JP2864529B2 - データの変調方法 - Google Patents
データの変調方法Info
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- JP2864529B2 JP2864529B2 JP11578689A JP11578689A JP2864529B2 JP 2864529 B2 JP2864529 B2 JP 2864529B2 JP 11578689 A JP11578689 A JP 11578689A JP 11578689 A JP11578689 A JP 11578689A JP 2864529 B2 JP2864529 B2 JP 2864529B2
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- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、データの変調方法、特に磁気媒体（光磁
気媒体を含む）により多くの情報を記録し、これを再生
するための多値変調符号の生成方法に関する。
気媒体を含む）により多くの情報を記録し、これを再生
するための多値変調符号の生成方法に関する。
この発明は、所定の２値ｍビット（ｍ≧３）のデータ
を多値の所定のＬビット（Ｌ≧３）に変換するデータの
変調方法において、０以外の同一符号の連続が３個以内
で且つ逆符号が交互に繰り返えす長さが３ビット以内と
することにより、記録密度を向上するようにしたもので
ある。
を多値の所定のＬビット（Ｌ≧３）に変換するデータの
変調方法において、０以外の同一符号の連続が３個以内
で且つ逆符号が交互に繰り返えす長さが３ビット以内と
することにより、記録密度を向上するようにしたもので
ある。
従来使用されている変調符号は、磁気媒体中の磁化の
磁性或いは磁化反転の有無にディジタル信号の1,0を対
応させることを基本としている。その上でMFM（Modifie
d Fequency Modulation）、８−10変換、パーシャルレ
スポンス等の変調を行うことにより帯域のコントロー
ル、DCフリー化を行ってシステムのマッチングを計って
いる。すなわち１ビット毎に検出できることを前提とし
た変調符号である。
磁性或いは磁化反転の有無にディジタル信号の1,0を対
応させることを基本としている。その上でMFM（Modifie
d Fequency Modulation）、８−10変換、パーシャルレ
スポンス等の変調を行うことにより帯域のコントロー
ル、DCフリー化を行ってシステムのマッチングを計って
いる。すなわち１ビット毎に検出できることを前提とし
た変調符号である。
しかしながら、磁気媒体中の磁性粒子は磁気特性にお
いて連続的な継がりを持っている。そのため、記録する
情報量を増加すると、すなわち２値の変調符号で記録密
度を上げると、変調後の最高くりかえし周波数が増大
し、信号の劣化が第８図のように起こり誤検出が多発す
る。
いて連続的な継がりを持っている。そのため、記録する
情報量を増加すると、すなわち２値の変調符号で記録密
度を上げると、変調後の最高くりかえし周波数が増大
し、信号の劣化が第８図のように起こり誤検出が多発す
る。
或いは残留磁化確定に作用するヘッド磁界以外の影響
（反磁界、磁性粒子自体の相互作用等）によりピークシ
フトと呼ばれる非線形な符号干渉が起こり検出できなく
なる。
（反磁界、磁性粒子自体の相互作用等）によりピークシ
フトと呼ばれる非線形な符号干渉が起こり検出できなく
なる。
ここで記録時の損失としては例えば記録減磁、分離損
失（テープとヘッドが離れていることによる損失）、厚
み損失（テープ厚み損失）及び自己減磁（テープ中で起
きる自己損失）等があり、再生時の損失としてはギャッ
プ損失、分離損失及びアジマス損失等がある。
失（テープとヘッドが離れていることによる損失）、厚
み損失（テープ厚み損失）及び自己減磁（テープ中で起
きる自己損失）等があり、再生時の損失としてはギャッ
プ損失、分離損失及びアジマス損失等がある。
このように２値の変調符号を用いて記録密度を上げよ
うとしても、記録時や再生時の種々の損失が発生するの
で、磁気媒体や磁気ヘッドの性能の向上に頼らざるを得
ず、満足のゆく記録密度の向上を計ることは困難であっ
た。
うとしても、記録時や再生時の種々の損失が発生するの
で、磁気媒体や磁気ヘッドの性能の向上に頼らざるを得
ず、満足のゆく記録密度の向上を計ることは困難であっ
た。
この発明は斯る点に鑑みてなされたもので、記録密度
を向上することができるデータの変調方法を提供するも
のである。
を向上することができるデータの変調方法を提供するも
のである。
この発明は、所定の２値ｍビット（ｍ≧３）のデータ
を多値の所定のＬビット（Ｌ≧３）に変換するデータの
変調方法において、０以外の同一符号の連続が３個以内
で且つ逆符号が交互に繰り返えす長さが３ビット以内と
している。
を多値の所定のＬビット（Ｌ≧３）に変換するデータの
変調方法において、０以外の同一符号の連続が３個以内
で且つ逆符号が交互に繰り返えす長さが３ビット以内と
している。
０以外の同一符号すなわち１又は−１の連続が３個以
内であること。逆符号すなわち１と−１とが交互に繰り
返えす長さが３ビット以内であること。少くともこの３
つの条件を満足したコード変換を行うことにより、磁気
記録特有の損失及び非線形（符号間干渉における）を小
さくして記録密度を向上することができる。
内であること。逆符号すなわち１と−１とが交互に繰り
返えす長さが３ビット以内であること。少くともこの３
つの条件を満足したコード変換を行うことにより、磁気
記録特有の損失及び非線形（符号間干渉における）を小
さくして記録密度を向上することができる。
以下、この発明の一実施例を第１図〜第７図に基づい
て詳しく説明する。
て詳しく説明する。
本実施例では先ずデータ列を複数ビット毎に区切り、
記録する変調コード長をＬビットとすると、これが復調
時にも基本単位になる。そして説明の前提として変調コ
ード長をＬビット、変調コードの数をＭ個、Ｌビットに
対応した磁気テープ上の長さをｌμｍ、パターン間距離
をDij、一番距離の近いパターン間距離をDminとする。
パターン間距離の意味については、後述する。
記録する変調コード長をＬビットとすると、これが復調
時にも基本単位になる。そして説明の前提として変調コ
ード長をＬビット、変調コードの数をＭ個、Ｌビットに
対応した磁気テープ上の長さをｌμｍ、パターン間距離
をDij、一番距離の近いパターン間距離をDminとする。
パターン間距離の意味については、後述する。
第１図は本実施例で使用される変調符号と記録信号、
再生波形との関係の一例を示すものである。第１図Ａは
変調符号を示し、Ｌ＝６、Ｍ＝８の場合で、パターンと
しては８個のうちA,Bの２つのパターンを示している。
このような変調符号に対する記録信号は、第１図Ｂの如
く３値の論理レベルを持った波形で表わされる。
再生波形との関係の一例を示すものである。第１図Ａは
変調符号を示し、Ｌ＝６、Ｍ＝８の場合で、パターンと
しては８個のうちA,Bの２つのパターンを示している。
このような変調符号に対する記録信号は、第１図Ｂの如
く３値の論理レベルを持った波形で表わされる。
第１図Ｃは磁気媒体から再生した時に得られる波形を
積分したものを示すもので、破線が各孤立波形、実線が
これ等の孤立波形を加算して得た再生出力である。ここ
で孤立波形としては次のようなことが云える。すなわち
或る方向を向いた磁化ベクトルが、磁化方向がランダム
な領域の中に独立して存在する場合を考えると、磁化ベ
クトルの先端部と後端部をヘッドギャップを通過すると
きにヘッドの巻線に磁化の変化に対応した電流が流れ、
磁化ベクトルの存在と極性を検出することができる。こ
のとき検出される再生波形を孤立波形と云い、これは或
る方向を得た単一磁化の応答波形と云える。なお、この
孤立波形の詳細に付いては特願昭63−322699号を参照さ
れたい。
積分したものを示すもので、破線が各孤立波形、実線が
これ等の孤立波形を加算して得た再生出力である。ここ
で孤立波形としては次のようなことが云える。すなわち
或る方向を向いた磁化ベクトルが、磁化方向がランダム
な領域の中に独立して存在する場合を考えると、磁化ベ
クトルの先端部と後端部をヘッドギャップを通過すると
きにヘッドの巻線に磁化の変化に対応した電流が流れ、
磁化ベクトルの存在と極性を検出することができる。こ
のとき検出される再生波形を孤立波形と云い、これは或
る方向を得た単一磁化の応答波形と云える。なお、この
孤立波形の詳細に付いては特願昭63−322699号を参照さ
れたい。
第２図は第１図のＡパターンとＢパターンの距離を示
すもので波形W1はＡパターンの再生出力波形、波形W2は
Ｂパターンの再生出力波形である。各サンプリング位置
での両パターンの再生出力差を第２図の如くd1〜d6とす
るとＡパターンとＢパターンの距離はＤ＝d1＋d2＋d3＋
d4＋d5＋d6で表わされる。磁気媒体上のＬビットに対応
した磁気テープ上の長さｌμｍに記録するパターンの数
をＭ個とすると（Ｍ−１）M/2のパターン間距離が存在
する。
すもので波形W1はＡパターンの再生出力波形、波形W2は
Ｂパターンの再生出力波形である。各サンプリング位置
での両パターンの再生出力差を第２図の如くd1〜d6とす
るとＡパターンとＢパターンの距離はＤ＝d1＋d2＋d3＋
d4＋d5＋d6で表わされる。磁気媒体上のＬビットに対応
した磁気テープ上の長さｌμｍに記録するパターンの数
をＭ個とすると（Ｍ−１）M/2のパターン間距離が存在
する。
第３図はＭ＝８、Ｌ＝３のときのパターン配置を示す
もので、磁気媒体が完全に線形成を保っている、つまり
不確定要因がない場合、各パターンは第３図のP1〜P8の
位置に配置されているものとする。現実には、磁気媒体
の発生するノイズ、非線形性、システムノイズ、ジッタ
等の不確定要因によりある広がりをもっている。第３図
ではそれを楕円で表わしている。第３図において、x,y,
z軸はサンプリング位置での再生出力レベルを表わし、
Ｌ＝３ではサンプリング位置は３個ある。
もので、磁気媒体が完全に線形成を保っている、つまり
不確定要因がない場合、各パターンは第３図のP1〜P8の
位置に配置されているものとする。現実には、磁気媒体
の発生するノイズ、非線形性、システムノイズ、ジッタ
等の不確定要因によりある広がりをもっている。第３図
ではそれを楕円で表わしている。第３図において、x,y,
z軸はサンプリング位置での再生出力レベルを表わし、
Ｌ＝３ではサンプリング位置は３個ある。
再生時に誤りを起こす確率は、検出すべきパターン
と、これにもっとも近い距離（Dmin）にあるパターンと
の不確定要因の領域のオーバラップ量で決まる。例えば
第３図において、検出すべきパターンをP2とすると、こ
のパターンP2にもっとも近い距離にあるパターンはP3で
ある。これ等の不確定要因の領域を夫々第４図の如く破
線で表わすと、この不確定要因の領域のオーバラップし
た所つまり斜線で示す部分が誤りを起こす部分である。
そして、オーバラップがない時は誤りを起こさない。つ
まりこのようなオーバラップを生じないためにはこの下
限値をa,bとするとDmin＞ａ＋ｂであることが必要であ
る。また、不確定要因の大きさは、磁気媒体の非線形要
因がパターンによって違うため不均一である。本実施例
の変調符号では を最大にし且つDijを均一化するつまりDminを最大とす
ることが変調符号を作成する上での大きなポイントの１
つである。
と、これにもっとも近い距離（Dmin）にあるパターンと
の不確定要因の領域のオーバラップ量で決まる。例えば
第３図において、検出すべきパターンをP2とすると、こ
のパターンP2にもっとも近い距離にあるパターンはP3で
ある。これ等の不確定要因の領域を夫々第４図の如く破
線で表わすと、この不確定要因の領域のオーバラップし
た所つまり斜線で示す部分が誤りを起こす部分である。
そして、オーバラップがない時は誤りを起こさない。つ
まりこのようなオーバラップを生じないためにはこの下
限値をa,bとするとDmin＞ａ＋ｂであることが必要であ
る。また、不確定要因の大きさは、磁気媒体の非線形要
因がパターンによって違うため不均一である。本実施例
の変調符号では を最大にし且つDijを均一化するつまりDminを最大とす
ることが変調符号を作成する上での大きなポイントの１
つである。
ここで本実施例において、変調符号に要求される性能
をまとめると次の如くである。
をまとめると次の如くである。
１） 一番距離の近いパターン間距離Dminを最大とする
こと、 ２） 再生時に得られる出力が大きくとれること、 ３） オーバライトに書き換えが可能であること、 ４） エラー伝搬がないこと、 ５） DCフリーの符号であること、 ６） 符号間干渉が線形に起こること（不確定要因のう
ち磁気媒体に起因するものを小さくする）。
こと、 ２） 再生時に得られる出力が大きくとれること、 ３） オーバライトに書き換えが可能であること、 ４） エラー伝搬がないこと、 ５） DCフリーの符号であること、 ６） 符号間干渉が線形に起こること（不確定要因のう
ち磁気媒体に起因するものを小さくする）。
つまり，，は従来のものを改良して得られたこ
の発明に基づく条件であり、，，は符号を作ると
き一般に用いる条件である。なお、とはシステムに
よっては不要な場合がある。
の発明に基づく条件であり、，，は符号を作ると
き一般に用いる条件である。なお、とはシステムに
よっては不要な場合がある。
ここで具体例として変調符号が３値で、Ｌ＝３、Ｍ＝
８のときを例にとり、上述の変調符号に要求される性能
と関連して考えて見る。ここで符号の１にはある方向を
持つ磁化、−１には逆方向の磁化 ０にはランダム領域を夫々対応させる。
８のときを例にとり、上述の変調符号に要求される性能
と関連して考えて見る。ここで符号の１にはある方向を
持つ磁化、−１には逆方向の磁化 ０にはランダム領域を夫々対応させる。
要求性能に関しては変調符号は111から−１−１−
１の27個で、このうちから８個を選ぶ。符号のうえでの
最大距離は111−（−１−１−１）＝６であり、Dmin最
大に選ぶためには３〜４個おきに等間隔に選ぶようにす
ればよい。
１の27個で、このうちから８個を選ぶ。符号のうえでの
最大距離は111−（−１−１−１）＝６であり、Dmin最
大に選ぶためには３〜４個おきに等間隔に選ぶようにす
ればよい。
要求性能に関しては1,−１を交互に繰り返えす長さ
を３ビット以内とする。因みに磁化の反転， を繰り返えすと第９図の如く出力低下の原因となる。こ
れはギャップロス、記録減磁、自己減磁による損失の増
大によるものである。なお、第９図において、破線は孤
立波形、実線は各孤立波形を加算した再生出力を表わ
し、検出振幅S1＝S2＝S3＝S4の関係にある。
を３ビット以内とする。因みに磁化の反転， を繰り返えすと第９図の如く出力低下の原因となる。こ
れはギャップロス、記録減磁、自己減磁による損失の増
大によるものである。なお、第９図において、破線は孤
立波形、実線は各孤立波形を加算した再生出力を表わ
し、検出振幅S1＝S2＝S3＝S4の関係にある。
要求性能に関しては要求性能と相通ずる所があ
り、磁化反転を適度に行わないと、重ね書きを行ったと
き消去率の低下を招くと共に磁気媒体中の反磁界、磁性
粒子の相互作用による非線形が増大する。
り、磁化反転を適度に行わないと、重ね書きを行ったと
き消去率の低下を招くと共に磁気媒体中の反磁界、磁性
粒子の相互作用による非線形が増大する。
要求性能に関しては３値の場合DC成分は単に符号の
和を見ればよい。例えば符号が1,0,−1,0,1,0,−1,0,1,
1のときはその符号の和は２であるので、このときは＋
側にDC成分を持つことになる。従って、符号のブロック
内でその和が０であるか、又は変調符号の組合せにより
2L以内の和が０となればよい。ただし、要求性能を満
足するためには、余り記録する時、連続した変調符号の
間に約束を設けない方がよい。
和を見ればよい。例えば符号が1,0,−1,0,1,0,−1,0,1,
1のときはその符号の和は２であるので、このときは＋
側にDC成分を持つことになる。従って、符号のブロック
内でその和が０であるか、又は変調符号の組合せにより
2L以内の和が０となればよい。ただし、要求性能を満
足するためには、余り記録する時、連続した変調符号の
間に約束を設けない方がよい。
上述よりこの例では結論として次のことが云える。
（又は の連続が３個以内であること、 ０の連続が２個内であること、 ＭとＭとが交互に繰り返えす（即ち逆符号が交互に
繰り返えす）長さが３ビット以内であることであること
と、 DC成分は2Lで０となること（つまり、2L内でと の数が同じとなること）。
繰り返えす）長さが３ビット以内であることであること
と、 DC成分は2Lで０となること（つまり、2L内でと の数が同じとなること）。
上記〜を満足した変換コード例（Ｍ＝8,L＝３）
を第５図に示す。
を第５図に示す。
上記〜を満足した変換コード例（Ｍ＝8,L＝６）
を第６図に示す。この場合、全て1L（６ビット）内でそ
の和が０となり、DCフリーとなっている。
を第６図に示す。この場合、全て1L（６ビット）内でそ
の和が０となり、DCフリーとなっている。
第７図は本実施例による記録密度とエラーレイトの関
係を従来と対比して示したもので、曲線ａが従来、曲線
ｂが本実施例によるものである。因みにここでは磁気媒
体として蒸着テープを使用し、従来の場合は２値ビット
検出で8/10変換の例、本実施例の場合Ｍ＝８、Ｌ＝６で
３値ブロック検出の例である。例えばビットエラーレイ
トが10-5のとき従来は約85KBPIの記録密度であるが、本
実施例では約200KBPIの記録密度であり、大きく記録密
度が向上していることがわかる。
係を従来と対比して示したもので、曲線ａが従来、曲線
ｂが本実施例によるものである。因みにここでは磁気媒
体として蒸着テープを使用し、従来の場合は２値ビット
検出で8/10変換の例、本実施例の場合Ｍ＝８、Ｌ＝６で
３値ブロック検出の例である。例えばビットエラーレイ
トが10-5のとき従来は約85KBPIの記録密度であるが、本
実施例では約200KBPIの記録密度であり、大きく記録密
度が向上していることがわかる。
このように本実施例では、１ビット毎の検出でなく、
複数ビット単位（Ｌ）での復調を前提とた変調方式であ
り、連続した（Ｌ個）磁化により作成できるパターンと
符号が対応し、そのパターン間距離を大きくとるために
多値符号としたので、磁気記録特有の損失及び非線形
（符号間干渉における）を小さくすることができ、記録
線密度を向上できる。
複数ビット単位（Ｌ）での復調を前提とた変調方式であ
り、連続した（Ｌ個）磁化により作成できるパターンと
符号が対応し、そのパターン間距離を大きくとるために
多値符号としたので、磁気記録特有の損失及び非線形
（符号間干渉における）を小さくすることができ、記録
線密度を向上できる。
なお、上述の実施例では多値として３値の場合に付い
て説明したが、これに限定されず、３値を越えるその他
の多値の場合にも同様に適用可能である。
て説明したが、これに限定されず、３値を越えるその他
の多値の場合にも同様に適用可能である。
上述の如くこの発明によれば、０以外の同一符号の連
続が３個以内で且つ逆符号が交互に繰り返えす長さが３
ビット以内として、所定のｍビットのデータを多値の所
定のＬビットに変換するようにしたので、磁気記録特有
の損失及び非線形を小さくして、記録密度を向上でき
る。また、本方法は最終的にLSI化で全て対応できるた
め、システムの高性能化、信頼性の向上、コストの低廉
化等が達成できる。しかも、磁気メディア及びデバイス
の性能向上の効果をより大きく反映できる。
続が３個以内で且つ逆符号が交互に繰り返えす長さが３
ビット以内として、所定のｍビットのデータを多値の所
定のＬビットに変換するようにしたので、磁気記録特有
の損失及び非線形を小さくして、記録密度を向上でき
る。また、本方法は最終的にLSI化で全て対応できるた
め、システムの高性能化、信頼性の向上、コストの低廉
化等が達成できる。しかも、磁気メディア及びデバイス
の性能向上の効果をより大きく反映できる。
第１図〜第７図はこの発明の説明に供するための図、第
８図及び第９図は従来例の説明に供するための図であ
る。
８図及び第９図は従来例の説明に供するための図であ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】所定の２値ｍビット（ｍ≧３）のデータを
多値の所定のＬビット（Ｌ≧３）に変換するデータの変
調方法において、 ０以外の同一符号の連続が３個以内で且つ逆符号が交互
に繰り返えす長さが３ビット以内としたことを特徴とす
るデータの変調方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11578689A JP2864529B2 (ja) | 1989-05-09 | 1989-05-09 | データの変調方法 |
| US07/449,001 US5148333A (en) | 1988-12-21 | 1989-12-12 | Method for recording and/or reproducing a signal |
| EP89123602A EP0374907B1 (en) | 1988-12-21 | 1989-12-21 | Method for recording and/or reproducing a signal |
| DE68927256T DE68927256T2 (de) | 1988-12-21 | 1989-12-21 | Verfahren zur Aufzeichung und/oder Wiedergabe eines Signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11578689A JP2864529B2 (ja) | 1989-05-09 | 1989-05-09 | データの変調方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02295227A JPH02295227A (ja) | 1990-12-06 |
| JP2864529B2 true JP2864529B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=14671034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11578689A Expired - Fee Related JP2864529B2 (ja) | 1988-12-21 | 1989-05-09 | データの変調方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2864529B2 (ja) |
-
1989
- 1989-05-09 JP JP11578689A patent/JP2864529B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02295227A (ja) | 1990-12-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |