JP3013366B2 - ディジタル変調回路及び復調回路 - Google Patents

ディジタル変調回路及び復調回路

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JP3013366B2 JP1284401A JP28440189A JP3013366B2 JP 3013366 B2 JP3013366 B2 JP 3013366B2 JP 1284401 A JP1284401 A JP 1284401A JP 28440189 A JP28440189 A JP 28440189A JP 3013366 B2 JP3013366 B2 JP 3013366B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、PCMオーディオ信号、コンピュータで使
用されるディジタルデータ等を記録媒体例えば光ディス
クに記録するのに使用されるディジタル変調回路及びそ
の復調回路に関する。
〔従来の技術〕
ディジタルデータを磁気テープ、光ディスク等の記録
媒体に記録する時に、記録するディジタルデータを変調
することが行われる。この変調は、ディジタル変調或い
はチャンネル符号化と称される。ディジタル変調方式と
しては、種々の方式が提案されている。ディジタル変調
方式を評価するパラメータとしては、検出窓幅Tw、最小
反転間隔Tmin、最大反転間隔Tmax、記録密度DR(Densit
y Ratio)等がある。既に提案されているディジタル変
調方式は、変調された信号の周波数スペクトルにおける
直流成分の除去(所謂DCフリー)、最小反転間隔Tminの
増大、又は検出窓幅Twの増大を目的としている。
例えばCD(コンパクトディスク)で採用されているEF
M(Eight to Fourteen Modulation)は、特開昭57−488
48号公報に記載されているように、データビットの8ビ
ットを14ビットのチャンネルビットに変換するものであ
る。14ビットとしては、“1"(論理的1)と“1"との間
に挟まれた“0"(論理的0)が2個以上入るビットパタ
ーンが選択される。この条件を満たすものは、(214=1
6,384)個の中で277個あり、この277個の中でTmaxが所
定値以下のものは、267個ある。この267個のパターンが
256個のデータビットと一対一に対応される。
データビット間隔をTbで表すと、上述のEFMは、 Tw=(8/17)Tb Tmin=3Tw(24/17)Tb Tmax=11Tw(88/17)Tb DR=(24/17) のパラメータを有している。
また、14ビットの各シンボルでは、“1"と“1"との間
に“0"が2個以上という条件が満たされるが、シンボル
同士の間でもこの条件を満たすために、3ビットの接続
ビットが使用される。接続ビットとしては、(000)(1
00)(010)(001)の4種類が用意されている。Tmin、
Tmax等のパラメータが満足され、また、変調後のデータ
のDSV(Digital Sum Value、ハイレベルを+1、ローレ
ベルを−1として積算する)が最小となるように、4種
類の接続ビットの一つが決定される。この規則で接続ビ
ットを決定することで変調されたデータの低周波成分を
減少させることができる。従って、最終的に8ビットの
データビットが17ビットのチャンネルビットに変換され
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のディジタル変調方法例えばEFMは、変調後のデ
ータからのクロック抽出を容易とし、また、変調後のデ
ータの低周波成分を低減するために、最大反転間隔Tmax
をなるべく小さくするものであった。しかしながら、低
周波成分の減少或いはTmaxを小さくすることが要請され
る程度は、伝送路の特性、伝送データの内容等によって
異なるのが普通である。ある伝送路は、低周波成分の伝
送特性が非常に悪く、EFM以上に低周波成分の抑圧が必
要とされる。他のある伝送路は、低周波成分の除去の必
要性或いは変調データからクロック抽出を行う必要性が
少ない。
例えばトランスのような直流伝送ができない要素を介
さない場合とか、“0"から“1"に、或いはその逆に反転
するエッジが情報を持つ記録/再生方法例えばNRZIの方
法が使用される場合には、低周波成分をそれほど低減し
なくても良い。
また、光磁気ディスクのように、書き換え可能な光デ
ィスクに関して、1トラックを細分化したセグメント毎
に設けられたプリフォーマットエリア内に、クロックピ
ットとトラッキング用のサーボピットとを形成する方式
が提案されている。この方式では、クロックピットの再
生出力をPLLに供給してビットクロックを抽出するの
で、データエリアに記録されるデータのTmaxが長くて
も、クロック抽出の点で影響が無い。さらにトラッキン
グ用のサーボピットが存在するのでDC成分があってもト
ラッキングサーボが安定にかかる。
これらの伝送路の特性の違い、伝送データの内容等を
考慮して、別々のディジタル変調回路を用意すること
は、変換規則、変調回路、復調回路等の開発、設計を別
個に行うことを必要とする問題があった。
従って、この発明の目的は、簡単な回路構成で伝送路
の特性の違い等に容易に適合できるディジタル変調回路
及その復調回路を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
請求項(1)記載の発明は、入力データの所定単位を
略々同一の変換規則に従って第1のコード信号に変換す
るための変換回路と、 第1のコード信号同士の接続部に付加される第2のコ
ード信号を発生すると共に、第2のコード信号として異
なる長さのものを選択的に付加するための回路と を備えている。
請求項(2)記載の発明は、第1のコード信号が略々
同一の変換規則で変換され、第1のコード信号同士の接
続部に異なる長さの第2のコード信号が付加された変調
データが入力されるディジタル復調回路において、 第2のコード信号を除いて第1のコード信号を抜き取
る回路と、 変換規則で第1のコード信号を元のデータに変換する
ための変換回路と を備えている。
〔作用〕
元のデータと第1のコード信号との間の変換規則を略
々同一としているので、データ変換回路を異なる変調方
式で共通に使用できる。復調回路では、第1のコード信
号同士の接続部に付加される第2のコード信号を除くこ
とで、データ変換回路を共通に使用できる。従って、簡
単な構成で異なるディジタル変調及びその復調を行うこ
とができ、伝送路の特性、伝送データの内容等に適合し
た変調方式を容易に採用できる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説
明する。第1図において、1が記録媒体例えば光磁気デ
ィスクに記録するディジタルデータが供給される入力端
子であり、2が入力データを8ビット並列のデータに変
換する直列並列変換回路であり、3がデータ変換回路で
ある。
データ変換回路3は、ROMあるいはPLA等で構成され、
8ビット毎のデータビットd1,d2,・・・,d8が入力さ
れ、14ビット毎のチャンネルビットc1,cd,・・・,c14を
出力する。この8ビットを14ビットに変換するテーブル
は、第2図Aから第2図Hに示すものである。この第2
図Aから第2図Hは、先に提案されているEFM変調と同
一の変換テーブルである。即ち、第2図Aから第2図H
に示すコード変換テーブルは、変調で得られるデータに
おいて、“1"と“1"との間に必ず“0"が2個以上入る規
則を満足し、また、Tmaxを短くするために、“1"と“1"
との間に入る“0"の個数が10以下としている。8ビット
のデータを変換して上述の規則を満足するためには、最
小限14ビットが必要である。即ち、14ビットが上述の規
則を満足するパターンは、267個あり、(28=256)個の
データが267個のパターンの中の256個と一対一に対応さ
せられる。
データ変換回路3からの14ビット並列のデータc1,c2,
・・・,c14が並列直列変換回路4に供給され、並列直列
変換回路4からビットシリアルの第1のコード信号が得
られる。この第1のコード信号がセレクタ5に供給され
る。セレクタ5は、3個の出力端子を持ち、各出力端子
に対して接続ビット付加回路6A、6B、6Cが接続されてい
る。これらの接続ビット付加回路6A、6B、6Cは、第3図
に示すように、データ変換回路3で形成された14ビット
のコード信号c1〜c14同士の接続部に、pビットの接続
ビットを第2のコード信号として付加する回路である。
接続ビット付加回路6Aは、(p=2)ビットの接続ビ
ットを付加し、接続ビット付加回路6Bは、(p=3)ビ
ットの接続ビットを付加し、接続ビット付加回路6Cは、
(p=4)ビットの接続ビットを付加する。これらの接
続ビットは付加回路6A、6B、6Cは、データ変換回路3に
おけるTminに関する条件、即ち、“1"と“1"との間に入
る連続する“0"の個数が2個以上である条件を満たすよ
うに、接続ビットを付加する。
従来のEFM変調で使用されるのと同様の接続ビット付
加回路が(p=3)の接続ビット付加回路6Bとして適用
される。即ち、“1"と“1"との間に2個以上の連続する
“0"を有する3ビットのパターン(000)(100)(01
0)(001)が用意され、Tmax(“1"と“1"との間の“0"
が10個以下)の条件を満たし、また、連続する二つの14
ビットのパターンにどの接続ビットを挿入したらDSVが
最小になるかによって、3ビットのパターンが決定され
る。従って、接続ビット付加回路6Bの出力信号は、8ビ
ットのデータに対応する17ビットのシンボルからなるも
のである。接続ビット付加回路6Bの出力信号がセレクタ
7に供給される。
接続ビット付加回路6Bから得られる変調データのパラ
メータは、下記に示される。但し、Tbは、データビット
の間隔である。
Tw=(8/17)Tb Tmin=3Tw=(24/17)Tb Tmax=11Tw=(88/17)Tb DR=(24/17) 接続ビット付加回路6Aは、2ビットの接続ビットを14
ビット毎に付加する。従って、接続ビット付加回路6Aの
出力信号は、8ビットのデータに対応する16ビットのシ
ンボルからなる。この接続ビット付加回路6Aの出力信号
がセレクタ7に供給される。この接続ビット付加回路6A
は、第2図Aから第2図Hに示されるEFMの変換テーブ
ルに対して、各14ビットのシンボルの最後に(00)を接
続ビットとして付加する。この場合、EFMの変換テーブ
ルで得られる14ビットの先頭に2ビットの“0"を付加し
ても良く、或いは先頭及び最後に“0"を夫々付加しても
良い。更に、(00)の他に(10)(01)の2ビットのパ
ターンを用意し、接続ビット付加回路6Bと同様に、DSV
を最小にするように、接続ビットを決定するようにして
も良い。
接続ビット付加回路6Aから得られる変調データのパラ
メータは、下記に示される。
Tw=8/16Tb=1/2Tb Tmin=3Tw=(3/2)Tb Tmax=19Tw=(19/2)Tb・・・接続ビット(00)のみ
6A 〔Tmax=11Tw=(11/2)Tb・・・接続ビット(00)
(10)(01)6A〕 DR=3/2 接続ビット付加回路6Cは、(p=4)の場合に適用さ
れる。接続ビット付加回路6Bと同様に、接続ビット付加
回路6Cでは、(0000)(0001)(0010)(01000)(100
0)(1001)のビットパターンが用意され、連続する二
つの14ビットのパターンにどの接続ビットを挿入したら
DSVが最小になるかによって、接続ビットが決定され
る。接続ビットとして用意されているパターンの種類が
接続ビット付加回路6Bで用意されているものに比して多
いので、低周波成分の抑圧をより良好とできる。この接
続ビット付加回路6Cから得られる変調データのパラメー
タは、下記に示される。
Tw=8/18Tb=(4/9)Tb Tmin=3Tw=(4/3)Tb Tmax=11Tw=(44/9)Tb DR=4/3 接続ビット付加回路6Cの出力信号がセレクタ7に供給
される。
上述のパラメータを比較すると分るように、変調デー
タ自体からクロックを抽出するシステムでは、接続ビッ
ト付加回路6A,6B或いは6Cの出力信号が適している。
若し、光磁気ディスクのクロックピットのように、他の
クロック抽出手段があるシステムには、接続ビット付加
回路6Aの出力信号が(00)という固定データを加える
だけなので適している。記録密度は、接続ビット付加回
路6Aを使用する方式が最も高くでき、接続ビット付加回
路6Cを使用する方式が最も低くなる。但し、低周波成分
を最も低減できるのは、接続ビット付加回路6Cを使用す
る方式である。
セレクタ7で選択された接続ビット付加回路6A、6B、
6Cの何れかの出力信号が出力端子8に取り出される。セ
レクタ5及び7には、セレクト信号発生回路9からのセ
レクト信号が供給され、セレクト信号に応じて接続ビッ
ト付加回路6A、6B、6Cの一つの出力信号が選択される。
セレクト信号発生回路9は、キー信号、制御回路からの
指令等に応じてセレクト信号を発生する。出力端子8及
び10に夫々取り出された変調データ及びセレクト信号が
図示せずもフォーマット化回路で記録データに変換さ
れ、この記録データが記録アンプを介して光ピックアッ
プ等の記録手段に供給され、光磁気ディスク等の記録媒
体に記録される。
第4図は、上述のディジタル変調回路と対応するディ
ジタル復調回路の構成を示す。第4図において、11で示
す入力端子には、再生データが供給され、12で示す入力
端子には、再生データと共に再生されるセレクト信号が
供給される。再生データがデータ検出回路13に供給さ
れ、波形整形される。データ検出回路13の出力信号が分
離回路14に供給される。
この分離回路14は、接続ビットを除き、第1のコード
信号のみを抜き出す。接続ビットのビット数pは、上述
のように、2ビット、3ビット又は4ビットである。セ
レクト信号は、接続ビットのビット数を示すので、セレ
クト信号が分離回路14に供給される。分離回路14により
14ビットを1シンボルとする第1のコード信号のみが分
離される。
分離回路14の出力信号が直列並列変換回路15に供給さ
れ、14ビットの並列データに変換される。この14ビット
がデータ変換回路16に供給される。データ変換回路16
は、第2図Aから第2図Hに示す変換テーブルに従っ
て、変調時と逆に、14ビットを8ビットのデータに変換
する。データ変換回路16は、ROMあるいはPLA等で構成さ
れている。データ変換回路16からの8ビットの並列デー
タが並列直列変換回路17に供給され、出力端子18にシリ
アルの出力データが得られる。
なお、以上の実施例では、データ変換のテーブルが3
個の変調方式で全く同一とされているが、テーブルの殆
どで同一であって、少しの部分で変換規則が異なる場合
にも適用できる。勿論、異なる変調方式の種類は、3種
類に限定されるものではない。
〔発明の効果〕
この発明は、異なる変調方式に対して、接続ビットを
除くデータ変換回路を共通に構成しているので、簡単な
構成で、伝送路の特性、伝送されるデータの種類等に対
応することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例における変調回路のブロッ
ク図、第2図はコード変換回路の変換テーブルを示す略
線図、第3図は変調データの説明に用いる略線図、第4
図は復調回路のブロック図である。 図面における主要な符号の説明 3,16:コード変換回路。 5,7:セレクタ、 6A、6B、6C:接続ビット付加回路、 14:分離回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−57549(JP,A) 特開 昭61−230679(JP,A) 特開 昭62−281523(JP,A) 特開 昭63−298775(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 7/14

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力データの所定単位を略々同一の変換規
    則に従って第1のコード信号に変換するための変換手段
    と、 上記第1のコード信号同士の接続部に付加される第2の
    コード信号を発生すると共に、上記第2のコード信号と
    して異なる長さのものを選択的に付加するための手段と を備えてなるディジタル変調回路。
  2. 【請求項2】第1のコード信号が略々同一の変換規則で
    変換され、上記第1のコード信号同士の接続部に異なる
    長さの第2のコード信号が付加された変調データが入力
    されるディジタル復調回路において、 上記第2のコード信号を除いて上記第1のコード信号を
    抜き取る手段と、 上記変換規則で上記第1のコード信号を元のデータに変
    換するための変換手段と を備えてなるディジタル復調回路。
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