JP3057282B2 - デジタル記録再生特性評価方法 - Google Patents

デジタル記録再生特性評価方法

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JP3057282B2 JP4077969A JP7796992A JP3057282B2 JP 3057282 B2 JP3057282 B2 JP 3057282B2 JP 4077969 A JP4077969 A JP 4077969A JP 7796992 A JP7796992 A JP 7796992A JP 3057282 B2 JP3057282 B2 JP 3057282B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタルVTR等にお
ける高密度磁気記録媒体に用いて好適なデジタル記録再
生特性評価方法に係わる。
【0002】
【従来の技術】磁気記録の分野においては、年々高密度
化が要求されており、加えて信号形態もアナログ信号か
らデジタル信号に代わりつつあり、デジタル記録特性の
評価が重要となっている。また、高密度化に伴って塗布
型媒体から金属薄膜媒体へと移行しつつある。
【0003】これまで、磁気記録媒体のデジタル記録特
性を測定する場合は、例えば図5にその一例の系統図を
示すように、例えばM系列データ等のデジタル信号デー
タ31をプリコーダ32によりコード変換して、クロッ
ク33に同期させてデジタル/アナログ(以下D/Aと
いう)変換手段34によって、記録再生系40のヘッド
部41に入力する。42は切換えスイッチ、43及び4
4はアンプを示す。そして、デジタルVTR用磁気テー
プやまたはこの場合磁気ディスク等の磁気記録媒体45
からの出力を、イコライザー(EQ)35及びクロック
抽出回路(PLL)36によって単峰形の出力波形に変
換した後、アナログ/デジタル(以下A/Dという)変
換手段37を介してデコーダ38によりコード変換して
メモリ39に出力し、その再生特性の例えばエラーレー
トを評価している。
【0004】このような方法においては、磁気記録媒体
に合わせて記録再生回路をアナログ的に最適化して評価
装置がそれぞれ作製されている。例えば磁気記録媒体4
5の磁気異方性が完全に面内方向を向いていない場合
は、再生波形が単峰形とならず、例えばダイパルス状と
なって、サンプリング位置がずれて読み取れなくなる場
合がある。このため従来の評価装置においては、再生波
形を単峰形にするための位相変換を行うアナログ回路を
組み込んで、磁気記録媒体45の特性に合わせて例えば
イコライザー25の定数等を調節して位相変換を行い、
エラーレートが最小となるように回路構成の最適化をは
かっている。
【0005】このような方法では、媒体の磁気特性、例
えば磁気異方性の方向が異なる場合、再生波形の変換を
完全に行えなくなり、最適化できず、媒体の評価を誤る
ことが多い。特に、上述した金属磁性薄膜より成る媒体
では、材料や作製方法の違いによって、容易にこの磁気
異方性が変化してしまうため、媒体毎に上述のイコライ
ザー25の定数の調節を行う必要が生じてしまい、その
評価が極めて煩雑となるという問題がある。
【0006】またこのような位相変換を行うアナログ回
路は複雑な構成であるため、全ての媒体の評価を正確に
測定できるデジタル記録評価装置はこれまで得られなか
った。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した金
属薄膜媒体等のように、その磁気特性が変動し易い磁気
記録媒体に対しても、複雑なアナログ回路の変更を必要
とすることなく、全ての磁気記録媒体に対して最適条件
のもとで、エラーレートによってデジタル記録再生特性
評価を行うことのできるデジタル記録再生特性評価方法
を提案しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】第1の本発明は、データ
をアナログ信号に変換して、磁気記録媒体に記録し、そ
の磁気記録媒体から再生したアナログ再生信号をデジタ
ル再生信号に変換し、そのデジタル再生信号を位相変換
演算手段によって波形変換処理を行い、その波形変換処
理の行われたデジタル再生信号をデータと対比して、波
形変換処理の行われたデジタル再生信号のエラーレート
によって、デジタル記録再生特性の評価を行うようにし
たデジタル記録再生特性評価方法である。
【0009】第2の本発明は、第1の本発明において、
位相変換演算手段によって、孤立再生波形の高速フーリ
エ変換解析を行って得られた位相特性曲線の振幅特性の
最大値からゼロまでの周波数における位相特性の平均傾
きを示す直線部分の延長線が周波数ゼロと交わる角度を
位相変換の角度とするようにしたデジタル記録再生特性
評価方法である。
【0010】
【0011】
【0012】
【作用】第1の本発明によれば、データをアナログ信号
に変換して、磁気記録媒体に記録し、その磁気記録媒体
から再生したアナログ再生信号をデジタル再生信号に変
換し、そのデジタル再生信号を位相変換演算手段によっ
て波形変換処理を行い、その波形変換処理の行われたデ
ジタル再生信号をデータと対比して、波形変換処理の行
われたデジタル再生信号のエラーレートによって、デジ
タル記録再生特性の評価を行うので、金属薄膜媒体等の
ように、その磁気特性が変動し易い磁気記録媒体に対し
ても、複雑なアナログ回路の変更を必要とすることな
く、全ての磁気記録媒体に対して最適条件のもとで、エ
ラーレートによってデジタル記録再生特性評価を行うこ
とのできる。
【0013】また本発明方法は、直接的に再生出力を取
り込んだ後波形変換を行うため、媒体の磁気特性、例え
ば磁気異方性の方向が異なる場合においても、再生波形
の変換を最適化した後デジタル特性を測定するため、磁
気特性評価を正確に行うことができる。特に、上述した
金属磁性薄膜より成る媒体のように、再生波形の位相が
ずれている場合においても同様に評価を正確に行うこと
ができることとなる。即ち本発明デジタル記録再生特性
評価方法においては、媒体の磁気特性の違いによる再生
波形の変化(位相ずれ)に起因するデジタル特性の影響
を考慮する必要がなく、全ての媒体の評価を正確に測定
することができる。
【0014】
【0015】第2の本発明によれば、第1の本発明にお
いて、位相変換演算手段によって、孤立再生波形の高速
フーリエ変換解析を行って得られた位相特性曲線の振幅
特性の最大値からゼロまでの周波数における位相特性の
平均傾きを示す直線部分の延長線が周波数ゼロと交わる
角度を位相変換の角度とするようにするので、金属薄膜
媒体等のように、その磁気特性が変動し易い磁気記録媒
体に対しても、複雑なアナログ回路の変更を必要とする
ことなく、全ての磁気記録媒体に対して最適条件のもと
で、エラーレートによってデジタル記録再生特性評価を
行うことができると共に、略完全な単峰波形に変換する
ことができる。
【0016】また本発明方法は、位相変換演算手段とし
て、孤立再生波形を単峰波形に直す角度を例えば数度刻
み程度に角度を変えて演算する等して算出し、これによ
り位相変換を行うことによって、同様にほぼ完全な単峰
波形に変換することができる。
【0017】即ち、このような本発明方法によれば、例
えば面内磁気記録媒体か垂直磁気記録媒体かによること
なく、エラーレート等のデジタル記録再生特性を媒体に
対して最適条件のもとで評価することができる。そし
て、単峰波形にできることから、パルススリミング定数
を求めることができて、実用化の際の回路設計の指針と
なる。
【0018】またこの場合、計算機のシミュレーション
のみによるものでなく、実際に磁気記録媒体に対して記
録再生を行って波形を得ていることから、磁気記録媒体
の適正な評価を行うことができ、例えばパターンピーク
シフト、非線形効果或いはS/N(サウンド/ノイズ)
比等による影響を直接的に評価することができる。
【0019】
【実施例】以下本発明デジタル記録再生特性評価方法を
デジタルVTR用の磁気記録媒体に適用した場合の一例
を、図1を参照して説明する。
【0020】図1においては、23は計算機等の演算手
段で、ここにおいてM系列等のデータを発生させて、こ
の演算手段23内で、NRZ−I方式、PR4(パーシ
ャルレスポンス・クラス4検出)方式又は2−7方式等
によりプリコードしたデータをメモリ22に入力し、更
にクロック24に同期させてD/A変換手段25により
D/A変換を行って、記録再生系40に入力し、ヘッド
部41により磁気記録媒体45に記録を行う。ヘッド部
41において、42は切換えスイッチ、43及び44は
アンプを示す。また26はオシロスコープを示す。
【0021】磁気記録媒体45からの出力は、クロック
24によって、記録入力周期とは非同期に、例えば記録
周波数の8倍程度の周期でサンプリングを行ってA/D
変換手段21によりA/D変換され、メモリ22を介し
て演算手段23に取り込まれる。この演算手段23内に
おいては、位相変換演算手段により、FFT(高速フー
リエ変換)、ヒルベルト変換等の波形処理がなされ、ま
たPR4方式、2−7方式によるデコード、同期クロッ
ク抽出、FFT(高速フーリエ変換)、パルススリミン
グ等の処理がなされる。
【0022】このように、本発明デジタル記録再生特性
評価方法においては、アナログ回路による位相変換手段
を用いないために、複雑なアナログ回路系を必要とせ
ず、簡単な回路構成によってデジタル記録再生特性の評
価を行うことができる。
【0023】次に、本発明デジタル記録再生特性評価方
法において、その位相変換演算手段としてFFTを用い
た場合について図2及び図3を参照して詳細に説明す
る。
【0024】この例においては、Co−Cr系磁性層を
有し、厚さが200nm、飽和磁化Msが480kA/
m、垂直方向の保磁力Hcが80kA/m、更に垂直磁
気異方性Hkが400kA/mの記録媒体に対し、磁気
ギャップを挟んで高透磁率の金属磁性薄膜が被着されて
構成されるいわゆるメタル・イン・ギャップ(MIG)
型ヘッドによって記録再生を行う記録再生系を用いて測
定を行った。この磁気ヘッドの飽和磁束密度は1.45
T、ギャップ長は0.15μm、ギャップデプスは15
μmとして構成されて成り、線速度3m/sとして、波
長6μmの孤立再生波形を測定した。この波形を図2A
(実線a)に示し、またこの孤立再生波形をFFT解析
した結果を図2Bに示す。
【0025】図2Bにおいて、実線bは振幅特性、実線
cは位相特性の各曲線を示す。この位相特性曲線cは、
周波数約1MHz〜10MHzの間の低周波数領域にお
いて、ほぼ直線状となる。そしてこの直線の延長線上に
おいて、周波数0と交わる角度、即ち図2Bにおいて縦
軸と交わる角度は、この場合−65°となる。この角度
を位相変換角度として、波形変換を行うことによって、
図3Aに示すように、ほぼ完全な単峰形の波形dを得る
ことができる。
【0026】参考として、この波形dを更にFFT解析
した結果を図3Bに示す。実線eは振幅特性、実線fは
位相特性の曲線をそれぞれ示す。この位相特性曲線f
が、比較的低周波数帯域においてほぼ0°であることか
ら、波形dの単峰形がほぼ完全であることがわかる。
【0027】そしてこのようにして変換した再生データ
と、記録入力したM系列データとを対比させることによ
って、エラーレートを算出することができ、また、同期
クロックにより波形を重ね合わせることによって、アイ
パターンの表示等をオシロスコープ26やまたは図示し
ないが演算手段23に接続されたディスプレイ、プリン
タ等を用いて行うことができる。
【0028】このような本発明方法によれば、例えば面
内磁気記録媒体か垂直磁気記録媒体かによることなく、
エラーレート等のデジタル記録再生特性を媒体に対して
最適条件のもとで評価することができる。そして、単峰
波形にできることから、パルススリミング定数を求める
ことができて、実用化の際の回路設計の指針となる。
【0029】またこの場合、計算機のシミュレーション
のみによるものでなく、実際に磁気記録媒体に対して記
録再生を行って波形を得ていることから、磁気記録媒体
の適正且つ正確な評価を行うことができ、例えばパター
ンピークシフト、非線形効果或いはS/N(サウンド/
ノイズ)比等による影響を直接的に評価することができ
る。
【0030】次に、上述したようなFFTを用いること
なく、位相変換を行う場合について説明する。この場
合、位相変換演算手段として、孤立再生波形を単峰波形
に直す角度を、例えば5°刻み程度に角度を変えて、計
算機等の演算手段23により直接的に演算する。そし
て、単峰波形を得る位相角度を算出し、これにより位相
変換を行うことによって、同様にほぼ完全な単峰波形に
変換することができる。
【0031】例えば上述の磁気記録媒体から得られた図
2Aに示すダイパルス波形の再生出力に対し、60°、
65°更に70°位相変換した波形を図4A、B及びC
にそれぞれ示す。これら変換後の波形から明らかなよう
に、位相変換角度を65°とするときに最も単峰形に近
い波形となることがわかる。従って、このように例えば
5°刻みで順次位相変換を行う演算手段によって、上述
のダイパルス波形等の種々の波形をほぼ完全な単峰形に
変換することができる。
【0032】そしてこの場合においても、磁気記録媒体
の種類によることなく、デジタル記録再生特性を媒体に
対して最適条件のもとで評価することができ、単峰波形
にできることから、パルススリミング定数を求めること
ができて、実用化の際の回路設計の指針となる。
【0033】また更に、実際に磁気記録媒体に対して記
録再生を行って波形を得ていることから、磁気記録媒体
の適性な評価を行うことができ、例えばパターンピーク
シフト、非線形効果或いはS/N(サウンド/ノイズ)
比等による影響を直接的に評価することができる。
【0034】尚、上述の例においては本発明デジタル記
録再生特性評価方法をデジタルVTR用の磁気記録媒体
に適用した場合について説明したが、その他磁気ディス
クシステム、または基板に磁性膜が張られて成るいわゆ
るSD(ストレッチディスク)を用いた記録再生システ
ム等、種々の記録再生系に適用し得ることはもちろん、
本発明デジタル記録再生特性評価方法を実施する系統と
しては、図1の例の他、種々の変形変更をなし得ること
はいうまでもない。
【0035】
【発明の効果】上述の第1の本発明によれば、データを
アナログ信号に変換して、磁気記録媒体に記録し、その
磁気記録媒体から再生したアナログ再生信号をデジタル
再生信号に変換し、そのデジタル再生信号を位相変換演
算手段によって波形変換処理を行い、その波形変換処理
の行われたデジタル再生信号をデータと対比して、波形
変換処理の行われたデジタル再生信号のエラーレートに
よって、デジタル記録再生特性の評価を行うので、金属
薄膜媒体等のように、その磁気特性が変動し易い磁気記
録媒体に対しても、複雑なアナログ回路の変更を必要と
することなく、簡単な回路構成によって、全ての磁気記
録媒体に対して最適条件のもとで、エラーレートによっ
てデジタル記録再生特性評価を行うことのできるデジタ
ル記録再生特性評価方法を得ることができる。
【0036】また本発明方法は、直接的に再生出力を取
り込ん後波形変換を行うため、媒体の磁気特性、例えば
磁気異方性の方向が異なる場合においても再生波形の変
換を最適化した後デジタル特性を測定することから、媒
体の磁気特性の違いによることなく、全ての媒体の評価
を正確に測定することができる。特に、上述した金属磁
性薄膜より成る媒体のように、再生波形の位相がずれて
いる場合においても、同様に評価を正確に行うことがで
きる。即ち本発明デジタル記録再生特性評価方法におい
ては、媒体の磁気特性の違いによる再生波形の変化(位
相ずれ)に起因するデジタル特性の影響を考慮する必要
がなく、全ての媒体の評価を正確に測定することができ
る。
【0037】
【0038】第2の本発明によれば、第1の本発明にお
いて、位相変換演算手段によって、孤立再生波形の高速
フーリエ変換解析を行って得られた位相特性曲線の振幅
特性の最大値からゼロまでの周波数における位相特性の
平均傾きを示す直線部分の延長線が周波数ゼロと交わる
角度を位相変換の角度とするようにするので、金属薄膜
媒体等のように、その磁気特性が変動し易い磁気記録媒
体に対しても、複雑なアナログ回路の変更を必要とする
ことなく、全ての磁気記録媒体に対して最適条件のもと
で、エラーレートによってデジタル記録再生特性評価を
行うことができると共に、略完全な単峰波形に変換する
ことのできるデジタル記録再生特性評価方法を得ること
ができる。
【0039】また本発明方法は、位相変換演算手段とし
て、孤立再生波形を単峰波形に直す角度を例えば5°刻
み程度に角度を変えて演算する等して算出し、これによ
り位相変換を行うことによって、同様にほぼ完全な単峰
波形に変換することができる。
【0040】従って、単峰波形にできることから、パル
ススリミング定数を求めることができて、実用化の際の
回路設計の指針となる。
【0041】また、実際に磁気記録媒体に対して記録再
生を行って波形を得ていることから、磁気記録媒体の適
性な評価を行うことができ、例えばパターンピークシフ
ト、非線形効果或いはS/N(サウンド/ノイズ)比等
による影響を直接的に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明デジタル記録再生特性評価方法の一例の
系統図である。
【図2】高速フーリエ変換解析の説明図である。
【図3】高速フーリエ変換解析の説明図である。
【図4】位相変換演算手段の一例の説明図である。
【図5】従来のデジタル記録再生特性評価方法の一例の
系統図である。
【符号の説明】
21 A/D 22 メモリ 23 演算手段 24 クロック 25 D/A 26 オシロスコープ 40 記録再生系 41 ヘッド部 45 磁気記録媒体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 雅明 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソ ニー株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 5/09

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データをアナログ信号に変換して、磁気
    記録媒体に記録し、 該磁気記録媒体から再生したアナログ再生信号をデジタ
    ル再生信号に変換し、 該デジタル再生信号を位相変換演算手段によって波形変
    換処理を行い、 該波形変換処理の行われたデジタル再生信号を上記デー
    タと対比して、上記波形変換処理の行われたデジタル再
    生信号のエラーレートによって、デジタル記録再生特性
    の評価を行うことを特徴とするデジタル記録再生特性評
    価方法。
  2. 【請求項2】 上記請求項1に記載のデジタル記録再生
    特性評価方法において、 上記位相変換演算手段によって、孤立再生波形の高速フ
    ーリエ変換解析を行って得られた位相特性曲線の振幅特
    性の最大値からゼロまでの周波数における位相特性の平
    均傾きを示す直線部分の延長線が周波数ゼロと交わる角
    度を位相変換の角度とすることを特徴とするデジタル記
    録再生特性評価方法。
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