JP3190190B2 - ディジタル変調装置 - Google Patents

ディジタル変調装置

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JP3190190B2 JP30297393A JP30297393A JP3190190B2 JP 3190190 B2 JP3190190 B2 JP 3190190B2 JP 30297393 A JP30297393 A JP 30297393A JP 30297393 A JP30297393 A JP 30297393A JP 3190190 B2 JP3190190 B2 JP 3190190B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】[発明の目的]
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル磁気記録再
生装置等に好適のディジタル変調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ディジタル技術の進歩に伴い、画
像情報もディジタル処理されるようになり、例えばディ
ジタルのビデオテープレコーダ(以下、VTRともい
う)も開発されている。ディジタル信号の伝送及び記録
においては、低周波領域の信号成分を高効率で伝送又は
記録することが困難であることから、直流及び低周波領
域の信号成分を抑制するための平衡符号への変調、すな
わち、DCフリー変調が多く用いられている。
【0003】また、磁気記録においては、記録周波数が
高くなるにつれて出力特性が劣化する。従って、ディジ
タル記録では最小磁化反転間隔を大きくすること、即
ち、最小パルス幅が大きい変調信号に変換する必要があ
る。また、同様に、直流及び低周波領域の成分について
も十分な出力を得ることができない。このため、変調信
号の最大パルス幅を小さく、即ち、直流成分だけでなく
低域成分全体を抑圧したDCフリー特性を得る必要があ
る。
【0004】これらの条件を達成するものとして、文献
1(特開昭61‐196469号公報)にて開示された
8−14変調方式がある。
【0005】8−14変調においては、8ビットの入力
データを14ビットのコードに変換する。この場合に
は、14ビットの16384種のコードのうち、“1”
に挟まれる“0”の数の最小値dが1のコード、“1”
に挟まれる“0”の数の最大値kが8のコード、コード
の先頭からの“0”の連続数s0 が1≦s0 ≦4のコー
ド及びコードの終端における“0”の連続数e0 が4以
下であるコードのみを用いて8ビットの入力データを表
現する。14ビットに変換されたデータをNRZI変調
した後出力する。NRZI変調は、シンボル“1”の前
端で記録レベルを反転させるものである。
【0006】14ビットコードを上述したように制限し
ているので、NRZI変調後のデータはラン(同一シン
ボルが連続すること)が制限される。即ち、d=1から
最小パルス幅は2となり、k=8から最大パルスは幅9
となる。8ビットのデータを14ビットに変換して伝送
するので、変調後の1ビットの間隔は8T(Tはデータ
周期)/14となり、最小パルス幅が2であるので、最
小磁化反転間隔を約1.14T(=16T/14)に大
きくすることができる。なお、コード同士のつなぎ目に
おいてもd=1、即ち、コードの先頭及び終端で“1”
が連続しないことと、k=8を満足させるために、1≦
s0 <4,0≦e0 <4に設定されている。
【0007】また、文献2(特開平3−234146号
公報)では、ディジタルVTRのフォーマットD−3方
式に採用される新8−14変調方式が開示されている。
【0008】この新8−14変調方式においては、14
ビットに変換されたコードをNRZ則に基づいて変調し
ている。NRZ則は入力されたデータをそのまま出力す
るものである。文献2の例ではNRZ変調されたコード
のランの連続数を2以上7以下にすることにより、高密
度記録、アジマス記録及び重ね書き記録を可能にしてい
る。
【0009】このように、これらの例では、ランの連続
数を制限することにより磁気記録に適した特性を得てい
る。また、一般に、ディジタル伝送においては、受信信
号又は再生信号からクロック信号を生成する。この場
合、長いランの発生頻度が大きい変調信号がクロック生
成回路に入力されると、変調信号の変化が少ないことか
ら動作が不安定になりやすい。このように、ディジタル
変調においては、ランの制御は極めて重要な問題であ
る。
【0010】以下、NRZ変換及びNRZI変換におけ
るラン制限について数式を用いて説明する。
【0011】上述したように、NRZ変換は入力シンボ
ルをそのまま出力するものであり、入力データのn番目
のビットをan とすると、NRZ変換回路の出力もan
となる。ランが連続するということは、連続する出力信
号がビット反転しないこと、即ち隣接するビット同士が
同一シンボルであることを意味する。従って、NRZ変
換においてランの連続は下記式(1)によって表現され
る。
【0012】 an =an-1 …(1) つまり、NRZ変換回路の入力データとしてシンボル
“0”の後にシンボル“0”を設定し、シンボル“1”
の後にはシンボル“1”を設定することによりランを連
続させることができる。
【0013】一方、ランが連続しないということは、隣
接するビット同士のシンボルが異なることを意味する。
従って、NRZ変換においてランの不連続は下記式
(2)によって表わされる。
【0014】 an ≠an-1 …(2) つまり、NRZ変換回路の入力データとしてシンボル
“0”の後にシンボル“1”を設定し、シンボル“1”
の後にはシンボル“0”を設定すればよい。
【0015】図3はNRZI変換回路を示す回路図であ
る。
【0016】入力ビットan は排他的論理和回路1に与
える。排他的論理和回路1の出力は出力ビットbn とし
て出力すると共に、遅延器2によって1データ分遅延さ
せた後排他的論理回路1に与える。即ち、NRZI変換
回路は“1”が入力されると、変調信号を反転させて出
力する。排他的論理和演算を記号@によって表すと、N
RZI変換は下記式(3)によって示すことができる。
【0017】 bn =an @bn-1 …(3) ランが連続するということは、隣接するビットが同一シ
ンボルであることを意味し、下記式(4)によって表現
することができる。
【0018】 bn =bn-1 …(4) この式(4)に式(3)を代入してまとめると、下記式
(5)が得られる。
【0019】 an @bn-1 =bn-1 an =0 …(5) この式(5)はNRZI変換回路にシンボル“0”のビ
ットを入力することにより、ランを連続させることがで
きることを意味している。
【0020】一方、ランの連続の停止は隣接するビット
が異なるシンボルであることを意味し、下記式(6)に
よって表現される。
【0021】 bn ≠bn-1 …(6) この式(6)に式(3)を代入して整理すると、下記式
(7)が得られる。
【0022】 an @bn-1 ≠bn-1 an ≠0 an =1 …(7) この式(7)から、ランの連続を停止させる場合には、
NRZI変換回路にシンボル“1”のビットを入力すれ
ばよいことが分かる。
【0023】このように、NRZ変換とNRZI変換と
では、同一の入力に対して変調信号出力同士は相違し、
ランの制御方法は相互に異なる。
【0024】ところで、最近、2クロック期間前後の排
他的論理を用いるI−NRZI(インターリーブドNR
ZI)変換が採用されることがある。図4はこのI−N
RZI変換回路を示すブロック図である。
【0025】入力データは排他的論理和回路5に与え
る。排他的論理和回路5の出力は遅延器6,7を介して
排他的論理和回路5に与える。入力ビットan に対する
変調出力bn が2ビット期間遅延され、排他的論理和回
路27は入力ビットan と2ビット前の出力ビットbn-2
との排他的論理和を求めて、出力bn として出力する。
【0026】このI−NRZI変調においてもランの連
続を制限する必要がある。しかしながら、I−NRZI
変調におけるラン制御は確立されておらず、また、同一
の入力に対して方式毎に変調信号出力が相違するので、
このI−NRZI変調において、NRZ変調又はNRZ
I変調におけるランの制御を適用することはできないこ
とから、ランが無制限に発生してしまうという問題があ
った。
【0027】
【発明が解決しようとする課題】このように、上述した
従来のディジタル変調装置においては、I−NRZI変
換におけるラン制御は確立されておらず、ランが無制限
に発生してしまうという問題点があった。
【0028】本発明は、I一NRZI変換においてラン
を制御することができるディジタル変調装置を提供する
ことを目的とする。
【0029】[発明の構成]
【課題を解決するための手段】本発明に係るディジタル
変調装置は、入力された信号をI−NRZI変換して変
調信号として出力するI−NRZI変換手段と、前記変
調信号を1クロック期間遅延させる第1の遅延手段と、
前記変調信号と前記第1の遅延手段の出力との排他的論
理和を求め、前記変調信号のランを連続させるか否かに
基づいて排他的論理和演算結果をそのまま出力するか又
は反転させて出力する排他的論理和演算手段と、入力デ
ータと前記排他的論理和演算手段の出力とを切換えて出
力する選択手段と、この選択手段の出力を1クロック期
間遅延させて前記I−NRZI変換手段に与える第2の
遅延手段とを具備したものである。
【0030】
【作用】本発明において、選択手段が入力データを選択
すると、I−NRZI変換手段には第2の遅延手段を介
して入力データが供給され、I−NRZI変換手段は入
力データをI−NRZI変換する。第1の遅延手段はI
−NRZI変換手段からの変調信号を1クロック期間遅
延させ、排他的論理演算手段は変調信号とその1クロッ
ク遅延信号との排他的論理和を求める。この排他的論理
和演算結果は変調信号のランを連続させるためのI−N
RZI変換手段の入力を示し、排他的論理和演算結果の
反転出力は変調信号のランの連続を停止させるためのI
−NRZI変換手段の入力を示している。選択手段は所
定のタイミングで排他的論理和演算手段の出力を選択し
て、変調信号のランを制御する。
【0031】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図1は本発明に係るディジタル変調装置の
一実施例を示すブロック図である。本実施例は所定ビッ
ト間隔でランの連続を強制的に停止させるものである。
【0032】入力端子11には入力データを入力する。こ
の入力データは8ビットの有効データと1ビットの無効
データとによって構成している。入力データはセレクタ
12及び遅延素子13を介してI−NRZI変換回路14に供
給する。セレクタ12はアンドゲート15,16、オアゲート
17及びインバータ18によって構成しており、入力データ
はアンドゲート15の一方入力端に与える。
【0033】アンドゲート15の他方入力端には入力端子
19を介してタイミングパルスを与える。タイミングパル
スは入力データの無効データ期間にローレベル(以下、
“L”という)となり、他の期間にハイレベル(以下、
“H”という)となる信号である。入力端子19からのタ
イミングパルスはインバータ18を介してアンドゲート16
の一方入力端にも与える。インバータ18はタイミングパ
ルスを反転させて出力する。アンドゲート16の他方入力
端には後述する排他的論理和回路20の出力も与えてい
る。アンドゲート15はタイミングパルスの“H”で入力
データを通過させ、アンドゲート16はタイミングパルス
の“L”で排他的論理和回路20の出力を通過させる。ノ
アゲート17はアンドゲート15,16の出力を遅延素子13に
与える。遅延素子13はクロックタイミングでセレクタ12
の出力をI−NRZI変換回路14に出力する。
【0034】I−NRZI変換回路14は、図4と同様の
構成であり、排他的論理和回路5及び遅延器6,7によ
って構成している。遅延素子13の出力は排他的論理和回
路5の一方入力端に与え、排他的論理和回路5の出力は
遅延器6,7によって2ビット期間遅延させた後排他的
論理和回路5の他方入力端に与える。I−NRZI変換
回路14は排他的論理和回路5の出力を変調信号出力とし
て出力端子21に出力するようになっている。
【0035】本実施例においては排他的論理和回路5の
出力及び遅延器6の出力を排他的論理和回路20にも出力
するようになっている。排他的論理和回路20は2入力に
対して排他的論理和演算を行い、演算結果を反転させて
セレクタ12に出力するようになっている。
【0036】ところで、I−NRZI変換回路5に入力
されるn番目のビットan に対する出力ビットがbn で
あるものとすると、bn は下記式(8)によって表わす
ことができる。
【0037】 bn =an @bn-2 …(8) ランが連続しないということは下記(9)式が成立する
ことを意味する。
【0038】 bn ≠bn+1 …(9) この式(9)に式(8)を代入して整理すると下記式
(10)が得られる。
【0039】 an @bn-2 ≠an+1 @bn-1 an+1 ≠an @bn-2 @bn-1 …(10) この式(10)は、ビットan ,bn-2 の排他的論理和
演算結果とビットbn-1 との排他的論理和演算の反転出
力、即ち、排他的論理和回路5の出力と遅延器6の出力
との排他的論理和演算の反転出力をI−NRZI変換回
路14の入力とすることによって、ランの連続を停止させ
ることができることを示している。本実施例において
は、上記式(10)の演算を排他的論理和回路20を用い
て行っている。
【0040】次に、このように構成された実施例の動作
について図2のタイミングチャートを参照して説明す
る。図2(a)はクロックを示し、図2(b)はタイミ
ングパルスを示し、図2(c)は入力データを示し、図
2(d)は変調信号出力を示している。図2(e)は遅
延器7の出力bn-2 を示し、図2(f)は遅延器6の出
力bn-1 を示し、図2(g)はI−NRZI変換回路14
の入力an を示している。
【0041】入力端子11を介して入力された入力データ
はセレクタ12及び遅延素子13を介してI−NRZI変換
回路14に供給する。図2(c)に示す入力データは、8
ビットの有効データと1ビットの無効データとを有し、
有効データは図2(b)のタイミングパルスの“H”期
間に対応するタイミングで入力され、無効データはタイ
ミングパルスの“L”期間に対応するタイミングで入力
される。セレクタ12は図2(b)に示すタイミング信号
の“H”期間にのみ入力データを遅延素子13を介してI
−NRZI変換回路14に出力する。即ち、タイミング信
号の“H”期間にはアンドゲート15は有効データを通過
させてオアゲート17を介して出力する。I−NRZI変
換回路14は入力されたデータをI−NRZI変換して変
調信号出力として出力端子21に出力する。
【0042】一方、タイミング信号の“L”期間にはア
ンドゲート15は入力データの通過を阻止する。この期間
には、インバータ18を介してアンドゲート16に“H”の
タイミングパルスが供給されて、アンドゲート16の他方
入力端に供給される信号がオアゲート17を介して遅延素
子13に出力される。
【0043】アンドゲート16の他方入力端には排他的論
理和回路20の出力を与えている。排他的論理和回路20は
I−NRZI変換回路14から排他的論和回路5の出力及
び遅延器6の出力が与えられており、上記式(10)の
右辺に示す排他的論理和演算を行って、演算結果の反転
出力をアンドゲート16に出力する。タイミングパルスの
“L”期間には排他的論理和回路20の出力が遅延素子13
を介してI−NRZI変換回路14に供給される。式(1
0)はランの連続を停止させる条件を示しており、排他
的論理和回路20の出力をI−NRZI変換回路14の入力
とすることで、変調信号出力は強制的に反転させられて
ランの連続が停止する。
【0044】例えば、図2に示すように、タイミングパ
ルスの“H”期間内のタイミングAにおいては、I−N
RZI変換回路14にはシンボル“0”の入力データ(図
2(c))が遅延素子13によって遅延されて入力されて
いる(図2(g))。このタイミングでは遅延器7の出
力もシンボル“0”であり(図2(e))、変調信号出
力は図2(d)に示すようにシンボル“0”となる。次
のタイミングB以降における入力データ(無効データ)
もシンボル“0”であり(図2(c))、この入力デー
タをI−NRZI変換回路14の入力とした場合には、変
調信号出力の0ランが連続する。これに対し、本実施例
においては、タイミングBでは“L”のタイミングパル
スによってセレクタ12が排他的論理和回路20の出力を選
択する。図2(g)に示すように、タイミングBにおい
ては排他的論理和回路20の出力はシンボル“1”であ
る。このシンボル“1”と遅延器7からのシンボル
“0”(図2(e))との排他的論理和演算によって、
I−NRZI変換回路14はシンボル“1”の変調信号出
力を得る(図2(d))。こうして、ランの連続を強制
的に停止させる。
【0045】なお、図2に示すように、他のタイミング
パルスの“L”期間においても、必ず変調信号出力はビ
ット反転しており、ランの連続は停止している。
【0046】このように、本実施例においては、排他的
論理和回路20によって上記式(10)の演算を行い、こ
の演算結果をタイミングパルスのタイミングでセレクタ
12がI−NRZI変換回路の入力とすることにより、タ
イミングパルス周期で強制的に変調信号出力のランの連
続を停止させている。このように、極めて簡単な回路構
成でランの制御が可能である。
【0047】また、上記実施例においては負出力の排他
的論理和回路20を用いたが、正出力の排他的論理和回路
を用いることにより、ランを強制的に連続させることも
可能である。ランの連続は下記式(11)が成立するこ
とを意味する。
【0048】 bn =bn+1 …(11) この式(11)にI−NRZI変換式を示す上記式
(8)を代入して整理すると、ランが連続するための条
件式(12)が得られる。
【0049】 an @bn-2 =an+1 @bn-1 an+1 =an @bn-2 @bn-1 …(12) この式(12)は図1の排他的論理和回路20に代えて正
出力の排他的論理和回路を用いることで、変調信号出力
のランを連続させることができることを示している。即
ち、本実施例においては、正及び負出力の排他的論理和
回路を組み合わせて用いることで、ランの上限及び下限
を容易に制限することができる。
【0050】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、I
一NRZI変換においてランを制御することができると
いう効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るディジタル変調装置の一実施例を
示すブロック図。
【図2】実施例の動作を説明するためのタイミングチャ
ート。
【図3】NRZI変換回路を示すブロック図。
【図4】I−NRZI変換回路を示すブロック図。
【符号の説明】
5…排他的論理和回路、12…セレクタ、14…I−NRZ
I変換回路、20…排他的論理和回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 5/06 H03M 7/14

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力された信号をI−NRZI変換して
    変調信号として出力するI−NRZI変換手段と、 前記変調信号を1クロック期間遅延させる第1の遅延手
    段と、 前記変調信号と前記第1の遅延手段の出力との排他的論
    理和を求め、前記変調信号のランを連続させるか否かに
    基づいて排他的論理和演算結果をそのまま出力するか又
    は反転させて出力する排他的論理和演算手段と、 入力データと前記排他的論理和演算手段の出力とを切換
    えて出力する選択手段と、 この選択手段の出力を1クロック期間遅延させて前記I
    −NRZI変換手段に与える第2の遅延手段とを具備し
    たことを特徴とするディジタル変調装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102210137B1 (ko) * 2018-03-30 2021-02-02 한국전력공사 인공지능을 이용한 고온부품 열화등급 판단 장치 및 그 방법

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KR102210137B1 (ko) * 2018-03-30 2021-02-02 한국전력공사 인공지능을 이용한 고온부품 열화등급 판단 장치 및 그 방법

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