JPH02220266A - Peak detection system for analog waveform - Google Patents

Peak detection system for analog waveform

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JPH02220266A
JPH02220266A JP4112589A JP4112589A JPH02220266A JP H02220266 A JPH02220266 A JP H02220266A JP 4112589 A JP4112589 A JP 4112589A JP 4112589 A JP4112589 A JP 4112589A JP H02220266 A JPH02220266 A JP H02220266A
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JP
Japan
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circuit
peak
value
signal
waveform
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Application number
JP4112589A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunihiro Nakamura
中村 邦広
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH02220266A publication Critical patent/JPH02220266A/en
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Abstract

PURPOSE:To compensate the degradation of resolution of an analog waveform by extracting low and high frequency components from the analog waveform and changing the slice value in accordance with relations between component values to generate a window signal. CONSTITUTION:After waveform shaping in an equalizing circuit 4, an analog waveform RS4 of a read signal is given to extracting circuits 20 and 30 to extract low and high frequency components. A resolution detecting circuit 40 obtains a resolution degradation value RV from the difference between components S3 and S2. A slice level generating circuit 50 uses the value RV to output a slice level value SL, and a window signal generating circuit 10 slices the analog signal RS with the level SL to generate a window signal WS and gives it to a peak position detecting circuit 5. This circuit 5 gives the analog signal waveform to a pulse converting circuit 7 through a differentiating circuit 6, and a peak position signal PS is outputted by the window signal WS. Though the peak crest value is not uniform, the peak of a low crest value is not ignored to accurately detect the peak position because the window signal is generated while crossing a low crest value in this detecting system.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアナログ波形のピーク検出方式、と(にディス
ク記憶装置に記憶されているデータをヘッドを介して読
み出したアナログな続出信号をディジタル化するために
、そのアナログ波形のピーク位置を検出するに適する方
式に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention uses an analog waveform peak detection method and a method for digitizing analog successive signals read out via a head from data stored in a disk storage device. The present invention relates to a method suitable for detecting the peak position of an analog waveform.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

固定ディスク装置やフロッピーディスク装置等では、も
ちろんディジタルなデータがディスクに記憶されるので
あるが、それに実際に書き込まれるのはディジタル値そ
のものではなく、それをNとSの交替パターンで記録す
るに適する所定の変調方式によるコードである。この実
際の書き込みパターンは変調方式によって異なるが、い
ずれもNからSまたはSからNへのパターンの変わり目
がコード上の意味をもっている。
In fixed disk devices, floppy disk devices, etc., digital data is of course stored on the disk, but what is actually written to the disk is not the digital value itself, but a method suitable for recording it in an alternating pattern of N and S. This is a code based on a predetermined modulation method. This actual writing pattern differs depending on the modulation method, but in any case, the change in pattern from N to S or from S to N has a meaning on the code.

この記憶データをヘッドで読み出した信号はもちろんア
ナログ波形をもつが、上述のパターンの変わり目に対応
する位置に極大ないし極小のピークをもっているので、
このピーク位置を正しく検出してその位置でbとtが入
れ代わる信号を作ることによって、アナログの続出信号
からデータが書き込まれた時のディジタル信号を再生す
ることができる。ところが、続出信号にはディスクの記
録媒体に固有な雑音、ヘッド間のクロストーク。
The signal read out from this stored data by the head has an analog waveform, of course, but it has a maximum or minimum peak at the position corresponding to the change in the pattern described above.
By correctly detecting this peak position and creating a signal in which b and t are interchanged at that position, it is possible to reproduce the digital signal in which data was written from the successive analog signal. However, the continuous signals include noise inherent to the disk recording medium and crosstalk between heads.

前回の書き込みデータの消し残り等の要因によってノイ
ズが混入することが多く、このノイズに基づく偽のピー
クに惑わされてこれを誤って検出すると、元の書き込み
時とは異なったディジタル信号を作りてしまい、従って
読み取りエラーが発生することになる。
Noise is often mixed in due to factors such as unerased data from the previous write, and if you are fooled by false peaks based on this noise and detect it incorrectly, a digital signal that is different from the original write may be created. Therefore, reading errors will occur.

このため従来から、続出信号のアナログ波形を整形して
ノイズの影響を極力除去し、かつ真のピークのみを正し
く検出するために種々工夫がなされている。以下、第6
図を参照してかかる従来のピーク検出方式の概要を説明
する。
For this reason, various efforts have been made in the past to shape the analog waveform of successive signals to remove the influence of noise as much as possible and to accurately detect only the true peaks. Below, the 6th
An overview of such a conventional peak detection method will be explained with reference to the drawings.

第6図において、その左側部に示されたヘッドlからの
アナログの続出信号R5Iがふつうは差動信号の形でプ
リアンプ2に与えられ、その増幅出力がAGC回路3に
与えられる。このAGC回路3は本来はディスクの外径
側と内径側とで異なる続出信号の波高値を揃える役目を
果たすが、ふつうそのゲインの周波数特性を時定数τで
設定できるようになっており、この時定数τを適切に選
択することにより、混入ノイズ分とはふつう周波数が異
なる本来の続出信号分を選択的に増幅して、ノイズ成分
が相対的に縮小するように整形された続出信号1?S3
を作ることができる。
In FIG. 6, an analog successive signal R5I from the head l shown on the left side is usually applied to the preamplifier 2 in the form of a differential signal, and its amplified output is applied to the AGC circuit 3. This AGC circuit 3 originally plays the role of aligning the peak values of successive signals that differ between the outer diameter side and the inner diameter side of the disk, but normally the frequency characteristics of the gain can be set by the time constant τ, and this By appropriately selecting the time constant τ, the original successive signal component, which normally has a different frequency from the mixed noise component, is selectively amplified, and the successive signal 1? is shaped so that the noise component is relatively reduced. S3
can be made.

さらには、図のようにこの続出信号R53を等化回路4
によって波形整形することができる。この等化回路4と
しては、例えば第5図に示すような余弦等化回路が知ら
れている。これは、図示のように続出信号R33を共通
の抵抗4dを介して受は入れて差動増幅器4aの2個の
入力にそれぞれ遅延要素4bと可変抵抗4cを介して与
え、その出力から整形された続出信号R54を取り出す
もので、その伝達関数が周波数の余弦関数を用いて表さ
れる形をもっており、その抵抗4cと4dの比で決まる
ゲインと遅延要素4bの遅延時間を適切に設定すること
により、アナログ波形中のピークをその裾野部分を縮小
して鋭い波形に整形することができる。なおこの第5図
では、便宜上一方の差動信号分に対する余弦等化回路の
みを示した。
Furthermore, as shown in the figure, this successive signal R53 is transferred to the equalization circuit 4.
The waveform can be shaped by As this equalization circuit 4, for example, a cosine equalization circuit as shown in FIG. 5 is known. As shown in the figure, the successive signal R33 is received through a common resistor 4d and applied to two inputs of a differential amplifier 4a through a delay element 4b and a variable resistor 4c, respectively, and the output is shaped. The transfer function is expressed using a frequency cosine function, and the gain determined by the ratio of the resistors 4c and 4d and the delay time of the delay element 4b are appropriately set. This makes it possible to shape the peak in an analog waveform into a sharp waveform by reducing its base. In FIG. 5, only the cosine equalization circuit for one differential signal is shown for convenience.

かかる波形整形後は、原理上は例えば続出信号R54を
図の微分回路6により微分し、パルス化回路7により微
分信号のゼロクロス点からピーク位置を検出してディジ
タルなピーク位置信号PSに変換すればよいのであるが
、偽ピークを極力除去するために、さらに窓信号発生回
路8を設けてこれに窓信号−3を作らせ、この窓信号−
8によって許可される時間範囲内に限ってパルス化回路
7にピークを検出させる手段が取られる。
After such waveform shaping, in principle, for example, the successive signal R54 is differentiated by the differentiating circuit 6 shown in the figure, the peak position is detected from the zero-crossing point of the differentiated signal by the pulsing circuit 7, and the signal is converted into a digital peak position signal PS. However, in order to remove false peaks as much as possible, a window signal generation circuit 8 is further provided and this generates window signal -3.
Measures are taken to cause the pulsing circuit 7 to detect peaks only within the time range permitted by 8.

この窓信号発生回路8は、適当なスライスレベル値で続
出信号R34をスライスして窓信号WSを形成するもの
で、この窓信号−Sをいわば窓枠としてその中にあるピ
ークだけをパルス化回路8に検出させることにより、続
出信号のアナログ波形中のノイズに基づくスライスレベ
ルより波高値の低いピークを無視させ、それよりも波高
値の高い本来のピークのみを検出させる。しかし、書き
込みデータに基づく本来のピークの波高値も、ヘッドの
ディスク面からの浮上量等の因子によって変動しやすい
ので、上のスライスレベルを決める上でさらに種々の工
夫がなされている。
This window signal generation circuit 8 slices the successive signal R34 at an appropriate slice level value to form a window signal WS, and uses this window signal -S as a so-called window frame to pulse only the peaks within it. 8, the peaks having a peak value lower than the slice level based on noise in the analog waveform of the successive signal are ignored, and only the original peaks having a higher peak value are detected. However, since the original peak wave height value based on the written data is likely to fluctuate depending on factors such as the flying height of the head from the disk surface, various measures have been taken to determine the upper slice level.

例えば特開昭51−51918号公報や特開昭51−5
6165号公報に記載された従来技術では、スライスレ
ベルを固定せずに続出信号のピークがもつ波高値の実績
を反映させた浮動スライスレベルを採用することにより
、ノイズに基づく突発的な低い波高値のピークが選択的
に無視される。
For example, JP-A-51-51918 and JP-A-51-5
The conventional technology described in Publication No. 6165 does not fix the slice level, but instead uses a floating slice level that reflects the actual peak values of successive signal peaks, thereby reducing sudden low peak values due to noise. peaks are selectively ignored.

以上説明した従来方式でも、データの記録密度がとくに
高くない限り、ノイズを含む複雑な波形のデータ続出信
号からそのデータがディスクに書き込まれた時の元の波
形の書込信号をピーク位置信号PSとして正しく再生す
ることができる。
Even with the conventional method described above, unless the data recording density is particularly high, the write signal of the original waveform when the data is written to the disk is converted from the continuous data signal with a complex waveform including noise to the peak position signal PS. can be played correctly.

(発明が解決しようとする!!11141)ところが、
ディスク記憶装置の記憶容量を増加させるためディスク
面へのデータの記録密度を上げて行くと、続出信号のア
ナログ波形の質がかなり低下して来るので、従来方式で
はエラーの発生を充分に防止できなくなって来る。
(Invention tries to solve!!11141) However,
As the recording density of data on the disk surface increases in order to increase the storage capacity of the disk storage device, the quality of the analog waveform of successive signals deteriorates considerably, so conventional methods cannot sufficiently prevent the occurrence of errors. It's starting to disappear.

例えば3.5インチの固定ディスク装置に数百メガバイ
トの容量を持たせるように記録密度を上げると、ディス
クに高品質の記憶媒体を用いても、書き込みパターンの
NとSが切り換わる位置に対応する続出信号中の本来の
ピークの波高値が不揃いになって来る。すなわち、ディ
スクへの書き込みパターンに対する続出信号のアナログ
波形の忠実度が低下して来るわけで、これをアナログ波
形を処理する側から見ればその中の各ピークの書き込み
パターンに対するいわば分解能が低下して来ることにな
る。このように分解能が低下したアナログ波形には波高
値のかなり低いピークが多数音まれるので、かかる本来
のピークとノイズによるピークとの区別が非常に付は難
くなる。このため従来のピーク検出方式では、ノイズに
起因する偽ピークを除去すると本来のピークまで無視し
てしまうのである。
For example, if you increase the recording density so that a 3.5-inch fixed disk device has a capacity of several hundred megabytes, even if you use a high-quality storage medium for the disk, it will correspond to the position where the writing pattern switches between N and S. The wave height values of the original peaks in the successive signals become irregular. In other words, the fidelity of the analog waveform of successive signals with respect to the writing pattern on the disk decreases, and from the side that processes the analog waveform, this means that the resolution of each peak in the writing pattern decreases. It will come. Since the analog waveform with such reduced resolution has many peaks with considerably low peak values, it becomes very difficult to distinguish between such original peaks and peaks due to noise. For this reason, in conventional peak detection methods, when false peaks caused by noise are removed, the original peaks are also ignored.

波形整形用の余弦等化法についても、高い整形効果が得
られるように遅延時間をゲインとうまく整合させるのが
実用面ではかなり難しい点があるほか、これらの等化量
を固定的に設定して置く程度では、前述のように分解能
が低下したアナログ波形中の不揃いな各ピークに対して
高い波形整形性能を持たせるのは困難である。
Regarding the cosine equalization method for waveform shaping, it is difficult in practice to match the delay time well with the gain to obtain a high shaping effect, and it is difficult to set the equalization amount fixedly. If it is left as is, it is difficult to provide high waveform shaping performance to irregular peaks in an analog waveform with reduced resolution as described above.

本発明の目的は、かかる難点を克服して、アナログ波形
の分解能の低下を補償できるピーク検出方式を得ること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to overcome such difficulties and to obtain a peak detection method capable of compensating for the reduction in analog waveform resolution.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この目的は本発明によれば、まずアナログ波形からそれ
に含まれる2個の周波数成分を抽出し、画成分値の大小
関係に応じて値が変化するスライスレベル信号によりア
ナログ波形をスライスして窓信号を作り、この窓信号に
より許可される時間範囲内のアナログ波形からピーク位
置を検出することによって達成される。
According to the present invention, this purpose is to first extract two frequency components contained in an analog waveform, and then slice the analog waveform using a slice level signal whose value changes depending on the magnitude relationship of the image component values to obtain a window signal. This is achieved by creating a window signal and detecting the peak position from the analog waveform within the time range allowed by this window signal.

また、上記の2個の成分値間の大小関係からアナログ波
形の分解能の低下の程度を示す分解能低下値を作り、こ
の分解能低下値に応じた等北壁でアナログ波形を波形等
化法により整形し、あるいはそれに応じてAGC回路の
時定数を制御することによってアナログ波形をあらかじ
め整形して置き、この整形後の波形からピークを検出す
るのが有利である。
In addition, a resolution reduction value indicating the degree of reduction in resolution of the analog waveform is created from the magnitude relationship between the above two component values, and the analog waveform is shaped using the waveform equalization method with an equal north wall according to this resolution reduction value. Alternatively, it is advantageous to shape the analog waveform in advance by controlling the time constant of the AGC circuit accordingly, and to detect the peak from the shaped waveform.

(作用〕 本発明は、分解能が低下したアナログ波形中のピークの
波高値の不揃いが、その波形中に少なくとも2個の周波
数成分がもともと混在しているときに生じやすく、従っ
て上記構成にいうようにアナログ波形からこれら2個の
周波数成分1例えば低周波成分と高周波成分を抽出して
それらの成分値の大小を比較すれば、ピークの波高値の
不揃いの有無やその程度を正確に知ることができる点に
着目したもので、これら画周波数成分値の大小関係に応
じてスライスレベル値を変化させ、アナログ波形をこの
スライスレベル値でスライスして窓信号をピークの波高
値の不揃いの程度に応じて合理的に作ることにより、ピ
ーク検出時に本来のピークであるが波高値の低いピーク
が無視されてしまうのを防止するものである。
(Function) According to the present invention, unevenness in peak height values in an analog waveform with reduced resolution tends to occur when at least two frequency components are originally mixed in the waveform. By extracting these two frequency components (for example, a low frequency component and a high frequency component) from an analog waveform and comparing the magnitudes of these component values, it is possible to accurately determine whether and to what extent the peak wave height values are uneven. The slice level value is changed according to the magnitude relationship of these image frequency component values, and the analog waveform is sliced by this slice level value to generate a window signal according to the degree of unevenness of the peak wave height value. By rationally creating this, it is possible to prevent an original peak with a low peak value from being ignored during peak detection.

例えば、いわゆるMFM変調方式を用いるディスク記憶
装置では、ディスク上のNとSのパターンは2種の幅の
組み合わせで書き込まれており、その続出信号のアナロ
グ波形には例えば1.25M Hzと2.50MHzの
2個の基本周波数成分の波形が混在していて、分解能が
低下しているときにはふつうは高い方の周波数成分の波
形のピークの波高値が低い方の周波数成分の波形の波高
値よりも低い。
For example, in a disk storage device that uses the so-called MFM modulation method, N and S patterns on the disk are written in a combination of two widths, and the analog waveform of the subsequent signal has, for example, 1.25 MHz and 2.25 MHz. When the waveforms of two fundamental frequency components of 50 MHz are mixed and the resolution is reduced, the peak value of the waveform of the higher frequency component is usually higher than the peak value of the waveform of the lower frequency component. low.

従って、アナログ波形から低周波成分を抽出して得た成
分値から高周波成分を抽出して得た成分値を引いた値を
分解能低下値とすれば、ピークの波高値の不揃いの程度
をこの値から知ることができる。そこで、この分解能低
下値が大きいときにはスライスレベル値を下げて、低い
波高値のピークをこのスライスレベルで確実にスライス
して窓信号を作ることにより、低い波高値のピークが無
視されないようにすることができる。
Therefore, if the resolution reduction value is the value obtained by subtracting the component value obtained by extracting the high frequency component from the component value obtained by extracting the low frequency component from the analog waveform, then this value is the degree of unevenness of the peak wave height value. You can know from. Therefore, when this resolution reduction value is large, the slice level value is lowered to ensure that the peaks with low wave height values are sliced at this slice level to create a window signal, so that the peaks with low wave height values are not ignored. Can be done.

上のようにして作られた分解能低下値は余弦等化回路や
AGC回路による波形整形の制御にも利用することがで
きる。この分解能低下値が大きいときには、各ピークの
裾野が広くて隣のピークとの波形干渉によってとくに高
周波成分波形のピークの波高値が下がっているのである
から、余弦等化回路に星える等化量を強化してピークの
裾野幅を狭めさせ、あるいはAGC回路の時定数を下げ
てその増幅の周波数特性を高周波側にずらせることによ
り、アナログ波形を分解能の低下を補償するように整形
して置いて、ピーク検出の精度を一層向上させることが
できる。
The resolution reduction value created as above can also be used to control waveform shaping by a cosine equalization circuit or an AGC circuit. When this resolution reduction value is large, the base of each peak is wide and the peak value of the high frequency component waveform is particularly reduced due to waveform interference with the adjacent peak. The analog waveform can be shaped to compensate for the drop in resolution by strengthening the signal and narrowing the width of the peak base, or by lowering the time constant of the AGC circuit and shifting the frequency characteristics of its amplification toward higher frequencies. Therefore, the accuracy of peak detection can be further improved.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図を参照しながら本発明の実施例を具体的に説明
する。第1図は本発明によるアナログ波形のピーク検出
方式をディスク記憶装置に適用した実施例を示すもので
、その上部に示されたヘッド1.プリアンプ2.AGC
回路31等化回路4および微分回路6およびパルス化回
路7からなるピーク検出回路5は、前の第6図と同じで
あるからその説明を省略する。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment in which the analog waveform peak detection method according to the present invention is applied to a disk storage device, and the heads 1. Preamplifier 2. AGC
The peak detection circuit 5 consisting of the circuit 31, equalization circuit 4, differentiation circuit 6, and pulse generation circuit 7 is the same as that shown in FIG. 6, so a description thereof will be omitted.

等化回路4により波形整形された続出信号のアナログ波
形R54は低周波分抽出回路20と高周波分抽出回路3
0とに与えられ、これらによりアナログ波形R5d中に
混在している例えば1.25M Hzと2.50MHz
の周波数成分が抽出され、それらの大きさを示す成分値
S2と53がそれぞれ作られる0分解能検出回路40は
これら成分値S2と53を入力して分解能低下値RVを
出力する。
The analog waveform R54 of the successive signal waveform-shaped by the equalization circuit 4 is sent to the low frequency component extraction circuit 20 and the high frequency component extraction circuit 3.
For example, 1.25 MHz and 2.50 MHz mixed in the analog waveform R5d.
The zero resolution detection circuit 40, which extracts the frequency components and generates component values S2 and 53 representing their magnitudes, inputs these component values S2 and 53 and outputs a resolution reduction value RV.

第3図にこれらの抽出回路20および30と合成手段4
0の具体構成例を示す0両抽出回路20と30はそれら
が抽出する周波数成分が異なるだけで回路構成は同じで
ある。低周波抽出回路20の方について説明すると、キ
ャパシタ21とリアクトル22とがバイパスフィルタ、
キャパシタ23と抵抗24とがローパスフィルタをそれ
ぞれ形成し、全体では特定の周波数例えば1.25MH
zに対する1個のバンドパスフィルタを構成して、この
例では差動信号のアナログ波形R34を受けその中の特
定周波数成分を抽出して整流回路25に与える。整流回
路25は演算増幅器等を利用した例えば全波整流回路で
あって、その整流出力が出力側に設けられた抵抗26お
よび27とキャパシタ28とからなる積分回路によって
ピークホールドされ成分値S2として取り出される。
FIG. 3 shows these extraction circuits 20 and 30 and the synthesis means 4.
The zero extraction circuits 20 and 30, which are specific examples of the zero extraction circuits, have the same circuit configuration except for the frequency components that they extract. To explain the low frequency extraction circuit 20, the capacitor 21 and the reactor 22 function as a bypass filter.
The capacitor 23 and the resistor 24 each form a low-pass filter, and the overall frequency is 1.25 MHz, for example.
In this example, one bandpass filter for z is configured to receive the analog waveform R34 of the differential signal, extract a specific frequency component therein, and provide it to the rectifier circuit 25. The rectifier circuit 25 is, for example, a full-wave rectifier circuit using an operational amplifier or the like, and its rectified output is peak-held by an integrating circuit consisting of resistors 26 and 27 and a capacitor 28 provided on the output side, and is extracted as a component value S2. It will be done.

高周波抽出回路30の方のこれと対応する部分には30
番台の符号が付されており、そのバンドパスフィルタに
よりアナログ波形R54から抽出された例えば2.50
MHzの周波数成分に対する成分値S3がそれから取り
出される。
The corresponding part of the high frequency extraction circuit 30 has 30
For example, 2.50 is extracted from the analog waveform R54 by the bandpass filter.
A component value S3 for the MHz frequency component is then extracted.

この例での分解能検出回路40は、これら青成分値S2
およびS3の差をとって分解能低下値RVとするもので
、例えば図示のように差動増幅器41と1対の入力抵抗
42と抵抗43および44とを備える通常の差回路で構
成することができる。
The resolution detection circuit 40 in this example uses these blue component values S2
and S3 to obtain the resolution reduction value RV. For example, as shown in the figure, it can be configured with a normal difference circuit including a differential amplifier 41, a pair of input resistors 42, and resistors 43 and 44. .

第1図に戻って、ピーク位置検出回路5に窓信号−5を
与えるために窓信号発生回路lOが設けられている。こ
れはアナログ信号1?sをスライスレベルSLでスライ
スして窓信号−5を作る例えば簡単なコンパレータ回路
で構成されるが、本発明方式ではこれに与えるスライス
レベルSLを決めるために分解能低下値R’Vが用いら
れる。このため、スライスレベル発生回路50が設けら
れ、これは第4図に示すようにスライスレベルの基準値
SLOと分解能低下値RVとを受け、分解能低下値RV
に応じたスライスレベル値SLを出力するもので、最も
簡単には図示のような簡単な差動増幅器51で構成され
る。第2図はこの分解能低下値に応じてスライスレベル
SLが制御される様子と、窓信号−3およびピーク位置
信号psの波形例を示すものである。
Returning to FIG. 1, a window signal generation circuit IO is provided to provide a window signal -5 to the peak position detection circuit 5. Is this analog signal 1? For example, it is composed of a simple comparator circuit that slices s at slice level SL to generate window signal -5, but in the method of the present invention, the resolution reduction value R'V is used to determine the slice level SL to be applied to this comparator circuit. For this purpose, a slice level generation circuit 50 is provided, which receives the slice level reference value SLO and the resolution reduction value RV as shown in FIG.
It outputs a slice level value SL corresponding to the SL, and is most simply constituted by a simple differential amplifier 51 as shown in the figure. FIG. 2 shows how the slice level SL is controlled in accordance with this resolution reduction value, and shows waveform examples of the window signal -3 and the peak position signal ps.

第2図(a)に示すアナログ波形PS4は分解能の低下
がほとんどない時を示し、例えばディスク記憶装置のヘ
ッドがディスクの最外径側にある場合に対応する0図の
左側にはアナログ波形PSJ中の低周波成分の波形に対
応する波長の長いピークが。
The analog waveform PS4 shown in FIG. 2(a) indicates a time when there is almost no deterioration in resolution. For example, the analog waveform PSJ on the left side of FIG. There is a long peak in the wavelength corresponding to the waveform of the middle and low frequency components.

右側には高周波成分の波形に対応する波長の短いピーク
がそれぞれ示されており、この場合の低周波ピークと高
周波ピークの波高値はほぼ同じであり、かかる分解能低
下値RVが小さな状態ではスライスレベルとして例えば
上述の基準値SLOが用いられる。ヘッド位置がディス
クの内径側に移動すると、データの記録密度が次第に高
くなってアナログ波形2S4の分解能が低下しやすくな
り、ヘッドがディスクの中間や最内径位置に来ると、同
図(b)と(C)にそれぞれ示すように高周波ピークの
波高値が低周波ピークよりも低くなり分解能が低下して
来るが、本発明方式ではこの際にもスライスレベルSL
が低い高周波ピークをも確実にスライスするように、分
解能低下値RVに応じて基準値SLOより図示のように
順次低められる。
On the right side, peaks with short wavelengths corresponding to the waveforms of high frequency components are shown. In this case, the peak values of the low frequency peak and the high frequency peak are almost the same, and when the resolution reduction value RV is small, the slice level For example, the above-mentioned reference value SLO is used. As the head position moves toward the inner diameter of the disk, the data recording density gradually increases and the resolution of the analog waveform 2S4 tends to decrease, and when the head moves to the middle of the disk or the innermost position, it becomes as shown in (b) in the same figure. As shown in (C), the peak value of the high frequency peak becomes lower than that of the low frequency peak, and the resolution decreases, but in this case, in the method of the present invention, the slice level SL
In order to reliably slice even low-frequency peaks, the reference value SLO is sequentially lowered as shown in the figure in accordance with the resolution reduction value RV.

窓信号発生回路10は、第2図(a)〜(C)に示すよ
うにアナロク波形PSJ中のピークをスライスレベルS
Lによりこの例では正負両側でスライスして窓信号Tl
4Sを作るもので、同図(C)の場合に対応するこの窓
信号−5が同図(ロ)に示されている。ピーク位置検出
回路5は、従来と同様にこの窓信号WSで許可された時
間範囲内に限ってアナログ信号PSA中のピーク位置を
検出するもので、それから出力されるピーク位置信号P
Sが同図(e)に示されている。
The window signal generation circuit 10 converts the peak in the analog waveform PSJ into a slice level S as shown in FIGS. 2(a) to 2(C).
In this example, the window signal Tl is sliced on both the positive and negative sides by L.
4S, and this window signal -5 corresponding to the case of (C) in the same figure is shown in (B) of the same figure. The peak position detection circuit 5 detects the peak position in the analog signal PSA only within the time range permitted by the window signal WS, as in the conventional case, and detects the peak position in the analog signal PSA, which is output from the peak position signal P.
S is shown in the same figure (e).

以上かられかるように、本発明方式ではアナログ波形の
分解能の低下に応して窓信号を作るためのスライスレベ
ル値SLが制御されるので、書き込みデータに対応する
本来のピークに波高値の低いものがあっても、無視され
ることなく確実にそのピーク位置が検出される。また、
アナログ波形にノイズ等による偽のピークが混入しても
、窓信号によってマスクされるのは従来と同じである。
As can be seen from the above, in the method of the present invention, the slice level value SL for creating a window signal is controlled in accordance with the decrease in the resolution of the analog waveform, so that the original peak corresponding to the written data has a low peak value. Even if there is a problem, its peak position is reliably detected without being ignored. Also,
Even if a false peak due to noise or the like is mixed into the analog waveform, it is masked by the window signal, as in the past.

上述の分解能低下値RVは、上述のはかAGC回路3や
等化回路4にも利用して、それらの効果を一層高めるこ
とができる。
The above-mentioned resolution reduction value RV can also be used in the above-mentioned short AGC circuit 3 and equalization circuit 4 to further enhance their effects.

時定数制御回路60は、’AGC回路3に与える時定数
τを分解n低下値RVに応じて設定して、その増幅率の
周波数特性を制御することにより分解能の低下を補償す
るためのもので、例えば分解能低下値RVが上がると時
定数τの設定値を小さくすることにより、AGC回路3
の応答速度を上げないしはその増幅特性を高周波側にず
らせて、高周波ピークの波高値を低周波ピークに対して
相対的に持ち上げ、分解能を改善する役目を果たす、A
GC回路に与える時定数τはふつうCR時定数回路で設
定されるから、時定数制御回路60は例えばこの時定数
回路の抵抗を分解能低下値RVに応じて切り換えるよう
に構成することができる。
The time constant control circuit 60 sets the time constant τ given to the AGC circuit 3 according to the resolution n reduction value RV, and compensates for the reduction in resolution by controlling the frequency characteristics of the amplification factor. For example, when the resolution reduction value RV increases, the AGC circuit 3
A that serves to improve the resolution by increasing the response speed or shifting the amplification characteristics toward the high frequency side, raising the peak value of the high frequency peak relative to the low frequency peak.
Since the time constant τ given to the GC circuit is usually set by a CR time constant circuit, the time constant control circuit 60 can be configured, for example, to switch the resistance of this time constant circuit in accordance with the resolution reduction value RV.

等化量制御回路70は、等化回路4が例えば前に説明し
た第5図の余弦等化回路である場合、その動作特性を決
める遅延要素4bの遅延時間や可変抵抗4cによるゲイ
ンである等化量gsを分解能低下値RVに応じて制御し
て、余弦等化回路の波形整形作用を最適上ないし高める
ためのもので、例えば簡単なマイクロプロセッサで構成
される。
When the equalization circuit 4 is, for example, the cosine equalization circuit shown in FIG. This is for controlling the equalization amount gs in accordance with the resolution reduction value RV to optimize or enhance the waveform shaping effect of the cosine equalization circuit, and is constituted by, for example, a simple microprocessor.

第2図(C)のようにアナログ波形の分解能が低い場合
は、隣合わせのピークの裾野が互いに波形干渉する結果
とくに高周波ピークの波高値が低下するのであるから、
分解能低下値RVが大きいときには余弦等化回路により
ピークの裾野を狭めるその波形整形作用を強化すること
により分解能の低下を補償できる。この余弦等化回路の
波形整形作用はピークのもつ周波数に依存するから、こ
の際には例えば高周波ピークの方の波形改善に焦点を合
わせるように等化量を制御するのが有利である。
When the resolution of the analog waveform is low as shown in Figure 2 (C), the bases of adjacent peaks interfere with each other, resulting in a drop in the peak value of the high frequency peak in particular.
When the resolution reduction value RV is large, the reduction in resolution can be compensated for by strengthening the waveform shaping effect of narrowing the base of the peak by the cosine equalization circuit. Since the waveform shaping effect of this cosine equalization circuit depends on the frequency of the peak, it is advantageous in this case to control the equalization amount so as to focus on improving the waveform of the high frequency peak, for example.

しかし、等化量である遅延時間とゲインには相互関連が
あって、その整合が適切でないと逆に擬似ノイズを発生
するおそれがあり、このノイズが発生しない限界に等化
量を設定したとき波形整形効果が最大になるので、設定
すべき等化量は分解能低下値RVのかなり複雑な関数と
なる。このため、実際にはこの等化量を実験によって求
めて置き、分解能低下値RVに対する表の形で等化量制
御回路70としてのマイクロプロセッサ内にあらかじめ
記憶させて置くのが望ましい。
However, the delay time and gain, which are equalization amounts, are interrelated, and if they are not matched properly, there is a risk of generating pseudo-noise, so when the equalization amount is set to the limit where this noise does not occur, Since the waveform shaping effect is maximized, the equalization amount to be set is a fairly complex function of the resolution reduction value RV. For this reason, it is actually desirable to find this equalization amount through experiments and store it in advance in the microprocessor as the equalization amount control circuit 70 in the form of a table for the resolution reduction value RV.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明かられかるように、本発明ではアナログ波形
の分解能の低下がその中に少なくとも2個の周波数成分
の波形が混在する点に起因することに着目し、まずアナ
ログ波形から2個の周波数成分を抽出し、画成分値の大
小関係に応じて値が変化するスライスレベルによりアナ
ログ波形をスライスして窓信号を作り、この窓信号によ
り許可される時間範囲内のアナログ波形からピーク位置
を検出するようにしたので、アナログ波形の分解能の低
下の度合いに応じてスライスレベルを合理的に制御する
ことができる。
As can be seen from the above explanation, in the present invention, we focus on the fact that the reduction in resolution of analog waveforms is due to the fact that waveforms of at least two frequency components coexist within the analog waveform. Extract the components, create a window signal by slicing the analog waveform using a slice level whose value changes according to the magnitude relationship of the image component values, and detect the peak position from the analog waveform within the time range allowed by this window signal. This makes it possible to rationally control the slice level according to the degree of deterioration in resolution of the analog waveform.

従って、本発明によるピーク検出方式では、アナログ波
形の分解能が悪くそれに含まれるピークの波高値に不揃
いがあって、書き込みデータに対応するピーク中にかな
り波高値の低いものが発生しても、スライスレベルがそ
れと確実に交差されて窓信号が作られるので、低波高値
のピークを無視することなくそのピーク位置を正確に検
出することができる。
Therefore, in the peak detection method according to the present invention, even if the resolution of the analog waveform is poor and the peak values of the peaks included in it are uneven, and a peak corresponding to the written data has a considerably low peak value, the slice Since the level is reliably crossed thereto to create a window signal, the peak position of the low wave height value can be detected accurately without ignoring the peak.

高密度記録されたディスクからヘッドで読み出したアナ
ログ波形では、正規のピークの波高値が50〜100%
もの広範囲内で変動するので、従来はヘッド位置制御等
の精度を非常に厳密にする要があり、それでも読み取り
エラーの発生を完全に避は得なかったが、本発明方式に
より最適条件で書込データを再生したピーク検出信号を
取り出せるので、タイムマージンやヘッド位置のマージ
ンを大きく取り、耐モジェレーシ冒ン性を高めた条件で
高密度記憶のディスク記憶装置を運転できるので、その
実用性を大幅に高めかつ記憶容量の増大を図ることが可
能になる。
In an analog waveform read by a head from a high-density recorded disk, the wave height value of the normal peak is 50 to 100%.
Conventionally, the precision of head position control, etc. had to be extremely strict, and even then reading errors could not be completely avoided, but with the method of the present invention, it is possible to write under optimal conditions. Since the peak detection signal that reproduces the data can be extracted, it is possible to operate a high-density disk storage device with a large time margin and head position margin, and with improved resistance to modulation, greatly improving its practicality. It becomes possible to increase the storage capacity and storage capacity.

さらに、アナログ波形の分解能に応じてAGC回路や等
化回路を制御しながらその波形整形作用を利用すれば、
上述の効果を一層高めることができる。と(に余弦等化
回路については、従来その固定等化量の最適化が困難な
実用上の問題があったが、本発明によりアナログ波形の
分解能に応じて等化量を制御することにより、この難点
を解決して実用性を著しく高めることができる。
Furthermore, if you use the waveform shaping effect while controlling the AGC circuit and equalization circuit according to the resolution of the analog waveform,
The above effects can be further enhanced. Regarding cosine equalization circuits, conventionally there was a practical problem in which it was difficult to optimize the fixed equalization amount, but with the present invention, by controlling the equalization amount according to the resolution of the analog waveform, By solving this difficulty, the practicality can be significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図から第5図までが本発明に関し、第1図は本発明
によるアナログ波形のピーク検出方式を実施したディス
ク記憶装置の書き込みデータの再生回路を例示する回路
図、第2図はその動作を示す主な信号の波形図、第3図
は第1図中の低周波分抽出回路、高周波分抽出回路およ
び分解能検出回路の具体構成例の回路図、第4図はスラ
イスレベル発生回路の構成例を示す回路図、第5図は余
弦等化回路の構成回路図である。第6図は第1図に対応
する従来のディスク記憶装置の書き込みデータ再生回路
の回路図である0図において、l;ヘッド、2:ブリア
ンプ回路、3+AGC回路、4:等化ないしは余弦等化
回路、4a:差動増幅器、4b二遅延要素、4c、4d
:抵抗、5:ピーク検出回路、6:微分回路、7:パル
ス化回路、10:従来の窓信号発生回路、20:低周波
分抽出回路、21.23:キャパシタ、22:リアクト
ル、24:抵抗、25:整流回路、26.27:抵抗、
28:キャパシタ、30:高周波分抽出回路、31.3
2 :キャパシタ、32:リアクトル、34:抵抗、3
5:整流回路、36.37  :抵抗、38:キャパシ
タ、40:分解能検出回路、41:差動増幅器、42〜
44°:抵抗、50ニスライスレベル発生回路、51;
差動増幅器、60:時定数制御回路、70:等化量制御
回路、Ij1等化量、PS:ピーク位置信号、1151
 NRsa+アナログ信号ないしは続出信号、RV+分
解能低下値、SLニスライスレベル値、St、O+スラ
イスレベルの基準値、S2:低周波成分の成分値、53
=高周波成分の成分値、τjAGc回路に設定される時
定数、■:電源電圧、Ill窓信号、である。
1 to 5 relate to the present invention; FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a write data reproducing circuit of a disk storage device implementing the analog waveform peak detection method according to the present invention, and FIG. 2 is its operation. 3 is a circuit diagram of a specific configuration example of the low frequency component extraction circuit, high frequency component extraction circuit, and resolution detection circuit in FIG. 1, and FIG. 4 is the configuration of the slice level generation circuit. A circuit diagram showing an example, FIG. 5 is a configuration circuit diagram of a cosine equalization circuit. FIG. 6 is a circuit diagram of a write data reproducing circuit of a conventional disk storage device corresponding to FIG. 1. In FIG. , 4a: differential amplifier, 4b two delay elements, 4c, 4d
: Resistor, 5: Peak detection circuit, 6: Differentiator circuit, 7: Pulsing circuit, 10: Conventional window signal generation circuit, 20: Low frequency extraction circuit, 21.23: Capacitor, 22: Reactor, 24: Resistor , 25: Rectifier circuit, 26.27: Resistor,
28: Capacitor, 30: High frequency extraction circuit, 31.3
2: Capacitor, 32: Reactor, 34: Resistor, 3
5: Rectifier circuit, 36.37: Resistor, 38: Capacitor, 40: Resolution detection circuit, 41: Differential amplifier, 42~
44°: resistance, 50 slice level generation circuit, 51;
Differential amplifier, 60: Time constant control circuit, 70: Equalization amount control circuit, Ij1 equalization amount, PS: Peak position signal, 1151
NRsa + analog signal or successive signal, RV + resolution reduction value, SL slice level value, St, O + slice level reference value, S2: component value of low frequency component, 53
=component value of high frequency component, time constant set to τjAGc circuit, ■: power supply voltage, Ill window signal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 2個の周波数成分の波形が混在するアナログ波形中のピ
ーク位置を検出する方式であって、アナログ波形から各
周波数成分を抽出してその大きさを示す成分値信号をそ
れぞれ作り、両成分値間の大小関係に応じてその値が変
化するスライスレベル信号を作り、アナログ波形をスラ
イスレベル信号でスライスして窓信号を作り、この窓信
号により許可される時間範囲内のアナログ波形からピー
ク位置を検出するようにしたことを特徴とするアナログ
波形のピーク検出方式。
This method detects the peak position in an analog waveform in which two frequency component waveforms coexist.Each frequency component is extracted from the analog waveform, a component value signal indicating its magnitude is created, and the difference between the two component values is detected. Create a slice level signal whose value changes according to the magnitude relationship between An analog waveform peak detection method characterized by:
JP4112589A 1989-02-21 1989-02-21 Peak detection system for analog waveform Pending JPH02220266A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05198098A (en) * 1991-10-15 1993-08-06 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Digital-type peak detector and peak-position estimating method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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