JPH03227108A - 波形等化回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、ディジタル信号の磁気テープ等による記録、
／再生装置に於ける波形等化回路に関する。

（ロ）従来の技術 ：’、：ＲＺ（＼ｏｎｅ　Ｒｅｔｕｒｎ　ｔｏ−Ｚｅｒ
ｏ）等の２値信号は、第２図に示すように、直流から無
限大周波数までの成分が存在する。尚、同図に於いて、
「。

は２値信号のビット周波数である。

ところで、ディジタル信号の伝送を行なう場合は、例え
ば、ナイキストの無歪み伝送条件で明らかなように、伝
送するディジタル信号の周波数帯域をｆ。−ｔｏ／２　
に制限しても信号の劣化を生じることなく伝送可能であ
る。

一方、ディジタル信号を磁気テープなどの記録媒体にて
、記録再生を行なう場合は、再生周波数の上限が種々の
条件により制限されるが、このとき、該周波数の上限を
前述のｆ０〜１０／、まで確保することにより、ディジ
タル信号の再現が可能となる。

しかし、前述のナイキストの無歪み伝送条件は、再生周
波数帯域だけではなく、その特性も満足する必要があり
、例えばナイキストの第１基準では、第３図に示す周波
数特性で示される。即ち、遮断周波数′。／、を中心に
奇対称な肩特性を有するもので、例えば、以下の式■で
示される２乗余弦振幅特性が代表的である。ここで、β
は、ロールオフ率であり、遮断周波数１０／、に対する
肩の部分に相当する帯域との比を示す。また、Ｘ（ｆ）
は、伝送系のインパルス応答を表わすスペクトラムであ
る。

ａ：（１−β）１０八＞ｌｆ ｂ：（１−β）ｌ°八＜ｍ＜（１＋β）１１／。

ｃ　：　Ｉｆｆ＞（１＋β＞ＩＣ／、　　　　　　　　
　　、、、■ここでは、便宜上、周波数特性と略等しい
ものとして代用して説明する。即ち、第３図に示す特性
が要求されるが、前述の磁気テープからの再生信号は帯
域だけは、確保されていても、周波数特性では、大幅な
誤差が生じる。

次に、この誤差につき説明する。誤差は、原因により大
きく２分して、低周波域と高周波域に分類される。まず
、前者に関しては、再生時に於ける磁気ヘッドの微分応
答特性等による低域遮断特性であり、次に、後者に関し
ては、再生時のスペーシングロスによる高域遮断特性で
ある。この結果再生時９周波数特性は、第４図（破線）
に示すように、理想特性（ナイキストの第１基準）に対
して、高域、低域双方で誤差が生じる。

このため、従来より、各種の補償方法が提案されている
。まず、低域の補償に関しては、第５図に示す様な、補
償回路を出願人は提案している（特開昭６１−１２３０
６４号、Ｇ１１Ｂ２０／１０）。第５図に於いて、端子
（１）より低域が遮断されたディジタル信号が入される
。次に、（２）は加算器であり、ディジタル信号はこの
加算器（２）でローパスフィルタ（６）からの帰還信号
と加算されて、識別器（５）に印加される。該識別器（
５）では波形成形、データ検出等の処理が行なわれ、出
力端子（８）から元の２値のディジタル信号が得られる
。即ち、該２値信号の低域成分が加算器（２）に帰還さ
れることにより低周波成分が復元される。

次に、高域の補償に関しては、特定の従来例をあげるま
でもなく、Ｆ　Ｉ　Ｒ（Ｆｉｎｉｔｅ　Ｉｍｐｕｌｓｅ
　Ｒｅ５ｐｏｎｃｅ　）型のトランスバーサルフィルタ
を用いるのが一般的である。即ち、第６図に示すように
、例えば、ビット間隔（ピント周波数の逆数）Ｔｏの遅
延素子（１１）、（１２）、（１３）、（１４）、（１
５）、（１６）を直列に接続し、各遅延信号に乗算器（
１７）、（］８）、（１９）、（２０）、（２１）、（
２２）、（２３）によりそれぞれ所定の係数Ｋをかけた
後、加算器（２４）で信号加算し、出力端子（８′）に
高域を補償した信号を出力する。この高域補償に関して
は、前述０式で示した周波数領域での概念よりも、次式
■で示す時間領域での概念がわかりやすい。

５ｉｎ（’／ｌｏ）　　　　　ｃｏｓ（ｉｆｆ’／１ｏ
）Ｘ（ｔ）＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　・・・■× ｙ’／ｌｏ　　　　　　　　　　１−（２βｌ／、。）
ｊ即ち、■は、前述０式のナイキストの第１規準を満足
する伝送系のインパルス応答波形を示すもので、通常、
ナイキスト波形と呼ばれるものである。該波形は第７図
に示す形となり、即ち、ビット間隔Ｔ０でレベルＯをク
ロスする波形であるため、隣接符号位置での符号間の干
渉が生じない。

該ナイキスト波形に対して、磁気テープ等から再生され
る波形は、同じ第７図の波線で示すように、理想波、形
とはならず、符号間の干渉が生じる。前述第６図のビッ
ト間隔Ｔ０のＦＩＲフィルタで補償する意味はここにあ
る。

以上説明した低域補償と高域補償双方により、所定の周
波数特性（同じ意味で所定の応答波形特性）が得られる
。これらふたつの補償の組合わせ方は、各種考えられる
が、例えば、出願人は、第８図に示す方法を従来提案し
ている。

（テレビジョン学会技術報告、ＶＯＬ、　１１．Ｎｏ、
　２４．１９８７年１０月発行） 即ち、波線内（２５）に示すＦＩＲ型のトランスバーサ
ルフィルタで高域を補償した後、波線内（２６）で示す
前述第５図の低域補償を行なう。尚、第８図では、レベ
ル検出器（１０）には、信号入力端子（１）に入力され
た信号を直接印加して、信号レベルの検出を行なってい
る。

（ハ）発明が解決しようとする課題 第８図に示す高域及び低域補償については、以下の問題
点がある。

（Ａ）回路規模が大きくなり、コスト高である。

（Ｂ）補償以前の信号レベルを検出しているため、検出
誤差が大きい。

まず（Ａ）に関しては、加算器（２４）と加算器（２）
のふたつが必要であり、且つ、レベル検出については、
高周波信号までをリニアリティ良く正確にレベル検出す
るには、通常のダイオード検波等では実現できず第９図
に示したように、２乗器（２８）、ローパスフィルタ（
２９）、ルート器（３０）を必要とする。従って、規模
が大きくコスト高となる。

（Ｂ）に関しては、磁気テープ等から再生されたそのま
まの信号は、前述のように、各種の要因で信号が劣化し
ており、例えば高周波域での信号レベル低下により比較
的高周波信号を多く含む信号パターンとそうでない信号
パターンとで信号のレベルに差が出たり、また、低域遮
断による信号のベースライン変動がレベル変化として検
出される等の誤差が生じ、本来のテープからの信号再生
時のトラッキングに起因したレベル変動を正確に検出で
きないという問題がある。

（ニ）課題を解決するための手段 そこで、本発明では、回路規模を低減すべく、前述の従
来例第８図に於けるふたつの加算器を統合してひとつで
処理できるようにし、且つ、レベル検出を補償後の信号
で行うようレベル検出器の入力接続をかえる。また、該
接続に対応させて、前記レベル検出器を２乗器及び該２
乗倍号を減衰調節するための減退器とで構成する。

（ホ）作　用 加算をひとつの加算器で処理するため、該加算器出力で
高域及び低域が共に補償された信号を得、且つ該信号を
レベル検出用信号として用いる。且つ、２乗器で構成さ
れるレベル検出器は、補償回路の閉ループに入るため、
略直線的なレベル検出と同等の動作をする。

（へ）実施例 第１図に本発明の実施例を示す。従来例と同一のものに
は同じ符号を付し説明を省略する。

第１図に於いて、遅延素子（１１）〜（１６）、乗算器
（１７）〜（２３）及び加算器（２４）の一部により、
主に高周波域を補償するためのＦＩＲ型トランスバーサ
ルフィルタヲ構成し、且つ、ローパスフィルタ（６）、
２乗器（２７）、減衰器（２８）、可変利得増ｌＪ器（
９）、及び識別再生器（５）により構成する低周波域補
償ループの信号を前記加算器（２４）に入力する構成と
している。即ち、入力端子（１）より入力される磁気テ
ープ等からの再生信号は、まず、波線内（２５）のＦＩ
Ｒ型トシトランスバーサルフィルタ域補償されると共に
、同トランスバーサルフィルタを構成する加算！（２４
）のひとつの入力に印加される低域補償信号により、低
周波域が補償され、識別再生器（５）により、元の２値
データが再現される。また、前記低域補償信号は、前記
加算９＃（２４）の出力をレベル検出した信号で制御さ
れるローパスフィルタ（６）の出力を利用する（識別再
生信号から抽出された低域成分である）。

この低域補償信号は、識別器（５）の出力を加算器２４
の出力が大きい時には大きく増幅してフィードバンクす
る。つまり、低域成分について正帰還をかけるわけであ
る。減衰器２８は発振を防止するため（正帰還の故）と
、高域補償時の回路の信号レベルと低域補償信号のレベ
ルを合せるために必要である。

信号レベルの検出には２乗器２７が使われている。これ
は、−ダイオードを用いた検波回路を構成するためには
、高速で特性の優れたダイオードを使用しなければなら
ないため、コスト的に不利となるからである。

（ト）発明の効果 以上のように、本発明によれば、回路規模を減少できる
ためコストの点で有利となる他、高精度な低域補償が可
能なため、磁気テープ等からのデータ再生時に、エラー
を少なくでき、その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
デジタル信号の特性を示す特性図、第３図は伝送系の理
想周波数特性を示す特性図、第４図は実際の伝送系の周
波数特性図、第５図は低域補償回路の従来例を示すブロ
ック図、第６図は高域補償回路の従来例を示すブロック
図、第７図はパルス伝送の理想特性を時間領域で示す特
性図、第８図は従来の波形等価回路を示す回路図、第９
図はレベル検出器の一例を示すブロフク図である。 ５・・識別器、６・・・ＬＰＦ、７・・・可変利得制御
手段、２７・・・２乗器、２４・・・加算手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の遅延手段の出力に所定の係数を乗算して加
   算手段により加算した出力を得る高域補償回路と、前記
   加算手段出力よりデジタル信号を識別する識別器と、前
   記加算手段出力を入力とするレベル検出手段と、前記識
   別器の出力を入力とするロウパスフィルタと、前記レベ
   ル検出器出力に応じて前記ロウパスフィルタ出力を制御
   して前記加算手段に供給する可変利得制御手段よりなる
   波形等化回路。