JPH04143905A

JPH04143905A - ディジタル信号磁気記録再生装置

Info

Publication number: JPH04143905A
Application number: JP26767990A
Authority: JP
Inventors: Yoshihito Nakatsu; 悦人中津; Haruo Ota; 晴夫太田; Masaaki Kobayashi; 正明小林
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-10-04
Filing date: 1990-10-04
Publication date: 1992-05-18

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】産業上の利用分野本発明は、ディジタル・ビデオテープレコーダなどのデ
ィジタル信号磁気記録再生装置に関する。

従来の技術従来のディジタル信号磁気記録再生装置においては、２
値信号の飽和記録を基本として、ＮＲＺＴ方式や８−１
０変換方式などのベースバンドでの記録変調方式がよく
用いられている。

また、高密文記録を目的として、ディジタル握暢位相変
！［（ＡＰＳＫ）等のディジタル変調方式を用いること
もある（たとえば、昭和６３年電子情報通信学会春季全
国大会Ｃ−５９）。

以下、図面を参照しながら、上述のディジタル変調方式
を用いたディジタル信号磁気記録再生装置の一例につい
て説明する。

第１１図は、従来の多値ＡＰＳＫを用いたディジタル信
号磁気記録再生装置の概略を示すブロック図である。入
力端子０１に入力されたディジタル信号０２１は、ディ
ジタル振幅位相変調回路０３に入力される。ディジタル
振幅位相変調回路０３は第２図に示すようにマツピング
回路２５と直角２相変調回！！ｒ２６と搬送波発生回路
２７とにより構成される。マツピング回路２５において
は変調方式として１６ＱＡＭを用いる場合を考えると、
人力ディジタル信号０２１は４ピント単位で第５図の信
号点記！図にＯ印で示す１６ポイントに対応づけられる
。たとえば、入力４ビツトデータがｏｏｏｉならばポイ
ント３２．１０００ならばポイント３３というように対
応づけられる。ポイント３２はＩ信号出力値が＋１、Ｑ
信号出力値が＋２であることを示し、ポイント３３はＩ
信号出力値が−１、Ｑ信号出力値が−１であることを示
している。マツピング回路の出力であるＩ信号２５１と
Ｑ信号２５２より成る２系統の信号は、第４図に構成を
示す直角２相変調回路２６に入力される。■信号２５１
とＱ信号２５２とは、搬送波発生回路２７からの搬送波
２７１と９０度移相回路３０からの９０度移相搬送波３
０１をそれぞれ振幅変調し、前頁され、ディジタル振幅
位相変調回路０３の出力信号である変調信号０３１とな
る。

変調信号０３１は、バイアス信号発生回路０６からのバ
イアス信号０６１と加電器０７によって重畳され、記録
増幅８０８を経て磁気へラド０９によって磁気記録媒体
１０に記録される。

磁気記録媒体１０に記録された信号は磁気ヘンド１１に
より再生され、再生増幅器１２に入力される。再生増幅
器１２の出力である再生変調信号１２１は、等化回路１
３で等化されたのちに復調回路１７に入力される。復調
回路１７は第９図に示すように搬送波・クロック再生回
路３４と直角２相復調回路３５とで構成される。搬送波
・クロック再生回路３４からは、復調回路への再生搬送
波３４１と復号回路２０での復号タイミングを表ず再生
クロック１７３とが出力される。搬送波再生の方法には
、たとえば、記録信号に搬送波と同し周波数・位相のバ
ースト信号を部分的に付加しておき、再生時にバースト
信号より連続した搬送波を再生する方法や、コスタス形
搬送波再生回路（桑原：　「ディジタルマイクロ波通信
」、企画センター、ｐＨＢ−ｐ１２２．）などがある、
また、再生クロックは搬送波と同じ信号、あるいは搬送
波の周波数をＮ／Ｍ　（Ｎ、Ｍは自然数）倍した信号で
ある。

直角２相復調回路３５は第１０図に示す構成であり再生
変調信号１４１は再生搬送波３４１と再生９０度移相搬
送波３８１とによって復調され、再生Ｉ信号１７１と再
生Ｑ信号１７２とになる。

再生１信号１７１と再生Ｑ信号１７２とは、再生クロッ
ク１７３に同期して復号回路２ｏにより硬判定復号され
る。再生ＩＱ倍信号表すＩＱ平面上のポイントと１６個
の基準ポイントとのユークリッド距離の内で最小になる
基準ポイントの対応する４ピントデータが復号データ２
０１として出力される。たとえば、第５図において、再
生ＩＱ倍信号表すＩＱ平面上のポイントがＸ印である場
合、Ｘ印と１６個の基準ポイントとのユークリッド距離
の内で最小になる基準ポイント３３が対応する４ビツト
データ１００ｏが復号データ２０１として出力される。

つまり、点線で示すどの領域に再生復号データが存在す
るかで復号データが決定される。

発明が解決しようとする課題しかし、上記のような構成のディジタル信号磁気記録再
生装置により多値振幅位相変調信号（多値ＡＰＳＫ信号
）を記録再生した場合、実用的な誤り率（１０４程度）
を得るには高いＳＮ比（１６ＱＡＭで１８．２ｄＢ）が
必要なため、記録信号の周波数帯域を広くとることがで
きず、磁気記録媒体に記録できる周波数帯域すべてを利
用することができないため、２値の基底変調方式と比べ
て記録密度の向上はわずかである０本発明は上記の課題
を解決するもので、多値ＡＰＳＫを用いた高記録密度の
ディジタル信号磁気記録再生装置を提供することを目的
としている。

課題を解決するための手段上記目的を達成するために、本発明のディジタル信号磁
気記録再生装置は、入力ディジタル信号をＮ個（Ｎは２
以上の整数）のそれぞれが所定のビット数より成るディ
ジタル信号に分ける分割回路と、前記分割回路の出力で
ある第１〜Ｎのディジタル信号それぞれを入力としディ
ジタル振幅位相変調する回路であってＮ個の変調信号の
周波数帯域が重ならないように設定されている第１〜Ｎ
のディジタル振幅位相変調回路と、前記第１　＝Ｎのデ
ィジタル振幅位相変調回路の出力である第１〜Ｎの変調
信号とバイアス信号発生回路からのバイアス信号とを加
算する加算器と、前記加算器の出力信号を磁気ヘッドを
介して磁気記録媒体に記録し磁気ヘッドを介して再生す
る磁気記録再生部と、前記磁気記録再生部からの再生信
号を入力とし前記第１〜Ｎのディジタル振幅位相変調回
路の出力である第１〜Ｎの変調信号それぞれを抜き出す
周波数特性を持った第１〜Ｎのフィルタ回路と、前記第
１〜Ｎのフィルタ回路の出力である第１〜Ｎの再生変調
信号を入力とし復調する第１〜Ｎの復調回路と、前記第
１〜Ｎの復調回路の出力である第１〜Ｎの復調信号を入
力とし復号する第１〜Ｎの復号回路と、前記第１〜Ｎの
復号回路の出力である第１〜Ｎの復号ディジタル信号を
入力とし前記分割回路で１系統のディジタル信号をＮ系
統のディジタル信号に分割した処理と逆の処理を行うこ
とによりｌ系統のディジタル信号を出力する混合回路と
を備えてなるものである。

作用本発明は上記の構成によって、磁気記録媒体に記録でき
る周波数帯域を複数の領域に分割し、それぞれの領域で
の信号対雑音比（ＳＮ比）に応して、適切な多値数の振
幅位相変調信号を割り当てることにより、記録できる周
波数帯域を有効に利用でき、高密度記録を達成すること
ができる。

実施例以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。第１図において、記録されるディジタル信号が
端子０１に入力される。入力端子０１に入力されたディ
ジタル信号０１１は、分割回路０２に入力される０分割
回路０２では、たとえば、９ピントの入力信号が４ビツ
トと３ビツトと２ビツトの３系統の多値信号（０２１，
０２２゜０２３）に分割される。３系統の信号０２１゜
０２２．０２３はそれぞれディジタル振幅位相変調回路
０３．０４，０５によりディジタル変調される。たとえ
ば、４ビット信号０２１はディジタル振幅位相変調回路
０３により１６ＱＡＭ変調され、３ビット信号０２２は
ディジタル振幅位相変調回路０４により８ＰＳＫ変調さ
れ、２ビット信号０２３はディジタル振幅位相変調回路
ｏ５により４　ＰＳＫ変調される。それぞれのディジタ
ル振幅位相変調回路での搬送波周波数は出力である変調
信号０３１．０４１゜０５１の周波数帯域が互いに重な
らないように設定される。ディジタル振幅位相変調回路
０３は第２図に示すようにマンピング回路２５と直角２
相変調回路２６と搬送波発生回路２７とより成る。マツ
ピング回！　２５　ｇ！、第３図に示すように読みだし
専用メモリ（ＲＯＭ）より成り、変調方式として１６Ｑ
ＡＭを用いる場合を考えると、入力ディジタル信号０２
１は第５図の信号点配置図でのＯ印で示す１６ポイント
に対応づけられる。たとえば、入力４ビツトデータが０
００１ならばポイント３２の位！を示すＩＱ倍信号、１
ｏｏｏならばポイント３３の位置を示すＩＱ倍信号ＲＯ
Ｍより出力される。マツピング回路２５の出力であるＩ
信号２５１とＱ信号２５２より成る２系統の信号と搬送
波発生回路２７の出力である搬送波２７１とは、直角２
相変調回路２６に入力される。

直角２相変調回路２６の構成図を第４図に示す。

Ｔ信号２５１とＱ信号２５２とば、搬送波２７１と９０
度移相回路３０からの９０度移相搬送波３０１をそれぞ
れ振幅変調し、加算される。加算された信号は、ディジ
タル振幅位相変調回路０３から変調信号０３１として出
力される。その他のディジタル振幅位相変調回路０４．
０５も同様の構成で、マツピング回路のＲＯＭに記憶さ
れているマツピングポイントデータが異なるのみである
。

８ＰＳＫと４　ＰＳＫとの場合のマツピングポイントを
第６図と第７図に○で示す。

３つの振幅位相変調信号０３１０４１０５１とバイアス信号発生回路０６からのバイアス信号
０６１は加算ＨＯ７に入力され、加算された信号０７１
が記録増幅器０８と磁気へンド０９を経て磁気記録媒体
１０に記録される。加算器出力である磁気記録媒体に記
録される信号の周波数アロケーシッンを第８図に示す、
また、バイアス記録しているのは、磁気記録再生過程を
線形に近づけることにより、３つの変調信号間で相互干
渉が起こらないようにするためである。

磁気記録媒体１０に記録された信号は磁気ヘッド１１に
より再生され、再生増幅器１２に入力される。再生増幅
器１２の出力である再生変調信号１２１は、等化器１３
に入力され、磁気テープ・ヘッド系での周波数特性の劣
化を補正し、３つのフィルタ回路１４，１５．１６によ
り３つの変調信号（１６ＱＡＭと８ＰＳＫと４　ＰＳＫ
信号）に分離される。３つの変調信号１４１．１５１１
６１はそれぞれ復調回路１７，１８．１９に人力され、
復調される。復調回路１７は第９図に示すように搬送波
・クロック再生回路と直角２相復調回路とから成る。搬
送波・クロック再生回路３４からは、直角２相復調回路
３５への再生搬送波３４ｉと復号回Ｎ２０での復号タイ
ミングを表す再生クロック１７３が出力される。搬送波
再生の方法には、たとえば、記録信号に搬送波と同し周
波数・位相のバースト信号を部分的に付加しておき、再
生時にバースト信号より連続した搬送波を再生する方法
や、コスタス形搬送波再生回路（桑原：　［ディジタル
マイクロ波通信」、企画センター、ｐ　１１８−ｐ　１
２２．　）などがある、また、再生クロ・ツクは搬送波
と同し信号、あるいは搬送波の周波数をＮ／Ｍ　（Ｎ９
Ｍは自然数）倍した信号である。

直角２相復調回路３５は第１０図に示す構成であり、再
生変調信号１４１は再生搬送波３４１と再生９０度移相
搬送波３８】とによ、で復調され、再生Ｉ信号１７１と
再生Ｑ信号１７２とになる。

再生■信号１７１と再生Ｑ信号１７２とは、再生クロッ
ク１７３に同期して復号回路２０により硬判定復号され
る。再生ＩＱ倍信号表すＩＱ平面上のポイントと１６個
の基準ポイントとのユークリッド距離の内で最小になる
基準ポイントの対応する４ビフトデータが復号データと
して出力される。たとえば、第５図において、再生ＩＱ
倍信号表すＩＱ平面上のポイントがｘ印である場合、Ｘ
印と１６個の基準ポイントとのユークリッド距離の内で
最小になる基準ボ・インド３３が対応する４ビツトデー
タ、たとえば１０００が復号データとして出力される。

つまり、点線で示すどの領域に再生復調データが存在す
るかで復号データが決定される。

また、復調回路１８．１９においても同様にして８ＰＳ
Ｋ信号と４　ＰＳＫ信号とが復調され、復号回路２１．
２２により第６図と第７図に点線で示しである領域の判
定により復号される。復号回路２０．２１．２２から出
力される３系列の復号データ２０１．２１１．２２１は
混合回路２３に人力され、■系列の復号データ２３１と
して出力される。たとえば、４ピントと３ピントと２ヒ
゛フトの３系列の復号データが復号回路で１系統の９ピ
ットチ゛−夕としてまとめられて出力端？−２４に出力
される。

このように本発明の実施例のディジタル信号磁気記録再
生装置によれば、入力ディジタル信号を複数系統の信号
に分割して、それぞれ異なる周波数の搬送波を変調し、
周波数多重信号として交流バイアスを用いて磁気記録媒
体に記録するように配しであるので、記録帯域をを効に
利用することができる。

なお、ここでは９ビツトの入力信号を４ビットと３ビツ
トと２ビツトの３つに分割しそれぞれ１６ＱＡＭと８Ｐ
ＳＫと４ＰＳＫ変調して記録する場合について説明しで
あるが、その他の分割数。

ビット数、変調方式においても同様である。

発明の効果以上の実施例から明らかなように、本発明によれば多値
振幅位相変調を用いたディジタル信号磁気記録再生装置
において、磁気記録媒体に記録できる周波数帯域を複数
の領域に分割し、それぞれの領域のＳＮ比に応じて最適
な多値数の変調方式で記録再生することにより、記録で
きる帯域の全てを有効に使用することができるため、磁
気記録媒体に高密度で信号を記録再生するディジタル信
号磁気記録再生装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のディジタル信号磁気記録再
生装置の構成を示すブロック図、第２図はディジタル振
幅位相変調回路の構成を示すブロック図、第３図はマツ
ピング回路の構成を示すブロック図、第４図は直角２相
変調回路の構成を示すブロック図、第５図は１６ＱＡＭ
におけるマツピングのポイント配！図、第６図は８ＰＳ
Ｋにおけるマツピングのポイント配置図、第７図は４　
ＰＳＫにおけるマツピングのポイント配置図、第８図は
記録信号の周波数アロケーシゴン図、第９図は復調回路
の構成を示すブロック図、第１０図は直角２相復調回路
の構成を示すブロック図、第１１図は従来のディジタル
信号磁気記録再生装置の構成を示すブロック図である。０２・・・・・・分割回路、０３，０４，０５・・・・
・・ディジタル振幅位相変調回路、０６・・・・・・バ
イアス信号発生回路、０７・・・・・・加真器、０９，
１１・・・・・・磁気ヘッド、１０・・・・・・磁気記
録媒体、１３・・・・・・等花器、１４．１５．１６・
・・・・・フィルタ、１７．１８゜１９・・・・・・復
調回路、２０，２１．２２・・・・・・復号回路、２３
・・・・・・混合回路、２５・・・・・・マツピング回
路、２６・・・・・・直角２相変調回路、２７・・・・
・・搬送波発生回路、３０．３８・・・・・・９０度移
相回路、３４・・・・・・搬送波・クロック再生回路、
３５・・・・・・直角２相復調回路。駆第図第図 α 第図 α Ｏり載 ζ）派

Claims

【特許請求の範囲】

入力ディジタル信号をＮ個（Ｎは２以上の整数）のそれ
ぞれが所定のビット数より成るディジタル信号に分ける
分割回路と、前記分割回路の出力である第１〜Ｎのディ
ジタル信号それぞれを入力としディジタル振幅位相変調
する回路であってＮ個の変調信号の周波数帯域が重なら
ないように設定されている第１〜Ｎのディジタル振幅位
相変調回路と、前記第１〜Ｎのディジタル振幅位相変調
回路の出力である第１〜Ｎの変調信号とバイアス信号発
生回路からのバイアス信号とを加算する加算器と、前記
加算器の出力信号を磁気ヘッドを介して磁気記録媒体に
記録し磁気ヘッドを介して再生する磁気記録再生部と、
前記磁気記録再生部からの再生信号を入力とし前記第１
〜Ｎのディジタル振幅位相変調回路の出力である第１〜
Ｎの変調信号それぞれを抜き出す周波数特性を持った第
１〜Ｎのフィルタ回路と、前記第１〜Ｎのフィルタ回路
の出力である第１〜Ｎの再生変調信号を入力とし復調す
る第１〜Ｎの復調回路と、前記第１〜Ｎの復調回路の出
力である第１〜Ｎの復調信号を入力とし復号する第１〜
Ｎの復号回路と、前記第１〜Ｎの復号回路の出力である
第１〜Ｎの復号ディジタル信号を入力とし前記分割回路
で１系統のディジタル信号をＮ系統のディジタル信号に
分割した処理と逆の処理を行うことにより１系統のディ
ジタル信号を出力する混合回路とを備えてなるディジタ
ル信号磁気記録再生装置。