JPH0422054B2 - - Google Patents

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JPH0422054B2
JPH0422054B2 JP22944982A JP22944982A JPH0422054B2 JP H0422054 B2 JPH0422054 B2 JP H0422054B2 JP 22944982 A JP22944982 A JP 22944982A JP 22944982 A JP22944982 A JP 22944982A JP H0422054 B2 JPH0422054 B2 JP H0422054B2
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JP
Japan
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signal
envelope
positive
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JP22944982A
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JPS59122137A (ja
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Hidemasa Kitagawa
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/06Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection
    • H04L25/061Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection providing hard decisions only; arrangements for tracking or suppressing unwanted low frequency components, e.g. removal of dc offset
    • H04L25/062Setting decision thresholds using feedforward techniques only

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、符号変調を受けたデイジタル信号の
記録再生又は通信等、周波数帯域の制限を受け、
しかも雑音の混入が著しい系を通過したデイジタ
ル信号の波形等化に関するもので、特に周波数ス
ペクトルが低域周波数帯まで広がつたデイジタル
信号が低域周波数帯を制限した系を通過し、しか
もこの時低域雑音の著しい混入を受けるために生
ずる波形歪を補正できるデイジタル信号再生回路
に関するものである。
従来の構成とその問題点 デイジタル信号は、周知の通り、0と1又は−
1と1の2値を扱う場合がほとんどである。今簡
単のため、扱う信号が2値のNRZ変調のデイジ
タル信号を考えると、信号の0,1又は−1,1
の並び方には無数の組み合わせの可能性がある。
一例として、その中で特定の3種類の並びを考え
てみると、第1図a,b,cの様なパターンが考
えられる。第1図でaのパターンの信号の平均値
すなわち直流成分はゼロ、bの直流成分は+0.5、
cの直流成分は−0.5となる。従つて、今これら
のパターンが縦続に接続された信号がDCまで平
坦に通過できる系を通ると、第2図aの様に正し
く波形が再現されるが、その直流成分はaの破線
の様に変動するため、低域の帯域が制限された系
を通過した場合には、直流成分が通過できず、第
2図bの様にエンベロープの変動がその直流成分
に対応して生ずる。この時、高域の周波数帯域が
制限されない場合には、信号の立ち上がり、立ち
下がりの傾斜は極めて急俊になるため、ゼロクロ
スポイントの位置情報は保持され、デイジタル信
号の再生には誤りを生じない。しかし、実際には
高域の帯域も制限されるため、最適高域等化を行
なつた状態でも、信号の立ち上がりはゆるやかに
なり、正しいゼロクロス位置が第2図cの様にシ
フトしてしまい、誤りの原因となつていた。
従来、このような誤りの発生に対処するため
に、大きく分けて次の2つの方法が講じられてい
た。第1の方法は、信号の直流成分が生じない、
又は低域のスペクトルを極力押えたパターンとな
る変調を行う。第2の方法は、信号の包絡線から
直流成分を再生するという方法である。本発明は
後者の方法に関するもので、従来は文献(中川他
“NRZ記録における積分検出方法の検討”電子通
信学会磁気記録研究会MR77−46 1978−3)に
見られる様に第3図の様な構成をとつていた。第
3図で1,2はダイオード、3,4はコンデン
サ、5,6は抵抗、7は加算器、8は減算器であ
る。この構成の中でダイオード1とコンデンサ3
と抵抗5で構成される部分は入力の負電圧側の包
絡線検波を行なうもので、第3図中のA点、B
点、C点、D点の出力波形は第4図aの曲線p0
q0,r0,s0の様に、又第3図E点の出力波形は第
4図bの様になり、直流成分は再生される。
しかし、従来のかかる方法は、次の様な2つの
欠点があつた。第1の欠点は、雑音成分の振幅が
信号レベルと同じかさらに大きい場合、第5図の
様に包絡線qがゼロレベルを割つてしまい、第3
図の様な従来の構成ではこのゼロレベルを割つた
部分については包絡線の検出ができなくなり、デ
ータ再現に誤りを生じていた。特に底域周波数が
比較的高い周波数から制限を受けている場合には
信号の包絡線の変化周期が信号の0,1又は1,
−1の変化の周期に近ずくため、第6図aの曲線
q′,r′の様に正確な包絡線が抽出できなくなる
が、これを防止するため、ある程度、低域周波数
を補償し、第6図bの曲線q″,r″の様に包絡線の
周期と信号の周期が離れる様に構成するのが一般
的である。このため微少信号を扱う系では第7図
bの様に低域の雑音の増大をきたしていた。すな
わち、第6図bの曲線p″に低域雑音が加算され、
包絡線は第8図のq,rの様になり、Xの区
間で正の包絡線出力、つまり第3図B点の出力は
ゼロとなり、正しい包絡線は得られなかつた。次
に第2の欠点は、低域の雑音が比較的少ない第6
図の様な場合でも、点D,E,Fに見られる様
に、第3図放電抵抗5,6とコンデンサ3,4で
定まる時定数(曲線q″,r″の下降傾斜を決めてい
る)より、信号のピーク間を結ぶ線(包絡線)の
傾斜が大きい場合には正確な包絡線は得られなか
つた。これに対して第3図の放電抵抗5,6を小
さくし、すなわち時定数を小さくし、第6図bの
破線に様に下降傾斜を急俊にする方法が考えられ
るが、例えばG点の様に信号の立ち上がりとの交
点が下がり過ぎ、包絡線検出に誤差を生じてい
た。
発明の目的 本発明は従来方式のかかる2つの欠点に鑑みて
なされたもので、先ず、低域の雑音成分の影響を
除去し、包絡線がゼロクロスしない様にしておい
た上で、正確な包絡線検出を行ない、直流成分の
再生をすることによりデイジタル信号の正確な再
現を図るようになし、低域周波数帯域が制御さ
れ、しかも低域雑音を多く含む系を通じてデイジ
タル信号を伝送する場合にも十分に正確に原信号
を再生する回路を提供することを目的とするもの
である。
発明の構成 上記目的を達成するために、本発明は次の2つ
の部分から構成されるものであり、1つは、主と
して低域雑音を除去し、信号の包絡線がゼロクロ
スしない様にする部分、他の1つは、その出力の
正確な包絡線を検出し、包絡線変動を除去する部
分である。包絡線がゼロクロスする程直流成分の
変動と低域雑音が大きい場合、前述の様に従来回
路では誤りを生じていたが、本発明では、第1段
階として正の包絡線を検出する部分では、信号に
正の直流電圧を印加した信号の包絡線を、負の包
絡線を検出する部分では負の直流電圧を印加した
信号の包絡線をそれぞれ得、この正負の包絡線を
加算することにより得た信号を入力信号から減算
し、これにより入力信号の包絡変動を包絡線がゼ
ロクロスしない程度に押さえておき、第2段階と
して、さらにその出力信号を同様の包絡線検出に
よつて正確な直流成分を得て、包絡線変動を十分
に押え様とするものである。この場合、第2段階
の直流成分検出は、信号パルスの立ち上がりで第
3図3,4のコンデンサ内の電荷を短時間で放出
し、再度パルスのピーク値まで充電することによ
り、前のパルスのピーク電圧の影響を除く様に構
成されており、より正確な包絡線を検出できるも
のである。
実施例の説明 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第9図は本発明の一具体実施例を示す。第7
図で、11は入力端子、12,13は加算器、1
4,15は直流電圧源、16,17は整流器(ダ
イオード)、18,19はコンデンサ、20,2
1は抵抗、22は加算器、23は1/2の減衰
器、24は減算器、25,26は整流器(ダイオ
ード)、27,28はコンデンサ、29,30は
抵抗、31,32はスイツチング素子、33,3
4はダイオード、35は加算器、36は波形整形
器、37は微分器、38は1/2の減衰器、39
は減算器、40は出力端子である。
今入力端子11に第10図の様な包絡変動を含
むデイジタル信号が入力されたとすると、信号は
3つに分配され、加算器12,13と減算器24
に入力される。まず加算器12に入力された信号
は+E(V)の直流電圧源14によつて発生した
電圧が加算、重畳され、加算器12からは第10
図曲線a1の電圧波形が出力され、整流器16を通
してコンデンサ18に充電される。整流器16の
入力波形がピークを過ぎるとコンデンサ18の電
圧より、整流器16の入力の方が下がり、整流器
16が出力から入力への逆流を阻止され、ピーク
値が保持されるが、ピーク値のある程度の変動に
対応するため、放電抵抗20により放電時定数
CRで放電される。従つてコンデンサ18両端の
電圧波形は第10図の曲線d1の様になる。次に加
算器13に分配された信号も同様の動作により、
加算器13の出力は第10図の曲線c1、コンデン
サ19の出力の曲線はe1となり、曲線d1,e1はそ
れぞれ加算器22で加算され、第10図の曲線b1
が出力される。入力端子11の入力信号の直流成
分及び低域ノイズは正の包絡線と負の包絡線の平
均値であるから、加算器22の出力はさらに減衰
器23で1/2に減衰されて第10図の曲線b1
となり、減算器24で、入力信号から減算され
て、第11図の様に包絡線は略平坦化される。
しかし、この時点では前述した様に必ずしも正
確な包絡線は抽出されておらず、さらに25〜4
0までの系を通して包絡線の平坦化を行う。減算
器24からの出力は整流器25,26、波形整形
器36、減算器39の4つに分配される。ここ
で、わかり易くするため減算器14の出力が第1
2図aの曲線hの場合を考える。整流器25に入
力された信号はコンデンサ27に正の整流電圧を
第1のピーク(第12図aの点A)に達するまで
充電し、ピーク通過後はこのピーク電圧Vpを保
持する。一方、減算器24の出力信号は増幅度の
十分大きい波形整形器36によつて第12図bの
様に矩形波に波形整形される。これを微分器37
で微分し、第12図cの波形を出力する。この微
分パルスはダイオード33,34によつて正と負
のパルスに分離される。ダイオード33からの正
の微分パルス出力はスイツチング素子31を閉
じ、R2の抵抗29を通してコンデンサ27に充
電された電荷を放電し、第12図aの点Bまで放
電する。点Bまで放電すると、整流器25の入力
(第12図aの曲線h)がコンデンサ27の電圧
を上廻る様になり、再度充電を開始する。以上の
過程をくり返して第12図aの曲線jに様に正の
包絡線が検出される。同様に、整流器26、コン
デンサ28、抵抗30とスイツチング素子32に
よつて第12図aの曲線fの様に負の包絡線が検
出され、加算器35で加算される。互いに加算さ
れた信号は減衰器38で1/2に減衰されて、減
算器24の出力信号の直流成分(第12図a曲線
g)が検出されたことになる。この直流成分を減
算器24の出力信号から減算器39を通して差し
引くことにより、低域雑音を抑圧し、さらに直流
成分の再生を行なつたデイジタル信号が出力端子
40に出力される。
発明の効果 以上、本発明によれば、低域周波数帯域が制限
され、且つ信号と同程度以上の振幅の低域雑音を
含む系を通過したデイジタル信号に対しても十分
正確に元信号の再現が可能となり、工業的に極め
て有益である。
【図面の簡単な説明】
第1図は直流成分が生ずる説明図、第2図は直
流成分によつてゼロクロス位置がずれることの説
明図、第3図は従来の回路構成図、第4図は従来
の回路の効果の説明図、第5図はパルス幅が大き
く変化する場合の説明図、第6図は放電時定数の
ミスマツチングの例の説明図、第7図は低域雑音
の増加の原因の説明図、第8図は従来回路の欠点
の説明図、第9図は本発明の回路構成図、第10
図、第11図、第12図は本発明の動作の説明図
である。 12,13……加算器、14,15……直流電
源、16,17……整流器、18,19……コン
デンサ、20,21……抵抗、22……加算器、
23……1/2減衰器、24……減算器、25,
26……整流器、27,28……コンデンサ、2
9,30……抵抗、31,32……スイツチング
素子、33,34……ダイオード、35……加算
器、36……波形整形器、37……微分器、38
……1/2減算器、39……減算器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 入力信号に正の直流電圧を加算する手段と、
    入力信号に負の直流電圧を加算する手段と、上記
    正及び負の直流電圧を加算する手段の出力をそれ
    ぞれ整流する手段と、この整流する手段の出力を
    それぞれ充電する容量と、この容量の正及び負の
    電荷をそれぞれゆるやかに放電する手段と、上記
    正の直流電圧を加算する手段の出力を整流し容量
    に充電された電圧として得られる第1の信号およ
    び負の直流電圧を加算する手段の出力を整流し容
    量に充電された電圧として得られる第2の信号と
    を加算する手段と、この第1と第2の信号と加算
    する手段の出力を減衰し、この減衰出力を前記入
    力信号から減算する第1の減算手段と、この第1
    の減算する手段からの出力の正電圧を整流する手
    段と、上記第1の減算する手段からの出力の負電
    圧を整流する手段と、この整流された正及び負の
    電圧をそれぞれ保持する容量と、このそれぞれの
    容量に充電された電荷を短時間に放出する手段
    と、上記それぞれの容量の電圧を加算する手段
    と、前記第1の減算手段から、上記それぞれの容
    量の電圧を加算する手段の出力を減算する第2の
    減算手段と、前記第1の減算手段の出力を短形波
    に整形する手段と、この整形する手段の出力を微
    分する手段とを具備し、この微分する手段の出力
    により前記電荷を短時間に放出する手段を制御す
    るようにしたデイジタル信号再生回路。
JP22944982A 1982-12-28 1982-12-28 デイジタル信号再生回路 Granted JPS59122137A (ja)

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