JPH04232668A

JPH04232668A - ディジタル情報検出装置

Info

Publication number: JPH04232668A
Application number: JP40882890A
Authority: JP
Inventors: Haruo Ota; 晴夫太田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-12-28
Filing date: 1990-12-28
Publication date: 1992-08-20
Anticipated expiration: 2013-01-14
Also published as: JP2697310B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録媒体から再生され
たＰＣＭ（ＰｕｌｓｅＣｏｄｅ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ
）信号から、原ディジタル情報を検出するディジタル情
報検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、計算機用補助記憶装置としての磁
気ディスク装置や、映像信号を記録するディジタル・ビ
デオテープレコーダにおいては、高密度記録のための研
究が盛んに行われている。このような記録装置において
、記録密度を高めるために、最小極性反転間隔が大きい
記録符号に変調して記録することがしばしば行われてい
る。最小極性反転間隔が記録符号の２シンボル周期以上
である記録符号として、ミラースクエア符号（例えば、
ジェイ．シー．マリンソン，ジェイ．ダブル．ミラー，
「オプティマル　　コーズ　　フォー　　ディジタル　
　マグネティック　　レコーディング」，ザ　　ラジオ
　　アンド　　エレクトロニック　　エンジニア，ボル
．４７，エヌオー．４，ピーピー．１７２−１７６，エ
ープリル１９７７［Ｊ．Ｃ．Ｍａｌｌｉｎｓｏｎ，Ｊ．
Ｗ．Ｍｉｌｌｅｒ，”Ｏｐｔｉｍａｌ　ｃｏｄｅｓ　ｆ
ｏｒ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｍａｇｎｅｔｉｃｒｅｃｏｒｄ
ｉｎｇ”，Ｔｈｅ　Ｒａｄｉｏ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒ，Ｖｏｌ．４７，Ｎ０．４
，ｐｐ．１７２−１７６，Ａｐｌｉｌ　１９７７］）や
８−１４変換符号（上原他、「新しい８ー１４変調方式
とその小型ディジタルＶＴＲへの応用」、テレビジョン
学会技術報告、１４巻、２０号、４９−５４ページ）な
どが知られている。

【０００３】以下に図面を参照しながら、上記のごとく
最小極性反転間隔が記録符号の２シンボル周期以上であ
る記録符号を用いた従来のディジタル磁気記録再生装置
について説明する。

【０００４】（図５）は、従来のディジタル磁気記録再
生装置の概略的な構成図である。（図５（ａ））におい
て、記録時には記録すべきディジタル情報信号１００が
変調器１において変調され、信号１０１となる。信号１
０１は記録アンプ２により増幅され、記録ヘッド３を通
じて磁気記録媒体に記録される。ここで、変調器１は前
述のごとく最小極性反転間隔が記録符号の２シンボル周
期以上である記録符号に変調するものである。変調され
た信号１０１の波形例を（図６）に示す。（図６）にお
いてＴは記録符号の１シンボル周期でり、記録信号は同
図のごとく最小極性反転間隔が２Ｔである。

【０００５】つぎに再生時について説明する。（図５（
ｂ））において、再生ヘッド４により磁気記録媒体から
再生された信号は、再生アンプ５により増幅され、等化
回路６において等化され、信号１０２となる。

【０００６】等化回路６の周波数特性Ｅ（ｆ）は、記録
から等化回路６の入力に至るまでの周波数特性をＧ（ｆ
）とすれば、

【０００７】

【数３】

【０００８】である。ここでＨ（ｆ）は、

【０００９】

【数４】

【００１０】であって、このＨ（ｆ）の特性を（図７）
に示す。その結果、記録から等化回路６の出力に至る系
の周波数特性はＨ（ｆ）となり、そのインパルス応答ｈ
（ｔ）は、（図８）に示すごとくｋを整数としたとき（
数２）を満たす。

【００１１】このとき、記録符号の最小極性反転間隔が
２であることによって、等化回路６の出力信号１０２は
（図９）に示すアイパターンで表現できる信号となる。すなわち、シンボル時刻ｋＴにおいて２Ａ，Ａ，−Ａ，
−２Ａのいづれかの振幅となる（Ａは実数）。

【００１２】上述した最小反転間隔が２シンボル周期以
上の記録符号に対する等化特性と信号波形については、
例えば、三田他、「ディジタルＶＴＲ用簡易自動等化器
」、テレビジョン学会技術報告、Ｖｏｌ．１３，Ｎｏ．
５９，ｐｐ．７−１２，１９８９年１１月、に記載され
ている。

【００１３】さて、再び（図５（ａ））に戻って説明す
る。等化された信号１０２はクロック再生回路７に入力
され、再生された記録シンボルに同期したクロック信号
１０３を得る。いっぽう、信号１０２は、２値判別回路
８にも入力される。２値判別回路８は、（図９）にアイ
パターンで示した信号１０２の振幅が正か負かを、クロ
ック信号１０３にしたがってシンボル時刻ｋＴにおいて
判別し、判別されたシンボルを示す信号１０４を出力す
る。信号１０４は、復調器９に入力され、変調器１と逆
の操作によって復調されたディジタル情報信号１０５を
得る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、再生された
信号には雑音が含まれるため符号誤りが発生する。そこ
で、符号誤り率がより低く、より高密度記録が可能なデ
ィジタル情報の検出方式が望まれるという課題があった
。

【００１５】そこで本発明は、従来例に比べより低い符
号誤り率でディジタル情報が検出でき、より高密度な記
録再生が可能なディジタル情報検出装置を提供すること
を目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明のディジタル情報検出装置は、ディジタル情報
を最小極性反転間隔が２シンボル周期以上となるよう変
調して記録された記録媒体から再生されたＰＣＭ信号を
記録からの系のインパルス応答ｈ（ｔ）が（数１）を満
たすよう等化する等化手段と、前記インパルス応答によ
って定まる可能な状態推移から最小極正反転間隔が２以
上であるために発生しない状態推移を除いた状態推移の
うちから最尤の状態推移系列を推定してディジタル情報
を検出するビタビ復号手段を備えたものである。

【００１７】

【作　　用】本発明は上記した構成により、所定の符号
間干渉が生じるよう等化した後、その等化特性によって
定まる可能な状態推移のうちから最尤の状態推移を推定
して復号するため、より低い符号誤り率で原ディジタル
情報を検出できる。さらに、最小極正反転間隔が２以上
であるために発生しない状態推移を除いた状態推移のう
ちから最尤の状態推移を推定するため、ビタビ復号手段
の構成が簡略化できるとともに、最小極正反転間隔を考
慮しない場合に比べて一層低い符号誤り率で検出が可能
である。

【００１８】

【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。

【００１９】（図１）は、最小極性反転間隔が記録符号
の２シンボル周期以上である記録符号を用いて磁気媒体
に記録されたディジタル情報を再生するディジタル磁気
再生装置に、本発明のディジタル情報検出装置を適用し
た実施例を示す構成図である。先の従来例の再生部と同
じ機能、同じ特性のブロックには同番号を付した。また
、同図には図示していないが、本実施例では磁気記録媒
体に最小極性反転間隔が記録符号の２シンボル周期以上
である記録符号を用いて記録されていることを前提とし
ている。

【００２０】本実施例が先に（図５（ａ））で示した従
来例の再生部と異なる点は、等化回路６によって等化さ
れた信号の復号にビタビ復号器を用いている点である。以下に、このビタビ復号器について説明する。

【００２１】記録から等化回路６の出力に至る系のイン
パルス応答は、先の従来例で説明したように、（数２）
を満たす。

【００２２】このとき、記録符号と等化回路６のシンボ
ル時刻における振幅の時間推移は、（図２）に示す状態
遷移図に従う。（図２）は、記録符号のシンボルを０ま
たは１とし、記録符号のシンボル０に対応する振幅をー
Ａ、また記録符号のシンボル１に対応する振幅をＡとし
て示した。また（図２）において、状態Ｓｉｊは２ビッ
ト前の記録符号がｉであり、かつ１ビット前の記録符号
がｊである状態を意味する。また、状態推移を示す枝に
付されたｍ／ｖは、現在の記録符号がｍであり、そのと
きの等化回路６のシンボル時刻における出力振幅がｖで
あることを示している。

【００２３】ところで、本実施例においては最小極性反
転間隔が記録符号の２シンボル周期以上である記録符号
を用いて磁気媒体に記録されたている。したがって、連
続する３ビットの記録符号が、「０１０」ないし「１０
１」となることはない。その結果、（図２）に示した状
態遷移図のうち発生しない状態推移があり、この状態推
移を除くと、（図３）の状態遷移図となる。また、この
状態遷移図をトレリス線図で表すと、（図４）になる。

【００２４】そこで、（図４）に示したトレリス線図に
したがう状態推移のうちから最も確からしい（最尤な）
状態推移系列を推定する最尤復号を行うことができる。また、このような最尤復号を行う復号器としてビタビ復
号器がよく知られている（例えば、ジー．デイビッド　
　フォーニー，ジュニア，「ザ　　ビタビ　　アルゴリ
ズム」，プロシーディングス　　オブ　　ザ　　アイイ
ーイーイー，マーチ　　１９７３［Ｇ．Ｄａｖｉｄ　Ｆ
ｏｒｎｅｙ，ＪＲ，”Ｔｈｅ　Ｖｉｔｅｒｂｉ　Ａｌｇ
ｏｒｉｔｈｍ”，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈ
ｅ　ＩＥＥＥ，Ｍａｒｃｈ　１９７３］）。

【００２５】以上のことから、（図１）におけるビタビ
復号器１０は、（図４）に示したトレリス線図にしたが
う状態推移のうちから、最尤な状態推移系列を推定して
復号するようにすればよい。その結果、ビットごとに振
幅比較による検出を行う従来例に比べ、低い符号誤り率
でディジタル情報を検出できる。また、最小極正反転間
隔が２以上であるために発生しない状態推移を除いた状
態推移のうちから最尤の状態推移系列を推定するため、
ビタビ復号器１０の構成が簡略化できるとともに、最小
極正反転間隔を考慮しない場合に比べて一層低い符号誤
り率で検出が可能である。

【００２６】ビタビ復号器１０の構成は、（図４）のト
レリス線図と、エイチ．コバヤシ，「アプリケーション
　　オブ　　プロバブリスティック　　デコーディング
　　ツー　　ディジタル　　マグネティック　　レコー
ディング　　システム」，アイビーエム　　ジェイ．ア
ールイーエス．アンド　　ディーイーブイ．１５，ピー
．６４−７４，ジャニュアリー　　１９７１［Ｈ．Ｋｏ
ｂａｙａｓｈｉ，”Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐ
ｒｏｂａｂｌｉｓｔｉｃ　Ｄｅｃｏｄｉｎｇ　ｔｏ　Ｄ
ｉｇｉｔａｌ　Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ
　Ｓｙｓｔｅｍｓ”，ＩＢＭ　Ｊ．　Ｒｅｓ．　＆　Ｄ
ｅｖ．，１５，ｐ．６４　−ｐ．７４　，Ｊａｎｕａｒ
ｙ　１９７１］などから容易に類推できるため、説明を
省略する。

【００２７】なお、上記した本実施例では、記録から等
化回路の出力に至る系のインパルス応答が（数２）を満
たすよう等化したが、本発明はこれに限られるものでは
なく、（数１）を満たすものであればよい。

【００２８】また、上記実施例はディジタル磁気再生装
置に本発明を適用したものであったが、本発明はこれに
限定されるものではなく、磁気記録媒体以外の記録媒体
からのディジタル情報の検出にも適用できることは言う
までもない。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明のディジタル情報検
出装置は、所定の符号間干渉が生じるよう等化した後、
その等化特性によって定まる可能な状態推移のうちから
最尤の状態推移を推定して復号するため、より低い符号
誤り率で原ディジタル情報を検出できる。さらに、最小
極正反転間隔が２以上であるために発生しない状態推移
を除いた状態推移のうちから最尤の状態推移を推定する
ため、ビタビ復号器の構成が簡略化できるとともに、最
小極正反転間隔を考慮しない場合に比べて一層低い符号
誤り率で検出が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成図である。

【図２】本発明の一実施例を説明する状態遷移図である
。

【図３】本発明の一実施例を説明する状態遷移図である
。

【図４】本発明の一実施例を説明するトレリス線図ある
。

【図５】（ａ）は従来の磁気記録再生装置の記録時の構
成図である。（ｂ）は従来の磁気記録再生装置の再生時
の構成図である。

【図６】従来例の変調信号の波形図である。

【図７】従来例の記録から等化回路の出力に至る系の周
波数特性図である。

【図８】従来例の記録から等化回路の出力に至る系のイ
ンパルス応答波形図である。

【図９】従来例の等化回路出力におけるアイパターン図
である。

【符号の説明】

６　　等化回路９　　復調器１０　　ビタビ復号器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディジタル情報を最小極性反転間隔が２シ
ンボル周期以上となるよう変調して記録された記録媒体
から再生されたＰＣＭ信号を記録からの系のインパルス
応答ｈ（ｔ）が【数１】を満たすよう等化する等化手段と、前記インパルス応答
によって定まる可能な状態推移から最小極正反転間隔が
２以上であるために発生しない状態推移を除いた状態推
移のうちから最尤の状態推移系列を推定してディジタル
情報を検出するビタビ復号手段を備えたディジタル情報
検出装置。
【請求項２】等化手段は、記録からの系のインパルス応
答ｈ（ｔ）が【数２】を満たすよう等化する特性であることを特徴とする請求
項１記載のディジタル情報検出装置。