JPH05303838A - ディジタル信号再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】記録媒体に記録されたディジタル情報信号をパ
ーシャルレスポンスクラス１方式を利用して検出する場
合に好適な等化方法、クロック再生方法等を備えたディ
ジタル信号再生装置を提供する。 【構成】まず再生信号をＰＲ（１）方式で等化し、次に
その信号を１ビット遅延させた信号と加算する（１＋
Ｄ）の演算を行い、最終的にＰＲ（１，１）方式の等化
特性を得る構成とした。また、クロックは最終のＰＲ
（１，１）方式等化後の信号からではなく、ＰＲ（１）
方式等化後、すなわち（１＋Ｄ）の演算前の信号から再
生する構成とした。さらに、ＰＲ（１）方式等化後の信
号をアナログ／ディジタル変換し、（１＋Ｄ）の演算を
ディジタル的に行い、演算後の信号をビタビ複号する構
成とした。 【効果】高密度ディジタル記録システムを実現すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録媒体に記録されたデ
ィジタル情報信号の再生装置に係り、特にパーシャルレ
スポンスクラス１方式を利用して検出する場合に好適な
ディジタル信号再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高密度ディジタル記録システムに
おける再生系の信号検出方式としてパーシャルレスポン
ス（以下、ＰＲと略記する）方式が注目されている。中
でも等化後における雑音スペクトルの高域成分が少ない
クラス１方式の優位性が、大沢らによる電子情報通信学
会、論文誌（Ｂ）、Ｖol.Ｊ６７-Ｂ、Ｎo.９（１９８４
年９月）、第９６０頁乃至第９６７頁の「ディジタルＶ
ＴＲにおけるパーシャルレスポンス方式の性能比較」と
題する論文、および同じく論文誌（Ｃ）、Ｖol.Ｊ６９-
Ｃ、Ｎo.１０（１９８６年１０月）、第１３１９頁乃至
第１３２７頁の「パーシャルレスポンス方式による８−
９および８−１０変換符号の誤り率特性の改善」と題す
る論文の中に記載されている。

【０００３】尚、ＰＲ方式のクラス分けについては、ア
イイーイーイー、トランザクションズ・オン・コミュニケ
ーション・テクノロジー、ＣＯＭ-１４巻（１９６６年２
月） (IEEE,Transactions on Communication Technology,Vo
l.COM-14,February 1966）、第６７頁乃至第６８頁のＫ
retzmerによる「Ｇeneralization of a Ｔechnique for
Ｂinary Ｄata Ｃommunication」と題する論文の中に
記載されている。

【０００４】また、ＰＲクラス１方式はＰＲ（１，１）
方式とも表現され、一方、従来のディジタル磁気記録で
一般に積分等化あるいは積分検出と呼ばれ、ナイキスト
の無歪第１条件を満たすように等化する方式はＰＲ
（１）方式と表現されている。そこで、以後、これらの
表現を用いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記論
文等ではＰＲ（１，１）方式の具体的な等化方法、ある
いは符号識別のためのクロック再生方法等に関しては何
も配慮されていなかった。

【０００６】すなわち、このＰＲ（１，１）方式の等化
回路をトランスバーサルフィルタで構成しようとした場
合、必要タップ数が大きくなるという問題があった。さ
らに、このＰＲ（１，１）方式による等化後の信号は周
知の通り３値信号となるため、この信号からクロック信
号を再生することは困難であるという問題があった。

【０００７】本発明の目的は、上記問題点を解決し、こ
のＰＲクラス１検出方式に好適な等化方法、クロック再
生方法等を備え、その結果として高密度ディジタル記録
システムを実現するディジタル信号再生装置を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、等化を２段階に分け、まず再生信号を
ＰＲ（１）方式で等化し、次にその信号を１ビット遅延
させた信号と加算するいわゆる（１＋Ｄ）の演算（Ｄは
遅延演算子）を行い、最終的にＰＲ（１，１）方式の等
化特性を得る構成とした。また、クロックは最終のＰＲ
（１，１）方式等化後の信号からではなく、ＰＲ（１）
方式等化後、すなわち（１＋Ｄ）の演算前の信号から再
生する構成とした。

【０００９】さらに本発明では、ＰＲ（１）方式等化後
の信号をアナログ／ディジタル変換し、（１＋Ｄ）の演
算をディジタル的に行い、演算後の信号をビタビ複号す
る構成とした。

【００１０】

【作用】ＰＲ（１）方式の等化回路では必要タップ数が
比較的小さくて済み、（１＋Ｄ）の演算に必要な遅延器
を考慮しても、トータルの遅延器の数は少なくなる。ま
た、ＰＲ（１）方式等化後の信号からクロックを再生す
ることは比較的容易である。

【００１１】さらに、ＰＲ（１，１）方式により等化し
た信号をビタビ複号を用いて最尤複号することにより、
低い誤り率で原ディジタル情報信号を再生できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。

【００１３】図１は本発明による再生装置の一実施例を
示す構成図である。同図において、１は磁気テープ、磁
気ディスク等のディジタル情報信号が記録された磁気記
録媒体、２はその記録されたディジタル情報信号を読み
出す磁気ヘッド、３は増幅器、４は積分検出回路、５は
（１＋Ｄ）演算回路、６はクロック再生回路、７は３値
識別回路、１０は出力端子である。積分検出回路４は再
生系の微分特性を補償する積分回路４１とナイキストの
無歪第１条件を満たすように等化する等化回路４２で構
成され、（１＋Ｄ）演算回路５は１ビットの遅延器５１
と加算器５２で構成されている。以下、動作を説明す
る。

【００１４】磁気ヘッド２により読み出されたディジタ
ル情報信号は、増幅器３により適当なレベルに増幅さ
れ、積分検出回路４によりＰＲ（１）方式で等化され
る。図２の二点鎖線で示した特性（Ａ）はこのときの記
録再生系総合の周波数特性の一例であり、図３（Ａ）は
この特性（Ａ）による等化後のアイパターンである。
尚、ｆ_b及びＴ_bは記録されたディジタル情報信号のビッ
ト周波数及びビット周期である。

【００１５】次に、このＰＲ（１）方式で等化された信
号は（１＋Ｄ）演算回路５により１ビット遅延させた信
号と加算され、最終的にＰＲ（１，１）方式に等化され
る。図２の破線で示した特性（Ｂ）は（１＋Ｄ）演算回
路５の周波数特性であり、実線で示した特性（Ｃ）はＰ
Ｒ（１，１）方式等化後の総合の周波数特性の一例であ
る。言うまでもなく、特性（Ｃ）は特性（Ａ）に特性
（Ｂ）を掛けたものである。図３（Ｂ）はこの特性
（Ｃ）による等化後のアイパターンであり、このように
３値の信号となる。３値識別回路７はこの３値の信号を
クロック再生回路６で再生したビットクロック信号のタ
イミングに従って符号識別し、２値の原ディジタル情報
信号を再生するものであり、再生された原ディジタル情
報信号は出力端子１０より出力される。尚、符号識別の
ためのビットクロック信号は、図１に示す通り、ＰＲ
（１，１）方式等化後の信号ではなく、ＰＲ（１）方式
等化後の信号より再生される。

【００１６】このように本発明の第１の特徴は、再生信
号をまずＰＲ（１）方式で等化し、次に（１＋Ｄ）の演
算を行い、最終的にＰＲ（１，１）方式の等化特性を得
る構成とした点にある。これにより、例えば等化回路を
トランスバーサルフィルタで構成しようとした場合、等
化回路４２と（１＋Ｄ）演算回路５を一つの回路で構成
するよりも、等化回路４２単独では必要タップ数が比較
的小さくて済み、（１＋Ｄ）の演算に必要な遅延器を考
慮しても、トータルの遅延器の数は小さくでき、回路構
成が簡略化できる効果がある。

【００１７】また本発明の第２の特徴は、ＰＲ（１）方
式等化後の信号からクロックを再生する点にあり、図３
に示したアイパターンからもわかるように、３値の信号
より２値の信号からクロックを再生する方が容易であ
り、再生したクロックの同期特性（例えば、同期引込み
範囲、定常位相誤差、ジッター、等）も優れている。従
ってこれにより装置の信頼性が向上できる効果がある。

【００１８】図４は図１の３値識別回路７をより具体化
した本発明の他の実施例を示す構成図であり、７１は全
波整流回路、７２は２値識別回路である。その他図１と
同一符号は同一物を示す。再生信号をまずＰＲ（１）方
式で等化し、次に（１＋Ｄ）の演算を行い、最終的にＰ
Ｒ（１，１）方式の等化特性を得る構成、およびＰＲ
（１）方式等化後の信号からクロックを再生する構成と
した点も図１の実施例とまったく同一である。

【００１９】本実施例の特徴は、３値識別回路７を全波
整流回路７１と２値識別回路７２で構成した点にある。
全波整流回路７１は３値の信号を２値の信号に変換する
ものであり、２値識別回路７２は２値化された信号を符
号識別し、原ディジタル情報信号を再生するものであ
る。周知の通り、全波整流回路７１、２値識別回路７２
ともその構成は簡単であり、従って、これにより３値識
別回路７の回路構成を簡略化できる効果がある。

【００２０】図５は本発明の他の実施例を示す構成図で
あり、本実施例の特徴は図４の実施例に対して、クロッ
ク再生をＰＲ（１）方式等化後の信号からではなく全波
整流回路７１により２値化した信号から行う構成とした
点にある。前述した通り、２値の信号からクロックを再
生するのは比較的容易であり、従って、これによりクロ
ック再生回路６の回路構成を簡略化できる効果がある。

【００２１】図６は本発明の他の実施例を示す構成図で
あり、本実施例の特徴は図１および図４の実施例に対し
て、３値識別回路７の代わりにＡＤ変換器８およびビタ
ビ複号回路９を用いる構成とした点にある。ＡＤ変換器
８はＰＲ（１，１）方式等化後の３値信号を数ビットの
ディジタル信号に変換し、ビタビ複号回路９は連続した
データ間の相関を利用して当該データの遷移を検出し、
この検出結果に基づいてデータを最尤復号する。これに
より復号後のデータの誤り率が改善できる。

【００２２】図７は本発明の他の実施例を示す構成図で
あり、本実施例では図６の実施例に対して、（１＋Ｄ）
演算回路５をＡＤ変換器８の後段に配置し、（１＋Ｄ）
の演算をディジタル的に行う構成としている。これによ
り１ビットの遅延器５１はラッチ回路に置き換えること
ができ、加算器５２もディジタル演算回路となるため、
アナログ回路で構成するよりも、（１＋Ｄ）演算回路５
全体の回路構成を簡略化できる。

【００２３】図８は本発明の他の実施例を示す構成図で
あり、本実施例では図７の実施例に対して、積分等化回
路４をアナログの積分回路４１、前置等化回路４３とデ
ィジタルの等化回路４４に分けて構成している。前置等
化回路４３は、例えば３タップ程度の簡単なトランスバ
ーサルフィルタで構成され、ここでは完全なＰＲ（１）
方式の等化をするのではなく、最少限クロック再生が可
能な程度の簡単な等化を行う。そして等化回路４４で完
全なＰＲ（１）方式の等化を行う。この等化回路４４は
ディジタルのトランスバーサルフィルタで構成されるた
め、図７の実施例における（１＋Ｄ）演算回路５と同
様、１ビットの遅延器はラッチ回路に置き換えることが
でき、積分等化回路４全体をアナログ回路で構成するよ
りも、総合的な回路構成の簡略化が図れる。

【００２４】また、この等化回路４４と（１＋Ｄ）演算
回路５を一つの回路で構成すれば、さらに簡略化を図る
ことができる。また、等化回路４４、あるいは等化回路
４４と（１＋Ｄ）演算回路５を適応型の自動等化回路で
構成すれば、磁気記録媒体１、磁気ヘッド２のバラツキ
に対しても最適な等化特性が得られるため、結果として
復号後のデータの誤り率が改善できる。

【００２５】ところで、図１及び図４から図８の実施例
ではディジタル磁気記録システムへの本発明の適用例に
ついて述べたが、本発明はこれに限定されるものではな
く、ＰＲ（１）検出方式を用いるものであれば如何なる
システムへも適用できる。

【００２６】図９は本発明をディジタル光記録システム
に適用した再生装置の一実施例を示す構成図である。同
図において、１１は光ディスクあるいは光磁気ディスク
等の光記録媒体、１２は光ピックアップであり、その他
図８と同一符号は同一物を示す。動作は、光記録媒体１
１に記録されたディジタル情報信号は光ピックアップ１
２で読み出され、増幅器３により適当なレベルに増幅さ
れ、直接、前置等化回路４３に入力される。以後の動作
は図８と同様である。

【００２７】このように、ディジタル光記録システムで
は再生系に微分特性が無いので積分回路４１が不要とな
る点が異なるだけで、その他はディジタル磁気記録シス
テムと全く同様である。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、記
録媒体に記録されたディジタル情報信号をパーシャルレ
スポンスクラス１方式を利用して検出する場合に好適な
等化方法、クロック再生方法等を備えたディジタル信号
再生装置を提供することができ、その結果として高密度
ディジタル記録システムを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成図、

【図２】パーシャルレスポンスクラスＩ方式の周波数特
性を示す図、

【図３】等化後のアイパターンを示す図、

【図４】本発明の他の実施例を示す構成図、

【図５】本発明の他の実施例を示す構成図、

【図６】本発明の他の実施例を示す構成図、

【図７】本発明の他の実施例を示す構成図、

【図８】本発明の他の実施例を示す構成図、

【図９】本発明の他の実施例を示す構成図。

【符号の説明】

４…積分検出回路、 ５…（１＋Ｄ）演算回路、 ６…クロック再生回路、 ７…３値識別回路、 ８…ＡＤ変換器、 ９…ビタビ複号回路、 ４１…積分回路、 ４２…等化回路、 ４３…前置等化回路、 ４４…ディジタル等化回路、 ５１…遅延器、 ５２…加算器、 ７１…全波整流回路、 ７２…２値識別回路。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体に記録されたディジタル情報をパ
   ーシャルレスポンスクラス１方式を利用して検出する装
   置において、 前記記録媒体に記録された前記ディジタル情報を読み取
   る手段と、 前記読み取り手段により読み出された信号をナイキスト
   の無歪条件を満足するように等化する手段と、 前記等化手段により等化された信号を１ビット遅延させ
   た信号と加算する（１＋Ｄ）の演算を行う手段と、 前記等化された信号から前記ディジタル情報のビットク
   ロック信号を再生する手段と、 前記演算手段により演算された信号から前記ディジタル
   情報を識別する手段を備えたことを特徴とするディジタ
   ル信号再生装置。
2. 【請求項２】請求項１記載において、 前記記録媒体は磁気記録媒体であり、前記読み取り手段
   は磁気ヘッドを有し、前記等化手段は前記読み出された
   信号を積分する回路を含むことを特徴とするディジタル
   信号再生装置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載において、 前記識別手段は前記演算された信号を全波整流する回路
   を含むことを特徴とするディジタル信号再生装置。
4. 【請求項４】請求項１または２記載において、 前記等化された信号をアナログ／ディジタル変換する手
   段を設け、前記識別手段はビタビ複号回路を含むことを
   特徴とするディジタル信号再生装置。
5. 【請求項５】請求項４記載において、 前記アナログ／ディジタル変換手段によりアナログ／デ
   ィジタル変換された信号をディジタル的に等化する第２
   の等化手段を設け、前記（第１の）等化手段は削除また
   は簡単な構成としたことを特徴とするディジタル信号再
   生装置。