JPH07201139A - デジタル信号記録再生装置とその変調回路及び復調回路、及びデジタル信号の変調方法 - Google Patents
デジタル信号記録再生装置とその変調回路及び復調回路、及びデジタル信号の変調方法Info
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- JPH07201139A JPH07201139A JP6233039A JP23303994A JPH07201139A JP H07201139 A JPH07201139 A JP H07201139A JP 6233039 A JP6233039 A JP 6233039A JP 23303994 A JP23303994 A JP 23303994A JP H07201139 A JPH07201139 A JP H07201139A
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- H04L27/36—Modulator circuits; Transmitter circuits
- H04L27/362—Modulation using more than one carrier, e.g. with quadrature carriers, separately amplitude modulated
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 搬送波復元の正確度が高く、高電力効率のデ
ジタル信号記録再生装置、変復調回路とそれら信号の変
調方法を提供する。 【構成】 符号化されたチャネルデータから直流成分を
除去し、４値化→７値化変換をする第１，２高域濾波器
322,327 、搬送波信号発生器325 からの搬送波信号を利
用して第１，２高域濾波器の出力を直交振幅及び位相変
調する変調器323,324,326,328,329 、パイロット信号と
変調器の出力と合成し、出力するパイロット信号合成器
332 、パイロット信号を利用し変調デジタル信号から復
元された搬送波信号を利用して変調デジタル信号を直交
振幅及び位相復調してチャネルデータを出力する復調
器、復調器の２チャネル出力から７値化デジタル信号を
検出する第１，２検出器、第１検出器の７値化デジタル
信号を４値化デジタル信号に変換する第３，４検出器の
出力から元信号に復号化する第５検出器とを含む。
ジタル信号記録再生装置、変復調回路とそれら信号の変
調方法を提供する。 【構成】 符号化されたチャネルデータから直流成分を
除去し、４値化→７値化変換をする第１，２高域濾波器
322,327 、搬送波信号発生器325 からの搬送波信号を利
用して第１，２高域濾波器の出力を直交振幅及び位相変
調する変調器323,324,326,328,329 、パイロット信号と
変調器の出力と合成し、出力するパイロット信号合成器
332 、パイロット信号を利用し変調デジタル信号から復
元された搬送波信号を利用して変調デジタル信号を直交
振幅及び位相復調してチャネルデータを出力する復調
器、復調器の２チャネル出力から７値化デジタル信号を
検出する第１，２検出器、第１検出器の７値化デジタル
信号を４値化デジタル信号に変換する第３，４検出器の
出力から元信号に復号化する第５検出器とを含む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はデジタル信号記録再生装
置とその変調回路及び復調回路、及びデジタル信号の変
調方法に係り、特に搬送波信号の復元のためにパイロッ
ト信号を挿入して記録／再生する装置において、搬送波
信号の復元の正確度を高めるための変調回路及び復調回
路に関するものである。
置とその変調回路及び復調回路、及びデジタル信号の変
調方法に係り、特に搬送波信号の復元のためにパイロッ
ト信号を挿入して記録／再生する装置において、搬送波
信号の復元の正確度を高めるための変調回路及び復調回
路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近来、アナログからデジタルに変換して
デジタル信号を記録及び再生する様々な方法が提供され
ている。このようなデジタル映像信号を記録したり再生
したりするデジタル信号磁気記録再生装置は、アナログ
映像信号を記録したり再生したりするアナログ信号磁気
記録再生装置に比べて画質やダビング性能が優れるが、
同一の映像信号を記録する場合にはテープに記録される
データの量がアナログ信号磁気記録再生装置に比べ１０
倍以上に増大する問題点があった。
デジタル信号を記録及び再生する様々な方法が提供され
ている。このようなデジタル映像信号を記録したり再生
したりするデジタル信号磁気記録再生装置は、アナログ
映像信号を記録したり再生したりするアナログ信号磁気
記録再生装置に比べて画質やダビング性能が優れるが、
同一の映像信号を記録する場合にはテープに記録される
データの量がアナログ信号磁気記録再生装置に比べ１０
倍以上に増大する問題点があった。
【０００３】デジタル磁気記録再生装置に用いられる従
来の記録変調方式として、直流成分を記録し再生しなけ
ればならないという困難のため、ＮＲＺＩ（Non Return
toZero Inverse）変調，ＰＲ（Partial Response）変
調，８−１４変調（Eight toFourteen Modulation：Ｅ
ＦＭ）などのようなベースバンド周波数変調方式が用い
られてきた。このようなベースバンド周波数変調方式で
は、２進符号で表現されるデータ列のゼロランの長さを
変換して、信号の周波数スペクトルを中帯域（mid-ban
d）に集中させ、集中された周波数を有する信号を記録
することにより、結果的に高密度記録を得ている。しか
しながら、記録される信号のレベルが２種類の電位のみ
を有するベースバンド変調方式は、周波数帯域の利用率
が低くて高密度の記録としては充分でなかった。
来の記録変調方式として、直流成分を記録し再生しなけ
ればならないという困難のため、ＮＲＺＩ（Non Return
toZero Inverse）変調，ＰＲ（Partial Response）変
調，８−１４変調（Eight toFourteen Modulation：Ｅ
ＦＭ）などのようなベースバンド周波数変調方式が用い
られてきた。このようなベースバンド周波数変調方式で
は、２進符号で表現されるデータ列のゼロランの長さを
変換して、信号の周波数スペクトルを中帯域（mid-ban
d）に集中させ、集中された周波数を有する信号を記録
することにより、結果的に高密度記録を得ている。しか
しながら、記録される信号のレベルが２種類の電位のみ
を有するベースバンド変調方式は、周波数帯域の利用率
が低くて高密度の記録としては充分でなかった。
【０００４】高密度の記録に適したチャネルコーディン
グ技術が要求されるにつれ、通信分野で使用されてきた
変調方法を記録／再生に適した形態に変形して適用する
ことにより、周波数帯域の利用効率が増大し、記録チャ
ネル数を増加させなくても記録ビット率の向上が図れる
ようになった。したがって、高密度記録を実現するため
に，通信分野の直交振幅変調方式ＱＡＭ，直交位相変調
方式ＰＳＫなどのマルチレベルデジタル変調方式が導入
され、これを適用した結果、周波数帯域の利用効率が増
大することにより高密度記録に有利となった。
グ技術が要求されるにつれ、通信分野で使用されてきた
変調方法を記録／再生に適した形態に変形して適用する
ことにより、周波数帯域の利用効率が増大し、記録チャ
ネル数を増加させなくても記録ビット率の向上が図れる
ようになった。したがって、高密度記録を実現するため
に，通信分野の直交振幅変調方式ＱＡＭ，直交位相変調
方式ＰＳＫなどのマルチレベルデジタル変調方式が導入
され、これを適用した結果、周波数帯域の利用効率が増
大することにより高密度記録に有利となった。
【０００５】図１は一般的なデジタル信号記録再生装置
における変調系統図を説明するための図面である。図１
によると、入力信号は，Ａ／Ｄ変換器１０でデジタル信
号に変換され、ＱＡＭ変調回路２０で直交振幅及び位相
変調され、Ｄ／Ａ変換器３０でアナログ信号に変換され
る。バイアス信号発生器４１から発生するバイアス信号
の周波数ＦB と記録信号帯域の最大周波数ｆH とは、次
の（１）式のような関係を有するように磁気記録媒体に
記録される。
における変調系統図を説明するための図面である。図１
によると、入力信号は，Ａ／Ｄ変換器１０でデジタル信
号に変換され、ＱＡＭ変調回路２０で直交振幅及び位相
変調され、Ｄ／Ａ変換器３０でアナログ信号に変換され
る。バイアス信号発生器４１から発生するバイアス信号
の周波数ＦB と記録信号帯域の最大周波数ｆH とは、次
の（１）式のような関係を有するように磁気記録媒体に
記録される。
【０００６】ＦB ≧３ｆH …（１） 加算器４２では、Ｄ／Ａ変換器３０から出力された直交
変換変調された信号とバイアス信号とを加算し、加算器
４２の出力信号は記録増幅器５０を経た後、磁気記録媒
体に磁化信号として記録される。前記バイアス信号は磁
化信号のヒステリシスを補正するのに使用される。
変換変調された信号とバイアス信号とを加算し、加算器
４２の出力信号は記録増幅器５０を経た後、磁気記録媒
体に磁化信号として記録される。前記バイアス信号は磁
化信号のヒステリシスを補正するのに使用される。
【０００７】図２は一般的なデジタル信号記録再生装置
において復調系統図を説明するための図面であり、該復
調過程は変調の逆過程である。再生増幅器６０では、磁
気記録媒体に記録された変調信号を再生増幅して、Ａ／
Ｄ変換器７０でデジタル信号に変換し、再生等化器８０
では、伝送系から発生した信号の歪曲及び劣化を補正す
る。ＱＡＭ復調回路９０では、再生等化器８０から出力
される変調信号を復調して元の信号に復元した後、Ｄ／
Ａ変換器１００でアナログ信号に変換して出力する。
において復調系統図を説明するための図面であり、該復
調過程は変調の逆過程である。再生増幅器６０では、磁
気記録媒体に記録された変調信号を再生増幅して、Ａ／
Ｄ変換器７０でデジタル信号に変換し、再生等化器８０
では、伝送系から発生した信号の歪曲及び劣化を補正す
る。ＱＡＭ復調回路９０では、再生等化器８０から出力
される変調信号を復調して元の信号に復元した後、Ｄ／
Ａ変換器１００でアナログ信号に変換して出力する。
【０００８】図３は図１に示したＱＡＭ変調回路２０の
例を示す回路図である。図３によると、マッパ２１で
は、図１に示したＡ／Ｄ変換器１０から出力される符号
化された一部ビットと符号化されていない残りのビット
とが共に入力され、復号時のコーディングゲインが大き
くなるように必要なビット数ほど並列に同時処理して、
Ｉ，Ｑチャネルに分離する。
例を示す回路図である。図３によると、マッパ２１で
は、図１に示したＡ／Ｄ変換器１０から出力される符号
化された一部ビットと符号化されていない残りのビット
とが共に入力され、復号時のコーディングゲインが大き
くなるように必要なビット数ほど並列に同時処理して、
Ｉ，Ｑチャネルに分離する。
【０００９】第１，第２レイズドコサインフィルタ（Ra
ised Cosine Filter：以下ＲＣＦと略称する）２２，２
６では、シンボル間の干渉（Inter-Symbol Interferenc
e ：ＩＳＩ）を除去するために帯域制限及び波形整形を
行う。一方、位相同期ループ器（ＰＬＬ）２４では、搬
送波信号を発生してサイン成分の搬送波信号を第１平衡
変調器２３に入力する。位相遷移器２５では、ＰＬＬ２
４の出力を９０°位相遷移してコサイン成分の搬送波信
号を第２平衡変調器２７に入力する。
ised Cosine Filter：以下ＲＣＦと略称する）２２，２
６では、シンボル間の干渉（Inter-Symbol Interferenc
e ：ＩＳＩ）を除去するために帯域制限及び波形整形を
行う。一方、位相同期ループ器（ＰＬＬ）２４では、搬
送波信号を発生してサイン成分の搬送波信号を第１平衡
変調器２３に入力する。位相遷移器２５では、ＰＬＬ２
４の出力を９０°位相遷移してコサイン成分の搬送波信
号を第２平衡変調器２７に入力する。
【００１０】第１平衡変調器２３では、第１ＲＣＦ２２
から出力されるＩチャネルのデータと第１搬送波信号と
を乗算して平衡変調し、第２平衡変調器２７では、第２
ＲＣＦ２６から出力されるＱチャネルのデータと第２搬
送波信号とを乗算して平衡変調し、加算器２８では、平
衡変調されたＩ，Ｑチャネルの信号を合成して出力す
る。
から出力されるＩチャネルのデータと第１搬送波信号と
を乗算して平衡変調し、第２平衡変調器２７では、第２
ＲＣＦ２６から出力されるＱチャネルのデータと第２搬
送波信号とを乗算して平衡変調し、加算器２８では、平
衡変調されたＩ，Ｑチャネルの信号を合成して出力す
る。
【００１１】加算器２８の出力スペクトル、すなわちＱ
ＡＭ変調回路（図１の２０）の出力周波数のスペクトル
では、図４に示したように、搬送波周波数ｆC を基準と
して対称の上下側波帯が形成されｆC 帯域では搬送波信
号成分がないことが分かる。図５は、図３に示した第
１，第２ＲＣＦ２２，２６の周波数特性を示しており、
第１，第２ＲＣＦ２２，２６は、波形整形及び帯域制限
のための低域濾波器で構成されるため、低域通過ナイキ
スト濾波器の特性を有する。
ＡＭ変調回路（図１の２０）の出力周波数のスペクトル
では、図４に示したように、搬送波周波数ｆC を基準と
して対称の上下側波帯が形成されｆC 帯域では搬送波信
号成分がないことが分かる。図５は、図３に示した第
１，第２ＲＣＦ２２，２６の周波数特性を示しており、
第１，第２ＲＣＦ２２，２６は、波形整形及び帯域制限
のための低域濾波器で構成されるため、低域通過ナイキ
スト濾波器の特性を有する。
【００１２】しかしながら、図３に示したＱＡＭ変調回
路が１６ＱＡＭ変調の場合には、搬送波信号を復元する
ために図２のＱＡＭ復調回路９０に図６の搬送波復元回
路を利用すると、乗算器９１では一般のＱＡＭ変調時の
１６乗をしなければならない。しかし、現実に１６乗を
することはほぼ不可能であり、もし実現するとしてもコ
ストが高すぎるという問題点がある。
路が１６ＱＡＭ変調の場合には、搬送波信号を復元する
ために図２のＱＡＭ復調回路９０に図６の搬送波復元回
路を利用すると、乗算器９１では一般のＱＡＭ変調時の
１６乗をしなければならない。しかし、現実に１６乗を
することはほぼ不可能であり、もし実現するとしてもコ
ストが高すぎるという問題点がある。
【００１３】一方、復調回路では搬送波復元回路を理論
的に図６のように具現して搬送波信号が復元できるが、
実際には、搬送波周波数ｆC が高い場合又は基底帯域の
周波数が高い場合、実時間動作が不可能だという問題点
があった。これを解決するために、図７に示したＱＡＭ
変調回路（図１の２０）の他の形態の回路図は、図３と
比べると、加算器１２８の後端にパイロット信号発生器
１２９と加算器１３０とを付加して、搬送波信号を変調
された信号と共に伝送路に伝送していることに特徴があ
る。
的に図６のように具現して搬送波信号が復元できるが、
実際には、搬送波周波数ｆC が高い場合又は基底帯域の
周波数が高い場合、実時間動作が不可能だという問題点
があった。これを解決するために、図７に示したＱＡＭ
変調回路（図１の２０）の他の形態の回路図は、図３と
比べると、加算器１２８の後端にパイロット信号発生器
１２９と加算器１３０とを付加して、搬送波信号を変調
された信号と共に伝送路に伝送していることに特徴があ
る。
【００１４】この変調回路は、電力効率面では図３に示
した変調回路より落ちるが、復調回路に採用される搬送
波復元回路を図１０のように具現しても、容易に実時間
で搬送波信号が復元できるという長所がある。一方、図
７に示したＱＡＭ変調回路において、パイロット信号発
生器１２９から搬送波信号の２倍周波数より大きい周波
数を有するパイロット信号を発生して加算器１２８の出
力信号に挿入するとき、チャネルが伝送する信号帯域よ
り帯域幅が広い場合は良いが、狭い場合には上側波帯域
の周波数では振幅特性がよくなく、信号対雑音比（Ｓ／
Ｎ比）が悪く、又ジッタも搬送波信号より多く発生する
ため、受信機で完璧な搬送波復元が困難な問題点があっ
た。
した変調回路より落ちるが、復調回路に採用される搬送
波復元回路を図１０のように具現しても、容易に実時間
で搬送波信号が復元できるという長所がある。一方、図
７に示したＱＡＭ変調回路において、パイロット信号発
生器１２９から搬送波信号の２倍周波数より大きい周波
数を有するパイロット信号を発生して加算器１２８の出
力信号に挿入するとき、チャネルが伝送する信号帯域よ
り帯域幅が広い場合は良いが、狭い場合には上側波帯域
の周波数では振幅特性がよくなく、信号対雑音比（Ｓ／
Ｎ比）が悪く、又ジッタも搬送波信号より多く発生する
ため、受信機で完璧な搬送波復元が困難な問題点があっ
た。
【００１５】図８はパイロット周波数ｆP ＝２ｆC の際
に、図７に示したＱＡＭ変調回路の出力の周波数スペク
トルを示す。この際、パイロット周波数ｆP を２ｆC に
すれば次のような２つの問題点が発生する。第１に、図
８に示したようにパイロット周波数ｆP は上側波帯の最
上位部分にあるため、振幅特性すなわち信号対雑音比
（Ｓ／Ｎ）がよくなく、隣接チャネルの干渉が受けやす
い。第２に、ＱＡＭ変調回路を録画機及び録音機に用い
る場合には、低周波数よりジッタが相当多くて完璧な搬
送波信号が復元しにくい。
に、図７に示したＱＡＭ変調回路の出力の周波数スペク
トルを示す。この際、パイロット周波数ｆP を２ｆC に
すれば次のような２つの問題点が発生する。第１に、図
８に示したようにパイロット周波数ｆP は上側波帯の最
上位部分にあるため、振幅特性すなわち信号対雑音比
（Ｓ／Ｎ）がよくなく、隣接チャネルの干渉が受けやす
い。第２に、ＱＡＭ変調回路を録画機及び録音機に用い
る場合には、低周波数よりジッタが相当多くて完璧な搬
送波信号が復元しにくい。
【００１６】図９はパイロット周波数ｆP ＝ｆC の際
に、図７に示したＱＡＭ変調回路の出力の周波数スペク
トルを示す。パイロット周波数ｆP をｆC にすれば、隣
接チャネルの干渉及び上側波帯の問題は改善されるが、
依然として信号対雑音の比が改善されないことがスペク
トル上で分かる。図１０は図２に示したＱＡＭ復調回路
９０に採用された搬送波復元回路の他の形態の回路図で
あり、図７に示したＱＡＭ変調回路により変調されたＱ
ＡＭ信号から搬送波を復元することを示した回路図であ
る。帯域通過フィルタ１９１では、受信された信号から
パイロット信号の載せられた帯域をフィルタリングした
のちに、ＰＬＬ１９２で搬送波信号に当たる周波数のク
ロック信号を復元する。
に、図７に示したＱＡＭ変調回路の出力の周波数スペク
トルを示す。パイロット周波数ｆP をｆC にすれば、隣
接チャネルの干渉及び上側波帯の問題は改善されるが、
依然として信号対雑音の比が改善されないことがスペク
トル上で分かる。図１０は図２に示したＱＡＭ復調回路
９０に採用された搬送波復元回路の他の形態の回路図で
あり、図７に示したＱＡＭ変調回路により変調されたＱ
ＡＭ信号から搬送波を復元することを示した回路図であ
る。帯域通過フィルタ１９１では、受信された信号から
パイロット信号の載せられた帯域をフィルタリングした
のちに、ＰＬＬ１９２で搬送波信号に当たる周波数のク
ロック信号を復元する。
【００１７】しかしながら、図７及び図１０に示したＱ
ＡＭ変調回路及び搬送波復元回路では、搬送波位置に元
信号と搬送波信号とを合算して送る搬送波伝送方式にお
いて、周波数帯域上で搬送波のみを復元するためには狭
い帯域幅を有する帯域濾波器ＢＰＦを使用する必要があ
り、もし搬送波復元が可能であっても周辺の不要な雑音
（元は情報であるが搬送波側面では雑音として見なされ
る）なので、その過程が非常に難しいという問題点があ
った。
ＡＭ変調回路及び搬送波復元回路では、搬送波位置に元
信号と搬送波信号とを合算して送る搬送波伝送方式にお
いて、周波数帯域上で搬送波のみを復元するためには狭
い帯域幅を有する帯域濾波器ＢＰＦを使用する必要があ
り、もし搬送波復元が可能であっても周辺の不要な雑音
（元は情報であるが搬送波側面では雑音として見なされ
る）なので、その過程が非常に難しいという問題点があ
った。
【００１８】このような問題点を解決するために使用さ
れる図１１に示したＱＡＭ変調回路は、図３に示した変
調回路と比較すると、第１及び第２ＲＣＦ２２３，２２
８の前方に第１，第２バースト信号挿入器２２２，２２
７を採用する点が相異なっている。図１２は図１１に示
したＱＡＭ変調回路の出力の時間軸波形図であり、図１
３はＱＡＭ変調回路の出力の周波数スペクトル図であ
る。図１１に示した変調回路において、バースト信号を
追加して搬送波を復元する方法は下記のような問題点が
ある。第１に、情報の伝送効率が落ちて情報の空間が減
り、第２に、全区間において搬送波のジッタが情報のジ
ッタと一致せずに搬送波復元の正確度を軽減させる。
れる図１１に示したＱＡＭ変調回路は、図３に示した変
調回路と比較すると、第１及び第２ＲＣＦ２２３，２２
８の前方に第１，第２バースト信号挿入器２２２，２２
７を採用する点が相異なっている。図１２は図１１に示
したＱＡＭ変調回路の出力の時間軸波形図であり、図１
３はＱＡＭ変調回路の出力の周波数スペクトル図であ
る。図１１に示した変調回路において、バースト信号を
追加して搬送波を復元する方法は下記のような問題点が
ある。第１に、情報の伝送効率が落ちて情報の空間が減
り、第２に、全区間において搬送波のジッタが情報のジ
ッタと一致せずに搬送波復元の正確度を軽減させる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
した問題点を解決するために、デジタル録画機又はデジ
タル伝送機のようなデジタル信号記録再生装置におい
て、搬送波復元のためにパイロット信号を挿入して正確
に搬送波が復元できるデジタル信号記録再生装置とその
変調回路及び復調回路、及びデジタル信号の変調方法を
提供することにある。
した問題点を解決するために、デジタル録画機又はデジ
タル伝送機のようなデジタル信号記録再生装置におい
て、搬送波復元のためにパイロット信号を挿入して正確
に搬送波が復元できるデジタル信号記録再生装置とその
変調回路及び復調回路、及びデジタル信号の変調方法を
提供することにある。
【００２０】本発明の他の目的は、デジタル信号記録再
生装置において、搬送波付近の帯域では情報を抑制して
記録又は伝送することにより、搬送波復元の正確度を高
めるデジタル信号記録再生装置とその変調回路及び復調
回路、及びデジタル信号の変調方法を提供することにあ
る。
生装置において、搬送波付近の帯域では情報を抑制して
記録又は伝送することにより、搬送波復元の正確度を高
めるデジタル信号記録再生装置とその変調回路及び復調
回路、及びデジタル信号の変調方法を提供することにあ
る。
【００２１】
【課題を達成するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明によるデジタル信号記録再生装置の変調
回路は、入力される符号化された第１レベルのマルチレ
ベルデジタル信号を変調して記録又は伝送するデジタル
信号記録再生装置の変調回路であって、前記符号化され
たマルチレベルデジタル信号を、復号時にコーディング
ゲインが大きくなるように必要なビット数ほど並列に同
時処理して、Ｉ（in-phase）チャネルデータとＱ（quad
rature phase）チャネルデータとに分離して出力するマ
ッパと、前記マッパから出力されるＩ，Ｑチャネルデー
タから直流成分を取り除く第１及び第２高域濾波器と、
前記第１及び第２高域濾波器の出力を波形整形及び帯域
制限する第１及び第２波形整形フィルタと、搬送波信号
を発生する搬送波信号発生器と、前記搬送波信号発生器
から発生した搬送波信号を利用して、前記第１及び第２
波形整形フィルタの出力を直交振幅及び位相変調する変
調手段と、パイロット信号を発生して前記変調手段の出
力と合成し、記録又は伝送するために出力するパイロッ
ト信号合成手段とを含むことを特徴とする。
ために、本発明によるデジタル信号記録再生装置の変調
回路は、入力される符号化された第１レベルのマルチレ
ベルデジタル信号を変調して記録又は伝送するデジタル
信号記録再生装置の変調回路であって、前記符号化され
たマルチレベルデジタル信号を、復号時にコーディング
ゲインが大きくなるように必要なビット数ほど並列に同
時処理して、Ｉ（in-phase）チャネルデータとＱ（quad
rature phase）チャネルデータとに分離して出力するマ
ッパと、前記マッパから出力されるＩ，Ｑチャネルデー
タから直流成分を取り除く第１及び第２高域濾波器と、
前記第１及び第２高域濾波器の出力を波形整形及び帯域
制限する第１及び第２波形整形フィルタと、搬送波信号
を発生する搬送波信号発生器と、前記搬送波信号発生器
から発生した搬送波信号を利用して、前記第１及び第２
波形整形フィルタの出力を直交振幅及び位相変調する変
調手段と、パイロット信号を発生して前記変調手段の出
力と合成し、記録又は伝送するために出力するパイロッ
ト信号合成手段とを含むことを特徴とする。
【００２２】ここで、前記パイロット信号の周波数は搬
送波周波数とほぼ同一の周波数である。また、前記第１
及び第２高域濾波器は、搬送周波数の載せられる帯域を
抑圧すると同時に、前記マッパの出力を前記第１レベル
より大きい第２レベルのマルチレベルデジタル信号とし
て出力する。また、前記第１及び第２高域濾波器のそれ
ぞれは、前記マッパから出力される信号をシンボル間隔
に当たる期間の間ほど遅延する遅延器と、前記遅延器の
出力と前記マッパの出力信号とを加算する第１加算器と
を含む。また、前記第１及び第２高域濾波器では第１レ
ベルの４値を第２レベルの７値に変換して出力する。ま
た、前記変調手段は、前記搬送波信号発生器から発生す
る搬送波信号を利用して、前記第１及び第２波形整形フ
ィルタの出力を直交振幅及び位相変調する第１及び第２
平衡変調器と、前記第１及び第２平衡変調器の出力を合
成する第２加算器とを含む。また、前記パイロット信号
合成手段は、前記搬送波周波数とほぼ同一の周波数を有
するパイロット信号を発生するパイロット信号発生器
と、前記第２加算器の出力とパイロット信号とを加算し
て出力する第３加算器とを含む。
送波周波数とほぼ同一の周波数である。また、前記第１
及び第２高域濾波器は、搬送周波数の載せられる帯域を
抑圧すると同時に、前記マッパの出力を前記第１レベル
より大きい第２レベルのマルチレベルデジタル信号とし
て出力する。また、前記第１及び第２高域濾波器のそれ
ぞれは、前記マッパから出力される信号をシンボル間隔
に当たる期間の間ほど遅延する遅延器と、前記遅延器の
出力と前記マッパの出力信号とを加算する第１加算器と
を含む。また、前記第１及び第２高域濾波器では第１レ
ベルの４値を第２レベルの７値に変換して出力する。ま
た、前記変調手段は、前記搬送波信号発生器から発生す
る搬送波信号を利用して、前記第１及び第２波形整形フ
ィルタの出力を直交振幅及び位相変調する第１及び第２
平衡変調器と、前記第１及び第２平衡変調器の出力を合
成する第２加算器とを含む。また、前記パイロット信号
合成手段は、前記搬送波周波数とほぼ同一の周波数を有
するパイロット信号を発生するパイロット信号発生器
と、前記第２加算器の出力とパイロット信号とを加算し
て出力する第３加算器とを含む。
【００２３】又、本発明によるデジタル信号記録再生装
置の復調回路は、符号化された第１レベルのマルチレベ
ルデジタル信号を第２レベルのマルチレベルデジタル信
号に変調した後、パイロット信号と共に記録または伝送
される場合に、該変調されたデジタル信号を復調するデ
ジタル信号記録再生装置の復調回路であって、前記パイ
ロット信号を利用して、前記変調されたデジタル信号か
ら搬送波信号を復元する搬送波復元手段と、前記復元さ
れた搬送波信号を利用して、前記変調されたデジタル信
号を直交振幅及び位相復調して、ＩチャネルデータとＱ
チャネルデータとを出力する復調手段と、前記復調手段
から出力されるＩ，Ｑチャネルデータに対して振幅補正
及び歪曲補償をする整合フィルタ手段と、前記整合フィ
ルタ手段より出力されるＩ，Ｑチャネルデータから第２
レベルのマルチレベル信号を検出する第１検出手段と、
前記第１検出手段から検出される前記第２レベルのマル
チレベル信号を第１レベルのマルチレベル信号に変換す
る第２検出手段と、前記第２検出手段の出力から元の信
号に復号化する第３検出手段とを含むことを特徴とす
る。
置の復調回路は、符号化された第１レベルのマルチレベ
ルデジタル信号を第２レベルのマルチレベルデジタル信
号に変調した後、パイロット信号と共に記録または伝送
される場合に、該変調されたデジタル信号を復調するデ
ジタル信号記録再生装置の復調回路であって、前記パイ
ロット信号を利用して、前記変調されたデジタル信号か
ら搬送波信号を復元する搬送波復元手段と、前記復元さ
れた搬送波信号を利用して、前記変調されたデジタル信
号を直交振幅及び位相復調して、ＩチャネルデータとＱ
チャネルデータとを出力する復調手段と、前記復調手段
から出力されるＩ，Ｑチャネルデータに対して振幅補正
及び歪曲補償をする整合フィルタ手段と、前記整合フィ
ルタ手段より出力されるＩ，Ｑチャネルデータから第２
レベルのマルチレベル信号を検出する第１検出手段と、
前記第１検出手段から検出される前記第２レベルのマル
チレベル信号を第１レベルのマルチレベル信号に変換す
る第２検出手段と、前記第２検出手段の出力から元の信
号に復号化する第３検出手段とを含むことを特徴とす
る。
【００２４】ここで、前記第１検出手段は、シンボル間
隔に当たるサンプルアンドホールド制御信号を出力する
シンボル時間復元回路と、サンプルアンドホールド回路
から構成され、前記シンボル時間復元回路の出力を利用
して、Ｉ，Ｑチャネルデータの第２レベルのマルチレベ
ルデジタル信号を検出して前記第２検出手段に出力する
と同時に、前記シンボル時間復元回路に出力する検出器
とを含む。また、前記第２検出手段は高域濾波器から構
成される。また、前記第２検出手段は前記第２レベルで
ある７値化信号を前記第１レベルである４値化信号に変
換する。
隔に当たるサンプルアンドホールド制御信号を出力する
シンボル時間復元回路と、サンプルアンドホールド回路
から構成され、前記シンボル時間復元回路の出力を利用
して、Ｉ，Ｑチャネルデータの第２レベルのマルチレベ
ルデジタル信号を検出して前記第２検出手段に出力する
と同時に、前記シンボル時間復元回路に出力する検出器
とを含む。また、前記第２検出手段は高域濾波器から構
成される。また、前記第２検出手段は前記第２レベルで
ある７値化信号を前記第１レベルである４値化信号に変
換する。
【００２５】又、本発明によるデジタル信号記録再生装
置は、上記変調回路と復調回路とを含むことを特徴とす
る。又、デジタル信号の変調方法は、入力されるデジタ
ル信号を符号化されたマルチレベルデジタル信号に変換
して変調するデジタル信号の変調方法において、入力さ
れる符号化された第１レベルのマルチレベルデジタル信
号をＩチャネルデータとＱチャネルデータとに分離する
工程と、所定周波数の搬送波信号を発生する工程と、前
記所定周波数付近の情報スペクトルが減少するように、
前記Ｉ，Ｑチャネルデータから直流成分を除去し、前記
第１レベルより大きい第２レベルのマルチレベルデジタ
ル信号に変換する工程と、前記搬送波信号を利用して、
前記第２レベルのマルチレベルデジタル信号を直交振幅
及び位相変調し、所定のパイロット信号と合成する工程
とを備えることを特徴とする。
置は、上記変調回路と復調回路とを含むことを特徴とす
る。又、デジタル信号の変調方法は、入力されるデジタ
ル信号を符号化されたマルチレベルデジタル信号に変換
して変調するデジタル信号の変調方法において、入力さ
れる符号化された第１レベルのマルチレベルデジタル信
号をＩチャネルデータとＱチャネルデータとに分離する
工程と、所定周波数の搬送波信号を発生する工程と、前
記所定周波数付近の情報スペクトルが減少するように、
前記Ｉ，Ｑチャネルデータから直流成分を除去し、前記
第１レベルより大きい第２レベルのマルチレベルデジタ
ル信号に変換する工程と、前記搬送波信号を利用して、
前記第２レベルのマルチレベルデジタル信号を直交振幅
及び位相変調し、所定のパイロット信号と合成する工程
とを備えることを特徴とする。
【００２６】
【作用】かかる構成において、搬送波復元のためにパイ
ロット信号を挿入し、完全に搬送波を復元するために搬
送波の載せられる帯域を抑制する高域濾波器を利用する
ことにより、搬送波復元の正確度を向上させて電力効率
を高める。
ロット信号を挿入し、完全に搬送波を復元するために搬
送波の載せられる帯域を抑制する高域濾波器を利用する
ことにより、搬送波復元の正確度を向上させて電力効率
を高める。
【００２７】
【実施例】以下、添付した図面に基づき本発明によるデ
ジタル信号記録再生装置の変調回路及び復調回路の望ま
しい実施例を説明する。図１４は本発明によるデジタル
信号記録再生装置の変調回路の一実施例による回路図で
ある。
ジタル信号記録再生装置の変調回路及び復調回路の望ま
しい実施例を説明する。図１４は本発明によるデジタル
信号記録再生装置の変調回路の一実施例による回路図で
ある。
【００２８】本実施例のデジタル信号記録再生装置の変
調回路の構成は、入力される符号化されたデータビット
に対して、復号時のコーディングゲインが大きくなるよ
うに必要なビット数ほど並列に同時処理して、Ｉ，Ｑチ
ャネルデータに分離して出力するマッパ３２１と、マッ
パ３２１から出力されるＩ，Ｑチャネルデータの直流成
分を除去する第１及び第２高域濾波器３２２，３２７
と、第１及び第２高域濾波器３２２，３２７の出力を波
形整形及び帯域制限する第１及び第２ＲＣＦ３２３，３
２８と、搬送波周波数と同一の周波数を有するクロック
信号を発生するＰＬＬ３２５と、ＰＬＬ３２５の出力を
９０°位相遷移する位相遷移器３２６と、第１ＲＣＦ３
２３の出力とＰＬＬ３２５の出力とを乗算して平衡変調
する第１平衡変調器３２４と、第２ＲＣＦ３２８の出力
と位相遷移器３２６の出力とを乗算して平衡変調する第
２平衡変調器３２９と、第１平衡変調器３２４と第２平
衡変調器３２９との出力を合成する第１加算器３３０
と、搬送波周波数と同一の周波数を有するパイロット信
号を発生するパイロット信号発生器３３１と、第１加算
器３３０の出力とパイロット信号発生器３３１との出力
を加算する第２加算器３２２とからなる。
調回路の構成は、入力される符号化されたデータビット
に対して、復号時のコーディングゲインが大きくなるよ
うに必要なビット数ほど並列に同時処理して、Ｉ，Ｑチ
ャネルデータに分離して出力するマッパ３２１と、マッ
パ３２１から出力されるＩ，Ｑチャネルデータの直流成
分を除去する第１及び第２高域濾波器３２２，３２７
と、第１及び第２高域濾波器３２２，３２７の出力を波
形整形及び帯域制限する第１及び第２ＲＣＦ３２３，３
２８と、搬送波周波数と同一の周波数を有するクロック
信号を発生するＰＬＬ３２５と、ＰＬＬ３２５の出力を
９０°位相遷移する位相遷移器３２６と、第１ＲＣＦ３
２３の出力とＰＬＬ３２５の出力とを乗算して平衡変調
する第１平衡変調器３２４と、第２ＲＣＦ３２８の出力
と位相遷移器３２６の出力とを乗算して平衡変調する第
２平衡変調器３２９と、第１平衡変調器３２４と第２平
衡変調器３２９との出力を合成する第１加算器３３０
と、搬送波周波数と同一の周波数を有するパイロット信
号を発生するパイロット信号発生器３３１と、第１加算
器３３０の出力とパイロット信号発生器３３１との出力
を加算する第２加算器３２２とからなる。
【００２９】本実施例の構成を図７に示したＱＡＭ変調
回路と比較すれば、第１及び第２ＲＣＦ３２３，３２８
の前方に第１及び第２ＨＰＦ（high-pass filter）３２
２，３２７をそれぞれ追加して、直流付近の成分を除去
した後に変調することが特徴である。次いで、図１４に
示したデジタル信号記録再生装置の変調回路の動作を、
図１５乃至図２０を結び付けて説明する。
回路と比較すれば、第１及び第２ＲＣＦ３２３，３２８
の前方に第１及び第２ＨＰＦ（high-pass filter）３２
２，３２７をそれぞれ追加して、直流付近の成分を除去
した後に変調することが特徴である。次いで、図１４に
示したデジタル信号記録再生装置の変調回路の動作を、
図１５乃至図２０を結び付けて説明する。
【００３０】図１４において、マッパ３２１にコンボリ
ューションエンコーディングのような符号化を経たデジ
タル信号が入力されれば、該デジタル信号の信号点間の
関係を復号時のコーディングゲインが大きくなるように
設定したのちに、Ｉ，Ｑチャネルデータに分離して出力
する。第１及び第２高域濾波器３２２，３２７ではマッ
パ３２１から出力される信号のうち直流付近の成分を除
去する。該第１及び第２高域濾波器３２２，３２７は図
１５に示したように構成される。
ューションエンコーディングのような符号化を経たデジ
タル信号が入力されれば、該デジタル信号の信号点間の
関係を復号時のコーディングゲインが大きくなるように
設定したのちに、Ｉ，Ｑチャネルデータに分離して出力
する。第１及び第２高域濾波器３２２，３２７ではマッ
パ３２１から出力される信号のうち直流付近の成分を除
去する。該第１及び第２高域濾波器３２２，３２７は図
１５に示したように構成される。
【００３１】すなわち、元信号をシンボル（符号）間隔
（Symbol Interval ：ＴS ）ほど遅延させた後、元の信
号に加えると図１６の（Ａ）に示したような周波数特性
が得られる。ここで、高域濾波器の周波数応答特性を見
ると、次の通りである。 ｈ(t) ＝δ(t) −δ(t−ＴS ） Ｈ(jw)＝Ｆ-1｛h(t)｝ ＝１−ｅｘｐ（−ｊ２πｆＴS ） ＝２ｅｘｐ（−ｊ２πｆＴS/２）｛ｅｘｐ（ｊ２πｆＴS/２） −ｅｘｐ（−ｊ２πｆＴS/２）｝／２ ＝２ｅｘｐ（−ｊ２πｆＴS/２）ｓｉｎ（２πｆ×ＴS/２） ｜Ｈ(jw)｜＝２ｓｉｎ（πｆＴS ） …（２） ∠Ｈ(jw)＝ｔａｎ-1［ｓｉｎ（２πｆＴS ）／｛１−ｃｏｓ（２πｆＴS ）］ …（３） 前記（２）式において、ｆ＝１／（２ＴS ）の時は大
きさは“２”で、ｆ＝０の時は大きさは“０”で、
ｆ＝１／ＴS の時は大きさは“０”である。このような
関係により高域濾波器の周波数特性は、図１６の（Ａ）
に示した通りである。そして位相特性は周波数に比例す
る。該位相特性は図１６の（Ｂ）に示した。ここで、高
域濾波器の他の例としては部分応答系統図を使用しても
可能である。
（Symbol Interval ：ＴS ）ほど遅延させた後、元の信
号に加えると図１６の（Ａ）に示したような周波数特性
が得られる。ここで、高域濾波器の周波数応答特性を見
ると、次の通りである。 ｈ(t) ＝δ(t) −δ(t−ＴS ） Ｈ(jw)＝Ｆ-1｛h(t)｝ ＝１−ｅｘｐ（−ｊ２πｆＴS ） ＝２ｅｘｐ（−ｊ２πｆＴS/２）｛ｅｘｐ（ｊ２πｆＴS/２） −ｅｘｐ（−ｊ２πｆＴS/２）｝／２ ＝２ｅｘｐ（−ｊ２πｆＴS/２）ｓｉｎ（２πｆ×ＴS/２） ｜Ｈ(jw)｜＝２ｓｉｎ（πｆＴS ） …（２） ∠Ｈ(jw)＝ｔａｎ-1［ｓｉｎ（２πｆＴS ）／｛１−ｃｏｓ（２πｆＴS ）］ …（３） 前記（２）式において、ｆ＝１／（２ＴS ）の時は大
きさは“２”で、ｆ＝０の時は大きさは“０”で、
ｆ＝１／ＴS の時は大きさは“０”である。このような
関係により高域濾波器の周波数特性は、図１６の（Ａ）
に示した通りである。そして位相特性は周波数に比例す
る。該位相特性は図１６の（Ｂ）に示した。ここで、高
域濾波器の他の例としては部分応答系統図を使用しても
可能である。
【００３２】図１４に示した変調回路の周波数スペクト
ルを見ると、図１７に示したように、搬送波周波数付近
の情報スペクトルは相当減少して、搬送波の側から見る
と信号対雑音の比が増加して復調回路で搬送波が復元し
やすく、又変調回路で搬送波信号電力を少なくして送信
しても通信ができるため、電力効率が向上されることが
分かる。特に、高電力効率の要求される機器では相当の
効果が期待できる。
ルを見ると、図１７に示したように、搬送波周波数付近
の情報スペクトルは相当減少して、搬送波の側から見る
と信号対雑音の比が増加して復調回路で搬送波が復元し
やすく、又変調回路で搬送波信号電力を少なくして送信
しても通信ができるため、電力効率が向上されることが
分かる。特に、高電力効率の要求される機器では相当の
効果が期待できる。
【００３３】そして、搬送波復元回路は、前述した様々
な問題点が除去されたので、図１０に示した搬送波復元
回路がそのまま使用できる。ここで、パイロット周波数
ｆPは搬送波周波数ｆC と同一の周波数を利用する。図
１８の（Ａ）は、図１４に示したマッパ３２１を通過し
たＱＡＭ信号の配列図であり、該信号を第１及び第２高
域濾波器３２２，３２７に通過させれば、図１８の
（Ｂ）のような配列図となる。すなわち、４値入力が７
値に変換される。
な問題点が除去されたので、図１０に示した搬送波復元
回路がそのまま使用できる。ここで、パイロット周波数
ｆPは搬送波周波数ｆC と同一の周波数を利用する。図
１８の（Ａ）は、図１４に示したマッパ３２１を通過し
たＱＡＭ信号の配列図であり、該信号を第１及び第２高
域濾波器３２２，３２７に通過させれば、図１８の
（Ｂ）のような配列図となる。すなわち、４値入力が７
値に変換される。
【００３４】図１９は、図１４に示した第１，第２高域
濾波器３２２，３２７の出力を表で示したものであり、
符号化されたマルチレベルデジタル値がＸ１，Ｘ３，Ｘ
５，Ｘ７として４値化されているなら、高域濾波器を通
過する場合Ｘ１〜Ｘ７として７値化される実施例を示し
ている。図２０の（Ａ）は、図１５に示した第１，第２
高域濾波器３２２，３２７の遅延器３３３でシンボル間
隔ＴS ほど遅延された出力信号であり、図２０の（Ｂ）
は、図１５に示した第１，第２高域濾波器３２２，３２
７の入力信号の例を示しており、図２０の（Ｃ）は、図
１５に示した第１，第２高域濾波器３２２，３２７を通
過した信号、すなわち減算器３３４の出力信号である。
濾波器３２２，３２７の出力を表で示したものであり、
符号化されたマルチレベルデジタル値がＸ１，Ｘ３，Ｘ
５，Ｘ７として４値化されているなら、高域濾波器を通
過する場合Ｘ１〜Ｘ７として７値化される実施例を示し
ている。図２０の（Ａ）は、図１５に示した第１，第２
高域濾波器３２２，３２７の遅延器３３３でシンボル間
隔ＴS ほど遅延された出力信号であり、図２０の（Ｂ）
は、図１５に示した第１，第２高域濾波器３２２，３２
７の入力信号の例を示しており、図２０の（Ｃ）は、図
１５に示した第１，第２高域濾波器３２２，３２７を通
過した信号、すなわち減算器３３４の出力信号である。
【００３５】すなわち、図２０の（Ｃ）に示した高域濾
波器の出力信号を見ると、図２０の（Ｂ）の高域濾波器
の入力信号に対して中間部分の高域信号は損なわれず通
過する反面、低域信号は抑制されることが分かる。図２
１は本発明によるデジタル信号記録再生装置の復調回路
の一実施例による回路図である。
波器の出力信号を見ると、図２０の（Ｂ）の高域濾波器
の入力信号に対して中間部分の高域信号は損なわれず通
過する反面、低域信号は抑制されることが分かる。図２
１は本発明によるデジタル信号記録再生装置の復調回路
の一実施例による回路図である。
【００３６】本実施例の復調回路の構成は、入力される
変調された信号から搬送波信号を復元する搬送波復元回
路３９１と、搬送波復元回路３９１の搬送波信号と入力
される変調された信号とを平衡変調してＩ，Ｑチャネル
データに復調する第３及び第４平衡変調器３９２，３９
７と、第３及び第４平衡変調器３９２，３９７の出力を
振幅及び位相補正する第３及び第４ＲＣＦ３９３，３９
８と、サンプルアンドホールド回路で構成され第３及び
第４ＲＣＦ３９３，３９８の出力を積分して７値に変調
された信号を復調する第１及び第２検出器３９４，３９
９と、第１及び第２検出器３９４，３９９の出力からサ
ンプルアンドホールド制御信号を生成して第１及び第２
検出器３９４，３９９に出力するシンボル時間復元回路
３９５と、第１及び第２検出器３９４，３９９から出力
される７値化信号を４値化信号に変換する第３及び第４
検出器３９６，４００と、第３及び第４検出器３９６，
４００から出力される４値化信号を元の信号に復号する
ビタビデコーダで構成される第５検出器４０１とからな
る。
変調された信号から搬送波信号を復元する搬送波復元回
路３９１と、搬送波復元回路３９１の搬送波信号と入力
される変調された信号とを平衡変調してＩ，Ｑチャネル
データに復調する第３及び第４平衡変調器３９２，３９
７と、第３及び第４平衡変調器３９２，３９７の出力を
振幅及び位相補正する第３及び第４ＲＣＦ３９３，３９
８と、サンプルアンドホールド回路で構成され第３及び
第４ＲＣＦ３９３，３９８の出力を積分して７値に変調
された信号を復調する第１及び第２検出器３９４，３９
９と、第１及び第２検出器３９４，３９９の出力からサ
ンプルアンドホールド制御信号を生成して第１及び第２
検出器３９４，３９９に出力するシンボル時間復元回路
３９５と、第１及び第２検出器３９４，３９９から出力
される７値化信号を４値化信号に変換する第３及び第４
検出器３９６，４００と、第３及び第４検出器３９６，
４００から出力される４値化信号を元の信号に復号する
ビタビデコーダで構成される第５検出器４０１とからな
る。
【００３７】次いで、図２１の動作を図２２の流れ図と
結び付けて説明する。図２１によると、搬送波復元回路
３９１では、入力される伝送又は再生される変調された
デジタル信号からパイロット信号に当たる帯域をフィル
タリングしたのちに、搬送波信号を復元する。該搬送波
復元回路は、図１０に示した構成と同様である。
結び付けて説明する。図２１によると、搬送波復元回路
３９１では、入力される伝送又は再生される変調された
デジタル信号からパイロット信号に当たる帯域をフィル
タリングしたのちに、搬送波信号を復元する。該搬送波
復元回路は、図１０に示した構成と同様である。
【００３８】第３及び第４平衡変調器３９２，３９７で
は、搬送波復元回路３９１で復元された搬送波信号を利
用して、入力される変調されたデジタル信号をＩ，Ｑチ
ャネル信号に直交振幅及び位相復調する。第３及び第４
ＲＣＦ３９３、３９８では、第３及び第４平衡変調器３
９２，３９７で復調された出力の振幅及び位相を補正す
る。第１及び第２検出器３９４，３９９では、第３及び
第４ＲＣＦ３９３、３９８の出力である受信された７値
を検出して、第３及び第４検出器３９６，４００及びシ
ンボル時間復元回路３９５に出力する。
は、搬送波復元回路３９１で復元された搬送波信号を利
用して、入力される変調されたデジタル信号をＩ，Ｑチ
ャネル信号に直交振幅及び位相復調する。第３及び第４
ＲＣＦ３９３、３９８では、第３及び第４平衡変調器３
９２，３９７で復調された出力の振幅及び位相を補正す
る。第１及び第２検出器３９４，３９９では、第３及び
第４ＲＣＦ３９３、３９８の出力である受信された７値
を検出して、第３及び第４検出器３９６，４００及びシ
ンボル時間復元回路３９５に出力する。
【００３９】シンボル時間復元回路３９５では、第１及
び第２検出器３９４，３９９の出力からシンボル間隔Ｔ
S に当たる時間間隔でサンプルアンドホールド制御信号
を発生して、第１及び第２検出器３９４，３９９にフィ
ードバックする。第３及び第４検出器３９６，４００は
高域濾波器であり、７値として入力される信号を図２２
に示した流れ図に従って元のレベルである４値に復元す
る。第５検出器４０１は、第３及び第４検出器３９６，
４００の出力を入力して元のデータとして出力するマル
チレベル検出器であり、ビタビデコーダが利用できる。
該ビタビデコーダは、最尤復号法（ＭＬＤ：Maximum Li
kelihood Decoding)により受信データ系列とハミング距
離の最も短い経路を選択して復号する。
び第２検出器３９４，３９９の出力からシンボル間隔Ｔ
S に当たる時間間隔でサンプルアンドホールド制御信号
を発生して、第１及び第２検出器３９４，３９９にフィ
ードバックする。第３及び第４検出器３９６，４００は
高域濾波器であり、７値として入力される信号を図２２
に示した流れ図に従って元のレベルである４値に復元す
る。第５検出器４０１は、第３及び第４検出器３９６，
４００の出力を入力して元のデータとして出力するマル
チレベル検出器であり、ビタビデコーダが利用できる。
該ビタビデコーダは、最尤復号法（ＭＬＤ：Maximum Li
kelihood Decoding)により受信データ系列とハミング距
離の最も短い経路を選択して復号する。
【００４０】図２２は図２１に示した第３及び第４検出
器３９６，４００で７値を４値に変換するための流れ図
である。図２２によると、第１及び第２検出器３９４，
３９９から７値化されたデジタル信号を入力し（ステッ
プＳ１）、Ｘ１か否かを判断する（ステップＳ２）。ス
テップＳ２でＸ１ならＸ１を出力し（ステップＳ３）、
そうでなければＸ７か否かを判断する（ステップＳ
４）。ステップＳ４でＸ７ならＸ７を出力するステップ
Ｓ２３に進み、Ｘ７でなければステップＳ１に戻る。
器３９６，４００で７値を４値に変換するための流れ図
である。図２２によると、第１及び第２検出器３９４，
３９９から７値化されたデジタル信号を入力し（ステッ
プＳ１）、Ｘ１か否かを判断する（ステップＳ２）。ス
テップＳ２でＸ１ならＸ１を出力し（ステップＳ３）、
そうでなければＸ７か否かを判断する（ステップＳ
４）。ステップＳ４でＸ７ならＸ７を出力するステップ
Ｓ２３に進み、Ｘ７でなければステップＳ１に戻る。
【００４１】ステップＳ３でＸ１を出力したのちに、７
値化されたデジタル信号を第１及び第２検出器３９４，
３９９から入力し（ステップＳ５）、Ｘ４か否かを判断
する（ステップＳ６）。Ｘ４ならＸ１を出力するステッ
プＳ３を戻り、そうでなければＸ５か否かを判断し（ス
テップＳ７）、Ｘ５ならＸ３を出力する（ステップＳ
８）。
値化されたデジタル信号を第１及び第２検出器３９４，
３９９から入力し（ステップＳ５）、Ｘ４か否かを判断
する（ステップＳ６）。Ｘ４ならＸ１を出力するステッ
プＳ３を戻り、そうでなければＸ５か否かを判断し（ス
テップＳ７）、Ｘ５ならＸ３を出力する（ステップＳ
８）。
【００４２】再び第１及び第２検出器３９４，３９９か
ら７値化されたデジタル信号を入力し（ステップＳ
９）、Ｘ３か否かを判断する（ステップＳ１０）。Ｘ３
ならＸ１を出力するステップＳ３に戻り、そうでなけれ
ばＸ４か否かを判断する（ステップＳ１１）。ステップ
Ｓ１１でＸ４ならＸ３を出力するステップＳ８に戻り、
そうでなければＸ５か否かを判断する（ステップＳ１
２）。Ｘ５ならＸ５を出力するステップＳ１６に進み、
そうでなければＸ６か否かを判断する（ステップＳ１
３）。Ｘ６ならＸ７を出力するステップＳ２３に進み、
Ｘ６でなければエラーであることを検出する（ステップ
Ｓ１４）。
ら７値化されたデジタル信号を入力し（ステップＳ
９）、Ｘ３か否かを判断する（ステップＳ１０）。Ｘ３
ならＸ１を出力するステップＳ３に戻り、そうでなけれ
ばＸ４か否かを判断する（ステップＳ１１）。ステップ
Ｓ１１でＸ４ならＸ３を出力するステップＳ８に戻り、
そうでなければＸ５か否かを判断する（ステップＳ１
２）。Ｘ５ならＸ５を出力するステップＳ１６に進み、
そうでなければＸ６か否かを判断する（ステップＳ１
３）。Ｘ６ならＸ７を出力するステップＳ２３に進み、
Ｘ６でなければエラーであることを検出する（ステップ
Ｓ１４）。
【００４３】Ｘ５か否かを判断するステップＳ７でＸ５
でなければ、Ｘ６であるか否かを判断し（ステップＳ１
５）、Ｘ６ならＸ５を出力する（ステップＳ１６）。再
び第１及び第２検出器３９４，３９９から７値化された
デジタル信号を入力し（ステップＳ１７）、Ｘ２か否か
を判断する（ステップＳ１８）。Ｘ２ならＸ１を出力す
るステップＳ３に戻り、そうでなければＸ３か否かを判
断する（ステップＳ１９）。ステップＳ１９でＸ３なら
Ｘ３を出力するステップＳ８に戻り、そうでなければＸ
４か否かを判断する（ステップＳ２０）。Ｘ４ならＸ５
を出力するステップＳ１６に戻り、そうでなければＸ５
か否かを判断する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１
でＸ５ならＸ７を出力するステップＳ２３に戻り、そう
でなければエラーを検出する（ステップＳ２１，ステッ
プＳ１４）。
でなければ、Ｘ６であるか否かを判断し（ステップＳ１
５）、Ｘ６ならＸ５を出力する（ステップＳ１６）。再
び第１及び第２検出器３９４，３９９から７値化された
デジタル信号を入力し（ステップＳ１７）、Ｘ２か否か
を判断する（ステップＳ１８）。Ｘ２ならＸ１を出力す
るステップＳ３に戻り、そうでなければＸ３か否かを判
断する（ステップＳ１９）。ステップＳ１９でＸ３なら
Ｘ３を出力するステップＳ８に戻り、そうでなければＸ
４か否かを判断する（ステップＳ２０）。Ｘ４ならＸ５
を出力するステップＳ１６に戻り、そうでなければＸ５
か否かを判断する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１
でＸ５ならＸ７を出力するステップＳ２３に戻り、そう
でなければエラーを検出する（ステップＳ２１，ステッ
プＳ１４）。
【００４４】Ｘ６か否かを判断するステップＳ１５でＸ
６でなければＸ７か否かを判断して（ステップＳ２
２）、Ｘ７ならＸ７を出力する（ステップＳ２３）。再
び第１及び第２検出器３９４，３９９から７値化された
デジタル信号を入力し（ステップＳ２４）、Ｘ１か否か
を判断する（ステップＳ２５）。Ｘ１ならＸ１を出力す
るステップＳ３に戻り、そうでなければＸ２かを判断す
る（ステップＳ２６）。ステップＳ２６でＸ２ならＸ３
を出力するステップＳ８に戻り、そうでなければＸ３か
を判断する（ステップＳ２７）。Ｘ３ならＸ５を出力す
るステップＳ１６に戻る。ステップＳ２７でＸ３でなけ
ればＸ４か否かを判断し（ステップＳ２８）、Ｘ４なら
Ｘ７を出力するステップＳ２３に戻り、そうでなければ
エラーを検出する（ステップＳ１４）。
６でなければＸ７か否かを判断して（ステップＳ２
２）、Ｘ７ならＸ７を出力する（ステップＳ２３）。再
び第１及び第２検出器３９４，３９９から７値化された
デジタル信号を入力し（ステップＳ２４）、Ｘ１か否か
を判断する（ステップＳ２５）。Ｘ１ならＸ１を出力す
るステップＳ３に戻り、そうでなければＸ２かを判断す
る（ステップＳ２６）。ステップＳ２６でＸ２ならＸ３
を出力するステップＳ８に戻り、そうでなければＸ３か
を判断する（ステップＳ２７）。Ｘ３ならＸ５を出力す
るステップＳ１６に戻る。ステップＳ２７でＸ３でなけ
ればＸ４か否かを判断し（ステップＳ２８）、Ｘ４なら
Ｘ７を出力するステップＳ２３に戻り、そうでなければ
エラーを検出する（ステップＳ１４）。
【００４５】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によるデジタ
ル信号記録再生装置とその変調回路及び復調回路、及び
デジタル信号の変調方法は、搬送波復元のためにパイロ
ット信号を挿入し、完全に搬送波を復元するために搬送
波信号の載せられる帯域を抑制する高域濾波器を利用す
ることにより、搬送波復元の正確度を向上させ電力効率
を高める効果がある。
ル信号記録再生装置とその変調回路及び復調回路、及び
デジタル信号の変調方法は、搬送波復元のためにパイロ
ット信号を挿入し、完全に搬送波を復元するために搬送
波信号の載せられる帯域を抑制する高域濾波器を利用す
ることにより、搬送波復元の正確度を向上させ電力効率
を高める効果がある。
【図１】一般的なデジタル信号記録再生装置の変調系統
図を説明するための図である。
図を説明するための図である。
【図２】一般的なデジタル信号記録再生装置の復調系統
図を説明するための図である。
図を説明するための図である。
【図３】図１に示したＱＡＭ変調回路の回路図である。
【図４】図３に示したＱＡＭ変調回路の出力周波数スペ
クトル図である。
クトル図である。
【図５】図１及び図２に示したＱＡＭ変調回路及びＱＡ
Ｍ復調回路で用いられるレイズドコサインフィルタの周
波数特性を説明するための図である。
Ｍ復調回路で用いられるレイズドコサインフィルタの周
波数特性を説明するための図である。
【図６】図３に示したＱＡＭ変調回路により変調された
１６ＱＡＭ信号から搬送波信号を復元する搬送波復元回
路のブロック図である。
１６ＱＡＭ信号から搬送波信号を復元する搬送波復元回
路のブロック図である。
【図７】図１に示したＱＡＭ変調回路の他の形態の回路
図である。
図である。
【図８】パイロット周波数ｆP ＝２ｆC の際に、図７に
示したＱＡＭ変調回路の出力周波数スペクトルを説明す
るための図である。
示したＱＡＭ変調回路の出力周波数スペクトルを説明す
るための図である。
【図９】パイロット周波数ｆP ＝ｆC の際に、図７に示
したＱＡＭ変調回路の出力周波数スペクトルを説明する
ための図である。
したＱＡＭ変調回路の出力周波数スペクトルを説明する
ための図である。
【図１０】図７に示したＱＡＭ変調回路により変調され
た信号から搬送波信号を復元する搬送波復元回路のブロ
ック図である。
た信号から搬送波信号を復元する搬送波復元回路のブロ
ック図である。
【図１１】図１に示したＱＡＭ変調回路の又他の形態の
回路図である。
回路図である。
【図１２】図１１に示したＱＡＭ変調回路の出力の時間
軸の波形図である。
軸の波形図である。
【図１３】図１１に示したＱＡＭ変調回路の出力周波数
スペクトル図である。
スペクトル図である。
【図１４】本発明によるデジタル信号記録再生装置の変
調回路の一実施例による回路図である。
調回路の一実施例による回路図である。
【図１５】図１４に示した高域濾波器の一実施例による
回路図である。
回路図である。
【図１６】図１５に示した高域濾波器の振幅周波数の特
性図と位相周波数の特性図である。
性図と位相周波数の特性図である。
【図１７】図１４に示した変調回路の出力周波数スペク
トル図である。
トル図である。
【図１８】図１４に示したマッパから出力されるＱＡＭ
信号の配列図と高域濾波器から出力されるＱＡＭ信号の
配列図である。
信号の配列図と高域濾波器から出力されるＱＡＭ信号の
配列図である。
【図１９】図１４に示した高域濾波器の出力表である。
【図２０】図１５に示した遅延器からＴS ほど遅延され
た入力信号の波形図と、減算器の入力信号の波形図と、
減算器を通過した出力信号の波形図である。
た入力信号の波形図と、減算器の入力信号の波形図と、
減算器を通過した出力信号の波形図である。
【図２１】本発明によるデジタル信号記録再生装置の復
調回路の一実施例による回路図である。
調回路の一実施例による回路図である。
【図２２】図２１に示した第１及び第２検出器から検出
された７値化された信号を４値化された信号に変換する
ための流れ図である。
された７値化された信号を４値化された信号に変換する
ための流れ図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｌ 27/38 27/20 Ｚ 9297−5Ｋ 27/22 9297−5Ｋ Ｈ０４Ｌ 27/22 Ｚ
Claims (14)
- 【請求項１】 入力される符号化された第１レベルのマ
ルチレベルデジタル信号を変調して記録又は伝送するデ
ジタル信号記録再生装置の変調回路であって、 前記符号化されたマルチレベルデジタル信号を、復号時
にコーディングゲインが大きくなるように必要なビット
数ほど並列に同時処理して、Ｉ（in-phase）チャネルデ
ータとＱ（quadrature phase）チャネルデータとに分離
して出力するマッパと、 前記マッパから出力されるＩ，Ｑチャネルデータから直
流成分を取り除く第１及び第２高域濾波器と、 前記第１及び第２高域濾波器の出力を波形整形及び帯域
制限する第１及び第２波形整形フィルタと、 搬送波信号を発生する搬送波信号発生器と、 前記搬送波信号発生器から発生した搬送波信号を利用し
て、前記第１及び第２波形整形フィルタの出力を直交振
幅及び位相変調する変調手段と、 パイロット信号を発生して前記変調手段の出力と合成
し、記録又は伝送するために出力するパイロット信号合
成手段とを含むことを特徴とするデジタル信号記録再生
装置の変調回路。 - 【請求項２】 前記パイロット信号の周波数は搬送波周
波数とほぼ同一の周波数であることを特徴とする請求項
１記載のデジタル信号記録再生装置の変調回路。 - 【請求項３】 前記第１及び第２高域濾波器は、搬送周
波数の載せられる帯域を抑圧すると同時に、前記マッパ
の出力を前記第１レベルより大きい第２レベルのマルチ
レベルデジタル信号として出力することを特徴とする請
求項１記載のデジタル信号記録再生装置の変調回路。 - 【請求項４】 前記第１及び第２高域濾波器のそれぞれ
は、 前記マッパから出力される信号をシンボル間隔に当たる
期間の間ほど遅延する遅延器と、 前記遅延器の出力と前記マッパの出力信号とを加算する
第１加算器とを含むことを特徴とする請求項３記載のデ
ジタル信号記録再生装置の変調回路。 - 【請求項５】 前記第１及び第２高域濾波器では第１レ
ベルの４値を第２レベルの７値に変換して出力すること
を特徴とする請求項３記載のデジタル信号記録再生装置
の変調回路。 - 【請求項６】 前記変調手段は、 前記搬送波信号発生器から発生する搬送波信号を利用し
て、前記第１及び第２波形整形フィルタの出力を直交振
幅及び位相変調する第１及び第２平衡変調器と、 前記第１及び第２平衡変調器の出力を合成する第２加算
器とを含むことを特徴とする請求項１記載のデジタル信
号記録再生装置の変調回路。 - 【請求項７】 前記パイロット信号合成手段は、 前記搬送波周波数とほぼ同一の周波数を有するパイロッ
ト信号を発生するパイロット信号発生器と、 前記第２加算器の出力とパイロット信号とを加算して出
力する第３加算器とを含むことを特徴とする請求項６記
載のデジタル信号記録再生装置の変調回路。 - 【請求項８】 符号化された第１レベルのマルチレベル
デジタル信号を第２レベルのマルチレベルデジタル信号
に変調した後、パイロット信号と共に記録または伝送さ
れる場合に、該変調されたデジタル信号を復調するデジ
タル信号記録再生装置の復調回路であって、 前記パイロット信号を利用して、前記変調されたデジタ
ル信号から搬送波信号を復元する搬送波復元手段と、 前記復元された搬送波信号を利用して、前記変調された
デジタル信号を直交振幅及び位相復調して、Ｉチャネル
データとＱチャネルデータとを出力する復調手段と、 前記復調手段から出力されるＩ，Ｑチャネルデータに対
して振幅補正及び歪曲補償をする整合フィルタ手段と、 前記整合フィルタ手段より出力されるＩ，Ｑチャネルデ
ータから第２レベルのマルチレベル信号を検出する第１
検出手段と、 前記第１検出手段から検出される前記第２レベルのマル
チレベル信号を第１レベルのマルチレベル信号に変換す
る第２検出手段と、 前記第２検出手段の出力から元の信号に復号化する第３
検出手段とを含むことを特徴とするデジタル信号記録再
生装置の復調回路。 - 【請求項９】 前記第１検出手段は、 シンボル間隔に当たるサンプルアンドホールド制御信号
を出力するシンボル時間復元回路と、 サンプルアンドホールド回路から構成され、前記シンボ
ル時間復元回路の出力を利用して、Ｉ，Ｑチャネルデー
タの第２レベルのマルチレベルデジタル信号を検出して
前記第２検出手段に出力すると同時に、前記シンボル時
間復元回路に出力する検出器とを含むことを特徴とする
請求項８記載のデジタル信号記録再生装置の復調回路。 - 【請求項１０】 前記第２検出手段は高域濾波器から構
成されることを特徴とする請求項８記載のデジタル信号
記録再生装置の復調回路。 - 【請求項１１】 前記第２検出手段は前記第２レベルで
ある７値化信号を前記第１レベルである４値化信号に変
換することを特徴とする請求項１０記載のデジタル信号
記録再生装置の復調回路。 - 【請求項１２】 入力されるデジタル信号を符号化され
たマルチレベルデジタル信号に変換して変調すると共
に、これを復調するデジタル信号記録再生装置におい
て、 入力される符号化された第１レベルのマルチレベルデジ
タル信号を、復号時にコーディングゲインが大きくなる
ように必要なビット数ほど並列に同時処理して、Ｉチャ
ネルデータとＱチャネルデータとに分離して出力するマ
ッパと、 前記マッパより出力されるＩ，Ｑチャネルデータから直
流成分を除去し、前記第１レベルより大きい第２レベル
のマルチレベルデジタル信号に変換する第１及び第２高
域濾波器と、 搬送波信号を発生する搬送波信号発生器と、 前記搬送波信号発生器から発生した搬送波信号を利用し
て、前記第１及び第２高域濾波器の出力を直交振幅及び
位相変調する変調手段と、 パイロット信号を発生して前記変調手段の出力と合成
し、伝送又は記録するために出力するパイロット信号合
成手段とを有する変調回路と、 前記パイロット信号を利用して、前記変調されたデジタ
ル信号から搬送波信号を復元する搬送波復元手段と、 前記復元された搬送波信号を利用して、前記変調された
デジタル信号を直交及び位相復調して、Ｉ，Ｑチャネル
データを出力する復調手段と、 前記復調手段から出力されるＩ，Ｑチャネルデータから
第２レベルのマルチレベル信号を検出する第１検出手段
と、 前記第１検出手段から検出される前記第２レベルのマル
チレベルデジタル信号を第１レベルのマルチレベルデジ
タル信号に変換する第２検出手段と、 前記第２検出手段の出力から元の信号に復号化する第３
検出手段とを有する復調回路とを含むことを特徴とする
デジタル信号記録再生装置。 - 【請求項１３】 前記変調回路は、前記第１及び第２高
域濾波器の出力を波形整形及び帯域制限をする第１及び
第２波形整形フィルタを更に含み、 前記復調回路は、前記復調手段の２チャネルの出力に対
して振幅補正及び歪曲補償をする第２及び第２整合フィ
ルタを更に含むことを特徴とする請求項１２記載のデジ
タル信号記録再生装置。 - 【請求項１４】 入力されるデジタル信号を符号化され
たマルチレベルデジタル信号に変換して変調するデジタ
ル信号の変調方法において、 入力される符号化された第１レベルのマルチレベルデジ
タル信号をＩチャネルデータとＱチャネルデータとに分
離する工程と、 所定周波数の搬送波信号を発生する工程と、 前記所定周波数付近の情報スペクトルが減少するよう
に、前記Ｉ，Ｑチャネルデータから直流成分を除去し、
前記第１レベルより大きい第２レベルのマルチレベルデ
ジタル信号に変換する工程と、 前記搬送波信号を利用して、前記第２レベルのマルチレ
ベルデジタル信号を直交振幅及び位相変調し、所定のパ
イロット信号と合成する工程とを備えることを特徴とす
るデジタル信号の変調方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019930020333A KR0145047B1 (ko) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 디지탈신호 기록/재생장치의 변조 및 복조회로 |
| KR93-20333 | 1993-09-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07201139A true JPH07201139A (ja) | 1995-08-04 |
| JP2934385B2 JP2934385B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=19365102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6233039A Expired - Lifetime JP2934385B2 (ja) | 1993-09-28 | 1994-09-28 | デジタル信号記録再生装置とその変調回路及び復調回路、及びデジタル信号の変調方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5535245A (ja) |
| JP (1) | JP2934385B2 (ja) |
| KR (1) | KR0145047B1 (ja) |
| CN (1) | CN1054937C (ja) |
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