JPH0756989B2 - 信号識別装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば磁気記録再生系
のような直流成分の伝送ができない伝送系を介して伝送
されたディジタル信号の受信信号から元のディジタル信
号を識別して再生する信号識別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、ディジタル信号処理技術の発展に
伴って、オーディオ信号をディジタル符号化して記録再
生することが行われ、またこの記録再生をビデオ・テー
プ・レコーダを利用して磁気的に行うことも試みられて
いる。ところが、磁気記録再生系のような直流成分の伝
送が不可能な系を介して伝送されたディジタル信号の受
信信号を復調して元のディジタル信号を復元する場合、
失われた直流成分に起因するデータ識別誤りが問題とな
る。このため、受信信号のデータ識別点におけるアイパ
ターンを拡げて識別誤り率を下げるべく、伝送によって
失われた直流成分を補償することが重要な課題となる。

【０００３】ところで従来、このような直流成分の補
償、つまり直流再生の手段としては、例えば (i) ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳ．ｏｎ ＭＡＧ，Ｖｏｌ．Ｍ
ＡＧ−１６，Ｎｏ．１，ＪＡＮＵＡＲＹ １９８０，Ｐ
Ｐ１０４〜１１０に紹介されるような信号のエンベロー
プの中点をデータ識別時の基準電圧として利用するも
の、(ii)ＩＥＥＥＴＲＡＮＳ．ｏｎ ＭＡＧ，Ｖｏｌ．
ＭＡＧ−１４，Ｎｏ．４，ＪＵＬＹ １９７８，ＰＰ２
１８〜２２２に紹介されるような量子化帰還を用いるも
の等が知られている。

【０００４】受信データの復調を積分検出方式を用いて
行う場合、一般に再生信号を増幅し波形等化したのち積
分することで、データ識別が行われる。この場合、前記
(i)の方式を用いて比較的簡単に直流再生を行い得る
が、波形等化が不十分な場合には前記(ii)の方式として
知られる比較的高級な量子化帰還法を用いることが必要
となる。

【０００５】図１は、量子化帰還法を採用した信号識別
装置の概略構成図であり、１は加算回路、２はゼロクロ
ス検出器等の弁別回路、３はＤ型フリップフロップ等か
らなる波形整形回路、４はＰＬＬ回路を含んで構成され
るクロック再生回路である。加算回路１にて受信信号と
後述する量子化帰還信号とが加算され、この加算回路１
の出力信号のゼロクロス点を弁別回路２で検出し、クロ
ック再生回路４からのクロックを受けて動作する波形整
形回路３にて弁別回路２の出力を整形してディジタル信
号を再生している。そして、この再生されたディジタル
信号の一部を低域濾波回路（ＬＰＦ）５により低域濾波
することによって、前記量子化帰還信号が生成される。
尚、図中Ａは信号入力端子、Ｂは信号出力端子である。

【０００６】このように構成された信号識別装置によれ
ば、図２（ａ）に示す如き原信号波形が直流成分を伝送
できない伝送系を介して伝送されて同図（ｂ）に示すよ
うに低域成分が欠如した信号波形として与えられても、
ＬＰＦ５を介して同図（ｃ）に示す如き量子化帰還信号
が与えられるので、弁別回路２は結局、図２（ｄ）に示
す如き信号を弁別することになる。従って、このような
量子化帰還信号を入力信号（受信信号）に足し込んでか
らデータ識別を行うことによって、受信信号の直流レベ
ル変動の影響を除去してデータ識別を行うことが可能と
なる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、磁気記録再
生装置においては、磁気記録媒体の汚れや傷、あるいは
磁気記録媒体と磁気ヘッドとの接触性に起因するドロッ
プアウトが生じやすい。このドロップアウトは、図３に
再生信号のエンベロープを模式的に示すように、信号の
欠落やレベルの低下を招き、その持続期間Ｔは一般に数
１０μsec から１０ｍsec 程度と比較的長い。このよう
なドロップアウトが受信信号に存在すると、前述のよう
な量子化帰還を行う場合、量子化帰還信号を生成する帰
還ループが収束しなくなり、データの識別誤りが増える
という問題点がある。

【０００８】この問題点をさらに詳しく説明する。図１
に示した信号識別装置は、端子Ａに入力される直流成分
を含む低域成分が失われた受信信号波形に対して、弁別
回路２および波形整形回路３からなる識別器の出力を低
域濾波回路５を通して得られた量子化帰還信号を加算回
路１で足し合わせることにより、記録再生系で失われた
低域成分が再生された信号波形を識別器に入力するよう
に動作している。

【０００９】ここで、識別器の出力信号は、加算回路１
の出力信号について弁別回路２によりゼロクロス検出を
行った後、波形整形回路３により整形して得られた一定
レベルのディジタル信号（２値信号）であって、受信信
号のレベルが変化しても変化しない。従って、ドロップ
アウト等により受信信号のレベルが低下すると、受信信
号と、識別器の出力である一定レベルのディジタル信号
を低域濾波して得られた量子化帰還信号との間に大きな
レベル差が発生し、加算回路１の出力信号である識別器
の入力信号は低域成分が異常に強調されたものとなる。

【００１０】図７および図８は、この様子を示す波形図
である。受信信号のレベルが比較的大きい場合は、図７
に示すように受信信号（ａ）に対して、適切な量子化帰
還信号（ｂ）が得られるため、これらを足し合わせた信
号（ｃ）を一点鎖線で示す識別レベルによりデータ識別
することにより、正しいデータ識別ができる。

【００１１】これに対し、図８に示すようにドロップア
ウトにより受信信号（ａ）のレベルが小さくなった場合
には、量子化帰還信号（ｂ）が相対的に大きすぎること
になるため、これらを足し合わせた信号（ｃ）は低域成
分が過剰に強調されたものとなり、一点鎖線で示すよう
な識別レベルを用いてデータ識別を行っても正しい識別
結果は得られない。この状態は受信信号レベルが正常に
戻っても、低域濾波回路５の時定数に依存して定まる所
定期間にわたって継続する。

【００１２】このように従来の信号識別装置では、ドロ
ップアウトにより受信信号レベルが小さくなった場合、
量子化帰還ループが収束しなくなり、データの識別誤り
が増えるという結果となる。

【００１３】なお、図７（ａ）および図８（ａ）では、
受信信号に低周波の変動が生じているが、この変動は記
録再生系で低域成分が失われたことに起因してディジタ
ル信号のパターン変化に伴って生じるものであり、その
変動の大きさは一般に信号レベルが大きい場合ほど大き
くなる。

【００１４】本発明は、このような事情を考慮してなさ
れたもので、その目的とするところは、ドロップアウト
による悪影響を最小限に抑えて受信信号のデータ識別を
安定に行い得る信号識別装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するため、直流成分の伝送ができない伝送系を介して
伝送されたディジタル信号の受信信号から元のディジタ
ル信号を識別して再生する信号識別装置において、前記
受信信号と帰還されてくる量子化帰還信号とを加算する
加算手段と、この加算手段の出力信号を識別してディジ
タル信号を再生する識別手段と、この識別手段の出力信
号を低域濾波して量子化帰還信号を生成する低域濾波手
段と、この低域濾波手段から前記加算手段に帰還される
量子化帰還信号の最大レベルを制限するリミッタ手段と
を具備したことを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明では、常時は帰還された量子化帰還信号
を用いて受信信号の直流レベル変動を効果的に補償しな
がらデータ識別を行い、また受信信号にドロップアウト
が生じた場合には量子化帰還信号の最大レベルを制限し
てデータ識別を行うことにより、帰還ループの不安定化
による識別誤りが避けられる。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
いて説明する。図４は、本発明の一実施例に係る信号識
別装置の概略構成図であり、図１に示す従来装置と同一
部分には同一符号を付して示してある。すなわち、図４
において、１は加算回路、２はゼロクロス検出器等の弁
別回路、３はＤ型フリップフロップ等からなる波形整形
回路、４はＰＬＬ回路を含んで構成されるクロック再生
回路である。加算回路１にて受信信号と後述する量子化
帰還信号とが加算され、この加算回路１の出力信号のゼ
ロクロス点を弁別回路２で検出し、クロック再生回路４
からのクロックを受けて動作する波形整形回路３にて弁
別回路２の出力を整形してディジタル信号を再生してい
る。そして、この再生されたディジタル信号の一部を低
域濾波回路（ＬＰＦ）５により低域濾波することによっ
て、前記量子化帰還信号が生成される。尚、図中Ａは信
号入力端子、Ｂは信号出力端子である。

【００１８】ここで、本実施例の特徴とするところは低
域濾波回路５と加算回路１との間にリミッタ回路６を挿
入して量子化帰還信号の帰還量をリミット制御し、加算
回路１に帰還される量子化帰還信号の最大レベルを制限
するようにした点にある。すなわち、図５に示すように
受信信号のドロップアウトレベルが大きくなるに従って
量子化帰還信号の帰還量が大きくなるように制御系が働
くが、あるドロップアウトレベルＳａｔ以上のとき自動
的に帰還量を一定に抑えるようにする。

【００１９】なお、リミッタ回路６は例えば図６に示す
ように高利得増幅器により構成し、この飽和を利用して
帰還量制御を行うようにすればよい。このように構成さ
れた本実施例の信号識別装置によれば、直流成分が失わ
れた受信信号をデータ識別してディジタル信号を再生復
元する際に、受信信号にドロップアウトが生じても、そ
のドロップアウト期間にはリミッタ回路６により量子化
帰還信号の最大レベルが制限されてその帰還量が抑えら
れるので、制御系の不安定化を招くことがない。すなわ
ち、ドロップアウトにより受信信号のエンベロープレベ
ルが低下した場合、量子化帰還信号の最大レベルが制限
されて帰還量が減少することにより、量子化帰還信号に
よって受信信号の低域成分が過剰に強調されることがな
く、エンベロープレベルに応じた適切な量子化帰還が行
われ、量子化帰還ループは安定に収束する。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば常
時は再生されたディジタル信号を低域濾波回路を介して
帰還した量子化帰還信号を用いて受信信号の直流レベル
変動を効果的に補償しながらデータ識別を行い、また受
信信号にドロップアウトが生じた場合には量子化帰還信
号の最大レベルを制限してデータ識別を行うことによっ
て、帰還ループの不安定化による識別誤りを避けること
ができ、ドロップアウトによらず安定したデータ識別を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る信号識別装置の概略構
成図

【図２】同実施例の動作説明図

【図３】同実施例におけるリミッタ回路の具体的な構成
例を示す回路図

【図４】従来の信号識別装置の概略構成図

【図５】信号識別装置の基本動作を説明するための信号
波形図

【図６】受信信号のエンベロープを示す図

【図７】従来の信号識別装置の問題点を説明するための
信号波形図

【図８】従来の信号識別装置の問題点を説明するための
信号波形図

【符号の説明】

１…加算回路 ２…弁別回路 ３…波形整形回路 ４…クロック再生
回路 ５…低域濾波回路 ６…リミッタ回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直流成分の伝送ができない伝送系を介して
   伝送されたディジタル信号の受信信号から元のディジタ
   ル信号を識別して再生する信号識別装置において、 前記受信信号と帰還されてくる量子化帰還信号とを加算
   する加算手段と、 この加算手段の出力信号を識別してディジタル信号を再
   生する識別手段と、 この識別手段の出力信号を低域濾波して量子化帰還信号
   を生成する低域濾波手段と、 この低域濾波手段から前記加算手段に帰還される量子化
   帰還信号の最大レベルを制限するリミッタ手段とを具備
   したことを特徴とする信号識別装置。