JPH076308A - ディジタル信号の磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用する記録媒体の周波数特性を記録電流に
よって規定し、再生信号を補正する等化回路の周波数特
性を逆の特性にすることによって、テープ・ヘッド系の
群遅延特性の歪を補正し、Ｃ／Ｎに見合う誤り率を得
る。 【構成】 蒸着テープ１０４の群遅延特性は、記録電流
が小さいとき低周波領域から最短記録波長に相当する周
波数にかけて進み、記録電流が大きいとき遅れる傾向が
あるので、記録アンプ１０１の出力電流値Ｉは最短記録
波長の周波数で再生信号レベルが最大になる電流値Ｉｏ
ｐより大きい範囲に設定する。再生側のトランスバーサ
ルフィルター（１０８〜１１１）では、第１のタップ１
０９の係数を最も大きく、第２のタップ１０８の係数を
第３のタップ１１０の係数より小さくすることにより、
群遅延特性を低周波領域から最短記録波長に相当する周
波数領域にかけて進め、テープ・ヘッド系の特性を補正
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、使用する媒体の記録電
流と、再生信号を補正する等化回路の群遅延特性の関係
を規定するディジタル信号の磁気記録再生装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のディジタル信号の磁気記録再生装
置では、塗布型テープを用いるものが多く、この場合、
記録再生波形の微分孤立波はほぼ左右対称で、その群遅
延特性も平坦であった。

【０００３】図７に再生波形の一例を、図８にそれをフ
ーリエ変換して求めた群遅延特性を示す。

【０００４】このため、再生信号の等化回路は振幅周波
数特性の補正のみで充分な誤り率を得ることができた。

【０００５】近年、より高密度な記録を実現するため、
短波長で高出力の得られる蒸着テープが使用されるよう
になってきた。

【０００６】蒸着テープでは、磁性体が斜めに配向され
ているため、記録再生波形の微分孤立波は非対称にな
り、その群遅延特性にも歪を生じる。

【０００７】図９に蒸着テープの再生波形の一例を、図
１０にそれをフーリエ変換して求めた群遅延特性を示
す。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】蒸着テープの記録再生
では上記のような歪が発生し、この歪を補正しなけれ
ば、充分な誤り率は得られない。誤り率はバーストエラ
ーのない条件では、信号レベルとノイズレベルの比（以
下Ｃ／Ｎという）によって決定されるが、歪を補正しな
い場合、Ｃ／Ｎ相当の誤り率より２桁大きい値になっ
た。

【０００９】本発明は、蒸着テープの群遅延特性の歪を
記録電流によって規定し、逆の特性の等化回路によって
補正するディジタル信号の磁気記録再生装置を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【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信号の磁気記録再生装置は、入力さ
れたディジタル信号を増幅する記録アンプと、前記記録
アンプの出力信号を蒸着テープに記録するための磁気ヘ
ッドと、記録するディジタル信号の最短記録波長に相当
する周波数の再生信号レベルが最大になる記録電流値よ
り大きい範囲に記録アンプの出力電流を設定する記録電
流設定回路と、前記磁気ヘッドからの再生信号を所定レ
ベルまで増幅する再生アンプと、前記再生アンプの出力
を入力とし、最も係数の大きい第１のタップより遅延素
子１個分時間が進んだ第２のタップの係数が、前記第１
のタップより遅延素子１個分時間が遅れた第３のタップ
の係数より小さいＮタップのトランスバーサルフィルタ
ーより成る等化回路と、を具備するものである。

【００１１】

【作用】上記手段を用いて構成される本発明のディジタ
ル信号の磁気記録再生装置は、記録電流設定回路によ
り、蒸着テープより再生される信号の群遅延特性が、低
周波領域から最短記録波長に相当する周波数にかけて遅
れる範囲に記録電流を設定し、等化回路の群遅延特性を
逆に、低周波領域から最短記録波長に相当する周波数に
かけて進む特性に設定することによって、テープ・ヘッ
ド系の群遅延特性の歪を補正し、Ｃ／Ｎに見合う充分な
誤り率を得る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明のディジタル信号の磁気記録再
生装置の実施例を図面を用いて説明する。

【００１３】図１は本発明の第１の実施例におけるディ
ジタル信号の磁気記録再生装置のブロック図、図２は同
実施例における蒸着テープの群遅延特性図を示す。

【００１４】図１において、ディジタル信号は記録時に
は記録アンプ１０１において電流に変換された後、磁気
ヘッド１０３を通じて、蒸着テープ１０４に書き込まれ
る。記録アンプ１０１の出力電流値Ｉは記録電流設定回
路１０２によって設定され、それはディジタル信号の最
短記録波長に相当する周波数の再生信号レベルが最大に
なる電流値Ｉｏｐより大きい範囲に設定されている。

【００１５】また再生時には、蒸着テープ１０４と磁気
ヘッド１０３から再生された信号は、再生アンプ１０５
で所定レベルまで増幅され、遅延素子１０６〜１０７、
タップ１０８〜１１０、加算器１１１より成るトランス
バーサルフィルターによって等化され、ヘッド・テープ
系の歪を打ち消して出力される。なお、上記トランスバ
ーサルフィルターは、最も係数の大きい第１のタップ１
０９より遅延素子１個分時間が進んだ第２のタップ１０
８の係数が、前記第１のタップ１０９より遅延素子１個
分時間が遅れた第３のタップ１１０の係数より小さいも
のになっている。

【００１６】図２を用いて図１の動作を説明する。図２
は蒸着テープの記録電流と群遅延特性の関係を示すもの
である。図２において、横軸を周波数、縦軸を群遅延時
間にとり、記録電流を変化させる。記録電流が小さいと
き、群遅延特性は低周波領域から最短記録波長に相当す
る周波数にかけて進む傾向があり、記録電流が大きいと
き、群遅延特性は低周波領域から最短記録波長に相当す
る周波数にかけて遅れる傾向があることが、いくつかの
蒸着テープの測定結果からわかった。特に、記録電流
を、ディジタル信号の最短記録波長に相当する周波数の
再生信号レベルが最大になる電流値より大きい範囲に限
定すると、群遅延特性は低周波領域から最短記録波長に
相当する周波数にかけて遅れるものに限定される。

【００１７】また、再生側のトランスバーサルフィルタ
ーにおいて、最も係数の大きい第１のタップ１０９より
遅延素子１個分時間が進んだ第２のタップ１０８の係数
を、前記第１のタップ１０９より遅延素子１個分時間が
遅れた第３のタップ１１０の係数より小さくすれば、ト
ランスバーサルフィルターの群遅延特性は低周波領域か
ら最短記録波長に相当する周波数にかけて進む。これ
は、テープ・ヘッド系と逆の特性であり、テープ・ヘッ
ド系の特性を補正することができる。

【００１８】以上のように本実施例によれば、テープ・
ヘッド系の群遅延特性を限定する記録電流設定回路と、
その逆の特性を有する等化回路によって、系全体で群遅
延特性の歪を補正し、Ｃ／Ｎに見合う充分な誤り率を得
ることができる。

【００１９】また、図１は３タップのトランスバーサル
フィルターでの実施例だが、４タップ以上でも、同様の
構成で実現できる。これはトランスバーサルフィルター
の群遅延特性が、最も係数の大きい第１のタップより遅
延素子１個分時間が進んだ第２のタップの係数と、前記
第１のタップより遅延素子１個分時間が遅れた第３のタ
ップの係数の大小で決定されるためである。

【００２０】次に、本発明の第２の実施例を図３を用い
て説明する。図３は、図１のトランスバーサルフィルタ
ーの出力に係数設定回路３１２を加えたものである。係
数設定回路３１２は、トランスバーサルフィルターの出
力と理想値の誤差から、最小２乗法やゼロフォーシング
法などのアルゴリズムによって補正値を算出し、トラン
スバーサルフィルターのタップ１０８〜１１０の係数に
帰還して特性を変化させ、トランスバーサルフィルター
の出力を理想的な再生波形に近づけるものである（参考
文献：電子通信学会「ディジタル信号処理」，１１．適
応ディジタル信号処理と自動等化）。

【００２１】本回路は帰還型のため、トランスバーサル
フィルターの出力の歪が大きい場合、タップの係数値が
発散してしまい、理想的な特性に収束しないことがあ
る。このため、タップの係数値の変化範囲を制限するこ
とが一般的に行われる。

【００２２】この制限範囲を第１の実施例と同様、最も
係数の大きい第１のタップ１０９より遅延素子１個分時
間が進んだ第２のタップ１０８の係数が、前記第１のタ
ップ１０９より遅延素子１個分時間が遅れた第３のタッ
プ１１０の係数より小さいという条件を満たすものに設
定すれば、タップの係数値を発散させることなく、トラ
ンスバーサルフィルターの群遅延特性は低周波領域から
最短記録波長に相当する周波数にかけて進む。これは、
第１の実施例のテープ・ヘッド系と逆の特性であり、テ
ープ・ヘッド系の特性を補正することができる。

【００２３】次に、本発明の第３の実施例を図４，図５
を用いて説明する。図４は、図１の蒸着テープ１０４を
蒸着テープまたは塗布型テープ４０４に置き換え、記録
電流設定回路１０２を、ディジタル信号の最短記録波長
に相当する周波数の再生信号レベルが最大になる電流値
より３ｄＢ以上大きい範囲に記録アンプの出力電流を設
定する記録電流設定回路４０２に置き換え、トランスバ
ーサルフィルターを、最も係数の大きい第１のタップ１
０９より遅延素子１個分時間が進んだ第２のタップ４０
８の係数が、前記第１のタップ１０９より遅延素子１個
分時間が遅れた第３のタップ４１０の係数より等しいか
あるいは小さいものに置き換えた構成をとる。

【００２４】図５を用いて図４の動作を説明する。図５
は塗布型テープの記録電流と群遅延特性の関係を示すも
のである。図５において、横軸を周波数、縦軸を群遅延
時間にとり、記録電流を変化させる。記録電流が小さい
とき、群遅延特性は低周波領域から最短記録波長に相当
する周波数にかけて進む傾向があり、記録電流が大きく
なると、群遅延特性は低周波領域から最短記録波長に相
当する周波数にかけて平坦に近づく傾向があることが、
いくつかの塗布型テープの測定結果からわかった。特
に、記録電流Ｉを、ディジタル信号の最短記録波長に相
当する周波数の再生信号レベルが最大になる電流値Ｉｏ
ｐより３ｄＢ以上大きい範囲に限定すると、群遅延特性
は低周波領域から最短記録波長に相当する周波数にかけ
てほぼ平坦になる。

【００２５】また、再生側のトランスバーサルフィルタ
ーにおいて、最も係数の大きい第１のタップ１０９より
遅延素子１個分時間が進んだ第２のタップ４０８の係数
を、前記第１のタップ１０９より遅延素子１個分時間が
遅れた第３のタップ４１０の係数と等しくすれば、トラ
ンスバーサルフィルターの群遅延特性は低周波領域から
最短記録波長に相当する周波数にかけて平坦になる。こ
れは、テープ・ヘッド系と逆の特性であり、テープ・ヘ
ッド系の特性を補正することができる。

【００２６】よって上記内容と、第１の実施例とをあわ
せて記録電流及び等化回路のタップ係数を設定すれば、
塗布型テープと蒸着テープの両方に対応することができ
る。

【００２７】すなわち、記録電流を、ディジタル信号の
最短記録波長に相当する周波数の再生信号レベルが最大
になる電流値より３ｄＢ以上大きい範囲に限定し、再生
側のトランスバーサルフィルターにおいて、最も係数の
大きい第１のタップ１０９より遅延素子１個分時間が進
んだ第２のタップ４０８の係数を、前記第１のタップ１
０９より遅延素子１個分時間が遅れた第３のタップ４１
０の係数と等しいかあるいは小さくすればよい。

【００２８】以上のように本実施例によれば、塗布型テ
ープと蒸着テープの両方のテープ・ヘッド系の群遅延特
性を限定する記録電流設定回路と、その逆の特性を有す
る等化回路によって、系全体で群遅延特性の歪を補正
し、Ｃ／Ｎに見合う充分な誤り率を得ることができる。

【００２９】また、図４は３タップのトランスバーサル
フィルターでの実施例だが、４タップ以上でも、同様の
構成で実現できる。これはトランスバーサルフィルター
の群遅延特性が、最も係数の大きい第１のタップより遅
延素子１個分時間が進んだ第２のタップの係数と、前記
第１のタップより遅延素子１個分時間が遅れた第３のタ
ップの係数の大小で決定されるためである。

【００３０】次に、本発明の第４の実施例を図６を用い
て説明する。図６は、図４のトランスバーサルフィルタ
ーの出力に係数設定回路６１２を加えたものである。係
数設定回路６１２は、トランスバーサルフィルターの出
力と理想値の誤差から、最小２乗法やゼロフォーシング
法などのアルゴリズムによって補正値を算出し、トラン
スバーサルフィルターのタップ４０８，１０９，４１０
の係数に帰還して特性を変化させ、トランスバーサルフ
ィルターの出力を理想的な再生波形に近づけるものであ
る。

【００３１】本回路は帰還型のため、トランスバーサル
フィルターの出力の歪が大きい場合、タップの係数値が
発散してしまい、理想的な特性に収束しないことがあ
る。このため、タップの係数値の変化範囲を制限するこ
とが一般的に行われる。

【００３２】この制限範囲を第３の実施例と同様、最も
係数の大きい第１のタップ１０９より遅延素子１個分時
間が進んだ第２のタップ４０８の係数が、前記第１のタ
ップ１０９より遅延素子１個分時間が遅れた第３のタッ
プ４１０の係数より等しいかあるいは小さいという条件
を満たすものに設定すれば、タップの係数値を発散させ
ることなく、トランスバーサルフィルターの群遅延特性
は低周波領域から最短記録波長に相当する周波数にかけ
て平坦かあるいは進む。これは、第３の実施例のテープ
・ヘッド系と逆の特性であり、テープ・ヘッド系の特性
を補正することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明のディジタル信号の
磁気記録再生装置は、塗布型テープと蒸着テープの両方
のテープ・ヘッド系の群遅延特性を限定する記録電流設
定回路と、その逆の特性を有する等化回路によって、系
全体で群遅延特性の歪を補正し、Ｃ／Ｎに見合う充分な
誤り率を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるディジタル信号
の磁気記録再生装置の構成を示すブロック図

【図２】同第１の実施例の動作を説明するための、蒸着
テープの記録電流と群遅延特性との関係を示す特性図

【図３】本発明の第２の実施例におけるディジタル信号
の磁気記録再生装置の構成を示すブロック図

【図４】本発明の第３の実施例におけるディジタル信号
の磁気記録再生装置の構成を示すブロック図

【図５】同第３の実施例の動作を説明するための、塗布
型テープの記録電流と群遅延特性との関係を示す特性図

【図６】本発明の第４の実施例におけるディジタル信号
の磁気記録再生装置の構成を示すブロック図

【図７】従来のディジタル信号の磁気記録再生装置の動
作を説明するための、塗布型テープの孤立再生波形を示
す波形図

【図８】従来のディジタル信号の磁気記録再生装置の動
作を説明するための、塗布型テープの群遅延特性を示す
特性図

【図９】従来のディジタル信号の磁気記録再生装置の課
題を説明するための、蒸着テープの孤立再生波形を示す
波形図

【図１０】従来のディジタル信号の磁気記録再生装置の
課題を説明するための、蒸着テープの群遅延特性を示す
特性図

【符号の説明】

１０１ 記録アンプ １０２，４０２ 記録電流設定回路 １０３ 磁気ヘッド １０４ 蒸着テープ １０５ 再生アンプ １０６，１０７ 遅延素子 １０８〜１１０，４０８，４１０ タップ １１１ 加算器 ３１２，６１２ 係数設定回路 ４０４ 蒸着テープまたは塗布型テープ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力されたディジタル信号を増幅する記
   録アンプと、 前記記録アンプの出力信号を蒸着テープに記録するため
   の磁気ヘッドと、 記録するディジタル信号の最短記録波長に相当する周波
   数の再生信号レベルが最大になる記録電流値より大きい
   範囲に記録アンプの出力電流を設定する記録電流設定回
   路と、 前記磁気ヘッドからの再生信号を所定レベルまで増幅す
   る再生アンプと、 前記再生アンプの出力を入力とし、最も係数の大きい第
   １のタップより遅延素子１個分時間が進んだ第２のタッ
   プの係数が、前記第１のタップより遅延素子１個分時間
   が遅れた第３のタップの係数より小さいＮタップのトラ
   ンスバーサルフィルターより成る等化回路と、を具備す
   るディジタル信号の磁気記録再生装置。
2. 【請求項２】 等化回路は、その群遅延特性が低周波領
   域から最短記録波長に相当する周波数にかけて進む範囲
   で変化する自動等化回路であることを特徴とする請求項
   １記載のディジタル信号の磁気記録再生装置。
3. 【請求項３】 入力されたディジタル信号を増幅する記
   録アンプと、 前記記録アンプの出力信号を蒸着テープまたは塗布型テ
   ープに記録するための磁気ヘッドと、 記録するディジタル信号の最短記録波長に相当する周波
   数の再生信号レベルが最大になる記録電流値より３ｄＢ
   以上大きい範囲に記録アンプの出力電流を設定する記録
   電流設定回路と、 前記磁気ヘッドからの再生信号を所定レベルまで増幅す
   る再生アンプと、 前記再生アンプの出力を入力とし、最も係数の大きい第
   １のタップより遅延素子１個分時間が進んだ第２のタッ
   プの係数が、前記第１のタップより遅延素子１個分時間
   が遅れた第３のタップの係数より等しいかあるいは小さ
   いＮタップのトランスバーサルフィルターより成る等化
   回路と、を具備するディジタル信号の磁気記録再生装
   置。
4. 【請求項４】 等化回路は、その群遅延特性が低周波領
   域から最短記録波長に相当する周波数にかけて等しいか
   あるいは進む範囲で変化する自動等化回路であることを
   特徴とする請求項３記載のディジタル信号の磁気記録再
   生装置。