JPH0887707A - 磁気記録再生装置 - Google Patents

磁気記録再生装置

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Publication number
JPH0887707A
JPH0887707A JP22027494A JP22027494A JPH0887707A JP H0887707 A JPH0887707 A JP H0887707A JP 22027494 A JP22027494 A JP 22027494A JP 22027494 A JP22027494 A JP 22027494A JP H0887707 A JPH0887707 A JP H0887707A
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JP
Japan
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signal
rectangular wave
magnetic recording
equalization
head
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JP22027494A
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Inventor
Osayasu Goto
修康 後藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】MRヘッドで再生された信号をPR−ML方式
で処理して信号再生を行う場合に、MRヘッドが発生す
るベースラインシフトノイズを除去して良好な再生を行
うことができる磁気記録再生装置を提供する。 【構成】MRヘッド1により得られた再生信号から磁気
記録媒体上の磁化反転に応じた矩形波信号を生成する矩
形波発生回路3を有し、この矩形波信号を減算器4で再
生信号から減ずることにより、ベースラインシフトノイ
ズを除去した後、PR等化器6によるパーシャルレスポ
ンス等化およびビタビ復号器7による最尤復号を順次行
って再生データを得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置など
の磁気記録再生装置に係り、特にMRヘッドとPR−M
L方式の組み合わせで再生を行う磁気記録再生装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】磁気ディスク装置などの磁気記録再生装
置においては、従来から記録再生ともインダクティブヘ
ッドが多く使用されてきたが、最近では特に再生用ヘッ
ドとしてMR(磁気抵抗効果)ヘッドが注目されてい
る。磁気抵抗効果はよく知られているように、Ni−F
e合金などに代表される材料の電気抵抗が外部磁界の強
さに応じて変化する現象である。
【0003】この磁気抵抗効果を利用して、磁気記録媒
体の信号磁界によるNi−Fe合金などのMR膜の抵抗
変化を電気信号として検出することにより再生を行うM
Rヘッドは、インダクティブヘッドに比べて、再生感度
が高い、信号振幅がヘッドと媒体との相対速度に依存し
ないなどの優れた点を持っている。反面、MRヘッドは
外部磁界強度そのものを検出するため、記録ヘッドのト
ラックエッジ部で記録される漏れ磁界の影響を受けて、
信号がディジタル記録されている磁気記録媒体上の磁化
反転と磁化反転との間に一定電圧を発生するノイズ、い
わゆるベースラインシフトノイズが問題となる。
【0004】一方、磁気ディスク装置のようなディジタ
ル磁気記録再生装置における再生信号の処理技術とし
て、最近、PR−ML(partial responce-maximum lik
ehood)と呼ばれる方式が注目されている。PR−ML方
式は再生信号波形の等化にパーシャルレスポンス(part
ial responce:PR)等化を用い、またデータの検出に
ビタビ復号に代表される最尤(maximum likehood:M
L)復号を用いる方式であり、高密度記録された磁気記
録媒体からの再生信号のS/Nが悪い場合でも、再生デ
ータの誤り率を低く抑えることができるという特徴を有
する。
【0005】しかし、このPR−ML方式による信号再
生では、再生信号の振幅レベルによって原信号を判別す
るため、MRヘッドを用いた場合のように再生信号に上
述したベースラインシフトノイズがあると、これがバイ
アスノイズとなって、信号検出能力を劣化させてしまう
という問題がある。また、ベースラインシフトノイズは
磁気記録媒体上の磁化反転に応じたノイズであり、相関
を持ったノイズであるため、ML復号器の能力低下にも
つながる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、MR
ヘッドによって再生を行い、かつPR−ML方式によっ
て再生信号を処理する磁気記録再生装置では、MRヘッ
ドが発生するベースラインシフトノイズによって信号検
出能力が大きく低下するという問題と、ML復号器の能
力低下を招くという問題があった。
【0007】本発明は、MRヘッドで磁気記録媒体から
再生された信号をPR−ML方式で処理して信号再生を
行う場合に、MRヘッドが発生するベースラインシフト
ノイズを除去して良好な再生を行うことができる磁気記
録再生装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の磁気記録再生装置は、MRヘッドにより得
られた再生信号から磁気記録媒体上の磁化反転に応じた
矩形波信号を生成し、この矩形波信号を再生信号から減
ずることにより、ベースラインシフトノイズを除去した
後、パーシャルレスポンス等化および最尤復号を順次行
って再生データを得るようにしたものである。
【0009】また、本発明の他の磁気記録再生装置は、
MRヘッドにより得られた再生信号をサンプリングし量
子化してディジタルデータに変換した後、パーシャルレ
スポンス等化および最尤復号を順次行って再生データを
得る装置において、再生信号をサンプリングし量子化し
て得られたディジタルデータに対してナイキスト等化を
行い、このナイキスト等化後の信号のピークを検出し、
このピークに応じてナイキスト等化後の信号から所定値
を減ずることにより、ベースラインシフトノイズを除去
するようにしたものである。
【0010】
【作用】MRヘッドから発生するベースラインシフトノ
イズは、信号がディジタル記録された磁気ディスクなど
の磁気記録媒体上の磁化反転と磁化反転との間に相当す
る再生信号区間に、一定のオフセット電圧が加えられた
ように見えるノイズである。すなわち、図1の実線はM
Rヘッドにより得られた再生信号波形であり、点線で示
す本来のベースラインに対して、磁化反転と磁化反転と
の間に相当する区間が正負のオフセット電圧を持ってい
る。
【0011】したがって、磁化反転に対応してオフセッ
ト電圧波形と同様の矩形波信号を再生信号から減ずるこ
とにより、ベースラインシフトノイズを除去することが
できる。再生信号には磁化反転に対応して図1のように
パルスが発生するので、これを利用して再生信号からベ
ースラインシフトノイズに相当する矩形波信号を生成す
ることができる。
【0012】
【実施例】
(実施例1)図2は、本発明の基本的な実施例を示す再
生系のブロック図である。MRヘッド1は、信号がディ
ジタル記録、つまり信号の“1”,“0”に対応して記
録層の磁化が交互に反転するように記録された図示しな
い磁気記録媒体(例えば磁気ディスク)から信号を再生
するように配置される。このMRヘッド1により再生さ
れた信号(以下、再生信号という)は、ヘッドアンプ2
で増幅された後、矩形波発生回路3に入力される。矩形
波発生回路3は、MRヘッド1が発生するベースライン
シフトノイズに相当する矩形波信号を発生する回路であ
り、この矩形波信号は減算器4の一方の入力に与えられ
る。減算器4の他方の入力には、ヘッドアンプ2からの
再生信号が与えられている。
【0013】減算器4では、再生信号から矩形波発生回
路3より出力されるベースラインシフトノイズに相当す
る矩形波信号を減ずることによって、ベースラインシフ
トノイズを除去する。こうしてベースラインシフトが除
去された減算器4の出力信号は、PR等化器6でパーシ
ャルレスポンス等化が施された後、ML復号器であるビ
タビ復号器7に入力され、データが復号・再生される。
【0014】(実施例2)図3は、図2の実施例を具体
化した実施例であり、図2の矩形波発生回路3を積分器
8と減衰器9で実現したものである。積分器8は、MR
ヘッド1が発生するベースラインシフトノイズに相当す
る矩形波信号を発生する。すなわち、再生信号は図1に
示したように磁化反転に対応したパルス波形であるの
で、これを積分することによって所望の矩形波信号を得
ることができる。そして、この矩形波信号を減衰器9を
通してレベル調整することにより、振幅をベースライン
シフトノイズと等しくした後、減算器4でヘッドアンプ
2から出力される再生信号から減ずることにより、ベー
スラインシフトノイズを除去する。本実施例では矩形波
発生回路が線形回路で構成されているため、PR等化器
6はどの様な構成でも構わない。
【0015】(実施例3)図4は、図2を具体化した他
の実施例であり、図2の矩形波発生回路3をピークホー
ルド器11と減衰器12により構成している。本実施例
では、ピークホールド器11で再生信号についてピーク
ホールドを行うことによって、ベースラインシフトノイ
ズに相当する矩形波信号を発生する。そして、この矩形
波信号を減衰器12によってレベル調整することによ
り、振幅をベースラインシフトノイズと等しくした後、
減算器4でヘッドアンプ2から出力される再生信号から
減ずることにより、ベースラインシフトノイズを除去す
る。
【0016】ここで、再生信号のパルス振幅は波形干渉
によって変動するため、本実施例ではヘッドアンプ2か
ら出力される再生信号を波形等化器10を通して波形干
渉を除去してからピークホールドを行っている。PR等
化器6をトランスバーサルフィルタを用いて実現した磁
気ディスク装置では、既にナイキスト等化器を内蔵して
いるのが普通である。そこで、このナイキスト等化器を
利用することにより、本実施例の構成を容易に実現する
ことができる。
【0017】本実施例によると、図3の実施例のように
積分器8を用いる方式と異なり、磁化反転に対応したパ
ルス波形と同時にベースラインシフトノイズを積分する
ことがないため、より正しくベースラインシフトノイズ
に対応した矩形波信号を発生させることができ、ベース
ラインシフトノイズをより確実に除去することが可能で
ある。
【0018】(実施例4)図5は、図2を具体化した別
の実施例であり、ベースラインシフトノイズに相当する
正負の電圧+e,−eを発生する定電圧源13,14の
出力を磁化反転に応じて切り替えることにより矩形波信
号を生成するようにしたものである。この場合、磁化反
転を検出するために再生信号をレベル比較器15に入力
し、適当なしきい値とレベルを比較することにより、正
負のピークを検出する。そして、このレベル比較器15
の出力16をセレクタ17に制御信号として与え、定電
圧源13,14の出力を切り替えることによって所望の
矩形波信号を発生させる。すなわち、レベル比較器15
によって再生信号から正のピークが検出されたときは、
定電圧源13からの正の電圧+eをセレクタ17で選択
し、また負のピークが検出されたときは、定電圧源14
からの負の電圧−eをセレクタ17で選択することによ
り、MRヘッド1が発生するベースラインシフトノイズ
に相当する矩形波信号を発生する。
【0019】本実施例においても波形干渉によるピーク
の検出誤りを防ぐために、波形等化器10を通して波形
干渉を除去することが好ましい。従って、本実施例はナ
イキスト等化器を内蔵している、トランスバーサルフィ
ルタを用いたPR等化器を有する磁気ディスク装置に適
している。
【0020】本実施例によれば、図3の実施例と異な
り、再生信号のピークがノイズによって変動しても振幅
変動のない矩形波信号が得られるので、ベースラインシ
フトノイズをより確実に除去することができる。
【0021】(実施例5)図7は、図2を具体化したさ
らに別の実施例であり、図5の実施例をさらに改善し
て、ノイズの影響によるピーク検出誤りによる誤補正を
低減するようにしたものである。ピーク検出誤りによる
誤補正が生じると、かえってベースラインシフトノイズ
を強調してしまい、著しい能力低下を招きかねない。と
ころが、ディジタル磁気記録においては、再生信号の隣
接するピークの極性は必ず逆になり、同じ極性のピーク
が続けて生じることはない。したがってピークの極性を
チェックすることにより、誤補正を低減できる。同じ極
性のピークが現れるのは、主に図6のような3通りが考
えられる。
【0022】すなわち、(a)次のピークが疑似ピーク
である、(b)先のピークが疑似ピークである、(c)
間にあった逆極性のピークを検出できなかった、の3通
りである。これら各場合のベースラインシフトノイズと
補正信号を比べると(b),(c)において次のピーク
の直前の補正が誤補正となっていることが分かる。した
がって同極性のピークを続けて検出した場合、この2つ
のピーク間では補正を行わないことで、誤補正を防ぐこ
とができる。
【0023】そこで、図7においてはレベル比較器15
の出力をセレクタ17の他に、極性弁別器18とカウン
タ19にも入力する。極性弁別器18はレベル比較器1
5が検出したピークの極性を監視するものであり、カウ
ンタ19はレベル比較器15により再生信号のピークが
検出される毎にリセットされ、直前のピークからのビッ
ト数をカウントするものである。
【0024】極性弁別器18およびカウンタ19の出力
は、リセット信号発生器20に入力される。また、セレ
クタ17からの矩形波信号は複数段の遅延線23,…2
4に直列に入力される。リセット信号発生器20は、極
性弁別器18が同じ極性のピークを続けて検知すると、
カウンタ19の値に応じて遅延線23,…24を通過す
る矩形波信号の振幅を0にする。また、矩形波信号と再
生信号とのタイミングを合わせるために、再生信号も矩
形波信号が通過する遅延線23,…24と同数段の遅延
線21,…22を通す。遅延線21,…22および2
3,…24の遅延時間は再生信号のビット間隔と等しく
とり、またこれらの遅延線21,…22および23,…
24の段数は磁化反転間の最大長と等しくなるようにす
る。
【0025】(実施例6)図8は、図7の実施例をより
簡略化した実施例であり、再生信号および矩形波信号に
対して各々1段の遅延線26,27を設けることで、構
成を簡略化している。そして、これらの遅延線26,2
7の遅延量は磁化反転間の最大長と等しく設定する。極
性弁別器18が同じ極性のピークを続けて検出すると、
リセット信号発生器25は遅延線26,27の遅延量と
同じ時間だけ矩形波信号の振幅を0にする。したがっ
て、本実施例では同じ極性のピークが検出されると、必
ず最大磁化反転長の時間だけ遡って矩形波信号の振幅を
0にすることになる。ノイズの影響があまり大きくな
く、疑似ピークやピークの欠落があまり発生しなけれ
ば、本実施例により十分な効果が得られる。
【0026】(実施例7)図9に示す実施例は、ディジ
タル式のPR等化器を持つ磁気ディスク装置に本発明を
適用した例である。ディジタル式のPR等化器では、図
9に示すように再生信号をサンプリング回路28でサン
プリングしA/D変換器29で量子化して時系列のディ
ジタルデータとし、この時系列ディジタルデータ(以
下、再生データ系列という)に対し、演算によってナイ
キスト等化およびPR等化を行う。
【0027】そこで、本実施例では再生データ系列をナ
イキスト等化器30を通して各サンプリング値の相関を
除去した後、ナイキスト等化器30の出力データからレ
ベル比較器31によりピークを検出する。そして、比較
器31で検出されたピークの極性に応じてオフセットレ
ベルセレクタ32によりオフセットレベルを選択し、こ
のオフセットレベルを補正値として減算器33において
再生データ系列から減ずることにより、ベースラインシ
フトノイズを除去する。
【0028】(実施例8)図10に示す実施例は、図9
の実施例に対して図7の実施例と同様にピークの極性を
判別して、誤補正を低減するようにした例である。本実
施例の基本的な動作は、図7の実施例と同じである。
【0029】すなわち、再生データ系列およびオフセッ
トデータセレクタ32から得られる補正データ系列は、
シフトレジスタ38,39によってそれぞれ最大磁化反
転間ビット長Nだけ遅延される。また、レベル比較器3
1の出力は極性弁別器35およびカウンタ36に入力さ
れ、これら極性弁別器35およびカウンタ36の出力が
補正信号ゲート発生器37へ入力される。
【0030】極性弁別器35が同極性のピークを検出し
たときに、その時刻のカウンタ36の値がnであったと
すると、補正信号ゲート発生器37はシフトレジスタ3
9を介して出力される補正信号の(N−n)ビット後か
らNビット後までの区間を減算器33の入力に対しマス
クするようなゲート信号を乗算器40に出力する。この
ようにして、図7の実施例と同様に誤補正を低減するこ
とができる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればM
RヘッドとPR−ML方式の組み合わせで再生を行う磁
気記録再生装置において、MRヘッドが発生するベース
ラインシフトノイズの影響を補償することができ、これ
によりエラーレートの低下を防止して、スループットの
向上および高記録密度化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】MRヘッドのベースラインシフトノイズを説明
するための再生信号の波形図
【図2】本発明の実施例1に係る磁気記録再生装置の再
生系のブロック図
【図3】本発明の実施例2に係る磁気記録再生装置の再
生系のブロック図
【図4】本発明の実施例3に係る磁気記録再生装置の再
生系のブロック図
【図5】本発明の実施例4に係る磁気記録再生装置の再
生系のブロック図
【図6】ピークの検出誤りの例
【図7】本発明の実施例5に係る磁気記録再生装置の再
生系のブロック図
【図8】本発明の実施例6に係る磁気記録再生装置の再
生系のブロック図
【図9】本発明の実施例7に係る磁気記録再生装置の再
生系のブロック図デジタルPR等化器を用いた磁気ディ
スク装置に本発明を適用した実施例のブロック図
【図10】本発明の実施例8に係る磁気記録再生装置の
再生系のブロック図
【符号の説明】
1…MRヘッド 2…ヘッドアンプ 3…矩形波発生回路 4…減算器 5…補正矩形波信号 6…PR等化器 7…ビタビ復号器 8…積分器 9…減衰器 10…ナイキスト等化器 11…ピークホールド器 12…減衰器 13,14…定電圧源 15…レベル比較器 16…ピーク検出信号 17…セレクタ 18…極性弁別器 19…カウンタ 20…リセット信号発生器 21,22,23,24…遅延線 25…リセット信号発生器 26,27…遅延線 28…サンプリング器 29…A/D変換器 30…ナイキスト等化器 31…レベル比較器 32…オフセットレベルセレクタ 33…減算器 34…PR等化器 35…極性弁別器 36…カウンタ 37…補正信号ゲート発生器 38,39…シフトレジスタ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁気記録媒体に記録された信号を再生する
    MRヘッドと、 このMRヘッドにより得られた再生信号から前記磁気記
    録媒体上の磁化反転に応じた矩形波信号を生成する矩形
    波生成手段と、 この矩形波生成手段により生成された矩形波信号を前記
    再生信号から減ずる減算手段と、 この減算手段の出力信号に対してパーシャルレスポンス
    等化を行うパーシャルレスポンス等化手段と、 このパーシャルレスポンス等化手段の出力信号を最尤復
    号する最尤復号手段とを有することを特徴とする磁気記
    録再生装置。
  2. 【請求項2】前記矩形波生成手段は、前記再生信号を積
    分する積分手段と、この積分手段の出力信号の振幅を調
    整して前記矩形波信号を得る振幅調整手段とからなるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の磁気記録再生装置。
  3. 【請求項3】前記矩形波生成手段は、前記再生信号に対
    してナイキスト等化を行うナイキスト等化手段と、この
    ナイキスト等化手段の出力信号をピークホールドするピ
    ークホールド手段と、このピークホールド手段の出力信
    号の振幅を調整して前記矩形波信号を得る振幅調整手段
    とからなることを特徴とする請求項1に記載の磁気記録
    再生装置。
  4. 【請求項4】前記矩形波生成手段は、前記再生信号に対
    してナイキスト等化を行うナイキスト等化手段と、この
    ナイキスト等化手段の出力信号のピークを検出する検出
    手段と、互いに異なる電圧を発生する複数の電圧発生手
    段と、前記検出手段の出力信号に応じて前記複数の電圧
    発生手段の出力を切り替えて前記矩形波信号を得る切り
    替え手段とからなることを特徴とする請求項1に記載の
    磁気記録再生装置。
  5. 【請求項5】磁気記録媒体に記録された信号を再生する
    MRヘッドと、 このMRヘッドにより得られた再生信号をサンプリング
    し量子化してディジタルデータに変換する変換手段と、 この変換手段により得られたディジタルデータに対して
    ナイキスト等化を行うナイキスト等化手段と、 このナイキスト等化手段の出力信号のピークを検出する
    検出手段と、 この検出手段の出力信号に応じて前記ナイキスト等化手
    段の出力信号から所定値を減ずる減算手段と、 この減算手段の出力信号に対してパーシャルレスポンス
    等化を行うパーシャルレスポンス等化手段と、 このパーシャルレスポンス等化手段の出力信号を最尤復
    号する最尤復号手段とを有することを特徴とする磁気記
    録再生装置。
JP22027494A 1994-09-14 1994-09-14 磁気記録再生装置 Pending JPH0887707A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6201651B1 (en) 1998-01-13 2001-03-13 Nec Corporation Circuit for reproducing data and apparatus for reading data out of a magnetic disc based on calculated frequency cut off

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6201651B1 (en) 1998-01-13 2001-03-13 Nec Corporation Circuit for reproducing data and apparatus for reading data out of a magnetic disc based on calculated frequency cut off

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