JPS5966250A - デイジタル信号変調方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分給 この発明は磁気ディスク装置、光デイスク装置□などの
清報記憶装置に使用されるディジタル信号□−，５えＶ
ｃ、□□、。１乞。

従来例の構成とその問題点 磁気ディスク装置や光デイスク装置で使用されるディジ
タル信号変調方式は、１″、″″０″の２値情報を磁気
記録媒体では残留、磁化の形態で、光記録媒体では凹凸
や製画変化のビット形態で記録して読出し信号から°゛
１″、′０″の２値情物を復元するものであシ、トラッ
ク長手方向のビット密度（線ビット密度と呼ぶ）を高く
するために各種の方式が実用化されている。

一般に磁気媒体に記録されｆ＜　”　、１″、“′０”
の２値情報は隣シ合う残留磁化の影響をうけて、いわゆ
るピークシフト’ｔ４・ｑるため、高勝密度化していく
と再生パルスからビットへ変換するとき位相マージンが
減少して検出工２−が発生しやすくなる。　　　　　　
　・　　　　　。

また、光記録媒体ではビットを孔形成や濃淡菱化という
熱記録で行なわれるため高線密度化していくと隣接ビッ
トの余熱効果を受けて記録ビットのパルス幅が歪んでし
まうため再生パルスか４ビツトへ変換するときの位相マ
ージンが減少して検出エラーとなることがある。このた
め記録された磁気反転間隔あるいはビット間隔が長いデ
ィジダル信号変調方式が望まれる。また、再生パルスが
らデータを復調するためのクロック信号を発生するセル
フクロック能力が優れていることも多要で、。

ある。

従来、磁気ディスク装置や磁気チーブ装−下は七ノげク
ロックがシ能なＰ　Ｅ（Ｐｈａｓｅ　Ｅｎｏｏｄｉｎｇ
）やＭ　Ｆ　Ｍ　（Ｍｏｄｉ　、ｆ　ｉ　ｅｄ　Ｆ　Ｍ
　）変調方式やＧＣＲ（Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏｄｅｄ　Ｒｅ
ｃｏｒｄｉｎｇ）が採用されるようになっている。第１
図は従来の変調方式９記　　　　　　：録電流波形であ
る。

菖１図ではデータ（１０００１１０１１’）を変調した
ときの記録電流波形の例について示している。。　　　
　　　□Ｒ・Ｅはデッド“１．、、”の中央で立上が９
、ビッピ０”の中立で立下がるようにして、必要に応じ
てビットの境界でも反転させる。最小反転間隔Ｔｍ１ｎ
は３’ｉ’　Ｔ　（Ｔ−データビット転送速度の逆数を
表わすンであるが、１ビツトに１回以上の反転があるこ
とから容易にクロック再生が行なえる特徴がある。

ＭＦＭはビット“１″を“反転あり″に対応させ、ピッ
ド”　ｏ　”　’６“反転なし″に対応させると共吟ビ
ットとビットの境界で反転させるが、ビット“Ｑ＃とピ
ッ）＠ｏ”の境界でも反転させるため最小反転間隔Ｔｍ
１Ｔ１がＴ・とＰＥ変調方式の２倍となるためＰＥ変調
方式に比較して・２倍以上の高密度記録が行なえる特徴
がある。ＭＦＭ変調方式ではＰＥ変調方式と異なりビッ
ト・間隔にクロックパルスがない記録電流波形とな、る
が、　Ｐ　Ｌ　：Ｌ（Ｐｈａｓｅ　ＬｏｃｋｅｄＬｏｏ
ｐ）を使って安定にクロックパルスを再生することがで
きる。

発明の目的 この発明はＭＦＭ変調方□式に比較して１．６倍の線°
ビット密度記録を可能にするとともにセルンク目ツクが
できることを特徴とする新規なディジタル信号変調方式
を提供することを目的とする。

発明の構成 この発明のディジタル変調方式は４ビツトのデータを１
０ビツトの符号に変換することによって隣シ合う１″の
間が少なくとも３個以上のｏ”で隔てられるようにして
最小反転間隔Ｔｍ　ｉ　ｎを１．６Ｔとし、加えて隣シ
合う１″の間が多くとも９個以下のＯ”で隔てられるよ
うにして最大反転間隔Ｔｒｎａｘ　ｔｌ−，４Ｔとした
ネ符号変換変調方式である３　１　　　’：　ｌ　　　
ｌ　　ＩＩ実施例の説明　　　′１ 以下：図面にしたがっ□て本発明の実施例について説明
する。ゝ。

第１表は本発明で使用するＺ符号変換の１６通シの基本
符号の一実施例を示す符号変換表である。

第１表 ４ビツトの２進データ（図では１６進数表示している。

以下“Ａ”は１０，１Ｂ＃はｉ　１．　”Ｃ”は１２．
”Ｄ”は１３．”Ｅ”は１４．”Ｆ”は１５を表わすも
のとする。　　）、’ｚ　１．０ビツトの２進符号に変
換する第１の法則は１０ビット符号内部にビット″１″
が連続して入らず隣接ビット１′１”ｆａ’５　ＶＣは
ピッ）、”Ｏ，”が最少３個人ることでＩＣ１さらに１
Ｑビット符号のビット番号１番目は必らずビットｌｌｏ
″で始まやことである。また連続した２進データを４ビ
ツト毎に第１表に示す変換に従って行なった場合、先に
入力した４ビツトデータとの間で隣シ合うビット“′１
″の間のビット。

°“ｏ”の個数が、最小３．個とい１う条件を満足しな
い場合が生じる。　　　　　　。

上記の条件が満足されない場合は、まず第２図ａに示す
ビット列（ｘｘｘｘ、ｘｘｏ　０　ｑ　ｔ、、）（ただ
し６×″はビット″０″またはパ１”いずれかであるこ
とを表わし、ビット列を囲む右カッコ“′じ　と左カッ
コ“）″　はビット列を明確に表示するために書いてあ
り、他の特、別な意、味はもたない。〕の先行符号にビ
ット列（０１，００１０ｘ××ｘｘ）の現在符号が続く
場合がある。　　　　　。

この場合７．先行符号の最後位ビット（ビット番号１０
と現在符号の先頭２ビツト（ビット番号１と２）のビッ
ト列７１ｏ　１″＠＠ビツトして補正する。この様子、
を第２図すに示に＝第２表は、第２図で説明した隣接符
号列を補正した補正符号の一実施例下ある。

第２表 次に最内反転間隔ＴＸ！Ｉ＆Ｘの制限、隣シ合うピッ）
　”　１　’″の間のビット、０＃の個数が最大９個を
満足するためには第１表に示した１０ビット符号の内、
４ビットデータ１，３，６．Ｅに続く４ビットデータ０
，１．２，３，４，５の組合せでビン）　”　Ｏ”の個
数が１Ｑ個以上の場合が生じる。

第３図はもう一つの隣接するピッ）　”　１”の間のビ
ット”　ｏ　”の個数が最小３個という条件を満足しな
いときの補正符号を示している。第３図ａに示すビット
列（ＸＸＸＸＸｏ　００１０　）の先行符号にビット列
（０１０’００ｘｘｘｘｘ　）の現在符号が続く場合現
在符号の先頭２ビツト（ビット番号１と２ンをビット列
”　ｏ　ｏ　”で始まる補正符号ｔて変換する。この様
子を第３図すに示す。ｔ８た第３図の場合の補正符号の
一実施例を第３表に示す。

第３表 ビット列（ｘｘｘｘｏ　ｏ　ｏ　ｏｎ　ｏ　）、（ｘｘ
ｘｘｘｏ　。

０００）、（ｘｘｘｘｘｘｏｏｏｏ）の先行符号にビッ
ト列（００００ｘｘｘｘｘｘ）、（ＯＯＯｏｏｘｘｘｘ
ｘ）、（ｏｏｏｏｏｏｘｘｘｘ）のいずれかの現在符号
がくる場合で、第４表に示すように先行データの内容ニ
よって現在符号を補正符号に変換する。

第４表 たとえば、４ビツトデータ０の直前の４ビツトデータが
１．３，６．Ｅのいずれかである場合、４ビツトデータ
の符号はビット列（００００００１００・））の代シに
ビット列（ｏｏｉ　ｏｏｏｏｏｏＢの補正符号に変換す
る訳である。この補正符号への変換によってピッ）”Ｏ
＃の連続長を最大９個に限定することが可能となる。

第４図は本発明のシ符号変換によって４ピノ０ トのデータ列、９，６，４．Ｅ、Ａ、５．Ｆを変換した
基本符号と上述のピッ）　”　Ｏ”の連続個数の最大９
個、最小３個の制限を加えた補正符号、および記録電流
波形の例である。基本符号は４ビツトデータの組合せ（
６＋４）＋（’＋Ｂ）＋（−’＋　Ａ）　ｒ　（ｓ　ｙ
　Ｆ）の符号境界で補正符号に変換している。

次に４４符号変換によるディジタル信号の変調回路およ
び復調回路の一実施例について説明する。

第６図はへ符号変換変調回路の一実例のブロック図であ
って、第６図にそのタイミングチャー）ｆ示す。８ビッ
ト並列の入力データ１００は変調タイミング発生回路８
からのデータ要求信号１１４で外部メモリ等から送出さ
れ、データ要求の立下りで第１の８ビツトラツチ１に取
込まれる。

この第１の８ビツトラツチ１の出力は４ビット並列デー
タ１０１，１０２に分割されてマルチプレクサＭＰＸ２
に入力されるマルチプレクサＭＰ　Ｘ２０４ビット並列
−力１０３は変調タイミング発生回路εからのＭＰＸセ
レクト信号１１０が”Ｌ”レベルのとき上位４ビツトデ
ータ１０１を出力し、Ｈ′″　レベルのとき下位ビット
データ１０２ｆ出力する。

４ビット並列出力１０３は第１の４ビツトラツチ３と第
２の４ビツトラツチ４にラッチクロック１Ｃ９の立上り
で取込まれて順次シフトされる。

τノメチプレクサＭＰＸ２　の４ビット並列出力１０３
と第２の４ビツトラツチ３の４ビット並列出刃１０４と
第２の４ビツトラツチ４の４ビット並列出力１０６とは
それぞれ札符号変換ＲＯＭ６に１２ビット並列アドレス
、レイトアドレスＡＬＯ−３，カレントアドレスＡＣＯ
〜３．アーリアドシ・・スＡＥｏ〜３．として加えられ
る。′イ。符号変換ＲＯＭ５の１０ビット符号出カ１０
６は１゜ビ・、ト並列直列変換シフトレジスタＳ／Ｒｅ
に変調タイミング発生回路８のロードパルス１１２が“
Ｈ″レベル第１の変調クロック１１１の立上りで取込ま
れ、その第１の変調クロック１１１の立上りでシフトさ
れる。この１０ビット並列直列変換シフトレジスタ６の
直列符号化出力１０７はＤラッ升７のＤ入力端子に加え
られ、第２の変［何、クロック１１３でＮＲＺ−変調さ
れて変・調信号１０ａとなる。この第２の変調クロック
１１３は第１の変調クロック１１１と同一周波数で位相
を相、互イζ１８０°　シフトしたパルスである。　　
　　　：第７図はこの発明の復調回路の二実施回竺÷成
例である。以下、第８図に示す復調タイミン夛チャート
を参照して動作説明を行なう□。ディスク製置から再生
されたアナ□・グミ生信号は前置アで・、グーディジタ
ル変換回路にてディジタル信号に変換されて一再生ディ
ジタル信号１１５としてクコツク再生回路９およびディ
ジタル微分回路１′ｏ１ζ入力される。クロック再生回
路は再生ディジタル信号のエツジ部からＰＬＬ技術を使
って記録時に使用した第２の変調クロッ、り１１３とは
ソ一致した逓倍化した再生クロック１１６を発失させ、
ディジタル微分回路１Ｑ、シフトレジスタ１２，１３．
１４および復調タイミング発生回路１１に供給ディジタ
ル微分回ｗ！１２は記蝉電痺縄形と相似な写生ディジタ
ル、信号１１ｉ５ρ平上シ□および高下・、りを再生ク
ロック１１６の、周期！のピッ−，１″に憂換して前記
直列符号化出力１０γ、と同じＮ、ＲｊＺＯ復調直夛す
符号１１７を元方する。こめ復調直型符号１１７は１．
０ビット直列並列変換シフ斗レジスタ“Ｓ／Ｒ１１２に
入力され、そ、の出力は同じ＜１０ビット直列並列変換
シフ、トレジスタ、Ｓ／Ｒ２１３゜Ｓ／Ｒ３１：４に１
順次、再生？ロック１イ６で左から。

右−゛と′トさ“て“く・　　　　　　　　　　　。

１０／４符号傘換ＲＯＭ１５は、１０ビ、ットのアドレ
スとして１０ビット直列並列変換レジスタＳ／Ｒ’２．
１３の１０ビット並列出力１１晶が入力され、アドレス
に従ってＲＯＭ内容を出力りる。１起　　符号変換Ｒｏ
ｙｔ１５　ｔ６４ビットＲＯＭ出力１１２１ｊは４ビソ
トアタ゛−１？と復調タイミング発生回路１１に入力さ
れる。門調タイミング発生回路１１は再生クロ□ツク１
１６を計数して４ビツト、ＲＯＭ串力１？１で復調直列
符号１１７を１０ビ・ント単金でワード同期全とったロ
ードパルス１２６を出力する・ロートパルス１２５は４
ビツトラツチ１７に入力され、その立下９のタイ、ミー
ングで４ビツトアダー１６の出力１２３を取込み、４ビ
ツトラツチ、１７から復号４ビツトデータを出力させる
。４ビツトアダー１６は迄　符号変換ＲＯＭ１６の４ビ
ットＲＯＭ出力１２１の内容を現在復号中の現Ｍ＋＝４
）前後の１０ビット符号の内容によって補正するために
設けられている。すなわち、１０ビット並列出力１１８
の前の１０ビット並列出力１．２０と後の１０ビット並
列出力と１０ビット並列也力１１Ｂとを補正判定回路１
８でチェックして補正が必要なとき、補正データ格納Ｒ
ＯＭ１９に所定のア・ドレス１２６を出力して、補正デ
ー・夕格納ＲＯＭ１９から４ビツトアダー１６に４ビツ
ト補正データ１２２を送出する。こうすることによって
１％符号変換ＲＯＭ１５　て第６表に示す老。符・号変
換、表を１０ビット符号をアドレスとして４ビットデー
タ：をＲＯＭの内容として書き込んでおくだけで１・０
ビット符号の復号が可能とな・る６　′ 第６表は上記４ビツトＲＯ１４出力１２１にカロえる補
正条件表である。

以下余白 第５表 第４図に示した４イ。符号変換例を復号する場合につい
て説明する。最初のビット列（ＯＯ’Ｏ’１００ｏｉｏ
ｏ）は後続符号の先頭がビットｕＯ″でちるから第５表
よシ”９″′１次のビット列（，０００１Ｃｏｏｏｏｏ
）は後続符号の先頭がビット″１＃であるがビット番号
５がビット−１４であるため第６表よシバ６″となる。

次のビット列（１０００１つｏｏｏ、ｏ、）は第５表か
ら”４″となシ、続くビ。

ト列（１ｏｏｏｏｏｏｏｉｏ）は第６表からＢ　ＩＩで
ある。次のビット列（００１０００００１）は第６表よ
ｐ　”　ｏ　”となるが先行符号のビット番号９゜１０
がビット列″１０″であるから第６表の補正を加えて“
Ａ　”となる。ビット列（Ｃ１０００１０Ｃ０１０）と
ビット列（０００００”Ｏ’０１０ｆｌ）とは萬６表よ
り直ちにｔｌ　５ＩＩ　、　Ｉｔ　Ｆ　１″と復元され
る。第６表の補正データは、現在符号のビット番号１゜
２．３がビット列“ｏ０１＃で先行符号のビット番号９
．．１０がビット列”１０＃の時１６進数てＡ＃である
。また、後続符号の先頭（ビット番号１）がビット″１
″であって、１　現在符号のビット番号６がビット″１
”であるか、２　現在符号の、ビット番号１，２．３が
ビレト列”ｏｏｏ”で後続符号のビット番号５がビット
“ｄ”であるとき、□補正データは１６進数でｊｌ　１
′（となる。

以上の説明中で示した４／変換は本発明を説明０ するための一実施例で、説明中で述べた規則に従う限り
１０ピット符号を任意に選択できる。

発明Ｏ効果 本発明のディジタル信号変調方式では４ビツトデ一タｉ
１０ビツト符号に変換して変調し、復調することによっ
てＭＦＭ変調方式の１．６倍の高記録密度を達成する効
果がある。さらに、・□最大の連続する“ｏ　”ピッ、
トの個数を９個に制限することによって最大反転間隔と
最小反転間隔の比ヲ２．６と／ＪＳさくできるためクロ
ック再生能力に優れ、かつ周波数帯域が限定されるので
□再生アナログ信号の波形等化、が容易（なるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の変調方式の記録電流波形図、第２図およ
び第３図は本発明の列（ＸＸ×ＸＸＸ”０００１）たる
先行符号に対する補正符号の１例を示す図、第４図は本
発明のネ符４変換したときの記録電流波形図、第一図は
本発明による常符号変換変調回路の一実施例を示すブロ
ック図、第６図は同動作説明のた峠の変調タフミノグチ
ヤード、第７図（ζ本発明による復調回路あ一実施例を
示すブロック図、第８図は同動作説明のだめの復調タイ
ミングチャートで返る。 １・・・・−・８ビツトラツテ１．２・・、・・・・マ
ルチブレフサＭＰＸ、３°゛−°４ヒニットラッ７２，
４・・・・・・４ビツトラツチ２．５・・・・・・才。 符号変換ＲＯＭ、ｅ・・・・・・１０ビット並列直列変
換シフトレジスタＳ／Ｒ１７・・・・−・Ｄラッチ、８
・・・・・・変調タイミイグ発生回路、９・・・・−・
クロック再生回路、１０・・・・・・ディジタル微分回
路、１１・・・・・・復調タイミング発生回路、１２ｊ
１３．１４・・・・・・１０ビット直列並列変換シフト
レジスタ、１５・・・・・・会符号変１ＲＯＮ、１６・
・・・・・４ビツトアダー、１７・・・・・・４ビツト
ラツチ、１８・・・・・・補正中」定回路、１Ｓ・・・
・・・補正データ格納ＲＯＭ０代理人の店名　弁理士　
中　尾　敏　男　ほか１名烟　　−）（Ｉ＋Ｉ 憾　　　−−〜　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ０）４ビツトのデニタを１０ビツトの符号に変換後、デ
   ィジタ応変調するーに、；前記４□ピントめギータ□を
   ｍシ合う′″′１″の間ピッ）ｔ””’Ｃ）”の□個数
   が少なくとも５個以上となる基本符号のピッ□ト列（Ｏ
   Ｑ　０ｘｘｘｘｘＸｘンおよび（０１Ｄ　Ｏ”　Ｏｘ　
   ｘ’ｘ×父つ（ここで１×”＝“θ″または“１＃）Ｋ
   変換した後、□ビット列（ｘｘｘ×ｘｘｏ　ｏ　ｏ’ｑ
   ”）に続くピレト列（ｏｌ。 ａｏｘｘｘ、ｘｘ）からなる第１′の隣接基本符号列υ
   をそれぞれビット列（ｘ　ｘ’ｘ’ｘ’ｘ　ｘ　ｒＪ　
   ｒＪ　Ｏ”０　）　　とビット列（１０（ＪＯＯｙ、ｘ
   ｘ’ｘｘ’）めｌＸ１め補助搏号□列に変換するととも
   に、ピッ′ト列（×’ｘ×ｘｘ’ＯＥＩ　Ｏ’１０）’
   に続くビット列（（：ｊ’　ｉ　０　”（Ｊ　’Ｑ、×
   ｘ　ｘ　ｘｘつからなる第２の隣接基本符号列の後側基
   本符号をとりト列（ＤＯ×’ｘｘＸｘｘ××’）の電２
   の補正符号判御変換することによって、前記ｉｌ；トデ
   ータの変換符号列において隣シ合う“１″　の間が□少
   なくとも３個以上の′Ｏｎで隔てちれるようにしたこと
   を特徴とするディジタル信舟変調方式。　　・□（２１
   ”　’？’　ット列’（×Ｘ　ｘ’ｘ’ｏ”’ｏ’ｏ　
   ＯＥｌ　ｄ’ｌ）’、（’ｌ　）＜’、Ｘ、ＸＸ００′
   〕ＤＯ）、′・（ｘｘ　×’ｘ’ｘ　ｘ’ＯＩＦ　’０
   ０）のいずれかの符号り直後にビット列’（、ｏ’　ｏ
   Ｏｏ”ｏ’　ｏ’ｘ　ｘ　××、）　’。 （０］　Ｄ　００　ＸＸＸ　ｘｘ）’、（０’［ｌ　ｏ
   ’ｏ’ｌ’ｘｌｘ’ｘ、ｘｘｘ　）のいずれかの符号か
   続くどき、後者め符号を□ビット列（０１０’０□ｏ’
   ｘｘｘｘ交′）まだはビ□ツ・ト列１□（・１０００Ｘ
   □ｘｘｘｌｘｘ）めいずれかの第３の補正符号列に変換
   するととによづてｆａシ合う”ｉ′の間のｋＯ”の個数
   が多□くとも９．＠以乍となる冒よ□うにした・ことｔ
   −特徴とする特許請求の範囲第１項記載のディジタル信
   号変調方式。 ］３）基本符□号が下表に示す１６種類のビット列で構
   成されること′を特徴とする特許請求め範囲第１項また
   は第２項記載のデ・イジタル徊号変調方式。 □　以下余白　□ １　　　　　　１　　　　　　１　　　　■１１１　　
   　　　　　　　　　　１　　　　１（４）第２の補正符
   号列が少なくとも下表に示す６種類のビット列のいずれ
   かに変換されることを特□””’””　′”門””’Ｅ
   籠特許請求の範囲□第１２項記載のディジタル、−ノ′
   伸号□、す夕、・式・