JPS60133572A - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は磁気記録装置の記録・再生方式に関し、特に
高密度記録に適した変調方式に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

磁気記録では記録媒体の効率利用からデータを高密度で
記録することが要求され、記録すべきデータビットの間
隔が一層狭くなる傾向にある。高密度記録を実現するに
は、ヘッド、媒体の特性向旬 上は勿論であるが、使用する変舊＋、、１方式の選択も
重要になってくる。商密ＩＭＬ記録を達成する＆″Ｃは
データとクロックを別々に記録する訳にはいかずその両
者が混在した変調方式（以後セルフクロック方式と称す
）を採用することが限定されてくる。現任、もっとも多
用されている変調式はＭＦＭと称されるもので、最小磁
化反転間隔がデータビット間隔と同じで弁別窓がデータ
・ビット周期の半分になる特性を持つ。

記録音度の限界は装置のエラーレートで決定され磁気デ
ィスク装置４では１０−９程ｊＷがその目安となってい
る。前記エラー・レートを左右している主ｉ　Ｊ、）；
、１因として次に述べる２つが代辰される。一つは隣接
する磁化パターンの相互干渉によるパターン・ピーク・
シフトとで１、もう一つはヘッド・媒体のもつＳ／Ｎに
よるノイズ・ピーク・シフトである。

変調方式に前記Ｍ　ｉｉ”　Ｍを採用した場合も例外で
はなく、前述したパターン・ピーク・シフトとノイズ・
ピーク・シフトにより誤読率が決定される。

工って前記したパターン・ピーク・シフトとノイズ・ピ
ーク・シフトを減少させることが高密度記録化への一貫
した傾向と言える。

ノイズ・ピーク・シフトはヘッド・媒体によるＳ／Ｎで
ほとんど決定されるか、パターン・ピーク・シフトは僚
込み補償や波形等化技術によって低減することが可能で
あり、その方法もいくつか報告されている。しかし補償
精度やｌ路量的に問題点が多く、よりよい補償方法が要
求される。

〔発明の目的〕

本発明の目的は前述したパターン・ピーク・シフトによ
るエラー・レ−）ｆ：無くシ、高密度記録化適した変調
方式を提供するにある。

〔発明の概要〕

磁気記録では隣接して記録された磁化ノくターンの相互
干渉によって再生イ＝号のピークの位置が前後にシフト
するパターン・ピーク・シフトが発生する。寸だそのパ
ターン・ピーク・シフトは装置のエラー・レートを低下
させ、高密度記録のさまたげとなる。本発明は前記パタ
ーン・ピーク・シフトによるエラーレートの低下を無く
した変調方父である。以後本発明の詳細な説明する。

連続しだ１″とＯ″のデータを順次°１０″、゛００℃
コードにおのおの変換し、かつ変調方式にセルフクロッ
クの能力を持たせるため、前記データ゛０″が連続する
場合に限り、パターン・ピーク・シフ、・が生じない位
置のデータ“０”を“０１′のコード足変候する。変換
され１？ｃ一連のコード列はＮＲＺ■で変調される。こ
こで前６己“１０″のコードをデータ・コード、”０１
″　のコーシ゛ヲクロノクコードと称することにする。

本発明で得られた変調波形は最小磁化反転間隔がデータ
・ビット間隔と同じになり、一方弁別窓に関しては＋］
ｉＪ記データ・コードがデータ・ビット同期と同じでク
ロックコードがデータ・ビット周期の半分となる性質を
有する。前記クロックコードの弁別はデータコートの弁
別に比し厳しくなるが、クロックコードはパターン・ピ
ークシフトがないだめ、パターンピークシフトによるエ
ラー・レートの低下１ｄ：　ｇめられない。次にデータ
コード？？、クロックコードと間違えて検出時にそのク
ロックコードと瞬接するデータコートか存仕するの否か
の、１（１１１）「を同時に行なえば良い。一般にパタ
ーンピークシフトはノイズ・ピークシフトに比し、小さ
いため、本発明を（米用した装置ｉｔのエラーレートト
、１、クロックコードの検出能力で決定される。

」ダ、上のＦ説明から従来多用されて米だＭ　Ｆ　Ｍに
比しエラー・レートを向上させることができ、高密Ｉ（
、記録に適した変９ｈＪ力式と扁える。

〔９６明の効果〕 不発ψ」は１１１述した様にパターン・ピーク・シフト
によるエラー・レートの低下がないため、それに相陥す
る分プζ（づ（記録ｄ度を向上させることが可能で、か
つ簡単なロジック回路で実現できる。

〔発明の実施例〕

以後、図面？：参照しながら本発明の実施例を詳ｉ用に
１悦明する。

−まず、本発明の変調器を第１図に示し動作を説明する
。

端子１０．１１．１２．１−を入力端子で、端子１３は
変調器の出力端子である。端子１０には一連のデータ列
が入力され、端子１１．１２には前記データ列と位相が
同期したクロックが入力され、両端子１１．１２のクロ
ックは前記データ列のデータ転送速度の２倍でかつ逆位
・ｉト１の関係にある。

端子１１に入力されたクロックはクリップフロップ１４
によって２分周されθ出力が２９．Ｇ出力が３０に出力
される。クロック２９はフリップフロップ１５〜２０で
構成されるレジスタのクロックとなり、クロック３０は
フリップ７０ツブ２１と２２で構成されるレジスタのク
ロックとなる。よって肖ｉＪ　ｎ己２つのレジスタは逆
位相で動作する。クリップフロップ１５〜２０とゲート
２６で構成されるレジスタ部は前述したデータコードを
出力し、フリップ・フロップ２１と２２とゲート２７で
構成されるレジスタ部は、前述したクロックコードを出
力する役割を持つ。ゲート２４はクロックコードを発生
させる働きをする。ゲート２８はゲート２６とゲート２
７からの出力の論理和をとり、Ｊ　−Ｋ形フリップフロ
ップ２３に出力する。

フリップフロップ２３はＪとＫの入力がともに１ドであ
るときだけ入力端子１２のクロックタイミングで出力Ｑ
の論理を反転させる。ここで前記出力Ｑの反転がゲート
２６のデータコードとゲート２７のクロック・コードで
は位相が異なることをつけ加えておく。

本発明の主旨はデータ“０″が連続したとき、クロック
コードを発生させるところにあり、その過程を説明する
。入力端子１Ｏに０″が連続して入力され、フリップフ
ロップ１５〜２０で構成されるレジスタにすべてθ′が
セットされると、ゲ−１・２４にクロックコードの“１
＃が３１に出力される。クロックコード３１は７リツブ
フロツプ１９と２ＬのＤ入力に出力され、各々クロック
のエッヂで”１″がセットされる。ここでフリップフロ
ップ１９にクロックデータを入力したのは、フリップフ
ロップ２１が任意のビット間隔でクロックデータを取り
込むためである。以後の動作については前に述べたとう
）りである。

更に第１図に示した回路のタイムチャートを第２図に示
し、両者を対応させながら動作を説明する。

第２図（ａｔは“１″、”０″の入力データ列である。

同図（ｄｉはデータ列ｔａ＋のＮＲＺ信号波形で第１図
の端子１０に入力される。第２図ｆｂｌＦｉ第１図の端
子１１に入力されるクロックである。前記端子１１に入
力されたり四フクは第１図の７リツプフロツプ１４によ
って分周され、その出力波形が第２図の（ｃｌである。

第２図（ｅｌは第１図フリップフロップ２０の出力波形
である。ここで波形（ｅｌＦｉ波形＋ｄ＋より７リツプ
フロツプ１５〜２Ｏの分だけ遅れるが便宜上データｌａ
ｌに位相を一致させている。第２図（ｆｌは第１図のゲ
ート２４の出力波形である。第２図ｆｇｌと（ｎｌは第
１図ゲート２６とゲート２７の出力波形である。ここで
第２図（ｇｌと（ｈｌに注目すると、データコードの波
形（ｇｌよりクロックコードの波形［ｈｌがＴ／２だけ
位相が遅れたビット・セル上にあることが認められる。

第２図（ｉｌは第１図の出力端子１３の信号波形で本発
明の変調波形となる。記録媒体上には前記信号波形（ｉ
ｆに対応した磁化パターンが形成されることになる。

パターンピークシフトは隣接する磁化パターンの相互干
渉によって起こることは前述した。８２図（ｉｌのクロ
ックコードによる磁化反転間隔は２．５Ｔ以上となるた
め、クロックコードによる前記パターンピークシフトは
無いものと考えて良い。まだ前記クローコードの磁化反
転間隔は若干の回路変更で自由に設定できる。

次に復調器の１実施例であり、そのタイムチャートを第
４図に示す。第３図の動作を第４図のタイムチャートに
対応させながら説明する。

再生ヘッドによって読み取られた信号を復調するには、
その読取り信号に位相が同期したクロックを必要とする
。前記クロックは位相同期回路によって発生されるが、
その発生についての説明はさける。

第４図ｆａｔは二値化した再生信号であり、再生信号（
ａｌの変化点を抽出したパルス列が同図（ｂｌとなる。

前記パルス列（ｂｌけ記録媒体上に形成された磁化パタ
ーンの磁化反転位置に対応し、復調器の入力信号として
第３図の端子３Ｏに入力される。ここで再生信号（ａｌ
は説明の都合上、第２図の変調記号（ｉｌと一致させて
いる。

第４図（ｃｌは前述した位相同期回路によって発生され
たクロックパルスで入力信号（ａｌと位相が同期してい
る。

クロックパルス（ｃｌ　ＩｒＪ対称ナハルス列でデータ
転送速度の２倍の周波数となっている。クロックパルス
（ｃｌの正、負のエッヂで分周したパルスが同図（ｄｉ
（ｅｌである。パルスｌｄｌは第３図の端子３２に入力
され第４図パルスｔｅｌは第３図の端子３１に入力され
る。

第４図（イ）は８Ａ３図ノリッフフロップ３６のＱ出力
、第４図（ｇｌは第３図フリップフロップ３７のＱ出力
、紀４図（ｈｌは第３図７リツプ７０ツブ４０のＱ出力
、第４図（ｉｌは第３図フリップフロップ４１のＱ出力
の波形をそれぞれ示している。（ｊｌは復調器の出力波
形であり、（ｈ）は“ｌ″、“０″の復調データである
。

次に第４図に示した再生信号から復調信号（ｊｌが得ら
れるまでの過程を第３図を用いて説明する。

第３図の３６〜４１はＤ形グリップフロップで４ピット
のシフトレジスタを構成している。グリッツフロック４
１と４１とゲート３４．３５はフリップフロップ３８か
ら出力されるクロックコードのデータを除去し、データ
コードだけをフリップフロップ３９に入力させる役割を
持つ。ノリツブフロップ３９はデータコードだけの出力
を行う。いま、第３図の端子３０に第４図（ｂｌが、第
３図３１に第４図ｔｅｌが、第３図３２に第４図ｆｄｌ
がそれぞれ入力されると、第３図ンリップフロップ３６
は前記信号（ｂｌでセットされ、その論理状態がノリツ
ブクロップ３７に伝達されると同時にゲート４２によっ
てリセットされる。

このとき第３図端子３０に入力されるデータは前述した
データコードとクロックコートが共に存在するため、ク
ロックコードを除去しデータコードだけを抽出する必要
がある。クロックコードを除去する作業はフリップフロ
ップ４０．４１とゲート３５゜３４で行なわれる。ノリ
ツブクロップ４０はＤ入力が“１″レベルのとき、第４
図（ｂｌのパルスが入力されるとＱ出力に“１″を出力
する。その後フリップフロップ４０で、クロックコード
が検出されると、フリップフロップ４０．４１とゲート
３５．３４によって下記の２つの条件をｆ百１時に満足
したときだけ前記クロックコードを除去し、フリップフ
ロップ３９にデータコードを出力する。前記２つの条件
は■フリップフロップ４０によってクロックコードが検
出される。

■検出されたクロックコードの前後にデータコートまた
はクロックコードが存在しないとき。

である。■については前述したので■についての説明を
加える。

クロックコードはパターンピークシフトが無い様に変調
されることはすでに説明したが、データコートハハター
ンビークシフトが存在する。このためクロックコードの
検出でデータコードを誤ってクロックコートとする可能
性がある。しかし、パターンピークシフトは前後のコー
ドｐこよる波形干渉によって発生するものであり、パタ
ーンピークシフトを持つコードの前後には必ず他のコー
ドが存在する。よってクロックコードを検出したときに
、そのコードの前後に、他のコードが存在するか否かの
条件を加味すればパターンピークシフトによるクロック
コードの検出誤りを無くずことができる。

以上説明した変復調回路を磁気記録装置に用いることで
装置のニレ−レートが大１喝健向上し、高゛密反６己録
への有力な手段となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の変調器の一実施例を示す図、第２図は
第１図のタイムチャート、 第３図は本発明の復調器の一実施例を示す図、第４図（
は第３図のタイムチャニドである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｆ＋１ “１゛および”０″の連続するデータ廼を磁化パターン
   として記録する磁気記録装置のディジタル変ｍ＋４方式
   であって、前記データ”１″を”１０″のコードに、前
   記デーダ０″を“００″のコードに変換し、かつ前記デ
   ータ゛０＃が連続する場合は、パターンピークシフトが
   生じない程度の間隔で前記データ”０′を”０ドのコー
   ドに変換し、これら一連のコード列をＮＲＺＩで変調す
   ることを特徴とする変調方式。