JPS6087516A - 等化器 - 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】 （１）発明の技術分野 本発明は、デジタル信号を磁気記録したテープから再生
した波形、又は伝送路で歪みを受シ）′た波形を補償す
る等花器（イコライザ）に関する。

（２）技術の背景 デジタル信号を磁気テープに記録し、再生する装置にお
いて、一般に磁気テープに記録するデータの密度を高く
すると、相対的に磁気テープの再生速度が低化すること
になるので、その再生波形は高域の周波数成分が失われ
て、なまった波形となる。また、デジタル信号を電話回
線などによって伝送し、゛受信側で復調・再生した場合
などにおいても、伝送路によって歪を受け、なまった波
形が再生される。このようにして再生された波形は判定
面路（Ａ／Ｄ変換器）に加えられ、適当な標本間隔で再
生波形の標本値が取り出され、スレ・ノシュボールド値
と比較されることによって１元の符号列が再生されるが
、′前記原因により再生波形がなまっていると、ある゛
標本点で判定される再生波形に他の再生□波□形のすそ
が重なり合うことによって生じる符号量干渉などにより
２判定誤りを生じ、正しい符号列が′再生されないとい
う問題が生じる。前記問題点を解決するため再生波形を
等化する等花器（イコライザ）を用い、その等花器とし
てはトラシスパーサルフィルタ、すなわち調整可能なタ
ップ利得を有するタップ付遅延線が知られている。

第１図（ａ）は遅延要素２個を用いた最も簡単なトラン
スバーザルフィルタ型等花器の構成を示した図である。

この等花器は第１図（ｂ）に示すように再生波形Ａ１に
対し５時間τ１だけ位相が進んだ波形ＢＩ及びτ２だ番
ノ位相が遅れている波形Ｃ！を。

遅延回路ｌ及び２からのタップ線と、それらに接続され
る係数回路３及び４　（利得はそれぞれａｌ及びａ２）
を介して形成し、加減算回路５によって演算する。ずな
わら再生波形Ａ１がら波形Ｂ１及び波形Ｃ１を差引くこ
とによって、再生波形Ａ１よりパルス幅の狭い波形ＤＩ
を形成する。

第１図（ａｌに示したような等花器の遅延要素１．２の
遅延時間τ１．τ２及び係数回路３，４の利得ａｌ、ａ
２ば前記符υ間干渉その他の歪を最小とするように、磁
気テープ装置又は伝送路などの特性と密接な関係をもっ
゛Ｃ決定される。例えば遅延時間τＩ及びτ２を共に再
生（Ｆｉ−Ｅの前記周期判定回路の（標本間隔）と等し
くシ、かつ第１図（ｂｌで示した波形］〕１のすその負
の振幅部分の値が最も零に近くなるように利得ａ１及び
ａ２を調整することによって、波形Ｄ１は自身の標本点
Ｔλがらちょうど１標本間隔だけ離れた時間”「、ｃ　
−ｒ及びＴｉデＩ（第１図（ｂ））でその振幅が零とな
るため。

標本点Ｔ尤−Ｉ及びＴ；＋ｒにおいてそれらの位置の再
生波形（図示せず）を前記判定回路によって標本化する
場合、標本点Ｔｉに隣接する前述の標本点Ｔ　Ｌ＋Ｈ＋
　’ｆ’Ｌ−ｔ　における再生波形への波形ＤＩによる
影響はなくなる。

また標本点Ｔ　；−ｒ及びＴ　ＬＳｌが多少ずれていて
も、波形ＤＩのすその負の振幅部分の絶対値が最小にな
るように調整されているため、各標本点における再生波
形への波形りによる影響は最小となり、符号量干渉は最
小に抑えられる。

第１図ｔａ＋に示した等花器は遅延要素が２つの場合で
あったが、第１図（ｂｌで示したような再生波形Ａ１は
実際には種々の歪を受け複雑な形となる場合が多く、そ
の場合は２つ以上の遅延要素を用いた等花器によって、
歪が最小となるように等化が行われる。すなわち等花器
の出力が各標本点の隣接する標本点ではＯになるように
される。このような等花器の理論については、符号量干
渉などの理論を含めて２文献［現代デジタル通信方式」
　（ｐ　１０６〜１４７）（宮用、小泉共著）　（オー
ム社）（１９８１年）１又は文献「デジタル信号処理の
応用Ｊ（ｐ１４９〜１７８）（電子通信学会編）　（１
９８２年）などに述べられているので、その詳細は省略
する。

（３）従来技術と問題点 前記の等花器においては、各遅延要素の遅延時間は１つ
のシステＪいで固定されているのが普通である。そして
これらの遅延時間は、前記したように再生波形の歪が最
小になるように決定される。

ところで磁気記録媒体を用いてデジタル信号の記録・再
生を行なうような装置などでは、再生信号にシック成分
ずなわら位相のゆらぎを含むことが多い。シック成分は
主に波形の位相を狂わず要因となる成分であり、これを
含む再生波形は、その位相が狂い、再生波形の広がり方
などが変化したりする。特に磁気テープで高密度記録・
再生を行なう装置では、テープ走行系の安定度を保つた
めに、テープテンシ三ｌンを大きくする場合が多く。

これは上記ジッタ成分の増大の大きな要因となる。

またジッタ成分による歪は電話回線などにおいても存在
する。

上記ジッタ成分を含む再生波形において１例えばその再
生波形が、第１図ｆｂ）のＡ１に比べて第２図＋ａ）の
Ａ２のように広がってしまった場合、第１図（ａｌの等
花器における遅延要素１．２の遅延時間τ１．τ２が第
１図（ｂ）の場合と同じであるとすると１等化器によっ
て再生波形Ａ２とそれに対する進み及び遅れ波形Ｂ２’
及びＣ２’とが演算された結果前られる波形Ｄ２’は第
２図（Ｅｌ）に点線で示すように波形のすそにうねりを
生し、基準標本点からτＩだげ進んだ点及びτ２だけ遅
れ点での振幅値が正となり零ではなく最適に等化されな
い。

また再生波形がジッタ成分によって、第１図［ｂｌのＡ
＋に比べて第２図ｆｂｌのＡ３のように狭くなってしま
った場合、前記と同様に第１図（ａ）の等花器における
遅延時間τ１．τ２が第１図（ｂｌの場合と同じで固定
されているとすると２等化器によって再生波形Ａ３とそ
れに対する進み及び遅れ波形Ｂ３’及びＣ３’とが演算
された結果得られる波形Ｄ３’は第２図（ｂ）に示す点
線で示すように波形のすそに大きな“はね返り”を生ず
ると同時に基準標本点からτ１だげ進んだ点及びτ２だ
け遅れた点の振幅値が負となり零ではなく最適等化され
なくなる。

以上のように従来の等花器における各遅延要素の遅延時
間は１つのシステムで固定されたものであるため、再生
波形にジッタ成分を多く含むような場合、Ｒ通な等化が
行われないという問題点があった。

（４）発明の目的 本発明はジッタ成分を含むＩＩｆ生波形を等化する場合
に、再生波形中のジッタ成分を検出し、このジッタ成分
の量に応じ′ζ遅延要素の遅延量（遅延時間）を可変さ
せることによって、最適な等化を行えるトランスバー９
・ルソイルク型等化器を提供することを目的とする。

（５）発明の構成 そしてその目的は［・ランスハ〜・ナルフィルタ型等花
器において、該等化器を構成する遅延時間可変な遅延要
素と、再生信号中のジッタ成分の検出装置と、その出力
信号によって前記遅延要素の遅延時間を可変させる装置
とを有し、再生信号中のジッタ成分に対応して前記遅延
要素の遅延時間を適切に可変させることを特徴とする等
花器を提供することによって達成される。

（６）発明の実施例 以下９本発明の実施例について詳細に説明を行なう。

第３図は本発明によるトランスバーサルフィルタ型等花
器の全体的な構成図である。再生入力信号８１Ｎはトラ
ンスバーサルフィルタ型等化器６に入力し、そこで等化
された後、再生出力信号Ｓ。Ｕ、を出力する。トランス
バーサルフィルタ型等化器６は遅延要素７．８（遅延時
間はそれぞれτ。Ｉ。

τＤ２）および係数回路９．１０（利得はそれぞれａｌ
、ａ２）及び加減算回路１１から成り、その構成は第１
図（ａｌの従来例と全く同じである。ただし遅延要素７
及び８には＋　Ｂ　Ｂ　Ｄ　（Ｂｕｃｋｅｔ　Ｂｒｉｇ
ａｄｅ　Ｄｅｖｉｃｅ　）素子等のアナログ遅延回路が
用いられており、それらの遅延時間（遅延量）τ。量及
びτ。２は、外部クロッｊ信号ＣＬＫの周波数により可
変させることがでＫる。等花器６の出力は、再生出力信
号Ｓ。ｕＴとして取り出されると共に。

Ｐ　Ｌ　Ｌ　（Ｐｈａｓｅ　−Ｌｏｃｋｅｄ　Ｌｏｏｐ
）　１２に入力し、その出力である位相誤差電圧Ｖｅは
フィルタＢを介して、加算回路１４においてオフセット
電圧Ｖｏｆと加算され、　ＶＣＯ（ＶｏｌＬａｇｅ　Ｃ
ｏｎｔｒｏ’１ｌｅｄ　０ｓｃｉ１１ａｔｏｒ）　１５
に入力し、これらの制御電圧をもとにＶＣＯ１５によっ
て位相誤差量圧Ｖｅに比例した周波数を持つ外部りｔＪ
ツク信号ＣＬＫが生成される。

上記のような構成の等花器において、ＰＬＬ１２はその
内部に発振周波数を可変モきる発振器（ＶＣＯ）を有し
２通常はトランスバーサルフィルタ型等化器６の再生出
力信号Ｓ。Ｕ、の信号周波数と同期した発振を行なって
いる。このような状態において、再生出力信”；’　Ｓ
　ｏｔｒ＋にジッタ成分が混入し、その信号周波数や位
相がずれた場合、ＰＬＬ１２は今まで同期して発振して
いた発振周波数と。

ずれた該信号周波数との位相差を１位相誤差電圧Ｖａと
して出力する。そしてこの位相誤差電圧Ｖｃは、再生波
形中に含まれるジッタ成分の量に比例している。そこで
この位相誤左型ＪＥ　Ｖ　ｔをＶＣＯ１５の入力に足し
込むと、以下に述べるような過程によって、遅延要素７
及び８の遅延時間τｏ１及びτＤ２が変化し、結果的に
トランスバ−サフィルタ型等化器６の等化特性が最適に
なるように動作する。

まず再生入力信号ＳＩＮにジッタ成分が混入していない
状態においてはＶＣＯ１５の出力である外部クロック信
号の発振周波数は９位相誤差電圧■ｃが零であるため、
ＶＣＯ１５に入力するオフセント電圧Ｖｏｆのみで決定
され、その外部クロック信号ＣＬＫによって、遅延要素
７及び８の遅延時間丁。１及びτ。２は、ジッタ成分が
ない場合の等化特性における遅延時間（第１図（ｂｌの
τ１及びτ２に等しい）となる。次にシック成分により
再生入力信号Ｓ、Ｎの周波数が低くなり１周期が大きく
なるからその波形が第２図（ａｌのＡ２に示すように広
がると、その再生出力信号Ｓ。ＵＴの周波数も下がるた
め、ＰＬＩ、Ｉ２の位相誤差電圧■εが負電圧となり、
ＶＣＯ１５への入力電圧がオフセント電圧■ｅよりも低
くなる。これによって■Ｃ０１５の出力である外部り１
′Ｊツク信号の発振周波数が低くなり、遅延要素７およ
び８の遅延時間τｏ１及びτ。２は長くなる。このため
遅延素子７．８のそれぞれの遅延＋＋６間τ。１および
τ。２は、第２図（ａｌに示ずτ１０１’ｃ２及びτ２
ｏｐｔｚに等しくなり、再生波形Ａ２と一点鎖線で示し
た進み及び遅れ波形１３２．Ｃ２とによって最適な等化
が行われずなわら、！ｌ冒（へ標本点からτ１゜ｆ’ｔ
　２だけ進んだ点およびτ２　ｏ、ｔ　２だげ遅れた点
の振幅値が零であるようにされ一点鎖線で示す理想波形
Ｄ２が再生出力信号Ｓゆ、とし゛Ｃ出力される。またジ
ッタ成分により再生人力信１弓Ｓ　Ｉｌｌの周波数が高
くなり、その波形が第２図（ｂｌのＡ３に示ずように狭
くなると、上記の場合とは逆にＰ　Ｌ、　Ｌ　１２の位
相誤差電圧Ｖｅが正電圧となり、ＶＣＯ１５への入力電
圧がオフセット電圧■。子よりも高くなる。　これによ
って上記と全く逆の動作によって、遅延素子７，８のそ
れぞれの遅延時間τ。１及びτ。２が短くなり、第２図
（ｂｌに示ずτ、。、□及びτ工。Ｎ３に等しくなるた
め、再生波形Δ３と一点鎖線で示した進み及び遅れ波形
Ｂｉ、Ｃ：＋とによって最適な等化が行われ、ずなわら
、基！１う標本点からτ、。１２．だげ進んだ点及びτ
、。１３だげ遅れた点の振幅値が零であるようにされ、
一点鎖線で示す理想波形Ｄ３が再生出力信号Ｓ。Ｕ、と
して出力される。

以上のようにして、ＶＣＯ１５の発振周波数は。

それに入力するオフセット電圧Ｖ、やによって決定され
る周波数を中心にして、再生信司中のジッタ成分の量に
応じて低く又は高（なる結果、遅延要素７，８を構成す
るＢＢＤ素子の遅延量（遅延時間）も基準の遅延量を中
心にして、長く又は短くなるため、再生信号のシック成
分の量に比例して。

常に最適な等化が行える。

第３図においてフィルタ１３は必ずしも必要とするもの
ではないが、シック成分の性質に応じて特定周波数帯域
を強調また減衰させるような特性を持たーＵることによ
って、最適な等化をより行いやずくさせるためのもので
ある。

また第３図は遅延要素が２個のトランスバーザルフィル
タ型等花器の場合について説明したが。

第４図に示すように３個以上の遅延要素１７゜１８・・
・、１９．・・・、２０　（遅延時間はそれぞれτ。０
．τＤＩ　・・・τＯｔ、−０＋　・・・・τＤ（ｈＡ
／−＋ｌ＋及び係数回路２１，２２，２３．　・・・２
４．・・・２５　（利１１！はそれぞれＡ−ｗ介−（Ｎ
−／ノ　、　１Ｆ−ＬＮ−ｈ）　＋　・　・　・　Ａ、
　・　、　・　・　・　。

１、、＞、及び加減算回路２Ｇからなるトランスバーザ
ルフィルタ型等化器１Ｇの場合でも、第３図の場合と全
く同様に本発明を適用できる。

次に他の実施例について説明する。第３図及び第４図は
等化後の内生出力信号Ｓ。Ｕ□自身から符号列再生（Δ
／Ｄ変換）のための同期り１コツクを抽出するような装
置に本発明を実施した場合であるか、ある種の磁気テー
プ装置によっては２第５図に示すように再生入力信号Ｓ
ＩＮの同期クロ・ツクが。

磁気テープ上の独立したトう・ツクに記録されている場
合がある。このような装置においては、第５図に示すよ
うに同期検出回路２７で同期信号ＳＴから同期検出を行
ない、それに対してジ・ツタ検出回路２８によってジッ
タ成分に比例した位相誤差電圧ｖｅを取り出し、遅延要
素７．８の遅延量を可変するためのＶＣＯ１５への入力
とすれば良い。

この場合同期検出回路２７及びジ・ツタ検出回路２８は
、ＰＬＬによって構成することができる。また等花器６
への再生入力信号Ｓ、１．に直接ＰＬＬをかけて、ジッ
タ成分に比例した位相誤差電圧を抽出しても良い。　以
上第３図、第４図及び第５図などの実施例において、遅
延要素毎に■ＣＯを独立に設け、更に最適な等化を行え
るように構成することも可能である。

また遅延量を可変できる遅延要素としては、ＢＢＤ素子
の他にＣＯＤ　（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅ
ｖｉｃｅ）素子があり、ＢＢＤ素子と全く同様に用いる
ことができる。さらに移相フィルタのようなアクティプ
フィルタの周波数特性及び位相特性を可変させることに
よって、遅延量を変化させる第６図（ａｌに示すような
遅延要素２９も実施可能であり。

その場合遅延要素２９を構成するアクティブフィルタの
構成回路の一部の抵抗値を、ＰＬＬの出力である位相誤
差電圧Ｖｅによって制御される電子ボリューム３０によ
って可変させ、その遅延量を変化させる。さらに第６図
（ｂｌに示すように遅延要素３１として、中間タップの
付いたタップ付遅延線３２を用い、そのタップを切り換
えることによって遅延量を変化さ−ｌ°るものも実施可
能であり。

その場合ＰＬＬの出力である位相誤差電圧ＶｅをＡ／Ｄ
変換器３４によってデジタル信号に変換し。

その信号でマルチプレクサ３３を制御することによって
タップを切り換えれば良い。

（７）発明の効果 トランスバーザルフィルタ型等化器において。

再生（６号にジッタ成分が混入している場合、該等化器
の遅延要素の遅延量を常にジッタ成分と同期して可変さ
せることができ、それによって再生信号中にジッタ成分
が存在しても、最適な等化特性を保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ｆａｔば従来のトランスバーサルフィルタ型等花
器の構成図、第１図（ｂ）は第１図（ａｌの回路の動作
説明図、第２図（ａｌ、　（ｂ）は、ジッタ成分を含む
再生信号の第１図（ａｌの従来回路及び第３図の本発明
による回路における動作説明図、第３図は第１図ｔａ＞
の従来回路に本発明を適用した場合の構成図。 第４図及び第５図は本発明の他の実施例の構成図。 第６図（ａｌ、　（ｂ）は本発明による遅延要素の他の
実施例の構成図である。 １．２・・・従来例における遅延要素 ７．８．１７．１８，１９，２０，２９．３１・・・本
発明による遅延要素 ３．４，９，１０，２１．２２，２３，２４．．２５・
・・係数回路　５．１１，２６゜ ・・・加減算回路　１２・・・ＰＬＬ １３・・・フィルタ　１４・・・加算回路　１５　・　
・　・ＶＣＯ２７・ ・・同期検出回路　２８・・・ジッタ検出回路　３０・
・・電子ボリューム 、・′ ３２、′・・・タップ（＝Ｊ遅延線　３３・・・マルチ
プレクサ　３４・・・Ａ／Ｄ 変換器　ＡＩ、へ２．八３・・・再生波形Ｂｌ＋、Ｂ２
＋Ｂ：＋・・・進み波形 ＣＩ、Ｃ２，Ｃ３・・・遅れ波形 Ｖｅ　・・・位相誤差電圧　Ｖｏｆ・・・オフセ、７１
．電圧　ＣＬＫ・・・外部クロック信号　Ｓ　、、、・
・・再生入力信号５ＯｕＴ・・・再生出力（ａ務　ＳＴ
　・・・同期信号 特許出願人　山水電気株式会社 代理人ゴ「埋土　大　昔　義　之 第５図 第６図 （０）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）トランスへ−サルライルタ型等化器において、咳
   等花器を構成する遅延時間可変な遅延要素と、再生信号
   中のジッタ成分の検出装置と、その出力信号によって前
   記遅延要素の遅延時間を可変させる装置とを有し、再生
   信号中のジッタ成分に対応して前記遅延要素の遅延時間
   を適切に可変させることを特徴とする等花器。