JPS61292277A - デジタル磁気記録再生装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は磁気テープデータ記録再生装置の改良に関し、
特に複数トラックを有するテープデータの再生信号を時
分割処理方式によりデジタル処理を行う知際し、ワウフ
ラッタ等による変動に対してデータ誤り率を小さくなる
よう対処したデジタル磁気記録再生装置に関するもので
ある。

〈発明の概要〉 本発明はテープ記録データを再生、時分割処理方式によ
り、デジタル処理を行なう複数のトラックを有するデジ
タル磁気記録再生装置において、クロック抽出条件を細
分化することにより、ワウフラッタ等による変動に対し
てデータ誤り率を小さくするようにしたものである。

〈従来の技術〉 従来より、デジタル信号が記録された磁気テープの再生
信号からデータ及びクロックを抽出するデジタル磁気記
録再生装置は種々提案されており、例えばその−例とし
て従来は、デジタル信号の再生波形をチャンネルビット
レートのＭ倍の周波数でサンプリングし、相隣る２つの
サンプリング値にもとずいてデジタル信号が基準レベル
と交叉する点からサンプル時点までの間隔を演算し、こ
の演算出力に基いてデジタル信号のデータを検出するだ
めのデータ検出信号を発生していた（特開昭５９−９２
４１０号公報参照）。またこの従来の装置は、例えばに
ピントでＰＣＭ化されたデジタルオーディオ信号を、磁
気テープ上のｎ本のトラックに記録するような場合、各
トラックの信号をシリアルにデジタル処理することによ
り、ハードウェアのかなりの部分を各トラック間で共用
することができ、且つＩＣ化が容易なデータ検出装置を
得るよってしたものである。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかし、上記従来の装置は、磁気テープの再生信号から
クロックを検出するのに１種類の判定で行なっており、
テープフラッタ等によるジッタ変動に対処することが出
来ず、データ誤り率が大きくなるという問題点があった
。

本発明はこのような点に鑑みて創案されたもので、再生
信号よりデータ及びクロックを抽出するデジタル処理回
路に訃いて、クロック検出条件を増しジッタ、ワウフラ
ッタ等に対処して容易に制御し得るようにしたデジタル
磁気記録再生装置を提供することを目的としている。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、テープ記録データを再生時分割処理方式によ
り、デジタル処理を行なう複数のトラックを有するデジ
タル磁気記録再生装置において、再生信号のサンプリン
グデータの前後の位相情報の比較を行なう比較手段と、
サンプリングデータの前後の位相情報と所定の値との比
較を行なう比較手段と、連続するゼロレベル交差を検出
する検出手段と、これらの各比較手段及び検出手段の比
較及び検出出力にもとずいてクロック抽出の判定を行な
う判定手段を備えるように構成している。

〈作用〉 上記の如き構成により、再生信号よりデータ、クロック
を抽出する位相同期ループ回路手段において、再生信号
のサンプリングデータの前後の位相情報の比較及びサン
プリングデータの前後の位相情報と所定の値との比較と
、連続するゼロレベル交差の検出を各々に行なってクロ
ック抽出の判定を行ない、再生信号のジッタ、ワウフラ
ッタ等に対処してクロック抽出が容易に行なわれる。

〈実施例〉 以下図面にしたがって本発明の一実施例を詳細に説明す
るが、例として最小磁化反転間隔（Ｔｍｉｎ）＝０．Ｂ
Ｔ、最大磁化反転間隔（Ｔｍａｘ）＝３．２Ｔ、ＮＲＺ
型変調方式について述べる。

第１図は本発明のデジタル磁気記録再生装置のクロック
、データ抽出部のブロック構成図である。

＠１図において、１はＡ／Ｄ変換器であり、このＡ／Ｄ
　変換器１において、ヘッドから読み出された再生信号
■（増幅・波形等化されている゛）をにビットのデジタ
ルデータに変換する・この変換は例えば２の補数を用い
て、再生信号の＋、−の極性をＭＳＢ（Ｍｏｓｔ　　５
１ｇｎ１ｆｉｃａｎｔ　　Ｂｉｔ）の＊Ｑ＃、ｔｌｌｌ
ｌで表わしている。

Ａ／Ｄ　変換器１の出力はにビット並列辣遅延回路２に
導かれ、現在のデータ■と前のデータ■を後述の０デ一
タ検出回路７、排他的論理和ゲート（以下Ｅ　ｘ　−Ｏ
Ｒゲートという）３、絶対値回路４．５及び演算回路６
等によって比較して再生信号のサンプリング点における
位相位置、並びに極性を検出する。即ち、再生信号ｔま
０レベル検出され、再生信号の０レベル交差点を検出し
て位相補正を行なうものである。Ｅｘ−ＯＲゲート３に
より現在のデータ■と前のデータ■の符号ビット（ＭＳ
Ｂ）のみを比較し、Ｅ　ｘ　−ＯＲゲート３の出力がＩ
ｔ　Ｏ１１ならばデータは同極性、ｖ′Ｉ　ｎならば異
極性、すなわちゼロレベル交差ありと判定する。ただし
、現在のデータ■が’０”（すなわちサンプリング点が
ゼロレベル上にある）で、前のデータ■が負極性のとき
データは同極性であるとし、次のデータが正極性のとき
に異極性とし、また前のデータが正極性のときデータは
同極性であるとし、次のデータが負極性のときに異極性
とする・ すなわち、現在のＳｉ＋＋のデータ■はＮＯＲゲ−）７
１．ＡＮＤゲー）７２．ＯＲ１ゲート７３゜ＯＲ２ゲー
）７４．７延回路Ａ及び遅延回路Ｂにより構成された０
デ一タ検出回路７に入力され、このＯデータ検出回路７
を構成す：ｉ％ＮＯＲゲート７１に入力された５ｉｆ１
のデータ■は、＋０”であるか否かが判定され、Ｓｉ＋
１のデータ■が＊　０　＃のときにＮＯＲゲート７１か
ら＋１＃が出力される。Ｓｉ＋ｚの極性を示すＳｉｇｎ
信号（ＭＳＢ）はＮＯＲゲート７１に入力されるととも
に遅延回路Ａ及びＯＲＩゲート７３に入力される。ＮＯ
Ｒゲート７１の出力が＋１”でかつ遅延回路Ａの出力が
′１＃のときにアンドゲート７２は′１＃を出力して、
遅延回路Ｂ及びＯＲＩゲート７３に入力される。ＯＲＩ
ゲート７３はＳｉ＋ｘのＳｉｇｎ信号が＊　１　ｎのと
き、またはＡＮＤゲート７２の出力が′１“のときに′
１″を出力し、ＯＲ２ゲート７４は遅延回路Ｂの出力が
１１＃またはＯＲＩする。第３図のタイミング図はこの
状態を示したものであり、現在のデータＳｉ＋１が１１
　Ｏｎで、前のデータＳｉが負極性のとき、ＯＲ２ゲー
ト７４の出力は＋１“であり、Ｅ　ｘ　−ＯＲゲート３
の出力は１０＃となり、データは同極性であると判定し
、次のデータが正極性であれば、ＯＲ２ゲート７４の出
力は＋１＃であり、Ｅ　ｘ　−ＯＲゲート３の出力は′
１＃となり、データは異極性であると判定する。

上記現在のデータ■は絶対値回路４に入力され、また前
のデータ■は絶対値回路５に入力されて、各々絶対値■
及び■に演算され、この演算結果の絶対値■及び■は各
々演算回路６に入力される・演算回路６は現在のデータ
■の絶対値■と前のデータ■の絶対値■から ｌｓｉ　十五　Ｉ　　　＋　　　ｌ５ｉｌ　　　　　　
２（は現在。デー、　　　　　） の演算を行なって、ゼロレベル交差点からのＳｉ＋１点
に対する位相間隔値Ｐを算出するものである。

算出さｆ″Ｌ力位相間隔値Ｐは比較器８において、加算
器１１及び１２とｍビット並列遅延回路１３によって構
成されている位相ループの出力０と比較され、比較信号
■は（Ｐ−Ｐｉ）となる。比較器８の出力はループゲイ
ンに相当する係数器９の係数Ｋ（０＜Ｋ≦１）によって
数値補正される。。

循環ループ内の位相データは再生信号がゼロレベル交差
点を横切るときのみ修正されれば良いためＥｘ−ＯＲゲ
ート３の出力が＋１“のときのみ、論理積ゲート（以下
ＡＮＤゲートという）１０を開いて修正されるようにな
っている。すなわち、Ｅｘ−ＯＲゲート３の出力が′１
”のとき、比較器８の出力は、ループゲインに相当する
係数器９の係数Ｋ（０＜Ｋ≦１）により数値補正されて
、加算器１１の他方に入力される。加算された結果は、
修正位相データＯとしてｍビット並列遅延回路１３に加
えられる。

Ｅｘ−ＯＲゲート３の出力が′０”のときは、再生信号
■がゼロレベル交差しないものとしてＡＮＤゲー）１０
を閉じ、循環ループ内の位相が加算器１１−遅延回路１
３−加算器１２−加算器１１−・・・と循環する。

上述までの回路構成は、前掲した特開昭５９−９２４１
０号公報に記載されたものと基本的には同じである。

しかしながら、本発明はクロック抽出において、第２図
に示すような条件下でクロック抽出の判定を行なうこと
を特徴としている。

すなわち、第５図に示すように、比較器１７．１８．１
９を設け、これらの比較器１７．１８．１９に上記デー
タＳｉのサンプリング点での位相Ｐｉ　と、ンータＳｉ
＋ｔのサンプリング点での位相ｐ　ｉ　’＋　１を各々
入力し、位相Ｐｉ　とｐ　ｉ　＋　ｓの大小比較及び位
相Ｐｉ　　ｍＰｉ＋１と所定の値（Ｎ／２）との大小比
較と、サンプル点の連続するゼロレベル交差検出を行な
い、クロック抽出の判定を行なうものである。

第４図は本発明の実施例におけるクロック抽出判定基準
を説明するための図であり、同図（ａ）　、　（ｂ）（
ｃ）及び（ｄ）は共に再生信号のπ点（ゼロ点よすＮ／
２進んだ点）がＰｉ　とＰｉ＋１の間に１個ある場合の
状態を示したものであり、同図（ａ）においては条件Ｐ
ｉ＞Ｐｉ＋１．Ｐｉ≧Ｎ／２．ｐｉ−ｚ≧Ｎ／２のとき
上記状態であると判定する。また同図（ｂ）においては
条件 Ｐｉ＞Ｐｉ＋１．Ｐｉ◇／２．Ｐｉ＋ｌ＜Ｎ／２のとき
上記状態であると判定する。また同図（ｃ）及び（ｄ）
において、条件 ｐｉ＜ｐｉ＋１ｊ　Ｐｉ＜Ｎ／２．　　Ｐｉ＋ｔ≧Ｎ／
２のとき上記状態であると判定する。またサンプリング
点が連続してゼロ交差点を横切る場合、すなわちＥ　ｘ
　−ＯＲゲート３が連続して“ｌ〃を出方した場合、Ｐ
ｉ及びｐｉ＋ｓの大小比較に関係なくπ点があると検出
する。

上記条件にて抽出された再生クロックに対する再生デー
タの抽出において、再生データは通常Ｓｉの符号とする
が、Ｅｘ−ＯＲゲート３の出力が１１”でかつ条件 Ｐ＞Ｐｉ＋１　Ｎ／２ のとき、Ｓｉｎ、の符号とする。

この判定により、ジッタ・ワウフラッタ等による誤率の
少ないデータ及びクロックの抽出が可能となる。

第５図は上記クロック抽出判定を行なうクロック抽出判
定回路及びデータ抽出回路の構成を示すブロック図であ
る。

第５図において、１４，１５．１６はラッチ回路であり
、このラッチ回路１４はｍピット並列遅延回路１３の出
力０の信号Ｐｉをサンプリング周波数ｆｓのタイミング
で保持し、ラッチ回路１５は加算器１１の出力■の信号
Ｐ　ｉ　＋　ｉをｆｓのタイミングで保持し、ラッチ回
路１６は演算器６の出力■の信号Ｐをｆｓのタイミング
で保持する・１７．１８．１９はそれぞれ比較器であり
、比較路１４の出力信号Ｐｉが入力端Ａに入力されると
共にラッチ回路１５の出力信号Ｐ　ｉ　＋　１が入力端
Ｂに入力される。また比較器１９にはラッチ回路１５の
出力信号Ｐｉ＋１が入力端Ａに入力されると共に、′Ｎ
／２“に相当する値が入力端Ｂに入力される。これらの
比較器１７，１８．１９のそれぞれＡ＞Ｂ、、Ａ＝Ｂ、
Ａ＜Ｂ出力と、Ｅ　ｘ　−ＯＲゲート３の出力■が上記
したクロック検出の条件によりクロックを抽出するクロ
ック検出回路２０に入力される。クロック検出回路２０
は、クロック検出条件を満たしている時に’１”を出力
し、クロック検出条件を満たしていない時は′０″を出
力する。クロック検出回路２０の出力はフリップ７０ツ
ブ２４のデータ入力端子に入力され、ｆｓのタイミング
で取り込まれる。フリップ７０ツブ２４の出力はＡＮＤ
ゲート２６に入力され、ＡＮＤゲート２６のもう一方の
入力にはｆｓが入力される。ＡＮＤゲート２６の出力は
ＡＮＤゲート２６の入力が両方とも１“のときｆｓのタ
イミングで１”が出力され、この信号が再生クロックと
なるＯ 次にこのクロック判別に対応して上記したデータ判定条
件にもとづいてデータを抽出する。この動作を行なう回
路構成は同じく第Ｓ図に示しており、特にゼロレベル交
差点を横切るときのデータＳｉ　、　Ｓｉ＋＋　の符号
について判定する。したがって循環ループを自走してい
るときは、データはＳｉまたはＳ　ｉ　＋　１のどちら
の符号で表わしてもよい。

第５図において、２１は減算器であり、この減算器２１
の一方の入力端にはラッチ回路１５の出力信号Ｐｉ−ｚ
が入力され、他方の入力端には’Ｎ／２”に相当する値
が入力される。減算器２１の出力は比較器２２の入力端
Ｂに入力さ八、比較器２２の他方の入力端Ａにはラッチ
回路１６の出力信号Ｐが入力され、比較器゛２２はＰ＞
Ｐ１＋＋　　Ｎ／２のときｎ　１　ｒｒを出力し、その
他のときはｔｔ　Ｏｎを出力する。比較器２２の出力、
Ｓｉの符号を示す信号■及びＥ　ｘ　−ＯＲゲート３の
出力■はデータ検出回路２３に入力される。データ検出
回路２３は入力された信号■、■及びＯによって上記し
たデータ判定条件にもとづくデータ抽出を行なう。

すなわち、データ検出回路２３は通常Ｓｉ　　（信号■
）の符号を再生データとして出力し、Ｅｘ−ＯＲゲート
３の出力■が１１＃でから信号Ｏが１”（Ｐ　＞　Ｐ　
ｉ　＋　ｔ　　Ｎ／２　　が成立したとき）のときＳｉ
十＋の符号、すなわちＳｉの反転した信号を再生データ
として出力する。このデータ検出回路２３の出力はフリ
ップ７０ツブ２５のデータ入力に入力され、再生クロッ
クのタイミングで７リツプフロツプ２５より出力され再
生クロックに同期した再生データが抽出されることにな
る。

第６図は上記第１図及び＠５図に示した回路の動作状態
を表わすタイミングチャートを示しており、各部の数字
は、第１図、第５図中の数字と対応させている。

なお、上記説明け１トランク用について説明してきだが
、複数トラック（ｎ）ランク数とする）のときにおいて
は、例えば第１図における並列遅延回路２及び１３の遅
延回路数をｎ回路とすることにより対応することができ
る。

上記実施例においては、Ｔｍ１ｎ＝０．８Ｔ　。

Ｔｍ１ｎ＝０．２Ｔ、ＮＲＺ型変調方式について述べた
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばＮ
ＲＺＩ型変調方式等の他の変調方式にも適用可能である
。

〈発明の効果〉 以上のように本発明は、クロック抽出条件を細分化する
ことによりワウフラッタ等による変動に対してデータ誤
り率を小さくすることが出来、その結果有用なデジタル
磁気記録再生装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部ブロック構成図、
第２図は０デ一タ検出回路の具体的構成例を示すブロッ
ク図、第３図はその動作説明に供発明の実施例における
クロック抽出判定基準を説明するための図、＠５図はク
ロック及びデータ抽出回路の具体的構成例を示すブロッ
ク図、第６図はクロック抽出、データ抽出回路の各部信
号のタイミングを示す図である。 １・・・ＫビットＡ／Ｄ　変換器、　　２・・・Ｋビッ
ト並列遅延回路、　３・・・排他的論理和ゲート、４．
５・・・絶対値回路、　６・・・演算回路、　　７・・
・０デ一タ検出回路、　８・・・比較器、　９・・・係
数器、１０・・・論理積ゲート、　　１１．１２・・・
加算器、１３・・・ｍビット並列遅延回路、　　１４，
１５゜１６・・・ラッチ回路、　　１７．１８．１９・
・比較器、２０・・・クロック検出回路、　２１・・・
減算器、２２・・・比較器、　２３・・データ検出回路
、　２，４゜２５・・・フリップフロップ回路、　　２
６・・論理積ゲート。 代理人　弁理士　福　士　愛　彦（他２名）第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、テープ記録データを再生、時分割処理方式により、
   デジタル処理を行なう複数のトラックを有するデジタル
   磁気記録再生装置において、再生信号のサンプリングデ
   ータの前後の位相情報の比較を行なう比較手段と、 サンプリングデータの前後の位相情報と所定の値との比
   較を行なう比較手段と、 サンプリング点が連続してゼロ交差点を横切るときを検
   出する検出手段と、 上記各比較手段及び検出手段の各出力にもとずいてクロ
   ック抽出の判定を行なう判定手段とを備えてなることを
   特徴とするデジタル磁気記録再生装置。 ２、ある２つのサンプリングデータの値とそれぞれの位
   相情報によりデータ抽出の判定を行ない、この判定の結
   果によりデータクロックを抽出するようになしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のデジタル磁気記
   録再生装置。