JPS6212957A - デイジタル信号の検出装置 - 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 本発明はディジタルデータの記録再生装置に於けるディ
ジタル信号の検出装置に関する。

従来の技術 ディジタル情報の記録再生装置としては種々の方式が研
究開発され、一部実用化されている。これらの装置はデ
ィジタルデータを所定の信号処理を施こした後記録媒体
上に記録し、再生時はこの記録媒体上に記録されている
信号を読み出しディジタル信号波にした後所定の信号処
理を施こして元のディジタルデータを復元するものであ
る。

ところで、ディジタル記録再生装置て於いてはディジタ
ル情報の記録密度や誤り発生頻点の点で変調方式及び検
出方式がきわめて重要な役割を果している。変調方式と
は記録すべきディジタルデータの性質と伝送路である記
録再生系の伝送特性とをマツチン〆させるインターフェ
ース的な機能を有している。一方、検出方式は記録媒体
から摘出された信号をディジタルデータに復元する機能
を有するものである。

そこで記録媒体として磁気テープを使用した場合に於い
て、その従来例を以下に示す。

第５図は従来例を示すブロックダイヤグラムである。同
図に於いて、４７はデータ入力蝉子、４日は変調器、４
９及び５１は磁気ヘッド、５ｏは磁気テープ、５２は等
止器、５３は積分器、５４は検出器、５６は復調器、５
６はデータ出力端子である。ディジタル処理された後の
データ列をデータ入力端子４７を介して変調器４８に印
加する。

変調器４８からの出力は磁気ヘッド４９を介して磁気テ
ープ５ｏに記録される。一方、再生時は磁気テープ５ｏ
に記録されている情報を磁気ヘッド５１を介して読み出
し、等止器６２で種々の劣化を補正した後項°分器５３
で積分する。積分器６３の出力は検出器５４で二値デー
タ列に整形され、復調器５５で復調されてデータ出力端
子６６を介して再生データ列が送出される。

第５図に於いて、変調方式がＮＲＺの場合の各部の波形
を第６図に示す。同図に於いて、６７はデータ入力端子
４７を介して入力されるデータ列、波形５８はその波形
、波形５９は等止器５２の出力波形、波形６０は直流成
分や低周波成分に全く歪がない場合の理想的な積分波形
、波形６２は直流成分や低周波成分て歪がともなった場
合の積分器５３の出力波形、一点鎖線６１及び６３は検
出器６４に於ける閾値、６６〜６７は直流成分や低周波
成分の劣化に帰因する検出タイミング誤差、６４は検出
器５４の出力波形である。

変調器４８としてＮＲＺを仮定しているので変調器４８
の出力波形は波形５８となる。ところで、磁気テープ、
磁気ヘッド及びロータリートランスで構成される伝送路
（以下”テープ・ヘッド系”と記す）では高周波成分で
種々のロスの為に利得が低下し、再生磁気ヘッド及びロ
ータリートランスの微分特性の為に低周波成分が大きく
減衰され、直流成分は完全如抑圧される。さらに全帯域
にわたって位相歪が発生する。そこで、等止器５２では
主に高周波成分での種々のロスを補正する様に構成して
いるので等止器６２の出方波形は波形６９となる。テー
プヘッド系の直流成分及び低周波成分が積分器５３で完
全に補正されると波形６ｏに示した積分出力が得られる
が色々の要因から、゛直流成分や低周波成分に劣化が残
留しており現実には積分器６３の出力は波形６２に示す
様なものとなる。理想的な積分波形６Ｃ）Ｋ対しては、
閾値６１を超えるか否かで０”と１″を判別すると変調
器４８の出力である波形６８にほぼ等しいものが得られ
る。しかしながら、現実には検出器５４に於いて波形６
２が閾値６３を超えるか否かで０”と１”とを判別する
のでその結果は波形６４となり、波形６８と大きく異な
るので検出タイミング誤差６６〜６７が発生する。

発明が解決しようとする問題点 以上説明した通り、テープ・ヘッド系での直流成分や低
周波成分が劣化していると検出器６４で上述の誤差が生
ずる。一方、第６図では説明を簡略化する為に、色々の
雑音や符号量干渉は全て省略しであるが、実際にはこれ
らの雑音や符号量干渉と上述の劣化とが重畳される結果
、極端な誤りの増大となる。

さらに、第５図及び第６図に示した従来方式では積分検
出の場合であるが、振幅検出などではテープ・ヘッド間
のスペースロスの変化などによる振幅変動に帰因して誤
りが急激に増大する。

そこで本発明は上述の直流成分及び低周波成分の劣化に
よる検出誤りや振幅変動による検出誤りを大幅に低減す
るものである。

問題点を解決するための手段 この様な検出誤りを低減する為に、本発明は検出器に入
力されている再生信号の正方向のピーク値を検知する正
ピーク検知器と、その正ピーク値の局所的変化を除外し
正ピークの低周波成分のみを通過させる低域濾波器と、
再生信号の負方向のピーク値を検知する負ピーク検知器
と、その負ピーク値の局所的変化を除外し負ピークの低
周波成分のみを通過させる低域濾波器と、両低域濾波器
の出力を基に閾値を作成する閾値作成器と、上記の再生
信号とこの閾値作成器で作成した閾値とを比較すること
により検出出力を得る比較器とを具備していることを特
徴とするものである。

作　　用 この様な手段を具備することにより、上述の様な直流成
分及び低周波成分の劣化に帰因する直流レベルノ変動ヤ
、テープヘット間のスペースロスの変動などに帰因する
振幅変動が発生しても常に検出用閾値を理想的な値に自
動的に修正することが可能となる。

実施例 では、本発明の実施例を図面とともに以下に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。同
図に於いて、１は入力端子、２は正ピーク検知器、３は
低域濾波器（ＬＰＦ）　、４は負ピーク検知器、５は低
域濾波器（ＬＰＦ）　、ｅは閾値作成器、７は比較器、
８は出力端子である。

再生系の等化器出力が入力端子１を介して正ピーク検知
器２．負ピーク検知器４及び比較器７に入力される。正
ピーク検知器２では入力された信号の正のピーク値を、
負ピーク検知器４では入力された信号の負のピーク値を
夫々検知する。これら正ピーク検知器２及び負ピーク検
知器４は例えば極大値及び極小値を検知する様に構成し
ておく。

正ピーク検知器２の出力は低域濾波器３に、負ピーク検
知器４の出力は低域濾波器６に印加される。

低域濾波器３及び６は正ピーク検知器２及び負ビーり検
知器４の出力の局所的な変動を除外して両ピークの比較
的長時間の傾向を導出することになる。閾値作成器６で
は両低域濾波器３及び５の出力を基にして閾値を作成す
る。閾値作成器６の出力と入力端子１を介して印加され
た信号とが比較器７で比較され、検出出力として出力端
子８を介して送出される。

第２図は第１図の各部の様子を示す波形図である。同図
に於いて、９は変調器の出力データ列、波形１ｏはデー
タ列９の波形、波形１１は積分器の出力波形、１２〜１
４は正ピーク値、１５〜１７は負ピーク値、破線１８及
び１９は夫々低域濾波器３の及び６の出力波形、一点鎖
線２０は閾値である。本実施例では変調方式としてＮＲ
Ｚを、又再生側の検出方式として積分方式を採用した場
合を示しており、記録すべきデータ列が９の場合、記録
波形は波形１ｏとなる。一方、再生側では等止器及び積
分器を通過した信号は波形１１となり、直流成分及び低
周波成分の劣化によシデータパターンに依存して直流レ
ベルが変動したものとなる。

正ピーク検知器２は正ピーク電位１２，１３．１４−・
・・・・を、負ピーク検知器４は負ピーク電位１５゜１
６．１７・・・・・・を検出する。正ピーク電位１２゜
１３．１４・・・・・・は低域濾波器３を通って破線１
８に、負ピーク電位１５，１６．１７・・・・・・は低
域濾波器５を通って破線１９になる。閾値作成器ｅは両
低域濾波器３及び６の出力である破線１８及び１９の平
均値を演算して閾値波形（一点鎖線）２０を作成する。

一点鎖線２０は波形１１の直流レベル変動に追従して正
ピーク電位と負ピーク電位の中間点に位置している。比
較器７では波形１１と閾値である一点鎖線２０との電圧
比較をするので、出力端子８から送出される検出出力は
波形１ｏに等しく、直流レベル変動だよる検出誤差を含
まないこととなる。当然のことながら、第１図に示した
本発明の一実施例は例えば第６図の検出器６４として挿
入される。

以上、本発明をＮＲＺ変調と積分検出の組み合せの系に
適用する場合を示したが、次に変調方式としてＮＲＺＩ
、検出方式として振幅検出を採用した系に本発明を適用
する場合について以下に説明する。

第３図はＮＲＺＩ変調と振幅検出との組み合せの場合の
ディジタル記録再生装置の一部を示すブロック図である
。同図に於いて、３７はデータ入力端子、３８はＮＲＺ
Ｉ変調器、３９及び４１は磁気ヘッド、４ｏは磁気テー
プ、４２は等止器、４３は検出器、４４はデータ出力端
子である。ディジタル信号処理された後のデータ列がデ
ータ入力端子３７を介してＮＲＺＩ変調器３８に印加さ
れる。ＮＲＺＩは入力されるデータ列に′１”が出現す
る毎にその出力レベルを反転するものであることは言う
までもない。ＮＲＺ　Ｉ変調器３８の出力は磁気ヘッド
３９を介して磁気テープ４ｏに記録される。再生時は、
磁気テープ４０上に記録されている情報を磁気ヘッド４
１を介して読み出し、等止器４２で等化した後検出器４
３に印加する。検出器４３は振幅検出であシ、その検出
結果をデータ出力端子４４を介してディジタル信号処理
系に送出する。

次に、第３図に於ける検出器４３として使用する本発明
の他の実施例を第４図にブロック図で示す。第４図に於
いて、１〜６は第１図の１〜６と同様であるからこれら
の説明は省略する。７ａ及び７ｂは比較器、４５は論理
和ゲート（”ＯＲゲート”）、４６は出力端子である。

第３図の等止器４２の出力が入力端子１を介して印加さ
れる。

正ピーク検知器２．低域濾波器３．負ピーク検知器４及
び低域濾波器６は第１図の１〜５と同じ動作を実行する
。閾値作成器６は両低域濾波器３及び５の出力を基に２
つの閾値を作成する。２つの閾値は夫々比較器７ａ及び
７ｂの一方の入力端子に結合され、比較器７ａ及び７ｂ
の他方の入力端子には入力端子１に印加されている信号
が結合されている。両比較器７ａ及び７ｂに於いて、入
力端子１を介して印加されている信号と夫々の閾値との
電圧比較を行なった結果を夫々論理和ゲート４５に供給
する。論理和ゲート４５は両比較器７ａ及び７ｂの出力
を論理和し、出力端子４６を介して検出結果を送出する
。

第２図は第３図及び第４図に示した本発明の他の実施例
に於ける各部の様子も示しており、同図に於いて、波形
２１は振幅変動をともなっていない場合の等止器４２の
出力波形、波形２２は振幅変動をともなっている場合の
等止器４２の出力波形、２３，２４．２５・・・・・・
は正ピーク値、２６゜２７．２８・・・・・・は負ピー
ク値、破線２９は低域濾波器３の出力波形、破線３０は
低域濾波器５の出力波形、一点鎖線３１は閾値作成器６
で作成され比較器７ａに入力される閾値、一点鎖線３２
は閾値作成器６で作成され比較器７ｂに入力される閾値
、期間３３は振幅変動している期間、波形３４は論理和
ゲート４６の出力波形、３６は再生クロックタイミング
、３６は波形３４をクロックタイミング３６でサンプル
ホールドした波形（実際には波形３４をランチに入力し
波形３５でトリガした後のラッチ出力）である。なお、
ＮＲＺＩ変調後変調−タ列を９その波形が波形１ｏと仮
定しておく。

振幅検出に於いては、テープ・ヘッド系での劣化の内で
直流成分や低周波成分の劣化よりも振幅変動が誤りを大
きく増大させることになる。その理由は、検出時の閾値
は積分検出のごとく信号の中心レベルに設定するのでは
なく、信号の中心レベルとピークレベルとの間の所定値
に設定する必要があるので信号レベルが変動すると閾値
は最適値からずれる為である。ところが、第４図例示し
た本発明の実施例では低域濾波器３の出力は破線２９に
、低域濾波器５の出力は破線３０となっており、夫々ピ
ーク値の変動に追従している。又、閾値作成器６では下
式で示される２つの閾値Ｖ＋及びＶ−が作成される。

■＋＝　（３・Ｐ＋十Ｐ−）／４　　・・・・・・・・
・（１）■−＝　（Ｐ＋＋３・Ｐ＝）／４　　　・・・
・・・・・・＠）（ただし、Ｐ＋は低域濾波器３の出力
電位、Ｐ−は低域濾波器５の出力電位である。）この様
にして、■やは波形２２の中心レベルと正ピークとの中
点に常に設定され、Ｖ−は波形２２の中心レベルと負ピ
ークとの中点に常に設定されるのでＶ＋は一点鎖線３１
に、Ｖ−は一点鎖線３２に相当する。■＋は比較器７ａ
に、Ｖ−は比較器７ｂに印加されており、比較器７ａで
はＶ＋である一点鎖線３１に対して波形２２の電位が高
い期間だけハイレベルを出力し、比較器７ｂではＶ−で
ある一点鎖線３２に対して波形２２の電位が低い期間だ
けハイレベルを出力する。両比較器７ａ及び７ｂの出力
が論理和ゲート４５で論理和されて波形３４を出力する
。論理和ゲート４５の出力を再生クロックタイミング３
６でサンプルボールドすると波形３６となり、これは波
形１ｏをＮＲＺＩで復調したものに等しい。この様に、
期間３３に於いて振幅変動が発生しているにもがかわら
ず、検出用の閾値である一点鎖線３１及び３２が振幅変
動に追従して常に理想的な値に自動的に修正されている
。

以上、本発明について２つの実施例を挙げて説明したが
、本発明は磁気テープを記録媒体とするディジタルデー
タ記録再生装置に限られるものではなく、他の記録媒体
を使用するディジタル記録再生装置にも適用出来る。さ
らにディジタルデ−夕記録再生装置に限られるものでは
なく、ディジタルデータの伝送装置に於いても本検出方
式は適用出来るものである。

しかしながら、ディジタルＶＴＲのごとくきわめて高記
録密度を強いられるディジタルデータ記録再生装置に於
いては本発明の効果は非常に大きい。

又、本説明ではＮＲＺと積分検出の組合せの場合とＮＲ
ＺＩと振幅検出の場合を挙げているが、検出方式として
パーシャルレスポンスや多値記録にも本発明は適用出来
る。

発明の効果 以上の説明からも明白な通り、本発明はテープ・ヘッド
系での直流成分や低周波成分の劣化に帰因にして発生す
る直流レベルの変動や、テープ・ヘッド間のスペースロ
スの変化などに帰因して発生する振幅の変動を有する場
合に於いても、検出用の閾値が常に理想的な値となる様
に自動的に修正されることになる。その結果、磁気テー
プを記録媒体とした時の様に直流成分及び低周波成分の
劣化や振幅変動のはげしい伝送路（又は記録再生系）で
もＮＲＺ系の変調方式と積分検出あるいは振幅検出との
組合せが可能となる。従って、ＮＲＺ系の優位点を生か
し欠点を改善されることとなるので、より高密度記録が
可能となり、同時に誤り発生頻度を大きく低減出来るこ
とに′なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２
図は第１図、第３図及び第４図の各部の様子を示す波形
図、第３図及び第４図は本発明の第２の実施例を示すブ
ロック図、第６図は従来方式を示すブロック図、第６図
は第５図の各部の様子を示す波形図である。 ２・・・・・・正ピーク検知器、３・・・・・・低域濾
波器、４・・・・・・負ピーク検知器、５・・・・・・
低域濾波器、６・・・・・・閾値作成器、７，７ａ、７
ｂ・・・・・・比較器、４６・・・・・・論理和ゲート
。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ！ 第２図 Ｊ６、 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被検出信号の正方向ピーク値を検出する正ピーク検知器
   と、上記被検出信号の負方向ピーク値を検出する負ピー
   ク検知器と、上記正ピーク検知器の出力を低域濾波する
   第１の低域濾波器と、上記負ピーク検知器の出力を低域
   濾波する第２の低域濾波器と、この第２の低域濾波器の
   出力及び上記第１の低域濾波器の出力を基に閾値を作成
   する閾値作成器と、上記閾値と上記信号との電位比較を
   する比較器とを具備し上記比較器の出力を検出出力とす
   ることを特徴とするディジタル信号の検出装置。