JPS628843B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は信号検出装置に係り、特に磁気記録媒
体から再生されたデイジタル信号のレベルを、そ
のレベル変動があつたときでも符号誤りを極めて
少なく正確に検出し得る信号検出装置を提供する
ことを目的とする。

一般に、磁気テープ等の磁気記録媒体に記録さ
れたデイジタル信号を再生すると、磁気ヘツドの
巻線による微分特性により直流分に近い低域成分
が大きく減衰するため、従来のデイジタル信号再
生装置は既記録デイジタル信号の微分波形である
再生デイジタル信号からもとのデイジタル信号を
得るために、再生デイジタル信号のピークレベル
を検出し処理するものが多かつた。このピークレ
ベルの検出装置としては、磁気ヘツドより出力さ
れたデイジタル信号の微分波形信号を所定レベル
に増幅した後整流して更に微分し、その零クロス
点がピーク位置に対応することから、シユミツト
トリガ回路等により零クロス点を検出するものが
あつた。しかるに、この従来の信号検出装置は、
回路構成が複雑で、また微分回路等の不安定要素
も多く、再生信号にレベル変動があるときは誤動
作をまねき、記録時の原符号信号を再生する面で
忠実性に欠ける等の欠点があつた。

また、他の従来の信号検出装置として、相隣る
２つのピーク値の平均値を零レベルとし、これに
より決定したスライスレベルでアナログ信号をス
ライスしてデイジタル信号を得る装置もあつたが
（例えば特願昭56−163123号）、このものはピーク
保持回路内にパルサーが必要で、かつ、トランジ
スタの数も多く、回路構成が複雑であるなどの欠
点があつた。

本発明は上記欠点を除去したものであり、以下
第１図乃至第５図と共にその一実施例につき説明
する。

本発明はデイジタル信号再生装置内り設けられ
る信号検出装置に関するものであるが、その説明
に先立ち本発明装置により検出されるデイジタル
信号の記録装置と再生装置の概略につき説明す
る。第１図は一般的なデイジタル信号の磁気記録
装置の一例のブロツク系統図を示す。同図中、入
力端子１に入来した記録すべき２値符号のデイジ
タル信号は、変換器２を通して２段縦続接続され
た１ビツト遅延器３及び４により夫々１ビツト周
期ずつ計２ビツト周期遅延された後変換器２に帰
還される。これにより、変換器２は入力デイジタ
ル信号と変換器２の出力デイジタル信号を２ビツ
ト周期遅延して得たデイジタル信号との間で、対
応するビツト刺置の２値符号どおしの２を法とす
る加算を行ない、その加算信号を１ビツト遅延器
３に供給する一方、記録用２値符号デイジタル信
号として定電流増幅器５へ供給する。定電流増幅
器５は上記の記録用２値符号デイジタル信号を適
切な電流値に増幅した後、記録用磁気ヘツド６の
巻線に供給し、これにより磁気テープ７上に記録
させる。記録用磁気ヘツド６は例えば複数個のギ
ヤツプを有しており、磁気テープ７上に複数個の
ギヤツプに対応した複数本のトラツクを磁気テー
プ７の長手方向上に夫々同時に形成する。

第４図Ａは入力端子１に入来した入力デイジタ
ル信号の波形の一例を示し、その上部の数値は記
録すべき２値符号（原データ）を示す。また第４
図Ｂは変換器２から出力される記録用２値符号デ
イジタル信号の波形を示す。第１図に示す磁気記
録装置により磁気ヘツドの前記微分特性を考慮し
て磁気記録再生に適合した直流分を伝送しないパ
ーシヤルレスポンス方式によるデイジタル信号の
磁気記録再生ができる。

第２図は本発明装置を具備した磁気再生装置の
一例のブロツク系統図を示す。同図中、磁気テー
プ７上のマルチトラツクに記録されている第４図
Ｂに示す記録用２値符号デイジタル信号は、磁気
ヘツド８により再生されるが、その再生信号波形
は磁気ヘツド８の巻線の特性に基づく微分特性に
よつて記録電流が負から正に反転した所で正極性
パルスになり、また正から負に反転した所で負極
性パルスとなり、正極性パルスを＋１、零レベル
を０、負極性パルスを−１とした３値符号信号波
形となる。この３値符号信号は再生用増幅器９に
より所要レベルに増幅された後、クロストークキ
ヤンセラ回路１０に供給される。クロストークキ
ヤンセラ回路１０は磁気ヘツド８の複数個のヘツ
ドギヤツプに対応して複数個設けられており、再
生すべきトラツクからの３値符号信号とそれに隣
接する両側のトラツクから再生されたクロストー
クの除去された３値符号信号とが夫々供給され、
再生すべきトラツクから再生された３値符号信号
中にクロストークとして混入している両側のトラ
ツクから再生された３値符号信号を相殺除去して
クロストークの除去された３値符号信号を出力す
る。このクロストークキヤンセラ回路１０の構成
の一例としては、本出願人が先に特願昭56−
107938号にて提案した回路を使用できる。

クロストークキヤンセラ回路１０から取り出さ
れた３値符号信号は等化器１１に供給され、ここ
で磁気記録再生の過程において減衰した高域成分
を補償すると共に、適切な帯域を有する特性に合
わせられ、再生信号波形自身、符号間干渉の起き
ないよう波形等化が行なわれる。この結果、等化
器１１の出力信号波形は、符号間干渉のない＋
１、０、−１に相当する各信号レベルを有した３
値符号信号となる。この３値符号信号は２分岐さ
れ、等化器１１の出力段に設けられた反転増幅器
と非反転増幅器とを夫々経て本発明になる信号検
出装置１２に供給され、ここで＋１、−１に相当
する信号レベルが夫々＋１に、また０に相当する
信号レベルが０とされて２値符号信号に変換され
た後、記録時における元の原符号デイジタル信号
が復元されるように出力端子１３へ出力される。

第３図は本発明になる信号検出装置１２の一実
施例の回路図を示す。同図中、１４ａ，１４ｂは
夫々入力端子で、非反転増幅された等化器１１の
３値符号信号と、反転増幅された等化器１１の３
値符号信号とが夫々入来する。ここで、入力端子
１４ａよりレベル比較用演算増幅器１５ａに至る
第１の回路部と、入力端子１４ｂよりレベル比較
用演算増幅器１５ｂに至る第２の回路部とは夫々
同一構成であり、対応する部分には同一符号を付
すと共に第１の回路部を構成する回路素子には添
字ａを付し、また第２の回路部を構成する回路素
子には添字ｂを付してある。入力端子１４ａ，１
４ｂは演算増幅器１５ａ，１５ｂの反転入力端子
に接続される一方、整流用ダイオードＤ_a，Ｄ_bを
介して演算増幅器１５ａ，１５ｂの非反転入力端
子に接続される。ダイオードＤ_a，Ｄ_bのカソード
と演算増幅器１５ａ，１５ｂの非反転入力端子と
の接続点は、ピーク値保持用コンデンサＣ_a，Ｃ_b
を介して接地される一方、コレクタが接地されて
いるスイツチング用PNPトランジスタＴ_ra，Ｔ_rb
のエミツタに接続されている。更にトランジスタ
Ｔ_ra，Ｔ_rbのベースは抵抗Ｒ_a，Ｒ_bを介して入力
端子１４ａ，１４ｂに接続されている。演算増幅
器１５ａ，１５ｂの出力端子は２入力NAND回路
１６の各入力端子に接続されている。なお、トラ
ンジスタＴ_ra，Ｔ_rbの代りに他のスイツチング素
子を使用してもよいことは勿論である。

上記構成の信号検出装置１２ａにおいて、入力
端子１４ａに第４図Ｃに実線で示す３値符号信号
ａが入来するものとすると、入力端子１４ｂには
３値符号信号ａとは逆極性の３値符号信号（図
示せず）が入来する。上記の３値符号信号ａが正
方向に上昇して或るレベルになると（このときの
時刻を第４図Ｃにt₁で示す）、ダイオードＤ_aがオ
ンとなり、３値符号信号ａがダイオードＤ_aを通
してコンデンサＣ_aに印加されこれを充電する。
充電されたコンデンサＣ_aの両端間の電圧（これ
は演算増幅器１５ａの非反転入力端子の入力電圧
及びトランジスタＴ_raのエミツタ電圧でもある）
は、第４図Ｃに一点鎖線ｂで示す如く３値符号信
号ａの信号レベルの正方向の上昇に追従してそれ
よりもダイオードＤ_aの閾値電圧Ｖ_THだけ低い電
圧値で上昇していく。そして、３値符号信号ａの
信号レベルが正のピーク点を通過して今度は減少
し始めるが、コンデンサＣ_aの両端間の電圧ｂは
ダイオードＤ_a及びトランジスタＴ_raのいずれも
がオフであることから、３値符号信号ａの信号レ
ベルの減少にも拘らず上記正のピーク点における
充電電圧値が第４図Ｃに示す如くそのまま保持さ
れ続け、３値符号信号ａの信号レベルがコンデン
サＣ_aの両端間の電圧ｂに比しトランジスタＴ_ra
の閾値電圧Ｖ_TH′よりも低くなつた時刻（第４図
Ｃにt₂で示す）で始めてトランジスタＴ_raがその
ベースに印加される３値符号信号ａによりオンと
される。

トランジスタＴ_raのオンにより、コンデンサＣ
_aの充電電荷は低インピーダンスとなつたトラン
ジスタＴ_raのエミツタ・コレクタ間抵抗を介して
瞬時に放電されるため、コンデンサＣ_aの両端間
の電圧ｂは下降し略アースレベル（厳密にはトラ
ンジスタＴ_raのエミツタ・コレクタ間の損失電
圧）に到る。またこのコンデンサＣ_aの充電電荷
の放電期間中又はその直前で、３値符号信号ａの
信号レベルがコンデンサＣ_aの両端間の電圧ｂに
比しダイオードＤ_aの閾値Ｖ_TH以下となるので、
ダイオードＤ_aがオフとされる。コンデンサＣ_aの
両端間の電圧ｂが略アースレベルとなつた後は３
値符号信号ａがレベル減少し続けた後負のピーク
点を通過し、更に正方向に上昇し始めるが、前記
閾値電圧Ｖ_THよりも高くなるまでの期間中はトラ
ンジスタＴ_raがオン状態とされているから、第４
図Ｃに示す如くコンデンサＣ_aの両端間の電圧ｂ
は略アースレベルのままとされている。以下、上
記と同様の動作が繰り返される。

このようにして、トランジスタＴ_raを３値符号
信号ａによつてスイツチング制御すると共に、コ
ンデンサＣ_aの充放電を制御して得たコンデンサ
Ｃ_aの両端間の電圧ｂは、制御電圧として演算増
幅器１５ａの非反転入力端子に印加され、ここで
その反転入力端子に印加される３値符号信号ａと
レベル比較される。演算増幅器１５ａによつてレ
ベル比較された出力信号波形は、演算増幅器１５
ａがヒステリシス特性を有さないものならば第４
図Ｄに実線で示す如く、前記信号レベルａ，ｂの
交叉点でハイレベルからローレベル又はローレベ
ルからハイレベルへ変化する２値の電圧となり、
ヒステリシス特性を有する場合は同図Ｄに一点鎖
線で示す如くになる。

同様にして、演算増幅器１５ｂによつてレベル
比較されて得られた第４図Ｅに示す２値信号ｅ
は、上記演算増幅器１５ａからの同図Ｄに示す２
値信号ｄと共にNAND回路１６に印加され、ここ
で否定論理積をとられて同図Ｆに示す信号ｆとさ
れて出力端子１３へ３値符号信号検出信号として
出力される。この検出信号ｆは、磁気テープ７上
に記録されていた第４図Ｂに示す２値符号信号を
変換器２で変換する前の記録再生すべき２値符号
信号（同図Ａに示す）の原データと略対応したレ
ベルを有している。

この検出信号ｆは例えば出力端子１３よりＤ型
フリツプフロツプ（図示せず）のデータ端子に印
加され、かつ、このＤ型フリツプフロツプのクロ
ツク入力端子に第４図Ｇに示す如き位相及び周波
数のクロツクパルスを印加し、クロツクパルスの
立上りでデータ端子の入力検出信号ｆをラツチす
ることにより、Ｄ型フリツプフロツプのＱ出力端
子からは第４図Ｈに示す如く、同図Ａに示す原２
値符号信号とタイミングの合つた２値符号信号を
正確に再生出力することができる。

第５図は第１図、第２図に示す磁気記録装置及
び磁気再生装置によりＭ系列ランダム符号信号を
磁気記録再生したときの入力レベル対符号誤り率
特性を示し、横軸に本発明装置の入力端子１４
ａ，１４ｂの入力３値符号信号レベルを示す。第
５図より明らかなように、入力３値符号信号レベ
ルが1.2V_p-p〜5.5V_p-p相当までは符号誤り率が
約0.1％というように極めて低い値で一定してお
り、安定、かつ忠実に信号を検出できる。これは
前記したように、３値符号信号ａに直ちに対応し
て制御電圧ｂが生じるため、３値符号信号ａの
正、負の各ピーク点を適確にとらえることができ
るからである。

また第５図に示すように、5.5V_p-p以上の入力
３値符号信号ａに対して符号誤り率が増加する
が、これは入力レベルに対応して雑音レベルも大
となり、信号レベルが零であるにも拘らず雑音が
データとして誤動作を起す現象が生じているため
である。更に第５図に示すように入力３値符号信
号ａが1.2V_p-p以下と小なるときに符号誤り率が
増加するのは、３値符号信号ａ及び制御電圧ｂと
においてダイオードＤ_a，Ｄ_bの閾値電圧Ｖ_TH等が
存在するため、この設定値からレベル低下する変
動に対して充分な信号検出ができないからであ
る。しかし、制御電圧を一定値に設定し、入力３
値符号信号ａに対して所定レベル以上のピーク値
を検出する従来の装置に比し、本実施例によれば
符号誤り率を1/10程度に大幅に改善できることが
確められた。

なお、本発明装置は入力信号が上記の３値符号
信号以外の２値符号信号でも信号検出ができ、ま
た入力信号の正側と負側の半波整流を行なつた後
ピーク値を保持する構成であればよく、その他
種々の変形例が考えられるものである。

上述の如く、本発明になる信号検出装置は、２
値符号信号が記録されている磁気記録媒体から再
生された３値符号信号からなる入力信号を半波整
流した後ピーク値を保持する整流保持回路と、整
流保持回路内のピーク値保持手段に対して設けら
れ入力信号レベルが保持手段の保持電圧よりも一
定レベル差以下となつたとき保持手段の保持電圧
を減衰させるスイツチング手段と、ピーク値保持
手段の保持電圧と入力信号とを夫々レベル比較す
るレベル比較器とよりなるレベル検出回路部を、
入力信号の正、負の半波の夫々について設け、
夫々について設けたレベル検出回路部の各レベル
比較器の出力信号を夫々ゲート回路を通して入力
信号の振幅情報を論理出力するよう構成したた
め、上記入力信号レベルに対応して直ちに上記ピ
ーク値保持手段の保持電圧が制御電圧として生じ
るので入力信号の正、負の各ピーク点を適確に検
出でき、よつて入力信号にレベル変動が生じてい
る場合や、瞬間的な変動があつても極めて安定、
かつ、正確に入力信号の振幅情報を検出すること
ができ、特に２値符号信号が記録されている磁気
記録媒体から再生された３値符号信号が入力信号
として供給された場合は、上記制御電圧を一定値
に設定し、入力信号に対して所定レベル以上のピ
ーク値を検出した従来装置に比し符号誤り率を大
幅に改善できると共に信頼性をより高めることが
でき、またレベル検出回路部はパルサー等が不要
でトランジスタも最小個数で済むので回路構成が
簡単で、安価に構成できる等の特長を有するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なデイジタル信号の磁気記録装
置の一例を示すブロツク系統図、第２図は本発明
装置を具備した磁気再生装置の一例を示すブロツ
ク系統図、第３図は本発明になる信号検出装置の
一実施例を示す回路図、第４図Ａ〜Ｈは夫々第３
図の動作説明用信号波形図、第５図は第３図の入
力信号レベルと符号誤り率との関係の一例を示す
図である。 １……デイジタル信号入力端子、２……変換
器、３，４……１ビツト遅延器、６……記録用磁
気ヘツド、７……磁気テープ、８……再生用磁気
ヘツド、１１……等化器、１２……信号検出装
置、１３……出力端子、１４ａ，１４ｂ……３値
符号信号入力端子、１５ａ，１５ｂ……レベル比
較用演算増幅器、１６……NAND回路、Ｄ_a，Ｄ_b
……整流用ダイオード、Ｃ_a，Ｃ_b……ピーク値保
持用コンデンサ、Ｔ_ra，Ｔ_rb……スイツチング用
PNPトランジスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ２値符号信号が記録されている磁気記録媒体
   から再生された３値符号信号からなる入力信号を
   半波整流した後ピーク値を保持する整流保持回路
   と、該整流保持回路内のピーク値保持手段に対し
   て設けられ該入力信号レベルが該保持手段の保持
   電圧よりも一定レベル差以下となつたとき該保持
   手段の保持電圧を減衰させるスイツチング手段
   と、該ピーク値保持手段の保持電圧と入力信号と
   を夫々レベル比較するレベル比較器とよりなるレ
   ベル検出回路部を、該入力信号の正、負の半波の
   夫々について設け、該夫々について設けたレベル
   検出回路部の各レベル比較器の出力信号を夫々ゲ
   ート回路を通して該入力信号の振幅情報を論理出
   力するよう構成したことを特徴とする信号検出装
   置。