KR100568370B1 - 디지털 자화기록신호의 보상기록장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 재생시 왜곡특성을 고려하여 입력되는 디지털 펄스의 레벨을 다단계로 변환하고 변환된 레벨값에 상응하는 신호를 자화기록하는 디지털 자화기록신호의 보상기록장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 보상기록방법은 입력되는 디지털 펄스의 레벨전환 전 소정구간의 레벨을 증가 또는 감소시키는 제 1단계; 상기 펄스의 레벨전환 후 소정구간의 레벨을 상기 제 1 단계의 동작과 상반되게 감소 또는 증가시키는 제 2단계; 및 상기 제 1단계 및 제 2단계에서 레벨변환된 펄스에 상응하는 전류를 인가하여, 자화기록하는 제 3단계를 포함하여 이루어져, 고밀도로 기록된 디지털 펄스의 재생시 원래의 기록펄스 형태로 정상복원될 수 있도록 하는 보다 유용한 발명인 것이다.

Description

디지털 자화기록신호의 보상기록장치 및 방법{An appratus and method for pre-compensating digital signal to be recorded on a magnetic tape}

도 1은 자기기록매체를 이용한 디지털신호 기록/재생장치의 구성도이고,

도 2는 주요부분별 파형도이고,

도 3은 재생 모드시, 신호처리부의 세부 구성도이고,

도 4는 본 발명에 따른 디지털 기록신호처리부의 구성도이고,

도 5a는 도 4의 신호 보상부의 일 실시예에 따른 상세회로도이고,

도 5b는 도 4의 신호 보상부의 다른 실시예에 따른 상세회로도이고,

도 6은 도 4의 증폭부의 세부 회로도이고,

도 7은 도 5b의 주요부분별 파형도이고,

도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따라 보상기록된 신호의 재생파형을 도시한 것이고,

도 8b는 본 발명의 다른 실시예에 따라 보상기록된 신호의 재생파형을 도시한 것이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 테이프20 : 스위칭부

30 : 신호처리부34 : 증폭기

35 : CR(콘덴서/저항) 필터36 : 트랜스버셜(Transversal) 필터

40 : 펄스 발생부50 : 마이컴(Micom)

60 : 서보(Servo)부70 : 캡스턴(Capstan)모터

330 : 신호 보상기333,337 : 신호 지연기

332,335,341 : 이득 보상기334,338 : 감산기

336 : 가산기350 : 신호 기록계

351 : 반전 출력회로352 : 차동 증폭기

353 : 가변 전류원

본 발명은 디지털 펄스의 레벨을 다단계로 변환하여 자화기록하는 디지털 자화기록신호의 보상기록장치 및 방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는, 재생시 왜곡특성을 고려하여 입력되는 디지털 펄스의 레벨을 다단계로 변환하고 변환된 레벨값에 상응하는 신호를 자화기록하는 디지털 자화기록신호의 보상기록장치 및 방법에 관한 것이다.

도 1은 디지털 신호를 자화기록 및 재생하는 장치를 도시한 것으로서, 입력되는 기록/재생신호를 신호처리하는 신호처리부(30); 상기 기록/재생신호를 선택적으로 입출력하는 스위칭부(20); 기록신호를 테이프(10)에 기록하거나 또는, 상기 테이프(10)로부터 기록된 신호를 독출하는 한쌍의 비디오 헤드(A,B); 상기 테이프에 기록된 제어신호(CTL)를 독출하는 콘드롤 헤드; 상기 스위칭부(20)에 헤드 스위칭 펄스를 인가하는 펄스 발생부(40); 상기 테이프(10)를 일정속도로 이동시키는 캡스턴 모터(70); 상기 캡스턴 모터(70)를 구동시키는 서보부(60); 및 데이터의 기록재생을 위해 상기 서보부(60), 스위칭부(20), 그리고 신호처리부(30)의 동작을 제어하는 마이컴(50)을 포함하여 구성되어 있다.

상기와 같이 구성되는 디지털신호 자화기록/재생장치에서는, 기록 모드시, 입력되는 데이터를 상기 신호처리부(30)에서 기록 디지털 스트림(Digital pulse stream)으로 변환하여 일정값만큼 증폭된 후 스위칭부(20)로 입력되면, 마이컴(50)은 펄스 발생부(40)로부터 발생되는 30Hz의 헤드 스위칭신호를 스위칭부(20)에 인가하여 입력된 디지털 기록신호가, 상기 인가되는 헤드 스위칭신호에 동기되어 교번선택되는 한쌍의 비디오 헤드(A 또는 B)에 의해 테이프(10)상에 자화기록되도록 한다.

그런데, 전술한 바와 같이 테이프(10)에 자화기록된 디지털 신호는 기록시 또는 재생시에 헤드, 테이프 등과 같은 전자 변환계의 협대역화 특성에 의해 기록펄스간에 간섭이 발생하여, 도 2의 ⓑ에 도시된 바와 같이 재생신호의 피크값이 기록펄스(도 2의 ⓐ)의 반전시점과 정확하게 일치하지 않으며 재생신호의 레벨 또한 변동되어 고밀도 기록/재생에 제한을 받게 되며, 또한 펄스간 간섭에 의해 진폭저하, 피크위치이동(Peak shift) 등의 왜곡과 기록펄스 폭보다 넓은 폭을 갖게 되어 피크위치의 위상판별이나 진폭에 의해 원신호를 복원하는 것이 어려운 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 재생경로상에 별도의 필터를 추가시켜 보상하는 방법이 제안되었으며, 이에 따른 보상필터는 도 3에 도시된 바와 같이, 재생 모드시, 테이프로부터 독출되는 재생신호를 일정레벨로 증폭하는 증폭기(34); 상기 증폭된 신호의 피크치의 위상이 어긋나지 않도록 보정하는 CR(콘덴서/저항) 필터(35)와 상기 보정된 신호의 피크치 주변에 신호폭이 좁아지도록 하는 트랜스버셜 필터(36)를 포함하여 구성된다. 도 3의 보상회로는 재생되어 이득보상된 신호를 콘덴서와 저항으로 이루어진 CR 필터(35)와 트랜스버셜 필터(36)를 차례로 거치도록 하여 도 2의 ⓒ와 ⓓ에 도시된 바와 같이, 디지털 기록신호(도 2의 ⓐ)의 반전시점과, 상기 재생증폭된 신호의 상승 피크 및 하강 피크가 일치되도록 조정하고 상기와 같이 일치조정된 상승 피크 및 하강 피크를 중심으로 재생신호의 폭이 균등하게 좁아지도록 하였으나, 이미 왜곡된 특성을 갖는 고밀도 재생신호를 디지털 기록신호의 원래상태로 정상복원하는데에는 한계가 존재하였었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 재생시 발생되는 왜곡특성을 고려하여, 기록되는 디지털신호를 미리 보상하여 기록하는 디지털 자화기록신호의 보상기록장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 자화기록신호의 보상기록장치는, 입력되는 디지털 기록신호를 소정시간동안 지연시키는 지연수단; 상기 지연된 디지털 기록신호를 반전시키는 신호 반전수단; 상기 입력되는 디지털 기록신호와 상기 반전된 신호를 가산하는 제 1 가산수단; 상기 입력되는 디지털 기록신호와, 상기 가산된 신호를 가산하는 제 2 가산수단; 및 상기 제 2 가산수단에 의한 가산결과 출력되는 신호에 상응하는 신호를 자화기록하는 기록수단을 포함하여 구성되는 것에 그 특징이 있는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 디지털 자화기록신호의 보상기록방법은, 입력되는 디지털 펄스의 레벨전환 전 소정구간의 레벨을 증가 또는 감소시키는 제 1단계; 상기 펄스의 레벨전환 후 소정구간의 레벨을 상기 제 1 단계의 동작과 상반되게 감소 또는 증가시키는 제 2단계; 및 상기 제 1단계 및 제 2단계에서 레벨변환된 펄스에 상응하는 전류를 인가하여, 자화기록하는 제 3단계를 포함하여 이루어지는 것에 특징이 있는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 디지털 자화기록신호의 보상기록장치 및 방법의 일 실시예에 대해 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 5a 및 5b는 본 발명에 따른 디지털 신호처리부의 기록신호 보상회로를 상세도시한 것으로서, 도 5a는 기록신호의 전단보상회로를 나타낸 것이며, 도 5b는 기록신호의 전·후단 보상회로를 나타낸 것이다.

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도 5a의 전단보상회로의 구성을 살펴보면, 입력되는 신호를 소정시간(t)만큼 지연시키는 신호 지연기(333); 입력되는 신호의 이득을 보상시켜 출력하는 제 1 및 제 2 이득 보상기(332,335); 및 입력되는 신호와 소정시간만큼 지연된 신호를 감산하는 제 1 감산기(334)와 제 1 및 제 2 이득 보상기(332,335)로부터 각각 출력되는 신호를 가산하는 가산기(336)를 포함하여 구성되며, 도 5b의 전·후단 보상회로를 살펴보면 도 5a와 동일한 구성요소 외에, 신호 지연기(337), 제 3 이득 보상기(341), 그리고 제 2 감산기(338)를 더 포함하여 구성된다.

그리고 도 6은 상기와 같은 보상회로에서 보상출력되는 기록신호를 기록하기 위한 신호 기록계(350)의 구성을 도시한 것으로서, 입력되는 신호(Q)와, 이를 아날로그 반전시킨 신호를 동시출력하는 반전 출력회로(351); 기 설정된 기록용 정전류를 인가하는 가변 전류원(353); 및 상기 반전 출력회로(351)로부터 동시출력되는 신호를 차동증폭시킨 후, 차동증폭된 신호로 상기 정전류의 크기를 제어하는 차동 증폭기(352)를 포함하여 구성되어 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 디지털 자화기록신호의 보상기록장치의 동작에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 보상기록방법과 병행하여 상세히 설명한다.

디지털 펄스 스트림신호(도 2의 ⓐ)는 도 4에서와 같이 신호 보상기(330)로 입력되고 상기 신호 보상기(330)는 하이 및 로우 레벨을 갖는 디지털 펄스 스트림신호를 각 레벨에 대해 2단계의 레벨을 갖는 신호로 변환하는 과정을 수행하게 되는데, 바람직하게 전·후단 신호보상이 이루어지는 도 5b의 회로도와 도 7의 파형도를 참조하여 기록신호 보상과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

입력되는 도 7의 ①과 같은 디지털 펄스 스트림신호는 제 1 신호 지연기(337)에 의해 소정시간(Δt)동안 지연된 후, 제 2 감산기(338)에 의해 반전된 지연되지 않은 기록펄스와 가산되고, 상기 제 1 신호 지연기(337)에 의해 지연된 도 7의 ② 신호는 제 2 신호 지연기(333)로 입력되어 상기 소정시간(Δt)동안 다시 지연되게 된다. 상기와 같이 제 2 신호 지연기(333)에 의해 재(再) 지연되어 원래의 디지털 기록펄스로부터 소정시간의 두배(2·Δt)만큼 지연출력되는 도 7의 ③ 신호는, 상기 제 1 신호 지연기(337)에 의해 1회 지연된 신호(도 7의 ②)와 함께 제 1 감산기(334)의 두 입력단으로 인가되고 상기 제 1 감산기(334)는 상기 제 2 신호 지연기(333)의 출력신호를 반전시켜 상기 제 1 신호 지연기(337)의 출력신호와 가산시켜 도 7의 ⑤와 같은 신호를 생성한 뒤 제 3 이득 보상기(335)로 입력하게 된다. 상기 제 2 감산기(338) 및 제 1 신호 지연기(337)로부터 출력되는 신호 또한 마찬가지로 제 1 및 제 2 이득 보상기(341,332)로 각각 입력되고, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 이득 보상기(341,332,335)는 입력된 신호를 기록전류의 최적 레벨값에 상응하는 만큼 각각 이득보상하여, 상기와 같이 이득보상된 각각의 신호는 가산기(336)에 의해 가산된 후 도 7의 ⑥과 같이, 디지털 기록펄스(①)가 상승반전하거나 또는 하강반전하는 시점을 전·후로 하여, 기록펄스의 하이 또는 로우 레벨이 각기 2단계의 레벨을 갖는 디지털 기록펄스로 변환하게 된다.

상기와 같이 2단계의 레벨로 변환된 디지털 기록펄스는 신호 기록계(350)로 출력되고, 상기 신호 기록계(350)내의 반전 출력회로(351)는 입력된 디지털 기록펄스(Q)와, 이를 반전시킨 기록펄스를 동시출력한다. 차동 증폭기(352)는 상기 동시출력되는 양 기록펄스를 차동증폭하여 2단계의 기록펄스에 실린 불필요한 직류성분 을 제거하고, 차동증폭된 신호를 가변 전류원(353)에 인가함으로써 상기와 같이 인가된 차신호에 상응하는 기록용 정전류가 테이프(10)를 자화시켜 신호가 기록되게 한다.

상기와 같이 디지털 기록펄스의 레벨전환 전·후단을 2단계의 레벨로 변환하여 기록하되 특히, 자화기록되는 디지털 펄스의 전·후단의 반전시점에서 인가되는 전류가 더 큰 세기로 가변인가되도록 함으로써, 이로부터 자화재생되는 신호는 도 8b에서와 같이, 피크를 중심으로 신호산의 폭이 감소되어 펄스의 반전시점이 보다 두드러지며 신호레벨 또한 균등하고 왜곡의 정도도 훨씬 감소되어, 원래의 기록펄스에 보다 가깝게 복원됨을 알 수 있게 된다.

전술한 바와 같이 디지털 기록펄스의 전·후단을 2단계의 레벨로 변환하여 기록하는 상기 실시예와는 달리, 디지털 기록펄스의 전단만을 2단계의 레벨로 변환하여 기록하는 다른 실시예는 도 5a에 도시된 바와 같이 보다 간단히 구성되어질 수 있으며, 이 과정을 설명하면, 신호 보상기(330)로 입력되는 디지털 기록신호가 제 1 이득 보상기(332)에 의해 최적의 기록전류 레벨에 상응하는 만큼 레벨보상되고 이와 동시에, 신호 보상기(330)로 입력되는 상기 디지털 기록신호는, 신호 지연기(333)에 의해 일정시간 동안 지연된 후 출력되는 신호와 함께 제 1 감산기(334)에 의해 감산되며 상기 감산결과 출력되는 신호는 제 2 이득 보상기(335)에 의해 기록전류 레벨에 따라 적정 이득값만큼 레벨이 보상된다. 이와 같이 하여 상기 제 1 및 제 2 이득 보상기(332,335)로부터 출력되는 신호는 가산기(336)에 의해 가산 출력되며 가산출력되는 신호가 신호 기록계(350)를 거쳐 테이프에 자화기록되는 과정은 앞서 언급한 일 실시예에서와 동일하게 수행된다. 이와 같이 디지털 기록펄스의 전단을 2단계의 레벨로 변환하여 기록펄스의 전단에서의 반전시점에서 자화기록되는 정전류가 큰 폭으로 증가 또는 감소되도록 함으로써, 상기와 같이 자화기록된 테이프로부터 재생되는 신호는 도 8a에 도시된 바와 같이, 종래에 비해 왜곡이 많이 감소되었음을 알 수 있으며 전술한 도 5b의 실시예와 어느 정도 동일한 효과를 얻을 수 있게 된다.

상기와 같이 구성되고 이루어지는 본 발명에 따른 디지털 자화기록신호의 보상기록장치 및 방법은, 디지털 펄스의 자화 기록/재생시 재생되는 파형의 왜곡을 감소시키기 위해, 상기 왜곡특성을 고려하여, 기록전에 디지털 펄스를 미리 보상시켜 자화기록함으로써, 특히 고밀도로 기록된 디지털 펄스의 재생시 원래의 기록펄스 형태로 정상복원될 수 있도록 하는 보다 유용한 발명인 것이다.

Claims (10)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 디지털신호의 자화기록장치에 있어서,

   입력되는 디지털 기록신호를 소정시간동안 지연시키는 지연수단;

   상기 지연된 디지털 기록신호를 반전시키는 신호 반전수단;

   상기 입력되는 디지털 기록신호와 상기 반전된 신호를 가산하는 제 1 가산수단;

   상기 입력되는 디지털 기록신호와, 상기 가산된 신호를 가산하는 제 2 가산수단; 및

   상기 제 2 가산수단에 의한 가산결과 출력되는 신호에 상응하는 신호를 자화기록하는 기록수단을 포함하여 구성되는 디지털 자화기록신호의 보상기록장치.
7. 디지털신호의 자화기록장치에 있어서,

   입력되는 디지털펄스에서 상승 반전후의 펄스레벨을 다단계로 변환시키는 전단 변환수단;

   상기 입력되는 디지털펄스에서 하강 반전후의 펄스레벨을 다단계로 변환시키 는 후단 변환수단;

   상기 다단계 레벨로 변환된 양 신호를 합성하는 합성수단; 및

   상기 합성된 신호에 상응하는 신호를 자화기록하는 기록수단을 포함하여 구성되는 디지털 자화기록신호의 보상기록장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 기록수단은,

   상기 합성된 신호를 반전시키는 반전수단;

   상기 합성된 신호와 상기 반전된 신호의 차신호를 검출하는 검출수단;

   상기 검출된 차신호를 증폭하는 증폭수단; 및

   상기 증폭된 신호를 이에 상응하는 전류로 변환하여 자화기록하는 자화수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 자화기록신호의 보상기록장치.
9. 디지털신호의 자화기록방법에 있어서,

   입력되는 펄스를 기 설정된 시간동안 지연시키는 제 1단계;

   상기 지연된 펄스를 반전시키는 제 2단계;

   상기 입력되는 펄스와 상기 반전된 펄스를 가산하는 제 3단계; 및

   상기 지연된 펄스와, 상기 가산된 펄스를 가산하는 제 4단계를 포함하여 이루어지는 디지털 자화기록신호의 보상기록방법.
10. 디지털신호의 자화기록방법에 있어서,

    입력되는 디지털 펄스의 레벨전환 전 소정구간의 레벨을 증가 또는 감소시키는 제 1단계;

    상기 펄스의 레벨전환 후 소정구간의 레벨을 상기 제 1 단계의 동작과 상반되게 감소 또는 증가시키는 제 2단계; 및

    상기 제 1단계 및 제 2단계에서 레벨변환된 펄스에 상응하는 전류를 인가하여, 자화기록하는 제 3단계를 포함하여 이루어지는 디지털 자화기록신호의 보상기록방법.

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