JPH08147893A - ディジタル信号処理方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 記録側にプリコーダが不要でありながら誤り
伝播を制限可能なＰＲ方式を磁気記録再生系に適用でき
るディジタル信号処理方法を提供すること。 【構成】 ディジタル信号をＮＲＺＩ符号に変換して記
録媒体に記録し、前記記録媒体より再生した再生信号か
ら前記ディジタル信号の復号信号を得るディジタル信号
処理方法において、前記記録媒体からの再生信号に対し
て周波数特性が（１＋Ｄ）（Ｄは１ビット遅延演算子）
で表される信号処理を施して多値信号とし、前記多値信
号に対してインタリーブドＮＲＺＩ符号のビタビ復号を
施し、前記ビタビ復号信号と１ビット前の前記ディジタ
ル信号の復号信号との排他的論理和をとって前記ディジ
タル信号の復号信号を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル信号を記録
し、さらに、そのディジタル信号を再生して復号するデ
ィジタル信号処理方法およびその装置に係り、特に、再
生信号をビタビ復号で検出する装置に適用して有効な技
術に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録系の伝達特性は微分形であり、
さらに、磁気ヘッドと記録再生回路との信号の授受に回
転トランスを用いているため、信号の低周波成分は記録
再生できない。

【０００３】このため、記録しようとする信号を変換し
て低周波成分を低減する変調あるいは記録符号化と呼ば
れる操作が行われている。

【０００４】これまでに、様々な特徴のある変調方式が
提案されてきた。

【０００５】これらのなかに、パーシャルレスポンス
（ＰＲ：Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）クラスIV
に属するＮＲＺＩあるいはＰＲ（１，−１）と呼ばれる
変調方式や、同じくＰＲクラスIVに属するインタリーブ
ドＮＺＲＩあるいはＰＲ（１，０，−１）と呼ばれる変
調方式がある。

【０００６】これらの符号については、例えば、下記文
献Ｉに記載されている。

【０００７】Ｉ 江藤良純 他著 「ディジタルビデオ
記録技術」 （１９９０年８月 日刊工業新聞社発行 ｐ．４６−４
８） 前記したように、磁気記録再生系は微分特性を有するた
め、データを記録再生すると信号波形が広がり符号間干
渉を生じる。

【０００８】ＰＲ方式は，この符号間干渉を積極的に利
用して符号のパワースペクトラムを伝送路の伝達特性に
適するように整形する方式といえる。

【０００９】パーシャルレスポンスクラスIVのインパル
ス応答特性ｆ（Ｄ）は、下記（１）で表される。

【００１０】

【数１】 ｆ（Ｄ）＝（１−Ｄ）（１＋Ｄ）＊＊ｎ
（１） （Ｄ：１ｂｉｔ遅延演算子；＊＊：べき乗） ｎは０以上の整数値であり、ｎ＝０のときＰＲ（１，−
１）、ｎ＝１のときＰＲ（１，０，−１）（単にＰＲ４
とも呼ばれる）である。

【００１１】ＰＲ（１，−１）の周波数特性は、低周波
域で利得が小さく、記録再生しにくい低周波成分を制限
するのに適している。

【００１２】また、ＰＲ（１，０，−１）の周波数特性
は、低周波域に加え高周波成分も抑圧する帯域通過型の
特性を持ち、雑音の高周波成分を減衰させる効果があ
る。

【００１３】図５は、従来の、ＰＲクラスIVに属するＰ
Ｒ（１，０，−１）を用いた磁気記録再生システムの概
略構成を示すブロック図である。

【００１４】図５において、まず、記録しようとする”
０”、”１”で表現されるディジタル信号は、記録信号
入力端子１から入力され、ＮＲＺＩ符号化器２に通され
てＮＲＺＩ符号に変換される。

【００１５】ＮＲＺＩ符号は、記録信号に”１”が現れ
たときに極性が反転する符号である。

【００１６】ここでいう極性反転とは、信号値が”１”
から”０”に、あるいは、”０”から”１”に変化する
ことをいう。

【００１７】ＮＲＺＩ符号化器２は、１ビット遅延素子
３と「モジュロ２」のディジタル加算器４からなる。

【００１８】ＮＲＺＩ符号化器２は、１／（１＋Ｄ）で
表現される特性を持つことになる。

【００１９】次に，ＮＲＺＩ符号はプリコーダ１４に入
力される。

【００２０】ＰＲ方式では、前記したように再生波形に
符号間干渉が含まれており、もとのデータを再生するた
めには、前記符号間干渉を取り除く必要がある。

【００２１】プリコーダ１４は、ＮＲＺＩ符号に記録再
生系で付与するものとは逆の符号間干渉を予め加えるた
めのものである。

【００２２】プリコーダ１４は、ＮＲＺＩ符号化器２と
同じ構成の回路であり、その特性は１／（１＋Ｄ）で表
される。

【００２３】一般には、ＮＲＺＩ符号化器２とプリコー
ダ１４をあわせてプリコーダと呼ぶ場合もあるが、本明
細書ではこれらを区別して表現している。

【００２４】プリコーダ１４の出力信号は、記録再生系
５に送られ、磁気ヘッド６ａにより磁気媒体７に記録さ
れ、磁気ヘッド６ｂで再生される。

【００２５】記録再生系５は（１−Ｄ）の微分特性を持
つことが知られている。

【００２６】再生信号は、ＰＲ等化器８に入力される。

【００２７】ＰＲ等化器８は、１ビット遅延素子３と加
算器９からなる（１＋Ｄ）の特性の回路である。

【００２８】記録再生系５の特性（１−Ｄ）とあわせて
（１−Ｄ）（１＋Ｄ）となり、ＰＲクラスIVのインパル
ス応答ｆ（Ｄ）が実現される。

【００２９】ＰＲ等化器８の出力はデータ弁別回路３１
に入力される。

【００３０】ＰＲ等化器８は加算器９を用いているため
その出力は多値信号であり、”１”、”０”、”−１”
の３値信号となる。

【００３１】データ弁別回路３１は、ＰＲ等化器８にお
ける加算を「モジュロ２」の加算とした場合の出力信号
に変換するもので、入力信号が”０”ならば”０”
を、”１”または”−１”ならば”１”を出力するもの
である。

【００３２】「モジュロ２」の演算において加算と減算
は等価であるから、ＮＲＺＩ符号化器２からデータ弁別
回路３１までの全体の特性は１となり、記録した信号が
得られることになる。

【００３３】しかしながら、磁気媒体７の交換が求めら
れるシステム、例えば、ＶＴＲ（Ｖｉｄｅｏ Ｔａｐｅ
Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）や計算機用ＭＴ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ
Ｔａｐｅ）装置では、磁気媒体７上の記録信号の形式
が規格等により決定されている。

【００３４】このため、ＮＲＺＩ符号化器２の出力信号
を磁気媒体７に記録するよう決められたシステムでは、
プリコーダ１４をＮＲＺＩ符号化器２と記録再生系５の
間に置くことはできない。

【００３５】そのため、記録系にプリコーダを用いずに
ＰＲ方式を適用する従来技術として、例えば、特開平５
−３２５４２５公報に記載されている「符号検出装
置」、特開平５−３０７８３７公報に記載されている
「ディジタル信号記録再生方式及び装置」、特願平５−
２２１９５０号に記載されている「ディジタル信号の再
生方式及びディジタル信号記録再生装置」等が知られて
いる。

【００３６】また、ＰＲ方式と並んでＳ／Ｎ比（Ｓｉｇ
ｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）向上に有効な技
術として利用されるものに、ビタビ復号あるいは最尤復
号と呼ばれるものがある。

【００３７】この方式については、例えば、前記文献Ｉ
の７２頁から８４頁に記載されている。

【００３８】ビタビ復号は、再生信号が符号間干渉によ
る相関を有することを利用し、信号成分の全電力を復号
に使用することでＳ／Ｎ比を向上させるものである。

【００３９】メモリ長Ｌのチャンネルでは２＊＊Ｌ個
（＊＊はべき乗を表す）の異なる符号間干渉の組み合わ
せが生じ、この各々の組み合わせを状態と呼ぶ。

【００４０】ビタビ復号は、各時刻における再生信号か
ら最も確からしい状態を選択することにより復号するも
のである。

【００４１】ビタビ復号回路は、使用する記録符号によ
り符号間干渉の組み合わせが異なるため、必要なレジス
タ数や演算器の構成は様々であり、その回路規模も様々
である。

【００４２】その中にあって、ＮＲＺＩ符号やインタリ
ーブドＮＲＺＩ符号のビタビ復号回路は、比較的小規模
の回路で実現可能であることが知られている。

【００４３】

【発明が解決しようとする課題】ＰＲクラスIVの周波数
特性は磁気記録系の特性に近く、Ｓ／Ｎ比向上に有効な
技術である。

【００４４】ところが、記録側のプリコーダの有無によ
り媒体上に記録される信号が異なるため、媒体互換が必
要なＶＴＲや計算機用ＭＴ等では、規格に未採用のＰＲ
方式は利用できないという問題点があった。

【００４５】一方、図５の磁気記録再生システムは線形
系であるから、ブロックの順番を入れ替えてもシステム
の特性は変化しない。

【００４６】したがって、プリコーダ１４をデータ弁別
回路３１の後に置くことも可能である。

【００４７】しかし、記録再生系５で１ビットでも誤り
が生じると、プリコーダ１４内のフィードバックループ
により誤りが無限に伝播する恐れがあり、実際の装置に
は用いられていない。

【００４８】また、プリコーダを用いずにＰＲ方式を適
用する従来技術として公知の、特開平５−３２５４２５
公報に記載されている「符号検出装置」では、インタリ
ーブドＮＲＺＩ符号の性質を利用しているためＰＲ
（１、０、−１）にしか適用できず、また、復号回路が
複雑であるという問題点があった。

【００４９】また、特開平５−３０７８３７公報に記載
されている「ディジタル信号記録再生方式及び装置」で
は、ＰＲチャンネルの出力信号を多値信号として信号処
理を行うため、高次の応答特性を持つＰＲ方式に適用す
る場合、多値識別回路及び演算回路が複雑になるという
問題点があった。

【００５０】また、特願平５−２２１９５０号の「ディ
ジタル信号の再生方式及びディジタル信号記録再生装
置」では、再生側にＮＲＺＩ符号化回路が含まれる構成
であるため、ＮＲＺＩ符号の記録再生に適用すると再生
側にＮＲＺＩ符号化回路と復号回路を持つことになり、
装置が複雑化するという問題点があった。

【００５１】また、ビタビ復号もＰＲ方式と並んでＳ／
Ｎ比向上に有効な技術であるが、使用する記録符号によ
っては回路規模が膨大になるという問題がある。

【００５２】本発明は、前記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、本発明の目的は、ディジ
タル信号処理方法およびその装置において、記録側にプ
リコーダが不要でありながら誤り伝播を制限可能なＰＲ
方式を磁気記録再生系に適用できる技術を提供すること
にある。

【００５３】本発明の他の目的は、ディジタル信号処理
方法およびその装置において、小規模の回路で実現可能
なビタビ復号回路を、ＮＲＺまたはＮＲＺＩ記録の記録
符号を使用する磁気記録再生系に適用するできる技術を
提供することにある。

【００５４】本発明の前記目的並びにその他の目的及び
新規な特徴は、本明細書の記載及び添付図面によって明
らかにする。

【００５５】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。

【００５６】（１）ディジタル信号をＮＲＺＩ符号に変
換して記録媒体に記録し、前記記録媒体より再生した再
生信号から前記ディジタル信号の復号信号を得るディジ
タル信号処理方法において、前記記録媒体からの再生信
号に対して周波数特性が（１＋Ｄ）（Ｄは１ビット遅延
演算子）で表される信号処理を施して多値信号とし、前
記多値信号に対してインタリーブドＮＲＺＩ符号のビタ
ビ復号を施し、前記ビタビ復号信号と１ビット前の前記
ディジタル信号の復号信号との排他的論理和をとって前
記ディジタル信号の復号信号を得ることを特徴とする。

【００５７】（２）ディジタル信号を記録媒体に記録
し、前記記録媒体より再生した再生信号から前記ディジ
タル信号の復号信号を得るディジタル信号処理方法にお
いて、前記記録媒体からの再生信号に対してＮＲＺＩ符
号のビタビ復号を施し、前記ビタビ復号信号と１ビット
前の前記ディジタル信号の復号信号との排他的論理和を
とって前記ディジタル信号の復号信号を得ることを特徴
とする。

【００５８】（３）ディジタル信号をＮＲＺＩ符号に変
換して記録媒体に記録し、前記記録媒体より再生した再
生信号から前記ディジタル信号の復号信号を得るディジ
タル信号処理装置において、前記記録媒体からの再生信
号が入力され、周波数特性が（１＋Ｄ）（Ｄは１ビット
遅延演算子）で表される信号処理を施して多値信号を出
力する等化回路と、前記等化回路からの多値信号が入力
されるインタリーブドＮＲＺＩ符号のビタビ復号回路
と、前記ビタビ復号回路からのビタビ復号信号と１ビッ
ト前の前記ディジタル信号の復号信号との排他的論理和
をとって前記ディジタル信号の復号信号を出力するプリ
コーダとを有することを特徴とする。

【００５９】（４）ディジタル信号を記録媒体に記録
し、前記記録媒体より再生した再生信号から前記ディジ
タル信号の復号信号を得るディジタル信号処理装置にお
いて、前記記録媒体からの再生信号が入力されるＮＲＺ
Ｉ符号のビタビ復号回路と、前記ビタビ復号回路からの
ビタビ復号信号と１ビット前の前記ディジタル信号の復
号信号との排他的論理和をとって前記ディジタル信号の
復号信号を出力するプリコーダとを有することを特徴と
する。

【００６０】

【作用】前記（１）または（３）の手段によれば、プリ
コーダを用いずに、ディジタル信号をＮＲＺＩ符号に変
換して記録媒体に記録し、その再生信号にインタリーブ
ドＮＲＺＩ符号のビタビ復号を施した後、ＰＲ等化器に
入力し、ディジタル信号を復号する。

【００６１】前記（２）または（４）の手段によれば、
プリコーダを用いずに、ディジタル信号を直接記録媒体
に記録し、その再生信号にＮＲＺＩ符号のビタビ復号を
施した後、ＰＲ等化器に入力し、ディジタル信号を復号
する。

【００６２】次に、インタリーブドＮＲＺＩ符号のビタ
ビ復号回路について説明する。

【００６３】インタリーブドＮＲＺＩ符号は、各タイム
スロットを一つおきに見るとＮＲＺＩ符号として取り扱
えることが知られている。

【００６４】したがって、ＮＲＺＩ符号のビタビ復号回
路を利用してインタリーブドＮＲＺＩ符号を復号でき
る。

【００６５】そこで、ＮＲＺＩ符号のビタビ復号回路に
ついて説明する。

【００６６】図６は、ＮＲＺＩ符号の記録再生系を示す
図であり、ＮＲＺＩ符号を適用したディジタル信号記録
再生装置の概略構成を示す図である。

【００６７】記録信号（ａｋ）は、プリコーダ２により
ＮＲＺＩ符号（ｂｋ）に変換される。

【００６８】ＮＲＺＩ符号（ｂｋ）は、（１−Ｄ）の特
性を持つ記録再生系５を通って再生信号（ｚｋ）となる
が、これに雑音（ｎｋ）が加わったものが実際の再生信
号（ｙｋ）である。

【００６９】時刻（ｋ）の状態（ｓｋ）を（ｓｋ＝ｂ
ｋ）で与えれば、時刻（ｋ）の状態（ｓｋ）と時刻（ｋ
＋１）のＮＲＺＩ符号（ｂｋ＋１）から時刻（ｋ＋１）
の再生信号（ｚｋ＋１）が決定される。

【００７０】状態（ｓｋ）は、ＮＲＺＩ符号（ｂｋ）
が”１”または”０”であるから、状態数は２である。

【００７１】この状態遷移図を図７に、状態遷移図を時
系列的に接続したトレリス線図を図８に示す。

【００７２】ここで、ＮＲＺＩ符号（ｂｋ）が”１”の
状態をＳ１、ＮＲＺＩ符号（ｂｋ）が”０”の状態をＳ
０としている。

【００７３】図８のトレリス線図に示す状態間のパスの
うち、最も確からしいパスを選択する方法がビタビ復号
である。

【００７４】パスの選択方法の詳細は、前記文献Ｉの７
７頁から８３頁に記載されているので省略する。

【００７５】確からしいパスが確定したら、状態（Ｓ
１）から状態（Ｓ０）に、または、状態（Ｓ０）から状
態Ｓ１に遷移するパスで”１”を出力し、状態遷移が起
こらないパスでは”０”を復号信号として出力すれば、
記録信号（ａｋ）が得られる。

【００７６】時刻（ｋ）において状態（Ｓ０）にあり、
Ｔ回の状態遷移を経て時刻（ｋ＋ｉ）に状態（Ｓ０）に
なったとする。

【００７７】このとき、Ｔは偶数である。

【００７８】なぜなら、図８のトレリス線図から明らか
なように、状態（Ｓ０）から１回状態遷移すれば状態
（Ｓ１）になり、時刻（ｋ＋ｉ）に状態（Ｓ０）になる
ためには、あと少なくとも１回は状態遷移しなければな
らないからである。

【００７９】ここで、時刻（ｋ）から（ｋ＋ｉ）の間に
復号誤りがおきたと仮定する。

【００８０】状態遷移回数が同じくＴ回であれば遷移時
刻に誤りがあることになり、１回の遷移時刻誤りに付
き、復号信号では本来の遷移時刻と誤って遷移した時刻
に２回誤りが生じることになる。

【００８１】また、状態遷移回数がＴ’（≠Ｔ）回で遷
移時刻の誤りはなかったものとすると、Ｔ’も偶数であ
るから状態遷移の誤り回数｜Ｔ’−Ｔ｜（ただし｜・｜
は・の絶対値）は偶数である。

【００８２】したがって、復号信号における誤り回数も
偶数である。

【００８３】同様に、時刻（ｋ）の状態（Ｓ０）からＴ
回の状態遷移を経て時刻（ｋ＋ｉ）に状態（Ｓ１）にな
った場合、時刻（ｋ）の状態（Ｓ１）からＴ回の状態遷
移を経て時刻（ｋ＋ｉ）に状態（Ｓ１）になった場合、
時刻（ｋ）の状態（Ｓ１）からＴ回の状態遷移を経て時
刻（ｋ＋ｉ）に状態（Ｓ０）になった場合にも、復号信
号に生じる誤りが偶数個であることは、図８のトレリス
線図から明らかである。

【００８４】以上のことから、ＮＲＺＩ符号のビタビ復
号において誤りが発生する場合は、必ず偶数個の誤りが
発生することになる。

【００８５】また、インタリーブドＮＲＺＩ符号のビタ
ビ復号では、１タイムスロットおきに２つの系列に分割
し、それぞれをＮＲＺＩ符号のビタビ復号回路で復号
し、それを再び時間多重して１つの復号信号としてい
る。

【００８６】各々のＮＲＺＩ符号の復号信号が偶数個の
誤りを含むから、インタリーブドＮＲＺＩ符号のビタビ
復号信号も偶数個の誤りを含む。

【００８７】図７の状態遷移図は、記録信号（ａｋ）と
ＮＲＺＩ符号（ｂｋ＝Ｓｋ）の関係を示すプリコーダの
状態遷移図でもある。

【００８８】これを見ると、その時点の状態に関わら
ず、記録信号（ａｋ）が”１”のときに状態遷移を
し、”０”のときには状態遷移をしていない。

【００８９】したがって、一度誤入力により誤った状態
遷移をしてしまうとそのまま誤った状態遷移を続け、次
に再び誤入力があると誤った状態遷移をした結果、正常
な状態遷移に戻ることになる。

【００９０】このことから、プリコーダの入力に奇数個
の誤りがあると最終的に誤った状態遷移になるため誤り
が無限に伝播するが、偶数個の誤りであれば最終的には
正常な状態遷移となり、誤りは伝播しないことがわか
る。

【００９１】したがって、プリコーダを記録側に配置せ
ず、再生側のＮＲＺＩ符号のビタビ復号回路の後に配置
すれば、プリコーダに入力される誤りは偶数個となるた
め、プリコーダによる誤り伝播を防止することができ
る。

【００９２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００９３】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。

【００９４】［実施例１］図１は本発明の一実施例（実
施例１）であるディジタル信号記録再生装置の概略構成
を示す図である。

【００９５】図１において、１は記録信号入力端子、２
はＮＲＺＩ符号化回路、３は１ビット遅延素子、４は
「モジュロ２」の加算器、５は磁気記録再生系、６ａお
よび６ｂは磁気ヘッド、７は磁気媒体、８はＰＲ等化
器、９は加算器、１０はインタリーブドＮＲＺＩ符号用
ビタビ復号回路、１１はデマルチプレクサ、１２ａおよ
び１２ｂはＮＲＺＩ符号用ビタビ復号回路、１３はマル
チプレクサ、１４はプリコーダ、１５は再生信号出力端
子である。

【００９６】図２は、図１に示すディジタル信号記録再
生回路のタイムチャートの一例を示す図である。

【００９７】図２において、ＣＬＫはクロック、２ａは
記録信号入力端子１から入力される記録信号、２ｂはＮ
ＲＺＩ符号化回路２から出力されるＮＲＺＩ信号、２ｃ
は磁気ヘッド６ｂにより磁気媒体７から再生された再生
信号、２ｄはＰＲ等化器８から出力される等化信号、２
ｅ，２ｆはＰＲ等化器８から出力される等化信号（２
ｄ）の１タイムスロット毎の等化信号、２ｇ，２ｈはＮ
ＲＺＩ符号用ビタビ復号回路（１２ａ，１２ｂ）のビタ
ビ（ＮＲＺＩ）復号信号、２ｉはインタリーブドＮＲＺ
Ｉ符号用ビタビ復号回路１０のＩ−ＮＲＺＩ復号信号、
２ｊはプリコーダ１４の出力信号である。

【００９８】なお、図２に示すタイムチャートでは、各
系列のビタビ（ＮＲＺＩ）復号信号（２ｇ，２ｈ）は、
ＮＲＺＩビタビ復号回路（１２ａ，１２ｂ）中のメモリ
ビット数（ｎビット）分だけ遅延し、このため、Ｉ−Ｎ
ＲＺＩ復号信号（２ｉ）、プリコーダ１４の出力信号
（２ｊ）も図２よりｎビット遅延する。

【００９９】以下、図１および図２を用いて、本実施例
１の動作について説明する。

【０１００】記録信号入力端子１から入力される記録信
号（２ａ）は、ＮＲＺＩ符号化回路２に入力され、ＮＲ
ＺＩ信号（２ｂ）に変換される。

【０１０１】ＮＲＺＩ符号化回路２の特性は、１ビット
遅延演算子をＤとして、１／（１＋Ｄ）である。

【０１０２】ＮＲＺＩ信号（２ｂ）は、磁気記録再生系
５に入力されて、磁気ヘッド６ａにより磁気媒体７に記
録される。

【０１０３】前記磁気媒体７に記録されたＮＲＺＩ信号
（２ｂ）は、磁気ヘッド６ｂにより再生され、再生信号
（２ｃ）となる。

【０１０４】磁気記録再生系５の応答特性は（１−Ｄ）
で表現される微分特性であることが知られている。

【０１０５】再生信号（２ｃ）は、ＰＲ等化器８に入力
される。

【０１０６】ＰＲ等化器８は（１＋Ｄ）の応答特性を持
ち、記録再生系５とあわせた応答特性は（１−Ｄ）（１
＋Ｄ）であり、ＰＲ（１，０，−１）チャンネルとな
る。

【０１０７】再生信号（２ｃ）は、ＰＲ等化器８におい
て、１ビット遅延素子３で遅延した再生信号（２ｃ）と
加算器９で加算され、等化信号（２ｄ）として出力され
る。

【０１０８】等化信号（２ｄ）は、インタリーブドＮＲ
ＺＩ符号用ビタビ復号回路１０に入力される。

【０１０９】インタリーブドＮＲＺＩ符号用ビタビ復号
回路１０は、入力された等化信号（２ｄ）をデマルチプ
レクサ１１で１タイムスロットごとに２つの系列の信号
（２ｅ，２ｆ）分離し、それぞれをＮＲＺＩ符号用ビタ
ビ復号回路１２ａおよび１２ｂに入力する。

【０１１０】ＮＲＺＩ符号用ビタビ復号回路（１２ａ，
１２ｂ）は、入力信号が”１”または”−１”のとき”
１”を、入力信号が”０”のとき”０”を出力するもの
であり、入力信号の判定にビタビ復号を用いる回路であ
る。

【０１１１】ＮＲＺＩ符号用ビタビ復号回路（１２ａ，
１２ｂ）は、前記文献Ｉの８３頁に記載されているよう
に公知である。

【０１１２】ＮＲＺＩ符号用ビタビ復号回路１２ａおよ
び１２ｂのそれぞれのビタビ（ＮＲＺＩ）復号信号（２
ｇ，２ｈ）は、マルチプレクサ１３により１つの復号信
号に時間多重され、Ｉ−ＮＲＺＩ復号信号（２ｉ）とし
て出力される。

【０１１３】インタリーブドＮＲＺＩ符号用ビタビ復号
回路１０のＩ−ＮＲＺＩ復号信号（２ｉ）は、プリコー
ダ１４に入力され、プリコーダ１４から復号信号である
記録信号（２ｊ）が出力される。

【０１１４】プリコーダ１４は、ＮＲＺＩ符号化回路２
と同じ構成であり、その特性は１／（１＋Ｄ）である。

【０１１５】ＮＲＺＩ符号化回路２からプリコーダ１４
までの全体の特性は、「モジュロ２」の演算においては
加算と減算は等価であるから１の特性になり、記録信号
が復号されることになる。

【０１１６】ＮＲＺＩ符号用ビタビ復号回路１２ａおよ
び１２ｂにおいて生じる復号誤りは、必ず偶数個であ
る。

【０１１７】これらの復号信号を時間多重したインタリ
ーブドＮＲＺＩ符号用ビタビ復号回路１０の出力信号に
おいても、復号誤りは必ず偶数個になる。

【０１１８】この出力信号をプリコーダ１４に入力する
と、奇数個目の復号誤りによりプリコーダ１４の出力信
号は誤り伝播を生じ、偶数個目の復号誤りにより誤り伝
播が止まる。

【０１１９】したがって、本実施例によれば無限の誤り
伝播を生じる恐れはない。

【０１２０】本実施例１によれば、記録側にプリコーダ
を用いなくてもＰＲ（１，０，−１）を実現でき、媒体
互換が必要なＶＴＲや計算機用ＭＴ等でも規格に未採用
のＰＲ（１，０，−１）方式を利用することが可能とな
る。

【０１２１】また、ビタビ復号回路によりＳ／Ｎ比を向
上させることが可能となる。

【０１２２】［実施例２］図３は、本発明の他の実施例
（実施例２）であるディジタル信号記録再生装置の概略
構成を示すである。

【０１２３】図３において、１は記録信号入力端子、３
は１ビット遅延素子、４は「モジュロ２」の加算器、５
は磁気記録再生系、６ａおよび６ｂは磁気ヘッド、７は
磁気媒体、１２はＮＲＺＩ符号用ビタビ復号回路、１４
はプリコーダ、１５は再生信号出力端子である。

【０１２４】図４は、図３に示すディジタル信号記録再
生回路のタイムチャートの一例を示す図である。

【０１２５】図４において、４ａは記録信号入力端子１
から入力される記録信号、４ｂは磁気ヘッド６ｂにより
磁気媒体７から再生された再生信号、４ｃはＮＲＺＩ符
号用ビタビ復号回路１２のビタビ（ＮＲＺＩ）復号信
号、４ｄはプリコーダ１４の出力信号である。

【０１２６】なお、図４に示すタイムチャートでは、ビ
タビ（ＮＲＺＩ）復号信号（４ｃ）は、ＮＲＺＩビタビ
復号回路１２中のメモリビット数（ｎビット）分だけ遅
延し、このため、プリコーダ１４の出力信号（４ｄ）も
図４よりｎビット遅延する。

【０１２７】また、図４では、クロックＣＬＫは省略し
てある。

【０１２８】以下、図３および図４を用いて、本実施例
２の動作について説明する。

【０１２９】記録信号入力端子１から入力される記録信
号（４ａ）は、磁気記録再生系５に入力されて、磁気ヘ
ッド６ａにより磁気媒体７に記録される。

【０１３０】前記磁気媒体７に記録された信号は、磁気
ヘッド６ｂにより再生され、再生信号（４ｂ）となる。

【０１３１】磁気記録再生系５の応答特性は（１−Ｄ）
で表現される微分特性であることが知られおり、ＰＲ
（１，−１）チャンネルである。

【０１３２】再生信号は、ＮＲＺＩ符号用ビタビ復号回
路１２に入力される。

【０１３３】ＮＲＺＩ符号用ビタビ復号回路１２は、入
力信号が”１”または”−１”のとき”１”を、入力信
号が”０”のとき”０”を出力するものであり、入力信
号の判定にビタビ復号を用いる回路である。

【０１３４】ＮＲＺＩ符号用ビタビ復号回路１２のビタ
ビ（ＮＲＺＩ）復号信号（４ｃ）は、プリコーダ１４に
入力され、プリコーダ１４から復号信号である記録信号
（２ｊ）が出力される。

【０１３５】プリコーダ１４は、ＮＲＺＩ符号化回路２
と同じ構成であり、その特性は１／（１＋Ｄ）である。

【０１３６】ＮＲＺＩ符号化回路２からプリコーダ１４
までの全体の特性は、「モジュロ２」の演算では加算と
減算は等価であるから１になり、記録信号が復号される
ことになる。

【０１３７】本実施例２においても、前記実施例１と同
様にプリコーダ１４により誤りが無限に伝播する恐れは
ない。

【０１３８】また、本実施例２は、記録符号としてをＮ
ＲＺ記録を用いる符号、例えば、ブロック符号やＭＦＭ
（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａ
ｔｉｏｎ）符号等に適用可能である。

【０１３９】一般に、これらの符号は状態遷移規則が複
雑なため、ビタビ復号回路の回路規模が大きくなり、ビ
タビ復号の適用が困難である。

【０１４０】しかし、本実施例２によれば、小規模回路
で実現可能であることが知られているＮＲＺＩ符号用ビ
タビ復号回路１２を前記の符号に適用でき、データ検出
のＳ／Ｎ比を向上させることが可能である。

【０１４１】以上、本発明を実施例に基づき具体的に説
明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更し得ること
は言うまでもない。

【０１４２】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。

【０１４３】（１）本発明によれば、プリコーダを用い
ずに、ディジタル信号をＮＲＺＩ符号に変換して記録媒
体に記録し、その再生信号にインタリーブドＮＲＺＩ符
号のビタビ復号を施した後に、ＰＲ等化器に入力してデ
ィジタル信号を復号するようにしたので、記録側にプリ
コーダが不要でありながら誤り伝播を制限可能なＰＲ方
式を磁気記録再生系に適用することが可能となる。

【０１４４】これにより、記録媒体の互換性を保つこと
が可能となり、記録媒体の互換性を必要とするＶＴＲや
計算機用ＭＴ等の磁気記録再生装置に、規格に未採用の
ＰＲ方式を適用することが可能となる。

【０１４５】（２）本発明によれば、プリコーダを用い
ずに、ディジタル信号を直接記録媒体に記録し、その再
生信号にＮＲＺＩ符号のビタビ復号を施した後、ＰＲ等
化器に入力してディジタル信号を復号するようにしたの
で、記録側にプリコーダが不要でありながら誤り伝播を
制限可能なＰＲ方式を磁気記録再生系に適用することが
可能となる。

【０１４６】これにより、記録媒体の互換性を保つこと
が可能となり、記録媒体の互換性を必要とするＶＴＲや
計算機用ＭＴ等の磁気記録再生装置に、規格に未採用の
ＰＲ方式を適用することが可能となる。

【０１４７】（３）本発明によれば、小規模の回路で実
現可能なビタビ復号回路を、ＮＲＺまたはＮＲＺＩ記録
の記録符号を使用する磁気記録再生系に適用することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例（実施例１）であるディジタ
ル信号記録再生装置の概略構成を示す図である。

【図２】図１に示すディジタル信号記録再生回路のタイ
ムチャートの一例を示す図である。

【図３】本発明の他の実施例（実施例２）であるディジ
タル信号記録再生装置の概略構成を示す図である。

【図４】図３に示すディジタル信号記録再生回路のタイ
ムチャートの一例を示す図である。

【図５】従来の、ＰＲ（１，０，−１）を適用したディ
ジタル信号記録再生装置の概略構成を示す図である。

【図６】従来の、ＮＲＺＩ符号を適用したディジタル信
号記録再生装置の概略構成を示す図である。

【図７】図６に示すディジタル信号記録再生装置のＮＲ
ＺＩ符号の状態遷移図を示す図である。

【図８】図６に示すディジタル信号記録再生装置のＮＲ
ＺＩ符号のトレリス線図を示す図である。

【符号の説明】

１…記録信号入力端子、２…ＮＲＺＩ符号化回路、３…
１ビット遅延素子、４…「モジュロ２」の加算器、５…
磁気記録再生系、６ａ、６ｂ…磁気ヘッド、７…磁気媒
体、８…ＰＲ等化器、９…加算器、１０…インタリーブ
ドＮＲＺＩ符号用ビタビ復号回路、１１…デマルチプレ
クサ、１２，１２ａ、１２ｂ…ＮＲＺＩ符号用ビタビ復
号回路、１３…マルチプレクサ、１４…プリコーダ、１
５…再生信号出力端子、３１…データ弁別回路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディジタル信号をＮＲＺＩ符号に変換し
   て記録媒体に記録し、前記記録媒体より再生した再生信
   号から前記ディジタル信号の復号信号を得るディジタル
   信号処理方法において、前記記録媒体からの再生信号に
   対して周波数特性が（１＋Ｄ）（Ｄは１ビット遅延演算
   子）で表される信号処理を施して多値信号とし、前記多
   値信号に対してインタリーブドＮＲＺＩ符号のビタビ復
   号を施し、前記ビタビ復号信号と１ビット前の前記ディ
   ジタル信号の復号信号との排他的論理和をとって前記デ
   ィジタル信号の復号信号を得ることを特徴とするディジ
   タル信号処理方法。
2. 【請求項２】 ディジタル信号を記録媒体に記録し、前
   記記録媒体より再生した再生信号から前記ディジタル信
   号の復号信号を得るディジタル信号処理方法において、
   前記記録媒体からの再生信号に対してＮＲＺＩ符号のビ
   タビ復号を施し、前記ビタビ復号信号と１ビット前の前
   記ディジタル信号の復号信号との排他的論理和をとって
   前記ディジタル信号の復号信号を得ることを特徴とする
   ディジタル信号処理方法。
3. 【請求項３】 ディジタル信号をＮＲＺＩ符号に変換し
   て記録媒体に記録し、前記記録媒体より再生した再生信
   号から前記ディジタル信号の復号信号を得るディジタル
   信号処理装置において、前記記録媒体からの再生信号が
   入力され、周波数特性が（１＋Ｄ）（Ｄは１ビット遅延
   演算子）で表される信号処理を施して多値信号を出力す
   る等化回路と、前記等化回路からの多値信号が入力され
   るインタリーブドＮＲＺＩ符号のビタビ復号回路と、前
   記ビタビ復号回路からのビタビ復号信号と１ビット前の
   前記ディジタル信号の復号信号との排他的論理和をとっ
   て前記ディジタル信号の復号信号を出力するプリコーダ
   とを有することを特徴とするディジタル信号処理装置。
4. 【請求項４】 ディジタル信号を記録媒体に記録し、前
   記記録媒体より再生した再生信号から前記ディジタル信
   号の復号信号を得るディジタル信号処理装置において、
   前記記録媒体からの再生信号が入力されるＮＲＺＩ符号
   のビタビ復号回路と、前記ビタビ復号回路からのビタビ
   復号信号と１ビット前の前記ディジタル信号の復号信号
   との排他的論理和をとって前記ディジタル信号の復号信
   号を出力するプリコーダとを有することを特徴とするデ
   ィジタル信号処理装置。