JPH0869670A - デジタル信号伝送装置及びデジタル磁気記録再生装置 - Google Patents
デジタル信号伝送装置及びデジタル磁気記録再生装置Info
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- JPH0869670A JPH0869670A JP20527594A JP20527594A JPH0869670A JP H0869670 A JPH0869670 A JP H0869670A JP 20527594 A JP20527594 A JP 20527594A JP 20527594 A JP20527594 A JP 20527594A JP H0869670 A JPH0869670 A JP H0869670A
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- Japan
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- data
- circuit
- digital signal
- signal transmission
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- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 装置のハードウェアの小型化が可能で、扱う
データの自己同期性が向上するデジタル信号伝送方法及
びデジタル磁気記録再生装置を提供する。 【構成】 入力端子1より入力される入力データ列は、
S/P変換器2、8/9エンコーダ3、P/S変換器4
を介して、PR4チャンネル5に送られる。PR4チャ
ンネル5から出力される信号は、位相検出回路14及び
ビタビ復号化回路9に送られる。位相検出回路14に送
られる信号は、位相検出された後、同期情報出力端子1
2から出力される。また、ビタビ復号化回路9に送られ
る信号は、S/P変換器10、8/9デコーダ11、P
/S変換器12を介して、出力端子13より出力され
る。なお、PR4チャンネル5は、プリコーダ6、伝送
回路7及び等化回路8で構成される。
データの自己同期性が向上するデジタル信号伝送方法及
びデジタル磁気記録再生装置を提供する。 【構成】 入力端子1より入力される入力データ列は、
S/P変換器2、8/9エンコーダ3、P/S変換器4
を介して、PR4チャンネル5に送られる。PR4チャ
ンネル5から出力される信号は、位相検出回路14及び
ビタビ復号化回路9に送られる。位相検出回路14に送
られる信号は、位相検出された後、同期情報出力端子1
2から出力される。また、ビタビ復号化回路9に送られ
る信号は、S/P変換器10、8/9デコーダ11、P
/S変換器12を介して、出力端子13より出力され
る。なお、PR4チャンネル5は、プリコーダ6、伝送
回路7及び等化回路8で構成される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、記録データをデジタル
再生信号に変換するデジタル信号伝送装置に関し、特に
デジタル磁気記録再生装置に適用して好ましいデジタル
信号伝送装置に関する。
再生信号に変換するデジタル信号伝送装置に関し、特に
デジタル磁気記録再生装置に適用して好ましいデジタル
信号伝送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】デジタル磁気記録における信号処理方式
として、パーシャルレスポンス(partial response)と
最尤復号を組み合わせた方式は、高密度記録に有利であ
る。
として、パーシャルレスポンス(partial response)と
最尤復号を組み合わせた方式は、高密度記録に有利であ
る。
【0003】パーシャルレスポンス方式は、高密度記録
時に問題となる符号間干渉を積極的に利用する手法で、
具体的には単位ビット、例えば(...0001000... )で表
される信号を記録したときの出力(ダイパルスレスポン
ス)波形が、複数の記録点で応答が0でない相関波形を
用いることで、規定の波形を示すように等化を行うもの
である。パーシャルレスポンスの種類としては、良く使
われるものにPRS(1,1)、PRS(1,−1)、
PRS(1,0,−1)などがあるが、ここでは特に磁
気記録系でよく用いられるPRS(1,0,−1)を例
にとって説明する。
時に問題となる符号間干渉を積極的に利用する手法で、
具体的には単位ビット、例えば(...0001000... )で表
される信号を記録したときの出力(ダイパルスレスポン
ス)波形が、複数の記録点で応答が0でない相関波形を
用いることで、規定の波形を示すように等化を行うもの
である。パーシャルレスポンスの種類としては、良く使
われるものにPRS(1,1)、PRS(1,−1)、
PRS(1,0,−1)などがあるが、ここでは特に磁
気記録系でよく用いられるPRS(1,0,−1)を例
にとって説明する。
【0004】ここで、PRS(1,0,−1)は、パー
シャルレスポンスクラス4(以下PR4という。)とも
呼ばれ、ダイパルスレスポンスの等化波形が、サンプル
点(シンボル存在点)において、1,0,−1となるよ
うに等化する方式である。また、PR4のシステム多項
式は、G(D)=1−D2 で表される(D:1ビット遅
延演算子)。また、PR4自体はカタストロフィックな
エラーを引き起こす性質があるので、記録する前にプリ
コーディングを行う。このプリコーディングシステム多
項式はH(D)=1/(1−D2 )である。つまり、本
来はPR4の復号となる逆変換を先に行うことで、エラ
ーの伝搬を防止する。
シャルレスポンスクラス4(以下PR4という。)とも
呼ばれ、ダイパルスレスポンスの等化波形が、サンプル
点(シンボル存在点)において、1,0,−1となるよ
うに等化する方式である。また、PR4のシステム多項
式は、G(D)=1−D2 で表される(D:1ビット遅
延演算子)。また、PR4自体はカタストロフィックな
エラーを引き起こす性質があるので、記録する前にプリ
コーディングを行う。このプリコーディングシステム多
項式はH(D)=1/(1−D2 )である。つまり、本
来はPR4の復号となる逆変換を先に行うことで、エラ
ーの伝搬を防止する。
【0005】図3は、簡略化したPR4チャンネルのモ
デルの概略を示す図である。
デルの概略を示す図である。
【0006】図3で、入力端子41より入力された記録
データは、プリコーダ42に送られ、上記H(D)の値
に基づいてプリコーディング処理され、磁気記録チャネ
ル46内の記録回路43に送られ上記システム多項式G
(D)の値に基づいて演算処理され、加算回路44に送
られる。また、加算回路44で、ノイズ入力端子45か
ら入力されるノイズと記録回路43にて演算処理された
記録データとが加算処理され、等化器47に送られ、上
記システム多項式G(D)の値に基づいて演算処理さ
れ、デコーダ48に送られ、復号化処理され、出力端子
49から外部に出力される。
データは、プリコーダ42に送られ、上記H(D)の値
に基づいてプリコーディング処理され、磁気記録チャネ
ル46内の記録回路43に送られ上記システム多項式G
(D)の値に基づいて演算処理され、加算回路44に送
られる。また、加算回路44で、ノイズ入力端子45か
ら入力されるノイズと記録回路43にて演算処理された
記録データとが加算処理され、等化器47に送られ、上
記システム多項式G(D)の値に基づいて演算処理さ
れ、デコーダ48に送られ、復号化処理され、出力端子
49から外部に出力される。
【0007】なお、磁気記録チャンネル46は、記録回
路43の他に記録ヘッド、記録媒体、再生ヘッド及び再
生回路を総合的に見たものであり、上記ノイズは、上記
再生ヘッドが上記記録媒体から拾うノイズや上記再生回
路にて発生するノイズ等である。
路43の他に記録ヘッド、記録媒体、再生ヘッド及び再
生回路を総合的に見たものであり、上記ノイズは、上記
再生ヘッドが上記記録媒体から拾うノイズや上記再生回
路にて発生するノイズ等である。
【0008】図3において、実際は、入力端子に入力さ
れる信号は、デジタルの二進データのサンプルデータで
あり、このサンプルデータは、まず、記録回路43で記
録電流に変換される。この記録電流は、上記記録媒体を
介して再生信号となり、この再生信号に上記ノイズを加
算してモデル化し、この信号をA/D変換して、等化器
47で等化することによってデータ再生が行われる。
れる信号は、デジタルの二進データのサンプルデータで
あり、このサンプルデータは、まず、記録回路43で記
録電流に変換される。この記録電流は、上記記録媒体を
介して再生信号となり、この再生信号に上記ノイズを加
算してモデル化し、この信号をA/D変換して、等化器
47で等化することによってデータ再生が行われる。
【0009】また、ここでは、理想状態のことを例に挙
げたが、実際は、符号間干渉等で磁気記録チャンネル4
6は(1−D)とは言えないので、等化器47の方も実
際には(1+D)とは言えないことになり、データ処理
はより複雑になる。
げたが、実際は、符号間干渉等で磁気記録チャンネル4
6は(1−D)とは言えないので、等化器47の方も実
際には(1+D)とは言えないことになり、データ処理
はより複雑になる。
【0010】図4は、図3に示したPR4チャンネルに
て処理される信号データの理想的な移り変わりの一例を
示す図である。
て処理される信号データの理想的な移り変わりの一例を
示す図である。
【0011】ここで、図4において、プリコーディング
データと復号データはデジタルの二進データであるが、
これに対し、等化後のデータはアナログの再生信号をA
/D変換したものを等化した形になる。実際には、演算
処理したデジタルデータにノイズや歪みが加算され、等
化後のデータが得られる。
データと復号データはデジタルの二進データであるが、
これに対し、等化後のデータはアナログの再生信号をA
/D変換したものを等化した形になる。実際には、演算
処理したデジタルデータにノイズや歪みが加算され、等
化後のデータが得られる。
【0012】図4によれば、PR4記録チャネルからの
再生等化信号は、{−1,0,+1}の3つのレベルを
とることがわかる。
再生等化信号は、{−1,0,+1}の3つのレベルを
とることがわかる。
【0013】図5は、この再生等化信号のイメージの一
例を示す図である。図6で、サンプル点は、白抜きの円
で表されている。
例を示す図である。図6で、サンプル点は、白抜きの円
で表されている。
【0014】図5において、上記再生等化信号を二進デ
ータに戻すためには、±1を1に、0を0にデコードす
れば良い。これを達成する方法として、固定閾値を用い
る3値レベル検出と、最尤復号の一つであるビタビ(vi
terbi )復号などが考えられる。
ータに戻すためには、±1を1に、0を0にデコードす
れば良い。これを達成する方法として、固定閾値を用い
る3値レベル検出と、最尤復号の一つであるビタビ(vi
terbi )復号などが考えられる。
【0015】ここで、3値レベル検出は、0と+1及び
0と−1の間に、固定値となるスレシュホールドレベ
ル、いわゆる閾値を設定し、サンプル点が上記閾値を考
慮した領域のどこに入るかによってデコードするもので
ある。この方式の利点は、非常に簡単な回路で済むとい
うことが挙げられるが、欠点としては検出能力があまり
高くないことが挙げられる。
0と−1の間に、固定値となるスレシュホールドレベ
ル、いわゆる閾値を設定し、サンプル点が上記閾値を考
慮した領域のどこに入るかによってデコードするもので
ある。この方式の利点は、非常に簡単な回路で済むとい
うことが挙げられるが、欠点としては検出能力があまり
高くないことが挙げられる。
【0016】また、最尤復号、またはビタビ復号は、サ
ンプル点の値及び前後のサンプル点の値を使い、とり得
るデータ系列の中でもっとも確からしいデータ系列、い
わゆるパスを推定していく方法で、上述した3値レベル
検出と較べ高い検出能力が期待される。しかし、ビタビ
復号では、計算によりパスが確定したものが出力される
が、仮にチャネル出力信号において0レベルが連続して
いる場合は、パスが確定されず、信号データはメモリに
ストックされ続ける。従って、0の連続個数(以下、0
走長という。)がパスメモリのメモリ長を超えると、オ
ーバーフローによってエラーを引き起こす虞がある。
ンプル点の値及び前後のサンプル点の値を使い、とり得
るデータ系列の中でもっとも確からしいデータ系列、い
わゆるパスを推定していく方法で、上述した3値レベル
検出と較べ高い検出能力が期待される。しかし、ビタビ
復号では、計算によりパスが確定したものが出力される
が、仮にチャネル出力信号において0レベルが連続して
いる場合は、パスが確定されず、信号データはメモリに
ストックされ続ける。従って、0の連続個数(以下、0
走長という。)がパスメモリのメモリ長を超えると、オ
ーバーフローによってエラーを引き起こす虞がある。
【0017】一般には、この問題を解決するために信号
の符号化が行われる。この符号化の方式として、例えば
8/9符号変換などが用いられる。この8/9符号変換
は、8ビットの二進データ(以下、情報語という。)を
ある定められた変換規則に従って9ビットの二進データ
(以下、符号語という。)に変換、すなわちエンコード
処理を行い、エンコード処理後のデータを記録/再生
し、得られる復号データを逆変換、すなわちデコード処
理し、もとのデータを復元する手法である。また、上記
パスメモリのオーバーフローを防止するためには、符号
語列における0走長に制限を設け、この条件を満足する
符号語をコーディングするような符号変換を行うことで
達成できる。
の符号化が行われる。この符号化の方式として、例えば
8/9符号変換などが用いられる。この8/9符号変換
は、8ビットの二進データ(以下、情報語という。)を
ある定められた変換規則に従って9ビットの二進データ
(以下、符号語という。)に変換、すなわちエンコード
処理を行い、エンコード処理後のデータを記録/再生
し、得られる復号データを逆変換、すなわちデコード処
理し、もとのデータを復元する手法である。また、上記
パスメモリのオーバーフローを防止するためには、符号
語列における0走長に制限を設け、この条件を満足する
符号語をコーディングするような符号変換を行うことで
達成できる。
【0018】ただし、前述したようにPR4のシステム
多項式は、G(D)=1−D2 であるため、サンプル点
の値と二つ前のサンプル点の値との間で演算を行うこと
になり、奇数番目のサンプルと偶数番目のサンプルとの
間には何の関係も存在しないため、それぞれが独立なP
RS(1,−1)の系列とみなすことができる。
多項式は、G(D)=1−D2 であるため、サンプル点
の値と二つ前のサンプル点の値との間で演算を行うこと
になり、奇数番目のサンプルと偶数番目のサンプルとの
間には何の関係も存在しないため、それぞれが独立なP
RS(1,−1)の系列とみなすことができる。
【0019】図6は、従来のPR4と組み合わせて使用
されるビタビ復号器の一例を示す図である。
されるビタビ復号器の一例を示す図である。
【0020】図6のAは、入力端子71より入力される
データがビタビ復号器72で処理され、出力端子73か
ら出力されるのを示す図であり、ビタビ復号器72は、
奇数列及び偶数列が互いに独立の信号であると見なせる
ことから、図6のBに示すようにビタビ復号器72は、
奇数列及び偶数列で独立なPRS(1,−1)ビタビ復
号器72a及び72bによって構成されることと同じで
ある。すなわち、入力端子71より入力される復号デー
タを奇数列と偶数列とに分離し、各々のデータ列に対し
てパスメトリック計算を行うため、奇数列または偶数列
のそれぞれにおいて符号語列における0走長を制限しな
ければならない。
データがビタビ復号器72で処理され、出力端子73か
ら出力されるのを示す図であり、ビタビ復号器72は、
奇数列及び偶数列が互いに独立の信号であると見なせる
ことから、図6のBに示すようにビタビ復号器72は、
奇数列及び偶数列で独立なPRS(1,−1)ビタビ復
号器72a及び72bによって構成されることと同じで
ある。すなわち、入力端子71より入力される復号デー
タを奇数列と偶数列とに分離し、各々のデータ列に対し
てパスメトリック計算を行うため、奇数列または偶数列
のそれぞれにおいて符号語列における0走長を制限しな
ければならない。
【0021】また、ここで、最大0走長がk、奇数列/
偶数列の最大0走長がk1 で表すこどのできる符号語の
集合をk/k1 で表現する。例えば、IBMの米国特許
第4707681号(US PATENT No.47
07681)公報で開示された技術では、(k/k1 )
=(4/4)符号語の集合を扱っている。これは、0走
長が4以下、奇数列及び偶数列の0走長が4以下である
符号語の集合である。この符号語で符号化処理を行い、
ビタビ復号器のパスメモリ長を0走長制限よりも充分に
長くすれば、上述した問題を事実上回避できる。
偶数列の最大0走長がk1 で表すこどのできる符号語の
集合をk/k1 で表現する。例えば、IBMの米国特許
第4707681号(US PATENT No.47
07681)公報で開示された技術では、(k/k1 )
=(4/4)符号語の集合を扱っている。これは、0走
長が4以下、奇数列及び偶数列の0走長が4以下である
符号語の集合である。この符号語で符号化処理を行い、
ビタビ復号器のパスメモリ長を0走長制限よりも充分に
長くすれば、上述した問題を事実上回避できる。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したP
R4と供に使用されるビタビ復号器のパスメモリ長を十
分に長くすると、パスメモリのオーバーフローを回避で
きるが、ハードウェアが大型化してしまう。
R4と供に使用されるビタビ復号器のパスメモリ長を十
分に長くすると、パスメモリのオーバーフローを回避で
きるが、ハードウェアが大型化してしまう。
【0023】また、PR4の問題点として、サンプリン
グクロック成分を持たないために自己同期が困難な点が
挙げられる。PR4における同期方法としては、アナロ
グ再生信号のピークを検出して同期をとる方法などが一
般的であるが、再生信号検出以降を全てデジタル信号処
理で行う場合、標本化データから同期信号を得る必要が
ある。
グクロック成分を持たないために自己同期が困難な点が
挙げられる。PR4における同期方法としては、アナロ
グ再生信号のピークを検出して同期をとる方法などが一
般的であるが、再生信号検出以降を全てデジタル信号処
理で行う場合、標本化データから同期信号を得る必要が
ある。
【0024】ここで、例えば、標本化データから同期信
号を得る方法として、(1,0,−1)(−1,0,
1)というゼロクロス点が存在する等化再生信号からサ
ンプリング位相を計算する方法を用いることが挙げられ
る。しかし、この方法では上記ゼロクロス点が頻繁に存
在しないと位相追従性が悪化する。従って、この方法に
おいては、記録二進データ列において、等化出力が
(1,0,−1)(−1,0,1)となるパターンは
(101)であるので、上記記録二進データ列に(10
1)がどれだけ含まれるかによって、位相追従性が大き
く変わることになる。
号を得る方法として、(1,0,−1)(−1,0,
1)というゼロクロス点が存在する等化再生信号からサ
ンプリング位相を計算する方法を用いることが挙げられ
る。しかし、この方法では上記ゼロクロス点が頻繁に存
在しないと位相追従性が悪化する。従って、この方法に
おいては、記録二進データ列において、等化出力が
(1,0,−1)(−1,0,1)となるパターンは
(101)であるので、上記記録二進データ列に(10
1)がどれだけ含まれるかによって、位相追従性が大き
く変わることになる。
【0025】さらに、従来の変換符号では、(101)
というパターンが一定の間隔以内に出現する保証はない
ため、0走長に関する制限のみが考慮されるに過ぎなか
った。従って、自己同期のための位相情報が定期的に抽
出されず、一定の同期性能が得られないといった問題が
生じた。
というパターンが一定の間隔以内に出現する保証はない
ため、0走長に関する制限のみが考慮されるに過ぎなか
った。従って、自己同期のための位相情報が定期的に抽
出されず、一定の同期性能が得られないといった問題が
生じた。
【0026】そこで、本発明は上述した実情に鑑みてな
されたものであり、装置のハードウェアの小型化が可能
で、扱うデータの自己同期性が向上するデジタル信号伝
送方法及びデジタル磁気記録再生装置を提供することを
目的とする。
されたものであり、装置のハードウェアの小型化が可能
で、扱うデータの自己同期性が向上するデジタル信号伝
送方法及びデジタル磁気記録再生装置を提供することを
目的とする。
【0027】
【課題を解決するための手段】本発明に係るデジタル信
号伝送方法は、上述した問題を解決するために、入力さ
れた二進データ列を(101)データ系列を含む二進数
列の符号語から成るデータ列に符号化処理する符号化回
路と、上記符号化されたデータをプリコードするプリコ
ーダと、上記プリコーダにてプリコードされたデータを
伝送するパーシャルレスポンスクラス4の特性を有する
データ伝送系、いわゆるPR4チャンネルと、上記デー
タ伝送系を介して得られたデータを等化する等化回路
と、上記等化回路からの出力信号のゼロクロス点を上記
(101)データ系列に基づいて検出することにより位
相情報を抽出する位相検出回路と、上記等化回路からの
出力信号を最尤復号データに変換する最尤復号化回路と
を有している。
号伝送方法は、上述した問題を解決するために、入力さ
れた二進データ列を(101)データ系列を含む二進数
列の符号語から成るデータ列に符号化処理する符号化回
路と、上記符号化されたデータをプリコードするプリコ
ーダと、上記プリコーダにてプリコードされたデータを
伝送するパーシャルレスポンスクラス4の特性を有する
データ伝送系、いわゆるPR4チャンネルと、上記デー
タ伝送系を介して得られたデータを等化する等化回路
と、上記等化回路からの出力信号のゼロクロス点を上記
(101)データ系列に基づいて検出することにより位
相情報を抽出する位相検出回路と、上記等化回路からの
出力信号を最尤復号データに変換する最尤復号化回路と
を有している。
【0028】また、上記符号化回路は、8ビットの入力
二進データを9ビットの符号語に符号化変換処理する8
/9エンコーダであることが挙げられる。
二進データを9ビットの符号語に符号化変換処理する8
/9エンコーダであることが挙げられる。
【0029】さらに、上記符号語は、符号語列における
0の最大連続個数である最大0走長がkを6≦k≦10
とし、かつ符号語列を奇数列/偶数列に分けた場合の各
々における0の最大連続個数である奇数列/偶数列の最
大0走長k1を6≦k≦7とすることを特徴としてい
る。
0の最大連続個数である最大0走長がkを6≦k≦10
とし、かつ符号語列を奇数列/偶数列に分けた場合の各
々における0の最大連続個数である奇数列/偶数列の最
大0走長k1を6≦k≦7とすることを特徴としてい
る。
【0030】また、上記最尤復号回路は、ビタビ(vite
rbi )復号化回路であることが挙げられる。
rbi )復号化回路であることが挙げられる。
【0031】また、上記デジタル信号伝送方装置のデー
タ伝送系として磁気記録再生系を用いたデジタル磁気記
録再生装置としてもよい。
タ伝送系として磁気記録再生系を用いたデジタル磁気記
録再生装置としてもよい。
【0032】
【作用】本発明に係るデジタル信号伝送装置及びデジタ
ル磁気記録再生装置によれば、符号化回路として、8/
9エンコーダを用いて、この8/9エンコーダで用いら
れる符号語列の0の最大連続個数である最大0走長と、
上記符号語列を奇数列/偶数列に分離した場合の各々の
0の最大連続個数である奇数列/偶数列の最大0走長を
設定することで、最尤復号化回路のパス長を短くするこ
とができ、かつ(101)系列が一語長時間内に少なく
とも一回出現する。
ル磁気記録再生装置によれば、符号化回路として、8/
9エンコーダを用いて、この8/9エンコーダで用いら
れる符号語列の0の最大連続個数である最大0走長と、
上記符号語列を奇数列/偶数列に分離した場合の各々の
0の最大連続個数である奇数列/偶数列の最大0走長を
設定することで、最尤復号化回路のパス長を短くするこ
とができ、かつ(101)系列が一語長時間内に少なく
とも一回出現する。
【0033】また、上記(101)データ系列に基づい
て、位相検出を行うことで、位相情報が定期的に得られ
る。
て、位相検出を行うことで、位相情報が定期的に得られ
る。
【0034】
【実施例】以下、本発明に係るデジタル信号伝送装置が
適用される好ましい実施例について、図面を参照しなが
ら詳細に説明する。
適用される好ましい実施例について、図面を参照しなが
ら詳細に説明する。
【0035】図1は、本発明に係るデジタル信号伝送装
置の要部の概略構成を示す図である。
置の要部の概略構成を示す図である。
【0036】図1で、入力端子1より入力される入力デ
ータは、シリアル/パラレル(S/P)変換器2、8/
9エンコーダ3、パラレル/シリアル(P/S)変換器
4を介して、PR4チャンネル5に送られる。PR4チ
ャンネル5から出力される信号は、位相検出回路14及
びビタビ復号化回路9に送られる。位相検出回路14に
送られる信号は、位相検出された後、同期情報出力端子
12から出力される。また、ビタビ復号化回路9に送ら
れる信号は、S/P変換器10、8/9デコーダ11、
P/S変換器12を介して、出力端子13より出力され
る。なお、PR4チャンネル5は、プリコーダ6、伝送
回路7及び等化回路8で構成される。
ータは、シリアル/パラレル(S/P)変換器2、8/
9エンコーダ3、パラレル/シリアル(P/S)変換器
4を介して、PR4チャンネル5に送られる。PR4チ
ャンネル5から出力される信号は、位相検出回路14及
びビタビ復号化回路9に送られる。位相検出回路14に
送られる信号は、位相検出された後、同期情報出力端子
12から出力される。また、ビタビ復号化回路9に送ら
れる信号は、S/P変換器10、8/9デコーダ11、
P/S変換器12を介して、出力端子13より出力され
る。なお、PR4チャンネル5は、プリコーダ6、伝送
回路7及び等化回路8で構成される。
【0037】ここで、図1において、S/P変換器2
は、上記入力データであるシリアルデータ列を8ビット
データに区切り、各8ビットデータを8/9エンコーダ
3に送る。
は、上記入力データであるシリアルデータ列を8ビット
データに区切り、各8ビットデータを8/9エンコーダ
3に送る。
【0038】8/9エンコーダ3は、S/P変換器2よ
り送られる上記各8ビットデータを符号化処理し、9ビ
ットデータの符号語として、P/S変換器4に送る。
り送られる上記各8ビットデータを符号化処理し、9ビ
ットデータの符号語として、P/S変換器4に送る。
【0039】P/S変換器4は、8/9エンコーダ3で
処理された上記9ビットデータの符号語をシリアルのデ
ータ列に変換、すなわち符号化されたデータにして、P
R4チャンネル5に送る。
処理された上記9ビットデータの符号語をシリアルのデ
ータ列に変換、すなわち符号化されたデータにして、P
R4チャンネル5に送る。
【0040】PR4チャンネル5は、主要部分が、プリ
コーダ6、伝送回路7及び等化回路8で構成される回路
群である。ここで、PR4の特性多項式がG(D)=1
−D2 、プリコーディングシステム多項式がH(D)=
1/(1−D2 )であることより、上記符号化されたデ
ータは、H(D)の値に基づいてプリコーダ6にてプリ
コード処理され、伝送回路7に送られる。プリコード処
理されたデータは、伝送回路7にて上記G(D)の値に
基づいて演算処理され、デジタル信号に変換された後、
等化回路8に送られる。上記デジタル信号は、等化回路
8にて上記G(D)の値に基づいてダイパルスレスポン
スがPR4基準である(1,0,−1)に合うように等
化され、デジタル等化信号サンプルとなり、ビタビ復号
化回路9及び位相検出回路14に送られる。
コーダ6、伝送回路7及び等化回路8で構成される回路
群である。ここで、PR4の特性多項式がG(D)=1
−D2 、プリコーディングシステム多項式がH(D)=
1/(1−D2 )であることより、上記符号化されたデ
ータは、H(D)の値に基づいてプリコーダ6にてプリ
コード処理され、伝送回路7に送られる。プリコード処
理されたデータは、伝送回路7にて上記G(D)の値に
基づいて演算処理され、デジタル信号に変換された後、
等化回路8に送られる。上記デジタル信号は、等化回路
8にて上記G(D)の値に基づいてダイパルスレスポン
スがPR4基準である(1,0,−1)に合うように等
化され、デジタル等化信号サンプルとなり、ビタビ復号
化回路9及び位相検出回路14に送られる。
【0041】ビタビ復号化回路9は、PR4チャンネル
5内の等化回路8より送られる上記デジタル等化信号サ
ンプルを奇数列と偶数列とについてそれぞれ独立に最尤
復号化処理し、この最尤復号データをS/P変換器10
に送る。
5内の等化回路8より送られる上記デジタル等化信号サ
ンプルを奇数列と偶数列とについてそれぞれ独立に最尤
復号化処理し、この最尤復号データをS/P変換器10
に送る。
【0042】S/P変換器10は、ビタビ復号化回路9
より送られる上記最尤復号データを9ビットデータに区
切り、各9ビットデータを8/9デコーダ11に送る。
より送られる上記最尤復号データを9ビットデータに区
切り、各9ビットデータを8/9デコーダ11に送る。
【0043】8/9デコーダ11は、S/P変換器10
より送られる上記各9ビットデータを復号化処理し、8
ビットデータの復号語として、P/S変換器12に送
る。
より送られる上記各9ビットデータを復号化処理し、8
ビットデータの復号語として、P/S変換器12に送
る。
【0044】P/S変換器12は、8/9デコーダ11
より送られる上記8ビットデータの復号語をシリアルの
データ列に変換、すなわち元の入力データ列に復元し、
出力端子13を介して外部に出力する。
より送られる上記8ビットデータの復号語をシリアルの
データ列に変換、すなわち元の入力データ列に復元し、
出力端子13を介して外部に出力する。
【0045】また、位相検出回路14は、PR4チャン
ネル5より送られる上記デジタル等化信号サンプルか
ら、(1,0,−1)(−1,0,1)パターンを抽出
して、このパターン中に存在するゼロクロス点から位相
計算を行い、この位相計算結果を同期情報出力端子15
より、同期回路に情報を送る。この位相計算法の例とし
て、例えば0と識別されたサンプリング値をδA、ま
た、+1の基準振幅値をA+ 、−1の基準振幅値をA-
として、シンボル存在点からの位相ずれ量をδtとする
と、δtは、(1)式で表される。
ネル5より送られる上記デジタル等化信号サンプルか
ら、(1,0,−1)(−1,0,1)パターンを抽出
して、このパターン中に存在するゼロクロス点から位相
計算を行い、この位相計算結果を同期情報出力端子15
より、同期回路に情報を送る。この位相計算法の例とし
て、例えば0と識別されたサンプリング値をδA、ま
た、+1の基準振幅値をA+ 、−1の基準振幅値をA-
として、シンボル存在点からの位相ずれ量をδtとする
と、δtは、(1)式で表される。
【0046】 δt=2×δA/(A+ −A- )・・・(1) 算出されたδtの値を用いて、位相を計算する。
【0047】ここで、8/9エンコーダ3及び8/9デ
コーダ11の動作原理を説明する。8/9エンコーダ3
は、自己同期性を高めるために、(101)パターンを
1つ以上含むという条件を満足する符号語集合を準備
し、この符号語集合の中から改めて0走長制限した符号
語を選択し、この選択された符号語に符号化するのに用
いられる。
コーダ11の動作原理を説明する。8/9エンコーダ3
は、自己同期性を高めるために、(101)パターンを
1つ以上含むという条件を満足する符号語集合を準備
し、この符号語集合の中から改めて0走長制限した符号
語を選択し、この選択された符号語に符号化するのに用
いられる。
【0048】先ず、符号語を選択するのに、以下に示す
ような方法ととる。情報語をX、符号語をYとする。こ
こでは、8/9変換符号を用いることから、X及びYは
(2)式及び(3)式で表される。
ような方法ととる。情報語をX、符号語をYとする。こ
こでは、8/9変換符号を用いることから、X及びYは
(2)式及び(3)式で表される。
【0049】 X=(X1 X2 X3 ・・・X8 ) ・・・(2) Y=(Y1 Y2 Y3 ・・・Y8 Y9 ) ・・・(3) ここで、X、Yの条件を、(4)式で示し、(101)
パターンを1つ以上含むという条件を、(5)式に示
す。(5)式を満たす符号語は312個存在する。
パターンを1つ以上含むという条件を、(5)式に示
す。(5)式を満たす符号語は312個存在する。
【0050】
【数1】
【0051】次に、上記0走長、すなわち1と1との間
に挟まれた0の連続個数の制限をする。この制限を付け
て、実際に用いる符号語256個を選択する。ここで、
dを0走長の最小値、kを0走長の最大値、k1 をデー
タ列を奇数列と偶数列とに分離した場合の各々の0走長
の最大値とする。また、8/9符号変換を考えるため、
符号化率rがr=8/9となり、理論的限界容量CがC
≧rとなる。また、d≧1とした場合にC<rとなるた
め、ここではd=0と決定する。k1 が有限の値で、
(101)パターンの出現間隔を15とすると、k及び
k1 の範囲は、(6)式及び(7)式となる。
に挟まれた0の連続個数の制限をする。この制限を付け
て、実際に用いる符号語256個を選択する。ここで、
dを0走長の最小値、kを0走長の最大値、k1 をデー
タ列を奇数列と偶数列とに分離した場合の各々の0走長
の最大値とする。また、8/9符号変換を考えるため、
符号化率rがr=8/9となり、理論的限界容量CがC
≧rとなる。また、d≧1とした場合にC<rとなるた
め、ここではd=0と決定する。k1 が有限の値で、
(101)パターンの出現間隔を15とすると、k及び
k1 の範囲は、(6)式及び(7)式となる。
【0052】k≦10 ・・・(6) k1 ≦7 ・・・(7) 以上の条件に基づいて、k及びk1 の値を振って得られ
る符号語の個数を調べると、符号語の個数が256個を
越える条件は、k1 が6または7のときで、k1=6の
時6≦k≦10、k1 =7の時5≦k≦10である。
る符号語の個数を調べると、符号語の個数が256個を
越える条件は、k1 が6または7のときで、k1=6の
時6≦k≦10、k1 =7の時5≦k≦10である。
【0053】ここで例えば、k=6、k1 =6という0
走長制限を設けるとする。この場合、符号語中で0の連
続個数が6以下、符号語の両端ではそれぞれ3以下にな
るように選択することで、あらゆる符号語列において0
走長を6以下にすることができる。また、奇数列/偶数
列における0走長は、隣り合わせた二つの符号語におい
て0の連続個数が6以下になるように選択する。従っ
て、これらの条件式は、(8)式、(9)式及び(1
0)式で示される。
走長制限を設けるとする。この場合、符号語中で0の連
続個数が6以下、符号語の両端ではそれぞれ3以下にな
るように選択することで、あらゆる符号語列において0
走長を6以下にすることができる。また、奇数列/偶数
列における0走長は、隣り合わせた二つの符号語におい
て0の連続個数が6以下になるように選択する。従っ
て、これらの条件式は、(8)式、(9)式及び(1
0)式で示される。
【0054】 (Y1 +Y2 +Y3 +Y4 )・(Y6 +Y7 +Y8 +Y9 )=1 ・・・(8) (Y1 +Y3 +Y5 +Y7 )・(Y3 +Y5 +Y7 +Y9 )=1 ・・・(9) Y2 +Y4 +Y6 +Y8 =1 ・・・(10) このようにすることで、常に15ビット以内に位相検出
パターン(101)がやってくるため、定常的に位相検
出を行うことが可能となる。
パターン(101)がやってくるため、定常的に位相検
出を行うことが可能となる。
【0055】図2は、上述した条件式を満足する符号語
の集合を示す図である。
の集合を示す図である。
【0056】図2によれば、全部で257個の符号語が
得られることになる。これらの符号語のうち256個を
変換符号として選び、8ビットの二進データに対し、9
ビットの符号語が一対一で任意に対応するような対応表
を作成する。この対応表に準じて、8ビットの二進デー
タ入力に対して9ビットの符号語を出力させる回路が、
8/9エンコーダ3であり、9ビットの符号語入力に対
して8ビットの二進データを出力する回路が、8/9デ
コーダ11である。各回路は、二進データを別の二進デ
ータに変換するだけであるから、純粋に組合せ回路だけ
で構成される。また、8/9エンコーダ3は、PR4チ
ャンネル5で信号処理される前に符号化処理するように
PR4チャンネル5の直前に挿入され、8/9デコーダ
11は、ビタビ復号化回路9からの復号データを処理す
るように挿入される。
得られることになる。これらの符号語のうち256個を
変換符号として選び、8ビットの二進データに対し、9
ビットの符号語が一対一で任意に対応するような対応表
を作成する。この対応表に準じて、8ビットの二進デー
タ入力に対して9ビットの符号語を出力させる回路が、
8/9エンコーダ3であり、9ビットの符号語入力に対
して8ビットの二進データを出力する回路が、8/9デ
コーダ11である。各回路は、二進データを別の二進デ
ータに変換するだけであるから、純粋に組合せ回路だけ
で構成される。また、8/9エンコーダ3は、PR4チ
ャンネル5で信号処理される前に符号化処理するように
PR4チャンネル5の直前に挿入され、8/9デコーダ
11は、ビタビ復号化回路9からの復号データを処理す
るように挿入される。
【0057】図3は、本実施例で用いられる8/9エン
コーダの具体例を示す図である。
コーダの具体例を示す図である。
【0058】ここで、図3によれば、8/9エンコーダ
は、純粋な組合せ回路で構成されることがわかる。ま
た、8/9デコーダも8/9エンコーダと同様に組合せ
回路で構成される。
は、純粋な組合せ回路で構成されることがわかる。ま
た、8/9デコーダも8/9エンコーダと同様に組合せ
回路で構成される。
【0059】なお、本実施例では、符号化回路として8
/9エンコーダを、また、復号化回路として8/9デコ
ーダを用いたが、これらに限定されることはなく、読み
出し専用メモリ、いわゆるROMを用いて符号化/復号
化処理を行ってもよい。また、ROMの容量として、符
号化処理用に9bit×256wordが、また、復号
化処理用に8bit×512wordのものが挙げられ
る。この場合では、符号化処理するROMは、符号語用
のデータを格納し、8ビットの入力データをアドレスと
して符号語を読み出し、出力する機能を有し、また、復
号化処理するROMは、符号語に対応するアドレスに元
の8ビットデータを格納し、上記符号語の対応しないア
ドレスは0にする機能を有するようにする。
/9エンコーダを、また、復号化回路として8/9デコ
ーダを用いたが、これらに限定されることはなく、読み
出し専用メモリ、いわゆるROMを用いて符号化/復号
化処理を行ってもよい。また、ROMの容量として、符
号化処理用に9bit×256wordが、また、復号
化処理用に8bit×512wordのものが挙げられ
る。この場合では、符号化処理するROMは、符号語用
のデータを格納し、8ビットの入力データをアドレスと
して符号語を読み出し、出力する機能を有し、また、復
号化処理するROMは、符号語に対応するアドレスに元
の8ビットデータを格納し、上記符号語の対応しないア
ドレスは0にする機能を有するようにする。
【0060】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るデジ
タル信号伝送方法及びデジタル磁気記録再生装置によれ
ば、入力された二進データ列を(101)データ系列を
含む二進数列の符号語から成るデータ列に符号化処理す
る符号化回路と、上記符号化されたデータをプリコード
するプリコーダと、上記プリコーダにてプリコードされ
たデータを伝送するパーシャルレスポンスクラス4の特
性を有するデータ伝送系、いわゆるPR4チャンネル
と、上記データ伝送系を介して得られたデータを等化す
る等化回路と、上記等化回路からの出力信号のゼロクロ
ス点を上記(101)データ系列に基づいて検出するこ
とにより位相情報を抽出する位相検出回路と、上記等化
回路からの出力信号を最尤復号データに変換する最尤復
号化回路とを有しているため、定期的に上記位相情報が
得られ、自己同期性能が向上する。
タル信号伝送方法及びデジタル磁気記録再生装置によれ
ば、入力された二進データ列を(101)データ系列を
含む二進数列の符号語から成るデータ列に符号化処理す
る符号化回路と、上記符号化されたデータをプリコード
するプリコーダと、上記プリコーダにてプリコードされ
たデータを伝送するパーシャルレスポンスクラス4の特
性を有するデータ伝送系、いわゆるPR4チャンネル
と、上記データ伝送系を介して得られたデータを等化す
る等化回路と、上記等化回路からの出力信号のゼロクロ
ス点を上記(101)データ系列に基づいて検出するこ
とにより位相情報を抽出する位相検出回路と、上記等化
回路からの出力信号を最尤復号データに変換する最尤復
号化回路とを有しているため、定期的に上記位相情報が
得られ、自己同期性能が向上する。
【0061】また、8/9エンコーダを用いて、この8
/9エンコーダで用いられる符号語列の0の最大連続個
数である最大0走長と、上記符号語列を奇数列/偶数列
に分離した場合の各々の0の最大連続個数である奇数列
/偶数列の最大0走長を設定することで、最尤復号化回
路のパスメモリ長を短くすることができ、ハードウェア
の小型化を図ることができる。
/9エンコーダで用いられる符号語列の0の最大連続個
数である最大0走長と、上記符号語列を奇数列/偶数列
に分離した場合の各々の0の最大連続個数である奇数列
/偶数列の最大0走長を設定することで、最尤復号化回
路のパスメモリ長を短くすることができ、ハードウェア
の小型化を図ることができる。
【図1】本発明に係るデジタル信号伝送装置の要部の概
略構成を示す図である。
略構成を示す図である。
【図2】本実施例にて用いられる符号語の集合の一例を
示す図である。
示す図である。
【図3】従来のPR4チャンネルの一例を示す図であ
る。
る。
【図4】従来のPRチャンネルで処理されるデータ列の
一例を示す図である。
一例を示す図である。
【図5】従来のPR4チャンネルで処理される再生等化
信号のイメージの一例を示す図である。
信号のイメージの一例を示す図である。
【図6】従来のPR4チャンネルと組み合わせて使用さ
れるビタビ復号器の一例を示す図である。
れるビタビ復号器の一例を示す図である。
1 入力端子 2 シリアル/パラレル変換器 3 8/9エンコーダ 4 パラレル/シリアル変換器 5 PRチャンネル 6 プリコーダ 7 伝送回路 8 等化回路 9 ビタビ復号器 10 シリアル/パラレル変換器 11 8/9デコーダ 12 パラレル/シリアル変換器 13 出力端子 14 位相検出回路 15 同期情報検出端子
Claims (5)
- 【請求項1】 パーシャルレスポンスと最尤復号とを組
み合わせたデジタル信号伝送方法において、 入力された二進データ列を(101)データ系列を含む
二進数列の符号語から成るデータ列に符号化処理する符
号化回路と、 上記符号化されたデータをプリコードするプリコーダ
と、 上記プリコーダにてプリコードされたデータを伝送する
パーシャルレスポンスクラス4の特性を有するデータ伝
送系と、 上記データ伝送系を介して得られたデータを等化する等
化回路と、 上記等化回路からの出力信号のゼロクロス点を、上記
(101)データ系列に基づいて検出することにより位
相情報を抽出する位相検出回路と、 上記等化回路からの出力信号を最尤復号データに変換す
る最尤復号化回路とを有することを特徴とするデジタル
信号伝送装置。 - 【請求項2】 上記符号化回路は、8ビットの入力二進
データを9ビットの符号語に符号化変換処理する8/9
エンコーダであることを特徴とする請求項1記載のデジ
タル信号伝送装置。 - 【請求項3】 上記符号語は、符号語列における0の最
大連続個数である最大0走長kを6≦k≦10とし、か
つ符号語列を奇数列/偶数列に分けた場合の各々におけ
る0の最大連続個数である奇数列/偶数列の最大0走長
k1を6≦k≦7とすることを特徴とする請求項2記載
のデジタル信号伝送装置。 - 【請求項4】 上記最尤復号回路は、ビタビ(viterbi
)復号化回路であることを特徴とする請求項1記載の
デジタル信号伝送装置。 - 【請求項5】 請求項1記載のデジタル信号伝送装置の
データ伝送系として磁気記録再生系を用いることを特徴
とするデジタル磁気記録再生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20527594A JPH0869670A (ja) | 1994-08-30 | 1994-08-30 | デジタル信号伝送装置及びデジタル磁気記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20527594A JPH0869670A (ja) | 1994-08-30 | 1994-08-30 | デジタル信号伝送装置及びデジタル磁気記録再生装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0869670A true JPH0869670A (ja) | 1996-03-12 |
Family
ID=16504286
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20527594A Withdrawn JPH0869670A (ja) | 1994-08-30 | 1994-08-30 | デジタル信号伝送装置及びデジタル磁気記録再生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0869670A (ja) |
-
1994
- 1994-08-30 JP JP20527594A patent/JPH0869670A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011106 |