JPH02198008A - ディスク記憶装置の復調方法及び復調回路 - 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、磁気ディスク等の記録媒体に記録された情報
を読み取って復調するディスク記憶装置に関し、特に、
ヘッド出力からデータパルスを再生するための復調方法
及び復調回路に関する。

〔従来の技術〕

たとえば、磁気ディスク等の記録媒体を使用した記憶装
置においては、記録の際に、「１」汀Ｏ」の信号をその
まま記録するのではなく、各種の変副を施した後に記録
を行っている。たとえば、ＭＦ　Ｍ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ
　ＦＭ）　変副方式では、データが「１」であるときは
ビットセルの中央にデータビットを書き込み、現在のビ
ットセルにも直前のビットセルにもデータがないときは
現在のビットセルの先頭にクロックビットを書き込むよ
うにしている。

このＭＦＭ変調方式で言己録された情報を磁気ヘッドで
読み取って再生する際には、ヘッド出力を波形整形し微
分した波形のゼロクロス点を検出し、ゼロクロス点が検
出される度にフリップフロップを反転することによりデ
ータパルスを復調するようにしている。

このとき、ヘッド出力には情報に対応した記録パルスだ
けでなく雑音も含まれている。そこで、記録パルスを雑
音から分離するため、磁気ヘッド出力のレベルを一定の
閾値と比較し、この閾値を超した磁気ヘッド出力を記録
パルスと見做して前記フリップフロップを反転するよう
にしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の復調回路においては、閾値が一定
であるため、記録パルスと雑音とを安定に分離するのが
困難であるという問題があった。

すなわち、閾値が高めに設定されると、雑音は確実に除
去されるが、記録パルスが欠落するおそれがあり、また
、逆に閾値が低めに設定されると、記録パルスは確実に
検出できるが、雑音が記録パルスと誤認されてしまう。

このため、最適な閾値を設定するのが回能であり、適切
でない閾値で記録パルスと雑音との判別が行われてしま
い、復調回路の誤動作を招くという問題があった。

また、特定の記録媒体からの記録パルスに対して最適な
閾値を設定したとしても、個々の記録媒体の特性のばら
つき或いは経時変化により、結果として閾値が不適切な
ものとなってしまうこともあった。

本発明は、前記問題点を解決するために案出されたもの
であって、ヘッド出力の状態に応じて閾値を変えること
により、記録パルスと雑音とを常に確実に分離すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のディスク記憶装置の復調方法は、前記目的を達
成するため、ヘッド出力を微分して得た出力のゼロクロ
ス点を検出し、該ゼロクロス点の検出タイミングに基づ
いて記録パルスをｔｉ調するディスク記憶装置の復調方
法に右いて、前記ヘッド出力のピーク値を所定の閾値と
比較し、前記ピーク値が前記閾値を超えたときのみ前記
ゼロクロス点の検出タイミングに基づいて前記記録パル
スを復調するとともに、前記閾値を前記ヘッド出力の大
きさに応じて変更することを特徴とする。

また、本発明のディスク記憶装置の復調回路は、ヘッド
出力を微分して得た出力のゼロクロス点を検出するゼロ
クロス検出回路と、該ゼロクロス検出回路の出力毎に状
態が反転するフリップフロップと、前記ヘッド出力のピ
ーク値を検出するピークホールド回路と、前記ピーク値
を分圧して閾値を発生する分圧器と、前記ピーク値と前
記閾値とを比較し前記ピーク値が前記閾値を超えたとき
前記フリップフロップの反転動作を可能にする制御信号
を前記フリップフロップに供給する比較回路とを設けた
ことを特徴とする。

〔作用〕

いま、何らかの原因でヘッド出力が増大したとすると、
記録パルスのピーク値が高くなるとともに雑音のレベル
も高くなる。このとき、本発明においては、記録パルス
を検出するための比較回路の閾値も、ヘッド出力に応じ
て高くなるので、雑音のレベルの増加にもかかわらず記
録パルスと雑音とを確実に分離することができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら実施例に基づいて本発明の特
徴を具体的に説明する。

第１図は、本発明実施例の磁気記録復調回路のブロック
図を示し、第２図は同磁気記録復調回路の動作を説明す
るための波形図を示す。

いま、たとえば磁気ディスク等の記録媒体に第２図（ａ
）に示す１バイトのデータ「Δ１（１６進表示」）すな
わちｒｌｏｌｏｏｏｏｌ（２進表示）」を書込み、これ
を再生する場合を考える。

第２図（ａ）に示すデータをＭＦＭ変調すると、同図（
ｂ）に示す書込みパルスが得られる。なお、図中、Ｗは
ビットセルの幅、ＤＢはデータピッ）、　ＣＢはクロッ
クビットを示す。この書込みパルスは、フリップフロッ
プにより同図（Ｃ）に示す矩形状の信号に変換された後
、書込みヘッドに供給される。したがって、書込みヘッ
ドには同図（ｄ）に示すような書込み電流が流れ、記録
媒体には同図（ｅ）に示す方向と区画で残留磁化が形成
される。

このようにして磁気ディスク等の記録媒体に記録された
情報は、読み取り用の或いは読取り・書込み兼用の磁気
ヘッド（図示せず）により、同図（ｆ）に示すように上
向きパルスＰ。及び下向きパルスＰ−として読み取られ
る。このヘッド出力は、ローパスフィルタ１に供給され
て高域の雑音成分が除去され、更に、等化・微分回路２
により同図（（至）に示すような波形に変換された後に
、ゼロクロス検出回路３に供給される。そして、等化・
微分回路２からの出力（第２図（鍾参照）のレベルがゼ
ロレベルｖ０　を横切る度に、同図（社）に示すトリが
パルスがフリップフロップ４のトリガ端子に供給される
。したがって、もしフリップフロップ４のイネーブル端
子がハイレベルであるとすると、フリップフロップ４の
状態は、このトリがパルス毎に反転し、同図（１）に示
す出力が得られる。そして、このフリップフロップ４の
出力を適当に波形整形してエツジ成分を検出すれば、同
図ら）に示す書込みパルスと同じ波形のパルスが得られ
る。すなわち、記録パルスが再生されたことになる。

また、ローパスフィルタ１の出力は、上ピークホールド
回路５に供給され、ヘッド出力の上向きパルスＰ、のピ
ーク値Ｖ□が保持される。このピーク値ｖＰ＋は、可変
分圧器６によりピーク値Ｖ　Ｐ　Ｏより低い所定の閾値
ＶＬｈ。に調整された後に比較回路７の負入力端子に人
力される。この比較回路７の正入力端子にはローパスフ
ィルタ１の出力が直接人力されているので、ヘッド出力
のうちの上向きパルスＰ、の頂点部分のレベルが可変分
圧器６からの閾値Ｖ　ｔｈ＋より高くなり（第２図（ｆ
）参照）、比較回路７からは上向きパルスＰヤに同期し
た出力が得られる。

同様に、ヘッド出力は、下ピークホールド回路８にも供
給され、下ピークホールド回路８の出力は、可変分圧器
９を介して閾値ＶＬｈ−として比較回路１０の正入力端
子に入力される。比較回路１０の負入力端子にはローパ
スフィルタｌの出力が直接人力されているので、比較回
路１０からは、ヘッド出力のうちの下向きパルスＰ−に
同期した出力が得られる。

比較回路７．１０からの各比較出力は、ＯＲ回路１１を
介してフリップフロップ４のイネーブル端子に供給され
るので、フリップフロップ４は、ヘッド出力中の記録パ
ルス、すなわち、上向きパルスＰ＋及び下向きパルスＰ
−に同期して反転し、磁気媒体に記録された情報の再生
が行われる。

なお、上ピークホールド回路５及び下ピークホールド回
路８は、同期リセット回路１２により所定周期でリセッ
トされ、ピークホールド値が更新される。

いま、何らかの原因でヘッド出力が増大したとすると、
上向きパルスＰやのピーク値ｖＰ＋が高くなるとともに
、下向きパルスＰ−のピーク値Ｖ　ｐ　−が低くなる。

また、これと同時に雑音の振幅も高くなる。このとき、
本実施例においては、比較回路７の閾値ｖＬｈ。は上昇
し比較回路１０の閾値Ｖｔｈ−は下降して、いずれも雑
音の振幅のレベルから離れる方向に変化するので、雑音
のレベルの増加にもかかわらず記録パルスと雑音とを確
実に分離することができる。

上述の実施例においては、閾値の設定をアナログ的に行
ったが、第３図に示す実施例のように閾値の設定をディ
ジクル的に行うこともできる。

磁気ヘッドからのアナログのヘッド出力は、まず、Ａ／
Ｄ変換器２０によりディジタル信号に変換される。そし
て、このディジタルのヘッド出力は、第１図に示す実施
例と同様にローパスフィルタ２１に供給されて高域の雑
音成分が除去され、更に、等化・微分回路２２により所
定の波形整形が行われ、ゼロクロス検出回路２３により
ゼロクロス点が検出され、ゼロクロス検出回路２３の出
力がフリップフロップ４のトリガ端子に供給される。な
お、ローパスフィルタ２１１等化・微分回路２２及びゼ
ロクロス検出回路２３は、ディジタル回路により構成さ
れており、入力データに対して所定の演算を行うことに
より所望の入出力特性を得るようになっている。

また、ローパスフィルタ２１の出力は、ディジタル回路
構成とされた上ピークホールド回路２５及び下ピークホ
ールド回路２８に供給され、ヘッド出力の上向きパルス
Ｐやのピーク値ｖｐ、及び下向きパルスＰ−のピーク値
Ｖｐ−が保持される（第４図参照）。

下ピークホールド回路２８の出力は、補数変換回路３０
によりによりその補数−■、−に変換された後、加算器
３１において上ピークホールド回路２５の出力と加算さ
れる。これにより、上ピーク値Ｖ、やから下ピーク値Ｖ
Ｐ−が減算され、ローパスフィルタ２１の出力波形のピ
ーク・トウ・ピーク（ｐｅａｋ−ｔｏ−ｐｅａｋ）値Ｖ
ＰＰの最大値が求まる。加算器３１の出力は、ルックア
ップテーブル形式のＲＯＭ　（読み出し専用メモリ）３
２．３３に供給される。

ＲＯＭ３２．３３は、上記ピーク・トウ・ピーク値ｖ　
ｐ　ｐをアドレスとして持ち、上ピーク値Ｖｐや及び下
ピーク値ＶＰ−に対する最適閾値ｖＬＭ及びＶＬｈ−を
、下ピーク値Ｖｐ−に対するオフセットの補数のデータ
ーＶＯＦＦ＋及び−Ｖ。ＦＰ−とじて持っている。

すなわち、 −ＶＯＦＦ、＝　　（Ｖｔｈ、−Ｖｐ−）−ＶＯＦＦ−
＝　　（ＶＬｈ−−Ｖｐ−）である。したがって、ＲＯ
Ｍ３２．３３からは、上下ピーク値Ｖｐ−，Ｖｐ−に対
する最適閾値の補数データーＶ。ｐｘ、　　　Ｖ。、Ｐ
−が得られる。

ＲＯＭ３２．３３の各出力は、ローパスフィルタ２１の
出力及び補数変換回路３０の出力とともに、加算器３４
．３５に供給される。

ローパスフィルタ２１の出力をＶＩＭとすると、加算器
３４の出力Ａやは、 Ａ＋　＝　Ｖｌｌｌ　　ＶＰ−ＶＯＦＦ＋＝ＶＩｍ　　
Ｖｐ−（Ｖｔｈ−Ｖｐ−）−Ｖｒｗ　　ｖＬｈ＋ となる。したがって、加算器３４の出力Ａ、は、ローパ
スフィルタ２１の出力Ｖ　Ｉ　１１が、上ピーク値ｖＰ
やに対する最適閾値ｖｔｈ＋を超したときに正となる。

同様に、加算器３５の出力へ−は、 ｐ、−＝Ｖ、、−Ｖい となり、ローパスフィルタ２１の出力Ｖｌｌ＋が、下ピ
ーク値ＶＰ−に対する最適閾値ｖｔｈ−より低（なった
ときに負となる。

加算器３４．３５からは、出力の符号ビットのみがＸ０
Ｒ（排他的論理和）回路３６に供給される。すなわち、
出力が正或いは０のときには「０」、負のときにはｒＮ
が供給される。そして、ＸＯＲ回路３６の出力ＳＥＸは
、フリップフロップ４のイネーブル端子に供給される。

加算器３４．３５からの出力の符号ビットは、ローパス
フィルタ２１の出力ｖ、ｘが、閾値ＶＬｈ。を超し；７
：ト！＋、：ｒ　ＯＪ、ｒ　ＯＪ、閾値Ｖ　Ｈ，＋と閾
値ＶＬ１１−　との間にあるときにＮＪ、ｒＯＪ、閾値
Ｖ　ｔｈ−より低くなったときにｒＮＪＮ　となる。し
たがって、ｘ。

Ｒ回路３６の出力ＳＩＭは、ローパスフィルタ２１の出
力Ｖｌｌ＋が閾値ＶＬｈやを超したとき、或いは、閾値
ｖｔｈ−より低くなったときにｒＯＪとなるので、この
タイミングでフリップフロップ４を反転可能状態にすれ
ば、第１図に示す実施例と同様に、フリップフロップ４
は、ヘッド出力中の記録パルス、すなわち、上向きパル
スＰ＋及び下向きパルスＰ−に同期して反転し、磁気媒
体に記録された情報の再生が行われる。

なお、第１図の実施例では、フリップフロップ４はハイ
アクティブであり、第３図の実施例では、ローアクティ
ブであるものとする。

第３図に示す実施例においては、ＲＯＭ３２．３３に、
上ピーク値ＶＰ＋及び下ピーク値ＶＰ−に対する最適閾
値が格納されており、各ピーク値の変化に応じて、閾値
が雑音の振幅のレベルから離れる方向に変化するので、
雑音のレベルの増加にもかかわらず記録パルスと雑音と
を確実に分離することができる。

〔発明の効果〕 以上に述べたように、本発明においては、ヘッド出力の
状態に応じて、ｔｌＬ調動作を行わせるか否かの判別を
行うための閾値を変えるようにしている。これにより、
経時変化、ばらつき等によりヘッド出力のレベルが変動
したような場合でも、閾値は、記録パルスと雑音とを分
離するための最適な値に自動的に変更されるので、記録
パルスのみを確実に分離でき、復調回路を安定に動作さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の磁気記録復調回路のブロック図
、第２図は同磁気記録復調回路の動作を説明するための
波形図、第３図はディジタル的に処理を行う本発明の他
の実施例の磁気記録復調回路のブロック図、第４図は第
３図に示す実施例の動作を説明するための波形図である
。 １．２１　：ローパスフィルタ ２．２２：等化・微分回路 ３．２３：ゼロクロス検出回路 ４：フリップフロップ ５．２５　：上ピークホールド回路 ６．９：可変分圧器　　　７，１０：比較回路８．２８
：下ピークホールド回路 １１：ＯＲ回路　　　　　１２：同期・リセット回路２
０：Ａ／Ｄ変換器　　　３０：補数変換回路３１、３４
．３５　：加算器　　　３２．３３：ＲＯＭ３５：ＸＯ
Ｒ回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ヘッド出力を微分して得た出力のゼロクロス点を検
   出し、該ゼロクロス点の検出タイミングに基づいて記録
   パルスを復調するディスク記憶装置の復調方法において
   、前記ヘッド出力のピーク値を所定の閾値と比較し、前
   記ピーク値が前記閾値を超えたときのみ前記ゼロクロス
   点の検出タイミングに基づいて前記記録パルスを復調す
   るとともに、前記閾値を前記ヘッド出力の大きさに応じ
   て変更することを特徴とするディスク記憶装置の復調方
   法。 ２、ヘッド出力を微分して得た出力のゼロクロス点を検
   出するゼロクロス検出回路と、該ゼロクロス検出回路の
   出力毎に状態が反転するフリップフロップと、前記ヘッ
   ド出力のピーク値を検出するピークホールド回路と、前
   記ピーク値を分圧して閾値を発生する分圧器と、前記ピ
   ーク値と前記閾値とを比較し前記ピーク値が前記閾値を
   超えたとき前記フリップフロップの反転動作を可能にす
   る制御信号を前記フリップフロップに供給する比較回路
   とを設けたことを特徴とするディスク記憶装置の復調回
   路。