JPH0271406A - データ再生回路 - 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】 本発明はデジタル磁気記憶装置に関し特にそのデジタル
データ再生回路に関する。

〔従来の技術〕

従来この種の装置例えば磁気ディスクや磁気テ−プ装置
においては、デジタルデータが記録しであるとはいえ、
その再生波形は媒体上の磁化方向の変化を示すアナログ
波形として再生される。

第３図のａがこの再生波形を示すものである。

例えばＮＲＺＩ　　で記録されたデータならば、この再
生波形が示すデータ゛１”の位置は波形の正又は負のピ
ークであるから、デジタルデータ再生回路はこの波形を
微分しく微分波形ｂ）、その交流的ゼロビルトを横切っ
た点が再生波形のピーク点に対応スることから、この点
をコンパレータなトチ検出しデジタル化してこれをピー
ク検出デジタル信号Ｃとしていた。

媒体上磁気的なキズ例えば磁性粉密度の急激な変化があ
ったり再生系に電気的外来ノイズが混入するようなこと
があると、第３図ｇやｊに示すような波形変化が現われ
る。これはドロップインと呼ばれる疑似データ又ドロッ
プアウトと呼ばれるデータの欠落を発生させる原因とな
るので、デジタルデータ再生回路ではアナログ再生信号
の振幅が該ノイズと区別できるレベル以上あることを条
件づけるために該再生波形の絶対振幅検出を行ない、こ
の振幅検出信号とピーク検出デシタル信号とから与えら
れた該レベルｖ１以上の信号部分のピーク検出デジタル
信号のみをデータとする回路を構成していた。これを図
で示すと、第３図ｄとｅはａの波形が該レベルＶ１を越
えたことを検出した信号で、ｄ信号の”１”の範囲内の
Ｃ信号の立ち上がυとＣ信号の１”の区間のＣ信号の立
ち下がりがデータ位置となり、第３図ｆの如きデジタル
再生データが得られる。

さらに工夫された回路では、磁気記録のアナログ再生信
号は、必ず交番することを条件に加えて第３図ｇの如く
該レベルＶ、を越えるピークｇ１がデータであったとき
次には逆極性のピークが現れるはずだから、１つ前のピ
ークの極性を記憶しておき１つ前と同極性のピークｇ３
は無視し、逆極性になったピークｇ４はデータとするデ
ジタルデータ再生方法を用い、ノイズｇ３を無視してい
るものもあった。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし上述した従来のデジタルデータ再生回路では、第
３図りのように第３図ｇにおけるピークｇ３をデータｈ
３と見なしてしまっていた。交番性チエツクを加えた回
路では前記データｈ３は取り除けるが、第３図ｊに示す
ようにあるデータとすべきピーク」３の前に同極性のノ
イズｊ２が検出されたときには、第３図にのようにＪ２
の方をデータに２と見なしてしまって１本来のデータに
３を取りもらした再生デジタルデータを作成してしまう
ことがあった。

捷た第３図ｔのようにデータを示すピークｔ２の振幅が
磁記憶媒体の劣化や媒体とヘッド間距離の拡大などによ
り図の如くノイズと同じレベルにまで低下してしまった
場合、ｔ２に対応するｍ２のデータは勿論ドロップする
し、交番性チエツクによってピークｔ５のデータｍ３４
でも取りもらしてしまう欠点があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のデータ再生回路は、交番するアナログ再生信号
の、正の振幅が正の第１のレベル以上あることを検出す
る第１のコン・七レータと、負の振幅が負の第１のレベ
ル以下あることを検出する第２のコンパレータと、正の
振幅が正の第２のレベル以上であることを検出する第３
のコンパレータと、負の振幅が負の第２のレベル以下あ
ることを検出する第４のコンパレータと、前記アナログ
再生信号の正負のピークのタイミングで第１および第２
のコンパレータの出力を取り込む第１のフリップフロッ
プと、同じく該アナログ再生信号の正負のピークのタイ
ミングで第３および第４のコンパレータの出力を取り込
む第２のフリップフロップと、該アナログ再生信号の正
負のピークのタイミングで、第１若しくは第２のコンパ
レータの出力を取り込む第３のフリップフロップと、前
記アナログ再生信号の正負のピークのタイミングにフェ
ーズロックされたクロック信号で第１のフリップフロッ
プの出力を取り込みシフトする第１のシフトレジスタと
、同じく該クロック信号で第２のフリップフロップの出
力を取り込みシフトする第２のシフトレジスタと、同じ
く該クロック信号で第３のフリツプフロツプの出力を取
り込みシフトする第３のシフトレジスタと、この第３の
シフトレジスタの出力につながるエクスクル−シブオア
回路と、第１及び第２のシフトレジスタならびに前記エ
クスクル−シブオア回路の出力からデータを作成する判
別器とを有している。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明一実施例を示すブロック図である。第１
図において、１はアナログ再生信号Ａの正の振幅が第１
のレベルｖ１よシ高くなったときに“１′を出力する第
１のコンパレータであり、２は負の振幅が−Ｖ１より低
くなったときに“１″を出力する第２のコンパレータで
ある。第１および第２のコンパレータ１および２の出力
は第１のオア回路８の入力となる。

６は微分器でありアナログ再生信号Ａを電気的に微分し
た信号を作る。７は微分器６の出力が負のとき１″を出
力する第５のコンパレータで、この出力はピークディテ
クタ５に接続される。

３はアナログ再生信号の正の振幅が第２のレベルｖ２よ
シ高くなったときに′１”を出力する第３のコンパレー
タで４は負の振幅が第２のレベル−ｖ２より低くなった
ときに”１”を出力する第４のコンパレータである。第
３および第４のコンパレータ３および４の出力は第２の
オア回路９およびピークディテクタ５の入力に接続され
る。

１１．１２．および１３は第１．第２および第３のＤタ
イプフリップフロップで、第１のＤタイプフリップフロ
ップ１１のＤ入力には第１のオア回路８の出力が接続さ
れる。第２のＤタイプフリッププロップ１２のＤ入力に
は第２のオア回路９の出力が接続される。第３のＤタイ
プフリップフロップ１３のＤ入力には第１のコンパレー
タ１の出力が接続畑れる。これら第１．第２および第３
のＤタイプフリップフロップ１１，１２．１３のクロッ
ク入力にはピークディテクタ５の出力が接続される。入
力は第２のコンパレータ２の出力でもよい。

１４．１５．および１６はシリアル入力ノやラレルアウ
トの第１．第２．第３のシフトレジスタで。

第１のシフトレジスタ１４のシリアル入力は第１のＤタ
イプフリップフロップ１１の出力に接続される。第２の
シフトレジスタ１５のシリアル入力は第２のＤタイプフ
リップフロップ１２の出力に接続される。第３のシフト
レジスタ１６のシリアル入力は第３のＤタイプフリップ
フロ２プ１３の出力に接続される。

１０はフェーズロックドルーゾ回路（以下ＰＬＬと略す
）でピークディテクタ５の出力に同期した位相と周波数
のクロックパルスを出力する。ＰＬＬ１０の出力は第１
．第２および第３のシフトレジスタ１４．１５および１
６のシフトクロック入力に接続される。１８はワンショ
ット回路でＰＬＬＩ　Ｏの出力から第１．第２および第
３のＤタイプフリップフロップ１１，１２．１３につな
がシ、これらをリセットするために必要かつ最小のパル
ス第２図ｔを発生する。

第３のシフトレジスタの中心のビットを除くそれぞれの
パラレル出力にはエクスクル−ジブオア回路（以下ＥＸ
オア回路と称する。）１９の一方の入力かつながシ、全
てのＥＸオア回路の他方の入力には第３のシフトレジス
タの中心・のビット出力が接続される。

第１および第２のシフトレジスタ１４　、１５ノパラレ
ル出力と全てのＥＸオア回路１９の出力はデータ判別器
１７に接続される。再生デジタルデータはデータ判別器
１７から出力される。シフトレジスタのビット長は少な
くともコード化による最長“１″間間隔の２倍プラス１
ビットだけあればよい。例えば”０″が最大３ビツトま
でしか続かないコード化理論が適用された記録方式の場
合そのシフトレジスタ長は９ビツト以上ということにな
る。

いま第２図に示すアナログ再生信号Ａが磁記憶媒体から
得られたとしよう。第１のコンパレータ１はアナログ再
生信号Ａの第１のレベル＋ｖ１より高い部分を検出して
第２図すに示す信号を出力する。これを正の低レベル検
出信号と呼ぶ。同様に第２のコンパレータ２はアナログ
再生信号Ａの−Ｖ、よシ低い部分を検出して第２図Ｃに
示すデジタル信号を出力する。これを負の低レベル検出
信号と呼ぶ。全く同様に第３および第４のコンパレータ
３および４はそれぞれ第２図ｄおよびｅに示す信号を出
力する。これをそれぞれ正および負の高レベル検出信号
と呼ぶ。

アナログ再生信号Ａを微分器６に通すと第２図ＡＤに示
すようなアナログ微分信号が得られる。

第５のコンパレータ７はアナログ微分信号ＡＤをゼロボ
ルトと比較して第２図ｆに示すデジタル信号を出力する
。ピークディテクタ５は第５のコン・セレータ７の出力
と第３のコンパレータ３と第４のコンパレータ４の出力
とから第２図ｊ、に示すピーク検出信号を作成する。第
２図ｊ１の立ち上がりはアナログ再生信号のピークを示
す信号となる。

ＰＬＬ　１　’Ｏはピーク信号Ｊ１を入力とし、この立
上がりにクロックの立上が９をフェーズロックした第２
図にの様なりロック信号を発生する。つまり基本的にク
ロック信号にの立上がりはピーク位置に対応し、立下が
りまでの一周期が１ピクトセルとなる。

つぎに各レベル信号の取込み方を説明する。

第１のＤタイプフリップフロップ１１は第１のオア回路
８の出力すつまり正の低レベル検出信号すと負の低レベ
ル検出信号Ｃの論理和をピークディテクタ５の出力ｆの
立上がりでホールドして第２図Ｊに示す信号を出力する
。第１のシフトレジスタ１４はこれをクロックにの立ち
上がシで取込みシフトした信号でそのピークでの振幅が
第１のレベルｖ１を越えているものかどうかが判別でき
る。

第２のＤタイプフリップフロップ１２はピークディテク
タ５の出力ｆの立上がシで、正の高レベル検出信号ｄと
負の高レベル検出信号ｅの論理和をとりこむ。第２のシ
フトレジスタ１５はこれをクロックにの立ち上がりで取
込みシフトする。この出力でそのピークでの振幅が第２
のレベルｖ２を越えているものかどうかが判別できる。

第３のＤタイプフリップフロップ１３はピークディテク
タ５の出力ｆの立上がりで正の低レベル検出信号すを取
込みホールドする。第３のシフトレジスタ１６はクロッ
クにの立上がりでこの第３のＤタイプフリップフロップ
１３の出力を取込みシフトしてゆき、この出力でデータ
判別器１７はそのピークが正極性か負極性かを判別する
。ＥＸオア回路１９は第１のシフトレジスタの中心のビ
ットつまりデータかノイズかを判別しようとするビット
の極性と他のビットの極性とを比較し、同極性ならば“
０”異極性ならば”１″を出力する。従ってデータ判別
器１７は他のビットと第１のシフトレジスタの中心のビ
ットつまりデータかノイズかを判別しようとするビット
とが逆極性か否かを容易に判断できる。

シフトレジスタに取り込まれた極性および第１゜第２の
振幅情報からデータ判別器１７はデータを作成するので
あるが先ず第４図を参照してそのプロセスを説明する。

第４図において、アナログ再生信号の波形は記憶媒体材
料、記録方式、記録密度、再生ヘッド。

再生回路などによってそれぞれ特徴に差がでるのでいち
がいに決め付けられないが、第２のレベルｖ２を越える
振幅を示す部分でのピークをデータとする再生回路の場
合、第１のレベルＶ１若しくは第１のレベルＶ１は越え
たが第２のレベル■２に達しないピークはデータでない
。っまυノイズとイウことになる。しかし例えば第４図
ａの場合、第２のレベル■２に達していない４ａ−ｂの
ピークの時間的な前後の関係を見て見ると、第２のレベ
ル■２を越す逆極性のピーク４ａ−ａ、４ａ−ｃが相方
に存在している。

デジタル磁気記録の場合、磁化方向の変化点をデータに
対応させるので２例えばＳからＮへの変化のあとには必
ずＮからＳへの変化があり、これに相当するアナログ再
生信号は交番することが広く知られている。従って４ａ
−ｂ部の前後の４ａ−ａ　。

４ａ−ｃ部がどちらも逆極性であシ、第２のレベルｖ２
を越える十分な振幅をもっていればこの２つはデータに
間違いない可能性は十分である。そうすると前記交番の
原則よ、ｊ７４ａ−ｂ部もデータでなければおかしいこ
とになるが、４ａ−ｂ部は第２のレベル■２を越えてい
ないのでこの場合はドロノブアウトしてしまうことにな
る。しかし本発明のデータ再生回路では再生振幅のレベ
ル遷移をビットセルごとに記憶しているので、こういう
部分では第２のレベルＶ２を越えないピークでもその前
後の振幅と極性情報を参照して判別しデータとして出力
することができる。第４図ａの場合の各シフトレジスタ
の内容を第４図すに示す。

第４図すにおいて、ＴＯはデータか否かを判断すべきビ
ットである。１０点におけるレジスタの内容からこの部
分の信号はデータと認めるべき十分な振幅を持たない負
極性のパルスであることがわかる。この点は第４図ａの
４ａ−ｂに当たる。

このビットがデータであるかノイズであるかを判別する
ために、このビットの時間的に前後するビットの関係を
見てみる。Ｔ＋２点における各レジスタの内容から、前
方の信号は正極性の十分な振幅を持っていることがわか
る。この点は第４図ａの４ａ−ａに当たる。後方のＴ−
４点における各レジスタの内容によると、ここにも正極
性の十分な振幅を持つ信号があることがわかる。この点
は第４図ａの４８−ｃである。従ってデータ判別器１７
はＴＯ点における信号はデータであると判断しブタ全出
力する。

次に別の例として第４図ａに示す信号とｄに示すシフト
レジスタの内容を参照してデ〜り判別を行なってみる。

Ｔｏはデータか否かを判断すべきビットである。ＴＯ点
における各レジスタ内容から、この信号はデータと認め
られる十分な振幅を持たない正極性ピークであることが
わかる。これだけではこのビラトラノイズとして捨て去
るかデータとして出力するか判断しがたい。そこで時間
的に前方にあるピークＴ＋３のレジスタ内容全参照する
。ここからはデータと認めるに十分な正極性のデータが
あったことがわかる。ＴｏとＴ＋３から、この２つは同
極性であり前記磁気記録の交番性からどちらかはデータ
でないことがわがシ。

かつＴ＋３では十分な振幅が検出されているからこちら
の方が正しいデータであろうことがわかる。

さらにＴ−４を参照すると、ここでは逆極性の十分な振
幅があることがわかる。Ｔ＋３　、　Ｔｏ　。

Ｔ−４から総合的にＴｏの信号を評価するとこの信号は
Ｔ＋３のデータとＴ−４のデータの間に生じたノイズで
あることが判断できデータは出力しない。

このようにデータ判別器１７は信号が存在する箇所に対
応する各シフトレジスタビノトヲ見テ。

前もって設定された判断条件を満足したときにブタを出
力する。こうすることにより多少振幅が低下したデータ
信号を救済することが可能となる。

データを出力する判断条件は各シフトレジスタに対応す
るようにその考えられる組合わせ全ビットパターンテー
ブルとしてアナログ再生信号の特徴に合わせてプログラ
ムしておき、これと比較対象させる方法をとると処理が
速くなる。−ぐターンは以前にも述べたように再生系の
特性によシ異なるのでここでは規定しない。

このデータ判別器１７は具体的にはＲＯＭ　、　！ログ
ラマプルロノノクアレイなどを用いる。データ転送スピ
ードが相対的にマイクロプロセッサよシ遅い場合は、こ
れによって構成することもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、データ再生回路を特許請
求の範囲に記載した如くに構成することにより、アナロ
グ再生信号波形の特徴をデジタル値で記憶し、データか
ノイズかが判別しにくいレベルの信号があった場合など
その前後の波形振幅の条件を参照してより正しかろうデ
ータの再生を行ない、パリティチエツク等の冗長コード
を用いたエラーチエツク、エラー訂正回路の負担を小さ
くし効率的かつより正確なデータ再生ができるインテリ
ジェントなデータ再生回路を提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図。 第２図は本発明の一実施例の動作を示すタイムチャート
を示す図、第３図は従来例の動作を示すタイムチャート
を示す図、第４図は本発明の一実施例の動作におけるア
ナログ再生信号とシフトレジスタの内容の関係を示す図
である。 記号の説明：１．２．３．４は第１．第２．第３．ｉ４
のコアパレータをそれぞれあられし、５はピークディテ
クタ、６は微分器、７は第５のコンパレータ、８，９は
オア回路、１０はＰＬＬ回路。 １１．１２．１３は第１．第２．第３の７リノグフロノ
ブ、１４，１５．１６は第１．第２．第３のシフトレソ
スタ、１７はデータ判別器、１８はワンショット回路、
１９はエクスクリ−シブオア回路（ＥＸオア回路）をそ
れぞれあられしている。 第３図 Ｏ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、交番するアナログ再生信号の、正の振幅が正の第１
   のレベル以上あることを検出する第１のコンパレータと
   、負の振幅が負の第１のレベル以下あることを検出する
   第２のコンパレータと、正の振幅が正の第２のレベル以
   上であることを検出する第３のコンパレータと、負の振
   幅が負の第２のレベル以下あることを検出する第４のコ
   ンパレータと、前記アナログ再生信号の正負のピークの
   タイミングで第１および第２のコンパレータの出力を取
   り込む第１のフリップフロップと、同じく該アナログ再
   生信号の正負のピークのタイミングで第３および第４の
   コンパレータの出力を取り込む第２のフリップフロップ
   と、該アナログ再生信号の正負のピークのタイミングで
   第１若しくは第２のコンパレータの出力を取り込む第３
   のフリップフロップと、前記アナログ再生信号の正負の
   ピークのタイミングにフェーズロックされたクロック信
   号で第１のフリップフロップの出力を取り込みシフトす
   る第１のシフトレジスタと、同じく該クロック信号で第
   ２のフリップフロップの出力を取り込みシフトする第２
   のシフトレジスタと、同じく該クロック信号で第３のフ
   リップフロップの出力を取り込みシフトする第３のシフ
   トレジスタと、この第３のシフトレジスタの出力につな
   がるエクスクルーシブオア回路と、第１及び第２のシフ
   トレジスタならびに前記エクスクルーシブオア回路の出
   力からデータを作成する判別器とを有するデータ再生回
   路。