JPH0438680A - 磁気記録媒体復調装置 - 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〕 本発明は磁気記録媒体に記録されているデータを復調す
る磁気記録媒体復調方式に関するものであり、特に、磁
気ストライプの読み取り誤りなどの障害が発生した場合
に、障害発生の原因究明に必要な情報をも得ることが可
能な磁気記録媒体復調方式に関する。

〔従来の技術〕

第２図に従来の磁気記録媒体復調方式（装置）のブロッ
ク図を示す。

第２図において、磁気記録媒体復調方式は、磁気ヘッド
１０、増幅器１２、波形整形部１４、変換部１６、復調
部１８、およびメモリ２２とセントラルプロセソサユニ
ノト（ＣＰＵ）２４とＲＯＭ２６とを有するマイクロコ
ンピュータ式演算制御部２０からなる。

第３図（ａ）〜（ｆ）の信号波形図を参照して第２図の
磁気記録媒体復調方式の動作について述へる。

磁気ヘッド１０は記録媒体（図示せず）から記録媒体に
書き込まれたデータを読み出す。この磁気ヘッド１０か
らの出力信号Ｓ１０は、第３図（ａ）に示したように、
磁束変化を示す信号として検出される。Ｃ１およびＣ２
は磁束の変化点を示す。

増幅器１２は磁気ヘッド１０からの出力信号Ｓ１０を増
幅する。増幅信号Ｓ１２が第３図（ｂ）に示されている
。波形整形部１４は増幅信号Ｓ１２の負側の信号を反転
し、第３図（Ｃ）に示した波形整形信号Ｓ１４を出力す
る。これら出力信号Ｓ１０、増幅信号Ｓ１２ないし波形
整形信号Ｓ１４を原波形情報ないし原信号という。

波形整形部１４からのアナログ形式の出力信号Ｓ１４が
変換部１６で所定のスライスレベルで弁別され、第３図
（ｅ）に示したレベルセンス信号３１６Ｂを発生させる
。また、変換部１６は波形整形信号Ｓ１４のピークを検
出し、第３図（ｄ）に示したピークセンス信号５１６Ａ
を発生させる。

さらに、変換部１６は、ピークセンス信号３１６Ａとレ
ベルセンス信号３１６Ｂとのｉ６理積（アンド）をとり
、第３図（ｆ、、）に示したピーク信号ＰＥＡＫを発生
させる。これら変換部１６から出力されるピークセンス
４Ｍ　号１６　Ａ　、　　レベルセンス信号８１６Ｂ、
　　ピーク信号ＰＥＡＫを変換情報という。

復調部１８の動作を第４図（ａ）〜（ｄ）を参照して述
べる。

復調部１８は第４図（ｄ）示したサンプリングクロック
ＣＬＫｓに基づいた一定間隔で変換部１６からのレベル
センス信号３１６Ｂ　＜’４４図（ｂ）参照）とピーク
信号ＰＥＡＫ　（第４図（Ｃ）参照）をサンプリングし
て、レベルセンス信号およびピーク信号の論理がｒＯＪ
か「１」を判断し、このサンプリング結果を演算処理装
置２０に出力する。

演算処理装置２０のＣＰＵ２４は、復調部１８からのサ
ンプリング結果をメモリ２２に一旦記憶し、ＲＯＭ２６
に記憶しであるデータ解析処理プログラムに従ってデー
タ解析を行い、磁気ヘッド１０で読み出した信号を記録
（変調）方式に対応した復調方式に従ってデータ判別、
すなわち、書き込みデータが「０」か１１」の判別を行
う。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の手法により、記録媒体に書き込まれたデータのデ
ータ判別（復調）を行うことができるが、たとえば、磁
気ストライプの読み取り誤りなどの障害が発生した場合
、上述したデータ復調のためのデータ判別に用いる変換
情報のみでは、障害発生の原因究明に必要な原波形情報
が不足しているため障害発生の原因究明が充分できず、
その後の適切な対策をとることができないという問題が
ある。すなわち、従来の記録媒体復調方式は、障害に対
する保守・点検性が低いという問題があった。

また、前述したレベルセンス信号を生成するために複数
のスライスレベルを用いているが、これらのスライスレ
ベルが固定なため、磁気ヘッドの汚れ、経年変化などに
よる読み出しレベルの低下に対して充分なマージンをも
ってレベルセンス信号を発生させることができないとい
う問題もあった。この点で、磁気ヘッドの汚れ、経年変
化などによる読み出しレベルの低下に応じて、スライス
レベルを可変にするという考えもあるが、そのようにす
るためには、原波形情報が必要となる。ところが、上述
したように原波形情報は捨てられて残っていないため、
スライスレベルの値を適切に設定し得ず、結果的に、不
可能であった。

さらに、この固定式スライスレベルはシステムの変更に
対して調整が必要な場合に柔軟に対応できないという問
題をも引き起こしている。

したがって、本発明の目的は、読み出しデータについて
何らかの障害が発生した場合にその原因究明を可能にし
、障害に対する保守性を向上させることにある。

また、本発明の目的は、データ復調（こ対して充分大き
なマージンを確保し復調するデータの安定度を向上する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上述した問題を解決するため、本発明は、データ復調に
必要なデータだけでなく、障害分析に必要なデータをも
保存し、かつ、そのデータを用いてデータ復調と障害分
析を行うという構想に基づく。

また、本発明は、保存データを参照してシステム状況、
経年変化に応じた適切なスライスレベル（しきい値レベ
ル）を決定可能にする。

したがって、本発明によれば、磁気記録媒体へのデータ
記録方式に応じた磁束変化信号を読みたし、該読み出し
た信号を所定のスライスレベルで識別してディジタル信
号に変換する手段を有し、この変換された信号を所定の
復調方式に基づいて磁気記録媒体に記録されたデータを
復調する磁気記録媒体復調方式において、前記読み出し
信号波形をピーク検出を基準として磁気記録媒体に書き
込まれたデータ復調可能、かつ原信号が復元可能な周期
でサンプリングするサンプリング手段と、このサンプリ
ング手段でサンプリングされたデータを記憶し、データ
を解析して復調する手段とを備えたことを特徴とする磁
気記録媒体復調方式が提供される。

［作用］ 磁気記録媒体から読み出した原波形信号を、変換部にお
いてスライスレベルで識別しようとすると、この段階で
原波形信号が捨てられる。

ところが、本発明では、サンプリング手段によって原波
形信号をデータ復調可能な周期で単にサンプリングする
たけなので、原波形情報は捨てられない。しかも、この
原波形情報は復調手段によって記憶されるので、障害が
あった場合の原因究明に資することができる。従って、
障害原因に応じた適切なスライスレベルの可変設定が行
える。

また、記憶された原波形情報を、これを基にしてスライ
スレベルで識別することにより復調が行われる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について述べる。

第１図は本発明の実施例としての磁気記録媒体復調方式
のブＣ１ツタ図を示す。

第１図において、磁気ヘッド１０、増幅器１２、波形整
形部１４は第２図を参照して述べた従来のものと同様で
ある。第１図の本発明の磁気記録媒体復調方式は、さら
に、変換部３２、Ａ／Ｄコンバータ３４、サンプリング
クロック生成回路３６、データラッチ部３８、そしてメ
モリ４２、ＣＰＵ４４およびＲＯＭ４６からなるマイク
ロコンピュータ式演算制御部４０を有する。

上記変換部３２．Ａ／Ｄコンバータ３４．サンプリング
クロック生成回路３６．データラッチ部３８が本発明の
サンプリング手段を構成し、また、演算制御部４０が本
発明の復調する手段を構成する。

変換部３２は、前述した変換部１６（第２図参照）の処
理のうち、ピーク信号ＰＥＡＫの生成を行う（第３図（
ｆ）参照）。

Ａ／Ｄコンバータ３４は、波形整形部１４からの波形整
形信号５１４（第３図（Ｃ）参照）を所定のサンプル周
期でサンプリングしてディジタル信号に変換し、電圧レ
ベルを表すレベルデータＳ３４として出力する。ここで
、注目すべき点は、変換部３２及びＡ／Ｄコンバータ３
４のいずれにおいても、スライスレベルによる波形変換
を行っていない点である。即ち、この段階ではスライス
レベルによる加工は行われず、単に、ピークと原波形（
レベルデータ）がそのまま取り出されるたけである。

データラッチ部３８は、サンプリングクロック生成回路
３６からのサンプリングクロックＣＬＫＳの立ち上がり
をトリガ信号として、変換部３２からのピーク信号ＰＥ
ＡＫおよびＡ／Ｄコンバータ３４からのレベルデータ信
号３３４をラッチする。これらのランチ信号は、８ビツ
トのディジタルデータとして演算制御部４０内部のメモ
リ（ＤＭＡバッファ）４２に入力され、記憶される。

上記のように構成された磁気記憶媒体復調方式でのブロ
ックは、記憶媒体上のトランク数に応じた数だけ用意さ
れるが、以下の説明では便宜上、１つのブロックで複数
のトラック分が復調されるるものとして扱う。

データラッチ部３８から出力され、メモリ４２に記憶さ
れるデータフォーマットおよび記憶状態を第５図（ａ）
〜（Ｃ）に示す。

第５図（ａ）はデータランチ部３Ｂから送出されたデー
タを順次記憶した状態を示している。波形整形信号Ｓ１
４の１波形（１サイクル）のアナログ信号（第３図（Ｃ
）または第４図（ａ））が、Ａ／Ｄコンバータ３４でデ
ィジタル変換されてデータラッチ部３８でラッチされる
。このデータラッチ部３８から出力される５トラツク（
Ｔｒ）分のデータワードで表され、これに１ワードのダ
ミーデータが付加されている。即ち、６ワ一ド単位でサ
ンプリング毎に繰り返し記憶され、これらが所定値集ま
って１波形分となる。

第５図（ｂ）は、第５図（ａ）の各データワードのフォ
ーマット、すなわち、データ・ラッチ部３８から出力さ
れる８ビツトデータのフォーマットを示している。ビッ
ト７（ｂ ７）がピークの有無、ビット５〜ビツト０（ｂ５〜ｂｏ
）がＡ／Ｄ変換された６ビツトのディジタルデータを示
している。このディジタルデータが、波形整形部用力信
号Ｓ１４を１回サンプリングした値である。

第５図（Ｃ）は、第５図（ａ）の５トラツクのデータワ
ードの第１のトラック（上段）と第５トラツク（下段）
の位置関係を示しており、後述するタイミングトランク
は中段の第３トラツクに位置する。

以上に述べたことから明らかなように、波形整形信号Ｓ
］４のトラックに対応する各１波形について５トラツク
分のディジタルデータを抽出する場合、クロック生成回
路３６は、変換部３２からのピーク信号ＰＥＡＫをラッ
チ可能で、かつ、Ａ／Ｄコンバータ３４のＡ／Ｄ変換デ
ータからレベルセンス信号に相当するレベルデータを識
別可能なサンプル周期のサンプリングクロックＣＬＫｓ
をデータラッチ部３８に与えている。なお、レベルセン
ス信号とレベルデータとは、スライスされているか否か
の決定的な違いがあり、両者の性格は全く異なる。クロ
ック生成回路３６は、レベルデータＳ３４からデータ復
調か可能で、波形整形信号Ｓ１４を再現可能なサンプル
周期のサンプリングクロックＣＬＫｓを生成している。

このようにメモリ４２に記憶されたデータについて、Ｃ
ＰＵ４４はＲＯＭ４６に記憶されたプロダラムに基づい
て以下に述べるデータ判別処理を行う。

第６図（ａ）〜（ｃ）はＮＲＺＩ復調方式の例を示して
いる。

まず、第６図（ａ）〜（ｃ）に示した処理の概要につい
て述べる。

ＮＲＺ前記録方式ではビット情報「１」の場合のみマー
ク状態を反転させて記録する。したがって、記録データ
に反転部があればビット情報は「１」となる。通常、５
トラツク、ＮＲＺＩ復調方式では、再生される３トラツ
ク目をタイミング（ＴＭ）ｌ−ラックとして使用してい
る。そこて、第６図（ａ）において、ＴＭトラックであ
る３トラツク目のデータに有効なピークがあるか否かを
判断する（ステップ５ＯＯ３，５ＯＯ４）。そして、第
６図（ｂ）および（Ｃ）に示したように、このＴＭ）ラ
ックに同期させて他のトラックのデータを読み、復調が
可能なようにトラック毎の重みづけを行ってデータ変換
を行う。つまり、第６図（ｂ）および（Ｃ）に示す処理
ではピーク検出のＴＭトラックを基準として、前後１２
、合計２４（ピーク検出されたトラックを含めると２５
ケ）のデータ、すなわち、ピークが検出された波形の前
後２波形分のデータについてデータ復調のための判別を
行っている。第６図（Ｃ）において、有効なピークが検
出された場合、トラック位置に対応して重みっけを行う
（ステップ５Ｏ２７）。

なお、メモリ４２には、スライスレベルのデータ（図示
せず）がパラメータとして記憶されている。このスライ
スレベルは固定ではなく、変更可能である。したがって
、磁気ヘッド１０の経年変化などが生じた場合、スライ
スレベルも適宜変更される。この変更は、保存された原
波形による障害分析結果に基づいて適切になされる。

次に、第６図（ａ）のフローチャートに示したＣＰＵ４
４の処理の詳細について述へる。

ステップ５ＯＯＩ ＣＰＵ４４は、アドレス信号ＡＤＲとして、メモリ４２
の上述した記憶領域の先頭アドレスＤＭＡＴＯＰ、（第
５図（ａ）に２を加えたアドレス信号ＡＤＲ＝ＤＭＡＴ
ＯＰ＋２をメモリ４２に出力して、１Ｍトラック（３ト
ラツク目）のデータが記憶されるべきメモリ部からデー
タの読み出しを行う。

ステップ８００２〜５ＯＯ３ ＣＰＵ４４はデータを読み出し、読み出したデータにつ
いてピークの有無を示すビットｂ７がセットされている
か否かを判断する。

セットされていれば、変換部３２おいてピークが検出さ
れていることを示しており、ステップ５００４の処理に
移行する。

ステップ５ＯＯ７ 読み出しデータのビットｂ７かリセットされている場合
、変換部３２においてピークは検出されていず、基準と
する同期タイミングが得られないので、ＣＰＵ４４はデ
ータ処理か終了するか否かを判断する。

データ処理が終了する場合、第６図（ａ）の処理は終わ
る。一方、データ処理か終了しない場合ステップ５ＯＯ
６の処理に移行し、次の波形にっいての１Ｍトラックの
処理を行う。

ステップ５ＯＯ４ 読み出しデータのレベルデータ（ビットｂ５〜ｂＯ）の
大きさが、メモリ４２に記憶されている予め設定された
スライスレベルよりも大きいか否かを判断する。

レベルデータの大きさがスライスレベルより低い場合は
、その信号の大きさが第３図（ｅ）に示したレベルセン
ス信号を検出する大きさではないので、ステップ５ＯＯ
７の処理に移行する。

ステップ５ＯＯ５ レベルデータの大きさかスライスレベルよりも大きい場
合、ピーク検出は有効であり、第３図（ｅ）のレベルセ
ンス信号に相当する有効な信号が検出できていることに
なるので、第６図（ｂ）に示すデータセットサブルーチ
ンの処理を行う。

第６図（ｂ）の処理について述べる。

ステップ５０１１ アドレス信号ＡＤＲを以下の処理に用い、下記のステ、
プ５Ｏ１８においてサブルーチンから出たときこのアド
レス信号ＡＤＲを復元するため、アドレス信号ＡＤＲの
内容を一時、メモリ４２に退避する。

ステップ５０１２ ピーク検出された波形の前２波形分に遡るために１２Ｔ
Ｍ）ラック前の第１のトラックアドレスを計算する。

ステップ５０１３．５０１４ タイミング用ピーク検出データ前後のデータトラックエ
リア、つまり、＋１２ケ、−１２ケのピーク検出用カウ
ンタＭＲを０にクリヤする。

ついで、データレジスタＤＲをクリヤする。

ステップ８０１５〜５０１６ 第６図（Ｃ）に示したデータレジスタＤＲセット処理サ
ブルーチンに飛ぶ。

この処理を、ピーク検出用カウンタＭＲが２５になるま
で、すなわち、前後２波形分に相当するデータについて
反復する。

第６図（Ｃ）のデータレジスタＤＲセット処理サブルー
チンの処理について述べる。

ステップ５０２１ 初期値として、１波形（１サイクル）分、すなわち、５
トラック分のピーク検出用カウントレジスタＮＲをＯに
クリヤする。

ステップ５Ｏ２２〜５Ｏ２３ ピーク検出カウントレジスタＮＲを用いてレベルデータ
を取り出し、アドレス信号ＡＤＲに１を加算する。

ステップ５Ｏ２４ レベルデータのビットｂ７をチエツクして、ピークが検
出されているか否かを判断する。

ステップ５Ｏ２５ ピークか検出されている場合、レベルデータがスライス
レベルを越えているか否かを判断する。

ステップ５Ｏ２６〜５Ｏ２７ レベルデータがスライスレベルを越えている場合、ピー
ク検出用カウントレジスタＮＲの値に応じてデータレジ
スタＤＲのビットをセットする。

これにより、とのトラック位置でピークが検出されてい
るかか判る。これは、一種の重みづけになっている。

データレジスタＤＲのトラックＴｒ５に対応するビット
がセットされた場合、すなわち、１サンプル分の全トラ
ックについて重みづけが終了した場合、第６図（ｂ）の
データセットサブルーチンのステップ５Ｏ１６に復帰す
る。

ステップ５Ｏ２８〜５Ｏ２９ ピーク検出用カウントレジスタＮＲに１を加算したとき
２になる場合、換言すれば、次のピーク検出カウントの
値が２の場合、アドレス信号ＡＤＲに１を加算して、ス
テップ５Ｏ２２の処理に戻る。

なお、この処理はステップ５Ｏ２４においてピークが検
出されなかった場合、ステップ５Ｏ２５においてレベル
データがスライスレベルより小さい場合も行われる。

ステップ５Ｏ３０ ピーク検出用カウントレジスタＮＲの値が４になり、５
トラック分の処理が終了した場合、第６図（ｂ）のデー
タセットサブルーチンのステップ５Ｏ１６に復帰する。

そうでない場合、反復するためにステップ５０２２の処
理を移行する。

ステップ５ｏ１６〜５０１７（第６図（ｂ））上述した
ように、第６図（Ｃ）の処理を２５ケのデータについて
行い、２５ケの処理が終了した場合、第６図（Ｃ）てセ
ットされたデータレジスタＤＲの内容をメモリ４２に格
納する。このデータレジスタＤＲのセットされているビ
ットがピークが検出されたトランク位置を示している。

ステップ５ＯＩＢ ステップ５ｏｉｌて格納したアドレス信号ＡＤＲの値を
復元して、第６図（ａ）のステップ５００６の処理に移
行する。

ステップ５ＯＯ６（第６図（ａ）） 次のサンプリングタイミングのＴＭトラックの処理を行
うためにアドレス信号ＡＤＲの値に６を加算してステッ
プ５ＯＯ２の処理に戻る。

ステップ５００７ ステップ５ＯＯ３においてピークが検出されない場合、
ステップ５ＯＯ４においてレベルデータの大きさがスラ
イスレベルより小さい場合、データ処理が終了した否か
を判断し、まだ終了していない場合はステップ５ＯＯ６
の処理に移行する。

処理すべき全データについて処理が終了した場合はこの
処理を終了する。

その後、上述したデータ解析の結果が、第７図に示した
ように、ＣＲＴなどの表示装置に表示されて視認できる
ようになる。これにより、障害があった場合など、その
表示内容を分析して原因究明にあたることができる。勿
論、表示装置に表示したデータをプリンタなどに出力す
ることもできる。

なお、上述したデータ分析によって、磁気ヘッド１０で
検出したデータの復調が行われる。

本発明の他の実施例として、ＭＦＭ方式でデータか記憶
された場合のデータ変換処理が第８図（ａ）〜（Ｃ）に
示されている。

ＭＦＭ方式は、ＦＭ方式を改良したものである。

その概要を述へると、ＭＦＭ方式は、ビット情報「１」
で反転し、ｒＯＪては反転せず、「０」が連続するとき
にビット情報の境目で反転し、２ビツトに１回は必ず反
転がある方式である。

第８図（ａ）〜（Ｃ）に示した処理の概要について述へ
る。

第８図（ａ）〜（Ｃ）において、記号ＴＲはアドレス信
号ＡＤＲを一時的に記憶するレジスタ、ＬＲはピークサ
ンプル領域をカウントするレジスタを示している。その
他の記号は第６図（ａ）〜（Ｃ）に示したものと同様で
ある。

第８図（ａ）において、データをメモリ４２から取り出
し、第８図（ｂ）のＭＦＭデータセットサブルーチンを
呼び出す。

第８図（ｃ）は第６図に示したものと同様のピーク検出
サブルーチンである。

第８図（−ｂ）はこのピーク検出サブルーチンを用いて
、データの前後関係から記憶媒体に書き込まれたデータ
の１１」またはｒＯＪを判別する処理を示している。

このＭＦＭ方式においてもピーク検出を基準として他の
データの判別を行っている。

また、このＭＦＭ方式においても、記憶媒体に障害が発
生した場合にそれを分析するに充分なデータがメモリ４
２に記憶されている。したがって、第７図を参照して上
述したように、視認的に障害の分析をも行うことができ
る。

本発明の実施にあたっては、上述した復調方式に限定さ
れず、種々の復調方式についても適用できることは言う
までもない。

また、波形整形信号をサンプリングする周期、トラック
数は、上述したものは例示にすぎないことが理解されよ
う。

〔発明の効果〕

以上に述へたように、本発明によれば、波形整形信号を
ＡＤコンバータを用いてサンプリングし、データ復調に
必要なサンプリングデータを得て演算処理装置がデータ
復調を行うとともに、障害発生時にその分析に用いるデ
ータを保存することにより、障害分析も可能になるとい
う効果を奏する。

また、本発明によれば、スライスレベルの値を容易に変
更可能であるから、磁気ヘッドの経年変化などに対して
スライスレベルを変更させて、その時の状況に応じた適
切なデータ復調か可能となり、データ復調の信頼性が向
上するという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の磁気記憶媒体復調方式のブロ
ック図、第２図は従来の磁気記憶媒体復調方式のブロッ
ク図、第３図（ａ）〜（ｆ）は第２図の各部における信
号波形図、第４図（ａ）〜（ｄ）は第２図の復調部の動
作処理タイミング図、第５図（ａ）〜（ｃ）は本発明の
実施例のメモリ内へのレベルデータの記憶フォーマット
とレベルデータの位置を示す図、第６図（ａ）〜（ｃ）
は本発明の１実施例としてのＮＲＺＩ方式のデータ変換
方法を示すフローチャート、第７図は本発明の１例とし
てのデータ分析用のデータを表示した例を示す図、第８
図（ａ）〜（ｃ）は本発明の他の例としてＭＦＭ方式の
データ変換方法を示すフローチャートである。 １０は磁気ヘッド、１２は増幅器、１４は波形整形部、
３２，３４，３６．３８はサンプリング手段を構成し、
３２は変換部、３４はＡＤコンバータ、３６はクロック
生成回路、３８はデータラッチ部、４０は復調する手段
を構成する演算制御部、４２はメモリ、４４はＣＰＵ、
４６はＲＯＭである。 ρ ℃ １コ ｈ− 出力レヘ゛ルテ゛−夕がビーりの時−−−“０”（ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 磁気記録媒体へのデータ記録方式に応じた磁束変化信号
   を読み出し、該読み出した波形信号を加工する手段を有
   し、この加工された信号から所定の復調方式に基づいて
   磁気記録媒体に記録されたデータを復調する磁気記録媒
   体復調方式において、前記読み出し波形信号を、ピーク
   信号を基準タイミングとして磁気記録媒体に記録された
   原信号が復元可能、かつ、データ復調可能な周期でサン
   プリングするサンプリング手段と、 該サンプリング手段でサンプリングされたデータを記憶
   し、この記憶したデータを所定のスライスレベルで識別
   することにより、データを解析して前記記憶媒体に書き
   込まれたデータを復調する手段と を備えたことを特徴とする磁気記録媒体復調方式。