JPH0473339B2 - - Google Patents

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JPH0473339B2
JPH0473339B2 JP2988382A JP2988382A JPH0473339B2 JP H0473339 B2 JPH0473339 B2 JP H0473339B2 JP 2988382 A JP2988382 A JP 2988382A JP 2988382 A JP2988382 A JP 2988382A JP H0473339 B2 JPH0473339 B2 JP H0473339B2
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Japan
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bit
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JP2988382A
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JPS58147266A (ja
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Shinichi Fukuda
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10Digital recording or reproducing
    • G11B20/14Digital recording or reproducing using self-clocking codes
    • G11B20/1403Digital recording or reproducing using self-clocking codes characterised by the use of two levels
    • G11B20/1423Code representation depending on subsequent bits, e.g. delay modulation, double density code, Miller code
    • G11B20/1426Code representation depending on subsequent bits, e.g. delay modulation, double density code, Miller code conversion to or from block codes or representations thereof

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、磁気記録再生装置、回転デイスク
等を媒体として2値符号を伝送する場合に適用さ
れるデイジタル変調方法に関する。
この発明は、2つの反転(トランジシヨン)間
の最小間隔TminがT(Tは入力データの1ビツ
ト当りの時間である)で、その最大間隔Tmaxが
2.5Tで、変調波の反転間隔の単位Twが0.5Tで、
且つ直流成分のスペクトルを持たないデイジタル
変調方法である。
従来から、(Tmin=T,Tw=0.5T)のデイジ
タル変調方法として、(Tmax=2T)のMFM方
式や(Tmax=2.5T)のM2FM方式が知られて
いるが、これらは、直流成分のスペクトルを持つ
ものであつた。
この発明に依れば、直流成分のスペクトルを持
たないことによつて、回転ヘツド型の記録再生装
置のように、ロータリートランスが介在し、直流
及び低域成分の伝送が困難な場合でも、波形のひ
ずみが生じるのを防止できる。また、この発明
は、最小反転間隔と最大反転間隔との比
(Tmax/Tmin)が(Tmin=T、Tw=0.5T)の直流 成分を持たない変調方式として、Tmax=3Tの
Miller−2が知られているが、それらと比べて、
変調波形の周波数スペクトラムが狭い範囲に集中
することになる。したがつて、記録アンプ又は再
生アンプの帯域が狭くても良く、回路設計が容易
になり、雑音も減少させることができ、再生波形
の誤り率をより小さくできる。これと共に、セル
フクロツク抽出用のPLL回路の設計を容易とす
ることができる。
以下、この発明の一実施例について説明する。
この例では第1の値(0)及び第2の値(1)から入
力データを0の前とその後とを交互に境界とし
て、入力データをブロツクに区切る。そして、、
第1の値(0)のビツトの2ビツト又は0のビツ
トで挾まれた第2の値(1)のビツトの連続するブロ
ツクからなる第1のグループは、第1図に示す変
調規則によつて変調し、0を含まない1のビツト
だけのブロツクからなる第2のグループは、第2
図に示す変調規則によつて変調する。
0は、その前或いは後が必ずブロツクの境界と
なり、前に境界を持つ0と後に境界を持つ0は交
互に現れる。したがつて最後に現れた0がその前
に境界を持つ0であれば、次に続く1は、第1図
に示す規則により変調され、後を境界とする0で
あつたなら第2図に示す規則に従つて変調され
る。
第1図において、Nは、入力データの2つの0
の間に挾まれた1の個数を示している。
(N=0)のときは、入力データの00を2倍の
レートの0011に変換する。0が連続する入力デー
タの場合には、ビツトセルの区切りで0と1とが
反転し、Tの反転間隔となる。
(N=1)のときは、入力データの1のビツト
セルの中央で反転させる。
(N=2)のときは、00111100または1100011
に変換する。
(N=3)のときは、0001100111または
1110011000に変換する。
(N≧4)で(N=2n)の場合には、最初の
0を低レベルとし、それ以後、入力データの1の
2ビツト毎に高レベルと低レベルとを交互に繰り
返す。
(N≧5)で(N=2n+1)の場合には、最
初の0を低レベルとして、それ以降、入力データ
の1の2ビツト毎に高レベルと低レベルとを交互
に繰り返す。但し、入力データの1の最後の5ビ
ツトは、2.5Tを2回連続させ、残りの期間は、
2Tとする。
なお、第1図に示すブロツクの前又は後が0又
は1によつて破線図示のように、2通りの波形が
存在しうる。
また、第2のグループは、元の入力データのビ
ツトセルの中央の位置で反転を生じさせる。した
がつて1が何個連続しても、反転間隔がTとな
る。
上述の第1図及び第2図に示す変調規則に依れ
ば、1ブロツク内の低レベルの期間の総和と高レ
ベルの期間の総和とが等しいものとなり、複数ブ
ロツクからなる一連のデータに関しても同様の関
係が成立し、直流成分のスペクトラムを持たない
ようにできる。
第3図は、この発明の一実施例における変調回
路の構成を示し、1で示すシフトレジスタの直列
入力として入力端子2から入力データが供給され
る。入力データは、(Y→Z→A→B→C→D)
の順序のものであつて、各ビツトの反転した値も
シフトレジスタ1から取り出され、組合せ回路4
に供給される。また、入力データがJKフリツ
プフロツプ3のJ及びKに入力とされ、このフリ
ツプフロツプ3の出力Q,が組合せ回路4に供
給される。このフリツプフロツプ3の出力Qは、
Zまでの最後に現れた0がその前にブロツクの境
界を与える場合に0、その後に境界を与える場合
に1になる。そして組合せ回路4から入力データ
のAの1ビツトがP1及びP2の2ビツトに変換さ
れる。
この組合せ回路4の出力がD形フリツプフロツ
プ5,6及びセレクタ7に供給される。セレクタ
7には、JKフリツプフロツプ8aが接続され、
JKフリツプフロツプ8aの出力端子8に変調デ
ータが得られる。このフリツプフロツプ5,6の
出力には、入力データのビツトZと対応する以前
の変調出力a,bが現れ、これが組合せ回路4に
供給される。また、セレクタ7は、同時に発生す
る2ビツトP1及びP2を入力データの2倍の伝送
レートでもつて順次出力するもので、出力端子8
に変調データが得られる。この変調データは、
(a→b→P1→P2)の順序となる。セレクタ7の
出力に発生する出力データは、変調波形が低レベ
ルから高レベルまたはその逆に変化する時に、1
となり、レベルの変化がない時には、0となる。
この信号がJKフリツプフロツプ8aを介される
ことにより、セレクタ7の出力が1の時に、レベ
ルが反転し、これが0の時にレベル反転しない変
調データが得られる。
組合せ回路4は、前後のビツトZ、Y、B、
C、Dを参照して次の論理式でもつて入力データ
のビツトAと対応する出力ビツトP1及びP2を発
生する。
P1=・{+・B・(+)・(+D)} P2=A・〔Q+・(+C・) +Z・・{B・C・+b・(+・)}〕 これらの論理式は、特許請求の範囲第1項に記
載の変調規則と対応しており、その導出につい
て、以下に説明する。
入力データAが0の時は、その入力ビツトA
は、第1のグループの変調規則に従つて変調され
る。
P1=・ P2=0 …(1) 入力データAが1の時は、Qの値によつて、第
1のグループの変調規則に従うか、第2のグルー
プの変調規則に従うかが異なる。
Q=0の時は、それ以前の最後に現れた入力デ
ータ0がそのビツトの前に境界を持つから、A
は、第1のグループのビツトである。
P1=・A{・B・(+D) +・Z・B(+D)} P2=・A・{・+・B・C・ +・Z・B・+・b・Z・ +・Z・B・C・} …(2) Q=1の時は、逆にAは、第2のグループのビ
ツトである。
P1=0 P2=Q・A …(3) 以上の(1)、(2)及び(3)式をP1、P2毎に加え、共
通項を括つて、簡単化することで、上述の論理式
が求まる。但し、上述の論理式は、唯一のもので
ない。
上述の変調回路によれば、(01111100……)の
入力データに対して第5図に示すような変調出力
として2通りのものを発生する。第5図におい
て、上段に示すものは、最初に現れた0がその前
に境界(・で示す)を持つものと定め(Q=0)、
次に5個続く1を第1図に示す規則にしたがつて
変調した波形である。また、第5図において、下
段に示すものは、最初に現れた0がその後を境界
を持つものと定め(Q=1)、次に続く1を第2
図に示す規則にしたがつて変調した波形である。
第4図は、復調回路の構成を示し、入力端子1
0からの変調データとフリツプフロツプ10aを
介された直前のビツトとがエクスクルーシブOR
ゲート10bに供給される。エクスクルーシブ
ORゲート10bによつて、変調データのレベル
が変化した時に1となるような変調信号が発生す
る。9で示すシフトレジスタに対し、エクスクル
ーシブORゲート10bから変調信号が(a→b
→c→d→e)の順序で供給され、、、c、
d、が組合せ回路11に供給される。変調信号
のb及びcと対応するビツトAが組合せ回路11
から出力される。また、変調信号が2.5Tの期間
0で、次の2.5Tの期間1となるときに0となる
検出信号がNANDゲート12から発生する。
すなわち、NANDゲート12には、変調デー
タのビツトa,、、、と共に、aより前
の、、、が供給される。変調データ中の
2.5Tが連続するパターンの場合では、レベル変
化がある時に1とされているので、ビツト(w、
x、y、z、a、b、c、d、e)が
(000010000)となり、NANDゲート13の出力
が低レベルとなる。このNANDゲート13の出
力により、変調信号の2ビツトの区切りが復調デ
ータの1ビツト毎の区切りと一致しているかどう
かの検出がなされる。このNANDゲート12の
出力がJKフリツプフロツプ13のK入力とされ
る。このJ入力は、常に1で、端子14からのク
ロツク入力が供給され、通常は、フリツプフロツ
プ13から1/2に分周されたクロツクパルスが現
れ、これがD形フリツプフロツプ15にクロツク
入力として供給される。そして、NANDゲート
12の出力が0となると、フリツプフロツプ13
の出力が1とされ、位相合せがなされる。このフ
リツプフロツプ15のデータ入力として組合せ回
路11の出力が供給され、出力端子16に復調デ
ータが取り出される。
なお、変調信号の位相合せは、変調信号中に同
期信号(通常は現れることがないビツトパターン
のもの)を挿入しておき、この同期信号を検出す
ることで行なうようにしても良い。
組合せ回路11は、変調信号のビツトb及びc
と対応するデータの1ビツトを復調するもので、
次の論理式にしたがつて復調出力を発生する。
A=・+c+・ 上述の復調のための論理式は、特許請求の範囲
第1項に記載の変調規則に従つて変調されたデイ
ジタルデータを復調するためのものであり、これ
は、1に復調されるべきデータが下記のものであ
ることに基づいている。
第1のものは、復調データ1ビツトの期間の中
央で反転しているものであり、(A=c)で復調
できる。
第2のものは、中央の反転がない時で、その前
の1ビツトの期間とともに、2ビツトの期間で反
転がないものであり、(A=・・)で復調
できる。
第3のものは、中央の反転がない時で、その後
の1ビツトの期間とともに、2ビツトの期間で反
転がないものであり、(=・・)で復調
できる。
なお、変調回路の組合せ回路4、復調回路の組
合せ回路11は、ROMによつて実現することが
できる。
上述の一実施例の説明から理解されるように、
この発明に依れば、変調信号が直流成分のスペク
トルを持たず、反転間隔の最大値と最小値の差が
小さいデイジタル変調を行なうことができる。し
たがつて、直流成分及び低域成分を伝送できない
場合でも、波形のひずみの発生を防止でき、ま
た、変調波形の周波数スペクトラムが狭い範囲に
集中し、更に、セルフクロツクが容易となる。
第6図は、この発明の他の実施例の変調規則を
示し、0のビツトで挾まれた1のビツトの連続す
るブロツクからなる第1のグループに対して適用
されるものである。0を含まない1のビツトだけ
のブロツクからなる第2のグループは、前述の一
実施例と同様に、第2図に示す変調規則にしたが
つて変調される。
第1図に示される変調規則を比べて、(N=3)
の場合と、(N≧5)で(N=2n+1)の場合と
で異なつている。つまり、ブロツク外のブロツク
に隣接したデータが前後ともに0であつて、(N
=3)の場合では、(T→2.5T→1.5T)と変調さ
れ、(N≧5)で(N=2n+1)の場合では、最
後が(2.5T→1.5T)とされ、他が2T毎に区切ら
れる。
第7図に示すように、入力データの連続する3
ビツトZ、A、Bと、Zと対応する変調信号a、
bとから、次の論理式によつて、入力データAと
対応する変調信号P1、P2が生成される。
P1=・{+・B・(+)} P2=A・{Q+・(+)} これらの論理式は、特許請求の範囲第2項に記
載の変調規則と対応しており、その導出につい
て、以下に説明する。
入力データAが0の時は、前述の実施例と同様
に、 P1=・ P2=0 …(4) 入力データAが1でQ=0の時は、 P1=・A{・B+・Z・B} P2=・A{・+・Z・} …(5) Q=1の時は、逆にAは、第2のグループのビ
ツトである。前述の実施例と同様に、 P1=0 P2=Q・A …(6) 以上の(5)、(6)及び(7)式をP1、P2毎に加え、共
通項を括つて、簡単化することで、上述の論理式
が求まる。
したがつて、第5図と同様の入力データを変調
すると、第8図に示すように、最初に現れた0の
前又はその後の何れをブロツクの境界にするかで
2通りの変調信号が得られる。また、復調の規則
は、前述のものと同様である。
この第6図に示す変調規則によるときには、変
調の際に、必要な入力データのビツト数が少なく
てすみ、変調回路の構成をより簡単とすることが
できる。
第9図は、この発明の他の実施例における変調
規則を示す。0のビツトで挾まれた1のビツトの
連続するブロツクからなる第1のグループに対し
ては、第6図に示す変調規則が適用され、0を含
まない1のビツトだけのブロツクからなる第2の
グループに対して第9図に示す変調規則が適用さ
れる。つまり、連続する1のビツトの個数Mが
(M≧5)の場合には、Tの反転間隔だけでなく、
2T及び2.5Tの長さの反転間隔が生じるように変
調するものである。このようにして、Tの反転間
隔のみからなるときに比べて変調信号の周波数ス
ペクトルをより低いものとして、記録アンプ、再
生アンプの設計を容易とできる。
この変調規則は、第10図に示すように、入力
データ(Z、A、B、C、D)と変調信号(a、
b、c)とを用いて下記の論理式で表わすものと
なる。
P1=・(+B・〔・(+) +a.b.{・(+)+C・D・}〕) P2=A・〔・(+) +Q・{+(+)・(c+・F)}〕 上式において、Fは、ビツトAが連続した1の
4n番目の1又は(4n+3)番目の1であるとき
に1となるものである。
かかる変調規則を用いて、前述と同様の入力デ
ータを変調すると、最初の0の前又は後の何れを
境界とするかで第11図に示すように、2通りの
変調信号が形成される。
更に、第1のグループに対しては、上述と同様
に第6図に示す変調規則を適用し、第2のグルー
プに対して第12図に示す変調規則を適用するよ
うにしても良い。
この第12図に示されるものは、1の連続する
偶数Mが4個以上の場合に、第9図と異なり、境
界の始めの位置から立ち上がるように変調するも
のである。このようにすることで、変調信号中に
反転間隔Tのパターンが現れる割合をより少なく
できる。
第13図に示すように、入力データの連続する
ビツト(Z、A、B、C、D)のAのビツトに対
応して変調信号のP1及びP2が下記の論理式によ
つて形成される。
P1=・〔+B・{(+C・D)・(+) +Q・a・・(+)}〕 P2=A・〔・(+)+Q・{・( +)・(+・F)+Z・・b}〕 上式において、Fは、ビツトAが連続した1の
(4n+2)番目の1又は(4n+3)番目の1であ
るときに1となるものである。
この第12図に示す変調規則によつて第5図と
同様の入力データを変調すると、第14図に示す
ように、最初に現れた0の前又はその後の何れを
ブロツクの境界にするかで2通りの波形の変調信
号が得られる。
なお、以上の説明では、0を第1の値とし、1
を第2の値としたが、この関係を逆としても良
い。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図はこの発明の一実施例におけ
る変調規則の説明に用いる波形図、第3図及び第
4図はこの発明の一実施例における変調回路及び
復調回路の夫々の構成を示すブロツク図、第5図
はこの発明の一実施例における変調信号の一例を
示す波形図、第6図及び第7図はこの発明の他の
実施例の変調規則を示す波形図及び略線図、第8
図はこの発明の他の実施例における変調信号の一
例を示す波形図である。 1,9……シフトレジスタ、4,11……組合
せ回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 第1の値(0)及び第2の値(1)の組み合わせ
    からなる入力データを、第1の値(0)が2個連
    接するときあるいは第1の値(0)に挟まれて第
    2の値(1)が連接して存在する第1のグループと、
    第2の値(1)のみからなる第2のグループに区分し
    た際に上記第1のグループに属するビツトパター
    ンにおいては、 (a) 第1の値(0)が2個連接する場合には、該
    連接するビツトセルの境界で反転し、 (b) 第1の値(0)に1個の第2の値(1)が挟まれ
    るときには該第2の値(1)のビツトセルの中央で
    反転し、 (c) 第1の値(0)に3個の第2の値(1)が連接す
    るときには該第2の値(1)の各ビツトセルの中央
    で反転し、 (d) 第1の値(0)に偶数個(2、4、…)の第
    2の値(1)が挟まれているときには連接する2個
    の第2の値(1)を単位とするビツトセルの境界で
    反転し、 (e) 第1の値(0)に奇数個(5、7、…)の第
    2の値(1)が挟まれているときには連接する2個
    の第2の値(1)を単位とするビツトセルの少なく
    とも一端で反転すると共に1個の第2の値(1)に
    対してはそのビツトセルの中央で反転し、 上記第2のグループに属するビツトパターンに
    おいては各ビツトセルの中央で反転する 変調規則で入力データを変調することを特徴と
    するデイジタル変調方法。 2 第1の値(0)及び第2の値(1)の組み合わせ
    からなる入力データを、第1の値(0)が2個連
    接するときあるいは第1の値(0)に挟まれて第
    2の値(1)が連接して存在する第1のグループと、
    第2の値(1)のみからなる第2のグループに区分し
    た際に上記第1のグループに属するビツトパター
    ンにおいては、 (a) 第1の値(0)が2個連接する場合には、該
    連接するビツトセルの境界で反転し、 (b) 第1の値(0)に1個の第2の値(1)が挟まれ
    るときには該第2の値(1)のビツトセルの中央で
    反転し、 (c) 第1の値(0)に3個の第2の値(1)が連接し
    ているときには該連接した3個の第2の値(1)を
    単位とするビツトセルの両端で反転し、 (d) 第1の値(0)に偶数個(2、4、…)の第
    2の値(1)が挟まれているときには連接する2個
    の第2の値(1)を単位とするビツトセルの境界で
    反転し、 (e) 第1の値(0)に奇数個(5、7、…)の第
    2の値(1)が挟まれているときには連接する2個
    の第2の値(1)を単位とするビツトセルの少なく
    とも一端で反転すると共に1個の第2の値(1)に
    対してはそのビツトセルの中央で反転し、 上記第2のグループに属するビツトパターンに
    おいては各ビツトセルの中央で反転する 変調規則で入力データを変調することを特徴と
    するデイジタル変調方法。
JP2988382A 1982-02-26 1982-02-26 デイジタル変調方法 Granted JPS58147266A (ja)

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