JPH0785598A - データ再生装置 - Google Patents

データ再生装置

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JPH0785598A
JPH0785598A JP23305593A JP23305593A JPH0785598A JP H0785598 A JPH0785598 A JP H0785598A JP 23305593 A JP23305593 A JP 23305593A JP 23305593 A JP23305593 A JP 23305593A JP H0785598 A JPH0785598 A JP H0785598A
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JP
Japan
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partial response
signal
equalization
data
circuit
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JP23305593A
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Inventor
Masaaki Hara
雅明 原
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 パーシャル・レスポンスのクラス4(PR
4)を用いプリコード処理が施された後伝送路を介して
伝送された入力信号を、パーシャル・レスポンスのクラ
ス1(PR1)の等化基準に等化するための積分回路5
2,アナログ等化器53と、PR1の等化基準に等化し
た信号に基づいて同期クロックを抽出するための3値識
別器56,エッジ抽出回路57,PLL回路58と、供
給された信号を同期クロックに基づいてA/D変換する
A/D変換器59と、そのディジタルデータをPR4の
等化基準に等化するための1−D演算回路60やディジ
タル等化器61と、PR4の等化基準に等化した信号か
らデータ識別を行う2並列ビタビ復号器62等とを有す
る。 【効果】 必要最小限の帯域幅で容易にクロックを抽出
でき、高速回路として実現が容易なビタビ復号器により
良好なエラーレートが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばディジタル磁気
記録再生装置に用いられるデータ再生装置に関し、特に
等化を行う構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えばディジタルVTR(デ
ィジタルビデオテープレコーダ)などのディジタル磁気
記録再生装置においては、再生信号の等化方式に主とし
て積分検出方式が用いられている。
【0003】図9に、上記積分検出方式が用いられる再
生等化回路の概略的な構成を示す。なお、ここに言う再
生等化回路は、再生信号の等化と共にデータ再生(デー
タ識別)まで行うものであり、例えばディジタル磁気記
録再生装置内に設けられるデータ再生回路(或いはデー
タ再生装置)に対応するものである。
【0004】この図9において、この再生等化回路(デ
ータ再生装置)は、入力端子1に供給される例えば磁気
記録媒体からの再生信号を、積分回路2及びアナログ等
化器3を介することで、ナイキストの第1基準を満たす
ように等化して符号間干渉を無くし、端子4からのある
閾値と上記アナログ等化器3からの出力とを2値識別器
5としてのコンパレータを用いて大小比較し、この比較
によって1と0のディジタルデータを復元するものであ
る。
【0005】また、上記2値識別器5の後段には、ラッ
チ回路8と共に、エッジ抽出回路6及びPLL(フェー
ズ・ロック・ループ)回路7が付加されている。
【0006】上記2値識別器5の出力はエッジ抽出回路
6に送られ、このエッジ抽出回路6においては、上記2
値識別器5の出力をゲート遅延によって微分した後、排
他的論理和(EX−OR)を取って、1から0に変化し
たエッジと0から1に変化したエッジを加える(すなわ
ちエッジを抽出する)。次のPLL回路7では、上記エ
ッジ抽出回路6によって得られるタイミングパルスに同
期したクロックを出力し、このPLL回路7からの同期
クロックがラッチ回路8のクロック入力端子に送られ
る。
【0007】当該ラッチ回路8のデータ入力端子には、
上記2値識別器5の出力が送られる。したがって、当該
ラッチ回路8では上記2値識別器5(コンパレータ)の
出力をPLL回路7の同期クロックによってラッチする
ことによって、再生データが得られるようになる。この
再生データは出力端子9から取り出される。
【0008】ここで、上記ナイキストの第1基準を満た
す単位パルス応答は、図10の(a)に示すような波形
であり、したがって、当該単位パルスを記録再生した時
にこのような出力が得られるように等化器(上記アナロ
グ等化器3)を調整する必要がある。
【0009】また、このときの周波数特性は、図10の
(b)のようになる。ここで、ロールオフ係数は0〜1
であり、ロールオフ係数が0の時に必要な周波数帯域は
一番狭くなる。しかしながら、この図10の(b)に示
すようにナイキスト周波数までが直線的に1であり、こ
れ以上で0になるような理想的なローパスフィルタをハ
ードウェアで実現することは不可能である。また、ロー
ルオフ係数が1の周波数特性は、実現しやすいものであ
るが、このとき必要な帯域が広くなって磁気記録再生系
で劣化した高域成分を強調することになるので、S/N
が劣化してしまうようになる。したがって、一般的には
ロールオフ係数としては0.5前後の値が用いられてい
る。
【0010】さらにこのときのアイパターンは、図10
の(c)に示すようなものが得られる。このように振幅
が1と0に規格化されていた場合は、上記2値識別器5
においては0.5を閾値にして2値化する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近は、パ
ーシャル・レスポンスのクラス4(以下PR4とする)
を等化基準として用いたディジタルVTRが盛んに研究
されている。
【0012】上記PR4では、単位パルスに対する応答
が図11の(a)に示すように(1,0,−1)と3ビ
ットに渡って波及するように等化される。
【0013】ここで、上記PR4の等化基準を満たす周
波数特性は、図11の(b)に示すような直流とナイキ
スト周波数で0(ヌル点)となるような特性である。こ
の図11の(b)において、最小帯域幅になるロールオ
フ係数0の特性は、ナイキスト周波数の半分のところで
ピークとなりナイキスト周波数以上では0となるような
特性である。
【0014】また、このときのアイパターンは、図11
の(c)に示すようなものとなる。上記PR4では、検
出誤りの伝播を避けるために、プリコーダ(Precoder)
によってインターリーブドNRZI(Interleaved Non
Return to Zero Inverse) と呼ばれる符号に変換してか
ら記録する。閾値検出する場合は、±0.5を閾値にし
て1,0,−1に3値化し、±1を1に、0を0とする
ことによって、復号される。
【0015】このインターリーブドNRZIとPR4の
組み合わせが注目されている理由としては、以下のよう
なメリットがあるからである。
【0016】(1)最小帯域幅の周波数特性が実現可能
な特性であるために、狭い帯域幅で記録再生可能にな
る。 (2)磁気記録再生系の特性と等化基準の周波数特性が
良く似ているので、等化が簡単でノイズの強調が少な
い。 (3)NRZI用の簡単な2状態ビタビ復号器を2並列
で用いることで、良好なエラーレートが得られる。
【0017】これに対して、上記PR4の一番大きな問
題点は、同期クロックの抽出が困難であることである。
【0018】すなわち、図11の(c)のアイパターン
からもわかるように、PR4では、波形が振幅の+1か
ら0になる場合と+1から−1になる場合の2種類で閾
値の+0.5を横切る。同様に、波形が振幅の−1から
0になる場合と−1から+1になる場合の2種類で閾値
の−0.5を横切る。したがって、3値化する時の閾値
である±0.5のところからタイミング成分を抽出して
も位相方向のジッタが非常に大きくなってしまう。すな
わち、PR4の等化基準を満たした再生信号からは、直
接クロックを抽出することができない。
【0019】このため、従来のPR4を用いたディジタ
ル磁気記録再生装置では、再生等化回路が図12又は図
13に示すような構成になっている。
【0020】これら図12,図13のいずれの構成も、
予めナイキストの第1基準に積分等化を行ってから2値
化してクロックを抽出し、このクロックを用いて等化前
(図12)又は等化後(図13)の再生信号をアナログ
/ディジタル(A/D)変換器10によってA/D変換
する方法である。なお、この図12,図13において前
記図9と同様の構成要素には同一の指示符号を付してい
る。また、図12,図13においてそれぞれ同一の構成
要素にもそれぞれ同一の指示符号を付している。
【0021】先ず、図12の構成において、入力端子1
からの再生信号は、A/D変換器10に送られる。当該
A/D変換器10は、上記PLL回路7からの同期クロ
ックを用いて上記再生信号(アナログ信号)をディジタ
ル信号に変換する。このA/D変換器10からのディジ
タル信号は、1符号周期遅延信号を現在の信号に加える
1+D演算回路11を介し、ディジタル等化器12でP
R4の等化基準に等化され、その後2状態のビタビ復号
器を2並列化した2並列ビタビ復号器13で復号(デー
タ識別)されて出力端子14から再生データとして取り
出される。なお、上記1+D演算回路11における
「D」は、1ビットの遅延演算子を示している。
【0022】また、図13の構成において、A/D変換
器10にはアナログ等化器3からの出力が供給され、当
該A/D変換器10からのディジタル信号は、1符号周
期遅延信号を現在の信号から減算する1−D演算回路1
5及び、1+D演算回路11を介し、ディジタル等化器
12でPR4の等化基準に等化され、その後2並列ビタ
ビ復号器13で復号されて出力端子14から再生データ
として取り出される。上記1−D演算回路15における
「D」も1ビットの遅延演算子を示している。
【0023】上述のように、図12の構成には1+D演
算回路11が、図13の構成には1−D演算回路15及
び1+D演算回路11が含まれている。
【0024】ここで、PR4の伝送特性は、(1+D)
×(1−D)と表すことができるものであるが、図11
の(b)で示したようにナイキスト周波数でヌル点にな
ることが要求される。1ビット遅延させた再生信号を現
在の再生信号に加える「1+D」という演算によって、
このヌル点を厳密に作ることができる。図12の場合
は、磁気記録再生の微分特性と上記ディジタル等化器1
2によって「1−D」という演算を代用させている。こ
れに対し、図13の構成では、積分がなされているので
「1−D」の演算も必要になる。ただし、この図13の
構成においては、(1 +D)×(1−D)の演算だけで
ディジタル等化器12は無くても良いことになる。な
お、図12における1+D演算回路11を省略してその
機能をディジタル等化器12に受け持たせたものや、デ
ィジタル等化器12が固定型であるか適応型であるかな
どによる組み合わせによって構成方法は何通りも考えら
れるが、これらは従来技術に属する。
【0025】しかし、上述したように、再生等化回路に
PR4を用いたディジタル磁気記録再生装置でも、クロ
ックを抽出するためにナイキストの第1基準に積分等化
を行った場合には、やはりロールオフは0.5前後にせ
ざるを得ないので、図10に示したように、ナイキスト
周波数以上の帯域が必要になる。したがって、必要な帯
域が狭いというPR4のメリットの一つを生かせないこ
とになり、テープヘッド系に対する要求も厳しくなり、
その分だけコストアップや信頼性の低下を招くことにな
る。
【0026】これらのこらから、クロックを抽出するこ
とが容易であり、なおかつ必要な帯域幅も狭いような方
法として、パーシャル・レスポンスのクラス1(以下P
R1とする)を等化基準として用いる方法が知られてい
る。当該PR1では、単位パルスに対する応答が図14
の(a)に示すように、(1,1)と2ビットに渡って
波及するように等化される。
【0027】これはナイキストの第2基準と等価であ
り、PR1の等化基準を満たす最小帯域幅の周波数特性
は図14の(b)に示すようにナイキスト周波数で0に
なる。この周波数特性は実現可能なものなので、必要な
帯域幅はPR4と同じになり、ナイキストの第1基準に
比べれば狭くて済むことになる。
【0028】また、このPR1でのアイパターンは、図
14の(c)のようになる。したがって、閾値検出する
場合は、交差している+1.7と+0.3のところに2
つの閾値をおいて、±1と0に3値識別する。この閾値
での交差は、それぞれ2と1との遷移と0と1との遷移
だけであるから、PR4に比べると位相方向のジッタは
非常に小さくなる。したがって、PR1であれば、等化
後の再生信号から直接クロックを抽出することができ
る。
【0029】上記PR1を用いた再生等化回路の構成例
を図15に示す。この図15において、この再生等化回
路は、入力端子21に供給される磁気記録媒体からの再
生信号を、積分回路22及びアナログ等化器23を介す
ることで、PR1の等化基準を満たすように等化する。
このアナログ等化器23の出力は、3値識別器25とA
/D変換器28に送られる。
【0030】上記3値識別器25は、コンパレータによ
る2値識別器を2つ用いればよく、閾値(+)との比較
で+1を検出し、閾値(−)との比較で−1を検出す
る。次のエッジ抽出回路26では、上記3値識別器25
を構成する2つの2値識別器の出力のOR(論理和)を
取ることでエッジ抽出を行う。このエッジ抽出回路26
から得られるタイミングパルスによってPLL回路27
で同期クロックを抽出し、この同期クロックがA/D変
換器28のクロック入力端子に送られる。
【0031】当該A/D変換器28の信号入力端子には
上記アナログ等化器23からの出力が供給され、当該A
/D変換器28では上記アナログ等化器23による等化
後の再生信号をA/D変換する。このA/D変換器28
からのディジタル信号は、ビタビ復号器29で復号され
て出力端子30から再生データとして取り出される。
【0032】なお、この図15の構成では、ディジタル
等化器を設けてはいないが、より厳密に等化するために
設けることも可能である。
【0033】ここで、上記PR1は2状態の状態遷移を
するので、NRZIと同様に簡単な回路構成でビタビ復
号器を実現することが可能である。しかしながら、PR
4の場合は2状態のNRZI用のビタビ復号器を2並列
で用いれば良いのに対して、PR1ではこのような単純
な並列化はできない。したがって、高速なデータレート
の記録再生を行うディジタルVTRでは、ビタビ復号器
を実現することが困難になるという問題点がある。
【0034】また、PR1の場合は、直流成分を必要と
するので、量子化帰還などの直流再生方式を採用する
か、記録変調符号を工夫して直流成分を無くす必要があ
るという点でも、直流成分を必要としないPR4に比べ
ると不利になる。
【0035】そこで、本発明は、上述したようなことに
鑑み、必要最小限の帯域幅で容易にクロックを抽出で
き、高速回路として実現が容易なビタビ復号器により良
好なエラーレートが得られ、したがって、例えばディジ
タルVTRに適用すればそのテープヘッド系に対する要
求を緩和できてコストの低減又は信頼性の向上を図るこ
とができ、また同じ磁気記録再生系であればより高密度
なディジタル記録再生が可能となるようなデータ再生装
置を提供することを目的としている。
【0036】
【課題を解決するための手段】本発明のデータ再生装置
は、上述の目的を達成するために提案されたものであ
り、所定のパーシャル・レスポンス方式を用いプリコー
ド処理が施された後伝送路を介して伝送された入力信号
を、パーシャル・レスポンスのクラス1の等化基準に等
化する第1の等化手段と、上記パーシャル・レスポンス
のクラス1の等化基準に等化した信号に基づいて同期ク
ロックを抽出する同期クロック抽出手段と、供給された
信号を上記同期クロックに基づいてディジタルデータに
変換する変換手段と、上記ディジタルデータに変換した
信号を上記所定のパーシャル・レスポンス方式に対応す
る等化基準に等化する第2の等化手段と、上記所定のパ
ーシャル・レスポンス方式に対応する等化基準に等化し
た信号からデータ識別を行うデータ識別手段とを有する
ことを特徴とするものである。
【0037】より具体的にいうと、本発明の第1のデー
タ再生装置は、上記所定のパーシャル・レスポンス方式
としてパーシャル・レスポンスのクラス4を用いプリコ
ード処理が施された後伝送路を介して伝送された入力信
号を積分する積分回路と、当該積分した信号をパーシャ
ル・レスポンスのクラス1の等化基準に等化するアナロ
グ等化器と、上記パーシャル・レスポンスのクラス1に
等化した信号を3値識別してタイミング成分を抽出する
タイミング成分抽出回路と、当該抽出したタイミング成
分と同期したクロックを発生するクロック発生回路と、
上記パーシャル・レスポンスのクラス1に等化した信号
を上記同期クロックに基づいてディジタルデータに変換
するA/D変換器(変換手段)と、上記ディジタルデー
タに変換した信号の1符号周期遅延信号を現在の信号か
ら減算する1−D演算回路及び上記パーシャル・レスポ
ンスのクラス4の等化基準に等化するためのディジタル
等化器とを有してなるものである。
【0038】また、本発明の第2のデータ再生装置は、
上記所定のパーシャル・レスポンス方式としてパーシャ
ル・レスポンスのクラス4を用いプリコード処理が施さ
れた後伝送路を介して伝送された入力信号を積分する積
分手段と、当該積分した信号をパーシャル・レスポンス
のクラス1の等化基準に等化するアナログ等化器と、上
記パーシャル・レスポンスのクラス1に等化した信号を
3値識別してタイミング成分を抽出するタイミング成分
抽出回路と、当該抽出したタイミング成分と同期したク
ロックを発生するクロック発生回路と、上記入力信号を
上記同期クロックに基づいてディジタルデータに変換す
るA/D変換器(変換手段)と、上記ディジタルデータ
に変換した信号を上記パーシャル・レスポンスのクラス
4の等化基準に等化するディジタル等化器とを有してな
るものである。
【0039】すなわち、この第1,第2の等化回路で
は、上記積分回路及びアナログ等化器により上記第1の
等化手段が構成され、上記タイミング成分抽出回路及び
クロック発生回路により上記同期クロック抽出手段が構
成されている。
【0040】ここで、上記タイミング成分抽出回路は、
所定の固定の閾値を発生する固定閾値発生器を有し、当
該固定の閾値を用いて上記パーシャル・レスポンスのク
ラス1に等化された信号の3値識別を行う3値識別器か
らなるものである。また、上記タイミング成分抽出回路
は、上記パーシャル・レスポンスのクラス1に等化した
信号の上側と下側のエンベロープをそれぞれ検波するエ
ンベロープ検波回路を有し、当該上側と下側のそれぞれ
のエンベロープ検波出力に基づく閾値を用いて上記パー
シャル・レスポンスのクラス1に等化された信号の3値
識別を行う3値識別器からなるものとすることもでき
る。或いは、上記タイミング成分抽出回路は、上記パー
シャル・レスポンスのクラス1に等化された信号のゲイ
ンを自動制御する自動利得制御回路と、所定の固定の閾
値を発生する固定閾値発生器とを有し、当該固定の閾値
を用いて上記自動利得制御後の上記パーシャル・レスポ
ンスのクラス1に等化された信号の3値識別を行う3値
識別器からなるものとすることもできる。
【0041】また、上記ディジタル等化器は、固定のフ
ィルタ係数を用いるディジタルフィルタや、所定のアル
ゴリズムによる適応フィルタ係数を用いるディジタルフ
ィルタである。
【0042】上記同期クロック抽出回路での上記3値識
別以前には1符号周期遅延信号を現在の信号に加算する
1+D演算回路を挿入することができ、また、上記1+
D演算回路は上記A/D変換器以降に挿入することもで
きる。
【0043】さらに、上記データ識別手段は、2状態の
ビタビ復号器を2並列化してなるもの、或いは、4状態
のビタビ復号器からなるもの、3値識別器からなるもの
を用いることができる。
【0044】次に、本発明の第3のデータ再生装置は、
上記第1の等化手段において、上記所定のパーシャル・
レスポンス方式としてエクステンディッド・パーシャル
・レスポンス(Extended Partisl Response )を用いプ
リコード処理が施された後伝送路を介して伝送された入
力信号を、パーシャル・レスポンスのクラス1の等化基
準に等化し、上記第2の等化手段において、上記ディジ
タルデータに変換した信号を上記エクステンディッド・
パーシャル・レスポンスの等化基準に等化する。
【0045】
【作用】本発明によれば、所定のパーシャル・レスポン
ス方式(パーシャル・レスポンスのクラス4やエクステ
ンディッド・パーシャル・レスポンス)を用いプリコー
ド処理が施された後伝送路を介して伝送された入力信号
に対して、パーシャル・レスポンスのクラス1の等化基
準による予備等化を行い、さらに3値識別によってタイ
ミング成分の抽出することで同期クロックを抽出する。
この同期クロックによって入力信号もしくはパーシャル
・レスポンスのクラス1の等化基準に等化された信号を
ディジタルデータに変換し、その後、このディジタルデ
ータに変換された信号を所定のパーシャル・レスポンス
方式に対応する等化基準(パーシャル・レスポンスのク
ラス4やエクステンディッド・パーシャル・レスポンス
の等化基準)に等化し、その等化した信号からデータ識
別を行うようにしている。
【0046】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。
【0047】本発明実施例のデータ再生装置は、後述す
る図1,図2,図6〜図8に示すように、所定のパーシ
ャル・レスポンス方式(パーシャル・レスポンスのクラ
ス4やエクステンディッド・パーシャル・レスポンス)
を用いプリコード処理が施された後伝送路を介して入力
端子51に伝送された入力信号を、パーシャル・レスポ
ンスのクラス1の等化基準に等化する第1の等化手段
(積分回路52,アナログ等化器53)と、上記パーシ
ャル・レスポンスのクラス1の等化基準に等化した信号
に基づいて同期クロックを抽出する同期クロック抽出手
段(3値識別器56,エッジ抽出回路57,PLL回路
58)と、供給された信号を上記同期クロックに基づい
てディジタルデータに変換するA/D変換器59と、上
記ディジタルデータに変換した信号を上記所定のパーシ
ャル・レスポンス方式に対応する等化基準に等化する第
2の等化手段(1−D演算回路60やディジタル等化器
61)と、上記所定のパーシャル・レスポンス方式に対
応する等化基準に等化した信号からデータ識別を行うデ
ータ識別手段(2並列ビタビ復号器62等)とを有する
ことを特徴とするものである。
【0048】図1には、例えばディジタル磁気記録再生
装置に適用される本発明の第1の実施例のデータ再生装
置(広義の再生等化回路)の概略的な構成を示す。
【0049】すなわち、この図1に示す本発明の第1の
実施例のデータ再生装置は、所定のパーシャル・レスポ
ンス方式としてパーシャル・レスポンスのクラス4を用
いプリコード処理が施された後、磁気テープ等の磁気記
録媒体からなる伝送路を介して入力端子51に伝送され
た再生信号を積分する積分回路52と、当該積分した信
号をパーシャル・レスポンスのクラス1の等化基準に等
化するアナログ等化器53と、上記パーシャル・レスポ
ンスのクラス1に等化した信号を3値識別する3値識別
器56と、当該3値識別器56の出力からエッジを抽出
するエッジ抽出回路57と、当該エッジ抽出回路57か
ら得られるタイミングパルスに同期したクロックを抽出
するPLL回路58と、上記パーシャル・レスポンスの
クラス1に等化した信号を上記同期クロックに基づいて
ディジタルデータに変換するA/D変換器59と、上記
ディジタルデータに変換した信号を上記パーシャル・レ
スポンスのクラス4の等化基準に等化するための1−D
演算回路60及びディジタル等化器61と、上記パーシ
ャル・レスポンスのクラス4の等化基準に等化した信号
からデータ識別を行うデータ識別手段としての2並列ビ
タビ復号器62とを有するものである。
【0050】すなわち、この第1の実施例のデータ再生
装置では、上記積分回路52及びアナログ等化器53に
より上記第1の等化手段が構成されている。また、上記
3値識別器56及びエッジ抽出回路57により上記タイ
ミング成分抽出回路が構成され、上記PLL回路58に
よりクロック発生回路が構成されると共に、これらタイ
ミング成分抽出回路とクロック発生回路により上記同期
クロック抽出手段が構成されている。
【0051】この図1において、入力端子51に供給さ
れる磁気記録媒体からの再生信号は、積分回路52によ
って積分された後、アナログ等化器53に入力され、当
該アナログ等化器53でPR1の等化基準に等化され
る。このアナログ等化器53によってPR1の等化基準
に等化された再生信号は、3値識別器56とA/D変換
器59に送られる。
【0052】上記3値識別器56は、コンパレータによ
る2値識別器を2つ用いたもので、閾値(+)との比較
で+1を検出し、閾値(−)との比較で−1を検出す
る。次のエッジ抽出回路57では、上記3値識別器56
を構成する2つの2値識別器の出力のOR(論理和)を
取ることでエッジ抽出を行う。このエッジ抽出回路56
から得られるタイミングパルスによってPLL回路58
で同期クロックを抽出し、この同期クロックがA/D変
換器59のクロック入力端子に送られる。
【0053】当該A/D変換器59の信号入力端子には
上記アナログ等化器53からの出力が供給され、当該A
/D変換器59では上記アナログ等化器53による等化
後の再生信号をA/D変換する。
【0054】ここで、上記A/D変換器59からの再生
信号データは積分されているので、1−D演算回路60
によって差分する必要がある。当該1−D演算回路60
によって差分されたデータは、ディジタル等化器61に
よって特性を補正することによって、厳密にPR4の等
化基準に調整され、NRZI用のビタビ復号器を2並列
にした2並列ビタビ復号回路62によって再生データが
得られ、この再生データが出力端子63から取り出され
ることになる。
【0055】上記図1に示す第1の実施例では、A/D
変換器59によって等化後の再生信号をA/D変換して
いるが、本発明の第2の実施例の構成として、図2に示
すように等化前の再生信号をA/D変換する構成も考え
られる。なお、この図2において、図1と同様の構成要
素には同一の指示符号を付している。
【0056】すなわち、この第2の実施例のデータ再生
装置(再生等化回路)は、図1同様の積分回路52及び
アナログ等化器53と、同じく3値識別器56,エッジ
抽出回路57,PLL回路58と、上記入力端子51か
らの再生信号を上記同期クロックに基づいてディジタル
データに変換するA/D変換器59と、上記ディジタル
データに変換した信号を上記パーシャル・レスポンスの
クラス4の等化基準に等化するディジタル等化器61
と、図1同様の2並列ビタビ復号器62とを有するもの
である。
【0057】この図2に示す第2の実施例において、入
力端子51に供給された再生信号は、上記積分回路52
に送られると共に、A/D変換器59の信号入力端子に
も送られる。当該A/D変換器59は、上記PLL回路
58からの同期クロックを用いて上記再生信号(アナロ
グ信号)をディジタル信号に変換する。このA/D変換
器59からのディジタル信号は、1+D演算回路64を
介し、ディジタル等化器61でPR4の等化基準に等化
され、その後2並列ビタビ復号回路62で復号されて出
力端子63から再生データとして取り出される。
【0058】なお、上記第1及び第2の実施例におい
て、図1に示す第1の実施例の構成は前記従来例の図1
3の構成に対応して示しており、また図2に示す第2の
実施例の構成は前記従来例の図12の構成に対応して示
している。これら図1と図13、図2と図12では、一
見すると構成は良く似ているが、従来例においてアナロ
グ等化器による等化がナイキストの第1基準となってい
るのに対して本実施例の構成ではPR1の等化基準に基
づくという点が異なり、また、タイミングパルスの抽出
が従来例では2値識別となっているのに対して本実施例
では3値識別になっている点で異なっている。
【0059】上述した本発明の第1,第2の実施例の構
成に対する変形例としては、各構成要素の組み合わせや
作り方によって多く考えられる。以下にそれらの変形例
の構成方法を説明する。
【0060】先ず、上記3値識別器56の構成について
は、図3〜図5に示すような構成を挙げることができ
る。
【0061】すなわち、上記図1,図2で用いた3値識
別器56としては、閾値(+)と閾値(−)として例え
ば固定の電圧を与える構成とすることができる。これ
は、図3に示すように、可変抵抗VR1,VR2のみに
よって、2つの閾値を設定することで実現されるもので
ある。
【0062】この図3において、端子80にはアナログ
等化器53からのPR1の等化基準に等化された再生信
号が供給される。この信号は、2値識別器としてのコン
パレータ81及び82に送られる。当該コンパレータ8
1,82は、それぞれ対応する可変抵抗VR1,VR2
によって上記閾値(+)と閾値(−)として固定の電圧
が与えられ、上記等化された再生信号とこれら閾値
(+)又は閾値(−)との比較を行う。上記コンパレー
タ81では上記閾値(+)との比較で+1(上エッジ)
を検出し、上記コンパレータ82では上記閾値(−)と
の比較で−1(下エッジ)を検出する。これらコンパレ
ータ81,82の検出出力がそれぞさ対応する端子8
3,84を介して、後段のエッジ抽出回路58に送られ
る。
【0063】上記図3の構成に対して、図4に示すよう
に、等化された再生信号の振幅の変化に応じた最適な閾
値によって、3値識別を行う構成も考えられる。この図
4に示す3値識別器は、等化された再生信号の上側と下
側のエンベロープを検波して、それぞれの電圧とグラン
ドレベルとの比を閾値にするものである。
【0064】すなわちこの図4において、端子80に供
給されたアナログ等化器53からの等化された再生信号
は、上側エンベロープ検波回路86と下側エンベロープ
検波回路87に送られると共に、コンパレータ81及び
82に送られる。上記コンパレータ81では、可変抵抗
VR5による上記上側エンベロープ検波回路86での上
側エンベロープ検波電圧とグランドレベルとの比が閾値
(+)となされる。また、上記コンパレータ82では、
可変抵抗VR6による上記下側エンベロープ検波回路8
7での下側エンベロープ検波電圧とグランドレベルとの
比が閾値(−)となされる。これにより、コンパレータ
81,82には、等化された再生信号の振幅の変化に応
じた最適な閾値が与えられることになる。これらコンパ
レータ81,82の検出出力がそれぞれ対応する端子8
3,84を介して、後段のエッジ抽出回路58に送られ
る。
【0065】また、上記3値識別器56としては、図5
に示すような構成とすることもできる。この図5の構成
は、等化後の再生信号をAGC(automatic gain contr
ol:自動利得制御)アンプを通してゲインをコントロー
ルしてから3値識別することによって、閾値自体は可変
抵抗のみによって与えられる固定値であっても再生信号
の振幅の変化に追従できる(再生信号の振幅に影響され
ない)ようにした構成である。
【0066】すなわちこの図5において、端子80に供
給されたアナログ等化器53からの等化された再生信号
は、AGC回路85で利得制御がなされた後、コンパレ
ータ81,82に送られる。当該コンパレータ81,8
2は、それぞれ対応する可変抵抗VR3,VR4によっ
て閾値(+)と閾値(−)として固定の電圧が与えられ
る。この構成により、閾値自体は可変抵抗のみによって
与えられる固定値であっても、再生信号の振幅の変化に
追従できる(再生信号の振幅に影響されない)3値識別
が可能となる。なお、この図5の例の場合、図1の構成
においては、AGC回路85の出力をA/D変換器59
に入力するようにしても良い。
【0067】次に、図1,図2に構成のディジタル等化
器61としては、固定型のトランスバーサルフィルタを
用いることができる。すなわちディジタル等化器61は
固定等化器とすることができる。
【0068】また、このトランスバーサルフィルタをL
MS(least mean square )アルゴリズムなどを用いて
適応等化器にしたものとすることも可能である。すなわ
ち、ディジタル等化器61を適応等化器とすることがで
きる。
【0069】さらに、図1の構成に限ってであるが、ア
ナログ等化器53が厳密なものであれば、ディジタル等
化器61を省略することも可能である。
【0070】次に、図1と図2のそれぞれの構成におい
て、積分回路52とアナログ等化器53との間に、アナ
ログディレイラインによる1+D演算回路を挿入するこ
とができる。このアナログ1+D演算回路を入れること
によって、回路構成は多少複雑になるが、ナイキスト周
波数におけるヌル点を厳密に作ることができるようにな
る。なお、このアナログ1+D演算回路は、積分回路5
2の前や、アナログ等化器の後に挿入することもでき
る。
【0071】また、図2の構成においては、ヌル点を厳
密につくるために、A/D変換器59とディジタル等化
器61との間に、ディジタルの1+D演算回路64が挿
入されているが、当該1+D演算回路64を省略するこ
とも可能である。さらに、図2の構成からディジタル1
+D演算回路64を省略した構成においても、上記アナ
ログ1+D演算回路を積分回路52とアナログ等化器5
3との間に挿入する構成も考えられる。
【0072】なお、図1の構成の場合も、ヌル点を厳密
につくるために、A/D変換器59の後にディジタルの
1+D演算回路を挿入することができる。
【0073】次に、上述した本実施例の各構成は、再生
データの識別器としては、NRZI用の2状態のビタビ
復号器(ビタビデコーダ)を2並列(2並列ビタビ復号
回路62)に用いることを前提にしているが、回路の動
作速度に余裕があれば、PR4用の4状態のビタビ復号
器(ビタビデコーダ)を1つだけ用いるようにすること
も可能である。
【0074】また、多少のエラーレートを犠牲にしても
よいのであれば、回路を簡単にするためにビタビデコー
ダの代わりに閾値検出を行う3値識別器を用いても良
い。
【0075】図6には、図1の構成をもとにして上述の
種々の変形例の構成要素を組み合わせた構成を示す。
【0076】すなわち、この図6には、図1の構成をも
とにして、上記積分回路52とアナログ等化器53との
間にアナログ1+D演算回路70を挿入する場合と挿入
しない場合(有,無)、3値識別器を上記図3〜図5の
ように固定の閾値やエンベロープ検波電圧に基づく閾値
或いはAGC回路を有する3値識別器71の構成とする
場合、ディジタル等化器72として上記固定等化器や適
応等化器を用いたり或いは省略する場合、再生データ識
別器73を図1の2並列ビタビ復号回路62(2状態ビ
タビ復号器を2並列)や4状態ビタビ復号器或いは3値
識別器とした場合等の種々の変形例の構成要素を組み合
わせた構成を示している。
【0077】この図6の構成によれば、アナログ1+D
演算回路70での有り/無しの場合の2通りと、3値識
別器71での固定閾値/エンベロープ検波電圧に基づく
閾値/AGC回路付加の場合の3通りと、ディジタル等
化器72での固定等化器/適応等化器/省略の場合の3
通りと、再生データ識別器73での2状態ビタビ復号器
の2並列/4状態ビタビ復号器/3値識別器の場合の3
通りから、合計54通り(=2×3×3×3)の変形例
の構成が考えられる。
【0078】また、図7には、図2の構成をもとにして
上述の種々の変形例の構成要素を組み合わせた構成を示
す。
【0079】すなわち、この図7でも、図2の構成をも
とにして、図6同様に、上記アナログ1+D演算回路7
0を挿入する場合と挿入しない場合(有,無)、3値識
別器を上記3値識別器71の構成とする場合、さらに、
A/D変換器59の後に1+D演算回路74を挿入する
場合と挿入しない場合(有,無)、ディジタル等化器7
5として上記固定等化器や適応等化器を用いる場合、上
記ディジタル等化器72とする場合、上記再生データ識
別器73とする場合等の種々の変形例の構成要素を組み
合わせた構成を示している。
【0080】この図7の構成によれば、アナログ1+D
演算回路70での上記2通りと、3値識別器での上記3
通りと、1+D演算回路74を挿入する場合と挿入しな
い場合(有,無)の2通りと、ディジタル等化器75で
の固定等化器/適応等化器の場合の2通りと、再生デー
タ識別器73での上記3通りから、合計72通り(=2
×3×2×2×3)の変形例の構成が考えられる。
【0081】なお、上記図6及び図7から、本実施例で
は合計72+54=126通りの変形例の構成が考えら
れることになる。
【0082】次に、本発明の第3の実施例について説明
する。上述した等化基準よりもさらに必要な帯域が狭い
等化基準として、いわゆるエクステンディッド・パーシ
ャル・レスポンス(Extended Partisl Response 、以下
EPRとする)と呼ばれているものがある。ここで、n
ビットに渡って符号間干渉があるものがEPRnであ
り、単位パルスに対する応答は以下のようになる。
【0083】EPR4:(1,1,−1,−1) EPR5:(1,2,0,−2,−1) EPR6:(1,3,2,−2,−3,−1)
【0084】これを前記1ビットの遅延演算子の「D」
を使って表すと、以下のようになる。 EPR4:(1−D)×(1+D)2 EPR5:(1−D)×(1+D)3 EPR6:(1−D)×(1+D)4
【0085】ここで、EPR3に相当するPR4と同様
にどれも等化後の再生信号からクロックを抽出すること
は不可能であるが、これらのEPRに対しても本発明は
有効であり、PR1の等化基準に等化してからクロック
を抽出することが可能である。
【0086】図8には、EPR4に本発明を適用した構
成を示す。なお、この図8において前記図1と同様の構
成要素には同一の指示符号を付している。
【0087】この図8において、前記図1と比較して異
なっている点は、A/D変換した後(1−D演算回路6
0の後)に1+D演算回路64が付加されている点と、
ビタビデ復号器が2並列になっていない点だけである。
当該図8のディジタル等化器61ではEPR4の等化基
準に調整される。
【0088】また、この第3の実施例において、EPR
5であれば、1+Dの演算回路が2つになり、EPR6
であれば1+Dの演算回路が3つ必要になる。
【0089】当該第3の実施例(EPR)の場合も、A
/D変換する信号やPR1用の3値識別器、1+D演算
回路、ディジタル等化器などについて前記第1,第2の
実施例(PR4)の場合と同様に、非常に多くの組み合
わせが考えられる。すなわち、例えば図6や図7同様に
種々の変形が可能となる。
【0090】上述したようなことから、本発明の各実施
例によれば、必要最小限の帯域幅で、容易にクロックを
抽出ことができ、高速回路として実現が容易なビタビ復
号器により、必要最小限の帯域幅で良好なエラーレート
が得られる。また、例えばディジタルVTRのようなデ
ィジタル磁気記録再生装置に適用すれば、例えばテープ
ヘッド系に対する要求を緩和でき、コストの低減又は信
頼性の向上を図ることができる。また、同じ磁気記録再
生系であれば、より高密度なディジタル記録再生が可能
となる。
【0091】なお、上述した各実施例では、伝送路とし
てディジタル磁気記録再生時の磁気記録媒体などを例に
挙げているが、ケーブル等の伝送線や無線通信において
も同様の効果を得ることができる。
【0092】
【発明の効果】上述したように、本発明においては、所
定のパーシャル・レスポンス方式(パーシャル・レスポ
ンスのクラス4やエクステンディッド・パーシャル・レ
スポンス)を用いプリコード処理が施された後伝送路を
介して供給された入力信号に対して、パーシャル・レス
ポンスのクラス1の等化基準による予備等化を行い、さ
らに3値識別によってタイミング成分の抽出することで
同期クロックを抽出するようにしているため、必要最小
限の帯域幅で容易にクロックを抽出できる。また、その
後、このパーシャル・レスポンスのクラス1に等化した
信号を所定のパーシャル・レスポンス方式に対応する等
化基準(パーシャル・レスポンスのクラス4やエクステ
ンディッド・パーシャル・レスポンスの等化基準)に等
化し、その等化した信号からデータ識別を行うようにし
ているので、例えば高速回路として実現が容易なビタビ
復号器を用いることができると共に、より良好なエラー
レートが得られる。したがって、例えばディジタルVT
Rのようなディジタル磁気記録再生装置等に適用すれ
ば、そのテープヘッド系に対する要求を緩和できてコス
トの低減又は信頼性の向上を図ることができ、また同じ
磁気記録再生系であればより高密度なディジタル記録再
生が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例のデータ再生装置(再生
等化回路)の概略構成を示すブロック回路図である。
【図2】本発明の第2の実施例のデータ再生装置(再生
等化回路)の概略構成を示すブロック回路図である。
【図3】固定閾値を用いる場合の3値識別器の具体的構
成を示す回路図である。
【図4】エンベロープ検波付きの3値識別器の具体的構
成を示す回路図である。
【図5】AGC回路付きの3値識別器の具体的構成を示
す回路図である。
【図6】第1の実施例のデータ再生装置において各種変
形例を組み合わせた場合の構成を説明するためのブロッ
ク回路図である。
【図7】第2の実施例のデータ再生装置において各種変
形例を組み合わせた場合の構成を説明するためのブロッ
ク回路図である。
【図8】第3の実施例のデータ再生装置(再生等化回
路)の概略構成を示すブロック回路図である。
【図9】従来の積分検出方式の再生等化回路(データ再
生装置)の概略構成を示すブロック回路図である。
【図10】ナイキストの第1基準について説明するため
の特性図である。
【図11】パーシャル・レスポンスのクラス4の等化基
準について説明するための特性図である。
【図12】従来のパーシャル・レスポンスのクラス4の
等化基準を用いる再生等化回路(データ再生装置)の概
略構成を示すブロック回路図である。
【図13】ナイキストの第1基準による等化後に同期ク
ロックを抽出してからパーシャル・レスポンスのクラス
4の等化基準を用いる従来の再生等化回路(データ再生
装置)の概略構成を示すブロック回路図である。
【図14】パーシャル・レスポンスのクラス1の等化基
準について説明するための特性図である。
【図15】従来のパーシャル・レスポンスのクラス1の
等化基準を用いる再生等化回路(データ再生装置)の概
略構成を示すブロック回路図である。
【符号の説明】
52・・・・・積分回路 53・・・・・アナログ等化器 56・・・・・3値識別器 57・・・・・エッジ抽出回路 58・・・・・PLL回路 59・・・・・A/D変換器 60・・・・・1−D演算回路 61・・・・・ディジタル等化器 62・・・・・2並列ビタビ復号器 64・・・・・1+D演算回路

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定のパーシャル・レスポンス方式を用
    いプリコード処理が施された後伝送路を介して伝送され
    た入力信号を、パーシャル・レスポンスのクラス1の等
    化基準に等化する第1の等化手段と、 上記パーシャル・レスポンスのクラス1の等化基準に等
    化した信号に基づいて同期クロックを抽出する同期クロ
    ック抽出手段と、 供給された信号を上記同期クロックに基づいてディジタ
    ルデータに変換する変換手段と、 上記ディジタルデータに変換した信号を上記所定のパー
    シャル・レスポンス方式に対応する等化基準に等化する
    第2の等化手段と、 上記所定のパーシャル・レスポンス方式に対応する等化
    基準に等化した信号からデータ識別を行うデータ識別手
    段とを有することを特徴とするデータ再生装置。
  2. 【請求項2】 上記第1の等化手段は、上記所定のパー
    シャル・レスポンス方式としてパーシャル・レスポンス
    のクラス4を用いプリコード処理が施された後伝送路を
    介して伝送された入力信号を積分する積分回路及び、当
    該積分した信号をパーシャル・レスポンスのクラス1の
    等化基準に等化するアナログ等化器を有し、 上記同期クロック抽出手段は、上記パーシャル・レスポ
    ンスのクラス1に等化した信号を3値識別してタイミン
    グ成分を抽出するタイミング成分抽出回路及び、当該抽
    出したタイミング成分と同期したクロックを発生するク
    ロック発生回路を有し、 上記変換手段は、上記パーシャル・レスポンスのクラス
    1に等化した信号を上記同期クロックに基づいてディジ
    タルデータに変換するアナログ/ディジタル変換器を有
    し、 上記第2の等化手段は、1符号周期遅延信号を現在の信
    号から減算する1−D演算手段を有していることを特徴
    とする請求項1記載のデータ再生装置。
  3. 【請求項3】 上記第1の等化手段は、上記所定のパー
    シャル・レスポンス方式としてパーシャル・レスポンス
    のクラス4を用いプリコード処理が施された後伝送路を
    介して伝送された入力信号を積分する積分手段及び、当
    該積分した信号をパーシャル・レスポンスのクラス1の
    等化基準に等化するアナログ等化器を有し、 上記同期クロック抽出手段は、上記パーシャル・レスポ
    ンスのクラス1に等化した信号を3値識別してタイミン
    グ成分を抽出するタイミング成分抽出回路及び、当該抽
    出したタイミング成分と同期したクロックを発生するク
    ロック発生回路を有し、 上記変換手段は、上記入力信号を上記同期クロックに基
    づいてディジタルデータに変換するアナログ/ディジタ
    ル変換器を有し、 上記第2の等化手段は、上記ディジタルデータに変換し
    た信号を上記パーシャル・レスポンスのクラス4の等化
    基準に等化するディジタル等化器を有していることを特
    徴とする請求項1記載のデータ再生装置。
  4. 【請求項4】 上記タイミング成分抽出回路は、所定の
    固定の閾値を用いて上記パーシャル・レスポンスのクラ
    ス1に等化された信号の3値識別を行う3値識別器を有
    することを特徴とする請求項2又は3記載のデータ再生
    装置。
  5. 【請求項5】 上記タイミング成分抽出回路は、上記パ
    ーシャル・レスポンスのクラス1に等化した信号の上側
    と下側のエンベロープをそれぞれ検波し、当該上側と下
    側のそれぞれのエンベロープ検波結果に基づく閾値を用
    いて上記パーシャル・レスポンスのクラス1に等化され
    た信号の3値識別を行う3値識別器を有することを特徴
    とする請求項2又は3記載のデータ再生装置。
  6. 【請求項6】 上記タイミング成分抽出回路は、上記パ
    ーシャル・レスポンスのクラス1に等化された信号のゲ
    インを自動制御し、所定の固定の閾値を用いて上記自動
    利得制御後の上記パーシャル・レスポンスのクラス1に
    等化された信号の3値識別を行う3値識別器を有するこ
    とを特徴とする請求項2又は3記載のデータ再生装置。
  7. 【請求項7】 上記第2の等化手段には、上記ディジタ
    ルデータに変換した信号を上記パーシャル・レスポンス
    のクラス4の等化基準に等化するディジタル等化器を設
    けることを特徴とする請求項2記載のデータ再生装置。
  8. 【請求項8】 上記ディジタル等化器は、固定のフィル
    タ係数を用いるディジタルフィルタであることを特徴と
    する請求項3又は7記載のデータ再生装置。
  9. 【請求項9】 上記ディジタル等化器は、所定のアルゴ
    リズムによる適応フィルタ係数を用いるディジタルフィ
    ルタであることを特徴とする請求項3又は7記載のデー
    タ再生装置。
  10. 【請求項10】 上記同期クロック抽出回路での上記3
    値識別以前に、1符号周期遅延信号を現在の信号に加算
    する1+D演算回路を挿入することを特徴とする請求項
    2又は3記載のデータ再生装置。
  11. 【請求項11】 上記アナログ/ディジタル変換器以降
    に、1符号周期遅延信号を現在の信号に加算する1+D
    演算回路を挿入することを特徴とする請求項2又は3記
    載のデータ再生装置。
  12. 【請求項12】 上記データ識別手段は、2状態のビタ
    ビ復号器を2並列化してなることを特徴とする請求項2
    又は3記載のデータ再生装置。
  13. 【請求項13】 上記データ識別手段は、4状態のビタ
    ビ復号器からなることを特徴とする請求項2又は3記載
    のデータ再生装置。
  14. 【請求項14】 上記データ識別手段は、3値識別器か
    らなることを特徴とする請求項2又は3記載のデータ再
    生装置。
  15. 【請求項15】 上記第1の等化手段は、上記所定のパ
    ーシャル・レスポンス方式としてエクステンディッド・
    パーシャル・レスポンスを用いプリコード処理が施され
    た後伝送路を介して伝送された入力信号を、パーシャル
    ・レスポンスのクラス1の等化基準に等化し、 上記第2の等化手段は、上記ディジタルデータに変換し
    た信号を上記エクステンディッド・パーシャル・レスポ
    ンスの等化基準に等化することを特徴とする請求項1記
    載のデータ再生装置。
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WO2003100782A1 (en) * 2002-05-28 2003-12-04 Sony Corporation Signal processing apparatus and method, and digital data reproducing apparatus
KR100474995B1 (ko) * 1997-08-21 2005-06-07 삼성전자주식회사 Pr4 신호처리 채널의 신호 전처리 영역에서의 adc 클럭 타이밍 에러 복구 회로 및 복구 방법

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