JPH09219067A - デジタル情報再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 等化器の前から位相を検出することで、ＰＬ
Ｌのループディレイを減少させ、ＰＬＬの引き込み動作
の高速化を図る。等化器で位相ずれを生ずる場合でも、
位相ずれを補正することで、正しい位相でＰＬＬの引き
込みを行なう。 【解決手段】 磁気ディスク１１の再生信号をＡ／Ｄ変
換器１５でＡ／Ｄ変換して得た等化前のデジタル再生信
号を、位相ずれ補正用ＦＩＲフィルタ２１を介して位相
比較入力切替器２２へ供給する。位相の初期引き込み時
は、位相ずれ補正用ＦＩＲフィルタ２１の出力を位相差
検出器２３へ供給することで、デジタル等化器１６を介
することなく位相引き込み用のフィードバック制御ルー
プを形成する。位相ずれ補正用ＦＩＲフィルタ２１は、
等化前のデジタル再生信号とデジタル等化器１６で等化
した後のデジタル再生信号との位相のずれを補正するよ
う構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はデジタル情報再生
装置に係り、詳しくは予め設定された繰り返しパターン
に基づいて位相同期を確立する際に、再生信号の波形等
化前の信号に基づいて初期位相の引き込みを行なうこと
で、波形等化器のループ遅延の影響を受けずに位相同期
を早期に確立できるようにしたデジタル情報再生装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】デジタル情報再生装置において、記録媒
体から読み出された再生信号は高周波のアナログ信号
（ＲＦ信号）である。この再生信号からデジタルデータ
を取り出すには、正しいデータ存在点の位置に同期させ
たデータ読み出し用のクロック（以下同期クロックと記
す）を発生させる必要がある。この同期クロックに基づ
いて再生信号からデータを取り出すためのサンプリング
点が規定される。同期クロックを発生させるために位相
同期ループ（ＰＬＬ:Phase Locked Loop）回路部と呼ば
れるフィードバック制御系が一般に用いられている。Ｐ
ＬＬ回路部は、再生信号中に含まれているデータ存在点
を示すサンプルデータに基づくサンプリング点と、ＰＬ
Ｌ回路部内の電圧制御発振器を自走発振させて得た同期
クロックに基づくサンプリング点との位相誤差を検出
し、検出した位相誤差を電圧制御発振器（ＶＣＯ：Volt
age Controled Oscillator）に戻して同期クロックの位
相を補正するものである。

【０００３】図８は記録再生フォーマットの一例を示す
説明図である。図８（ａ）に示すように、セクタの先頭
にはプリアンブルと呼ばれる既知のデータ列が書き込ま
れている。プリアンブルは、同期クロックの位相を合わ
せるための位相同期パターンと、ユーザデータの先頭を
示すためのデータ同期パターンから構成されている。こ
こで、位相同期パターンのパターン長は、ＰＬＬが同期
クロックの位相を規定の範囲内に入るまで引き込むため
に要する時間を考慮して設定されている。位相同期パタ
ーンとしては、４Ｔパターンと呼ばれる１,１,−１,−
１の繰り返しデータがよく用いられる。

【０００４】上記規定の範囲すなわち位相のずれの許容
範囲は、同期クロックに基づいて取り出したデジタルデ
ータのエラーレートに影響を与えないという観点から決
定される。また、データ同期パターンの長さや検出方法
は、誤検出確率ならびに未検出確率がデータエラーレー
トに比較して十分に小さくなるように選定されている。
図８（ｂ）はリードゲートを開くタイミングを示してい
る。図８（ｃ）は再生信号と再生信号中のデータ存在点
すなわちデータをサンプリングすべき点）を示してい
る。

【０００５】図９は従来のデジタル情報再生装置の要部
ブロック構成図である。従来のデジタル情報再生装置１
００は、アナログフィルタ１０１と、Ａ／Ｄ変換器１０
２と、デジタル等化器１０３と、ＰＬＬ回路部１０４と
を備える。

【０００６】図示しない記録媒体から図示しない読み出
しヘッドを介して読み出され必要に応じて図示しないＲ
Ｆ増幅器で増幅された再生信号は、アナログフィルタ１
０１を介してＡ／Ｄ変換器１０２へ供給される。アナロ
グフィルタ１０１は、再生信号から必要な帯域の信号成
分を抽出する。Ａ／Ｄ変換器１０２は、アナログフィル
タ１０１の出力信号を、ＰＬＬ回路部１０４から出力さ
れる同期クロックに基づいて規定されるサンプリング点
でサンプリングしてデジタルデータへ変換する。Ａ／Ｄ
変換器１０２から出力されたデジタル再生信号はデジタ
ル等化器１０３に供給される。デジタル等化器１０３
は、例えば３タップのＦＩＲフィルタで構成されてお
り、デジタル再生信号に対してデジタル的に波形等化を
施してデジタル再生信号を出力する。等化後のデジタル
再生信号は、例えば最尤（ビタビ）復号器等へ供給され
る。

【０００７】ＰＬＬ回路部１０４は、位相誤差検出器１
０５と、Ｄ／Ａ変換器１０６と、ループフィルタ１０７
と、電圧制御発振器（ＶＣＯ：Voltage Controled Osci
llator）１０８とを備えている。位相誤差検出器１０５
は、ＶＣＯ１０８によって発生させた同期クロックと等
化後のデジタル再生信号との位相誤差すなわち位相のず
れ量をデジタル演算によって求め、求めた位相誤差デー
タを出力する。Ｄ／Ａ変換器１０６は、位相誤差データ
に対応した位相誤差に係る電圧信号を発生する。この位
相誤差に係る電圧信号は、低域通過型の周波数特性を備
えたループフィルタ１０７を介してＶＣＯ１０８の位相
制御電圧入力端子１０８ａへ供給される。ＶＣＯ１０８
は、予め設定された周波数範囲内のクロックであって位
相制御電圧入力端子１０８ａに供給されるフィルタ通過
後の位相誤差に係る電圧信号に基づいて指定される位相
の同期クロックを生成して出力する。

【０００８】ＰＬＬ回路部１０４は、図示しないリード
ゲートが開かれるとまずアクイジション（習得）モード
となる。このアクイジションモードでＰＬＬ回路部１０
４は、図８（ａ）に示した位相同期パターンを利用し
て、等化後のデジタル再生信号のデータ存在点とＰＬＬ
回路部１０４で発生させた同期クロックとの位相がずれ
た状態から位相がほぼ合った状態にまで引き込みを行な
う。次に、図示しないデータ同期パターン検出回路によ
って、図８（ａ）に示したデータ同期パターンが検出さ
れ、データ同期パターン検出回路からデータ同期パター
ン検出出力が供給されると、ＰＬＬ回路部１０４はトラ
ッキングモードに切り替わる。このトラッキングモード
でＰＬＬ回路部１０４は、等化後のデジタル再生信号の
データ存在点と同期クロックとの位相がずれないように
微調整を行なう。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このようなフィードバ
ック制御系では、ループディレイが小さいほど位相余裕
が増して、安定で追従が速い制御が可能となるので、で
きるだけループディレイが小さくなるような回路構成が
理想である。

【００１０】位相同期パターンである４Ｔパターンは正
弦波形に限りなく近いため、デジタル等化器１０３を通
しても波形は変らない。そこで、ループディレイをなる
べく小さくするため、アクイジションモードでは等化前
のデジタル再生信号に基づいて位相誤差を検出する回路
構成が考えられる。

【００１１】図１０はアクイジションモードでのループ
ディレイの低減を図ったデジタル情報再生装置の要部ブ
ロック構成図である。図１０に示すデジタル情報再生装
置１１０は、位相誤差検出器１０５の前段に位相誤差検
出入力切替回路１１１を設けている。この位相誤差検出
入力切替回路１１１は、入力端子１１１ａに供給される
モード指定信号によってアクイジションモードが指定さ
れている場合は、等化前のデジタル再生信号を位相誤差
検出器１０５へ供給し、モード指定信号によってトラッ
キングモードが指定されている場合は、等化後のデジタ
ル再生信号を位相誤差検出器１０５へ供給する。このよ
うに、アクイジションモードでは、等化前のデジタル再
生信号を位相誤差検出器１０５へ供給する構成にするこ
とで、ループディレイの減少を図っている。

【００１２】ところが、デジタル等化器１０３にデジタ
ルＦＩＲフィルタを用いる場合、デジタルＦＩＲフィル
タのタップ係数によっては群遅延量の変化によって等化
前と等化後でデータ存在点位相が変化する場合がある。

【００１３】等化前と等化後とでデータ存在点位相が変
化する場合、アクイジションモード中は等化前のデジタ
ル再生信号に基づいて同期クロックの位相合わせを行な
っているので、等化後のデジタル再生信号の位相とずれ
た位相に同期クロックの位相が同期してしまう。したが
って、トラッキングモードに切り替えた直後は、位相ず
れが生じている可能性が大きい。

【００１４】逆に、等化後のデジタル再生信号に基づい
てアクイジションモードの動作を行なえばデータ存在点
と同期クロックとの間に位相のずれは生じないが、フィ
ードバック制御系内にデジタル等化器１０３が挿入され
ることとなるので、デジタル等化器１０３が挿入された
分だけループディレイが大きくなってしまう。ループデ
ィレイが大きくなると、制御系の安定度が悪化し、引き
込みが遅くなる。引き込みの遅さに応じて位相同期パタ
ーンの区間長を長くとる必要が生じ、記録媒体への記録
フォーマットの効率すなわちユーザデータの記録効率の
悪化にもつながる。

【００１５】このように、図１０に示したデジタル情報
再生装置１１０では、フィードバック制御系のループデ
ィレイの観点からは、等化前のデジタル再生信号に基づ
いて同期クロックの位相の引き込みを行なうので、位相
の引き込みが早く、しかも安定である。しかしながら、
等化前のデジタル再生信号と等化後のデジタル再生信号
とでは位相がずれていることがあるので、等化後のデジ
タル再生信号に対して位相を正しく引き込んだことにな
らない。

【００１６】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、等化器で位相のずれを生ずる場合であ
っても、等化前のデジタル再生信号に基づいて同期クロ
ックの位相合わせを正しく行なえるようにしたデジタル
情報再生装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明に係るデジタル
情報再生装置は、記録媒体から読み出した再生信号をＡ
／Ｄ変換してデジタル再生信号を得て、このデジタル再
生信号をデジタル等化器で波形等化して等化後のデジタ
ル再生信号を出力するものにおいて、繰り返しパターン
再生による初期位相引き込み動作時は等化前のデジタル
再生信号に基づいて位相誤差検出を行ない、初期位相引
き込み動作完了後は等化後のデジタル再生信号に基づい
て位相誤差検出を行なうよう位相誤差検出器の位相誤差
検出入力を切り替える位相誤差検出入力切替手段と、等
化前のデジタル再生信号に基づいて位相誤差を検出した
際に含まれるサンプリング位相のずれを補正する位相ず
れ補正手段を備えたことを特徴とする。

【００１８】このデジタル情報再生装置においては、位
相誤差検出器の前段に位相ずれ補正フィルタを設けるこ
とで、位相ずれ補正手段を構成することができる。ま
た、位相誤差検出器の位相誤差検出出力に位相ずれ量を
補正加算する補正用加算器を設けることで、位相ずれ補
正手段を構成することができる。さらに、デジタル等化
器で波形等化した後のデジタル再生信号と等化前のデジ
タル再生信号との位相のずれ量は、デジタル等化器のフ
ィルタ係数によって一意的に決まる固定値であるので、
等化前のデジタル再生信号に基づいて位相検出を行なっ
た場合は、デジタル等化器のフィルタ係数によって一意
的に決まる固定値の位相のずれ量を補正することで、等
化後のデジタル再生信号に基づいて位相検出を行なった
場合と同じ結果を得ることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて添付図面に基づいて説明する。

【００２０】図１はこの発明に係る位相ずれ補正用ＦＩ
Ｒフィルタを備えたデジタル情報再生装置のブロック構
成図である。デジタル情報再生装置１は、記録媒体であ
る磁気ディスク１１と、この磁気ディスク１１に記録さ
れているデジタル情報を読み出す磁気再生ヘッド１２
と、磁気再生ヘッド１２で読み出したＲＦ（高周波）信
号を増幅するＲＦ増幅器１３と、ＲＦ増幅器１３から出
力される再生信号から必要な帯域の信号成分を抽出する
アナログフィルタ１４と、アナログフィルタ１４の出力
信号を同期クロックに基づいてサンプリング・量子化す
るＡ／Ｄ変換器１５と、Ａ／Ｄ変換されたデジタル再生
信号に対してデジタル的に波形等化を施してデジタル再
生信号を生成し出力するデジタル等化器１６と、等化前
のデジタル再生信号ならびに等化後のデジタル再生信号
に基づいて正しいデータ存在点の位相に同期させた同期
クロックを発生するＰＬＬ回路部２０とからなる。

【００２１】ＰＬＬ回路部２０は、位相ずれ補正手段で
ある位相ずれ補正用ＦＩＲフィルタ２１と、位相誤差検
出入力切替器２２と、位相誤差検出器２３と、Ｄ／Ａ変
換器２４と、ループフィルタ２５と、電圧制御発振器
（ＶＣＯ：Voltage ControledOscillator）２６とを備
える。

【００２２】等化前のデジタル再生信号は、位相ずれ補
正用ＦＩＲフィルタ２１を介して位相誤差検出入力切替
器２２の一方の入力端子２２ａへ供給される。等化後の
デジタル再生信号は、位相誤差検出入力切替器２２の他
方の入力端子２２ｂへ供給される。位相誤差検出入力切
替器２２は、入力端子２２ｄから切替制御入力端子２２
ｃに供給されるモード指定信号に基づいて、いずれか一
方の入力端子２２ａ，２２ｂの信号を選択して出力端子
２２ｅから出力する。位相誤差検出入力切替器２２は、
モード指定信号２２ｄがアクイジション（習得）モード
であることを示している場合は、位相ずれ補正用ＦＩＲ
フィルタ２１の出力信号（以下位相ずれ補正デジタル再
生信号と記す）を位相誤差検出器２３の一方の位相誤差
検出入力端子２３ａへ供給する。位相誤差検出入力切替
器２２は、モード指定信号がトラッキングモードである
ことを示している場合は、等化後のデジタル再生信号を
位相誤差検出器２３の一方の位相誤差検出入力端子２３
ａへ供給する。

【００２３】なお、モード指定信号は、図示しないモー
ド判断部から供給される。図示しないモード判断部は、
図８（ａ）に示した位相同期パターンの再生タイミング
に同期するタイミングでアクイジションモードであるこ
とを示すモード指定信号２２ｄを供給し、他の期間では
トラッキングモードであることを示すモード指定信号２
２ｄを供給する。

【００２４】位相誤差検出器２３は、位相誤差検出入力
切替器２２の出力信号について、位相誤差をデジタル演
算によって求め、求めた位相誤差データ２３ｃをＤ／Ａ
変換器２４へ供給する。この位相誤差検出器２３では、
例えば、入力データのサンプリング値ｙ_n と入力データ
のサンプリング値ｙ_n の判定結果Ｙ_n から、 Δτ_n ＝−ｙ_n ・Ｙ_n-1 ＋ｙ_n-1 ・Ｙ_n ・・・（１） なる演算式（１）により位相誤差Δτ_n を求める。

【００２５】Ｄ／Ａ変換器２４は、位相誤差データに対
応した位相誤差に係る電圧信号を発生する。位相誤差に
係る電圧信号は、低域通過型の周波数特性を備えたルー
プフィルタ２５を介してＶＣＯ２６の位相制御電圧入力
端子２６ａへ供給される。

【００２６】ＶＣＯ２６は、予め設定された周波数範囲
内のクロックであって位相制御電圧入力端子２６ａに供
給されるフィルタ通過後の位相誤差に係る電圧信号に基
づいて指定される位相の同期クロックを生成して出力す
る。

【００２７】等化前のデジタル再生信号と等化後のデジ
タル再生信号とでは、位相がデジタル等化器１６の構成
によって規定される固定量だけずれている。位相ずれ補
正用ＦＩＲフィルタ２１は、等化前のデジタル再生信号
を入力とし、デジタル等化器１６によって波形等化され
た等化後のデジタル再生信号と同じ位相の位相ずれ補正
デジタル再生信号を出力するよう構成している。

【００２８】ここで、等化前のデジタル再生信号を位相
ずれ補正用ＦＩＲフィルタ２１ならびに位相誤差検出入
力切替器２２を介して位相誤差検出器２３へ供給するの
は、磁気ディスク１１から図８に示した４Ｔパターンか
らなる位相同期パターンを読み出しているタイミングだ
けでよい。４Ｔパターンは正弦波に限りなく近いため、
デジタル等化器１６を通しても波形形状は変らない。す
なわち、位相ずれ補正用ＦＩＲフィルタ２１は、４Ｔパ
ターンのみを補正対象とし４Ｔパターンの位相だけを補
正すればよいので、デジタル等化フィルタ１６よりもタ
ップ数を減少させることができ、タップ数を減少させる
ことでディレイを小さくすることができる。

【００２９】このように、位相ずれ補正用ＦＩＲフィル
タ２１は、デジタル等化器１６のタップ数よりも少なく
タップ数で構成しており、位相ずれ補正用ＦＩＲフィル
タ２１のディレイはデジタル等化器１６のディレイより
も小さくなるよう構成している。

【００３０】次に、デジタル等化器１６を３タップ構成
とし、位相ずれ補正用ＦＩＲフィルタ２１を２タップ構
成とした場合の具体例を説明する。４Ｔパターンをある
位相でサンプリングすると、ノイズ信号がなく、位相の
変化もないという前提条件では、Ａ，Ｂ，−Ａ，−Ｂ，
Ａ，Ｂ，−Ａ・・・という出力が得られる。ここで、
Ａ，Ｂ，−Ａ，−Ｂは、再生信号をＡ／Ｄ変換器１５で
Ａ／Ｄ変換して得たデジタル再生信号の量子化値（デジ
タルデータ）である。

【００３１】デジタル等化器１６の出力である等化後の
デジタル再生信号のデジタルデータｙ_n は、デジタル等
化器１６のフィルタ係数をｋ₁ ，１，ｋ₂ とすると、 ｙ_n ＝ｋ₁ ・ｘ_n ＋ｘ_n-1 ＋ｋ₂ ・ｘ_n-2 ・・・（２） である。ここで、ｘ_n ，ｘ_n-1 ，ｘ_n-2 は、前述のＡ，
Ｂ，−Ａと同様に再生信号をＡ／Ｄ変換器１５でＡ／Ｄ
変換して得たデジタル再生信号の量子化値（デジタルデ
ータ）である。

【００３２】先程の前提を用いると、ｘ_n-2 ＝−ｘ_n で
あるから、もしｋ₁ ＝ｋ₂ ならば、入力系列がそのまま
出力され、位相は変化がない。ｋ₁ ≠ｋ₂ ならば、ｘ
_n-2 ＝−ｘ_n を代入して、 ｙ_n ＝（ｋ₁ − ｋ₂ ）・ｘ_n ＋ｘ_n-1 ・・・（３） が成り立つ。したがって、この場合に４Ｔパターンのみ
を等化するには、係数が１，（ｋ₁ − ｋ₂ ）という２
タップ構成の位相ずれ補正用ＦＩＲフィルタ２１を用い
ればよいことになる。なお、前述のノイズ信号がなく、
位相の変化もないという前提条件は厳密には満足されな
いが、ランダムノイズ成分等はキャンセルされるため、
それほど大きな影響は与えない。

【００３３】図２は位相ずれ補正用ＦＩＲフィルタの一
具体例を示すブロック構成図である。位相ずれ補正用Ｆ
ＩＲフィルタ２１は２タップ構成であり、等化前のデジ
タル再生信号を同期クロックに基づいて同期クロックの
１周期分遅延させる単位遅延素子２１１と、等化前のデ
ジタル再生信号に対してフィルタ係数（ｋ₁ −ｋ₂ ）を
乗ずる乗算器２１２と、単位遅延素子２１１の単位遅延
出力と乗算器２１２の乗算出力とを加算する加算器２１
３とで構成している。

【００３４】次に、図１に示したデジタル情報再生装置
１の動作を説明する。磁気ディスク１１上にセクタ単位
で記録されているデジタル情報中の位相同期パターンを
読み出しているタイミングでは、アクイジションモード
であることを示すモード指定信号が位相誤差検出入力切
替器２２の切替制御入力端子２２ｃに供給される。これ
により、位相誤差検出入力切替器２２は、位相ずれ補正
用ＦＩＲフィルタ２１の出力である位相ずれ補正デジタ
ル再生信号を選択して位相誤差検出器２３の一方の入力
端子２３ａへ供給する。

【００３５】したがって、４Ｔパターンからなる位相同
期パターンに基づいて同期クロックの引き込みを行なう
アクイジションモードでは、ディレイが大きいデジタル
等化器１６を介することなく、デジタル等化器１６より
もディレイを小さくした位相ずれ補正用ＦＩＲフィルタ
２１を用いて、４Ｔパターンからなる位相同期パターン
中のデータ存在点の位相がデジタル等化器１６から出力
される等化後のデジタル再生信号におけるデータ存在点
の位相と同じになるよう補正した位相ずれ補正デジタル
再生信号を生成し、位相誤差を位相誤差検出器２３で検
出して、検出した位相誤差データをＤ／Ａ変換器２４で
位相誤差に係る電圧信号へ変換し、位相誤差に係る電圧
信号をループフィルタ２５を介してＶＣＯ２６の位相制
御電圧入力端子２６ａへ供給して、位相同期パターン中
のデータ存在点の位相と同期クロックの位相が一致する
ようフィードバック制御がなされる。

【００３６】このように本発明に係るデジタル情報再生
装置１は、ディレイが大きいデジタル等化器１６を介す
ることなく位相引き込みのためのフィードバック制御ル
ープを形成することができるため、ＰＬＬ回路部２０は
速くかつ安定な位相引き込みができる。したがって、位
相引き込みのためにセクタの先頭に配置される位相同期
パターンのパターン長を短くすることができ、記録フォ
ーマットの効率化すなわちユーザデータ比率の向上を図
ることができる。

【００３７】また、位相同期パターンに基づく位相引き
込みが完了した後のトラッキングモードでは、位相誤差
検出入力切替器２２は等化後のデジタル再生信号を選択
して位相誤差検出器２３へ供給するので、等化後のデジ
タル再生信号に基づいて位相引き込みを行なった同期ク
ロックの位相がずれないようフィードバック制御が継続
される。

【００３８】アクイジションモードでは、位相補正ずれ
補正用ＦＩＲフィルタ２１を用いて、等化後のデジタル
再生信号におけるデータ存在点の位相と同じになるよう
補正した位相ずれ補正デジタル再生信号を生成し、この
位相ずれ補正デジタル再生信号に基づいて同期クロック
の位相引き込みを行なっているので、位相誤差検出器２
３の入力を等化後のデジタル再生信号に切り替えた後の
トラッキングモードにおいても、等化後のデジタル再生
信号中のデータ存在点の位相と同期クロックの位相がず
れが生ずることがなく、安定しデータ再生が継続され
る。

【００３９】なお、図１ではデジタル等化器１６とは別
に位相ずれ補正用ＦＩＲフィルタ２１を独立に設ける構
成を示したが、デジタル等化器１６を位相ずれ補正用Ｆ
ＩＲフィルタとして時分割で共用する構成としてもよ
い。この場合、アクイジションモードでは、デジタル等
化器１６の等化特性が位相ずれ補正用ＦＩＲフィルタ２
１と等価となるようにフィルタ係数を切り替え、中間演
算結果を位相誤差検出器２３へ供給する。デジタル等化
器１６を位相ずれ補正用ＦＩＲフィルタとして時分割で
共用する構成にすることで、ハードウェアの増加はほと
んど無視できる。

【００４０】以上のように図１では、位相誤差検出器２
３の前段側に位相ずれ補正手段として位相ずれ補正用Ｆ
ＩＲフィルタ２１を設けて、等化前のデジタル再生信号
と等化後のデジタル再生信号と各再生信号中のデータ存
在点の位相ずれを補正する構成を示した。次に、位相誤
差検出器２３の後段側で、各再生信号中のデータ存在点
の位相ずれを補正する構成について説明する。

【００４１】図３はこの発明に係る位相ずれ補正用加算
器を備えたデジタル情報再生装置のブロック構成図であ
る。図３に示すデジタル情報再生装置２は、ＰＬＬ回路
部３０の構成が図１に示したものと異なる。ＰＬＬ回路
部３０は、位相誤差検出入力切替器３２と、位相誤差検
出器２３と、位相ずれ補正手段を構成する補正用加算器
３３と、補正用加算器３３に供給する補正加算値を各モ
ードに応じて切り替える補正加算値切替器３４と、Ｄ／
Ａ変換器２４と、ループフィルタ２５と、ＶＣＯ２６と
を備える。

【００４２】位相誤差検出入力切替器３２は、モード指
定信号がアクイジションモードであることを示している
場合は、等化前のデジタル再生信号を選択して位相誤差
比較器２３の一方の位相誤差検出入力端子２３ａへ供給
し、モード指定信号がトラッキングモードであることを
示している場合は、等化後のデジタル再生信号を選択し
て位相誤差比較器２３の一方の位相誤差検出入力端子２
３ａへ供給する。

【００４３】補正用加算器３３は、位相誤差検出器２３
から出力される位相誤差データに対して、補正加算値切
替器３４から供給される補正加算値を加算し、加算結果
をＤ／Ａ変換器２４へ供給する。

【００４４】補正加算値切替器３４は、モード指定信号
がアクイジションモードであることを示している場合
は、等化前のデジタル再生信号に基づいて位相誤差を検
出した際にその位相誤差データに含まれている位相ずれ
量を補正するためのオフセット値Δｋを出力し、モード
指定信号がトラッキングモードであることを示している
場合は、ゼロの値を出力するよう構成している。

【００４５】図４は位相誤差検出器の位相誤差検出出力
の測定結果を示すグラフである。横軸はサンプル数（ビ
ット）である。縦軸は位相誤差検出器のデジタル出力デ
ータ値である。実線は等化後のデジタル再生信号から位
相誤差検出したときの出力を示し、点線は等化前のデジ
タル再生信号から位相誤差検出したときの出力を示す。
測定は、４Ｔパターンからなる位相同期パターンの再生
信号に正弦波状のジッタを重畳して行った。正弦波は周
期４００サンプル、オフセット０，振幅０．１ｂｉｔ
（zero-peak ）であり、正しく位相検出できた場合は０
を中心に上下対称な正弦波となるはずである。

【００４６】図４に示したように、等化後のデジタル再
生信号に基づいて位相誤差検出を行なうと、位相誤差検
出器２３から出力される位相誤差データの時間変化特性
は、位相誤差データが０の位置を示す点線に対して上下
対称の特性となるが、等化前のデジタル再生信号に基づ
いて位相誤差検出を行なうと、位相誤差検出器２３から
出力される位相誤差データの時間変化特性は、位相誤差
データが０の位置を示す点線に対して上下対称の特性と
はならず、等化前のデジタル再生信号に基づいて位相誤
差検出を行なった場合の特性（点線）は、等化後のデジ
タル再生信号に基づいて位相誤差検出を行なった場合の
特性（実線）にオフセットが乗ったような特性となる。

【００４７】そこで、等化前のデジタル再生信号に基づ
いて位相誤差検出を行なうアクイジションモードでは、
位相誤差検出器２３から出力される位相誤差データに、
オフセットを打ち消す値Δｋを加算することで、等化後
のデジタル再生信号に基づいて位相誤差検出を行なった
場合とほぼ同じ位相誤差データをＤ／Ａ変換器２４へ供
給することができる。

【００４８】以上の構成であるから、図３に示したデジ
タル情報再生装置２は、アクイジションモードにおい
て、等化前のデジタル再生信号を位相誤差検出入力切替
器３２を介して位相誤差検出器２３へ供給して位相相差
検出を行ない、その検出出力である位相誤差データに対
して加算器３３で補正加算値切替器３４から供給される
補正加算値Δｋを加算することで、等化後のデジタル再
生信号に基づいて位相誤差検出した場合とほぼ同等の値
に補正された位相誤差データをＤ／Ａ変換器２４へ供給
することができる。

【００４９】図１に示したデジタル情報再生装置１で
は、等化前のデジタル再生信号を位相ずれ補正用ＦＩＲ
フィルタ２１を介して位相誤差検出器２３を供給する構
成、すなわち、アクイジションモードにおける位相引き
込みのためのフィードバック制御ループ内に位相ずれ補
正用ＦＩＲフィルタ２１が介在する構成であるから、位
相ずれ補正用ＦＩＲフィルタ２１のディレイがある。こ
れに対して、図３に示したデジタル情報再生装置２は、
等化前のデジタル再生信号を位相誤差検出器２３へ直接
供給する構成としているので、位相引き込みのためのフ
ィードバック制御ループのディレイをさらに小さくで
き、より速くかつより安定な位相引き込みが可能とな
る。例えば、デジタル等化器１６が３タップ構成のＦＩ
Ｒフィルタである場合、３〜４タップディレイ程度のデ
ィレイが減少できる。また、補正用加算器３３と補正用
加算値切替器３４を新たに設けるだけでよいので、回路
規模の増加がわずかである。

【００５０】図５は位相ずれ補正用デジタルＦＩＲフィ
ルタを用いた場合と位相ずれ補正用加算器を用いた場合
の位相検出特性の測定結果を示すグラフである。横軸は
位相オフセットをビット目盛で示している。縦軸は位相
誤差検出器のデジタル出力データ値である。

【００５１】実線は等化後のデジタル再生データに基づ
く位相誤差検出出力特性を、点線は位相ずれ補正用ＦＩ
Ｒフィルタ２１を用いた場合すなわち図１に示したＰＬ
Ｌ回路部２０の位相誤差検出出力特性を示し、また、一
点鎖線は位相ずれ補正値Δｋを加算した場合すなわち図
３に示したＰＬＬ回路部３０の位相誤差検出出力特性を
示す。

【００５２】測定に用いた条件は次の通りである。デジ
タル等化器１６のフィルタ係数はｋ₁ ，１，ｋ₂ 、位相
ずれ補正用ＦＩＲフィルタ２１のフィルタ係数は（ｋ₁
−ｋ₂ ）、位相ずれ補正値Δｋは２・（ｋ₁ −ｋ₂ ）・
ｒｅｆ_ｌｅｖｅｌ である。

【００５３】すなわち、上述の位相誤差検出器２３にお
ける位相誤差Δτ_n の演算式（１）と、位相ずれ補正用
ＦＩＲフィルタ２１の演算式（２）から、等化後の位相
誤差出力は、 −（ｋ₁ ・ｘ_n ＋ｘ_n-1 ＋ｋ₂ ・ｘ_n-2 ）・Ｙ_n-1 ＋（ｋ₁ ・ｘ_n-1 ＋ｘ_n-2 ＋ｋ₂ ・ｘ_n-3 ）ｙ_n-1 ・Ｙ
_n であり、等化前の位相誤差出力は、 −ｘ_n ・Ｘ_n-1 ＋ｘ_n-1 ・Ｘ_n であるから、Ｙ_n ≒Ｘ_n として、両者の差をとると −（ｋ₁ ・ｘ_n ＋ｋ₂ ・ｘ_n-2 ）・Ｘ_n-2 ＋（ｋ₁ ・ｘ_n-1 ＋ｋ₂ ・ｘ_n-3 ・Ｘ_n-1 となる。４Ｔの位相同期パターンでは、 ｘ_n ＝−ｘ_n-2 ，ｘ_n-1 ＝−ｘ_n-3 が成り立つので、これを代入することにより、 −（ｋ₁ −ｋ₂ ）・ｘ_n ・Ｘ_n-2 ＋（ｋ₁ −ｋ₂ ）・ｘ_n-1 ・Ｘ_n-1 ＝（ｋ₁ −ｋ₂ ）・（−ｘ_n ・Ｘ_n-2 ＋ｘ_n-1 ・Ｘ_n-1 ） ・・・（４） であり、４Ｔの前提より、 ｘ_n ・Ｘ_n-2 ＝−ｘ_n ｘ_n-1 ・Ｘ_n-1 ＝ｘ_n-1 であるから、式（４）は、 （ｋ₁ −ｋ₂ ）・（ｘ_n ＋ｘ_n-1 ） となり、さらに、 （ｘ_n ＋ｘ_n-1 ）／２＝ｒｅｆ_ｌｅｖｅｌ であるから、位相ずれ補正値Δｋは２・（ｋ₁ −ｋ₂ ）
・ｒｅｆ_ｌｅｖｅｌ となる。

【００５４】このように、位相ずれ補正用ＦＩＲフィル
タ２１を用いた場合、ならびに、位相ずれ補正値Δｋを
加算した場合のいずれの位相誤差検出出力特性も、等化
後のデジタル再生信号に基づく位相誤差検出出力特性と
ほぼ一致している。よって、等化前のデジタル再生信号
に基づいて位相引き込みを行なっても、等化後のデジタ
ル再生信号に基づいて位相引き込みを行なった場合と等
価の動作が可能であることがわかる。

【００５５】図６はこの発明に係る位相ずれ補正用加算
器を備えた他のデジタル情報再生装置のブロック構成図
である。図６に示すデジタル情報再生装置３は、ＰＬＬ
回路部４０内に２組の位相誤差検出器４１，４２を設け
ている。一方の位相誤差検出器４１で等化前のデジタル
再生信号と同期クロックとの位相誤差を検出する。その
出力である位相誤差データに対して補正用加算器３３で
補正加算値Δｋを加算して加算結果を得る。他方の位相
誤差検出器４２で等化後のデジタル再生信号と同期クロ
ックとの位相誤差を検出する。位相誤差検出出力選択切
替器４３は、モード指定信号に基づいてアクイジション
モードでは加算結果をＤ／Ａ変換器２４へ供給し、トラ
ッキングモードでは他方の位相誤差検出器４２の出力で
ある位相誤差データをＤ／Ａ変換器２４へ供給する。

【００５６】図６に示したデジタル情報再生装置３のＰ
ＬＬ回路部４０では、補正用加算器３３に与える補正加
算値Δｋを切り換える必要がなく、また、トラッキング
モード時におけるループディレイを小さくなる。

【００５７】図７はこの発明に係る補正電圧重畳手段を
備えたデジタル情報再生装置のブロック構成図である。
図７に示すデジタル情報再生装置４のＰＬＬ回路部５０
は、Ｄ／Ａ変換器２４の出力側に補正電圧加算手段とし
てのアナログ加算器５１を設け、アクイジションモード
では、等化前のデジタル再生信号に基づく位相誤差に係
る電圧信号に対して、補正電圧供給部５２から供給され
る補正電圧を重畳することで、位相ずれを補正するよう
にしたものである。補正電圧供給部５２は、モード指定
信号に基づいてアクイジション（習得）モードにあると
きに、オフセットを打ち消すための補正電圧（ΔＶ）を
供給し、トラッキングモードでは０ボルトの補正電圧を
供給するよう構成している。

【００５８】図７に示すデジタル情報再生装置４のＰＬ
Ｌ回路部５０は、Ｄ／Ａ変換後のアナログ回路系で位相
ずれを補正する構成であるから、細かい合わせ込みが可
能である。図３ならびに図６に示した補正用加算器３３
を用いて補正加算値を加算する構成では、加算処理をソ
フトウェアで行なう場合に加算処理時間分だけディレイ
が生ずることになる。図７に示したアナログ系で電圧補
正を行なう構成では加算処理のためのディレイがないの
で、フィードバック制御系のディレイをさらに小さくで
きる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係るデジ
タル情報再生装置は、繰り返しパターン再生による初期
位相引き込み動作時は等化前のデジタル再生信号に基づ
いて位相誤差検出を行なうとともに、等化前のデジタル
再生信号に基づいて位相誤差を検出した際に含まれるサ
ンプリング位相のずれを補正する位相ずれ補正手段を備
える構成としたので、初期位相引き込み動作時はディレ
イが大きい等化器を通さずに位相を検出できる。よっ
て、ＰＬＬのフィードバック制御系のディレイを減少さ
せることができ、速くかつ安定な位相引き込みが可能と
なる。したがって、位相引き込みのためにセクタの先頭
に配置される位相同期パターンのパターン長を短くする
ことができ、記録フォーマットの効率化すなわちユーザ
データ比率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る位相ずれ補正用デジタルＦＩＲ
フィルタを備えたデジタル情報再生装置のブロック構成
図である。

【図２】位相ずれ補正用ＦＩＲフィルタの一具体例を示
すブロック構成図である。

【図３】この発明に係る位相ずれ補正用加算器を備えた
デジタル情報再生装置のブロック構成図である。

【図４】等化前と等化後の位相検出特性の測定結果を示
すグラフである。

【図５】位相ずれ補正用デジタルＦＩＲフィルタを用い
た場合と位相ずれ補正用加算器を用いた場合の位相検出
特性の測定結果を示すグラフである。

【図６】この発明に係る位相補正用加算器を備えた他の
デジタル情報再生装置のブロック構成図である。

【図７】この発明に係る補正電圧加算手段を備えたデジ
タル情報再生装置のブロック構成図である。

【図８】記録再生フォーマットの一例を示す説明図であ
る。

【図９】従来のデジタル情報再生装置の要部ブロック構
成図である。

【図１０】アクイジションモードでのループディレイの
低減を図った改良された従来のデジタル情報再生装置の
要部ブロック構成図である。

【符号の説明】

１，２，３，４ デジタル情報再生装置、 １１ 磁気
ディスク、 １２ 磁気再生ヘッド、 １５ Ａ／Ｄ変
換器、 １６ デジタル等化器、 ２０，３０，４０，
５０ ＰＬＬ回路部、 ２１ 位相ずれ補正用ＦＩＲフ
ィルタ、 ２２，３２ 位相誤差検出入力切替器、 ２
３，４１，４２ 位相誤差検出器、 ２４ Ｄ／Ａ変換
器、 ２５ ループフィルタ、 ２６ ＶＣＯ、 ３３
補正用加算器、 ３４ 補正加算値切替器、 ４３
位相誤差検出出力選択切替器、５１ アナログ加算器、
５２ 補正電圧供給部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体から読み出した再生信号をＡ／
   Ｄ変換してデジタル再生信号を得て、このデジタル再生
   信号をデジタル等化器で波形等化して等化後のデジタル
   再生信号を出力するものにおいて、 繰り返しパターン再生による初期位相引き込み動作時は
   等化前のデジタル再生信号に基づいて位相誤差検出を行
   ない、初期位相引き込み動作完了後は等化後のデジタル
   再生信号に基づいて位相誤差検出を行なうよう位相誤差
   検出器の位相誤差検出入力を切り替える位相誤差検出入
   力切替手段と、 等化前のデジタル再生信号に基づいて位相誤差を検出し
   た際に含まれるサンプリング位相のずれを補正する位相
   ずれ補正手段を備えたことを特徴とするデジタル情報再
   生装置。
2. 【請求項２】 前記位相ずれ補正手段は、前記デジタル
   等化器よりもタップ数およびディレイの少ない位相ずれ
   補正用ＦＩＲフィルタからなり、等化前のデジタル再生
   信号を前記位相ずれ補正用ＦＩＲフィルタを介して前記
   位相誤差検出入力切替手段へ供給するよう構成したこと
   を特徴とする請求項１記載のデジタル情報再生装置。
3. 【請求項３】 前記デジタル等化器は２ｎ−１タップで
   あり、そのタップ係数をｋ₁ ，・・・，ｋ_n ，ｋ_n+1 ，
   ・・・，ｋ_2n-1としたとき、前記位相ずれ補正用ＦＩＲ
   フィルタのタップ係数はｋ₁ −ｋ_2n-1，Ｋ₂ −Ｋ_2n-2，
   ・・・，Ｋ_n-1−ｋ_n+1 ，ｋ_n であることを特徴とする
   請求項２記載のデジタル情報再生装置。
4. 【請求項４】 前記位相ずれ補正手段は、前記位相誤差
   検出器の位相誤差検出出力に位相ずれ量を補正加算する
   補正用加算器で構成したことを特徴とする請求項１記載
   のデジタル情報再生装置。
5. 【請求項５】 前記位相ずれ補正手段は、前記位相誤差
   検出器の位相誤差検出出力をＤ／Ａ変換器でＤ／Ａ変換
   して得た位相誤差に係る電圧信号に対して、位相ずれ量
   に対応したオフセット補正電圧を加算または減算する補
   正電圧加算手段で構成したことを特徴とする請求項１記
   載のデジタル情報再生装置。
6. 【請求項６】 前記記録媒体は磁気記録媒体であり、こ
   の磁気記録媒体に記録されている信号を再生するための
   磁気再生ヘッドを備えたことを特徴とする請求項１記載
   のデジタル情報再生装置。
7. 【請求項７】 前記記録媒体にはプリコーダによって符
   号化されたデジタルデータが記録されており、前記記録
   媒体から読み出した再生信号をＤ／Ａ変換し、Ｄ／Ａ変
   換した信号をデジタル等化器で波形等化して等化後のデ
   ジタル再生信号を出力するまでの情報伝送路を、パーシ
   ャルレスポンス方式で構成したことを特徴とする請求項
   １記載のデジタル情報再生装置。