JPH10208204A

JPH10208204A - 波形等化器及びこれを備えたディジタル記録再生装置

Info

Publication number: JPH10208204A
Application number: JP9014102A
Authority: JP
Inventors: Naoharu Izumi; 直治和泉; Hiromoto Katayama; 浩誠片山
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1997-01-28
Filing date: 1997-01-28
Publication date: 1998-08-07
Anticipated expiration: 2017-01-28
Also published as: US6160673A; JP3335862B2; DE69800600T2; EP0855711B1; EP0855711A2; EP0855711A3; DE69800600D1

Abstract

(57)【要約】【課題】各種記録媒体から再生された再生信号の伝達
経路の特性が経時的に変化しても適切に波形等化を行う
ことができる波形等化器及びこれを備えたディジタル記
録再生装置を提供すること。【解決手段】波形等化器は、再生信号を等化係数に基
づき波形等化する等化手段と（６３）、再生信号から孤
立波を抽出して該孤立波に基づき基準信号を生成する基
準信号生成手段（６２）と、前記基準信号と前記等化手
段により波形等化された再生信号の孤立波との等化誤差
を演算し、該等化誤差に基づき前記等化係数を制御する
等化係数制御手段（６４）とを備え、基準信号を再生信
号に基づいて生成し、この基準信号を用いて、再生信号
に応じて等化係数を定める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気テープやディ
スク等の記録媒体から再生した信号を波形等化する波形
等化器及びこれを備えたディジタル記録再生装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、高密度で高画質な記録再生を行う
ディジタルＶＴＲ(Video Tape Recoder)などのディジタ
ル記録再生装置は、業務放送の分野では既に実用化の段
階にあり、また家庭用のものでは第１世代のものが市販
化の段階に至っている。一般に、このようなディジタル
記録再生装置では、その信号伝送路上での符号間干渉な
どに起因して信号に波形歪が生じる。このため、波形等
化器を備えて、これにより記録媒体から読み取った信号
が伝送路で受けた歪みを除去して復号処理を行ってい
る。

【０００３】以下、磁気テープを記録媒体としたディジ
タル記録再生装置を例として、図７から図１０を参照し
ながら従来技術について説明する。図７に示す従来のデ
ィジタル記録再生装置は、磁気テープ（図示なし）に記
録されたディジタル信号を検出するヘッド１と、該ヘッ
ド１により検出して得られる再生信号を伝達するロータ
リートランス２と、該ロータリートランス２により伝達
された再生信号を増幅する再生増幅器３と、増幅された
再生信号を波形等化する固定波形等化回路４と、マスタ
ークロック信号を生成するＰＬＬ(Phase Locked Loop)
からなるクロック生成回路９と、波形等化された再生信
号を２値化してディジタル信号を検出する検出回路１１
と、検出されたディジタル信号を復調する復調回路１２
と、復調されたディジタル信号の誤りを訂正する誤り訂
正回路１３とを備えて構成されている。

【０００４】このような構成を有する従来のディジタル
記録再生装置では、磁気テープに記録された信号はヘッ
ド１により再生信号としてピックアップされ、ロータリ
ートランス２を介して再生増幅器３に入力される。この
再生増幅器３は再生信号を増幅して固定波形等化回路４
に出力する。ここで、固定波形等化回路４は、位相補償
回路４１及び振幅補償回路４２からなり、これら位相補
償回路４１及び振幅補償回路４２が位相特性及び振幅特
性をそれぞれ補償して、符号間干渉により歪んだ波形を
波形等化し、振幅及び位相の歪を除去して信号の品質を
改善する。

【０００５】このように波形等化された再生信号は検出
回路１１とクロック生成回路９とに出力される。クロッ
ク生成回路９は、入力した再生信号から再生系全体の動
作の同期を図るためのマスタークロック信号を発生させ
る。検出回路１１は、このマスタークロック信号に基づ
き再生信号を２値化してディジタル信号を検出する。こ
こで、再生信号を２値化する際の標本化周期を「ビット
周期」と定義する。このように検出されたディジタル信
号は、復調回路１２により、記録媒体に記録する際にな
される変調前のディジタル信号に復調される。誤り訂正
回路１３は、復調されたディジタル信号の誤りを訂正し
て出力する。

【０００６】次に、上述の検出回路１１での検出方式に
ついて説明する。記録媒体にディジタル信号を記録する
際の変調方式としてＮＲＺＩ変調が一般に用いられてお
り、このＮＲＺＩ変調方式により記録された信号を検出
する方式として、パーシャルレスポンス検出方式があ
る。その中でも、E.R.Kretzmerによりクラス４として分
類されたＰＲ（１，０，−１）検出方式は、図８に周波
数応答特性を示すように、検出点でのスペクトルのピー
クが中域にあり、しかも低域側及び高域側でのスペクト
ルが低下することからＳ／Ｎ比に優れると共に、検出点
で直流成分を含まないことから検出誤りが発生しにくい
という利点を有する。

【０００７】図９のＰＲ（１，０，−１）検出方式の信
号の流れ及び動作波形図１０を参照して、さらにＰＲ
（１，０，−１）検出方式について説明する。図９にお
いて、入力信号ａ１（図１０最上段）は、伝達関数が１
／（１−Ｄ²）｛Ｄ；遅延演算子｝で表される記録系を
構成するプリデコード回路ＰＤによってプリデコードさ
れて記録信号ｂ１（図１０）として記録媒体に記録され
る。この記録信号ｂ１は、再生時に磁気記録再生系Ａで
微分されて再生信号ｃ１（図１０）となる。

【０００８】この磁気記録再生系Ａは図７に示すヘッド
１〜再生増幅器３に相当し、近似的に１−Ｄの伝達関数
を有する。再生デコーダＢは再生信号ｃ１を１ビット周
期Ｔだけ遅延させた遅延信号ｄ１（図８）を再生信号ｃ
１に加算して加算信号ｅ１（図８）を生成する。この再
生デコーダＢは図７の検出回路１１の一部として挿入さ
れており、１＋Ｄの伝達関数を有し、その出力は検出点
とみなされる。

【０００９】この再生系（磁気記録再生系Ａ〜再生デコ
ーダＢ）の伝達関数は、（１−Ｄ）×（１＋Ｄ）＝１−
Ｄ²と表され、伝達関数（１−Ｄ²）^-1を有する記録系の
プリデコード回路ＰＤを合わせた記録再生系（プリデコ
ード回路ＰＤ〜再生デコーダＢ）の伝達関数は、（１−
Ｄ²）^-1×（１−Ｄ²）＝１となって、入力信号ａ１は加
算信号ｅ１（図１０）として検出点に現れる。

【００１０】次に、図９に示す符号検出回路Ｃ（図７に
示す検出回路１１に相当）は、加算信号ｅ１をプラス側
の閾値Ｖ_H及びマイナス側の閾値Ｖ_Lと比較することによ
り２値化する。即ち、加算信号ｅ１が閾値Ｖ_H以上また
は閾値Ｖ_L以下の数値領域に属する場合には、加算信号
ｅ１を論理値「１」として検出し、閾値Ｖ_LとＶ_Hとの間
の数値領域に属する場合には論理値「０」として検出し
て、コンパレータ出力信号ｆ１（図１０）を生成する。

【００１１】ここで、再び図７に説明を戻す。検出回路
１１は、上述のＰＲ（１，０，−１）検出方式によりコ
ンパレータ出力信号ｆ１を得ると、クロック生成回路９
から入力するマスタークロック信号ｇ１（図１０）を用
いてラッチすることにより、ディジタル信号ｈ１（図１
０最下段）を生成する。このようにして得られたディジ
タル信号ｈ１は、入力信号ａ１（図１０最上段）を再生
したものとなる。なお、ＰＲ（１，０，−１）検出方式
の詳細については、積分検出等の他の検出方式も含め
て、“磁気記録入門”（横山克哉著、総合電子出版、１
９８８年初版）に詳しく説明されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のディ
ジタル記録再生装置が備える波形等化器によれば、装置
の初期特性に合わせて等化特性が固定されているので、
再生信号の位相及び振幅歪み量が最小となるように等化
特性を最適値に設定しても、その後、磁気テープやヘッ
ドの変更、或いはヘッドの摩耗による特性の経時変化等
により、等化特性の最適値自体が移動すると、適切に波
形等化することができなくなり、誤り率が悪化する。

【００１３】即ち、ＰＲ（１，０，−１）検出方式は、
前述のように、直流成分を含まないため、直流成分を伝
達しないロータリートランスでの波形歪を生じない等の
利点を有するが、ひとつの閾値に対する大小関係を比較
して２値化を行う積分検出等と比べると、ふたつの閾値
Ｖ_H及びＶ_Lとの関係から２値化を行うため、閾値に対す
るノイズマージンが少なくなる。

【００１４】このため、波形等化器の等化特性を固定し
た場合、ヘッドなどの再生系の特性が経時的に変化する
と、図１０に示す加算信号ｅの歪み量も増加するので、
ノイズマージンに劣るＰＲ（１，０，−１）検出方式に
おいては、２値化を誤る危険が著しく増大するという問
題がある。

【００１５】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、磁気テープやヘッドなどの再生信号の伝
達経路の特性が経時的に変化しても適切に波形等化を行
うことができる波形等化器及びこれを備えたディジタル
記録再生装置を提供することを課題とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決達成するため、以下の構成を有する。即ち、請求項１
に記載の発明に係る波形等化器は、記録媒体から再生さ
れた再生信号を波形等化する波形等化器であって、前記
再生信号を等化係数に基づき波形等化する等化手段と、
前記再生信号から孤立波を抽出して該孤立波に基づき基
準信号を生成する基準信号生成手段と、前記基準信号と
前記等化手段により波形等化された再生信号の孤立波と
の等化誤差を演算し、該等化誤差に基づき前記等化係数
を制御する等化係数制御手段とを備えたことを特徴とす
る波形等化器の構成を有する。

【００１７】また、請求項２に記載の発明に係る波形等
化器は、記録媒体から再生された再生信号を波形等化す
る波形等化器であって、前記再生信号から孤立波を抽出
する孤立波抽出手段と、前記孤立波抽出手段により抽出
された孤立波に基づき基準信号を生成する基準信号生成
手段と、前記再生信号または前記孤立波抽出手段により
抽出された孤立波の何れかをスタートパルスに基づき選
択する選択手段と、前記選択手段により選択された再生
信号または孤立波を等化係数に基づき波形等化する等化
手段と、前記基準信号と前記等化手段により波形等化さ
れた孤立波との等化誤差に基づき前記等化係数を制御す
る等化係数制御手段とを備えたことを特徴とする波形等
化器の構成を有する。

【００１８】また、請求項３に記載の発明に係る波形等
化器を備えたディジタル記録再生装置は、記録媒体から
ディジタル信号を検出して再生信号として出力する信号
検出手段と、前記再生信号を波形等化する波形等化器
と、前記波形等化器の出力を２値化して前記ディジタル
信号を検出する２値化手段とを備え、前記波形等化器
は、前記再生信号を等化係数に基づき波形等化する等化
手段と、前記再生信号から孤立波を抽出して該孤立波に
基づき基準信号を生成する基準信号生成手段と、前記基
準信号と前記等化手段により波形等化された再生信号の
孤立波との等化誤差を演算し、該等化誤差に基づき前記
等化係数を制御する等化係数制御手段とを備えて構成さ
れたことを特徴とする波形等化器を備えたディジタル記
録再生装置の構成を有する。

【００１９】また、請求項４に記載の発明に係る波形等
化器を備えたディジタル記録再生装置は、記録媒体に記
録したディジタル信号を検出して再生信号として出力す
る信号検出手段と、前記再生信号の位相及び振幅特性を
補償する補償手段と、前記補償手段により補償された再
生信号に基づき全体の動作の時間基準となるマスターク
ロック信号を生成するクロック信号生成手段と、前記補
償手段により補償された再生信号を波形等化する波形等
化器と、前記波形等化器の出力を２値化して前記ディジ
タル信号を検出する２値化手段とを備え、前記波形等化
器は、前記再生信号から孤立波を抽出する孤立波抽出手
段と、前記孤立波抽出手段により抽出された孤立波に基
づき基準信号を生成する基準信号生成手段と、前記再生
信号または前記孤立波抽出手段により抽出された孤立波
の何れかをスタートパルスに基づき選択する選択手段
と、前記選択手段により選択された再生信号または孤立
波を等化係数に基づき波形等化する等化手段と、前記基
準信号と前記等化手段により波形等化された孤立波との
等化誤差に基づき前記等化係数を制御する等化係数制御
手段とを備えて構成されたことを特徴とする波形等化器
を備えたディジタル記録再生装置の構成を有する。

【００２０】また、請求項５に記載の発明に係る波形等
化器を備えたディジタル記録再生装置は、記録媒体に記
録したディジタル信号を検出して第１の再生信号として
出力する信号検出手段と、前記第１の再生信号の波形を
量子化して第２の再生信号に波形変換する変換手段と、
前記第２の再生信号を波形等化する波形等化器と、前記
波形等化器の出力を２値化して前記ディジタル信号を検
出する２値化手段とを備え、前記波形等化器は、前記第
２の再生信号を等化係数に基づき波形等化する等化手段
と、前記第２の再生信号から孤立波を抽出して該孤立波
に基づき基準信号を生成する基準信号生成手段と、前記
基準信号と前記等化手段により波形等化された第２の再
生信号の孤立波との等化誤差を演算し、該等化誤差に基
づき前記等化係数を制御する等化係数制御手段とを備え
て構成されたことを特徴とする波形等化器を備えたディ
ジタル記録再生装置の構成を有する。

【００２１】また、請求項６に記載の発明に係る波形等
化器を備えたディジタル記録再生装置は、記録媒体に記
録したディジタル信号を検出して第１の再生信号として
出力する信号検出手段と、前記第１の再生信号の位相及
び振幅特性を補償する補償手段と、前記補償手段により
補償された第１の再生信号の波形を量子化して第２の再
生信号に波形変換する変換手段と、前記補償手段により
補償された第１の再生信号に基づき全体の動作の時間基
準となるマスタークロック信号を生成するクロック信号
生成手段と、前記第２の再生信号を波形等化する波形等
化器と、前記波形等化器の出力を２値化して前記ディジ
タル信号を検出する２値化手段とを備え、前記波形等化
器は、前記第２の再生信号から孤立波を抽出する孤立波
抽出手段と、前記孤立波抽出手段により抽出された孤立
波に基づき基準信号を生成する基準信号生成手段と、前
記変換手段により波形変換して得られた第２の再生信号
または前記孤立波抽出手段により抽出された孤立波の何
れかをスタートパルスに基づき選択する選択手段と、前
記選択手段により選択された第２の再生信号または孤立
波を等化係数に基づき波形等化する等化手段と、前記基
準信号と前記等化手段により波形等化された孤立波との
等化誤差に基づき前記等化係数を制御する等化係数制御
手段とを備えて構成されたことを特徴とする波形等化器
を備えたディジタル記録再生装置の構成を有する。

【００２２】また、請求項７に記載の発明に係る波形等
化器を備えたディジタル記録再生装置は、変換手段が、
位相の異なる複数の標本化信号を用いて第１の再生信号
を標本化して複数の第２の再生信号に波形変換し、基準
信号生成手段は、前記複数の第２の再生信号のそれぞれ
から孤立波を抽出して、該孤立波のうちピークレベルが
最大のものから基準信号を生成することを特徴とする請
求項５に記載の波形等化器を備えたディジタル記録再生
装置の構成を有する。

【００２３】また、請求項８に記載の発明に係る波形等
化器を備えたディジタル記録再生装置は、変換手段が、
位相の異なる複数の標本化信号を用いて第１の再生信号
を標本化して複数の第２の再生信号に波形変換し、孤立
波抽出手段は、前記複数の第２の再生信号のそれぞれか
ら孤立波を抽出し、基準信号生成手段は、前記孤立波抽
出手段により抽出された前記孤立波のうちピークレベル
が最大のものから基準信号を生成することを特徴とする
請求項６に記載の波形等化器を備えたディジタル記録再
生装置の構成を有する。

【００２４】また、請求項９に記載の発明に係る波形等
化器は、等化係数制御手段が、等化誤差を最小とするよ
うに等化係数を制御することを特徴とする請求項１また
は２の何れか１項に記載の波形等化器の構成を有する。

【００２５】また、請求項１０に記載の発明に係る波形
等化器は、等化係数制御手段が、等化手段の等化係数を
制御するに際し、所定の範囲内で該等化係数を段階的に
変化させて複数の等化誤差を求め、該複数の等化誤差の
うち最小のものを与えた等化係数を前記等化手段の等化
係数とすることを特徴とする請求項１または２の何れか
１項に記載の波形等化器の構成を有する。

【００２６】また、請求項１１に記載の発明に係る波形
等化器は、等化係数の初期値として、等化誤差が最小と
はなり得ない値を定め、該初期値を含む所定の範囲内で
前記等化係数を段階的に変化させて複数の等化誤差を求
め、該複数の等化誤差のうち最小のものを与えた等化係
数を前記等化手段の等化係数とすることを特徴とする請
求項１または２の何れか１項に記載の波形等化器の構成
を有する。

【００２７】また、請求項１２に記載の発明に係る波形
等化器は、等化係数制御手段が、等化手段の等化係数を
制御するに際し、該等化係数を初期値から段階的に変化
させ、該等化係数の段階的な変化による等化誤差の変化
分に基づき、該等化誤差を最小とする等化係数を探索し
て、前記等化手段の等化係数を制御することを特徴とす
る請求項１または２の何れかに記載の波形等化器の構成
を有する。

【００２８】また、請求項１３に記載の発明に係る波形
等化器は、孤立波抽出手段が、再生信号から抽出した複
数の孤立波を一時的に記憶するための複数のレジスタを
有し、該複数のレジスタに記憶された孤立波のレベルの
平均値を、前記再生信号から抽出した孤立波のレベルと
して出力することを特徴とする請求項２に記載の波形等
化器の構成を有する。

【００２９】また、請求項１４に記載の発明に係る波形
等化器は、孤立波抽出手段が、再生信号から抽出した複
数の孤立波を一時的に記憶するための複数のレジスタを
有し、該複数のレジスタに記憶された孤立波のうちピー
クレベルが最大のものを、前記再生信号から抽出した孤
立波として出力することを特徴とする請求項２に記載の
波形等化器の構成を有する。

【００３０】また、請求項１５に記載の発明に係る波形
等化器は、孤立波抽出手段が、ピークレベルが所定値以
上の孤立波を抽出してレジスタに記憶することを特徴と
する請求項１３または１４の何れか１項に記載の波形等
化器の構成を有する。

【００３１】また、請求項１６に記載の発明に係る波形
等化器を備えたディジタル記録再生装置は、等化手段
が、ディジタルトランスバーサルフィルタを用いて構成
されたことを特徴とする請求項５、６、７、８の何れか
１項に記載の波形等化器を備えたディジタル記録再生装
置の構成を有する。

【００３２】また、請求項１７に記載の発明に係る波形
等化器を備えたディジタル記録再生装置は、等化係数制
御手段が、演算して得られる等化誤差の初期値として、
該等化誤差を格納するレジスタが取り得る最大値を設定
することを特徴とする請求項５、６、７、８の何れか１
項に記載の波形等化器を備えたディジタル記録再生装置
の構成を有する。

【００３３】上記構成された本発明に係る波形等化器及
びこれを備えたディジタル記録再生装置は、以下のよう
に作用する。即ち、請求項１に記載の発明に係る波形等
化器によれば、等化手段は、入力した再生信号を等化係
数に基づいて定まる等化特性で波形等化する。このと
き、等化係数は以下のように制御されて設定される。即
ち、先ず、基準信号生成手段は再生信号から孤立波を抽
出して基準信号を生成する。この基準信号の基となる孤
立波は、波形間干渉による波形歪みのない第２の再生信
号の信号領域であり、基準信号は、孤立波を理想的に
（最適に）波形等化したならば得られるであろう仮定的
な波形信号である。一方、等化係数制御手段は、等化手
段が再生信号から抽出された孤立波を波形等化して得ら
れる波形信号と基準信号とを比較して等化誤差を演算
し、この等化誤差が最小となるように等化手段の等化係
数を制御する。この結果、再生信号の孤立波に対して等
化誤差が最小となる等化誤差が設定されて等化手段の等
化特性が定められる。

【００３４】また、請求項２に記載の発明に係る波形等
化器によれば、等化手段は、入力した再生信号を等化係
数に基づいて波形等化する。このとき、等化係数は以下
のように制御される。即ち、先ず、孤立波抽出手段が再
生信号から孤立波を抽出して、基準信号生成手段がこの
孤立波から基準信号を生成する。次に、選択手段は、記
録媒体を装置にロードしたときに所定時間出力されるス
タートパルスに基づいて、再生信号または抽出された孤
立波のうち後者を選択して等化手段に与える。等化手段
は選択手段により選択された孤立波を波形等化する。一
方、等化係数制御手段は、等化手段が再生信号から抽出
された孤立波を波形等化して得られる波形信号と基準信
号とを比較して等化誤差を演算し、この等化誤差が最小
となるように等化手段の等化係数を制御する。この結
果、再生信号の孤立波に対して等化誤差が最小となる等
化誤差が設定されて等化手段の等化特性が定められる。

【００３５】また、請求項３に記載の発明に係る波形等
化器を備えたディジタル記録再生装置によれば、信号検
出手段が記録媒体に記録したディジタル信号を検出して
再生信号として波形等化器に与えると、この波形等化器
は、請求項１に記載の波形等化器と同様に作用して、再
生信号を波形等化して２値化手段に与える。２値化手段
は波形等化器の出力を２値化してディジタル信号を検出
して再生する。

【００３６】また、請求項４に記載の発明に係る波形等
化器を備えたディジタル記録再生装置によれば、信号検
出手段が記録媒体に記録したディジタル信号を検出して
再生信号として補償手段に出力すると、補償手段が再生
信号の位相及び振幅特性を補償する。ここで、この補償
手段による補償量は固定されたものとなっている。クロ
ック信号生成手段は前記補償手段により補償された再生
信号に基づき全体の動作の時間基準となるマスタークロ
ック信号を生成して、後段側の等化手段や２値化手段に
与え、これらの動作の同期を図る。波形等化器は、請求
項２に記載の波形等化器と同様に作用して、前記補償手
段により補償された再生信号を波形等化して２値化手段
に与える。２値化手段は前記波形等化器の出力を２値化
して前記ディジタル信号を検出して再生する。

【００３７】また、請求項５に記載の発明に係る波形等
化器を備えたディジタル記録再生装置によれば、信号検
出手段が記録媒体に記録したディジタル信号を検出して
第１の再生信号として変換手段に与えると、変換手段は
第１の再生信号の波形を量子化して第２の再生信号に波
形変換する。波形等化器は、請求項１に記載の波形等化
器と同様に作用して、第２の再生信号を波形等化する。
２値化手段は、波形等化器の出力を２値化して前記ディ
ジタル信号を検出して再生する。

【００３８】また、請求項６に記載の発明に係る波形等
化器を備えたディジタル記録再生装置によれば、信号検
出手段が記録媒体に記録したディジタル信号を検出して
第１の再生信号として出力する。補償手段は前記第１の
再生信号の位相及び振幅特性を補償して変換手段に与え
ると、変換手段はこれを量子化して第２の再生信号に波
形変換する。一方、クロック信号生成手段は前記補償手
段により補償された第１の再生信号に基づき全体の動作
の時間基準となるマスタークロック信号を生成して、変
換手段、等化手段、２値化手段などに与え、これらの動
作の同期を図る。波形等化器は、請求項２に記載の波形
等化器と同様に作用して、前記補償手段により補償され
た第２の再生信号を波形等化して２値化手段に与える。
２値化手段は前記波形等化器の出力を２値化して前記デ
ィジタル信号を検出して再生する。

【００３９】また、請求項７に記載の発明に係る波形等
化器を備えたディジタル記録再生装置によれば、請求項
５に記載の波形等化器を備えたディジタル記録再生装置
において、変換手段が、位相の異なる複数の標本化信号
を用いて第１の再生信号を時間をずらして標本化するこ
とにより、複数の第２の再生信号に波形変換する。そし
て、基準信号生成手段が、前記複数の第２の再生信号の
それぞれから孤立波を抽出して、該孤立波のうちピーク
レベルが最大のものから基準信号を生成する。

【００４０】また、請求項８に記載の発明に係る波形等
化器を備えたディジタル記録再生装置によれば、請求項
６に記載の波形等化器を備えたディジタル記録再生装置
において、変換手段が、位相の異なる複数の標本化信号
を用いて第１の再生信号を時間をずらして標本化するこ
とにより、複数の第２の再生信号に波形変換し、孤立波
抽出手段が、前記複数の第２の再生信号のそれぞれから
孤立波を抽出する。そして、基準信号生成手段が、前記
孤立波抽出手段により抽出された前記孤立波のうちピー
クレベルが最大のものから基準信号を生成する。

【００４１】また、請求項９に記載の発明に係る波形等
化器によれば、請求項１または２の何れか１項に記載の
波形等化器において、等化係数制御手段が、等化誤差を
最小とするように等化係数を制御する。

【００４２】また、請求項１０に記載の発明に係る波形
等化器によれば、請求項１または２の何れか１項に記載
の波形等化器において、等化係数制御手段が、等化手段
の等化係数を制御するに際し、所定の範囲内で該等化係
数を段階的に変化させて複数の等化誤差を求め、該複数
の等化誤差のうち最小のものを与えた等化係数を前記等
化手段の等化係数として設定する。

【００４３】また、請求項１１に記載の発明に係る波形
等化器によれば、請求項１または２の何れか１項に記載
の波形等化器において、等化係数の初期値として、等化
誤差が最小とはなり得ない値を定め、該初期値を含む所
定の範囲内で前記等化係数を段階的に変化させて複数の
等化誤差を求め、該複数の等化誤差のうち最小のものを
与えた等化係数を前記等化手段の等化係数とする。

【００４４】また、請求項１２に記載の発明に係る波形
等化器によれば、請求項１または２の何れかに記載の波
形等化器において、等化係数制御手段が、等化手段の等
化係数を制御するに際し、該等化係数を初期値から段階
的に変化させ、該等化係数の段階的な変化による等化誤
差の変化分に基づき、該等化誤差を最小とする等化係数
を探索して、前記等化手段の等化係数を制御する。

【００４５】また、請求項１３に記載の発明に係る波形
等化器によれば、請求項２に記載の波形等化器におい
て、孤立波抽出手段が、再生信号から抽出した複数の孤
立波を一時的に記憶するための複数のレジスタを有し、
該複数のレジスタに記憶された孤立波のピークレベルの
平均値を、前記再生信号から抽出した孤立波のピークレ
ベルとして出力する。

【００４６】また、請求項１４に記載の発明に係る波形
等化器によれば、請求項２に記載の波形等化器におい
て、孤立波抽出手段が、再生信号から抽出した複数の孤
立波を一時的に記憶するための複数のレジスタを有し、
該複数のレジスタに記憶された孤立波のうちピークレベ
ルが最大のものを、前記再生信号から抽出した孤立波と
して出力する。

【００４７】また、請求項１５に記載の発明に係る波形
等化器によれば、請求項１３または１４の何れか１項に
記載の波形等化器において、孤立波抽出手段が、ピーク
レベルが所定値以上の孤立波を抽出してレジスタに記憶
する。

【００４８】また、請求項１６に記載の発明に係る波形
等化器を備えたディジタル記録再生装置によれば、請求
項５、６、７、８の何れか１項に記載の波形等化器にお
いて、等化手段を構成するディジタルトランスバーサル
フィルタが、等化係数をタップ係数として第２の再生信
号を波形等化する。

【００４９】また、請求項１７に記載の発明に係る波形
等化器を備えたディジタル記録再生装置によれば、請求
項５、６、７、８の何れか１項に記載の波形等化器を備
えたディジタル記録再生装置において、等化係数制御手
段が、等化手段に対し、演算して得られる等化誤差の初
期値として、該等化誤差を格納するレジスタが取り得る
最大値を設定する。従って、等化誤差の初期値は、レジ
スタに設定し得る最大値となる。

【００５０】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図６を参照しなが
ら、本発明の実施形態に係る波形等化器及びこれを備え
たディジタル記録再生装置について説明する。なお、各
図において、同一要素或いは相当する要素には同一符号
を付してその説明を省略する。

【００５１】図１に示すように、本実施形態に係る波形
等化器を備えたディジタル記録再生装置は、前述の図７
に示す従来装置と共通する構成要素として、記録媒体に
記録したディジタル信号を検出して第１の再生信号（補
償前）を出力するヘッド１〜再生増幅器３（信号検出手
段）と、前記第１の再生信号の位相及び振幅を補償する
固定波形等化回路４（補償手段）とを前段側に備える。
また、この後段側には、本実施形態の装置に特有な構成
要素として、前記固定波形等化回路４により補償された
第１の再生信号の波形を標本化して第２の再生信号に波
形変換するＡ／Ｄ変換器（変換手段）と、前記固定波形
等化回路４により補償された第１の再生信号に基づき装
置全体の動作の時間基準となって同期を図るためのマス
タークロック信号を生成するクロック生成回路９（クロ
ック信号生成手段）と、前記第２の再生信号を波形等化
する自動波形等化回路６（波形等化器）と、前記自動波
形等化回路６の出力を２値化して前記ディジタル信号を
検出する２値化回路７（２値化手段）とを備えて構成さ
れる。

【００５２】また、上述の自動波形等化回路６は、図２
にその詳細な構成を示すように、図１に示すＡ／Ｄ変換
回路５から入力する第２の再生信号の孤立波を抽出する
孤立波抽出回路６１（孤立波抽出手段）と、前記孤立波
抽出回路６１により抽出された孤立波に基づき基準信号
Ｓを生成する基準信号作成回路６２（基準信号生成手
段）と、前記Ａ／Ｄ変換回路５から入力する第２の再生
信号または前記孤立波抽出回路６１により抽出された孤
立波の何れかをスタートパルスに基づき選択するスイッ
チＳＷ１（選択手段）と、前記スイッチＳＷ１により選
択された第２の再生信号または孤立波を等化係数に基づ
き波形等化するトランスバーサルディジタルフィルタ等
からなる波形等化回路６３と、前記基準信号Ｓと前記波
形等化回路６３により波形等化された孤立波との等化誤
差に基づき前記等化係数を制御する係数制御回路６４
（等化係数制御手段）とを備えて構成される。

【００５３】ここで、孤立波抽出回路６１は、前段側の
Ａ／Ｄ変換回路５から入力する第２の再生信号を一時的
に記憶する波形記憶用レジスタ６１１と、第２の再生信
号のピークを検出するピーク検出回路６１２と、検出さ
れたピークの中から後述する孤立波の条件を満足するも
のの時間位置を検出する孤立波条件検出回路６１３と、
孤立波条件検出回路６１３の検出結果に基づき波形記憶
用レジスタ６１１から該当する第２の再生信号の信号領
域を孤立波として入力して記憶する孤立波記憶用レジス
タ６１４とから構成される。

【００５４】また、波形等化回路６３は、スイッチＳＷ
１から入力する信号に対してビット周期Ｔの時間遅延を
与えて順次遅延させながらタップを介して後段側に伝達
する複数の遅延部と、各タップに現れた信号に対して等
化係数（タップ係数）Ｋ１_N，Ｋ２_N，Ｋ３_N，Ｋ４_N（た
だし、センタータップの係数を１として、このタップの
係数の記載を省略する）をそれぞれ掛け合わせて重み付
け演算する複数の乗算器及び加算器とを備えて構成さ
れ、入力した信号を等化係数Ｋ１_N 〜Ｋ４_Nに基づいて
波形等化する。

【００５５】さらに、係数制御回路６４は、波形等化回
路６３の出力を一時的に記憶する出力レジスタ６４１
と、出力レジスタ６４１の内容と基準信号作成回路６２
が出力する基準信号Ｓとを比較して等化誤差を演算する
比較器６４２と、この等化誤差及び等化係数を格納する
等化誤差係数記憶用レジスタ６４３とから構成される。

【００５６】ここで、再び説明を図１に戻す。上述のよ
うに構成された自動波形等化回路６の後段には２値化回
路７が接続される。この２値化回路７は、系全体の伝達
関数を“１”に調整するための伝達関数調整回路７ａ
と、ＰＲ（１，０，−１）検出方式により２値化検出し
てディジタル信号を再生する２値検出回路７ｂとから構
成される。

【００５７】以下、上述のように構成された本実施形態
の波形等化器（図２）及びこれを備えたディジタル記録
再生装置（図１）の動作について、図３に示す波形図を
参照しながら、図４及び図５に示すフローチャートに沿
って説明する。いま、記録媒体（図示なし）には、図３
（最上段）に示すようなディジタル信号ａが記録信号ｂ
で記録されているものとする。この場合、記録信号ｂ
は、図１に示すヘッド１〜再生増幅器３により検出して
増幅される。この後さらに、固定波形等化回路４により
位相及び振幅特性を補償して第１の再生信号ｃに波形変
換し、図１に示すクロック生成回路９の動作の安定を図
る。

【００５８】クロック生成回路９は、補償された第１の
再生信号ｃからマスタークロック信号（波形の図示な
し）を生成する。これを入力するＡ／Ｄ変換器５、自動
波形等化回路６、伝達関数調整回路７ａ及び２値検出回
路７ｂは、マスタークロック信号が定めるビット周期Ｔ
を時間基準として同期動作する。

【００５９】次に、Ａ／Ｄ変換器５は、図３に示すよう
に、固定波形等化回路４により補償されたアナログ量の
第１の再生信号ｃをビット周期Ｔを標本化周期として例
えば８ビットデータＤ₀，Ｄ₁，… に標本化して、第２
の再生信号ｄを生成する。即ち、第２の再生信号ｄは、
第１の再生信号ｃの標本化点でのレベルを２５６階調の
ディジタルデータに変換して表現したものである。

【００６０】次に、図１及び図２に示す自動波形等化回
路６の動作について、図４及び図５に示すフローチャー
トに沿って詳細に説明する。先ず、図４に示すフローチ
ャートに沿って、図１に示す自動波形等化回路６を構成
する図２に示す孤立波抽出回路６１の動作について説明
する。例えば磁気テープを装置にロードした場合、図２
に示す自動波形等化回路６は、この磁気テープのロード
の完了を報知するローディングパルス等を装置側からス
タートパルスとして入力して（ステップＳ１）、波形等
化の等化係数を制御するための一連の動作を開始する。

【００６１】先ず、テープのロードが完了して再生動作
が開始すると、図２に示すスイッチＳＷ１は孤立波抽出
回路６１の出力を選択して後段の波形等化回路６３に出
力する（ステップＳ２）。この孤立波抽出回路６１は、
以下のようにして、第２の再生信号から孤立波として抽
出する。ここで、孤立波とは、波形間干渉による波形歪
みのない信号領域として定義される。

【００６２】即ち、孤立波抽出回路６１の入力段を構成
する波形記憶用レジスタ６１１は、第２の再生信号の連
続した所定のビット周期分のデータＤ₀，Ｄ₁，Ｄ₂，…
を順次シフトして一時的に格納すると共に（ステップＳ
３）、ピーク検出回路６１２が内蔵するレジスタＲＡ，
ＲＢ，ＲＣのそれぞれに対して、連続した３ビット周期
分のデータＤ_n，Ｄ_n+1，Ｄ_n+2を順次シフトして取り込
む（ステップＳ４）。

【００６３】ピーク検出回路６１２は、各レジスタＲ
Ａ，ＲＢ，ＲＣに格納されたデータを比較して（ステッ
プＳ５Ａ，Ｓ５Ｂ）、時系列的に中心に位置するレジス
タＲＢに格納されたデータが他のレジスタＲＡ，ＲＣに
格納されたデータの何れよりも大きい場合（ステップＳ
５Ａ；ＹＥＳ）、正方向のピークを検出したことを示す
パルス信号Ｐ_p（図３）を出力し（ステップＳ６Ａ）、
何れよりも小さい場合に負方向のピークを検出したこと
を示すパルス信号Ｐ_n（図３）を出力する（ステップＳ
６Ｂ）。ピークが検出されない場合には（ステップＳ５
Ａ；ＮＯ、且つステップＳ５Ｂ；ＮＯ）、ステップＳ３
に戻って、次のデータ列について同様の検出を行う。

【００６４】次に、孤立波条件検出回路６１３は、波形
記憶用レジスタ６１１が第２の再生信号を入力するビッ
ト周期Ｔに同期してアップカウントするカウンタを備
え、このカウンタによりピーク検出回路６１２が出力す
るパルス信号の時間間隔を計測して孤立波の条件が満足
されているかを検出する。ここで、孤立波の条件とは、
前述のように、波形間干渉のない信号を孤立波としたこ
とから、逆に、その前後に波形間干渉を誘導するような
信号が存在しない信号と定義し直すことができ、本実施
形態では、図３に例示するように、その前後のパルス信
号との時間間隔が６ビット周期以上離れている場合に孤
立波とみなす。

【００６５】そこで、孤立波条件検出回路６１３は、例
えば、図３に示す負のピークに対してパルス信号Ｐ_n(N)
が検出されると、この負のピークの時間位置を表すカウ
ント値をそのレジスタＣ１（図示なし）に取り込む（ス
テップＳ７）。次に、このパルス信号Ｐ_n(N)に対して６
ビット周期以上の時間間隔を隔ててパルス信号Ｐ_p(N)が
検出された場合（ステップＳ８；ＹＥＳ）、このパルス
信号Ｐ_p(N)に対応する正のピークの時間位置を表すカウ
ント値をそのレジスタＣ２（図示なし）に取り込み（ス
テップＳ９）、後ろのピークＰ_n(N+1)までの時間間隔を
計測する。

【００６６】ここで、後ろのピークＰ_n(N+1)までの時間
間隔も６ビット周期以上であれば（ステップＳ１０；Ｙ
ＥＳ）、孤立波条件検出回路６１３はレジスタＣ２に格
納されたカウント値に対応する第２の再生信号の信号領
域を孤立波とみなし、孤立波記憶用レジスタ６１４に報
知する（ステップＳ１１）。このように、ピーク検出回
路６１２が出力するパルス信号の時間間隔を繰り返し計
測して孤立波として満足すべき条件が満足された第２の
再生信号の信号領域を特定して報知する。

【００６７】孤立波記憶用レジスタ６１４は、図３（最
下段の波形）に示すように、孤立波条件検出回路６１３
からの報知を受けて、そのレジスタＣ２に格納されたカ
ウント値に対応するデータｄ_m、及びこれを中心とした
前後２ビット分のデータｄ₁〜ｄ₄を波形記憶用レジスタ
６１１から受け取り（ステップＳ１２）、これを孤立波
のデータとして記憶する。以上により、第２の再生信号
から孤立波が抽出される。

【００６８】次に、図５に示すフローチャートに沿っ
て、図２に示す基準信号作成回路６２、波形等化回路６
３及び係数制御回路６４の動作について説明する。上述
のようにして孤立波が抽出されると、次に、基準信号作
成回路６２は、抽出された孤立波を用いて基準信号Ｓを
生成する。この基準信号Ｓは、孤立波を理想的に（最適
に）波形等化したならば得られるであろう仮定的な波形
信号であり、実験的に決定される。

【００６９】即ち、後述するように、この基準信号Ｓは
波形等化回路６３の等化特性（等化係数）を定め、この
等化特性として、再生された信号のエラーレートを最も
小さくするものが理想的である。そこで、基準信号Ｓの
波形は、等化特性が基準信号の波形に対する依存性を有
することを考慮して、孤立波を波形等化した場合のエラ
ーレートが最も小さくなるように、即ち孤立波を理想的
に波形等化するように実験的に定められる（ただし、そ
のピーク値については、後述するように、抽出された孤
立波のピーク値ｄ_mを用いる）。

【００７０】このように、基準信号Ｓは実験的に定めら
れるものであるが、本実施形態では、以下のように基準
信号を定める。即ち、基準信号作成回路６２はピーク値
を孤立波記憶用レジスタ６１４に格納された孤立波のデ
ータのピーク値ｄ_m（図３最下段）とし（ステップＳ１
００）、またその前後のビット周期での値を“ｄ_m／
２”とし、さらに１ビット周期を隔てた前後のビット周
期の値を“０”として、基準信号Ｓを生成する。即ち、
このように定められた基準信号Ｓは、抽出された孤立波
の特性がそのピーク値として反映されたものとなる。

【００７１】次に、図２に示す波形等化回路６３は、後
述する係数制御回路６４が定める等化係数Ｋ１_N 〜Ｋ
４_Nを用いて孤立波抽出回路６１により抽出された孤立
波を波形等化する。この波形等化回路６３は、例えばデ
ィジタルトランスバーサルフィルタなどを用いて構成さ
れる。

【００７２】次に、係数制御回路６４は、等化誤差が最
小となるように等化係数Ｋ１_N 〜Ｋ４_N（Ｎ；正の整
数）を制御する。即ち、係数制御回路６４は、等化係数
の初期値としてＫ１₁ 〜Ｋ４₁を設定して（ステップＳ
１０１）、波形等化回路６３の等化係数を初期設定す
る。次に、等化誤差係数記憶用レジスタ６４３が内蔵す
る最小等化誤差記憶用レジスタＤの初期値を、このレジ
スタが取り得る最大値に設定する（ステップＳ１０
２）。

【００７３】波形等化回路６３は、この等化係数の初期
値Ｋ１₁ 〜Ｋ４₁を用いて孤立波に対して波形等化を行
って信号Ｗ₁を出力する。係数制御回路６４は、この出
力Ｗ₁を出力レジスタ６４１に格納する。次に、比較器
６４２は、出力レジスタ６４１に格納された信号Ｗ₁の
ピークの位相と基準信号Ｓのピークの位相とを合わせて
（ステップＳ１０３）、信号Ｗ₁と基準信号との差分を
演算して等化誤差ＥＲ₁を計算する（ステップＳ１０
４）。この等化誤差ＥＲ₁は、等化誤差係数記憶用レジ
スタ６４３の等化誤差記憶用レジスタＥに格納し、この
ときの等化係数を係数記憶用レジスタＦに対応づけて格
納する（ステップＳ１０５）。

【００７４】ここで、等化誤差係数記憶用レジスタ６４
３の等化誤差記憶用レジスタＥの値が最小等化誤差記憶
用レジスタＤの値よりも小さい場合（ステップＳ１０
６；ＹＥＳ）、最小等化誤差記憶用レジスタＤの内容を
等化誤差記憶用レジスタＥの内容に入れ替え、これと同
時に、係数記憶用レジスタＦの内容を最小係数記憶用レ
ジスタＧに書き込む（ステップＳ１０７）。即ち、最小
等化誤差記憶用レジスタＤ及び最小係数記憶用レジスタ
Ｇの内容は、その時点での最小の等化誤差と、この等化
誤差を与える等化係数に書き換えられる。

【００７５】次に、係数制御回路６４は、等化係数Ｋ１
_N 〜Ｋ４_Nを所定範囲で段階的に変えて係数記憶用レジ
スタＦに順次書き込み、所定範囲の全域にわたって同様
に等化誤差ＥＲ_Nを繰り返し演算する（ステップＳ１０
８；ＮＯ〜Ｓ１０３〜Ｓ１０７〜Ｓ１０８；ＹＥＳ）。
この結果、最小等化誤差記憶用レジスタＤ及び最小係数
記憶用レジスタＧには、最小の等化誤差と、この等化誤
差を与える等化係数Ｋ１_min 〜Ｋ４_min が残る。

【００７６】次に、係数制御回路６４は、最小係数記憶
用レジスタＧに最終的に残った等化係数Ｋ１_min 〜Ｋ
４_min を波形等化回路の等化係数として固定する（ステ
ップＳ１０９）。このように固定された等化係数は、次
のスタートパルスが入力されるまで保持される（ステッ
プＳ１１０）。次に、図２に示すスイッチＳＷ１を通常
側に切り替えて（ステップＳ１１１）、波形等化回路６
３は等化係数の一連の制御動作を終了し、このようにし
て定めた等化係数を用いて通常の信号としての第２の再
生信号を波形等化する。

【００７７】ここで、上述のように、等化係数を所定範
囲で段階的に変えて設定し、各等化係数に対する全ての
等化誤差を求めた後に、最小の等化誤差を定めるオープ
ンループ制御を採用すると、ノイズやドロップアウト等
により最小の等化誤差を特定する前に動作が終了するこ
とがなく、安定的に小さな等化誤差を与える等化係数を
定めることができる。

【００７８】これに対して、出力値の増減に応じて等化
係数の変化の方向を定めるフィードバック制御によれ
ば、ノイズ等により、本来最小ではない等化誤差を最小
とみなして、この等化誤差を与える等化係数が設定され
る場合があり、必ずしも最適な等化係数とはならない場
合がある。

【００７９】ここで、再び図１に説明を戻す。記録媒体
に記録する前の信号が伝達関数の影響を残さずに再生さ
れるためには、記録系から再生系に至る全体の伝達関数
を“１”とする必要がある。しかし、仮に、記録系の伝
達関数を（１＋Ｄ²）^-1とし、図１に示す再生系を構成
する回転磁気ヘッド１〜自動波形等化器６の伝達関数を
１−Ｄとした場合、自動波形等化器６の出力までの伝達
関数は、（１＋Ｄ²）^-1×（１−Ｄ）となり、“１”と
はならない。そこで、この場合、自動波形等化回路６の
後段に伝達関数１＋Ｄを有する伝達関数調整回路７ａを
接続して、系全体の伝達関数を“１”にする。この後、
図１に示す２値検出回路７ｂは、前述の図７に示す検出
回路と同様に動作してディジタル信号を検出する。

【００８０】上述した本実施形態では、係数制御回路６
４が波形等化回路６３の等化係数を制御するにあたっ
て、等化係数Ｋ１_N 〜Ｋ４_N を初期値から所定範囲で
段階的に変化させるものとしたが、この方法によれば、
所定範囲内の全域にわたって段階的に等化係数を変える
ので、各等化係数に対する等化誤差の演算回数が増え
る。

【００８１】そこで、以下の方法により、等化誤差の演
算回数を減らすことができる。先ず、第１の方法とし
て、予め孤立波に近似した標準波形を入力した場合の等
化係数Ｋ１_S 〜Ｋ４_S を求めておき、この等化係数を
初期値として設定する。この場合、入力する孤立波が標
準的な波形と著しく相違しないものであれば、等化誤差
を最小とする等化係数は、等化係数Ｋ_Sに近似したもの
となる。従って、等化係数は、初期値を中心とする一定
の限られた範囲で変化させれば足り、これにより、等化
誤差の演算回数を減らして、処理時間を短縮することが
できる。

【００８２】第２の方法として、上述の第１の方法にお
いて、初期値から等化係数を動かす場合、等化誤差の変
化分が或る範囲を超えたときに初期値に戻って、逆方向
に等化係数を変化させて等化誤差を演算する。上述の第
１の方法によれば、等化係数の変化の範囲を定めて、等
化誤差を求めたが、本方法によれば、さらに等化誤差の
変化の範囲を定めるので、一層演算回数を減らして処理
時間を短縮することができる。

【００８３】次に、上述の本実施形態では、孤立波の条
件を満足すれば、一律に孤立波とみなし、これに基づき
生成した基準信号を用いて等化係数の制御動作を行うも
のとしたが、再生信号の波形は、ヘッドとテープとの距
離の変動やノイズ等により、孤立波の波形が変動する場
合がある。この場合、孤立波の波形は、結果的に符号間
干渉を受けたものと同質となり、孤立波の定義を満足す
るものとならず、このような孤立波から求めた等化係数
は、波形歪を適切に等化するものとはならない。そこ
で、以下の方法により、このようなノイズ等に起因した
信号波形を孤立波から除外することができる。

【００８４】先ず、第１の方法として、図３に示す孤立
波記憶用レジスタ６１４を複数設け、一定量の再生信号
の中から孤立波の条件を満足する信号を複数の孤立波記
憶用レジスタ６１４にそれぞれ格納する。そして、それ
らの平均をとって孤立波記憶用レジスタ６１４の出力と
する。また、基準信号作成回路６２は、平均をとって得
られた信号を入力して基準信号を生成する。この方法に
よれば、一部の孤立波の波形が変動しても、平均される
結果、変動量が希釈される。

【００８５】また、第２の方法として、一定量の再生信
号の中から孤立波の条件を満足する信号を複数の孤立波
記憶用レジスタ６１４にそれぞれ格納する。そして、そ
れらの中からピークレベルが最大のものを孤立波として
孤立波記憶用レジスタ６１４の出力とする。即ち、一般
に、ヘッドとテープとの距離の変動が有る場合、ピーク
レベルが小さくなる。従って、この方法によれば、ピー
クレベルが低下したその記録再生系本来の孤立波と違っ
た孤立波を除外することができる。

【００８６】さらに、第３の方法として、ピークレベル
が所定値（例えば、Ａ／Ｄ変換器５の出力値の５０パー
セントの信号レベル）以上の信号を孤立波とみなして孤
立波記憶用レジスタ６１４に孤立波を取り込む。この方
法によれば、著しく波形のピークレベルが低下したもの
を排除することができると共に、本来信号が存在しない
領域に生じたノイズなどの偶発的な信号を排除すること
ができる。

【００８７】次に、Ａ／Ｄ変換器５が第１の再生信号を
標本化する際に、標本化クロック（システムクロック信
号）の位相によってはピークをはずす場合がある。この
場合、孤立波のピークが本来の値とは異なったものとな
り、上述のように等化係数の制御に悪影響を及ぼす。

【００８８】そこで、Ａ／Ｄ変換器５と並列にさらに１
基のＡ／Ｄ変換器を設け、各Ａ／Ｄ変換器において位相
が逆の標本化クロックを用いて第１の再生信号を並列的
に標本化する。この場合、Ａ／Ｄ変換器５０または５１
の一方は他方に対して標本化クロックの半周期だけずら
せて標本化する。第１の再生信号は、２基のＡ／Ｄ変換
器５０及び５１のうち孤立波のピークが大きい方を採用
する結果、標本化にあたって、第１再生信号のピークを
大きくはずすことがなくなり、第１の再生信号の孤立波
のピークが第２の再生信号により忠実に反映される。こ
れにより、孤立波の抽出精度が向上し、自動波形等化回
路６の動作をより安定化することができる。

【００８９】次に、図３に示すピーク検出回路６１２
が、ノイズなどの影響により、本来信号のない部分でピ
ークを検出して誤動作する場合がある。そこで、以下の
方法により、この誤動作を回避することができる。即
ち、第１の方法として、２値化検出回路８において、ビ
タビ復号を行う場合、パスの状態が変化する位置をピー
クとみなし、これ以外の位置ではピークとみなさないよ
うにする。

【００９０】また、第２の方法として、図１に示すＰＬ
Ｌ９が第１の再生信号からマスタークロック信号を生成
する過程において、第１の再生信号のピークを検出する
ために、例えば第１の再生信号を微分してピーク周辺を
マスクするウィンドウ信号を作成している場合、このウ
ィンドウ信号のウィンドウ以外の部分（マスクされる部
分）をピークとみなさないようにする。このような方法
を用いることにより、ノイズ等の影響をうけた信号を排
除して孤立波のピークを正しく検出することができる。

【００９１】ところで、上述した本実施形態では、図１
に示すように、クロック生成回路９を固定波形等化回路
４の後段に設けて、装置の全体の動作を同期させるため
のマスタークロック信号を第１の再生信号から生成する
ものとして構成したが、図２に示すように、このマスタ
ークロック信号を生成するクロック生成回路１０を自動
波形等化回路６の後段に備えて構成してもよい。ただ
し、このクロック生成回路１０は、自動波形等化回路６
の出力がディジタル量であるから、このディジタル量の
信号のピーク位置に同期したマスタークロック信号を生
成するものとして構成される。

【００９２】このようにマスタークロック信号の生成回
路を自動波形等化回路６の後段に移して構成した場合、
図１に示す固定波形等化器４は、ＰＬＬ９の動作の安定
を図るためのものであるから、固定波形等化器４を省略
することができ、回路規模を縮小することができる。な
お、自動波形等化回路６の出力をローパスフィルタを通
せば、クロック生成回路１０として、図１に示すクロッ
ク生成回路９のようなアナログタイプのものを使用する
ことができる。

【００９３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、以下のような効果を得ることができる。即
ち、請求項１、２に記載の発明に係る波形等化器によれ
ば、再生信号に応じて等化係数を制御するように構成し
たので、入力する再生信号に応じて適切な等化係数を用
いて波形等化することができる。

【００９４】また、請求項３、４に記載の発明に係る波
形等化器を備えたディジタル記録再生装置によれば、入
力する信号に応じて適切に波形等化する波形等化器を備
えて構成したので、例えば磁気ヘッド等の再生系の特性
が経時的に変化しても、この特性の変化に合わせて適切
に波形等化して再生することができる。

【００９５】また、請求項５〜８、１６、１７に記載の
発明に係る波形等化器を備えたディジタル記録再生装置
によれば、ＡＤ変換した後に波形等化するように構成し
たので、波形等化器をディジタル回路化することがで
き、高精度で且つ信頼度が高い波形等化回路を実現でき
る。

【００９６】また、請求項９に記載の発明に係る波形等
化器によれば、再生信号に応じて等化誤差を最小とする
ように等化係数を制御するように構成したので、入力す
る再生信号に応じて最適な等化係数を定めることができ
る。

【００９７】また、請求項１０に記載の発明に係る波形
等化器によれば、等化誤差を段階的に変えてオープンル
ープ制御により等化誤差を求めるように構成したので、
ノイズ等の影響を受けることなく、最適な等化係数を定
めることができる。

【００９８】また、請求項１１に記載の発明に係る波形
等化器によれば、請求項１または２に記載の波形等化器
において、等化係数の初期値として等化誤差が最小とは
なり得ない値を定めるように構成したので、等化誤差を
最小とする等化係数を正しく求めることができる。

【００９９】また、請求項１２に記載の発明に係る波形
等化器によれば、請求項１または２に記載の波形等化器
において、等化誤差の変化分に基づいて等化係数の変化
の方向を定めるように構成したので、等化誤差の演算回
数を少なくすることができ、演算時間を短縮することが
できる。

【０１００】また、請求項１３に記載の発明に係る波形
等化器によれば、請求項１または２に記載の波形等化器
において、複数の孤立波を平均したものを用いて等化係
数の制御を行うように構成したので、ノイズ等の影響を
排除して適切に等化係数を定めることができる。

【０１０１】また、請求項１４に記載の発明に係る波形
等化器によれば、請求項１または２に記載の波形等化器
において、ピークレベルが最大のものを孤立波として抽
出するように構成したので、ノイズ等の影響を排除して
適切に等化係数を定めることができる。

【０１０２】また、請求項１５に記載の発明に係る波形
等化器によれば、請求項１３または１４に記載の波形等
化器において、ピークレベルが所定値以上のものを孤立
波として抽出するように構成したので、ノイズ等の影響
を排除して適切に等化係数を定めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る波形等化器を備えたデ
ィジタル記録再生装置のブロック図である。

【図２】本発明の実施形態に係る波形等化器のブロック
図である。

【図３】本発明の実施形態に係る波形等化器及びこれを
備えたディジタル記録再生装置の動作を説明するための
波形図である。

【図４】本発明の実施形態に係る波形等化器における孤
立波抽出フローを説明するためのフローチャートであ
る。

【図５】本発明の実施形態に係る波形等化器における等
化係数制御フローを説明するためのフローチャートであ
る。

【図６】本発明の実施形態に係る波形等化器を備えたデ
ィジタル記録再生装置の他の構成例を示すブロック図で
ある。

【図７】従来の波形等化器を備えたディジタル記録再生
装置のブロック図である。

【図８】パーシャルレスポンス検出方式の周波数応答特
性図である。

【図９】パーシャルレスポンス検出方式を説明するため
の説明図である。

【図１０】従来の波形等化器を備えたディジタル記録再
生装置の動作を説明するための説明図である。

【符号の説明】

１ヘッド２ロータリートランス３再生増幅器４固定波形等化回路５Ａ／Ｄ変換器６自動波形等化回路７２値化回路６１孤立波抽出回路６２基準信号作成回路６３波形等化回路６１１波形記憶用レジスタ６１２ピーク検出回路６１３孤立波条件検出回路６１４孤立波記憶用レジスタ６４１出力レジスタＳＷ１スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体から再生された再生信号を波形
等化する波形等化器であって、前記再生信号を等化係数に基づき波形等化する等化手段
と、前記再生信号から孤立波を抽出して該孤立波に基づき基
準信号を生成する基準信号生成手段と、前記基準信号と前記等化手段により波形等化された再生
信号の孤立波との等化誤差を演算し、該等化誤差に基づ
き前記等化係数を制御する等化係数制御手段とを備えた
ことを特徴とする波形等化器。
【請求項２】記録媒体から再生された再生信号を波形
等化する波形等化器であって、前記再生信号から孤立波を抽出する孤立波抽出手段と、前記孤立波抽出手段により抽出された孤立波に基づき基
準信号を生成する基準信号生成手段と、前記再生信号または前記孤立波抽出手段により抽出され
た孤立波の何れかをスタートパルスに基づき選択する選
択手段と、前記選択手段により選択された再生信号または孤立波を
等化係数に基づき波形等化する等化手段と、前記基準信号と前記等化手段により波形等化された孤立
波との等化誤差に基づき前記等化係数を制御する等化係
数制御手段とを備えたことを特徴とする波形等化器。
【請求項３】記録媒体に記録したディジタル信号を検
出して再生信号として出力する信号検出手段と、前記再
生信号を波形等化する波形等化器と、前記波形等化器の
出力を２値化して前記ディジタル信号を検出する２値化
手段とを備え、前記波形等化器は、前記再生信号を等化係数に基づき波形等化する等化手段
と、前記再生信号から孤立波を抽出して該孤立波に基づき基
準信号を生成する基準信号生成手段と、前記基準信号と前記等化手段により波形等化された再生
信号の孤立波との等化誤差を演算し、該等化誤差に基づ
き前記等化係数を制御する等化係数制御手段とを備えて
構成されたことを特徴とする波形等化器を備えたディジ
タル記録再生装置。
【請求項４】記録媒体に記録したディジタル信号を検
出して再生信号として出力する信号検出手段と、前記再
生信号の位相及び振幅特性を補償する補償手段と、前記
補償手段により補償された再生信号に基づき全体の動作
の時間基準となるマスタークロック信号を生成するクロ
ック信号生成手段と、前記補償手段により補償された再
生信号を波形等化する波形等化器と、前記波形等化器の
出力を２値化して前記ディジタル信号を検出する２値化
手段とを備え、前記波形等化器は、前記再生信号から孤立波を抽出する孤立波抽出手段と、前記孤立波抽出手段により抽出された孤立波に基づき基
準信号を生成する基準信号生成手段と、前記再生信号または前記孤立波抽出手段により抽出され
た孤立波の何れかをスタートパルスに基づき選択する選
択手段と、前記選択手段により選択された再生信号または孤立波を
等化係数に基づき波形等化する等化手段と、前記基準信号と前記等化手段により波形等化された孤立
波との等化誤差に基づき前記等化係数を制御する等化係
数制御手段とを備えて構成されたことを特徴とする波形
等化器を備えたディジタル記録再生装置。
【請求項５】記録媒体に記録したディジタル信号を検
出して第１の再生信号として出力する信号検出手段と、
前記第１の再生信号の波形を量子化して第２の再生信号
に波形変換する変換手段と、前記第２の再生信号を波形
等化する波形等化器と、前記波形等化器の出力を２値化
して前記ディジタル信号を検出する２値化手段とを備
え、前記波形等化器は、前記第２の再生信号を等化係数に基づき波形等化する等
化手段と、前記第２の再生信号から孤立波を抽出して該孤立波に基
づき基準信号を生成する基準信号生成手段と、前記基準信号と前記等化手段により波形等化された第２
の再生信号の孤立波との等化誤差を演算し、該等化誤差
に基づき前記等化係数を制御する等化係数制御手段とを
備えて構成されたことを特徴とする波形等化器を備えた
ディジタル記録再生装置。
【請求項６】記録媒体に記録したディジタル信号を検
出して第１の再生信号として出力する信号検出手段と、
前記第１の再生信号の位相及び振幅特性を補償する補償
手段と、前記補償手段により補償された第１の再生信号
の波形を量子化して第２の再生信号に波形変換する変換
手段と、前記補償手段により補償された第１の再生信号
に基づき全体の動作の時間基準となるマスタークロック
信号を生成するクロック信号生成手段と、前記第２の再
生信号を波形等化する波形等化器と、前記波形等化器の
出力を２値化して前記ディジタル信号を検出する２値化
手段とを備え、前記波形等化器は、前記第２の再生信号から孤立波を抽出する孤立波抽出手
段と、前記孤立波抽出手段により抽出された孤立波に基づき基
準信号を生成する基準信号生成手段と、前記変換手段により波形変換して得られた第２の再生信
号または前記孤立波抽出手段により抽出された孤立波の
何れかをスタートパルスに基づき選択する選択手段と、前記選択手段により選択された第２の再生信号または孤
立波を等化係数に基づき波形等化する等化手段と、前記基準信号と前記等化手段により波形等化された孤立
波との等化誤差に基づき前記等化係数を制御する等化係
数制御手段とを備えて構成されたことを特徴とする波形
等化器を備えたディジタル記録再生装置。
【請求項７】変換手段は、位相の異なる複数の標本化
信号を用いて再生信号を標本化して複数のディジタル信
号に波形変換し、基準信号生成手段は、前記複数のディ
ジタル信号のそれぞれから孤立波を抽出して、該孤立波
のうちピークレベルが最大のものから基準信号を生成す
ることを特徴とする請求項５に記載の波形等化器を備え
たディジタル記録再生装置。
【請求項８】変換手段は、位相の異なる複数の標本化
信号を用いて再生信号を標本化して複数のディジタル信
号に波形変換し、孤立波抽出手段は、前記複数のディジ
タル信号のそれぞれから孤立波を抽出し、基準信号生成
手段は、前記孤立波抽出手段により抽出された前記孤立
波のうちピークレベルが最大のものから基準信号を生成
することを特徴とする請求項６に記載の波形等化器を備
えたディジタル記録再生装置。
【請求項９】等化係数制御手段は、等化誤差を最小と
するように等化係数を制御することを特徴とする請求項
１または２の何れか１項に記載の波形等化器。
【請求項１０】等化係数制御手段は、等化手段の等化
係数を制御するに際し、所定の範囲内で該等化係数を段
階的に変化させて複数の等化誤差を求め、該複数の等化
誤差のうち最小のものを与えた等化係数を前記等化手段
の等化係数とすることを特徴とする請求項１または２の
何れか１項に記載の波形等化器。
【請求項１１】等化係数の初期値として、等化誤差が
最小とはなり得ない値を定め、該初期値を含む所定の範
囲内で前記等化係数を段階的に変化させて複数の等化誤
差を求め、該複数の等化誤差のうち最小のものを与えた
等化係数を前記等化手段の等化係数とすることを特徴と
する請求項１または２の何れか１項に記載の波形等化
器。
【請求項１２】等化係数制御手段は、等化手段の等化
係数を制御するに際し、該等化係数を初期値から段階的
に変化させ、該等化係数の段階的な変化による等化誤差
の変化分に基づき、該等化誤差を最小とする等化係数を
探索して、前記等化手段の等化係数を制御することを特
徴とする請求項１または２の何れかに記載の波形等化
器。
【請求項１３】孤立波抽出手段は、再生信号から抽出
した複数の孤立波を一時的に記憶するための複数のレジ
スタを有し、該複数のレジスタに記憶された孤立波のレ
ベルの平均値を、前記再生信号から抽出した孤立波のレ
ベルとして出力することを特徴とする請求項２に記載の
波形等化器。
【請求項１４】孤立波抽出手段は、再生信号から抽出
した複数の孤立波を一時的に記憶するための複数のレジ
スタを有し、該複数のレジスタに記憶された孤立波のう
ちピークレベルが最大のものを、前記再生信号から抽出
した孤立波として出力することを特徴とする請求項２に
記載の波形等化器。
【請求項１５】孤立波抽出手段は、ピークレベルが所
定値以上の孤立波を抽出してレジスタに記憶することを
特徴とする請求項１３または１４の何れか１項に記載の
波形等化器。
【請求項１６】等化手段は、ディジタルトランスバー
サルフィルタを用いて構成されたことを特徴とする請求
項５、６、７、８の何れか１項に記載の波形等化器を備
えたディジタル記録再生装置。
【請求項１７】等化係数制御手段は、演算して得られ
る等化誤差の初期値として、該等化誤差を格納するレジ
スタが取り得る最大値を設定することを特徴とする請求
項５、６、７、８の何れか１項に記載の波形等化器を備
えたディジタル記録再生装置。