JPS5864610A - 信号検出装置 - 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】 本発明は信号検出装置に係り、特に磁気記録媒体から再
生さｎたディジタル信号のレベルを、そのレベル費動が
あったときでも符号誤りｔ＝極メチ少な（正確に検出し
得ゐ信号検出装置を提供することを目的とする。

一般に、磁気テープ等の磁気記録媒体に記鎌さｎたディ
ジタル信号を再生すると、磁気ヘッドの巻線による微分
特性により直流分に近い低域成分か大きく減表するため
、従来のディジタル信号再生装置ｌは低記録ディジタル
信号の微分波形である再生ディジタル信号からもとのデ
ィジタル信号を得るために、再生ディジタル信号のピー
クレベルを検出し処理するものが多かった。このピーク
レベルの検出装置としては、磁気ヘッドより出力さ−ｎ
たディジタル信号の微分波形信号を所定レベルに増幅し
た後整流して更に微分し、その零クロス点がピーク位置
に対応することがら・シュイツトトリガ回路等によ〕零
クロス点を検出するものがあった。しかるに、この従来
の信号検出装置は、回路構成が複雑で、また微分回路等
の不安定要素も多く、再生信号にレベル変動があるとき
は誤動作をまねき、記録時の原符号乍号會再生する面で
忠実性に欠ける等の欠点があった。

本発明は上記欠点￥ｆ−徐去したものであり、以下第１
図乃至第５図と共にその一実施例につき説明する。

本発明はディジタル信号再生装置内に設けられる信号検
出装置に関するものであるが、その説明に先立ち本発明
装置により検出さｎるディジタル信号の記録装置と再生
装置の概略につき説明する。

第１図は一般的なディジタル信号の磁気配置装置の一例
のブロック系統図を示す。同図中、入力端子１に入来し
た記録すべき２値符号のディジタル信号は、変換器２を
通して２段縦続接続さｎた１ビツト遅延器３及び４によ
り夫々１ビット周期ずつ計２ピント周期遅延さｎた後変
換器２に帰還さ几る。こｎにより、変換器２＃′ｉ入力
デイジタル信号と変換器２の出力ディジタル信号を２ビ
ット周期遅延して得たディジタル信号との間で、対応す
るビット位憧の２値符号どおしの２を法とする加算を行
ない、その加算信号ｆ、１ビット遅延器３に供給する一
方、記録用２値符号ディジタル偏号として定電流増幅器
５へ供給する。定電流増幅器５は上鮎の配録用２値符号
ディジタル信号を適切な電流値に増幅し、た稜、記録用
磁気ヘッド６０巻線に供給し、こｎにより磁気テープ７
上に記録きせる。記録用磁気ヘッド６は例えば複数個の
ギャップを有しており、磁気テープフ上に複数個のギャ
ップに対応した複数本のトランクを磁気テニプＴの長手
方向上に夫々同時に形成する。

第４図（４）は入力端子１に入来した入力ディジタル信
号の波形の一例を示し、その上部の数値は記録すべき２
値符号（原データ）を示す。また第４図ω）杖変換器２
から出力さｎる記録用２値符号ディジタル信号の波形を
示す。第１図に示す磁気再生装置によ抄磁気ヘッドの前
記微分特性を連層して磁気記録再生に適合した直流分を
伝送しないパーシャルレスポンス方式によるディジタル
信号の磁気記録再生ができる。

第２図は本発明装置を具備した磁気再生装置の一例のブ
ロック系統図を示す。同図中、磁気テープＴ上のマルチ
トラックにＷｆ！４録ざｎている第４図翰に示す記録用
２値符号ディジタル信号は、磁気ヘッド８によシ再生で
ｎるが、その再生信号波形は磁気ヘッド８の巻線の特性
に基づく微分特性によって配録電流が負から正に反転し
た所で正極性パルスになり、また正から負に反転した所
で負椿性パルスとｆｋ　Ｌ　正極性パルスｔ＋１、零レ
ベルをＯ１負極性パルスを−１とした３値符号信号波形
となる。この３値符号信号は再生用増幅器９により７５
？要レベルに増幅ざｎた後、クロストークキャンセラ回
路１ｏに供給さｎる。クロストークキャンセラ回路１ｏ
は磁気ヘッド８の複数側のヘッドギャップに対応して複
数個設けらｎており、再生すべきトラックがらの３値符
号信号とそｎに隣接する両側のトラックから再生ざｆ′
Ｌ走クロストークの除去さｎた３値符号信号とが夫々供
給さｎ、再生すべきトラックから再生さＴ′Ｌｆｅｌ値
符号信号符号クロストークとして混入している両側のト
ラックから再生さｎた３値符号信号を相殺除去してクロ
ストークの除去さｎた３値符号信号を出方する。このり
ａストークキャン上２回路ｉｏの構成の一例としては、
本出願人が先に特願昭５１１−４０７！１３１１号にて
提案した回路を使用できる。

クロストークキャンセラ回路１ｏがら取り出さｎた３値
符号信号は等化器１１に供給さｎ、ここで磁気配録再生
の過程において減衰した高域成分を補償すると共に、適
切な帯域を有する特性に合わせらｆ、再生信号波形自身
、符号量干渉の起きないよう波形等化が行なわｎる。こ
の結果、等化器１１の出力信号波形は、符号量干渉のな
い＋１゜０、−１に相当する各信号レベルを有した３値
符号信号となる。こ、の３値符号信号は２分岐さｎ、等
化器１１の出力段に設けらＩした反転増幅器と非反転増
幅器とを夫々経て本考案になる信号検出装置１２に供給
さｎｌここで＋１．−１に相当する信号レベルが夫々＋
１に、１ｆｃ０に相当する信号レベルがＯとさｎて２値
符号信号に費換ざ′ｒした稜、記録時における元の原符
号ディジタル信号が復元さｎるように出力端子１３へ出
力ざｎる。

第３図は本発明になる信号検出装置１２の一実施例の回
路図を示す。同図中、１４ａ　ｍ　１４ｂｔｉ夫々入力
端子で、非反転増幅さｎた勢化量１１の３値打号信号と
、反転増幅さｎた等化量１１の３値打号信号とが夫々入
来する。ここで、入力端子１４ａよりレベル比較用演算
増幅器１５！Ｌに至る第１の回路部と、入力端子１４１
）よりレベル比較用演算増幅器１ｓｂ　Ｖｃ至る第２の
回路部とは夫々同一構成であり、対応する部分には同一
符号を付すと共に第１の回路部を構成する回路素子には
添字ａを付し１、また第２の回路部を構成する回路素子
には添字すを付しである。入力端子１４ａ　、　１４ｂ
は演算増幅器１５ａ　、　１５ｂの反転入力端子に接続
ざｎる一方、整流用ダイオードＤ、　、　Ｄｂ　’に介
して演算増幅器１５ａ。

ｔａｂの非反転入力端子に接続さｎる。ダイオードＤａ
　ｅ　Ｄｂのカソードと演算増幅器１５ａ　、　１５ｂ
の非反転入力端子との接続点は、ピーク値保持用コンデ
ンサＯａ、　０１）を介して接地さｎる一方、コレクタ
が接地さｎているスイッチング用ＰＮＰ　）ランジスタ
Ｔｒａ　ｗ　Ｔｒｂのエイツタに接続さｎている。更に
トランジスタＴｒａ　ｓ　Ｔｒｂのベースは抵抗Ｒ，？
　！’＋１）を介して入力端子？４ａ　、　１４ｂに接
続さｎている。

演算増幅器１５ａ　、　１５ｂの出力端子は２人力ＮＡ
　ＮＤ回路１６の各入力端子に接続ざｎでいる。なお、
トランジスタＴｒａ　ｅ　ＴｒｂＯ代りに他のスイッチ
ング素子を使用してもよいことは勿論である。

上記構成の信号検出装置１２ａにおいて、入力端子１４
ａに第４図（ｄに実線で示す３値打号信号ａが入来する
ものとすると、入力端子？４に＋には３値打号信号ａと
は逆極性の３値打号信号ｉ（図示せず）が入来する。上
記の３値打号信号ａが正方向に上昇して成るレベルにな
ると（このときの時刻を第４図（０にｔ、で示す）、ダ
イオードＤ、がオンとなり、３値打号信号ａがダイオー
ドＤａを通してコンデンサＯａに印加さｎこｎｙ充電す
る。充電さｎ九コンデンサｏａの両端間の電圧（こｎは
演算増幅器１５ａの非反転入力端子の入力電圧及びトラ
ンジスタ”ｒａの工ｉツタ電圧でもある）は、第４図（
Ｃ）に一点鎖１１ｂで示す如く３値打号信号ａの信号レ
ベルの正方向の上昇に追従してそｎよりもダイオードＤ
ａの閾値電圧ｖＴＨだけ低い電圧値で上昇していく。そ
して、３値打号信号ａの信号レベルが正のピーク点を通
過して今度は減少し始めるが、コンデンサｃａの両端間
の電圧ｂｈダイオードＤＩＬ及びトランジスタ’Ｉ’ｒ
ａのいずｎもがオフであることから、３値打号信号ａの
信号レベルの減少にも拘らず上記正のピーク点における
充電電圧値が第４図（Ｃ）に示す如くそのまま保持さｎ
続け、３値打号信号ａの信号レベルがコンデンサｃ１の
両端間の電圧すに比しトランジスタＴつの閾値電圧ｖＴ
Ｈ’よりも低くなった時刻（第４図（０にｔ２で示す）
で始めてトランジスタＴｒ＆がそのベースに印加さｎる
３値打号信号ａによりオンとざｎる。

トランジスタＴｒａのオンにより、コンデンサｏａ放電
さｎるため、コンデンサ０１の両端間の電圧すは下降し
略アースレベル（厳密にはトランジスタ’ｒｒａ　Ｏ工
６ツタ・コレクタ間の損失電圧）に到る。

またこのコンデンサｃａの充電電荷の放電期間中又はそ
の直前で、３値打号信号ａの信号レベルがコンデンサＣ
Ｉ！Ｌの両端間の電、圧すに比しダイオードＤａの閾値
′ＶＣＩＨ以下となるので、ダイオードＤａがオフとさ
ｎる。コンデンサＯａの両端間の電圧すが略アースレベ
ルとなった後は３値打号信号ａがレベル減少し続けた後
食のピーク点を通過し、更に正方向に上昇し始めるが、
前配閘値警圧ｖＴＨよりも高くなるまでの期間中はトラ
ンジスタＴｒ＆がオン状態とさｎているから、第４図（
Ｃ）に示す如くコンデンサ０１０両端間の電圧すは略ア
ースレベルのままとさｎている。以下、上記と同様の動
作が繰り返ざｎる。

このようにして、トランジスタＴｒａを３値打号信号ａ
によってスイッチング制御すると共に、コンデンサＣａ
の充放電を制御して得たコンデンサｃａの両端間の電圧
すは、制御電圧として演算増幅器１５ａの非反転入力端
子に印加ｇｏ、ここでその反転入力端子に印加ざｎる３
値打号信号ａとレベル比較さｎる。演算増幅器１５ａに
よってレベル比較ざｎた出力信号波形は、演算増幅器１
５ａがヒステリシス特性を有さないものならば第４図か
）に集線で示す如く、前記信号レベルａ、ｂの交叉点で
１１イレベルからローレベル又ハローレベルから／’％
イレベルへ変化する２値の電圧となり、ヒステリシス特
性を有する場合は同図Φ）に一点鎖線で示す如くになる
。

同様にして、演算増幅器１５１）によってレベル比較器
ｎで得らｎた第４図（至）に示すス値信号ｅは、上記演
算増幅器１５ａからの同図か〕に示す２値信号ｄと共に
ＷＡＮＤ回路１６に印加さｎ、ここで否定論理積をとら
ｎて同図（ロ）に示す信号ｆとさｎて出力端子１３へ３
値打号信号検出信号として出力さｎる。この検出信号ｆ
は、磁気テープＴ上に１鋒さｎていた第４図中）に示す
２値打号信号を変換器２で変換する前の記録再生すべき
２値打号信号（同図ωに示す）の原データと略対応した
レベルを有している。

この検出信号ｆ／ｒｉ例えば出力端子１３よりＤ型フリ
ップフロップ（図示せず）のデータ端子に印加さｎｌか
つ、このＤ型フリップフロップのクロック入力端子に第
４図（Ｇ）に示す如き位相及び周波数のクロックパルス
を印加し、クロックパルスの立上りでデータ端子の入力
検出信号ｆｅラッチすることにより、Ｄ型フリップフロ
ップのＱ出力端子からは第４図（ロ）に示す如く、同図
ωに示す原２値符号信号とタイｉングの合った２値打号
信号を正確に再生出力することができる。

第５図線第１図、第２図に示す磁気記録装置及び磁気再
生装置によりＭ系列ランダム符号信号を磁気記録再生し
たときの入力レベル対符号誤り率特性を示し、横軸に本
８１＋１１装置の入力端子１４ａ。

１４ｔ＋の入力３値符号信号レベルを示す。第５図より
明らかなように、入力３値符号信号レベルが１．２ｖ　
〜ｓ、　ｓ　ｖｌ）、相当までは符号誤り率が約−ｐ １１チというように極めて低い値で一定しており、安定
、かつ忠実に信号を検出できる。こｎは前記したように
、３値打号信号乙に直ちに対応して制御電圧１が生じる
ため、３値打号信号ａの正、負の各ピーク点を適確にと
らえることができるからである。

また第５図に示すように、Ｓ、　Ｓ　Ｖｐ、以上の入力
３値符号信号ａに対して符号誤り率が増加するが、こｌ
ｒＬ、は入力レベルに対応して雑音レベルも大となり、
信号レベルが零であるにも拘らず雑音がデータとして誤
動作を起す現象が生じているためである。更に第５図に
示すように入力３値符号信号ａが１，２ｖ　以下と小な
るときに符号ｌＩヤシ率増加−ｐ するのは、３値打号信号ａ及び制御電圧すとにおいてダ
イオードＤＢ　、　Ｄｌ）の閾値電圧”ＴＨ等が存在す
るため、この設定値からレベル低下する変動に対して充
分な信号検出ができないからである。しかし、制御電圧
を一定値に設定し、入力３値符号信号ａに対して所定レ
ベル以上のピーク値を検出する従来の装置に比し、本実
施例によｎは符号誤り率をｉ程度に大幅に改善できるこ
とが確めら′ｎた。

なお、本発明装置Ｆｉ入力信号が上記の３値打号信号以
外の２値打号信号でも信号検出ができ、また入力信号の
正側と負側の半波整流を行なった後ピーク値を保持する
構成であればよく、その他種々の変形例が考えられるも
のである。

上述の如く、本発明になる信号検出装置は、入力信号を
半波整流した後ピーク値を保持する整流保持回路と、整
流保持回路内のピーク値保持手段に対して設けられ入力
信号レベルが上記保持手段の保持電圧よりも一定レベル
差以下となったとき入力信号により核保持手段の保持電
圧を減衰せしめるスイッチング手段と、ピーク値保持手
段の保持電圧と入力信号とを夫々レベル比較するレベル
比較器とよりなるレベル検出回路部を、入力信号の正、
負の半波の夫々について設け、夫々について設けたレベ
ル検出回路部の各レベル比較器出力信号を夫々ゲート回
路を通して入力信号の振幅情報を論理出力するよう構成
したため、上記入力信号レベルに対応して直ちに上記ピ
ーク値保持手段の保持電圧が制御電圧として生じるので
入力信号の正、負の各ピーク点を適確に検出でき、よっ
て入力信号にしベル変動が生じている場合や、瞬間的な
変動があっても極めて安定、かつ、正確に入力信号の振
幅情報を検出することができ、ｍに７．ｉ符号号信号が
配録さｎている磁気記録媒オ、からに稙ざｎた３値打号
信号が入力信号として供給さｎた場合社、上記制御電圧
を一定値に設定し、入力信号に対して所定レベル以上の
ピーク値を検出した従来装置に比し符号誤シ率を大幅に
改善できると共に信頼性をより高めることができる等の
特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なディジタル信号の磁気配録装置の一例
を示すブロック系統図、第２図は本発明装ａｔ−具備し
た磁気再生装置の一例を示すブロック系統図、第３図は
本発明になる信号検出装置の一実施例を示す回路図、第
４図（Ａ）〜員は夫々第３図の動作訳明用信号波形図、
第５図は第３図の入力信号レベルと符号誤り率との関係
の一例を示す図である。 １・・・ディジタル信号入力端子、２・・・変換器、３
゜４・・・１ビツト遅延器、６・・・記録用磁気ヘッド
、Ｔ・・・磁気テープ、−・・・再生用磁気ヘッド、１
１・・・等化量、１２・・・信号検出装置、１３・・・
出力端子、１４ａ　、　１４ｂ　・・・Ｂ　ｌ［符号信
号入力端子、ｆ５ａ　＊　１ａｂ・・・レベル比較用演
、算増幅器、１６・・・ＮＡＮＤ回路、ＤＩ！Ｌ、′Ｄ
ｂ・・・整流用ダイオード、Ｏ，Ｉ　Ｏｂ・・・ピーク
値保持用コンデンサ、Ｔｒａ　ｓ　Ｔｒｂ・・・スイッ
チング用ＰＮＰ　）ランジスタ。 第２図 第３図 第４図 →晴間 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入力信号を半波整流した後ピーク値を保持する整流
   保持回路と、該整流保持回路内のピーク値保持手段に対
   して設けられ骸入力信号レベルが該保持手段の保持電圧
   よりも一定レベル差以下となった。とき該保持手段の保
   持電圧を減衰させるスイツ゛チング手段と、該ピーク値
   保持手段の保持電圧と入力信号とを夫々レベル比較する
   レベル比較器とよりなるレベル検出回路部を、該入力信
   号の正、負の半波の夫々について設け、該夫々について
   設けたレベル検出回路部の各レベル比較器の出力信号を
   夫々ゲート回路を通して鋏入力信号の振幅情報を論理出
   力するよう構成したことを特徴とする信号検出装置。 ２、該入力信号は、２値打号信号が記録されている磁気
   記録媒体から再生された３値打号信号である特許請求の
   範囲第１項記載の信号検出装置。