CN1040824C

CN1040824C - 数字调制/解调方法和设备

Info

Publication number: CN1040824C
Application number: CN95109943A
Authority: CN
Inventors: 森高朗; 松井一成; 林山工
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1994-07-08
Filing date: 1995-07-07
Publication date: 1998-11-18
Anticipated expiration: 2015-07-07
Also published as: EP0691750B1; TW280974B; EP0691750A1; DE69526392D1; KR960005552A; CN1115923A; KR0184936B1; US5638064A

Abstract

提供了数字调制方法和设备，它把m位数据顺序地变换为每个包含n信道位的数字调制码以利用连接码形成调制码序列。调制码序列各部分的和连接码的位模式被改变或另外的位模式被***到调制码序列中以便满足给定的最小变换间隔，最大变换间隔和数据总值的条件，还描述了完成逆调制操作的解调方法和设备。

Description

数字调制/解调方法和设备

本发明总的来说涉及数字调制/解调方法和将m位(如8位)数据码转换成n位(如15位)调制码及逆过程的装置。具体地说，本发明涉及对适合高密度数据记录和传送的数字调制/解调***的改进。

通常，当数字数据被记录于记录媒体上或通过一个传输信道传送时，一个所谓的信道编码被产生来将数字数据和数据记录***或数据传输***的特性相匹配。各种用于该信道编码的调制***在技术上是知道的。例如，日本专利二次公开号No.1-27510和No.5-68031，日本专利一次公开No.58-220213，No.58-220214，No.58-220215，和No.61-84124表明了传统的调制***。下面将讨论一个典型***。

EFM(8到14调制)

作为一个用于将8位数据码转换为每个包含14信道位的数字调制码的调制***是众所周知的。总的来说，这些数字调制码这样形成是用来满足下列要求：

(a)变换中最小长度T_min＝3T(d＝2)(即最小运行长度)，其中T是一个数据位间隔：在连续的二进制位1之间至少存在两个二进制数字0(d＝2)；

(b)变换中最大长度(即最大运行长度)T_max＝11T(k＝10)：连续的二进制位1之间二进制位0出现的最大数目是10(k＝10)。

当每个包含14个信道位的数据调制码的两个连续块被合并产生一个数字调制码序列时，一个三位的连接码被***两个块之间，使得8位数据码实际上转换为每个包含17个信道位的数字调制码。

连接码的逻辑符号或二进制数是这样确定的，当在数字调制码的两个连续块上满足条件T_min＝3T时，一个“1”被指定给3位中的任何一位，以将变换间的最大长度T_max限制在11T内并降低数字总值(DSV)。

FEM(4到8调制)

上面提到的公开第61-84124号讲述了一个将4位数据转换为满足T_min＝3T的8位数字调制码的数字调制技术，并欲减少被调制信号的低频成份。一个调制表包括多个可设为逻辑符号1或0的可选位，以将数字调制码转换为不包括一系列“1”的时序连续信号以限制T_max及控制DSV。

在将数字调制码转换为时序连续信号的连续转换中，如果前一个数字调制码的倒数第二位的那个位代表逻辑符号1，后一个数字调制码的第一位也代表逻辑符号1，则不满足条件T_min＝3T。

因此，为了满足条件T_min＝3T，逻辑符号1被指定到数字调制码的最后一位，而逻辑符号。被指定到前一个数字调制码的最后一位和后一个数字调制码的第一位。

前面的技术具有这种优点，即数据用小调制表和紧凑硬盘即可将每4位转换为数字调制码。大多数传统的数字处理单元按每字节处理信号，而FEM***将一个字节(8位)数据的每4位段转换为8位数据。因此，FEM***实际上可认为等同于一个将8位字节数据转换为16位数字调制码的数字调制***。

在上面提到先前技术的EFM***中，8位数据变换间的最小长度T_min3×8/17＝1.41Tb，所以得到DR(密度比)为1.41的结果。相反，在FEM***中，4位数据变换间的最小长度T_min是3×4/8＝1.5Tb，因此得到结果DR为1.5，高于EFM***，并能有效地产生高密度信息。注意，Tb是调制前的数据位间隔，其关系是T＝Tb×m/n，其中m是原始数据位的数目，n是调制码位数。

然而，近些年来，对以更高密度记录和传送信息有了更高要求，因此正在寻求高DR(即较长T_min)的调制。

另外，如果存在具有相同DR的数字解调码，其调制信号中有较少的低频成份从对伺服***和数据检测的影响来看更为有用。

因此本发明主要目的在于避免现有技术的缺点。

本发明的另一目的是提供一个能增加记录、重现和传送信息时的信息密度的数字调制—解调***。

本发明的另一目的是提供一个调制—解调***，其能提高DSV的可控性，减少数字信号的低频成份。

根据本发明的第一个方面，提供一个数字调制方法，包括：(1)数据转换步骤，将m位数据码按顺序转换为每个由n个信道位(n＞m)组成的数字调制码，其满足给定的最小变换间隔条件，其中，在逻辑符号1间至少放置d个连续的逻辑符号0；(2)连接码***步骤，在两个连续的数字调制码块之间***d-1位连接码，形成一个调制码序列，连接码逻辑符号的确定使之满足给定的变换间隔条件；(3)第一转换步骤，将调制码序列中连接码的前一个和后一个的两个一位段分别转换成逻辑符号0，且如果两个一位段均为1，则将连接码的任何一位置为1；(4)第二转换步骤，如果d+1个连续0出现在连接码前和后的其中一个位串上，且2d+1个连续0出现在另一位串，或者如果2d+1个连续0出现在连接码前后的两个位串上，则将连接码的任何一位置为逻辑符号1，并将位于包括出现2d+1连续0的位串的数字调制码块中位于第d+1位的位置连接码的位转换为逻辑符号1。

根据本发明的第二个方面，提供一个记录包括数字调制码序列的记录媒体，由以下几步构成：(1)将m位数据码顺序转换为数字调制码，其每个由n个信道位(n＞m)组成，满足给定的最小变换间隔条件，其中两个逻辑符号1之间至少放置d个连续的逻辑符号0；(2)在数字调制码的两个连续块之间，***一个d-1位连接码构成调制码序列，连接码逻辑符号的确定使之满足给定的变换间隔条件；(3)将调制码序列中连接码前后的两个一位段分别转换为逻辑符号0，并且如果两个一位段均为1，则将连接码的任何一位置为逻辑符号1；(4)如果d+1个连续0出现在连接码前后的其中一个位串上，且2d+1个连续0出现在另一位串中，或者如果2d+1个连续0出现在连接码前后的两个位串中，则将连接码的任何一位置为逻辑符号1，并将位于包括出现2d+1个连续0的位串的数字调制码块中连接码的第d+1位位置的位转换为逻辑符号1。

根据本发明的第三个方面，提供一个数字调制装置，包括：(1)数据转换装置，将m位数据码顺序转换为每个由n个信道位(n＞m)组成的数字调制码，其满足给定的最小变换间隔条件，其中在逻辑符号1之间至少有d个连续逻辑符号0；(2)调制码序列产生装置，通过两个连续的数字调制码块间提供d-1位的连接码，产生一个调制码序列，连接码逻辑符号的确定使之满足给定的变换间隔条件；(3)第一调制处理装置，将调制码序列中连接码前后的两个1位段分别转换为逻辑符号0，且如果两个1位段均为1，将连接码中的任何一位置为逻辑符号1；(4)第二调制处理装置，如果d+1个连续0出现在连接码前后的其中一个位串中，且2d+1个连续0出现在另一位串中，或者如果2d+1个连续0出现在连接码前后的两个位串中，则将连接码的任何一位置为逻辑符号1，并将位于包括出现2d+1连续0位串的数字调制码块中的连接码的第d+1位位置的位转换为逻辑符号1。

根据本发明的第四个方面，提供一个数字解调方法，包括：(1)数字解调码产生步骤，将数字信号解调为每个包括n个信道位的数字解调码，数字信号由调制码序列得到，该调制码序列形成于调制操作中，包括(a)数字转换步骤，将m位数据码顺序转换为每个包括n个信道位(n＞m)的数字调制码，其满足给定的最小变换间隔条件，其中在逻辑符号1之间至少放置d个连续的逻辑符号0；(b)连接码***步骤，在数字调制码的两个连续块间***一个d-1位的连接码，连接码的逻辑符号的确定使之满足给定的变换间隔条件；(c)第一转换步骤，将连接码前后的两个1位段分别转换为逻辑符号0，且如果两个1位段均为1，设置连接码的任何一位为逻辑符号1；和(d)第二转换步骤，如果d+1个连续0出现在连接码前和后的其中一个位串中，且2d+1个连续0出现在另一位串中，或者如果2d+1个连续0出现在连接码前后的两个位串中，则将连接码的任何一位置为逻辑符号1，并将位于包括出现2d+1个连续0的位串的数字调制码块中离连接码第d+1位位置的位转换为逻辑符号1，数字解调码产生步骤，监测连接码和连接码前后位串的逻辑符号，以将数字信号解调为包括每个具有n个信道位的数字调制码的解调码序列；以及(2)数据转换步骤，将解调码序列转换为m位数据码。

根据本发明第五个方面，提供一个数字解调装置，包括(1)数字解调码产生装置，将数字信号解调为每个包括n个信道位的数字解调码，由调制码序列得到的数字信号形成于一个调制操作中，其包括：(a)数据转换步骤，将m位数据码顺序转换成每个包括n个信道位(n＞m)的数字调制码，其满足给定的最小变换间隔条件，其中在逻辑符号1之间至少放置d个连续逻辑符号0；(b)连接码***步骤，在数字调制码两个连续块之间，***一个d-1位连接码，连接码逻辑符号的确定使之满足给定的变换间隔条件；(c)第一转换步骤，将连接码前后的两个1位段分别转换为逻辑符号0，且如果两个1位段均为1，将连接码的任何一位置为逻辑符号1；和(d)，第二转换步骤，如果d+1个连续0出现在连接码前后的其中一个位串中，且2d+1个连续0出现在另一位串中，或者如果2d+1个连续0出现在连接码前后的两个位串中，则将连接码的任何一位置为逻辑符号1，并将位于包括出现2d+1个连续0的位串的数字调制码块中的连接码的第d+1位位置的位转换为逻辑符号1，数字解调码产生装置，监测连接码和连接码前后位串的逻辑符号，将数字信号解调为包括每个具有n个信道位的数字调制码的解调码序列；以及(2)数据转换装置，将解调码序列转换为m位数据码。

根据本发明的第六个方面，提供了一个数字调制方法，包括(1)数据转换步骤，利用给定的调制表，将m位数据码顺序转变为每个包括n个信道位(n＞m)的数字调制码；(2)连接码***步骤，将P位连接码***数字调制码的两个连续块之间，形成一个调制码序列；(3)位模式转换步骤，将调制码序列的部分后模式转换为给定的位模式，使之满足最小变换间隔，最大变换间隔和DSV(数字总值)的给定条件；和(4)DSV控制码提供步骤，将由给定数目睥位组成的DSV控制码在调制码序列中与连接码邻接的位置上提供给调制码序列以控制DSV。

根据本发明的第七个方面，提供一个数字调制装置，其包括(1)数据转换装置，利用给定的调制表，将m位数据码顺序转变为每个包括n个信道位(n＞m)的数字调制码；(2)连接码***装置，将P位连接码***数字调制码的两个连续块之间，形成一个调制码序列；(3)位模式转换装置，将部分调制码序列的位模式转换为给定的位模式，使之满足结定的最小发送间隔、给定的最大发送间隔和DSV(数字总值)。(4)、DSV控制码提供装置，将由给定数目的位组成的DSV控制码在调制码序列中与连接码邻接的位置上提供给调制码序列以控制DSV。

根据本发明的第八个方面，提供一个数字解调方法，包括(1)数字解调码产生步骤，将数字信号解调为每个包括n个信道位的数字解调码，数字信号由调制码序列得到，其形成于一个调制操作中，其包括：(a)数据转换步骤，利用给定的调制表，将m位数据码顺序转换为每个包括n个信道位(n＞m)的数字调制码；(b)连接码***步骤，将P位连接码***数字调制码的两个连续块之间，形成一个调制码序列；(c)位模式转换步骤，将调制码序列的部分位模式转换为给定的位模式，使之满足给定条件的最小变换间隔、最大变换间隔和DSV(数字总值)；和(d)DSV控制码提供步骤，将由给定数目的位组成的DSV控制码在调制码序列中与连接码邻接的位置上提供给调制码序列以控制DSV，数字解调码产生步骤监测连接码和连接码前后位串的逻辑符号，以将数字信号解调为包括每个具有n个信道位的数字调制码的解调码序列；以及(2)数据转换步骤，将解调码序列转换为m位数据码。

根据本发明的第九个方面，提供一个数字解调装置包括：(1)数字解调码产生装置，将数字信号解调为每个包括n个信道位的数字解调码，数字信号由调制码序列得到，其形成于一个调制操作，包括：(a)数据转换步骤，利用给定的调制表，将m位数据码顺序转换为数字调制码，每个数字调制码包括n个信道位(n＞m)；(b)连接码***步骤，将P位连接码***数字调制码的两个连续块之间，形成一个调制码序列；(c)位模式转换步骤，将部分调制码序列的位模式转换为给定的位模式，使之满足最小变换间隔，最大换间隔和DSV(数字总值)的给定条件，和(d)DSV控制码提供步骤，将由给定数目的位组成的DSV控制码在调制码序列中与连接码邻接的位置上提供给调制码序列以控制DSV，数字解调码产生步骤监测连接码和连接码前后位串的逻辑符号，以将数字信号解调为包括每个具有n个信道位的数字调制码的解调码序列；以及(2)数据转换装置，将解调码序列转换为m位数据码。

根据本发明的第十个方面，提供了一个数字调制方法包括：(1)数据转换步骤，利用给定的调制表，将m位数据码顺序转换为每个包括n个信道位(n＞m)的数字调制码；(2)连接码***步骤，将P位连接码***数字调制码的两个连续块之间，形成一个调制码序列；(3)位模式转换步骤，将调制码序列的部分位模式转换为给定的位模式，使之满足最小变换间隔，最大变换间隔和DSV(数字总值)的给定条件；和(4)代用调制码提供步骤，提供其中一个在给定调制表中未用过的位模式作为给定位模式。

根据本发明第十一个方面，提供一个数字调制装置包括：(1)数据转换装置，利用给定的调制表，将8位数据码顺序转换为每个包括14个信道位的数字调制码；(2)连接码***装置，在数字调制码两个连接码块间***一个1位连接码以形成一个调制码序列；(3)位模式转换装置，将调制码序列的部分位模式转换为给定的位模式，使之满足最小变换间隔，最大变换间隔和DSV(数字总值)的给定条件；和(4)代用调制码提供装置，提供一个在给定调制表中未用过的位模式作为给定位模式。

根据本发明第十二个方面，提供一个数字解调方法，包括(1)第一步骤，执行一个与调制操作相反的解调操作，基于调制码序列的逻辑符号对调制码序列加以解调，调制操作执行：(1)数据转换步骤，利用给定的调制表，将数据码顺序转换为数字调制码；(2)连接码***步骤，将P位连续码***数字调制码的两个连续块之间，形成一个调制码序列；(3)位模式转换步骤，调制码序列的部分位模式转换为给定的位模式，使之满足最小变换间隔，最大变换间隔和DSV(数字总值)的给定条件；(4)代用调制码提供步骤，提供一个在给定调制表中未用过的位模式作为给定位模式；(2)第二步骤，将每个包括14位的调制码序列的数字调制码利用第一逆调制表转换为由8位组成的数据码；(3)第三步骤，利用第二逆调制表将代用调制码转换为原始码模式。

根据本发明第十三个方面，提供一个数字解调装置，包括：(1)第一装置，执行一个与调制操作相反的解调操作，基于调制码序列的逻辑符号对调制码序列加以解调，调制操作执行：(1)数据转换步骤，利用给定的调制表，将数据码顺序转换为数字调制码；(2)连接码***步骤，将P位连连码***数字调制码的两个连续块之间，形成一个调制码序列；(3)位模式转换步骤，将调制码序列的部分位模式转换为给定的位模式，使之满足最小变换间隔，最大变换间隔和DSV(数字总值)的给定条件；(4)代用调制码提供步骤，提供一个在给定调制表中未用过的位模式作为给定位模式；(2)第二装置，将每个包括14位的调制码序列的数字调制码利用第一逆调制表转换为由8位组成的数据码；(3)第三装置，利用第二逆调制表将代用调制码转换为原始位模式。

通过下面给出的详细描述和本发明最佳实施例附图，本发明将得到更全面地理解，但其不能用于将本发明局限在特定的实施例，而仅用于解释和理解。

各图中：

图1(a)至1(d)是根据本发明第一实施例的数字调制操作说明图；

图2(a)到2(c)是当连接位前后位的位均为1时根据本实施例的数字调制操作说明图；

图3(a)到3(d)是当连接位前后位码的位位置上出现大于T_max个连续0时数字调制操作说明图；

图4(a)到4(c)是根据第一实施例数字调制操作转换的，调制码序列符号举例中数字调制操作说明图；

图5(a)至5(b)是根据第一实施例具有T_max＝12的，调制码序列举例中数字调制操作说明图；

图6(a)到6(g)是根据第一实施例在调制码序列中DSV控制举例的说明图；

图7(a)到7(i)是根据第一实施例在调制码序列中DSV控制举例的说明图；

图8(a)到8(e)是根据第一实施例在调制码序列中DSV控制举例的说明图；

图9(a)是表示根据第一实施例帧同步码的说明图；

图9(b)和9(c)表示当图9(a)中所示调制码序列中第X位是“0”和“1”时的信号波形；

图10是根据第一实施例调制操作的逻辑步骤顺序或程序流程图；

图11是用于将8位数据码转换为14位信道位码的8到14调制表；

图12是表示根据第一实施例的调制器和使用同样调制器的磁盘产生装置框图；

图13是根据第一实施例的解调操作流程图；

图14是表示根据第一实施例的解调器框图；

图15是表示根据第二实施例由调制操作形成的调制码序列说明图：

图16是根据第一DSV码选择规则，基于连接码前后位位置的位排列而提供的DSV控制码的表2；

图17(a)到17(c)是根据第二实施例DSV控制码提供给调制码序列的举列说明图；

图18(a)到18(e)是说明图，表示当连接码后面的调制码前两位均为0时，DSV控制码***到调制码序列中；

图19(a)到19(b)是说明图，表示当连接码前面的调制码块最后两位匀为0时，DSV控制码***到调制码序列中；

图20是表3，其根据第二DSV码选择规则，基于连接码前后位位置的位排列而提供的DSV控制码；

图21是根据第二实施例表示调制器的框图；

图22是根据第二实施例表示解调器的框图；

图23是根据第三实施例表示由调制操作形成的调制码序列说明图；

图24是表4，是根据第三实施例以固定间隔提供DSV控制码到调制码序列。

图25(a)到25(e)是说明图，表示当连接码前的调制码块最后两位均为0且连接码后前两位均为0时DSV控制码***到调制码序列中；

图26(a)到26(e)是说明图，表示当连接码前的调制码块最后两位中任一位是1且连接码后前五位中任一位是1时DSV控制位***到调制码序列中；

图27(a)到27(e)是说明图，表示当连接码前的调制码块最后两位中任一位是1且连接码后前五位全为0时DSV控制位***到调制码序列中；

图28(a)到28(e)是说明图，表示当连接码前的调制码块最后五位全为0，且连接码后前两位中任一位为1时DSV控制位***到调制码序列中；

图29是根据第三实施例的解调操作流程图；

图30是根据第三实施例的解调器框图；

图31(a)到31(d)是说明图，表示根据第四实施例的举例，其中代用调制码替代了原始调制码；

图32(a)到32(g)，是说明图，表示当前调制码块以五个连续0结尾时代用调制码的指定；

图33(a)到33(e)是说明图，表示当连接码前的一位以“1”结束时，代用调制码的指定；

图34是表5，其根据第四实施例提供了代用调制码；

图35(a)到35(c)是说明图，其表示由原始调制码形成的调制码序列和被代用调制码替代的调制码序列；

图36是表6，其提供以九个连续0开始的代用调制码；

图37(a)到37(g)是说明图，表示使用以九个连续0结尾的代用调制码的调制码序列的形成；

图38(a)到38(e)是说明图，表示当后调制码以1开始时代用调制码的使用；

图39是表7，提供被代用调制码替代的原始调制码的替代条件和位模式条件。

图40是表8，提供以9个连续0结尾的代用调制码；

图41(a)到41(d)是说明图，表示一个举例，其中有奇数个“1”的原始调制码被代用调制码替代；

图42(a)是说明图，表示当前调制码以“1”结尾时由代用调制码形成的调制码序；

图42(b)是说明图，表示由包括一个具有有限T_min的连接码的给定位串转换的调制码序列。

图43是表示根据第四实施例的调制器框图；

图44是表9，其提供调制码序列DSV的控制条件；

图45是表示根据第四实施例的解调器框图。

依照本发明一个被设计用来按调制表1，如图11表示，将8位数据转换成一个14个信道位码的数字调制—解调***(也称为数字调制解调***)将参照图1到11被讨论。这个调制表通常用于在本申请的介绍部分已经提到的EFM(8到14调制)***中。

在调制表1中，8位数据用十进制表示。例如，8位数据的10进制数2被转换成用14个信道位10010000100000表示的调制码。另外，10进制数128被转换成表示为14个信道位01001000100001的调制码。对其它8位数据也是一样。如图1(a)所示14个信道位的块通过一个包含1位的连接码mb彼此结合。在下面讨论中，在连接码mb前的位假设用“…b-4，b-3，b-2和b-1”(或…b11，b12，b13，和b14)代表，连接码mb后的位假设用“b1，b2，b3，b4…”代表，变换最小长度T_min为3T(d＝2，这里d是安排在变换间最小长度的二进制0的个数)，同时变换最大长度T_max是12T(k＝11，这里k是安排在变换间最大长度的二进制0的个数)。连接码mb的个数例如可以根据d-1的关系来确定。

数字调制解调(moden)***的一个调制操作将参照图10所示流程图描述如下。

如果连接码mb之前的调制码块，如图1(b)所示，由一个位序列00100000010010(即8位数据表示的255)构成，而紧接其后的调制码块由一个位序列00100100000000(即8位数据表示的7)构成，也就是，前调制码块，如图示，以“…10”结束，一个逻辑符号或二进制0被指配给连接码mb以满足条件T_min＝3T(图10流程图中的第14到16步)。这样，一个NRZI(不回零翻转)信号有如图1(c)所示波形。例如，按照图1(c)的信号波形以凸、凹串的形式在记录盘中的数据记录中，如果信号波形的高电平和低电平分别对应于凹和凸，数据有如图1(d)所示的形式。

如果在连接码mb前后的位均为逻辑符号1，例如，连接码前的调制码块是01001000100001(即8位数据中的128)并且其后的调制码块是10000100000000(即8位数据中的1)，则即使逻辑符号0被指定到连接码mb，条件T_min＝3T也不会被满足。因此，如果前一个调制码块以“…1”结束并且后一个调制码块以“1…”开始，如图1(b)所示，逻辑符号，被指定给连接码mb而逻辑符号0被指定给前调制码块的最后一位和后调制码块的第一位(图10的第10到12步)。它满足条件T_min＝3T。在这种情况下，一个NRZI信号有图1(c)所示波形。

当逻辑符号0通过连接码mb被顺序安排到变换间的最大长度T_max＝11上时，例如，连接码前的调制码块是如图3(a)所示的00000100010000(即8位数据中的5)而后面的调制码块是00000001000000(即8位数据的13)，意味着前面的调制码块以4个0位结束而后面的调制码块以7个0位开始，如果逻辑符号0被指定给连接码mb，就会引起出现12位连续的0通过连接码mb，这样变换间长度超过127T(k＝11)。

只要连接码mb前后的2个位段均为0，如果逻辑符号1被指定给连接码mb，则条件T_min＝3T被满足。可以知道，通过将连接码mb为1提供的变换产生一个0串，从而限制了凹长度或凸长度的延长(图10的20到22步)。但是，这不希望被看作和图2(b)所示的满足条件T_min＝3T时的例子相同。

仅当连接码mb前后位均代表1时，执行图2(b)所示过程以满足条件T_min＝3T。由于提供了图11所示的调制表1以满足条件T_min＝3T，所以至少两个连续的0总是紧接着一个1。这意味着图2(a)所示的前面的调制码块以“…001”结束，而后面的调制码块以“100…”开始。换句话说，连接码前后第三位均必须为0。

因此，如果在连接码mb前或后有至少5个连续的0(即一个位序列00000)，则连接码mb设为1，并且连接码mb前后的每个第三位位置都要变为1(图10的第24至26步)。在图3(a)所示的例子中，在连接码mb后有5个以上连续的0。因此，连接码后的调制码块的第三位被改为1。这可以区分图3(b)和图2(b)所示的例子，并且总的来说满足条件T_min＝3T。注意在此例中，如果连接码mb前第三位位置为那位(如破折线箭头所示)变为1，则条件T_min＝3T不满足。图3(c)表示图3(b)的调制码序列的信号波形。

该位变成1，用于指示变换间的长度已被限制以满足条件T_max＝11T，这可在连接码mb前或后的每个第三位位置上进行，除解第三位那位为1。因此限制变换间的长度以满足T_max＝11T的条件如下：(a)连接码mb前或后至少连续5位均为0，且(b)1不被指定给离连接码mb的第三位的调制码块在邻近调制码mb的位位置有至少三个连续的0。

变换间最大长度T_max

下面将讨论在连接码mb前或后的位位置经过上述变换(转变)后，在包括连接码mb的调制码序列中的变换间的最大长度。

例如，如果调制表1中所示的14信道位的调制码有10个连续的0且在较低和较高阶位置少于8个连续的0，则包括连接码mb的调制码序列中变换间的最大长度将为12T。

图5(a)和5(b)表示了T_max＝12T的调制码序列的例子，它包括三个调制码块B1，B2和B3。调制码块B1的最后一位和调制码块B2的第一位均为1，这样经过图2(b)所示的位变化，而由于其不满足上面提到的位变化条件，所以在调制码块B2和B3间的连接码mb被置为0。这样，图5(a)所示的调制码块B1到B3组成图5(b)所示的形成T_max＝12T的一个调制码块序列。

DSV控制

图6(a)表示一个例子，其中连接码mb前的调制码块包括一个位序列01001000100000(即8位数据中的0)且其后的调制码块包含位序列00000001000000(即8位数据中的13)。如图中所表示，前面的调制码块以5个顺序的0结束，而后面的调制码块以7个顺序的0开始。在这种情况下，如果连接码mb设为0，包括连接码mb的位序列将包含13个连续的0而超过T_max＝12T。因此，通过设置连接码mb为1给调制码序列一个变换，来限制凹长度或凸长度的延长，(见图6(b)、6(d)和6(f))。

在上例中，由于连接码mb前后的位序列均包含5个连续的0，则连接码mb前或后第三位位置的位可置为1。图6(b)表示一个例子，在前面的调制码块中将离连接码mb的第三位设置为1(图10中第4步)。图6(d)表示一个例了，在后面的调制码块中将离连接码mb的第三位设置为1(第26步)。图6(f)表示一个将在前和后调制码块中离连接码mb的第三位设置为1的例子(第28步)。

NRZI的波形分别如图6(c)、6(e)和6(g)所示。比较图6(c)和图6(g)，会发现在后面的调制码块中第三位位置后的位位置的电平和极性是反的。固此可以控制离连接码mb第三位后的DSV。具体地说，有可能临时地保留关于图6(b)和6(f)所示位变换中哪个被变换的决定以计算当执行图6(b)所示的位变换且当执行图6(f)所示的位变换时，在第三位位置之后给定范围的DSV变化，以选择较小的DSV。

同样，比较图6(e)和图6(g)，会发现连接码mb前第三位位置后的那些位位置的极性是反的。另外，将图6(c)和图6(e)比较，也可发现连接码mb前后第三位间的极性反向了。因此，在这些情况下，也可以临时保存位变换结果以计算在前面的调制码块中距连接码mb第三位位置后的给定范围中DSV的变化，以选择较小的DSV。

如果连接码mb为0的话，如图7(a)所示的一个调制码序列在前面的调制码块的最后一位1和后面的调制码块第一位1之间包括11个连续的0，因此0序列不超过T_max＝12T。所以，在这种情况下，并不总需要对连接码mb求逆，如图7(b)所示。但是，也可如图7(d)、7(f)和7(h)那样将连接码mb设置为1同时将连接码前后的第三位位置任一个或两个都设置为1。

因此，在上述情况中，所有可能的位模式包括4种不同的类型(图10中的步骤30、32、34和36)。NRZI信号的波形分别如图7(c)、7(e)、7(g)和7(i)所示。从4种不同位模式中选择一种以减小DSV也是可取的。

另外，在图8(a)所示的一个调制码序列中，如果连接码mb为0，则T_max不超过11T。这样就可以根据连接码mb为0(如图8(b)所示)或为1(如图8(d))从两个模式中任选一个(步骤36或32)。注意，如果在连接码mb前第三位位置的位设置为1，则条件Tmin＝3T不被满足，因此，这个形式不能选。根据图8(b)和8(d)所示的调制码序列的信号波形分别示于图8(c)和8(e)中。可以从中选择DSV较小的一个。

由于上述位变化，变换间隔和DSV均可选择性地、灵活地控制。

帧同步模式

本例使用满足T_max＝12T的EFM表1。这样，在13T包含12个连续0的位模式将不出现。由于这个原因，帧同步码可以用如图9(a)所示的具有13T的位序列(即连续12个0)来构成。

图9(a)所示的帧同步码中的逻辑符号或位X可以是0或1，用以减小DSV。位X应该设为0还是设为1的判定被暂时保存直到下一帧结束或上面说明可选择性地改变以减小DSV的DSV控制时连接码mb出现。这样产生的DSV变化被计算来判断位X设置为0或1以减小DSV。与上面提到的只通过设置连接码mb的DSV控制相比。这改进了DSV的可控制性，结束减少了信号中的波动频率成份。图9(b)和9(c)分别表示在位X为0和1时，NRZI信号的波形。

调制器和盘记录仪器

图12显示的是调制器和使用了该调制器的盘记录仪器。

8位数据码被顺序输入到转换ROM 10中。转换ROM 10有图11所示的调制表1，将输入的8位数据码转换成每个包括14个信道位的调制码。调制码被顺序地送到寄存器12和14，两个连续的调制码块分别存在寄存器12和14。存于寄存器14的前一个调制码块从同步码产生器16输出的帧同步码一起提供给选择器18，在此经过给定的选择并提供给存贮器20。

存于寄存器12的后一个调制码块较高阶位位置中几位和存于寄存器14前一个调制码块中较低阶位位置中几位提供给连接码处理电路22以监测位顺列中位的排到以临时决定连接码mb逻辑符号。如果位排列代表一个允许DSV控制的位模式，为了DSV控制而可被改变的逻辑符号位位置的地址可在连接码处理电路22中决定其逻辑符号可被改变用于DSV控制的位位置的地址，然后，其存贮在指针寄存器24中，并提供给DSV计算/符号确定电路26。

对DSV计算/符号确定电路26，除临时确定的连接码mb和由连接码处理电路22决定的地址外，后一个调制码块的数据从选择器18提供。基于这些数据，计算在逻辑符号可变地址的位位置产生的DSV的变化以选择减小DSV的最佳地址。这建立了后一个调制码块和连接码mb的逻辑符号。注意，当需要信息临时确定的连接码mb时，它变为上述确定的逻辑符号。如果不需要改变临时确定的连接码mb，它被保持。这些调制操作按图10所示的程度序列执行。

如上所述，逻辑符号可变地址存贮于指针寄存器24，并在地址计算器28进行地址计数时被规定。规定地址的逻辑符号是根据DSV计算/信号确定电路26的输出确定的，并且最后的固定地址被存于存贮器20中。

后一个调制码块的14个信道位数据和存于存贮器20中的连接码mb被并行输出到并—串转换电路30，在此它们被转换为串行数据位并且提供给一个NRZI转换电路32。在NRZI转换电路32中，逻辑符号1被反转，而当要产生一个NRZI调制信号时逻辑符号0被保持，而后被提供给光调制器驱动电路34。

光源38发出一束光到光调制器40。然后光调制器40调制从光源38发出的光束，通过投射光***42输出到记录媒体或盘36上。光调制驱动电路34响应于NRZI调制信号驱动光调制器40。从光源38发出并在光调制器40调制的光束被投射到盘36形成凹部分和平部分。

解调

图13表示一个解调操作，它基本上是前面提到的调制操作的逻辑步骤的反序列。

从记录媒体中重现的或通过信道发送的信号序列通常包括如上面讨论的帧同步码。帧同步码的监控使得调制码块和连接码被确认。

进入程序后，过程进行到步骤50，在此判断连接码mb是否是逻辑符号1。如果回答为“否”，即连接码mb代表逻辑符号0，意味着如图1(b)、7(b)和8(b)所示的调制已被执行，过程直接进行到步骤52，在此连接码mb前面的调制码块按照调制表1执行反调制或14到8调制方式被解调。

另外，如果在步骤50得到的是“肯定”回答，那么过程进行到步骤54，在此判断连接码mb前的三个连续位是否表示为位序列100。如果获得“肯定”回答则意味着如图6(b)、7(d)和7(h)所示的调制已被完成，然后过程进到步骤56。在此连接码mb前第三位位置的位变为0。如果在步骤54得到“否定”回答，那么过程进到步骤58，在此判断连接码mb后的调制码块连续的三个位是否表示为位序列001。如果得到肯定的回答，则意味着如图3(b)、6(d)、7(f)或8(d)所示的调制已被完成，然后过程进入步骤60，在此连接码mb后的第三位位置的位变为0。在步骤56之后，过程进入步骤59，在此作和步骤58同样的判断。如果得到“肯定”回答意味着如图6(f)或7(h)所示的调制已被完成，然后过程进入步骤53到步骤60。

如果在步骤58得到“否定”回答，则意味着如图2(b)所示的调制被完成因而连接码mb表示为1且连接码mb的前后两位(即前一个调制码块的最低有效位和后一个调制码块的最高有效位)均表示为0，然后过程进入步骤62，在此在连接码mb前后的那两位都变为1。过程然后进入步骤52，在此执行14到8的调制。

解调器

图14示出了本发明的解调器，它与设计用来重现通过图12所示的盘记录设备记录在盘36上信号的盘重现设备一起使用。

从盘36中读出的信号提供给检测器50，在此通过监测帧同步码来检测调制码块和连接码mb。帧同步码按顺序存贮于连接码存贮器52，移位寄存器54，连接码存贮器56和移位寄存器58中。符号转换电路60查找存贮于连接码存贮器60中的连接码mb和两个存贮于移位寄存器54和58中的跨过连接码mb的3位段。

符号转换电路60执行图13所示的解调操作，以改变存贮于移位寄存器54和58中的给定位的逻辑符号。然后，存贮在移位寄存器58中的14个信道位数据被传递给逆变换存贮器62，在其中按图11所示的表1解调为8位数据。

上述实施例的数字调制解调***，正如上面所讨论的，提供每个包含14个信道位的两个连续调制码块之间的连续码以将它们合并为数字调制码序列，并进行调制以减小DSV并满足上面提到的变换间的最小长度T_min和变换间的最大长度T_max的条件。这样，8位数据实际上被转变为由15位构成的数字调制码。可以知道8位数据中的T_min将为3×8/15＝1.6T以便可以产生DR＝1.6的数字调制码。这意味着本发明的数字调制解调***实现了比在本申请的前言部分说明的EFM***和传统的8到16调制***更高密度的记录。

在上述第一个实施例中，变换间的最小长度T_min和变换间的最大长度T_max分别为3T和12T。但是它们可以根据需要可选择地改变。例如，下面的组合是有用的。(a)0的数目(d)＝3，数字数据位的数目(m)＝8，信道位的数目(n)＝17，连接码的数目＝2(d-1)，调制比＝8/19，T_min＝4T，DR＝1.68Tb，且T_max＝13T；(b)d＝4，m＝8，n＝19，连接码数＝3(d-1)，调制比＝8/22，T_min＝5T，DR＝1.82Tb，T_max＝17T。

由于数据通常按字节处理，m设为8。但是它也可以大于或小于8。另外n可以设置为18，T_max也可以设置为14T或15T。

根据上述调制，d-1连接码在从m位数字数据到n(n＞m)位数字调制码的转换中，提供了T_max＝k+1。这实际上与从m位数字数据到(n+d-1)位数字调制码的转换相同。另外，除了上述实施例使用的NRZI之外，任何其它已知的信号处理技术可代替使用。而且，例如本发明的数字调制解调***可与使用磁盘的数据记录1重现设备和数据传输设奋一同使用。

按第二实施例的数字调制解调***将讨论如下。

第一实施例的数字调制***在8到14调制中提供了每个包含14个信道位的两个连续调制码块之间的连接码以将它们合并为数字调制码序列，并进行调制以减少DSV并满足T_min和T_max的给定条件。这实现了实际上将8位数据转换为15位数字调制码的数字调制***。这样，交换间的最小长度T_min将为3×8/15＝1.6T且数字调制码的DR也将是1.6。在上述第一实施例中，如果数据出现在连接码前和后的位位置中的一个或两个有5个或更多连续的。构成模式时，DSV控制可以通过改变连接码前和后的位位置的一个或两个中的位模式进行。但是出现这样位模式的可能性不大。

总的来说，如果存在有相同DR的调制码，则在调制信号波动频率成份中较小的一个从对伺服***的影响以及数据检测的观点看更合适。由于这个原因，第二实施例提供了包括具有最小可能长度的一个位串的DSV控制给数字调制码，该数字调制码如第一实施例所述按8到15的转换率被转换，以使DR＝1.6，增强DSV可控性，减少调制信号的低频成份。

在第二实施例中，包含5位的DSV控制码以给定间隔，如每10字节，提供给数字调制码。DSV控制码cb的位模式的选择按下面将要讨论的一种方式，即使DSV控制码cb后的反和非反(包括两次反转)极性得到控制以减小DSV。

以下的讨论将涉及第一实施例中使用的8到15调制的例子。DSV控制码cb***到数字调制码序列中以便满足作为8到15调制中运行长度的条件，d＝2和k＝11。

DSV控制位模式选择规则1

图15表示DSV根据第二实施例的控制码cb和连接码mb的位模式。上述第一实施例将连接码mb以每14位的间隔***调制码序列以使一个包含b1到b14的14位的块的数据加上连接码mb。这个第二实施例按给定间隔将DSV控制码cb***到调制码序列。为了减小DSV，DSV控制码后的信号波形的极性的反或非反是通过选择DSV控制码的位模式(c1到c5)来完成的。

图16中的表2表示DSV控制码cb的位模式以及位模式选择条件，每个控制码cb包含5位c1到c5，被提供给连接码mb前的调制码。(1)使用DSV控制码的反极性

当信号波形的极性如表2[A]中所示被求反时，DSV控制码cb00100(c3＝1)被***到调制码序列。紧随其后的连接码mb保持为0。作为替代方法，位模式00010(c4＝1)可用作DSV控制码cb。

位模式00100和00010作为DSV控制码的使用，可从象表2的位模式选择条件见到的那样，不依赖于连接码的前和后调制码块的位模式X，因此极性总可以通过那些位模式的使用而被求反。

关于交换间最小长度的研究如下面所示。假设DSV控制码cb由位序列00100构成且前一个调制码块的最后的信道位b14以及后一个调制码块的第一个信道位b1均为1。前调制码块满足d＝2，因为在DSV控制位cb较高阶的位位置的c1和c2两位均为0。同样，后调制码块满足d＝2，因为DSV控制位cb的较低阶的位位置和c4和c5两位均为0。

另外，当位序列00010被用作控DSV控制位cb时，前调制码块满足d＝2，因为DSV控制位cb的较高级的位位置的c1，c2，c3三位均为0。同样，后调制码块也满足d＝2，因为DSV控制位cb的最低有效位位置的c5位和连接码mb均为0。

下面是关于变换间最大长度的研究。当位模式00100被用作DSV控制码cb且EFM被用作m＝8且n＝14的m到n调制表时，前和后调制码块的连续0的最大数目为8。这样，由于在DSV控制码cb较高段的位位置的两位均为0，则前调制码的连续0数目为8+2＝10，满足k＝11。

另一种情况下，当使用位模式0010作为DSV控制位cb时，后调制码块的连续0的数为8+3＝11，满足k＝11。类似，后调制码块的位序列的连续0的数目和连接码mb的那个0的数目为1+1+8＝10，也满足k＝10。

用包含5位00100或00010的位模式作为DSV控制码cb允许信号波形的极性在条件d＝2，和k＝11下反转。(2)使用DSV控制码的极性的解反

当如表2的[B]和[D]所示，需要保持原有极性时，DSV控制码cb的所有位在下面讨论的条件下均设为0。或者，也可以通过设置共有6位的DSV控制码cb中的二位及连接码mb为1来两次改变极性而建立极性的解反。DSV控制码cb的位模式和建立极性解反的条件可有以下三种形式(a)表2中的[B]：当后调制码块的最后两位y(即b13和b14)之一为1且前调制码块的前两位y(即b1和b2)之一为1时，DSV控制码cb和紧随其后的连接码mb均设置为0。图17(a)到17(e)是表示这个情况的例子。图17(a)说明满足表2[B]所示条件的调制码序列的位模式。当表2的[A]所示的极性反转在图17(a)所示调制码序列中进行时，产生图17(b)表示的位模式。另外，当表2[B]所示的极性反转在图17(a)所示调制码序列中进行时，产生图17(c)所示的位模式。图17(b)和17(c)的位模式的波形在经NRZI后示于图17(d)和17(e)中。(b)表2中的[C]：当前调制码块高段位位置的两位b1和b12均为0时，DSV控制码cb由位序列00100构成且紧随其后的连接码mb设为1。在这种情况下，前调制码块的位模式没有给出规定的条件。18(a)到18(e)表示这种情况的例子。图18(a)说明满足表2的[C]所示条件的调制码序列的位模式。当表2的[A]所示的极性反转在图18(a)所示调制码序列中被执行时，产生图18(b)所示的位模式。另外，当表2的[B]所示的极性反转在图18(a)所示调制码序列中被执行时，产生图18(c)所示的位模式。图18(b)和18(c)的位模式波形在经过NRZI后表示在图18(d)和18(e)中。(c)表2的[D]：当前调制码块低段位位置的两位b13和b14均为0时，DSV控制码cb由位序列10010构成且紧随其后的连接码mb设为0。在这种情况下，在调制码块的位模式没有给出规定的条件。19(a)和19(e)表示这种情况的例子。图19(a)说明满足表2的[D]所示条件的调制码序列的位模式。当表2的[A]所示的极性反转在图19(a)所示调制码序列中被执行时，产生图19(b)所示的位模式。另外，当表2的[D]所示的极性反转在图19(a)所示的调制码序列中被执行时，产生图19(c)所示的位模式。图19(b)和19(c)的位模式的波形在经NRZI后表示在图19(d)和19(e)中。

当前调制码块的最后两位b13和b14均为0且后调制码块的第一和第二位b1和b2也均为0时，表2的[C]和[D]所示条件均会遇到。这样，DSV控制码cb和连接码mb可以[C]或[D]所示的位模式构成。

应当注意，只要调制码序列经过表2[B]、[C]和[D]的任一个位变化，它就满足d＝2和k＝11。例如，表2[B]中，出现在DSV控制位cb和连接码mb的连续的0的个数至少为5+1＝6，它满足变换间的最小长度T_min(d＝2)，此外，包括DSV控制码的前后调制码块上位序列和连接码mb的连续0的最大个数为5+1+2＝8，它满足变换间最大长度T_max(k＝11)。对表2[C]和[D]也是如此。

DSV控制位模式选择规则2

图20的表3表示用作DSV控制码cb和连接码mb的位模式。(1)使用DSV控制码的极性反转

表3的[A]所示极性反非的规则和表2的[A]的规则相同，DSV控制码cb由位模式00100(c3＝1)构成且随后的连接码mb总保持为0。(2)使用DSV控制码的极性解反

当需要保持原有极性时，DSV控制码cb的所有位在表3表明的条件下均设置为0。或者，可以通过设置共有6位的DSV控制码cb中的2位以及连接码mb为1来反转极性两次而建立极性解反。DSV控制码cb的位模式和建立极性解反的条件可以有以下五种。(a)表3[B]：为前调制码块以1结束且前调制码块的较高段位位置的b1和b2两位之一为1时，DSV控制码cb和随后的连接码mb均设为0。(b)表3[C]：当后调制码块以1结束且前调制码块的较高段位位置的b1和b2两位均为0时，DSV控制码cb由位模式00100构成且随后的连接码mb设置为1。(c)表3[D]：当前调制码块的较低段的位位置的两位b13和b14为“1，0”且后调制码块以1开始时，DSV控制码cb和随后的连接码mb均设为0。(d)表3的[E]：当前调制码块的较低段位位置的两位b13和b14为“1，0”且后调制码块以0开始时，DSV控制码cb由位序列01001构成且随后的连接码mb设置为0。(c)表3的[F]：当前调制码块较低段的位位置的两位b13和b14为“0、0”时，DSV控制码cb由位序列10010构成且随后的连接码mb设置为0。在这种情况下，后调制码块的位模式没有给出特定的条件。

可以发现，即使调制码序列经过表3的[B]到[F]的任一个位变化，d＝2和k＝11都会满足。例如，表3的[B]中，DSV控制位cb的连续0的个数和连接码mb至少为5+1＝6，它满足变换间最小长度T_min(d＝2)。另外，前后调制码块的最大连续0数目，包括DSV控制码及连接码mb为5+1+1＝7，它满足变换间的最大长度T_max(k＝11)。

调制器

参见图21，表示按第二实施例的调制器。

8位数据按调制表100转换为14个信道位的数据，然后送到数据选择器102，从帧同步码产生器104来的帧同步码提供给数据选择器102，在遇到每帧的头部分时选择帧同步码，而在未遇到再帧的头时选择14信道位数据。

从数据选择器102输出的14信道位数据加到移位寄存器106，在其中进行并行—串行转换。然后，转换后的数据被送到寄存器106和移位寄存器110。14位信道数据也送到移位寄存器112然后进行并行—串行转换。变换后的数据被送到寄存器112和移位寄存器116。寄存器108和114的每个都存贮连接码mb。

控制部分118设计用来限制变换间最小长度T_min和变换间最大长度T_max并决定DSV控制允许状态和位模式控制允许状态。控制单元108监控存于移位寄存器106的调制码块较低段位位置的5位以及存于移位寄存器110的调制码块较高段位位置的5位，并且改变连接码mb前和后两个调制码块的位序列的位模式以限制T_min和T_max。如果5个或更多连续。出现在连接码mb前后，控制单元118决定DSV控制是允许的，且由此输出DSV控制指示标志到移位寄存器117和DSV比较器132，另外，存贮于移位寄存器106、寄存器108和移位寄存器110的调制码序列的位模式被转换成“…100[1]001…”，而存贮在移位寄存器112，寄存器114和移位寄存器116的调制码序列的位模式被转换为“…100[1]000…”或“…000[1]001…”。

DSV控制位产生器120和122产生每个有按照表2或表3的位模式的DSV控制码cb。当每个DSV控制码cb被***调制码序列时，切换开关124和126根据时序电路(未图示)确定的时序，分别连到DSV控制码产生器120和122，以使表2的[A]所示的反转位模式提供给移位寄存器110，而非反转位模式按照表2的[B]到[D]或表3[B]到[F]提供给移位寄存器116。

表2的[B]到[D]或表3的[B]到[F]中位模式的选择是根据来自移位寄存器，寄存器108和移位寄存器110的输入位模式由控制单元118进行的。

算术电路128和130分别决定由移位寄存器110和116提供的位序列的DSV。当控制单元118决定DSV控制允许且当DSV控制码cb被提供时，DSV控制允许条件的DSV控制指示标志提供给移位寄存器116然后加到其数据块。DSV比较器132比较算术电路128和130计算的两个DSV以提供较小的DSV的DSV指示标志给FIFO(先进先出存贮器)134。

存贮于移位寄存器110的位序列被送到移位寄存器136。移位寄存器136的位序列和DSV控制标志一起送到移位寄存器138。当在DSV控制标志表明了在DSV控制码cb***的时延后的DSV控制允许条件时，FIFO 134的DSV标志表明存贮于已进行了解反转位变化的移位寄存器116中的调制码序列位模式有较小的DSV时，模式转换电路140用存贮于移位寄存器138的位模式代替存贮于移位寄存器136的位模式。然后，被替代的位模式送到NRZI转换电路142，在其中进行NRZI转换，产生NRZI信号。然后NRZI信号记录在记录媒体，如盘中或例如通过信道输出。

解调器

参见图2，它表示了第二实施例的解调器，它被设计主要用来完成对图21所示调制顺反向调制操作的。从记录媒体上重现或通过信道传输的信号序列通常包含如上面讨论过的帧同步码。帧同步信号的监控使调制码块和连接码可被找到。

由诸如图21所示调制器记录在盘150的信号可被检测器152检测。然后，检测到的信号被移位并顺序存贮到移位寄存器154，寄存器156，移位寄存器158，寄存器160和移位寄存器162中。寄存器156和160分别存贮连接码mb。在对应于DSV控制码cb的位长度时间内禁止将信号存贮到移位寄存器154，158，162中，这样除了DSV控制码cb外，数据位序列分别存于移位寄存器154，158，和162中。这是因为DSV控制码cb只为DSV控制的目的而提供，且它的位模式与解调无关。

信号转换电路164接收五位，它们包括存贮在移位寄存器154中第三检测到的调制码块的前面两位(即，较高阶位置)b1和b3，存于寄存器156的连接码mb的一位，加上存于寄存器158的中央或第二检测到的调制码块的后面两位(即，较低阶位置)。信号转换电路166接收五位，它们包括存于移位寄存器158中第二个检测到的调制码块的前面两位b1和b3，存于寄存器160的连接码mb的一位，加上存于移位寄存器162的首先检测到的调制码块的后面两位b12和b14。

如果连接码mb为1，信号转换电路164和166的每个监测输入位以将连接码mb左右各三位段转换为下述位模式之一。(1)如果为“000[1]000”，则转换为“001[]100”(2)如果为“100[1]…”，则转换为“000[]…”，且(3)如果为“…[1]001”，则转换为“…[]000”

存于移位寄存器158的14个信道位数据中，中心位位置有10位，首尾2位段由符号转换电路164和166进行符号转换后被提供给调制表168以便将它们解调为8位数据码。然后，通过D-触发器170输出解调后的8位数据码。

虽然在表2和3中的DSV控制码cb被排在连接码mb前面，但它也可以被放在连接码mb后面，这也满足d＝2和k＝11。

下面将讨论第三实施例，它用和上面第二实施例同样的方式，将DSV控制码cb以固定的间隔***调制码序列，以用于DSV控制。但是与第二实施例不同，DSV控制的cb是按4位模式构成的。注意，第三实施例执行和讨论过的第一实施例相同的8-15调制。

DSV控制位模式选择规则

图23表示根据第三实施例的DSV控制码cb和连接码mb的位模式。在上述第一实施例中，以14位间隔把连接码mb***调制码序列，以便使数据块包括b1到b14的14位加上连接码mb，而第三实施例又以给定的间隔把DSV控制码cb***调制码序列。DSV控制码cb后的信号波形的极性反转或非反转是通过选择DSV控制位cb的位模式(c1到c4)以减小DSV来实现。

图24的表4表示DSV控制码cb的位模式，以及它们的位模式选择条件，每个控制码cb包括4位c1到c4，用于在连接码mb前的一个位位置***调制码序列。(1)使用DSV控制码的极性反转

当如表4的[A]所示的信号波形的极性反转时，DSV控制码cb0010(c3＝1)被***到调制码序列。紧随其后的连接码mb总保持0。

使用表的4[A]所示位模式0010的反极性与DSV控制码左右的位模式无关，因此位模式0010的使用允许极性随时反转。

以下进行变换间最小长度T_min(d＝2)的研究。假设具有位模式序列0010的DSV控制码cb被***到调制码序列且前调制码块的最后信道位b14和后调制码块的第一信道位b1均为1。前调制码块满足d＝2，因为DSV控制位较高段位位置的两位c1和c2均为0。同样，后调制码块也满足d＝2，因为DSV控制位的最低有效位C4为0。

接下来，进行变换间最大长度T_max(k＝11)的研究。当位模式0010用作为DSV控制位且EFM表用作为m＝8，n＝14的m到n调制表时，前后调制码块的最大连续0的数目为8。这样，由于DSV控制码cb的前两位均代表0，所以前调制码块的连续0数目为8+2＝10，它满足k＝11。

可以知道，作为DSV控制码cb，包括0010的4位位模式的使用，应该允许在d＝2和k＝11条件下信号的极性被反转。(2)使用DSV控制码的极性非反转

当如表4[B]到[F]所示，极性保持原样时，DSV控制码cb可以由以下三种位模式中任何一种来构成：(a)DSV控制码cb的所有位均设置为0；(b)在5位DSV控制码cb和连接码mb中，任意两位设置为1；且(c)DSV控制码cb和连接码mb之一设置为1，且前调制码块的第三位最低有效位或后调制码块的第三位置为1。

这些逻辑符号的改变引起极性反转两次，于是导致信号波形极性的非反转。给DSV控制码cb提供上述位模式的条件表示在表4[B]到[F]中。(a)表4的[B]

在前调制码块的最后两位b13和b14均为0且后调制码块的开头两位b1和b2也均为0时，DSV控制码cb由位模式100构成且紧随其后的连接码mb由1构成。

图25(a)到25(e)表示上面情况的例子。图25(a)表示对应表4[B]所示条件的位模式。当这个位模式进行表4[A]所示的极性反转时，它得到图25(b)所示的位模式。另外，当图25(a)的位模式进行表4[B]所示的极性非反转时，它得到图25(c)所示的位模式。根据图25(b)和25(c)位模式的NRZI信号的波形分别图示在图25(d)和25(e)中。(b)表4[C]

在前调制码块最后两位b13和b14中的一位为1且后调制码块前五位中任何一位为1时，DSV控制码cb和连接码mb所有位设置为0。

图26(a)到26(e)表示上述情况的例子。图26(a)表示对应于表4[C]所示条件的位模式。当这个位模式经历表4[A]所示的极性反转时，它得到图26(b)所示位模式。另外，当图26(a)所示位模式经历表4[C]所示极性非反转时，它得到图26(c)所示位模式。根据图26(b)和26(c)的位模式的NRZI信号的波形分别图示在图26(d)和26(e)中。(c)表4[D]

当前调制码块最后5位b10到b14中任意一个为1且后调制码块前二位b1和b2之一为1时，DSV控制码cb和连接码mb的所有位均设置为0。(d)表4[E]

当前调制码块最后2位之一为1且后调制码块前五位b1到b5全部为0时，DSV控制位cb由0000构成且紧随其后的连接码mb和后调制码块的第三位均设置为0。

图27(a)到27(e)表示上面情况的例子。图27(a)表示一个满足表4[E]所示条件的位模式。当该位模式经历表4[A]所示的极性反转时，其结果为图27(b)所示位模式。另外，当图27(a)的位模式经历表4[E]所示极性非反转时，其结果为图27(c)所示位模式。根据图27(b)和27(c)的位模式的NRZI信号波形分别表示在图27(d)和27(c)中。(d)表4[F]

在前调制码块最后五位均为0且后调制码块前两位b1和b2之一为1时，DSV控制码cb由1000构成且紧随其后的连接码mb设置为0，前调制码块的第三位b12(最低有放位)设置为1。

图28(a)和28(e)表示上述情况的例子。图28(a)表示满足表4[F]所示条件的位模式。当该位模式经历表4[A]所示极性反转时，它结果为图28(b)所示的位模式。另外，当图28(a)所示位模式经历表4[F]所示的极性非反转时，它结果为图28(c)所示位模式。根据图28(b)和28(c)的位模式的NRZI信号的波形分别表示在图28(d)和28(e)中。

要注意到，表4[B]到[F]所示的任何位变换是保证调制码序列满足了d＝2和k＝11。

调制器

根据第三实施例的调制器基本上和图21所示的第二实施例的相同。其不同之处在于DSV控制码产生器120和122按表4提供DSV控制码cb。

在操作中，当把DSV控制码cb***调制码序列时，定时开关124和126用定时电路(未图示)确定的定时选择切换以将DSV控制码产生器120和122分别接到寄存器110和116上。DSV控制码产生器120提供具有按照表4[A]所示的极性反转位模式的DSV控制码给寄存器110，而DSV控制码产生器122提供具有按照表4[B]到[F]所示的极性非反转位模式的DSV控制码给移位寄存器116，表4的[B]到[F]所示的位模式的选择是由控制单元118根据移位寄存器106，寄存器108，和移位寄存器110的输入位模式来进行的。其它操作和第二实施例中讨论的相同，因此详细的解释这里被忽略的。

解调操作

图29表示基本上按上面讨论的调制操作的逻辑步骤的反序列执行的解调操作。注意DSV控制码以规则的间隔，即每10字节、***到调制码序列中。DSV控制码***其中的调制码序列按图28所示的逻辑步骤解调，而没有DSV控制码的调制码序列则按参见图13所讨论的逻辑步骤解调。图29所示流程图只在步骤200上和图13所示的不同。

在步骤200，当连接码mb被安排在邻接DSV控制码cb时，对一位连接码mb和DSV控制码cb的第一位c1进行异或操作。基于上述结果，进行解调操作。换句话说，表4所示的连接码mb和DSV控制码mb的位模式这样决定是为了允许这样的解调操作能实现。(a)表4的[A]、[C]和[D]

DSV控制码cb的第一位c1和连接码mb均为0(c1＝mb＝0)，且在此(c1和mb)进行的异或结果也为0。这样，前调制码和后调制码均按照14-8调制码表被调制(在步骤200和步骤52是“否定”分支)。(b)表4[B]

DSV控制码cb的第一位c1和连接码mb均为1(c1＝mb＝1)，且进行异或后为0。这样，前调制码和后调制码均按照14-8调制码表被调制(在步骤200和步骤52中的“否定”分支)。(c)表4[E]和[F]

DSV控制码c1的第一位和连接码mb之一为1。这样，进行异或后则为1(在步骤200的“肯定”分支)。具体说，在前调制码块和后调制码块的逻辑符号均不变时(即表4[A]到[D]时，对c1和mb进行异或后为0，而在前调制码块和后调制码块之一的逻辑符号改变时(表4[E]或[F])，对c1和mb异或后为1。

在表4[E]中，连接码mb前的三位b12、b13和b14不为“1，0，0”。因此，从步骤54得到“否定”回答。过程进到步骤58，在其中判断连接码mb后的三位b1、b2和b3是否为001。如果得到“肯定”回答，过程进到步骤60，在其中位63变为0，然后前调制码块在步骤52进行14-8调制。在表4[F]，如果连接码mb前的三位b12，b13和b14为“1，0，0”，则b12位变为0，则前调制码块在步骤52进行14-8调制。

注意，图29的流程图不包括图13中的步骤b2，但对于不包括DSV控制码cb的调制码块，它也可被执行。

解调

图30表示依照第三实施例的解调器，它仅在进一步提供了移位寄存器200，开关202和异或电路204方面与第二实施例不同。

由检测器152检测到的数据顺序地存入移位寄存器154，寄存器156，移位寄存器158，寄存器160和移位寄存器162。在DSV控制码cb被***数据这段时间内，DSV控制码cb得到移位寄存器200中而不是移位寄存器154中。这样，不包括DSV控制码的数据存于寄存器154到162中。

为了进行图29所示的步骤200的操作，切换开关200切换到移位寄存器200和异或电路204以响应从检测器152输出的DSV控制码cb后的连接码mb。这使得连接码mb和DSV控制码cb被输入到计算异或操作的异或电路204中。其结果送到移位寄存器154。这允许分别根据存贮于寄存器156和160的连接码mb的逻辑符号，在符号转换电路164和166中，执行符号转换，而不考虑它们是否紧随DSV控制码之后。具体说，表4中的[E]和[F]所示的反符号转换是根据连接码mb的逻辑符号执行的。

虽然在表4中，DSV控制码cb被在连接码mb之前，但如果DSV控制码cb放在连接码mb之后，则d＝2和k＝10也能满足。

在变换间最大长度T_max和变换间最小长度T_min条件下的DSV控制的自由度随着DSV控制码位数的增加而变大。DSV控制位数增加超过所需时会导致控制冗余。在第二实施例中，DSV控制码cb由5位构成以容易满足变换间最小长度T_min的需要而无需改变前后调制码块的逻辑信号。相反，第三实施例需要改变前后调制码块的逻辑信号以满足T_min的需要，因为DSV控制码包含4位，但从控制冗余的观点看是有用的。

第四实施例描述如下。

首先讨论如图11所示在EFM表中未使用的位模式。由14位组成的满足d2要求的调制码位模式总数为277。在这些位模式中，277-256＝21个位模式在EFM表中未使用。

未使用的位模式可分为以下三类：(a)17位模式，以9个或更多连续的0开始或者以9个或更多个连续0结束，如00000000000000，或10001000000000；(b)3位模式，满足EFM的逻辑符号条件，即从最高有效位位置或到最低有效位位置排列有少于8个连续0，但在两个连续变换1之间的运行长度大于11，如，10000000000010；和(c)1位模式，满足EFM的逻辑符号条件，即从最高有效位位置或到最低有效位位置排列有少于8个连续0，且在两个连续1之间的运行长度小于k＝10，但在EFM表中未使用。

使用代用调制码的DSV控制的基本技术

下面首先讨论利用上面解释的21个未使用位模式作为代用调制码的DSV控制。

当偶数个二进制1出现在8位数据的调制码中时，包含奇数个二进制1的调制码被提供为代用调制码。这允许由调制码块在记录媒体中形成的信号极性(即高、低电平，如磁盘中的凹凸)通过选择原始调制码或代用调制码中的任一个为DSV控制而反转。

具体地，任何具有偶数个1的EFM表中未用的位模式提供为含有奇数个1的EFM码的代用调制码。相反，任何具有奇数个1的EFM表中未用的位模式提为为含有偶数个1的EFM码的代用调制码。因此，具有形成于未用码模式中的代用调制码的转换表的使用允许代用调制码被指定给的8位数据后的调制码序列极性反转。

例如，如果调制码放在连接码mb1和mb2之间，如图31(a)所示，01001001001000，其NRZI信号具有如图31(b)所示的波形。对于该调制码，以9个或更多连续0开始，未用于EFM表的码模式被指定为代用调制码。例如，如果提供了如图31(c)所示的代用调制码00000000001000，则记录信号具有如图31(d)所示的波形。比较图31(a)和31(d)所示波形，可以发现使用代用调制码之后的信号极性被反转了。极性反转出现的原因是图31(a)所示原始调制码包含偶数或4个逻辑符号1，而图31(c)所示代用调制码包含奇数成1个逻辑符号1。

从上可知，每次具有代用调制码被指定的位模式的8位数据出现时，波形极性的控制通过给原始调制码指定包含逻辑符号1，奇偶数上具有与原始调制码相反关系的代用调制码来完成。这样即实现了DSV控制。

下面将根据上面的21种未使用的码模式分类讨论替代技术。

(1)第一种情况，前调制码块以一连串0结尾。

如果前调制码块以一连串0结尾，上面提到的作为代用调制码的任何未用码模式的简单指定，将使调制码序列具有大于k＝10的最大运行长度。

例如，假定前调制码块以多于五个连续0结尾，如图32(a)所示。在这种情况下，如果连接码mb被置为0，则0的运行长度将是101115 16，大于k＝11(T_max 12)。因此，为了限制变换间的最大长度T_max，产生了对执行符号转换的需要。在这种情况下，有用的符号转换可以分为三种位模式，如图32(b)，32(c)和32(d)所示，其在解调操作期间被解调为同样的代用调制码。如果连接码mb是1，且连接位mb前后的两个第三位也是1时，解调为同样的代用调制码是通过改变连接码前和后的第三位位置的位为逻辑符号0来实现的。由如图32(b)、32(c)和32(d)中三种位模式产生的信号波形分别如图32(e)、32(f)和32(g)所示。

如上所述，如果前调制码以一连串0结尾，则利用任何三种位模式中的一种来执行符号转换是可能的。第四实施例利用这一事实，将每个包含多于九个连续0的EFM操作中未使用的调制码指定为EFM表中定义的调制码的代用调制码。注意，在解调操作中，对调制码三种位模式指定为代用调制码的确定可通过识别连续码mb及连接码前、后第三位的逻辑符号来完成。

下面将解释转换位模式的指定。假定上面提到的三种转换位模式中的任何一种被指定为代用调制码，例如，如图31(a)所示的1的数目为偶数的调制码01001001001000。从图32(f)和32(g)可看出，由图32(c)和32(d)所示的转换码模式替代的调制码序列，两者分别以与图31(b)所示信号波形相反的极性结尾。相反，从图32(e)可看出，用图32(b)所示的转换位模式替代的调制位模式以与图31(b)所示信号波形的相同极性结尾。

因此可注意到，将被图32(b)所示的转换码模式…100[1]001…替代的位模式被作为代用调制码指定给其调制码具有奇数个逻辑符号1的八位数据码，且将被图32(c)和32(d)所示转换码模式…000[1]001…和…100[1]000…替代的位模式被作为代用调制码指定给其调制码具有偶数个逻辑符号1的八位数据码。这样便实现了DSV控制。

下面将描述变换间最大长度T_max(k＝11)的条件。当执行图32(d)所示的符号转换时，代用调制码连续0的个数要求小于k＝11。这是由于如果以逻辑符号0开始的代用调制码的连续0的个数大于k+1＝12，那么即使连接位mb是1，调制码序列也不能满足连续0的个数小于k＝11的条件。

在图32(b)和32(c)所示的符号转换中，代用调制码第三位变为逻辑符号1。这样，如果以0开始的代用调制码连续0的个数是k+3＝14，则第三位符号转换使调制码序列满足连续0的个数小于k＝11条件。

下面说明变换间最小长度T_min(d＝2)的条件。当执行图32(b)或32(d)所示的符号转换时，前调制码块最后三位被转换为“1，0，0”。这样，为满足d＝2，需要前调制码具有模式…00000即在较低段的位位置至少有五位是0。当执行图32(c)所示的符号转换时，前调制码最后三位被转换为“0、0、0”，这样，为了满足d＝2，要求前调制码具有模式“…000”即至少最后三位为0。因此，只要前调制码满足上面要求，条件T_min(d＝2)即可满足。

(2)第二种，即前调制码块以逻辑符号1结尾。

在这种情况下，代用调制码也可用任何以9个或更多连续。开始的未用位模式构成。

图33(a)表示连接码mb1前的调制码块以逻辑符号1结尾的例子。连接码mb1后的调制码块被代用调制码00000000001000所替代。这样，信号波形变为如图33(b)所示。在该例中，放在1之间的0的个数(包括连接码mb1)将为11，在k＝11以内。

当前调制码块以1结尾时，为满足k＝11，对于代用调制码具有第一个连续0的个数小于k-1＝10是必要的。满足这种条件的未用位模式在前调制码块以1结尾时可被用作代用调制码。

例如，假定调制码块包含3个(和数)1，并以1个1开始。图33(c)表示这样一个例子，调制码块为10000100001000。在这种情况下，根据上面讨论的图10所示符号转换，连接码mb1的前后两位将为逻辑符号1，因此它们转换为0，同时连接码mb转换为1，如图33(d1)所示。其信号波形如图33(e)所示。

当图33(c)中所示调制码块10000100001000被图33(a)中所示代用调制码00000000001000替代时，将会使信号波形改变，如图33(b)所示。将该信号波形与图33(e)中所示相比较，可发现极性被反转了。这样，极性控制通过选择原始调制码或代用调制码得以实现。注意到在这个例子中，原始调制码和代用调制码均具有奇数个逻辑符号1。

由于上述原因，以0开始的代用调制码要求具有小于k-1＝10个连续的0，作为在前调制码块以1结尾时控制DSV的条件。另外，将原始调制码转换为以1开始的位模式，且利用含有与原始调制码逻辑符号1奇、偶数目相同的代用调制码是必要的。

图34中表5表示了码代用条件，其用于利用9个或更多个连续0开始的EFM中未用位模式提供代用调制码和用干将连接码前后的位转换为四种位模式类型，及表示了将原始调制码用代用调制码替代的位模式条件。

例如，如表5左侧所示，当前调制码以五个或更多连续0结尾时，包括连接码mb的转换位模式为100[1]001。这种情况下，提供八种代用调制码。最高(uppermort)代用调制码00000000010001可以替代包含有偶数个1的调制码。另外，如最右边所示，当前调制码以1结尾时，转换位模式是001[0]000。在这种情况下，提供五种代用调制码。这五种码中最低的代用调制码00000000001000可替代以1开始，含有偶数个1的调制码。

表5提供了当满足k＝11时共27个8位数据码的代用调制码。如果k被设为12或更多，则当包括连接码mb的位串转换为转换位模式100[1]000或001[0]000(表5右边所示)时，将代用调制码提供给进一步增加的8位数据码是可能的。

下面将讨论考虑了后调制码位模式的代用调制码和原始调制码间的关系。作为举例，假定调制码为01000010000010，紧随其后的调制码为00000001001001。在这种情况下，当调制码01000010000010被EFM中未用的位模式00000000010000替代，然后被表5左边所示的位模式100[1]001转换时，一个合成调制码序列将形成于位模式中，如图35(a)示。图35(b)表示了未使用代用调制码的包括原始调制码01000010000010的调制码序列。

如上所述，紧随其后的调制码以七个连续0开始，代用调制码以4个连续0结尾。这样，如果连接码mb2被置为0，则调制码序列具有12个连续0，超过了k＝11。这样为满足T_max(k＝11)，将连接码mb2置为1是必要的，如图35(a)所示。相反，由于如图35(b)所示的原始调制码仅以1个逻辑符号1结尾，连接码mb1被置为0。这将使得调制码序列的0位串在T_max(k＝11)的范围内。注意如果连接码mb2被置为1，d＝2便不能被满足。

将会知道，根据后调制码的位模式，后连接码mb2的逻辑符号在代用调制码被使用和未被使用之间需要被改变。这是很不方便的。这样为了简化后连接码mb2符号转换，代用调制码最后一个0的运行长度与原始调制码的相匹配是合适的。

作为另一举例，假定调制码是以一个1结尾的0100001000001，紧随其后的调制码是以一个1开始的10000100000000。在这种情况下，当调制码0100001000001被EFM中未用的位模式00000000010001替代，且继而被转换位模式100[1]001转换时，合成调制码序列将会以如图35(c)所示的位模式形成，其在连接码mb2前后分别具有两位1。这样，由这两位组成的位串和连接码mb2被置为1如图35(d)所示以满足d＝2。

另外，当原始调制码如图35(e)所示是01000010000010时，连接码mb2的前后两位将不为1且这样连接码mb2被置为0。同样，在这种情况下根据后调制码的位模式，在代用调制码被使用和不使用时，后连接码mb2的逻辑符号要求被改变。为了简化后连接码mb2的符号转换，代用调制码最后部分0的运行长度与原始调制码的相匹配是合适的。

图36中表6表示了将以九个或更多连续0开始的EFM中未用的位模式(即代用调制码)指定为图11中EFM表中包含的调制码。在表6中，指示于每个调制码前的数字代表十进制数的8位数据。例如，当前调制码块以五个或更多个连续0结尾时，以代用调制码00000000010001替代调制码01001000100001(128)是允许的。在这种情况下，转换位模式是100[1]001。

在表6所示例子中，位模式被提供给代用调制码，且调制码的组成使之满足表5所示的条件和代用调制码最后部分0的运行长度与原始调制码的相匹配的条件。

另外，如表6中所示，在调制码开始部分0运行长度都小于2＝k-9。这样如果以8个连续0结尾的前调制码块跟随有以3个或更多个连续0开始的调制码块，则调制码序列将具有大于k＝11的0的数目。这要求连接码设置为1以满足k＝11。每个调制码开始部分0的运行长度限制为小于2＝k-9。然而这便于用代用调制码替代调制码。

用以9或更多个0结尾的未用位模式代替

(1)第一种情况，前调制码块以一连串0结尾。

图37(a)到37(g)对应于图32(a)到32(g)。图37(b)到37(d)表示转换位模式，其提供给一个调制码序列，该调制码序列的位部分串被EFM中未用的以九个或更多个连续0结尾的位模式0010000000000替代。同图32(b)到32(d)一样，转换位模式可以有三种类型，其与图32(b)到32(d0所示的不同仅在于它们替代了包括连接码mb2的七位串，因此这里省略了其解释。

(2)第二种情况，后调制码块以一个1开始。

图38(a)到图38(e)对应于图33(a)到33(e)，并表示了当后调制码块以一个1开始时允许使用的代用调制码。转换位模式提供给包含连接码mb2的三位串。

图39中表7表示了利用EFM中的未用位模式提供代用调制码(其以九个或更多个连续0开始，并将连接码两边的给定位串转换为四种位模式)的码替代条件和原始调制码用代用调制码替代的位模式条件。表7提供了当k＝11满足时共27个8位数据码的代用调制码。

图40中表8表示将以九个或更多个连续0开始的EFM中未用的位模式(即代用调制码)指定给包括在图11的EFM表中的调制码。在表8中，在每个调制码前面指明的数代表8位数据的十进制表示。

在表8所示的例子中，位模式提供给代用调制码使得它们可以满足表7所示的条件和代用调制码开始部分0的运行长度与原始调制码中的相匹配的条件。在每个原始调制码末尾部分0的运行长度限制在小于2＝k-9。

利用未用的位模式的替代满足EFM表条件，即在末尾部分连续0的数目小于八，但在1之间具有的0的运行长度大于11。

满足上述条件的EFM中未用的位模式如下：

(1)10000000000010

(2)01000000000001

(3)10000000000001

由于每个上面未用位模式具有偶数数目个1，这些位模式用作代用调制码来控制DSV，其要求原始调制码分别包含奇数个1。这样，上面的未用位模式提供给包含有奇数个1的调制码。

图41(a)和41(b)表示一个例子，其中代用调制码10000000000010(上面的未用位模式(1))替代了包含有奇数个1的调制码10000000100010(对应于十进制的122)。图41(a)表示了包含原始调制码10000000100010的调制码序列，而图41(b)表示了原始调制码被代用调制码替代了的调制码序列。图41(c)和40(d)分别表示图41(a)和41(b)所示的调制码序列的信号波形。图41(a)到41(d)表示将包含奇数个1的调制码用满足上述条件的代用调制码替代使得信号极性被改变以控制DSV。

代用允许条件

图42(a)表示包含了与图41(b)所示相同的代用调制码10000000000010的调制码序列。根据上面讨论的如图10所示符号转换，连接码mb1，如图42(b)所示，被置为1且连接码mb1前后两位为了限制T_min从1变到了0。作为代用调制码最有放位逻辑改变的结果，调制码序列具有12个连续0。由于这个原因，当k＝11时替代允许条件是前调制码以一个0结尾。如果k设置为大于12，替代允许条件不用限制即可满足。

同样，未用位模式(2)可用作调制码的代用调制码，例如，01000010000001(十进制的147)包含奇数目个1，而当k限制为小于11时，未用位模式(3)1000000000001不能用作调制码，因为它已包含12个连续0。然而，如果k允许大于12，使用位模式(3)作为代用调制码是可能的。

用满足EFM表条件的未用位模式代替，其中，1之间连续0的数目小于10，末尾部分连续0的数目小于8，但不包括在EFM表中。

如前所述，满足上述条件的未用位模式是00100000000001。这种位模式包含两个1且这样可用作包含奇数个1的调制码的代用调制码，例如，00100000100001(十进制的147)而无需限制。

这样根据未用位模式的分类，进一步讨论调制码的替代。如上所述，所有未用位模式和转换位模式可使用或其中仅部分能选择性地使用。但是，代用调制码尽可能指定给EFM表中的数据以提高控制DSV的机会是合理的。这对减少低频成份是很有效的。

调制器

参照图43，表示了根据本发明第四实施例的调制器。

8位数据码输入到表电路310中，在那里它被转换为14信道位的调制码。然后调制码通过数据选择器312进行并行—串行转换后存贮在移位寄存器314中。表电路310输出数据类型信号，它指示表电路310和帧同步码发生器316提供的位类型是否包括代用调制码，要放在连接码前后的位转换模式类型(即，表6和7中的转换位类型)，和表6和7中的代用条件。帧同步码发生器316提供一个帧同步码给数据一帧的引导部分。而后数据类型信号指示帧同步码。

存贮在移位寄存器314中的数据顺序传递给移位寄存器318和320。从数据选择器312输出的调制码也存贮在移位寄存器322中。存贮在移位寄存器322中的数据被顺序传递给移位寄存器324和326。连接码寄存器390a、390b、395a和395b中分别存贮了连接码的逻辑符号。

码替代判断电路321基于数据类型信号和存贮在移位寄存器314和320中的前后调制码块的位模式判断存贮在移位寄存器318中的调制码块能否被替代。如果调制码可以被替代，那么DSV控制指示标志被输出到代用模式转换电路323。代用模式转换电路323响应DSV控制指示标志，用代用调制码替换存贮在移位寄存器324中的调制码，并且在那里存贮一合成的调制码。另外，包含有存贮在连接码寄存器390b和395b中的连接码的存贮在移位寄存器322、324和326中的调制码中位串的任一部分被转换为一个位模式，如上所述。

T_min、T_max，DSV控制电路328转换存贮在移位寄存器318和320中的、出现在连接码寄存器395a中连接码前后的两个调制码的位模式以限制T_min和T_max，并当移位寄存器318和320中的调制码每个具有五个或更多个连续0时，决定DSV控制被允许执行。

另外，T_min、T_max，DSV控制电路329转换存贮在移位寄存器324和326中的、出现在连接码寄存器395b中连接码前后的两个调制码的位模式以限制T_min和T_max，并当移位寄存器324和326中的调制码每个具有五个或更多个连续0时，决定DSV控制被允许执行。

T_min、T_max、DSV控制电路328和329在控制目的上是互不相同的。T_min、T_max、DSV控制电路328确定DSV控制是否可根据用代用调制码替换前的位模式执行，而T_min、T_max、DSV控制电路329确定DSV控制是否可根据用代用调制码替换后的位模式执行。

另外，T_min、T_max、DSV控制电路328和329在DSV控制操作中也各不相同。具体地说，如果在图10中步骤20得到回答为“肯定”，这意谓着转换间的，最大长度T_max超过12或更多，然后控制电路328执行步骤24和26，然而如果连接码前后两个5位段均为00000时，控制电路329执行第28步，如果它们均不为00000时，执行第32或30步。

另外，如果在第20步得到回答为“否定”，控制电路328执行第28步，而如果连接码前后两个5位段均为00000时，控制电路329执行第34步，如果它们均不为00000，则执行第36步。注意为了便于理解，这里省略了第30和32步。

当调制码序列的位模式未改变，且使用原始调制码不可能控制DSV时，控制电路328和329执行同样操作。

图44中表9表示控制电路328和329，根据存贮在移位寄存器318和324中的调制码的结尾部分的0的运行长度和存贮在移位寄存器320和326中的调制码开头部分的0的运行长度的组合的控制操作。控制电路328和329判断连接码前后8位中0的运行长度。

如表9中详细表示，如果DSV控制标志假定为1，意味着DSV可控，控制电路328执行第24步(100[1]000)，第26步(000[1]001)。和第36步(000[1]000)，而控制电路329执行第28步或第34步(100[1]001)。

DSV计算电路330a和330b分别计算移位寄存器320和326提供的调制码的DSV。比较器334通过OR(或)门332接收由码替代确定电路321提供的码替代允许条件指示标志，和由T_min、T_max，DSV控制电路提供的DSV控制允许条件。

比较器334响应这些标志以比较由DSV计算电路330a和330b计算的两个DSV，并将电路330a和330b确定的DSV中较小者的一位指示标志提供给FIFO存贮器36。

在移位寄存器314，318和320中形成的调制码序列与数据类型信号和DSV控制允许标志一起传给存贮器338。当DSV控制标志指示DSV是可控时，符号转换电路340基于约一帧延迟后，FIFO存贮器336的输出，利用代用调制码和(或)转换位模式转换调制码序列。具体地说，当控制电路328确定DSV为可控时，比较器34的结果指示调制码序列应转换为…100[1]001…以减小DSV，符号转换电路340将存贮器38中的调制码序列转换为位模式…100[1]001…以进行DSV控制。

符号转换操作之后，调制码序列传递给NRZI转换电路343以产生NRZI信号。NRZI信号记录在记录媒体(未示出)如盘上或通过信道被发送。

解调器

参照图45，表示了根据第四实施例的一个解调器，其设计用来主要执行一个与上述调制器操作相反的逆调制操作。如上所述的从记录媒体重现或从信道发送的信号序列包括帧同步码。帧同步码的监控使得调制码块和连接码被识别。

被诸如图43所示调制器记录于盘150上的数据信号被检测器352所检测，检测到的数据信号然后顺序移到移位寄存器354，寄存器356和移位寄存器358中并存贮在那里。连接位寄存器380a和380b存贮包含在数据信号中的连接码mb。

符号转换电路360共接收五位，这五位包括存贮在移位寄存器354中的后调制码块的前面两位b1和b3，存贮在连接码寄存器380a中的一位连接码mb，加上存贮在移位寄存器356中的中央调制码块的后面两位b12和b14。另外，符号转换电路362共接收五位，包括存贮在移位寄存器356中的中央调制码块的两位b1和b3，存贮在连接码寄存器380b中的一位连接码mb，加上存贮在移位寄存器358中前调制码块的两位b12和b14。

每个符号转换电路360和362监测输入位，以将连接码mb前后的位转换为任何一种下面的位模式，如果连接码mb代表逻辑符号1。

(1)如果“000[1]000”，则“001[]100”；

(2)如果“100[1]…”，则“000[]…”；和

(3)如果“…[1]001”，则“…[]000”。

另外，每个符号转换电路360和362用连接码mb右边或左边的位模式识别用在调制中的转换位模式类型。

作为所用的转换位模式的类型，下面示有四种位模式。

(1)“100[1]001”

(2)“000[1]001”

(3)“100[1]000”

(4)“001[1]000”或“000[0]100”

符号转换电路360和362分别给代用码解调表电路364提供类b和类f转换位识别信号。

在存贮在移位寄存器356中的14信道位数据中，在中央位位置的10位和在中央10位左右的两位段(已被符号转换电路360和362进行了符号转换，被分别提供给解调表电路366和代用码解调表电路364。如果提供给符号转换电路360和362的这14位码对应于上面讨论的任何一个代用调制码，则代用码解调表电路364基于转换位模式识别信号类型b和类型f解调输入的14位码。相反，如果该14位码不是在任一个代用调制码，则解调表电路366解调输入的14位码为8位数据码，然后，通过一个数据选择器68传递给D触发器70。

上面提到的实施例使用EFM表，然而本发明并不局限于此，并可使用利用n到m调制表，将m位数据码转换为n位数据码(m＜n)，通过P位连接码组合以形成一个调制码序列的***。另外，要求的运行长度d和k可以按需要改变。

另外，上述***使用了一个记录/重现***如光盘***来使用，然而也可用诸如磁带的记录/重现***或数据传送***。另外，代用调制码也并不局限于表6和8所示的那些。

另外，EFM表中未用的位模式可能不必全部使用，可能仅使用其中的一部分。

虽然本发明以最佳实施例的方式被公开以便理解，但应当知道该发明能在不脱离本发明原理的情况下以各种方式实施。因此，本发明应当理解为包含所有可能的实施例和对所示实施例的修改，其可在不脱离本发明原理，如附加权利要求所述下被实施。

Claims

1.一种数字调制方法包括：

数据转换步骤，将m位数据码顺序转换为每个由n个信道位(n＞m)组成的数字调制码，其满足给定的最小变换间隔条件，其中在逻辑符号1间至少放置d个连续的逻辑符号0；

连接码***步骤，在所述数字调制码两个连续块之间***一个d-1位的连接码以形成一个调制码序列，连接码逻辑符号的确定使之满足所述给定的转换间隔条件；

第一转换步骤，将所述调制码序列中所述连接码前后的两个一位段分别转换成逻辑符号0，且如果所述两个一位段均为1，则将所述连接码的任何一位置为逻辑符号1；

第二转换步骤，如果d+1个连续0出现在所述连接码前后的其中一个位串，且2d+1个连续0出现在另一位串，或如果2d+1个连续0出现在所述连接码前后的两个位串，则将所述连接码的任何一位设置为逻辑符号1，并将包括所述2d+1个连续0出现在其上的位串的数字调制码块中所述连接码的第d+1位位置的位转换为逻辑符号1。

2.如权利要求1所述的数字调制方法，其中如果有2d+1个连续0出现在所述连续码前后的两个位串中，则放置在所述连接码前和(或)后的数字调制码块中所述连接码的第d+1位位置的位被置为1以获得给定的DSV(数字总值)。

3.如权利要求1所述的数字调制方法，还包括记录信号产生步骤，其基于所述调制码序列产生一个记录信号；和记录步骤，在给定记录媒体上记录该记录信号。

4.如权利要求3所述的调制方法，其中所述记录信号由NRZI信号形成。

5.如权利要求1的数字调制方法，其中所述调制码序列如下构成(a)数据转换步骤，将m位数据码顺序转换为每个包含n个信道位(n＞m)的数字调制码，其满足给定的量小转换间隔条件，其中在逻辑符号1间至少放置d个连续的逻辑符号0；(b)连接码***步骤，在所述数字调制码的两个连续块之间***P位连接码，连接码逻辑符号的确定使之满足所述给定转换间隔条件；(c)第一转换步骤，将所述调制码序列中所述连接码前后两个1位段分别转换为逻辑符号0，并如果所述两个1位段均为1，则将所述连接码的任何一位置为逻辑符号1；和(d)第二转换装置，如果d+1个连续0出现在所述连接码前后的其中一个位串，且2d+1个连续0出现在另一位串，或如果2d+1个连续0出现在所述连接码前后的两个位串，则将所述连接码的任何一位置为逻辑符号1，并将位于包括出现所述2d+1个连续0的位串的数字调制码块中离连接码第d+1位位置的位转换为逻辑符号1。

6.如权利要求5所述的数字调制方法，其中m是8，n是14，P是1，最小转换间隔对应于d＝2，且DSV控制码包括5位。

7.如权利要求6所述的数字调制方法，其中所述DSV控制码提供步骤，当由所述调制码序列产生的信号波形极性反转时，将离所述连接码第二或第三位位置的DSV控制码的位置为逻辑符号1，而当极性非反转性，所述DSV控制码和所述连接码的位均置为0或将所述DSV控制码或连续码中的两位设置为1。

8.如权利要求5所述的数字调制方法，其中m是8，n是14，P是1，最小转换间隔对应于d＝2，DSV的控制位包括4位。

9.如权利要求8所述的数字调制方法，在所述DSV控制码提供步骤中，当由所述调制码序列产生的信号波形极性反转时，将离所述连接码第二位位置的DSV控制码的位置为逻辑符号1，而当极性非反转时，所述DSV控制码和所述连接码都置为0所述DSV控制码和连接码的一位被设为1，或者将DSV控制码或连接码中的一位置为1，且将所述两个连续的数字调制码块中前块的离最后一位的第三位或者后块的第三位设置为1。

10.如权利要求7所述的数字调制方法，在DSV控制码提供步骤中，基于所述连接码前所述数字调制码两个连续块中其中一个的最后五位及后块的开始五位的逻辑符号判断所述DSV控制码的位模式。

11.如权利要求9所述的数字调制方法，在所述DSV控制码提供步骤中，基于所述连接码前所述数字调制码的两个连续块中其中一个的最后五位及后块的开始五位的逻辑符号判断所述DSV控制码的位模式。

12.一个数字调制装置，其包括：

数据转换装置，将m位数据码顺序转换为每个由n个信道位(n＞m)组成的数字调制码，其满足给定的最小转换间隔条件，其中在逻辑符号1之间至少放置有d个连续逻辑符号0；

调制码产生装置，通过在所述两连续的数字调制块之间提供d-1位连接码，产生一个调制码序列，连接码逻辑符号的确定使之满足所述给定转换间隔条件；

第一调制处理装置，将所述调制码序列中所述连接码前后的两个1位段分别转换为逻辑符号0，且如果所述两个1位段均为1，将所述连接码中的任何一位置为逻辑符号1；

第二调制处理装置，如果d+1个连续0出现在所述连接码前后的其中一个位串上，且2d+1个连续0出现在另一位串上，或者如果2d+1个连续0出现在所述连接码前后的两个位串上，则将所述连接码中的任何一位置为逻辑符号1，并将位于包括所述2d+1个连续0出现在其上的位串的数字调制码块中离连接码第d+1位位置的位转换为逻辑符号1。

13.如权利要求12所述的数字调制装置，其中如果有2d+1个连续0出现在所述连接码前后的两个位串上，则放置在所述连接码前后的数字调制码块中的离所述连接码第d+1位位置一位或两位均置为1以获得给定的DSV(数字总值)。

14.如权利要求12所述的数字调制装置，其中m为8，n为14，d为2，且所述数据转换装置基于在8到14调制中所用的调制表将m位数据码转换为数字调制码。

15.如权利要求12所述的数字调制装置，还包括同步码提供装置，其用来给调制码序列提供一个同步码，所述同步码以一个逻辑模式形成，其包括逻辑符号1和数目超过给定最大转换间隔条件的连续逻辑符号0，其中在逻辑符号1之间至多有k个连续逻辑符号0。

16.如权利要求15所述的数字调制装置，其中所述同步码还包括每个被置为1或0的位。