DE4319389C2 - Anordnung zum Einfügen einer Frequenzkomponente zu eingegebenen n-Bit-Daten - Google Patents
Anordnung zum Einfügen einer Frequenzkomponente zu eingegebenen n-Bit-DatenInfo
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- DE4319389C2 DE4319389C2 DE4319389A DE4319389A DE4319389C2 DE 4319389 C2 DE4319389 C2 DE 4319389C2 DE 4319389 A DE4319389 A DE 4319389A DE 4319389 A DE4319389 A DE 4319389A DE 4319389 C2 DE4319389 C2 DE 4319389C2
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die bekannten Datenumwandlungsverfahren enthalten die
8-10-Umwandlung und eine hierauf beruhende Datenum
wandlungsvorrichtung ist beispielsweise in der japa
nischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift
Nr. H-1-317280 offenbart. Diese Umwandlungsvorrich
tung wandelt gegebene fortlaufende Datenwörter (einge
gebene Datenwörter) in Form digitaler Signale in Ka
nalwörter in Form ausgewählter Kanalcodes um, bevor
die digitalen Daten auf der Informationsspur eines
Aufzeichnungsmediums aufgezeichnet werden, wobei die
Kanalcodes einander unterschiedliche CDS (Codewort-
Digitalsumme) aufweisen. Fig. 1 zeigt eine Tabelle
mit einer Kette von drei Kanalwörtern (C1, C2, C3).
Einer Kette sind 256 (= 2⁸) Datenwörter zugeordnet,
die Zahlen von 0 bis 255 in Dezimalnotation darstel
len. Für jedes Datenwort I(i) enthält jede Kette ein
Kanalwort Cj(i), worin j=1, 2 oder 3 ist. Diese Da
tenwörter enthalten einander unterschiedliche CDS-
Werte. Daher können drei Kanalwörter für ein Daten
wort I(i) verwendet werden.
Die 8-10-Umwandlung enthält zweite Signale mit einer
Trägerwelle von relativ niedriger Frequenz, die auf
die aufgezeichnete Information bezogen sind. Dies
sind Pilotsignale, die als Spurfolgesignale dienen,
welche Informationen über die relative Position des
Leseelements in bezug auf die Informationsspur lie
fern, nämlich über die Spurüberquerungsposition.
Fig. 2 enthält eine Darstellung zur Erläuterung des
ATF (automatisches Spurfinden)-Servoverfahrens des
herkömmlichen 2-Frequenzen-Steuersystems, die die
Spurfolge durch Verwendung der Pilotsignale steuert.
In Fig. 2 sind ein Magnetband 201, eine A-Spur 202,
die einen Plus-Azimuth mit dem darauf aufgezeichneten
Pilotsignal f1 hat, eine B-Spur 203 mit einem Minus-
Azimuth, eine A-Spur 204 mit einem Plus-Azimuth dar
auf aufgezeichneten Pilotsignal f2 und ein B-Kopf 205
mit einem Minus-Azimuth gezeigt.
Der B-Kopf 205 ist ein wenig breiter als die B-Spur
203. Mit dem B-Kopf 205 wiedergegebene Signale sind
Signale von der B-Spur 203 und Übersprechsignale von
den A-Spuren 202, 204 auf beiden Seiten. Wenn die
Spurfolgesteuerung richtig durchgeführt wird, haben
die Übersprechsignale denselben Wiedergabepegel. Un
ter Verwendung dieser Tatsache führt das ATF-Servor
verfahren die Spurfolgesteuerung durch, indem das
Wiedergabesignal durch ein Bandpaßfilter mit der
Durchlaßbandbreite f1 und ein Bandpaßfilter mit der
Durchlaßbreite von f2 geführt wird, wodurch die Pi
lotsignale von f1 und f2 abgetrennt werden, und diese
integriert werden, um die Spurfolge einzustellen, so
daß die Wiedergabepegel durch f1 und f2 gleich wer
den.
Bei der 8-10-Umwandlung werden, um die Pilotsignale
von f1 und f2 in den Datenstrom von Kanalwörtern ein
zufügen, ein Steuersignal entsprechend dem Pilotsi
gnal erzeugt und Kanalwörter werden aus der Tabelle
in Fig. 1 ausgewählt, so daß der Mittelwert der auf
gezeichneten Digitalsignale sich etwa entsprechend
der Änderung der Pilotsignale mit relativ niedriger
Frequenz ändert.
Die 8-10-Umwandlung des herkömmlichen Informations
umwandlungsgerätes erfolgt wie vorbeschrieben. Die
8-10-Umwandlung hat einen Umwandlungs-Wirkungsgrad
von 80%. Obgleich es das Erreichen einer höheren
Aufzeichnungsdichte erforderlich macht, Pilotsignale
zu bilden, die für eine enge Spuraufzeichnung nötig
sind, und den Umwandlungs-Wirkungsgrad weiter zu er
höhen, ist dies schwierig zu erreichen. Der Schalt
kreis für diesen Zweck sollte ebenfalls so klein wie
möglich sein.
Beim ATF-Servoverfahren enthalten die vom B-Kopf 205
wiedergegebenen Signale die auf der B-Spur 203 aufge
zeichneten Signale, die Rauschkomponenten werden,
wenn die Pilotsignale mit den Bandpaßfiltern abge
trennt werden, wodurch sich eine Verschlechterung des
Rauschabstandes bei den Pilotsignalen ergibt.
Die US 4,511,933 beschreibt ein Verfahren zum Posi
tionieren eines Leseelementes relativ zu einer zu
lesenden Spur während der Wiedergabe von einem Auf
zeichnungsträger. Hierzu werden in den Spuren aufge
zeichnete niederfrequente Spurfolgesignale verwendet,
die durch die Gleichstromkomponente des Informations
signals dargestellt sind. Während der Umwandlung des
Informationssignals in Kanalwörter werden diese durch
Hinzufügen zusätzlicher Bits so gebildet, daß die
Gleichstromkomponenten von zwei aus einem Informa
tionswort entstandenen Kanalwörtern einander gleich,
jedoch entgegengesetzt sind. Die Auswahl aus diesen
beiden Kanalwörtern erfolgt abhängig von dem ge
wünschten Spurfolgesignal.
Aus "IEEE Transactions on Consumer Electronics", Vol.
34, No. 3, August 1988, Seiten 597 bis 605, ist ein
Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät für digitale Videoda
ten bekannt, bei welchem für die Kanalmodulation ein
NRZ-I-Code mit einer 8-10-Umwandlung verwendet wird.
Zur Bildung des Spurfolgesignals werden Frequenzkom
ponenten in die codierten Datensignale unmittelbar
eingebettet, so daß ein Code ohne Gleichstromkompo
nenten gebildet wird. Diese Einbettung kann durch
periodische Veränderung des Digitalsummenwertes (DSV)
erfolgen, welcher die integrale Summe der Verschie
denheit von aufeinanderfolgenden 10-Bit-Codewörtern
ist. Als Verschiedenheit wird die Differenz aus der
Anzahl von Einsen und Nullen eines 10-Bit-Wortes an
gesehen, die damit gleich dem DSV dieses Wortes ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zum Ein
fügen eines Signals mit bestimmter Frequenzkomponente
zu eingegebenen digitalen Bit-Daten mit hohem Umwand
lungswirkungsgrad zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die
im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen
Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfin
dungsgemäßen Anordnung ergeben sind aus den Unteran
sprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der
Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Tabelle mit einer Kette von drei
Kanalwörtern (C1, C2, C3),
Fig. 2 eine erläuternde Darstellung des ATF-
Servoverfahrens,
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines ersten Aus
führungsbeispiels der Datenumwand
lungsvorrichtung,
Fig. 4 die Darstellung einer bekannten Daten
kette mit dem Frequenzspektrum der
Pilotsignale,
Fig. 5 das Frequenzspektrum einer modulierten
Datenkette, die durch Datenumwandlung
in der Datenumwandlungsvorrichtung des
ersten Ausführungsbeispiels erhalten
wurde,
Fig. 6 ein Blockschaltbild eines zweiten Aus
führungsbeispiels der Datenumwand
lungsvorrichtung,
Fig. 7 ein Blockschaltbild eines dritten Aus
führungsbeispiels der Datenumwand
lungsvorrichtung,
Fig. 8 die Darstellung der in einen Kurzzeit-
Spektrumanalysator eingegebenen Daten
kette,
Fig. 9 eine bekannte Datenkette, die erfor
derlich ist zur Kompensation der Phase
der Pilotsignale, die von einem be
kannten Datenketten-Generator ausgege
ben wird,
Fig. 10 das Frequenzspektrum einer modulierten
Datenkette, die durch Datenumwandlung
in der Datenumwandlungsvorrichtung des
dritten Ausführungsbeispiels erhalten
wurde,
Fig. 11 ein Blockschaltbild eines vierten Aus
führungsbeispiels der Datenumwand
lungsvorrichtung,
Fig. 12 ein Blockschaltbild eines Datenketten-
Addierers der Datenumwandlungsvorrich
tung nach dem fünften Ausführungsbei
spiel,
Fig. 13(a) das Ausgangssignal des reellen
Ausdrucks einer konstanten Ein
heit des Kurzzeit-Spektrumanaly
sators der Datenumwandlungsvor
richtung nach dem fünften Ausfüh
rungsbeispiel,
Fig. 13(b) die Darstellung eines Steuerver
fahrens für den reellen Ausdruck
von einer konstanten Einheit des
Kurzzeit-Spektrumanalysators der
Datenumwandlungsvorrichtung nach
dem fünften Ausführungsbeispiel,
Fig. 13(c) das Ausgangssignal des imaginären
Ausdrucks von einer konstanten
Einheit des Kurzzeit-Spektrumana
lysators der Datenumwandlungsvor
richtung nach dem fünften Ausfüh
rungsbeispiel,
Fig. 13(d) die Darstellung eines Steuerver
fahrens für den imaginären Aus
druck von einer konstanten Ein
heit des Kurzzeit-Spektrumanaly
sators der Datenumwandlungsvor
richtung nach dem fünften Ausfüh
rungsbeispiel,
Fig. 14 ein Blockschaltbild des Kurzzeit-Spek
trumanalysators der Datenumwandlungs
vorrichtung nach dem fünften Ausfüh
rungsbeispiel,
Fig. 15 ein Blockschaltbild des Aufzeich
nungs/Wiedergabegerätes nach dem sechsten
Ausführungsbeispiel,
Fig. 16 das Frequenzspektrum der Datenkette
mit Pilotsignalen von f1, die als Er
gebnis des simulierenden sechsten
Ausführungsbeispiels ausgegeben wer
den,
Fig. 17 das Frequenzspektrum der Datenkette
mit Pilotsignalen von f2, die als Er
gebnis des simulierenden sechsten
Ausführungsbeispiels ausgegeben wer
den,
Fig. 18 ein Blockschaltbild des Aufzeichnungs
modulationsteils des Aufzeichnungs/-
Wiedergabegeräts nach dem siebenten Aus
führungsbeispiel,
Fig. 19(a) das Frequenzspektrum der Auf
zeichnungssignale, das sich aus
einer Simulation des siebenten Aus
führungsbeispiels ergibt,
Fig. 19(b) das Frequenzspektrum der Auf
zeichnungssignale, das sich aus
einer Simulation des siebenten Aus
führungsbeispiels ergibt,
Fig. 20 ein Blockschaltbild des Aufzeichnungs
modulationsteils des Aufzeichnungs/-
Wiedergabegeräts nach dem achten
Ausführungsbeispiel,
Fig. 21 die Ausbildung des Kurzzeit-Spektrum
analysators,
Fig. 22(a) das Frequenzspektrum der Auf
zeichnungssignale, das sich aus
einer Simulation des achten
Ausführungsbeispiels ergibt,
Fig. 22(b) das Frequenzspektrum der Auf
zeichnungssignale, das sich aus
einer Simulation des achten
Ausführungsbeispiels ergibt,
Fig. 23 ein Blockschaltbild des Aufzeichnungs
modulationsteils des Aufzeichnungs/-
Wiedergabegeräts nach dem neunten
Ausführungsbeispiel,
Fig. 24(a) das Frequenzspektrum der Auf
zeichnungssignale als Ergebnis
einer Simulation des neunten
Ausführungsbeispiels, und
Fig. 24(b) das Frequenzspektrum der Auf
zeichnungssignale als Ergebnis
einer Simulation des neunten
Ausführungsbeispiels.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer Datenumwand
lungsvorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel.
Ein Steuerbit-Addierer 1 addiert ein Steuerbit, 0
oder 1 zu einer eingegebenen Datenkette. Ein I-NRZI-
Modulator 2 führt eine I-NRZI-(überlappte Wechsel
schrift-Invers-)Modulation durch. Ein Datenketten-
Addierer 3 fügt eine bekannte Datenkette mit einem
Frequenzspektrum der Pilotsignale zu I-NRZI-modulier
ten Datenketten mit einer Mehrzahl von Wörtern hinzu. Ein
Kurzzeit-Spektrumanalysator 4 wird zur Spektrumanaly
se von Datenketten verwendet, die vom Datenketten-
Addierer 3 ausgegeben werden. Ein Speicher 5 wird zur
vorübergehenden Speicherung des Ergebnisses der vom
Spektrumanalysator 4 erhaltenen Frequenzanalyse ver
wendet. Ein Vergleichsglied 6 vergleicht die Ergeb
nisse der Frequenzanalyse. Ein Ausgangsselektor 7
wählt das Ausgangssignal auf der Grundlage des Ver
gleichs durch das Vergleichsglied 6 aus. Ein Speicher
8 speichert eine Mehrzahl von I-NRZI-modulierten Da
tenketten.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise beschrieben. Eine
eingegebene Datenkette besteht aus binären Digitalda
ten, 0 oder 1. Es sollen beispielsweise die vorbe
schriebenen eingegebenen Datenketten in 24 Bit-Gruppen
geteilt sein, obwohl das Ausführungsbeispiel nicht
auf dieses Schema beschränkt ist. Ein Wort von 25
Bits wird gebildet, indem ein Bit als das Steuerbit
zu der obigen Datenkette addiert wird. Dieser Prozeß
wird 24-25-Umwandlung genannt. Der Umwandlungs-Wir
kungsgrad dieses Prozesses beträgt 96%, ist daher
höher als 80% im Fall der 8-10-Umwandlung.
Die 24-25-Umwandlung, die in der Lage ist, mit den
Digitaldaten synchronisierte Pilotsignale hinzuzufügen,
wird nachfolgend beschrieben. Es sollen bei
spielsweise die Bitübertragungsfrequenz (Fch)
35,4 MHz und die Frequenz der zu addierenden Pilotsi
gnale (Fp) das 1/150-fache von Fch (236 kHz) betra
gen.
Einer eingegebenen Datenkette wird ein Steuersignal
gegeben, 0 oder 1, das durch den Steuerbit-Addierer 1
zu jeweils 24 Bits hinzugefügt wird. Diese Datenkette
wird in den I-NRZI-Modulator 2 eingegeben, um ein
Ausgangssignal einer I-NRZI-modulierten Datenkette
mit einer Frequenz Fch zu erhalten, in der ein Wort
25 Bits hat.
Andererseits beträgt die gewünschte zu erzeugende
Pilotfrequenz das 1/150-fache von Fch, welche sechs
Wörtern entspricht, die jeweils von 25 Bits gebildet
sind, indem ein Steuerbit zu der angewandten Daten
kette hinzugefügt wird (150/25=6). Während das Steuerbit
(MSB) für sechs Wörter gesteuert wird, wird nämlich
eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Frequenzspek
trums von Fch/150 erforderlich. Zu diesem Zweck wird
beim ersten Ausführungsbeispiel ein Spektrum von
Fch/150 mit einer später beschriebenen Vorrichtung
erhalten für alle 2⁶ (64) Kombinationen von 0 und 1
der Steuerbits (6 Bits), die zu einer Periode des
Pilotsignals hinzugefügt werden, und das Spektrum wird im
Speicher 8 gespeichert. Dann wird aus den obigen 64
Kombinationen eine modulierte Datenkette von sechs
Wörtern mit der höchstens Potenz von Fch/150 erhalten
und an den Ausgang gegeben, wodurch Pilotsignale er
zeugt werden, die mit den digitalen Daten synchroni
siert sind.
Die Vorrichtung zum Erhalten der Potenz von Fch/150
wird nachfolgend im einzelnen beschrieben. Der Daten
ketten-Addierer 3 akkumuliert eine Gruppe von 2⁶ (64)
modulierten 6-Wort-Datenketten von der ersten modu
lierten Datenkette von 150 Bits, die vom I-NRZI-Modu
lator 2 moduliert ist, nachdem alle Steuerbits für
sechs Wörter im Steuerbit-Addierer 1 auf 0 gesetzt
wurden, bis zu vierundsechzigsten modulierten Daten
kette von 150 I-NRZI-modulierten Bits, nachdem alle
Steuerbits für sechs Wörter auf 1 gesetzt wurden.
Weiterhin wird im Datenketten-Addierer 3 eine bekann
te 150 Bit-Datenkette mit dem Frequenzspektrum des
Fch/150-Pilotsignals zu der modulieren Datenkette in
der Einheit von sechs Wörtern hinzugefügt, die der vor
beschriebenen I-NRZI-Modulation unterworfen ist. Für
die vorerwähnte bekannte Datenkette können Signale
mit der Variationsperiode von DSV (Digitalsummenva
riation), die entsprechend der Periode der Pilotsi
gnale gesteuert wird, verwendet werden. Fig. 4 zeigt
ein Beispiel einer bekannten hinzuzufügenden Datenket
te.
300 Bits (modulierte Datenkette von sechs Wörtern +
150 Bits der bekannten Datenkette) der auf diese Wei
se erzeugten 64 Kombinationen werden aufeinanderfol
gend in den Kurzzeit-Spektrumanalysator 4 eingegeben,
um das Frequenzspektrum der Pilotsignale zu analysie
ren. Um die Pilotsignal-Frequenzkomponente von
35,4 MHz/150 mit dem FIR-Filter aus der Datenkette
von 35,4 Mbps herauszuziehen, sind wenigstens 150
Anzapfungen erforderlich, und, um mit einer engeren
Bandbreite herauszuziehen, ist weiterhin eine mehr
fache Anzahl der 150 Anzapfungen erforderlich. Daher
wird die Anzahl der Anzapfungen des Kurzzeit-Spek
trumanalysators auf 300 eingestellt entsprechend zwei
Perioden der Pilotsignale in diesem Ausführungsbei
spiel.
Die Kurzzeit-Frequenzanalyse ist durch die nachfol
gende Gleichung (1) definiert:
worin x die eingegebenen Daten (zugeführte Datenket
te) und h die Impulsreaktion des FIR-Filters darstel
len. Die Frequenz der Analyse wird bestimmt durch den
Phasenausdruck e-j ω rT, die wie folgt entsprechend der
Eulerschen Formel gedehnt werden kann:
e-j ω rT = cos(ωrT)-jsin(ωrT).
Unter der Annahme, daß die Pilotfrequenz konstant
ist, sind der reelle Ausdruck h(nT-rT)cos(ωrT) und
der imaginäre Ausdruck h(nT-rT)sin(ωrT) an jeder An
zapfungskonstanten, wenn die Pilotfrequenz analysiert
wird. Die Potenz des Frequenzspektrums ist gegeben
durch die Quadratwurzel der Summe des quadrierten
reellen Ausdrucks und des quadrierten imaginären Aus
drucks. In der Schaltung nach diesem Ausführungsbei
spiel wird der Quadratwurzel-Schaltkreis weggelassen,
da nur die Energie verglichen wird.
Da 64 Arten des Frequenzspektrums der Pilotsignale,
die vom Kurzzeit-Spektrumanalysator 4 auf der Grund
lage des FIR-Filters von 300 Anzapfungen berechnet
wurden, ausgegeben werden, werden sie im Speicher 5
gespeichert. Alle diese Ergebnisse werden in das Ver
gleichsglied 6 eingegeben und die Datenkette mit dem
größten Energiespektrum wird aus den 64 modulierten
Datenketten, die im Speicher 8 gespeichert sind, vom
Ausgangsselektor 7 ausgewählt und zum Ausgangssignal
hinzugefügt.
Der obige Vorgang wird wiederholt, um die Daten auf
einanderfolgend umzuwandeln. Fig. 5 zeigt das Fre
quenzspektrum der modulierten Datenkette, nachdem sie
durch die Datenumwandlungsvorrichtung nach dem ersten
Ausführungsbeispiel der Datenumwandlung unterzogen
wurde. Es kann nachgewiesen werden, daß Pilotsignale
von etwa 23dB durch den vorbeschriebenen Vorgang hinzugefügt
werden können.
Obgleich bei der Beschreibung dieses Ausführungsbei
spiels angenommen wurde, daß 64 Muster von modulier
ten Datenketten im Datenketten-Addierer 3 akkumuliert
werden, kann ein gleichartiges Ergebnis auch erhalten
werden, indem bekannte Datenketten mit jeweils 150
Bits im Datenketten-Addierer 3 aufeinanderfolgend zu
der modulierten 6-Wort-Datenkette hinzugefügt werden,
welche aus dem I-NRZI-Modulator 2 ausgegeben wird,
wobei die Ergebnisse in den Kurzzeit-Spektrumanalysa
tor 4 eingegeben und das Frequenzspektrum der erfaß
ten Pilotsignale im Speicher 5 gespeichert werden,
während die modulierte 6-Wort-Datenkette nur im Spei
cher 8 akkumuliert wird.
Da beim ersten Ausführungsbeispiel eine Datenkette
erzeugt wird, indem ein Steuerbit zu einer eingegebenen
k-Bit-Datenkette hinzugefügt wird, um das Pilotsignal
hinzuzufügen, kann eine Wirkung der Erhöhung des Um
wandlungs-Wirkungsgrades erhalten werden.
Fig. 6 zeigt den Schaltungsaufbau der Datenumwand
lungsvorrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Die gleichen Schaltungsteile wie beim
ersten Ausführungsbeispiel sind mit den gleichen Be
zugszahlen wie in Fig. 3 versehen und auf ihre Be
schreibung wird hier verzichtet. Es sind weiterhin
ein eine Koeffizienteneinheit verwendender Kurzzeit-
Spektrumanalysator 9 und Koeffizienteneinheiten 10,
11 gezeigt.
Die Arbeitsweise wird nun beschrieben. Ein FIR-Fil
terteil des Spektrumanalysators 9 ist mit 150 Anzap
fungen der ersten Halbzählung von der Eingangsstufe
der 300 Anzapfungen des Kurzzeit-Spektrumanalysators
4 beim ersten Ausführungsbeispiel versehen. Modulier
te Datenketten des I-NRZI-Modulators 2 sind modulier
te Datenketten auf der Grundlage der Einheit von
sechs Wörtern in gleicher Weise wie beim ersten Aus
führungsbeispiel, welche 64 Arten enthalten, die
durch Anwendung der I-NRZI-Modulation erzeugt werden,
während die Steuerbits (6 Bits) Bit für Bit von ins
gesamt 0 bis insgesamt 1 geändert werden, und sie
werden aufeinanderfolgend im Speicher 8 gespeichert,
während sie zur gleichen Zeit direkt in den Kurzzeit-
Spektrumanalysator 9 eingegeben werden, um dadurch
die erste Hälfte von 150 Anzapfungen zu berechnen,
die den modulierten Daten von sechs Wörtern entspre
chen. Den 150 Anzapfungen der zweiten Hälfte des FIR-
Filters des Kurzzeit-Spektrumanalysators 4 nach dem
ersten Ausführungsbeispiel sind hierzu entsprechende
bekannte Datenketten zugeordnet, und diese sind die
gleichen Daten in bezug auf die 64 Arten von modu
lierten Datenketten.
Somit werden 150 Anzapfungen in der zweiten Hälfte
der in Fig. 4 gezeigten Datenketten nach dem ersten
Ausführungsbeispiel zuvor berechnet, vorausgesetzt,
daß die Koeffizienteneinheiten 10 und 11 zu dem be
rechneten Ergebnis von 150 Anzapfungen in der ersten
Hälfte hinzugefügt werden, um dadurch die Quadratsumme zu
erhalten. Demgemäß ist das Ergebnis der Berechnung
ähnlich dem des ersten Ausführungsbeispiels und das
Frequenzspektrum der Pilotsignale kann erhalten wer
den. Die Werte der wie vorbeschrieben erhaltenen
Spektren werden in gleicher Weise wie beim ersten
Ausführungsbeispiel im Speicher 5 gespeichert, wäh
rend die Spektrumwerte entsprechend den 64 Mustern
von Datenketten im Vergleichsglied 6 verglichen wer
den, um die modulierte Datenkette aus dem Speicher 8
auszuwählen, die den größten Spektrumwert hat.
Da die Anzahl der Anzapfungen des Kurzzeit-Spektrum
analysators vermindert wird durch Berechnung der Da
tenketten mit Frequenzkomponenten der Pilotsignale,
um die Koeffizienten wie beschrieben im zweiten Aus
führungsbeispiel zu erhalten, kann der Schaltungsauf
wand des Spektrumanalysators reduziert werden, ohne
daß die Fähigkeit der Erfassung des Pilotsignalspek
trums herabgesetzt wird.
Fig. 7 zeigt den Schaltungsaufbau der Datenumwand
lungsvorrichtung entsprechend dem dritten Ausfüh
rungsbeispiel der Erfindung. Die gleichen Schaltungs
teile wie beim ersten Ausführungsbeispiel sind mit
denselben Bezugszahlen versehen wie in Fig. 3 und auf
ihre Beschreibung wird verzichtet. Ein Generator 12
für bekannte Datenketten erzeugt eine Mehrzahl von
bekannten Datenketten mit dem Frequenzspektrum der
Pilotsignale von verschiedenen Phasen. Eine Phasen
steuervorrichtung 13 steuert die Phase der Pilotsi
gnale.
Das Ziel des dritten Ausführungsbeispiels ist die
Steuerung des Steuerbits von kurzen I-NRZI-modulier
ten Datenketten, die nicht länger sind als eine Peri
ode der Pilotsignale, und die Erzeugung von Pilotsi
gnalen. In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Vor
richtung zur Erzeugung von Pilotsignalen aus modu
lierten Datenketten von einem Wort (25/150=1/6 Peri
oden). Die Größe des Steuerbits, das zur Erzeugung
von Pilotsignalen zur modulierten Datenkette hinzugefügt
wird, beträgt 1 Bit, und die modulierte Datenkette
wird aus 2¹ (2) Möglichkeiten ausgewählt.
Damit die Arbeitsweise des dritten Ausführungsbei
spiels leichter verständlich ist, wird ein Überblick
über den Vorgang der Erzeugung der Pilotsignale unter
Verwendung der Kurzzeit-Spektrumanalyse gegeben. Es
wird angenommen, daß die in Fig. 8 gezeigte Datenket
te in den Kurzzeit-Spektrumanalysator nach dem ersten
Ausführungsbeispiel eingegeben wird. Die in Fig. 8
gezeigte Datenkette besteht aus einer Wortkette der
Datenkette A und der Datenkette B von Fig. 4 mit den
CDS-Werten +3 bzw. -3, wobei 25 Bits ein Wort bilden
und DSV periodisch zwischen 0 und -9 variiert. Demge
mäß wird ein starkes Spektrum entsprechend der DSV-
Variationsperiode aus der Datenkette erhalten, das
als das Pilotsignal verwendet werden kann.
In den Kurzzeit-Spektrumanalysator mit 300 Anzapfun
gen wird zur Zeit t0 eine 12-Wort-Datenkette, die
durch die Datenkette 1 in Fig. 8 dargestellt ist,
eingegeben. Die Beziehung zwischen der Datenkette 1
und den Daten jedes Teils von 300 Anzapfungen ent
spricht zwei Perioden von Pilotsignalen (Fch/150),
welche mit -90° beginnen und mit -90° enden, und die
Phase unterscheidet sich um 60° bei jedem Wort. Wenn
solche Daten eingegeben werden, hat natürlich das
Spektrum von Fch/150, das vom Kurzzeit-Spektrumanaly
sator 4 ausgegeben wird, einen sehr großen Wert.
Dann wird eine Wortperiode später, zur Zeit t1, eine
durch die Datenkette 2 dargestellte Datenkette, die
mit -30° beginnt und mit -30° endet, in den Kurzzeit-
Spektrumanalysator 4 eingegeben. Das von diesem aus
gegebene Spektrum von Fch/150 hat einen großen Wert
ähnlich dem zur Zeit t0. Wenn die Datenkette entspre
chend zwei Perioden des Pilotsignalzyklus, welche die
Phase um 60° für jede Wortperiode gewinnt, in der
gleichen Weise wie vorstehend in den Kurzzeit-Spek
trumanalysator 4 eingegeben wird, wird ein Ausgangs
spektrum von Fch/150 mit einem sehr großen Wert ähn
lich dem zur Zeit t0 erhalten. Was hier festgestellt
werden sollte, ist die Tatsache, daß das Ausgangs
spektrum von Fch/150 immer einen sehr großen Wert
hat. Durch Verwendung dieser Eigenschaft kann eine
Datenkette (modulierte Datenkette) mit den Pilotsi
gnalen in dem nachfolgenden beschriebenen Verfahren
erzeugt werden.
Fig. 9 zeigt ein Beispiel bekannter Datenketten, die
erforderlich sind zum Kompensieren der Phase von Pi
lotsignalen, die vom Generator 12 für bekannte Daten
ketten ausgegeben werden. Zur Zeit t0 wird die be
kannte Datenkette 1 (elf Wörter A, A, A, B, B, B, A,
A, A, B, B) gemäß Fig. 9 bei T26 bis T300 des Kurz
zeit-Spektrumanalysators 4 eingegeben, während die
entsprechende Mehrzahl von modulierten Daten (zwei
Arten von modulierten Daten, die der I-NRZI-Modula
tion durch Hinzufügen des Steuerbits 1 oder 0 unterwor
fen sind), die in T1 bis T25 umzuwandeln sind, ein
gestellt wird, und das Spektrum von Fch/150 wird er
halten, um die modulierten Daten einzustellen, welche
den größten Wert als MDt0 ergeben. Eine andere Wort
periode später zum Zeitpunkt t1 wird die bekannte
Datenkette 2 (elf Wörter A, A, B, B, B, A, A, A, B,
B, B) bei T26 bis T300 des Kurzzeit-Spektrumanalysa
tors 4 eingegeben, während die entsprechende Mehrzahl
von modulierten Daten (zwei Arten von modulierten
Daten, die der I-NRZI-Modulation durch Hinzufügen der
Steuerbits 1 oder 0 unterworfen sind), die folgend
den obigen modulierten Daten in T1 bis T25 umzuwan
deln sind, und das Spektrum von Fch/150 wird erhal
ten, um die modulierten Daten einzustellen, welche
den größten Wert als MDt1 ergeben. Weiterhin wird
eine andere Ein-Wortperiode später zum Zeitpunkt t2
die bekannte Datenkette 3 (elf Wörter A, B, B, B, A,
A, A, B, B, B, A) bei T26 bis T300 des Kurzzeit-Spek
trumanalysators 4 eingegeben, während die entspre
chende Mehrzahl von modulierten Daten (zwei Arten von
modulierten Daten, die der I-NRZI-Modulation durch
Hinzufügen des Steuerbits 1 oder 0 unterworfen sind,
die folgend den obigen modulierten Daten in T1 bis
T25 umzuwandeln sind, und das Spektrum von Fch/150
wird erhalten, um die modulierten Daten einzustellen,
welche den größten Wert als MDt2 ergeben.
In gleicher Weise werden bekannte Datenketten 4, 5, 6
und so weiter mit der Phasenverschiebung um 60° für
jedes Wort aufeinanderfolgend bei T26 bis T300 einge
geben, während die modulierten Daten ausgewählt wer
den, welche den größeren Wert des Fch/150-Spektrums
von der Mehrzahl modulierter Daten ergeben, die den
obigen modulierten Daten folgen, die bei T1 bis T25
eingegeben werden, und die ausgewählten Datenketten
als MDt3, MDt4, MDt5 und so weiter gesetzt.
Es ist auch aus Fig. 9 ersichtlich, daß die ausge
wählten modulierten Daten MDt0, MDt1, . . ., MDt5 und
so weiter, die das größte Spektrum von Fch/150 zum
jeweiligen Zeitpunkt ergeben, Datenketten sind, die
auch in der Phase kompensiert sind. Daher wird dies
so verstanden, daß ein Pilotsignalspektrum mit star
ken Fch/150 aus den modulierten Datenketten, die aus
gewählt wurden, erhalten wird.
Unter Beachtung der vorstehenden Erläuterung wird die
Arbeitsweise des dritten Ausführungsbeispiels nach
folgend beschrieben. Der Generator 12 für bekannte
Datenketten gemäß Fig. 7 hält die sechs Arten von
Datenketten gespeichert, die jede elf Wörter der be
kannten Datenketten 1 bis 6 gemäß Fig. 9 enthalten.
Diese bekannten Datenketten werden wiederholt in den
Datenketten-Addierer 3 eingegeben in der Reihenfolge
bekannter Datenketten 1, 2, 3, 4, 4, 5, 6, 1, 2 und
so weiter für jede Wortperiode unter der Leitung der
Phasensteuervorrichtung 13. Die bekannten Datenketten
1 bis 6, die in den Datenketten-Addierer 3 eingegeben
werden, sind so gebildet, daß sie T26 bis T300 ent
sprechen, wenn sie in den Kurzzeit-Spektrumanalysator
4 eingegeben werden. Der Datenketten-Addierer 3 und
der Speicher 8 halten zwei Arten von Datenketten, zu
denen im Steuerbit-Addierer 1 1 oder 0 hinzugefügt wurde,
um ein Wort zu erhalten, das aus 25 Bits besteht und
nach der Modulation im I-NRZI-Modulator 2 eingegeben
wurde.
Die modulierten Datenketten, die in den Datenketten-
Addierer 3 eingegeben werden, sind so gebildet, daß
sie T1 bis T25 entsprechen, wenn sie in den Kurzzeit-
Spektrumanalysator 4 eingegeben werden. Daher enthält
der Datenketten-Addierer 3 zwei Sätze von Datenket
ten, nämlich die Datenketten entsprechend 300 Anzap
fungen, die erhalten wurden durch Hinzufügen jeder be
kannten Datenkette zu der modulierten Datenkette, die
I-NRZI-moduliert wurde durch Setzen von 0 für MSB,
und die Datenketten entsprechend 300 Anzapfungen, die
erhalten wurden durch Hinzufügen jeder bekannten Daten
kette zu der modulierten Datenkette, die I-NRZI-modu
liert wurde durch Setzen von 1 für MSB. Die obigen
zwei Arten von Datenketten werden aufeinanderfolgend
in den Kurzzeit-Spektrumanalysator 4 eingegeben, wäh
rend des Fch/150-Spektrum durch die Vorrichtung nach
dem ersten Ausführungsbeispiel im Speicher 5 ge
speichert wird, ihre Größe wird im Vergleichsglied 6
verglichen und die modulierte Datenkette mit dem
größten Fch/150 wird unter der Leitung des Ausgangs
selektors 7 vom Speicher 8 ausgewählt und ausgegeben.
In gleicher Weise werden zwei Arten von 300 Bit-Da
tenketten, die erhalten wurden durch Hinzufügen einer
modulierten 1-Wort-Datenkette, die I-NRZI-moduliert
wurde durch Setzen des Steuerbits auf 1 oder 0, zu
der bekannten 11-Wort-Datenkette, welche die Phase um
60° gewinnt, über den Datenketten-Addierer 3 in den
Kurzzeit-Spektrumanalysator 4 eingegeben. Dann wird
das Fch/150-Spektrum jeder Datenkette erhalten und
die modulierte Datenkette mit dem größeren Wert wird
vom Speicher 8 ausgegeben, demgemäß werden die Daten
aufeinanderfolgend umgewandelt. Das vorstehende Ver
fahren ermöglicht die Erzeugung von Pilotsignalen,
die mit den Digital-modulierten Daten synchronisiert
sind, indem das 1 Bit-Steuerbit so gesteuert wird,
daß es zum MSB jedes Wortes hinzugefügt wird. Fig. 10
zeigt das Frequenzspektrum der modulierten Datenket
te, die erhalten wurde durch Simulieren des Datenum
wandlungsverfahrens nach dem dritten Ausführungsbei
spiel und Umwandeln der Daten. Es wird durch diese
Simulation bestätigt, daß Pilotsignale von etwa 23dB
hinzugefügt werden können. Dies führt zu einem Ergebnis,
das im wesentlichen gleich dem in Fig. 5 gezeigten
ist. Dadurch ist es möglich, die Anzahl der Berech
nungen des Kurzzeit-Frequenzspektrumanalysators stark
zu reduzieren, ohne daß die Leistung verschlechtert
wird.
Wie vorbeschrieben ist, kann nach dem dritten Ausfüh
rungsbeispiel die für die Frequenzanalyse erforderli
che Anzahl von I-NRZI-modulierten Datenketten in gro
ßem Maße reduziert werden, ohne daß die Leistung ver
schlechtert wird, wodurch die Anzahl der Frequenzana
lysen reduziert wird.
Fig. 11 den Schaltungsaufbau der Datenumwandlungsvor
richtung nach dem vierten Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Die gleichen Schaltungsteile wie beim vor
hergehenden Ausführungsbeispiel weisen die gleichen
Bezugszahlen auf und auf ihre Beschreibung wird ver
zichtet. Ein Kurzzeit-Spektrumanalysator 14 verwendet
eine Mehrzahl von Koeffizienteneinheiten und weiter
hin sind Koeffizientenauswahlschalter 15, 16 vorgese
hen.
Es wird nun die Arbeitsweise beschrieben. Sechs Arten
von bekannten Datenketten, die jede aus elf Wörtern
mit Phasen, die jeweils um 60° voneinander verschie
den sind, bestehen, und die vom Generator 12 für be
kannte Datenketten gemäß dem dritten Ausführungsbei
spiel nach Fig. 7 ausgegeben wurden, werden vorher
berechnet entsprechend 275 Anzapfungen des Kurzzeit-
Spektrumanalysators mit Ausnahme der vorigen 25 An
zapfungen wie beim zweiten Ausführungsbeispiel, und
als die Koeffizienten in den Koeffizienteneinheiten
10 und 11 gespeichert. Diese werden Koeffizientenein
heiten mit sechs verschiedenen Phasen. Durch aufein
anderfolgende Auswahl von diesen mit Hilfe der
Koeffizientenauswahlschalter 15 und 16 zu jeder Zeit, zu
der eine Datenumwandlung von ein Wort durchgeführt
wird, wird eine Datenumwandlung gleichartig zu der
nach dem dritten Ausführungsbeispiel aufeinanderfol
gend durchgeführt.
Demgemäß wird beim vierten Ausführungsbeispiel der
Schaltungsaufwand für den Kurzzeit-Spektrumanalysator
in großem Maße reduziert und die Anzahl der Berech
nungen kann beträchtlich verringert werden ohne Ver
schlechterung der Leistung.
Fig. 12 zeigt den Schaltungsaufbau des Datenketten-
Addierers der Datenumwandlungsvorrichtung gemäß dem
fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Ziel
dieses Ausführungsbeispiels ist die Reduzierung des
Schaltungsaufwandes und der Anzahl der Berechnungen
mittels des Datenketten-Addierers 3 und des Kurzzeit-
Spektrumanalysators 4. In der nachfolgenden Beschrei
bung wird der Schaltungsaufbau des Datenketten-Addie
rers und des Kurzzeit-Spektrumanalysators betont.
Es wird angenommen, daß die Anzahl der Anzapfungen
des Kurzzeit-Spektrumanalysators 4 ungeradzahlig ist.
Obgleich sie hier beispielhaft mit 301 angenommen
ist, ist das Ausführungsbeispiel nicht auf diese An
ordnung beschränkt. Wenn die Spektrumanalyse der Pi
lotsignale von Fch/150 mit diesem Kurzzeit-Spektrum
analysator durchgeführt wird, zeigen die Absolutwerte
des reellen Ausdrucks h(nT-rT)cos(ωrT) und des imagi
nären Ausdrucks h(nT-rT)sind(ωrT) des Kurzzeit-Spek
trumanalysators 4 eine bilaterale Symmetrie in bezug
auf die Mitte (150ste Anzapfung) aller Anzapfungen.
Weiterhin wird durch den Datenketten-Addierer 3 eine
bekannte Datenkette mit dem Frequenzspektrum der Pi
lotsignale hinzugefügt, so daß das mittlere Bit (d13:
13tes Bit) der zwei modulierten Datenketten von einem
Wort gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel mit der
mittleren Anzapfung des Kurzzeit-Spektrumanalysators
4 überlappt. Dieser Vorgang ist in Fig. 12 gezeigt.
Die bekannte Datenkette wird zu der modulierten Kette
von einem Wort hinzugefügt, während die Phase durch die
Phasensteuervorrichtung 13 kompensiert wird. Die im
Datenketten-Addierer 3 erzeugte Datenkette von 301
Bits wird in den Kurzzeit-Spektrumanalysator 4 einge
geben, der 301 Anzapfungen aufweist, in welchem sie
einer Frequenzanalayse unterzogen wird, wobei das
Ergebnis im Speicher 5 gespeichert und seine Größe im
Vergleichsglied 6 verglichen wird und unter der Lei
tung des Ausgangsselektors 7 wird eine modulierte
Datenkette mit größerem Fch/150-Spektrum aus dem
Speicher 8 ausgewählt und ausgegeben. Die Datenum
wandlung wird durch Wiederholen dieses Vorgangs
durchgeführt.
Da der Kurzzeit-Spektrumanalysator 4 zu dieser Zeit
eine bilaterale Symmetrie des reellen Ausdrucks und
des imaginären Ausdrucks in bezug auf die Mitte
(T151) aller Anzapfungen zeigt, kann die konstante
Einheit des reellen Ausdrucks und des imaginären Aus
drucks gemeinsam für die linke und die rechte Seite
verwendet werden, wodurch es möglich ist, die Anzahl
der Koeffizienteneinheiten zu reduzieren. Um die Be
schreibung des Kurzzeit-Spektrumanalysators zu ver
einfachen, werden Anzapfungen entsprechend den be
kannten Datenketten wie im vierten Ausführungsbei
spiel durch Koeffizienteneinheiten ersetzt, und die
Anzahl von Anzapfungen des FIR-Filters wird als 25
Bits (T139 bis T163) angenommen. Die folgende Be
schreibung geht von diesen Bedingungen aus.
Die in den Kurzzeit-Spektrumanalysator 4 eingegebene
Datenkette besteht aus digitalen Daten mit binären
Pegeln, 0 oder 1, und die Anzahl von Berechnungen der
konstanten Einheit kann reduziert werden durch Be
rechnen bevor die konstante Einheit für zwei Sätze
von Daten verwendet wird, die dieselbe konstante Ein
heit benutzen. Dieser Vorgang wird unter Bezug auf
Fig. 13 beschrieben, welche die Werte des reellen
Ausdrucks und des imaginären Ausdrucks des Kurzzeit-
Spektrumanalysators 4 illustriert sowie das Steuer
verfahren, wenn jeder Ausdruck gemeinsam verwendet
wird. Der Fall des reellen Ausdrucks ist in Fig.
13(a), (b) und der Fall des imaginären Ausdrucks ist
in Fig. 13(c), (d) dargestellt. Es wird auch ange
nommen, daß die 25 Anzapfungen von T139 bis T163 d1
bis d25 in Fig. 13 entsprechen. Im Fall des reellen
Ausdrucks sind die konstanten Einheiten auf der rech
ten und der linken Seite identisch und enthalten das
Komplement, wenn in Fig. 13(a) von d13 aus betrachtet
wird, und die Ausgangssignale der konstanten Einheit,
wenn d1 und d25 zum Beispiel gleich 0 und 1 sind,
sind wie in Fig. 13(b) gezeigt. Im Fall des imaginä
ren Ausdrucks ist, obgleich die konstanten Einheiten
auf der rechten und der linken Seite identisch sind,
wenn in Fig. 13(c) von d13 aus betrachtet wird, das
Komplement unterschiedlich, und die Ausgangssignale
der konstanten Einheit, wenn beispielsweise d1 und
d25 gleich 0 und 1 sind, sind wie in Fig. 13(d) ge
zeigt.
Wie vorbeschrieben ist, wird eine Konstante vom zwei
fachen Wert zuvor in der konstanten Einheit einge
stellt, welche gemeinsam verwendet wird, und ob das
Ausgangssignal der konstanten Einheit und das Komple
ment der konstanten Einheit eingeschaltet oder ausge
schaltet werden, wird durch 2 Bits gesteuert, die d1
und d25 entsprechen, wodurch ein Ausgangssignal der
konstanten Einheit gegeben wird. Ein Beispiel der
Schaltung für den reellen Ausdruck des Kurzzeit-Spek
trumanalysators 4 ist in Fig. 14 gezeigt. Im Fall von
25 Bits werden zwölf Konstanten und eine Konstante
entsprechend d13, insgesamt dreizehn Konstanten,
gleichzeitig von einer dieser gleichartigen Schaltung
ausgegeben und summiert und als das Ergebnis der Be
rechnung ausgegeben. Der Wert der Koeffizientenein
heit wird zu diesem Ausgangssignal hinzugefügt, um die
Quadratsumme zu berechnen, die als das Ergebnis der
Analyse des Kurzzeit-Spektrumanalysators 4 ausgegeben
wird.
Wie vorbeschrieben ist, werden im fünften Ausfüh
rungsbeispiel der reelle Ausdruck und der imaginäre
Ausdruck des Kurzzeit-Spektrumanalysators lateral
symmetrisch in bezug auf die Mitte der Anzapfungen
gebildet, und der gemeinsame reelle Ausdruck und ima
ginäre Ausdruck werden gemeinsam während der Fre
quenzanalyse der Datenketten verwendet und demgemäß
können der Schaltungsaufwand des Kurzzeit-Spektrum
analysators und die Anzahl der Berechnungen reduziert
werden ohne Verschlechterung der Leistung.
Fig. 15 zeigt den Schaltungsaufbau des Aufzeich
nungs/Wiedergabegerätes nach dem sechsten Ausfüh
rungsbeispiel der Erfindung. Hierin sind wiedergege
ben: ein Steuerbit-Addierer 31, ein Steuerbit-Genera
tor 32, ein I-NRZI-Modulator 33, ein Datenhaltekreis
34, der die Daten des I-NRZI-Modulators 33 hält, ein
Speicher 35, der eine Datenkette 0 oder eine Daten
kette 1 speichert, eine Datenketten-Steuervorrichtung
36, eine CDS-Rechenvorrichtung 37, ein Selektor 38,
eine Auswahlsteuervorrichtung 39, ein Pilotfrequenz
selektor 40, ein Ausgangsauswahlschalter 41, ein Auf
zeichnungsverstärker 42, eine Drehtrommel 43 mit um
180° gegenüberliegenden Köpfen darauf, ein Magnetband
44 und ein A-Kopf 45 mit einem Plus-Azimuth zwischen
den Magnetköpfen.
Dieses Ausführungsbeispiel geht von einem einzelnen
Eingang von 3 Bytes (24 Bits) für die Eingangsdaten
aus. Die Datenlänge der Eingangsdaten wird nachfol
gend beschrieben. Die Eingangsdaten werden in der
Einheit von Bytes (8 Bits) behandelt. Das hinzuzufügende
Steuerbit ist ein Bit und ein höherer Umwand
lungs-Wirkungsgrad wird erhalten, wenn die Länge der
eingegebenen Daten größer ist. Da jedoch entweder die
Datenkette 0, die durch Hinzugefügen eines Steuerbits 0 zu
den eingegebenen Daten und Anwendung der I-NRZI-Modu
lation erhalten wird, oder die Datenkette 1, die
durch Addition eines Steuerbits 1 zu den eingegebenen
Daten und Anwendung der I-NRZI-Modulation erhalten
wird, für das Aufzeichnungssignal ausgewählt wird,
führen längere Eingabedaten zu verschlechterten Aus
wahleigenschaften und einem niedrigeren Pegel des
Pilotsignals. Aufgrund dieser Überlegungen wird die
Länge der eingegebenen Daten in diesem Ausführungs
beispiel auf drei Bytes eingestellt, wodurch sich ein
Umwandlungs-Wirkungsgrad von 96% ergibt.
Es wird nachfolgend die zu den Aufzeichnungssignalen
hinzuzufügende Pilotfrequenz beschrieben. Wie anhand
des Standes der Technik erläutert wurde, erfolgt die
Wiedergabe der Pilotsignale beim ATF-Servoverfahren
oder dergleichen durch Übersprechen von der der wie
derzugebenden Spur, in der die Azimuth-Aufzeichnung
durchgeführt wurde, benachbarten Spur. Da die Über
sprechsignale einen größeren Pegel haben, wenn die
Frequenz niedriger ist, wodurch sich ein reduzierter
Azimuthverlust ergibt, wird eine niedrigere Frequenz
für die Pilotsignale gewählt. Jedoch passieren die
Aufzeichnungssignale den Drehwandler, der eine Nie
derfrequenz-Abdeckeigenschaft aufweist, wenn sie über
die Drehtrommel 43 auf dem Magnetband 44 aufgezeich
net werden. Es ist unmöglich, das Pilotsignal auf dem
Magnetband aufzuzeichnen, wenn nicht die Frequenz
gleich der oder höher als die Abdeckfrequenz ist.
Aufgrund dieser Betrachtungen werden in diesem Aus
führungsbeispiel eine Aufzeichnungs-Bitrate
fch = 35,388 MHz und Pilotfrequenzen f1 = fch/150
(235,9 kHz) und f2 = fch/100 (353,9 kHz) angenommen.
Die Arbeitsweise wird nachfolgend beschrieben. Zuerst
wird der Vorgang zum Erzeugen einer Datenkette 0 er
läutert. Der Steuerbit-Addierer 31 fügt ein im
Steuerbit-Generator 32 erzeugtes Steuerbit 0 zum MSB
(höchstwertiges Bit) der eingegebenen 3 Byte-Daten
zur Bildung einer 25 Bit-Datenkette hinzu. Dann liest der
I-NRZI-Modulator 33 die vorhergehenden Daten aus dem
Datenhaltekreis 34, führt die I-NRZI-Modulation an
der obigen Datenkette von 25 Bits durch, erzeugt die
Datenkette 0 und speichert sie im Speicher 35. Daten
vom Verzögerungskreis des I-NRZI-Modulators 33 werden
vorübergehend im Datenhaltekreis 34 gespeichert. Dann
wird die Datenkette 1 erzeugt. Der Steuerbit-Genera
tor 32 wird von der Datenketten-Steuervorrichtung 36
gesteuert, um das Steuerbit 1 zu erzeugen. Dann wird
die Datenkette 1 in gleicher Weise wie die Datenkette
0 erzeugt und im Speicher 35 gespeichert. Die Daten
vom Verzögerungskreis des I-NRZI-Modulators 33 werden
ebenfalls im Datenhaltekreis 34 vorübergehend gespei
chert.
Von den im Speicher 35 gespeicherten Datenketten 0
und 1 wird zuerst die Datenkette 0 von der Auswahl
steuervorrichtung 39 ausgewählt und in die CDS-Re
chenvorrichtung 37 zur Berechnung von CDS eingegeben.
Das Ergebnis der CDS-Berechnung wird in den Selektor
38 zur vorübergehenden Speicherung eingegeben. Dann
wird die Datenkette 1 von der Auswahlsteuervorrich
tung 39 ausgewählt und zur Berechnung von CDS in die
CDS-Rechenvorrichtung 37 eingegeben. Das Ergebnis der
CDS-Berechnung wird in den Selektor 38 zur vorüberge
henden Speicherung eingegeben. Der Selektor 38 ändert
unter der Leitung des Pilotfrequenzselektors 40 den
CDS-Wert periodisch und wählt einen von dem bekannten
CDS-Wert, dem die Pilotfrequenzkomponente von f1 ge
geben ist (nachfolgend der bekannte CDSf1 genannt)
oder dem bekannten CDS-Wert, dem die Pilotfrequenz
komponente von f2 gegeben ist (nachfolgend der be
kannte CDSf2 genannt).
Der bekannte CDS-Wert wird nun beschrieben. Die Am
plitude von niedrigen Frequenzen der digitalen Daten
kann durch den CDS-Wert dargestellt werden. In diesem
Ausführungsbeispiel wird der bekannte CDS-Wert erhal
ten, indem der CDS-Wert periodisch mit der Datenlänge
von 25 Bits geändert wird. Zuerst wird f1 betrachtet.
Die Frequenz f1 beträgt das 1/150-fache von fch und
kann erzeugt werden durch Betrachtung einer Datenket
te, die eine Periode von 150 Bits hat. Ein bekannter
CDS-Wert kann durch sechs CDS-Werte
(150 Bits/25 Bits = 6) dargestellt werden. Je größer
die Amplitude ist, desto größer ist die Pilotsignal
energie und daher ist der CDS-Wert erwünschterweise
größer. Jedoch sind die eingegebenen Daten Zufalls
daten und die Werte von CDS, die eine 25 Bit-Daten
kette haben kann, sind in der Folge der abnehmenden
Wahrscheinlichkeit ± 1, ± 3, ± 5, ± 7, . . ., ± 25.
Aufgrund dieser Betrachtungen wird der bekannte CDSf1
nach diesem Ausführungsbeispiel auf +3, +3, +3, -3,
-3, -3 gesetzt. In entsprechender Weise wird der be
kannte CDSf2 auf +3, +3, -3, -3 gesetzt.
Es wird nun angenommen, daß der bekannte CDSf1 ausge
wählt wird. CDS-Werte der Datenkette 0 und der Daten
kette 1, die in den Selektor 38 eingegeben sind, wer
den mit dem bekannten CDSf1 verglichen und der CDS-
Wert, der näher am bekannten CDSf1 liegt, wird ausge
wählt. Der bekannte CDS-Wert wird jedesmal, wenn das
Ergebnis des Vergleichs ausgegeben wird, wiederholt
aktualisiert als +3, +3, +3, -3, -3, -3, +3, +3, . . .
Das Ergebnis der Auswahl wird zum Ausgangsauswahl
schalter 41 gegeben und dann wird die Datenkette 0
oder die Datenkette 1 als Aufzeichnungssignal ausge
geben.
Das Ergebnis der Auswahl wird auch in den Datenhalte
kreis 34 eingegeben, und die vorübergehend gespei
cherten Daten des Verzögerungskreises des I-NRZI-Mo
dulators 33, wenn entweder die Datenkette 0 oder die
Datenkette 1 erzeugt wird, werden ausgewählt und ge
speichert. Diese Daten werden verwendet als die Daten
zur Erzeugung der nächsten Datenkette 0 oder Daten
kette 1. Wenn die Datenkette durch Verwendung der
vorhergehenden Daten erzeugt wird, können die einge
gebenen Daten bei der Demodulation wiedergegeben wer
den. Die I-NRZI-Modulation ist Vorkodierer der teil
weisen Antwortklasse IV (PR4), und PR4 und BITABI-
Demodulation werden bei der Wiedergabe/Demodulation
verwendet.
Die Aufzeichnungssignale werden in den Aufzeichnungs
verstärker 42 eingegeben und über die Drehtrommel 43
auf dem Magnetband 44 aufgezeichnet. In der erläu
ternden Darstellung des ATF-Servoverfahrens nach
Fig. 2 für den Stand der Technik wird nur der A-Kopf
verwendet zur Aufzeichnung der Pilotsignale und die
Pilotfrequenz ändert sich mit jeder halben Umdrehung
der Trommel, die ein Paar von um 180° gegenüberlie
genden Köpfen aufweist. Daher schaltet der Pilotfre
quenzselektor 40 bei jeder halben Umdrehung der Trom
mel zwischen den Frequenzen f1 und f2 um.
Das Ergebnis einer Simulation eines solchen vorbe
schriebenen Ausführungsbeispiels ist in den Fig. 16
und 17 dargestellt. Fig. 16 zeigt die Pilotsignale
von f1. Fig. 17 zeigt das Frequenzspektrum des Aus
gangssignals, zu dem das Pilotsignal von f2 addiert
wurde. In jedem Fall können Pilotsignale von 22 bis
23dB erhalten werden.
Gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel werden Auf
zeichnungssignale, bei denen mit den digitalen Signa
len synchronisierte Pilotsignale zu diesen hinzugefügt
werden, durch Hinzufügen eines Steuerbits zu den n Bit-
Eingabedaten erzeugt, und daher kann der Umwandlungs-
Wirkungsgrad erhöht werden. Da die Pilotsignale ein
fach durch Vergleich des CDS-Wertes der eingegebenen
Daten mit dem bekannten CDS-Wert erzeugt werden kön
nen, kann der Schaltkreis mit geringerem Aufwand und
niedrigeren Kosten hergestellt werden.
Fig. 18 zeigt das Blockschaltbild des Aufzeichnungs
modulationsteils des Aufzeichnungs/Wiedergabegeräts
nach dem siebenten Ausführungsbeispiel der Erfindung. In
Fig. 18 sind gezeigt: ein Steuerbit-Addierer 71, Aus
wahlschalter 72 und 77, ein Schieberegister 73, ein
Steuerbit-Generator 74, ein I-NRZI-Modulator 75, ein
Datenhaltekreis 76, eine CDS-Rechenvorrichtung 78,
die den CDS-Wert für jeweils 25 Bits berechnet, ein
bekannter CDS-Generator 79, eine Vergleichs-Rechen
vorrichtung 80, die die Summe von Absolutwerten von
Differenzen zwischen dem bekannten CDS-Wert und dem
CDS-Wert von eingegebenen Daten berechnet, ein Aus
gangsselektor 81, der die Daten entsprechend dem Er
gebnis der Berechnung mit dem geringsten Wert aus
wählt, ein Pufferspeicher 82, ein Kopfverstärker 83,
eine Drehtrommel 84, ein Magnetband 85, eine System-
Steuervorrichtung 86 und eine erste Operationseinheit
87 im siebten Ausführungsbeispiel.
Das magnetische Aufzeichnungs/Wiedergabegerät nach
diesem Ausführungsbeispiel weist ein ATF-Servosystem
mit dem Zwei-Frequenzen-Pilotverfahren und ein Paar
von Köpfen, die sich in einem Intervall von 180° ge
genüberliegen, auf, wobei auf das Aufzeichnungs-Spur
muster auf dem Magnetband 85 wie in Fig. 2 gezeigt
ausgebildet ist. Zwei Spuren von A und B werden
gleichzeitig bei jeder halben Umdrehung der Trommel
aufgezeichnet. Die in der A-Spur aufgezeichneten Pi
lotsignale werden bei jeder halben Umdrehung der
Trommel zwischen f1 und f2 umgeschaltet. In diesem
Ausführungsbeispiel werden f1 auf das 1/150-fache von
fch und f2 auf das 1/100-fache von fch eingestellt.
Die eingegebenen Daten sind digitale Daten, die durch
Umwandlung der Videosignale oder Audiosignale bei
spielsweise in binäre Daten erhalten wurden. Der Auf
zeichnungsmodulator des magnetischen Aufzeichnungs/-
Wiedergabegerätes nach diesem Ausführungsbeispiel
wird durch die Systemsteuervorrichtung 86 gesteuert.
Wenn das magnetische Aufzeichnungs/Wiedergabegerät in
den Aufzeichnungsbetrieb eintritt, gibt die System
steuervorrichtung 86 an jeden in Fig. 18 gezeigten
Schaltungsteil einen Steuerbefehl aus, um die Auf
zeichnungsmodulation durchzuführen. Zuerst werden die
eingegebenen Daten zum Steuerbit-Addierer 71 geführt.
Der Auswahlschalter 72 wird auf die Seite der Einga
bedaten gesetzt und vier Sätze von 24 Bit-Daten wer
den in das Schieberegister 73 eingegeben. Dann fügt
der Steuerbit-Generator 74 ein Steuerbit zum
MSB von eingegebenen 24 Bit-Daten hinzu zur Bildung von 100
Bit-Daten. Der Steuerbit-Generator 74 erzeugt
4 Bit-Steuerbits zur Bildung von 16 (2⁴) Arten von
Daten von 0000 bis 1111. Zuerst werden Daten mit den
hierzu hinzugefügten Steuerbits 0000 aus dem Schieberegi
ster 73 ausgegeben. Zu dieser Zeit ist der Auswahl
schalter 72 zu der Ausgangsseite des Schieberegisters
73 geschaltet und die Eingabedaten werden wieder in
das Schieberegister 73 eingegeben.
Die Daten mit hinzugefügtem Steuerbit werden im
I-NRZI-Modulator 75 einer I-NRZI-Modulation unterzo
gen. Der I-NRZI-Modulator 75 führt eine EXOR-Opera
tion mit 2 Bit-Verzögerungsdaten durch. Da jedoch in
diesem Ausführungsbeispiel die I-NRZI-Modulation
sechzehnmal auf einen Aufzeichnungssignalausgang an
gewendet wird, müssen 2 Bit-Daten von der Verzöge
rungsvorrichtung vom vorher ausgegebenen Aufzeich
nungssignal gehalten werden. Daher werden Daten von
der Verzögerungsvorrichtung zur Zeit der Ausgabe des
Aufzeichnungssignals zum Pufferspeicher 82 im Daten
haltekreis 76 gespeichert, und die Daten des Daten
haltekreises 76 werden in die Verzögerungsvorrichtung
des I-NRZI-Modulators 75 immer dann eingelesen, wenn
die I-NRZI-Modulation durchgeführt wird. Im Datenhal
tekreis 76 ist, da dort beim ersten Aufzeichnungssi
gnal der Spur kein vorhergehendes Aufzeichnungssignal
vorhanden ist, die Demodulation während der Wieder
gabe beispielsweise dadurch möglich, daß der Anfangs
wert zum Beispiel auf 00 gesetzt ist.
Das Verfahren der Aufzeichnungsmodulation wird nun
nachfolgend beschrieben. Im Steuerbit-Addierer 71
werden Steuerbits 0000 erzeugt und der I-NRZI-Modula
tion unterzogen. Der Auswahlschalter wird auf die
Seite der CDS-Rechenvorrichtung 78 gelegt und gibt
die I-NRZI-modulierten Daten in diese ein. Der für
jeweils 25 Bits berechnete CDS-Wert und der vom CDS-
Generator 78 ausgegebene bekannte CDS-Wert werden in
die Vergleichs-Rechenvorrichtung 80 eingegeben, um
die Differenz zwischen dem CDS-Wert der eingegebenen
Daten und dem bekannten CDS-Wert zu bilden, wobei die
Absolutwerte hiervon summiert und in den Ausgangsse
lektor 81 eingegeben werden. Der Ausgangsselektor 81
wählt das Steuerbit aus, das ein Rechenergebnis mit
dem geringsten Wert ergibt.
Es wird nun der bekannte CDS-Wert beschrieben. Die
Erläuterung erfolgt zuerst anhand von f2 der Pilot
frequenz fch/100. Um ein mit den digitalen Daten syn
chronisiertes Pilotsignal f2 zu erhalten, wird eine
DSV mit einer Periode von 100 Bits betrachtet, bei
spielsweise Daten mit einer CDS-Änderung von +5,
+5, -5, -5 für jede 25 Bits. Diese Daten werden als
bekannte CDS-Werte bezeichnet. Wiederholte Aufzeich
nungssignalausgaben mit den bekannten CDS-Werten ent
halten keine Gleichspannungskomponenten und haben ein
mit den digitalen Daten synchronisiertes Pilotsignal
f2. In bezug auf f1 werden Signale mit einer Periode
150 Bits betrachtet. Bekannte CDS-Werte betragen +5,
+5, +5, -5, -5, -5. Da die Länge der eingegebenen
Daten 100 Bits beträgt, wird das Pilotsignal f1 er
halten durch Wiederholung des Musters +5, +5, +5, -5,
des Musters -5, -5, +5, +5 und des Musters +5,-5, -5,
-5.
Die vorbeschriebene Berechnung wird nachfolgend an
hand eines Beispiels erläutert. Es wird angenommen,
daß die Steuerbits 0000 zu den eingegebenen Daten hinzu
gefügt werden, um beispielsweise I-NRZI-modulierte
Daten mit CDS-Werten +3, -5, -5, +1 zu erhalten. Die
Berechnung ergibt einen Wert | (3-5) | + | (-5-5) | +
| (-5+5) | + | (1+5) | = 18. Dieser Wert zeigt die
Größe der Abweichung in der Wellenform zwischen dem
bekannten CDS-Wert und dem CDS-Wert der Daten an. Je
geringer dieser Wert ist, desto näher liegt der CDS-
Wert der Daten am bekannten CDS-Wert, und der Wert 0
zeigt an, daß der CDS-Wert der Daten gleich dem be
kannten CDS-Wert ist.
Der vorstehende Vorgang wird aufeinanderfolgend für
die Steuerbits 0000 bis 1111 wiederholt. Die vom Aus
gangsselektor 81 ausgewählten Steuerbits werden im
Steuerbit-Addierer 71 zu den eingegebenen Daten ad
diert, um die I-NRZI-Modulation bei den eingegebenen
Daten durchzuführen und Aufzeichnungssignale zu er
zeugen. Der Auswahlschalter 77 wird auf die Seite des
Pufferspeichers 82 gelegt, um das Aufzeichnungssignal
in den Pufferspeicher 82 einzugeben und die Aufzeich
nungssignale werden den vorhergehenden Aufzeichnungs
signalen folgend zum Kopfverstärker 83 gesandt, wo
durch die Signale über den Drehkopf 84 auf dem Ma
gnetband 85 aufgezeichnet werden. Daten von der Ver
zögerungsvorrichtung des I-NRZI-Modulators 75 werden
im Datenhaltekreis 76 gehalten.
Die Fig. 19(a) und (b) zeigen das Ergebnis des Simu
lierens der Aufzeichnungssignale im Fall dieses Aus
führungsbeispiels. Es werden die Spektren von Auf
zeichnungssignalen gezeigt, die durch Einstellen von
fch = 35,388 MHz (f1 = 235,9 kHz, f2 = 353,9 kHz)
erzeugt wurden. Die Run-Länge der Aufzeichnungssigna
le, die nicht geringer als 10 ist, wird zu NG be
stimmt. Aufzeichnungssignale werden gemäß dem Stand
der Technik erzeugt durch Hinzufügen eines Steuerbits
von 0 oder 1 zum MSB von 24 Bit-Daten zur Anwendung
einer I-NRZI-Modulation auf diese, Durchführen einer
Spektrumanalyse von den Daten, während Daten mit dem
selben CDS-Wert wie dem bekannten CDS-Wert zu 275
Bits von dem Rest hinzugefügt werden, wenn die Daten in
den Kurzzeit-Spektrumanalysator mit 300 Anzapfungen
eingegeben werden, und Hinzufügen des Steuerbits, wel
ches den größeren Pilotsignalkomponenten entspricht.
Aus Fig. 19 ist ersichtlich, daß niederfrequente Kom
ponenten, die nicht höher als etwa 1 MHz liegen, un
terdrückt und Pilotsignale von etwa 23dB erhalten
werden.
Obgleich ein ATF-Servosystem auf der Grundlage des
Zwei-Frequenzen-Pilotverfahrens für dieses Ausfüh
rungsbeispiel angenommen wird, können gleiche Ergeb
nisse mit dem AFT-Servosystem auf der Grundlage des
4-Frequenzen-Pilotverfahrens oder des DTF-Servosy
stems erhalten werden. Es wird auch angenommen, daß
ein Paar von Köpfen verwendet wird, die in einem In
tervall von 180° einander gegenüberliegen, obwohl das
Ausführungsbeispiel nicht auf diese Anordnung be
schränkt ist und gleiche Ergebnisse mit einem 180°
gegenüberliegenden Einzelkopf erzielt werden können.
Weiterhin wird angenommen, daß in diesem Ausführungs
beispiel ein Steuerbit zu jeweils 24 Bits hinzugefügt
wird, obgleich das Ausführungsbeispiel nicht hierauf
beschränkt ist und entsprechende Ergebnisse durch
Hinzufügen eines Steuerbits zu jeweils 16 Bits erhalten
werden können. Dies führt zu einer größeren Energie
der Pilotsignale, jedoch zu einem geringeren Umwand
lungs-Wirkungsgrad. Weiterhin wird in diesem Ausfüh
rungsbeispiel der CDS-Wert für jeweils 25 Bits von
der CDS-Rechenvorrichtung 78 berechnet, jedoch ist
dies nicht auf 25 Bits beschränkt. Auch werden ± 5
als die bekannten CDS-Werte verwendet, es ist jedoch
nicht beschränkt hierauf und es können ± 3 verwendet
werden. Für den Fall, daß ± 3 verwendet werden, wird
das Pilotsignal etwas kleiner, da die DSV-Amplitude
niedrig ist, während die niederfrequenten Komponenten
wirksamer unterdrückt werden können. Jedoch ist die
Verwendung des bekannten CDS-Wertes von einem so
kleinen Wert wie ± 1 unerwünscht, da dies zu einer
sehr geringen Energie des Pilotsignals führt, so daß
dieses nicht in der Lage ist, als Pilotsignal zu wir
ken.
Im siebenten Ausführungsbeispiel werden Aufzeichnungs
signale mit einer Wellenform ähnlich der des bekann
ten CDS-Wertes ausgewählt, um die niederfrequenten
Komponenten zu unterdrücken und um Pilotsignale zu
erhalten, die mit den digitalen Daten synchronisiert
sind. Auch dadurch, daß die Aufzeichnungsmodulation
durchgeführt wird durch Hinzufügen eines 1 Bit-Steuer
signals zu n Bits, kann der Umwandlungs-Wirkungsgrad
verbessert werden. Auch dadurch, daß die niedrigen
Frequenzen des Aufzeichnungssignals unterdrückt wer
den können und mit den digitalen Daten synchronisier
te Pilotsignale erhalten werden können, ist es mög
lich, Aufzeichnungssignale zu erhalten, die geeignet
sind für ein magnetisches Engspur-Aufzeichnungs/Wie
dergabegerät, das das ATF-Servoverfahren oder der
gleichen verwendet.
Fig. 20 zeigt das Blockschaltbild des Aufzeichnungs
modulatorteils eines Aufzeichnungs/Wiedergabegeräts
gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die gleichen Schaltungsteile wie diejenigen der vor
hergehenden Ausführungsbeispiele sind mit den glei
chen Bezugszahlen versehen und auf ihre Beschreibung
wird hier verzichtet. Weiterhin zeigt Fig. 20 einen
Datenselektor 92, einen Speicher 93 zum Speichern von
Daten, einen Kurzzeit-Spektrumanalysator 94 und eine
zweite Operationseinheit 95 des zwölften Ausführungs
beispiels. Fig. 21 gibt die Ausbildung des Kurzzeit-
Spektrumanalysators 94 wieder. In diesem sind darge
stellt: eine CDS-Rechenvorrichtung 96, die den CDS-
Wert von jeweils 10 Bits berechnet, eine Schieberegi
ster 97, ein Datenhaltekreis 98, ein Koeffizienten-
Generator 99 und ein Quadrierer 100.
Der Systemaufbau des magnetischen Aufzeichnungs/Wie
dergabegerätes nach diesem Ausführungsbeispiel ist
der gleiche wie beim siebenten Ausführungsbeispiel. Wie
im Fall des siebenten Ausführungsbeispiels werden 4 Bit-
Steuerbits durch den Steuerbit-Addierer 71 hinzugefügt
zur I-NRZI-Modulation der Daten, wird der CDS-Wert
für jeweils 25 Bits berechnet und es werden die Ab
solutwerte der Differenzen zwischen den bekannten
CDS-Werten und den berechneten CDS-Werten in der Ver
gleichs-Rechenvorrichtung 80 summiert.
Das Ergebnis der Berechnung in der Vergleichs-Rechen
vorrichtung 80 wird in den Datenselektor 92 eingege
ben, um die Daten in der aufsteigenden Reihenfolge
der Größe des berechneten Wertes auszuwählen, wobei
vier Sätze von ausgewählten Daten im Speicher 93 ge
speichert werden. Die vier Sätze von im Speicher 93
gespeicherten Daten werden im Kurzzeit-Spektrumanaly
sator 94 der Spektrumanalyse unterzogen, wobei die
Ergebnisse in den Ausgangsselektor 81 eingegeben wer
den. Der Ausgangsselektor 81 wählt die Daten mit den
geringsten Größen von Frequenzkomponenten um f1 und
f2 herum, und steuert den Steuerbit-Addierer 71 in
der Weise, daß die den vorhergehenden Daten folgenden
Aufzeichnungssignale ausgegeben werden in gleicher
Weise wie beim siebenten Ausführungsbeispiel und die
Daten auf dem Magnetband 85 aufgezeichnet werden.
Dieses Ausführungsbeispiel verwendet das Kurzzeit-
Spektrumanalyseverfahren und verringert die Anzahl
von Anzapfungen in gleicher Weise wie bei den vor
hergehenden Ausführungsbeispielen. Der CDS-Wert von
jeweils 10 Bits wird in das Schieberegister 97 einge
geben. Während die Spektrumanalyse bei diesem Ausfüh
rungsbeispiel bei vier Sätzen von Daten durchgeführt
wird, sind die CDS-Werte von T1 bis T25 in der Zeich
nung diejenigen der vorhergehenden Aufzeichnungssi
gnale, die im Datenhaltekreis 98 gespeichert sind und
jedesmal ausgelesen werden, wenn die Analyse durch
geführt wird. Der CDS-Wert, der in das Schieberegi
ster 97 eingegeben wird, wird zur Ausgabe des reellen
Ausdrucks und des imaginären Ausdrucks für jeden von
f1 und f2 durch den Koeffizienten-Generator 99 ver
wendet. Die Summe der reellen Ausdrücke und die Summe
der imaginären Ausdrücke werden quadriert und zuein
ander addiert, und die Quadratwurzel der Summe wird
berechnet, um die Energie von f1 und f2 zu erhalten.
Die Energiewerte von f1 und f2 werden summiert und
zum Ausgangsselektor 81 gesandt als das Ergebnis der
Spektrumanalyse. Der Wert stellt den Mittelwert der
Energie von f1 und f2 dar. Die Daten des niedrigsten
Wertes werden ausgegeben.
Die Fig. 22(a) und (b) zeigen das Ergebnis der Simu
lation in diesem Ausführungsbeispiel für den Fall,
daß Aufzeichnungssignale durch Einstellung von
fch = 35,3 MHz gebildet werden. Die Run-Länge der
Aufzeichnungssignale, die nicht weniger als 10 ist,
wird als NG bestimmt. Fig. 22(b) zeigt, daß das Spek
trum um das Pilotsignal des Aufzeichnungssignals in
diesem Ausführungsbeispiel um etwa 3dB reduziert ist
und ein Pilotsignal von etwa 20dB erhalten werden
kann.
Obwohl vier Datensätze mit den niedrigsten Werten des
Rechenergebnisses ausgewählt werden, von denen das
Aufzeichnungssignal in diesem Ausführungsbeispiel
ausgewählt wird, ist es nicht auf diese Anordnung
beschränkt und es können beispielsweise drei Daten
sätze ausgewählt werden, aus denen das Aufzeichnungs
signal ausgewählt wird. In diesem Fall nimmt die
Energie des Pilotsignals zu und das Spektrum der
Kerbkomponenten wird flacher, wenn die Anzahl von
Datensätzen, die zuerst im Datenselektor 92 ausge
wählt werden, verringert wird.
Im achten Ausführungsbeispiel werden die niederfre
quenten Komponenten unterdrückt und mit den digitalen
Daten synchronisierte Pilotsignale erhalten, während
außerdem Aufzeichnungssignale mit einem Spektrum von
reduzierter Amplitude um das Pilotsignal erhalten
werden. Da die Aufzeichnungsmodulation durchgeführt
wird, indem ein Steuerbit zu jeweils n Bits hinzugefügt
wird, wird der Umwandlungs-Wirkungsgrad verbessert.
Da die niederfrequenten Komponenten der Aufzeich
nungssignale unterdrückt werden und mit den digitalen
Daten synchronisierte Pilotsignale erhalten werden
können, während gleichzeitig Aufzeichnungssignale mit
einem Spektrum, dessen Amplitude um das Pilotsignal
herum herabgesetzt ist, erhalten werden können, ist
es möglich, Aufzeichnungssignale zu erhalten, die
geeignet sind für ein magnetisches Aufzeichnungs/Wie
dergabegerät mit engen Spuren, das das ATF-Servover
fahren oder dergleichen verwendet. Da auch das Spek
trum in der Nähe des Pilotsignals eine niedrigere
Amplitude hat, wird, wenn das Pilotsignal aus den
wiedergegebenen Signalen im Bandpaßfilter abgetrennt
wird, der Rauschabstand des Pilotsignals verbessert.
Fig. 23 zeigt das Blockschaltbild des Aufzeichnungs
modulatorteils eines Aufzeichnungs/Wiedergabegeräts
nach dem neunten Ausführungsbeispiel. Die glei
chen Schaltungsteile wie diejenigen in Fig. 18 sind
mit denselben Bezugszahlen versehen und auf ihre Be
schreibung wird hier verzichtet. Weiterhin sind ge
zeigt: eine DSV-Berechnungseinheit 101, ein DSV-Hal
tekreis 102, eine DSV-Rechenvorrichtung 103 und eine
dritte Operationseinheit 104 des neunten Ausfüh
rungsbeispiels.
Der Systemaufbau des magnetischen Aufzeichnungs/Wie
dergabegerätes nach diesem Ausführungsbeispiel ist
derselbe wie beim siebenten Ausführungsbeispiel. Wie im
Fall des siebenten Ausführungsbeispiels werden 4 Bit-
Steuerbits durch den Steuerbit-Addierer 71 addiert,
um die I-NRZI-Modulation der Daten durchzuführen,
wird der CDS-Wert für jeweils 25 Bits berechnet und
werden die Absolutwerte der Differenzen zwischen den
bekannten CDS-Werten und den berechneten CDS-Werten
in der Vergleichs-Rechenvorrichtung 80 summiert.
Das Ergebnis der Berechnung in der Vergleichs-Rechen
vorrichtung 80 wird in den Datenselektor 92 eingege
ben, um die Daten in der aufsteigenden Reihenfolge
der Größe des berechneten Wertes auszuwählen, wobei
die CDS-Werte von vier Sätzen von ausgewählten Daten
im Speicher 93 gespeichert werden. Die vier im Spei
cher 93 gespeicherten CDS-Werte werden zum DSV-Wert
der vorhergehenden Aufzeichnungssignale, die ausgege
ben wurden, hinzugefügt und im DSV-Haltekreis 102 gespei
chert, um den DSV-Wert in der DSV-Berechnungseinheit
101 zu berechnen. Da bei dem ersten Aufzeichnungssi
gnal der Spur kein vorhergehendes Aufzeichnungssignal
vorhanden ist, wird der Anfangswert auf null gesetzt.
Der Ausgangsselektor 81 wählt das Steuerbit entspre
chend dem vorhergehend eingegebenen DSV-Wert, der am
nächsten bei null liegt, aus und steuert den Steuer
bit-Addierer 71, um die den vorhergehenden Daten fol
genden Aufzeichnungssignale auszugeben und auf dem
Magnetband 85 aufzuzeichnen entsprechend dem siebenten
Ausführungsbeispiel. Der DSV-Wert der Aufzeichnungs
signale zu dieser Zeit wird im DSV-Haltekreis 102
gespeichert.
Die Fig. 24(a) und (b) zeigen das Ergebnis der Simu
lation in diesem Ausführungsbeispiel für den Fall,
daß die Aufzeichnungssignale durch Einstellung von
fch = 35,388 MHz gebildet werden. Die Run-Länge, die
nicht weniger als zehn ist, wird bestimmt als NG.
Fig. 24(b) zeigt, daß das Pilotsignal von etwa 23dB
für das Aufzeichnungssignal in diesem Ausführungsbei
spiel erhalten wird, wobei die Gleichspannungskompo
nente unterdrückt wird.
Im neunten Ausführungsbeispiel wird die Gleich
spannungskomponente unterdrückt und ein mit den digi
talen Daten synchronisiertes Pilotsignal wird erhal
ten. Da die Aufzeichnungsmodulation durchgeführt
wird, indem ein Steuerbit zu jeweils n Bits hinzugefügt
wird, wird der Umwandlungs-Wirkungsgrad verbessert.
Dadurch, daß die Gleichspannungskomponente der Auf
zeichnungssignale unterdrückt wird und mit den digi
talen Daten synchronisierte Pilotsignale erhalten
werden können, ist es möglich, Aufzeichnungssignale
zu erhalten, die geeignet sind für ein magnetisches
Aufzeichnungs/Wiedergabegerät mit engen Spuren, das
das ATF-Servoverfahren oder dergleichen verwendet.
Claims (7)
1. Anordnung zum Einfügen einer bestimmten Fre
quenzkomponente zu eingegebenen digitalen n-Bit-
Daten in einem Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät,
mit
einer Vorrichtung zum Erzeugen einer Datenkette 0 und einer Datenkette 1 aus den eingegebenen digitalen n-Bit-Daten,
einer Vorrichtung zum Berechnen der Codewort-Di gitalsumme (CDS) der Datenkette 0 und der Daten kette 1,
einer Vorrichtung zum Vergleich der Datenketten 0 und 1 anhand ihrer CDS-Werte mit einer Daten kette einer bestimmten Frequenzkomponente mit vorgegebenen bekannten CDS-Werten und Auswahl der Datenkette, deren CDS-Wert den bekannten CDS-Werten der Frequenzkomponente am nächsten kommt, und
einer Vorrichtung zum Aufzeichnen entweder der Datenkette 0 oder der Datenkette 1 in Abhängig keit vom Ergebnis des Vergleichs, gekennzeichnet durch
eine Vorrichtung zum Hinzufügen eines 1-Bit- Steuerbits von 0 oder 1 zu den eingegebenen di gitalen n-Bit-Daten, um eine (n+1)-Bit-Datenket te zu erhalten,
eine Vorrichtung zur Durchführung einer ver schachtelten NRZI-Modulation (I-NRZI-Modulation) bei der (n+1)-Bit-Datenkette, und
eine Vorrichtung zum Speichern der I-NRZI-modu lierten (n+1)-Bit-Datenkette, zu der das Steuer bit 0 hinzugefügt wurde (Datenkette 0), und der I-NRZI-modulierten (n+1) -Bit-Datenkette, zu der das Steuerbit 1 hinzugefügt wurde (Datenkette 1).
einer Vorrichtung zum Erzeugen einer Datenkette 0 und einer Datenkette 1 aus den eingegebenen digitalen n-Bit-Daten,
einer Vorrichtung zum Berechnen der Codewort-Di gitalsumme (CDS) der Datenkette 0 und der Daten kette 1,
einer Vorrichtung zum Vergleich der Datenketten 0 und 1 anhand ihrer CDS-Werte mit einer Daten kette einer bestimmten Frequenzkomponente mit vorgegebenen bekannten CDS-Werten und Auswahl der Datenkette, deren CDS-Wert den bekannten CDS-Werten der Frequenzkomponente am nächsten kommt, und
einer Vorrichtung zum Aufzeichnen entweder der Datenkette 0 oder der Datenkette 1 in Abhängig keit vom Ergebnis des Vergleichs, gekennzeichnet durch
eine Vorrichtung zum Hinzufügen eines 1-Bit- Steuerbits von 0 oder 1 zu den eingegebenen di gitalen n-Bit-Daten, um eine (n+1)-Bit-Datenket te zu erhalten,
eine Vorrichtung zur Durchführung einer ver schachtelten NRZI-Modulation (I-NRZI-Modulation) bei der (n+1)-Bit-Datenkette, und
eine Vorrichtung zum Speichern der I-NRZI-modu lierten (n+1)-Bit-Datenkette, zu der das Steuer bit 0 hinzugefügt wurde (Datenkette 0), und der I-NRZI-modulierten (n+1) -Bit-Datenkette, zu der das Steuerbit 1 hinzugefügt wurde (Datenkette 1).
2. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum
Vergleich der Datenketten 0 und 1 bekannte peri
odisch veränderbare CDS-Werte bestimmter Fre
quenzkomponenten mit jedem berechneten CDS-Wert
vergleicht.
3. Anordnung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Teilen
der (n+1)-Bit-Datenkette der Datenkette 0 und
der Datenkette 1 in m-Bit-Datenketten,
eine Vorrichtung zum Berechnen der CDS-Werte für jede der geteilten m-Bit-Datenketten,
einen Kurzzeit-Spektrumanalysator mit k-Anzap fungen (k ist ein gemeinsames Vielfaches von L1/m und L2/m), der die Spektren von fch/L1 und fch/L2 (fch = Bitrate) der Datenkette 0 und der Datenkette 1 analysiert, und
eine Vorrichtung zum Vergleich der Ergebnisse der Spektrumanalysen der Datenkette 0 und der Datenkette 1.
eine Vorrichtung zum Berechnen der CDS-Werte für jede der geteilten m-Bit-Datenketten,
einen Kurzzeit-Spektrumanalysator mit k-Anzap fungen (k ist ein gemeinsames Vielfaches von L1/m und L2/m), der die Spektren von fch/L1 und fch/L2 (fch = Bitrate) der Datenkette 0 und der Datenkette 1 analysiert, und
eine Vorrichtung zum Vergleich der Ergebnisse der Spektrumanalysen der Datenkette 0 und der Datenkette 1.
4. Anordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß für den Kurzzeit-
Spektrumanalysator k-Anzapfungen angenommen wer
den und die k-Anzapfungen in m-Teile geteilt
sind, um einen Kurzzeit-Spektrumanalysator mit
k/m-Anzapfungen zu erhalten, der die Spektrum
analyse von fch/L1 und fch/L2 der Datenkette 0
und der Datenkette 1 durchgeführt hat, worin der
Koeffizient jeder der k/m-Anzapfungen bestimmt
wird durch das Ergebnis der Berechnung der re
präsentativen bekannten digitalen Daten aller
CDS-Werte an jeder der Anzapfungen, welche digitalen
m-Bit-Daten entsprechend einer der k/m-Anzapfun
gen erhalten wurden durch Teilung des Kurzzeit-
Spektrumanalysators mit k-Anzapfungen in m-Tei
le, und die Spektrumanalyse durchgeführt wird
durch Auswahl der Koeffizienten derart, daß
(n+1)/m-CDS-Werte von jeder der Datenketten 0
und 1, die eingegeben werden, und der CDS-Wert
der bekannten digitalen Daten identisch sind.
5. Anordnung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine Vorrichtung zum Hinzufügen eines 1-Bit- Steuerbits von 0 oder 1 zu eingegebenen digita len n-Bit-Daten und zum Sammeln von k (k<1 und ganze Zahl) Sätzen dieser eingegebenen Daten zum Erzeugen von 2k-Arten von k(n+1)-Bit-Daten,
eine Vorrichtung zum Durchführen der I-NRZI-Mo dulation bei den erzeugen 2k-Arten von Daten,
eine Vorrichtung zum Berechnen von CDS-Werten für jede m-Bits (k(n+1)/m = ganze Zahl) von I-NRZI-modu lierten Daten,
eine Vorrichtung zum Berechnen der Summe der absoluten Werte der Differenz zwischen den be kannten CDS-Werten und den berechneten CDS-Werten, und
eine Vorrichtung zum Ausgeben der Daten mit dem geringsten Wert der Berechnung.
eine Vorrichtung zum Hinzufügen eines 1-Bit- Steuerbits von 0 oder 1 zu eingegebenen digita len n-Bit-Daten und zum Sammeln von k (k<1 und ganze Zahl) Sätzen dieser eingegebenen Daten zum Erzeugen von 2k-Arten von k(n+1)-Bit-Daten,
eine Vorrichtung zum Durchführen der I-NRZI-Mo dulation bei den erzeugen 2k-Arten von Daten,
eine Vorrichtung zum Berechnen von CDS-Werten für jede m-Bits (k(n+1)/m = ganze Zahl) von I-NRZI-modu lierten Daten,
eine Vorrichtung zum Berechnen der Summe der absoluten Werte der Differenz zwischen den be kannten CDS-Werten und den berechneten CDS-Werten, und
eine Vorrichtung zum Ausgeben der Daten mit dem geringsten Wert der Berechnung.
6. Anordnung nach Anspruch 5,
gekennzeichnet durch
eine Vorrichtung zum Auswählen von j (j<2k) Sät zen der Daten mit den geringsten Werten der durchgeführten Berechnung,
eine Vorrichtung zum Erhalten des Frequenzspek trums der j-Sätze von Daten, und
eine Vorrichtung zur Ausgabe von Daten mit dem geringsten Wert des Spektrums in der Nähe der Pilotfrequenz.
eine Vorrichtung zum Auswählen von j (j<2k) Sät zen der Daten mit den geringsten Werten der durchgeführten Berechnung,
eine Vorrichtung zum Erhalten des Frequenzspek trums der j-Sätze von Daten, und
eine Vorrichtung zur Ausgabe von Daten mit dem geringsten Wert des Spektrums in der Nähe der Pilotfrequenz.
7. Anordnung nach Anspruch 5,
gekennzeichnet durch
eine Vorrichtung zur Auswahl von j (j<2k) Sätzen der Daten mit den geringsten Werten der durch geführten Berechnung,
eine Vorrichtung zum Berechnen der Digitalsum menvariation (DSV) der vorhergehenden Aufzeich nungssignale, die ausgegeben wurden, und
eine Vorrichtung zur Ausgabe der Daten, welche die Summe der berechneten Werte von DSV und CDS von ausgewählten j-Sätzen der k(n+1)-Bit-Daten ergeben, die am nächsten bei Null liegt.
eine Vorrichtung zur Auswahl von j (j<2k) Sätzen der Daten mit den geringsten Werten der durch geführten Berechnung,
eine Vorrichtung zum Berechnen der Digitalsum menvariation (DSV) der vorhergehenden Aufzeich nungssignale, die ausgegeben wurden, und
eine Vorrichtung zur Ausgabe der Daten, welche die Summe der berechneten Werte von DSV und CDS von ausgewählten j-Sätzen der k(n+1)-Bit-Daten ergeben, die am nächsten bei Null liegt.
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