DE4319389C3 - Anordnung zum Einfügen einer Frequenzkomponente zu eingegebenen n-Bit-Daten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 2 oder 3.

Die bekannten Datenumwandlungsverfahren enthalten die 8-10-Umwandlung und eine hierauf beruhende Datenumwandlungsvorrichtung ist beispielsweise in der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. H-1-317280 offenbart. Diese Umwandlungsvorrichtung wandelt gegebene fortlaufende Datenwörter (eingege­ bene Datenwörter) in Form digitaler Signale in Kanalwörter in Form ausgewählter Kanalcodes um, bevor die digitalen Daten auf der Informationsspur eines Aufzeichnungsmediums aufgezeichnet werden, wobei die Kanal­ codes 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 darstellen. Für jedes Datenwort I(i) enthält jede Kette ein Kanalwort Cj(i), worin j = 1, 2 oder 3 ist. Diese Datenwörter enthalten einander unterschiedliche CDS-Werte. Daher können drei Kanalwörter für ein Datenwort 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 liefern, 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 darauf 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. Unter Verwendung dieser Tatsache führt das ATF-Servorverfahren die Spurfolgesteuerung durch, indem das Wieder­ gabesignal durch ein Bandpaßfilter mit der Durchlaßbandbreite f1 und ein Bandpaßfilter mit der Durchlaßbreite von f2 geführt wird, wodurch die Pilotsignale von f1 und f2 abgetrennt werden, und diese integriert werden, um die Spurfolge einzustellen, so daß die Wiedergabepegel durch f1 und f2 gleich werden.

Bei der 8-10-Umwandlung werden, um die Pilotsignale von f1 und f2 in den Datenstrom von Kanalwörtern einzufügen, ein Steuersignal entsprechend dem Pilotsignal erzeugt und Kanalwörter werden aus der Tabelle in Fig. 1 ausgewählt, so daß der Mittelwert der aufgezeichneten Digitalsignale sich etwa entsprechend der Ände­ rung der Pilotsignale mit relativ niedriger Frequenz ändert.

Die 8-10-Umwandlung des herkömmlichen Informationsumwandlungsgerätes 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 erhöhen, ist dies schwierig zu erreichen. Der Schaltkreis 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 aufgezeichneten 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 Positionieren eines Leseelementes relativ zu einer zu lesenden Spur während der Wiedergabe von einem Aufzeichnungsträger. Hierzu werden in den Spuren aufgezeichnete niederfrequente Spurfolgesignale verwendet, die durch die Gleichstromkomponente des Informationssignals dargestellt sind. Während der Umwandlung des Informationssignals in Kanalwörter werden diese durch Hinzu­ fügen zusätzlicher Bits so gebildet, daß die Gleichstromkomponenten von zwei aus einem Informationswort entstandenen Kanalwörtern einander gleich, jedoch entgegengesetzt sind. Die Auswahl aus diesen beiden Kanalwörtern erfolgt abhängig von dem gewünschten Spurfolgesignal.

Aus "IEEE Transactions on Consumer Electronics", Vol. 34, No. 3, August 1988, Seiten 597 bis 605, ist ein Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät für digitale Videodaten bekannt, bei welchem für die Kanalmodulation ein NRZ-I-Code mit einer 8-10-Umwandlung verwendet wird. Zur Bildung des Spurfolgesignals werden Fre­ quenzkomponenten in die codierten Datensignale unmittelbar eingebettet, so daß ein Code ohne Gleichstrom­ komponenten gebildet wird. Diese Einbettung kann durch periodische Veränderung des Digitalsummenwertes (DSV) erfolgen, welcher die integrale Summe der Verschiedenheit von aufeinanderfolgenden 10-Bit-Codewör­ tern ist. Als Verschiedenheit wird die Differenz aus der Anzahl von Einsen und Nullen eines 10-Bit-Wortes angesehen, die damit gleich dem DSV dieses Wortes ist.

Aus der EP 0 476 767 ist weiterhin eine Vorrichtung zum Aufzeichnen von n-Bit-Informationswörtern auf ei­ nem magnetischen Aufzeichnungsträger bekannt, bei der jedem dieser Informationswörter ein 1-Bit-Digitalwort hinzugefügt wird. Die so gebildeten (n+1)-Bit-Infor­ mationswörter werden dann in einem Vorcodierer in (n+1)-Bit-Kanalwörter umgewandelt. Die 1-Bit-Digital­ wörter werden jeweils so hinzugefügt, daß der laufen­ de Digitalsummenwert im Ausgangssignal des Vorcodie­ rers ein gewünschtes Zeitverhalten zeigt. Dies kann beispielsweise durch Vergleich mit einem gewünschten Digitalsummenwert und von diesem Vergleich abhängige Steuerung des Vorcodierers erfolgen. Auf diese Weise kann zum Beispiel ein Pilotsignal für die Spurnach­ führung bei der Wiedergabe in das aufzuzeichnende Signal eingefügt werden. Es wird auch vorgeschlagen, jeweils zwei Sätze der (n+1)-Bit-Informationswörter zum Erzeugen von vier Arten von Kanalwörtern zusam­ menzufassen, wobei eines dieser Kanalwörter für die Aufzeichnung ausgewählt wird.

Ausgehend von der EP 0 476 767 A1 ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zum Einfügen eines Si­ gnals mit bestimmter Frequenzkomponente zu eingegebe­ nen digitalen Bit-Daten mit hohem Umwandlungswir­ kungsgrad und geringem Schaltungsaufwand zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die jeweils im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1, 2 und 3 angegebenen Merkmale in Verbindung mit den Merkmalen der jeweiligen Oberbegriffe.

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 Ausführungsbeispiels der Datenumwandlungsvorrichtung,

Fig. 4 die Darstellung einer bekannten Datenkette mit dem Frequenzspektrum der Pilotsignale,

Fig. 5 das Frequenzspektrum einer modulierten Datenkette, die durch Datenumwandlung in der Datenum­ wandlungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels erhalten wurde,

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der Datenumwandlungsvorrichtung,

Fig. 7 ein Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels der Datenumwandlungsvorrichtung,

Fig. 8 die Darstellung der in einen Kurzzeit-Spektrumanalysator eingegebenen Datenkette,

Fig. 9 eine bekannte Datenkette, die erforderlich ist zur Kompensation der Phase der Pilotsignale, die von einem bekannten Datenketten-Generator ausgegeben wird,

Fig. 10 das Frequenzspektrum einer modulierten Datenkette, die durch Datenumwandlung in der Datenum­ wandlungsvorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels erhalten wurde,

Fig. 11 ein Blockschaltbild eines vierten Ausführungsbeispiels der Datenumwandlungsvorrichtung,

Fig. 12 ein Blockschaltbild eines Datenketten-Addierers der Datenumwandlungsvorrichtung nach dem fünf­ ten Ausführungsbeispiel,

Fig. 13(a) das Ausgangssignal des reellen Ausdrucks einer konstanten Einheit des Kurzzeit-Spektrumanalysa­ tors der Datenumwandlungsvorrichtung nach dem fünften Ausführungsbeispiel,

Fig. 13(b) die Darstellung eines Steuerverfahrens 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-Spek­ trumanalysators der Datenumwandlungsvorrichtung nach dem fünften Ausführungsbeispiel,

Fig. 13(d) die Darstellung eines Steuerverfahrens für den imaginären Ausdruck von einer konstanten Einheit des Kurzzeit-Spektrumanalysators der Datenumwandlungsvorrichtung nach dem fünften Ausführungsbeispiel,

Fig. 14 ein Blockschaltbild des Kurzzeit-Spektrumanalysators der Datenumwandlungsvorrichtung nach dem fünften Ausführungsbeispiel,

Fig. 15 ein Blockschaltbild des Aufzeichnungs/Wiedergabegerätes nach dem sechsten Ausführungsbeispiel,

Fig. 16 das Frequenzspektrum der Datenkette mit Pilotsignalen von f1, die als Ergebnis des simulierenden sechsten Ausführungsbeispiels ausgegeben werden,

Fig. 17 das Frequenzspektrum der Datenkette mit Pilotsignalen von f2, die als Ergebnis des simulierenden sechsten Ausführungsbeispiels ausgegeben werden,

Fig. 18 ein Blockschaltbild des Aufzeichnungsmodulationsteils des Aufzeichnungs/-Wiedergabegeräts nach dem siebenten Ausführungsbeispiel,

Fig. 19(a) das Frequenzspektrum der Aufzeichnungssignale, das sich aus einer Simulation des siebenten Ausführungsbeispiels ergibt,

Fig. 19(b) das Frequenzspektrum der Aufzeichnungssignale, das sich aus einer Simulation des siebenten Ausführungsbeispiels ergibt,

Fig. 20 ein Blockschaltbild des Aufzeichnungsmodulationsteils des Aufzeichnungs/-Wiedergabegeräts nach dem achten Ausführungsbeispiel,

Fig. 21 die Ausbildung des Kurzzeit-Spektrumanalysators,

Fig. 22(a) das Frequenzspektrum der Aufzeichnungssignale, das sich aus einer Simulation des achten Ausfüh­ rungsbeispiels ergibt,

Fig. 22(b) das Frequenzspektrum der Aufzeichnungssignale, das sich aus einer Simulation des achten Ausfüh­ rungsbeispiels ergibt,

Fig. 23 ein Blockschaltbild des Aufzeichnungsmodulationsteils des Aufzeichnungs/-Wiedergabegeräts nach dem neunten Ausführungsbeispiel,

Fig. 24(a) das Frequenzspektrum der Aufzeichnungssignale als Ergebnis einer Simulation des neunten Aus­ führungsbeispiels, und

Fig. 24(b) das Frequenzspektrum der Aufzeichnungssignale als Ergebnis einer Simulation des neunten Aus­ führungsbeispiels.

Beispiel 1

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer Datenumwandlungsvorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel. Ein Steuerbit-Addierer 1 addiert ein Steuerbit, 0 oder 1 zu einer eingegebenen Datenkette. Ein I-NRZI-Modula­ tor 2 führt eine I-NRZI-(überlappte Wechselschrift-Invers-)Modulation durch. Ein Datenketten-Addierer 3 fügt eine bekannte Datenkette mit einem Frequenzspektrum der Pilotsignale zu I-NRZI-modulierten Datenketten mit einer Mehrzahl von Wörtern hinzu. Ein Kurzzeit-Spektrumanalysator 4 wird zur Spektrumanalyse von Datenketten verwendet, die vom Datenketten-Addierer 3 ausgegeben werden. Ein Speicher 5 wird zur vorüber­ gehenden Speicherung des Ergebnisses der vom Spektrumanalysator 4 erhaltenen Frequenzanalyse verwendet. Ein Vergleichsglied 6 vergleicht die Ergebnisse der Frequenzanalyse. Ein Ausgangsselektor 7 wählt das Aus­ gangssignal auf der Grundlage des Vergleichs durch das Vergleichsglied 6 aus. Ein Speicher 8 speichert eine Mehrzahl von I-NRZI-modulierten Datenketten.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise beschrieben. Eine eingegebene Datenkette besteht aus binären Digitalda­ ten, 0 oder 1. Es sollen beispielsweise die vorbeschriebenen 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-Wirkungsgrad 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 beispielsweise die Bitübertragungsfrequenz (Fch) 35,4 MHz und die Frequenz der zu addierenden Pilotsignale (Fp) das 1/150-fache von Fch (236 kHz) betragen.

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 Datenkette hinzugefügt wird (150/25 = 6). Während das Steuerbit (MSB) für sechs Wörter gesteuert wird, wird nämlich eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Frequenzspektrums 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 erzeugt werden, die mit den digitalen Daten synchronisiert sind.

Die Vorrichtung zum Erhalten der Potenz von Fch/150 wird nachfolgend im einzelnen beschrieben. Der Datenketten-Addierer 3 akkumuliert eine Gruppe von 2⁶ (64) modulierten 6-Wort-Datenketten von der ersten modulieren Datenkette von 150 Bits, die vom I-NRZI-Modulator 2 moduliert ist, nachdem alle Steuerbits für sechs Wörter im Steuerbit-Addierer 1 auf 0 gesetzt wurden, bis zu vierundsechzigsten modulierten Datenkette von 150 I-NRZI-modulierten Bits, nachdem alle Steuerbits für sechs Wörter auf 1 gesetzt wurden. Weiterhin wird im Datenketten-Addierer 3 eine bekannte 150 Bit-Datenkette mit dem Frequenzspektrum des Fch/150-Pi­ lotsignals zu der modulieren Datenkette in der Einheit von sechs Wörtern hinzugefügt, die der vorbeschriebenen I-NRZI-Modulation unterworfen ist. Für die vorerwähnte bekannte Datenkette können Signale mit der Varia­ tionsperiode von DSV (Digitalsummenvariation), die entsprechend der Periode der Pilotsignale gesteuert wird, verwendet werden. Fig. 4 zeigt ein Beispiel einer bekannten hinzuzufügenden Datenkette.

300 Bits (modulierte Datenkette von sechs Wörtern + 150 Bits der bekannten Datenkette) der auf diese Weise erzeugten 64 Kombinationen werden aufeinanderfolgend in den Kurzzeit-Spektrumanalysator 4 eingege­ ben, um das Frequenzspektrum der Pilotsignale zu analysieren. 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 mehrfache Anzahl der 150 Anzapfungen erforderlich. Daher wird die Anzahl der Anzapfungen des Kurzzeit-Spektrumana­ lysators auf 300 eingestellt entsprechend zwei Perioden der Pilotsignale in diesem Ausführungsbeispiel.

Die Kurzzeit-Frequenzanalyse ist durch die nachfolgende Gleichung (1) definiert:

worin x die eingegebenen Daten (zugeführte Datenkette) und h die Impulsreaktion des FIR-Filters darstellen. Die Frequenz der Analyse wird bestimmt durch den Phasenausdruck e^-jω^rT, die wie folgt entsprechend der Eulerschen Formel gedehnt werden kann:

e^-jω^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 Anzapfungskonstanten, wenn die Pilotfrequenz analysiert wird. Die Potenz des Frequenzspektrums ist gegeben durch die Quadratwurzel der Summe des quadrierten reellen Ausdrucks und des quadrierten imaginären Ausdrucks. In der Schaltung nach diesem Ausführungsbeispiel 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 Vergleichsglied 6 eingegeben und die Datenkette mit dem größten Energiespektrum wird aus den 64 modulierten Datenkeilen, die im Speicher 8 gespeichert sind, vom Ausgangsselektor 7 ausgewählt und zum Ausgangssignal hinzugefügt.

Der obige Vorgang wird wiederholt, um die Daten aufeinanderfolgend 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 23 dB durch den vorbeschriebenen Vorgang hinzugefügt werden können.

Obgleich bei der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels angenommen wurde, daß 64 Muster von modu­ lierten 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 aufeinanderfol­ gend zu der modulierten 6-Wort-Datenkette hinzugefügt werden, welche aus dem I-NRZI-Modulator 2 ausge­ geben wird, wobei die Ergebnisse in den Kurzzeit-Spektrumanalysator 4 eingegeben und das Frequenzspektrum der erfaßten Pilotsignale im Speicher 5 gespeichert werden, während die modulierte 6-Wort-Datenkette nur im Speicher 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 Umwandlungs-Wirkungsgrades erhalten werden.

Beispiel 2

Fig. 6 zeigt den Schaltungsaufbau der Datenumwandlungsvorrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die gleichen Schaltungsteile wie beim ersten Ausführungsbeispiel sind mit den gleichen Bezugs­ zahlen wie in Fig. 3 versehen und auf ihre Beschreibung 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-Filterteil des Spektrumanalysators 9 ist mit 150 Anzapfungen der ersten Halbzählung von der Eingangsstufe der 300 Anzapfungen des Kurzzeit-Spektrumanalysators 4 beim ersten Ausführungsbeispiel versehen. Modulierte Datenketten des I-NRZI-Modulators 2 sind modulierte Daten­ ketten auf der Grundlage der Einheit von sechs Wörtern in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel, welche 64 Arten enthalten, die durch Anwendung der I-NRZI-Modulation erzeugt werden, während die Steuer­ bits (6 Bits) Bit für Bit von insgesamt 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 entsprechen. Den 150 Anzapfungen der zweiten Hälfte des FIR-Filters des Kurzzeit-Spektrumanalysa­ tors 4 nach dem ersten Ausführungsbeispiel sind hierzu entsprechende bekannte Datenketten zugeordnet, und diese sind die gleichen Daten in bezug auf die 64 Arten von modulierten 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 berech­ neten 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 werden. Die Werte der wie vorbeschrieben erhaltenen Spek­ tren werden in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel im Speicher 5 gespeichert, während die Spektrumwerte entsprechend den 64 Mustern von Datenketten im Vergleichsglied 6 verglichen werden, um die modulierte Datenkette aus dem Speicher 8 auszuwählen, die den größten Spektrumwert hat.

Da die Anzahl der Anzapfungen des Kurzzeit-Spektrumanalysators vermindert wird durch Berechnung der Datenketten mit Frequenzkomponenten der Pilotsignale, um die Koeffizienten wie beschrieben im zweiten Ausführungsbeispiel zu erhalten, kann der Schaltungsaufwand des Spektrumanalysators reduziert werden, ohne daß die Fähigkeit der Erfassung des Pilotsignalspektrums herabgesetzt wird.

Beispiel 3

Fig. 7 zeigt den Schaltungsaufbau der Datenumwandlungsvorrichtung entsprechend dem dritten Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung. Die gleichen Schaltungsteile wie beim ersten Ausführungsbeispiel sind mit densel­ ben 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 Phasensteuervorrichtung 13 steuert die Phase der Pilotsignale.

Das Ziel des dritten Ausführungsbeispiels ist die Steuerung des Steuerbits von kurzen I-NRZI-modulierten Datenketten, die nicht länger sind als eine Periode der Pilotsignale, und die Erzeugung von Pilotsignalen. In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Vorrichtung zur Erzeugung von Pilotsignalen aus modulierten Datenket­ ten von einem Wort (25/150 = 1/6 Perioden). 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) Möglich­ keiten ausgewählt.

Damit die Arbeitsweise des dritten Ausführungsbeispiels 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 Datenkette 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. Demgemäß 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 Anzapfungen 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 entspricht 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-Spektrumanalysator 4 ausgege­ ben 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 ausgege­ bene Spektrum von Fch/150 hat einen großen Wert ähnlich dem zur Zeit t0. Wenn die Datenkette entsprechend zwei Perioden des Pilotsignalzyklus, welche die Phase um 60° für jede Wortperiode gewinnt, in der gleichen Weise wie vorstehend in den Kurzzeit-Spektrumanalysator 4 eingegeben wird, wird ein Ausgangsspektrum von Fch/150 mit einem sehr großen Wert ähnlich dem zur Zeit t0 erhalten. Was hier festgestellt werden sollte, ist die Tatsache, daß das Ausgangsspektrum von Fch/150 immer einen sehr großen Wert hat. Durch Verwendung dieser Eigenschaft kann eine Datenkette (modulierte Datenkette) mit den Pilotsignalen in dem nachfolgenden beschriebenen Verfahren erzeugt werden.

Fig. 9 zeigt ein Beispiel bekannter Datenketten, die erforderlich sind zum Kompensieren der Phase von Pilotsignalen, die vom Generator 12 für bekannte Datenketten ausgegeben werden. Zur Zeit t0 wird die bekannte Datenkette 1 (elf Wörter A, A, A, B, B, B, A, A, A, B, B) gemäß Fig. 9 bei T26 bis T300 des Kurzzeit-Spektrumanalysators 4 eingegeben, während die entsprechende Mehrzahl von modulierten Daten (zwei Arten von modulierten Daten, die der I-NRZI-Modulation durch Hinzufügen des Steuerbits 1 oder 0 unterworfen sind), die in T1 bis T25 umzuwandeln sind, eingestellt wird, und das Spektrum von Fch/150 wird erhalten, um die modulierten Daten einzustellen, welche den größten Wert als MDt0 ergeben. Eine andere Wortperiode 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-Spektrumanalysators 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 umzuwandeln sind, und das Spektrum von Fch/150 wird erhalten, 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-Spektrumanalysators 4 eingegeben, während die entsprechende 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 eingegeben, während die modulierten Daten ausgewählt werden, 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 ausgewählten 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 starken Fch/150 aus den modulierten Datenketten, die ausgewählt wurden, erhalten wird.

Unter Beachtung der vorstehenden Erläuterung wird die Arbeitsweise des dritten Ausführungsbeispiels nachfolgend beschrieben. Der Generator 12 für bekannte Datenketten gemäß Fig. 7 hält die sechs Arten von Datenketten gespeichert, die jede elf Wörter der bekannten 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, 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 entsprechen, 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 Datenketten, nämlich die Datenketten entsprechend 300 Anzapfungen, die erhalten wurden durch Hinzufügen jeder bekannten 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 Datenkette zu der modulierten Datenkette, die I-NRZI-moduliert wurde durch Setzen von 1 für MSB. Die obigen zwei Arten von Datenketten werden aufeinanderfolgend in den Kurzzeit-Spektrumanalysator 4 eingegeben, während des Fch/150-Spektrum durch die Vorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel im Speicher 5 gespeichert wird, ihre Größe wird im Vergleichsglied 6 verglichen und die modulierte Datenkette mit dem größten Fch/150 wird unter der Leitung des Ausgangsselektors 7 vom Speicher 8 ausgewählt und ausgegeben.

In gleicher Weise werden zwei Arten von 300 Bit-Datenketten, 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 Verfahren ermöglicht die Erzeugung von Pilotsigna­ len, die mit den Digitalmodulierten 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 Datenkette, die erhalten wurde durch Simulieren des Datenumwandlungsverfahrens nach dem dritten Ausführungsbeispiel und Umwandeln der Daten. Es wird durch diese Simulation bestätigt, daß Pilotsignale von etwa 23 dB hinzuge­ fügt werden können. Dies führt zu einem Ergebnis, das im wesentlichen gleich dem in Fig. 5 gezeigten ist. Dadurch ist es möglich, die Anzahl der Berechnungen des Kurzzeit-Frequenzspektrumanalysators stark zu reduzieren, ohne daß die Leistung verschlechtert wird.

Wie vorbeschrieben ist, kann nach dem dritten Ausführungsbeispiel die für die Frequenzanalyse erforderliche Anzahl von I-NRZI-modulierten Datenketten in großem Maße reduziert werden, ohne daß die Leistung ver­ schlechtert wird wodurch die Anzahl der Frequenzanalysen reduziert wird.

Beispiel 4

Fig. 11 den Schaltungsaufbau der Datenumwandlungsvorrichtung nach dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die gleichen Schaltungsteile wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel weisen die gleichen Bezugszahlen auf und auf ihre Beschreibung wird verzichtet. Ein Kurzzeit-Spektrumanalysator 14 verwendet eine Mehrzahl von Koeffizienteneinheiten und weiterhin sind Koeffizientenauswahlschalter 15, 16 vorgesehen.

Es wird nun die Arbeitsweise beschrieben. Sechs Arten von bekannten Datenketten, die jede aus elf Wörtern mit Phasen, die jeweils um 60° voneinander verschieden sind, bestehen, und die vom Generator 12 für bekannte Datenketten gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ausgegeben wurden, werden vorher berechnet entsprechend 275 Anzapfungen des Kurzzeit-Spektrumanalysators mit Ausnahme der vorigen 25 Anzapfungen wie beim zweiten Ausführungsbeispiel, und als die Koeffizienten in den Koeffizienteneinheiten 10 und 11 gespeichert. Diese werden Koeffizienteneinheiten mit sechs verschiedenen Phasen. Durch aufeinanderfolgende Auswahl von diesen mit Hilfe der Koeffizientenauswahlschalter 15 und 16 zu jeder Zeit, zu der eine Datenum­ wandlung von ein Wort durchgeführt wird, wird eine Datenumwandlung gleichartig zu der nach dem dritten Ausführungsbeispiel aufeinanderfolgend durchgeführt.

Demgemäß wird beim vierten Ausführungsbeispiel der Schaltungsaufwand für den Kurzzeit-Spektrumanaly­ sator in großem Maße reduziert und die Anzahl der Berechnungen kann beträchtlich verringert werden ohne Verschlechterung der Leistung.

Beispiel 5

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 Beschreibung wird der Schaltungsaufbau des Datenketten-Addie­ rers und des Kurzeit-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 Anordnung beschränkt. Wenn die Spektrumanalyse der Pilotsignale von Fch/150 mit diesem Kurzzeit-Spektrumanalysator durchgeführt wird, zeigen die Absolutwerte des reellen Ausdrucks h(nT - rT)cos(ωrT) und des imaginären Ausdrucks h(nT - rT)sind(ωrT) des Kurzzeit-Spektrumanalysators 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 Pilotsignale 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 eingege­ ben, 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 Leitung des Ausgangsselektors 7 wird eine modulierte Datenkette mit größerem Fch/150-Spektrum aus dem Speicher 8 ausgewählt und ausgegeben. Die Datenumwandlung 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 Ausdrucks gemeinsam für die linke und die rechte Seite verwendet werden, wodurch es möglich ist, die Anzahl der Koeffizienteneinheiten zu reduzieren. Um die Beschreibung des Kurzzeit-Spektrumanalysators zu vereinfachen, werden Anzapfungen entsprechend den bekannten Datenket­ ten wie im vierten Ausführungsbeispiel durch Koeffizienteneinheiten ersetzt, und die Anzahl von Anzapfungen des FIR-Filters wird als 25 Bits (T139 bis T163) angenommen. Die folgende Beschreibung geht von diesen Bedingungen aus.

Die in den Kurzeit-Spektrumanalysator 4 eingegebene Datenkette besteht aus digitalen Daten mit binären 4 Pegeln, 0 oder 1, und die Anzahl von Berechnungen der konstanten Einheit kann reduziert werden durch Berechnen bevor die konstante Einheit für zwei Sätze von Daten verwendet wird, die dieselbe konstante Einheit 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 Steuerverfahren, 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 angenommen, 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 rechten 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 imaginären 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) gezeigt.

Wie vorbeschrieben ist, wird eine Konstante vom zweifachen Wert zuvor in der konstanten Einheit eingestellt, welche gemeinsam verwendet wird, und ob das Ausgangssignal der konstanten Einheit und das Komplement der konstanten Einheit eingeschaltet oder ausgeschaltet werden, wird durch 2 Bits gesteuert, die d1 und d25 entspre­ chen, wodurch ein Ausgangssignal der konstanten Einheit gegeben wird. Ein Beispiel der Schaltung für den reellen Ausdruck des Kurzzeit-Spektrumanalysators 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 Berechnung ausgegeben. Der Wert der Koeffizienteneinheit 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 Ausführungsbeispiel 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 imaginäre Ausdruck werden gemeinsam während der Frequenzanalyse der Datenketten verwendet und demgemäß können der Schaltungsaufwand des Kurzzeit- Spektrumanalysators und die Anzahl der Berechnungen reduziert werden ohne Verschlechterung der Leistung.

Beispiel 6

Die Ausführungsform gemäß dem folgenden Beispiel ist nicht von der Erfindung umfaßt und dient lediglich der Erläuterung der folgenden Ausführungsformen, die hierauf Bezug nehmen.

Fig. 15 zeigt den Schaltungsaufbau des Aufzeichnungs/Wiedergabegerätes nach dem sechsten Ausführungs­ beispiel der Erfindung. Hierin sind wiedergegeben: ein Steuerbit-Addierer 31, ein Steuerbit-Generator 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 Datenkette 1 speichert, eine Datenketten-Steuervorrichtung 36, eine CDS-Rechen­ vorrichtung 37, ein Selektor 38, eine Auswahlsteuervorrichtung 39, ein Pilotfrequenzselektor 40, ein Ausgangs­ auswahlschalter 41, ein Aufzeichnungsverstärker 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 nachfolgend beschrieben. Die Eingangsdaten werden in der Einheit von Bytes (8 Bits) behandelt. Das hinzuzufügende Steuerbit ist ein Bit und ein höherer Umwandlungs-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-Modulation 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 Auswahleigenschaften und einem niedrigeren Pegel des Pilotsignals. Auf­ grund dieser Überlegungen wird die Länge der eingegebenen Daten in diesem Ausführungsbeispiel 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-Servover­ fahren oder dergleichen durch Übersprechen von der der wiederzugebenden Spur, in der die Azimuth-Aufzeich­ nung durchgeführt wurde, benachbarten Spur. Da die Übersprechsignale 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 Niederfrequenz- Abdeckeigenschaft aufweist, wenn sie über die Drehtrommel 43 auf dem Magnetband 44 aufgezeichnet 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 Ausführungsbeispiel 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 erläutert. 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-Generator 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 gespeichert.

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-Rechenvorrichtung 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 Auswahlsteuervorrichtung 39 ausgewählt und zur Berechnung von CDS in die CDS-Rechenvorrichtung 37 eingegeben. Das Ergebnis der CDS-Berechnung wird in den Selektor 38 zur vorübergehenden 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 Pilotfrequenzkomponen­ te von f1 gegeben ist (nachfolgend der bekannte CDSf1 genannt) oder dem bekannten CDS-Wert, dem die Pilotfrequenzkomponente von f2 gegeben ist (nachfolgend der bekannte CDSf2 genannt).

Der bekannte CDS-Wert wird nun beschrieben. Die Amplitude von niedrigen Frequenzen der digitalen Daten kann durch den CDS-Wert dargestellt werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird der bekannte CDS-Wert erhalten, 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 Datenkette, 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 Pilotsignalenergie und daher ist der CDS-Wert erwünschterweise größer. Jedoch sind die eingegebenen Daten Zufallsdaten und die Werte von CDS, die eine 25 Bit-Datenkette 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 bekannte CDSf2 auf +3, +3, -3, -3 gesetzt.

Es wird nun angenommen, daß der bekannte CDSf1 ausgewählt wird. CDS-Werte der Datenkette 0 und der Datenkette 1, die in den Selektor 38 eingegeben sind werden mit dem bekannten CDSf1 verglichen und der CDS-Wert, der näher am bekannten CDSF1 liegt, wird ausgewählt. 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 Ausgangsauswahlschalter 41 gegeben und dann wird die Datenkette 0 oder die Datenkette 1 als Aufzeichnungssignal ausgegeben.

Das Ergebnis der Auswahl wird auch in den Datenhaltekreis 34 eingegeben, und die vorübergehend gespei­ cherten Daten des Verzögerungskreises des I-NRZI-Modulators 33, wenn entweder die Datenkette 0 oder die Datenkette 1 erzeugt wird, werden ausgewählt und gespeichert. Diese Daten werden verwendet als die Daten zur Erzeugung der nächsten Datenkette 0 oder Datenkette 1. Wenn die Datenkette durch Verwendung der vorhergehenden Daten erzeugt wird, können die eingegebenen Daten bei der Demodulation wiedergegeben werden. Die I-NRZI-Modulation ist Vorkodierer der teilweisen Antwortklasse IV (PR4), und PR4 und BITABI- Demodulation werden bei der Wiedergabe/Demodulation verwendet.

Die Aufzeichnungssignale werden in den Aufzeichnungsverstärker 42 eingegeben und über die Drehtrommel 43 auf dem Magnetband 44 aufgezeichnet. In der erläuternden Darstellung des ATF-Servoverfahrens nach Fig. 2 für den Stand der Technik wird nur der A-Kopf verwendet zur Aufzeichnung der Pilotsignale und die Pilotfre­ quenz ändert sich mit jeder halben Umdrehung der Trommel, die ein Paar von um 180° gegenüberliegenden Köpfen aufweist. Daher schaltet der Pilotfrequenzselektor 40 bei jeder halben Umdrehung der Trommel zwischen den Frequenzen f1 und f2 um.

Das Ergebnis einer Simulation eines solchen vorbeschriebenen Ausführungsbeispiels ist in den Fig. 16 und 17 dargestellt Fig. 16 zeigt die Pilotsignale von f1. Fig. 17 zeigt das Frequenzspektrum des Ausgangssignals, zu dem das Pilotsignal von f2 addiert wurde. In jedem Fall können Pilotsignale von 22 bis 23 dB erhalten werden.

Gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel werden Aufzeichnungssignale, 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 einfach durch Vergleich des CDS-Wertes der eingegebenen Daten mit dem bekannten CDS-Wert erzeugt werden können, kann der Schaltkreis mit geringerem Aufwand und niedrigeren Kosten hergestellt werden.

Beispiel 7

Die Ausführungsform gemäß dem folgenden Beispiel ist nicht von der Erfindung umfaßt und dient lediglich der Erläuterung der folgenden Ausführungsformen, die hierauf Bezug nehmen.

Fig. 18 zeigt das Blockschaltbild des Aufzeichnungsmodulationsteils des Aufzeichnungs/Wiedergabegeräts nach dem siebenten Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Fig. 18 sind gezeigt: ein Steuerbit-Addierer 71, Auswahlschalter 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-Rechenvorrichtung 80, die die Summe von Absolutwerten von Differenzen zwischen dem bekannten CDS-Wert und dem CDS-Wert von eingegebenen Daten berechnet, ein Ausgangsselektor 81, der die Daten entsprechend dem Ergebnis der Berechnung mit dem geringsten Wert auswählt, 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-Servosy­ stem mit dem Zwei-Frequenzen-Pilotverfahren und ein Paar von Köpfen, die sich in einem Intervall von 180° gegenüberliegen, auf, wobei auf das Aufzeichnungs-Spurmuster 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 Pilotsignale werden bei jeder halben Umdrehung der Trom­ mel 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 beispielsweise in binäre Daten erhalten wurden. Der Aufzeichnungsmodulator des magnetischen Aufzeich­ nungs/-Wiedergabegerätes nach diesem Ausführungsbeispiel wird durch die Systemsteuervorrichtung 86 ge­ steuert. Wenn das magnetische Aufzeichnungs/Wiedergabegerät in den Aufzeichnungsbetrieb eintritt, gibt die Systemsteuervorrichtung 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 ge­ führt. Der Auswahlschalter 72 wird auf die Seite der Eingabedaten gesetzt und vier Sätze von 24 Bit-Daten werden 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 Schieberegister 73 ausgegeben. Zu dieser Zeit ist der Auswahlschalter 72 zu des Ausgangsseite des Schieberegisters 73 geschaltet und die Eingabedaten werden wieder in das Schiebere­ gister 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-Operation mit 2 Bit-Verzögerungsdaten durch. Da jedoch in diesem Ausführungsbeispiel die I-NRZI-Modulation sechzehnmal auf einen Aufzeichnungssignalausgang ange­ wendet wird, müssen 2 Bit-Daten von des Verzögerungsvorrichtung vom vorher ausgegebenen Aufzeichnungs­ signal gehalten werden. Daher werden Daten von der Verzögerungsvorrichtung zur Zeit der Ausgabe des Aufzeichnungssignals zum Pufferspeicher 82 im Datenhaltekreis 76 gespeichert, und die Daten des Datenhalte­ kreises 76 werden in die Verzögerungsvorrichtung des I-NRZI-Modulators 75 immer dann eingelesen, wenn die I-NRZI-Modulation durchgeführt wird. Im Datenhaltekreis 76 ist, da dort beim ersten Aufzeichnungssignal der Spur kein vorhergehendes Aufzeichnungssignal vorhanden ist, die Demodulation während der Wiedergabe beispielsweise dadurch möglich, daß der Anfangswert 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-Modulation 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 Aus­ gangsselektor 31 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 Pilotfre­ quenz fch/100. Um ein mit den digitalen Daten synchronisiertes Pilotsignal f2 zu erhalten, wird eine DSV mit einer Periode von 100 Bits betrachtet, beispielsweise Daten mit einer CDS-Änderung von +5, +5, -5, -5 für jede 25 Bits. Diese Daten werden als bekannte CDS-Werte bezeichnet Wiederholte Aufzeichnungssignalausga­ ben mit den bekannten CDS-Werten enthalten 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 erhalten 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 anhand eines Beispiels erläutert. Es wird angenommen, daß die Steuerbits 0000 zu den eingegebenen Daten hinzugefügt 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 bekannten CDS-Wert ist.

Der vorstehende Vorgang wird aufeinanderfolgend für die Steuerbits 0000 bis 1111 wiederholt. Die vom Ausgangsselektor 81 ausgewählten Steuerbits werden im Steuerbit-Addierer 71 zu den eingegebenen Daten addiert, um die I-NRZI-Modulation bei den eingegebenen Daten durchzuführen und Aufzeichnungssignale zu erzeugen. Der Auswahlschalter 77 wird auf die Seite des Pufferspeichers 82 gelegt, um das Aufzeichnungssignal in den Pufferspeicher 82 einzugeben und die Aufzeichnungssignale werden den vorhergehenden Aufzeichnungs­ signalen folgend zum Kopfverstärker 83 gesandt, wodurch die Signale über den Drehkopf 84 auf dem Magnet­ band 85 aufgezeichnet werden. Daten von der Verzögerungsvorrichtung des I-NRZI-Modulators 75 werden im Datenhaltekreis 76 gehalten.

Die Fig. 19(a) und (b) zeigen das Ergebnis des Simulierens der Aufzeichnungssignale im Fall dieses Ausfüh­ rungsbeispiels. Es werden die Spektren von Aufzeichnungssignalen gezeigt, die durch Einstellen von fch = 35,388 MHz (f1 = 235,9 kHz, f2 = 353,9 kHz) erzeugt wurden. Die Run-Länge der Aufzeichnungssignale, die nicht geringer als 10 ist, wird zu NG bestimmt 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 demsel­ ben 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, welches den größeren Pilotsignalkomponenten entspricht. Aus Fig. 19 ist ersichtlich, daß niederfrequente Kom­ ponenten, die nicht höher als etwa 1 MHz liegen, unterdrückt und Pilotsignale von etwa 23 dB erhalten werden.

Obgleich ein ATF-Servosystem auf der Grundlage des Zwei-Frequenzen-Pilotverfahrens für dieses Ausfüh­ rungsbeispiel angenommen wird, können gleiche Ergebnisse mit dem AFT-Servosystem auf der Grundlage des 4-Frequenzen-Pilotverfahrens oder des DTF-Servosystems erhalten werden. Es wird auch angenommen, daß ein Paar von Köpfen verwendet wird die in einem Intervall von 180° einander gegenüberliegen, obwohl das Ausführungsbeispiel nicht auf diese Anordnung beschränkt ist und gleiche Ergebnisse mit einem 180° gegen­ überliegenden Einzelkopf erzielt werden können. Weiterhin wird angenommen, daß in diesem Ausführungsbei­ spiel ein Steuerbit zu jeweils 24 Bits hinzugefügt wird, obgleich das Ausführungsbeispiel nicht hierauf be­ schränkt 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 Umwandlungs-Wir­ kungsgrad. Weiterhin wird in diesem Ausführungsbeispiel der CDS-Wert für jeweils 25 Bits von der CDS-Re­ chenvorrichtung 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 wirken.

Im siebenten Ausführungsbeispiel werden Aufzeichnungssignale mit einer Wellenform ähnlich der des be­ kannten 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-Steuersignals zu n Bits, kann der Umwandlungs-Wirkungsgrad verbessert werden. Auch dadurch, daß die niedrigen Frequenzen des Aufzeichnungssignals unterdrückt werden können und mit den digitalen Daten synchronisierte Pilotsignale erhalten werden können, ist es möglich, Aufzeichnungssignale zu erhalten, die geeignet sind für ein magnetisches Engspur-Aufzeichnungs/Wiedergabe­ gerät, das das ATF-Servoverfahren oder dergleichen verwendet.

Beispiel 8

Fig. 20 zeigt das Blockschaltbild des Aufzeichnungsmodulatorteils eines Aufzeichnungs/Wiedergabegeräts gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die gleichen Schaltungsteile wie diejenigen der vorher­ gehenden Ausführungsbeispiele sind mit den gleichen 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 Ausführungsbeispiels. Fig. 21 gibt die Ausbildung des Kurzzeit-Spektrumanalysators 94 wieder. In diesem sind dargestellt: eine CDS-Rechenvorrichtung 96, die den CDS-Wert von jeweils 10 Bits berechnet, eine Schieberegister 97, ein Datenhaltekreis 98, ein Koeffizienten-Generator 99 und ein Quadrierer 100.

Der Systemaufbau des magnetischen Aufzeichnungs/Wiedergabegerätes 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 Absolutwerte der Differenzen zwischen den bekann­ ten CDS-Werten und den berechneten CDS-Werten in der Vergleichs-Rechenvorrichtung 80 summiert.

Das Ergebnis der Berechnung in der Vergleichs-Rechenvorrichtung 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 gespeichert werden. Die vier Sätze von im Speicher 93 gespei­ cherten Daten werden im Kurzzeit-Spektrumanalysator 94 der Spektrumanalyse unterzogen, wobei die Ergeb­ nisse in den Ausgangsselektor 81 eingegeben werden. 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 vorhergehenden Ausführungsbeispielen. Der CDS-Wert von jeweils 10 Bits wird in das Schieberegister 97 eingegeben. Während die Spektrumanalyse bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel bei vier Säuen von Daten durchgeführt wird, sind die CDS-Werte von T1 bis T25 in der Zeichnung diejenigen der vorhergehenden Aufzeichnungssignale, die im Datenhaltekreis 98 gespeichert sind und jedesmal ausgelesen werden, wenn die Analyse durchgeführt wird. Der CDS-Wert, der in das Schieberegister 97 eingege­ ben wird, wird zur Ausgabe des reellen Ausdrucks und des imaginären Ausdrucks für jeden von f1 und f2 durch den Koeffizienten-Generator 99 verwendet. Die Summe der reellen Ausdrücke und die Summe der imaginären Ausdrücke werden quadriert und zueinander 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 1 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 Simulation in diesem Ausführungsbeispiel für den Fall, daß Aufzeichnungssignale durch Einstellung von fch = 35,3 MHz gebildet werden. Die Run-Länge der Aufzeich­ nungssignale, die nicht weniger als 10 ist, wird als NG bestimmt Fig. 22(b) zeigt, daß das Spektrum um das Pilotsignal des Aufzeichnungssignals in diesem Ausführungsbeispiel um etwa 3 dB reduziert ist und ein Pilotsi­ gnal von etwa 20 dB 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 Datensäue ausgewählt werden, aus denen das Aufzeichnungssi­ gnal ausgewählt wird. In diesem Fall nimmt die Energie des Pilotsignals zu und das Spektrum der Kerbkompo­ nenten wird flacher, wenn die Anzahl von Datensätzen, die zuerst im Datenselektor 92 ausgewählt werden, verringert wird.

Im achten Ausführungsbeispiel werden die niederfrequenten 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 Aufzeichnungssignale 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/Wiedergabegerät mit engen Spuren, das das ATF-Servoverfahren oder dergleichen verwendet. Da auch das Spektrum 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.

Beispiel 9

Fig. 23 zeigt das Blockschaltbild des Aufzeichnungsmodulatorteils eines Aufzeichnungs/Wiedergabegeräts nach dem neunten Ausführungsbeispiel. Die gleichen Schaltungsteile wie diejenigen in Fig. 18 sind mit denselben Bezugszahlen versehen und auf ihre Beschreibung wird hier verzichtet. Weiterhin sind gezeigt: eine DSV-Be­ rechnungseinheit 101, ein DSV-Haltekreis 102, eine DSV-Rechenvorrichtung 103 und eine dritte Operationsein­ heit 104 des neunten Ausführungsbeispiels.

Der Systemaufbau des magnetischen Aufzeichnungs/Wiedergabegerätes 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-Rechenvorrichtung 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 Säuen von ausgewählten Daten im Speicher 93 gespeichert werden. Die vier im Speicher 93 gespeicherten CDS-Werte werden zum DSV-Wert der vorhergehenden Aufzeichnungssignale, die ausgege­ ben wurden, hinzugefügt und im DSV-Haltekreis 102 gespeichert, um den DSV-Wert in der DSV-Berechnungs­ einheit 101 zu berechnen. Da bei dem ersten Aufzeichnungssignal der Spur kein vorhergehendes Aufzeichnungs­ signal vorhanden ist, wird der Anfangswert auf null gesetzt. Der Ausgangsselektor 81 wählt das Steuerbit entsprechend dem vorhergehend, eingegebenen DSV-Wert, der am nächsten bei null liegt, aus und steuert den Steuerbit-Addierer 71, um die den vorhergehenden Daten folgenden Aufzeichnungssignale auszugeben und auf dem Magnetband 85 aufzuzeichnen entsprechend dem siebenten Ausführungsbeispiel. Der DSV-Wert der Aufzeichnungssignale zu dieser Zeit wird im DSV-Haltekreis 102 gespeichert.

Die Fig. 24(a) und (b) zeigen das Ergebnis der Simulation 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 23 dB für das Aufzeichnungssignal in diesem Ausführungsbeispiel erhalten wird, wobei die Gleichspannungskomponente unterdrückt wird.

Im neunten Ausführungsbeispiel wird die Gleichspannungskomponente unterdrückt und ein mit den digitalen Daten synchronisiertes Pilotsignal wird erhalten. Da die Aufzeichnungsmodulation durchgeführt wird, indem ein Steuerbit zu jeweils n Bits hinzugefügt wird, wird der Umwandlungs-Wirkungsgrad verbessert. Dadurch, daß die Gleichspannungskomponente der Aufzeichnungssignale unterdrückt wird und mit den digitalen Daten synchro­ nisierte 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 (3)

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 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, und
einer Vorrichtung zur Durchführung einer ver­ schachtelten NRZI-Modulation (I-NRZI-Modulation) bei der (n+1)-Bit-Datenkette,
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 der bestimmten Frequenzkomponente mit vorgegebenen bekannten CDS-Werten und Auswahl der Datenkette, deren CDS-Wert den bekannten CDS-Werten der Frequenzkomponente am nächsten kommt,
einer Vorrichtung zum Aufzeichnen entweder der Datenkette 0 oder der Datenkette 1 in Abhängig­ keit vom Ergebnis des Vergleichs,
gekennzeichnet durch
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),
eine Vorrichtung zum Teilen der (n+1)-Bit-Daten­ kette 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,
wobei 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 digi­ talen m-Bit-Daten entsprechend einer der k/m-Anzapfungen erhalten wurden durch Teilung des Kurzzeit-Spektrumanalysators mit k-Anzapfun­ gen in m-Teile, und die Spektrumanalyse durch­ geführt wird durch Auswahl der Koeffizienten derart, daß (n+1)/m-CDS-Werte von jeder der Da­ tenketten 0 und 1, die eingegeben werden, und der CDS-Wert der bekannten digitalen Daten iden­ tisch sind.

2. 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- Digitalsumme (CDS) der Datenkette 0 und der Da­ tenkette 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,
einer Vorrichtung zum Aufzeichnen entweder der Datenkette 0 oder der Datenkette 1 in Abhängig­ keit vom Ergebnis des Vergleichs,
einer 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, und
einer Vorrichtung zur Durchführung einer ver­ schachtelten NRZI-Modulation (I-NRZI-Modulation) bei der (n+1)-Hit-Datenkette,
einer 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 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 2^k-Arten von k(n+1)-Bit-Daten, einer Vorrichtung zum Durchführen der I-NRZI- Modulation bei den erzeugten 2^k-Arten von Daten,
einer Vorrichtung zum Berechnen von CDS-Werten für jede m-Bits (k (n+1)/m = ganze Zahl) von I-NRZI-modulierten Daten,
einer Vorrichtung zum Berechnen der Summe der absoluten Werte der Differenz zwischen den be­ kannten CDS-Werten und den berechneten CDS-Wer­ ten, und
einer Vorrichtung zum Ausgeben der Daten mit dem geringsten Wert der Berechnung,
gekennzeichnet durch
eine Vorrichtung zum Auswählen von j(j < 2^k)-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.

3. Anordnung zum Einfügen einer bestimmten Fre­ quenzkomponente zu eingegebenen digitalen n-Bit- Daten in einem Aufzeichnung-/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- Digitalsumme (CDS) der Datenkette 0 und der Da­ tenkette 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,
einer Vorrichtung zum Aufzeichnen entweder der Datenkette 0 oder der Datenkette 1 in Abhängig­ keit vom Ergebnis des Vergleichs,
einer 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, und
einer Vorrichtung zur Durchführung einer ver­ schachtelten NRZI-Modulation (I-NRZI-Modulation) bei der (n+1)-Bit-Datenkette,
einer 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 Hinzufügen eines 1-Bit- Steuerbits von 0 oder 1 zu eingegebenen digita­ len n-Hit-Daten und zum Sammeln von k (k < 1 und ganze Zahl) Sätzen dieser eingegebenen Daten zum Erzeugen von 2^k-Arten von k(n+1)-Bit-Daten, einer Vorrichtung zum Durchführen der I-NRZI- Modulation bei den erzeugten 2^k-Arten von Daten,
einer Vorrichtung zum Berechnen von CDS-Werten für jede m-Bits (k(n+1)/m = ganze Zahl) von I-NRZI-modulierten Daten,
einer Vorrichtung zum Berechnen der Summe der absoluten Werte der Differenz zwischen den be­ kannten CDS-Werten und den berechneten CDS-Wer­ ten, und
einer Vorrichtung zum Ausgeben der Daten mit dem geringsten Wert der Berechnung,
gekennzeichnet durch
eine Vorrichtung zur Auswahl von j(j < 2^k)-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 der ausgewählten j-Sätze der k(n+1)-Bit-Daten erge­ ben, die am nächsten bei Null liegt.