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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Signalverarbeitungsanordnung
zur Verwendung bei der Umwandlung von einer optischen Magnetplatte
oder dergleichen gelesener Analcgsignale in digitale Signale.
Beschreibung des Stands der Technik
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Fig. 1 zeigt eine Signalverarbeitungsanordnung wie sie bei dem Stand
der Technik zur Analog-Digital-Wandlung eines von einer optischen
Magnetplatte gelesenen Signals verwendet worden ist. Bei der
herkömmlichen Anordung wird ein auf der optischen Magnetplatte (nicht
dargestellt) gespeichertes Datensignal durch eine Leseeinrichtung (nicht
dargestellt) für optische Magnetplatten in analoger Form gelesen, und
das von der optischen Magnetplatte gelesene analoge Eingangssignal Si
wird an einen Komparator 1 angelegt. Gleichzeitig wird das analoge
Eingangssignal Si an einen Referenzsignalgenerator 2 angelegt. Dadurch
erzeugt der Referenzsignalgenerator 2 ein von dem analogen
Eingangssignal abhängiges Referenzsignal Ss, das in den Komparator 1
eingegeben wird. Dieser vergleicht das von der optischen Magnetplatte
angelegte analoge Eingangssignal Si mit dem von dem
Referenzsignalgenerator 2 angelegten Referenzsignal Ss, wie in Fig. 2(a) dargestellt ist.
Der Komparator 1 erzeugt ein digitales Ausgangssignal So mit binären
Variablen, die "1" sind, wenn das Eingangssignal Si größer als das
Referenzsignal Ss ist, und die "0" sind, wenn das Eingangssignal Si
kleiner als das Referenzsignal 55 ist, wie in Fig. 2(b) gezeigt.
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Um das Referenzsignal Ss durch den Referenzsignalgenerator 2 zu
erzeugen, sind zwei Arten von Signalverarbeitungsverfahren zur
Verarbeitung des analogen Eingangssignals Si eingeführt. Ein Verfahren A,
dargestellt in Fig. 3(a), zur Verarbeitung des analogen
Eingangssignals Si bei einer schnellen Ansprechgeschwindigkeit, und ein
Verfahren B, dargestellt in Fig. 3(b), zur Verarbeitung des analogen
Eingangssignals Si bei einer langsamen Ansprechgeschwindigkeit.
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In den Fig. 3(a) und 3(b) ist das Eingangssignal Si nur durch seine
Hüllkurve dargestellt, und es ist wünschenswert, das Referenzsignal
Ss so zu bilden, daß der Teil, der kleiner ist als der mittlere Teil
der Hüllkurve des Eingangssignals Si, abgeschnitten wird, um ein
korrektes digitales Ausgangssignal So zu erzeugen.
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Im allgemeinen sind in dem Kopfteil des von der optischen Magnetplatte
gelesenen Eingangssignals Si Takterzeugungsdaten enthalten, um einen
Zeittaktimpuls zum Zeitpunkt des Auslesens des von einer Analogform
durch die Signalverarbeitungseinrichtung umgewandelten digitalen
Ausgangssignals So zu erzeugen. Wenn der Zeittaktimpuls durch Verarbeiten
der Takterzeugungsdaten erzeugt wird, muß das Eingangssignal Si
verfolgt werden, um bei dem Verfahren A bei einer schnellen
Ansprechgeschwindigkeit verarbeitet zu werden, um ein korrektes Taktsignal
zu erzeugen, wie in Fig. 3(a) dargestellt. Wenn andererseits ein
digitales Wiedergabedatensignal durch Verarbeiten des von der optischen
Magnetplatte gelesenen analogen Datensignals bei einer schnellen
Ansprechgeschwindigkeit erzeugt wird, wird ein Störsignalanteil so
empfindlich erfaßt, daß die Daten unmittelbar nach dem Störsignal
nicht gelesen werden können und leicht Fehlerbündel (andauernde
Fehler) auftreten. Wenn das Wiedergabedatensignal verarbeitet wird, muß
daher das Eingangssignal Si nach dem Verfahren B bei einer
langsamen Ansprechgeschwindigkeit verarbeitet werden, um den Einfluß des
Störsignals zu vermeiden, wie in Fig. 3(b) dargestellt.
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Wenn das Referenzsignal Ss durch den Referenzsignalgenerator 2 in der
Praxis erzeugt wird, wird daher das Taktsignal mit Priorität erzeugt,
und das Referenzsignal Ss wird bei einer Ansprechgeschwindigkeit
erzeugt, die in dem Bereich so langsam wie möglich ist, damit der
korrekte Takt erzeugt werden kann.
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Wie oben beschrieben, wird bei der vorerwähnten herkömmlichen
Signalverarbeitungseinrichtung, wenn das Referenzsignal Ss durch den
Referenzsignalgenerator 2 als Reaktion auf das von der optischen
Magnetplatte gelesene Eingangssignal Si erzeugt wird, die
Ansprechgeschwindigkeit in dem Bereich so langsam wie möglich gemacht, dar der
korrekte Takt durch Verarbeiten der Takterzeugungsdaten im Kopfteil des
Eingangssignals Si erzeugt werden kann. Bei der vorerwähnten
herkömmlichen Signalverarbeitungseinrichtung besteht jedoch ein Problem, dar
der Einfluß der Störsignale, d.h. die Fehlerbündel, nicht vermieden
werden kann, da die Ansprechgeschwindigkeit noch zu schnell ist,
obwohl die Ansprechgeschwindigkeit in dem Bereich so langsam wie möglich
gemacht wird, um das korrekte Taktsignal zu erzeugen.
Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist eine wesentliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Signalverarbeitungsanordnung bereitzustellen, bei der ein Einfluß
eines Störsignals vermindert und ein korrektes Taktsignal erzeugt
werden kann.
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Um die vorerwähnte Aufgabe zu erfüllen, umfaßt die vorliegende
Erfindung, wie in dem anliegenden Anspruch 1 dargelegt,
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eine Komparatoreinheit, um ein Eingangssignal, das
Takterzeugungsdaten, Datenkopfdaten und Wiedergabedaten enthält, mit einem ersten
oder zweiten Referenzsignal zu vergleichen, um ein Ausgangssignal von
binärer Form zu erzeugen, das von dem Vergleichsergebnis zwischen dem
Eingangssignal und dem Referenzsignal abhängt,
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eine erste Referenzsignal-Erzeugungseinheit zum Empfangen des
Eingangssignals, um ein erstes, bei einer schnellen
Ansprechgeschwindigkeit verarbeitetes Referenzsignal zu erzeugen,
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eine zweite Referenzsignal-Erzeugungseinheit zum Empfangen des
Eingangssignals, um ein zweites, bei einer langsamen
Ansprechgeschwindigkeit verarbeitetes Referenzsignal zu erzeugen,
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eine Referenzsignal-Schalteinrichtung, die abhängig von den
Datenkopfdaten selektiv geschaltet wird, um das erste Referenzsignal
von der ersten Referenzsignal-Erzeugungseinheit auszuwählen, wenn der
Inhalt des Eingangssignals die Takterzeugungsdaten sind, und um das
zweite Referenzsignal von der zweiten Referenzsignal-Erzeugungseinheit
auszuwählen, wenn der Inhalt des Eingangssignals die Wiedergabedaten
sind.
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Das analoge Eingangssignal mit den Takterzeugungsdaten, den
Datenkopfdaten und den Wiedergabedaten wird in die Komparatoreinheit und
gleichzeitig in die erste und zweite Referenzsignal-Erzeugungseinheit
eingegeben. Die erste Referenzsignal-Erzeugungseinheit verarbeitet
dann das analoge Eingangssignal bei einer schnellen
Ansprechgeschwindigkeit und erzeugt das Referenzsignal. Zum anderen verarbeitet die
zweite Referenzsignal-Erzeugungseinheit das analoge Eingangssignal bei
einer langsamen Ansprechgeschwindigkeit, um das Referenzsignal zu
erzeugen.
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Wenn der Inhalt des Eingangssignals die Datenkopfdaten sind, wird die
Referenzsignal-Schalteinrichtung abhängig von den Datenkopfdaten
geschaltet, und wenn der Inhalt des Eingangssignals die
Takterzeugungsdaten sind, wird das von der ersten Referenzsignal-Erzeugungseinheit
erzeugte Referenzsignal in die Komparatoreinheit eingegeben. Wenn
andererseits der Inhalt des Eingangssignals die Wiedergabedaten sind,
wird das von der zweiten Referenzsignal-Erzeugungseinheit erzeugte
Referenzsignal in die Komparatoreinheit eingegeben. Dadurch vergleicht
die Komparatoreinheit das Eingangssignal mit dem Referenzsignal, so
daß das binäre Ausgangssignal auf der Basis des
Vergleichsergebnisses des Komparators erzeugt wird.
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Wenn der Inhalt des Eingangssignals die Takterzeugungsdaten sind,
wird ein korrekter Takt in Abhängigkeit von dem durch die erste
Referenzsignal-Erzeugungseinheit bei einer schnellen
Ansprechgeschwinkeit erzeugten Referenzsignal erzeugt
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Die Wiedergabedaten des analogen Eingangssignals werden in digitale
Wiedergabedaten mit einer Stabilität umgewandelt, die von dem bei
einem langsamen Ansprechvorgang der zweiten
Referenzsignal-Erzeugungseinheit erzeugten Referenzsignal abhängt, wobei der Einfluß von
Störsignalen vermieden wird.
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Die Merkmale der vorliegenden Erfindung, die für neuartig gehalten
werden, sind insbesondere in den anliegenden Ansprüchen dargelegt.
Die Anordnung und Funktion der vorliegenden Erfindung, zusammen mit
weiteren Aufgaben und Vorteilen, können am besten durch Verweis auf
die folgende Beschreibung, die mit den begleitenden Zeichnungen in
Verbindung gebracht wird, verstanden werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer herkömmlichen
Signalverarbeitungsanordnung,
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Fig. 2(a) ist ein Zeitdiagramm, das einen Vergleich zwischen dem
Eingangssignal und dem Referenzsignal in dem Komparator zeigt,
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Fig. 2(b) ist eine Wellenform eines Ausgangssignal des Komparators;
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Fig. 3(a) und 3(b) sind erklärende Darstellungen der Funktionen der
Referenzsignalgeneratoren bei den Verfahren (A) und (B).
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Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, das eine erfindungsgemäße Ausführung
einer Signalverarbeitungsanordnung zeigt, und
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Fig. 5 ist eine erklärende Darstellung der Eingangs- und
Ausgangssignale der erfindungsgemäßen Signalverarbeitungsanordnung.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführung
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Eine Ausführung der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug
auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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Wie Fig. 4 zeigt, wird ein analoges Eingangssignal Si mit einer
Frequenz von im allgemeinen höchstens 1 MHz, das von einer optischen
Magnetplatte durch eine Lesevorrichtung für optische Magnetplatten
(nicht gezeigt) gelesen wird, an eine Signalverarbeitungsanordnung
angelegt und wird verarbeitet, um in ein digitales Ausgangssignal So
umgewandelt zu werden. Das analoge Eingangssignal wird an einen der
Eingänge eines Komparators 11 angelegt. Ein von einem
Referenzsignalgenerator 12 erzeugtes Referenzsignal Ss analoger Form wird an den anderen
Eingang des Komparators 11 angelegt. Der Komparator 11 vergleicht das
Eingangssignal Si mit dem Referenzsignal Ss, wie in Fig. 2(a) gezeigt.
Wenn die Amplitude des Eingangssignals Si größer ist als die des
Referenzsignals Ss, wird, wie in Fig. 2(b) gezeigt, ein digitales
Ausgangssignal So mit einem Wert "1" erzeugt, und wenn die Amplitude des
Eingangssignals Si kleiner ist als die des Referenzsignals Ss, wird
ein digitales Ausgangssignal So mit einem Wert "0" von dem Ausgang
des Komparators 11 erzeugt.
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Der vorerwähnte Referenzsignalgenerator 12 umfaßt eine erste
Referenzsignal-Erzeugungseinheit 13, um das Eingangssignal Si bei einer
schnellen Ansprechgeschwindigkeit mit einem Verfahren (A) zu
verarbeiten, und eine zweite Referenzsignal-Erzeugungseinheit 14, um das
Eingangsignal Si bei einer langsamen Ansprechgeschwindigkeit mit einem
Verfahren (B) zu verarbeiten. Die erste
Referenzsignal-Erzeugungseinheit 13, die das Verfahren (A) der schnellen Ansprechgeschwindigkeit
verwendet, umfaßt eine Schnittermittlungs-Schaltungsanordnung eines
Hüllkurventyps, die durch die Größe der Hüllkurve des Eingangssignals
Si wirkt. Das Eingangssignal Si wird durch das Verfahren (A)
verarbeitet,
um ein Referenzsignal Ss(A) mit einer Frequenz von im
allgemeinen 50 bis 100 KHz zu erzeugen. Die zweite
Referenzsignal-Erzeugungseinheit 14, die das Verfahren (B) einer langsamen
Ansprechgeschwindigkeit verwendet, umfaßt eine Schnittermittlungs-Schaltungsanordnung
eines Tiefpaßyps, die durch Niederfrequenzanteile des Eingangssignals
Si wirkt. Das Eingangssignal Si wird durch das Verfahren (B)
verarbeitet, um ein Referenzsignal Ss(B) mit einer Frequenz von im
allgemeinen 10 KHz zu erzeugen. Das heißt, das analoge Eingangssignal Si
wird in die Referenzsignal-Erzeugungseinheiten 13 bzw. 14 eingegeben,
so dar die Referenzsignale Ss(A) und Ss(B) von der ersten
Referenzsignal-Erzeugungseinheit 13 bzw. der zweiten
Referenzsignal-Erzeugungseinheit 14 erzeugt werden. Ein Einheitswert des Eingangssignals
Si ist ensprechend jedem Sektor von z.B. einer optischen Magnetplatte
aufgezeichnet, und der Frequenzgang des Referenzsignals Ss wird
abhängig davon geschaltet, ob der Inhalt des Einheitswerts des
Eingangssignals Si dessen Kopfteil ist oder nicht. Der Schalttakt wird durch
eine andere Einrichtung (nicht gezeigt) gesteuert.
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Die Schaltfunktion zwischen der ersten
Referenzsignal-Erzeugungseinheit 13 und der zweiten Referenzsignal-Erzeugungseinheit 14 erfolgt
über einen Referenzsignalschalter 15, der durch ein Steuersignal DET
gesteuert wird. Das Steuersignal DET wird durch eine Steuersignal-
Erzeugungseinheit 16 erzeugt, die z.B. aus einem Zeitgeber besteht,
der die Zeit bei der Startzeit t&sub1; des Eingangssignals Si basierend
auf dem Ausgangssignal So des Komparators 11 zu zählen beginnt und
bis zur Zeit t&sub2; zählt. Das heißt, wenn der Zeitgeber 16 bei der Zeit
t&sub1; beginnt, wird der Wert des Steuersignals DET auf "1" gesetzt, und
bei der Zeit t&sub2; wird der Wert "1" des Steuersignals DET auf "0"
gesetzt. Wenn der Wert des Steuersignals DET "1" ist, wird der
Referenzsignalschalter 15 auf die erste Referenzsignal-Erzeugungseinheit 13
geschaltet, und wenn der Wert des Steuersignals DET "0" ist, wird der
Referenzsignalschalter 15 auf die zweite
Referenzsignal-Erzeugungseinheit 14 geschaltet. Auf diese Weise wird entweder das von der ersten
Referenzsignal-Erzeugungseinheit 13 erzeugte Referenzsignal Ss(A) oder
das von der zweiten Referenzsignal-Erzeugungseinheit 14 erzeugte
Referenzsignal Ss(B) als das Referenzsignal Ss selektiv an den Komparator
11 angelegt.
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Fig. 5(a) zeigt ein in die Referenzsignal-Erzeugungseinheiten 13 und
14 einzugebendes Datenformat des analogen Eingangssignals Si, und
Fig. 5(b) zeigt die Wellenform des Kopfteils des analogen
Eingangssignals Si und die Wellenform des Referenzsignals Ss (durch
unterbrochene Linien dargestellt), das abhängig von dem Eingangssignal Si
von den Referenzsignal-Erzeugungseinheiten 13 und 14 erzeugt wird,
und Fig. 5(c) zeigt die Wellenform des Steuersignals DET.
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Wie das Datenformat in Fig. 5(a) zeigt, umfaßt das Eingangssignal Si
Takterzeugungsdaten (1), um Zeittaktimpulse zum Zeitpunkt des Lesens
des durch die Signalverarbeitungsanordnung umgewandelten digitalen
Ausgangssignals So zu erzeugen, Datenkopfdaten (2), um den Kopf der
Wiedergabedaten darzustellen, sowie die Wiedergabedaten (3). Das
Eingangssignal Si wird in der Reihenfolge Takterzeugungsdaten (1),
Datenkopfdaten (2) und Wiedergabedaten (3) in den Komparator 11 eingegeben.
Wenn die Takterzeugungsdaten (1) zu verarbeiten sind, wird daher der
Wert des Steuersignals DET zu "1" gemacht, so daß der
Referenzsignalschalter 15 auf die Seite der ersten Referenzsignal-Erzeugungseinheit
13 des schnellen Ansprechgeschwindigkeitsverfahrens (A) gestellt wird
und die Takterzeugungsdaten (1) durch die erste
Referenzsignal-Erzeugungseinheit 13 verarbeitet werden, so dar das Referenzsignal Ss(A)
durch die erste Referenzsignal-Erzeugungseinheit 13 erzeugt und in den
Komparator 11 eingegeben wird.
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Wenn als nächstes die in dem Kopf der Wiedergabedaten angeordneten
Datenkopfdaten (2) durch eine Ermittlungseinheit (nicht gezeigt)
ermittelt werden, wird der Wert des Steuersignals DET zu "0" gemacht,
und der Referenzsignalschalter 15 wird auf die Seite der zweiten
Referenzsignal-Erzeugungseinheit 14 des langsamen
Ansprechgeschwindigkeitsverfahrens (B) geschaltet. Danach werden die als nächstes
einzugebenden Wiedergabedaten (3) durch die zweite
Referenzsignal-Erzeugungseinheit 14 verarbeitet, um das Referenzsignal Ss(B) zu erzeugen,
das in den Komparator 11 eingegeben wird.
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Da die Takterzeugungsdaten (1) basierend auf dem durch den Prozeß bei
einer schnellen Ansprechgeschwindigkeit der ersten
Referenzsignal-Erzeugungseinheit 13 erzeugten Referenzsignal Ss(A) in digitale
Wiedergabedaten umgewandelt werden, kann folglich ein korrektes Taktsignal
erzeugt werden. Da ferner die Wiedergabedaten des analogen
Eingangssignals Si bei einer langsamen Ansprechgeschwindigkeit durch die
zweite
Referenzsignal-Erzeugungseinheit 14 verarbeitet werden, um das
zweite Referenzsignal Ss(B) zu erzeugen, kann das Referenzsignal Ss(B),
selbst wenn Störsignale in den Wiedergabedaten vorhanden sind, mit
einer Verringerung des Ansprechens auf die Störsignale erzeugt werden,
wodurch, wenn das Eingangssignal Si basierend auf dem Referenzsignal
Ss(B) in ein digitales Ausgangssignal So umgewandelt wird, das
digitale Ausgangssignal So, das den Einfluß des Störsignals nahezu
vermeidet, erhalten werden kann, mit der Folge, dar das Auftreten der
Bündelfehler verhindert werden kann.
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Wie oben beschrieben, wird erfindungsgemäß durch Umschaltung des
Referenzsignalschalters 15 in Abhängigkeit von dem Inhalt des
Steuersignals DET das Referenzsignal Si zur Verwendung in dem Komparator 11
im Fall der Verarbeitung der Takterzeugungsdaten durch einen
schnellen Ansprechvorgang der Referenzsignal-Erzeugungseinheit 13 erzeugt,
während im Fall der Verarbeitung der Wiedergabedaten das
Referenzsignal Ss durch einen langsamen Ansprechvorgang der
Referenzsignal-Erzeugungseinheit 14 erzeugt wird. Das Taktsignal kann daher korrekt
erzeugt werden, und der Einfluß der in den Wiedergabedaten des
Eingangssignals Si enthaltenen Störsignale kann außerdem verringert werden.
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Obwohl bei der Ausführung der Referenzsignalschalter 15, wie in Fig. 4
gezeigt, durch einen Umschalter gebildet wird, ist der Schalter nicht
auf den Kontaktschalter beschränkt und kann z.B. durch logische
Elemente angeordnet werden.
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Wenn der Inhalt des Eingangssignals die Takterzeugungsdaten sind, kann
daher das Taktsignal basierend auf dem bei einem schnellen
Ansprechvorgang erhaltenen Referenzsignal korrekt erzeugt werden. Wenn der
Inhalt des Eingangssignals die Wiedergabedaten sind, können ferner
die stabilen digitalen Wiedergabedaten basierend auf dem bei einem
langsamen Ansprechvorgang erhaltenen Referenzsignal erzeugt werden,
um dadurch den Einfluß der Störsignale zu verringern.