JPH01178171A - ディジタル信号伝送装置 - Google Patents

ディジタル信号伝送装置

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JPH01178171A
JPH01178171A JP121888A JP121888A JPH01178171A JP H01178171 A JPH01178171 A JP H01178171A JP 121888 A JP121888 A JP 121888A JP 121888 A JP121888 A JP 121888A JP H01178171 A JPH01178171 A JP H01178171A
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JP
Japan
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pattern
signal
digital signal
pattern signal
time
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JP121888A
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Nobutaka Amada
信孝 尼田
Takao Arai
孝雄 荒井
Toshifumi Takeuchi
敏文 竹内
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はバースト状に時間軸圧縮されたディジタル信号
の伝送システムに係シ、特にこのバースト信号をオフセ
ット4相PSK方式を用いて伝送するのに好適なディジ
タル信号伝送方゛法及びその装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、この種の方法としては、官憲−監修「改訂 衛里
通信技術」、(社) 電子情報通信学会発行(1985
年2月)の221ページ、図7.14に記載されている
ように、バースト信号の前忙同期復調のための基準キャ
リア及びクロック再生用プリアンプル信号を付加する方
法が採られている。そしてキャリア再生用プリアンプル
信号は全て1′の固定パターン、クロック再生用として
は“0”と′″1′が交互Ka9返す固定パターンを用
いている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、上記従来技術は変調方式として4相PSK方式
を動程としており、オフセット4相PSK方式に適用す
るには以下の問題がある。
(1)  上記クロック再生用パターン(“0”ト“1
”の繰り返しパターン)ではこの期間キャリア再生がで
きない。キャリア再生ができないとクロック再生もでき
ないからプリアンプルの意味を成さない0 (2)  キャリア再生用パターンの期間がクロック再
生用パターンの期間に比べて短か過ぎる。このためキャ
リアの位相同期が不十分となる恐れがある。
(3)  上記中ヤリア再生用パターン(全て11′の
パターン)ではこの期間クロック再生ができない。後に
続くクロック再生用アンプル期間が十分長ければ問題は
ないが、これが短い場合クロックの位相同期が不十分と
なる恐れがある。
本発明の目的は、上記従来技術の欠点をなくし、オフセ
ット4相PSK変復調方式を用いてバースト状のディジ
タル信号を伝送するシステムにおいて、確実な同期復調
が可能となるディジタル信号伝送方法及びその装置を提
供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、オフセット4相PSK方式に適したプリア
ンプルパターンをバーストデータの前に挿入することに
より達成される。すなわち、キャリア再生用パターンと
して2 (ルは2以上の整数)シンボル毎に符号が反転
する繰り返しパターンを、クロック再生用として2シン
ボル毎に符号が反転する繰り返しパターンを挿入し、か
つキャリア再生用パターンの伝送時間を少なくともクロ
ック再生用パターンの伝送時間より長くすることである
〔作用〕
復調器側ではまず2 (3は2以上の整数)シンボル毎
に符号が反転するキャリア再生用パターンが受信され、
同期検波のための基準キャリアの同期引込みが行われる
。このとき適当な間隔で符号が反転するため再生クロッ
クの引込みも同時に進行する。そしてこのパターンの期
間を十分長くすることによりキャリア再生の位相同期が
確立される。次に2シンボル毎に符号が反転するクロッ
再生用パターンが受信され、再生クロックの同期引込み
が行われる。このとき、先行して受信したキャリア再生
用パターンの期間から同期引込みが行われているため、
短期間で同期が確立する。またこのクロック再生パター
ンではキャリア再生もできるため、先に確立していた再
生キャリアの同期状態は維持される。従って続いて受信
したバ−スト信号の同期復調が確実に行われる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。第1
図において、入力端子IK大入力れたディジタル信号S
igは時間軸圧縮回路10によジノ々−スト信号に変換
される。クロック再生用ノシターン発生器20は上記バ
ースト信号にビット同期し、2シンボル(1シンボルは
2ビット)毎に符号が反転するパターンBを発生し、キ
ャリア再生用パターン発生器30は21(rLは2以上
の整数)シンボル毎に符号が反転するパターンAを発生
する。
切換回路40はこれら3つの信号をノ(ターンA。
パターンB、バースト信号の順に選択してオフセット4
相PSK(以下、0−QPSKと略す)変調器50に入
力する。0−QPSK変調器50では、入力された信号
])ataをまず直列−並列変換器51により2,1%
統の並列データpoh及びQchに変換する。このとき
2つの並列データpohとQchの符号変化点は1/2
シンボル周期(1ビット周期に等しい)ずれていること
は言うまでもない。次にこれらの並列データpah及び
Qchはそれぞれ低域フィルタ55 、54により帯域
制限され、平衡変調器57゜5Bに入力される。平衡変
調器57の他方の入力端にはキャリア発生器55からの
キャリア信号が入力され、平衡変調器58の他方の入力
端にはキャリア発生器55からのキャリア信号ヲ90度
移相器56によ990度移相させたキャリア信号が入れ
される。そして平衡変調された2つの信号は加算器59
により合成され、0−QPSK変調波として出力端子2
を通して出力される。
第2図は第1図に示した実施例の各部波形を示す図であ
る。同図において、(α)と(b)は入力された信号S
igがバースト信号に変換され、その先頭部にキャリア
再生用パターンAとクロック再生用パターンBがプリア
ンプル信号として付加される過程を示している。ここで
本発明の第1の特徴はキャリア再生用パターンAの期間
1人がクロック再生用パターンBの期間TB K比べて
長(する、すなわち’r、 > ’r、、とする点にあ
る。これにより復調側におけるキャリア再生の位相同期
がより確実となる。反面、クロック同期引込用時間は短
かくなるが、一般にクロック同期に要する時間はキャリ
ア同期に要する時に比べて短く、さらに次に述べるよう
にキャリア再生用)くターンでもクロック同期がかかる
ようにしているため問題はない。
(C)はキャリア再生用ノ(ターン人の並列データpa
h及びQchに変換後の波形を示している。Tはこれら
並列データの周期すなわちシンボル周期である。このよ
うにキャリア同期引込み用としてpah。
Qahとも4T以上の周期で符号が反転する)くターン
を付加する点が本発明の第2の特徴である。これにより
キャリアだけでなくクロックの同期引込みが可能となシ
、先に述べたTBの期間短縮が可能となる。ここで、符
号反転周期を4T 、 BT 。
16T、・・・・・・と2のべき乗にしているのはノシ
ターン発生器20の構成を簡略化できるためである。
(d)はクロック再生用パターンBの並列データpoh
及びQohに変換後の波形を示し、poh 、 Qch
とも2T周期で符号が反転するパターンとなっている。
これが本発明の第3の特徴である。一般に一クロックの
同期引込み用としては1T周期で符号が反転するパター
ンが最良であることが知られている。しかしこのパター
ンだと0−QPSKシステムではキャリアの同期ができ
ない問題がある。
従ってキャリアの同期が可能でかつクロックの同期引込
みに最良なパターンはこの2T周期で反転するパターン
である。この2Tゲターンはキャリアの同期引込み用と
しては不十分であるが、同期保持用としては十分である
。そしてキャリアの同期引込みは先に述べた4T以上で
反転するパターンにより行われるため問題はない。
ところで、(0)及び(d)ではキャリア再生用及びク
ロック再生用パターンを並列データに変換後のパターン
で示したが、パターン発生器30及び20の出カバター
ンもこれらと同様になることは言うまでもない。た′だ
しこの出力ではバースト信号のビット周期To (= 
T/2 )に同期しているため、キャリア再生用パター
ンとしては4TO(−2T)毎に符号が反転し、クロッ
ク再生用パターンでは8 ’ro (−4T )以上の
周期で反転することになる。
また、第1図の実施例では直列−並列変換回路51を切
換回路40の後に配置したが、これを逆転して配置して
も良い。これに対応してパターン発生器20及び50の
出力はそれぞれ並列データpoh及びQah用に2系続
出力させる必要があるが、P血とQohはT/2だけず
れた同一パターンで良いから回路構成が複雑化すること
はない。むしろ、時間軸圧縮回路10では例えば4ビッ
トや8ビットの並列データで処理されるため、これを直
列データに変換し、また2ビットの並列データに戻すよ
りは直接2ビットに変換する方が総合的にみて構成が簡
略化できる可能性がある。
以上述べたように、本実施例では0−QPSK変調方式
を用いてバースト信号を伝送する場合においても確実な
同期復調が可能となる。
第3図は本発明の他の実施例を示すブロック図であシ、
バースト信号をオフセット4相差動PSK(以下、0−
QDPSKと略す)方式を用いて伝送するのに好適な実
施例である。同図において60はその0−QDPSK変
調回路を示す。一般に、PSK方式では復調時における
再生キャリア位相のあいまいさを解消するために差動化
方式が用いられる。EOR回路61と1Tの遅延回路6
3及びEOR回路62と1Tの遅延回路64で構成され
る差動符号器はこのためのものである。その他第1図と
同一符号のものは同一物を示す。
第4図に本実施例の動作波形を示す。同図において、(
α)はプリアンプル信号が付加された後のバースト信号
1)ataを示す。基本的には第2図(司に示したもの
と同じである。ただし、0−QDPSK方式に対応して
、キャリア再生用パターン及びクロック再生用のパター
ンが若干異なる。第4図の(1))及び(C)はこれを
示したものである。(b)はキャリア再生用パターンで
あシ、1)ataの波形はすなわちパターン発生器30
の出力波形を示している。この信号を直列−並列変換及
び差動符号化した後の並列データpah 、 Qohの
波形は第2図の(0)に示した波形と同一である。同様
に、第4図(、)はクロック再生用パターンであj9.
DataO波形はパターン発生器20の出力波形を示し
ている。
pch 、 Qahの波形は第2図の(d)に示した波
形と同一である。
復調側における差動復号は同期復調した後に行われるた
め、中ヤリア再生及びクロック再生の同期引込みは上記
デ、−夕をもとにして行なわれる0従って、本実施例に
おいてもこの同期復調に関しては第1図の実施例と全く
同一の効果がある。
また、本実施例においても第1図の実施例と同様、切換
回路40と直列−並列変換回路51の配置を逆転しても
良い。このときEOR回路61 、62遅延回路65 
、64も切換回路40の前段に配置するのが良い。
このように本実施例では0−QDPSK方式を用いた場
合においても同期復調が確実に行える効果がある。
第5図は本発明の他の実施例を示すブロック図である。
本実施例はディジタル信号をO−Q D’PSK変調し
、回転ヘッドを用いて磁気テープに記録するのに好適な
ものである。同図において、70はその磁気記録再生装
置であシ、磁気ヘッド71及び72は回転シリンダー7
5 K 180度対向して取付けられている。磁気テー
プ74はその回転シリンダー73に対しである傾きをも
って巻き付けられている。従ってこのような回転ヘッド
形磁気記録再生装置70においては、磁気ヘッド71及
び72は磁気テープ74上を斜め方向に走査することに
なシ、記録信号が磁気テープ740両端で不連続となる
そこで本実施例では入力されたディジタル信号Sigを
シリンダー73の回転に同期させて時間軸圧縮回路10
によりバ−スト信号に変換し、第4図の(b)及び(C
)に示したキャリア再生用パターン及びクロック再生用
パターンをこのバースト信号の前後に付加している。
第6図及び第7図はこれらの様子を示すトラックパター
ン図及び動作波形図である。第6図のトラックパターン
において、バースト信号の先頭部分だけでなく後尾部分
にもアンプル信号を付加するのは記録時及び再生時のタ
イミングや機械的バラツキに対して余裕を取るためであ
る。また、パ−スト信号の後尾部分のアンプル信号にお
いて、キャリア同期引込み用パターンとクロック同期引
込みJfJ パターンの順序が逆転しているのは、上記
バラツキがあっても各トラックの先頭には必ずキャリア
再生用パターンが来るようにするためである。この意味
で、後尾部分のアンプル信号としては全てキャリア再生
用パターンにしても良い。そして第7図(0)に示す1
)ataの波形において、φは磁気テープ74のシリン
ダー73への巻き付は角に対応している。
このように本実施例によれば、ディジタル信号を0−Q
DPSK変調し、回転ヘッドを用いて磁気テープに記録
する場合においても再生時の同期復調が確実に行える効
果がある。
第8図は本発明の他の実施例を示すブロック図である。
本実施例はビデオ・テープ・レコーダ(以下、VTRと
略す)において、ディジタル化した音声(以下、PCM
音声と称す)信号を0−QDPSK変調し、ビデオ信号
と多重記録する場合に好適なものである。第8図におい
て、入力端子5から人力されたビデオの輝度信号はFM
変N器110によりFM変調され、入力端子6から入力
された色信号は周波数変換器1204CJ:j5その色
副搬送波が低域周波数帯に変換される。そしてこれらの
信号を加算器130により加算し、磁気ヘッド1ON及
び102を用いて磁気テープ74に記録される。
一方、入力端子3及び4より入力された又ステレオ音声
信号はAD変調器80によりディジタル信号に変換され
、ディジタル信号処理回路90により同期信号、誤シ訂
正符号の付加やインターリーブ、スクランブル等の処理
が施される。そして時間軸圧縮し、プリアンプル及びポ
ストアンブル信号を付加し、0−QDPSK変調して磁
気ヘッド71及び72により記録する点は第5図に示し
た実施例と同様である。さらに、入力端子7及び8より
入力されたステレオ音声(以下、HIF1音声と称す)
信号はそれぞれFM変ll器140及び150によ、?
FM変調され、加算器160で加算されて磁気ヘッド1
05及び104により記録される。
第9図はこのときの記録周波数配置の一例を示す図であ
り、(α)はビデオ信号、(b)はPCM音声信号、(
O)はHtF1音声信号の周波数配置である。
第10図はこの多重記録の原理を示す図である。
まず、第9図の(0)に示すよ5に周波数の最も低いH
IF1音声信号を記録する。このとき記録波長が長いた
め磁性層の深層部まで記録される。次に第9図の(b)
に示すようにHrF 1音声信号よりは周波数の高いP
CM音声信号を記録する。このときPCM音声信号の記
録波長はF(iF i音声信号よりは短いため、磁性層
の最深部までは磁化されず、HnF 1音声信号の表層
部を消失する形で記録される。最後に第9図の(α)に
示すように周波数の最も高いビデオ信号を記録する。こ
のとき、ビデオ信号の記録波長はさらに短いため、PC
M音声信号の表層部のみを消去する形で記録される。そ
して前もってこれらの信号を記録する専用ヘッドのアジ
マス角を異ならせておくことにより、層別に記録された
それぞれの信号はアジマス損失を利用して分離再生でき
る。
第11図はPCM音声信号の動作波形を示す図である。
同図において、(α)はビデオのフィールドタイミング
を示す波形であシ、シリンダー73はこのタイミングを
基準にして回転する。(b)はディジタル信号処理回路
90の出力信号Sigを示し、この信号は時間軸圧縮回
路10で上記(α)のタイミングに従ってバースト信号
に変換される。(c)は上記バースト信号にプリアンプ
ル信号及びポストアンブル信号を付加した後の信号1)
ataを示す。
ここではポストアンブル信号として中ヤリア再生用パタ
ーンのみを付加しているが、第7図の(c)に示したよ
うにクロック再生用パターンとキャリア再生用パターン
の両者を付加しても良いことは言うまでもない。
このように本実施例においては、ビデオ信号にPCM音
声信号をさらに0−QDPSK変調して多重記録する場
合においても、再生時におけるPCM音声信号の同期復
調が確実に行える効果がある。
〔発明の効果〕
以上述べたよ5に1本発明によれば、時間軸圧縮された
バースト状のディジタル信号を0−QPSKあるいは0
−QDPSK方式を用いて伝送又は記録するシステムに
おいても、受信又は再生時の同期復調が確実に行える効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
第1図接水した実施例の動作を示す波形図、第5図は本
発明の他の実施例を示すブロック図、第4図は第3図に
示した実施例の動作の動作を示す波形図、第5図は本発
明の他の実施例を示すブロック図、fa6図は第5図に
示した実施例のトラックパターンを示すパターン図、第
7図は第5図に示した実施例の動作を示す波形図、第8
図は本発明の他の実施例を示すブロック図、第9図は第
8図に示した実施例の周波数配置を示す図、第10図は
層別記録方式の原理図、第11図は第8図に示した実施
例の動作を示す波形図である。 10・・・時間軸圧縮回路、20・・・クロック再生用
パターン発生器、50・・・キャリア再生用パターン余
差器、40・・・切換回路、50・・・オフセット4相
PSK変調器、60・・・オフセット4相差動PSK変
調器、70・・・回転ヘッド形磁気記録再生装置、80
・・・AD変換器、90・・・ディジタル信号処理回路
、100・・・回転ヘッド形磁気記録再生装置。 代理人弁理士 小  川  勝  再 見 /呂 jρ 晃2目 第5目 にσ 第46 第乙凶 晃711in 発7呂 拓lo圀 ゛−−−べ°−ズ741レム 殆/I圀

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、バースト状に時間軸圧縮されたディジタル信号をオ
    フセット4相PSK変調して伝送するシステムにおいて
    、2^n(1は2以上の整数)シンボル毎に符号が反転
    する第1のパターン信号を発生する手段と、2シンボル
    毎に符号が反転する第2のパターン信号を発生する手段
    を設け、該バースト信号に先行して該第1のパターン信
    号及び該第2のパターン信号を伝送することを特徴とす
    るディジタル信号伝送装置。 2、前記第1のパターン信号伝送時間を前記第2のパタ
    ーン信号伝送時間より長く割当てたことを特徴とする請
    求項1記載のディジタル信号伝送装置。 3、バースト状に時間軸圧縮されたディジタル信号をオ
    フセット4相差動PSK変調して伝送するシステムにお
    いて、2×2^n(nは2以上の整数)ビットの繰り返
    しパターンで、その中の連続する2ビットが“1”でそ
    の他が全て“0”なる第1のパターン信号を発生する手
    段と、2ビット毎に符号が反転して繰り返す第2のパタ
    ーン信号を発生する手段を設け、該バースト信号に先行
    して該第1のパターン信号及び該第2のパターン信号及
    び該第2のパターン信号を伝送することを特徴とするデ
    ィジタル信号伝送装置。 4、前記第1のパターン信号伝送時間を前記第2のパタ
    ーン信号伝送時間より長く割当てたことを特徴とする請
    求項3記載のディジタル信号伝送装置。 5、ディジタル信号をオフセット4相差動PSK変調し
    、回転ヘッドを用いて磁気テープに記録再生するシステ
    ムにおいて、該ディジタル信号をバースト状に時間軸圧
    縮する手段と、2×2^n(nは2以上の整数)ビット
    の繰り返しで、その中の連続する2ビットが“1”、そ
    の他が全て“0”なる第1のパターン信号を発生する手
    段と、2ビット毎に符号が反転する第2のパターン信号
    を発生する手段を設け、該時間軸圧縮されたバースト状
    のディジタル信号に先行して該第1のパターン信号及び
    該第2のパターン信号を記録することを特徴とするディ
    ジタル信号伝送装置。 6、前記第1のパターン信号記録時間を前記第2のパタ
    ーン信号記録時間より長く割当てたことを特徴とする請
    求項5記載のディジタル信号伝送装置。 7、前記時間軸圧縮されたバースト状のディジタル信号
    の後にも前記第1のパターン信号を記録することを特徴
    とする請求項6記載のディジタル信号伝送装置。 8、前記時間軸圧縮されたバースト状のディジタル信号
    の後にも前記第2のパターン信号、前記第1のパターン
    信号の順序で記録することを特徴とする請求項5記載の
    ディジタル信号伝送装置。 9、前記第1のパターン信号記録時間を前記第2のパタ
    ーン信号記録時間より長く割当てたことを特徴とする請
    求項8記載のディジタル信号伝送装置。 10、ディジタル信号をオフセット4相差動PSK変調
    し、それぞれアジマス角の異なる専用の回転ヘッドを用
    いて磁気テープにビデオ信号と多重記録するビデオ・テ
    ープ・レコーダ・システムにおいて、該ディジタル信号
    を該ビデオ信号のフィールド周期に同期してバースト状
    に時間軸圧縮する手段と、2×2^n(nは2以上の整
    数)ビットの繰り返しパターンで、その中の連続する2
    ビットが“1”、その他が全て“0”なる第1のパター
    ン信号を発生する手段と、2ビット毎に符号が反転する
    第2のパターン信号を発生する手段を設け、該時間軸圧
    縮されたディジタル信号に先行して該第1のパターン信
    号及び該第2のパターン信号を記録することを特徴とす
    るディジタル信号伝送装置。 11、前記第1のパターン信号記録時間を前記第2のパ
    ターン信号記録時間より長く割当てたことを特徴とする
    請求項10記載のディジタル信号伝送装置。 12、前記時間軸圧縮されたバースト状のディジタル信
    号の後にも前記第1のパターン信号を記録することを特
    徴とする請求項11記載のディジタル信号伝送装置。 13、前記時間軸圧縮されたバースト状のディジタル信
    号の後にも前記第2のパターン信号、前記第1のパター
    ン信号の順序で記録することを特徴とする請求項10記
    載のディジタル信号伝送装置。 14、前記第1のパターン信号記録時間を前記第2のパ
    ターン信号記録時間より長く割当てたことを特徴とする
    請求項13記載のディジタル信号伝送装置。 15、ディジタル信号をオフセット4相差動PSK変調
    し、ビデオ信号及びFM変調された音声信号と、それぞ
    れアジマス角の異なる専用の回転ヘッドを用いて磁気テ
    ープに多重記録し、再生するビデオ・テープ・レコーダ
    ・システムにおいて、該ディジタル信号を該ビデオ信号
    のフィールド周期に同期してバースト状に時間軸圧縮す
    る手段と、2×2^n(nは2以上の整数)ビットの繰
    り返しパターンで、その中の連続する2ビットが“1”
    、その他が全て“0”なる第1のパターン信号を発生す
    る手段と、2ビット毎に符号が反転する第2のパターン
    信号を発生する手段を設け、該時間軸圧縮されたバース
    ト状のディジタル信号に先行して該第1のパターン信号
    及び該第2のパターン信号を記録することを特徴とする
    ディジタル信号伝送装置。 16、前記第1のパターン信号記録時間を前記第2のパ
    ターン信号記録時間より長く割当てたことを特徴とする
    請求項15記載のディジタル信号伝送装置。 17、前記時間軸圧縮されたバースト状のディジタル信
    号の後にも前記第1のパターン信号を記録することを特
    徴とする請求項16記載のディジタル信号伝送装置。 18、前記ディジタル信号としてディジタル化された音
    声信号を記録することを特徴とする請求項17記載のデ
    ィジタル信号伝送装置。 19、前記時間軸圧縮されたバースト状のディジタル信
    号の後にも前記第2のパターン信号、前記第1のパター
    ン信号の順序で記録することを特徴とする請求項16記
    載のディジタル信号伝送装置。 20、前記第1のパターン信号記録時間を前記第2のパ
    ターン信号記録時間より長く割当てたことを特徴とする
    請求項19記載のディジタル信号伝送装置。 21、前記ディジタル信号としてディジタル化された音
    声信号を記録することを特徴とする請求項20記載のデ
    ィジタル信号伝送装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001307428A (ja) * 2000-04-20 2001-11-02 Yamaha Corp 音楽情報デジタル信号の記録方法及び記録媒体
US7206272B2 (en) 2000-04-20 2007-04-17 Yamaha Corporation Method for recording asynchronously produced digital data codes, recording unit used for the method, method for reproducing the digital data codes, playback unit used for the method and information storage medium

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