JPH06177771A - データ再生装置 - Google Patents

データ再生装置

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JPH06177771A
JPH06177771A JP32198592A JP32198592A JPH06177771A JP H06177771 A JPH06177771 A JP H06177771A JP 32198592 A JP32198592 A JP 32198592A JP 32198592 A JP32198592 A JP 32198592A JP H06177771 A JPH06177771 A JP H06177771A
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JP
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signal
output signal
clock
output
reproducing
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JP32198592A
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English (en)
Inventor
Manabu Sasamoto
学 佐々本
Shigeru Yamazaki
茂 山崎
Yasuyuki Ito
安幸 伊藤
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Hitachi Image Information Systems Inc
Hitachi Ltd
Hitachi Advanced Digital Inc
Original Assignee
Hitachi Image Information Systems Inc
Hitachi Ltd
Hitachi Video and Information System Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 パーシャルレスポンスクラス4(PR4)に
等化する信号からクロックが良好に再生できるようにす
る。 【構成】 波形等化回路5で符号間干渉がないように等
化された再生信号は、PR4等化回路6に供給されてP
R4の等化がなされるとともに、検出回路7に供給され
る。この検出回路7では、トランスバーサル微分回路、
或いはまた、不完全積分回路が用いられており、これに
より、供給される等化された再生信号がデューティ比が
クロック周期に関連した2値信号に変換される。この2
値信号はクロック再生回路8に供給され、これからクロ
ックが再生される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、伝送または記録媒体に
記録されたディジタル信号を再生するデータ再生装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、限られた帯域を有する記録媒体で
ディジタル信号を高密度に記録再生する手段として、符
号間干渉を許して元のデータを再現できるようにしたパ
ーシャルレスポンス(以下、PRという)方式が用いら
れている。例えばパーシャルレスポンスクラス4(以
下、PR4と記す)においては、等化後の信号は3値の
アイパターンとなる。しかし、かかる信号からクロック
を再生するのは困難であった。そこで、再生ディジタル
信号からクロックを再生する従来の方法としては、例え
ば特開平3−166839号公報に記載のように、PR
4に等化する前にナイキスト特性に等化して2値のアイ
パターンの信号にし、この信号からクロック再生を行な
うという方式が考えられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、記録信号に、例えばスクランブル−NRZ(以下、
S−NRZという)変調のような、低域まで信号スペク
トルがあるような変調方式を用いた場合、アイパターン
が良好に開くようにするためには、低域までナイキスト
特性に等化する必要がある。しかし、例えば、磁気記録
再生のように、ロータリトランス等の低域遮断特性によ
って低域の記録再生ができない場合には、低域までナイ
キスト特性に等化しようとすると、S/Nが悪化し、ク
ロック再生が困難になるという問題があった。
【0004】本発明の目的は、かかる問題を解消し、良
好なクロック再生を可能としたデータ再生装置を提供す
ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、伝送もしくは再生された信号を符号間干
渉がないように等化した後に、微分検出方式によって2
値の信号に変換し、この信号からクロック再生を行って
PR4に等化した信号のデータ識別を行なうようにす
る。
【0006】また、本発明は、伝送もしくは再生された
信号を不完全積分器によって積分等化した後、低域成分
再生手段により、不完全積分器で等化できなかった低域
成分を補うようにする。
【0007】
【作用】微分検出方式によって2値の信号に変換するた
め、S−NRZのように低域まで信号スペクトルがある
ような変調方式からでも、良好なクロック再生を行なう
ことができる。
【0008】また、不完全積分器によって積分等化した
後、低域成分再生手段により、不完全積分器で等化でき
なかった低域成分を補うようにしたので、S/Nが悪化
することなく低域成分まで等化することができ、良好な
クロック再生を行なうことができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図1は本発明によるデータ再生装置の一実施例を示
すブロック図であって、1は磁気テープ、2は磁気ヘッ
ド、3はロータリトランス、4はプリアンプ、5は波形
等化回路、6はPR4等化回路、7は検出回路、8はク
ロック再生回路、9は移相回路、10は3値検出回路、
11,12は出力端子、61は遅延素子である。
【0010】図1において、磁気ヘッド2によって磁気
テープ1から再生された信号は、ロータリトランス3及
びプリアンプ4を介して波形等化回路5に供給され、符
号間干渉がないように等化される。等化された信号はP
R4等化回路6と検出回路7に供給され、PR4等化回
路6ではPR4の等化処理が、検出回路7では次段のク
ロック再生回路8でクロック再生がしやすいような2値
の信号への変換処理が夫々行なわれる。クロック再生回
路8では、検出回路8で2値化された信号からこれに同
期したクロックが再生される。このクロックは移相回路
9に供給され、PR4に等化された3値のアイパターン
のデ−タ識別最適点にエッジタイミングが一致するよう
に、移相される。3値検出回路10は、この移相回路9
で移送されたクロックを用いて、3値の信号から2値の
識別データを生成し、出力端子11から出力する。
【0011】なお、この実施例では、PR4について説
明したが、本発明は他のPR方式にも適用可能である
し、また、磁気記録ばかりでなく、通信など他のシステ
ムにも適用可能である。
【0012】図2は図1における検出回路7の一具体例
を示すブロック図であって、701は入力端子、702
はトランスバーサル微分回路、703,704は基準電
圧生成回路、705,706はウインドコンパレータ、
707,708はコンパレータ、709、710はAN
Dゲート、711はSR−FF(セット・リセットフリ
ップフロップ)、712は出力端子、713,714は
遅延素子、715は差動増幅器である。
【0013】また、図3は図2の各部の信号を示すタイ
ミング図であって、図2に対応する信号には同一符号を
つけている。
【0014】図2及び図3において、図1の等化回路5
から出力される3値の信号Sinは入力端子701から入
力され、トランスバーサル微分回路702に供給され
る。トランスバーサル微分回路702では、入力信号S
inが遅延素子713によって遅延量Tだけ遅延されて信
号Sdrとなり、基準電圧生成回路703,704に供給
されるとともに、ウインドコンパレータ705に非反転
入力として、また、ウインドコンパレータ706に反転
入力として夫々供給される。この遅延信号Sdrが通常の
微分回路の入力信号に相当する。ここで、遅延量Tは信
号の最高記録周波数fmaxに対する周期の1/4に設定され
る。遅延信号Sdrは、さらに、遅延素子713によって
遅延量Tだけ遅延され、差動増幅器715に反転入力と
して供給される。差動増幅器715には、また、入力信
号Sinが非反転入力として供給されており、これら信号
Sin,Sdrの差信号Sdoが得られる。この差信号Sdoが
遅延信号Sdrを微分して得られる微分信号となる。
【0015】基準電圧生成回路703、704は遅延信
号Sdrの振幅に応じて制御され、これらから出力される
基準電圧Vref1,Vref2のレベルを遅延信号Sdrの振
幅に応じて調整する(但し、Vref1>Vref2とす
る)。基準電圧Vref1はウインドコンパレータ705
のスライスレベルを決めるものであって、ウインドコン
パレータ705は、遅延信号Sdrの振幅がこのスライス
レベル以上のとき“H”、このスライスレベルよりも小
さいとき“L”となる信号を出力する。また、基準電圧
Vref2はウインドコンパレータ706のスライスレベ
ルを決めるものであって、ウインドコンパレータ706
は、遅延信号Sdrの振幅がこのスライスレベル以下のと
き“H”、このスライスレベルよりも大きいとき“L”
となる信号を出力する。これらウインドコンパレータ7
05,706の出力信号は、夫々ゲート信号してAND
ゲート709,710に供給される。
【0016】トランスバーサル微分回路702から出力
される微分信号Sdoはコンパレータ707,708に供
給され、そのゼロクロス点が検出される。ここで、コン
パレータ708は、微分信号Sdoの正から負に変わるゼ
ロクロス点で“H”に立ち上がる信号を出力し、コンパ
レータ707は、微分信号Sdoの負か正負に変わるゼロ
クロス点で“H”に立ち上がる信号を出力する。これら
コンパレータ707,708の出力信号は、夫々AND
ゲート709,710に供給される。
【0017】ANDゲート709では、ウインドコンパ
レータ705からのゲート信号の“H”期間内にある微
分信号Sdoの正から負に変わるゼロクロス点が検出さ
れ、また、ANDゲート710では、ウインドコンパレ
ータ706からのゲート信号の“H”期間内にある微分
信号Sdoの負から正に変わるゼロクロス点が検出され
る。SR−FF711は、ANDゲート709で検出さ
れるゼロクロス点でセットされ、ANDゲート710で
検出されるゼロクロス点でセットされる。
【0018】このようにして、SR−FF711から
は、微分信号Sdoのゼロクロス点毎にレベルが反転する
信号、従って、遅延信号のレベルの極大点で“H”とな
り、極小点で“L”となる2値の信号Soutが得られ、
出力端子712から図1のクロック再生回路8に供給さ
れる。
【0019】図2におけるトランスバーサル微分回路7
02の周波数特性を示すと、図4の特性Bのようにな
る。特性Aは通常の不完全微分回路の周波数特性である
が、これでピーク検出を行なう場合には、微分回路のカ
ットオフ周波数を最高記録周波数fmaxの2倍程度に設
定しなければならない。これに対し、トランスバーサル
微分回路702は、周波数特性Bで示すように、高域を
持ち上げていないため、S/Nの点で有利である。ま
た、積分等化のように低域を持ち上げる必要がないた
め、S−NRZのような低域まで信号スペクトルがある
ような変調方式からクロックを再生するのに好適であ
る。
【0020】図5は図1における検出回路7の他の具体
例を示すブロック図であって、720は不完全積分回
路、721はコンパレータ、722はD−FF(D型フ
リップフロップ)、723はローパスフィルタ、724
は係数器、725は移相回路、726は入力端子、72
7は加算回路であり、図2に対応する部分には同一符号
をつけている。また、図6は図5の各部の信号を示すタ
イミング図であって、図5に対応する信号には同一符号
をつけている。
【0021】図5及び図6において、図1の等化回路5
からの符号間干渉がないように等化された信号Sinは入
力端子701から入力され、不完全積分器720で磁気
ヘッドの微分特性が補償される。この不完全積分器72
0のカットオフ周波数は必要伝送帯域を満たすようにす
ればよいが、記録信号がS−NRZ変調信号のように低
域まで信号スペクトルがあるような場合には、ロータリ
トランス等の低域遮断周波数が必要伝送帯域内に入って
くる場合がある、このときには、低域は高次のハイパス
フィルタ特性となって積分器だけでは補償できないた
め、不完全積分器720のカットオフ周波数はロータリ
トランス等の低域遮断周波数に合わせ、ここで補償でき
ない低域の補償は後段の回路で行なうようにする。低域
が完全に補償できていないため、不完全積分器720の
出力信号Sitの波形には、図6に示したように、サグと
呼ばれるレベルが傾斜した現象が生じる。
【0022】不完全積分器720の出力信号Sitはコン
パレータ721に供給され、基準電圧よりも高いレベル
で“H”となる矩形波信号Scnが得られる。このコンパ
レータ721の出力信号Scnには、上記のサグやノイズ
によってデューティ比のずれが生じており、このため、
D−FF722により、入力端子726からの再生クロ
ックを移相器725で移相して得られるクロックφ1
タイミングでコンパレータ721の出力信号Scnをラッ
チし、デューティ比が整った矩形波信号Sdfを得る。そ
して、この矩形波信号Sdfをローパスフィルタ723に
通してその低域成分のみ抽出し、この低域成分に係数機
724でK(但し、0<K<1)倍し、加算回路727
で不完全積分器720の出力信号Sitに加算する。これ
により、加算回路727からは、低域成分が再生されて
サグが除かれた2値信号Soutが得られることになり、
出力端子712から図1のクロック再生回路8に供給さ
れる。
【0023】なお、ローパスフィルタ723のカットオ
フ周波数は不完全積分器720と相補になるように選べ
ばよい。また、コンパレータの出力信号Scnの振幅は不
完全積分器720の出力信号Sitの振幅に関係なく常に
一定であるため、係数器724の係数Kは不完全積分器
720の出力信号Sitの振幅に応じて可変する必要があ
る。
【0024】図7は入力信号Sinにローパスフィルタ7
23の帯域内の低周波ノイズが重畳された場合の図5の
各部の信号を示すタイミング図である。
【0025】図5及び図7において、かかる入力信号S
inに対し、不完全積分器720の出力信号Sitには、破
線で示すようなノイズが含まれる。このため、コンパレ
ータ721の出力信号Scnは、かかるノイズの影響によ
り、デューティ比がずれてしまうが、D−FF722に
よってデューティ比が整えられてノイズが除かれるた
め、ローパスフィルタ723からノイズが出力されず、
従って、出力端子712に得られる2値信号では、入力
信号Sinに比べて低域ノイズが増加することがない。
【0026】コンパレータ721の出力信号Scnからロ
ーパスフィルタ723で低域成分を抽出するようにした
のでは、このように低域ノイズ成分も抽出されてしま
い、これが加算回路727で不完全積分器720の出力
信号Sitに加算され、S/Nが劣化する。D−FF72
2はこれを防止し、低域ノイズを増加させることなく低
域成分のみを再生することができるようにしている。
【0027】ところで、図5に示した具体例では、図6
に示すように、不完全積分器720の出力信号Sitの波
形にサグが生じるため、これにノイズが重畳されている
ような場合には、このノイズによってコンパレータ72
1の出力信号Scnが誤り、低域成分の再生が精度良くで
きなくなる。
【0028】図8はかかる問題を解消できるようにした
図1の検出回路7の他の具体例を示すブロック図であっ
て、728は係数器、729は加算回路であり、図5に
対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略
する。
【0029】同図において、ローパスフィルタ723の
出力信号Slfは、係数器728で係数K2 が乗ぜられた
後、加算回路729に供給されて不完全積分回路720
の出力信号Sitと加算され、コンパレータ721に供給
される。
【0030】ところで、かかる具体例では、このよう
に、ローパスフィルタ723の出力信号Slfが帰還され
るのであるが、この帰還は正帰還であり、帰還量が多い
と、不完全積分回路720の出力信号Sitが図7に示し
たように連続した正弦波状をなす場合、発振しやすくな
る。これを防止するためには、係数器724,728の
係数を夫々K1,K2とすると、 K1>K2 となるように設定されるとよい。
【0031】また、この具体例では、ローパスフィルタ
723の出力信号Slfを帰還させたが、係数器724の
出力信号を帰還させるようにしてもよい。さらに、フィ
ードフォワードを用いずに帰還のみでもよいが、この場
合、発振マージンを取らなくてはならないため、充分な
低域再生を行なうことができないという問題がある。
【0032】なお、以上説明した実施例では、検出回路
7の出力信号はクロック再生のみに用いているが、この
出力信号からデータ再生を行なうようにしてもよい。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
PR4のような3値のアイパターンをとるような場合で
も、良好なクロック再生を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるデータ再生装置の一実施例を示す
ブロック図である。
【図2】図1における検出回路の一具体例を示すブロッ
ク図である。
【図3】図2の各部の信号を示すタイミング図である。
【図4】図2におけるトランスバーサル微分回路の周波
数特性を示す図である。
【図5】図1における検出回路の他の具体例を示すブロ
ック図である。
【図6】図5の各部の信号を示すタイミング図である。
【図7】入力信号にノイズが重畳されている場合の図5
の各部の信号を示すタイミング図である。
【図8】図1における検出回路のさらに他の具体例を示
すブロック図である。
【符号の説明】
5 等化回路 7 検出回路 8 クロック再生回路 702 トランスバーサル微分回路 720 不完全積分器 722 D−FF 723 ローパスフィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 安幸 神奈川県横浜市戸塚区292番地 株式会社 日立画像情報システム内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 伝送または記録再生された信号を符号間
    干渉がないように等化する等化手段と、 該等化手段の出力信号を処理する信号処理手段と、 該等化手段の出力信号を2値信号に変換する信号変換手
    段と、 該信号変換手段の出力信号から該信号処理手段の出力信
    号に同期したクロックを再生するクロック再生手段と、 該クロック再生手段の出力クロックを移相させる移相手
    段と、 該信号処理手段の出力信号を、該移相手段からのクロッ
    ク出力信号を用いて、ディジタルデータに変換するディ
    ジタルデータ変換手段とを備えたことを特徴とするデー
    タ再生装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 前記信号変換手段は、前記等化手段の出力信号を微分
    し、微分した信号のゼロクロス点から前記2値信号デー
    タを再生する微分検出手段であって、 該微分検出手段は、 入力信号を遅延させる第1の遅延手段と、 該第1の遅延手段の出力信号を遅延させる第2の遅延手
    段と、 該第1の遅延手段の入力信号と該第2の遅延手段の出力
    信号との差をとる減算手段とからなるトランスバーサル
    フィルタで構成されていることを特徴とするデータ再生
    装置。
  3. 【請求項3】 請求項1において、 前記信号変換手段は、不完全積分器と、低域成分再生手
    段とから構成され、該低域成分再生手段は、 該不完全積分器の出力信号を矩形波信号に変換するコン
    パレータと、 前記クロック再生手段の出力クロックを移相させる移相
    手段と、 該コンパレータの出力信号を該移相手段の出力クロック
    でラッチするラッチ手段と、 該ラッチ手段の出力信号を帯域制限するローパスフィル
    タと、 該ローパスフィルタの出力振幅を変化させる振幅可変手
    段と、 該振幅可変手段の出力信号と該不完全積分器の出力信号
    とを加算する加算手段とで構成されていることを特徴と
    するデータ再生装置。
  4. 【請求項4】 請求項3において、 前記ローパスフィルタまたは前記振幅可変手段の出力信
    号を減衰させ、前記不完全積分器の出力信号に加算する
    ように構成したことを特徴とするデータ再生装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5857002A (en) * 1996-08-16 1999-01-05 International Business Machines Corporation PRML channel with EPR4 equalization and clocking
US6046874A (en) * 1995-04-20 2000-04-04 Fujitsu Limited Reproduction apparatus using multiple partial response maximum likelihood detection systems
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