(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル信号を（１＋Ｄ；Ｄは遅延演算子の出力信号）の周波数特性で処理した信号を、０と正及び負の極性を備えた有為数との３値以上の変換信号に変換し、前記変換信号を１／（１＋Ｄ）の周波数特性で処理するとともに、該変換信号の極性反転の誤りを検出し、検出後は誤りの伝播を制限する誤り伝播制限処理を行い、
前記誤り伝播制限処理は、前記１／（１＋Ｄ）の処理動作時において、前記遅延演算子の出力信号が有為の値で、次に入力される値が０の場合または前記遅延演算子の出力信号と次に入力される値とが有為の値で、かつ極性が逆の場合には、前記遅延演算子の出力信号を無視するか、または前記遅延演算子の出力信号とは逆の極性の値を前記１／（１＋Ｄ）の処理結果に付加する処理を行うことを特徴とするデジタル信号処理方法。
【請求項２】
デジタル信号を（１＋Ｄ；Ｄは遅延演算子の出力信号）の周波数特性で処理した信号を、０と正及び負の極性を備えた有為数との３値以上の変換信号に変換し、前記変換信号を１／（１＋Ｄ）の周波数特性で処理するとともに、該変換信号の極性反転の誤りを検出し、検出後は誤りの伝播を制限する誤り伝播制限処理を行い、
前記誤り伝播制限処理は、前記１／（１＋Ｄ）の処理動作時において、前記遅延演算子の出力信号が有為の値で、次に入力される値が０となったとき、あるいは前記遅延演算子の出力信号と次に入力される値とが有為の値で、かつ極性が逆となったときには、前記いずれかの条件が再度現れるまで、それ以降の前記１／（１＋Ｄ）の処理結果の極性を反転させる処理を行うことを特徴とするデジタル信号処理方法。
【請求項３】
デジタル信号を（１＋Ｄ；Ｄは遅延演算子の出力信号）の周波数特性で処理した信号を、０と正及び負の極性を備えた有為数との３値以上の変換信号に変換する第一の処理部と、
前記変換信号を１／（１＋Ｄ）の周波数特性で処理するとともに、該変換信号の極性反転の誤りを検出し、検出後は誤りの伝播を制限する誤り伝播制限処理を行う第二の処理部と
を備え、
前記第二の処理部で行う誤り伝播制限処理は、前記遅延演算子の出力信号が有為の値で、次に入力される値が０の場合または前記遅延演算子の出力信号と次に入力される値とが有為の値で、かつ極性が逆の場合には、前記遅延演算子の出力信号を無視するか、または前記遅延演算子の出力信号とは逆の極性の値を前記１／（１＋Ｄ）の処理結果に付加する演算を行うことを特徴とするデジタル信号処理装置。
【請求項４】
デジタル信号を（１＋Ｄ；Ｄは遅延演算子の出力信号）の周波数特性で処理した信号を、０と正及び負の極性を備えた有為数との３値以上の変換信号に変換する第一の処理部と、
前記変換信号を１／（１＋Ｄ）の周波数特性で処理するとともに、該変換信号の極性反転の誤りを検出し、検出後は誤りの伝播を制限する誤り伝播制限処理を行う第二の処理部と
を備え、
前記第二の処理部で行う誤り伝播制限処理は、前記遅延演算子の出力信号が有為の値で、次に入力される値が０となったとき、あるいは前記遅延演算子の出力信号と次に入力される値とが有為の値で、かつ極性が逆となったときには、前記いずれかの条件が再度現れるまで、それ以降の前記１／（１＋Ｄ）の処理結果の極性を反転させる処理を行うことを特徴とするデジタル信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、記録若しくは伝送されたデジタル信号を、再生若しくは受信して復号するデジタル信号記録再生装置及びデジタル信号伝送装置、若しくはデジタル信号処理方法に関するものである。
【０００２】
磁気記録媒体を使用したデジタル信号記録再生装置では、その記録密度の向上及び復号されたデジタル信号のＳ／Ｎ比の向上を図るために、ＮＲＺＩ符号変換を使用したＰＲ（partial  response）クラスIVを用いている。磁気記録再生系は、微分特性を持つため、データを記録再生すると信号波形が広がり、符号間干渉を生じる。ＰＲ方式は、この符号間干渉を積極的に利用して、符号のパワースペクトラムを伝送路の伝達特性に適するように整形する方式といえる。このようなデジタル信号記録再生装置では、記録媒体の互換性を確保しながら、復号信号のＳ／Ｎ比の向上を図ることが必要となっている。
【０００３】
【従来の技術】
ＰＲクラスIVを用いた従来のデジタル信号記録再生装置を図１４に示す。プリコーダ１には、例えば図１５に示すようなデジタル信号の入力信号Ｄinが入力される。プリコーダ１は、モジュロ２のデジタル加算器２ａと、１ビット遅延演算子３ａとから構成されて、１／（１＋Ｄ）の特性を備える。
【０００４】
そして、入力信号Ｄinに対し、１／（１＋Ｄ）の動作を行うことにより、入力信号Ｄinを図１５に示すＮＲＺＩ符号Ｓ１に変換して出力する。ＮＲＺＩ符号は、入力信号Ｄinの「０」から「１」への立ち上がりに基づいて極性が反転する信号となる。ここでいう極性反転とは、信号値が「１」から「０」へ、あるいは「０」から「１」へ変化することをいう。
【０００５】
前記ＮＲＺＩ符号Ｓ１は、ライトバッファ４に入力される。ライトバッファ４は、前記プリコーダ１と同様な構成で、１／（１−Ｄ）の特性を備え、ＮＲＺＩ符号Ｓ１に記録再生系で付与される符号間干渉とは逆の符号間干渉をあらかじめ加えるためのものである。そして、ライトバッファ４の出力信号Ｓ２は、記録再生系５に入力される。
【０００６】
前記記録再生系５は、書き込みヘッド６と、記録媒体７と、読出しヘッド８とから構成され、ライトバッファ４の出力信号Ｓ２が書き込みヘッド８を介して記録媒体７に書き込まれ、読出しヘッド８を介して読み出される。読出しヘッド８で読出されたデータは、等化器９に入力される。
【０００７】
前記書き込みヘッド６による記録媒体７への書き込み動作は、（１−Ｄ）の微分特性を持つことが知られており、読出しヘッド８及び等化器９の動作は（１＋Ｄ）の特性を備えた回路となっている。従って、記録再生系５及び等化器９の動作により、｛（１−Ｄ）（１＋Ｄ）｝の処理動作が行われて、ＰＲクラスIVのインパルス応答が実現される。
【０００８】
前記等化器９は、読出しヘッド８からアナログ信号として読み出された読み出し信号をＰＲ等化したものであり、その出力信号Ｓ３は、図１５に示すように、多値信号となる。
【０００９】
前記等化器９の出力信号Ｓ３は、コンパレータ１０に入力される。前記コンパレータ１０は、等化器９の出力信号Ｓ３と、図１５に示すしきい値Ａ，Ｂとを比較し、出力信号Ｓ３がしきい値Ａより高レベルの場合及びしきい値Ｂより低レベルの場合に「１」を出力し、それ以外の場合に「０」を出力する。
【００１０】
このような動作により、コンパレータ１０から出力される復号信号Ｄoutは、前記入力信号Ｄinに一致する。
しかしながら、記録媒体の交換を必要とするデジタル信号記録再生装置、例えばフロッピーディスク等の記録媒体を使用するデジタル信号記録再生装置では、記録媒体に記録する信号の形式が規格により決定されていて、その規格においては、入力信号Ｄinをライトバッファのみを介して記録媒体に記録するように設定されているため、記録再生系の前段にプリデコーダを介在させることはできない。
【００１１】
従って、プリコーダを使用していないピーク検出方式によるデジタル信号記録再生装置では、プリコーダを用いたＰＲ方式による記録再生動作を行うことができないという問題点がある。
【００１２】
そこで、記録再生系の前段にプリコーダを配置することなく、ＰＲ方式を適用可能とする構成が、特開平５−３２５４２５号公報、特開平５−３０７８３７号公報、特開平８−１４７８９３号公報、特開平８−７７７１２号公報等に開示されている。
【００１３】
ところが、上記各公報に記載された構成では、いずれも復号回路が複雑化するという問題点がある。
一方、図１４に示す記録再生装置は、線型系であるので、各ブロックの順番を入れ替えても、システムの特性は変化しない。
【００１４】
そこで、図１６に示すように、プリコーダ相当回路１１をコンパレータ１０の後段に配置することも考えられる。図１６において、ライトバッファ４、記録再生系５及びコンパレータ１０は、図１４に示す構成と同一である。
【００１５】
図１６に示す記録再生装置の動作を図１７に示す。入力信号Ｄinはライトバッファ４に入力される。ライトバッファ４は、１／（１−Ｄ）の特性を備え、出力信号Ｓ４を記録再生系５に出力する。
【００１６】
（１−Ｄ）（１＋Ｄ）の特性を備えた記録再生系５の出力信号は等化器９に入力され、その等化器９の出力信号Ｓ５はコンパレータ１０に入力される。
そして、コンパレータ１０の比較動作に基づいて、同コンパレータ１０から出力信号Ｓ６が出力される。
【００１７】
コンパレータ１０の出力信号Ｓ６は、プリコーダ相当回路１１に入力され、プリコーダ相当回路１１では１／（１＋Ｄ）の処理動作を行って、出力信号Ｄoutを出力する。
【００１８】
このような動作により、コンパレータ１０から出力される復号信号Ｄoutを、入力信号Ｄinに一致させることができる。従って、プリコーダを介することなく、入力信号Ｄinを記録媒体７に記録した場合にも、記録再生系５から読み出された信号をＰＲ等化器９に入力して、ＰＲ方式による復号動作を行うことができる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のようなデジタル信号記録再生装置では、記録再生系５の動作あるいは等化器９の動作に基づいて、図１８に示すように、等化器９の出力信号Ｓ５の任意のビットｂ１において、出力信号Ｓ５にしきい値を超えるノイズｎ１が包含されると、コンパレータ１０の当該ビットｂ１の出力信号Ｓ６が反転する。
【００２０】
すると、プリコーダ相当回路１１のフィードバックループにより、プリコーダ相当回路１１から出力される復号信号Ｄoutにおいて、当該ビットｂ１以降の復号信号Ｄoutがすべて反転してしまい、エラーが無限に伝播する。
【００２１】
従って、このようなデジタル信号記録再生装置は、実際には使用することができないという問題点がある。
この発明の目的は、記録再生系若しくは伝送系の前段にプリコーダを配置することなく、ＰＲ方式を利用した復号動作を可能とし、かつ誤りの伝播を制限しながら復号動作を行い得るデジタル信号処理方法を提供することにある。
【００２２】
また、記録再生系若しくは伝送系の前段にプリコーダを配置することなく、ＰＲ方式を利用した復号動作を可能とし、かつ誤りの伝播を制限しながら復号動作を行い得るデジタル信号記録再生装置若しくはデジタル信号伝送装置を簡単な構成で提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
図１に示すデジタル信号記録再生装置では、ライトバッファは、デジタル入力信号に１／（１−Ｄ）（Ｄは遅延演算子の出力信号）の処理を行って記録媒体への書き込み信号を生成する。記録再生系及び等化器は、前記書き込み信号を（１−Ｄ）特性で記録媒体に書き込み、次いで記録媒体に書き込まれた信号を（１＋Ｄ）特性で読み出し動作及びＰＲ等化動作を行う。コンパレータは、ＰＲ等化信号を１，０，−１の３値信号にてなる変換信号に変換する。誤り伝播制限回路は、前記変換信号を１／（１＋Ｄ）の周波数特性で処理するとともに、前記遅延演算子の出力信号が１若しくは−１で、次に入力される値が０の場合及び前記遅延演算子の出力信号と次に入力される値とが１若しくは−１で、かつ極性が逆の場合には、前記遅延演算子の出力信号を無視するか、または前記遅延演算子の出力信号とは逆の極性の値を前記１／（１＋Ｄ）の処理結果に付加する。
【００２４】
図７に示すデジタル信号記録再生装置では、ライトバッファは、デジタル入力信号に１／（１−Ｄ）（Ｄは遅延演算子の出力信号）の処理を行って書き込み信号を生成する。記録再生系及び等化器は、前記書き込み信号を（１−Ｄ）特性で記録媒体に書き込み、次いで記録媒体に書き込まれた信号を（１＋Ｄ）特性で読み出し動作及びＰＲ等化動作を行う。コンパレータは、ＰＲ等化信号を１，０，−１の３値信号にてなる変換信号に変換する。誤り伝播制限回路は、前記変換信号を１／（１＋Ｄ）の周波数特性で処理するとともに、前記遅延演算子の出力信号が１若しくは−１で、次に入力される値が０となったとき、あるいは前記遅延演算子の出力信号と次に入力される値とが１若しくは−１で、かつ極性が逆となったときには、前記いずれかの条件が再度現れるまで、それ以降の前記１／（１＋Ｄ）の処理結果の極性を反転させる。
【００２５】
図１０及び図１２に示すデジタル信号伝送装置では、ライトバッファは、デジタル入力信号に１／（１−Ｄ）（Ｄは遅延演算子の出力信号）の処理を行って伝送信号を生成する。伝送路は、前記伝送信号を（１−Ｄ）特性で伝送する。等化器は、前記伝送路で伝送された信号を（１＋Ｄ）特性で処理して、ＰＲ等化信号を生成する。コンパレータは、ＰＲ等化信号をコンパレータで１，０，−１の３値信号にてなる変換信号に変換する。誤り伝播制限回路は、前記変換信号を１／（１＋Ｄ）の周波数特性で処理するとともに、前記遅延演算子の出力信号が１若しくは−１で、次に入力される値が０の場合及び前記遅延演算子の出力信号と次に入力される値とが１若しくは−１で、かつ極性が逆の場合には、前記遅延演算子の出力信号を無視するか、または前記遅延演算子の出力信号とは逆の極性の値を前記１／（１＋Ｄ）の処理結果に付加する。
【００２６】
図１１及び図１３に示すデジタル信号伝送装置では、ライトバッファは、デジタル入力信号に１／（１−Ｄ）（Ｄは遅延演算子の出力信号）の処理を行って伝送信号を生成する。伝送路は、前記伝送信号を（１−Ｄ）特性で伝送する。等化器は、前記伝送路で伝送された信号を（１＋Ｄ）特性で処理して、ＰＲ等化信号を生成する。コンパレータは、ＰＲ等化信号をコンパレータで１，０，−１の３値信号にてなる変換信号に変換する。誤り伝播制限回路は、前記変換信号を１／（１＋Ｄ）の周波数特性で処理するとともに、前記遅延演算子の出力信号が１若しくは−１で、次に入力される値が０となったとき、あるいは前記遅延演算子の出力信号と次に入力される値とが１若しくは−１で、かつ極性が逆となったときには、前記いずれかの条件が再度現れるまで、それ以降の前記１／（１＋Ｄ）の処理結果の極性を反転させる処理を行う。
【００２７】
【発明の実施の形態】
（第一の実施の形態）
図１は、この発明を具体化した磁気記録再生装置の第一の実施の形態を示す。この実施の形態のライトバッファ４、記録再生系５及び等化器９は、前記従来例と同一構成であり、ライトバッファ４から等化器９までの動作は、図１６及び図１７の場合と同一である。
【００２８】
等化器９の出力信号Ｓ５は、コンパレータ２１に入力される。このコンパレータ２１は、図２に示すように、第一〜第三のレジスタ２２ａ〜２２ｃと、比較部２３と、変換部２４とから構成される。
【００２９】
前記第一のレジスタ２２ａは、外部から設定される高レベル側のしきい値Ａを格納して前記比較部２３に出力し、前記第二のレジスタ２２ｂは、外部から設定される低レベル側のしきい値Ｂを格納して前記比較部２３に出力する。
【００３０】
前記第三のレジスタ２２ｃは、等化器９の出力信号Ｓ５を保持して、前記比較部２３に出力する。
前記比較部２３は、第三のレジスタ２２ｃに保持された等化器９の出力信号Ｓ５と、しきい値Ａ，Ｂとを比較して、「１」、「０」、「−１」の３値のいずれかを前記変換部２４に出力する。
【００３１】
すなわち、等化器９の出力信号Ｓ５がしきい値Ａより高レベルであれば、「１」を出力し、等化器９の出力信号Ｓ５がしきい値Ｂより低レベルであれば、「−１」を出力し、それ以外の場合は「０」を出力する。
【００３２】
前記変換部２４は、前記比較部２３から出力される３値の信号を２ビットの出力信号Ｘ１，Ｘ０に変換して出力する。
すなわち、変換部２４は比較部２３が「１」を出力すると、Ｘ１＝０、Ｘ０＝１を出力し、比較部２３が「０」を出力すると、Ｘ１＝０、Ｘ０＝０を出力し、比較部２３が「−１」を出力すると、Ｘ１＝１、Ｘ０＝１を出力する。
【００３３】
前記コンパレータ２１の出力信号Ｘ１，Ｘ０は誤り伝播制限回路２５ａに入力される。その誤り伝播制限回路２５ａの具体的構成を図３に示す。
前記コンパレータ２１の出力信号Ｘ１は、インバータ回路２６ａに入力され、そのインバータ回路２６ａの出力信号は、ＮＡＮＤ回路２７に入力される。また、前記コンパレータ２１の出力信号Ｘ０は、ＮＡＮＤ回路２７に入力される。
【００３４】
前記ＮＡＮＤ回路２７の出力信号は、ＮＯＲ回路２８ａに入力され、そのＮＯＲ回路２８ａの出力信号はＯＲ回路２９に入力される。そして、ＯＲ回路２９から出力信号ｙ０、すなわち復号信号Ｄoutが出力される。
【００３５】
前記出力信号ｙ０は、遅延演算子３１ｂに入力され、その遅延演算子３１ｂの出力信号Ｄｙ０はＮＯＲ回路２８ｃに入力される。
前記ＮＯＲ回路２８ｃの出力信号は、ＮＯＲ回路２８ｂに入力され、そのＮＯＲ回路２８ｂの出力信号は前記ＮＯＲ回路２８ａに入力される。
【００３６】
前記コンパレータ２１の出力信号Ｘ１は、ＡＮＤ回路３０に入力され、そのＡＮＤ回路３０の出力信号ｙ１は、前記ＯＲ回路２９及び遅延演算子３１ａに入力される。
【００３７】
前記遅延演算子３１ａの出力信号Ｄｙ１は、前記ＮＯＲ回路２８ｂ，２８ｃ及びインバータ回路２６ｂに入力され、そのインバータ回路２６ｂの出力信号は前記ＡＮＤ回路３０に入力される。
【００３８】
このように構成された誤り伝播制限回路２５ａの論理式は、次式で表わされる。
【００３９】
【数１】
0004162814.tif 000002
前記誤り伝播制限回路２５ａの真理値表を図４に示す。この誤り伝播制限回路２５ａは、前記従来例のプリコーダに相当する１／（１＋Ｄ）の処理を行いながら、入力信号Ｘ１，Ｘ０のノイズに起因する出力信号ｙ０における誤りの伝播を防止するように動作する。
【００４０】
すなわち、入力信号Ｘ１，Ｘ２、出力信号ｙ０，ｙ１、遅延演算子３１ｂ，３１ａの出力信号Ｄｙ０，Ｄｙ１をそれぞれ３値の入力信号ｘ、出力信号ｙ、Ｄｙで表わした場合の真理値表を図５に示す。
【００４１】
この真理値表で示すように、誤り伝播制限回路２５ａは、遅延演算子の出力信号Ｄｙが「１」若しくは「−１」のとき、入力信号ｘとして「０」が入力されると、出力信号Ｄｙを無効化した値を出力信号ｙとして出力する動作、言い換えれば、１／（１＋Ｄ）の処理結果に遅延演算子の出力信号Ｄｙとは逆の極性の値を付加して出力する動作を行う。
【００４２】
また、入力信号ｘと遅延演算子の出力信号Ｄｙの一方が「１」で他方が「−１」であるとき、同様に出力信号Ｄｙを無効化した値を出力信号ｙとして出力する動作、言い換えれば、１／（１＋Ｄ）の処理結果に遅延演算子の出力信号Ｄｙとは逆の極性の値を付加して出力する動作を行う。
【００４３】
この動作は次のような原理に基づく。すなわち、コンパレータ２１の出力信号Ｘ０，Ｘ１を３値の信号（１，０，−１）としてとらえたとき、「１」は記録媒体７上で例えばＳ極からＮ極への磁化反転位置を示し、「−１」はＮ極からＳ極への磁化反転位置を示し、「０」は磁化反転以外の位置となる。
【００４４】
そして、磁性体においてこの磁化反転は、「１」から「−１」への遷移あるいは「−１」から「１」への遷移しかあり得ない。よって、「１」のあとに「０」が続き、そのあとに「１」が検出されるような場合は、エラーとみなせる。
【００４５】
同様に、「−１」のあとに「０」が続き、そのあとに「−１」が検出されるような場合も、エラーとみなせる。
誤り伝播制限回路２５ａでは、このようなエラーを自動的に検出し、かつその誤りを後続のビットに影響させないように動作している。
【００４６】
次に、上記のように構成されたデジタル信号記録再生装置の動作を図６に従って説明する。
図６において、入力信号Ｄin、ライトバッファ４の出力信号Ｓ４、等化器９の出力信号Ｓ５は、図１８に示す従来例と同様である。
【００４７】
コンパレータ２１は、等化器９の出力信号Ｓ５を３値化して誤り伝播制限回路２５ａに出力する。なお、コンパレータ２１の出力信号Ｓ７は２ビットのデジタル信号として出力されるが、図６においては便宜的に１，０，−１の３値で表示している。
【００４８】
誤り伝播制限回路２５ａは、コンパレータ２１の出力信号Ｓ７に１／（１＋Ｄ）の処理動作を行い、入力信号Ｄinに等しい出力信号Ｄoutを復号して出力する。
【００４９】
このとき、等化器９の出力信号Ｓ５において、図１８と同様なノイズｎ１が生じて、コンパレータ２１の出力信号Ｓ７に誤データｅが出力されることにより、「１」のデータが３ビット分連続して出力されると、誤り伝播制限回路２５ａは上記のような動作に基づいて、誤データｅから３ビット分は、誤データｅＤoutを出力するが、それ以降は正しいデータを復号して出力信号Ｄoutを出力する。
【００５０】
上記のようなデジタル信号記録再生装置では、次に示す作用効果を得ることができる。
（１）コンパレータ２１の次段に、プリコーダに相当する１／（１＋Ｄ）の特性を備えた誤り伝播制限回路２５ａを配置することができる。
【００５１】
（２）誤り伝播制限回路２５ａは、コンパレータ２１が記録再生系５及び等化器９でのノイズに起因する誤データｅを出力しても、出力信号Ｄoutにおける誤データｅＤoutを所定のビット数以内に制限することができる。
【００５２】
（３）誤り伝播制限回路２５ａは、僅か数ゲートの簡単な回路で構成することができる。
（４）記録再生系５の前段にプリコーダを配することなく、ＰＲ方式を利用した記録再生動作を行うことができる。従って、記録媒体７の互換性を確保しながら、ＰＲ方式を利用したＳ／Ｎ比に優れた記録再生動作を行うことができる。
【００５３】
（５）出力信号Ｄoutに含まれる誤データｅＤoutのビット数は限られているので、誤り伝播制限回路２５ａの後段に接続されるエラー訂正回路により、誤データｅＤoutを容易に訂正することができる。
（第二の実施の形態）
図７は、この発明を具体化した第二の実施の形態を示す。この実施の形態は、誤り伝播制限回路２５ａに代えて、誤り伝播制限回路２５ｂを採用したものであり、その他の構成は前記第一の実施の形態と同様である。
【００５４】
前記誤り伝播制限回路２５ｂは、誤り検出回路３２と、プリコーダ相当回路３３と、反転回路３４とから構成される。その具体的構成を図８に従って説明する。
【００５５】
前記コンパレータ２１の出力信号Ｘ１は、インバータ回路３５ａに入力され、そのインバータ回路３５ａの出力信号は、ＡＮＤ回路３７ａ及びＮＡＮＤ回路３６に入力される。また、前記コンパレータ２１の出力信号Ｘ０は、ＮＡＮＤ回路３６及びプリコーダ相当回路３３を構成するＥＯＲ回路４２ａに入力される。
【００５６】
前記ＡＮＤ回路３７ａの出力信号は、ＯＲ回路３８ａに入力され、そのＯＲ回路３８ａから出力されるエラー検出信号ｅｒｒは、Ｄフリップフロップ回路４１にクロック信号Ｃとして入力される。
【００５７】
前記Ｄフリップフロップ回路４１は、エラー検出信号ｅｒｒがＬレベルからＨレベルに立ち上がる毎に反転する出力信号ＨｅｒｒをＥＯＲ回路４２ｂで構成される反転回路３４に出力する。
【００５８】
前記ＮＡＮＤ回路３６の出力信号は、ＡＮＤ回路３７ｂ及びＮＯＲ回路３９ａに入力され、ＡＮＤ回路３７ｂの出力信号は、前記ＯＲ回路３８ａに入力される。
【００５９】
前記ＮＯＲ回路３９ａの出力信号は、ＯＲ回路３８ｂに入力される。前記ＯＲ回路３８ｂの出力信号ｙ０は、遅延演算子４０ｂに入力され、遅延演算子４０ｂの出力信号Ｄｙ０は、前記ＥＯＲ回路４２ａ、ＮＯＲ回路３９ｃ及びＡＮＤ回路３７ｃに入力される。
【００６０】
前記入力信号Ｘ１は、ＡＮＤ回路３７ｄに入力され、そのＡＮＤ回路３７ｄの出力信号ｙ１は、前記ＯＲ回路３８ｂ及び遅延演算子４０ａに入力される。
前記遅延演算子４０ａの出力信号Ｄｙ１は、前記ＡＮＤ回路３７ａ、ＮＯＲ回路３９ｂ，３９ｃ及びインバータ回路３５ｂに入力される。前記ＮＯＲ回路３９ｃの出力信号は、ＮＯＲ回路３９ｂに入力され、ＮＯＲ回路３９ｂの出力信号は、前記ＮＯＲ回路３９ａに入力される。
【００６１】
前記インバータ回路３５ｂの出力信号は、前記ＡＮＤ回路３７ｃ，３７ｄに入力され、ＡＮＤ回路３７ｃの出力信号は、前記ＡＮＤ回路３７ｂに入力される。
また、前記ＥＯＲ回路４２ａの出力信号は、前記ＥＯＲ回路４２ｂに入力される。
【００６２】
このように構成された誤り伝播制限回路２５ｂにおいて、誤り検出回路３２の論理式は、次式で表わされる。
【００６３】
【数２】
0004162814.tif 000003
前記誤り検出回路３２は、前記誤り伝播制限回路２５ａと同様に図５に示す真理値表に従って動作する。そして、前記第一の実施の形態と同様に、コンパレータ２１の出力信号において、「１」若しくは「−１」が３ビット以上連続したとき、その磁化反転位置の誤りを自動的に検出し、反転信号ＨｅｒｒをＬレベルからＨレベルに立ち上げるように動作する。
【００６４】
プリコーダ相当回路３３の論理式は、次式で表わされる。
【００６５】
【数３】
0004162814.tif 000004
そして、プリコーダ相当回路３３は、入力信号Ｘ０と遅延演算子４０ｂの出力信号Ｄｙ０のＥＯＲ論理を出力する。
【００６６】
反転回路３４の論理式は、次式で表わされる。
【００６７】
【数４】
0004162814.tif 000005
そして、反転回路３４は、Ｄフリップフロップ回路４１から出力される反転信号Ｈｅｒｒとプリコーダ相当回路３３の出力信号ｐｙのＥＯＲ論理を出力する。すなわち、誤り検出回路３２の出力信号ＨｅｒｒがＬレベルであれば、プリコーダ相当回路３３の出力信号ｐｙをそのまま出力し、誤り検出回路３２の出力信号ＨｅｒｒがＨレベルであれば、プリコーダ相当回路３３の出力信号ｐｙを反転させて出力する。
【００６８】
このように構成されたデジタル信号記録再生装置の動作を図９に従って説明する。
ライトバッファ４からコンパレータ２１までの構成は、前記第一の実施の形態と同様であるので、入力信号Ｄinに基づくライトバッファ４の出力信号Ｓ４、等化器９の出力信号Ｓ５及びコンパレータ２１の出力信号Ｓ７は、第一の実施の形態と同様である。
【００６９】
誤り検出回路３２は、コンパレータ２１の出力信号Ｓ７において、「１」若しくは「−１」が３ビット以上連続しない状態では、Ｌレベルの検出信号Ｈｅｒｒを出力し続ける。
【００７０】
誤り検出回路３２の出力信号ＨｅｒｒがＬレベルであれば、コンパレータ２１の出力信号Ｓ７に対し、プリコーダ相当回路３３により１／（１＋Ｄ）の処理が施され、そのプリコーダ相当回路３３の出力信号ｐｙが反転回路３４を素通りして、出力信号Ｄoutとして出力される。従って、入力信号Ｄinを復号した出力信号Ｄoutが出力される。
【００７１】
一方、等化器９の出力信号Ｓ５において、ノイズｎ１が生じて、コンパレータ２１の出力信号Ｓ７に誤データｅが出力されることにより、「１」のデータが３ビット分連続して出力されると、誤り検出回路３２はＨレベルの検出信号Ｈｅｒｒを出力する。
【００７２】
すると、コンパレータ２１の誤データｅに基づいて、プリコーダ相当回路３３の出力信号ｐｙが連続してエラーとなっても、反転回路３４によりプリコーダ相当回路３３の出力信号ｐｙを反転させた出力信号Ｄoutが出力される。
【００７３】
従って、誤り伝播制限回路２５ｂは、コンパレータ２１の誤データｅから３ビット分は、誤データｅＤoutを出力するが、それ以降は正しいデータを復号して出力信号Ｄoutを出力する。
【００７４】
このような動作により、この実施の形態のデジタル記録再生装置では、前記第一の実施の形態と同様な作用効果を得ることができる。
（第三の実施の形態）
図１０は、第三の実施の形態を示す。この実施の形態は、容量結合特性を備えた伝送路４３に前記第一の実施の形態の誤り伝播制限回路２５ａを使用したものであり、ライトバッファ４、等化器９、コンパレータ２１は第一の実施の形態と同様な構成である。
【００７５】
入力信号Ｄinは、１／（１−Ｄ）特性を備えたライトバッファ４に入力される。ライトバッファ４は、入力信号ＤinをＮＲＺＩ符号に変換して、伝送路４３に出力する。
【００７６】
容量結合特性を備えた伝送路４３は、（１−Ｄ）で表現される微分特性を備え、その出力信号は（１＋Ｄ）特性を備えた等化器９に入力される。
等化器９の出力信号は、コンパレータ２１で３値化され、その出力信号が誤り伝播制限回路２５ａに入力される。誤り伝播制限回路２５ａは、第一の実施の形態と同様な誤りの検出及び訂正を行って、復号信号Ｄoutを出力する。
【００７７】
このような構成により、容量結合特性を備えた伝送路４３で信号を伝送する場合、ＰＲ方式を利用した伝送及び復号動作を行うことができる。従って、第一の実施の形態と同様な作用効果を得ることができる。
（第四の実施の形態）
図１１は、第四の実施の形態を示す。この実施の形態は、第三の実施の形態と同様な容量結合特性を備えた伝送路４３に、前記第二の実施の形態の誤り伝播制限回路２５ｂを使用したものであり、ライトバッファ４、等化器９、コンパレータ２１は第二の実施の形態と同様な構成である。
【００７８】
誤り伝播制限回路２５ｂは、第二の実施の形態と同様な誤りの検出及び訂正を行って、復号信号Ｄoutを出力する。
このような構成により、容量結合特性を備えた伝送路４３で信号を伝送する場合、ＰＲ方式を利用した伝送及び復号動作を行うことができる。従って、第二の実施の形態と同様な作用効果を得ることができる。
（第五の実施の形態）
図１２は、第五の実施の形態を示す。この実施の形態は、トランス結合特性を備えた伝送路４４に前記第一の実施の形態の誤り伝播制限回路２５ａを使用したものであり、ライトバッファ４、等化器９、コンパレータ２１は第一の実施の形態と同様な構成である。
【００７９】
入力信号Ｄinは、１／（１−Ｄ）特性を備えたライトバッファ４に入力される。ライトバッファ４は、入力信号ＤinをＮＲＺＩ符号に変換して、伝送路４４に出力する。
【００８０】
トランス結合特性を備えた伝送路４４は、（１−Ｄ）で表現される微分特性を備え、その出力信号は（１＋Ｄ）特性を備えた等化器９に入力される。
等化器９の出力信号は、コンパレータ２１で３値化され、その出力信号が誤り伝播制限回路２５ａに入力される。誤り伝播制限回路２５ａは、第一の実施の形態と同様な誤りの検出及び訂正を行って、復号信号Ｄoutを出力する。
【００８１】
このような構成により、トランス結合特性を備えた伝送路４４で信号を伝送する場合、ＰＲ方式を利用した伝送及び復号動作を行うことができる。従って、第一の実施の形態と同様な作用効果を得ることができる。
（第六の実施の形態）
図１３は、第六の実施の形態を示す。この実施の形態は、第五の実施の形態と同様なトランス結合特性を備えた伝送路４４に、前記第二の実施の形態の誤り伝播制限回路２５ｂを使用したものであり、ライトバッファ４、等化器９、コンパレータ２１は第二の実施の形態と同様な構成である。
【００８２】
誤り伝播制限回路２５ｂは、第二の実施の形態と同様な誤りの検出及び訂正を行って、復号信号Ｄoutを出力する。
このような構成により、トランス結合特性を備えた伝送路４４で信号を伝送する場合、ＰＲ方式を利用した伝送及び復号動作を行うことができる。従って、第二の実施の形態と同様な作用効果を得ることができる。
上記各実施の形態から把握し得るぜ請求項以外の技術的思想を以下に述べる。（１）デジタル入力信号に１／（１−Ｄ）（Ｄは遅延演算子の出力信号）の処理を行って記録媒体への書き込み信号を生成し、前記書き込み信号を（１−Ｄ）特性で記録媒体に書き込み、次いで記録媒体に書き込まれた信号を（１＋Ｄ）特性で読み出し動作及びＰＲ等化動作を行い、次いでＰＲ等化信号をコンパレータで１，０，−１の３値信号にてなる変換信号に変換し、次いで変換信号を１／（１＋Ｄ）の周波数特性で処理するとともに、前記遅延演算子の出力信号が１若しくは−１で、次に入力される値が０の場合または前記遅延演算子の出力信号と次に入力される値とが１若しくは−１で、かつ極性が逆の場合には、前記遅延演算子の出力信号を無視するか、または前記遅延演算子の出力信号とは逆の極性の値を前記１／（１＋Ｄ）の処理結果に付加する誤り伝播制限処理を行うことを特徴とするデジタル信号処理方法。
【００８３】
（２）デジタル入力信号に１／（１−Ｄ）（Ｄは遅延演算子の出力信号）の処理を行って記録媒体への書き込み信号を生成し、前記書き込み信号を（１−Ｄ）特性で記録媒体に書き込み、次いで記録媒体に書き込まれた信号を（１＋Ｄ）特性で読み出し動作及びＰＲ等化動作を行い、次いでＰＲ等化信号をコンパレータで１，０，−１の３値信号にてなる変換信号に変換し、次いで変換信号を（１／１＋Ｄ）の周波数特性で処理するとともに、前記遅延演算子の出力信号が１若しくは−１で、次に入力される値が０となったとき、あるいは前記遅延演算子の出力信号と次に入力される値とが１若しくは−１で、かつ極性が逆となったときには、前記いずれかの条件が再度現れるまで、それ以降の前記１／（１＋Ｄ）の処理結果の極性を反転させる処理を行うことを特徴とするデジタル信号処理方法。
【００８４】
（３）デジタル入力信号に１／（１−Ｄ）（Ｄは遅延演算子の出力信号）の処理を行って伝送路への伝送信号を生成し、前記伝送信号を（１−Ｄ）特性を備えた伝送路で伝送し、次いで伝送路で伝送された信号を（１＋Ｄ）特性でＰＲ等化動作を行い、次いでＰＲ等化信号をコンパレータで１，０，−１の３値信号にてなる変換信号に変換し、次いで変換信号を１／（１＋Ｄ）の周波数特性で処理するとともに、前記遅延演算子の出力信号が１若しくは−１で、次に入力される値が０の場合または前記遅延演算子の出力信号と次に入力される値とが１若しくは−１で、かつ極性が逆の場合には、前記遅延演算子の出力信号を無視するか、または前記遅延演算子の出力信号とは逆の極性の値を前記１／（１＋Ｄ）の処理結果に付加する誤り伝播制限処理を行うことを特徴とするデジタル信号処理方法。
【００８５】
（４）デジタル入力信号に１／（１−Ｄ）（Ｄは遅延演算子の出力信号）の処理を行って伝送路への伝送信号を生成し、前記伝送信号を（１−Ｄ）特性を備えた伝送路で伝送し、次いで伝送路で伝送された信号を（１＋Ｄ）特性でＰＲ等化動作を行い、次いでＰＲ等化信号をコンパレータで１，０，−１の３値信号にてなる変換信号に変換し、次いで変換信号を１／（１＋Ｄ）の周波数特性で処理するとともに、前記遅延演算子の出力信号が１若しくは−１で、次に入力される値が０となったとき、あるいは前記遅延演算子の出力信号と次に入力される値とが１若しくは−１で、かつ極性が逆となったときには、前記いずれかの条件が再度現れるまで、それ以降の前記１／（１＋Ｄ）の処理結果の極性を反転させる処理を行うことを特徴とするデジタル信号処理方法。
【００８６】
（５）デジタル入力信号に１／（１−Ｄ）（Ｄは遅延演算子の出力信号）の処理を行って記録媒体への書き込み信号を生成するライトバッファと、  前記書き込み信号を（１−Ｄ）特性で記録媒体に書き込み、次いで記録媒体に書き込まれた信号を（１＋Ｄ）特性で読み出し動作及びＰＲ等化動作を行う記録再生系及び等化器と、
ＰＲ等化信号を１，０，−１の３値信号にてなる変換信号に変換するコンパレータと、
前記変換信号を１／（１＋Ｄ）の周波数特性で処理するとともに、前記遅延演算子の出力信号が１若しくは−１で、次に入力される値が０の場合または前記遅延演算子の出力信号と次に入力される値とが１若しくは−１で、かつ極性が逆の場合には、前記遅延演算子の出力信号を無視するか、または前記遅延演算子の出力信号とは逆の極性の値を前記１／（１＋Ｄ）の処理結果に付加する誤り伝播制限回路と
を備えたことを特徴とするデジタル信号記録再生装置。
【００８７】
（６）デジタル入力信号に１／（１−Ｄ）（Ｄは遅延演算子の出力信号）の処理を行って書き込み信号を生成するライトバッファと、
前記書き込み信号を（１−Ｄ）特性で記録媒体に書き込み、次いで記録媒体に書き込まれた信号を（１＋Ｄ）特性で読み出し動作及びＰＲ等化動作を行う記録再生系及び等化器と、
ＰＲ等化信号を１，０，−１の３値信号にてなる変換信号に変換するコンパレータと、
前記変換信号を１／（１＋Ｄ）の周波数特性で処理するとともに、前記遅延演算子の出力信号が１若しくは−１で、次に入力される値が０となったとき、あるいは前記遅延演算子の出力信号と次に入力される値とが１若しくは−１で、かつ極性が逆となったときには、前記いずれかの条件が再度現れるまで、それ以降の前記１／（１＋Ｄ）の処理結果の極性を反転させる誤り伝播制限回路と
を備えたことを特徴とするデジタル信号記録再生装置。
【００８８】
（７）デジタル入力信号に１／（１−Ｄ）（Ｄは遅延演算子の出力信号）の処理を行って伝送信号を生成するライトバッファと、
前記伝送信号を（１−Ｄ）特性で伝送する伝送路と、
前記伝送路で伝送された信号を（１＋Ｄ）特性で処理して、ＰＲ等化信号を生成する等化器と、
ＰＲ等化信号をコンパレータで１，０，−１の３値信号にてなる変換信号に変換するコンパレータと、
前記変換信号を１／（１＋Ｄ）の周波数特性で処理するとともに、前記遅延演算子の出力信号が１若しくは−１で、次に入力される値が０の場合及び前記遅延演算子の出力信号と次に入力される値とが１若しくは−１で、かつ極性が逆の場合には、前記遅延演算子の出力信号を無視するか、または前記遅延演算子の出力信号とは逆の極性の値を前記１／（１＋Ｄ）の処理結果に付加する誤り伝播制限回路と
を備えたことを特徴とするデジタル信号伝送装置。
【００８９】
（８）デジタル入力信号に１／（１−Ｄ）（Ｄは遅延演算子の出力信号）の処理を行って伝送信号を生成するライトバッファと、
前記伝送信号を（１−Ｄ）特性で伝送する伝送路と、
前記伝送路で伝送された信号を（１＋Ｄ）特性で処理して、ＰＲ等化信号を生成する等化器と、
ＰＲ等化信号をコンパレータで１，０，−１の３値信号にてなる変換信号に変換するコンパレータと、
前記変換信号を１／（１＋Ｄ）の周波数特性で処理するとともに、前記遅延演算子の出力信号が１若しくは−１で、次に入力される値が０となったとき、あるいは前記遅延演算子の出力信号と次に入力される値とが１若しくは−１で、かつ極性が逆となったときには、前記いずれかの条件が再度現れるまで、それ以降の前記１／（１＋Ｄ）の処理結果の極性を反転させる処理を行う誤り伝播制限回路と
を備えたことを特徴とするデジタル信号伝送装置。
【００９０】
（７），（８）において、前記伝送路は、容量結合特性に基づいて、（１−Ｄ）特性で伝送動作を行うことを特徴とするデジタル信号伝送装置。
（７），（８）において、前記伝送路は、トランス結合特性に基づいて、（１−Ｄ）特性で伝送動作を行うことを特徴とするデジタル信号伝送装置。
【００９１】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明は記録再生系若しくは伝送系の前段にプリコーダを配置することなく、ＰＲ方式を利用した復号動作を可能とし、かつ誤りの伝播を制限しながら復号動作を行い得るデジタル信号処理方法を提供することができる。
【００９２】
また、記録再生系若しくは伝送系の前段にプリコーダを配置することなく、ＰＲ方式を利用した復号動作を可能とし、かつ誤りの伝播を制限しながら復号動作を行い得るデジタル信号記録再生装置若しくはデジタル信号伝送装置を簡単な構成で提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第一の実施の形態のデジタル信号記録再生装置を示すブロック図である。
【図２】  コンパレータを示すブロック図である。
【図３】  誤り伝播制限回路を示す回路構成図である。
【図４】  誤り伝播制限回路の真理値表を示す説明図である。
【図５】  誤り判定基準を示す説明図である。
【図６】  第一の実施の形態の動作を示すタイミング波形図である。
【図７】  第二の実施の形態を示すブロック図である。
【図８】  誤り伝播制限回路を示す回路構成図である。
【図９】  第二の実施の形態の動作を示すタイミング波形図である。
【図１０】  第三の実施の形態を示すブロック図である。
【図１１】  第四の実施の形態を示すブロック図である。
【図１２】  第五の実施の形態を示すブロック図である。
【図１３】  第六の実施の形態を示すブロック図である。
【図１４】  従来例のデジタル信号記録再生装置を示すブロック図である。
【図１５】  従来例の動作を示すタイミング波形図である。
【図１６】  従来例のデジタル信号記録再生装置を示すブロック図である。
【図１７】  従来例の動作を示すタイミング波形図である。
【図１８】  従来例の動作を示すタイミング波形図である。
【符号の説明】
４            ライトバッファ
５            記録再生系
７            記録媒体
９            等化器
２１          コンパレータ
２５ａ，２５ｂ          誤り伝播制限回路
３１ａ，３１ｂ，４０ａ，４０ｂ        遅延演算子
Ｄin          デジタル入力信号
【図１】
0004162814.tif 000006
【図２】
0004162814.tif 000007
【図３】
0004162814.tif 000008
【図４】
0004162814.tif 000009
【図５】
0004162814.tif 000010
【図６】
0004162814.tif 000011
【図７】
0004162814.tif 000012
【図８】
0004162814.tif 000013
【図９】
0004162814.tif 000014
【図１０】
0004162814.tif 000015
【図１１】
0004162814.tif 000016
【図１２】
0004162814.tif 000017
【図１３】
0004162814.tif 000018
【図１４】
0004162814.tif 000019
【図１５】
0004162814.tif 000020
【図１６】
0004162814.tif 000021
【図１７】
0004162814.tif 000022
【図１８】
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