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JP3067359B2 - Magnetic recording / reproducing method and device - Google Patents

Magnetic recording / reproducing method and device

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Publication number
JP3067359B2
JP3067359B2 JP3344351A JP34435191A JP3067359B2 JP 3067359 B2 JP3067359 B2 JP 3067359B2 JP 3344351 A JP3344351 A JP 3344351A JP 34435191 A JP34435191 A JP 34435191A JP 3067359 B2 JP3067359 B2 JP 3067359B2
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JP
Japan
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signal
recording
partial response
reproduction
bit
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秀樹 澤口
幹夫 鈴木
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はディジタル磁気記録再生
装置にかかわる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital magnetic recording / reproducing apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明は、図2に示されるような構成の
磁気記録装置において、磁気記録媒体上に磁気記録を行
い、磁気記録された信号を再生する磁気記録再生方式に
関するものである。図2の磁気記録装置において、記録
するデータビット1は、変調器2により、しかるべき変
換規則により、記録符号ビット3へと変換された後、記
録増幅器4を通して、磁気記録信号5へと変換される。
磁気記録信号5は、図3に示すようにNRZI則にした
がって、記録符号ビット”1”と”0”に対し、それぞ
れ一定電流の反転の有無を対応させたものであり、この
磁気記録信号5を図2の記録ヘッド6に流すことによ
り、記録ヘッド6に対して相対的に一定速度で移動する
磁気記録媒体7上には、図3のように、記録符号ビッ
ト”1”と”0”に対し、それぞれ磁化方向の反転変化
の有無が対応する磁化パターン8が記録される。
2. Description of the Related Art The present invention relates to a magnetic recording / reproducing system for performing magnetic recording on a magnetic recording medium and reproducing a magnetically recorded signal in a magnetic recording apparatus having a configuration as shown in FIG. In the magnetic recording apparatus shown in FIG. 2, data bits 1 to be recorded are converted into recording code bits 3 by a modulator 2 according to an appropriate conversion rule, and then converted into a magnetic recording signal 5 through a recording amplifier 4. You.
As shown in FIG. 3, the magnetic recording signal 5 is such that the recording code bits "1" and "0" correspond to the presence or absence of the reversal of a constant current, respectively, according to the NRZI rule. The recording code bits "1" and "0" are supplied to the magnetic recording medium 7 moving at a constant speed relative to the recording head 6 by flowing the recording code bits "1" and "0" as shown in FIG. On the other hand, a magnetization pattern 8 corresponding to the presence or absence of the reversal change of the magnetization direction is recorded.

【0003】再生時には、図2の再生ヘッド9に対し
て、接近する記録媒体7を記録時と同一の速度で移動さ
せる。これにより、再生ヘッド9は、この磁化パターン
8の磁化の向きの変化を検知し、図3のように、再生ヘ
ッド9の誘起電圧として、磁化パターン8の磁化反転1
0のタイミングにパルス状の電圧を発生する再生信号1
1を得る。再生系の役割は、この再生信号11のパルス
のタイミングを検出し、磁化パターン8上の磁化反転1
0のタイミングを検知して、これを記録符号ビット3へ
と変換することにある。再生信号11は、再生増幅器1
2により増幅された後、信号の高周波成分を制限補償す
る高域補償回路13を通じ、識別器15により再生符号
ビット16へと復元される。この再生符号ビット16に
復調器17によって変調器2の逆操作を施すことによ
り、もとのデータビット1を得る。
At the time of reproduction, the approaching recording medium 7 is moved with respect to the reproducing head 9 of FIG. 2 at the same speed as during recording. As a result, the reproducing head 9 detects the change in the direction of magnetization of the magnetization pattern 8 and, as shown in FIG.
Reproduction signal 1 generating a pulsed voltage at timing 0
Get 1. The role of the reproduction system is to detect the timing of the pulse of the reproduction signal 11 and to detect the magnetization reversal 1 on the magnetization pattern 8.
It is to detect the timing of 0 and convert it to recording code bit 3. The reproduction signal 11 is the reproduction amplifier 1
After being amplified by 2, the signal is restored to a reproduction code bit 16 by a discriminator 15 through a high frequency compensation circuit 13 for limiting and compensating a high frequency component of the signal. By performing the reverse operation of the modulator 2 on the reproduced code bit 16 by the demodulator 17, the original data bit 1 is obtained.

【0004】識別器15では、入力される高域補償再生
信号19中の、磁化反転10に対応するパルス電圧14
aを検出し、このタイミングに記録符号ビット”1”
を、それ以外の記録符号ビットのタイミングに記録符号
ビット”0”を割り当てる。すなわち、図3に示すよう
に、記録符号ビットのタイミングで供給されるクロック
18と高域補償再生信号19中のパルス14aとの一致
をみて、記録符号ビット”1”と判断する。この場合、
信号の振幅情報に基づいて識別をおこなうレベル検出に
おいては、高域補償再生信号19に対して、一定の識別
レベル14b(高域補償再生信号19の最大レベルと0
レベルの間の中間レベル、および高域補償再生信号19
の最小レベルと0レベルの間の中間レベル)を設定し、
高域補償再生信号19の振幅レベルが、これを超えた場
合パルス14aが存在したと判定し、これを磁化反転1
0が存在する記録符号ビット”1”と判定する。また、
高域補償再生信号14の振幅レベルが識別レベル14b
を超えなかった場合、パルス14aは存在しないと判定
し、これを磁化反転10が存在しない記録符号ビット”
0”と判定する。
The discriminator 15 outputs a pulse voltage 14 corresponding to the magnetization reversal 10 in the input high-frequency compensated reproduction signal 19.
a, and the recording code bit “1” is detected at this timing.
And the recording code bit “0” is assigned to the timing of the other recording code bits. That is, as shown in FIG. 3, when the clock 18 supplied at the timing of the recording code bit coincides with the pulse 14a in the high-frequency compensated reproduction signal 19 , the recording code bit is determined to be "1". in this case,
In the level detector to perform identification based on the amplitude information of the signal, the high frequency compensation reproduction signal 19, and the maximum level of the constant discrimination level 14b (high frequency compensation reproduced signal 19 0
Intermediate level between levels, and high-frequency compensated reproduction signal 19
Between the minimum level and the 0 level).
If the amplitude level of the high-frequency compensated reproduction signal 19 exceeds this, it is determined that the pulse 14a exists, and this is determined as the magnetization inversion 1
It is determined that there is a recording code bit “1” where 0 exists. Also,
The amplitude level of the high-frequency compensated reproduction signal 14 is equal to the identification level 14b.
Is not exceeded, it is determined that the pulse 14a does not exist.
It is determined to be "0".

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このような磁気記録再
生方式においては、記録密度が高まり、記録ビット間隔
が狭まると、高域補償回路13における再生波形の狭小
化/急峻化の条件はより厳しいものとなる。すなわち、
記録周波数が高い記録再生条件では、ヘッドから読み出
した再生信号の所要周波数帯域は、より高帯域なものと
なり、記録再生系の周波数特性の劣化や高域損失は,よ
り顕著なものとなる。使用するヘッド/媒体記録再生系
が十分な周波数特性を維持できる記録周波数を超えて、
記録再生を行なう場合、この高密度記録時にみられる再
生信号の過度の高域劣化を、上記の高域補償回路13に
より補償することには限界がある。すなわち、再生信号
の極度な高周波劣化を補償し、大幅な高域強調を再生信
号に施すことにより、再生信号に重畳する雑音の高域成
分をも過度に強調し、重畳雑音の増加を招くため、補償
後の信号の信号対雑音比を悪化させて、識別器でのデー
タ再生をより困難なものとしてしまう結果となる。
In such a magnetic recording / reproducing system, as the recording density increases and the recording bit interval decreases, the conditions for narrowing / steeping the reproduction waveform in the high-frequency compensation circuit 13 become more severe. It will be. That is,
Under the recording / reproducing condition where the recording frequency is high, the required frequency band of the reproduced signal read from the head becomes higher, and the deterioration of the frequency characteristics and the high frequency loss of the recording / reproducing system become more remarkable. Beyond the recording frequency at which the head / medium recording / reproducing system used can maintain sufficient frequency characteristics,
When performing recording / reproduction, there is a limit in compensating the excessive high-frequency degradation of the reproduction signal observed at the time of high-density recording by the high-frequency compensation circuit 13 described above. In other words, by compensating for the extremely high frequency degradation of the reproduction signal and applying a significant high-frequency emphasis to the reproduction signal, the high-frequency component of the noise superimposed on the reproduction signal is also excessively emphasized, thereby causing an increase in superimposed noise. As a result, the signal-to-noise ratio of the compensated signal is deteriorated, and the data reproduction by the discriminator becomes more difficult.

【0006】このように、高域補償回路によるナイキス
ト波形等化では、記録再生系の周波数特性劣化を補い、
高記録密度時の再生信号レベルの低下を救済する一方
で、雑音の増加を伴うため、信号品質(信号対雑音比)
の改善には限界が見られる。特に、実際に記録を行なう
記録周波数において記録再生系の周波数特性が大きく劣
化する、すなわちヘッド/媒体系の記録再生能力を大き
く上回る記録密度での高密度記録時には、雑音増加が支
配的であり、高域補償回路による信号品質改善は、実質
的に効果を示さなくなる問題点があった。
As described above, the Nyquist waveform equalization by the high frequency compensation circuit compensates for the frequency characteristic deterioration of the recording / reproducing system,
The signal quality (signal-to-noise ratio) is reduced while relieving the decrease in the reproduced signal level at high recording density, while increasing the noise.
There is a limit to the improvement. In particular, at the recording frequency at which recording is actually performed, the frequency characteristics of the recording / reproducing system are greatly deteriorated, that is, at the time of high-density recording at a recording density far exceeding the recording / reproducing ability of the head / medium system, the noise increase is dominant, The signal quality improvement by the high-frequency compensation circuit has a problem that the effect is not substantially exhibited.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明では、以上の問題
を解決するために、高周波成分の大きく減衰した再生信
号の高域強調/高域補償の程度をできるだけ抑えること
が可能な波形等化方式を適用する。ここでは、アイ・イ
ー・イー・イー トランザクション オン コミニュケ
ーションズ1975年9月号(IEEE TRANSACTI
ONS ONCOMMUNICATIONS,VOL.COM-
23,No.9,SEPTEMBER 1975)の文献および日経エレクトロ
ニクス1977年4月4日号記載の文献等に述べられているパ
ーシャルレスポンス方式の概念を拡張し、これを磁気記
録の帯域有効利用に適用して、上記波形等化方式を実現
する。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, waveform equalization capable of minimizing the degree of high-frequency emphasis / high-frequency compensation of a reproduced signal whose high-frequency component has been greatly attenuated. Apply the formula. Here, IEE Transactions on Communications September 1975 (IEEE TRANSACTI)
ONS ONCOMMUNICATIONS, VOL.COM-
23, No. 9, SEPTEMBER 1975) and the concept of the partial response method described in the literature described in the Nikkei Electronics April 4, 1977, etc., and applied this to the effective use of magnetic recording bandwidth. Thus, the above-described waveform equalization method is realized.

【0008】パーシャルレスポンス方式とは、従来、デ
ータ伝送においてましからざるものとして扱われてき
た符号間干渉を意図的に付加する、つまり一定の規則の
符号間干渉を付加することにより、伝送系全体の特性を
図4(b)の如く、使用周波数帯域全体で平坦な特性を
もつ理想帯域制限特性にしなくともナイキストレートで
のデータ伝送が可能になる方式である。上述のように使
用するヘッド/媒体系の記録再生能力すなわち記録周波
数特性により、自ずから帯域制限を受ける磁気記録再生
系伝送路に対しても、パーシャルレスポンス方式の概念
を適用することにより、同一記録周波数においてナイキ
スト波形等化を行なう場合よりも、雑音増加を抑えた波
形等化が可能となる。
[0008] The partial response method is conventionally intentionally adding intersymbol interference which has been treated as Zaru good Mashikara in the data transmission, that is by adding the intersymbol interference of a certain rule, the transmission system As shown in FIG. 4 (b), the Nyquist rate data transmission is possible even if the entire characteristic is not set to an ideal band limiting characteristic having a flat characteristic over the entire used frequency band. By applying the concept of the partial response method to the magnetic recording / reproducing system transmission line which is naturally subjected to band limitation due to the recording / reproducing ability of the head / medium system used as described above, that is, the recording frequency characteristic, the same recording frequency is obtained. Thus, it is possible to perform waveform equalization while suppressing an increase in noise as compared with the case where Nyquist waveform equalization is performed.

【0009】このパーシャルレスポンス方式を磁気記録
再生に適用する手段として、米国特許4,644,564号が、
また、特開昭60-47538 が開示されており、パーシャル
レスポンス クラス4による波形等化技術の適用と最尤
系列推定器によるデータ再生系チャネルの構成を示して
いる。ここに示されるパーシャルレスポンスクラス4再
生系においては、孤立再生波形に対して、後続の隣接ビ
ット1ビットにピークと同レベルの干渉を付加する。す
なわち、再生信号から干渉を完全に除く従来のナイキス
ト波形等化方式では、孤立再生波形に対し、図4(b)
に示すような理想帯域制限周波数特性17(Aは再生波
形ピーク値、Tはビット間隔を示す) W(f)=AT (|f|≦1/2T) 式(1) 0 をスペクトラムにもつナイキスト時間波形18(図5
(b)) S1(t)= A sin(πt/2T) / (πt/2T) 式(2) を得るのに対し、パーシャルレスポンス方式 クラス4
による再生波形処理では、図5(a)に示すように、こ
のナイキスト波形20自身とこのナイキスト波形を1ビ
ット遅延した波形21とを加算した信号波形をパーシャ
ルレスポンス孤立再生波形19として得る。
As means for applying this partial response system to magnetic recording and reproduction, US Pat. No. 4,644,564 discloses:
Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-47538 discloses the application of a waveform equalization technique based on a partial response class 4 and the configuration of a data reproduction channel using a maximum likelihood sequence estimator. In the partial response class 4 reproduction system shown here, the same level of interference as the peak is added to the subsequent adjacent bit 1 bit in the isolated reproduction waveform. That is, in the conventional Nyquist waveform equalization method in which interference is completely removed from the reproduced signal, the isolated reproduced waveform is compared with that in FIG.
(A is a reproduced waveform peak value, T is a bit interval) W (f) = AT (| f | ≦ 1 / 2T) Equation (1) Nyquist having 0 in the spectrum Time waveform 18 (FIG. 5)
(B)) S1 (t) = A sin (πt / 2T) / (πt / 2T) In contrast to obtaining equation (2), the partial response class 4
5A, a signal waveform obtained by adding the Nyquist waveform 20 itself and a waveform 21 obtained by delaying the Nyquist waveform by 1 bit is obtained as a partial response isolated reproduction waveform 19, as shown in FIG.

【0010】 S2(t)= A sin(πt/2T) / (πt/2T) + A sin(π(t-T)/2T) / (π(t-T)/2T) 式(3) このようにして、本来の孤立再生波形20のビット位置
に対し、後続の1ビット21に孤立再生波形20の振幅
と等量の干渉振幅22を許容する波形処理方式をとるこ
とにより図4(a)のような周波数特性 S1(f)=2Acos(πf/2(1/T)) 式(4) をもった波形に等化する。このような波形等化はナイキ
スト周波数付近での信号補償の程度を抑えて、雑音増加
による等化後信号の品質劣化を防ぐことができる。
S2 (t) = A sin (πt / 2T) / (πt / 2T) + A sin (π (tT) / 2T) / (π (tT) / 2T) Equation (3) By using a waveform processing method that allows the subsequent one bit 21 to have the same interference amplitude 22 as the amplitude of the isolated reproduction waveform 20 for the bit position of the original isolated reproduction waveform 20, the frequency as shown in FIG. Characteristic S1 (f) = 2Acos (πf / 2 (1 / T)) Equalizes to a waveform having equation (4). Such waveform equalization can suppress the degree of signal compensation in the vicinity of the Nyquist frequency, and can prevent deterioration in quality of the equalized signal due to an increase in noise.

【0011】本発明では、このパーシャルレスポンス方
式による信号の高域強調抑制の効果を、より高めるた
め、パーシャルレスポンス信号に対して、さらに、この
信号と、この信号の1ビット遅延信号とを加算するとい
う波形処理操作を施す。すなわち、図1に示すようにナ
イキスト等化回路33の後段に、入力信号とこの信号の
1ビット遅延信号を加算する遅延加算回路34を複数段
直列接続した多段遅延加算器34aを接続し、その出力
信号36を識別信号とする。このように、入力信号の時
相を1ビットタイミング遅らせるビット遅延回路38と
この出力と入力信号を加算する加算回路39からなる遅
延加算回路34を直列に複数組合せて操作を繰り返すこ
とにより、従来のパーシャルレスポンス信号の周波数特
性をナイキスト周波数近傍において緩和する。
In the present invention, in order to further enhance the effect of suppressing the high-frequency emphasis of the signal by the partial response system, this signal and a one-bit delayed signal of the signal are further added to the partial response signal. Is performed. That is, as shown in FIG. 1, a multistage delay adder 34a in which a plurality of stages of delay addition circuits 34 for adding an input signal and a 1-bit delay signal of this signal are connected in series at the subsequent stage of the Nyquist equalization circuit 33 is connected. The output signal 36 is used as an identification signal. As described above, the operation is repeated by combining a plurality of bit delay circuits 38 for delaying the phase of an input signal by one bit timing and a delay addition circuit 34 including an addition circuit 39 for adding the output and the input signal in series. The frequency response of the partial response signal is relaxed near the Nyquist frequency.

【0012】[0012]

【作用】本発明のように、孤立再生信号を入力したと
き、ナイキスト等化回路の出力信号に対して、この信号
とこれの1ビット分時間遅延信号との加算を行う操作を
n回(n≧1)行った場合には、孤立再生波形に対する最
終的な出力信号のスペクトラムは、コサインべき乗型の
スペクトラム Sn(f)=(2Acos(πf/2(1/T)))∧n 式(5) となる。したがって、この操作により、ナイキスト周波
数付近での操作後の信号のエネルギーは、より急峻に減
衰し、高周波成分の所要絶対量も、より低く抑えられ
る。一方、ヘッドからえられる再生信号のスペクトラム
は、無限帯域をとり、記録再生系の高周波劣化を受け
て、高周波に向けてエネルギーが急激に減衰する特性を
もつ。したがって、上記の操作を施すことにより、再生
信号の周波数をナイキスト周波数で完全に帯域制限する
ことができ、記録周波数により規定される信号再生上の
理論的等化限界まで再生信号所要帯域を狭めることがで
きる。すなわち、記録周波数とともに広がる再生信号所
要帯域を最低限におさえ、この帯域以上の高域雑音を完
全に制限し、再生信号の信号対雑音比を向上できる。
According to the present invention, when an isolated reproduction signal is input, the operation of adding this signal to the output signal of the Nyquist equalization circuit and its one-bit time delay signal is performed n times (n times). ≧ 1), the spectrum of the final output signal with respect to the isolated reproduction waveform is represented by a cosine exponential spectrum Sn (f) = (2Acos (πf / 2 (1 / T))) ∧n Equation (5 ). Therefore, by this operation, the energy of the signal after the operation in the vicinity of the Nyquist frequency is attenuated more steeply, and the required absolute amount of the high-frequency component is suppressed lower. On the other hand, the spectrum of the reproduced signal obtained from the head has an infinite band, and has a characteristic that the energy is rapidly attenuated toward the high frequency due to the high frequency deterioration of the recording / reproducing system. Therefore, by performing the above operation, the frequency of the reproduced signal can be completely band-limited at the Nyquist frequency, and the required band of the reproduced signal can be reduced to the theoretical equalization limit in signal reproduction defined by the recording frequency. Can be. That is, it is possible to minimize the required band of the reproduced signal that spreads with the recording frequency, minimize the high-frequency noise above this band, and improve the signal-to-noise ratio of the reproduced signal.

【0013】さらに、孤立再生波形に対する最終等化目
標となる式(5)のスペクトラムは、コサインべき乗型
のスペクトラムであるため、上記遅延加算操作の回数n
を繰り返すに従い、ナイキスト周波数近傍エネルギー成
分の所要絶対量は、より低く抑えられ、また、その減衰
の仕方もより急激になり、ヘッド出力の再生信号スペク
トラムの形状に近いものとなる。これにより、ナイキス
ト等化時に問題となった、ナイキスト周波数近傍での高
周波雑音の強調を緩和して、信号波形等化時の雑音によ
る信号品質劣化を抑えることができる。
Further, since the spectrum of equation (5), which is the final equalization target for the isolated reproduced waveform, is a cosine power spectrum, the number of times of the delay addition operation is n
With the repetition of the above, the required absolute amount of the energy component near the Nyquist frequency is suppressed to a lower level, and the manner of the attenuation becomes sharper, and becomes closer to the shape of the reproduced signal spectrum of the head output. As a result, the emphasis on high-frequency noise near the Nyquist frequency, which has become a problem during Nyquist equalization, can be reduced, and signal quality degradation due to noise during signal waveform equalization can be suppressed.

【0014】加えて、このような波形処理を施された再
生信号は、本来の1ビットの孤立パルスの情報が、多段
の遅延加算により後続のビットからも読みだされること
となるため、この性質を利用して、識別器において最尤
系列推定を行うことにより、より信頼度の高いデータ再
生を行うことができる。
In addition, in the reproduced signal subjected to such waveform processing, the original 1-bit isolated pulse information is read out from the subsequent bits by multistage delay addition. By performing the maximum likelihood sequence estimation in the discriminator using the property, more reliable data reproduction can be performed.

【0015】[0015]

【実施例】本発明における基本的実施例を図1に示す。
再生ヘッドから読みだされた再生信号37は、ナイキス
ト波形等化回路33をとおして遅延加算回路34に入力
される。遅延加算回路34は、複数段直列に接続される
多段遅延加算回路34aを構成しており、各遅延加算回
路34は、1ビット遅延回路37および加算回路38か
ら構成される。この多段遅延加算回路34aの出力とし
て本発明での所望の再生チャネル信号36を得る。
FIG. 1 shows a basic embodiment of the present invention.
The reproduction signal 37 read from the reproduction head is input to the delay addition circuit 34 through the Nyquist waveform equalization circuit 33. The delay addition circuit 34 constitutes a multi-stage delay addition circuit 34a connected in series at a plurality of stages, and each delay addition circuit 34 comprises a 1-bit delay circuit 37 and an addition circuit 38. A desired reproduction channel signal 36 in the present invention is obtained as an output of the multi-stage delay addition circuit 34a.

【0016】図6は、本発明を行う場合の基本的装置構
成を示すものである。記録データは、プリコーダ50に
よりしかるべき変換規則によりコード変換を受けたのち
記録/再生チャネル51へと入力され、記録再生が行わ
れる。記録/再生チャネル51においては最終段で図5
に示した本発明波形処理を実施する。これによりえられ
るチャネル出力信号53は、アナログ/ディジタル変換
器によりディジタル値へと変換され、判定器52におい
てデータ再生を行う。
FIG. 6 shows a basic apparatus configuration for carrying out the present invention. The recording data is subjected to code conversion by the precoder 50 according to an appropriate conversion rule, and then input to the recording / reproduction channel 51, where recording and reproduction are performed. In the recording / reproducing channel 51, FIG.
The waveform processing of the present invention shown in FIG. The channel output signal 53 thus obtained is converted into a digital value by an analog / digital converter, and the data is reproduced in the decision unit 52.

【0017】図7に記録符号ビット、記録ヘッドへの記
録電流、再生信号のナイキスト等化後のサンプル値、再
生チャネル出力のサンプル値の例を示す。
FIG. 7 shows examples of recording code bits, recording current to the recording head, sample values of the reproduction signal after Nyquist equalization, and sample values of the reproduction channel output.

【0018】図8は、図6実施例におけるプリコーダ5
0の具体的内部構成を示している。プリコーダ50は、
基本的に本発明での波形処理逆操作を記録符号に対して
施すことにより、データ識別時の誤り伝播を防ぐ。図8
は、図1における多段遅延加算回路34aの遅延加算回
路34を2段とした場合のプリコーダ実施例を示してい
る。1ビット遅延回路56,57,59および−1の乗
算回路60,61および加算回路58からなる回路群
は、多段遅延加算回路34と等価な回路である図8のよ
うに記録データ54に対して、論理加算器55によっ
て、これら回路群操作を帰還させることにより、プリコ
ードを実施することができる。このとき、再生側の判定
器52では、サンプルされた規格化信号値(0,+1,
+2,−1,−2)のモジュロ2をとることで、記録デ
ータへと再生を行うことができる。
FIG. 8 shows the precoder 5 in the embodiment of FIG.
0 shows a specific internal configuration. The precoder 50
Basically, by performing the waveform processing reverse operation in the present invention on the recording code, error propagation at the time of data identification is prevented. FIG.
Shows a precoder embodiment in which the delay / addition circuit 34 of the multistage delay / addition circuit 34a in FIG. 1 has two stages. A circuit group consisting of 1-bit delay circuits 56, 57, 59 and multiplication circuits 60, 61 of -1 and an addition circuit 58 is a circuit equivalent to the multi-stage delay addition circuit 34, as shown in FIG. The precoding can be performed by feeding back these circuit group operations by the logical adder 55. At this time, the reproducing-side determiner 52 samples the normalized signal values (0, +1,
By taking the modulo 2 of (+2, -1, -2), it is possible to reproduce the recorded data.

【0019】図9は、図6においてアナログ/ディジタ
ル変換器52aでのサンプルタイミングをえるための手
段を示す。ナイキスト等化回路33の出力から多段遅延
加算回路34aに至る中間信号から微分回路62により
微分信号を得る。この微分信号の0クロスパルスから,
パルス発生回路63により再生信号のピーク位相に一致
するパルス信号を生成し、同じく中間信号を一定レベル
でスライスして生成するゲート信号をゲートジェネレー
タ64において生成する。論理積回路65では、このゲ
ート信号をもちいて、パルス信号から擬似パルスを除
き、ピークパルス列66を生成する。このピークパルス
列66は、PLL回路67に引き込まれ、ピークパルス
に同期した記録周波数のサンプルタイミングパルス信号
68を生成する。これを、アナログ/ディジタル変換器
52aのサンプルタイミング信号として供給することに
より、再生信号のビットタイミングに同期したタイミン
グでアナログ/ディジタル変換を行い、識別器52での
データ再生を行うことができる。
FIG. 9 shows a means for obtaining the sample timing in the analog / digital converter 52a in FIG. A differential signal is obtained by a differentiating circuit 62 from an intermediate signal from the output of the Nyquist equalizing circuit 33 to the multi-stage delay adding circuit 34a. From the 0 cross pulse of this differential signal,
A pulse signal matching the peak phase of the reproduction signal is generated by the pulse generation circuit 63, and a gate signal generated by slicing the intermediate signal at a constant level is generated in the gate generator 64. The AND circuit 65 generates a peak pulse train 66 by using the gate signal to remove the pseudo pulse from the pulse signal. The peak pulse train 66 is drawn into the PLL circuit 67, and generates a sample timing pulse signal 68 having a recording frequency synchronized with the peak pulse. By supplying this as a sample timing signal of the analog / digital converter 52a, analog / digital conversion can be performed at a timing synchronized with the bit timing of the reproduction signal, and data can be reproduced by the discriminator 52.

【0020】図10には、サンプルタイミングを得るた
めの第2の実施例を示す。本実施例では、多段遅延加算
回路34aの出力信号からサンプルタイミングの抽出を
行う。本発明における再生信号の処理後では、ビットタ
イミングでの再生信号のレベル値は、雑音による変動分
を除けば、複数の値に限定され固定されている。したが
って、この有限個のレベル値のうちのいくつか、あるい
はすべてにスライスレベルを設定したスライサを1つ以
上設けてレベルクロスのタイミングからパルス信号を生
成すれば、ビットタイミングに同期したパルスを再生信
号から抽出できる。このため、多段遅延加算回路34a
の出力信号にそれぞれのスライスレベルに対応するレベ
ルでオフセットをかける。このため、1つ以上のオフセ
ット回路69を並列に設け、0クロススライサ63をと
おして、各オフセット出力信号の0クロスパルスを生成
する。そして、これらパルスをPLL回路67に引き込
んで、アナログ/ディジタル変換のためのサンプルタイ
ミングパルス信号68を得る。
FIG. 10 shows a second embodiment for obtaining the sample timing. In the present embodiment, sampling timing is extracted from the output signal of the multi-stage delay addition circuit 34a. After the processing of the reproduction signal in the present invention, the level value of the reproduction signal at the bit timing is limited to a plurality of values and fixed, except for the fluctuation due to noise. Therefore, if a pulse signal is generated from the level cross timing by providing one or more slicers in which a slice level is set for some or all of the finite number of level values, a pulse synchronized with the bit timing is reproduced. Can be extracted from Therefore, the multi-stage delay addition circuit 34a
Is applied to the output signal of each of the above at a level corresponding to each slice level. Therefore, one or more offset circuits 69 are provided in parallel, and a zero cross pulse of each offset output signal is generated through a zero cross slicer 63. Then, these pulses are drawn into the PLL circuit 67 to obtain a sample timing pulse signal 68 for analog / digital conversion.

【0021】記録再生の条件によっては、図9の実施例
のようにナイキスト等化後の信号を微分してサンプルパ
ルスを生成するより、本実施例のように波形処理後のの
信号からタイミングパルスを生成した方が、雑音による
パルスの揺らぎが小さく、アナログ/ディジタル変換の
時間精度が向上する場合がある。
[0021] recorded by the conditions of regeneration, than generating a sample pulse by differentiating the signal after the Nyquist equalization as in the embodiment of FIG. 9, the timing pulse from the signal of the waveform-processing as in this embodiment In some cases, the pulse fluctuation due to noise is smaller and the time accuracy of the analog / digital conversion is improved.

【0022】また、タイミングパルスの雑音揺らぎの影
響を小さくするため、アナログ/ディジタル変換器52
aの操作をナイキスト等化回路33の直後におく構成も
とりえる。この場合、多段遅延加算回路34aは、ディ
ジタル処理となる。
In order to reduce the influence of noise fluctuation of the timing pulse, the analog / digital converter 52
A configuration in which the operation a is placed immediately after the Nyquist equalization circuit 33 is also possible. In this case, the multi-stage delay addition circuit 34a performs digital processing.

【0023】図11は、本発明信号処理方式による雑音
の強調抑制効果を示している。多段遅延加算回路34a
の遅延加算器34の段数を増加させたときの、孤立再生
波形半値幅/記録ビット間隔に対する雑音増加量を比較
したものである。段数を増やした場合、孤立再生波形半
値幅/記録ビット間隔が大きくなるほど、高周波雑音抑
制の効果が大きく、雑音増加量が抑えられる。この結果
から孤立再生波形半値幅/記録ビット間隔が0.5から
1.5の記録再生条件では、段数1段が最適であり、
1.5以上では、段数2段以上が有利となる。さらに段
数を増やした場合、識別器に最尤推定系列器(ビタビ復
号器)を用いると、識別器への信号の信号対雑音比は、
より低いものが許容でき、同一の記録再生条件では、デ
ータ再生の信頼度をより高めることができる。
FIG. 11 shows the effect of suppressing noise enhancement by the signal processing method of the present invention. Multi-stage delay addition circuit 34a
7 shows the comparison of the amount of noise increase with respect to the half width of the isolated reproduced waveform / the recording bit interval when the number of stages of the delay adder 34 is increased. When the number of stages is increased, as the half width of the isolated reproduction waveform / recording bit interval increases, the effect of suppressing high-frequency noise increases, and the amount of noise increase is suppressed. From this result, under the recording / reproducing conditions where the half width of the isolated reproduced waveform / recording bit interval is 0.5 to 1.5, one stage is optimal, and
At 1.5 or more, two or more stages are advantageous. When the number of stages is further increased, if a maximum likelihood estimation sequencer (Viterbi decoder) is used for the classifier, the signal-to-noise ratio of the signal to the classifier is
Lower values can be tolerated, and the reliability of data reproduction can be further increased under the same recording and reproduction conditions.

【0024】図12は、ナイキスト等化回路および多段
遅延加算回路をトランスバーサルフィルタにより実現し
た実施例である。
FIG. 12 shows an embodiment in which the Nyquist equalizer and the multistage delay adder are realized by a transversal filter.

【0025】また、アナログ/ディジタル変換器52a
を本発明信号処理 前段に設け、ディジタル処理により
本発明を実現する実施例を、図13に示す。本実施例に
より、本発明における信号処理操作をより精度良く実現
することが可能となる。
The analog / digital converter 52a
FIG. 13 shows an embodiment in which the present invention is provided before the signal processing of the present invention and the present invention is realized by digital processing. According to this embodiment, the signal processing operation in the present invention can be realized with higher accuracy.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明により、磁気記録再生において低
品質再生信号でのデータ再生が可能となる。これによ
り、装置のデータ転送速度および記録密度を高めること
ができ、大容量記憶化がおこなえる。また、本発明を磁
気ディスク装置に適用した場合、再生時の再生ヘッド/
記録媒体間距離を従来より広くとることができ、ヘッド
クラッシュを回避しやすくなるため、装置の信頼性向上
につながる。
According to the present invention, data can be reproduced with a low quality reproduction signal in magnetic recording and reproduction. As a result, the data transfer speed and recording density of the device can be increased, and large-capacity storage can be performed. Further, when the present invention is applied to a magnetic disk drive, a read head / read head at the time of reproduction is used.
The distance between recording media can be made wider than before, and head crashes can be easily avoided, leading to improvement in the reliability of the apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の基本実施例のブロック図。FIG. 1 is a block diagram of a basic embodiment of the present invention.

【図2】従来技術を説明する磁気記録再生装置のブロッ
ク図。
FIG. 2 is a block diagram of a magnetic recording / reproducing apparatus for explaining a conventional technique.

【図3】図2の従来例における各部信号タイミングチャ
ート。
FIG. 3 is a signal timing chart of each section in the conventional example of FIG. 2;

【図4】孤立再生時間波形図。FIG. 4 is an isolated reproduction time waveform diagram.

【図5】孤立再生波形スペクトラムの説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of an isolated reproduction waveform spectrum.

【図6】本発明基本実施例を含めた全体ブロック図。FIG. 6 is an overall block diagram including a basic embodiment of the present invention.

【図7】図6における各部信号タイムチャート。FIG. 7 is a time chart of each part signal in FIG. 6;

【図8】プリコーダのブロック図。FIG. 8 is a block diagram of a precoder.

【図9】サンプルタイミングを得るための手段を説明す
る図。
FIG. 9 is a diagram illustrating a means for obtaining a sample timing.

【図10】サンプルタイミングを得るための第2の手段
を説明する図。
FIG. 10 is a view for explaining a second means for obtaining a sample timing.

【図11】本発明信号処理による雑音強調抑制効果を説
明する図。
FIG. 11 is a view for explaining the effect of suppressing noise emphasis by the signal processing of the present invention.

【図12】理想ナイキストフィルタおよび多段遅延加算
器のトランスバーサルフィルタによる実現実施例のブロ
ック図。
FIG. 12 is a block diagram of an embodiment realized by an ideal Nyquist filter and a transversal filter of a multistage delay adder.

【図13】理想ナイキストフィルタおよび多段遅延加算
器のディジタル処理による実現実施例のブロック図。
FIG. 13 is a block diagram of an embodiment realized by digital processing of an ideal Nyquist filter and a multistage delay adder.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

33…ナイキスト等化回路、34a…多段遅延加算回
路、34…遅延加算回路、37…1ビット遅延回路、3
8…加算回路、56,57,58…1ビット遅延回路、
60,61…乗算器、58…加算回路、55…排他的論
理和回路、69…オフセット回路、63…ゼロクロスパ
ルサ。
33 ... Nyquist equalizer circuit, 34a ... multistage delay adder circuit, 34 ... delay adder circuit, 37 ... 1 bit delay circuit, 3
8 addition circuits, 56, 57, 58 1-bit delay circuits,
60, 61 ... multiplier, 58 ... addition circuit, 55 ... exclusive OR circuit, 69 ... offset circuit, 63 ... zero cross pulser.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 5/09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G11B 5/09

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 再生ヘッドから読み出された磁気記録再生
信号に対しパーシャルレスポンスによる信号等化を行う
等化器と、加算回路と1ビット遅延回路を有する遅延加
算器を複数かつ直列に接続した多段遅延加算器とを有
し、前記多段遅延加算器は前記パーシャルレスポンス等
化信号に対し前記パーシャルレスポンス等化信号の1ビ
ット遅延信号を加算する操作を直列に複数回施すことを
特徴とする磁気記録再生装置。
1. An equalizer for performing signal equalization based on a partial response to a magnetic recording / reproducing signal read from a reproducing head, and a plurality of delay adders having an adder circuit and a 1-bit delay circuit are connected in series. A multi-stage delay adder, wherein the multi-stage delay adder performs an operation of adding a one-bit delay signal of the partial response equalized signal to the partial response equalized signal a plurality of times in series. Recording and playback device.
【請求項2】 パーシャルレスポンスにより信号等化を行
う再生信号処理系を備えた磁気記録装置であって、前記
信号処理系は、前記パーシャルレスポンス等化信号に対
して、前記パーシャルレスポンス等化信号と、前記パー
シャルレスポンス等化信号の1ビット遅延信号とを加算
する波形処理操作を複数回施す手段を備えたことを特徴
とする磁気記録再生装置。
2. A magnetic recording apparatus comprising a reproduction signal processing system for performing signal equalization by a partial response, wherein the signal processing system performs a partial response equalization signal on the partial response equalization signal with respect to the partial response equalization signal. And a means for performing a waveform processing operation for adding the one-bit delayed signal of the partial response equalized signal to a one-bit delayed signal a plurality of times.
【請求項3】記録ビット間隔に対する孤立再生信号の
値幅の比が1.5以上となる記録再生条件を設定し記録
再生を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の
磁気記録再生装置。
3. A half of an isolated reproduction signal with respect to a recording bit interval.
3. The magnetic recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein recording / reproducing is performed by setting a recording / reproducing condition in which a value width ratio is 1.5 or more.
【請求項4】 前記多段遅延加算器の後段にビタビ複合器
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の磁気記録再
生装置。
4. A magnetic recording and reproducing apparatus according to claim 1, further comprising a Viterbi decoder downstream of the multistage delay adder.
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