JPH11513219A - デジタル情報信号の送信、記録及び再生 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 デジタル情報信号は、ｆ_b／Ｍで単一の周波数成分を持つ再生又は受信に関するアナログ信号を生じるチャネル符号化された情報信号におけるデータ系列の長さが少なくとも制限されるようなチャネル信号にチャネル符号化され、Ｍは２以上の整定数であり、ｆ_bはチャネル符号化情報信号におけるビット周波数である。

Description

【発明の詳細な説明】 デジタル情報信号の送信、記録及び再生 技術分野 本発明は、送信媒体を介してデジタル情報信号を送信する装置、記録担体上の トラックにこのデジタル情報信号を記録する装置、(ｎ−１)ビットの情報語をｎ ビットの変換された語に変換する変換装置、(ｎ−１)ビットの情報語をｎビット のチャネル語にチャネル符号化するチャネル符号器で、前記変換装置を有するチ ャネル符号器、及びｎビットの変換された情報語を(ｎ−１)ビットの再変換され た情報語に再変換(reconverted)する再変換装置に関する。さらに、本発明は、 送信する方法にも関する。 背景技術 記録担体上にデジタル情報信号を記録するために、冒頭に定められた装置は、 この明細書の終わりに見られる関連文献のリストにおいて文献Ｄ１であるＵＳＰ 5,142,421から既知である。磁気記録担体上のランレングス制限(Ｒun-length-li mited)された系列の記録の題目に関する他の文献は、関連文献のリストにおいて 文献Ｄ２である。 以下に行われる議論は、記録及び再生装置に関して続けられる。しかしながら 、この以下に行われる議論は、同様に送信システムに十分応用できることに注意 すべきである。 記録担体、特に磁気記録担体、からデジタル情報を再生する再生装置は、当業 者には十分既知である。関連文献は、関連文献のリストにおいて文献Ｄ３である ＵＳＰ5,469,462及び関連文献のリストにおいて文献Ｄ４であるＥＰ-Ａ549,030 について行われている。 再生装置は、利得制御のためのＡＧＣ回路及び記録担体から読取られる信号の 等化制御のためのスロープ等化器(slope equahzer)をしばしば有するので、クロ ック及びデータ回復は、最小量の誤りで実行することができる。従来の再生装置 は、検知されるデジタル信号で時々高い誤り率を示す。 発明の開示 本発明に従って、記録担体上のトラックにデジタル情報信号を記録するための 装置は、 −このデジタル情報信号を入力するための入力手段、 −チャネル符号化された情報信号を得るために、このデジタル情報信号をチャネ ル符号化するためのチャネル符号化手段、 −このチャネル符号化された情報信号を出力するための出力手段、 を有する。このチャネル符号化手段は、周波数ｆ_b／Ｍで単一の周波数成分を相 当量有する信号を受信に応じて生じさせるチャネル符号化された情報信号におけ るデータパターンの長さを少なくとも制限するための手段を備え、ここでＭは２ 以上の整定数であり、ｆ_bはこのチャネル符号化された情報信号におけるビット 周波数である。 本発明は、以下の認識に基づいている。ランレングス制限（ＲＬＬ）変調コー ドは、デジタル送信及び記録システムに広く用いられている。これらは、前記符 号化されたデータストリームにおいて１つ以上のランレングス制約条件を導入す る。適例はｋ制約条件であり、これは同一記号の実行がせいぜいｋ＋１個の記号 間隔長であると規定する。この制約条件は、データ遷移が定期的に発生し、これ によって、データ受信機におけるタイミング回復方式の適切な操作を促進するこ とを保証する。ＤＣを拒絶するシステムにとって、このｋ制約条件は自動利得制 御にも有利となる。 現在の送信及び記録システムは、あっても少しだけ超過した帯域幅を持つ傾向 がある。ナイキスト比率データパターンは送信又は記録される及び超過した帯域 幅は無視できる場合、受信される信号は、ほとんどノイズだけからなるだろう。 この場合、タイミング回復、利得制御又は等化適応のためのどんな制御情報も抽 出することを本質的に不可能にする。結果として、これらタイミング回復、利得 制御及びデータ受信における適応ループは、集束しなくてもよい。このアノマリ (anormaly)を避けるために、ナイキスト比率データパターンは制限時間を持つ ことが望ましい。この制約条件は、ナイキスト比率パターンの最大ランレングス をｋ₂＋１個の記号間隔に制限するｋ₂制約条件を介して実行される。このｋ₂制 約条件はそれ自体、前に用いられたように見えないが、ＰＲＭＬチャネル（文献 Ｄ２参照）の出力部で零記号のランレングスに関する制約の結果、存在する変調 コードにそれとなく現れる。 これらｋ及びｋ₂制約条件は、全制御ループの適当な操作に必要である一方、 これらは十分となる必要はない。 本発明は、データ受信機、即ちスロープ等化器が存在する受信機の特定の部類 に十分な量を実行することを必要とする制約条件に関係する。スロープ等化器は 、高周波で段階的なロールオフ(roll-off)を持つチャネルにしばしば用いられる 。前記ロールオフのスロープ又は程度は、事前に確かではない傾向があり、この 理由のために、前記スロープ等化器は適応しなければならない。前記チャネルの 利得の変化は、ＡＧＣ回路を介し補償されるのに対し、前記スロープ等化器は、 低周波から高周波の間の不均衡を補償する。 前記利得とスロープとを共同して決めることを可能にするために、前記入力さ れる信号は少なくとも２つの別個の周波数成分を含まなければならない。この送 信されたデータが延長された時間周期で前記チャネルの通過帯域内で単一の成分 のみを持つ場合、ＡＧＣ及びスロープ等化器は、集束しなくてもよい。このアノ マリを回避するために、このような成分を生じるデータパターンの最大ランレン グスは制限される。 実用的な送信及び記録システムは、常に１つ以上のＡＣ結合を含み、少ししか 超過した帯域幅を持たない傾向がある。従って、これらの通過帯域は、除かれた 両端の周波数でＤＣからナイキスト周波数まで及ぶことを考慮することができる 。 好ましくは、この通過帯域内の単一の周波数成分をせいぜい持つ全てのデータ パターンは、本発明に従って長さに関し制限されるべきである。これらパターン は、３Ｔ、４Ｔ及び６Ｔの周期を持つデータパターンであり、ここでＴはビット 時間である。 よって、本発明に従い、変調コードは、これらの長さが所定の長さを越えない という意味において、１つ以上のこれらデータパターンに関する抑制を導入する コードを提案する。 本発明はさらに、前記記録装置に含まれるチャネル符号器で使用される特定の 変換装置であり、対応する再生装置で使用される対応する再変換装置である。 本発明のこれら及び他の特徴を以下の図面において述べられる実施例を参照し てさらに明らかになるだろう。 図面の簡単な説明 第１図は、記録担体上に記録されたデジタル情報信号を再生する再生装置を示 し、 第２図は、前記再生装置に通常存在するＡＧＣ回路を用いて前記記録担体から 読取られる信号の増幅及び前記再生装置に通常存在するスロープ等化器を用いて 前記記録担体から読取られる信号の等化を示し、 第３図は、チャネル符号器を具備する本発明に従う記録装置を示し、 第３Ａ図は、第３図の装置の更なる詳細図を示し、 第４図は、第３図のチャネル符号器で使用される８から９ビットへの変換器ユ ニットの実施例を示し、前記９ビットの変換された語を本来の８ビットの語に再 変換する９から８ビットへの再変換ユニットも示し、 第５図は、第４図の変換器ユニットを具備するチャネル符号器及び対応するチ ャネル復号器を示し、 第６図は、第５図のチャネル符号器で使用される極性制御信号発生器の一例を 示し、 第７図は、前記チャネル符号器における前記変換器ユニットのもう一つの実施 例を示す。 発明を実施するための最良の形態 記録担体上のトラックからデジタル情報信号を再生する再生装置は、再生され た情報信号の振幅を制御する自動利得制御回路と、この再生された情報信号の周 波数特性を制御するスロープ等化器とを通常は有する。第１図は上記再生装置の 実施例を示す。磁気読取りへッド１の形の読取り手段は、磁気記録担体２から情 報を読取るために存在する。この記録担体２から読取られた信号は、自動利得制 御回路４に出力され、この回路は利得制御信号を入力するための制御信号入力部 ６及び利得制御された出力信号を出力するための出力部８を持つ。この信号はス ロープ等化回路１２の入力部１０に入力され、この回路は制御信号入力部１４及 び等化された出力信号を出力するための出力部１６を持つ。この等化された出力 信号は、ビット検知回路２０の入力部１８に入力される。このビット検知回路は 、当該ビット検知回路に含まれるＡ／Ｄ変換器を用いて前記スロープ等化回路１ ２からの等化された出力信号に関してビット検知を実行し、例えばビタビ検知器 の検知で後続する。前記Ａ／Ｄ変換器に対するサンプル比率は、前記信号自身か ら抽出されてもよい。この再生された情報信号は、前記ビット検知回路２０の出 力部２２において利用可能である。 図示しないが、前記ビット検知ユニット２０に含まれる制御信号生成ユニット は、第１制御信号Ｓ₁を制御信号出力部２６に出力するため及び第２制御信号Ｓ₂ を前記ビット検知ユニット２０の制御信号出力部２８に出力するために存在する 。この制御信号出力部２６は、前記自動利得制御回路４の制御信号入力部６に接 続されるので、この第１制御信号Ｓ₁はこの自動利得制御信号回路４の設定を制 御する。前記制御信号出力部２８は、前記スロープ等化回路１２の制御信号入力 部１４に接続されるので、この第１制御信号Ｓ₂は当該等化回路１２におけるス ロープ等化器の設定を制御する。 これら第１及び第２制御信号Ｓ₁及びＳ₂は、十分既知の方法で得ることが可能 である。参考文献は、関連文献のリストにおいて、文献Ｄ５のＩＥＥＥＴransac tion of Ｃherubiniに関して行われている。 前記自動利得制御回路４及びスロープ等化回路１２の機能は、さらに第２図を 参照して説明されるだろう。前記第１制御信号Ｓ₁に応じて、前記ＡＧＣ回路４ は、周波数独立である制御信号入力部に入力される信号について増幅を実行する 。これは第２図において２本の線Ａ₁及びＡ₂を用いて示され、前記制御信号Ｓ₁ に対する２つの異なる制御信号値に応じて２つの増幅率Ａ₁及びＡ₂をそれぞれ表 す。第２制御信号Ｓ₂に応じて、前記等化回路１２は、制御信号入力部に入力さ れる信号について周波数依存増幅を実行する。これは第２図において２本の線Ｆ₁ 及びＦ₂を用いて示され、前記制御信号Ｓ₂に対する２つの異なる制御信号値に 応じて２つの異なるフィルタ特性Ｆ₁及びＦ₂をそれぞれ表す。 前記記録担体から読取られた信号に応じて、前記ビット検知回路２０は、正確 なビット検知となるように、２つの制御信号Ｓ₁及びＳ₂を生成する。 この記録担体から読取られた信号は、１つの周波数成分を有するアナログ再生 信号であると仮定される。言い換えると、前記記録担体から読取られ、且つ、ア ナログ形であるこの再生情報信号の周波数特性は、１つの周波数成分を持つ。記 録すべきデジタル情報信号における様々なデータパターンは、単一の周波数成分 を持つアナログ形の再生情報信号となる。このようなデータ系列の例は以下のよ うである。 3Ｔ pattern...110110110110110...., 4Ｔ patterns...1100110011001100...,and ...1110111011101110..., 6Ｔ pattern...111000111000111... 他のパターンも可能である。 上記で与えられた最初のパターンは、周波数値ｆ_b／３で再生に関する単一の 周波数成分を持つアナログ信号となり、ここでｆ_bは情報信号のビット周波数で あり、この周波数は１／３Ｔに等しく、ここでＴは前記デジタル情報信号におけ るビット時間間隔である。上記で与えられた２つの４Ｔパターンは、両方とも周 波数値ｆ_b／４で単一の周波数成分を持つ再生に関するアナログ信号となり、こ の周波数は１／４Ｔに等しく、最後のパターンは、周波数値ｆ_b／６で単一の周 波数成分を持つ再生に関するアナログ信号となり、この周波数値は１／６Ｔに等 しい。 例えば、前記３ＴパターンもＤＣで周波数スペクトラムにおけるピークを持つ ことに注意すべきである。しかしながら、送信チャネル（例えば記録−再生パス ）は、この周波数に対して導通しない。同じ方法において、上記で与えられたパ ターンの幾つかは、（１／２Ｔである）ナイキスト周波数で周波数スペクトラ ムにおけるピークを示す。しかし一般的には、この送信チャネルもまた前記ナイ キスト周波数に対して導通しない。結果として、この再生されたアナログ信号は 、通例、ＤＣ及びナイキスト周波数で周波数のピークを持たない。 前記記録担体から読取られた多周波成分信号に対し、前記ビット検知回路は、 前記ＡＧＣ回路が前記値Ａ₁に設定され、且つ、前記スロープ等化器が前記曲線 Ｆ₂に設定されるような制御信号Ｓ₁及びＳ₂を生成すると仮定する。これは、周 波数依存増幅率Ａ₁．Ｆ₂となり、この周波数依存増幅率は、周波数値ｆ₁で一定 の増幅率Ｍ(ｆ₁)を意味する。単一の成分信号に変化するこの信号の内容は、前 記周波数ｆ₁を持つと仮定する。前記増幅率Ｍ(ｆ₁)は、この信号に対する正確な 増幅率となる。 Ａ₁.Ｆ₂がＡ₂.Ｆ₁と等しいと仮定する。この状況において、前記周波数成分ｆ₁ を持つ単一の成分信号が再生されるとすると、制御信号は前記値Ａ₂に設定され るＡＧＣ回路及び曲線Ｆ₁に設定されるスロープ等化器となることをもたらし、 再び増幅率Ｍ(ｆ₁)となる。この増幅率は単一の周波数成分信号に対する正確な 設定である。しかしながら、他の周波数成分が前記記録担体から読取られる信号 に現れるや否や、前記ＡＧＣ及びスロープ等化器の両方は誤って設定され、非常 に誤ったビット検知となり、前記記録担体から読取られるデータから離れていく 。 本発明はよって、前記記録担体上に記録される単一の周波数デジタル情報信号 成分は、再生に関し、これら単一の周波数信号成分を補正する前記ＡＧＣ回路４ 及び前記スロープ等化回路１２に対する設定となってもよいが、複数の周波数信 号成分を含むデジタル情報信号が再生されるとすぐに誤りとなってしまってもよ いという認識に基づいている。 本発明に従って、一つの単一の周波数成分を持つアナログ再生信号となる記録 すべきデジタル情報信号における長いデータパターンは、記録すべきデータスト リームに現れないという必要性がよって存在する。 第３図は、記録担体上にデジタル情報信号を記録する装置の実施例である。こ の装置は、記録すべきデジタル情報信号を入力するための入力端子３０を有する 。この入力端子３０は、チャネル符号器回路３４の入力部３２に接続され、この 回 路はチャネル符号化されたデジタル情報信号を書込みユニットに出力するための 出力部３６を持つ。このユニットは、本発明の状況において前記記録担体２上に チャネル符号化されたデジタル情報信号を書込む磁気書込みヘッド３８の形であ り、この記録担体はハードディスクでもよい。 前記チャネル符号器は、前記記録担体上に記録するこの様な方法で前記デジタ ル情報信号を符号化する。様々な制約条件は、チャネル符号化された情報信号に よって満たされるべきである。上記制約条件の一つはｋ制約条件であり、前記チ ャネル符号化された情報信号が前記データ系列において互いに、せいぜいｋ＋１ 個の‘ｏｎｅｓ’又は‘ｚｅｒｏｅｓ’を含むことを示す。上記制約条件は、記 録された情報信号の再生中に十分なビットブロックの回復を実現するため、及び 前記再生装置の前記ＡＧＣ回路４における正確なＡＧＣの設定を実現するために も必要である。加えて、上記に説明されるように、この制約条件は、例えば上記 に与えられ、ある単一の周波数成分を持つパターンのような長いデータパターン が記録すべきデータストリームに現れるべきではないことを記録すべきチャネル 信号に置くべきである。 第３Ａ図は、第３図の装置の更なる実施例を示す。この装置は、十分既知な従 来の方法で、例えば(ｎ−１)ビットの情報語をｎビットのチャネル語に変換する ためのチャネル変換器３４Ａを有する。さらに、バッファメモリ３４Ｂは、変換 されたデータ語の系列の十分な長さを記憶するために設けられる。検知ユニット ３４Ｃは、単一の周波数成分を有する再生に関するアナログ信号にとなる上記で 定められたデータパターンを検知するのに役立ち、当該データパターンは所定の 長さを超過する。上記検知に関し、制御信号は前記検知器３４Ｃによって極性反 転器３４Ｄに出力される。この極性反転器は、所定の長さを超過する上記で定め られたデータパターンと一致する場所で変換されたデータ語の系列を反転する。 結果として、上記の所定の長さを超過するデータパターンは、半分に分割され、 各々の半分は前記所定の長さよりも短くなる。これは以下に説明される他の実施 例で説明されるだろう。 第３Ａ図を参照して開示される符号器は、例えばＲ.Ｏ.Ｃarterによって関連 文献のリストおいて文献Ｄ６で開示されるような極性ビット符号器の特別な型式 で あることに注意すべきである。 第４図は、上記目的を達成するのに可能なチャネル符号器で使用可能な、例え ば８ビットの情報語を９ビットの変換された語に変換するための変換器及び対応 するチャネル復号器で使用可能な対応する９から８ビットへの再変換器を示す。 これらチャネル符号器及び対応するチャネル復号器は、第５図で示され及び第 ５図を参照して説明されるだろう。第４図は、８ビットの情報語が９ビットの変 換された語に変換されるバイトに関する変換器４０を示す。この変換器４０の入 力部３２は、本実施例において、この入力部３２に入力される後続する８ビット の情報語のビットａ_8mからａ_8m+7をそれぞれ出力するための８個の出力部４２． １から４２．８を持つ直並列変換器に接続される。この変換器４０は、９ビット の後続する変換された語を出力するための９個の出力部４４．１から４４．９を 持つ。この出力部４４．５は、‘１’のビットを出力する端子に接続される。さ らに、前記直並列変換器４０の出力部４２．４及び４２．５は、この変換器４０ の出力部４４．４及び４４．６のそれぞれに直接接続される。この変換器４０は 、さらに６個の乗算ユニットを具備する。出力部４２．１は、前記乗算ユニット ４６．１の対応入力部に接続され、この乗算ユニットの出力部は、前記変換器４ ０の出力部４４．１に接続される。出力部４２．２は、ＥＸＯＲゲート４６．２ の対応入力部に接続され、このＥＸＯＲゲートの出力部は、前記変換器４０の出 力４４．２と前記ＥＸＯＲゲート４６．１の第２入力部とに接続される。出力部 ４２．３及び４２．４は、乗算ユニット４６．３の対応入力部に接続され、この 乗算ユニットの出力部は、前記変換器４０の出力部４４．３と乗算ユニット４６ ．２の第２入力部に接続される。出力部４２．５及び４２．６は、乗算ユニット ４６．４の対応入力部に接続され、この乗算ユニットの出力部は、前記変換器４ ０の出力部４４．７と乗算ユニット４６．５の対応入力部とに接続される。出力 部４２．７は、乗算ユニット４６．５の第２入力部に接続され、この乗算ユニッ トの出力部は、前記コンバータ４０の出力部４４．８と乗算ユニット４６．６の 対応入力部とに接続される。出力部４２．８は、乗算ユニット４６．６の第２出 力部に接続され、この乗算ユニットの出力部は、前記変換器４０の出力部４４． ９に接続される。 対応する再変換器５０は、ｂ_9m,...,ｂ_9m+8で示される後続する９ビットの変 換された語のビット９個を入力部５２．１から５２．９をそれぞれ介して受信す る。この再変換器５０は、８個の乗算ユニット５４．１から５４．８の形で８個 の乗算ユニットと８個の入力部５８．１から５８．８及びこの再変換器５０の出 力部５９に接続される出力部を持つ直並列変換器５６とを具備する。 入力部５２．１及び５２．２は、乗算ユニット５４．１の対応入力部に接続さ れ、この乗算ユニットの出力部は、前記直並列変換器５６の入力部５８．１に接 続される。入力部５２．２及び５２．３は、乗算ユニット５４．２の対応入力部 に接続され、この乗算ユニットの出力部は、前記直並列変換器５６の入力部５８ ．２に接続される。入力部５２．３及び５２．４は乗算ユニット５４．３の対応 入力部に接続され、この乗算ユニットの出力部は、前記直並列変換器５６の入力 部５８．３に接続される。入力部５２．４及び５２．５は、乗算ユニット５４． ４の対応入力部に接続され、この乗算ユニットの出力部は、前記直並列変換器５ ６の入力部５８．４に接続される。入力部５２．５及び５２．６は、乗算ユニッ ト５４．５の対応入力部に接続され、この乗算ユニットの出力部は、前記直並列 変換器５６の入力部５８．５に接続される。入力部５２．６及び５２．７は、乗 算ユニットゲート５４．６の対応入力部に接続され、この乗算ユニットゲートの 出力部は、前記直並列変換器５６の入力部５８．６に接続される。入力部５２． ７及び５２．８は、乗算ユニット５６の対応入力部に接続され、この乗算ユニッ トの出力は、前記直並列変換器５６の入力部５８．６に接続される。入力部５２ ．８及び５２．９は、乗算ユニット５４．８の対応入力部に接続され、この乗算 ユニットの出力は、前記直並列変換器５６の入力５８．８に接続される。前記直 並列変換器５６は、当該変換器の入力部に入力される８ビットの並列語を８ビッ トの再変換された語の直列データ系列に変換する。これら再変換された８ビット の語は、前記入力部３２に入力された本来の８ビットの語と同じである。 極性が反転した９ビットの語において対応する語と同じく９ビットの変換され た語は、この再変換器５０によって同じ８ビットの情報語に再変換されるという 意味において、前記再変換器５０のキー特性はこの再変換器の極性に対する愚鈍 さである。 さらに、上述したような変換器−再変換器の組合せは、前記再変換器５０で誤 って受信される１つのビットは、再変換される語において多くて２つの連続する ビットに影響する。前記再変換器における誤った伝播は、せいぜい２つの記号間 隔に制限されることになる。さらに、誤りは語の境界を越えて伝播しない。 （ｎ−１）ビットの情報語をｎビットの変換された語に変換する変換器に対す る第４図の変換器の一般論は、率直に８から９ビットへの変換器の上記議論から 終わることに注意すべきである。同じことが一般的な再変換器に関しても話すこ とができる。上記の一般的な変換器及び再変換器は十分に本発明の範囲内にある 。 第４図に示すような変換器−再変換器の組合せは、値｛１，−１｝を持つデジ タル信号を変換／再変換することであり、これは送信技術者によって規則正しく 用いられるデジタル信号のための表記であることに注意すべきである。このよう な信号に関し、前記乗算ユニットは、確かに実乗算ユニットである。前記デジタ ル値｛１，−１｝は、‘ｚｅｒｏｅｓ’を‘−１’ビットに、且つ‘ｏｎｅｓ’ を‘１’ビットに変換することによって‘ｚｅｒｏｅｓ’及び‘ｏｎｅｓ’を持 つ２進デジタル信号から得られる。 第４図に示すような同様の変換器−再変換器の組合せは、‘ｚｅｒｏｅｓ’及 び‘ｏｎｅｓ’を備える‘ｎｏｍａｌ’表記に表される２進信号を直接変換−再 変換するのに使用することができる。このような状況において、前記乗算ユニッ トは、全てＥＸＯＲゲート又はＥＸＮＯＲゲートの形となることが可能である。 前記変換器にＥＸＮＯＲゲートを用いる場合、ＥＸＮＯＲゲートも前記再変換器 で用られるべきである。前記変換器にＥＸＯＲゲートを用いる場合、‘０’ビッ トを前記端子４４．５に出力する必要があり、さらに前記再変換器ユニットも、 ＥＸＯＲゲートを用いるべきである。 第７図は、４０'で表される変換器ユニットのもう一つの実施例を示す。この 変換器ユニット４０'も前記再変換ユニット５０と共に使用することができる。 定数値‘１’がここで前記端子４４．１に出力される事実によって、さらに一つ の乗算ユニットがこの変換ユニット４０’に存在する。第４図の前記変換ユニッ ト４０の広域な説明の後にこの変換器ユニット４０'の更なる説明は必要ない。 この変換器の多様な他の実施例が可能であることにさらに注意すべきであり、こ こで値‘１’は前記変換器ユニットの他の出力端子に出力される。 第５図は、前記情報語をチャネル語に符号化する第３図のチャネル符号器３４ の実施例及び当該チャネル符号器によって生成されたチャネル語を本来の情報語 に復号するのに使用可能な対応チャネル復号器を示す。このチャネル符号器は、 参照番号３４'で表され、第４図を参照して上記で述べられた前記変換器４０を 有する。このチャネル符号器３４'は、さらに極性反転回路６０を有し、この回 路はｐ_mで表される極性制御信号の影響を受けて、前記変換器ユニット４０で出 力される変換されたデータストリームの極性を反転可能にする。さらに、制御信 号生成器６２は、この極性制御信号ｐ_mを生成するため及び当該信号ｐ_mを出力部 ６８へ出力するために設けられる。 前記極性制御信号は、後で述べるように、各ビットに対し自動的に生成される 。変換されたデータストリームの極性を変化することによって、余分な周波数成 分は極性反転が起こる境界に発生する。この間に、前記ＡＧＣ回路４及びスロー プ等化回路１２は、正しい設定に設定することができる。前記極性制御信号生成 回路は、８ビットの本来の情報語と生じた９ビットのチャネル語とからこの極性 制御信号ｐ_mを生成する。この回路は、従って８ビットの各情報語の少なくとも １ビットを入力する第１入力部６４及び９ビットの各チャネル語の少なくとも１ ビットを入力する第２入力部６６を持つ。 第６図は、参照番号６２'で特定される極性制御信号生成回路６２の実施例を 示す。この生成回路６２'は、乗算ユニットを乗算ユニット７０及び７２の形で 有する。この乗算ユニット７０は、各（ｎ−１）ビットの情報語の第１（ＬＳＢ ）ビット及び第４ビットを入力するための第１及び第２入力部を持つ。この乗算 ユニット７０の出力部は、前記乗算ユニット７２の第１入力部に接続される。こ の乗算ユニット回路の第２入力部は、各（ｎ−１）ビットの情報語の第５ビット を入力する。 前記生成回路は、さらに２つの乗算回路を乗算ユニット７４及び７６の形で有 する。前記乗算ユニット７２の出力は、この乗算ユニット７４の第１入力部に接 続され、この乗算ユニット７４の出力部は、前記生成回路６２'の出力部６８に 接続される。前記生成回路６２'の入力部６６は、遅延回路７８を介し前記乗算 ユニット７６の第１入力部に接続される。この乗算ユニット７６の出力部は、前 記乗算ユニット７４の第２入力部に接続され、この乗算ユニット７６の第２入力 部は、‘−１’の信号を入力する。 現在変換された９ビットの語の最後のビットは、入力部６６に入力され、前記 遅延ユニット７８で時間間隔９Ｔ以上遅延される。前記生成回路６２'によって 生成された極性制御信号は、上述される全てのパターンのランレングスの制限を せいぜい１４にする。 第６図の記載された実施例において、前記回路におけるデジタル信号は、｛− １，１｝表記であると再び仮定する。第６図の回路は、‘ｎｏｍａｌ’２進法{ ０，１}でのデジタル信号を処理するために修正可能である。これは、前記乗算 ユニットをＥＸＮＯＲ回路で置き換えることで実現される。この状況において、 信号‘０’は前記ユニット７６の第２入力部に入力されるべきである。 前記乗算ユニットを前記ＥＸＯＲで置き換える場合、前記ユニット７６の第２ ユニットに入力されるべき信号は‘１’の信号であるべきである。 もう一つの極性制御信号生成器を用いることによって、例えば記録すべき信号 がＤＣフリーである必要条件のように、記録すべき信号に対して他の制限を実現 することを可能にすることに注意すべきである。 少なくとも９個のデータ記号の長さを持つ上記で与えられた全データパターン を抑制することを可能にする‘ｏｐｔｉｕｍ’極性制御信号生成器は、以下の方 程式で表すことができる。 ここで、上付バー‘￣’は論理的な否定を表し、‘・’及び‘＋’は論理的なＡ ＮＤ及びＯＲ操作をそれぞれ表す。この表示は、以下に示す量は始めにマッピン グ‘−１’→‘１’及び‘＋１’→‘０’に従って論理表記｛０，１｝で書き変 えると仮定する。 得られた量ｔ_mを表記｛−１，１｝に再変換した後、前記極性制御信号ｐ_mは 以下のような方程式で得られる。 ここで、‘・’記号は第４図及び６図を参照して開示されたような意味での実乗 算を意味する。 本発明の好ましい実施例を参照して、本発明を説明するのに対し、これら実施 例は、限定される実施例ではないことを理解すべきである。従って、様々な改良 は、請求項で定められるように、本発明の範囲から逸脱することなく、当業者に 明白であってもよい。例として、記載された全ての実施例は、磁気的又は光学的 に記録及び再変換状況に関する。始めに記載されたように、本発明は同様に例え ば放送システムのような送信システムに十分応用可能である。 さらに、本発明は、ここに記載されるように、各々及び全ての新規特性又は特 性の組合である。 参照文献リスト (Ｄ１) 米国特許公報ＵＳＰ5,142,421(ＰＨＮ13.537) (Ｄ２) ＩＥＥＥ Ｊournal of selected areas in communications,Ｖol.10,no .1,Ｊan.1992,pp.38-56,Ｒ.Ｄ.Ｃideciyan te al,‘ＡＰＲＭＬ system for dig ital magnetic recording’ (Ｄ３) 米国特許公報ＵＳＰ5,469,462(ＰＨＮ14.147) (Ｄ４) ヨーロッパ特許公報ＥＰ-Ａ549,030(ＰＨＮ12.927) (Ｄ５) ＩＥＥＥ Ｔrans on Ｃommunications,Ｖol.44,no.6,Ｊune 1996,pp.67 5-685,Ｇ.Ｃherubini et al,‘Ａdaptive analog equalization and receiver f ront-end control for multilevel partial-response transmission over metal lic cabeles’ (Ｄ６) Ｅlectronics letters,Ｍay 1965,Ｖol.1,no.3,Ｒ.Ｏ.Ｃatter,‘Ｌow- disparity binary cording system’

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ホルマン ヘンドリック ディルク ロド ヴィック オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．送信媒体を介してデジタル情報信号を送信するための装置であり、当該装 置は、 −前記デジタル情報信号を入力するための入力手段、 −チャネル符号化された情報信号を得るために、前記デジタル情報信号を チャネル符号化するためのチャネル符号化手段、 −前記チャネル符号化された情報信号を出力するための出力手段、 を有し、前記チャネル符号化手段は、周波数ｆ_b／Ｍで単一の周波数成分を 相当量有する信号を受信に応じて生じさせる前記チャネル符号化された情報信号 におけるデータパターンの長さを少なくとも制限するための手段を備え、ここで Ｍは２以上の整定数であり、ｆ_bは前記チャネル符号化された情報信号における ビット周波数であることを特徴とするデジタル情報信号を送信する装置。 ２．Ｍ＝３であることを特徴とする請求項１に記載の装置。 ３．請求項１又は２に記載の装置において、制限するための前記手段は、ｆ_b ／４で単一の周波数成分を相当量有する信号を受信に応じて生じさせる前記チャ ネル符号化された情報信号におけるデータパターンの長さを制限することを特徴 とする装置。 ４．請求項１、２又は３に記載の装置において、制限するための前記手段は、 ｆ_b／Ｎで単一の周波数成分を相当量有する信号を受信に応じて生じさせる前記 チャネル符号化された情報信号におけるデータパターンの長さを少なくとも制限 し、ここでＮは４以上の整定数であることを特徴とする装置。 ５．記録担体上のトラックに前記デジタル情報信号を記録する請求項１に記載 の装置において、前記出力手段は当該記録担体のトラックに前記チャネル符号化 された情報信号を書込み、制御するための前記手段は、周波数ｆ_b／Ｍで単一の 周波数成分を相当量有する信号を応答に応じて生じさせる前記チャネル符号化さ れた情報信号におけるデータパターンの長さを少なくとも制限し、ここでＭは２ 以上の整定数であり、ｆ_bは前記チャネル符号化された情 報信号におけるビット周波数であることを特徴とする装置。 ６．（ｎ−１）ビットの情報語をｎビットの変換された語に変換するための変 換装置であり、ここで（ｎ−１）は偶整数であり、当該変換装置は、 −（ｎ−１）ビットの情報語を入力するｎ−１個の端子（４２．１から４ ２．８）、 −各々が第１及び第２の入力部及び出力部を持つｎ−３個の信号組合せユ ニット（４６．１から４６．６）、 −ｎビットの変換された語を出力するためのｎ個の出力端子（４４．１か ら４４．９）、 を有し、 ｉ番目の端子（４２．１）は、ｉ番目の信号組合せユニット（４６．１） の第１入力部に接続され、当該ユニットの出力は前記変換装置のｉ番目の出力端 子（４４．１）に接続され、 （ｎ−１）／２番目の端子（４２．４）は、（ｎ−３）／２番目の信号組 合せユニット（４６．３）の第２入力部及び前記変換装置の（ｎ−１）／２番目 の出力端子（４４．４）に接続され、 （ｉ＋１）番目の信号組合せユニットの出力部は、ｉ番目の信号組合せユ ニットの第２入力部に接続され、ｉは１＜ｉ＜（ｎ−３）／２を維持する整変数 であり、 ｊ番目の端子（４２．８）は、（ｊ−２）番目の信号組合せユニット（４ ６．６）の第１出力部に接続され、当該ユニットの出力部は、（ｊ＋１）番目の 出力端子（４４．９）に接続され、 （ｎ＋１）／２番目の端子（４２．５）は、（ｎ−１）／２番目の信号組合 せユニット（４６．４）及び前記変換装置の（ｎ＋３）／２番目の出力端子（４ ４．６）に接続され、 （ｊ−２）番目の信号組合せユニットの出力部は、（ｊ−１）番目の信号組 合せユニットの第２入力部に接続され、ｊは（ｎ＋３）／２＜ｊ＜ｎ−１の整変 数を維持し、 前記変換装置の（ｎ＋１）／２番目の出力端子（４４．５）は、定電圧の 点に接続されることを特徴とする変換装置。 ７．（ｎ−１）ビットの情報語をｎビットの変換された語に変換する変換装置 であり、ここでｎは整数であり、当該変換装置は、 −（ｎ−１）ビットの情報語を入力するためのｎ−１個の端子（４２．１ から４２．８）、 −各々第１及び第２の入力部及び出力部を持つｎ−２個の信号組合せユニ ット、 −前記ｎビットの変換された語を出力するためｎ個の出力端子（４４．１ から４４．９） を有し、 ｉ番目の端子（４２．１）はｉ番目の信号組合せユニット（４６．１）の 第１入力部に接続され、当該ユニットの出力部は前記変換装置のｉ番目の出力端 子に接続され、 （ｉ＋１）番目の端子（４２．４）は、ｉ番目の信号組合せユニットの第２ 入力部に接続され、 ｉは１＜ｉ＜（ｎ−２）を維持する整変数であり、 前記変換装置のもう一つの出力端子は、定電圧の点に接続されることを特 徴とする変換装置。 ８．ｎは９に等しいことを特徴とする請求項６又は７に記載の変換装置。 ９．請求項６、７又は８に記載の変換装置において、当該変換装置は、直列形 で当該入力部（３２）に入力される（ｎ−１）ビットの情報語を並列形に変換す る、入力部（３２）及びｎ−１個の出力部を持つ直並列変換器を有し、当該直並 列変換器のｎ−１個の出力の各々は、前記変換装置のｎ−１個の端子の対応する 端子に接続されることを特徴とする変換装置。 １０．（ｎ−１）ビットの情報語をｎビットのチャネル語にチャネル符号化する ためのチャネル符号器であり、当該チャネル符号器は、請求項６、７、８又は９ に記載の変換装置を有し、当該チャネル符号器はさらに、 −極性制御信号（ｐ_m）に応じて前記変換装置で出力されるｎビットの変 換された語の極性を反転するための極性反転手段（６０）、 −前記極性制御信号を生成するための極性制御信号生成手段（６２）、 −ｎビットのチャネル語を出力するための出力手段、 を有することを特徴とするチャネル符号器。 １１．請求項１０に記載のチャネル符号器において、前記極性制御信号生成手段 は、前記変換装置に入力される情報語及び前記極性反転手段によって生成される チャネル語に応じて前記極性制御信号を生成することを特徴とするチャネル符号 器。 １２．請求項１１に記載のチャネル符号器において、前記極性制御信号生成手段 は、前記チャネル語のデータストリームは、ｆ_b／Ｍに等しく、所定の時間間隔 を超過する単一の周波数成分を持つデータ系列を持たないこのような方法で、前 記極性制御信号を生成し、ここでＭは２以上の整定数であり、ｆ_bは、前記チャ ネル符号化された情報信号におけるビット周波数であることを特徴とするチャネ ル符号器。 １３．請求項１０、１１又は１２に記載のチャネル符号器において、ここでｎ＝ ９であり、前記極性制御信号生成手段は、 −８ビットの情報語を入力するための第１入力手段（６４）、 −９ビットのチャネル語を入力するための第２入力手段（６６）、 −極性制御信号を出力するための出力手段（６８）、 −前記入力手段に接続される第１及び第２入力部及び出力手段を持つ第１ 信号組合せ手段（７０）、 −前記第１信号組合せ手段の出力部に接続される第１入力部、前記入力手 段に接続される第２入力部及び出力部を持つ第２信号組合せ手段（７２）、 −前記第２信号組合せ手段の出力部に接続される第１入力部、第２入力部 及び前記出力手段（６８）に接続される出力部を持つ第３信号組合せ手段（７４ ）、 −前記第２入力手段に接続される第１入力部、定電圧の信号を入力するた めの第２入力部及び前記第３信号組合せ手段の第２入力部に接続される出力部を 持つ第４信号組合せ手段（７６）、 を有することを特徴とするチャネル符号器。 １４．記録担体上のトラックにデジタル情報信号を記録するための装置であり、 当該装置は、 −前記デジタル情報信号を入力するための入力手段、 −チャネル符号化された情報信号を得るために、請求項１０から１３の何 れか１項に記載のチャネル符号器、 −前記記録担体上のトラックにチャネル符号化された情報信号を書込むた めの書込み手段、 を有することを特徴とする装置。 １５．ｎビットの変換された情報語を（ｎ−１）ビットの再変換された情報語に 再変換するための再変換装置であり、ここでｎは整数であり、当該再変換装置は 、 −前記ｎビットの変換された情報語を入力するｎ個の入力端子（５２．１ から５２．９）、 −それぞれが第１及び第２の入力部及び出力部を持つ、ｎ−１個の信号組 合せユニット（５４．１から５４．８）、 −（ｎ−１）ビットの再変換された語を出力するためのｎ−１個の端子（ ５８．１から５８．８）、 を有し、 ｉ番目の入力端子（５２．１）は、ｉ番目の信号組合せユニット（５４ ．１）に接続され、当該ユニットの出力は前記再変換装置のｉ番目の端子（５８ ．１）に接続され、 （ｉ＋１）番目の入力端子は前記ｉ番目の信号組合せユニットの第２入力 部に接続され、 ｉは１＜ｉ＜（ｎ−１）を維持する整変数である ことを特徴とする再変換装置。 １６．ｎは９に等しいことを特徴とする請求項１５に記載された再変換装置。 １７．請求項１５又は１６に記載の再変換装置において、当該再変換装置はさら に、並列形でｎ−１個の入力部に入力される（ｎ−１）ビットの再変換され る情報語を直列形に変換する、ｎ−１個の入力部（５８．１から５８．８）及び １個の出力部（６０）を持つ並直列変換器を有し、前記並直列変換器のｎ−１個 の入力部の各々は、前記再変換装置のｎ−１個の端子の対応する端子に接続され ることを特徴とする再変換装置。 １８．送信媒体を介しデジタル情報信号を送信するための方法において、当該方 法は、 −前記デジタル情報信号を入力すること、 −チャネル符号化された情報信号を得るために、前記デジタル情報信号をチ ャネル符号化すること、 −前記チャネル符号化された情報信号を出力すること というステップを有し、 当該チャネル符号化するステップは、ｆ_b／Ｍに等しい単一の周波数成分 を持つ前記チャネル符号化された情報信号におけるデータ系列の長さを少なくと も制限するサブステップを有し、ここでＭは２以上の整定数であり、ｆ_bは前記 チャネル符号化された情報信号におけるビット周波数であることを特徴とする方 法。 １９．記録担体上のトラックに前記情報信号を記録するための請求項１８に記載 の方法において、前記出力ステップはさらに、前記記録担体上のトラックにチャ ネル符号化された情報信号を書込むサブステップを有することを特徴とする方法 。