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Digital signal regenerating circuit

阅读:0发布:2023-07-15

专利汇可以提供Digital signal regenerating circuit专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PURPOSE: To make adjusting and measuring work automatic by adding a multi Fs corresponding smapling clock generator, an edge detection circuit and a DC follow-up circuit to an LSI for equalizing a digital waveform.
CONSTITUTION: A reproducing analog signal AD1 is subjected to a specified analog signal processing and digitized, its waveform equalized by a digital filter inside a waveform equalizing means 4 and further, a digital signal ADAT and a sampling clock CLK are sent via a digital PLL. In addition this circuit is provided with a clock generating means 6 generating clock signals having various sampling frequencies, and outside waveform equalizing means 7, an error detecting means 8, an edge detecting means 0 and a DC follow-up means 5. Thus, it becomes possible to adjust the reproducing level, to adjust an equalizer coefficient, to measure an error rate, to adjust the reproducing level, to decide whether a recording on a magnetic tape is based on a pulse width modulation recording system or a bias recording system, to adjust a recording current value, to measure the inclination of the magnetic head and to measure a head interval, automatically, respectively.
COPYRIGHT: (C)1993,JPO&Japio,下面是Digital signal regenerating circuit专利的具体信息内容。

【特許請求の範囲】
  • 【請求項1】磁気テープ上のデイジタル信号を再生して得られる再生アナログ信号より再生デイジタル信号を得るデイジタル信号再生回路において、 上記再生アナログ信号について所定のアナログ信号処理を施した後、デイジタル変換してデイジタルフイルタで波形等化すると共に波形サンプリングし、上記デイジタル信号及び抜き取りクロツクを送出する波形等化手段と、 上記波形等化手段の動作クロツクとして種々のサンプリング周波数のクロツク信号を発生するクロツク発生手段と、 上記磁気テープ上の上記デイジタル信号に対して、余分に付加された外部波形等化手段と、 必要に応じて外部波形等化手段から得られる上記デイジタル信号についてエラー検出処理を行うエラー検出手段と、 上記波形等化手段の波形サンプリング結果を用いて、上記デイジタル信号のエツジを検出するエツジ検出手段と、 上記波形等化手段の波形等化結果に基づいてDC成分を除去して再度上記波形等化手段に入力するDC追従手段とを具えることを特徴とするデイジタル信号再生回路。
  • 【請求項2】上記波形等化手段における波形サンプリング結果に基づいて、最適な再生レベルを検出し、上記波形等化手段の上記アナログ信号処理の利得を制御して、
    再生レベルを自動調整するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のデイジタル信号再生回路。
  • 【請求項3】上記波形等化手段のデイジタルフイルタに所定のイコライザ係数を設定して、上記エラー検出手段から得られるエラー検出処理結果を測定し、当該測定結果が最小となるように上記イコライザ係数を自動調整するようにしたことを特徴とする請求項1にデイジタル信号再生回路。
  • 【請求項4】上記エラー検出手段によつて上記波形等化手段のデイジタル信号についてエラー検出し、当該エラー検出結果によつてエラーレートを自動測定するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のデイジタル信号再生回路。
  • 【請求項5】上記波形等化手段における波形サンプリング結果の、ゼロクロス点の多少に基づいて、上記磁気テープ上の記録がパルス幅変調記録方式かバイアス記録方式かを自動的に判定するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のデイジタル信号再生回路。
  • 【請求項6】記録電流として種々の電流値を設定し、上記波形等化手段における上記波形サンプリング結果によつて再生信号レベルを測定し、最適な上記記録電流の電流値を最適に調整するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のデイジタル信号再生回路。
  • 【請求項7】磁気テープ上に両端部に所定の繰り返し信号を記録し、上記磁気テープを再生して得られる上記波形等化手段の上記波形サンプリング結果に基づいて、磁気ヘツドの傾きを測定するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のデイジタル信号再生回路。
  • 【請求項8】磁気テープ上に所定の繰り返し信号を記録し、上記磁気テープを先行ヘツド及び後行ヘツドを切り換えて順次再生して得られる上記波形等化手段の上記波形サンプリング結果に基づいて、上記先行ヘツド及び上記後行ヘツドの間隔を測定するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のデイジタル信号再生回路。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】

    【0001】

    【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段(図1及び図2) 作用(図1及び図2) 実施例 (1)実施例のデイジタル信号再生回路の構成(図1) (2)実施例のデイジタル信号再生回路の各機能(図1
    〜図8、図34〜図36) (3)デイジタル信号再生回路の自動調整の原理と調整方法 (3−1)再生レベルの自動調整(図1及び図2、図9
    及び図10) (3−2)波形等化用イコライザ係数の自動調整(図1
    及び図2、図37及び図38) (3−3)エラーレート自動測定(図1及び図2、図7) (3−4)PWM記録/バイアス記録自動判定(図1及び図2、図11〜図13) (3−5)記録電流自動調整(図1及び図2、図14〜
    図24) (3−6)ヘツドアジマス測定(図1及び図2、図25
    〜図29) (3−7)ヘツド間隔測定(図1及び図2、図30〜図33) (4)実施例の効果(図1及び図2) 発明の効果

    【0002】

    【産業上の利用分野】本発明はデイジタル信号再生回路に関し、例えばデイジタルオーデイオテープレコーダに搭載されているものに適用し得る。

    【0003】

    【従来の技術】従来、DASHフオーマツトのデイジタルオーデイオテープレコーダに搭載されているデイジタル信号再生回路は、再生ヘツドから得られるアナログ信号でなる再生信号について波形等化すると共に、DC再生するようになされている。 これらの回路は処理速度を考慮して、すべてアナログ回路で構成されている。

    【0004】

    【発明が解決しようとする課題】ところでデイジタル信号再生回路を調整する場合、大がかりかつ種々の測定器と作業者の熟練が必要とされており、このような調整が自動的に実行できれば、製造工程や調整工程を格段的に簡略化し得ると考えられる。

    【0005】ところがかかる構成のデイジタル信号再生回路は、上述したようにアナログ回路で構成されているため、この回路をベースにした自動調整化は、回路構成や使用部品及び調整項目や基板コストの点から考えて、
    実現が極めて困難だつた。

    【0006】本発明は以上の点を考慮してなされたもので、簡易な操作で種々の調整作業及び測定作業の自動化を実現し得るデイジタル信号再生回路を提案しようとするものである。

    【0007】

    【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するため第1の発明においては、磁気テープ上のデイジタル信号を再生して得られる再生アナログ信号AD1より再生デイジタル信号ADATAを得るデイジタル信号再生回路1において、再生アナログ信号AD1について所定のアナログ信号処理を施した後、デイジタル変換してデイジタルフイルタ14で波形等化すると共に波形サンプリングし、デイジタル信号ADATA及び抜き取りクロツクCLKを送出する波形等化手段4と、波形等化手段4
    の動作クロツクとして種々のサンプリング周波数のクロツク信号を発生するクロツク発生手段6と、磁気テープ上のデイジタル信号に対して、余分に付加された外部波形等化手段7と、必要に応じて外部波形等化手段7から得られるデイジタル信号についてエラー検出処理を行うエラー検出手段8と、波形等化手段の波形サンプリング結果を用いて、デイジタル信号のエツジを検出するエツジ検出手段9と、波形等化手段の波形等化結果に基づいてDC成分を除去して再度波形等化手段に入するDC
    追従手段5とを設けるようにした。

    【0008】また第2の発明においては、波形等化手段4における波形サンプリング結果に基づいて、最適な再生レベルを検出し、波形等化手段4のアナログ信号処理11の利得を制御して、再生レベルを自動調整するようにした。

    【0009】さらに第3の発明においは、波形等化手段4のデイジタルフイルタに所定のイコライザ係数C1、
    C3を設定して、エラー検出手段8から得られるエラー検出処理結果を測定し、その測定結果が最小となるようにイコライザ係数を自動調整するようにした。

    【0010】また第4の発明においては、エラー検出手段8によつて波形等化手段4のデイジタル信号についてエラー検出し、そのエラー検出結果によつてエラーレートを自動測定するようにした。

    【0011】さらに第5の発明においては、波形等化手段4における波形サンプリング結果の、ゼロクロス点の多少に基づいて、磁気テープ上の記録がパルス幅変調記録方式かバイアス記録方式かを自動的に判定するようにした。

    【0012】また第6の発明においては、記録電流として種々の電流値を設定し、波形等化手段4における波形サンプリング結果によつて再生信号レベルを測定し、最適な記録電流の電流値を最適に調整するようにした。

    【0013】さらに第7の発明においては、磁気テープ上に両端部に所定の繰り返し信号を記録し、磁気テープを再生して得られる波形等化手段4の波形サンプリング結果に基づいて、磁気ヘツドの傾きを測定するようにした。

    【0014】さらにまた第8の発明においては、磁気テープ上に所定の繰り返し信号を記録し、磁気テープを先行ヘツド及び後行ヘツドを切り換えて順次再生して得られる波形等化手段4の波形サンプリング結果に基づいて、先行ヘツド及び後行ヘツドの間隔を測定するようにした。

    【0015】

    【作用】再生アナログ信号AD1について所定のアナログ信号処理を施した後、デイジタル変換してデイジタルフイルタ14で波形等化すると共に波形サンプリングし、デイジタル信号ADATA及び抜き取りクロツクC
    LKを送出する波形等化手段4に加えて、種々のサンプリング周波数のクロツク信号を発生するクロツク発生手段6と、外部波形等化手段7と、エラー検出手段8と、
    エツジ検出手段9と、DC追従手段5を設けたことにより、再生レベルを自動調整、イコライザ係数を自動調整、エラーレートの自動測定、磁気テープ上の記録がパルス幅変調記録方式かバイアス記録方式かの自動判定、
    記録電流の電流値を自動調整、磁気ヘツドの傾きの自動測定及びヘツドの間隔の測定を実行し得る。

    【0016】

    【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。

    【0017】 (1)実施例のデイジタル信号再生回路の構成 この発明は、種々の自動調整を実現可能としたデイジタル波形等化用LSIと、5つの周辺回路で構成される回路方式(ハードウエア)及び各々の調整方法(ソフトウエア)から成り立つている。 従つてまずハードウエア部分である自動調整機能をもつデイジタル信号再生回路について説明し、続いてソフトウエア部分である各種調整の原理とその具体的な方法について説明する。

    【0018】まず図1に示すように、この実施例の自動調整機能を持つデイジタル信号再生回路1の特徴を概略説明する。 すなわちこのデイジタル信号再生回路1では回路上に中央処理装置(CPU(以下DET CPU2
    と呼ぶ)を搭載しており、回路全体をコントロールしている。 またこのDET CPU2は上位の中央処理装置(CPU(以下MCPU10と呼ぶ))によりコマンド方式でコントロールされ、シリアル通信を行うことにより情報交換を行うことができるようになされている。

    【0019】さらにこのデイジタル信号再生回路1には、デイジタル波形等化用LSI4が搭載され、従来はアナログ回路で処理していた波形等化処理をすべてデイジタル回路で処理し得るようになされている。 このデイジタル波形等化用LSI4はデイジタルオーデイオ信号のチヤンネル数より、1つ余分に設けられている(以下このデイジタル波形等化用LSIをEX−DET7と呼ぶ)。

    【0020】またこのデイジタル波形等化用LSI4の動作クロツクは、9通りの中から自由に選択できるようになされている(以下これをマルチFs対応サンプリングクロツク発生器6と呼ぶ)。 さらにこのデイジタル信号再生回路1においては、再生信号に含まれるDC成分を再現するデイジタルDC追従回路5が付加機能を有して搭載されている。

    【0021】さらにまたデイジタル信号再生回路1により抽出されたデータ及び抜取りクロツクをもとに記録データのSYNC検出、復調、CRCチエツク、TBC処理を行うLSIを調整用として回路上に搭載している(以下このCRCチエツクブロツクをEX−SEP8と呼ぶ)。

    【0022】またこのデイジタル信号再生回路1においては再生信号の波形エツジを検出し、DET CPU2
    に割り込みをかけるエツジ検出回路9を回路を搭載している。 以上がこの実施例のデイジタル信号再生回路1の特徴であり、各ブロツクがどのように関係しあつているかが図1の回路全体のブロツク図で表されている。

    【0023】 (2)実施例のデイジタル信号再生回路の各機能 まずDET CPU2は制御用CPUを搭載し、回路全体の制御をすべて担当する。 その機能は再生系、記録系の両方に亘り、両者を連動させることにより、後述する記録電流自動調整を実現している。

    【0024】このDET CPU2の持つ主な機能としては、再生系としてMCPU10との通信、DET L
    SI4及びDC追従回路5のコントロール、前段に配されたPRE AMP回路のコントロール、ヘツドの有/
    無の検出、エツジ検出回路に対するエツジしきい値の設定、CRCエラーブロツクカウント数の測定、DETL
    SI4の動作クロツクの設定、デイジタルモニタチヤンネルの設定、PWM/BIAS判定、再生系自己診断などが挙げられ、記録系として記録電流の設定などがあげられる。

    【0025】このDET CPU2は回路内の各設定値をソフトウエアによつて自由に変更できるため、特に調整関係の処理を行うときは特別なモードを設定するなど、回路規模に対して機能の充実度は高い。

    【0026】このデイジタル信号再生回路1が搭載されるデイジタルオーデイオテープレコーダ全体で見た場合、いたずらに機器各部にCPUを搭載してしまうと、
    各CPU間のインタフエースが煩雑となり、また各処理の主体が複数存在してしまう。 そこでDET CPU2
    では、どんな場合にも自分が処理主体にならず常にMC
    PU10のスレーブデバイスとなる基本設計を行つ。

    【0027】すなわち処理の主体はすべてMCPU10
    にあり、MCPU10がシリアル通信バスを介して発行したコマンドに基づいて所定の処理を行い、その処理結果を返送する方式が採用されている。

    【0028】このデイジタル信号再生回路1はデイジタル波形等化用LSI4を搭載しており、図2に示すように、アツテネータ及びクランプ回路でなるアナログ信号処理回路11、アナログデイジタルコンバータ13、3
    タツプデイジタルトランスバーサルイコライザ14、デイジタルPLL15、デイジタル波形サンプラ16、シリアル通信インタフエース12、デイジタル波形モニタ回路17、18から構成されている。

    【0029】このうちまずアナログ信号処理回路11のアツテネータは、入力されたアナログ信号のレベル調整を行う。 この機能により再生レベル調整用半固定抵抗が不要となつた。 またゲインをDET CPU2により可変できるため、再生レベルの自動調整が可能となつた。
    なおDET CPUにより設定できるゲインは、図34
    の表中に示す8通りである。 このレベル設定はDET
    LSI4の内蔵ポートをDET CPU2が書き換えることにより変更される。

    【0030】またアナログ信号処理回路11のクランプ回路は、アナログ入力波形の波形クランプを行う。 クランプ方式としては、DCクランプ、Wクランプ、ビデオクランプ、OFFの中から必要なものを選ぶことができる。 この選択もDET LSI4の内蔵ポートをDET
    CPU2が書き換えることにより実行される。

    【0031】アナログデイジタルコンバータ13に、高速かつ低消費電力を実現したCMOS7ビツトでアナログデイジタルコンバータでHALF FLASH型15
    MS/SEC 60mWのものを用い、ここでゲイン調整されたアナログ入力波形をデイジタル化する。 出力形式は7ビツトの2の補数形式である。

    【0032】3タツプデイジタルトランスバーサルイコライザ14は、転置FIR型のデイジタルフイルタでなり、7ビツトの2の補数形式で入力されるデータについて、所定の等化処理を行い8ビツトの2の補数形式のデータとして出力される。

    【0033】この等化処理の演算は、7ビツトのデータに5ビツトの等化係数を乗算する。 各タツプの係数C
    1、C2、C3のうち、C2=−1(固定)であり、C
    1とC3は、0〜1の範囲で32ステツプ可変でき、実際上減衰率は図35及び図36の表中に示すようになる。 またこのイコライザ係数C1、C3はDET LS
    I4の内蔵ポートをDET CPU2が書き換えることにより変更される。

    【0034】デイジタルPLL15は、ビツトクロツクに相当する動作クロツクで動作するデイジタルフエーズロツクドループで構成され、DET LSI4の内蔵ポートを書き換えることにより、フリーラン偏差量、ループゲイン、クロツク出力モード等の項目が制御可能である。

    【0035】デイジタル波形サンプラ16は、イコライザ14の出力波形から、連続した32バイトのデイジタル波形データをサンプリングする。 サンプリングの開始終了及びサンプリングデータの読出しはDET LSI
    4の内蔵ポートを読み書きすることにより実行される。

    【0036】DET LSI4内の各ブロツクの動作は各ブロツクの制御レジスタによつてコントロールされている。 この制御レジスタを外部からコントロールするための通信回路が、このシリアル通信インタフエース12
    である。

    【0037】デイジタル波形モニタ回路17、18はD
    ET LSI4の各部のデイジタル波形データをリアルタイムで8ビツト(4ビツト×2の時分割)で、モニタ入力しモニタ出力できる。 モニタ可能な部分はモニタ入力として、ADコンバータ13の出力すなわちイコライザ14の入力と、イコライザ14の出力すなわちデイジタルPLL15の入力である。 またモニタ出力として、
    ADコンバータ13の出力、イコライザ14の出力、デイジタルPLL15のVCO出力、位相検出出力、2番目のループ出力及び位相比較出力である。

    【0038】ここでDET LSI2の本来の機能は入力されたアナログ波形を波形等化し、記録されたデータを再現することである。 そのためには記録された変調方式及び記録レートに対応したデータ抽出クロツクをLS
    Iの動作クロツクとして入力する必要がある。

    【0039】しかし後述する記録電流調整などでは、再生波形のレベルや再生信号の位相差を測定できれば良く、LSIの動作クロツクに対する制約はない。 そこでこのデイジタル信号再生回路1では、図3に示すように構成されたマルチFs対応サンプリングクロツク発生器6をによつて、LSI動作クロツクを本来のデータ抽出クロツク以外に、8通りのクロツクからを選択できるようにすることにより、本来のデータ抽出クロツクに対して、約4倍のオーバーサンプリングから約1/32の低レートのサンプリングを可能としている。

    【0040】実際上本来のデータ抽出クロツクの周波数2.304〔MHz〕(図4(A))に対して、テストクロツクとして8〔MHz〕(図4(B))、4〔MHz〕
    (図4(C))、2〔MHz〕(図4(D))、1〔MH
    z〕(図4(E))、 500〔KHz〕(図4(F))、 25
    0〔KHz〕(図4(G))、 125〔KHz〕(図4
    (H))、62.5〔KHz〕(図4(I))の9通りのクロツクの中から、必要なクロツクをCPUコントロールで自由に選択できるようになされている。

    【0041】ここでDASHフオーマツトに採用されているHDM−1変調方式は、DCフリーではない。 このDET LSI4に内蔵されたクランプ回路では、このHDM−1変調により発生した低周波成分を再生することができない。 エラーレート特性評価の結果、この低周波成分が原因でDET LSI4単体では十分な特性を確保できないことがわかつた。

    【0042】そこで実施例のデイジタル信号再生回路1
    では、従来のアナログDC追従回路に相当するデイジタルDC追従回路5が搭載されている。 このデイジタルD
    C追従回路5は、図5に示すように構成され、従来のアナログDC追従回路に搭載されていた処理を、すべてデイジタル化しLSI化したものである。

    【0043】さらにデイジタルDC追従回路5ではLS
    I化するにあたつて、再生系の自動調整化を実現するために不可欠な機能として、デイジタル波形モニタ機能及びDET LSI4のデイジタルPLL15の特性改善を実現する簡易AGC(以下、PLL用簡易AGCと呼ぶ)が追加されている。

    【0044】通常の使用状態(ノーマルモード)において、自己診断、自動調整を行いたい場合、アナログ信号の切り替え、イコライザ係数の変更、PLL用簡易AG
    CのON/OFFなどを行う必要がある。 しかしこれがエラーレイト特性を左右してしまう。 このデイジタル信号再生回路1はこの問題を解決するため、本体機能に必要な24チヤンネル分のDET LSI4以外に調整専用のDET LSIを1個追加し、これをEX−DET
    7と呼んでいる。

    【0045】このEX−DET7は、図6に示すように構成されており、デイジタルDC追従回路LSIに内蔵したデイジタル波形モニタ機能と組み合わせることにより、たとえデータの再生状態であつても特性に影響を与えずに、再生信号のAGCやPWM/BIAS自動判定の機能を実現する。

    【0046】さらにこのEX−DET7は、後述するE
    X−SEP8との組合せにより、エラーレイトの自動測定を実現している。 また特殊な使用状態(テストモード)のとき、DET LSI4による波形等化を行つていないトラツク、すなわちAUXトラツク(A1、A
    2、TC、CTL)の記録電流自動調整を、このEX−
    DETのアナログ入力を用いて行えるような回路構成となされている。

    【0047】再生系の自動調整を行う場合、その評価値が必要である。 従来の再生系の調整は、再生信号をオシロスコープで観測し、そのアイパターンの良否をもとに再生レベルとイコライザ係数を調整し、最後にそのエラーレイト特性を確認していた。 このデイジタル信号再生回路1の調整に従来のアイパターン観測による方法を採用した場合、その自動化を実現するのはかなり難しい。
    そこでイコライザ係数を動かしながら直接エラーレイトを測定し、それをもとにイコライザ係数を決定するようになされている。

    【0048】この場合、イコライザ係数の設定とエラーレイトの測定をどこかで行う必要がある。 イコライザ係数の設定は、DET CPU2で自由に行えるので、エラーレイトの測定さえ回路内で実現できれば、再生系の調整は完全に自動化できる。

    【0049】そこでこのエラーレイトの測定を回路内で実現するため、この実施例では図7に示すように、各チヤンネルのDET LSI4により抽出されたデータA
    DATA及び抜取りクロツクCLKをもとに、記録データの復調CRCチエツク、TBC処理を行うLSIを調整用として回路上に搭載した。 またさらにエラーカウンタ、ブロツクカウンタを搭載することにより、従来は専用チエツカーが必要だつたエラーレイト測定が回路単体で実現できるようになつた(以下このCRCチエツクブロツクをEX−SEP8と呼ぶ)。

    【0050】デイジタルオーデイオテープレコーダの機構調整のなかで、再生信号を直接観測しながら調整作業を行うものとして、ヘツドの高さ調整、ヘツドのアジマス調整及びヘツドの間隔調整の3項目がある。 このうちヘツド高さ調整、ヘツドアジマス調整の2項目は、DE
    T LSI4に内蔵のデイジタル波形サンプラ16を利用することによつて実現することができる。

    【0051】ところがヘツド間隔調整については、評価及び検討の結果、デイジタル波形サンプラ16では十分な精度が取れないことが判明した。 しかしなんらかの方法でこのヘツド間隔の測定を行わなければならず、そこでこのデイジタル信号再生回路1では、図8に示すように、デイジタル波形モニタ出力にエツジ検出回路9を接続することにより、再生波形のエツジ検出を行い、そのエツジ検出信号で、DET CPU2に割り込みをかけられるような回路構成とした。

    【0052】この回路は非常に小規模なハードウエアで構成されているが、全チヤンネルのエツジ検出が可能であり、さらに 500〔nsec〕の精度でエツジ間隔を測定できる。 これを発展させて、ヘツド間隔を回路単体で測定し得るようになされている。

    【0053】(3)デイジタル信号再生回路の自動調整の原理と調整方法 電気調整の完全自動化及び機構調整のサポートを実現するために本回路が行つている測定は、再生信号のレベル測定、再生信号間の位相差測定、再生信号のエツジ間隔測定及びエラーレイトの測定である。

    【0054】このうち再生信号のレベル測定は、DET
    LSI4に内蔵のデイジタル波形サンプラ16を用いて行う。 この波形サンプラ16は1回の起動により、32
    バイト分の波形データをサンプリングすることができる。 この波形データの平均値を求めることにより、再生信号のレベル測定を行う。 しかしデータの精度が8ビツトであり、なおかつサンプリング数が32バイト分しかないため、その測定精度には限界がある。 そこでこの波形サンプラ16を複数回起動することにより、実用上の測定精度を高めている。

    【0055】次に再生信号間の位相差測定とは、2つのチヤンネルの再生信号間にどのくらい位相差があるかを測定することである。 この測定もDET LSI4内蔵のデイジタル波形サンプラ16を用いて行う。 2つのチヤンネルの波形サンプラ16を同時に起動し、サンプリングされたデータのゼロクロス点の差を測定する。

    【0056】さらに再生信号のエツジ間隔測定とは、再生信号のあるエツジから次のエツジまでの経過時間を測定することである。 この測定はエツジ検出回路9によつて検出されたエツジ発生時間を、DET CPU2が測定することによつて行われる。 またエラーレートの測定は再生系の調整状態を評価するために行われるもので、
    EX−DET7、EX−SEP8で実行される。

    【0057】(3−1)再生レベルの自動調整 DET LSI4に入力されるアナログ再生信号AD1
    は、ヘツドの特性などによりその信号レベルがばらついている。 このレベルばらつきの補正を自動的に行うのが再生レベルの自動調整である。 ADコンバータのビツト精度は限られているため、入力レンジは有限である。 図9(A)に示すように入力レベルが低すぎると量子化誤差が無視できなくなり、図9(B)に示すように、入力レベルが高すぎると波形がクリツプしてしまう。

    【0058】実際上DET LSI4内蔵のデイジタル波形サンプラ16により、サンプリングした再生波形をもとに、DET CPU2はDET LSI4のアツテネータゲインを調整する。 このとき調整の評価値は、次の2つを組み合わせることによつて行う。

    【0059】すなわち第1にサンプリングされた32×
    Nバイトのデータ中、信号レベルしきい値THL をオーバーするデータ数の割合でなる基準レベル確率(Do)
    を次式

    【数1】

    より求め、第2にサンプリングされた32×Nバイトのデータ中、フルスイングしたデータ数の割合でなるフルスイング確率(Df)を次式

    【数2】

    より求め、この基準レベル確率Do及びフルスイング確率Dfのそれぞれに、基準レベル確率最小値Domin及びフルスイング確率最大値Dfmaxをしきい値として設定しておき、調整条件として次式

    【数3】

    を満たす AD GAINのなかで、最大のものを最適 AD GAIN


    に決定する。

    【0060】実際上この処理は図10に示すような再生レベルの自動調整処理手順SP0によつて実行される。
    すなわちDET CPU2はステツプSP1で AD GAIN
    及びC1,C3 を設定し(AD GAIN =0〜7、C1=C3=
    0)、ステツプSP2〜ステツプSP5でデイジタル波形サンプラ16を起動し、再生波形を取り込む。 なおこの処理は精度を確保するためN回行う。

    【0061】続いてDET CPU2はステツプSP6
    で、サンプリングされたデイジタル再生波形をもとに基準レベル確率Do及びフルスイング確率Dfを求める。
    以上の処理をAD GAIN =0〜7の全てに対して行い、算出されたそれぞれのAD GAINに対する8組の基準レベル確率Do及びフルスイング確率Dfに基づいて、最適AD
    GAIN を選択し、次のステツプSP10でその自動調整処理手順SP0を終了する。

    【0062】 (3−2)波形等化用イコライザ係数の自動調整 デイジタル信号の記録再生を行つた場合、符号間干渉により再生信号のゼロクロスポイントがずれる。 このずれを補正し、記録時と同じゼロクロスポイントを再現する働きをするのが、波形等化用イコライザ(3タツプトランスバーサル型)である。 このイコライザ係数C1及びC3はアナログ信号の特性(再生ヘツドのF特、その他)にあわせて調整する必要がある。

    【0063】この調整を自動で行うのが、波形等化用イコライザ係数の自動調整である。 従来はアイパターンの観測によるイコライザ係数の調整を行つていたが、このデイジタル信号再生回路1では、再生系の最終的な評価対象であるエラーレイトの特性の自動測定が可能となつたため、このイコライザ係数の調整をエラーレイト特性が最適となるように調整する方法に変更した。

    【0064】DET LSI4のイコライザ係数C1及びC3は、5ビツトの係数である。 このため、全(C
    1、C3)の組合せは32×32=1024通りも存在する。 またエラーレイト特性を正確に求めようとすると、その測定時間は、1組の係数組合せに対して 1000000ブロツク( 250秒)もかかる。 これをまともに測定していくと 2
    50×1024=71時間もかかる。 これではいくら自動測定であつても、実用にはならない。

    【0065】しかし評価及び検討の結果、最適エラーレイト係数の存在範囲は、殆どばらつかないことがわかつた。 そこで調整を粗調整と本調整の2つのステツプに分け、エラーレイト測定範囲とエラーレイト測定時間の縮小を行つた。 すなわちまず祖調整としてエラーカウントブロツク数を1000ブロツク( 2.5秒)に設定し、次式

    【数4】

    で表される16×8通りの係数組合せに対して、エラーブロツクカウント数を測定する。 これにより、16×8= 1


    28通りのイコライザ係数組合せに対するエラーブロツクカウント数を求めることができる。

    【0066】次にエラーレート(ER)を次式

    【数5】

    に基づいて算出する。 続いてエラーレートの最適ポイントの見当をつけため、図37の表で表されるような3×


    3のエラーレートの格子を作る。 次に(3)式で表される16×8のエラーレートの格子のなかで、この3×3の格子内のエラーレートの合計が最小となる格子を、次式

    【数6】

    に基づいて探索する。

    【0067】次に本調整においては、エラーレートブロツク数を100000ブロツク( 250秒)に設定し、粗調整で求めた3×3通りの係数組合せに対して、図38の表のようにエラーブロツクカウント数を測定し、合計を次式

    【数7】

    によつて算出する。 この結果最小のTが得られる係数C


    1を最適イコライザ係数C1とし、最小のYが得られる係数C3を最適イコライザ係数C3と決定する。

    【0068】(3−3)エラーレート自動測定 これまでエラーレートの測定は、機械の外部に専用エラーレートチエツカを接続して行つていた。 この実施例のデイジタル信号再生回路では、エラーレート測定を自動で行うため、図7に示すような構成を用いて、エラーレートチエツカ機能を内蔵している。

    【0069】実際上DET CPU2はモニタするチヤンネルを選び、このモニタするチヤンネルのDET L
    SI4に係数を設定する。 次にDET CPU2はEX
    ーDET7をエラーレートカウントモードに制御し、測定をスタートする。 ブロツクカウンタ8Dからの割込み入力により、エラーレートカウンタ出力を取り込む。

    【0070】 (3−4)PWM記録/バイアス記録自動判定 DASHフオーマツトでは、通常のデイジタル記録を行うデイジタルトラツクとは別に、AUXトラツクの中にキユーイングのためのアナログ信号を記録するA1、A
    2トラツクがある。 このトラツクの記録方式として、純粋のアナログ記録であるバイアス記録とPWM記録の2
    つがある。

    【0071】この2つの記録を識別するコード等を、フオーマツト上どこにも定義していないため、PWM記録かバイアス記録かを自動判定させるためには、実際に再生信号を観測する必要がある。 このデイジタル信号再生回路1のデイジタルトラツクでは、再生信号をデイジタル化したあと、デイジタル波形サンプラ16により、再生波形をサンプリングしそれをマイコンで処理できる。

    【0072】この機能をアナログトラツクにも応用して、A1、A2トラツクがPWM記録かバイアス記録かを自動判定し得るようになされている。 これを実現するに当たつて、次のような問題があつた。 すなわちDET
    LSI4を1つ余分に追加することができるかという問題や、AUXトラツクの信号は波形等化を行わないので、DET LSI4が不要である。 単にPWM記録かバイアス記録かの自動判定のためだけにDET LSI
    4を余分に搭載することはコスト的に見て無駄が多いのではないかという問題である。

    【0073】しかしデイジタルトラツクの自動調整、A
    GC等に用いているEX−DET7は、もつぱらそのデイジタル入力を用いるのみでアナログ入力は未使用である。 またPWM記録かバイアス記録かの自動判定が必要とされる通常(ノーマルモード)の信号再生時、EX−
    DET7はAGCのためのレベル測定を間欠的に行うだけなので、PWM記録/バイアス記録判定処理をここに割り込ませることは比較的容易なことである。

    【0074】そこでこのEX−DET7のアナログ入力とAGC処理の隙間を利用してPWM記録/バイアス記録BIAS自動判定を実現した。 実際上図11及び図1
    2に示すようにバイアス記録の再生波形と、PWM記録の再生波形にはゼロクロス数に差異があり、図13に示すPWM記録/バイアス記録BIAS自動判定手順では、このゼロクロス数の差異を利用して、PWM記録かバイアス記録かを自動的に判定し得るようになされている。

    【0075】(3−5)記録電流自動調整 このデイジタル信号再生回路1に搭載されているDET
    CPU2は、再生系だけでなく記録電流値の設定も行つている。 これによつてDET CPU2は各記録電流値に対する再生レベルを自動的に測定できる。

    【0076】まず記録電流自動調整に関係する回路ブロツクを図14として示す。 この図に示されるように、D
    ET CPU2はシリアル通信バスのポート3を介して記録電流値を設定する。 次にここで設定された記録電流値で記録された区間を再生しながら、DET CPU2
    はDET LSI4に内蔵されたデイジタル波形サンプラ16によつて再生信号レベルを測定する。 以上の操作を次のような手順に従つて行うことにより、記録電流値の自動調整が可能となる。

    【0077】すなわちまずDET CPU2は、図15
    に示す記録電流自動調整処理手順(ゲインコントロール)SP20を実行し、数ポイントの記録電流に対する再生信号レベルを確認し、DET LSI4内の最適AD
    GAIN を設定する。 なおフローチヤートSP20中、I
    は記録電流デイジタルデータ、Istarta、Iendaはそれぞれ記録電流デイジタルデータの初期値及び終値、Ist
    epa は記録電流デイジタルデータの変化分を表す。 またNはデイジタル波形サンプラ16の起動回数を表し、N
    enda−1は記録電流データ1個当たりのデイジタル波形サンプラ16の起動回数を表す。

    【0078】次にDET CPU2は、上述の記録電流自動調整処理手順(ゲインコントロール)SP20で設定したAD GAIN を固定したまま、図16に示す記録電流自動調整処理手順(カーブトレース)SP40を実行し、記録電流Iを振つてそれに対する再生信号レベルを読み取る。 なおフローチヤートSP40中、Iは記録電流デイジタルデータ、Istartb、Iendbはそれぞれ記録電流デイジタルデータの初期値及び終値、Istepb は記録電流デイジタルデータの変化分を表す。

    【0079】またNはデイジタル波形サンプラ16の起動回数を表し、Nendb−1は記録電流データ1個当たりのデイジタル波形サンプラ16の起動回数を表す。 この記録電流自動調整処理手順(カーブトレース)SP40
    を実行することにより、図17に示すように、記録電流値Istartb、Istartb+Istepb ……Iendbを引き数として、M個の再生レベルで構成された再生信号レベルP
    B1、PB2、……PBMでなるカーブトレースデータを得る。

    【0080】続いてDET CPU2は上述の記録電流自動調整処理手順(カーブトレース)SP40で得られたカーブトレースデータについて、図18に示す記録電流自動調整処理手順(ピークサーチ)SP60を実行し、再生信号のレベルのピーク値を求める。 なおフローチヤート中、Mは記録電流値に対応した引き数を表し、
    Mend は再生レベルサンプル数を表し、PBmax は再生信号レベルの最大値を格納するためのバツフアを表す。
    この記録電流自動調整処理手順(ピークサーチ)SP6
    0を実行することにより、図19に示すように、記録電流を振つた時の、再生信号レベルの最大値PBmax を得る。

    【0081】続いてDET CPU2は、図20に示す記録電流自動調整処理手順( 0.5〔dB〕落ち検出)SP
    70を実行し、上述の記録電流自動調整処理手順(ピークサーチ)SP60で得られた再生信号レベルのピーク値PBmax から 0.5〔dB〕下がるポイントでの記録電流値Ia、Ibを求める。

    【0082】なおフローチヤート中、Mは記録電流デイジタルデータに対応する引き数を表し、PBmax は再生レベルピーク値を表し、PBは再生レベルピーク値から
    0.5〔dB〕下のレベルを表し、ΔPBはPBmax −PB
    -0.5を表す。

    【0083】またIaは 0.5〔dB〕落ちオーバー電流側を表し、Ibは 0.5〔dB〕落ちアンダー電流側を表し、
    さらにΔIは記録電流デイジタルデータの補正値を表す。 この記録電流自動調整処理手順( 0.5〔dB〕落ち検出)SP70を実行することにより、図23に示すように記録電流値Ia、Ibを求めることができる。

    【0084】続いてDET CPU2は、図21に示す記録電流自動調整処理手順(電流値算出)SP90を実行し、上述の記録電流自動調整処理手順( 0.5〔dB〕落ち検出)SP70から得られる記録電流値Ia、Ibから、電流値Inr、I'OP 、IOPを求める。

    【0085】実際上電流値Inrは、再生レベルのピークを得るために記録電流値Ia、Ibの差分に、実験的に得られる係数を乗算して算出されるもので、電流値I'O
    P 及び電流値IOPはそれぞれデイジタルトラツクかアナログトラツクかによつて、電流値Inrを補正して算出される値である。

    【0086】最後にDET CPU2は図22に示す記録電流自動調整処理手順(電流値設定)SP97を実行し、上述の記録電流自動調整処理手順(電流値算出)S
    P90で得られた電流値IOPを記録基板20(図14)
    上の記録電流制御デイジタルアナログ変換回路21に設定し、このようにして記録電流を自動調整し得るようになされている。

    【0087】なおここで調整されたデータはセツト本体内蔵の不揮発性メモリ(EEPROM)に記憶され、次回の電源投入時から各D/Aコンバータにロードされる。 なおこのデータは図24に示すように補正されて使用される。 図中CTDはカーブトレースデビエーシヨンを表し、RCDは記録側のデイジタルアナログ変換回路の記録側のデイジタルアナログ変換回路のデビエーシヨンを表し、さらにΔIは電流補正値であり、このように再生レベルを下げる方向に電流値が補正される。

    【0088】(3−6)ヘツドアジマス測定 DET LSI4内蔵のデイジタル波形サンプラ16を用いて、ヘツドアジマス度の調整が可能となる。 この調整を実現するにあたつて、デイジタル波形サンプラ1
    6の同時スタートと、記録信号及びサンプリング周波数の関係を解決する必要がある。

    【0089】このデイジタル信号再生回路1では、同時に2つのチヤンネルのデイジタル波形サンプラ16をスタートさせ、取り込まれた2つの波形の位相差を検出する。 ただし通常のDET LSI4の使用方法ではDE
    T CPU2は、同時に1つのDET LSI4としか通信ができない。 そこでDET LSI4を、図25に示すように、2つのグループに分割して通信バスを独立させることにより、2つのチヤンネルのデイジタル波形サンプラ16を同時にスタートさせ得るようにんされている。

    【0090】また位相差を検出する際、記録信号の繰返し周波数が不適切だと調整を正確に行うことができなくなる。 記録周波数を高くすると調整精度は上がるが、機構取付け精度がシビアになる。 また逆に低くするとメカ的な取付け精度は楽になるが調整精度が下がる。 そこで機構取付け精度から記録信号の繰返し周波数を決定し、
    さらに調整精度を確保するため、DET LSI4のサンプリング周波数を可変にした。

    【0091】デイジタル波形サンプラ16と、ヘツドアジマス調整の精度の比較を図26及び図27に示す。 図26ではサンプリング周波数が2.304 〔MHz〕で 0.5T
    毎に1サンプル得るようになされ、この場合32バイト分サンプリングすれば、15.5Tすなわち6.72〔μsec 〕、
    5.11〔μm〕長になる。 これに対し図27ではヘツドのアジマスずれが規格で5〔μsec 〕=5.76T以内に対し、実際の調整値は2〔μsec 〕=2.30T以内で調整し得る。

    【0092】ヘツドアジマスずれ図28のように存在する場合の調整方法について説明する。 まず1CHと24
    CHに繰り返し信号を記録したテープを準備し、テープを再生し1CHと24CHのデイジタル波形サンプラ1
    6を同時にスタートさせる。 サンプリングされた2つのチヤンネルのデイジタル再生波形図29(A)及び(B)、(C)及び(D)、(E)及び(F)から、ヘツドアジマスずれ量を検出する。 1〜3を繰り返しながら、ヘツドアジマスを調整する。

    【0093】(3−7)ヘツド間隔測定 このデイジタルオーデイオテープレコーダの場合、3つの磁気ヘツドを図30に示すように配置する必要があり、このヘツド間隔を測定するため、磁気テープを再生して得られる再生信号のあるエツジが、2つのヘツド間を移動するために要する時間を計測する。

    【0094】実際上図31に示すようにあるエツジは、
    まず先行ヘツドAを通過する。 このときの時間をtA とする。 やがてこのエツジはヘツド間をテープ速度vでなる一定速で移動して行き、後行ヘツドBに到達する。 そのときの時間をtB とする。 このときAヘツド及びBヘツドの間隔をDとすると、ヘツド間の間隔Dは次式

    【数8】

    によつて算出される。

    【0095】なおDET CPU2は図32に示すヘツド間隔測定処理手順SP100を実行することにより、
    上述した方法でヘツド間の間隔を測定する。 すなわちD
    ETCPU2はステツプSP101において先行ヘツドを指定し、次のステツプSP102で先行ヘツドでエツジを検出したか否かを判断する。

    【0096】この状態でやがて図33(A)及び(B)
    に示すように、エツジを検出すると、DET CPU2
    はステツプSP103においてフリーランカウンタの値を取り込みtA とする。 続いてDET CPU2は次のステツプSP104でエツジ数カウンタNを1に設定し、さらに次のステツプSP105で先行ヘツドでエツジを検出したか否かを検出する。

    【0097】やがてステツプSP105で先行ヘツドでエツジを検出すると、DET CPU2は次のステツプSP106でエツジ数カウンタNをインクリメントし、
    次のステツプSP107でエツジ数カウンタNが9(又は17)か否か判断し、否定結果を得るとステツプSP
    105に戻る。

    【0098】実際上磁気テープ上には、28ブロツクの繰り返しパターンが記録されており、このため28ブロツク毎にエツジが検出され、検出対象が図30について上述したようにRECヘツド及びMONヘツドの 280ブロツクのとき、エツジ数カウンタNが9か否か判断し、RE
    Cヘツド及びSYNC PBヘツドの 488ブロツクのとき、エツジ数カウンタNが17か否か判断する。

    【0099】やがてDET CPU2はステツプSP1
    07で肯定結果(図33(C))を得ると、次のステツプSP108に移りエツジ検出をマスクし(図33
    (D))後行ヘツドを指定する。 続いてDET CPU
    2は次のステツプSP109に移り、マスク期間MS
    (図33(E))か否か判断し、否定結果を得るとステツプSP110に移り、後行ヘツドでエツジを検出したか否か判断する。

    【0100】DET CPU2はステツプSP110で肯定結果を得ると、次のステツプSP111に移つてフリーランカウンタの値を取り込みtB とする。 続いてD
    ETCPU2は次のステツプSP112に移つて(8)
    式について上述した演算を実行してヘツド間隔Dを求めた後、次のステツプSP113に移つてそのヘツド間隔測定処理手順を終了し、このようにしてヘツド間隔Dを測定し得るようになされている。

    【0101】(4)実施例の効果 以上の構成によれば、デイジタル信号再生回路1としてデイジタル波形等化用LSIに、マルチFs対応サンプリングクロツク発生器やEX−DET、EX−SEP、
    エツジ検出回路及びDC追従回路を付加したことにより、再生レベルの自動調整、波形等化用イコライザ係数の自動調整、エラーレイト自動測定、PWM記録/バイアス記録自動判定、記録電流自動調整、ヘツド高さ測定、ヘツドアジマス測定及びヘツド間隔測定を容易に実行し得るデイジタル信号再生回路1を実現できる。

    【0102】

    【発明の効果】上述のように本発明によれば、再生アナログ信号について所定のアナログ信号処理を施した後、
    デイジタル変換してデイジタルフイルタで波形等化すると共に波形サンプリングし、デイジタル信号及び抜き取りクロツクを送出する波形等化手段に加えて、種々のサンプリング周波数のクロツク信号を発生するクロツク発生手段と、外部波形等化手段と、エラー検出手段と、エツジ検出手段と、DC追従手段を設けたことにより、再生レベルを自動調整、イコライザ係数を自動調整、エラーレートの自動測定、磁気テープ上の記録がパルス幅変調記録方式かバイアス記録方式かの自動判定、記録電流の電流値を自動調整、磁気ヘツドの傾きの自動測定及びヘツドの間隔の測定を実行し得るデイジタル信号再生回路を実現できる。

    【図面の簡単な説明】

    【図1】図1は本発明の一実施例によるデイジタル信号再生回路を示すブロツク図である。

    【図2】図2はデイテクタの構成を示すブロツク図である。

    【図3】図3はクロツク発生回路の構成を示すブロツク図である。

    【図4】図4は発生されるクロツク信号を示すタイミングチヤートである。

    【図5】図5はDC追従回路部の構成を示すブロツク図である。

    【図6】図6はEX−DET部の構成を示すブロツク図である。

    【図7】図7はCRCエラー検出部の構成を示すブロツク図である。

    【図8】図8はエツジ検出回路の構成を示すブロツク図である。

    【図9】図9は再生レベルが異常時の波形を示す信号波形図である。

    【図10】図10は再生レベルの自動調整処理手順を示すフローチヤートである。

    【図11】図11はバイアス記録の再生波形を示す信号波形図である。

    【図12】図12はPWM記録の再生波形を示す信号波形図である。

    【図13】図13はPWM記録/バイアス記録自動判定手順を示すフローチヤートである。

    【図14】図14は記録電流自動調整時の信号の流れを示すブロツク図である。

    【図15】図15は記録電流自動調整処理手順(ゲインコントロール)を示すフローチヤートである。

    【図16】図16は記録電流自動調整処理手順(カーブトレース)を示すフローチヤートである。

    【図17】図17はカーブトレース動作の説明に供する特性曲線図である。

    【図18】図18は記録電流自動調整処理手順(ピークサーチ)を示すフローチヤートである。

    【図19】図19はピークサーチ動作の説明に供する特性曲線図である。

    【図20】図20は記録電流自動調整処理手順(0.5dB
    落ち検出)を示すフローチヤートである。

    【図21】図21は記録電流自動調整処理手順(電流値算出)を示すフローチヤートである。

    【図22】図22は記録電流自動調整処理手順(電流値設定)を示すフローチヤートである。

    【図23】図23は記録電流値と再生信号レベルの関係の説明に供する特性曲線図である。

    【図24】図24はI step =4(LSB)のときの電流補正の説明に供する特性曲線図である。

    【図25】図25はデバイスコードと入力チヤネルの関係を示すブロツク図である。

    【図26】図26は波形サンプラのスペツクを示す特性曲線図である。

    【図27】図27はヘツドアジマ調整のスペツクを示すタイミングチヤートである。

    【図28】図28はヘツドアジマスずれを示す略線図である。

    【図29】図29はアジマスずれと再生信号の関係を示すタイミングチヤートである。

    【図30】図30は磁気ヘツドの配置を示す略線図である。

    【図31】図31はヘツド間隔測定方法の説明に供する略線図である。

    【図32】図32はヘツド間隔測定処理手順を示すフローチヤートである。

    【図33】図33はヘツド間隔測定動作の説明に供する略線図である。

    【図34】図34はアツテネータに設定可能なゲインを示す図表である。

    【図35】図35はフイルタ係数の設定(C1)を示す図表である。

    【図36】図36はフイルタ係数の設定(C3)を示す図表である。

    【図37】図37はエラーレートの格子を示す図表である。

    【図38】図38は係数の組合せを示す図表である。

    【符号の説明】

    1……デイジタル信号再生回路、2……DET CP
    U、3……DET LSI部、4……DET LSI、
    5……DC追従回路、6……クロツク発生回路、7……
    EX−DET、8……EX−SEP、9……エツジ検出回路。

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