專利名稱：磁記錄數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于使用磁阻頭再現(xiàn)磁記錄的數(shù)據(jù)的裝置及其方法。本發(fā)明尤其涉及用于再現(xiàn)磁記錄數(shù)據(jù)的裝置及其方法，其中，減少了對于磁阻頭所特有的熱不平度噪聲(thermal asperity noise)。
背景技術(shù)：
例如圖5所示的配置被用在使用磁阻頭再現(xiàn)磁記錄的數(shù)據(jù)的裝置中。
具體地，圖5中被記錄在，例如，磁帶51的數(shù)據(jù)被磁阻頭(下文被稱作MR頭)52再現(xiàn)。再現(xiàn)信號通過旋轉(zhuǎn)變壓器53被提取到例如旋轉(zhuǎn)鼓(圖中未示出)的外部，并接著提供給再現(xiàn)放大器54。
因此，提取信號的低頻分量通過旋轉(zhuǎn)變壓器53已被去除，在再現(xiàn)放大器54的輸出端提供低頻分量校正電路55，以校正去除的低頻分量。來自低頻分量校正電路55的信號被提供給具有與磁記錄和再現(xiàn)的特性接近相反的特性的積分均衡器56。另外，來自積分均衡器56的信號被提供給相位均衡器57，該相位均衡器57補償由于如磁帶的介質(zhì)的方向而引起的磁記錄中的相位旋轉(zhuǎn)。
然后，來自相位均衡器57的信號被提供給模擬余弦均衡器58，該余弦均衡器58基于磁記錄和再現(xiàn)系統(tǒng)的狀態(tài)，吸收頻率特性的改變。因此，通過這三個均衡器的操作，磁記錄和再現(xiàn)系統(tǒng)可以實現(xiàn)幾乎相反特性，從而產(chǎn)生等效于記錄階段的信號。然后該信號通過自動增益控制放大器(下文被稱作AGC放大器)59被提取，用于去除幅度偏差。
來自AGC放大器59的信號還被提供給A/D轉(zhuǎn)換器60。來自AGC放大器59的信號也被提供給數(shù)字PLL電路61，以提取包含在提供的信號中的時鐘信號。然后，該提取的時鐘信號被提供給A/D轉(zhuǎn)換器60，并且來自AGC放大器59的信號被數(shù)字化。該數(shù)字化信號然后被提供給使用例如維特比(Viterbi)算法的解碼器62(維特比解碼器)，并在輸出端63獲得解碼信號。
以這種方式，使用MR頭52執(zhí)行記錄在例如磁帶51上的數(shù)據(jù)的再現(xiàn)。然而，當這種類型的MR頭被用于再現(xiàn)記錄在例如磁帶上的數(shù)據(jù)時，會發(fā)生被稱作熱不平度噪聲(下文被稱作TA噪聲)的問題。即，TA噪聲是使用MR頭再現(xiàn)記錄數(shù)據(jù)時所特有的問題。
因此，MR頭是一種檢測由于外部磁場所引起的磁阻抗元件中磁化角的旋轉(zhuǎn)，而帶來的元件阻抗值的變化的設(shè)備。在這種情況下，外部磁場表示由記錄在磁帶或磁盤上的磁化分布模式所產(chǎn)生的磁場。同樣，MR頭中的這種阻抗的變化被以電壓的變化的形式獲得。因此，基于歐姆定律，來自MR頭的輸出信號的電壓等于測量的電流乘以阻抗的變化的值，如表達式[σV＝IσR]所示。
然而，當MR頭碰到如磁帶、磁盤等介質(zhì)表面上的如灰塵的突出物時，會發(fā)生阻抗值由于碰撞而產(chǎn)生的摩擦熱而突然變化，然后由于熱擴散而慢慢恢復(幾微秒之后)的現(xiàn)象。換言之，磁阻元件的阻抗值也被這樣的熱改變，由熱所引起的阻抗值的波動大于由于上述外部磁場而引起的變化。
當發(fā)生由于熱而引起阻抗值的波動時，來自MR頭的輸出信號的電壓也會發(fā)生變化，其中，上述阻抗的變化被以電壓變化的形式獲得。具體地，例如如圖6的左邊所示出的，被AGC放大器59保持在恒定幅度的再現(xiàn)信號，在碰撞之后立即變化，然后慢慢恢復。這個變化被稱作熱不平度(TA)，而由TA所引起的噪聲被稱作TA噪聲。
另外，實驗證明，上述引起的TA噪聲造成的結(jié)果如下。具體地，圖7示出了用于實驗的裝置的配置，其中，通過卷積獲得的信號，例如在圖的左下端示出的洛倫茲(Lorentz)7階M序列，和在圖的左上端示出的偽TA噪聲被用作輸入信號。這樣的輸入信號通過積分均衡器701、相位均衡器702和余弦均衡器703被提供給AGC放大器704。
在該實驗電路中，當圖8B、9B、和10B所示的輸入信號每個被提供給積分均衡器701時，在AGC放大器704分別獲得圖8A、9A和10A所示的輸出信號。圖8A和8B示出了其中輸入信號的低頻分量沒有被去除的舉例，因此在這種情況下，將近5微秒的TA噪聲具有持續(xù)大約70-80微秒的影響。
與之比較，當輸入信號的低頻分量在例如285kHz被去除時，如圖9所示，TA噪聲的影響持續(xù)30至40微秒。另外，當輸入信號的低頻分量在例如595kHz被去除時，如圖10所示，TA噪聲的影響持續(xù)10至20微秒。因此，從實驗結(jié)果驗證，通過去除輸入信號的低頻分量，TA噪聲影響的長度被縮短。
通過這些實驗，上述持續(xù)TA噪聲的原因被判斷為是由于具有如TA噪聲的大的DC分量的輸入信號使內(nèi)部電路的動態(tài)范圍飽和，從而在來自AGC放大器704的輸出信號中產(chǎn)生浪涌。結(jié)果，當發(fā)生這樣的浪涌時，再現(xiàn)信號的誤碼率將增加，因此將在如數(shù)字VTR的設(shè)備中發(fā)生如畫面凍結(jié)、音頻斷續(xù)或其它問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，消除由所謂的熱不平度所引起的可能的噪聲(TA噪聲)的影響，并防止由于該TA噪聲的影響而帶來的再現(xiàn)信號誤碼率的增加，從而防止設(shè)備發(fā)生問題。依據(jù)本發(fā)明，提供一種用于再現(xiàn)磁記錄數(shù)據(jù)的裝置及其方法，其中，來自磁阻頭的輸出信號通過預定的高通濾波器被提取，然后執(zhí)行關(guān)于提取的信號的低頻分量校正。


圖1示出了應用本發(fā)明的磁記錄數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置的實施例的配置的方框圖；圖2A和2B是描述磁記錄數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置操作的圖；圖3A和3B示出了實驗電路的配置的方框圖，以描述磁記錄數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置的操作；圖4是描述實驗結(jié)果的表；圖5示出了傳統(tǒng)的磁記錄數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置的配置的方框圖；圖6是描述由于熱不平度所導致的噪聲(TA噪聲)的圖；圖7示出了實驗電路的方框圖，以描述磁記錄數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置的操作；圖8A和8B是描述實驗結(jié)果的圖；圖9A和9B是描述實驗結(jié)果的圖；圖10A和10B是描述實驗結(jié)果的圖。
具體實施例方式
下面參考附圖描述本發(fā)明，圖1示出了應用本發(fā)明的磁記錄數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置的實施例的配置的方框圖。
在圖1中，例如記錄在磁帶1上的數(shù)據(jù)被磁阻頭2(下文被稱作MR頭)再現(xiàn)，以及所述再現(xiàn)信號通過旋轉(zhuǎn)變壓器3被提取至例如轉(zhuǎn)鼓(圖中未示出)的外邊，然后被提供給再現(xiàn)放大器4。另外，來自再現(xiàn)放大器4的信號被提供給高通濾波器5(下文被稱作HPF)并取除例如1MHz或更低頻率的分量。
因此，例如當發(fā)生由于熱不平度的噪聲(TA噪聲)時，如圖2A所示的帶有大的DC分量的信號被從再現(xiàn)放大器4提取。通過向上述HPF 5提供該信號，如圖2B所示DC分量被去除，并消除信號的過量波動。另外，來自HPF 5的信號被提供給具有與磁記錄和再現(xiàn)特性幾乎相反的特性的積分均衡器6。
另外，來自積分均衡器6的信號被提供給相位均衡器7，該相位均衡器7補償由于如磁帶的介質(zhì)的方向而引起的磁記錄相位旋轉(zhuǎn)。然后，來自相位均衡器7的信號被提供給模擬余弦均衡器8，該余弦均衡器8用于基于磁記錄和再現(xiàn)系統(tǒng)的狀態(tài)，吸收頻率特性的改變。因此，通過這三個均衡器的操作，磁記錄和再現(xiàn)系統(tǒng)可以實現(xiàn)幾乎相反的特性，從而能夠提取等效于記錄階段的信號。
在這種情況下，由于例如TA噪聲的大的DC分量已被從提取的信號中去除。因此，如果該信號被直接提供給自動增益控制放大器(下文被稱作AGC放大器)，低頻分量的過零點將由于低頻信號的去除而變化，從而可能發(fā)生后序PLL部件的誤動作。為避免該問題，在AGC放大器的前級提供一個低頻分量校正電路9。
換言之，來自模擬余弦均衡器8的信號被提供給低頻分量校正電路9，然后來自低頻分量校正電路9的信號被提供給AGC放大器10。然后，來自AGC放大器10的信號被提供給A/D轉(zhuǎn)換器11。來自AGC放大器10的信號也被提供給數(shù)字PLL電路12，提取包含在提供的信號中的時鐘信號。然后，該提取的時鐘信號被提供給A/D轉(zhuǎn)換器11以及來自AGC放大器10的信號被數(shù)字化。
另外，該數(shù)字化信號然后被提供給使用例如維特比算法的解碼器13，以在輸出端14提取解碼的信號。以這種方式，使用MR頭2執(zhí)行記錄在例如磁帶1上的數(shù)據(jù)的再現(xiàn)。在這種情況下，依據(jù)上述裝置，由于TA噪聲而引起的大的DC分量被HPF 5除去，并防止TA噪聲影響。
這樣，在這個實施例中，來自磁阻頭的輸出信號通過預定的高通濾波器被提取，然后執(zhí)行關(guān)于提取信號的低頻分量校正，從而，即使在發(fā)生由于所謂的熱不平度的噪聲(TA噪聲)的時候，它的影響仍可被消除。因此，在該實施例中，防止了由于TA噪聲的影響而帶來的再現(xiàn)信號誤碼率的增加，并防止了設(shè)備中問題的發(fā)生。
盡管在傳統(tǒng)的裝置中，當使用磁阻頭再現(xiàn)磁記錄數(shù)據(jù)時，會發(fā)生由于所謂的熱不平度而帶來的噪聲(TA噪聲)的問題，并因此會增加再現(xiàn)信號的誤碼率，并在如數(shù)字VTR等的設(shè)備中發(fā)生如畫面凍結(jié)和音頻斷續(xù)的問題，這些問題可被本發(fā)明毫無困難地解決。
另外，為了確認本發(fā)明的效果，在圖3A、圖3B和圖4中，示出了所進行的實驗的結(jié)果。首先，圖3A和圖3B示出了實驗中使用的裝置的配置，其中，圖的左下端示出的通過卷積獲得的信號，如洛倫茲(Lorentz)7階M序列和白噪聲被用作輸入信號。在圖3A的配置中，這樣的輸入信號通過HPF 301、低頻分量校正電路302、積分均衡器303、相位均衡器304和余弦均衡器305被提供給AGC放大器306。
相反，在圖3B的配置中，上述輸入信號通過按以下順序的每個電路HPF 301、積分均衡器303、相位均衡器304和余弦均衡器305和低頻分量校正電路302被提供給AGC放大器306。具體地，在圖3A的配置中，低頻分量校正電路302在積分均衡器303的前級提供，而在圖3B的配置中，低頻分量校正電路302在積分均衡器303的后級提供。
然后，測量使用維特比解碼器時、以及不使用維特比解碼器時，這些實驗電路中每個的誤碼率。如圖4的表中所示，當均不使用HPF和維特比解碼器時，誤碼率為1.0×10-3，以及當HPF被關(guān)斷而維特比解碼器接通時，誤碼率為2.0×10-5。然而，當僅接通HPF時，維特比解碼器被關(guān)斷誤碼率變?yōu)?.0×10-3，而維特比解碼器被接通誤碼率變?yōu)?.0×10-4，誤碼率惡化。
然而，在低頻分量校正電路302被提供在積分均衡器303的前級的配置中，當維特比解碼器被關(guān)斷時，誤碼率為1.0×10-3，而當維特比解碼器被接通時，誤碼率為3.0×10-6，另外，在低頻分量校正電路302被提供在積分均衡器303的后級的配置中，當維特比解碼器被關(guān)斷時，誤碼率為6.0×10-4，而當維特比解碼器被接通時，誤碼率為1～5.0×10-6。上述每個誤碼率變得比沒用HPF相等或有所改進。
依據(jù)上述磁記錄數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置，該磁記錄數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置是一種用于使用磁阻頭再現(xiàn)磁記錄數(shù)據(jù)的裝置，其中，來自磁阻頭的輸出信號通過預定的高通濾波器被提取，然后對提取的信號執(zhí)行低頻分量校正，為提取磁記錄數(shù)據(jù)，然后該信號被提供給A/D轉(zhuǎn)換器和用于A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)字PLL部件，從而去除由TA噪聲的發(fā)生而引起的影響。
因此，可以消除在如數(shù)字VTR等設(shè)備中由于再現(xiàn)信號誤碼率的增加而引起的如畫面凍結(jié)和音頻斷續(xù)的問題的可能性。另外，為了避免TA噪聲的發(fā)生，由于對于磁頭和磁帶的嚴格規(guī)格，一般不可避免會帶來費用的增加。然而，依據(jù)本發(fā)明，可以減輕這些嚴格的規(guī)格并減少費用。
另外，本發(fā)明不限于上述實施例，在不脫離其范圍的條件下，可作各種修改。
換言之，依據(jù)本發(fā)明，可以通過預定的高通濾波器提取來自磁阻頭的輸出信號并對提取信號執(zhí)行低頻分量校正，而消除所謂的熱不平度噪聲的影響。結(jié)果，防止了由TA噪聲所引起的再現(xiàn)信號的誤碼率的增加，并避免了設(shè)備中發(fā)生的問題。
另外，依據(jù)本發(fā)明，因為所述高通濾波器具有將近1MHz的截止頻率，所以盡管由于發(fā)生熱不平度噪聲(TA噪聲)，噪聲的影響可被有效去除。
另外，依據(jù)本發(fā)明，因為低頻分量校正部件被提供在積分均衡器的后級，而將通過上述高通濾波器提取的信號提供給積分均衡器，可以有效去除由于熱不平度而引起的噪聲(TA噪聲)并改進誤碼率。
更進一步，因為磁阻頭被安裝在轉(zhuǎn)鼓上，本發(fā)明也可被應用于旋轉(zhuǎn)磁頭類型的記錄和再現(xiàn)裝置。
更進一步，因為磁阻頭再現(xiàn)記錄在磁帶上的信號，本發(fā)明也可被應用于旋轉(zhuǎn)磁頭類型的記錄和再現(xiàn)裝置。
這樣，在傳統(tǒng)的裝置中，當使用磁阻頭再現(xiàn)磁記錄數(shù)據(jù)時，可能發(fā)生由于所謂是熱不平度的噪聲(TA噪聲)。并因此會增加再現(xiàn)信號的誤碼率，并在如數(shù)字VTR等的設(shè)備中發(fā)生如畫面凍結(jié)和音頻斷續(xù)的問題，這些問題可被本發(fā)明容易地解決。
另外，為了避免TA噪聲的發(fā)生，由于磁頭和磁帶的嚴格規(guī)格，不可避免會帶來費用的增加。然而，依據(jù)本發(fā)明，可以減輕這些嚴格的規(guī)格要求并減少費用。
權(quán)利要求
1.一種磁記錄數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置，使用磁阻頭再現(xiàn)磁記錄數(shù)據(jù)，其特征在于來自所述磁阻頭的輸出信號通過預定的高通濾波器被提??；以及通過所述高通濾波器提取的信號，在對提取的信號執(zhí)行低頻分量校正之后，被提供給用于提取所述磁記錄數(shù)據(jù)的A/D轉(zhuǎn)換器和用于所述A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)字PLL部件。
2.如權(quán)利要求1所述的磁記錄數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置，其中，所述高通濾波器具有將近1MHz的截止頻率。
3.如權(quán)利要求1所述的磁記錄數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置，其中，用于執(zhí)行低頻分量校正的部件在積分均衡器的后級提供，通過所述高通濾波器提取的信號被提供給積分均衡器。
4.如權(quán)利要求1所述的磁記錄數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置，其中，所述磁阻頭被安裝在旋轉(zhuǎn)鼓上。
5.如權(quán)利要求1所述的磁記錄數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置，其中，所述磁阻頭再現(xiàn)記錄在磁帶上的信號。
6.一種磁記錄數(shù)據(jù)再現(xiàn)方法，使用磁阻頭再現(xiàn)磁記錄數(shù)據(jù)，其特征在于來自所述磁阻頭的輸出信號通過預定的高通濾波器被提??；以及通過所述高通濾波器提取的信號，在對提取的信號執(zhí)行低頻分量校正之后，被提供給用于提取所述磁記錄數(shù)據(jù)的A/D轉(zhuǎn)換器和用于所述A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)字PLL部件。
7.如權(quán)利要求6所述的磁記錄數(shù)據(jù)再現(xiàn)方法，其中，所述高通濾波器具有將近1MHz的截止頻率。
8.如權(quán)利要求6所述的磁記錄數(shù)據(jù)再現(xiàn)方法，其中，用于執(zhí)行低頻分量校正的部件在積分均衡器的后級提供，通過所述高通濾波器提取的信號被提供給積分均衡器。
9.如權(quán)利要求6所述的磁記錄數(shù)據(jù)再現(xiàn)方法，其中，所述磁阻頭被安裝在旋轉(zhuǎn)鼓上。
10.如權(quán)利要求6所述的磁記錄數(shù)據(jù)再現(xiàn)方法，其中，所述磁阻頭再現(xiàn)記錄在磁帶上的信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用磁阻頭再現(xiàn)磁記錄的數(shù)據(jù)的磁記錄數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置及方法。其中，記錄數(shù)據(jù)被磁阻頭2再現(xiàn)并提供給再現(xiàn)放大器4。來自再現(xiàn)放大器4的信號被提供給高通濾波器5，去除如1MHz或更低的低頻分量。來自HPF 5的信號提供給積分均衡器6、相位均衡器7和模擬余弦均衡器8。來自均衡器8的信號通過低頻分量校正電路9提供給AGC放大器10。來自AGC放大器10的信號提供給A/D轉(zhuǎn)換器11。另外，來自AGC放大器10的信號提供給數(shù)字PLL電路12，提取的時鐘信號提供給A/D轉(zhuǎn)換器11。數(shù)字化的信號然后提供給如維特比解碼器13，并在輸出端14獲得解碼后的信號。由于熱不平度(TA噪聲)的影響被去除，從而防止了所述TA噪聲的影響帶來再現(xiàn)信號誤碼率的增加及防止設(shè)備發(fā)生問題。
文檔編號G11B20/24GK1461470SQ02801226
公開日2003年12月10日 申請日期2002年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月13日
發(fā)明者近藤庸弘, 柳裕二 申請人:索尼公司