KR0165241B1

KR0165241B1 - Qam변조방식을 사용한 디지탈 자기기록재생장치

Info

Publication number: KR0165241B1
Application number: KR1019920012467A
Authority: KR
Inventors: 박삼용
Original assignee: 강진구; 삼성전자주식회사
Priority date: 1992-07-13
Filing date: 1992-07-13
Publication date: 1999-03-20
Also published as: KR940002837A

Abstract

디지탈 자기기록재생장치에 있어서 고밀도기록을 위한 QAM변조방식의 기록재생장치가 개시된다. 2원 부호의 디지탈 데이타를 다치 디지탈 신호로 변환하여 QAM변조시킴으로서 기록밀도를 증대시킬 수 있으며 또한, 변조 신호의 신호점 배치를 변환시켜 복조가 쉽게하거나 에러에 강한 내성을 갖게 할 수 있다.

Description

QAM변조방식을 사용한 디지탈 자기기록재생장치

제1도는 본 발명의 디지탈 자기기록재생장치의 구성도를 보이는 도면이다.

제2a-2b도는 16-QAM방식과 32-QAM방식의 신호점을 보이는 도면이다.

제3도는 제1도의 L레벨변환기에서의 출력을 보이는 도면이다.

제4도는 제1도의 레벨판장기에서의 출력을 보이는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 룩업테이블 12 : 직렬/병렬변환기

14, 16 : 2-to-L레벨변환기 18 : 클럭발생기

20, 22 : 저역여파기 24 : 반송파발생기

26 : 90°위상천이기 28, 30 : 변조기

32 : 혼합기 34 : Bias신호발생기

36 : 가산기 38 : 기록증폭기

40 : 기록헤드 42 : 테이프

50 : 룩업테이블 52 : 병직렬변환기

54, 56 : 레벨판정기 58 : 클럭재생기

60, 62 : 저역여파기 64 : 반송파재생기

66 : 90°위상천이기 68, 70 : 복조기

72 : 등화기 74 : 재생증폭기

76 : 재생헤드

본 발명은 디지탈 자기기록재생장치에 관한 것으로서 특히 QAM변조방식을 사용한 고밀도 기록 및 재생장치에 관한 것이다.

디지탈 영상신호를 기록하거나 재생하는 디지탈 자기기록재생장치는 아날로그 영상신호를 기록하거나 재생하는 아날로그 자기기록재생장치에 비하여 화질이나 더빙(Dubbing) 성능이 우수하지만 동일한 영상신호를 테이프에 기록되는 데이타의 양이 아날로그 자기기록재생장치에 비하여 10배이상으로 방대해지는 문제점이 있어서 이를 해결하기 위한 방편의 일환으로서 INRZI, PR변조, 8-14(Eight to Forten Modulation : EFM)변조 기록방식들이 제안되어져 있다. INRZI, PR변조, 8-14변조 기록방식들은 2진부호로 표현되는 데이타열의 밀도를 줄이기 위하여 중복되는 데이타들을 배제하는 방식으로서 데이타를 압축하여 기록함으로써 결과적으로 고밀도기록을 얻게한다. 그러나 기록되는 신호의 레벨이 2가지의 전위만을 갖으므로 기록밀도가 높아질 수록 직류분이 증가하여 재생하기 어려워지는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 기록되는 데이타의 레벨이 다치정위를 갖게 함으로서 기록밀도를 향상시킬 수 있는 QAM변조방식을 채용한 디지탈 자기기록 재생장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 디지탈 자기기록 재생장치는 상기 2원 부호의 데이타를 N비트씩 묶어서 M비트의 비트열로 변환하는 제1룩업 테이블; 상기 제1룩업 테이블에서 출력되는 M비트의 데이타를 변조하는 QAM변조기; 상기 QAM변조기로부터의 출력을 상기 자기테이프에 기록하는 신호기록부; 상기 자기테이프에 기록된 신호를 재생하는 신호재생부; 상기 신호재생부로부터의 출력을 복조하는 QAM복조기; 및 상기 QAM복조기에서 출력되는 이진 비트열을 M비트씩 묶어서 상기 제1룩업 테이블과는 반대의 동작에 의해 N비트의 데이타열로 변환하여 출력하는 제2룩업 테이블을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 변조방식은 기록된 데이타의 직류성분이 적어지므로 재생효율이 증대된다. 본 발명의 다른 목적 및 효과는 첨부된 도면과 상세한 설명을 통하여 명백해 질 것이다.

제1도는 본 발명에 따른 디지탈 자기기록재생장치의 일실시예를 보이는 도면이다. 제1도에 보여지는 디지탈 자기기록 재생장치는 QAM변조부(100)와 신호기록부(200), QAM복조부(300), 신호재생부(400)을 구비한다. QAM변조부(100)는 룩업테이블(10), 직병렬변환기(12), 로직레벨변환기(14, 16), 클럭발생기(18), 저역여파기(20, 22), 반송파발생기(24), 90°위상천이기(26), 변조기(28, 30), 합성기(32)를 구비한다. 신호기록부(200)는 Bias신호발생기(34), 가산기(36), 기록증폭기(38), 그리고 기록헤드(40)를 구비한다. QAM복조부(300)는 룩업테이블(50), 병직렬변환기(52), 레벨판정기(54, 56), 클럭재생기(58), 저역여파기(60, 62), 반송파재생기(64), 90°위상천이기(66), 복조기(68, 70)를 구비한다. 신호재생부(400)는 등화기(72), 재생증폭기(74) 그리고 재생헤드(76)를 구비한다. 미설명부호 42는 자기테이프이다.

제1도의 구성에 의한 동작을 제2a-2c도, 제3a-3b도를 참조하여 설명한다. 디지탈 신호처리 분야에 익숙한 자는 디지탈 신호처리의 각 단계에 있어서 클럭신호를 사용하는 방법에 있어서 잘 알고 있을 것이므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. 먼저, 에러정정엔코더를 포함하는 기록처리계(도시되지 않음)로부터의 데이타열이 룩업테이블(10)에 입력된다. 룩업테이블(10)은 입력되는 데이타열을 N비트의 코드로 절단하고 이에 대응하는 M비트의 코드로 변환하여 출력한다. 즉, 비트량을 증감하거나 코드값을 변환하므로서 변조출력의 신호점 배치를 조정하여 이상적인 형태로 형성할 수 있도록 한다. 변환된 M비트의 코드는 직병렬변환기(12)에 입력된다. 직병렬변환기(12)는 입력되는 이진부호의 데이타열을 분리하여 2개의 데이타열(I신호와 Q신호)을 형성하여 L레벨변환기(12, 14)에 공급한다. L레벨변환기(12, 14)는 입력되는 M비트의 코드를 L개의 전압레벨을 갖는 구형파신호로 형성하여 저역여파기(18, 20)에 공급한다. L레벨변환기(12, 14)의 동작에 소요되는 클럭은 클럭방생기(18)로부터 공급된다. 저역여파기(18, 20)는 L레벨변환기(12, 14)에서의 구형파에 포함되는 고주파성분을 감쇠시켜 여현파형태로 형성하여 평형변조기(20, 22)에 공급한다.

변조기(28, 30), 반송파발생기(24), 90°위상천이기(26), 합성기(32)는 QAM변조된 신호를 발생한다. 가산기(36)는 QAM변조된 신호를 바이어스 신호발생기(34)와 가산하여 기록증폭기(38)에 공급한다. 바이어스 신호발생기(34)는 QAM변조된 신호가 히스테리시스 곡선의 선형부분을 이용하여 기록될 수 있도록 하는 바이어스 전압을 발생한다. 기록증폭기(38)에서의 QAM변조된 신호는 기록헤드(40)를 통하여 테이프(42)에 기록된다.

제2a도와 제2b도는 16-QAM방식과 32-QAM방식에서의 신호점을 보이는 도면이다. 제2a도와 제2b도에 보여지는 바와 같이 QAM변조된 신호는 위상뿐만 아니라 진폭방향으로도 변조되는 것을 알 수 있다. 또한, 제2b도의 32-QAM방식에서의 신호점의 배치가 제2a도의 16-QAM방식에서의 신호점의 배치와는 달리 대칭적이 되지 않는 것을 룩업테이블(10)에서의 코드변환에 의해 달성된다.

표1은 룩업테이블(10)에서의 코드변환의 일례를 보이는 것이다. 제시된 예에서는 입력되는 데이타열을 5비트의 코드로 절단하고 이를 6비트의 코드로 변환하는 것을 보이고 있다.

표2는 직병렬변환기(12)에서의 코드분리동작을 보이는 것이다. 본 발명에 있어서 직병렬변환기(12)는 입력되는 M비트의 코드를 전반부와 후반부의 코드로 절단하여 각각 I신호 및 Q신호로서 분배한다. 제시되는 예에서는 6비트의 입력코드를 분리하여 3비트의 I신호 및 Q신호를 형성하는 것을 보인다.

표3은 L레벨변환기(14, 16)에서의 레벨변환동작을 보이는 것이다. L레벨변환기(14, 16)는 입력되는 I신호, Q신호의 코드값을 연산하여 대응되는 직류전위값으로 변환하여 출력한다. 예를 들면 L레벨변환기(14, 16)에 입력되는 I신호의 코드가 0일 경우에는 -7V를 출력하고 111일 경우에는 +7V를 출력한다.

제3도는 L레벨변환기(14, 16)에서의 출력파형을 보이는 도면이다. 제3도에 보여지는 바와 같이 L레벨변환기(14, 16)에서의 출력은 단속적인 변화값을 갖는 구형파로서 각 레벨값의 경계부분에서 급격한 변동이 있게 됨을 알 수 있다. 즉, L레벨변환기(14, 16)에서의 출력신호에는 고주파성분이 포함된다. 이 고주파 성분에 의해 변조파형의 점유대역이 커지게 되므로 저역여파기(20, 22)에 의해 고주파 성분을 제한하게 된다.

한편, 재생헤드(76), 재생증폭기(74), 등화기(72)를 통하여 제1도의 합성기(32)에 출력되는 형태의 QAM변조된 신호가 재생되어져 복조기(68, 70)에 공급된다. 복조기(68, 70), 반송파재생기(64), 90°위상천이기(66)는 QAM변조된 신호로부터 제1도의 L레벨변환기(14, 16)에서 출력되는 형태의 신호를 복조하여 저역변환기(60, 62)를 통하여 레벨판정기(54, 56)에 공급한다. 레벨판정기(54, 56)는 입력되는 신호를 클럭재생기(58)에서의 클럭신호로서 샘플링하고 이 값을 대응되는 코드값으로서 출력한다. 레벨판별기(54, 56)에서의 출력되는 코드값은 I신호 및 Q신호로서 병직렬변환기(52)에 공급된다. 병직렬변환기(52)는 I신호 및 Q신호를 합성하여 M비트의 코드를 형성하고 이를 룩업테이블(50)에 공급한다. 룩업테이블은 입력되는 M비트의 코드를 대응되는 N비트의 데이타열로 변환하여 에러정정디코더를 포함하는 재생신호계(도시되지 않음)에 공급한다.

제4도는 레벨판정기(48, 50)의 동작을 보이는 도면이다.

디지탈 신호의 변복조분야에 익숙한 자는 제1도의 직병렬변환기(12)에서의 I신호 및 Q신호를 형성함에 있어서 입력되는 코드를 기수부분과 우수부분으로 분리하여 각각 I신호 및 Q신호로서 할당하는 것과 이것을 본 발명에 적용하는 방법을 잘 알고 있을 것이다.

따라서 본 발명의 목적 및 그에 수반하는 효과들은 제시된 실시예에 국한되는 것이 아니라 첨부되는 청구범위의 정신에 의해 판단되어야 할 것임을 주지하여야 한다.

Claims

2원 부호의 데이타를 변조하여 자기테이프에 기록 및 재생하는 디지탈 자기기록재생장치에 있어서, 상기 2원 부호의 데이타를 N비트씩 묶어서 M비트의 비트열로 변환하는 제1룩업테이블; 상기 제1룩업 테이블에서 출력되는 M비트의 데이타를 변조하는 QAM변조기; 상기 QAM변조기로부터의 출력을 상기 자기테이프에 기록하는 신호기록부; 상기 자기테이프에 기록된 신호를 재생하는 신호재생부; 상기 신호재생부로부터의 출력을 복조하는 QAM복조기; 및 상기 QAM복조기에서 출력되는 이진 비트열을 M비트씩 묶어서 상기 제1룩업 테이블과는 반대의 동작에 의해 N비트의 데이타열로 변환하여 출력하는 제2룩업 테이블을 포함하는 QAM변조방식의 디지탈 자기기록재생장치.