JP3869186B2 - Data demodulation method for magnetic recording data - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気カード等の各種磁気記録媒体に書き込まれた磁気記録データの復調を行う磁気記録データのデータ復調方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、磁気カード等の磁気記録媒体を取り扱う各種記録再生装置では、例えば図13に示されているように、磁気記録媒体1に書き込まれた磁気記録データ情報(図14(a)参照)を、磁気ヘッド2によりアナログ信号として再生し、そのアナログ再生信号を増幅器3に通した後の信号(図14(b)参照)を、コンパレータ4で波形成形して2値化データ(図14(e)参照)を得るとともに、上述したアナログ再生信号のピーク位置を、ピーク検出回路5により検出しておき(図14(c)参照)、それをコンパレータ6で波形成形して2値化した信号(図14(d)参照)に従って、タイミング発生回路7からタイミング信号(図14(f)参照)を発生させ、それをデータ弁別回路又はCPU8に用いて、隣接するピーク位置どうしの間の時間間隔を計時し、それにより得た間隔データに基づいて前記磁気記録データの復調を行っている。
【0003】
上記データ弁別回路又はCPU8では、間隔データTに関して基準時間αTを設定しておき、その基準時間αT内における信号極性の反転の有無を検出することにより2値判定を行い、復調データを得るようにしている。このような復調を行うにあたっては、特にマニュアル方式の記録再生装置において、磁気カード等の磁気記録媒体を手動で搬送させるようにした場合の搬送速度の変動に対応し得るように、例えば図15のようなビット追従方式が従来から提案されている。このものでは、現在復調の対象となっているビットの間隔データTk(k=1,2,・・・)に対して、その直前の間隔データTk-1 を用いて基準時間αTk-1(1/2<α<1)を設定し、それらの値の大小比較を行っている。このビット追従方式によれば、搬送速度の変動が生じて上記再生信号のビット時間間隔に多少の変動を生じても、直前のビットから基準信号を算出することによって、誤読の発生が防止されるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような直前データを基準としたビット追従方式においても、磁気カード等の記録媒体の搬送速度が急激に変動した場合には、その速度変動に追従することができなくなって、誤読を招来するおそれがある。例えば、図15中の間隔データT4 は、正しくは「1」信号であり、本来は、その直前の間隔データT3 により設定した基準時間αT3 の時間範囲内で信号極性が反転すべきものである。しかしながら、実際には、上述したマニュアル方式等を採用したために時間間隔が大きく延長されてしまうことがあり、その結果、基準時間αT3 の時間範囲内で信号極性の反転が起きなくなって、本来の正しい「1」信号を「0」信号と誤読してしまっている。なお、モータ駆動を用いたオート方式の場合であっても、同様な誤読が生じる可能性がある。
【0005】
そこで本発明は、簡易な構成で、磁気記録媒体の搬送速度の変動があっても安定的に復調を行うことができるようにした磁気記録データのデータ復調方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1記載の磁気記録データのデータ復調方法では、磁気記録媒体に書き込まれた磁気記録データの再生信号におけるピーク位置を検出し、隣接するピーク位置どうしの間の時間間隔を計時して得た間隔データに基づいて「0」信号又は「1」信号からなる磁気データ情報を復調する磁気記録データのデータ復調方法において、上記再生信号のピーク位置に関する全間隔データのそれぞれを、「0」データ、「1」データ、及びいずれであるかが不明な「グレーゾーン」データの3つのカテゴリーに分類し、上記「0」データ及び「1」データのカテゴリーについてそれぞれ平滑化処理を行うことにより2つの平滑化曲線を求め、これら2つの平滑化曲線を平均化することにより、「0」データと「1」データとを区分けする閾値曲線を求めて設定し、その設定した閾値曲線を用いて、前記全間隔データの2値化判定を行うようにしている。
【0007】
また、請求項2記載の磁気記録データのデータ復調方法では、前記請求項1記載の3つのカテゴリーの分類を行うにあたって、前記再生信号のピーク位置に関する間隔データとして、一連の磁区毎の磁束反転時間Tkを採用し、隣接する磁区における磁束反転時間Tk-1,Tkどうしの間の変化率Tk/Tk-1を求めておき、その変化率Tk/Tk-1 を基準値と比較することによって、上記3つのカテゴリーの分類を行うようにしている。
【0008】
さらに、請求項3記載の磁気記録データのデータ復調方法では、前記請求項2記載の磁束反転時間Tk-1,Tk どうしの間の変化率Tk/Tk-1 を求めるにあたって、それらの各磁束反転時間Tk-1,Tk の逆数1/Tk-1,1/Tk である周波数Vk-1,Vk の変化率Vk-1/Vk を求め、その周波数Vk-1,Vk の変化率Vk-1/Vk を基準値と比較することによって、前記3つのカテゴリーの分類を行うようにしている。
【0009】
さらにまた、請求項4記載の磁気記録データのデータ復調方法では、前記請求項3記載の3つのカテゴリーの分類を行うことにより「0」データ及び「1」データに対応する2つの周波数曲線を求め、それら2つの周波数曲線のそれぞれを平滑化処理することによって、2つの平滑化曲線を求めるようにしている。
【0010】
一方、請求項5記載の磁気記録データのデータ復調方法では、前記請求項4記載の3つのカテゴリーの分類を行うことにより「0」データ及び「1」データに対応する2つの周波数曲線を求め、それら2つの周波数曲線のそれぞれにおけるデータ数がほぼ同じになるように補充処理を行い、その補充処理を行った2つの周波数曲線に対して、移動平均による平滑化処理を行って、2つの平滑化曲線を求めるようにしている。
【0011】
このような構成を有する請求項1又は2記載の磁気記録データのデータ復調方法においては、磁気記録媒体に書き込まれた磁気記録データ全体の間隔データに基づいて、「0」データ又は「1」データのいずれかであるかを判定する閾値曲線を求めていることから、部分的に発生した急激な速度変動により生じた異常データも、磁気間隔データの全体から求めた閾値曲線によって、精度良く判定されるようになっている。
【0012】
このとき、請求項3又は4記載の磁気記録データのデータ復調方法では、間隔データとして磁束反転時間の逆数である周波数を採用していることから、磁気記録媒体が停止する直前のデータが0方向に収束され、データの発散が防止されるようになっている。
【0013】
また、請求項5記載の磁気記録データのデータ復調方法では、カテゴリー分類して得た周波数曲線にデータの補充を行っていることから、閾値曲線が精度良く得られる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
まず、本発明にかかる方法を、磁気カードの読取りに用いた場合に採用される記録再生装置では、例えば図4に示されているように、磁気記録媒体11に書き込まれた磁気記録データ(図14(a)参照)が、磁気ヘッド12によりアナログ信号として再生され、それを増幅器13に通した後のアナログ再生信号(図14(b)参照)が、A/D変換器14によって計数化され、その計数化データが、メモリ15内に一時的に格納(ストア)される。そのメモリ15内のデータは、CPU16によって適宜に引き出され、以下に説明するような本発明の一実施形態にかかる処理が行われる。
【0015】
上記CPU16では、まず、前記メモリ15内に格納された磁気再生信号の全データを参照し、それらからピーク間毎の間隔データTを計測することによって全ての間隔データTの検出を行う。そして、図1中のステップ1に示すように、上述のようにして得た全ての間隔データT毎に、その逆数Vを演算することによって、図5のような周波数データ(時間の逆数であるから周波数データ)を得、その周波数データを、図1のステップ2においてメモリ15内に格納(ストア)する。
【0016】
このとき、「0」信号部分(1F)に関する磁束反転時間(間隔データT)は、「1」信号部分(2F)に関する磁束反転時間(間隔データT)の約2倍となっているはずであるから、周波数にしたときには、その逆となって、「1」信号部分(2F)に対応する周波数データは、「0」信号部分(1F)に対応する周波数データの約2倍となっている。従って、上述した図5に示されているように、周波数データの全体は、上下2つの曲線に分離して現れる。つまり、それら2つの周波数曲線のうちの、上側の曲線は「1」信号部分(2F)に対応したものであるとともに、下側の曲線は「0」信号部分(1F)に対応したものとなっている。
【0017】
次に、上述した「0」信号部分(1F)と、「1」信号部分(2F)との間での周波数の変化率を考えてみると、
▲1▼「0」信号部分(1F)に対する「1」信号部分(2F)の周波数は約2倍である。
▲2▼「1」信号部分(2F)に対する「0」信号部分(1F)の周波数は約0.5倍である。
▲3▼「0」信号部分(1F)に対する「0」信号部分(1F)の周波数、及び「1」信号部分(2F)に対する「1」信号部分(2F)の周波数は、それぞれ約1倍である。
このようなことから、周波数の変化率は三点に収束することとなり、これを活用して図1のステップ3において、上述した周波数データのそれぞれを、「0」データ、「1」データ、及びそれらのうちのいずれとなるかが不明な「グレーゾーン」データの3つのカテゴリーに分類することとする。
【0018】
本実施形態におけるカテゴリー分けの手順では、図2に示されているように、まず、カウンターiを「1」、後述するフラグは、”−”に設定する(ステップ1)。これは、フラグの初期設定を”−”にしておくことで、最初のデータであるSTX検出の時点でバッファ上のデータをプリアンブルであるとみなし、そのデータを「0」データと判定することができるようにするためである。
【0019】
次に、隣接する磁束反転間の周波数Vi-1,Vi の変化率G(=Vi-1/Vi)を逐次算出し(ステップ2)、その変化率Gと、次に説明するフラグの値を調べることによって、バッファのデータを適宜にカテゴリー分けする。このときの周波数の変化率Gとしては、隣接する2つの周波数データVi-1,Vi のうちの前方側の周波数データVi-1 を後方側の周波数データVi で割った値(Vi-1/Vi)を採用している。
【0020】
そして、その時点でのフラグを、一旦前回の値"tmp"に設定しておいた後(ステップ3)、そのフラグの値を、次のようにして設定する。
a)周波数Viが急激に増加して、変化率Gが0.7を下回った場合(G≦0.7)におけるフラグは”+”。
b)周波数Viが急激に減少して、変化率Gが1.4を上回った場合(G≧1.4)におけるフラグは”−”。
c)周波数Viの急変がなく、変化率Gが0.7から1.4の範囲内に納まっている場合(0.7<G<1.4)には、フラグはそのままとし、周波数データをバッファ内に一時的に格納(ストア)する。
d)同じく周波数Viの急変はないが、変化率Gが0.7及び1.4の近傍にある場合(G≒0.7,G≒1.4)のフラグは”0”とする。
【0021】
そして、前述した3つのカテゴリー分けは、上記c)以外の場合に行うこととし、まず、上記d)の場合には(ステップ4のYes)、フラグを”0”に設定しておいた上で(ステップ5)、変更される前のフラグtmpをチェックして(ステップ6)、そのフラグtmpが”+”であればバッファ上のデータを「1」データ(2F)と判定し(ステップ7)、変更される前のフラグtmpが”−”であればバッファ上のデータを「0」データ(1F)と判定する(ステップ8)。一方、変更される前のフラグtmpが”0”であれば、バッファ上のデータを「グレーゾーン」データと判定する(ステップ9)。
【0022】
次に、上記c)の場合には(ステップ10のYes)、上述したようにカテゴリー分けを行うことなく、図3中のステップ18に移行していく。このステップ18以降の手順については後述する。
【0023】
一方、上記b)の場合(図2ステップ11のNo)には、フラグを”−”に設定しておいた上で(ステップ12)、変更される前のフラグtmpをチェックし(ステップ6)、そのフラグtmpが”+”であればバッファ上のデータを「1」データ(2F)と判定し(ステップ7)、変更される前のフラグtmpが”−”であればバッファ上のデータを「0」データ(1F)と判定する(ステップ8)。また、変更される前のフラグtmpが”0”であればバッファ上のデータを「グレーゾーン」データと判定する(ステップ9)。
【0024】
さらに、上述したa)の場合には(ステップ11のYes)、フラグを”+”に設定した上で(ステップ13)、変更される前のフラグtmpをチェックし(図3ステップ14)、そのフラグtmpが”0”であれば、バッファ上のデータを「グレーゾーン」データと判定する(図3ステップ15)。また、それ以外の場合には、バッファ上のデータを「0」データ(1F)と判定する(図3ステップ16)。
【0025】
このように、上記c)以外のa),b)及びd)の場合において、上述した各ステップの動作によりカテゴリー分けを行った後に、カウンタ及びバッファのクリアを行い(ステップ17)、前述したように判定された周波数データVi をバッファ上に格納(ストア)する(ステップ18)。
【0026】
そして、カウンタをインクリメントした後に(ステップ19)、そのカウンタが予め設定された規定値を超えていない場合で(ステップ20のNo)、かつ最後の周波数データではない場合には(ステップ21のNo)、当初のカウンタ値iを(i+1)にした上で(ステップ22)、最初に戻って前述した手順を繰り返し、最後の周波数データとなったら(ステップ21のYes)終了する。
【0027】
一方、カウンタが予め設定された規定値を超えて、バッファ上の周波数データも、ある規定値を超えた場合には(ステップ20のYes)、バッファ上のデータをポストアンブルであるとみなして「0」データ(1F)と判定し(ステップ23)、終了する。
【0028】
ここで、実際の磁気再生信号が、上述した図6の曲線のようになっていて、各磁区毎の磁束反転時間Tk、周波数Vk、及び変化率(Vi-1/Vi)が、同図中の表内のようになっている場合におけるカテゴリー分けの手順を説明する。まず、周波数V1 から順を追ってみていくと、周波数V1 における変化率は1.0であり、0.7から1.4の範囲に納まっている。従って、この場合には、前述したc)に関する処理を行い、フラグを変更することなく、周波数データをバッファに格納(ストア)するのみである。
【0029】
次に、周波数V2 における変化率は0.52であり、0.7を大きく下回っている。従って、この場合には、前述したa)に関する処理を行い、このときの直前のフラグは”−”となっているので、バッファ上の周波数データ(V0,V1)を「0」データ(1F)と判定する。そして、バッファがクリアされた後に、そのバッファにV2 をストアするとともに、フラグを”+”に設定する。
【0030】
一方、周波数V3 における変化率は1.08であり、再び0.7から1.4の範囲に納まっている。従って、この場合には、上述した周波数V1 と同様の処理を行い、フラグを変更することなく、周波数データをバッファに格納(ストア)する。
【0031】
さらに、周波数V4 における変化率は1.87であり、1.4を大きく上回っている。従って、この場合には、前述したb)に関する処理を行い、このときの直前のフラグは”+”となっているので、バッファ上の周波数データ(V2,V3)を「1」データ(2F)と判定する。そして、バッファがクリアされた後に、そのバッファにV4 をストアするとともに、フラグを”−”に設定する。
【0032】
また、周波数V5 における変化率は0.72であり、0.7に極めて近いので、この場合には、前述したd)に関する処理を行う。すなわち、このときの直前のフラグが”−”となっているので、バッファ上の周波数データV4 を「0」データ(1F)と判定する。そして、バッファがクリアされた後に、そのバッファにV5 をストアするとともに、フラグを”0”に設定する。以下、周波数データが完全に無くなるか、ポストアンブルを検出するまで、同様なカテゴリー分け操作を実行していく。
【0033】
このような手順によって、全ての周波数データを3つのカテゴリーに分類した後、「0」データ(1F)と、「1」データ(2F)のそれぞれについて、図7に示されているような2つの周波数曲線を形成する。
【0034】
次に、再び図1に戻って、同図中のステップ4のように、磁気記録領域のデータ領域におけるデータ数が等しくなるように各周波数データを補充し、上述した2つの周波数曲線を、図8のように修正する。その後、図1のステップ5のように、移動平均による平滑化処理を施して、図9のような補正された2つの周波数曲線1F,2Fを得る。
【0035】
さらに、図1のステップ6のように、前記補正された「0」データ(1F)及び「1」データ(2F)のそれぞれについての各周波数曲線の中間を通る曲線Dを図10のように求める。このときの中間曲線Dの位置は、ビットの基準時間をαTとしたとき、「0」データ(1F)の曲線を(1/α)倍した、「1」データかを判別するための値と、「1」データ(2F)の曲線を(1/(2α))倍した、「0」データかを判別するための値との平均値とする。そして、平均化して得られた中間曲線Dを、2値判定の閾値曲線として採用し、図11に示されているようにして2値化判定を、全周波数データについて行う。
【0036】
この2値化判定では、まず図1のステップ7のように、カウンタを0とした後に、ステップ8のように、メモリにストアされている周波数データVi と、それに対応する閾値Di とを逐次大小比較する。そして、ステップ9のように、周波数データVi が閾値Di を下回る場合は”0”と判定する。一方、周波数データVi が閾値Di と同じか上回る場合は”1”と判定するが、このときには、ステップ10のように、次の周波数データVi+1 に移行して、ステップ11のように大小比較を行う。通常、判定結果が”1”の場合には、次のデータも、それに対応する閾値を上回るはずであるから、そのようになっている場合には、次のステップ12で正式に”1”と判定し、そうでない場合には、ステップ13でサブビットに異常を検出したものと認識して、適宜の処理を行った後に終了する。
【0037】
そして、上述したような判定動作を、ステップ14及び15のようにして最後の周波数データに至るまで繰り返し行った後に処理を終了する。
【0038】
このように、本実施形態にかる磁気記録データのデータ復調方法においては、磁気記録媒体としての磁気カード11に書き込まれた磁気記録データ全体の間隔データである全ての周波数データに基づいて、「0」データ(1F)又は「1」データ(2F)のいずれかであるかを判定する閾値曲線Dを求めており、間隔データの全体からデータ判定を行うようにしている。従って、部分的に発生した急激な速度変動により生じた異常データも、精度良く判定されるようになっている。
【0039】
例えば、図5中の波線で囲まれた範囲は、磁気カードの搬送速度が急激に変動している部分であるが、その部分を拡大して表した図12に示された各部分P1 〜P7 真値は、下表のようになる。
【表1】

Figure 0003869186
【0040】
従来装置では、前述した図15に示されているように、P6 及びP7 を”0”と誤読してしまうが、上述した実施形態にかかる装置では、P1 〜P7 に対応する閾値D1 〜D7 との比較を行って復調を行い、P6 >D6 及びP7 >D7 となっていることから、”1”のように正しく読取りが行われる。
【0041】
このとき、本実施形態における磁気記録データのデータ復調方法では、間隔データとして磁束反転時間の逆数である周波数を採用していることから、磁気記録媒体が停止する直前のデータが0方向に収束されて発散が防止されるようになっている。
【0042】
また、本実施形態における磁気記録データのデータ復調方法では、カテゴリー分類して得た周波数曲線にデータの補充を行っていることから、閾値曲線Dが精度良く得られるようになっている。
【0043】
以上、本発明者によってなされた発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であるというのはいうまでもない。
【0044】
例えば、本発明にかかる磁気記録媒体は、上述した実施形態のような磁気カードに限定されるものではなく、他の多種多様な磁気記録媒体に対しても同様に適用することができるものである。また、磁気記録媒体をマニュアルで搬送するものに限らず、モータ等を用いて自動搬送するようにした装置に対しても、本発明は同様に適用可能である。
【0045】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項1又は2記載の磁気記録データのデータ復調方法は、磁気記録媒体に書き込まれた磁気記録データ全体の間隔データに基づいて、「0」データ又は「1」データのいずれかであるかを判定する閾値曲線を求めており、間隔データの全体からデータ判定を行うようにしていることから、部分的に発生した急激な速度変動により生じた異常データも、精度良く判定されるようになっていて、簡易な構成で、記録媒体の搬送速度の変動があっても安定的に復調を行うことができる。
【0046】
このとき、請求項3又は4記載の磁気記録データのデータ復調方法では、間隔データとして磁束反転時間の逆数である周波数を採用していることから、磁気記録媒体が停止する直前のデータが0方向に収束されて発散が防止されるようになっていることから、上述した効果を確実に得ることができる。
【0047】
また、請求項5記載の磁気記録データのデータ復調方法では、カテゴリー分類して得た周波数曲線にデータの補充を行っていることから、閾値曲線が精度良く得られることから、上述した効果を一層確実に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る磁気記録データのデータ復調方法の一実施形態を表したメインフロー図である。
【図2】図1に表されたメインフロー図中のカテゴリー分類手順の一実施形態を表したサブフロー図である。
【図3】図3に表されたサブフロー図の続きを表したサブフロー図である。
【図4】図1に表された本発明に係る磁気記録データのデータ復調方法を実施するための装置例を表したブロック線図である。
【図5】磁束反転間の速度(周波数)データを表した線図である。
【図6】カテゴリー分類手順の実施例を表した模式図である。
【図7】カテゴリー分類後の周波数曲線を表した線図である。
【図8】図7に表した周波数曲線にデータ補充を行った後の線図である。
【図9】図8に表した周波数曲線を平滑化した線図である。
【図10】図9に表した周波数曲線から閾値曲線を求めた線図である。
【図11】図10に表した閾値曲線を設定した状態を表した線図である。
【図12】従来誤読を生じていた部分を拡大して表した磁束反転周波数を表した線図である。
【図13】従来における磁気記録データのデータ復調方法を実施するための装置例を表したブロック線図である。
【図14】従来における磁気記録データのデータ復調方法の実行手順を表したタイミング関係図である。
【図15】従来の誤読状態を表した模式図である。
【符号の説明】
11 磁気記録媒体
12 磁気ヘッド
13 増幅器
14 A/D変換器
15 メモリ
16 CPU[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a data demodulation method for magnetic recording data for demodulating magnetic recording data written on various magnetic recording media such as a magnetic card.
[0002]
[Prior art]
In general, in various recording / reproducing apparatuses that handle magnetic recording media such as magnetic cards, for example, as shown in FIG. 13, magnetic recording data information (see FIG. 14 (a)) written on the magnetic recording medium 1, A signal (see FIG. 14 (b)) that is reproduced as an analog signal by the magnetic head 2 and passed through the amplifier 3 is waveform-shaped by the comparator 4 and binarized data (FIG. 14 (e)). (See FIG. 14C), and the peak position of the analog reproduction signal described above is detected by the peak detection circuit 5 (see FIG. 14C), and the waveform is shaped by the comparator 6 and binarized (see FIG. 14). 14 (d)), a timing signal (see FIG. 14 (f)) is generated from the timing generation circuit 7 and is used for the data discrimination circuit or the CPU 8 to detect the adjacent peak position. Measures the time interval between the teeth, is performed demodulation of the magnetic recording data thereby based on the interval data obtained.
[0003]
In the data discrimination circuit or CPU 8, a reference time αT is set for the interval data T, and binary determination is performed by detecting the presence or absence of signal polarity inversion within the reference time αT to obtain demodulated data. ing. When performing such demodulation, in particular in a manual recording / reproducing apparatus, in order to cope with fluctuations in the conveyance speed when a magnetic recording medium such as a magnetic card is manually conveyed, for example, as shown in FIG. Such a bit following method has been proposed. In this case, with respect to the bit interval data Tk (k = 1, 2,...) Currently being demodulated, the reference time αTk−1 (1) is used by using the immediately preceding interval data Tk−1. / 2 <α <1) is set and the values are compared in magnitude. According to this bit tracking method, even if the transport speed fluctuates and the bit time interval of the reproduction signal slightly fluctuates, the occurrence of misreading is prevented by calculating the reference signal from the immediately preceding bit. It is like that.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, even in such a bit following method based on the immediately preceding data, if the conveyance speed of a recording medium such as a magnetic card fluctuates rapidly, it becomes impossible to follow the fluctuation in speed, leading to misreading. There is a risk. For example, the interval data T4 in FIG. 15 is a "1" signal, and the signal polarity should be inverted within the time range of the reference time αT3 set by the immediately preceding interval data T3. However, in practice, the time interval may be greatly extended due to the adoption of the above-described manual method, etc., and as a result, signal polarity inversion does not occur within the time range of the reference time αT3. The “1” signal is misread as a “0” signal. Even in the case of the auto method using motor driving, similar misreading may occur.
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a data demodulating method for magnetic recording data which can be demodulated stably even if the conveyance speed of the magnetic recording medium varies with a simple configuration.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the data demodulating method of magnetic recording data according to claim 1, the peak position in the reproduction signal of the magnetic recording data written on the magnetic recording medium is detected, and the time between adjacent peak positions is detected. In the data demodulating method of magnetic recording data for demodulating magnetic data information composed of “0” signal or “1” signal based on interval data obtained by measuring the interval, each of all interval data relating to the peak position of the reproduction signal is described. Are classified into three categories, “0” data, “1” data, and “gray zone” data, which is unknown, and smoothing processing is performed for the categories of “0” data and “1” data, respectively. To obtain two smoothing curves and average these two smoothing curves to obtain “0” data and “1” data Set seeking partitioned threshold curves, with a threshold curve that setting, the are to perform binarization judgment of the entire interval data.
[0007]
Further, in the data demodulating method of magnetic recording data according to claim 2, when performing classification of the three categories according to claim 1, magnetic flux reversal time for each series of magnetic domains is used as interval data regarding the peak position of the reproduction signal. By adopting Tk, obtaining the rate of change Tk / Tk-1 between the magnetic flux reversal times Tk-1 and Tk in the adjacent magnetic domains, and comparing the rate of change Tk / Tk-1 with the reference value, The above three categories are classified.
[0008]
Further, in the data demodulating method of the magnetic recording data according to claim 3, when the rate of change Tk / Tk-1 between the magnetic flux reversal times Tk-1 and Tk according to claim 2 is obtained, each magnetic flux reversal thereof is determined. The rate of change Vk-1 / Vk of the frequencies Vk-1, Vk, which are the reciprocals 1 / Tk-1, 1 / Tk of the times Tk-1, Tk, is obtained, and the rate of change Vk-1 / Vk of the frequencies Vk-1, Vk is obtained. The three categories are classified by comparing Vk with a reference value.
[0009]
Furthermore, in the data demodulating method for magnetic recording data according to claim 4, two frequency curves corresponding to “0” data and “1” data are obtained by classifying the three categories according to claim 3. The two smoothing curves are obtained by smoothing each of the two frequency curves.
[0010]
On the other hand, in the data demodulating method of magnetic recording data according to claim 5, two frequency curves corresponding to “0” data and “1” data are obtained by classifying the three categories according to claim 4, Replenishment processing is performed so that the number of data in each of the two frequency curves is almost the same, and smoothing processing by moving average is performed on the two frequency curves subjected to the supplementation processing, and two smoothing operations are performed. I try to find a curve.
[0011]
3. The method of demodulating magnetic recording data according to claim 1 or 2 having such a configuration, based on the interval data of the entire magnetic recording data written on the magnetic recording medium, "0" data or "1" data Since the threshold curve for determining whether or not any of the abnormal data caused by the sudden speed fluctuations that partially occurred is also accurately determined by the threshold curve obtained from the entire magnetic interval data. It has become so.
[0012]
At this time, in the data demodulating method of the magnetic recording data according to claim 3 or 4, since the frequency which is the reciprocal of the magnetic flux reversal time is adopted as the interval data, the data immediately before the magnetic recording medium stops is zero direction. The data is converged to prevent data divergence.
[0013]
In the data demodulating method for magnetic recording data according to the fifth aspect of the present invention, since the data is supplemented to the frequency curve obtained by the category classification, the threshold curve can be obtained with high accuracy.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, in a recording / reproducing apparatus employed when the method according to the present invention is used for reading a magnetic card, for example, as shown in FIG. 4, magnetic recording data (see FIG. 4) written on a magnetic recording medium 11 is used. 14 (a)) is reproduced as an analog signal by the magnetic head 12, and the analog reproduction signal (see FIG. 14 (b)) after passing through the amplifier 13 is counted by the A / D converter 14. The counted data is temporarily stored in the memory 15. The data in the memory 15 is appropriately extracted by the CPU 16, and processing according to an embodiment of the present invention as described below is performed.
[0015]
The CPU 16 first detects all the interval data T by referring to all the data of the magnetic reproduction signal stored in the memory 15 and measuring the interval data T for every peak therefrom. Then, as shown in step 1 in FIG. 1, frequency data (reciprocal of time) as shown in FIG. 5 is obtained by calculating the reciprocal V for every interval data T obtained as described above. Frequency data) is obtained, and the frequency data is stored in the memory 15 in step 2 of FIG.
[0016]
At this time, the magnetic flux reversal time (interval data T) for the “0” signal portion (1F) should be about twice the magnetic flux reversal time (interval data T) for the “1” signal portion (2F). Therefore, when the frequency is set, the opposite is true, and the frequency data corresponding to the “1” signal portion (2F) is about twice the frequency data corresponding to the “0” signal portion (1F). Therefore, as shown in FIG. 5 described above, the entire frequency data appears separately in two upper and lower curves. That is, of the two frequency curves, the upper curve corresponds to the “1” signal portion (2F), and the lower curve corresponds to the “0” signal portion (1F). ing.
[0017]
Next, considering the rate of change in frequency between the “0” signal portion (1F) and the “1” signal portion (2F) described above,
(1) The frequency of the “1” signal portion (2F) with respect to the “0” signal portion (1F) is about twice.
(2) The frequency of the “0” signal portion (1F) with respect to the “1” signal portion (2F) is about 0.5 times.
(3) The frequency of the “0” signal portion (1F) with respect to the “0” signal portion (1F) and the frequency of the “1” signal portion (2F) with respect to the “1” signal portion (2F) are each about 1 time. is there.
Therefore, the frequency change rate converges to three points. By utilizing this, in step 3 of FIG. 1, each of the above-described frequency data is changed to “0” data, “1” data, and The classification is made into three categories of “gray zone” data, which of which is unknown.
[0018]
In the categorization procedure in this embodiment, as shown in FIG. 2, first, the counter i is set to “1”, and a flag to be described later is set to “−” (step 1). This is because by setting the initial setting of the flag to “−”, the data on the buffer is regarded as a preamble at the time of detecting STX that is the first data, and the data is determined to be “0” data. This is to make it possible.
[0019]
Next, the rate of change G (= Vi-1 / Vi) between the frequencies Vi-1 and Vi between adjacent magnetic flux reversals is sequentially calculated (step 2), and the rate of change G and the value of the flag to be described next are obtained. By examining, buffer data is categorized accordingly. The frequency change rate G at this time is a value obtained by dividing the frequency data Vi-1 on the front side of the two adjacent frequency data Vi-1 and Vi by the frequency data Vi on the rear side (Vi-1 / Vi). ) Is adopted.
[0020]
Then, after the flag at that time is once set to the previous value “tmp” (step 3), the value of the flag is set as follows.
a) The flag is “+” when the frequency Vi suddenly increases and the rate of change G falls below 0.7 (G ≦ 0.7).
b) The flag is "-" when the frequency Vi decreases rapidly and the rate of change G exceeds 1.4 (G ≧ 1.4).
c) When there is no sudden change in the frequency Vi and the change rate G is within the range of 0.7 to 1.4 (0.7 <G <1.4), the flag is left as it is and the frequency data is stored. Store (store) temporarily in the buffer.
d) Similarly, there is no sudden change in the frequency Vi, but when the rate of change G is in the vicinity of 0.7 and 1.4 (G≈0.7, G≈1.4), the flag is set to “0”.
[0021]
The above three categorization is performed in cases other than c). First, in the case of d) (Yes in step 4), the flag is set to “0”. (Step 5) The flag tmp before being changed is checked (Step 6). If the flag tmp is “+”, the data on the buffer is determined as “1” data (2F) (Step 7). If the flag tmp before the change is “−”, the data on the buffer is determined as “0” data (1F) (step 8). On the other hand, if the flag tmp before the change is “0”, the data on the buffer is determined as “gray zone” data (step 9).
[0022]
Next, in the case of c) (Yes in step 10), the process proceeds to step 18 in FIG. 3 without performing categorization as described above. The procedure after step 18 will be described later.
[0023]
On the other hand, in the case of b) (No in step 11 in FIG. 2), the flag is set to “−” (step 12), and the flag tmp before being changed is checked (step 6). If the flag tmp is “+”, the data on the buffer is determined as “1” data (2F) (step 7). If the flag tmp before the change is “−”, the data on the buffer is determined. It is determined that the data is “0” (1F) (step 8). If the flag tmp before the change is “0”, the data on the buffer is determined as “gray zone” data (step 9).
[0024]
Further, in the case of a) described above (Yes in Step 11), after setting the flag to “+” (Step 13), the flag tmp before being changed is checked (Step 14 in FIG. 3). If the flag tmp is “0”, the data on the buffer is determined as “gray zone” data (step 15 in FIG. 3). In other cases, the data on the buffer is determined to be “0” data (1F) (step 16 in FIG. 3).
[0025]
As described above, in the cases of a), b) and d) other than the above c), after performing the categorization by the operation of each step described above, the counter and the buffer are cleared (step 17), as described above. The frequency data Vi determined in (1) is stored on the buffer (step 18).
[0026]
Then, after the counter is incremented (step 19), when the counter does not exceed the predetermined value set in advance (No in step 20), and when it is not the last frequency data (No in step 21). After the initial counter value i is set to (i + 1) (step 22), the process returns to the beginning and the above-described procedure is repeated. When the last frequency data is reached (Yes in step 21), the process is terminated.
[0027]
On the other hand, if the counter exceeds a preset value and the frequency data on the buffer also exceeds a certain value (Yes in step 20), the data on the buffer is regarded as a postamble. It is determined that the data is “0” (1F) (step 23), and the process ends.
[0028]
Here, the actual magnetic reproduction signal is as shown in the curve of FIG. 6, and the magnetic flux reversal time Tk, frequency Vk, and rate of change (Vi-1 / Vi) for each magnetic domain are shown in FIG. The procedure of categorization when it is as shown in the table will be described. First, when looking in order from the frequency V1, the rate of change at the frequency V1 is 1.0, which falls within the range of 0.7 to 1.4. Therefore, in this case, the processing related to c) described above is performed, and the frequency data is only stored (stored) in the buffer without changing the flag.
[0029]
Next, the rate of change at the frequency V2 is 0.52, which is well below 0.7. Therefore, in this case, the processing related to a) described above is performed, and the flag immediately before this time is “-”, so the frequency data (V0, V1) on the buffer is changed to “0” data (1F). Is determined. After the buffer is cleared, V2 is stored in the buffer and the flag is set to "+".
[0030]
On the other hand, the rate of change at the frequency V3 is 1.08 and again falls within the range of 0.7 to 1.4. Therefore, in this case, the same processing as the frequency V1 described above is performed, and the frequency data is stored (stored) in the buffer without changing the flag.
[0031]
Further, the rate of change at the frequency V4 is 1.87, which is much higher than 1.4. Therefore, in this case, the processing related to b) described above is performed, and the flag immediately before this time is “+”. Therefore, the frequency data (V2, V3) on the buffer is changed to “1” data (2F). Is determined. After the buffer is cleared, V4 is stored in the buffer and the flag is set to "-".
[0032]
Further, the rate of change at the frequency V5 is 0.72, which is very close to 0.7. In this case, the above-described processing relating to d) is performed. That is, since the flag immediately before this time is "-", the frequency data V4 on the buffer is determined as "0" data (1F). After the buffer is cleared, V5 is stored in the buffer and the flag is set to "0". Thereafter, the same categorization operation is performed until the frequency data is completely lost or a postamble is detected.
[0033]
After all the frequency data is classified into three categories by such a procedure, each of “0” data (1F) and “1” data (2F) is divided into two categories as shown in FIG. Form a frequency curve.
[0034]
Next, returning to FIG. 1 again, as in step 4 in the same figure, each frequency data is supplemented so that the number of data in the data area of the magnetic recording area becomes equal, and the two frequency curves described above are shown in FIG. Modify as in 8. Thereafter, as shown in step 5 of FIG. 1, smoothing processing by moving average is performed to obtain two corrected frequency curves 1F and 2F as shown in FIG.
[0035]
Further, as shown in step 6 of FIG. 1, a curve D passing through the middle of each frequency curve for each of the corrected “0” data (1F) and “1” data (2F) is obtained as shown in FIG. . The position of the intermediate curve D at this time is a value for determining whether it is “1” data, which is obtained by multiplying the curve of “0” data (1F) by (1 / α), where αT is the reference time of the bit. , The curve of “1” data (2F) is multiplied by (1 / (2α)), and the average value with the value for determining whether it is “0” data. Then, the intermediate curve D obtained by averaging is adopted as a threshold curve for binary determination, and binarization determination is performed on all frequency data as shown in FIG.
[0036]
In this binarization determination, first, the counter is set to 0 as in step 7 of FIG. 1, and then the frequency data Vi stored in the memory and the corresponding threshold value Di are sequentially increased or decreased as in step 8. Compare. Then, when the frequency data Vi is below the threshold value Di as in step 9, it is determined as “0”. On the other hand, if the frequency data Vi is equal to or exceeds the threshold value Di, it is determined as “1”. At this time, as shown in step 10, the process proceeds to the next frequency data Vi + 1 and the magnitude comparison is performed as in step 11. I do. Usually, when the determination result is “1”, the next data should also exceed the corresponding threshold value. Therefore, in such a case, “1” is officially set at the next step 12. If not, it is recognized in step 13 that an abnormality has been detected in the sub-bit, and the process ends after performing appropriate processing.
[0037]
Then, after the determination operation as described above is repeated until reaching the final frequency data as in steps 14 and 15, the process is terminated.
[0038]
As described above, in the data demodulating method of magnetic recording data according to the present embodiment, “0” based on all frequency data which are interval data of the entire magnetic recording data written on the magnetic card 11 as the magnetic recording medium. The threshold curve D for determining whether the data is “1” data (1F) or “1” data (2F) is obtained, and data determination is performed from the entire interval data. Therefore, abnormal data generated due to a sudden speed fluctuation partially generated is also determined with high accuracy.
[0039]
For example, the range surrounded by the wavy line in FIG. 5 is a portion where the conveyance speed of the magnetic card fluctuates rapidly, but the portions P1 to P7 shown in FIG. The true values are as shown in the table below.
[Table 1]
Figure 0003869186
[0040]
In the conventional apparatus, as shown in FIG. 15 described above, P6 and P7 are misread as “0”. However, in the apparatus according to the above-described embodiment, threshold values D1 to D7 corresponding to P1 to P7 are set. And P6> D6 and P7> D7, so that reading is correctly performed as "1".
[0041]
At this time, in the data demodulating method of the magnetic recording data in this embodiment, since the frequency which is the reciprocal of the magnetic flux reversal time is adopted as the interval data, the data immediately before the magnetic recording medium stops is converged in the 0 direction. To prevent divergence.
[0042]
In the data demodulation method of magnetic recording data in this embodiment, the threshold curve D can be obtained with high accuracy because the data is supplemented to the frequency curve obtained by the category classification.
[0043]
Although the embodiments of the invention made by the present inventor have been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Not too long.
[0044]
For example, the magnetic recording medium according to the present invention is not limited to the magnetic card as in the above-described embodiment, and can be similarly applied to various other magnetic recording media. . In addition, the present invention is not limited to the one that manually conveys the magnetic recording medium, but can be applied to an apparatus that automatically conveys the magnetic recording medium using a motor or the like.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, the data demodulating method of the magnetic recording data according to claim 1 or 2 is based on the interval data of the entire magnetic recording data written on the magnetic recording medium. Since a threshold curve is determined to determine whether it is either, and data is determined from the entire interval data, abnormal data generated due to abrupt speed fluctuations that occur partially can also be accurately determined. Thus, with a simple configuration, it is possible to perform stable demodulation even if there is a change in the conveyance speed of the recording medium.
[0046]
At this time, in the data demodulating method of the magnetic recording data according to claim 3 or 4, since the frequency which is the reciprocal of the magnetic flux reversal time is adopted as the interval data, the data immediately before the magnetic recording medium stops is zero direction. Therefore, the above-described effects can be obtained with certainty.
[0047]
Further, in the data demodulating method for magnetic recording data according to claim 5, since the data is replenished to the frequency curve obtained by the category classification, the threshold curve can be obtained with high accuracy, so that the above-described effect is further improved. You can definitely get it.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a main flow diagram showing an embodiment of a method for demodulating magnetic recording data according to the present invention.
FIG. 2 is a sub-flow diagram showing an embodiment of a category classification procedure in the main flow diagram shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a subflow diagram showing a continuation of the subflow diagram shown in FIG. 3;
4 is a block diagram showing an example of an apparatus for carrying out the data demodulation method for magnetic recording data according to the present invention shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is a diagram showing speed (frequency) data between magnetic flux reversals.
FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a category classification procedure.
FIG. 7 is a diagram showing frequency curves after category classification.
8 is a diagram after data supplementation is performed on the frequency curve shown in FIG.
9 is a diagram obtained by smoothing the frequency curve shown in FIG.
10 is a diagram in which a threshold curve is obtained from the frequency curve shown in FIG.
11 is a diagram showing a state in which the threshold curve shown in FIG. 10 is set.
FIG. 12 is a diagram showing a magnetic flux reversal frequency in which a portion that has been erroneously read in a conventional manner is enlarged.
FIG. 13 is a block diagram showing an example of an apparatus for carrying out a conventional data demodulation method for magnetic recording data.
FIG. 14 is a timing relationship diagram illustrating an execution procedure of a conventional data demodulation method for magnetic recording data.
FIG. 15 is a schematic diagram showing a conventional misread state.
[Explanation of symbols]
11 Magnetic recording medium 12 Magnetic head 13 Amplifier 14 A / D converter 15 Memory 16 CPU

Claims (5)

磁気記録媒体に書き込まれた磁気記録データの再生信号におけるピーク位置を検出し、隣接するピーク位置どうしの間の時間間隔を計時して得た間隔データに基づいて「0」信号又は「1」信号からなる磁気データ情報を復調する磁気記録データのデータ復調方法において、
上記再生信号のピーク位置に関する全間隔データのそれぞれを、「0」データ、「1」データ、及びいずれであるかが不明な「グレーゾーン」データの3つのカテゴリーに分類し、
上記「0」データ及び「1」データのカテゴリーについてそれぞれ平滑化処理を行うことにより2つの平滑化曲線を求め、
これら2つの平滑化曲線を平均化することにより、「0」データと「1」データとを区分けする閾値曲線を求めて設定し、
その設定した閾値曲線を用いて、前記全間隔データの2値化判定を行うようにしたことを特徴とする磁気記録データのデータ復調方法。
A "0" signal or a "1" signal is detected based on interval data obtained by detecting a peak position in a reproduction signal of magnetic recording data written on a magnetic recording medium and measuring a time interval between adjacent peak positions. In the data demodulation method of magnetic recording data for demodulating magnetic data information consisting of:
Each of the interval data relating to the peak position of the reproduction signal is classified into three categories of “0” data, “1” data, and “gray zone” data, which is unknown.
Two smoothing curves are obtained by performing smoothing processing on the categories of the “0” data and “1” data,
By averaging these two smoothing curves, a threshold curve for dividing the “0” data and the “1” data is obtained and set,
A data demodulating method for magnetic recording data, characterized in that binarization determination of all interval data is performed using the set threshold curve.
前記3つのカテゴリーの分類を行うにあたって、前記再生信号のピーク位置に関する間隔データとして、一連の磁区毎の磁束反転時間Tkを採用し、
隣接する磁区における磁束反転時間Tk-1,Tkどうしの間の変化率Tk/Tk-1を求めておき、その変化率Tk/Tk-1 を基準値と比較することによって、上記3つのカテゴリーの分類を行うようにしたことを特徴とする請求項1記載の磁気記録データのデータ復調方法。
In performing the classification of the three categories, a magnetic flux reversal time Tk for each series of magnetic domains is adopted as interval data related to the peak position of the reproduction signal,
By calculating the rate of change Tk / Tk-1 between the magnetic flux reversal times Tk-1 and Tk in adjacent magnetic domains and comparing the rate of change Tk / Tk-1 with the reference value, 2. A method for demodulating magnetic recording data according to claim 1, wherein classification is performed.
前記磁束反転時間Tk-1,Tk どうしの間の変化率Tk/Tk-1 を求めるにあたって、それらの各磁束反転時間Tk-1,Tk の逆数1/Tk-1,1/Tk である周波数Vk-1,Vk の変化率Vk-1/Vk を求め、
その周波数Vk-1,Vk の変化率Vk-1/Vk を基準値と比較することによって、前記3つのカテゴリーの分類を行うようにしたことを特徴とする請求項2記載の磁気記録データのデータ復調方法。
In determining the rate of change Tk / Tk-1 between the magnetic flux reversal times Tk-1, Tk, the frequency Vk is the reciprocal 1 / Tk-1, 1 / Tk of the magnetic flux reversal times Tk-1, Tk. -1 and Vk change rate Vk-1 / Vk,
3. The magnetic recording data according to claim 2, wherein the three categories are classified by comparing the rate of change Vk-1 / Vk of the frequencies Vk-1 and Vk with a reference value. Demodulation method.
前記3つのカテゴリーの分類を行うことにより「0」データ及び「1」データに対応する2つの周波数曲線を求め、
それら2つの周波数曲線のそれぞれを平滑化処理することによって、2つの平滑化曲線を求めるようにしたことを特徴とする請求項3記載の磁気記録データのデータ復調方法。
By classifying the three categories, two frequency curves corresponding to “0” data and “1” data are obtained,
4. The data demodulating method for magnetic recording data according to claim 3, wherein two smoothing curves are obtained by smoothing each of the two frequency curves.
前記3つのカテゴリーの分類を行うことにより「0」データ及び「1」データに対応する2つの周波数曲線を求め、
それら2つの周波数曲線のそれぞれにおけるデータ数がほぼ同じになるように補充処理を行い、
その補充処理を行った2つの周波数曲線に対して、移動平均による平滑化処理を行って、2つの平滑化曲線を求めるようにしたことを特徴とする請求項4記載の磁気記録データのデータ復調方法。
By classifying the three categories, two frequency curves corresponding to “0” data and “1” data are obtained,
Replenishment processing is performed so that the number of data in each of the two frequency curves is almost the same,
5. The data demodulation of magnetic recording data according to claim 4, wherein smoothing processing by moving average is performed on the two frequency curves subjected to the replenishment processing to obtain two smoothing curves. Method.
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