JP2000156048A - Semiconductor device using judgment feedback equalizer and digital signal recording and reproducing device using it - Google Patents

Semiconductor device using judgment feedback equalizer and digital signal recording and reproducing device using it

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JP2000156048A
JP2000156048A JP10327729A JP32772998A JP2000156048A JP 2000156048 A JP2000156048 A JP 2000156048A JP 10327729 A JP10327729 A JP 10327729A JP 32772998 A JP32772998 A JP 32772998A JP 2000156048 A JP2000156048 A JP 2000156048A
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JP
Japan
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recording
signal
bit
code
predetermined block
Prior art date
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Application number
JP10327729A
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Japanese (ja)
Inventor
Masuo Umemoto
益雄 梅本
Yoichi Uehara
陽一 上原
Tatsuji Matsuura
達治 松浦
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase further density of a magnetic disk by detecting that a different point is one bit in the prescribed block in two discrimination result groups, referring to whether total numbers of +1 of recording signals previously set are even numbers or odd numbers, and correcting this one bit. SOLUTION: Two CSE values in an eraser zone are obtained by arithmetic circuits M-10-1, M-10-2, they are compared by a comparator M-7, a less group is selected by a selector M-8 based on the compared result. As total numbers of +1 in a recording signal are set to even numbers for each prescribed block in a final result output circuit M-11, total numbers of +1s in a discriminated result are counted for each prescribed block, when they are even numbers, an output of the selector M-8 is made a final output F-out assuming that an error does not exist. When odd numbers are detected, it is judged whether they are conditions which can be corrected or not, when conditions are satisfied, they are corrected, and made the final result.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はディジタルデータを
磁気ディスクなどの記録媒体に高密度にディジタル記録
する信号処理回路を搭載した半導体装置、及びそれを用
いたディジタル信号記録再生装置に関する。具体的な製
品としては磁気ディスク用のリードチャネル用LSI,
また、そのLSIを用いた磁気ディスク装置、磁気テー
プ装置、光磁気記録装置などのディジタル信号記録再生
装置である。具体的な技術の内容は判定帰還型等化回路
の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a signal processing circuit for digitally recording digital data on a recording medium such as a magnetic disk at a high density, and a digital signal recording / reproducing apparatus using the same. Specific products include read channel LSIs for magnetic disks,
Digital signal recording / reproducing devices such as magnetic disk devices, magnetic tape devices, and magneto-optical recording devices using the LSI. The specific contents of the technique relate to the improvement of the decision feedback equalizer.

【0002】[0002]

【従来の技術】コンピュータの演算速度が高速になると
共に大容量のメモリを必要とする応用ソフトが使用され
るようになり、小型磁気ディスク装置の高密度化の要求
は、ますます高まっている。磁気ディスク装置は、磁気
ヘッド、記録媒体、及びそれらを機械的に制御するサー
ボ系、さらに、ディジタル信号を磁気ヘッドを介して記
録媒体に記録するための信号処理系から構成されてい
る。高密度記録のためには、磁気ヘッド、記録媒体の高
性能化とともに、信号処理技術の改良が極めて重要であ
る。このため、 最近では, 記録再生系の信号処理とし
てパーシャルレスポンスクラス4(以下PR4と記載)
の等化方式と最尤復号を組み合わせたPRML方式やその発
展形式が使用されている。これらの技術的特徴について
は,例えば日本応用磁気学会誌 17ー2巻 4号1994
年8月の「PRMLとコーディング技術」において述べられ
ている。この方式はディジタル磁気記録再生系を線形フ
ィルタとして想定し、そのインパルス応答h(D)がh(D)=
(1-D)(1+D)nで表わせることを前提としている。ただ
し、Dは1ビットの遅延を表す演算子、nは正の整数で
ある。線記録密度が高くなると共に、nは増加すること
になり、当初のn=1から、最近ではn=3となってい
る。しかし、今後、線記録密度がさらに高くなると、上
記の信号処理の前提である線形フィルタからのずれが課
題となる。その原因は記録媒体上の1ビットの長さと平
均磁気粒子の直径の比が10:1以下と小さくなり、隣
接ビット間の相互作用が強くなるためである。
2. Description of the Related Art As the operation speed of computers increases, application software that requires a large-capacity memory is used, and the demand for high-density compact magnetic disk drives is increasing. The magnetic disk device includes a magnetic head, a recording medium, a servo system for mechanically controlling them, and a signal processing system for recording digital signals on the recording medium via the magnetic head. For high-density recording, it is extremely important to improve the performance of magnetic heads and recording media and to improve signal processing techniques. For this reason, recently, partial response class 4 (hereinafter referred to as PR4) has been used as signal processing for recording and playback systems.
The PRML method that combines the equalization method and the maximum likelihood decoding and its advanced form are used. Regarding these technical features, see, for example, Journal of the Japan Society of Applied Magnetics 17-2, 4 No. 1994
In "PRML and Coding Techniques" in August. This method assumes a digital magnetic recording / reproducing system as a linear filter, and its impulse response h (D) is h (D) =
It is assumed that (1-D) (1 + D) n can be expressed. Here, D is an operator representing 1-bit delay, and n is a positive integer. As the linear recording density increases, n increases, and from n = 1 at the beginning to n = 3 recently. However, if the linear recording density becomes higher in the future, the deviation from the linear filter, which is the premise of the above signal processing, becomes a problem. The reason for this is that the ratio of the length of one bit on the recording medium to the diameter of the average magnetic particle becomes as small as 10: 1 or less, and the interaction between adjacent bits becomes stronger.

【0003】磁気記録媒体の改善は当然検討されている
が、信号処理でもそれに対処する必要がある。すなわ
ち、情報データを記録信号に変換し、記録媒体に記録す
るとき、記録媒体上のビット長に相当する磁化反転間隔
を長くして、実質の線記録密度を緩和することである。
具体的には(1、7)ランレングス制限記録符号(以
下、略して(1、7)符号)を用いれば、その磁化反転
幅は最新のPRML用記録符号(16/17符号)に対
し、1.42倍に広くできる。なお、(1、7)符号は
PRML以前に使われていたものであり、特に、目新し
いものでない。磁化反転幅の観点から現在、見直されて
いる。
[0003] Improvements in magnetic recording media are of course considered, but it is necessary to cope with them in signal processing. That is, when information data is converted into a recording signal and recorded on the recording medium, the magnetization reversal interval corresponding to the bit length on the recording medium is lengthened to reduce the actual linear recording density.
More specifically, if a (1, 7) run-length limited recording code (hereinafter, simply referred to as a (1, 7) code) is used, the magnetization reversal width is smaller than the latest PRML recording code (16/17 code). 1.42 times wider. Note that the (1, 7) code is used before PRML, and is not particularly new. Currently being reviewed from the viewpoint of the magnetization reversal width.

【0004】一方、読み出しの信号処理では記録再生系
のインパルス応答を1+b1D+b22+b3
3+....と係数に自由度を持たせた判定帰還型等化
(Decision Feedback Equalization、以下DFEとい
う。)が提案されている。その特徴は、(1)回路構成
が簡素であること、(2)磁気ヘッド、記録媒体などの
特性変動に対し性能の変化が少ないことである。しか
し、エラー伝播に課題がある。 このため、例えば、特
願平10−36998号にはDFEのエラー伝播を対策
する1つの方式が示されている。最近は、DFEの特徴
を生かしながら、(1、7)符号に特化したMDFE
(Multilevel DFE)が提案されている。これは回路構成
が簡素でありながら、性能的にはPR4ML並みであ
り、DFEの根本問題であったエラー伝播も記録符号の
制限が強いため、対策が容易となっている。さらに、M
DFEを改良したM2DFEが提案されている。これの
詳細については、Data Storage 誌 第5巻
8号 (1998年7月号) 35ページから48ペー
ジ、あるいは、IEEE transaction on
Magnetics 第34巻 第4号 (1998年)
1919ページから1921ページに記載されている。
M2DFEはほぼEPRMLと同等な特性を示す。ただ
し、この比較結果は上記の隣接ビット間の相互作用を考
慮しない線記録密度における比較である。今後、線記録
密度が一層高くなると共に、(1、7)符号を前提とし
たM2DFEの優位性が現れる。
On the other hand, in the read signal processing, the impulse response of the recording / reproducing system is calculated as 1 + b 1 D + b 2 D 2 + b 3 D
3 +. . . . Decision Feedback Equalization (hereinafter referred to as DFE) in which coefficients have a degree of freedom has been proposed. Its features are (1) a simple circuit configuration and (2) a small change in performance with respect to fluctuations in characteristics of a magnetic head, a recording medium, and the like. However, there is a problem in error propagation. For this reason, for example, Japanese Patent Application No. 10-36998 discloses one method for coping with error propagation of DFE. Recently, MDFE specialized in (1,7) code while utilizing the features of DFE
(Multilevel DFE) has been proposed. Although the circuit configuration is simple, the performance is comparable to that of PR4ML, and error propagation, which is a fundamental problem of DFE, has a strong restriction on recording codes, so that countermeasures are easy. Further, M
An M2DFE with an improved DFE has been proposed. For more information on this, see Data Storage Volume 5
No. 8 (July 1998) pages 35 to 48 or IEEE transaction on
Magnetics Vol. 34 No. 4 (1998)
It is described on pages 1919 to 1921.
M2DFE exhibits almost the same characteristics as EPRML. However, this comparison result is a comparison at a linear recording density without considering the interaction between adjacent bits. In the future, the linear recording density will be further increased, and the superiority of M2DFE based on the (1,7) code will appear.

【0005】なお、記録符号の1と0は、1が磁化反
転、0が磁化を保持することを意味しており、(1、
7)符号は、その記録符号系列において、ある1と次の
1までの最小個数dが1個、最大個数kが7であること
を示す。よって、変換規則の容易な(1、7)符号はd
=1の記録符号の代表である。
The recording codes 1 and 0 mean that 1 is magnetization reversal and 0 is magnetization holding.
7) Code indicates that the minimum number d between a certain 1 and the next 1 is 1 and the maximum number k is 7 in the recording code sequence. Therefore, the (1, 7) code whose conversion rule is easy is d
= 1.

【0006】以上のことから、実質の線記録密度を緩和
できる点を考慮すると、記録符号はPR系で用いられて
いるd=0符号からd=1符号に移行する。よって、d
=1符号に適したMDFE、M2DFEの信号処理が重
要となる。さらに、磁気ディスク装置がトラック幅方向
にも高密度に記録されれば、より低い信号対雑音比の信
号が再生されてくるので、これに対処できるために、M
2DFEの特性をさらに改善する必要がある。本発明で
はM2DFEの改良について述べる。その前に、まず、
DFE、MDFE、M2DFEの構成を概説する。
From the above, in consideration of the fact that the substantial linear recording density can be reduced, the recording code shifts from the d = 0 code used in the PR system to the d = 1 code. Therefore, d
The signal processing of MDFE and M2DFE suitable for = 1 code is important. Further, if the magnetic disk device is recorded at a high density also in the track width direction, a signal having a lower signal-to-noise ratio will be reproduced.
There is a need to further improve the characteristics of 2DFE. In the present invention, an improvement of the M2DFE will be described. Before that,
The configuration of DFE, MDFE, and M2DFE will be outlined.

【0007】DFEの前置等化フィルタのインパルス応
答は、Dを遅延演算子として、1+b1(D)+b2
(D2)+... +bn(Dn)で与えられる。bは係
数を示す。nは通常10以上が設定され、PR系の信号
処理に比べ、長い応答を許容している。このため、前置
等化フィルタの周波数特性はPR系に比べ、より低い周
波数から応答を下げることができる。これは前置等化フ
ィルタ出力、すなわち識別点での信号対雑音比がPR系
より有利になる。識別点においては既に識別した結果か
ら前置等化フィルタのインパルス応答を反転した応答に
応じた帰還信号、すなわち、DFEでは−b1(D)−
b2(D2)−... −bn(Dn)が加算される。こ
のため、識別点では±1を単純なスライサで識別すれば
良い。
[0007] The impulse response of the pre-equalization filter of the DFE is 1 + b1 (D) + b2, where D is a delay operator.
(D 2 ) +. . . + Bn (D n ). b indicates a coefficient. Normally, n is set to 10 or more, which allows a longer response than signal processing of the PR system. For this reason, the frequency characteristic of the pre-equalization filter can lower the response from a lower frequency than that of the PR system. This makes the pre-equalization filter output, ie, the signal-to-noise ratio at the discrimination point, more advantageous than the PR system. At the discrimination point, a feedback signal corresponding to a response obtained by inverting the impulse response of the pre-equalization filter from the result of the discrimination already performed, that is, -b1 (D)-in the DFE.
b2 (D 2) -. . . -Bn (D n) is added. Therefore, at the identification point, ± 1 may be identified by a simple slicer.

【0008】MDFEではそのインパルス応答を0.5
+D+0.5D2+b3(D3)+...+bn(Dn
に設定する。さらに、帰還信号を −b3(D3
−...−bn(Dn)とする。よって、各インパルス
応答の0.5+D+0.5D2 が残留することにな
る。識別点には3ビットの干渉した信号が与えられる。
例えば、記録符号が010での時、記録媒体上の磁化に
対応する記録信号は、それ以前の記録信号に応じて+、
−、−であるか、−、+、+であるかのどちらかであ
る。+、−、−の場合、最終ビットにおけるスライサ入
力信号値は雑音が重畳していないと仮定して、第1ビッ
トのインパルス応答の+0.5、第2ビットの−1.
0、さらに第3ビット−0.5の応答が加算されるの
で、目標信号値が−1.0となる。この値をスライサで
識別して、中央の第2ビットに対する識別結果とする。
以下同様にすれば、+++で+2、++−で+1、−+
+で+1、− − −で−2、−、−、+で−1、+−
− で−1が目標信号値となることが分かる。+−+、
−+−は(1、7)符号規則で禁止されている。よっ
て、目標信号値としては+2、+1、−1、−2の4値
であり、スライサで+、−を区別することによって、読
み出し信号が識別できる。記録媒体上で磁化反転する時
を含む場合に、±1の識別となり、雑音の影響を受けや
すい。すなわち、この時の重畳雑音nが、n>1の場合
には識別誤りが発生する。
In MDFE, the impulse response is set to 0.5
+ D + 0.5D 2 + b3 (D 3 ) +. . . + Bn (D n )
Set to. Further, the feedback signal is changed to −b3 (D 3 )
−. . . −bn (D n ). Therefore, so that the 0.5 + D + 0.5D 2 of the impulse response remains. The discrimination point is provided with a 3-bit interfering signal.
For example, when the recording code is 010, the recording signal corresponding to the magnetization on the recording medium becomes +,
-,-Or-, +, +. In the case of +,-,-, the slicer input signal value in the last bit is assumed to be free of noise, and the impulse response of the first bit is +0.5, and the value of the second bit is -1.
Since the response of 0 and the response of the third bit -0.5 are added, the target signal value becomes -1.0. This value is identified by the slicer and used as the identification result for the second bit at the center.
In the same way, if +++ is +2, +++ is +1,-++
+ At +1,--at -2,-,-, + at -1, +-
It can be seen from −1 that −1 is the target signal value. +-+,
− + − Is prohibited by the (1,7) code rule. Therefore, the target signal value is four values of +2, +1, -1, and -2, and the read signal can be identified by distinguishing + and-with the slicer. In the case that the time when the magnetization is reversed on the recording medium is included, the discrimination of ± 1 is made, and the recording medium is easily affected by noise. That is, if the superimposed noise n at this time is n> 1, an identification error occurs.

【0009】これに対し、スライサを2つ用意し、スラ
イサレベルを+αと−αにオフセットさせて設定してお
くと、n=1+αまでの雑音であれば、どちらかのスラ
イサは正しい識別を行う。この正しい方の識別結果を何
らかの方法で、選択できれば、1+αまでの雑音に対処
できる。その対処方法の1つがM2DFEである。その
構成を図1に示す。7は磁気ヘッド及び記録媒体で構成
される磁気ディスクの機構系である。7の読み出しヘッ
ドから得られる読み出し信号は再生増幅回路8によって
所定の大きさまで増幅される。前置等化フィルタ(Fo
rward Equalizer)M−1は記録信号の
インパルス応答が上述した形式に与えられるように、ヘ
ッド読み出し信号に等化処理を施す。前置等化フィルタ
の出力信号は加算器M−2―1およびM−2−2に入力
される。それぞれの対応するスライサM−3−1、M−
3−2(以下、簡単にスライサ1、スライサ2とす
る。)の既識別結果は帰還フィルタ(FBF)M−4−
1、M−4−2によって帰還信号を発生する。なお、ス
ライサは+α、スライサ2は−αにオフセットされてい
る。αは通常0.3から0.35に設定されている。そ
れぞれのスライサの識別結果はバッファ(Buffe
r)M−5−1、M−5−2によって、所定のビットだ
け遅延され、セレクタM−8によって、どちらかの識別
結果が選択される。選択の基準は識別結果から推測され
る雑音のない場合の目標信号値とスライサの入力信号と
の差を2乗し、所定ビットの期間、その2乗値を加算し
た結果(CSE値と呼ぶ)を2つの系列で比較し、その
少ない方を選択する。このCSE値の演算はCSE回路
M−6−1およびM−6−2で行い、比較は比較器(C
omp.)M−7で行う。なお、CSE回路はスライサ
の入力信号の絶対値がαより小さくなったときから所定
ビット数だけ動作させる。CSE回路を動作させている
期間をイレージャゾーンと呼んでいる。また、イレージ
ャゾーンに入った後、すなわち、イレージャゾーンの2
ビット目以降はα=0に設定される。
On the other hand, if two slicers are prepared and the slicer level is set to be offset to + α and −α, if the noise is up to n = 1 + α, one of the slicers performs correct identification. . If the correct discrimination result can be selected by any method, it is possible to cope with noise up to 1 + α. One of the solutions is M2DFE. The configuration is shown in FIG. Reference numeral 7 denotes a mechanical system of a magnetic disk including a magnetic head and a recording medium. The read signal obtained from the read head 7 is amplified by the reproduction amplifier circuit 8 to a predetermined magnitude. Pre-equalization filter (Fo
(ward equalizer) M-1 performs an equalization process on the head read signal so that the impulse response of the recording signal is given in the above-described format. The output signal of the pre-equalization filter is input to adders M-2-1 and M-2-2. Each corresponding slicer M-3-1, M-
3-2 (hereinafter simply referred to as slicer 1 and slicer 2) is a feedback filter (FBF) M-4-
1. A feedback signal is generated by M-4-2. The slicer is offset by + α, and the slicer 2 is offset by −α. α is usually set to 0.3 to 0.35. The identification result of each slicer is stored in a buffer (Buffe).
r) A predetermined bit is delayed by M-5-1 and M-5-2, and one of the identification results is selected by the selector M-8. The criterion for selection is the result of squaring the difference between the target signal value in the case where there is no noise estimated from the identification result and the input signal of the slicer, and adding the square value during a predetermined bit period (referred to as CSE value). Are compared in two series, and the smaller one is selected. The calculation of the CSE value is performed by the CSE circuits M-6-1 and M-6-2, and the comparison is performed by the comparator (C
omp. ) Perform at M-7. The CSE circuit is operated by a predetermined number of bits after the absolute value of the input signal of the slicer becomes smaller than α. A period during which the CSE circuit is operating is called an erasure zone. Also, after entering the erasure zone, that is, in the erasure zone 2
After the bit, α = 0 is set.

【0010】図2の信号波形図を用いてM2DFEの効
果について説明する。Cは(1、7)符号化されたディ
ジタル信号列の1例である。1と1の間には必ず0が1
個以上ある。Rはそれに対応する記録信号である。Sは
重畳雑音がなく、帰還信号に誤りがない場合のスライサ
1、2の入力信号である。実際には雑音Nが重畳する。
雑音Nも考慮したスライサ入力値をそれぞれSL1、S
L2、その識別結果をRE1、RE2とする。 図にお
ける最初の雑音N=−1.0が重畳するまで、どちらの
スライサも誤りがなかったとする。N=−1.0と大き
な雑音が重畳しているが、本来の信号値がS=+2であ
るので、どちらのスライサも正しく識別する。また、ス
ライサ入力値もSL1=SL2=1.0とその大きさは
オフセット値αを超えているので、イレージャゾーンに
は入らない。次の雑音N=−1.1ではスライス入力値
がSL1=SL2=−0.1となる。オフセット値αが
α=0.3に設定されているとすると、信号の絶対値が
α以下であるので、疑わしい信号が到来したとして、イ
レージャゾーンが設定される。スライサ1はα=0.3
にオフセットされているので、−に識別する。また、ス
ライサ2はα=−0.3にオフセットされているので、
+に識別する。異なる識別結果を与えるので、どちらか
が正しい識別となる。識別結果は2ビット後から帰還信
号に反映されるので、この次の時刻では、2つのスライ
サ入力値はまだ同じ値である。それ以降は誤識別の帰還
信号の影響が現れる。それぞれのスライサ識別結果から
予想されるそれぞれの目標信号値SS1、SS2が計算
される。スライサの入力信号値と目標信号値の差からC
SE値を演算する。5ビット分の演算を示すと以下の様
になる。スライサ1の識別結果では、 (−1−(−0.1))2+(−2−(−1.2))2
(−2−(−0.6))2+(−1−(−0.3))2
(1−1.4)2=4.06 一方、スライサ2では、(1−(−0.1))2+(−
1−(−1.2))2+(−1−(−0.7))2+(−
1−(−0.6))2+(1−1.0)2=3.1とな
る。よって、CSE値が小さい方のスライサ2の識別結
果が正しいとする。この時、CSE値の差は0.96と
小さい。
The effect of the M2DFE will be described with reference to the signal waveform diagram of FIG. C is an example of a (1, 7) encoded digital signal sequence. 0 is always 1 between 1 and 1
There are more than R is a corresponding recording signal. S is an input signal to the slicers 1 and 2 when there is no superimposed noise and there is no error in the feedback signal. Actually, the noise N is superimposed.
The slicer input values taking noise N into consideration are SL1 and S, respectively.
L2, and the identification results are RE1 and RE2. It is assumed that there is no error in either slicer until the first noise N = -1.0 in the figure is superimposed. Although a large noise is superimposed as N = −1.0, both slicers are correctly identified because the original signal value is S = + 2. Further, the slicer input value is SL1 = SL2 = 1.0, which is larger than the offset value α, and therefore does not enter the erasure zone. At the next noise N = -1.1, the slice input value is SL1 = SL2 = -0.1. If the offset value α is set to α = 0.3, since the absolute value of the signal is equal to or smaller than α, it is determined that a suspicious signal has arrived and the erasure zone is set. Slicer 1 is α = 0.3
, And is identified as-. Also, since slicer 2 is offset at α = −0.3,
Identify as +. Since different identification results are given, either one is the correct identification. Since the identification result is reflected in the feedback signal two bits later, the two slicer input values are still the same at the next time. After that, the influence of the erroneous identification feedback signal appears. The respective target signal values SS1, SS2 expected from the respective slicer identification results are calculated. From the difference between the input signal value of the slicer and the target signal value, C
Calculate the SE value. The operation for 5 bits is as follows. In the identification result of the slicer 1, (−1 − (− 0.1)) 2 + (− 2 − (− 1.2)) 2 +
(−2 − (− 0.6)) 2 + (− 1 − (− 0.3)) 2 +
(1-1.4) 2 = 4.06 On the other hand, in the slicer 2, (1-(− 0.1)) 2 + (−
1-(− 1.2)) 2 + (− 1 − (− 0.7)) 2 + (−
1 − (− 0.6)) 2 + (1−1.0) 2 = 3.1. Therefore, it is assumed that the identification result of the slicer 2 having the smaller CSE value is correct. At this time, the difference between the CSE values is as small as 0.96.

【0011】なお、イレージャゾーン最初のビットだけ
のCSE値では、むしろ、スライサ1の方が小さく、ス
ライサ2の方が大きい点に注意すべきである。しかし、
このように、5ビット分のCSE値を演算するすること
によって、正しい識別系列が求められる。CSE値は通
常、イレージャーゾンの最初のビットから8ビットある
いは15ビット程度までを演算する。以上のことから、
イレージャゾーンが設定された時刻以降の時刻における
重畳雑音が比較的小さければ、誤識別した系列において
は、誤った帰還信号のために、目標信号値とスライサの
入力信号には差が現れ、CSE値が大きくなる。一方、
正しく識別した系列では目標信号値とスライサの入力信
号には差が少ないので、そのCSE値は小さい値を保持
する。CSE値の小さい系列を選択することによって正
しい系列が選択できる。この結果、M2DFEはMDF
Eに比べて、誤り率にして1桁、読み出しヘッド出力の
信号対雑音比に換算して約1dBの改善となる。
It should be noted that the slicer 1 is rather smaller and the slicer 2 is larger in the CSE value of only the first bit of the erasure zone. But,
As described above, by calculating the 5-bit CSE value, a correct identification sequence can be obtained. The CSE value is usually calculated from the first bit of the erasure zone to about 8 bits or 15 bits. From the above,
If the superimposed noise at the time after the time when the erasure zone is set is relatively small, in the erroneously identified sequence, a difference appears between the target signal value and the input signal of the slicer due to an erroneous feedback signal, and the CSE value is reduced. growing. on the other hand,
Since the difference between the target signal value and the input signal of the slicer is small in a correctly identified sequence, the CSE value of the sequence is kept small. By selecting a sequence having a small CSE value, a correct sequence can be selected. As a result, M2DFE becomes MDF
Compared with E, the error rate is improved by one digit, and the signal-to-noise ratio of the read head output is improved by about 1 dB.

【0012】なお、α値を小さくとると、1+αを超え
る雑音はイレージャゾーンを設定されることもなく、誤
識別のままである。一方、αを大きく設定すると、イレ
ージャゾーンに入る頻度が多くなる。イレージャゾーン
ではα=0であるので、MDFE動作と同じであり、雑
音に対する誤識別の確率が大きくなり、2つの系列とも
に正しい識別結果を持たなくなる確率が高くなる。した
がって、αには最適値が存在する。上記したように、通
常、α=0.3から0.35に設定される。
If the value of α is reduced, noise exceeding 1 + α is not set as an erasure zone and remains erroneously identified. On the other hand, if α is set large, the frequency of entering the erasure zone increases. Since α = 0 in the erasure zone, the operation is the same as that of the MDFE operation, the probability of erroneous identification with respect to noise increases, and the probability that two sequences do not have correct identification results increases. Therefore, there is an optimum value for α. As described above, α is usually set to 0.3 to 0.35.

【0013】しかし、M2DFEにおいても、重畳雑音
が大きく、しかも、誤った帰還信号を打ち消す方向に雑
音が重畳していると、誤識別した系列の方が正しく識別
した系列に比べてCSE値がわずかに小さくなることが
ある。この結果、誤った識別系列が選択される。特に、
2つの系列におけるCSE値の差が小さくなったとき
は、CSE値による誤選択が起こりやすい。
However, even in M2DFE, if the superimposed noise is large and the noise is superimposed in a direction to cancel the erroneous feedback signal, the erroneously identified sequence has a smaller CSE value than the correctly identified sequence. May be smaller. As a result, an incorrect identification sequence is selected. In particular,
When the difference between the CSE values in the two series is small, erroneous selection due to the CSE value is likely to occur.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は磁気デ
ィスクにおける高密度に対処するため、d=1の記録符
号を使う場合を想定し、その再生側信号処理としてM2
DFEをベースにその特性改良を図るものである。具体
的には、2つの系列におけるCSE値の差が小さいとき
に、CSE値による誤選択が起こりやすいことに対する
対策である。よって、本発明の目的は2つの系列におけ
るCSE値の差が小さいとき、記録符号の規制を利用し
てその誤選択を検出し、さらにそれを訂正することであ
る。この事によって、磁気ディスクの高密度化が一層図
られる。
An object of the present invention is to use a recording code of d = 1 in order to cope with a high density in a magnetic disk.
The purpose is to improve the characteristics based on DFE. Specifically, it is a countermeasure against erroneous selection due to the CSE value when the difference between the CSE values of the two streams is small. Therefore, an object of the present invention is to detect the erroneous selection using the restriction of the recording code and correct it when the difference between the CSE values of the two streams is small. This further increases the density of the magnetic disk.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体デバイス
は、d=1の記録符号化において、記録信号が+1、−
1で表現されるとき、記録側の信号処理として、+1の
総数を所定ブロック内で、偶数あるいは奇数にあらかじ
め設定する手段と、再生側で、2つの判定帰還等化器
と、該2つの等化器の仮識別結果において、イレージャ
ゾーンの2つの識別結果系列のCSE値を比較する手段
と、その差が小さいときに、2つの識別結果系列におい
て異なる場所が所定ブロック内において1ビットである
ことを検出する手段と、該1ビットの場所を記憶する手
段と、および、該所定ブロック内においてあらかじめ設
定されている記録信号の+1の総数が偶数あるいは奇数
であるかを参照して該1ビットを訂正する手段とによっ
て構成される。また、本発明の磁気ディスク装置は上記
した記録再生信号処理を用いる。
According to the semiconductor device of the present invention, in the recording coding of d = 1, the recording signals are +1 and-.
When represented by 1, as signal processing on the recording side, means for presetting the total number of +1 to an even or odd number within a predetermined block, two decision feedback equalizers on the reproduction side, Means for comparing the CSE values of the two identification result sequences in the erasure zone in the provisional identification result of the erasure zone, and, when the difference is small, determining that a different place in the two identification result sequences is 1 bit in a predetermined block. Means for detecting, means for storing the location of the one bit, and correction of the one bit by referring to whether the total number of +1 of the preset recording signal in the predetermined block is even or odd. Means. Further, the magnetic disk device of the present invention uses the above-described recording / reproducing signal processing.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明を実施例によって詳細に説
明する。図3は本発明の信号処理を搭載したリードチャ
ネル半導体デバイスAと、それを用いた磁気ディスク装
置の信号処理系統図である。1はインターフェース回路
で、磁気ディスク装置と計算機(図示せず)の間で情報
データを授受する回路である。2は記録すべき所定の長
さの情報データに対し誤り訂正のための検査符号を演算
し、検査符号を挿入する検査符号挿入回路である。この
誤り訂正は記録媒体の欠陥など長い符号誤りに対処する
上位の誤り訂正手段で、雑音による符号誤りを主目的に
はしていない。3は情報データに所定のランダム系列の
データを加算して、記録すべきデータをできるだけラン
ダム化して、固定的な信号パターンが繰り返されないよ
うにするランダム化回路。4は本発明による(1―7)
符号化回路である。符号化回路では(1―7)符号化を
行うと共に、記録符号が1のとき、記録信号の極性を反
転し、記録符号が0のとき、記録信号の極性は保持され
るように記録信号を出力する。さらに、この記録信号の
+極性(+1で表す)のビットの個数が所定ブロック毎
に偶数になるように、符号化が制御される。5は記録信
号の+1の合計数が所定ブロック毎に偶数か奇数かを判
定するためのフィリップフロップである。6は記録信号
を磁気ヘッドで記録媒体に記録するために必要な信号に
増幅する記録増幅回路である。7は磁気ヘッド及び記録
媒体からなる記録再生機構系である。8は磁気ヘッドか
らの読み出し信号をその後の処理のために増幅する再生
増幅回路である。9は本発明からなる改良型M2DFE
回路である。最終識別結果を得るために、所定ブロック
毎に読み出し信号が偶パリティになっているかどうか判
定する。10は読み出された信号から(1、7)復号を
行う復号回路。ただし、所定のブロック毎に偶パリティ
とするための追加データをこの復号回路によって取り除
く。11は記録側で処理したランダム化を元に戻す逆ラ
ンダム化回路。12は残留している符号誤りに対し、誤
り訂正を行う誤り訂正回路である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to embodiments. FIG. 3 is a signal processing system diagram of a read channel semiconductor device A equipped with the signal processing of the present invention and a magnetic disk drive using the same. Reference numeral 1 denotes an interface circuit for transmitting and receiving information data between a magnetic disk drive and a computer (not shown). Reference numeral 2 denotes a check code insertion circuit that calculates a check code for error correction for information data of a predetermined length to be recorded and inserts the check code. This error correction is a high-order error correction means for dealing with a long code error such as a defect in a recording medium, and does not mainly focus on a code error due to noise. Numeral 3 is a randomizing circuit for adding data of a predetermined random sequence to the information data to randomize data to be recorded as much as possible so that a fixed signal pattern is not repeated. 4 is according to the present invention (1-7)
It is an encoding circuit. The encoding circuit performs (1-7) encoding, and when the recording code is 1, the polarity of the recording signal is inverted, and when the recording code is 0, the recording signal is held so that the polarity of the recording signal is maintained. Output. Further, the encoding is controlled so that the number of bits of the positive polarity (represented by +1) of the recording signal becomes an even number for each predetermined block. Reference numeral 5 denotes a flip-flop for determining whether the total number of +1 of the recording signal is even or odd for each predetermined block. Reference numeral 6 denotes a recording amplifier circuit for amplifying a recording signal into a signal necessary for recording on a recording medium by a magnetic head. Reference numeral 7 denotes a recording / reproducing mechanism system including a magnetic head and a recording medium. Reference numeral 8 denotes a reproducing amplifier circuit for amplifying a read signal from the magnetic head for subsequent processing. 9 is an improved M2DFE according to the present invention
Circuit. In order to obtain the final identification result, it is determined for each predetermined block whether the read signal has an even parity. A decoding circuit 10 performs (1, 7) decoding from the read signal. However, this decoding circuit removes additional data for setting even parity for each predetermined block. Reference numeral 11 denotes an inverse randomizing circuit that restores the randomization processed on the recording side. Reference numeral 12 denotes an error correction circuit that corrects the remaining code errors.

【0017】従来技術で説明したように、M2DFEに
おいて、特に、2つの系列におけるCSE値の差が小さ
くなったときに、CSE値による誤選択も考慮しなけれ
ばならない。例えば、図2に示した例の場合、重畳する
雑音が変わると、RE1が選択されることがある。しか
し、図からも分かるように、誤選択が行われたときも、
2つの系列で識別結果が異なっているのはイレージャゾ
ーンの先頭ビットの1ビットだけの場合が多い。しか
も、2つの識別結果を実際に比較すれば、異なっている
場所を特定することが可能である。したがって、1ビッ
ト誤りが、所定ブロック内で1回しか起こらない場合、
+1の記録信号の総数を所定ブロック内で、偶数にあら
かじめ、決めておけば、所定ブロックを読み出した後
に、1ビットの誤りを訂正することが可能である。その
手順(E1)から(E4)は以下の通りである。(E
1)所定ブロック内で設定されたイレージャゾ−ンに関
して2つの系列におけるCSE値の差が小さいものを検
出し、これが所定ブロック内に1回しかないことを確認
する。2回以上あれば、誤りビットが2個以上にである
可能性があるので以下の訂正動作は行わない。(E2)
CSE値の差が小さいイレージャゾーンにおいて、2つ
の識別系での識別結果を比較し、異なるビットが1つで
あることを確認し、その場所を記憶する。2ビット以上
であれば、以下の訂正動作は行わない。 (E3)所定
ブロック内における識別結果の+1の総数を演算する。
(E4)偶数であれば、所定ブロック内で誤りがなかっ
たとして、CSE値によって選択した識別結果をそのま
まとする。奇数であれば、誤りがあったとして、(E
2)で記憶していた場所の識別結果を反転させ、誤り訂
正を行う。
As described in the related art, in the M2DFE, when the difference between the CSE values of the two streams becomes small, erroneous selection based on the CSE value must be considered. For example, in the case of the example shown in FIG. 2, if the noise to be superimposed changes, RE1 may be selected. However, as can be seen from the figure, when an incorrect selection is made,
In many cases, the identification result differs between the two streams only in the first bit of the erasure zone. Moreover, by actually comparing the two identification results, it is possible to specify a different place. Therefore, if a 1-bit error occurs only once in a given block,
If the total number of +1 recording signals is predetermined to be an even number in a predetermined block, a one-bit error can be corrected after reading the predetermined block. The procedures (E1) to (E4) are as follows. (E
1) With respect to the erasure zone set in a predetermined block, a difference in the CSE value between two sequences is detected, and it is confirmed that the difference is found only once in the predetermined block. If it is two or more times, there is a possibility that there are two or more error bits, so the following correction operation is not performed. (E2)
In the erasure zone where the difference in CSE value is small, the identification results of the two identification systems are compared to confirm that there is only one different bit, and the location is stored. If it is 2 bits or more, the following correction operation is not performed. (E3) The total number of +1 of the identification result in the predetermined block is calculated.
(E4) If it is an even number, it is determined that there is no error in the predetermined block, and the identification result selected by the CSE value is left as it is. If it is an odd number, it is determined that there is an error and (E
The identification result of the location stored in 2) is inverted and error correction is performed.

【0018】所定ブロックとして例えば、情報ビット5
00ビットすなわち、記録信号のビット数として750
ビット毎としても、誤り率が10の−5乗程度あれば、
所定ブロック内でCSE値の差が小さくなる確率が2回
以上になることほとんどなく、上記の訂正動作は正常に
機能することがシミュレーションによって確認されてい
る。
As the predetermined block, for example, information bit 5
00 bits, that is, 750 as the number of bits of the recording signal
Even for each bit, if the error rate is about 10 −5,
It has been confirmed by simulation that the probability that the difference between the CSE values is reduced within a predetermined block is hardly twice or more, and that the above-described correction operation functions normally.

【0019】以上のことから、本発明の中心技術は
(1)記録信号の+1の総数を所定ブロック毎に偶数化
すること。 (2)読み出しに上記した1ビット誤り訂
正手段(E1)から(E4)を実現する回路を構成する
ことである。まず、記録信号における+1の総数の偶数
化機能付き(1、7)符号化回路4を説明する。
From the above, the core technology of the present invention is (1) to make the total number of +1 of the recording signal even for each predetermined block. (2) A circuit for implementing the one-bit error correction means (E1) to (E4) described above for reading. First, the (1, 7) encoding circuit 4 with an even number function of the total number of +1 in the recording signal will be described.

【0020】表1は実施例における(1、7)符号化の
規則を示したものである。
Table 1 shows the rules of (1, 7) encoding in the embodiment.

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】なお、Xは0、1のどちらでも関係なく処
理できることを表す。また、Not(00)は00以外
の場合を表す。
Note that X indicates that processing can be performed regardless of whether it is 0 or 1. Not (00) indicates a case other than 00.

【0023】規則表から分かるように、この(1、7)
記録符号は、直前の記録符号を参照しながら、当該情報
2ビットと次の情報2ビットによって、3ビット分の記
録符号を与える。記録符号はNRZI表記であるため、
記録符号1で記録信号の極性が反転され、記録符号0で
は記録信号の極性は保持される。たとえば、情報データ
が010010...と与えられた場合の記録信号はつ
ぎのようにして求められる。まず、初期状態における記
録符号の直前ビットは0に設定されているとする。よっ
て、最初の情報2ビットは01、次の情報2ビットは0
0であるので、規則表のNo.7に対応するので、記録
符号は001となる。次の当該情報2ビットは00、次
の2ビットは10であり、直前の記録符号ビットは1で
あるので、規則表No.10に対応し、記録符号は01
0である。すなわち記録符号は001010...とな
る。これに対応する記録信号は+1、+1、−1、−
1、+1、+1、あるいは初期極性が逆である−1、−
1、+1、+1、−1、−1となる。ただし、記録信号
の+1の総数はどちらの記録信号においても偶数であ
る。一般に、所定ブロック内の情報ビットの総数が偶数
であれば、+1の総数に関する偶奇パリティは記録信号
の初期極性に関係しない。
As can be seen from the rule table, this (1, 7)
As the recording code, a recording code of 3 bits is given by the information 2 bits and the next information 2 bits while referring to the immediately preceding recording code. Since the recording code is in NRZI notation,
The recording code 1 reverses the polarity of the recording signal, and the recording code 0 maintains the polarity of the recording signal. For example, if the information data is 010010. . . Is obtained as follows. First, it is assumed that the bit immediately before the recording code in the initial state is set to 0. Therefore, the first two bits of information are 01, and the next two bits of information are 0.
0, the rule table No. 7, the recording code is 001. Since the next two bits of the information are 00, the next two bits are 10, and the immediately preceding recording code bit is 1, the rule table No. 10 and the recording code is 01
0. That is, the recording code is 001010. . . Becomes The corresponding recording signals are +1, +1, -1,-
1, +1, +1, or -1,-with initial polarity reversed
1, +1, +1, -1, and -1. However, the total number of +1 of the recording signals is an even number in both recording signals. In general, if the total number of information bits in a given block is even, the even parity for the total number of +1 is not related to the initial polarity of the recording signal.

【0024】図4は実施例における記録符号化方法を示
したものである。情報ビット(B)は表1に示す規則表
によって(1、7)符号化されるため、2ビット毎、b
1、b2 およびb3、b4のように区切られる。ここ
では情報ビット500ビットを所定ブロックの長さとす
る。所定ブロックの後に記録信号における+1の総数を
偶数化するためのパリティビット用の2ビットを設定す
る。第1の所定ブロックではp1、p1であり、第2の
所定ブロックでは、情報ビットがb501からb100
0までの500ビットに対し2ビットp2、p2が用意
される。記録符号化は上述したように、記録符号の直前
のビット、当該情報2ビット、および次の情報2ビット
で記録符号3ビットが決定される。b1、b2に対して
c1、c2、c3が対応する。この記録符号(C)から
記録信号r1、r2、r3が構成される。なお、所定ブ
ロックの最終の2ビットについては以下の手順を用い
る。記録符号(R)における+1の数をフィリップフロ
ップ(図3の5)で計数し、最終の情報2ビットを記録
符号化するまでの総数が偶数か奇数かを求める。偶数で
あれば、最後の2ビットの記録符号に対する記録信号の
+1の数が偶数となるように、p1ビットを想定し、記
録符号化する。奇数の場合は、最後の2ビットの記録符
号に対する記録信号の+1の数が奇数となるように、p
1ビットを想定し、記録符号化する。すなわち、いずれ
の場合も記録信号の所定ブロック内における+1の総数
は偶数化する。たとえば、b499、b500が00、
直前の記録符号c747が0の場合、表1のNo.5か
6の規則となる。さらに、最終の情報2ビットを記録符
号化するまでの総数が奇数で、記録信号の直前が+1で
あった場合は、p1=0が想定され、No.6が選択さ
れ、記録符号c748、c749、c750は000と
なり、記録信号r748、r749、r750は+1、
+1、+1となり、所定ブロックでは全体で、+1の総
数は偶数化される。第2ブロックにおいても同様に、p
2ビットを用いて、第2ブロック全体で記録信号におけ
る+1の総数を偶数化する。
FIG. 4 shows a recording encoding method in the embodiment. Since the information bit (B) is encoded by (1, 7) according to the rule table shown in Table 1, every two bits, b
1, b2 and b3, b4. Here, it is assumed that 500 bits of information bits are a predetermined block length. After the predetermined block, two bits for a parity bit for setting the total number of +1 in the recording signal to an even number are set. In the first predetermined block, they are p1 and p1, and in the second predetermined block, the information bits are b501 to b100.
Two bits p2 and p2 are prepared for 500 bits up to 0. In the recording encoding, as described above, the recording code 3 bits are determined by the immediately preceding bit of the recording code, the information 2 bits, and the next information 2 bits. c1, c2, and c3 correspond to b1 and b2. Recording signals r1, r2, and r3 are formed from the recording code (C). The following procedure is used for the last two bits of the predetermined block. The number of +1 in the recording code (R) is counted by the flip-flop (5 in FIG. 3), and it is determined whether the total number until recording and encoding the last 2 bits of information is even or odd. If it is an even number, recording coding is performed by assuming p1 bits so that the number of +1 of the recording signal for the last two-bit recording code is an even number. In the case of an odd number, p is set so that the number of +1 of the recording signal for the last two-bit recording code is an odd number.
Assuming one bit, recording encoding is performed. That is, in any case, the total number of +1 in the predetermined block of the recording signal is made even. For example, b499, b500 is 00,
When the immediately preceding recording code c747 is 0, No. The rule is 5 or 6. Further, if the total number of the last two bits of information before recording and encoding is an odd number and +1 is immediately before the recording signal, p1 = 0 is assumed. 6, the recording codes c748, c749, and c750 are 000, and the recording signals r748, r749, and r750 are +1.
+1 and +1. In the predetermined block, the total number of +1 is even-numbered. Similarly, in the second block, p
Using two bits, the total number of +1 in the recording signal is made even in the entire second block.

【0025】次に、1ビットの訂正可能な改良型M2D
FEの説明を行う。図5は実施例における改良型M2D
FE回路9の詳細な信号系統図である。従来例の図1と
同じ機能のものは同じ番号で示してある。前置等化フィ
ルタ(Forward Equalizer)M−1の
出力信号は加算器M−2―1およびM−2−2に入力さ
れる。それぞれの対応するスライサM−9−1、M−9
−2の既識別結果から帰還フィルタ(FBF)M−4−
1、M−4−2によって帰還信号が作成される。なお、
スライサM−9−1は+α、スライサM−9−2は−α
にオフセットされている点は従来と同じである。実施例
ではα=0.3である。さらに、イレージャゾーンの第
2番目の識別においては、+α1=+α/2および、−
α1=−α/2のオフセットを付け、第3番目ビットの
識別からどちらのスライサもα=0にする。前置等化フ
ィルタM−1は低域通過フィルタであるため、信号に重
畳した雑音もこのフィルタ特性の影響を受け、イレージ
ャゾーンに入るだけの大きな雑音がゾーン最初に加わっ
たときは第2番目にも同極性の雑音が重畳する可能性が
高いので、第2番目の識別時にも上記のようにオフセッ
トを与え、識別誤りを防ぐ。
Next, a 1-bit correctable improved M2D
The FE will be described. FIG. 5 shows an improved M2D in the embodiment.
FIG. 3 is a detailed signal system diagram of the FE circuit 9; Those having the same functions as those in FIG. 1 of the conventional example are indicated by the same numbers. The output signal of the pre-equalization filter (Forward Equalizer) M-1 is input to adders M-2-1 and M-2-2. Each corresponding slicer M-9-1, M-9
Feedback filter (FBF) M-4-
1. A feedback signal is created by M-4-2. In addition,
Slicer M-9-1 is + α, Slicer M-9-2 is -α
Is the same as before. In the embodiment, α = 0.3. Further, in the second identification of the erasure zone, + α1 = + α / 2 and −
With an offset of α1 = −α / 2, both slicers are set to α = 0 from the identification of the third bit. Since the pre-equalization filter M-1 is a low-pass filter, the noise superimposed on the signal is also affected by this filter characteristic, and when noise large enough to enter the erasure zone is added at the beginning of the zone, it becomes second. Also, since there is a high possibility that noise of the same polarity is superimposed, the offset is also given as described above at the time of the second identification to prevent an identification error.

【0026】さらに、スライサ入力の絶対値がα以下に
なったとき、それぞれの系列で識別結果に対し、(1、
7)記録符号の規則を満足しない識別結果が1つの系列
であれば、もう1つの系列は満足しているので、満足し
ている系列の識別結果を採用し、イレージャゾーンとし
ない。 イレージャーゾーンとするときは識別結果が異
なっていて、しかも、どちらも(1、7)規則を満足し
ている場合である。それぞれのスライサの識別結果はバ
ッファM−5−1、M−5−2によって、所定のビット
だけ遅延され、セレクタM−8によって、どちらかの識
別結果が選択される。イレージャゾーンにおける2つの
CSE値を演算回路M−10−1、M―10−2で求
め、比較器M−7によってそれらを比較し、比較結果に
基づき、その少ない方の系列をセレクタM−8によって
選択する。最終結果出力回路M−11は所定ブロック毎
には記録信号における+1の総数は偶数に設定されてい
るので、所定ブロック毎に、識別結果における+1の総
数を計数し、偶数になっているかチェックする。偶数で
あれば、誤りはなかったとしてセレクタM−8の出力を
最終出力F−outとする。また、奇数が検出されたと
きは、訂正できる条件であるかを判断し、条件が満たさ
れると、訂正し、最終結果とする。この動作に関する最
終結果出力回路M−11の詳細な信号系統図を図6に示
す。
Further, when the absolute value of the slicer input becomes equal to or less than α, (1, 1,
7) If the discrimination result that does not satisfy the rule of the recording code is one sequence, the other sequence is satisfied, so the discrimination result of the satisfied sequence is adopted and is not set as the erasure zone. An erasure zone is a case where the identification results are different and both satisfy the (1, 7) rule. The identification result of each slicer is delayed by a predetermined bit by buffers M-5-1 and M-5-2, and one of the identification results is selected by selector M-8. The arithmetic circuits M-10-1 and M-10-2 determine two CSE values in the erasure zone, compare them by the comparator M-7, and, based on the comparison result, determine the smaller series by the selector M-8. select. The final result output circuit M-11 counts the total number of +1 in the identification result for each predetermined block because the total number of +1 in the recording signal is set to an even number for each predetermined block, and checks whether the number is even. . If it is an even number, it is determined that there is no error, and the output of the selector M-8 is set as the final output F-out. If an odd number is detected, it is determined whether the condition is correctable. If the condition is satisfied, the condition is corrected and the final result is obtained. FIG. 6 shows a detailed signal system diagram of the final result output circuit M-11 relating to this operation.

【0027】セレクタ出力S−outはスイッチ回路1
1―9を介して所定ブロック毎に、所定ブロックのビッ
ト数に等しいビット数のシフトレジスタ11―10およ
び11―11に交互に入力される。また、セレクタ出力
S−outはフィリップフロップ11―6に入力され
る。フィリップフロップ11―6のクロック入力には再
生ビットクロック(clock)が入力されているの
で、所定ブロック毎に、フィリップフロップ11―6の
出力をラッチ回路11―7で取り込むと、ラッチ回路1
1―7には所定ブロック毎にセレクタ出力S−outに
おける+1の総数が偶数であるか奇数であるかが出力さ
れる。すなわち、偶数ならLow出力であり、奇数なら
High出力である。ラッチ11―7の出力がLowの
ときは、当該ブロックにおける識別信号に誤りがないと
判断できる。ラッチ11―7の出力はゲート回路11―
8を制御している。ラッチ11―7の出力がLowのと
きは、ゲート11―8は閉じられ、スイッチ回路11―
14は常時、スイッチ回路11―12を介して、シフト
レジスタ11―10または11―11の出力を直接、最
終識別結果F−outとして出力する。
The selector output S-out is the switch circuit 1
The data is alternately input to the shift registers 11-10 and 11-11 having the number of bits equal to the number of bits of the predetermined block for each predetermined block via 1-9. The selector output S-out is input to the flip-flop 11-6. Since the reproduction bit clock (clock) is input to the clock input of the flip-flop 11-6, when the output of the flip-flop 11-6 is captured by the latch circuit 11-7 for each predetermined block, the latch circuit 1
1-7 indicates whether the total number of +1 in the selector output S-out is an even number or an odd number for each predetermined block. That is, if the number is even, the output is low, and if the number is odd, the output is high. When the output of the latch 11-7 is Low, it can be determined that there is no error in the identification signal in the block. The output of the latch 11-7 is connected to the gate circuit 11-
8 is controlled. When the output of the latch 11-7 is Low, the gate 11-8 is closed, and the switch circuit 11- is closed.
14 always outputs the output of the shift register 11-10 or 11-11 directly as the final identification result F-out via the switch circuit 11-12.

【0028】一方、ラッチ11―7の出力がHighの
ときは、当該ブロックにおける識別信号に誤りがある場
合であるので、スイッチ回路11―14は誤りのある場
所で、シフトレジスタから読み出した信号の反転信号を
選択する。このための選択信号はゲート回路11―8を
介してダウンカウンタ11―5の出力から与えられる。
このダウンカウンタ11―5はゲート付きExclus
ive OR( G―EX−ORと略す。)11―1、2
ビットカウンタ11―2、フィリップフロップ11―2
―1、8ビットカウンタ11―4、ゲート回路11―3
からなる誤り検出手段で制御される。まず、2ビットカ
ウンタ11―2、フィリップフロップ11―2―1およ
び、8ビットカウンタ11―4は所定ブロック毎にリセ
ットされる。一方、比較器M−7はCSE値の比較行
い、且つその差が所定値以下であると、S−com信号
を出力する。この信号が出されたときのみ、当該イレー
ジャゾーンのバッファ出力out1およびout2がE
X−OR処理をG−EX−OR回路11―1で受ける。
EX−OR処理は2つの入力が一致しているときはLo
w出力で、一致していないとき、High出力となる。
High出力の個数を2ビットカウンタ11―2で計数
する。また、8ビットカウンタ11―4はゲート回路1
1―3を介して再生ビットクロックを計数している。2
ビットカウンタ11―2の下位ビット出力S0の反転出
力がゲート回路11―3を制御している。上位ビット出
力S1はフィリップフロップ11―2―1のセット端子
に入力される。フィリップフロップ11―2―1の出力
は8ビットカウンタ11―4のリセット端子に接続され
ている。さて、S−com出力が出て、しかも、2つの
出力out1とout2が1ビット異なった時、2ビッ
トカウンタ11―2の下位ビット出力S0の反転出力が
Lowになると、ゲート回路11―3が閉じられるの
で、8ビットカウンタ11―4には1ビット誤りの位置
が残留する。ただし、2つの出力out1とout2が
2ビット以上、複数個、異なった場合、2ビットカウン
タ11―2の上位ビットS1がHighとなり、フィリ
ップフロップ11―2―1をセットする。フィリップフ
ロップ11―2―1がHigh出力となると、8ビット
カウンタ11―4はリセットされる。所定ブロック毎
に、8ビットカウンタの内容はダウンカウンタ11―5
に移し替えられ、ダウンカウンタの値がゼロになったと
き、ダウンカウンタ11―5はHigh信号を出力す
る。この出力は当該ブロックの誤り位置に対応している
ので、ゲート回路11―8を介して、スイッチ回路11
―14はシフトレジスタ出力の反転出力11―13を選
択し、誤りを訂正する。以上、1ビット誤り訂正を行う
最終結果出力回路M−11の回路動作を説明した。
On the other hand, when the output of the latch 11-7 is High, it means that the identification signal in the block has an error. Therefore, the switch circuit 11-14 switches the signal read from the shift register at the error location. Select the inverted signal. The selection signal for this is provided from the output of the down counter 11-5 via the gate circuit 11-8.
The down counter 11-5 is an Exclus with a gate.
live OR (abbreviated as G-EX-OR) 11-1, 2
Bit counter 11-2, Philip flop 11-2
-1, 8-bit counter 11-4, gate circuit 11-3
Is controlled by an error detecting means. First, the 2-bit counter 11-2, the flip-flop 11-2-1, and the 8-bit counter 11-4 are reset every predetermined block. On the other hand, the comparator M-7 compares the CSE values, and outputs an S-com signal when the difference is equal to or less than a predetermined value. Only when this signal is output, the buffer outputs out1 and out2 of the erasure zone become E
The G-EX-OR circuit 11-1 receives the X-OR processing.
EX-OR processing is Lo when two inputs match.
When the output does not match, the output becomes High.
The number of High outputs is counted by the 2-bit counter 11-2. The 8-bit counter 11-4 has a gate circuit 1
The reproduction bit clock is counted via 1-3. 2
The inverted output of the lower bit output S0 of the bit counter 11-2 controls the gate circuit 11-3. The upper bit output S1 is input to the set terminal of the flip-flop 11-2-1. The output of the flip-flop 11-2-1 is connected to the reset terminal of the 8-bit counter 11-4. Now, when the S-com output is output and the two outputs out1 and out2 are different by one bit, when the inverted output of the lower bit output S0 of the 2-bit counter 11-2 becomes Low, the gate circuit 11-3 turns on. Since it is closed, the position of the 1-bit error remains in the 8-bit counter 11-4. However, when the two outputs out1 and out2 are different from each other by two or more bits, the upper bit S1 of the 2-bit counter 11-2 becomes High, and the flip-flop 11-2-1 is set. When the flip-flop 11-2-1 outputs High, the 8-bit counter 11-4 is reset. For each predetermined block, the contents of the 8-bit counter are the down counter 11-5.
When the value of the down counter becomes zero, the down counter 11-5 outputs a High signal. Since this output corresponds to the error position of the block, the switching circuit 11
Numeral -14 selects the inverted output 11-13 of the shift register output and corrects the error. The circuit operation of the final result output circuit M-11 that performs one-bit error correction has been described above.

【0029】なお、実施例では信号処理をアナログ処理
で行うか、ディジタル処理で行うかについて特に記載し
なかった。前置フィルタの前にアナログ信号をディジタ
ル信号に変換するA/D変換器を設け、すべての処理を
ディジタル処理することも可能であり、また、前置フィ
ルタの出力でA/D変換することも可能である。後者の
方がチップ面積が少なくできる可能性が高く、実用的で
ある。
In the embodiment, whether the signal processing is performed by analog processing or digital processing is not particularly described. An A / D converter for converting an analog signal into a digital signal can be provided before the pre-filter, and all processing can be performed digitally. A / D conversion can be performed at the output of the pre-filter. It is possible. The latter is more practical because it is more likely that the chip area can be reduced.

【0030】つぎに、本発明の趣旨を用いた別の実施例
を簡単に述べる。記録信号+1の総数を設定するのに、
図7に示すように、2つのインターリーブした系列Pe
およびPoでそれぞれ、偶数あるいは奇数に設定するこ
とも可能である。この時、誤りが、別々の系列で発生す
れば、2ビットの誤りが訂正できる。
Next, another embodiment using the gist of the present invention will be briefly described. To set the total number of recording signals + 1,
As shown in FIG. 7, two interleaved sequences Pe
It is also possible to set even and odd numbers for Po and Po, respectively. At this time, if errors occur in separate streams, a 2-bit error can be corrected.

【0031】なお、従来から1ビット誤り訂正符号は提
案されている。しかし、冗長度が1%から5%と本発明
の場合に比べて大きい。また、誤り場所を検出するため
の演算は複雑である。なぜなら、所定ブロック内のすべ
ての場所に起こる可能性について検算しなければならな
いからである。一方、本発明は誤りが起こりそうなイレ
ージャゾーンを見つけ、さらに、そのイレージャゾ−ン
の2つの識別結果を比較することで、誤る可能性のある
場所を簡単に特定できるからである。上記、実施例では
所定ブロックとして情報ビット500ビットとし、それ
に2ビットのパリティ用ビットを挿入している。すなわ
ち、冗長度は0.4%と少ないので、本発明は記録媒体
の記録フォーマット効率をほとんど犠牲にしない。この
時、シミュレーションによって、ヘッド出力信号の信号
対雑音比に換算して0.5dBの改善が確認されてい
る。
A 1-bit error correction code has been proposed. However, the redundancy is 1% to 5%, which is larger than that of the present invention. Further, the calculation for detecting the error location is complicated. This is because it must be checked for possible occurrences everywhere in a given block. On the other hand, the present invention finds an erasure zone in which an error is likely to occur, and furthermore, by comparing the two identification results of the erasure zone, it is possible to easily identify a place where there is a possibility of an error. In the above embodiment, the information block is 500 bits in the predetermined block, and two parity bits are inserted into the information block. That is, since the redundancy is as small as 0.4%, the present invention hardly sacrifices the recording format efficiency of the recording medium. At this time, a simulation confirms an improvement of 0.5 dB in terms of the signal-to-noise ratio of the head output signal.

【0032】また、ディジタル信号記録装置あるいはリ
ードチャネルLSIに本発明が使用されているかどうか
をチェックするには、次のことを行えば容易にできる。
記録媒体に記録するため記録信号の出力端子がLSIに
はあるので、その出力信号をモニタし、入力情報データ
との関係を詳細に見れば、所定ブロック毎に、記録符号
の+1の偶数化が採用されているか判明できる。
In order to check whether the present invention is used in a digital signal recording device or a read channel LSI, the following can be easily performed.
Since the output terminal of the recording signal for recording on the recording medium is provided in the LSI, the output signal is monitored and the relation with the input information data is examined in detail. You can see if it has been adopted.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によって線記録密度が高く、しか
も、トラック密度が高い磁気ディスク装置に好適な信号
処理が与えられる。しかも、その回路構成はPRML系
が採用している最尤復号信号処理に比べ簡易であり、コ
ストパーホーマンスのよいリードチャンネルLSIおよ
び、磁気ディスク装置が提供できる。
According to the present invention, signal processing suitable for a magnetic disk drive having a high linear recording density and a high track density is provided. In addition, the circuit configuration is simpler than the maximum likelihood decoding signal processing employed in the PRML system, and a read channel LSI with good cost performance and a magnetic disk device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来例のM2DFEの信号系統図。FIG. 1 is a signal system diagram of a conventional M2DFE.

【図2】イレージャーゾーンで発生する典型的な誤り波
形図。
FIG. 2 is a typical error waveform diagram generated in an erasure zone.

【図3】本発明の実施例における記録再生系全体の信号
系統図。
FIG. 3 is a signal system diagram of the entire recording / reproducing system according to the embodiment of the present invention.

【図4】実施例における情報データ、記録符号および記
録信号の関係を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship among information data, a recording code, and a recording signal in the embodiment.

【図5】実施例における等化および識別回路の詳細な信
号系統図。
FIG. 5 is a detailed signal system diagram of an equalization and identification circuit in the embodiment.

【図6】実施例における誤り訂正を行う回路の信号系統
図。
FIG. 6 is a signal system diagram of a circuit for performing error correction in the embodiment.

【図7】別の実施例における記録信号の設定に関する説
明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram regarding setting of a recording signal in another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・インターフェース回路、2・・検査符号挿入回
路、3・・ランダム化回路、4・・(1―7)符号化回
路、5・・フィリップフロップ、6・・記録増幅回路、
7・・磁気ヘッドおよび記録媒体からなる機構系、8・
・再生増幅回路、9・・本発明の改良型M2DFE回
路、10・・(1、7)復号を行う復号回路、11・・
記録側で処理したランダム化を元に戻す逆ランダム化回
路、12・・残留している符号誤りに対し、誤り訂正を
行う誤り訂正回路である。
1 ··· Interface circuit, 2 ··· Check code insertion circuit, 3 ··· Randomization circuit, 4 ··· (1-7) coding circuit, 5 ··· Philip flop, 6 ··· Recording amplifier circuit,
7 ··· Mechanical system consisting of magnetic head and recording medium
A reproduction amplifier circuit, 9 an improved M2DFE circuit of the present invention, 10 a decoding circuit for performing (1, 7) decoding, 11
An inverse randomizing circuit for restoring the randomization processed on the recording side, and an error correction circuit for performing error correction on the remaining code errors.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松浦 達治 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業本部内 Fターム(参考) 5D031 DD01 EE01 FF03 5D044 BC01 CC04 FG01 GL50  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Tatsuharu Matsuura 5-2-1, Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo F-term in the Semiconductor Division, Hitachi, Ltd. 5D031 DD01 EE01 FF03 5D044 BC01 CC04 FG01 GL50

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ディジタル信号を記録再生する信号処理用
の半導体デバイスにおいて、少なくとも、ディジタル信
号をd=1の記録符号に変換する手段と、記録信号が+
1、−1で表現されるとき、記録側の信号処理として、
+1の総数を所定ブロック内で、偶数あるいは奇数にあ
らかじめ設定する手段と、再生側の信号処理として、2
つの判定帰還等化器と、該2つの判定帰還等化器の仮識
別結果を比較する手段と、該所定ブロック内においてあ
らかじめ設定されている記録信号の+1の総数が偶数あ
るいは奇数であるかを参照して該1ビットを訂正する手
段とを有すること特徴とする半導体デバイス。
1. A semiconductor device for signal processing for recording and reproducing a digital signal, comprising: means for converting at least the digital signal into a recording code of d = 1;
When expressed by 1, -1 as signal processing on the recording side,
Means for presetting the total number of +1 to an even or odd number within a predetermined block;
Two decision feedback equalizers, means for comparing the provisional identification results of the two decision feedback equalizers, and whether or not the total number of +1 of the preset recording signal in the predetermined block is even or odd. Means for correcting the one bit by referring to the semiconductor device.
【請求項2】前記比較手段は、イレージャゾーンにおけ
る2つの識別結果系列のCSE値を比較する手段と、そ
の差が小さいときに、2つの識別結果系列において異な
る場所が所定ブロック内において1ビットであることを
検出する手段と、該1ビットの場所を記憶する手段とか
ら構成されることを特徴とする請求項1記載の半導体デ
バイス。
2. The comparison means for comparing CSE values of two identification result sequences in an erasure zone, and when the difference is small, a different place in the two identification result sequences is 1 bit in a predetermined block. 2. The semiconductor device according to claim 1, further comprising means for detecting the fact and means for storing the location of the one bit.
【請求項3】前記d=1の記録符号は(1、7)記録符
号であること特徴とする請求項1または2記載の半導体
デバイス。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the recording code of d = 1 is a (1, 7) recording code.
【請求項4】ディジタル信号を記録再生する装置におい
て、少なくとも、ディジタル信号をd=1の記録符号に
変換する手段と、記録信号が+1、−1で表現されると
き、記録側の信号処理として、+1の総数を所定ブロッ
ク内で、偶数あるいは奇数にあらかじめ設定する手段
と、再生側の信号処理として、2つの判定帰還等化器
と、該2つの判定帰還等化器の仮識別結果を比較する手
段と、該所定ブロック内においてあらかじめ設定されて
いる記録信号の+1の総数が偶数あるいは奇数であるか
を参照して該1ビットを訂正する手段とを有すること特
徴とするディジタル信号記録再生装置。
4. An apparatus for recording / reproducing a digital signal, wherein at least means for converting the digital signal into a recording code of d = 1, and when the recording signal is represented by +1, -1 as signal processing on the recording side. , +1 in a predetermined block, a means for presetting the total number to an even number or an odd number, a signal processing on the reproduction side, two decision feedback equalizers, and a comparison between the provisional identification results of the two decision feedback equalizers. A digital signal recording / reproducing apparatus, comprising: means for correcting the one bit by referring to whether the total number of +1 of the preset recording signal in the predetermined block is even or odd. .
【請求項5】前記再生側の信号処理の比較手段は、イレ
ージャゾーンにおける2つの識別結果系列のCSE値を
比較する手段と、その差が小さいときに、2つの識別結
果系列において異なる場所が所定ブロック内において1
ビットであることを検出する手段と、該1ビットの場所
を記憶する手段によって構成される信号処理を含むこと
を特徴とする請求項4記載のディジタル信号記録再生装
置。
5. The comparing means for signal processing on the reproducing side includes means for comparing CSE values of two identification result sequences in an erasure zone, and a difference location between two identification result sequences in a predetermined block when the difference is small. Within 1
5. The digital signal recording / reproducing apparatus according to claim 4, further comprising signal processing comprising means for detecting the bit and means for storing the location of the one bit.
【請求項6】前記d=1の記録符号は(1、7)記録符
号であること特徴とする請求項4または5記載のディジ
タル信号記録再生装置。
6. The digital signal recording / reproducing apparatus according to claim 4, wherein the recording code of d = 1 is a (1, 7) recording code.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7848041B2 (en) 2007-05-31 2010-12-07 Kanushiki Kaisha Toshiba Method and apparatus for correcting data errors in a disk drive

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US7848041B2 (en) 2007-05-31 2010-12-07 Kanushiki Kaisha Toshiba Method and apparatus for correcting data errors in a disk drive

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