JP2000261329A - Viterbi identifying method, lead channel semiconductor device and magnetic disk device - Google Patents

Viterbi identifying method, lead channel semiconductor device and magnetic disk device

Info

Publication number
JP2000261329A
JP2000261329A JP11061163A JP6116399A JP2000261329A JP 2000261329 A JP2000261329 A JP 2000261329A JP 11061163 A JP11061163 A JP 11061163A JP 6116399 A JP6116399 A JP 6116399A JP 2000261329 A JP2000261329 A JP 2000261329A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
state
circuit
metrics
metric
viterbi
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11061163A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masuo Umemoto
益雄 梅本
Yoichi Uehara
陽一 上原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP11061163A priority Critical patent/JP2000261329A/en
Publication of JP2000261329A publication Critical patent/JP2000261329A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/65Purpose and implementation aspects
    • H03M13/6577Representation or format of variables, register sizes or word-lengths and quantization
    • H03M13/6583Normalization other than scaling, e.g. by subtraction
    • H03M13/6586Modulo/modular normalization, e.g. 2's complement modulo implementations

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize application with a small circuit scale by executing a processing at every two clock processing, comparing the groups of metrics whose difference of metrics is estimated to be small at first among plural metrics which are modulo-normalized and selecting the minimum metric. SOLUTION: In comparison circuits 17-1 and 17-2 for the binary code of a complement system using modulo normalization, first comparison is executed. In the case of metric P1 < metric P2 and metric P3 < metric P4, output becomes '1' in an AND circuit 18-1 only and outputs become '0' in other AND circuits 18-2 to 18-4. The output signal of a comparison circuit 17-3 can the sent to a post stage with the output of the AND circuit 18-1. In the case of P1<P3, the output of an AND circuit 18-5 becomes '1' and the output of an AND circuit 18-6 becomes '0'. Output '1' appears in an OR circuit 20-1 only and the metric P1 is selected as the minimum metric.

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
記録あるいは伝送する信号処理方法に関するもので、さ
らに詳しく言えば、そのディジタル信号の読み取り、あ
るいは受信に際し、高速なビタビ識別を実現するのに好
適な信号処理に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal processing method for recording or transmitting digital data. More specifically, the present invention is suitable for implementing high-speed Viterbi identification when reading or receiving a digital signal. It relates to signal processing.

【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、磁気ディスク装置の高密度化と、記録信
号の転送速度の高速化とは、その要求がますます高まっ
ている。このような技術課題に対し、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の1つであるビタビ識別
を組み合わせたPRML方式やその発展形式が注目されてい
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。記録符号
1、0に対して、記録信号レベルの+1、−1が対応し
て記録媒体に記録される。高密度記録の場合、PR4M
Lの拡張版であるEPR4MLの信号処理が有利であ
る。 EPR4MLでは、記録した単一の正パルス信号
+1を、読み出し時にはDを1ビットの遅延演算子とし
て、1+D−D2−D3で表現される応答となるようにE
PR4等化するものである。さらに、この等化処理の後
に、元の記録符号を識別するため、最尤識別(ML処
理)の1つであるビタビ識別器が設けられる。
2. Description of the Related Art As the operation speed of a computer increases, application software that requires a large-capacity memory is used, and the density of a magnetic disk device is increased, and the transfer speed of a recording signal is increased. Are increasingly demanding. In response to such technical problems, partial response class 4 (hereinafter referred to as PR4)
The PRML method combining Viterbi identification, which is one of the maximum likelihood decoding, and its development form have attracted attention. These technical features are described in, for example, "PRML and Coding Techniques" of the Journal of the Japan Society of Applied Magnetics, 17-2, 4 August, 1994. Recording code levels +1 and -1 are recorded on the recording medium in correspondence with the recording codes 1 and 0. PR4M for high density recording
The signal processing of EPR4ML, which is an extension of L, is advantageous. In the EPR4ML, a single recorded positive pulse signal +1 is read, and D is used as a 1-bit delay operator at the time of reading so that a response expressed as 1 + D−D 2 −D 3 is obtained.
PR4 equalization. Further, after this equalization processing, a Viterbi discriminator, which is one of the maximum likelihood discriminations (ML processing), is provided for discriminating the original recording code.

【0003】通常、ビタビ識別器の動作はビット毎の処
理が前提となっている。しかし、高い転送速度の信号で
はビット毎の処理が困難になって来るので、ビタビ識別
器の並列化が提案されている。例えば、 A.K.Ye
eung とJ.M. Rabaey は1995年IE
EE International Solid−Sta
te Circuits Conference におい
て A 210Mb/s Radix−4 Bit−lev
el Pipelined Viterbi Decod
erという論文で2クロック毎に処理するビタビ識別器
を発表している。図1(a)は4状態のビタビ識別器を
1クロック毎に処理する場合のトレリス線図の1部分
(2クロック分)の例を示している。各状態では2本の
トレリスに対応する2つのメトリックスに関して、その
値を比較し、その小さい方を選択する必要がある。 こ
れに対し、2クロックで処理するためには(b)に示す
ように、各状態で4つのメトリックスから最小のものを
選択することになる。回路規模は大きくなるが、高速化
には必要な処理である。
Normally, the operation of the Viterbi discriminator is premised on processing for each bit. However, since it becomes difficult to process each bit with a signal having a high transfer rate, parallelization of a Viterbi discriminator has been proposed. For example: K. Ye
eung and J.M. M. Rabaey in 1995 IE
EE International Solid-Sta
A 210 Mb / s Radix-4 Bit-lev at te Circuits Conference
el Pipelined Viterbi Decod
er published a Viterbi discriminator that processes every two clocks. FIG. 1A shows an example of one part (for two clocks) of a trellis diagram when the Viterbi discriminator in four states is processed for each clock. In each state, it is necessary to compare the values of two metrics corresponding to two trellises and select the smaller one. On the other hand, in order to process with two clocks, as shown in (b), the minimum one is selected from the four metrics in each state. Although the circuit scale is large, it is necessary processing for speeding up.

【0004】各状態で選択された最小値のメトリックス
が新たに生き残りパスメトリックスとなる。次のクロッ
クでも、同様にして、生き残りパスメトリックスが更新
される。この結果、時間の経過と共に、パスメトリクス
の値はマイナス無限大に向かって大きくなる。しかし、
各状態においてメトリックスの相対比較ができれば、最
小なものは選択できるので、特に累積値を記憶する必要
はない。このことを利用してメトリックスの演算回路が
設計される。
The minimum value metric selected in each state becomes a new surviving path metric. Similarly, the surviving path metrics are updated at the next clock. As a result, the value of the path metric increases toward minus infinity over time. But,
If the metrics can be compared in each state, the smallest one can be selected, so there is no need to particularly store the accumulated value. By utilizing this fact, a metric calculation circuit is designed.

【0005】その第1の例は、所定の周期で、各状態の
パスメトリックス値に一定値を加算して、パスメトリッ
クス値が所定内の値に限定するようにして、パスメトリ
ックスを表現するビット数が一定値になるようにしてい
る。ただし、この方式は各状態で加算回路が必要であ
る。
In a first example, a predetermined value is added to a path metric value in each state at a predetermined period to limit the path metric value to a value within a predetermined value, so that a bit representing the path metric is expressed. The number is kept constant. However, this method requires an adder circuit in each state.

【0006】第2の例は、パスメトリックスを比較的大
きなビット数で表現し、メトリックスが当該ビット数で
表現できる限界を超えた時も、桁上がりビットを無視し
て処理する方法が提案されている。これはモジュロ正規
化と呼ばれている。例えば、C.Shung,P.Si
egel, G.Ungerboeck,H.Thap
arが1990年のInternational Co
mmunication Conferenceという
国際学会で“VLSI Architecture fo
r Metric Normalization of t
he Viterbi Algorithm”という発表
の中でモジュロ正規化の有効性を言及している。また、
8/10符号を用いたPRMLのLSIの試作におい
て、このモジュロ正規化を用いていることが、IEEE
Trans. on Magnetics、31巻、第
2号1995年3月発行 1208―1214ページの
論文(J.Raeなどによる Design and P
eformance of aVLSI 120Mb/s
Trellis―Coded Partial Resp
onse Channel) に記載されている。
In a second example, a method has been proposed in which path metrics are represented by a relatively large number of bits, and when the metrics exceed a limit that can be represented by the number of bits, carry-out bits are ignored and processed. I have. This is called modulo normalization. For example, C.I. Shung, P .; Si
egel, G .; Ungerboeck, H .; Thap
ar was the International Co in 1990
"VLSI Architecture fo" at an international conference called "mmunication Conference".
r Metric Normalization of
He Viterbi Algorithm, ”mentions the effectiveness of modulo normalization.
The fact that this modulo normalization is used in a prototype of a PRML LSI using an 8/10 code is an IEEE standard.
Trans. on Magnetics, Vol. 31, No. 2, March 1995, pp. 1208-1214 (Design and P by J. Rae et al.)
eformance of aVLSI 120Mb / s
Trellis-Coded Partial Resp
once channel).

【0007】ただし、これらのモジュロ正規化の例は、
各状態における2つのメトリックスを比較する場合につ
いて言及しているだけである。
However, examples of these modulo normalizations are as follows:
It only mentions comparing two metrics in each state.

【0008】本発明は高速転送の信号を取り扱うことを
目的としているので、ビタビ識別を並列化して動作させ
る場合を対象とし、そのときのモジュロ正規化手法の好
適な方法及びその応用装置を提供するものである。
Since the present invention aims at handling a high-speed transfer signal, the present invention is directed to a case where Viterbi identification is performed in parallel, and provides a suitable method of a modulo normalization method at that time and an application device thereof. Things.

【0009】なお、PRチャネル系の信号処理、及び、
ビタビ識別の演算などは正負の信号値を有する処理演算
である。このため、この処理をディジタル信号処理する
場合、サンプル値は、通常、2の補数形式の2進符号に
よって表現される。以下の実施例も、その2の補数形式
の2進符号によって説明するので、図2を用いて、この
符号形式を紹介し、また、そのモジュロ正規化について
の説明する。図2(a)は、4ビットの場合について、
プラスマイナスの実信号レベルに対応するその2進符号
を示す。図2(b)はモジュロ正規化を分かりやすく説
明するもので、モジュロ正規化では円周上に実信号レベ
ルが並ぶと考えれば良い。加算は右回りで、減算は左回
りに対応する。桁上がりビットを無視するので、最小信
号レベルが最大信号レベルに自動的につながる。常に一
定のビット数でメトリックスが取り扱えることになる。
複数のメトリックス値をこの円周上の位置に対応させる
と、時計周り方向で進んでいるものがより小さいことに
なる。
[0009] The signal processing of the PR channel system and
The Viterbi identification operation and the like are processing operations having positive and negative signal values. Therefore, when digital signal processing is performed for this processing, the sample value is usually represented by a binary code in a two's complement format. Since the following embodiment is also described using the two's complement binary code, this code format will be introduced with reference to FIG. 2 and its modulo normalization will be described. FIG. 2A shows the case of 4 bits.
The binary code corresponding to the plus or minus the actual signal level is shown. FIG. 2B illustrates the modulo normalization in an easy-to-understand manner. In the modulo normalization, it is sufficient to consider that the actual signal levels are arranged on the circumference. Addition is clockwise and subtraction is counterclockwise. Since the carry bit is ignored, the minimum signal level automatically leads to the maximum signal level. Metrics can always be handled with a fixed number of bits.
If a plurality of metric values are made to correspond to the positions on the circumference, the one moving in the clockwise direction will be smaller.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明はモジュロ正規化
を用い、かつ、2クロック処理するビタビ識別器におけ
る各状態の複数のメトリックスを比較し、最小なメトリ
ックスを選択する時、メトリックスの差が小さいと推定
されるメトリックスの組みを最初に比較する手段と、該
比較手段の結果を用いて、最小メトリックスを選択する
手段を用いる。
The present invention uses modulo normalization and compares a plurality of metrics in each state in a Viterbi discriminator that processes two clocks. When selecting the smallest metric, the difference between the metrics is calculated. A means for first comparing a set of metrics estimated to be small and a means for selecting a minimum metric using the result of the comparing means are used.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図3が本発明の実施例における磁
気ディスク装置における信号処理系統図であり、インタ
ーフェス及び誤り訂正部IEC、リードチャネル(Re
ad channel)の信号処理部RCS、及び記録
再生デバイス部RWDからなる。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。
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
ム化回路である。4は記録符号化回路であり、記録媒体
に好適な符号化を行うものである。5は記録符号化され
た記録信号を記録用磁気ヘッド6Wによって記録媒体7
に記録するために必要な信号振幅に増幅する記録増幅回
路である。記録媒体7に記録された信号は読み出し用磁
気ヘッド6Rによって読み出される。8はその後の処理
のために所定の振幅にまで読み出し信号を増幅する再生
増幅回路である。9は高密度記録に好適なEPR4等化
を行うディジタルフィルタ回路である。10は高速転送
に適した2クロック並列処理を用い、さらに、モジュロ
正規化によるパスメトリックス演算を採用した本発明に
よるビタビ識別回路である。高速転送の実現と、回路規
模の増大を防げることが特徴である。ビタビ識別回路に
よって、記録媒体雑音や再生増幅手段の雑音の影響を取
り除き、符号誤りの少ない再生信号を得る。11は再生
信号から記録符号化の逆の変換を行う復号回路。12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。13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。
FIG. 3 is a signal processing system diagram in a magnetic disk device according to an embodiment of the present invention. The signal processing system includes an interface and an error correction unit IEC, and a read channel (Re).
ad channel), and a recording / reproducing device unit RWD. 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.
Reference numeral 3 denotes a randomizing circuit that adds a predetermined random series of data to the information data and randomizes data to be recorded as much as possible so that a fixed signal pattern is not repeated. Reference numeral 4 denotes a recording encoding circuit that performs encoding suitable for a recording medium. Numeral 5 denotes a recording medium that records a recording-encoded recording signal by a recording magnetic head 6W.
This is a recording amplifier circuit for amplifying to a signal amplitude necessary for recording on a recording medium. The signal recorded on the recording medium 7 is read by the read magnetic head 6R. Reference numeral 8 denotes a reproduction amplifier circuit for amplifying the read signal to a predetermined amplitude for subsequent processing. Reference numeral 9 denotes a digital filter circuit for performing EPR4 equalization suitable for high-density recording. Reference numeral 10 denotes a Viterbi identification circuit according to the present invention which employs two-clock parallel processing suitable for high-speed transfer and further employs path metric operation by modulo normalization. It is characterized by realizing high-speed transfer and preventing an increase in circuit scale. The Viterbi discrimination circuit eliminates the influence of the recording medium noise and the noise of the reproduction amplification means, and obtains a reproduction signal with few code errors. Reference numeral 11 denotes a decoding circuit that performs a reverse conversion of the recording encoding from the reproduction signal. Reference numeral 12 denotes an inverse randomizing circuit for restoring the randomization processed on the recording side. Reference numeral 13 denotes an error correction circuit that performs error correction on remaining code errors.

【0012】なお、上記のように、磁気ディスク装置で
は記録媒体に記録するために好適な記録符号化を必ず用
いるので、読み出し時には、この記録符号化の逆に過程
となる復号化手段が用いられる。ビタビ識別は記録符号
化・復号化より内側の信号手段である。一般には、ビタ
ビ復号という言葉も用いられるが、ここでは、混乱を避
けるため、ビタビ識別とした。
As described above, since the magnetic disk device always uses a suitable recording coding for recording on a recording medium, a decoding means which is a process reverse to the recording coding is used at the time of reading. . Viterbi identification is a signal means inside recording encoding / decoding. Generally, the term “Viterbi decoding” is also used, but here, Viterbi identification is used to avoid confusion.

【0013】EPR4等化、及びビタビ識別方式は公知
であるので、ここではその概要を述べる。EPR4等化
出力信号においてビタビ識別を行う場合は図4に示すよ
うに、8状態について以下で述べるブランチメトリック
スに関する演算をする必要がある。各状態は3ビットの
記録符号C(n−3)、C(n−2)、C(n−1)に
よって対応づけられる。時刻T(n)に対応する等化出
力をy(n)とする。この時、例えば、時刻T(n)の
状態0には時刻T(n−1)の状態0から遷移したか、
時刻T(n−1)の状態4から遷移してきたかのどちら
かである。 これを決定するには、次式で与えられるそ
れぞれのパスのメトリックス値をまず求める必要があ
る。
Since the EPR4 equalization and the Viterbi identification method are known, the outline thereof will be described here. When Viterbi identification is performed on an EPR4 equalized output signal, as shown in FIG. 4, it is necessary to perform an operation on branch metrics described below for eight states. Each state is associated with a 3-bit recording code C (n-3), C (n-2), C (n-1). Let the equalized output corresponding to time T (n) be y (n). At this time, for example, whether the state has transitioned to the state 0 at the time T (n) from the state 0 at the time T (n-1),
Either the state has transited from the state 4 at the time T (n-1). To determine this, it is first necessary to determine the metric value for each path given by:

【0014】{M0(n−1)+bm00、 M4(n
−1)+bm40} ここで、 Mk(n−1)は状態kの時刻T(n−1)
のパスメトリックスで、この値が小さいほど時刻T(n
−1)では状態kであった可能性が高いことを示す。第
2項bmijは状態iから状態jへのブランチメトリッ
クスを示す。bmijは、その状態遷移の時、雑音がな
い場合の予想等化出力Y(n)と実際に得られた等化出
力y(n)の差の2乗値(y(n)−Y(n))2によ
って与えられる。次に、2つのメトリックスの少ない方
を選ぶことによって、パスを確定し、そのメトリックス
値を時刻T(n)の状態0のパスメトリックスM0
(n)とする。すなわち、 M0(n)=min{M0(n−1)+bm00、 M
4(n−1)+bm40} である。
{M0 (n-1) + bm00, M4 (n
-1) + bm40} where Mk (n-1) is the time T (n-1) of state k
, The smaller the value, the time T (n
-1) indicates that there is a high possibility that the state was k. The second term bmij indicates the branch metric from state i to state j. bmij is the square value (y (n) -Y (n) of the difference between the expected equalized output Y (n) when there is no noise and the actually obtained equalized output y (n) at the time of the state transition. )) Given by 2 . Next, the path is determined by selecting the smaller one of the two metrics, and the metric value is changed to the path metric M0 in the state 0 at the time T (n).
(N). That is, M0 (n) = min {M0 (n-1) + bm00, M
4 (n-1) + bm40}.

【0015】この時、例えば、状態4から状態0へのパ
スが選ばれたとすると、時刻T(n−1)の状態4が有
していた過去のパス系列と今回のパスを含めて、時刻T
(n)の状態0におけるパス系列として、状態0のパス
メモリに記憶される。今回のパス、すなわち状態4から
状態0へのパスは予想される記録符号が0であるので、
パス値は0と記憶する。このようにして記憶された生き
残りパス系列は状態0におけるパスメトリックスが最小
となる最尤パス系列である。
At this time, if a path from state 4 to state 0 is selected, for example, the past path sequence of state 4 at time T (n-1) and the current path include T
The path sequence in state 0 of (n) is stored in the path memory in state 0. In this pass, that is, the pass from state 4 to state 0, the expected recording code is 0,
The path value is stored as 0. The surviving path sequence stored in this way is the maximum likelihood path sequence in which the path metric in state 0 is minimized.

【0016】EPR4の予想等化出力Y(n)は状態を
示す記録符号がC(n−3)、C(n−2)、C(n−
1)からC(n−2),C(n−1),C(n)に遷移
した時、 Y(n)= (−1)1-C(n)+(−1)1-C(n―1)+(−
1)C(n―2)+(−1)C(n-3) で与えられる。例えば、状態0から状態0では時刻T
(n)での雑音なしの予想出力Y(n)は0であるの
で、bm00=(y(n)−0)2である。同様に状態
4から状態0の予想等化出力は−1であるため、ブラン
チメトリックスbm40=(y(n)−(−1))2
与えられる。ここで、y(n)2はすべての状態で共通
項であるので、これを取り除いて演算する。すなわち、
bm00=0,bm40=2y(n)+1である。
The expected equalized output Y (n) of the EPR4 has a recording code indicating a state of C (n-3), C (n-2), C (n-
When transitioning from 1) to C (n−2), C (n−1), C (n), Y (n) = (− 1) 1−C (n) + (− 1) 1−C ( n-1) + (-
1) It is given by C (n-2) + (-1) C (n-3) . For example, from state 0 to state 0, time T
Since the expected output Y (n) without noise at (n) is 0, bm00 = (y (n) -0) 2 . Similarly, since the expected equalized output from the state 4 to the state 0 is −1, it is given by the branch metric bm40 = (y (n) − (− 1)) 2 . Here, since y (n) 2 is a common term in all states, the calculation is performed by removing this. That is,
bm00 = 0 and bm40 = 2y (n) +1.

【0017】初期状態はすべての状態のパスメトリック
ス値を0として、順次、上の演算を実行する。各状態で
最尤パスをLビット分(Lは20から30程度)記憶し
ておき、各時刻で最も過去すなわち、Lビット前の値を
比較し、8状態で同じ符号値の数を計数し、多い方を、
Lビット前の記録符号と識別する。この結果、雑音の影
響を最小限に抑え、等化出力から最も確からしい記録符
号系列を選び出すことができる。
In the initial state, the path metric values of all the states are set to 0, and the above operations are sequentially executed. In each state, the maximum likelihood path is stored for L bits (L is about 20 to 30). At each time, the most previous path, that is, the value before L bits is compared, and the number of the same code value is counted in 8 states. , The more
It is distinguished from the recording code before L bits. As a result, it is possible to minimize the influence of noise and select the most likely recording code sequence from the equalized output.

【0018】さて、ブランチメトリックスは例えば、b
m00=0,bm40=2y(n)+1であるので、そ
の小さい方を選ぶとなると、0または負の値となる。時
間の経過とともに、マイナス無限大に近づくことにな
る。これに対処するため、ビタビ識別回路10では従来
技術の項で説明したモジュロ正規化が使用される。等化
回路9の出力信号が信号の正負を示す1ビットと、振幅
を示す5ビット、合計6ビットで表現される時、ビタビ
識別回路10では、振幅部を示す部分を数ビット増やし
て演算する。例えば2ビット増やし、合計8ビットで演
算する。従来の第1の例のように、一定値を加算する方
法でも、メトリックス演算のために1から2ビット増加
させてビタビ識別器を構成していたので、特に大きな変
更ではない。
Now, the branch metrics are, for example, b
Since m00 = 0 and bm40 = 2y (n) +1, if the smaller one is selected, it becomes 0 or a negative value. Over time, it will approach minus infinity. To address this, the Viterbi identification circuit 10 uses the modulo normalization described in the background section. When the output signal of the equalization circuit 9 is represented by 1 bit indicating the sign of the signal and 5 bits indicating the amplitude, that is, 6 bits in total, the Viterbi identification circuit 10 calculates by increasing the portion indicating the amplitude portion by several bits. . For example, the operation is performed with a total of 8 bits by adding 2 bits. Even in the method of adding a constant value as in the first conventional example, since the Viterbi discriminator is configured to increase the number of bits by 1 or 2 for the metric operation, this is not a particularly large change.

【0019】なお、本発明のビタビ識別器10は2クロ
ック処理の並列化を前提とするので、図5に示すよう
に、各状態では4つのトレリス線に対応するメトリック
スを比較することになる。例えば、時刻T(n+1)に
おける状態0では時刻T(n−1)における状態0、状
態2、状態4、状態6からの状態遷移に対応する4つの
メトリックスを比較、選択することになる。すなわち、 M0(n+1)=min{M0(n−1)+bmt0
0, M2(n−1)+bmt20,M4(n−1)+
bmt40,M6(n−1)+bmt60} である。bmtは2クロックに渡る状態遷移のブランチ
メトリックスであることを示す。
Since the Viterbi discriminator 10 of the present invention is premised on the parallelization of two-clock processing, in each state, metrics corresponding to four trellis lines are compared in each state, as shown in FIG. For example, in state 0 at time T (n + 1), four metrics corresponding to state transitions from state 0, state 2, state 4, and state 6 at time T (n-1) are compared and selected. That is, M0 (n + 1) = min {M0 (n-1) + bmt0
0, M2 (n-1) + bmt20, M4 (n-1) +
bmt40, M6 (n-1) + bmt60}. bmt indicates a branch metric of a state transition over two clocks.

【0020】実施例はこれらのメトリックス値が2の補
数形式の2進符号で表現されており、モジュロ正規化を
用いる時に、比較、選択する方式を開示するものであ
る。
The embodiment discloses a method in which these metric values are represented by binary codes in a two's complement format, and are compared and selected when using modulo normalization.

【0021】図6(a)(b)は2の補数形式の2進符
号で表現され、モジュロ正規化を用いた2つのメトリッ
クスC1,C2における比較器の例を示す。図6(a)
は減算回路14を用いて、符号SSを検出すれば、C1
とC2の比較結果が得られる。動作例については簡単の
ために、4ビットで説明する。例えば、C1=011
1、C2=0110の場合、すなわち、C1>C2の
時、減算(C1−C2)を演算するには、まず、C2の
すべての信号を反転し(すなわち、1001とし
て、)、0001を加算し、その後、C1と加算する。
この結果、0001となる。その符号SSは0である。
また、C1=0111,C2=1011の時、図2の線
円周を参照して、C1<C2である。減算(C1−C
2)の結果の符号SSはSS=1となる。このように、
減算回路の符号SSによって、C1とC2の比較結果が
得られる。
FIGS. 6A and 6B show examples of comparators for two metrics C1 and C2 represented by two's complement binary codes and using modulo normalization. FIG. 6 (a)
If the sign SS is detected using the subtraction circuit 14,
And C2 are obtained. An operation example will be described with 4 bits for simplicity. For example, C1 = 011
1, when C2 = 0110, that is, when C1> C2, to calculate the subtraction (C1-C2), first invert all signals of C2 (that is, as 1001) and add 0001. , And then add C1.
As a result, it becomes 0001. Its sign SS is 0.
When C1 = 0111 and C2 = 1011, C1 <C2 with reference to the line circumference in FIG. Subtraction (C1-C
The sign SS of the result of 2) is SS = 1. in this way,
The comparison result of C1 and C2 is obtained by the sign SS of the subtraction circuit.

【0022】しかし、一般に減算回路より比較回路の方
が回路規模が小さい。図6(b)は比較回路を基本とし
た構成図である。その動作を説明する。ただし、Ciは
1ビットの符号部Siとaビットの振幅部Aiで構成さ
れているとする。ただし、i=1,2である。符号のS
1及びS2はEX−OR回路15―1に入力され、S1
=S2、すなわち、同符号の時、出力が0であり、異符
号の時は出力が1となる。一方、比較器16は通常のa
ビット比較回路で、A1<=A2の時、出力が1、A1
>A2の時、出力が0とする。 EX−OR回路15―
1及び比較器16の出力はさらにEX−OR回路15―
2に入力される。その結果、C1<=C2の時、出力が
1、C1>C2の時、出力が0となり、2つの信号値の
比較がなされる。
However, the comparison circuit is generally smaller in circuit scale than the subtraction circuit. FIG. 6B is a configuration diagram based on a comparison circuit. The operation will be described. However, it is assumed that Ci includes a 1-bit code part Si and an a-bit amplitude part Ai. However, i = 1, 2. Sign S
1 and S2 are input to the EX-OR circuit 15-1, and S1
= S2, that is, the output is 0 for the same sign, and 1 for the different sign. On the other hand, the comparator 16 has a normal a
When A1 <= A2, the output is 1, A1
When> A2, the output is set to 0. EX-OR circuit 15-
1 and the output of the comparator 16 are further outputted to the EX-OR circuit 15-.
2 is input. As a result, when C1 <= C2, the output becomes 1, and when C1> C2, the output becomes 0, and the two signal values are compared.

【0023】上と同じ例とすると、C1=0111、C
2=0110であり、同符号であるので回路15―1の
出力は0、111と110の通常比較はすなわち111
>110であるので、回路16の出力は0、その結果、
回路15―2の出力は0となり、C1>C2であること
が示される。また、 C1=0111,C2=1011
の時、、異符号であるので回路15―1の出力は1、1
11と011の通常比較はすなわち111>110であ
るので、回路16の出力は0、その結果、回路15―2
の出力は1となり、C1<C2であることが示される。
In the same example as above, C1 = 0111, C
Since 2 = 0110 and the same sign, the output of the circuit 15-1 is 0, and the normal comparison between 111 and 110 is 111
> 110, the output of circuit 16 is 0, resulting in:
The output of the circuit 15-2 becomes 0, indicating that C1> C2. Also, C1 = 0111 and C2 = 1011
, The output of the circuit 15-1 is 1, 1
Since the normal comparison of 11 and 011 is 111> 110, the output of the circuit 16 is 0, and as a result, the circuit 15-2
Is 1, which indicates that C1 <C2.

【0024】さて、例えば、C1=0011とC2=1
100を比較すると、図6(a)(b)のいずれにおい
ても出力は0で、C1>C2であると判定する。しか
し、C1が線円周上をC2に先行して時計回りして、C
1に達した時であれば、演算結果は誤った判断を与える
ことになる。C1とC2の差が図2のように表した線円
周の半周分を超えると、C1とC2の比較結果が誤る可
能性を持っていることが分かる。この時、C1はオーバ
ーフローしたという。
Now, for example, C1 = 0011 and C2 = 1
By comparing 100, it is determined that the output is 0 in both of FIGS. 6A and 6B, and that C1> C2. However, C1 goes clockwise ahead of C2 on the line circumference,
If it reaches 1, the result of the operation will give an incorrect decision. If the difference between C1 and C2 exceeds half the circumference of the line circle shown in FIG. 2, it can be seen that the comparison result between C1 and C2 has a possibility of being erroneous. At this time, C1 is said to have overflowed.

【0025】このため、モジュロ正規化では、2つの比
較する値の差がその振幅の最大値を超えないようにビッ
ト数を設定することが重要である。しかし、いかなる場
合においてもオーバーフローしないために十分なビット
数をとると、回路規模や演算のためにの遅延段数が大き
くなるので、実用上十分な程度のビット数でオーバーフ
ローの影響を受けにくくすることは重要である。
Therefore, in modulo normalization, it is important to set the number of bits so that the difference between two compared values does not exceed the maximum value of the amplitude. However, if a sufficient number of bits are used to prevent overflow in any case, the circuit scale and the number of delay stages for computation become large. Is important.

【0026】さて、上記の2クロック処理のビタビ識別
器10では各状態において4個の信号値を比較し、最小
の信号値を選ぶ必要がある。再び、図2に示した線円周
を用いて、A、B、C、Dの4つの信号値を比較する場
合の課題を図7によって説明する。図7(a)はA>B
>C>Dであり、AとDの差が半周を越えていない場合
である。この場合は、どのような順序で比較しても、オ
ーバーフローは起こらないので、正しい比較結果が得ら
れる。例えば、D<Aであり、C<Bであるので、さら
にDとCを比較して、D<Cから Dが最も小さいこと
が判別される。しかし、図7(b)のように、Dがさら
に小さくなり、AとDの差が半周を超える場合は、比較
の順序が重要になる。 例えば、最初に、AとD、及び
BとCを比較すると、A<D、C<Bの結果が得られる
ので、AとCを比較し、C<Aであるので、Cを最も小
さいものと誤判定する。 しかし、最初に、AとB,及
びCとDを比較すると、B<A, D<Cの結果が得ら
れるので、次にBとDを比較し、D<Bの結果から D
が最も小さいと正しく判別できる。
The two-clock processing Viterbi discriminator 10 needs to compare four signal values in each state and select the minimum signal value. Again, the problem when comparing four signal values of A, B, C, and D using the line circumference shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG. FIG. 7A shows A> B
>C> D, and the difference between A and D does not exceed half a circumference. In this case, no matter what order the comparison is made, no overflow occurs, so that a correct comparison result is obtained. For example, since D <A and C <B, D and C are further compared to determine that D is the smallest from D <C. However, as shown in FIG. 7B, when D becomes smaller and the difference between A and D exceeds half a circle, the order of comparison becomes important. For example, first, when A and D and B and C are compared, A <D and C <B are obtained. Therefore, A and C are compared. Since C <A, C is the smallest. Is incorrectly determined. However, first, when A and B and C and D are compared, results of B <A and D <C are obtained. Next, B and D are compared, and D is obtained from the result of D <B.
Is correctly determined to be smallest.

【0027】以上のことから、4つのメトリックスの比
較を行う場合は、メトリックス値の差が小さいと予想さ
れるもの同士をまず比較し、その後に、それぞれの比較
で小さかったもの同士を比較すれば、モジュロ正規化に
おけるオーバーフローの影響を受け難いことが分かる。
From the above, when comparing four metrics, it is necessary to first compare those which are expected to have a small difference in metric values, and then compare those which are smaller in each comparison. , It can be seen that it is hardly affected by overflow in modulo normalization.

【0028】例えば、上記したように、時刻T(n+
1)における状態0では、次の4つのメトリックスを比
較、選択することになる。すなわち、 M0(n+1)=min{M0(n−1)+bmt0
0, M2(n−1)+bmt20,M4(n−1)+
bmt40, M6(n−1)+bmt60} である。図8は時刻T(n)も仮想的にあるものとし
て、図5のトレリスを書き直したもので、時刻T(n+
1)における状態0へ遷移するものだけを示した。等化
出力信号をy(n)、y(n+1)として、それぞれの
ブランチメトリックスを演算すると、 bmt00=0, bmt20=2y(n)+1+2y(n+1)+1, bmt40=2y(n)+1, bmt60=4y(n)+4+2y(n+1)+1 で与えられる。
For example, as described above, the time T (n +
In state 0 in 1), the following four metrics are compared and selected. That is, M0 (n + 1) = min {M0 (n-1) + bmt0
0, M2 (n-1) + bmt20, M4 (n-1) +
bmt40, M6 (n-1) + bmt60}. FIG. 8 is a rewrite of the trellis of FIG. 5 assuming that the time T (n) also exists virtually, and the time T (n +
Only those that transition to state 0 in 1) are shown. By calculating the respective branch metrics with the equalized output signals as y (n) and y (n + 1), bmt00 = 0, bmt20 = 2y (n) + 1 + 2y (n + 1) +1, bmt40 = 2y (n) +1, bmt60 = 4y (n) + 4 + 2y (n + 1) +1.

【0029】メトリックスの比較は上記ブランチメトリ
ックスだけでなく、1時刻前の各状態iのパスメトリッ
クスMi(n−1)も関係する。
The comparison of the metrics involves not only the branch metrics but also the path metrics Mi (n-1) of each state i one time before.

【0030】記録符号系列に対応した真の状態tは1つ
であり、真の状態tのパスメトリックスMt(n−1)
がパスメトリックスの性質から最も小さい値を有してい
る。状態tを記録符号Ct(n−3),Ct(n−
2),Ct(n−1)で表すと、それに近い、すなわち
Ct(n−3),Ct(n−2),Ct(n−1)とハ
ミング距離が小さい状態ttのパスメトリックスMtt
(n−1)がその次に小さい値になっていることが多い
はずである。ここで言うハミング距離とは状態iが記録
符号Ci(n−3),Ci(n−2),Ci(n−1)
で表され、状態jが同様に記録符号Cj(n−3),C
j(n−2),Cj(n−1)で表されている時、それ
ぞれの時刻に対応する符号が同じの時が0、違う時が1
として、3ビット分を加算したものと定義できる。すな
わち状態0は000、状態1は001であるので、状態
0と状態1のハミング距離は1である。状態7は111
であるので、状態0とはハミング距離が3となる。真の
状態からハミング距離が離れている状態ほど、そのパス
メトリックスはより大きな値になっている。このことを
言い換えると、2つの状態iとjにおけるパスメトリッ
クスMi(n−1)とMj(n−1)の差は、2つの状
態のハミング距離Hijと強い相関を持っていて、ハミ
ング距離Hijが小さいほど、その差は小さいと推定で
きる。状態0と状態2、状態4はハミング距離1であ
り、状態6とはハミング距離2である。一方、状態2、
状態4と状態6のハミング距離は1である。
There is one true state t corresponding to the recording code sequence, and the path metric Mt (n-1) of the true state t
Has the smallest value due to the nature of the path metrics. The state t is represented by recording codes Ct (n−3) and Ct (n−
2), expressed as Ct (n-1), that is, the path metric Mtt in a state tt close to that, that is, a state in which the Hamming distance is small from Ct (n-3), Ct (n-2), Ct (n-1).
In many cases, (n-1) is the next smaller value. Here, the Hamming distance means that the state i is the recording code Ci (n-3), Ci (n-2), Ci (n-1).
And the state j is similarly represented by the recording codes Cj (n−3), Cj
When represented by j (n−2) and Cj (n−1), 0 is used when the code corresponding to each time is the same, and 1 when the code is different.
Can be defined as the sum of three bits. That is, since the state 0 is 000 and the state 1 is 001, the Hamming distance between the state 0 and the state 1 is 1. State 7 is 111
Therefore, the Hamming distance is 3 from the state 0. The path metric has a larger value as the Hamming distance is farther from the true state. In other words, the difference between the path metrics Mi (n-1) and Mj (n-1) in the two states i and j has a strong correlation with the Hamming distance Hij in the two states, and the Hamming distance Hij Is smaller, it can be estimated that the difference is smaller. State 0, state 2, and state 4 have a Hamming distance of 1, and state 6 has a Hamming distance of 2. On the other hand, state 2,
The Hamming distance between state 4 and state 6 is 1.

【0031】上で与えたブランチメトリックスの状態間
の差、及び、各状態間のハミング距離を考慮すると、状
態0からの状態遷移に対応するメトリックス{M0(n
−1)+bmt00}と状態6からの状態遷移に対応す
るメトリックス{M6(n−1)+bmt60}を最初
に比較することは、メトリックス間の差が大きくなり、
オーバーフローが発生しやすい。従って、状態0からの
状態遷移に対応する{M0(n−1)+bmt00}と
状態2からの状態遷移に対応する{M2(n−1)+b
mt40}、状態4からの状態遷移に対応する{M4
(n−1)+bmt40}と状態6からの状態遷移に対
応する{M6(n−1)+bmt60}を最初に比較す
る、あるいは状態0からの状態遷移に対応するメトリッ
クスと状態4からの状態遷移に対応するメトリックス、
状態2からの状態遷移に対応するメトリックスと状態6
からの状態遷移に対応するメトリックスを最初に比較
し、その後に、それぞれの小さい方の状態遷移に対応す
るメトリックスを比較することによって、最小のメトリ
ックスを有する状態遷移を見つけることが補数形式に2
進符号のメトリックス演算には好適である。言い換える
と、ハミング距離の小さな2つの状態からの状態遷移に
対応するメトリックスに関し、まず比較を行うことが、
要請される。
Considering the difference between the states of the branch metrics given above and the Hamming distance between the states, the metric {M0 (n
-1) + bmt00} and the metric {M6 (n-1) + bmt60} corresponding to the state transition from state 6 first, the difference between the metrics is large,
Overflow is likely to occur. Therefore, {M0 (n-1) + bmt00} corresponding to the state transition from the state 0 and {M2 (n-1) + b corresponding to the state transition from the state 2
mt40}, {M4 corresponding to state transition from state 4}
(N-1) + bmt40} and {M6 (n-1) + bmt60} corresponding to the state transition from state 6 first, or the metric corresponding to the state transition from state 0 and the state transition from state 4 Metrics corresponding to
Metrics corresponding to state transition from state 2 and state 6
Finding the state transition with the smallest metric by complementing the metrics corresponding to the state transitions from the first, and then comparing the metrics corresponding to the respective smaller state transitions in complement form
It is suitable for the metric calculation of hexadecimal codes. In other words, regarding metrics corresponding to state transitions from two states having a small Hamming distance, first comparison is performed.
Requested.

【0032】以上述べたブランチメトリックス、パスメ
トリックスの状況は図5における時刻T(n+1)の各
状態において、同様であることが判明している。よっ
て、時刻T(n+1)の状態0、1、2、3においても
状態0と同様の比較順序が好適である。さらに、時刻T
(n+1)の状態d(d=4、5、6、7)において
も、同様な検討を行うと、状態1からの状態遷移に対応
する{M1(n−1)+bmt1d}と状態3からの状
態遷移に対応する{M3(n−1)+bmt3d}、状
態5からの状態遷移に対応する{M5(n−1)+bm
t5d}と状態7からの状態遷移に対応する{M7(n
−1)+bmt7d}を最初に比較する、あるいは状態
1からの状態遷移に対応するメトリックスと状態5から
の状態遷移に対応するメトリックス、状態3からの状態
遷移に対応するメトリックスと状態7からの状態遷移に
対応するメトリックスを最初に比較することが好適であ
る。
It has been found that the state of the branch metrics and path metrics described above is the same in each state at time T (n + 1) in FIG. Therefore, in the states 0, 1, 2, and 3 at the time T (n + 1), the same comparison order as in the state 0 is preferable. Further, the time T
In the same way, in the state d (d = 4, 5, 6, 7) of (n + 1), {M1 (n−1) + bmt1d} corresponding to the state transition from state 1 and the state transition from state 3 {M3 (n-1) + bmt3d} corresponding to state transition, {M5 (n-1) + bm corresponding to state transition from state 5
t5d} and {M7 (n
-1) + bmt7d} is compared first, or the metric corresponding to the state transition from the state 1 and the metric corresponding to the state transition from the state 5, the metric corresponding to the state transition from the state 3 and the state from the state 7 Preferably, the metrics corresponding to the transitions are compared first.

【0033】図9は図5に示す2クロック処理のビタビ
識別において、各状態で4つのメトリックスから最小値
を選択する本発明による回路構成を示している。Pi
(i=1、2、3、4)は4つの比較すべきメトリック
スの入力を示している。比較回路17―1から17―6
は図6で示した2の補数形式の2進符号におけるモジュ
ロ正規化を用いた比較回路CCである。18はAND回
路である。19は反転回路、20―1から20―4はO
R回路、21―1から21―4はスイッチ回路であり、
それぞれ対応するOR回路の出力が1の時、対応するメ
トリックスが選択される。あとでのべるように、OR回
路21―1から21―4のいずれか1つだけが1となる
ので、1つの最小メトリックスが選択される。なお、図
9では反転回路19は代表のもの番号を付け、その他に
は番号を省略している。
FIG. 9 shows a circuit configuration according to the present invention for selecting the minimum value from four metrics in each state in Viterbi identification of the two-clock processing shown in FIG. Pi
(I = 1, 2, 3, 4) indicates the inputs of the four metrics to be compared. Comparison circuits 17-1 to 17-6
Is a comparison circuit CC using modulo normalization in the two's complement binary code shown in FIG. Reference numeral 18 denotes an AND circuit. 19 is an inverting circuit, 20-1 to 20-4 are O
R circuits, 21-1 to 21-4 are switch circuits,
When the output of each corresponding OR circuit is 1, the corresponding metric is selected. As will be described later, since only one of the OR circuits 21-1 to 21-4 becomes 1, one minimum metric is selected. In FIG. 9, the inverting circuit 19 is given a representative number, and the other numbers are omitted.

【0034】ここで重要なのはPiにどのメトリックス
を割り当てるかであり、上記の検討から以下のように定
める。状態u(u=0,1,2,3)では P1=M0(n−1)+bmt0u P2=M4(n−1)+bmt4u P3=M2(n−1)+bmt2u P4=M6(n−1)+bmt6u あるいは P1=M0(n−1)+bmt0u P2= M2(n−1)+bmt2u P3= M4(n−1)+bmt4u P4=M6(n−1)+bmt6u である。また、状態d(d=4,5,6,7)では P1=M1(n−1)+bmt1d P2=M5(n−1)+bmt5d P3=M3(n−1)+bmt3d P4=M7(n−1)+bmt7d あるいは P1=M1(n−1)+bmt1d P2= M3(n−1)+bmt3d P3= M5(n−1)+bmt5d P4=M7(n−1)+bmt7d である。
What is important here is which metric is assigned to Pi, and is determined as follows from the above examination. In the state u (u = 0, 1, 2, 3), P1 = M0 (n-1) + bmt0u P2 = M4 (n-1) + bmt4u P3 = M2 (n-1) + bmt2u P4 = M6 (n-1) + bmt6u Alternatively, P1 = M0 (n-1) + bmt0u P2 = M2 (n-1) + bmt2u P3 = M4 (n-1) + bmt4u P4 = M6 (n-1) + bmt6u In the state d (d = 4, 5, 6, 7), P1 = M1 (n-1) + bmt1d P2 = M5 (n-1) + bmt5d P3 = M3 (n-1) + bmt3d P4 = M7 (n-1) ) + Bmt7d or P1 = M1 (n−1) + bmt1d P2 = M3 (n−1) + bmt3d P3 = M5 (n−1) + bmt5d P4 = M7 (n−1) + bmt7d

【0035】比較回路17―1及び17―2において、
まず最初の比較を行い、例えば、P1<P2,P3<P
4であれば、AND回路18―1だけが出力1となり、
その他のAND回路18―2から18―4はすべて出力
が0となる。AND回路18―1の出力はAND回路1
8―5及び18―6のゲート信号となり、比較回路17
―3の出力信号を後段に送ることができる。 AND回
路18―5には比較回路17―3の出力が直接入力さ
れ、 AND回路18―6にはその反転信号が入力され
る。従って、例えば、P1<P3であれば、AND回路
18―5の出力が1で、AND回路18―6の出力は0
となる。この結果、OR回路20―1だけに出力1が現
れ、メトリックスP1が最小メトリックスとして選択さ
れる。
In the comparison circuits 17-1 and 17-2,
First, the first comparison is performed, for example, P1 <P2, P3 <P
If it is 4, only the AND circuit 18-1 becomes the output 1 and
The outputs of all the other AND circuits 18-2 to 18-4 become 0. The output of the AND circuit 18-1 is the AND circuit 1
8-5 and 18-6 as gate signals, and the comparison circuit 17
-3 output signal can be sent to the subsequent stage. The output of the comparison circuit 17-3 is directly input to the AND circuit 18-5, and the inverted signal thereof is input to the AND circuit 18-6. Therefore, for example, if P1 <P3, the output of the AND circuit 18-5 is 1 and the output of the AND circuit 18-6 is 0
Becomes As a result, output 1 appears only in OR circuit 20-1, and metric P1 is selected as the minimum metric.

【0036】その他の比較結果の場合も同様な動作によ
って、1つの最小メトリックスを選択する。
In the case of other comparison results, one minimum metric is selected by the same operation.

【0037】以上、2クロック処理のビタビ識別器10
において、モジュロ正規化を利用する場合において、4
つのメトリックスから最小メトリックスを選択する好適
な方法を示した。
As described above, the two-clock processing Viterbi discriminator 10
In the case where modulo normalization is used, 4
A preferred method for selecting the minimum metric from one metric has been presented.

【0038】第9図の説明では、最初にP1とP2、及
びP3とP4の比較を行うと述べたが、図から分かるよ
うに、実際はその他の比較も同時に入力される。論理的
には、比較の順序は重要であるが、実際には比較入力が
入ってから、動作が落ち着いた時点で、OR回路出力を
ラッチする回路を設ければ、特に、比較入力信号のスキ
ューを気にすることはない。
In the description of FIG. 9, it has been described that P1 and P2 and P3 and P4 are compared first. However, as can be seen from the figure, other comparisons are actually input simultaneously. Logically, the order of comparison is important. However, if a circuit for latching the output of the OR circuit is provided when the operation is settled after the input of the comparison input, the skew of the comparison input signal is increased. Don't worry about

【0039】上の例では、モジュロ正規化のために、2
ビットの余裕を持たせると述べたが、勿論3ビットの余
裕を持たせる方がモジュロ正規化におけるオーバーフロ
ーの発生確率は少なくなる。ただし、3ビットの余裕を
持たせた時においても、上記の比較順序にすることはオ
ーバーフローの影響をさらに少なくするという意味で効
果のあることである。
In the above example, for modulo normalization, 2
Although it has been described that a margin of bits is provided, it is needless to say that a margin of 3 bits reduces the probability of occurrence of overflow in modulo normalization. However, even when a margin of three bits is provided, the above-described comparison order is effective in the sense of further reducing the influence of overflow.

【0040】また、上の例ではEPR4等化の場合を示
したが、その他のPR等化方式でおいても2クロック方
式であれば、各状態において、基本的には4つのメトリ
ックスを比較、選択する必要があるので、本発明は適用
される。なお、記録符号化の条件によっては、4つのト
レリスうち、1つのトレリスが禁止されているような場
合がある。この時、3つのメトリックスの比較、選択と
なる場合が発生する。そのような場合でもまず、メトリ
ックスの差が小さいと予想されものを最初に比較し、そ
の後、第2の比較を行う本発明の考え方は適用できるの
で、本発明の範囲内といえる。さらに、ここでは、発明
の好適な方法を回路というハード処理の場合を示した
が、この処理を等価的にソフト処理する場合でも同様に
応用できる。また、ここでは記録装置の例を示したが、
高速伝送系の受信器においても適用可能である。
In the above example, the case of EPR4 equalization is shown. However, in other PR equalization systems, if two clock systems are used, basically four metrics are compared in each state. The present invention applies as it needs to be selected. Note that, depending on the conditions of recording and encoding, there is a case where one of the four trellises is prohibited. At this time, a case occurs in which three metrics are compared and selected. Even in such a case, the concept of the present invention in which the difference in the metrics is expected to be small is first compared, and then the second comparison is performed, so that it is within the scope of the present invention. Further, although the preferred method of the present invention has been described in the case of hardware processing called a circuit, the present invention can be similarly applied to a case where this processing is equivalently software-processed. Although the example of the recording device is shown here,
The present invention is also applicable to high-speed transmission receivers.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明によって、高速動作に適した2ク
ロック処理のビタビ処理において、回路規模の少ないモ
ジュロ正規化が適用可能となり、低消費電力、低価格の
リードチャネルLSIが提供されることになる。さら
に、このLSIを使用することによって、高速な転送速
度が要求される磁気ディスク装置が実現可能となる。
According to the present invention, modulo normalization with a small circuit size can be applied to Viterbi processing of two clocks suitable for high-speed operation, and a low power consumption and low cost read channel LSI can be provided. Become. Further, the use of this LSI makes it possible to realize a magnetic disk device requiring a high transfer rate.

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

【図1】PRチャネルのトレリス線図を1クロック処理
の場合と2クロック処理の場合比較した図。
FIG. 1 is a diagram comparing a trellis diagram of a PR channel in a case of one-clock processing with a case of two-clock processing.

【図2】2の補数形式の2進符号(4ビット)とそのモ
ジュロ正規化を説明した図。
FIG. 2 is a view for explaining a two's complement binary code (4 bits) and its modulo normalization.

【図3】本発明の実施例における磁気ディスク装置の信
号系統図。
FIG. 3 is a signal system diagram of the magnetic disk drive in the embodiment of the present invention.

【図4】EPR4等化におけるトレリス線図。FIG. 4 is a trellis diagram in EPR4 equalization.

【図5】実施例で対象とする2クロック処理におけるE
PR4等化のトレリス線図。
FIG. 5 shows E in two-clock processing targeted in the embodiment.
Trellis diagram of PR4 equalization.

【図6】実施例で用いるモジュロ正規化された2の補数
形式の2進符号における比較回路。
FIG. 6 is a comparison circuit in a modulo-normalized two's complement binary code used in the embodiment.

【図7】モジュロ正規化におけるオーバーフローを数円
周によって説明した図。
FIG. 7 is a diagram illustrating overflow in modulo normalization by several circles.

【図8】2クロック処理のトレリスを1クロック毎の処
理に分解して示した図。
FIG. 8 is a diagram in which a trellis of two-clock processing is disassembled into processing for each clock.

【図9】本発明の実施例における比較、選択回路。FIG. 9 is a comparison and selection circuit according to the embodiment of the present invention.

【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・・記録符号化回路、5
・・記録増幅回路、7・・記録媒体、8・・再生増幅回
路、9・・EPR4等化を行うディジタルフィルタ回
路、10・・ビタビ識別回路、11・・復号回路、12
・・逆ランダム化回路、13・・誤り訂正回路、17・
・モジュロ正規化を用いた2の補数形式の2進符号のた
めの比較回路、21・・スイッチ回路。
1. Interface circuit 2. Check code insertion circuit 3. Randomization circuit 4. Recording coding circuit 5.
..Recording amplifier circuit, 7 recording medium, 8 reproduction amplifier circuit, 9 digital filter circuit for EPR4 equalization, 10 Viterbi identification circuit, 11 decoding circuit, 12
..Inverse randomizing circuit, 13-Error correcting circuit, 17-
A comparison circuit for a two's complement binary code using modulo normalization, 21... A switch circuit.

フロントページの続き Fターム(参考) 5D044 BC01 CC04 5J065 AA03 AB01 AC03 AD10 AE06 AF01 AG05 AH04 AH09 AH15 5K014 AA01 BA10 EA01 Continued on the front page F term (reference) 5D044 BC01 CC04 5J065 AA03 AB01 AC03 AD10 AE06 AF01 AG05 AH04 AH09 AH15 5K014 AA01 BA10 EA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の状態を有するビタビ識別において、
2クロック毎に処理し、各状態において、モジュロ正規
化された複数個のメトリックスを比較し、最小値を選択
する際、各状態において、メトリックスの差が小さいと
推定されるメトリックスの組み合わせを最初に比較する
手段と、該比較手段の結果を参照して、最小メトリック
スを選択する第2の手段を用いることを特徴とするビタ
ビ識別方法。
In a Viterbi identification having a plurality of states,
Processing is performed every two clocks, a plurality of modulo-normalized metrics are compared in each state, and a minimum value is selected. In each state, a combination of metrics whose difference in metrics is estimated to be small in each state is first determined. A Viterbi identification method characterized by using comparison means and second means for selecting a minimum metric with reference to a result of the comparison means.
【請求項2】第1項記載のメトリックスの差が小さいと
推定されるメトリックスの組み合わせは、時刻T(n+
1)における各状態への状態遷移において、時刻T(n
−1)おける状態を表す記録符号のハミング距離が小さ
い状態からの状態遷移に対応するメトリックスを組み合
わせることを特徴とするビタビ識別方法。
2. A combination of metrics whose difference in metrics described in the first item is estimated to be small is a time T (n +
In the state transition to each state in 1), the time T (n
-1) A Viterbi identification method characterized by combining metrics corresponding to a state transition from a state where the Hamming distance of a recording code representing a state in which the state is small is small.
【請求項3】第1項記載または第2項記載のビタビ識別
と各種PR等化方式を組み合わせた信号処理を用いたこ
とを特徴とするリードチャネル半導体デバイス。
3. A read channel semiconductor device using signal processing combining Viterbi identification and various PR equalization methods according to claim 1 or 2.
【請求項4】第3項記載のPR等化はEPR4等化であ
ることを特徴とするリードチャネル半導体デバイス。
4. A read channel semiconductor device according to claim 3, wherein said PR equalization is EPR4 equalization.
【請求項5】第3項記載あるいは第4項記載のリードチ
ャネル半導体デバイスを組み込んだことを特徴とする磁
気ディスク装置。
5. A magnetic disk drive incorporating the read channel semiconductor device according to claim 3 or 4.
JP11061163A 1999-03-09 1999-03-09 Viterbi identifying method, lead channel semiconductor device and magnetic disk device Pending JP2000261329A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11061163A JP2000261329A (en) 1999-03-09 1999-03-09 Viterbi identifying method, lead channel semiconductor device and magnetic disk device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11061163A JP2000261329A (en) 1999-03-09 1999-03-09 Viterbi identifying method, lead channel semiconductor device and magnetic disk device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000261329A true JP2000261329A (en) 2000-09-22

Family

ID=13163212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11061163A Pending JP2000261329A (en) 1999-03-09 1999-03-09 Viterbi identifying method, lead channel semiconductor device and magnetic disk device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000261329A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008034008A (en) * 2006-07-27 2008-02-14 Sony Corp Decoder, and method of decoding

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008034008A (en) * 2006-07-27 2008-02-14 Sony Corp Decoder, and method of decoding

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5844741A (en) System for reproducing high-density magnetic record data with viterbi detector for generating quadripartite reproduction data
US7089483B2 (en) Two stage detector having viterbi detector matched to a channel and post processor matched to a channel code
US6148043A (en) Viterbi decoder and viterbi decoding method
US7581160B2 (en) ACS circuit and Viterbi decoder with the circuit
JPH0430306A (en) Recorder and viterbi equalizer for recorder
US6850573B1 (en) Coding apparatus and method, decoding apparatus and method, and recording medium
JP3950579B2 (en) Encoding method and recording / reproducing apparatus using the same
US6347390B1 (en) Data encoding method and device, data decoding method and device, and data supply medium
WO1999022373A1 (en) Digital signal reproducer
JP3567733B2 (en) Signal decoding method, signal decoding circuit, information transmission communication device using the same, and information storage / reproduction device
US20050289445A1 (en) Data reproducing apparatus avoiding selection of incorrect path
US7185269B2 (en) Viterbi decoding device and method for processing multi-data input into multi-data output
JP2000261329A (en) Viterbi identifying method, lead channel semiconductor device and magnetic disk device
JP3258174B2 (en) Viterbi decoding circuit
JPH09148944A (en) Viterbi decoder and information reproducing device
JP3858362B2 (en) Decoding apparatus and method, and data reproducing apparatus
JP3151958B2 (en) Playback data detection method
KR19980070857A (en) Digital magnetic recording and playback device
JPH03160668A (en) Inter-code interference removal device
JP2625831B2 (en) Decryption device
JP2842251B2 (en) Playback data detection method
JP3856704B2 (en) Metric margin extractor for maximum likelihood path
JP2764910B2 (en) Equalization / decoding device
JPH06251509A (en) Digital signal detection circuit
JP3533668B2 (en) Magnetic signal reproducing apparatus and magnetic signal reproducing method