JP2002298517A

JP2002298517A - 誤り訂正装置

Info

Publication number: JP2002298517A
Application number: JP2001100638A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Hayashi; 信裕林
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2002-10-11

Abstract

(57)【要約】【課題】トレリス符号と、拡張パーシャルレスポンス
クラス４とを組み合わせて用いる場合に、データ容量を
増加させることなく適切なエラー訂正を行う。【解決手段】磁気ディスク装置１は、符号化率を１６
／１８とするトレリス符号と拡張パーシャルレスポンス
クラス４とを組み合わせた符号化／復号化を行う場合
に、データ列の構成を４インターリーブとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスクや磁
気テープなどの記録媒体から再生される信号の誤りを訂
正する誤り訂正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル磁気記録における信号処理方
式として、パーシャルレスポンスと最尤復号とを組合わ
せたＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihoo
d）方式が広く用いられている。このＰＲＭＬ方式は、
再生信号の符号間干渉を活かすように波形等化を行い、
各サンプリングデータの値と共にその前後のサンプリン
グデータの値を用いて、最尤系列、すなわち最も確から
しい系列を推定するものであり、高い検出能力を有す
る。

【０００３】パーシャルレスポンス波形等化の種類に
は、単位パルスに対する応答のサンプル値が｛＋１，
０，−１｝となるように等化するパーシャルレスポンス
クラス４（以下では、ＰＲ４と称する。）や、サンプル
値が｛＋１，＋１，−１，−１｝となるように等化する
拡張パーシャルレスポンスクラス４（以下では、ＥＰＲ
４と称する。）等がある。

【０００４】ＥＰＲ４は、線記録密度が大きい場合に、
ＰＲ４に比べて高い検出利得を有する方式である。ＰＲ
４及びＥＰＲ４に対応するチャネル伝達関数は、Ｄを１
タップの遅延素子とするとそれぞれ以下に示す式１及び
式２のように表すことができる。

【０００５】

【数１】

【０００６】一方、ディジタル磁気記録における信号処
理方式としては、例えば、米国特許第４８８８７７９号
や、特開平９−１３９６７８号公報に提案されているよ
うに、ＰＲ４にトレリス符号を組合わせてさらに検出利
得を向上させる方式がある。この方式は、符号化率８／
１０のブロック符号をＰＲ４と組合わせた符号化方式で
あり、トレリス符号を用いないＰＲ４に対して３ｄＢの
検出利得がある。

【０００７】また、ＥＰＲ４チャネルに適合し、符号化
率を１６／１８と高めたトレリス符号が発明されている
（特開平１１−１５４８７３号公報や、特開平１１−１
６３７４３号公報を参照）。このように、トレリス符号
をＥＰＲ４チャネルと組み合わせた信号処理方式は、Ｔ
ＣＥＰＲ４と称されており、従来のＥＰＲ４に比べて検
出利得を大きくとることができ、記録媒体に記録するデ
ータの記録密度を向上させることができるというもので
ある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したＴＣＥＰＲ４
では復号化器としてビタビデコーダを用いる。このビタ
ビデコーダでは、３６ビット〜５４ビット程度の連続し
た再生データを用いてデータの検出を行うために、単発
的に発生するビットエラーが数ビット〜十数ビット程度
の連続したエラーを引き起こすことがある。また、この
方式のビタビデコーダでは、情報語１６ビットを一つの
まとまりとしてこれを１８ビットの符号語に変換しこれ
を復号するものであるから、復号時に情報語に変換した
状態では数バイトのエラーになる。

【０００９】ところで、磁気記録媒体に対して情報信号
の記録及び／又は再生を行う磁気記録及び／又は再生装
置では、チャネル符号の外側にリードソロモン符号など
の誤り訂正符号を用いて符号化し、磁気記録媒体に対し
て記録するのが一般的である。しかしながら、磁気記録
及び／又は再生装置では、単発的に発生するノイズによ
って数バイトの連続したエラーが生じてしまうといった
問題に対応するために、想定される単発的に発生するノ
イズの発生確率よりも多くの誤り訂正能力を付加する必
要があった。したがって、上述の磁気記録再生装置で
は、大きな誤り訂正能力を付加させるために冗長度を大
きくする必要があり、磁気記録媒体の記憶領域を減少さ
せる要因になっていた。

【００１０】例えば、ハードディスクドライブで一般的
に用いられる構成として、誤り訂正符号としてリードソ
ロモン符号を用い、１セクタを５１２バイト、８ビット
を１シンボルとして、２シンボルおきにブロックを構成
して、そのブロックごとにパリティを付加する例を図９
に示して簡単に説明する。

【００１１】ここで、図９に示すように、連続したデー
タ列から、シンボルを並び替えてブロックを構成するこ
とをインタリーブと称する。図９に示す場合には、ブロ
ック１，ブロック２，ブロック３のように３つのブロッ
クに記録するデータ列すなわち５１２シンボルを順に当
てはめる構成であり、３インターリーブ構成と称する。

【００１２】このように３インターリーブ構成とされた
各ブロックに対して、１セクタ５１２バイト中に例えば
２シンボルまでエラーを訂正するためには、各ブロック
ごとに４シンボルのパリティを付加する。

【００１３】ここで、単発的に発生したノイズにより、
図１０の斜線領域に示すように、連続した４シンボルの
エラーが２つ発生したとする。このようなエラーは、図
９に示す、データ列の連続した４シンボルがエラーとな
ることにより、各ブロックにまたがって発生する。

【００１４】図１０に示すエラーの例では、一つめのエ
ラーが、ブロック１から始まってブロック２、ブロック
３、そしてもう一度ブロック１まできて終わっている。
すなわち、この例では、１つの単発的なノイズにより、
ブロック１に２シンボルのエラーが発生している。

【００１５】また、二つめのエラーが、ブロック２から
始まってブロック３、ブロック１、そしてもう一度ブロ
ック２まできて終わっている。すなわち、この例では、
１つの単発的に発生したノイズにより、ブロック２に２
シンボルのエラーが発生している。

【００１６】この結果、一つめのエラーと二つめのエラ
ーとの合計では、ブロック１に３シンボルのエラーが発
生し、ブロック２に３シンボルのエラーが発生し、ブロ
ック３に２シンボルのエラーが発生している。

【００１７】別の例として、図１１に示すように、２つ
のエラーが共にブロック１から始まったとすると、これ
ら二つのエラーの合計では、ブロック１に４シンボルの
エラーが発生し、ブロック２及びブロック３にそれぞれ
２シンボルのエラーが発生している。

【００１８】したがって、２つの単発的に発生したノイ
ズによるビットエラーに対しては、各ブロックにおいて
２シンボルまでのエラーを訂正するためのパリティ数が
４では不足であり、パリティ数を８とする必要がある。
パリティ数を８とする場合には、パリティ数を３（ブロ
ック数）×８（パリティ数）＝２４シンボルとすること
になり、図１０及び図１１に示した例の３（ブロック
数）×４（パリティ数）＝１２シンボルよりも多くする
必要がある。このために、データ記録容量の低下を招く
といった問題がある。

【００１９】そこで本発明は、データ記録容量の低下を
招くことなく適切な誤り訂正を行うことができる誤り訂
正装置を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る誤り訂正装
置は、記録媒体から再生された所定の記録データの誤り
訂正を行う誤り訂正装置において、再生信号を拡張パー
シャルレスポンスクラス４に等化する波形等化手段と、
上記波形等化手段により等化された信号の値と符号化に
おける制限の下で期待される信号の値との差から演算さ
れるパスメトリックを所定個数の状態について演算し、
この演算結果を保持する演算保持手段と、上記波形等化
手段により等化された１８サンプルの信号が入力される
毎に、上記演算保持手段が演算した演算結果と、上記所
定個数の状態との対応を入れ替える入れ替え手段と、上
記入替え手段により入れ替えられた１８サンプル毎の信
号を１６サンプルのデータに変換する変換手段と、上記
変換手段により変換されたデータを８サンプルを１シン
ボルとして４シンボル毎にデータブロックを構成するよ
うに並び替える並び替え手段と、上記並び替え手段によ
り構成された上記データブロック毎にリードソロモン符
号の復号を行う復号器とを備えることを特徴とする。

【００２１】以上のように構成された本発明に係る誤り
訂正装置は、拡張パーシャルレスポンスクラス４を用
い、１８サンプル毎の信号を１６サンプルに変換する際
に、８サンプルを１シンボルとして４シンボル毎にデー
タブロックを構成する４インターリーブ構成とすること
で、誤り訂正能力の冗長度を最小に抑え、データ記録容
量の低下を招くことなく最適な誤り訂正を行う。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、本
発明を適用した誤り訂正装置の一構成例として、図１に
示すような、磁気ディスク装置１について説明する。

【００２３】磁気ディスク装置１は、データの入出力を
制御するハードディスクコントローラ１０と、データの
誤り訂正符号化を行う誤り訂正符号化器１１と、データ
のチャネル符号化を行うチャネル符号化器１２と、信号
を増幅させる記録アンプ１３と、情報信号を記録する磁
気ディスク１４と、信号を増幅させる再生アンプ１５
と、アナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
換器１６と、ビタビ復号を行うビタビデコーダ１８と、
クロックを制御するＰＬＬ部１９と、ゲインを制御する
ＡＧＣ部２０と、チャネル復号を行うチャネル復号化器
２１と、誤り訂正復号を行う誤り訂正復号化器２２とを
備える。

【００２４】磁気ディスク装置１は、外部の機器から入
力される記録すべきデータが、ハードディスクコントロ
ーラ１０を介して誤り訂正符号化器１１に供給される。

【００２５】誤り訂正符号化器１１は、図２に示すよう
に、供給されるデータを８ビットを１シンボルとして、
先頭のシンボルをブロック１に割り当て、以降、順次ブ
ロック２，ブロック３，ブロック４と割り当て、５番目
のシンボルをブロック１に割り当てる、４インターリー
ブ構成とする並び替えを行う。そして、誤り訂正符号化
器１１は、リードソロモン符号方式に基づいて、データ
に誤り訂正符号を付し、パリティの生成を行い、データ
をチャネル符号化器１２に供給する。

【００２６】チャネル符号化器１２は、供給されるデー
タを符号化してチャネル符号を生成し、記録アンプ１３
に供給する。

【００２７】記録アンプ１３がチャネル符号に基づい
て、図示しない磁気ヘッド等の記録手段を駆動すること
により、磁気ディスク１４に対する情報信号の記録がな
される。なお、図１においては、磁気ディスク１４を回
転させるスピンドルモータ及びその制御に係る構成、ト
ラッキングサーボ及びフォーカスサーボ等に係るサーボ
系等の構成等の図示及び説明は省略した。

【００２８】ここで、チャネル符号化器１２は、入力さ
れる系列ａ＝｛ａ_０，ａ_１，・・・，ａ_{（ｎ−１）}｝に
対し、次の式３で表されるＡＤＳ（Alternative Digita
l Sum）値の最大変化範囲を１０に制限するように符号
化する。

【００２９】

【数２】

【００３０】但し、ａ_０，ａ_１，・・・，ａ_{（ｎ−１）}
の値は、何れも０又は１の値をとる。すなわち、チャネ
ル符号化器１２によって処理される系列ａは、２値化デ
ータである。このため、例えばオーディオデータ等のア
ナログデータを記録する装置には、例えばハードディス
クコントローラ１０の入力部の前段等に、アナログデー
タを２値化データに変換する構成が設けられる。

【００３１】次に、再生アンプ１５は、磁気ディスク１
４から磁気ヘッド等の再生手段を介して再生された再生
信号を増幅し、ゲイン調整して、Ａ／Ｄ（アナログ／デ
ジタル）変換器１６に供給する。

【００３２】Ａ／Ｄ変換器１６は、供給される信号をア
ナログ信号からディジタル信号に変換し、波形等化を行
う等化器１７に供給する。

【００３３】等化器１７は、このディジタル信号をＥＰ
Ｒ４に等化し、ビタビデコーダ１８、ＰＬＬ（Phase Lo
cked Loop）部１９及びＡＧＣ（Auto Gain Controll）
部２０に供給する。

【００３４】ビタビデコーダ１８は、等化器１７の出力
を１６ビットを１８ビットにするいわゆる符号化率が１
６／１８とされたトレリス符号を復号し２値化してチャ
ネル復号化器２１に供給する。

【００３５】チャネル復号化器２１は、ビタビデコーダ
１８の出力を情報語（すなわちチャネル符号化が施され
る以前のデータ）に変換して誤り訂正復号化器２２に供
給する。

【００３６】ＰＬＬ部１９は、等化器１７の出力に基づ
いて位相情報を検出し、検出した位相情報に基づいてク
ロックの制御を行う。このようにして、正しい位相にな
るように制御されるクロックがＡ／Ｄ変換器１６のサン
プリングクロックとして使用される。

【００３７】ＡＧＣ部２０は、等化器１７の出力に基づ
いて振幅情報を検出し、検出した振幅情報に基づいて再
生アンプ１５のゲインを制御する。

【００３８】誤り訂正復号化器２２は、チャネル復号化
器２１によって情報語に変換された信号を、８ビットを
１シンボルとなるように変換した後、リードソロモン符
号方式に基づいて誤り訂正処理を行う。上述した変換で
は、図２に示すように、先頭のシンボルをブロック１に
割り当て、以降順次ブロック２，ブロック３，ブロック
４と割り当て、５番目のシンボルを再びブロック１に割
り当てるように並び替えが行われ、４インターリーブ構
成とされる。

【００３９】ここで、上述したように、復号化率を１６
／１８としてＴＣＥＰＲ４方式による符号化／復号化を
行う際に発生するエラー長の分布を図３に示す。図３に
おいて、横軸が、１６ビットの情報語、すなわち２シン
ボルを１ワードとした場合の連続エラー長であり、縦軸
が、発生回数である。図３によると、１ワードの単発エ
ラーと２ワードの連続エラーとが存在しており、３ワー
ド以上のエラーは観測されていないことがわかる。

【００４０】すなわち、上述した方式において、８ビッ
トを１シンボルとすると、２ワードすなわち４シンボル
までの連続エラーが発生する可能性があり、５シンボル
以上の連続エラーは発生していないことがわかる。

【００４１】そこで、上述のように４インターリーブ構
成とすると、４シンボルまでの連続エラーが発生して
も、一つのブロックで始まったエラーがもう一度そのブ
ロックまで戻ってくることがないので、パリティ数を抑
えることができる。

【００４２】このようにして、ＴＣＥＰＲ４方式での誤
り特性にマッチするように構成された各ブロックに対し
て、リードソロモン符号の誤り訂正処理を行うようにし
ているため、パリティ数を有効に使うことが可能となっ
ている。

【００４３】このようにして誤り訂正復号化器２２は、
チャネル復号化器２１の出力を誤り訂正復号し、この情
報語を、例えばハードディスクコントローラ１０内に設
けられる情報語に基づく処理を行う構成に供給する。

【００４４】以上のように構成された磁気ディスク装置
１は、符号化率を１６／１８とするＴＣＥＰＲ４方式を
用いるデータの符号化及び復号化を行うに際し、４イン
ターリーブ構成とすることによって、最適な誤り訂正能
力を確保しつつパリティ数の増加を抑えることができ、
磁気ディスク１０に対して高密度な情報信号を記録及び
／又は再生することが可能となる。

【００４５】なお、以下では、上述したＴＣＥＰＲ４方
式を用いたビタビデコーダ１８において行われる復号に
ついて詳細に説明する。ビタビデコーダ１８は、図４に
示すように、ブランチメトリックを演算するブランチメ
トリック演算回路３０と、パスメトリックの値を選択す
る最尤パスメトリック選択回路３１と、ラッチ回路３２
と、パスメトリックの値を入れ替える入れ替え回路３３
と、最尤パス選択結果を記憶するパスメモリ３４と、ブ
ランチメトリック演算回路３１の演算回数をカウントす
るカウンタ３５とを有している。

【００４６】ブランチメトリック演算回路３０は、等化
器１７から供給される等化信号に基づいて、例えばハー
ドディスクコントローラ１０から供給される基準信号レ
ベルＲを参照してブランチメトリックを計算し、最尤パ
スメトリック選択回路３１に供給する。最尤パスメトリ
ック選択回路３１は、このブランチメトリックと、後述
するようにラッチ回路３２から供給されるパスメトリッ
クに基づいて新たなパスメトリックの値を選択し、選択
した値を入れ替え回路３３に供給する。また、新たなパ
スメトリックの値を選択する毎に最尤パス選択がなされ
ることになるので、最尤パス選択結果をパスメモリ３４
に供給する。

【００４７】一方、カウンタ３５は、例えばブランチメ
トリック演算回路３０が行う演算の回数を数え、所定の
回数に達すると、入れ替え回路３３に状態の入れ替えを
指示する。入れ替え回路３３は、上述した指示にしたが
って後述するような状態の入れ替えを行う。入れ替え回
路３３の出力、すなわちカウンタ３５の指示があった場
合に状態の入れ替えがなされたパスメトリックは、ラッ
チ回路３２に供給される。

【００４８】ラッチ回路３２は、このようなパスメトリ
ックをラッチする。パスメトリックは、後述するように
例えば３６個の状態について各々計算されるので、ラッ
チ回路３２は、これらの計算値に対応して例えば３６個
の記憶領域を有するものとされる。また、ラッチ回路３
２の記憶内容は、新たなパスメトリックが生成される毎
に更新されることになる。ラッチ回路３２の記憶内容で
あるパスメトリックが最尤パスメトリック選択回路３１
に供給される。

【００４９】また、パスメモリ３４には、後述するよう
に、最尤パス選択結果に応じて‘１’又は‘０’が入力
される。パスメモリ３４内には、シフトレジスタが設け
られており、入力されるデータを順次シフトしていくこ
とにより、生き残りパスが演算される。そして、適当な
状態のシフトレジスタの出力値が復号データとして出力
される。

【００５０】このようなビタビデコーダ１８において用
いられるパーシャルレスポンスの種類はＥＰＲ４であ
り、ＥＰＲ４では、図５に示すように縦に並べて示した
Ｓ０〜Ｓ７の８個の状態が現れる。一方、符号化器１８
による上述したようなトレリス符号化において現れる状
態は、図６に示すようにＴ１〜Ｔ１１の１１個である。
これら１１個の各状態は、トレリス符号化によって生成
される符号語のＡＤＳがそれぞれ異なる状態である。

【００５１】図５においては、Ｔ１〜Ｔ１１を横に並べ
て示した。したがって、ビタビデコーダ１８において用
いられる状態遷移図は図５に示すようになる。ここで、
１１×８＝８８個の状態が全て用いられるわけではな
く、例えばＴ１とＳ０の交点等の状態は、実際には生じ
ない。また、図５において破線の矢印は、復号値が
‘０’である場合に生じる遷移を示し、それ以外の矢印
は、復号値が‘１’ である場合に生じる遷移を示す。

【００５２】図４において、ビタビデコーダ１８に入力
される等化データ（すなわち等化器１７の出力）は、２
サンプル毎にまとめられてブランチメトリック演算回路
３０に供給される。このような処理が行われるので、ブ
ランチメトリックの演算が実際になされ得るブランチ
は、図５において網かけを付して示した３６個の状態の
間に生じる遷移である。演算され得るブランチメトリッ
クは全部で１７種類あり、それぞれ以下の式４乃至式２
０に従って演算される。

【００５３】

【数３】

【００５４】ここで、ブランチメトリックを意味するｂ
ｍの後の２個の下付き添字は、後述する各ブランチ内の
１サンプルを経由する毎のブランチの値を示している。
また、２サンプル毎の入力の内、１サンプル目をｙ_ｋ、
２サンプル目をｙ_ｋ＋１、とし、さらに、振幅基準レベ
ルをＲとしている。

【００５５】各ブランチと、それに係るブランチメトリ
ックを演算する演算式、式４乃至式２０の何れかとの対
応付けは、次のようになされる。まず、図５において横
に図示したＴ１〜Ｔ１１を前に書き、図５において縦に
図示したＳ０〜Ｓ７を後に書いて書き並べる。例えばＳ
２とＴ４が交わる位置の状態をＴ４Ｓ２と表記する。こ
の状態Ｔ４Ｓ２に到達するブランチは、図７に示すよう
に、状態Ｔ６Ｓ０、Ｔ６Ｓ４、Ｔ６Ｓ２及びＴ６Ｓ６を
起点とする４個のブランチである。この内、例えば、Ｔ
６Ｓ０を起点としてＴ４Ｓ２に到達するブランチ、すな
わちＴ６Ｓ０→Ｔ５Ｓ１→Ｔ４Ｓ２について、前半のＴ
６Ｓ０→Ｔ５Ｓ１におけるＥＰＲ４の状態遷移はＳ０→
Ｓ１であり、また、後半のＴ５Ｓ１→Ｔ４Ｓ２における
ＥＰＲ４の状態遷移はＳ１→Ｓ２である。

【００５６】ＥＰＲ４における状態遷移とブランチの値
の対応を図８に示す。図８から、前半の遷移Ｔ６Ｓ０→
Ｔ５Ｓ１が生じた時のブランチの値は＋１である。ま
た、後半の遷移Ｔ５Ｓ１→Ｔ４Ｓ２が生じた時のブラン
チの値は＋１である。したがって、Ｔ６Ｓ０を起点とし
てＴ４Ｓ２に到達するブランチに係るブランチメトリッ
クはｂｍ_＋１＋１であり、式１７によって演算される。
同様にして、各ブランチと、それに係るブランチメトリ
ックを演算する演算式を対応付けることができる。例え
ば、図７中で、Ｔ６Ｓ２を起点とするブランチ（すなわ
ちＴ６Ｓ２→Ｔ５Ｓ５→Ｔ４Ｓ２）に係るブランチメト
リックはｂｍ_００となる。また、Ｔ６Ｓ４を起点とする
ブランチ（すなわちＴ６Ｓ４→Ｔ５Ｓ１→Ｔ４Ｓ２）、
及びＴ６Ｓ６を起点とするブランチ（すなわちＴ６Ｓ６
→Ｔ５Ｓ５→Ｔ４Ｓ２）に係るブランチメトリックは、
それぞれ、ｂｍ_０＋１及びｂｍ_−１０となる。

【００５７】ブランチメトリック演算回路３０により、
このようにして演算されたブランチメトリックの値が最
尤パスメトリック選択回路３１に供給される。最尤パス
メトリック選択回路３１は、このブランチメトリックの
値に基づいて上述した３６個の各状態毎に最尤パスを選
択する。選択の規則としては、ある時点でのパスメトリ
ックの値と、上述したように演算されるブランチメトリ
ックの値とを加えたものの中で最も大きい値を選択す
る。

【００５８】このような選択について具体的に説明す
る。以下の説明においては、図５に示した各状態ＴｉＳ
ｊ（ｉは１〜１１までの整数、ｊは０〜７までの整数）
に到達するまでに経由してきたブランチに係るブランチ
メトリックの総和であるパスメトリックの値をｐｍ_ｉｊ
と表記する。例えば、状態Ｔ６Ｓ０に到達するまでに経
由してきたブランチに係るブランチメトリックの総和で
あるパスメトリックの値をｐｍ６０と表記する。

【００５９】例えば状態Ｔ４Ｓ２に至るパスに係るパス
メトリックの選択は、以下のようになされる。この場合
には、図７に示した４個のブランチを経由する可能性が
ある。そこで、これら４個のブランチについて、各ブラ
ンチに係るブランチメトリックと、各ブランチの起点と
なる状態に至るまでのパスメトリックとを加算し、加算
値の内で最大のものを新たなパスメトリックの値として
選択する。

【００６０】すなわち、Ｔ６Ｓ０を起点としてＴ４Ｓ２
に到達するブランチについては、これに係るブランチメ
トリックがｂｍ_＋１＋１であり、また、起点である状態
Ｔ６Ｓ０に至るパスメトリックは、上述の表記法に従っ
てｐｍ_６０である。したがって、このブランチを経由し
てＴ４Ｓ２に至る場合に対応する加算値はｐｍ_６０＋ｂ
ｍ_＋１＋１となる。

【００６１】同様にして、他のブランチを経由してＴ４
Ｓ２に至る場合に対応する加算値はそれぞれ以下のよう
になる。すなわち、Ｔ６Ｓ２を起点とするブランチに対
応する加算値は、ｐｍ_６２＋ｂｍ_００となる。また、Ｔ
６Ｓ４を起点とするブランチに対応する加算値、及びＴ
６Ｓ６を起点とするブランチに対応する加算値は、それ
ぞれ、ｐｍ_６２＋ｂｍ_００及びｐｍ_６６＋ｂｍ_−１０と
なる。したがって、Ｔ４Ｓ２に至る最尤パスに係るパス
メトリックは、以下の式２１によって選択される。

【００６２】

【数４】最尤パスメトリック選択回路３１は、他の３５個の状態
に至る状態遷移についても式２１と同様な選択を行う。

【００６３】図５の縦及び横に並べた、ＥＰＲ４におけ
る状態及びトレリス符号における状態を表す番号を用い
て、３６個の状態を一意的に表現することが可能であ
る。すなわち、図５における縦方向に８個、横方向に５
個の状態を独立に表現し、それらの表現を組合わせれ良
い。例えば、Ｓ０〜Ｓ７をそれぞれ０００，００１，０
１０，０１１，１００，１０１，１１０，１１１と表現
し、Ｔ２，Ｔ４，Ｔ６，Ｔ８，Ｔ１０をそれぞれ、００
０，００１，０１０，０１１，１００と表現すれば良
い。

【００６４】この場合には、例えばＴ６Ｓ０は、０１１
０００と表現できる。上述したように、Ｔ２，Ｔ４，・
・・，Ｔ１０は、トレリス符号化によって生成される符
号語のＡＤＳの値がそれぞれ異なる状態を示しているの
で、これら３ビットの２進数は、ＡＤＳを表現するもの
となる。このような６ビットの２進数からなる信号に従
って、例えばラッチ回路に対して、新たに選択されたパ
スメトリックの値を保持すべき記憶領域が指示される。

【００６５】また、例えばＴ２Ｓ１等の状態は存在しな
いが、このように存在しない状態に対応すべき番号は使
用しないで、縦方向、横方向の各々についての互いに独
立な番号の組合わせとして状態を表現するようにする。
例えば、Ｔ２Ｓ０を０１１０００と表現し、００１００
１（Ｔ２Ｓ１に対応すべきもの）は使用せず、Ｔ２Ｓ２
を０１１０１０，Ｔ２Ｓ３を０１１０１１・・・という
ように、状態に番号を割り振る。このような割り振りに
より、状態遷移に対称性が確保され、例えばラッチ回路
３２内の各状態に対応する記憶領域の配列等、最尤パス
メトリックの選択に係る構成を容易なものとすることが
できる。

【００６６】また、入れ替え回路３３の動作についてよ
り詳細に説明する。入れ替え回路３３は、符号語の区切
り毎、すなわち１８サンプル毎に状態を入れ替える。か
かる動作によってＱＣ（Quasi Catastrophic）シーケン
スが除去される。上述したように、ブランチメトリック
演算回路３０及び最尤パスメトリック選択回路等による
演算処理が２サンプル毎になされるので、状態の入れ替
えは演算処理９回毎に行われる。このため、カウンタ３
５が演算処理の回数を数え、９回に達する毎に入れ替え
回路３３に対して状態の入れ替えを行うことを指示す
る。かかる指示がなされない時には、入れ替え回路３３
は、前段の最尤パスメトリック選択回路から供給される
パスメトリックをそのまま出力する。

【００６７】状態の入れ替えは、以下に示す表１に従っ
てなされる。

【００６８】

【表１】

【００６９】例えば、入れ替え回路３３が上述したよう
な状態の入れ替えを行うことを指示された時に、Ｔ４Ｓ
７に至るパスメトリックとして演算された値は、次のク
ロックにおいては、表１に従って、ラッチ回路３２内の
Ｔ８Ｓ７に対応する記憶領域にラッチされるようになさ
れる。状態を入れ替えるためのこのような処理によっ
て、ＱＣシーケンスが除去された符号を、有限長のパス
メモリによって正しく復号することができる。

【００７０】

【発明の効果】上述したように、本発明に係る誤り訂正
装置は、符号化率を１６／１８とするトレリス符号と拡
張パーシャルレスポンスクラス４符号化／復号化方式と
を組み合わせた方式において、この方式のエラー特性に
マッチした誤り訂正符号を外符号として用いることによ
り、少ないパリティ数で最適な誤り訂正能力を持たせる
ことが可能となる。

【００７１】また、情報信号の記録及び／又は再生装置
に誤り訂正装置を用いることで、高密度な情報信号の記
録及び／又は再生が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した磁気ディスク装置の要部の構
成について説明するためのブロック図である。

【図２】同磁気ディスク装置における４インターリーブ
構成とされたデータを示す概略図である。

【図３】同磁気ディスク装置が備える符号化率を１６／
１８とされたビタビデコーダにおいて発生するエラーの
回数を示すグラフである。

【図４】同磁気ディスク装置が備えるビタビデコーダの
構成について説明するためのブロック図である。

【図５】同磁気ディスク装置が備えるビタビデコーダに
おいて用いられる状態遷移図について説明するための略
線図である。

【図６】同磁気ディスク装置が備える符号化器の状態遷
移図について説明するための略線図である。

【図７】同磁気ディスク装置が備えるビタビデコーダに
おいて演算されるパスの一例を示す略線図である。

【図８】同磁気ディスク装置が備えるビタビデコーダで
のブランチメトリックの演算規則について説明するため
の略線図である。

【図９】従来の磁気ディスク装置においてデータ列を３
ブロックに並び替える３インターリーブを示す概略図で
ある。

【図１０】従来の磁気ディスク装置において３インター
リーブとされたデータに連続したエラーが発生した場合
を示す概略図である。

【図１１】従来の磁気ディスク装置において３インター
リーブとされたデータに連続したエラーが発生した場合
を示す概略図である。

【符号の説明】

１磁気ディスク装置、１０ハードディスクコントロ
ーラ、１１誤り訂正符号化器、１２チャネル符号化
器、１３記録アンプ、１４磁気ディスク、１５再
生アンプ、１６Ａ／Ｄ変換器、１７等化器、１８
ビタビデコーダ、１９ＰＬＬ部、２０ＡＧＣ部、２
１チャネル復号化器、２２誤り訂正復号化器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ１１Ｂ 20/18 ５７２Ｇ１１Ｂ 20/18 ５７２ＢＧ０６Ｆ 11/10 ３３０Ｇ０６Ｆ 11/10 ３３０ＰＨ０３Ｍ 13/41 Ｈ０３Ｍ 13/41 Ｈ０４Ｌ 1/00 Ｈ０４Ｌ 1/00 ＢＦターム(参考） 5B001 AA11 AB02 AD04 5J065 AC03 AD11 AG05 AG06 AH07 AH16 AH23 5K014 AA05 BA08 BA11 FA16 HA00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体から再生された所定の記録デー
タの誤り訂正を行う誤り訂正装置において、再生信号を拡張パーシャルレスポンスクラス４に等化す
る波形等化手段と、上記波形等化手段により等化された信号の値と符号化に
おける制限の下で期待される信号の値との差から演算さ
れるパスメトリックを所定個数の状態について演算し、
この演算結果を保持する演算保持手段と、上記波形等化手段により等化された１８サンプルの信号
が入力される毎に、上記演算保持手段が演算した演算結
果と、上記所定個数の状態との対応を入れ替える入れ替
え手段と、上記入替え手段により入れ替えられた１８サンプル毎の
信号を１６サンプルのデータに変換する変換手段と、上記変換手段により変換されたデータを８サンプルを１
シンボルとして４シンボル毎にデータブロックを構成す
るように並び替える並び替え手段と、上記並び替え手段により構成された上記データブロック
毎にリードソロモン符号の復号を行う復号器とを備える
ことを特徴とする誤り訂正装置。