JP2667296B2 - データ信号デコード方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コード化信号処理チャ
ンネルにおいてコード化２進データを表わすサンプル値
を処理するための方法に関し、特に与えられたＶＬＳＩ
技術により定まる予め選定されたクロック速度に対する
データ速度の整数倍でシーケンス検出信号を処理するた
めの方法に関する。

【０００２】（発明の背景） 本発明は、1988年11月14日出願の係属中の米国特許出願
第07/270,895号（後に米国特許第4,945,538号となっ
た。対応する日本出願は特願平1-265310号である）に記
載されたチャンネル信号処理法の改善および拡張を記載
する。

【０００３】この引用された前に出願された米国特許出
願に記載された方法は良好に作動するが、これに用いら
れた（１、７）コード化部分応答チャンネルのデータ速
度は、与えられたＶＬＳＩ技術における電子回路の速度
によって制約され、特に８ビット加算を行なってこれを
レジスタに格納するため要する時間において制約され
る。また、同出願は、全てのエラー・モードが同様なノ
イズ状況により生じる時良好に働く、チャンネル・サン
プル値の処理のための５サンプル先読みアルゴリズムに
ついて記載している。しかし、磁気記録および光記録等
の特定の用途においては、リードバック・パルスがあま
りにも広範囲な方向に歪められる時、特定の１対のサン
プル値シーケンスに対する使用可能な距離が低減する。
この場合、デコーダの信頼度性能は、主としてこれらの
シーケンスと関連するエラーの下限値によって定まる。

【０００４】演算当たりｎサイクルを許容して一時にｎ
ビットを復号することにより、データ速度を増やすよう
に構成し直される先読みアルゴリズムを用いるコード化
信号処理チャンネルにおいてサンプル値を処理するため
の改善された方法に対する必要が存在する。

【０００５】このような方法においては、（５ではな
く）６つのサンプル先読みからの別の情報を与えること
により、信号の検出におけるより高い信頼度およびリー
ドバック・パルスの歪みに対する公差の増進を達成する
アルゴリズムに対する必要も存在する。

【０００６】（発明の概要） この目的のため、本発明によれば、信号処理チャンネル
においてコード化２進データを表わすディジタル化され
た入力アナログ信号と対応するディジタル値を処理する
方法が開示される。

【０００７】状態に依存するシーケンス検出アルゴリズ
ムは、ディジタル・サンプル値の２つのグループの適当
な関数式を含み、この式は同じであるが１サンプル位置
だけ相互にオフセットしている。連続する対のクロック
・サイクルにおける各反復ステップの間、前記２つのグ
ループの式における各式の値は、その時のサンプル値の
前の予め選定された数のサンプル値から予め計算され、
これらの式の値の予め選定されたものが各グループの対
応する式に対して同じものである適当な閾値と比較され
て、２つのグループの各々と対応する各２進数の決定出
力を生じ、次いでその時の状態値が次の２つの連続する
状態値へ進む。

【０００８】事前計算の間、その時のサンプルに先立
つ、予め選定されたより大きな数のサンプル値がパイプ
ライン形態において用いられ、前記グループの式の事前
計算のため余分な時間を許容することが望ましい。

【０００９】（背景の記述−従来技術） 前記の米国特許出願からの以降の記述は、本発明が如何
にして実現されるかを更に容易に説明するための背景と
して本項に含まれる。

【００１０】図１に示されるように、信号処理チャンネ
ルは、アナログ読出し信号がディジタル記憶装置におけ
る磁気あるいは光読取りヘッドの如きトランスジューサ
から送られる回線10を含む。この読出し信号は、書込み
操作の間（１，７）ＲＬＬコードでコード化された２進
データ・シーケンスである記録された（１，７）データ
・シーケンスと対応する。読出し信号は、自動利得制御
部（ＡＧＣ）を持つ前置増幅器11および低域フィルタ12
を通る。フィルタ12の出力は、可変周波数発振器（ＶＦ
Ｏ）を含む位相ロック・ループ・タイミング再生回路を
含む位相ロック・クロック13に対して供給される。本装
置は、（１，７）コードを持つ従来のピーク検出チャン
ネルにおいて使用されるものと同じものでよい。

【００１１】このチャンネルは、多項式（１−Ｄ）（１
＋Ｄ）²で特徴付けられる拡張された部分応答最尤度
（ＥＰＲＭＬ）チャンネルと呼ばれるタイプのものであ
ることが望ましい。ＥＰＲＭＬ信号発信においては、信
号スペクトルは、望ましくは多項式（１−Ｄ）（１＋
Ｄ）で特徴付けられる通常のＰＲＭＬチャンネルにおい
て必要とされるノッチ・フィルタを不要にする典型的な
磁気記録チャンネル転送機能と似ている。

【００１２】更に、フィルタ12および等化器22は読出し
信号をフィルタして、１つの磁気遷移に対する応答がサ
ンプル値・・、０、２、４、２、０、・・で与えられる
パルスであるようにする。図２Ａは、磁気飽和のレベル
＋１乃至−１間のマグニチュード２の書込み遷移を示
し、図２Ｂはスケーリング・ファクタにより対応するよ
うに正規化される読出し応答を示している。

【００１３】本文に述べた環境においては、（１，７）
ＲＬＬコードの使用は、ＰＲＭＬあるいはＥＰＲＭＬチ
ャンネルで経験されたものの３分の２まで媒体上の書込
み遷移の頻発（crowding）を低減する。この（１，７）
コードは、組み込み冗長度にその３分の２の比率を与え
るトレリス（trellis）コードとして働く。これは、高
密度の高データ速度の磁気記録チャンネルにおける非線
形性に対して許容度が非常に大きい。

【００１４】要約すれば、フィルタ12からのコード化ア
ナログ読出し信号出力が遅延装置20へ与えられる。遅延
装置20は、クロックの速度に応じて、１ナノ秒の10分の
１もの小さな増分で選択的に調整可能な遅れを許容する
タイプのディジタル・チップでよい。遅延装置20は、ア
ナログ信号とアナログ／ディジタル・コンバータ（ＡＤ
Ｃ）21に対するクロック信号入力との間の遅れの整合を
生じる。ＡＤＣ21は、連続するクロック時にこのアナロ
グ信号をディジタル・サンプル値へ変換する。ある場合
にはフィルタ12の特性に依存するこれらのディジタル・
サンプル値は、等化器22により等化することができる。
次いでこのディジタル・サンプル値は、デコーダ23へ送
られる。正および負の閾値定数が、それぞれ回線24、25
を介してデコーダ23へ与えられる。デコーダ23は、復号
アルゴリズムを等化されたディジタル・サンプル値に与
えて、回線２６にコード化２進データ出力を生じ、また
適当な場合にクロック13の制御下で連続的なクロック時
に回線27にポインタ・フラッグを生じる。

【００１５】図３は、クロック13によりクロックされる
時、ノイズのない環境における書込み／読出し波形およ
び関連する一連のデータおよびサンプル値を示してい
る。図２Ａ、図２Ｂに示される如きパルス波形では、サ
ンプル値はデコーダの構成に従って離散値セット｛−
４、−２、０、＋２、＋４｝の範囲にわたることにな
る。しかし、実際のサンプルは、信号異常および付加的
なノイズを含み、またこのため、離散セットの整数付近
の種々の非整数値を範囲とすることになる。

【００１６】読出しクロックは、クロック13における可
変周波数発振器（ＶＦＯ）を駆動する従来のピーク検出
回路を用いて読出し信号10から得られる。先に述べたよ
うに、クロック13の制御下のＡＤＣ21は、連続的なクロ
ック時にアナログ信号をディジタル・サンプル値へ変換
し、このディジタル・サンプル値が等化器22において等
化される。

【００１７】

【実施例】（序説） これまでに述べた装置は、前掲の米国特許出願における
デコーダ23が図４のデコーダ100または図６のデコーダ2
00で置換される点を除いて、前掲の米国特許出願におけ
るものと同一である。

【００１８】ｙ_iはｉ番目のクロック・サイクルに対応
するディジタル・サンプル値を示すものとする。次い
で、本願の図４に示される如く、ｙ_iの現時値はその時
のクロック・サイクルｉ＝０と対応するｙ₀として示さ
れる。デコーダ100は、これらのディジタル化され等化
されたサンプル値を繰返し処理し、６つのサンプル値の
先読みによりクロック時当たり１つの新しいサンプルを
受取る。このため、デコーダ100は、前に受取ったサン
プルを処理してｙ_iを記録されたシーケンスのｉ番目の
桁へ復号する時、ｙ_i+6を受取る。

【００１９】復号プロセスが状態に依存することに注意
すべきである。ｉ番目のクロック・サイクルにおけるデ
コーダ100の状態は、３桁の２進数ａ_iｂ_iｃ_iで表わさ
れ、ａ_i、ｂ_i、ｃ_iは（図３に示されるように）ｉ番目
のクロック・サイクルにおける最後の３ビット値に対す
る書込み電流の２進論理レベルを表わす。これは、６つ
の可能な状態、即ち０００、１００、１１０、１１１、
０１１および００１の１つを識別する。（状態１０１お
よび０１０は、ＥＰＲＭＬチャンネルにおいて用いられ
る（１，７）コード化データでは生じない。）クロック
13の各サイクルの間、デコーダ100は記録された（１，
７）シーケンスの１つの桁を決定し、また次のサイクル
の処理のための次のデコーダの状態を識別する。

【００２０】（復号アルゴリズム） デコーダ100は、表１における復号のためのテストの定
義および式を用いて新しい６つのサンプル先読みアルゴ
リズムを実行する。表１および他の全ての表は、本文の
付属書に含まれ、その一部をなす。このアルゴリズムに
おいては、その時復号されつつあるサンプル値は、クロ
ック・サイクルｉ＝０と対応するｙ₀により示される。
このプロセスは繰返され、読出しクロック13により駆動
される。

【００２１】次に、正の相および負の相における状態に
対する復号ルールを示す表２および３をそれぞれ参照す
る。上記のように、デコーダ100は状態に依存し、即
ち、その時の状態ａ₀ｂ₀ｃ₀およびサンプル値ｙ₀、
ｙ₁、ｙ₂、ｙ₃、ｙ₄、ｙ₅が与えられると、デコーダは
次の状態ａ₁ｂ₁ｃ₁を決定する。このデコーダはまた、
この状態をデータ・ビットｄ₀に１または０（磁気遷移
の存在あるいは不在）として、最初に記録された（１，
７）データ・シーケンスで復号する。実際の判定は、表
１における式により与えられる如きサンプル値について
のテスト結果から生じる。

【００２２】表２および３は、デコーダ100が如何にし
て１つの状態から他の状態へ各状態におけるテストの組
合わせ結果に従って移るかを示している。１つの状態か
ら他の状態への移動が高度に構成化されること、また式
の形態が非常に簡単でありかつ色々な状態において類似
していることに注意されたい。信号の正の位相と対応す
る状態１１０、１００、０００（表２）は、それぞれ信
号の負の位相と対応する状態００１、０１１および１１
１（表３）と鏡像対称性をなす。この鏡像対称は、表
１、２および３に見出される如き２つの位相の対応する
状態におけるサンプル値の全ての式に対する符号の変化
と同じ構造を特徴とする。

【００２３】デコーダ100の判定は、３つの基本的な検
討結果、即ち、（ｉ）基線の検討、（ii）ピーク位置の
検討、および（iii）位相の検討、によって駆動される。

【００２４】これらの検討結果は、基線の検討に対して
はＡ₁、Ａ₂、Ｂ₁およびＢ₂により示されるブール変数の
形態で、ピーク位置の検討に対してはＱ₁、Ｑ₂により、
また位相の検討に対してはブール変数ｐによって表わさ
れる。

【００２５】本発明の特徴によれば、Ｑ₁およびＱ₂はＸ
₁、Ｘ₂、Ｙ₁、Ｙ₂のみではなく、修正されたＺ₁、Ｚ₂お
よび新たに加えられるＷ₁、その関数式における６番目
の先読みサンプル値であるｙ₅を使用するＷ₂によっても
表わされる更に特定の検査の関数である。

【００２６】各検査は、固定された閾値に対するサンプ
ル値の特定関数の比較である。各閾値は、リードバック
信号の形状と強く関連して対応するテスト式の右項で定
義される対応する定数により表わされる。下記のテスト
式においては、図２Ｂに示される如く、閾値の定数はサ
ンプル値・・、０、２、４、２、０、、および、・・
０、−２、−４、−２、０、・・を持つ公称パルス形状
と対応している。

【００２７】 （ｉ）基線の検討（Ａ₁、Ａ₂、Ｂ₁およびＢ₂） Ａ₁＝１は、（ｙ₀＋２ｙ₁＋ｙ₂）≦４を示唆する (１) Ａ₂＝１は、（ｙ₀＋２ｙ₁＋ｙ₂）≦６を示唆する (２) Ｂ₁＝１は、ｙ₀＋２ｙ₁＋ｙ₂−ｙ₃≦４を示唆する (３) Ｂ₂＝１は、ｙ₀＋２ｙ₁＋ｙ₂−ｙ₃≦６を示唆する (４) （ii）ピーク位置の検討（Ｑ₁およびＱ₂） Ｑ₁＝Ｘ₁＋Ｙ₁Ｚ₁Ｗ₁ (５) Ｑ₂＝Ｘ₂＋Ｙ₂Ｚ₂Ｗ₂ (６) 但し、 Ｘ₁＝１は、（ｙ₀＋ｙ₁）−（ｙ₂＋ｙ₃）≦−２を示唆する (７) Ｘ₂＝１は、（ｙ₀＋ｙ₁）−（ｙ₂＋ｙ₃）≦０を示唆する (８) Ｙ₁＝１は、（ｙ₀＋ｙ₁）−（ｙ₂＋ｙ₃）≦０を示唆する (９) Ｙ₂＝１は、（ｙ₀＋ｙ₁）−（ｙ₂＋ｙ₃）≦２を示唆する (10) Ｚ₁＝１は、（ｙ₀＋ｙ₁）−ｙ₂＋２ｙ₄≦−５を示唆する (11) Ｚ₂＝１は、（ｙ₀＋ｙ₁）−ｙ₂＋２ｙ₄≦−３を示唆する (12) Ｗ₁＝１は、ｙ₀＋ｙ₁−ｙ₂＋ｙ₄−ｙ₅≦−１を示唆する (13) Ｗ₂＝１は、ｙ₀＋ｙ₁−ｙ₂＋ｙ₄−ｙ₅≦１を示唆する (14) （iii）位相の検討（ｐ） ｐ＝１は、（ｙ₁＋２ｙ₂＋ｙ₃）≦−７を示唆する (15) 基線検査および位相検査は、いくつかの代数式が相当す
る形態に変換されているが、前掲の米国特許出願に記載
されたものと同じであることに注意されたい。しかし、
改善されたピーク位置検査において、Ｑ₁およびＱ₂に対
する式(５)および(６)、およびＺ₁およびＺ₂に対する式
(11)および(12)が修正され、またＷ₁およびＷ₂に対する
式(13)および(14)が加えられて、６つのサンプルの先読
みを行う。

【００２８】上記のテストは、信号の正の位相における
状態１００および０００と対応している。サンプル値の
全ての式に対する符号変更した同じテストが、信号の負
の位相における状態０１１および１１１に対して用いら
れる。

【００２９】式(１)乃至(15)の左項における式は、ハー
ドウエアにおけるレジスタおよび加算器のパイプライン
化ネットワークにより６つのサンプルの先読みを用いて
予め計算される。図４に示されるように、レジスタ101
〜113はサンプル値ｙ₀乃至ｙ₅の各中間関数を保持す
る。各サイクルの間、８つの加算回路120〜127を介して
適当な関数が形成される時、各レジスタ101〜113の内容
が次のレジスタへ矢印の方向に移動される。状態レジス
タ140のｃ₀ビットが負の位相における状態と対応する値
「１」を持つ時常に、６つの符号変更ブロック131〜136
が入力する２進数の符号を変更する。各符号変更ブロッ
ク131〜136からの出力は、コンパレータ141〜153へ送ら
れる。コンパレータ141〜153の出力は、それぞれ変数Ａ
₁、Ａ₂、Ｂ₁、Ｂ₂に対する式(１)乃至(４)、および変数
Ｘ₁、Ｘ₂、Ｙ₁、Ｙ₂、Ｚ₁、Ｚ₂、Ｗ₁、Ｗ₂に対する式
(７)乃至(14)、および変数ｐに対する式(15)に示したも
のと対応している。コンパレータ141〜153からの出力
は、状態レジスタ140からの状態の値ａ₀,ｂ₀,ｃ₀と共に
表４に示したロジックを実現するため論理ブロック160
へ送られる値「１」および「０」である。

【００３０】ブロック160のロジックは、表４の項１の
ロジックに従い、状態ａ₀ｂ₀ｃ₀と対応する復号された
データｄ₀と消去ポインタを提供する。ブロック160はま
た、表４の項２の中間ロジックを含む項３のロジックに
従って次の状態に対する状態値ａ₁ｂ₁ｃ₁を形成する。
この状態値は、状態レジスタ50へ与えられ、次のクロッ
ク・サイクルに対するその時の状態値ａ₀ｂ₀ｃ₀とな
る。

【００３１】（プログラム可能な復号あるいは適応性復
号） 関連する米国特許出願の表４は、一般的なパラメータα
₁、β₁、γ₁、−α₂、−β₂、−γ₂により与えられる信
号形態に関する閾値に対するプログラムされた値を提示
している。本願の表５は、ＺおよびＷと対応する新しい
式に対するものを含む閾値に対する同様なプログラム値
を提供する。

【００３２】表５および以降の記述においては、プラス
符号とマイナス符号を用いてそれぞれ正および負の位相
に対する定数を示すが、「′」付きおよび「′」なしの
変数名は、それぞれ正および負の位相に対する変数を示
すため用いられる。例えば、ブール変数Ａ₁と対応する
テストは、正の位相における状態100に対する定数ＫＡ₁
⁺を使用し、ブール変数Ａ₁′と対応するテストは、負の
位相における状態０１１に対する定数ＫＡ₁ ^-を使用す
る。

【００３３】プログラム可能性を実現するため、ブール
変数Ａ₁と対応する図４のコンパレータ回路141は、定数
オペランドに対する２つの個々の値即ちＫＡ₁ ⁺およびＫ
Ａ₁ ^-が与えられ、また図５に示されるように出力は、そ
れぞれ状態１００および状態０１１と対応する２つの異
なるブール変数Ａ₁およびＡ₁′となろう。図４の符号変
更ブロック131は、（−Ｈ₁≦ＫＡ₁ ^-）もまた（Ｈ₁≧−
ＫＡ₁ ^-）として実現することができるため不要である。
13個のブール変数（即ち、Ａ₁、Ａ₂、Ｂ₁、Ｂ₂、Ｘ₁、
Ｘ₂、Ｙ₁、Ｙ₂、Ｚ₁、Ｚ₂、Ｗ₁、Ｗ₂およびｐ）の各々
に対するコンパレータは、定数オペランドに対する２つ
の個々の値を受取るように同様に変更され、出力は２つ
の個々のブール変数（元の変数および「′」付き変数）
となり、これは各場合にそれぞれ正の位相（ｃ₀＝０）
および負の位相（ｃ₀＝１）における状態と対応してい
る。

【００３４】信号形状の異常がフィルタ12および等化器
22等によって補償できないとき、プログラム可能デコー
ダ100は、デコーダの２つの位相における閾値を調整す
ることにより誤等化状態を補償する容易な手段を提供す
る。このような柔軟性は、リードバック信号の理想的な
形状が存在しない場合でさえ、略々最適な性能でデコー
ダ100を作動させることを許容する。ディスク・ファイ
ルにおいては、デコーダのプログラム性が異なるトラッ
クあるいは異なるトラックの帯域において閾値定数を変
更しかつ全てのトラックにおける略々最適な性能を得る
ため使用することができる故に、このことは特に重要で
ある。

【００３５】デコーダ100のプログラム可能性はまた、
デコーダにおけるディジタル・パラメータを連続的に適
応調整することを可能にする。更に、デコーダ100の出
力における評価サンプル値は、受取ったサンプル値との
比較において監視することができる。予め選定された数
の類似サンプル値にわたり平均化されると、信号形態を
パラメータα₁、β₁、γ₁、−α₂、−β₂、−γ₂に照ら
して特徴付けることができる。この情報は、対応する閾
値定数（表５）を得て、信号の形態における変化を生じ
るようにデコーダを適応調整するように使用することが
できる。

【００３６】また、デコーダの閾値は、多数のテストに
より容易に変更することができ、次いで信号の特定の異
常を許容する実験結果に従って調整することができる。

【００３７】特に、基線検査と対応する第１の組の予め
選定された閾値Ａ₁、Ａ₂、Ｂ₁、Ｂ₂および負の位相にお
けるそれらの関連検査を用いて、入力するアナログ信号
における媒体の欠陥と関連する異常により生じる欠落ビ
ット誤りおよび余剰ビット誤りを管理し、ピーク位置検
査と対応する第２の組の予め選定された閾値Ｘ₁、Ｘ₂、
Ｙ₁、Ｙ₂、Ｚ₁、Ｚ₂、Ｗ₁、Ｗ₂、および負の位相におけ
るその関連検査を用いて、前記信号における非線形性と
関連する異常により生じるピーク・シフト・エラーを管
理し、位相検査ｐおよびｐ′と対応する予め選定された
第３の組の閾値を用いて、前記信号の復号におけるエラ
ーの伝搬を管理してかかるエラーに対するポインタを生
成する。

【００３８】（高データ速度復号） 先に述べたように、前掲の米国特許出願に記載された
（１，７）最尤度（ＭＬ）チャンネルでのデータ速度
は、与えられたＶＬＳＩ技術における電子回路の速度に
より、特に２つの２進数を加算して結果をレジスタに格
納する如き（各クロック・サイクル内の）特定の厳しい
演算を実施するのに要する時間によって制限される。も
しこの演算がｔ秒を要するならば、クロック・サイクル
時間Ｔはｔ秒より大きくなければならず、このため、デ
ータ速度１／Ｔは毎秒１／ｔビットより小さく制限され
る。このデータ速度は、もしこの厳しい演算を実施する
ためｎクロック・サイクルが得られるならば、ｎ倍だけ
増すことができる。これは、一時にｎビット復号する新
しい拡張アルゴリズムにより行われる。この拡張アルゴ
リズムは、計算をｎサイクル毎に１回レジスタ間に移
す。これは、事前計算に充分な時間を与えるためにサン
プル値の先読み量を拡張することにより実現される。本
発明は、ｎが２である場合について記述する。

【００３９】図６に示されるように、本発明を実施した
高速データ・デコーダ200は、復号操作後並直列コンバ
ータ200ｃへ出力する主要部200ｂへ出力が送られる直並
列コンバータ200ａを含む。コンバータ200ａ、200ｂ
は、２ビットの並行復号を容易にする。以降の説明にお
いては、デコーダ200が図１の（１，７）ＭＬチャンネ
ルのデコーダ23に代えられ、図６に示されるようにその
クロック13はコンバータ200ａ、200ｃを駆動する主クロ
ックであるものと仮定する。

【００４０】本発明の重要な特徴によれば、主デコーダ
部200ｂはサイクル時間２Ｔの補助クロック201により駆
動され、２Ｔはｔより大きく、Ｔはデータを駆動する主
クロック13のサイクル時間である。その結果、データ速
度１／Ｔは毎秒２／ｔビットの増加した上限を有する。
補助クロック201は、主クロック13から得られる。主ク
ロック13により駆動されるため、図１のＡＤＣ21はＴ秒
毎に１つのサンプル値を生じる。図６に示されるよう
に、これらのサンプル値は並直列コンバータ200ａによ
り２つの異なるデータ・ストリームへ分配され、このコ
ンバータは２つの事前計算装置202、203の各々へ同時に
２つの連続するサンプル値を送る。

【００４１】装置202、203は、それぞれ図７Ａおよび図
７Ｂに略図的に示される。これらの装置202、203は、そ
れぞれ表６Ａおよび６Ｂに示したサンプル値の２つのグ
ループの関数式に対する事前計算を同時に行う。これら
の表は、基線の検査、ピーク位置の検査および位相の検
査を用いて、２つの連続するデータ・ビットｄ₀および
ｄ₁に対するテストの定義および復号式をそれぞれ特定
する。事前計算装置202、203は、各デコーダのサイクル
期間に作動してレジスタ間にデータを移動させ、これに
より各加算および格納動作毎に時間２Ｔを許容すること
が望ましい。

【００４２】データ・ストリーム毎に１つずつ２つのコ
ンパレータ論理回路204、205が設けられる。各回路20
4、205はそれぞれ、各データ・ストリーム毎に１つのこ
のような回路がある点を除いて、図４に関して記載した
一時に１ビットの構成から実質的に変ることはない。表
６Ａは、データ・ビットｄ₀との関連を弁別するため使
用されるサブスクリプトのみが表１と異なり、他の点で
は式は同じものである。例えば、Ｈ₁はＨ₁₀となり、Ｈ₂
はＨ₂₀となり、・・・、Ｈ₆はＨ₆₀となり、これらの新
しいサブスクリプトを付した式はそれぞれ、サンプル値
ｙ₀および対応するデータ・ビットｄ₀との関連を示す。

【００４３】データ・ビットｄ₁と対応する表６Ｂの事
前計算式は、対応する各サンプル値に対して１カウント
だけサブスクリプト値をシフトすることにより、表６Ａ
の対応式Ｈ₁₀、Ｈ₂₀、・・・、Ｈ₆₀から得られる新しい
式Ｈ₁₁、Ｈ₂₁、・・・、Ｈ₆₁である。表６Ｂのこれらの
式は、サンプル値ｙ₁を対応する次のデータ・ビットｄ₁
に復号するため用いられる。表６Ａおよび表６Ｂにおけ
る閾値は表５におけるものと同じであり、両方のグルー
プの関数式についてプログラム可能である。コンパレー
タ204、205における正および負比較機能は、それぞれ図
５のものと同様に実施される。

【００４４】表７Ａおよび表７Ｂは、それぞれ中間ロジ
ック206、207を示し、状態ａ₁ｂ₁ｃ₁およびａ₂ｂ₂ｃ₂、
検出データｄ₀、ｄ₁およびポインタＰ₀、Ｐ₁の計算を示
す。コンパレータ204、205の出力（Ａ₁₀、Ｂ₁₀、等）が
得られる時、表７Ａおよび表７Ｂの項２に示す如き中間
ロジックを用いて、Ｒ₁₀、Ｒ₂₀、Ｒ′₁₀、Ｒ′₂₀を、ま
たＲ₁₁、Ｒ₂₁、Ｒ′₁₁、Ｒ′₂₁を計算する。これらは、
復号されるべきサンプルｙ₀を待つことなく同時に計算
される。再び、コンパレータ204、205における計算を完
了するため利用し得る時間量は２Ｔである。コンパレー
タ・ロジックおよび中間ロジックによる実行に必要な組
合わせ時間は、依然として加算および格納操作に必要な
時間であるｔ秒より短い。最終ステップは復号データ、
ポインタおよび次の状態の計算である。

【００４５】ロジック・ブロック208は、表７Ａおよび
表７Ｂの項１および３に示された機能を実現する。ここ
で最も長い経路は、ａ₁ｂ₁ｃ₁のｃ₁を要する状態ａ₂ｂ₂
ｃ₂に対するｃ₂の計算である。このロジックに必要な時
間は、加算および格納操作に必要な時間であるｔ秒より
依然として短い。ロジック・ブロック208は出力ａ₂ｂ₂
ｃ₂を生じ、これは次に適当なレジスタ207に格納される
時、デコーダ・サイクルの次の反復に対するその時の状
態ａ₀ｂ₀ｃ₀となる。ロジック・ブロック208の他の出力
は、２つの復号されたデータ・ビットｄ₀およびｄ₁、お
よび対応するポインタ値Ｐ₀およびＰ₁である。これらの
出力は、主クロック13によりクロックされる時間に１ビ
ットの最終出力に対する並直列コンバータ200ｃにより
直列化される。

【００４６】デコーダ200のプログラム可能性は、前の
デコーダ100に関して「プログラム可能な復号あるいは
適応性復号」項において述べたものと同じ方法で達成さ
れる。

【００４７】

【表１】

【００４８】

【表２】

【００４９】

【表３】

【００５０】

【表４】

【００５１】

【表５】

【００５２】

【表６】

【００５３】

【００５４】

【表７】

【図面の簡単な説明】

【図１】コード化ディジタル信号処理チャンネルの概略
図である。

【図２】Ａは、磁気飽和のレベル＋１と−１間のマグニ
チュード２の書込まれた遷移状態を示す図である。Ｂ
は、書込まれた遷移状態と対応するようにスケーリング
・ファクタにより正規化された読取り応答を示す図であ
る。

【図３】（１，７）コード化データおよび読取りサンプ
ル値に対する書込みおよび読取り波形を示す図である。

【図４】６サンプル先読み特性および決定限界を用いて
を本発明を実現するデコーダの概略図である。

【図５】図４に示したデコーダをアナログ入力信号波形
における変動に適合するプログラム可能なデコーダに修
正できる方法を示す図である。

【図６】アナログ／ディジタル（ＡＤＣ）サンプル値の
直並列変換、ｙ₀およびｙ₁の復号のための２グループの
関数の事前計算、２つのグループの正および負の比較回
路、中間ロジック、および並直列コンバータによるデー
タ・ビットおよびエラー・ポインタの復号対を生成する
出力ロジックを含む（１，７）最尤度（ＭＬ）チャンネ
ルにおける２倍のデータ速度演算のためのデコーダを示
すブロック図である。

【図７】ＡおよびＢは、ｙ₀およびｙ₁をそれぞれ復号す
るためのサンプル値の２つのグループの関数式の事前計
算のため加算器およびレジスタにおけるパイプライン化
されたデータ・フローの詳細を示す概略図である。図
１、図２Ａ、図２Ｂおよび図３は上記の係属中の米国特
許出願において同番号の図と同じものであり、本発明の
理解を容易にする背景として示されること、図４および
図５は６サンプル先読みアルゴリズムに対する新しい関
数を含む前記米国特許出願における同番号の対応図の変
更をなすこと、および図６、図７Ａおよび図７Ｂは本発
明を実施する新しい方法のステップを示すことに注意さ
れたい。

【符号の説明】

10 回線 11 前置増幅器 12 フィルタ 13 主クロック 20 遅延装置 21 アナログ／ディジタル・コンバータ（ＡＤＣ） 22 等化器 23 デコーダ 24〜27 回線 50 状態レジスタ 100 デコーダ 101〜113 レジスタ 120〜127 加算回路 131〜136 符号変更ブロック 140 状態レジスタ 141〜153 コンパレータ回路 160 論理ブロック 200 高速データ・デコーダ 200ａ、200ｃ 主クロック駆動コンバータ 201 補助クロック 202、203 事前計算装置 204、205 コンパレータ論理回路 206、207 中間ロジック 208 ロジック・ブロック

フロントページの続き (72)発明者 ロバート・アンソニー・ラットレッジ アメリカ合衆国カリフォルニア州95120, サン・ノゼ，ポスト・オーク・サークル 5984 (72)発明者 バム・サック・ソー アメリカ合衆国カリフォルニア州95111, サン・ホセ，モンテレイ・ハイウェイ 5450，ナンバー 56

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】現在のサンプル値ｙ₀及びこれに続く複数
   のサンプル値ｙ₁乃至ｙ_iの内の異なる組み合わせのサン
   プル値の複数の関数式の値と該関数式のそれぞれに対応
   した所与の閾値との比較結果、及び現在のサンプル値ｙ
   ₀ に対応する複数桁の状態値の関数式として次のサンプ
   ル値ｙ₁ に対応する複数桁の状態値及び現在のサンプル
   値ｙ₀に対応するディジタル・デコード値を生成する状
   態依存シーケンス検出アルゴリズムを用いてサンプル値
   をデコードするデコード方法において、 データ記憶媒体から変換器により読み取られた２進符号
   化データからアナログ電気信号を発生するステップと、 主クロックのｎサイクル毎に補助クロック・サイクルの
   １つを反復するステップと、 前記補助クロック・サイクルの各々において、同じ構造
   であるが順次１サンプル位置づつオフセットしているよ
   うなｎ個の状態依存シーケンス検出アルゴリズムを用い
   て、前記サンプル値の相次ぐｎ個をｎ個のディジタル・
   デコード出力信号及びｎ個の状態値に変換するステップ
   と、 を含み、 前記変換するステップで変換されたｎ個の状態値のそれ
   ぞれを、次の補助クロック・サイクルにおけるｎ個の状
   態依存シーケンス検出アルゴリズムのそれぞれにおいて
   使用し、これにより主クロックの１サイクルに１つのサ
   ンプル値のディジタル・デコード出力信号をデコードす
   ることを特徴とするデータ信号デコード方法。
2. 【請求項２】前記反復する補助クロック・サイクルの各
   々において、前記ｎ個の状態依存シーケンス検出アルゴ
   リズムは、それぞれの関数式の値を対応する閾値と比較
   して前記ｎ個の状態依存シーケンス検出アルゴリズムの
   各々に対応するそれぞれの２進決定出力を与える比較ス
   テップを含む請求項１に記載のデータ信号デコード方
   法。
3. 【請求項３】前記比較ステップは、前記関数式の各々の
   値を前記ｎ個の状態依存シーケンス検出アルゴリズムの
   各々における対応する関数式に対応するものと同じ閾値
   と比較することを特徴とする請求項２に記載のデータ信
   号デコード方法。
4. 【請求項４】前記状態依存シーケンス検出アルゴリズム
   の各々は、現在のサンプル値ｙ₀に続く６個までのサン
   プル値を用いる関数式を含むピーク位置検査を予め計算
   するステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の
   データ信号デコード方法。
5. 【請求項５】前記ピーク位置検査を計算する関数式は、
   前記状態依存シーケンス検出アルゴリズムの１つとし
   て、 （ｙ₀＋ｙ₁）−（ｙ₂＋ｙ₃）、 （ｙ₀＋ｙ₁−ｙ₂＋２ｙ₄）、および （ｙ₀＋ｙ₁−ｙ₂＋ｙ₄−ｙ₅） を含み、ここでｙはアナログ読み取り信号のサンプル
   値、ｙの添え字は現在のサンプル値ｙ₀に後続するカウ
   ントを表すことを特徴とする請求項４に記載のデータ信
   号デコード方法。
6. 【請求項６】前記ピーク位置検査を計算する関数式は、
   次の状態依存シーケンス検出アルゴリズムとして、 （ｙ₁＋ｙ₂）−（＋ｙ₃＋ｙ₄）、 （ｙ₁＋ｙ₂−ｙ₃＋２ｙ₅）、および （ｙ₁＋ｙ₂−ｙ₃＋ｙ₅−ｙ₆） を含み、ここでｙはアナログ読み取り信号のサンプル
   値、ｙの添え字は現在のサンプル値ｙ₀に後続するカウ
   ントを表すことを特徴とする請求項５に記載のデータ信
   号デコード方法
7. 【請求項７】現在のサンプル値ｙ₀及びこれに続く複数
   のサンプル値ｙ₁乃至ｙ_iの内の異なる組み合わせのサン
   プル値の複数の関数式の値と該関数式のそれぞれに対応
   した所与の閾値との比較結果、及び現在のサンプル値ｙ
   ₀ に対応する複数桁の状態値の関数式として次のサンプ
   ル値ｙ₁ に対応する複数桁の状態値及び現在のサンプル
   値ｙ₀に対応するディジタル・デコード値を生成する状
   態依存シーケンス検出アルゴリズムを用いてサンプル値
   をデコードするデコード装置において、 データ記憶媒体から変換器により読み取られた２進符号
   化データからアナログ電気信号を発生する手段と、 主クロックのｎサイクル毎に補助クロック・サイクルの
   １つを反復する手段と、 前記主クロックによりトリガされ、該主クロックの逐次
   のサイクルにおいて前記アナログ電気信号をディジタル
   ・サンプル値信号に変換するアナログ・ディジタル変換
   器と、 前記補助クロック・サイクルの各々において、同じ構造
   であるが順次１サンプル位置づつオフセットしているよ
   うなｎ個の状態依存シーケンス検出アルゴリズムを用い
   て、前記サンプル値の相次ぐｎ個ろｎ個のディジタル・
   デコード出力信号及びｎ個の状態値に変換する手段と、 を含み、 前記変換する手段で変換されたｎ個の状態値のそれぞれ
   を、次の補助クロック・サイクルにおけるｎ個の状態依
   存シーケンス検出アルゴリズムのそれぞれにおいて使用
   し、これにより主クロックの１サイクルに１つのサンプ
   ル値のディジタル・デコード出力信号をデコードするこ
   とを特徴とするデータ信号デコード装置。