JP2728094B2 - Magnetic recording / reproducing device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 隣接する複数本の記録トラックからの再生信号をビタ
ビ復号法を用いて再生する磁気記録再生装置に関し、 信号が隣接して記録される複数本の記録トラックから
の再生時に、トラック間のクロストークの影響を考慮し
て正確なビタビ復号を行うことを目的とし、 信号が隣接して記録される複数本の記録トラックを磁
気記録媒体が有し、このトラックに記録された信号を複
数のヘッドにより再生し、その再生信号を前記各ヘッド
毎に設けられたビタビ復号器を用いて復号する磁気記録
再生装置において、あるトラックへの他のトラックから
のクロストークのサンプル値を記憶するクロストークメ
モリと、このクロストークメモリからの信号とビタビ復
号器のパスメモリからの信号によって他のトラックから
のクロストーク量を計算するクロストーク回路とを各ト
ラックのビタビ復号器に持たせ、各トラックへの他トラ
ックからのクロストークを予測しながら、各トラックの
再生信号のビタビ復号を行えるように構成する。The present invention relates to a magnetic recording / reproducing apparatus that reproduces reproduction signals from a plurality of adjacent recording tracks by using a Viterbi decoding method, and to a plurality of recording tracks on which signals are recorded adjacently. The purpose of the present invention is to perform accurate Viterbi decoding in consideration of the influence of crosstalk between tracks when reproducing from a magnetic recording medium, and a magnetic recording medium has a plurality of recording tracks on which signals are recorded adjacently. In a magnetic recording / reproducing apparatus which reproduces a signal recorded in a plurality of heads using a plurality of heads and decodes the reproduced signal using a Viterbi decoder provided for each head, a crosstalk from one track to another track is reproduced. And a signal from the crosstalk memory and a signal from the path memory of the Viterbi decoder. A crosstalk circuit for calculating the cross talk amount imparted to the Viterbi decoder for each track, while predicting the crosstalk from other tracks for each track, configured to perform the Viterbi decoding the reproduction signal of each track.
本発明は磁気記録再生装置に関し、特に、隣接する複
数本の記録トラックからの再生信号をビタビ復号法を用
いて再生する磁気記録再生装置に関する。The present invention relates to a magnetic recording / reproducing apparatus, and more particularly to a magnetic recording / reproducing apparatus that reproduces reproduction signals from a plurality of adjacent recording tracks by using a Viterbi decoding method.
近年、記録すべき情報量の増大に伴い、1つの磁気デ
ィスクのような記録媒体にはかなりの量の情報が高密度
で記録される。このような高密度の磁気ディスク、例え
ばフロッピーディスクやハードディスクに記録された信
号を再生する場合、記録媒体及び再生ヘッド、再生回路
等からの雑音に加えて、磁気ディスクの記録トラック間
のクロストークにより、信号品質の劣化は免れない。こ
うした信号品質の劣化は記録情報の信頼性を著しく損な
うため、問題となる。そこで、記録トラック間にクロス
トークがあっても、再生信号に高い信頼性が得られる磁
気記録再生装置が望まれている。In recent years, with an increase in the amount of information to be recorded, a considerable amount of information is recorded at a high density on a recording medium such as one magnetic disk. When reproducing a signal recorded on such a high-density magnetic disk, for example, a floppy disk or a hard disk, in addition to noise from a recording medium, a reproducing head, a reproducing circuit, and the like, crosstalk between recording tracks of the magnetic disk may occur. However, deterioration of signal quality is inevitable. Such deterioration of the signal quality is a problem because the reliability of the recorded information is significantly impaired. Therefore, a magnetic recording / reproducing apparatus which can obtain a high reliability of a reproduced signal even if there is crosstalk between recording tracks is desired.
従来、低S/N比でも高い信頼性を得るための手段とし
て、磁気記録信号の再生回路にビタビ復号法を適用する
ことが考えられている。Hitherto, as a means for obtaining high reliability even at a low S / N ratio, application of a Viterbi decoding method to a magnetic recording signal reproducing circuit has been considered.
このビタビ復号法は、畳込み符号の復号法の1つであ
り、可能なあらゆる情報が等確率で発生する場合には、
信号誤り率を最小にするという意味で最適な復号法であ
る。This Viterbi decoding method is one of decoding methods of a convolutional code, and when all possible information is generated with equal probability,
This is an optimal decoding method in the sense of minimizing the signal error rate.
第6図は磁気記録装置からの再生信号における波形干
渉を畳み込み符号と見做した場合の、従来のビタビ復号
器の構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional Viterbi decoder when waveform interference in a reproduced signal from a magnetic recording device is regarded as a convolutional code.
図において10はA/Dコンバータ、20は孤立波形検出回
路、30はブランチメトリック計算回路、40はACS(Add
Compare Selector)、50は孤立波形メモリ、60は干渉
量計算回路、70はパスメモリ、80はパスセレクタであ
る。そして、磁気記録装置に記録するデータの先頭には
長周期(孤立波形)の記録がなされ、再生時には波形干
渉のない波形(孤立波形)が得られるようになってい
る。In the figure, 10 is an A / D converter, 20 is an isolated waveform detection circuit, 30 is a branch metric calculation circuit, 40 is an ACS (Add
Compare Selector), 50 is an isolated waveform memory, 60 is an interference amount calculation circuit, 70 is a path memory, and 80 is a path selector. A long period (isolated waveform) is recorded at the beginning of data to be recorded in the magnetic recording device, and a waveform (isolated waveform) free from waveform interference is obtained during reproduction.
この従来のビタビ復号器では、磁気記録装置からの再
生信号A/Dコンバータ10によりサンプリングされて孤立
波形検出回路20に入力される。再生信号に同期したクロ
ック信号を用い、孤立波形検出回路20側にはこのクロッ
ク信号のいくつ目のクロックからは孤立波形であり、い
くつ目からはデータ信号であるかを予め与えておく。In this conventional Viterbi decoder, a reproduction signal from a magnetic recording device is sampled by an A / D converter 10 and input to an isolated waveform detection circuit 20. A clock signal synchronized with the reproduction signal is used, and the isolated waveform detection circuit 20 is given in advance which clock of this clock signal is an isolated waveform and which data clock is a data signal.
このクロック信号により、孤立波形検出回路20によっ
て孤立波形と判定されれば、そのサンプル値は孤立波形
メモリ50に取り込まれて記憶される。また、孤立波形検
出回路20によって再生信号がデータ信号であると判定さ
れれば、そのサンプル値はブランチメトリック計算回路
30に入力される。If an isolated waveform is determined by the isolated waveform detection circuit 20 based on this clock signal, the sample value is taken into the isolated waveform memory 50 and stored. If the isolated waveform detection circuit 20 determines that the reproduced signal is a data signal, the sample value is used as a branch metric calculation circuit.
Entered in 30.
孤立波形メモリ50に記憶されたサンプル値は干渉量計
算回路60に入力され、この干渉量計算回路60ては全ての
組み合わせを仮定して、孤立波形メモリ50から入力され
たデータとの重な合わせを行い、予想される全てのデー
タに対して干渉量を計算する。ブランチメトリック計算
回路30では、入力されたサンプル値と干渉量計算回路60
によって予想された波形干渉量を基に、期待値と実際の
入力値との誤差であるブランチメトリックを計算する。
このブランチメトリック計算回路30にて計算されたブラ
ンチメトリックはACS40に入力され、パスメトリックの
計算と比較が行われ、生き残りパスの選択が行われる。
そして、選択された生き残りパスはパスメモリ70に格納
される。The sample values stored in the isolated waveform memory 50 are input to the interference amount calculation circuit 60, and the interference amount calculation circuit 60 assumes all combinations and overlaps with the data input from the isolated waveform memory 50. And calculate the amount of interference for all expected data. In the branch metric calculation circuit 30, the input sample value and the interference amount calculation circuit 60
A branch metric, which is an error between an expected value and an actual input value, is calculated based on the waveform interference amount predicted by.
The branch metric calculated by the branch metric calculation circuit 30 is input to the ACS 40, where the calculation and comparison of the path metric are performed, and the surviving path is selected.
Then, the selected surviving path is stored in the path memory 70.
さらに、パスセレクタ80ではパスメモリ70に格納され
た生き残りパスとACS40からの誤差が最小のブランチメ
トリックにより、この時の最尤パス(パスメトリック値
が最小となるパス)の選択を行い、再生データを出力す
る。Further, the path selector 80 selects the maximum likelihood path (the path having the minimum path metric value) at this time based on the surviving path stored in the path memory 70 and the branch metric having the smallest error from the ACS 40, and reproduces the reproduced data. Is output.
第7図は第6図のように構成されたビタビ復号器によ
る実際の信号波形のサンプル値(実線上の各点)と孤立
波形(破線上の各点)の重ね合わせ計算によって求めた
予想値(一点鎖線上の各点)である。この図から分かる
ように、ビタビ復号器では、実際のサンプル値に最も高
い予想値を持ったパスが選択される。なお、実際の信号
波形のサンプル値と孤立波形の重ね合わせ計算によって
求めた予想値との誤差はノイズによる誤差であり、この
誤差はビタビ復号器により救うことが可能である。即
ち、サンプル値と正しいパスの予想値との誤差がガウス
分布に従ってノイズの場合には、ビタビ復号器の本来の
機能が発揮できる。FIG. 7 shows an expected value obtained by superposition calculation of a sample value (each point on a solid line) of an actual signal waveform and an isolated waveform (each point on a broken line) by the Viterbi decoder configured as shown in FIG. (Each point on the dashed line). As can be seen from the figure, in the Viterbi decoder, the path having the highest expected value for the actual sample value is selected. The error between the sample value of the actual signal waveform and the expected value obtained by the superposition calculation of the isolated waveform is an error due to noise, and this error can be rescued by a Viterbi decoder. That is, when the error between the sample value and the expected value of the correct path is noise according to the Gaussian distribution, the original function of the Viterbi decoder can be exhibited.
ところが、磁気記録装置の近年に見られるような著し
い記録密度の向上により、あるトラックに記録された信
号への隣接トラックからのクロストークにより、記録さ
れた信号が干渉を受けその信号が歪むことがあり、この
ような場合には今までのビタビ復号器では誤った選択が
なされるために、再生波形を正しく復号することができ
ないという問題がある。However, due to the remarkable improvement in recording density seen in recent years of magnetic recording devices, crosstalk from a neighboring track to a signal recorded on a certain track may cause the recorded signal to interfere with the signal, thereby distorting the signal. In such a case, there is a problem that a reproduced waveform cannot be correctly decoded because a wrong selection is made in the conventional Viterbi decoder.
第8図は隣接トラックに記録された信号波形イにより
実際の信号のサンプル値が干渉を受けて波形ロになる例
を示したものである。この図からビタビ復号器による正
しいパスの予想値である波形ハと実際の信号のサンプル
値の波形ロが大きく異なることがわかる。このように、
隣接トラックからのクロストークの影響がある場合は、
実際のサンプル値は正しいパスの予想値からクロストー
クノイズ(これはガウス分布ではない)により離れたも
のとなるため、誤ったパスが選択され、ビタビ復号器の
本来の機能が果たされないのである。従って、クロスト
ークノイズがある場合には、従来のビタビ復号器を用い
ても記録情報の信頼性が著しく損なわれるという課題が
残るのである。FIG. 8 shows an example in which a sample value of an actual signal is interfered by a signal waveform A recorded on an adjacent track and becomes a waveform B. From this figure, it can be seen that the waveform C, which is the expected value of the correct path by the Viterbi decoder, is significantly different from the waveform B of the sample value of the actual signal. in this way,
If there is crosstalk from adjacent tracks,
Since the actual sample value is far from the expected value of the correct path due to crosstalk noise (which is not a Gaussian distribution), the wrong path is selected and the original function of the Viterbi decoder is not performed. . Therefore, when there is crosstalk noise, there remains a problem that the reliability of recorded information is significantly impaired even if a conventional Viterbi decoder is used.
本発明は前述のような課題を解消するためになされた
ものであり、磁気記録されたトラック間にクロストーク
があっても、再生信号にクロストークの影響が現れるこ
とがなく、記録情報の信頼性を損なうことなしに再生信
号を復号することができる磁気記録再生装置を提供する
ことを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and even if there is crosstalk between magnetically recorded tracks, the effect of crosstalk does not appear in a reproduced signal, and the reliability of recorded information can be improved. It is an object of the present invention to provide a magnetic recording / reproducing apparatus capable of decoding a reproduced signal without deteriorating performance.
前記目的を達成する本発明の磁気記録再生装置は、第
1図に原理ブロックで示すように、信号が隣接して記録
される複数本の記録トラックを磁気記録媒体が有し、こ
のトラックに記録された信号を複数のヘッドにより再生
し、その再生信号を前記各ヘッド毎に設けられたビタビ
復号器を用いて復号する磁気記録再生装置であって、複
数本の記録トラックには、同一時刻には複数のヘッドに
よって只1つの孤立波形した再生されないように孤立波
形を記録しておき、各トラックのビタビ復号器100に
は、あるトラックへの他のトラックからのクロストーク
のサンプル値を記憶するクロストークメモリ1と、この
クロストークメモリ1からの信号と、ビタビ復号器100
のパスメモリからの信号によって、他のトラックからの
クロストーク量を計算するクロストーク回路2とを持た
せ、各トラックへの他トラックからのクロストークを予
測しながら、各トラックの再生信号のビタビ復号を行う
ようにしたことを特徴としている。In the magnetic recording and reproducing apparatus of the present invention which achieves the above object, as shown by a principle block in FIG. 1, a magnetic recording medium has a plurality of recording tracks on which signals are recorded adjacent to each other. The reproduced signal is reproduced by a plurality of heads, and the reproduced signal is decoded by using a Viterbi decoder provided for each head, a plurality of recording tracks at the same time, Records an isolated waveform so that a single isolated waveform is not reproduced by a plurality of heads, and the Viterbi decoder 100 of each track stores a sample value of crosstalk to another track from another track. A crosstalk memory 1, a signal from the crosstalk memory 1, and a Viterbi decoder 100
And a crosstalk circuit 2 for calculating the amount of crosstalk from another track according to the signal from the path memory of each track. It is characterized in that decoding is performed.
本発明の磁気記録再生装置によれば、磁気記録媒体の
複数本の記録トラックの所定部分に、隣接しないように
それぞれ記録された孤立波形による他のトラックへのク
ロストークを、その所定部分を再生することにより予め
検出して各トラック毎に記憶し、データ再生時にビタビ
復号器においてこのクロストークの影響を考慮しつつ復
号を行う。According to the magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention, a predetermined portion of a plurality of recording tracks of a magnetic recording medium reproduces a crosstalk to another track by an isolated waveform recorded so as not to be adjacent to each other. By doing so, it is detected in advance and stored for each track, and decoding is performed in a Viterbi decoder in consideration of the influence of this crosstalk during data reproduction.
以下添付図面を用いて本発明の一実施例を詳細に説明
する。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第2図は本発明の磁気記録再生装置の一実施例の構成
を示す回路図である。なお、第2図の回路は、第3図に
示すようなデータが同心円状に記録される磁気ディスク
において、磁気ディスクDを半径方向にクロストークが
問題にならない程度の幅広の非記録トラックであるガー
ドバンドを用いて複数の記録領域に区切り、各記録領域
内に同心円状に高密度のトラックをそれぞれN本ずつ設
け、トラック数と同数のN個の磁気ヘッドで各トラック
からの再生信号を取り出して復号するような装置に使用
されるものである。FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of one embodiment of the magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention. The circuit shown in FIG. 2 is a wide non-recording track on the magnetic disk D on which data is concentrically recorded as shown in FIG. Using a guard band, the recording area is divided into a plurality of recording areas, and N high-density tracks are provided concentrically in each recording area, and reproduction signals from each track are extracted by the same number of magnetic heads as the number of tracks. This is used for a device that decrypts data.
従って、第2図の回路は、磁気ディスクD内の記憶領
域のN本のトラックに対応してN個のビタビ復号器を必
要とするが、第2図には共通に使用できるACS40、パス
メモリ70及びパスセレクタ80を含めて、N個のビタビ復
号器のうちのi−1番トラック、i番トラック及びi+
1番トラック用のものだけを抜き出して示している。Therefore, the circuit of FIG. 2 requires N Viterbi decoders corresponding to N tracks of the storage area in the magnetic disk D, but FIG. Including the i-th track, the i-th track, and the i + of the N Viterbi decoders, including the 70 and the path selector 80.
Only the track No. 1 is shown.
図において、10i-1,10i,10i+1はA/D変換器、20i-1,20
i,20i+1は孤立波形検出回路、30i-1,30i,30i+1はブラン
チメトリック計算回路、50i-1,50i,50i+1は孤立波形メ
モリ、60i-1,60i,60i+1は干渉量計算回路を示してお
り、各符号に付された添え字“i-1",“i",“i+1"はそれ
ぞれそれらがi−1番トラック、i番トラックまたはi
+1番トラック用のものであることを示している。A/D
変換器10i-1,10i,10i+1,孤立波形検出回路20i-1,20i,20
i+1,ブランチメトリック計算回路30i-1,30i,30i+1,孤立
波形メモリ50i-1,50i,50i+1,干渉量計算回路60i-1,60i,
60i+1の動作は従来と同じである。In the figure, 10 i−1 , 10 i , 10 i + 1 are A / D converters, 20 i−1 , 20 i
i , 20 i + 1 are isolated waveform detection circuits, 30 i-1 , 30 i , 30 i + 1 are branch metric calculation circuits, 50 i-1 , 50 i , 50 i + 1 are isolated waveform memories, 60 i- 1 , 60 i and 60 i + 1 indicate interference calculation circuits, and the suffixes “ i−1 ”, “ i ” and “ i + 1 ” attached to the respective codes indicate that they are i−1 Track, track i or i
This indicates that the track is for the + 1st track. A / D
Converters 10 i-1 , 10 i , 10 i + 1 , isolated waveform detection circuits 20 i-1 , 20 i , 20
i + 1 , branch metric calculation circuit 30 i-1 , 30 i , 30 i + 1 , isolated waveform memory 50 i-1 , 50 i , 50 i + 1 , interference amount calculation circuit 60 i-1 , 60 i ,
The operation of 60 i + 1 is the same as the conventional one.
また、この実施例ではi番トラックの回路に示すよう
に、孤立波形検出回路20iの出力に、1番トラックから
i−1番トラックまでのクロストークメモリ1i(1)〜
1i(i−1)、およびi+1番トラックからN番トラッ
クまでのクロストークメモリ1i(i+1)〜1i(N)が
接続しており、これらのクロストークメモリ1i(1)〜
1i(i−1)、および1i(i+1)〜1i(N)にはそれ
ぞれ対応するトラックからのクロストークを計算するク
ロストーク計算回路2i(1)〜2i(i−1)、及び2i
(i+1)〜2i(N)が接続している。このクロストー
ク計算回路2i(1)〜2i(i−1)、及び2i(i+1)
〜2i(N)の出力は干渉量計算回路60iの出力と共にブ
ランチメトリック計算回路30iに入力されるようになっ
ていると共に、これらクロストーク計算回路2i(1)〜
2i(i−1)、及び2i(i+1)〜2i(N)の入力には
対応するパスメモリ701〜70Nが接続されている。Further, in this embodiment, as shown in the circuit of the i-th track, the crosstalk memories 1 i (1) to 1- th to ( i− 1) -th tracks are supplied to the output of the isolated waveform detection circuit 20 i.
1 i (i−1) and crosstalk memories 1 i (i + 1) to 1 i (N) from track i + 1 to track N are connected, and these crosstalk memories 1 i (1) to 1 i (N) are connected.
1 i (i−1) and 1 i (i + 1) to 1 i (N) are crosstalk calculation circuits 2 i (1) to 2 i (i−1) for calculating crosstalk from the corresponding tracks, respectively. , And 2i
(I + 1) to 2 i (N) are connected. The crosstalk calculation circuits 2 i (1) to 2 i (i−1) and 2 i (i + 1)
The outputs of .about.2 i (N) are input to the branch metric calculation circuit 30 i together with the output of the interference amount calculation circuit 60 i , and the crosstalk calculation circuits 2 i (1) to.
Path memories 70 1 to 70 N are connected to inputs of 2 i (i−1) and 2 i (i + 1) to 2 i (N).
このように各トラックのビタビ復号器には、自分自身
のトラック以外の他のトラックからのクロストークメモ
リとクロクトーク計算回路とが設けられている。このよ
うな他のトラックからのクロストークメモリおよびクロ
ストーク計算回路は、i−1番トラックのビタビ復号器
にはまとめて1i-1の符号で示され、i+1番トラックの
ビタビ復号器にはまとめて1i+1の符号で示されている。
更に、ACS40には各トラックのブランチメトリック計算
回路301〜30Nからの出力が入力されるようになってい
る。As described above, the Viterbi decoder of each track is provided with the crosstalk memory and the clock talk calculation circuit from other tracks other than the own track. Such a crosstalk memory and a crosstalk calculation circuit from another track are collectively indicated by a code of 1 i-1 in the Viterbi decoder of the (i-1) th track, and are represented by a code of 1 i-1 in the Viterbi decoder of the (i + 1) th track. They are collectively indicated by the code 1i + 1 .
Furthermore, so that the output from the branch metric calculating circuit 30 1 to 30 N of each track is input to the ACS40.
以上のような回路を用いてビタビ復号を行うに際し、
第3図のように記録領域が区切られた磁気ディスクDに
おいて、第4図に示すような記録を予め実行しておく。
即ち、ある記録領域のN本の記録トラックにおいて、各
トラックに孤立波形を時間差を持たせて並列にしかも階
段状に記録し、磁気ディスクの半径方向においては孤立
波形が重なり合わないようにする。これをi−1番トラ
ックからi+1番トラックまでの3つのトラックに関し
て具体的に説明すると、時刻t0から時刻t1まではi−1
番目のトラックに孤立波形を記録し、時刻t1から時刻t2
まではi番目のトラックに孤立波形を記録し、時刻t2か
ら時刻t3まではi+1番目のトラックに孤立波形を記録
するということになる。When performing Viterbi decoding using the above circuit,
On the magnetic disk D whose recording area is divided as shown in FIG. 3, recording as shown in FIG. 4 is executed in advance.
That is, in N recording tracks in a certain recording area, isolated waveforms are recorded in parallel and stepwise with a time difference on each track so that the isolated waveforms do not overlap in the radial direction of the magnetic disk. When this will be described specifically three tracks from i-1 th track to the i + 1 th track, from time t 0 to time t 1 i-1
The isolated waveform recorded in th track, the time t 2 from time t 1
Until the isolated waveform is recorded in the i-th track, from time t 2 to time t 3 it comes to record the isolated waveform to the (i + 1) th track.
この結果、同一時刻にはN本のトラックの内の1本に
しか孤立波形が記録されておらず、同時刻に孤立波形を
再生している磁気ヘッド以外の磁気ヘッドから検出され
る再生信号は、この孤立波形を記録したトラックからの
クロストークと見做すことができる。第4図でこれを説
明すれば、時刻t1から時刻t2におけるi番目のトラック
の孤立波形の波形敬Xにより、i−1番目のトラックお
よびi+1番目のトラックには、波形Yおよび波形Zで
示されるクロストークが発生するのである。As a result, an isolated waveform is recorded only on one of the N tracks at the same time, and a reproduced signal detected from a magnetic head other than the magnetic head reproducing the isolated waveform at the same time is This can be regarded as crosstalk from the track on which this isolated waveform is recorded. To describe this in Figure 4, the Takashi Namikata X of isolated waveform of i-th track from the time t 1 at time t 2, the in i-1 th track and (i + 1) -th track, the waveform Y and waveform Z The crosstalk indicated by occurs.
なお、このような階段状に記録された孤立波形記録領
域は、データ部の先頭に記録されており、データを再生
する前には孤立波形のサンプル値とクロストークのサン
プル値は各々のメモリに記憶されているものとする。Note that such an isolated waveform recording area recorded in a staircase is recorded at the beginning of the data portion, and the sample value of the isolated waveform and the sample value of the crosstalk are stored in each memory before the data is reproduced. It shall be stored.
次に、第2図の回路の動作を説明する。i−1,i,i+
1番目のトラックからの信号は、A/Dコンバータ10i-1,1
0i,10i+1によりサンプリングされて孤立波形検出回路20
i-1,20i,20i+1に入力される。孤立波形検出回路20i-1,2
0i,20i+1は第4図に示した孤立波形とクロストークのサ
ンプル値を、図示しないクロック信号によりタイミング
を計りながら検出し、孤立波形信号は孤立波形メモリ50
i-1,50i,50i+1に格納し、クロストーク信号はそれがど
のトラックの孤立波形により生じたかを判定しながら、
クロストークが生じる原因になったトラック番号に応じ
たクロストークメモリにその信号を格納する。Next, the operation of the circuit of FIG. 2 will be described. i−1, i, i +
The signal from the first track is A / D converter 10 i-1 , 1
0 i , 10 i + 1 sampled and isolated waveform detection circuit 20
i-1 , 20 i , and 20 i + 1 are input. Isolated waveform detection circuit 20 i-1 , 2
0 i and 20 i + 1 detect the isolated waveform and the sample value of the crosstalk shown in FIG. 4 while measuring the timing with a clock signal (not shown).
i-1 , 50 i , 50 i + 1 and the crosstalk signal is determined while determining which track caused the isolated waveform.
The signal is stored in a crosstalk memory corresponding to the track number that caused the crosstalk.
このクロストーク信号の格納をi番トラックについて
説明すると、1番トラックに孤立波形が記録されている
時のi番トラックの再生出力はクロストークメモリ1
i(1)に格納し、i−1番トラックに孤立波形が記録
されている時のi番トラックの再生出力はクロストーク
メモリ1i(1−1)に格納するというように、その時に
孤立波形が記録されているトラック番号1〜Nに対応す
るクロストークメモリ1i〜1Nにその時の再生信号のサン
プル値を格納するのである。The storage of the crosstalk signal will be described for the i-th track. When the isolated waveform is recorded on the first track, the reproduction output of the i-th track is stored in the crosstalk memory 1.
i (1), and the reproduced output of the i-th track when the isolated waveform is recorded on the (i-1) -th track is stored in the crosstalk memory 1 i (1-1). The sample values of the reproduced signal at that time are stored in the crosstalk memories 1 i to 1 N corresponding to the track numbers 1 to N in which the waveforms are recorded.
このようにして、孤立波形記録領域の再生が終了し
て、各トラックにおける他のトラックからのクロストー
ク量が各トラックのクロストークメモリ1i〜1Nに記憶さ
れると、次にデータが記録された記録領域の再生に移
る。各トラックからのデータの再生信号は孤立波形検出
回路20i〜20Nにより全てブランチメトリック計算回路30
i〜30Nに送られることになる。そして、孤立波形メモリ
50i〜50Nと仮定パスの値を使って各ビタビ復号器の干渉
量計算回路601〜60Nにおいて各トラックの波形干渉量が
計算される。パスメモリ701〜70Nからの信号線が接続さ
れている場合には、パスメモリ70の値も考慮され、パス
メモリ70からの回路がパス帰還回路として働く。また、
各トラックからのクロストークと仮定パスの値を使用し
て各クロストーク計算回路においてクロストークが計算
される。つまり、i番目のビタビ復号器ではまず、1番
トラックからのクロストークと仮定パスの値を使ってク
ロストーク計算回路2i(1)にてクロストークが計算さ
れ、同様にi番トラックに影響する2〜i−1,i+1〜
N番トラックからのクロストークがクロストーク計算回
路2i(2)〜2i(i−1),2i(i+1)〜2i(N)に
よって計算される。In this way, when the reproduction of the isolated waveform recording area is completed and the crosstalk amount of each track from another track is stored in the crosstalk memories 1 i to 1 N of each track, the next data is recorded. Move to reproduction of the recorded area. All the reproduced signals of the data from each track are output from the isolated waveform detection circuits 20 i to 20 N by the branch metric calculation circuit 30.
i to 30 N. And isolated waveform memory
Waveform interference amount of each track is calculated in 50 i to 50 using the value of N and assuming path interference amount calculating circuit of each Viterbi decoder 60 1 to 60 N. When signal lines from the path memories 70 1 to 70 N are connected, the value of the path memory 70 is also taken into consideration, and the circuit from the path memory 70 functions as a path feedback circuit. Also,
The crosstalk is calculated in each crosstalk calculation circuit using the crosstalk from each track and the value of the assumed path. That is, in the i-th Viterbi decoder, first, the crosstalk is calculated by the crosstalk calculation circuit 2 i (1) using the crosstalk from the first track and the value of the assumed path, and similarly, the i-th track is affected. 2 to i-1, i + 1 to
Crosstalk from the Nth track is calculated by the crosstalk calculation circuits 2 i (2) to 2 i (i−1) and 2 i (i + 1) to 2 i (N).
また、ブランチメトリック計算回路では式に示した
サンプル値と予想値との誤差が計算される。The branch metric calculation circuit calculates the error between the sample value shown in the equation and the expected value.
なお、ここで、aiはi番トラックのサンプル値、biは
i番トラックの波形干渉量が求めた予測値、ci(n)は
i番トラックに影響するn番トラックからのクロストー
クであり、但し、このとき、ci(i)=0である。 Here, the crosstalk from the n-th track and a i sample values of the i-th track, b i is the predicted value of the waveform interference amount of the i-th track is determined, c i (n) is affecting the i-th track Where c i (i) = 0.
そして、ACS40では、1サイクル前の生き残りパスの
メトリック値と、そこで求めたブランチメトリック値の
和で最も小さいパスの選択が行われる。これが生き残り
パスとなるパスメモリ70に記憶される。また、パスセレ
クタ80では、全てのメトリック値の中で最小となるパス
の値を順次復号して出力する。The ACS 40 selects a path that is the smallest of the sum of the metric value of the surviving path one cycle before and the branch metric value obtained therefrom. This is stored in the path memory 70 that becomes the surviving path. Further, the path selector 80 sequentially decodes and outputs the value of the path that is the smallest of all the metric values.
このように第2図の回路ではあるトラックを再生する
場合に、そのトラックへの他のトラックからのクロスト
ークの影響を考慮しながら再生信号を復号するので、原
理的に予想値とサンプル値との誤差はガウス分布に従っ
たノイズ分のみになり、ビタビ復号器としての本来の機
能が発揮できる。よって、この実施例の回路により復号
された信号においては、他のトラックからのクロクトー
クの影響が殆ど無いと考えて良いものとなる。As described above, in the circuit shown in FIG. 2, when a certain track is reproduced, the reproduced signal is decoded in consideration of the influence of crosstalk from the other track to that track. Is only a noise component according to the Gaussian distribution, and the original function as a Viterbi decoder can be exhibited. Therefore, it can be considered that the signal decoded by the circuit of this embodiment is hardly affected by the crosstalk from other tracks.
第5図は第2図の回路における状態遷移図であるが、
ここでは、説明を簡単にするために、ビット方向の拘束
長K=3、1つの記録領域内のトラック数N=2とした
場合について説明する。FIG. 5 is a state transition diagram in the circuit of FIG.
Here, in order to simplify the description, a case where the constraint length K in the bit direction is 3 and the number of tracks N in one recording area is 2 will be described.
内部状態はα11〜α44の16個ある。一般に、内部状態
数は(2N)K-1個存在する。また、入力の組み合わせはI
1〜I4の4個であり、通常はその数は2N個となる。従っ
て、第2図のACS40には16×4個のブランチメトリック
が入力されるが、そこで2Nから1本のパスが選択され、
結果として(2N)K-1の生き残りパスが得られる。これ
がパスセレクタ80に送られ、最終的にN個の再生データ
が得られるのである。There are 16 internal states, α 11 to α 44 . In general, there are (2 N ) K-1 internal states. The combination of inputs is I
A four 1 ~I 4, usually the number will be 2 N pieces. Accordingly, 16 × 4 branch metrics are input to the ACS 40 of FIG. 2, and one path is selected from 2 N there.
As a result, (2 N ) K-1 surviving paths are obtained. This is sent to the path selector 80, and finally N pieces of reproduction data are obtained.
なお、前述の実施例では磁気記録媒体がフロッピーデ
ィスク等のような円板状のもので説明したが、複数の記
録トラックを有する磁気記録体としては帯状の磁気テー
プでも良い。但し、トラック方向の記録密度が上がった
場合にトラック幅の減少からトラッキング(サーボ)信
号が劣化し、トラッキングが困難になることが予想され
る。しかし、連続したヘッド(Nトラック連続)のトラ
ック方向の熱膨張率と記録媒体基板の熱膨張率とを同じ
にしておくことで、N個連続したヘッドはトラッキング
側からは1つのヘッドと見做せるため、1つのトラッキ
ングにデータのNトラック分を使用出来るので上記問題
はなくなる。In the above-described embodiment, the magnetic recording medium has been described as a disk-shaped one such as a floppy disk, but a magnetic recording medium having a plurality of recording tracks may be a band-shaped magnetic tape. However, when the recording density in the track direction increases, it is expected that the tracking (servo) signal deteriorates due to the decrease in the track width, and that tracking becomes difficult. However, by keeping the thermal expansion coefficient in the track direction of the continuous heads (N consecutive tracks) and the thermal expansion coefficient of the recording medium substrate the same, the N continuous heads are regarded as one head from the tracking side. Therefore, the above problem is eliminated because N tracks of data can be used for one tracking.
以上説明したように本発明によれば、磁気記録媒体に
おいて複数のトラックを設けて記録を行う場合に、磁気
記録媒体の磁気記録方向間の波形干渉だけでなく、各ト
ラック間のクロストークも考慮してビタビ復号を行うか
ら、見掛け上、再生信号中にクロストークの影響がない
と考えて良い。従って、各トラック間の非記録部分を少
なくして高密度記録を行うことができ、記録密度の大幅
な向上を計ることができるという効果がある。As described above, according to the present invention, when recording is performed by providing a plurality of tracks on a magnetic recording medium, not only the waveform interference between the magnetic recording directions of the magnetic recording medium but also the crosstalk between the tracks is considered. Then, Viterbi decoding is performed, so that it can be considered that there is apparently no influence of crosstalk in the reproduced signal. Accordingly, it is possible to perform high-density recording by reducing the non-recording portion between the tracks, and it is possible to greatly improve the recording density.
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の磁気記録再生装置の原理ブロック図、
第2図は本発明の磁気記録再生装置の一実施例の構成を
示す回路図、第3図は第2図の回路を適用する磁気記録
媒体の構成図、第4図は第3図の磁気記録媒体に記録す
る孤立波形の記録状態を示す波形図、第5図は本発明の
回路における状態遷移図、第6図は従来のビタビ復号器
の構成を示すブロック図、第7図は従来のビタビ復号器
における実際の信号波形のサンプル値と孤立波形の重ね
合わせによる予想値を示す波形図、第8図は隣接トラッ
クからのクロクトークがある場合のサンプル値と正しい
パスの予想値を示す波形図である。 10……A/D変換器、20……孤立波形検出回路、 30……ブランチメトリック計算回路、 40……ACS、50……孤立波形メモリ、 60……干渉量計算回路、70……パスメモリ、 80……パスセレクタ、 11〜1N,1i(1)〜1i(i−1),1i(i+1)〜1
i(N)……クロストークメモリ、 21〜2N,2i(1)〜2i(i−1),2i(i+1)〜2
i(N)……クロストーク計算回路。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing the principle of a magnetic recording / reproducing apparatus according to the present invention;
FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of an embodiment of the magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention, FIG. 3 is a configuration diagram of a magnetic recording medium to which the circuit of FIG. 2 is applied, and FIG. FIG. 5 is a waveform diagram showing a recording state of an isolated waveform recorded on a recording medium, FIG. 5 is a state transition diagram in the circuit of the present invention, FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional Viterbi decoder, and FIG. FIG. 8 is a waveform diagram showing a sample value of an actual signal waveform and an expected value obtained by superimposing an isolated waveform in a Viterbi decoder. FIG. 8 is a waveform diagram showing a sample value in a case where there is a crosstalk from an adjacent track and an expected value of a correct path. It is. 10: A / D converter, 20: Isolated waveform detection circuit, 30: Branch metric calculation circuit, 40: ACS, 50: Isolated waveform memory, 60: Interference amount calculation circuit, 70: Path memory , 80... Path selector, 11 1 to 1 N , 1 i (1) to 1 i (i−1), 1 i (i + 1) to 1
i (N) ...... crosstalk memory, 2 1 ~2 N, 2 i (1) ~2 i (i-1), 2 i (i + 1) ~2
i (N): Crosstalk calculation circuit.
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G11B 20/18 576 G11B 20/18 576A (72)発明者 武藤 弘 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 河口 慎也 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−12110(JP,A)Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical display location G11B 20/18 576 G11B 20/18 576A (72) Inventor Hiroshi Muto 1015 Kamikodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Incorporated (72) Inventor Shinya Kawaguchi 1015 Uedanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Limited (56) References JP-A-58-12110 (JP, A)
Claims (1)
ラックを磁気記録媒体が有し、このトラックに記録され
た信号を複数のヘッドにより再生し、その再生信号を前
記各ヘッド毎に設けられたビタビ復号器を用いて復号す
る磁気記録再生装置であって、 前記複数本の記録トラックには、同一時刻には前記複数
のヘッドによって只1つの孤立波形しが再生されないよ
うに孤立波形を記録しておき、 前記各トラックのビタビ復号器(100)には、 あるトラックへの他のトラックからのクロストークのサ
ンプル値を記憶するクロストークメモリ(1)と、 このクロストークメモリ(1)からの信号と、前記ビタ
ビ復号器(100)のパスメモリからの信号によって、他
のトラックからのクロストーク量を計算するクロストー
ク回路(2)とを持たせ、 各トラックへの他トラックからのクロストークを予測し
ながら、各トラックの再生信号のビタビ復号を行うよう
にしたことを特徴とする磁気記録再生装置。A magnetic recording medium has a plurality of recording tracks on which signals are recorded adjacent to each other, and reproduces signals recorded on the tracks by a plurality of heads, and reproduces the reproduced signals for each of the heads. A magnetic recording / reproducing apparatus for decoding by using a provided Viterbi decoder, wherein an isolated waveform is provided on the plurality of recording tracks so that a single isolated waveform is not reproduced by the plurality of heads at the same time. Are stored in the Viterbi decoder (100) of each track, a crosstalk memory (1) for storing a sample value of crosstalk from one track to another track, and a crosstalk memory (1). ) And a signal from the path memory of the Viterbi decoder (100), and a crosstalk circuit (2) for calculating a crosstalk amount from another track. A magnetic recording / reproducing apparatus, wherein Viterbi decoding of a reproduction signal of each track is performed while predicting crosstalk to each track from another track.
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---|---|---|---|
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JPH0244573A JPH0244573A (en) | 1990-02-14 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8780472B2 (en) | 2012-02-17 | 2014-07-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Information reproducing apparatus and information reproducing method for cancelling interference between adjacent tracks |
Families Citing this family (3)
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JP2784786B2 (en) * | 1989-02-28 | 1998-08-06 | ソニー株式会社 | Magnetic recording / reproducing device |
JP3112978B2 (en) * | 1991-05-29 | 2000-11-27 | マツダ株式会社 | Car rear body structure |
JPH07334931A (en) * | 1994-06-10 | 1995-12-22 | Pioneer Electron Corp | Crosstalk eliminator |
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1988
- 1988-08-05 JP JP19446688A patent/JP2728094B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPH0244573A (en) | 1990-02-14 |
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