JP2972268B2 - デイジタル信号再生方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、デイジタル信号の再生において、再生時の
信号に重畳する雑音成分を、既知の雑音信号成分と相関
情報とを用いて予測し、この予測値を利用して再生を行
うための信号再生方法とこれを用いた記憶装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

アナログ信号からのデイジタルデータの再生において
は、アナログ信号中のパルス信号の有無を検出し、これ
によりデイジタルデータへの変換を行う。第８図は、こ
うした再生を実現する際の最も一般的、原理的方法を説
明するものである。この図に示すように、アナログ再生
信号１をデイジタルデータ２に変換する場合には、ビツ
トレートに対応したVFOからの同期信号３のタイミング
でサンプルし、この時のサンプル値がスライスレベル４
を、超えるか否かで、パルス信号の有無を識別し、これ
にビツト1,0を対応させる。この場合、設定されるスラ
イスレベル４の値は、再生信号に重畳する雑音を、常に
無相関な白色ガウス雑音と仮定し、判定の誤り確率が最
小となるよう、再生系の雑音レベルから予め固定的に決
定される。

さらに、こうした従来からの再生方法に対し、信号対
雑音性能を向上させるため、最尤復号法に基づく、再生
方法が考えられており、これを比較的簡便に実現した公
知例として、文献シークエンス（ヴイテルビー イクイ
バラント）デコーデイング（ザ フオース ジヨイント
スリーエム インターマグ コンフアレンス（Sequen
ce（Viterbi−Equivalent）Decoding（The 4th Joint M
MM Intermag.Conf.）88'.7,pp12−15）において掲載さ
れるシーケンス デコーデイング（Sequence Decodin
g）がある。この識別法は、従来のようにサンプルされ
た単独の信号値から、パルス信号の有無を判定するので
は無く、第９図に示すように、使用するデイジタル符号
のラン レングス リミツト（run length limit）でそ
の長さが規定される、識別点５から先のサンプル信号系
列34を用いて判定を行なう、すなわち、識別点５と信号
系列34上、各サンプル値との比較を行ない、その差が、
ある固定の閾値をこえる条件を満した場合に、識別点に
パルス信号の存在を認める。これにより従来の再生方法
に比べ、大幅な信号対雑音性能の改善がされることが報
告されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

かかる従来の信号再生方法においては、信号の記録再
生系が持つ特性に関する情報を活用し、信号中の雑音レ
ベルを低減する、再生の信号対雑音性能を向上させるこ
とが課題である。

また、シーケンス デコーデイング等の最尤復号法に
基づく、再生方法においては、再生信号に重畳する雑音
の白色化を前提として、その最大の性能が引きだされる
ことが保証される。したがつて、雑音中の有相関成分を
除くことも、その究極の性能を得る上で重要である。

〔課題を解決するための手段〕

再生時の信号の雑音レベルを低減させるため、再生時
の信号中に含まれる雑音成分を予測する。このための手
段として、まず、再生系の特性を反映する雑音成分の相
関情報から予測係数を、予め定める。そして、過去の再
生結果から推定される理想的な再生信号値と実際の信号
値とのずれから、再生済みの過去の再生信号に重畳して
いた雑音成分を求め、これと先に定めた予測係数とから
線形一次の自己回帰モデルを用いて、再生時の信号中に
含まれる未知の雑音成分を予測する。さらに、予測され
た雑音成分を再生前の生の信号値から差し引いて、再生
時の信号の雑音レベルを低減させる。あるいは、再生時
のパルス識別のスライスレベルに、この予測値を重畳
し、有相関成分にともなう雑音レベルの変動に再生系を
追従させる。

〔作用〕

再生系の雑音特性からあらかじめ知られる雑音の相関
情報と、再生済の信号上に重畳していた既知の雑音成分
とから、再生時の信号に含まれる未知の雑音成分を予測
し、この成分を実際の再生信号から除くことで、実質的
に再生時の信号における雑音レベルを低減できる。

また、再生時にパルス検出のスライスレベルを、この
予測された雑音成分だけ、増加させることにより、相関
を有する雑音レベルの変動に追従して、実質的に、この
相関を持つた雑音レベルの変動分を打ち消すことがで
き、いずれによつても、再生系の対雑音性能を実質的に
向上させることができる。

また、重畳雑音に含まれる有相関成分を上記予測によ
り推定し、これを除くことは、重畳雑音を白色化するこ
とになり、最尤復号法に基づく、再生方法においては、
雑音性能を、その再生方法が有する最大のものに近づけ
ることができる。

〔実施例〕

デイジタル信号再生における本発明の実施例を以下に
示す。第１図は、第１の実施例の原理を示すものであ
る。この第１図に示すようにアナログ信号からのデイジ
タルデータの再生においては、アナログ再生信号１中の
パルスの有無を検出し、これをデイジタルデータ２へと
変換する。VFOからの同期信号３のタイミングにより、
アナログ再生信号１を、ビツトレートに対応した一定の
サンプルタイミング時間間隔でサンプリングした場合、
アナログ再生信号１上、各サンプリング時刻におけるパ
ルス信号の有無を識別するためには、各時刻においてサ
ンプルされた識別点上での再生信号値を一定のスライス
レベル４の値と比較し、これを越えたか否かで、パルス
の有り無しを判定する。この際、サンプルされた再生信
号の識別点上にスライスレベル４を越えるレベルの雑音
が重畳することは、このような信号値の比較判定による
パルス検出において，識別結果に誤りを招く。そこで、
本発明においては、サンプルされた信号の現識別点５以
前の識別点６での識別結果および、対象とする再生系の
信号に重畳する雑音に関して既知の相関情報を利用す
る。上記識別結果および相関情報に基づき、予測除去フ
イルタ７において現識別点５の信号上に重畳する雑音成
分８を予測し、これを除去した後に識別器９でのパルス
識別を試みる。

第１図において、現識別点５の時刻ｋにおいては、そ
れ以前の識別結果により、実際に観測しサンプルされた
再生信号値10と雑音の重畳しない理想的な信号値11との
誤差信号12として、各サンプル識別時刻ｋ−1,k−2,k−
３…に重畳していた雑音成分n_k-1,n_k-2,n_k-3…を求める
ことができる。一般に、このようにサンプルされた雑音
成分が、信号再生系の特性等により、統計的に相互に何
らかの相関を持つものであるならば、現識別点５の時刻
ｋにおいて再生信号に重畳する雑音成分8n_k′は、この
時刻ｋ以前の過去の識別点において既知の雑音成分
n_k-1,n_k-2,n_k-3…のみを用い、そのうちの何個かから、
n_k′＝a_-1＊n_k-1＋a_-2＊n_k-2＋a_-3＊n_k-3＋・・＋a_-m＊
n_k-mなる自己回帰型の線形モデルを用いて予測すること
ができる。ここでの、係数a_-mは、現時刻ｋよりｍ点前
の識別点時刻ｋ−ｍにおける雑音成分n_k-mにかかる予測
係数であり、現識別点５時刻ｋにおける雑音成分n_k′の
予測値は、この予測係数a_-1,a_-2,a_-3,…,a_-mと、現時刻
ｋを基準としてこれと時間的に対応する既知の雑音成分
n_k-1,n_k-2,n_k-3,…,n_k-mとの積和を演算装置13を用い
て、とることで求められる。このとき、実際に重畳する
雑音成分n_kと予測された雑音成分n_k′との誤差を最小と
する最適予測係数a_-1,a_-2,a_-3,…,a_-mおよび過去の雑音
成分のデータのうち何個を用いて予測するかを決めるモ
デル次数ｍの最適な値は対象となる再生系の雑音を観測
し、その相関係数を求めることにより、統計的手法によ
つて、予め定めておくことができる。具体的にこの予測
係数を決定するには、最尤推定理論に基づいて、一般に
は相関行列で規定されるユーレーウオルカー（Yule−Wa
lker）方程式を解く方法が知られており、実用上は、レ
ビンソン（Levinson）のアルゴリズムやバルグ（Burg）
法などの高速アルゴリズムを用いて決められる。また、
最適なモデル次数を決定する基準としては、最終予測誤
差や赤池情報量基準が知られる。以上の方法で再生信号
の現識別点５に重畳する雑音成分n_k′を予測し、これを
実際にサンプルされた再生信号値x_kから差し引いた上
で、この信号値を識別器９に入力することにより、雑音
の有相関成分を除去し雑音レベルを低下させるととも
に、これを白色化して信号識別の信号対雑音性能を向上
させることができる。

第２図は、第２の実施例の原理を示すものであり、第
１図の実施例において、上記方法により予測される雑音
成分n_k′を、識別器９におけるパルス識別のためのスラ
イスレベル４の最適化に利用した実施例である。本実施
例では、上記方法で予測された現識別点５における雑音
成分n_k′の値を、その識別点時刻ｋにおいてサンプルさ
れた再生信号x_kのパルス識別のためのスライスレベル４
に加れる。これにより、重畳する雑音の有相関成分に伴
う再生信号の信号レベルの変動に対し、識別器９のスラ
イスレベル４を、より最適に設定することが可能とな
り、重畳雑音が、常に無相関であることを仮定して、ス
ライスレベル４が固定的に設定されている識別器を用い
た場合に対して、再生の信号対雑音性能を、より向上さ
せ、理想的なものに近づけることができる。

次に第１図実施例に対応し、これを具体的に実施した
装置例を第３図に示す。VFO14からの同期信号３により
指示されるサンプルタイミングに従い、A/D変換器15で
識別時刻ｋにおいてサンプリングされた再生信号値x
_kは、サンプルレジスタ16に一旦保持される。このと
き、識別時刻ｋ以前のｋ−1,k−2,…,k−ｍ各時刻の再
生信号に重畳するｍ個の雑音成分の値n_k-1,n_k-2,n_k-3,
…,n_k-mは、長さｍの既知ノイズシフトレジスタ17に保
持されている。第１図実施例で示したように、これら既
知雑音成分n_k-1,n_k-2,n_k-3,…,n_k-mの値は、過去の時刻
ｋ−1,k−2,k−３…,k−ｍにおいて既に行なわれた識別
の結果から、識別器９での各時刻においてのパルス有無
の判定結果により決定される雑音の重畳しない場合の理
想的な再生信号値と、対応する各時刻において実際にサ
ンプリングされた信号値との残差として求められている
ものである。さらに予測係数レジスタ18には、予め対象
の再生系から観測された雑音成分の相関係数により決定
される最適予測係数a_-1,a_-2,a_-3,…,a_-mの値が保持され
ている。時刻ｋにおいて再生信号のサンプル値x_kがサン
プルレジスタ16にとられると、この既知ノイズシフトレ
ジスタ17中の雑音成分n_k-1,n_k-2,n_k-3,…,n_k-mの値と時
間的にこれに対応する予測係数レジスタ18中の予測係数
a_-1,a_-2,a_-3,…,a_-mとの各各の積が、ｍ個の乗算器19を
通して算出され、さらにそれら各々の積の和が加算器20
を通じて計算される。こうして、加算器20の出力として
求められた雑音予測値n_k′がサンプルレジスタ16内のサ
ンプル再生信号値x_kから減算器21より差し引かれ、この
出力x_k−n_k′の値が識別器９に送られてパルスの識別が
なされる。さらに、この識別器９でのパルスの有無の識
別結果に基づき、この結果に対応する理想信号値x_k′
が、信号値テーブル22から読み出される。信号値テーブ
ル22は、識別器９での識別結果であるパルス信号有無の
各場合に対応する理想信号値を、予め再生系の設計値お
よび特性から算出した上で、これらの値を設定した複数
のレジスタからなる記憶装置であり、識別器９からの識
別信号をアドレス情報として、記憶される複数の理想信
号値のうちから、識別結果に対応するものが選択され
る。この信号値テーブル22から選択され、読み出された
理想信号値x_k′は、サンプルレジスタ16内のサンプル再
生信号値x_kから減算器23により差し引かれ、その出力x_k
−x_k′は、現識別時刻ｋにおけるサンプル再生信号値x_k
上に重畳していた雑音成分n_kとして、次の識別点での雑
音成分予測のため既知ノイズシフトレジスタ17中n_k-1に
保持される。この時、n_k-1,n_k-2,n_k-3,…,n_k-m+1に保持
されていたそれまでの雑音成分は、それぞれn_k-2,n_k-3,
n_k-4,…,n_k-mにシフトし、この更新された既知ノイズシ
フトレジスタ17内の雑音成分のデータを基に、次の信号
識別点での雑音成分予測およびパルス識別が同様の動作
を繰り返し進められる。

上記方法を磁気記録等のデイジタル信号再生に適用す
るにあたつては、これを、実際の再生条件に対して、よ
り最適なものとするための改良が考えられる。次の第４
図に、この実施例を示す。磁気デイスク等を記録媒体に
用いた記録再生系では、媒体上での信号の記録位置、記
録媒体や読み取り装置の種類、記録媒体と読み取り装置
との位置、などの再生条件に依存し、再生信号値や、こ
れに重畳する雑音の特性が変動する。従つて、本実施例
では、上述第３図の実施例において、予め設定される予
測係数テーブル18内の最適予測係数a_-1,a_-2,a_-3,…,a_-m
や理想信号値テーブル22内の理想信号値x_k′およびスラ
イスレベル４などの本信号再生方法におけるパラメータ
のセツトを、記録位置、媒体や読み取り装置の種類、記
録媒体と読み取り装置との位置等の再生条件の各場合に
対応させて、それぞれ複数のレジスタテーブル群形式の
記憶装置である予測係数テーブルセツト24,理想信号値
テーブルセツト25,スライスレベルテーブル26に用意し
ておくものとする。そして、これら複数のパラメータセ
ツトの中から、再生時に得られる記録位置情報（磁気デ
イスクにおけるトラツク位置信号）、媒体や読み取り装
置の種類に関する情報、記録媒体と読み取り装置との位
置（スペーシング）情報等を用い、テーブル選択装置20
を通して実際の再生条件に併せ、そのひとつを選択し
て、上述の再生方法を実現する。これにより、本発明に
おける再生系を実際の条件に対し、より最適化させたう
えでの信号再生を行なうことができる。さらに、再生信
号のレベルや重畳雑音の特性は、記録データのパターン
にも依存する。記録データのパターンによつては、再生
パルス信号は、相互に干渉し再生信号のレベルの低下を
招く。また記録媒体からの雑音も磁気記録等では、記録
パターンにより大きく変化する。第５図は、こうした記
録データパターンによる再生信号の変動に対応する実施
例である。本実施例では、記録パターンによる再生パラ
メータの選択を行なうため、上述の第４図の実施例に対
して、過去の識別結果の履歴を数ビツトにわたり記録す
るためのシフトレジスタを識別履歴レジスタ28として新
たに設ける。識別器９での識別とともに、その結果、再
生信号のパルスの有無がこの識別履歴レジスタ28に順次
記録されており、現識別点から過去数ビツトの識別結果
を、このレジスタ28を参照することで知ることができ
る。したがつて、記録パターンごとに予測係数テーブル
セツト24,理想信号値テーブルセツト25,スライスレベル
テーブル26内に各パラメータセツトを予め用意してお
き、現識別点にとつて、より最適なパラメータのセツト
を識別履歴レジスタ28内のパターンに基づき、これをア
ドレス情報とし、選択器27を通じ選択して、各レジスタ
にロード後、用いれば、記録パターンを考慮した再生を
行なうことができる。

第６図は、従来、パルス波形の干渉除去に用いられて
いる等化器に、本発明の提案する雑音の予測除去の方法
を適用した実施例である。一般に、第６図のようなトラ
ンスバーサル型デイジタルフイルタを用いた等化器で
は、波形等化の効果を向上させることの一方で、高域強
調による信号対雑音性能の劣化を招くことが問題とな
る。したがつて、等化器への各入力信号値に対して、予
め予測しうる重畳雑音成分を除去した後、これを等化、
識別することにより、S/N劣化を低く押さえ、より波形
干渉除去に有利な等化条件を設定することができる。第
６図実施例は、識別点時刻ｋに対し、前後ｉ点、（2i＋
１）タツプのトランシバーサルフイルタ29において、識
別後の信号値、およびこれに重畳する雑音成分から時刻
ｋ以後の等化器入力信号に対し、雑音予測をかけるもの
である。識別点時刻ｋにおいて、フイルタ29内のサンプ
ルシフトレジスタ30のうち、時刻ｋ−１からｋ−ｉに
は、既に行なわれた識別の結果から、各識別結果に対応
する雑音の重畳しない理想信号値が設定されている。ま
た、長さｉの既知ノイズシフトレジスタ17には、時刻ｋ
−１からｋ−ｉの信号に重畳していた雑音成分n_k-1から
n_k-iが、各時刻識別結果からの理想信号値と実際のサン
プル信号値の残差として計算され保持されている。一
方、サンプルシフトレジスタ30のうち、時刻ｋからｋ＋
ｉには、雑音の重畳する生のサンプルの信号値が保持さ
れるが、この時刻ｋからｋ＋ｉの各信号値に重畳する雑
音成分を予測するため、長さｉ＋１の予測ノイズシフト
レジスタ31を用いる。この時刻ｋからｋ＋ｉに重畳する
雑音予測において、時刻ｋでの雑音予測には、予測係数
レジスタ13内の係数と既知ノイズシフトレジスタ15内の
雑音成分とから、上記実施例と同様な方法で雑音成分を
予測することができるが、時刻ｋ以降の後のサンプル信
号値に重畳する雑音成分を予測するためには、それより
１時刻前までの雑音予測値を用いる。このため、い長さ
ｉ＋１の予測ノイズシフトレジスタ31を設け、時刻ｋの
識別前、時刻ｋからｋ＋ｉまでの雑音予測開始時には、
これに既知ノイズシフトレジスタ17の内容をコピーして
おく。そして、この予測ノイズシフトレジスタ31の内容
と対応する予測係数レジスタ13内の係数との積和をと
り、まず識別時刻ｋにおける雑音成分n_k′が計算した
後、これを予測ノイズシフトレジスタ31に送りこむ。こ
のとき、予測ノイズシフトレジスタ31の内容をシフトさ
せるが、レジスタ31内のこのシフトした内容と送りこま
れた予測値とに対し、以下同様に、予測係数レジスタ31
内の係数との積和計算を行なう予測操作を繰り返してい
くと、時刻ｋ＋ｉまでの雑音予測値が順次予測ノイズシ
フトレジスタ31内に求まつていく。レジスタ31が雑音予
測値で満たされるまで、以上の予測操作をの繰り返し、
時刻ｋからｋ＋ｉまでの雑音予測値が、予測ノイズシフ
トレジスタ31内に全て得られた時点で、時刻ｋ以降の各
サンプル値から、それぞれの雑音予測値を減算器32によ
り減算し、この結果を等化器29の入力として等化、およ
び識別器９での識別を行なう。この時、識別結果から理
想信号値テーブル22より、時刻ｋにおける理想信号値
x_k′が選択される。そして、サンプルシフトレジスタ30
内の時刻ｋにおける生の信号値とこの理想信号値との誤
差がとられ、これが、時刻ｋにおける重畳雑音成分とし
て、次の識別のため、１時刻シフト後の既知ノイズレジ
スタ17内のn_k-1の位置に保持される。また、時刻ｋでの
理想信号値x_k′は、同様に次の識別のため、１時刻シフ
ト後のサンプルシフトレジスタ30内のｋ−１の位置に保
持される。以上のような方法による、雑音予測を組み込
んだ等化を行なうことにより、低い雑音レベルで等化を
行なうことができ、従来よりS/N劣化による等化条件の
制約をおさえ、波形干渉除去に、より優位に条件設定で
きる。

第７図は、最尤復号法の一つであるシーケンスデコー
デイング法に、本発明の提案する雑音の予測除去の方法
を適用した実施例である。公知のシーケンス デコーデ
イングは、使用される符号のラン レングス リミテツ
ドで規定される有限長のサンプル信号系列から、パルス
信号の有無を識別する方法であり、このサンプル信号系
列上の雑音を予測し、その有相関成分を除くことは、雑
音レベルを低下させるだけでなく、重畳雑音の白色化に
より、この復号法が本来もつS/N性能向上を最大限に引
き出すことができる。本実施例では、第７図のアナログ
再生信号１に対し、現識別点５を時刻ｋ、そして、次の
サンプル点ｋ＋１からｉ点目のｋ＋ｉまでを参照して識
別を行なうものとする。識別結果から時刻ｋ以前のｋ−
ｍまでの各時刻６における重畳雑音成分は、第３図実施
例に示した方法と同様、各時刻の識別結果から決まる理
想信号値と実際の生のサンプル信号値の残差として既知
ノイズシフトレジスタ17にとられる。これを、用いて識
別信号系列上の時刻ｋからｋ＋ｉの各時刻における雑音
成分を予測するため、第６図の実施例同様、この内容
を、長さｉ＋１の予測ノイズシフトレジスタ31にコピー
した後、この内容と予測係数レジスタ13内の対応時刻の
係数との積和計算を繰り返して、順次この予測された雑
音成分の値を予測ノイズシフトレジスタ31に再び送り込
む。こうして、時刻ｋからｋ＋ｉまでの雑音予測を、１
時刻前までの予測値を用いて、順次行ない、ｉ＋１個の
予測値がレジスタ31に揃つた時点で、サンプルシフトレ
ジスタ30内に取られた各時刻のサンプル値から各々の予
測値を減算器32により差し引いた結果をシーケンス デ
コーデイング識別器33の入力とする。識別結果から理想
信号値レジスタ22を参照し，理想信号値および識別点に
おける雑音成分を計算し、既知ノイズシフトレジスタ17
にこれを保持して、識別を進める点は、第１図および第
３図の実施例と同様である。また、公知のシーケンス
デコーデイング識別器内での２つの信号値比較における
閾値では、パルス信号の理想振幅値が固定値として用い
られるが、第２図の実施例に対応させれば、本実施例の
ようにサンプル信号値から雑音予測値を差し引く代わり
に、シーケンス デコーデイング識別器33内での信号比
較のための比較器に入力される各閾値として、２つの比
較信号に重畳する雑音成分を加えたものを与える方法が
考えられる。また、第４図、第５図の実施例も、そのま
まこの例に適用することができる。一般にシーケンス
デコーデイングによる識別では、現識別点後の各識別点
にパルス発生を仮定して、それぞれの場合に対する判定
条件を用意し、サンプル信号系列が、この判定条件のい
ずれかに適合するか否かで、パルス信号の識別をおこな
う。したがつて、過去の識別結果からの信号パターンと
適用する判定条件で仮定されている識別点後の信号パタ
ーンを併ることで、現識別点前後の信号パターンから最
も最適な予測係数を選択して、雑音予測を行なうことが
でき、信号パターンに依存する雑音特性に追従して、さ
らに性能を向上させることができる。

〔発明の効果〕

本発明では、信号再生系に依存し決定される、既知の
雑音にかする相関情報を予め知つた上で、これを活用す
ることにより、予測しうる雑音成分を再生信号から除去
する、あるいは、再生系をこうした雑音変動に最適に追
従させることができ、実効的に再生系の対雑音性能を向
上させることができる。

また、比較的簡単なモデルによる雑音予測を行なうた
め、レジスタを介し、予測に必要なパラメータのセツト
を複数容易でき、再生系の変化や信号パターンの変化に
よる雑音特性の変動に対し、これらパラメータを選択的
に切り換えて、再生系や再生条件にあわせて、再生系を
最適化することができる。

さらに、再生信号からの予測雑音成分除去による雑音
レベルの低減から、波形等化の利用を優位にし、また、
雑音成分の白色化により、最尤復号法の適用を有利にす
る利点を持つ。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明の第１および、第２の実
施例の原理を示す波形図であり、第３図は、第１図の実
施例を具体的に実現する装置例を示すブロツク図。第４
図および第５図は、第３図実施例に対し、再生条件の変
化および記録信号パターンの変化に伴う雑音特性変動に
追従する機能を持たせた装置例を示すブロツク図。ま
た、第６図および第７図は、再生波形の等化および最尤
復号法の一つであるシーケンス デコーデイングによる
信号再生に本発明の提案する雑音予測を適用した実施例
を示すブロツク図、第８図は、従来の信号再生方法の原
理を表わす概念図であり、第９図はシーケンス デコー
デイングによる信号再生の原理を表わす概念図。 １……アナログ再生信号、２……デイジタルデータ、３
……同期信号、４……スライスレベル、５……現識別
点、６……現識別点以前の識別点、７……予測値除去フ
イルタ、８……雑音成分、９……識別器、10……サンプ
ルされた再生信号値、11……理想的な再生信号値、12…
…誤差信号、13……演算装置、14……VFO、15……A/D変
換器、16……サンプルレジスタ、17……既知ノイズシフ
トレジスタ、18……予測係数レジスタ、19……乗算器、
20……加算器、21……減算器、22……信号値テーブル、
23……減算器、24……予測係数テーブルセツト、25……
理想信号値テーブルセツト、26……スライスレベルレベ
ルテーブル、28……識別履歴レジスタ、29……トランス
バーサルフイルタ（等化器）、30……サンプルシフトレ
ジスタ、31……予測ノイズシフトレジスタ。

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】再生信号の記録位置情報を参照して、予め
   設定された予測パラメータセットの中から、その一つを
   選択して再生時のディジタル信号に重畳する雑音成分を
   予測し、これを再生信号から差し引くことにより、再生
   信号の雑音レベルを低減することを特徴とするディジタ
   ル信号再生方法。
2. 【請求項２】再生信号の記録位置情報を参照して、予め
   設定された予測パラメータセットの中から、その一つを
   選択して再生時のディジタル信号に重畳する、雑音成分
   を予測し、これを再生時のパルス信号検出のための閾値
   に加えることにより信号の再生条件を、再生信号の雑音
   レベルに対して最適に適合させることを特徴とするディ
   ジタル信号再生方法。
3. 【請求項３】再生時のディジタル信号に重畳する雑音信
   号を、再生時のディジタル信号に重畳する雑音信号の予
   測において、再生結果の履歴から判断される再生信号パ
   ターンに応じ、過去の再生信号上での重畳雑音信号成分
   の値（n_k-1、n_k-2、n_k-3、・・、n_k-m）と複数の予測係
   数（a_-1、a_-2、a_-3、・・、a_-m）とを用いて、再生信号
   に含まれる雑音成分n_k′をn_k′＝a_-1＊n_k-1＋a_-2＊n_k-2
   ＋a_-3＊n_k-3＋・・＋a_-m＊n_k-m（時刻ｋ、整数ｍ）なる
   自己回帰型の線形モデルを用いて予測し、これを再生信
   号から差し引くことにより、再生信号の雑音レベルを低
   減することを特徴とするディジタル信号再生方法。
4. 【請求項４】再生時のディジタル信号に重畳する雑音信
   号を、再生時のディジタル信号に重畳する雑音信号の予
   測において、再生結果の履歴から判断される再生信号パ
   ターンに応じ、過去の再生信号上での重畳雑音信号成分
   の値（n_k-1、n_k-2、n_k-3、・・、n_k-m）と複数の予測係
   数（a_-1、a_-2、a_-3、・・、a_-m）とを用いて、再生信号
   に含まれる雑音成分n_k′をn_k′＝a_-1＊n_k-1＋a_-2＊n_k-2
   ＋a_-3＊n_k-3＋・・＋a_-m＊n_k-m（時刻ｋ、整数ｍ）なる
   自己回帰型の線形モデルを用いて予測し、これを再生時
   のパルス信号検出のための閾値に加えることにより、信
   号の再生条件を、再生信号の雑音レベルに対して最適に
   適合させることを特徴とするディジタル信号再生方法。
5. 【請求項５】ディジタル信号再生において、過去の再生
   信号上での重畳雑音信号成分の値（n_k-1、n_k-2、n_k-3、
   ・・、n_k-m）と複数の予測係数（a_-1、a_-2、a_-3、・
   ・、a_-m）の組を保持するシフトレジスタを有し、この
   中から、記録媒体上での再生信号の記録位置情報を用い
   て再生信号に含まれる雑音成分n_k′をn_k′＝a_-1＊n_k-1
   ＋a_-2＊n_k-2＋a_-3＊n_k-3＋・・＋a_-m＊n_k-m（時刻ｋ、
   整数ｍ）なる自己回帰型の線形モデルを用いて予測する
   手段と、この予測された雑音成分を再生時の信号から差
   し引く減算器により、再生信号の雑音レベルを低減する
   手段とを有するものであることを特徴とするディジタル
   信号再生装置。
6. 【請求項６】ディジタル信号再生において、過去の再生
   信号上での重畳雑音信号成分の値（n_k-1、n_k-2、n_k-3、
   ・・、n_k-m）と複数の予測係数（a_-1、a_-2、a_-3、・
   ・、a_-m）の組を保持するシフトレジスタを有し、この
   中から、記録媒体上での再生信号の記録位置情報を用い
   て再生信号に含まれる雑音成分n_k′をn_k′＝a_-1＊n_k-1
   ＋a_-2＊n_k-2＋a_-3＊n_k-3＋・・＋a_-m＊n_k-m（時刻ｋ、
   整数ｍ）なる自己回帰型の線形モデルを用いて予測する
   手段と、この中から、記録媒体上での再生信号の記録位
   置情報により、最適な予測係数の組を選択して再生時の
   信号上の雑音成分を予測する手段と、この予測された雑
   音成分を再生時のパルス信号検出のための閾値に加える
   加算器により、閾値を、再生信号の雑音レベルに対して
   最適に適合させる手段とを有するものであることを特徴
   とするディジタル信号再生装置。
7. 【請求項７】ディジタル信号再生において、過去の再生
   信号上での重畳雑音信号成分の値（n_k-1、n_k-2、n_k-3、
   ・・、n_k-m）と複数の予測係数（a_-1、a_-2、a_-3、・
   ・、a_-m）の組を保持するシフトレジスタを有し、これ
   らを参照して、記録媒体上での再生信号の記録位置情報
   を用いて再生信号に含まれる雑音成分n_k′をn_k′＝a_-1
   ＊n_k-1＋a_-2＊n_k-2＋a_-3＊n_k-3＋・・＋a_-m＊n_k-m（時
   刻ｋ、整数ｍ）なる自己回帰型の線形モデルを用いて予
   測する手段と、この予測された雑音成分を再生時の信号
   から差し引く減算器により、再生信号の雑音レベルを低
   減する手段とを有するものであることを特徴とするディ
   ジタル信号再生装置。
8. 【請求項８】ディジタル信号再生において、過去の再生
   信号上での重畳雑音信号成分の値（n_k-1、n_k-2、n_k-3、
   ・・、n_k-m）と複数の予測係数（a_-1、a_-2、a_-3、・
   ・、a_-m）の組を保持するシフトレジスタを有し、これ
   らを参照して、記録媒体上での再生信号の記録位置情報
   を用いて再生信号に含まれる雑音成分n_k′をn_k′＝a_-1
   ＊n_k-1＋a_-2＊n_k-2＋a_-3＊n_k-3＋・・＋a_-m＊n_k-m（時
   刻ｋ、整数ｍ）なる自己回帰型の線形モデルを用いて予
   測する手段と、この予測された雑音成分を再生時のパル
   ス信号検出のために閾値に加える加算器により、閾値
   を、再生信号の雑音レベルに対して最適に適合させる手
   段とを有するものであることを特徴とするディジタル信
   号再生装置。
9. 【請求項９】ディジタル信号再生において、過去の再生
   信号上での重畳雑音信号成分の値（n_k-1、n_k-2、n_k-3、
   ・・、n_k-m）と複数の予測係数（a_-1、a_-2、a_-3、・
   ・、a_-m）の組を保持するシフトレジスタを有し、該シ
   フトレジスタを用いて再生信号に含まれる雑音成分n_k′
   をn_k′＝a_-1＊n_k-1＋a_-2＊n_k-2＋a_-3＊n_k-3＋・・＋a_-m
   ＊n_k-m（時刻ｋ、整数ｍ）なる自己回帰型の線形モデル
   を用いて再生点から先の複数の信号系列上各点に重畳す
   る雑音成分を順次予測し、これら予測値を再生信号系列
   上から除去した後に等化を行うことにより再生時の信号
   上の雑音成分を予測する手段と、この予測された雑音成
   分を再生時の信号から差し引く減算器により、再生信号
   の雑音レベルを低減する手段とを有するものであること
   を特徴とするディジタル信号再生装置。
10. 【請求項１０】ディジタル信号再生において、過去の再
    生信号上での重畳雑音信号成分の値（n_k-1、n_k-2、
    n_k-3、・・、n_k-m）と複数の予測係数（a_-1、a_-2、
    a_-3、・・、a_-m）の組を保持するシフトレジスタを有
    し、該シフトレジスタを用いて再生信号に含まれる雑音
    成分n_k′をn_k′＝a_-1＊n_k-1＋a_-2＊n_k-2＋a_-3＊n_k-3＋
    ・・＋a_-m＊n_k-m（時刻ｋ、整数ｍ）なる自己回帰型の
    線形モデルを用いて再生点から先の複数の信号系列上各
    点に重畳する雑音信号成分を順次予測し、これら予測値
    を再生信号系列上から除去した後に最尤復号法により再
    生することにより再生時の信号上の雑音成分を予測する
    手段と、この予測された雑音成分を再生時の信号から差
    し引くの信号から差し引く減算器により、再生信号の雑
    音レベルを低減する手段とを有するものであることを特
    徴とするディジタル信号再生装置。
11. 【請求項１１】ディジタル信号再生において、過去の再
    生信号上での重畳雑音信号成分の値（n_k-1、n_k-2、
    n_k-3、・・、n_k-m）と複数の予測係数（a_-1、a_-2、
    a_-3、・・、a_-m）の組を保持するシフトレジスタを有
    し、該シフトレジスタを用いて再生信号に含まれる雑音
    成分n_k′をn_k′＝a_-1＊n_k-1＋a_-2＊n_k-2＋a_-3＊n_k-3＋
    ・・＋a_-m＊n_k-m（時刻ｋ、整数ｍ）なる自己回帰型の
    線形モデルを用いて再生点から先の複数の信号系列上各
    点に重畳する雑音信号成分を順次予測し、これら予測値
    を再生信号の閾値に加えた上で最尤復号法により再生す
    ることにより再生時の信号上の雑音成分を予測する手段
    と、この予測された雑音成分を再生時の信号から差し引
    く減算器により、再生信号の雑音レベルを低減する手段
    とを有するものであることを特徴とするディジタル信号
    再生装置。