JP3003711B2 - Demodulator of magnetic recording / reproducing device - Google Patents

Demodulator of magnetic recording / reproducing device

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JP3003711B2
JP3003711B2 JP3022114A JP2211491A JP3003711B2 JP 3003711 B2 JP3003711 B2 JP 3003711B2 JP 3022114 A JP3022114 A JP 3022114A JP 2211491 A JP2211491 A JP 2211491A JP 3003711 B2 JP3003711 B2 JP 3003711B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は記録媒体からの再生信号
を逐次復調する磁気記録再生装置の復調器に関し、特
に、再生信号に或る規則性がある記録媒体からの再生信
号、例えば、磁気ディスク装置の再生信号の復調を、ニ
ューラル・ネットを用いて行う磁気記録再生装置の復調
器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a demodulator of a magnetic recording / reproducing apparatus for sequentially demodulating a reproduction signal from a recording medium, and more particularly, to a reproduction signal from a recording medium having a certain regularity in the reproduction signal, for example, a magnetic signal. The present invention relates to a demodulator of a magnetic recording / reproducing apparatus that demodulates a reproduction signal of a disk device by using a neural net.

【0002】コンピュータシステムの高速化に伴い、外
部記憶装置としての磁気ディスク装置に対しても高速
化、大容量化が要求されている。このため、磁気ディス
ク装置の復調回路の扱う信号は周波数が高くなり、媒体
上の記録密度(BPI)が上昇して信号品質が劣化して
しまう。従って、ヘッド−媒体系の改善ばかりでなく、
磁気ディスク装置からの再生信号の復調回路系における
信号品質の改善策が必要とされている。
With the speeding up of computer systems, higher speeds and larger capacities are also required for magnetic disk devices as external storage devices. For this reason, the frequency of the signal handled by the demodulation circuit of the magnetic disk device is increased, the recording density (BPI) on the medium is increased, and the signal quality is degraded. Therefore, not only the improvement of the head-medium system,
There is a need for measures to improve signal quality in a demodulation circuit system for a reproduction signal from a magnetic disk drive.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来の磁気ディスク装置における復調回
路の構成を図5に示す。磁気ヘッド70により再生され
た信号は、磁気ヘッド70の近くに配置されたプリアン
プ71により増幅された後、自動利得制御回路 (AG
C) 72、波形等化回路73、及び低域通過フィルタ
(LPF)74を通り、復調処置を行うに当たって十分
な振幅となってP点に到達する。
2. Description of the Related Art FIG. 5 shows the configuration of a demodulation circuit in a conventional magnetic disk drive. The signal reproduced by the magnetic head 70 is amplified by a preamplifier 71 arranged near the magnetic head 70, and then amplified by an automatic gain control circuit (AG
C) 72, waveform equalization circuit 73, and low-pass filter
After passing through the (LPF) 74, the amplitude reaches a point P with sufficient amplitude for performing demodulation processing.

【0004】P点においてこの信号は2つに分けられ、
一方は微分回路75へ、他方はレベルスライス回路77
へ導かれる。微分回路75で微分された信号はQ点を経
てゼロクロス検出回路76へ入力され、微分波形のゼロ
クロス点に対応したゼロクロスパルスが生成される。そ
して、ゼロクロス検出回路76からのルスはR点を経
てゲート回路78に入力される。他方、レベルスライス
回路77に入力されたP点の出力は予め設定された所定
のスライスレベル電圧と比較され、信号波形がレベルス
ライス電圧を越えた時にレベルスライスゲートが開かれ
て、信号がレベルスライス回路77からS点を経てゲー
ト回路78に入力される。ゲート回路78はゼロクロス
パルスとゲート信号により、再生信号のピークとは無関
係なパルスを除去し、プリアンプ71から入力されるア
ナログ信号のピーク点に対応するパルス化データを発生
する。
At point P, this signal is split into two
One to the differentiation circuit 75 and the other to the level slice circuit 77
Led to. The signal differentiated by the differentiating circuit 75 is input to a zero-cross detecting circuit 76 via a point Q, and a zero-cross pulse corresponding to the zero-cross point of the differentiated waveform is generated. The pulse from the zero-cross detection circuit 76 is input to the gate circuit 78 through the R point. On the other hand, the output at the point P input to the level slice circuit 77 is compared with a predetermined slice level voltage, and when the signal waveform exceeds the level slice voltage, the level slice gate is opened and the signal is level sliced. The signal is input from the circuit 77 to the gate circuit 78 via the point S. The gate circuit 78 removes a pulse irrelevant to the peak of the reproduction signal using the zero-cross pulse and the gate signal, and generates pulsed data corresponding to the peak point of the analog signal input from the preamplifier 71.

【0005】図6(a) 〜(e) は図5の従来の復調回路に
示した各点P〜Tにおける波形を示している。図6(a)
はP点におけるヘッド70の再生波形信号であり、図6
(b) はQ点における波形で、P点における波形の微分波
形である。従って、この波形には再生波形のピークとは
無関係なパルスが含まれる。また、図6(c) はR点にお
けるゼロクロス検出回路76の出力波形で、Q点におけ
る波形が零点を過ったときにハイレベル"H" になる信号
である。更に、図6(d) はS点におけるレベルスライス
回路77の出力波形であり、レベルスライス回路77に
設定されているスライスレベル電圧VHとVL (図6(a) に
示す) をP点における再生信号が越えたときにハイレベ
ル"H" になる。図6(e) はT点におけるゲート回路78
からの出力波形を示しており、再生波形のピークとは無
関係のパルスが除去された復調データである。
FIGS. 6A to 6E show waveforms at points P to T shown in the conventional demodulation circuit of FIG. Fig. 6 (a)
FIG. 6 shows a reproduced waveform signal of the head 70 at the point P.
(b) is a waveform at point Q, which is a differential waveform of the waveform at point P. Therefore, this waveform includes a pulse irrelevant to the peak of the reproduced waveform. FIG. 6C shows the output waveform of the zero-crossing detection circuit 76 at the point R, which is a signal that goes high when the waveform at the point Q passes through the zero point. FIG. 6D shows the output waveform of the level slice circuit 77 at the point S. The slice level voltages VH and VL (shown in FIG. 6A) set in the level slice circuit 77 are reproduced at the point P. It goes to high level "H" when the signal exceeds. FIG. 6E shows the gate circuit 78 at the point T.
5 shows demodulated data from which pulses irrelevant to the peak of the reproduced waveform have been removed.

【0006】このように、従来回路によれば、再生信号
のピークに対応したパルス化データを得ることができ
る。
As described above, according to the conventional circuit, pulsed data corresponding to the peak of the reproduced signal can be obtained.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ように構成された従来の復調回路では、記録データの"
1" に対応するピークの検出をレベルスライスと微分波
形のゼロクロス点検出とで行っている。従って、3ビッ
トパターンにおける中央のピークのように、波形を観察
した時、前後の関係からピークと予想されてもスライス
レベルを下回った場合ピークとしては認識されず復調誤
りとなってしまうことがあり、また、記録データの"0"
に対応する部分でもスライスレベルを越えることによ
り、ピークとして認識されてしまうという問題がある。
このように、従来の復調方法では、記録データの"0" に
対応する部分のレベルが記録データの"1" に対応するピ
ークのレベルを上回った場合、復調不可能になってしま
うのである。よって、更に高密度記録を行う場合には、
扱う信号の品質がますます劣化し、S/Nの低下や分解
能の低下を引き起こすことになる。
However, in the conventional demodulation circuit configured as described above, the recording data "
The peak corresponding to 1 "is detected by the level slice and the zero-cross point detection of the differentiated waveform. Therefore, when the waveform is observed, such as the central peak in a 3-bit pattern, it is expected to be a peak from the front-back relationship. However, if the data is below the slice level, the signal may not be recognized as a peak and a demodulation error may occur.
There is a problem that even if a portion corresponding to the above exceeds the slice level, it is recognized as a peak.
As described above, in the conventional demodulation method, if the level of the portion corresponding to "0" of the recording data exceeds the level of the peak corresponding to "1" of the recording data, demodulation cannot be performed. Therefore, when performing higher density recording,
The quality of the signal to be handled is increasingly degraded, causing a reduction in S / N and a decrease in resolution.

【0008】本発明は前記従来の磁気記録再生装置のよ
うに、再生信号にある規則性のある再生信号の復調方法
における問題点を解消し、再生信号中に従来のスライス
レベルを下回る"1" 信号や、スライスレベルを越える"
0" 信号が含まれる場合でも、"1" 信号は"1" として、"
0" 信号は"0" として復調可能な信頼性の高い磁気記録
再生装置の復調器を、ニューラル・ネットを用いて提供
することを目的としている。
The present invention solves the problem in the method of demodulating a regular reproduction signal in the reproduction signal as in the above-mentioned conventional magnetic recording / reproducing apparatus, and makes the reproduction signal "1" lower than the conventional slice level. Crossing the signal or slice level "
Even if the "0" signal is included, the "1" signal is regarded as "1" and "
An object of the present invention is to provide a highly reliable demodulator of a magnetic recording / reproducing apparatus which can demodulate a "0" signal as "0" using a neural net.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の磁気記録再生装置の復調器の原理構成が第1図に示
される。第1図に示すように、本発明の磁気記録再生装
置の復調器は、磁気記録媒体1からの再生信号から記録
データの復調を行う磁気記録再生装置の復調器であっ
て、直列に接続したデータビット周期と同一、または短
い遅延量Tdを持つ複数個の遅延要素を備え、入力され
た再生信号を遅延量Tdの時間間隔ずつずれた、前記遅
延要素の数より1だけ多い数をNとして、N種類の信号
として出力する遅延手段2と、このN種類の信号を遅延
量TdのN倍のサンプル周期Tsで並列にサンプリング
するサンプリング手段3と、このN個のサンプル値が入
力される入力素子と、このサンプル値が取り得るM種類
複数のデータパターンに対応した出力素子を備え、入
力データパターンに応じて前記出力素子の1つのみに出
力信号が出るように学習されたニューラルネット手段4
と、このニューラルネット手段からのM種類の出力信
号に応じてデータパターンを復調して再生信号として出
力する再生信号出力手段5とから構成される。
FIG. 1 shows the principle configuration of a demodulator of a magnetic recording / reproducing apparatus according to the present invention which achieves the above object. As shown in FIG. 1, the demodulator of the magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention is a demodulator of a magnetic recording / reproducing apparatus for demodulating recorded data from a reproduced signal from the magnetic recording medium 1, and is connected in series. comprising a plurality number of delay elements with data bit period the same as or shorter delay amount Td,, it offsets the input reproduced signal every time interval of the delay amount Td, the slow
A delay means 2 for outputting N types of signals , where N is a number greater than the number of delay elements by one, and a sampling means 3 for sampling these N types of signals in parallel at a sampling period Ts N times the delay amount Td. , An input element to which the N sample values are input, and output elements corresponding to a plurality of M types of data patterns that can be taken by the sample values, and only one of the output elements according to the input data pattern. Neural network means 4 learned to output signal
And a reproduction signal output means 5 for demodulating a data pattern in accordance with the M types of output signals from the neural network means 4 and outputting it as a reproduction signal.

【0010】前述のニューラルネット手段4は、N個の
入力素子とL個の複数の隠れ素子と、M個の出力素子、
及び、これらを結ぶ2段のニューロン層からなるパーセ
プトロンから構成し、最適なニューロン層の重みを磁気
記録再生装置の出荷前に学習により記憶手段に書き込
み、稼働時にこの記憶手段から重みデータをニューロン
層に与えることにより、復調が行われるようにする。
[0010] Neural net means 4 described above, the N input elements and L plural hidden elements, M number of output elements,
And a perceptron consisting of a two-stage neuron layer connecting these, and writing the optimum weight of the neuron layer to the storage means by learning before shipment of the magnetic recording / reproducing apparatus, and transferring the weight data from the storage means during operation to the neuron layer. To perform demodulation.

【0011】なお、磁気記録再生装置の復調器は、装置
の稼働時、或いは時間間隔をおいて定期的に、複数の学
習パターンにより複数回ずつ学習を行い、この学習ルー
チンにより求められたニューロン層の重みデータで記憶
手段に記憶されたニューロン層の重みデータを書き換え
る形態でも良い。更に、磁気記録再生装置の復調器は、
N種類の信号を並列にサンプルする周期Ts’を、T
s’=Td*(N−C)とし、所定サンプル数Cずつ重
複させてN個のサンプルを前記パーセプトロンへ入力
し、前回と今回の重複部分のデータパターンが一致する
時に、前回の復調された再生出力の重複しない部分のデ
ータパターンを正しい再生信号として出力するように構
成しても良い。
The demodulator of the magnetic recording / reproducing apparatus performs learning a plurality of times by using a plurality of learning patterns at the time of operation of the apparatus or periodically at intervals of time. The weight data of the neuron layer stored in the storage means may be rewritten with the weight data. Further, the demodulator of the magnetic recording / reproducing device is
A period Ts ′ for sampling N kinds of signals in parallel is represented by T
When s ′ = Td * (NC), N samples are input to the perceptron while overlapping by a predetermined number of samples C , and when the data pattern of the previous and current overlapping portions matches, the previous demodulation was performed. A configuration may be adopted in which a data pattern of a portion where reproduction output does not overlap is output as a correct reproduction signal.

【0012】[0012]

【作用】本発明の磁気記録再生装置の復調器によれば、
磁気記録再生装置からの再生信号は、データビット周期
と同一、または短い遅延量Tdを持つ複数個の遅延要素
によって、遅延量Tdの時間間隔ずつずれた、遅延素子
数よりも1だけ多いN種類の信号として出力され、この
遅延量TdのN倍のサンプル周期Tsで並列にサンプリ
ングされてニューラルネットに入力される。ニューラル
ネットでは、入力されたN個のサンプル値が、このサン
プル値が取り得るM種類の複数のデータパターンに対応
してその状態が判断され、判断されたデータパターンに
対応する出力素子の1つのみに信号が出力され、このニ
ューラルネットからのM種類の出力信号に応じてデータ
パターンが復調されて再生信号として出力される。
According to the demodulator of the magnetic recording and reproducing apparatus of the present invention,
Reproduction signal from the magnetic recording and reproducing apparatus, a plurality number of delay elements having the same data bit period or a short delay Td,, shifted by a time interval of the delay amount Td, the delay element
The signals are output as N types of signals that are one more than the number , sampled in parallel with a sample period Ts N times the delay amount Td, and input to the neural network. In the neural network, the state of the input N sample values is determined according to a plurality of M types of data patterns that the sample values can take, and one of the output elements corresponding to the determined data pattern is determined. Only a signal is output, and a data pattern is demodulated in accordance with M types of output signals from the neural network and output as a reproduced signal.

【0013】[0013]

【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例を詳細
に説明する。図2は本発明の磁気記録再生装置の復調器
の一実施例の構成を示すものである。本発明は、磁気記
録媒体からの再生信号から記録データの復調を行う磁気
記録再生装置の復調器であるが、以下には再生信号に正
負のピークが必ず交互に現れる磁気ディスク装置の再生
信号を例にとって説明する。ここでは、N個の連続した
サンプル値を基に復調を行う場合を示しており、磁気記
録の特徴、および使用する符号等の条件から得られる、
N個の連続するサンプル値が取り得る状態の総数がM個
である場合を示している。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 shows the configuration of an embodiment of the demodulator of the magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention. The present invention is a demodulator of a magnetic recording / reproducing apparatus which demodulates recording data from a reproducing signal from a magnetic recording medium. Hereinafter, a reproducing signal of a magnetic disk apparatus in which positive and negative peaks always appear alternately in the reproducing signal will be described. bet it will be described as an example. Here, a case where demodulation is performed based on N consecutive sample values is shown, which is obtained from the characteristics of magnetic recording and conditions such as codes used.
A case where the total number of states that N consecutive sample values can take is M is shown.

【0014】図において、21は遅延要素列であり、
遅延時間τ=Td(Td はデータ周期) を持つN個複数
遅延素子から構成される。この遅延要素列21に入力
される磁気ディスク装置(図示せず)からの再生信号
は、互いに遅延時間Td だけ時間のずれたN個の信号
なって遅延要素列21から出力される。再生信号と、互
いに時間時間Td だけ時間のずれたN個の信号の合計
+1個の信号はN+1個のサンプルとして、N+1個
入力素子22と、L個の複数の隠れ素子23と、M+1
複数の出力素子24、及びこれらを結ぶ2段のニュ
ーロン層26、27からなるパーセプトロン20に入力
される。パーセプトロン20の出力素子24の数M+1
は、磁気記録媒体からの再生信号のN+1個のサンプル
値の取りうるパターンの数である。そして、パーセプト
ロンは、以下に説明する学習により、あるデータパター
ンが入力素子22に入力された時に、それに対応する出
力素子24に出力信号が出るように、各ニューロン層2
6、27の重みが決定される。
In FIG. 2 , reference numeral 21 denotes a delay element sequence,
N pluralities with delay time τ = Td (Td is a data period)
Of delay elements. Reproduction signal from the magnetic disk device (not shown) to be input to the delay element row 21, the N signals with shifted by a time delay Td from each other
And output from the delay element sequence 21. The total N of the reproduced signal and the N signals shifted from each other by the time Td.
+1 signal as N + 1 samples, and N + 1 inputs element 22, and L plural hidden elements 23, M + 1
It is input to a perceptron 20 including a plurality of output elements 24 and two stages of neuron layers 26 and 27 connecting these. Number M + 1 of output elements 24 of perceptron 20
Is the number of patterns that can be taken by N + 1 sample values of the reproduction signal from the magnetic recording medium. The perceptron learns each neuron layer 2 so that when a certain data pattern is input to the input element 22, an output signal is output to the corresponding output element 24 by learning described below.
Weights 6 and 27 are determined.

【0015】パーセプトロン20の各ニューロン層2
6、27は、それぞれVij, Wijで表される重みを持
ち、隠れ素子23、及び出力素子24の値Yp Zq は次
の、式のようになる。 Yp =σ(ΣWkp・Xk ) … Zq =σ(ΣVpq・Yp ) … 但し、Σはk=0〜Nまでの和をとり、0≦p≦L,
≦q≦Lであるものとする。そして、σ(S)は次式で
定義する。
Each neuron layer 2 of the perceptron 20
6 and 27 have weights represented by Vij and Wij, respectively, and the values Yp Zq of the hidden element 23 and the output element 24 are expressed by the following equations. Yp = σ (ΣWkp · Xk) Zq = σ (ΣVpq · Yp) where Σ is the sum of k = 0 to N, and 0 ≦ p ≦ L , 0
It is assumed that ≦ q ≦ L. Then, σ (S) is defined by the following equation.

【0016】 σ(S)=1/(1+exp(−S)) … いま、学習パターンの集合をXとし、パーセプトロンの
出力をh(X)、目標関数をd(X)とすれば、それぞ
れは次のように表される。 h(X)=(h0(X),h1(X),h2(X),…hq (X),…hM (X)) … d(X)=(d0(X),d1(X),d2(X),…dq (X),…dM (X)) … 但し、hq(X) =Zq であり、次の, ´式のよう
に、目標関数dq(X)は、Xの学習パターンのうち、q
の学習パターンについては、"1" を、その他の学習パタ
ーンのときは"0" を出力するものとする。
Σ (S) = 1 / (1 + exp (−S)) Now, let X be a set of learning patterns, h (X) be the output of the perceptron, and d (X) be the target function. It is expressed as follows. h (X) = (h0 (X), h1 (X), h2 (X),... hq (X),... hM (X))... d (X) = (d0 (X), d1 (X), d2 (X),... dq (X),... dM (X)) where hq (X) = Zq and the target function dq (X) is a learning pattern of X Of which
"1" is output for the learning pattern of "1", and "0" is output for other learning patterns.

【0017】 dq(X) = 1(qの学習パターンのとき) …
dq(X) = 0(その他の学習パターンのとき) …
´ また、学習パターンXを与えたときの隠れ素子23の状
態をf(X)とし、次の式で表す。 f(X)=(f0(X),f1(X),f2(X),…fq (X),…fL (X)) … 以上をもとに、{h(X)−d(X)}2 が最小にな
るように、隠れ素子23と出力素子24間のニューロン
層27の重みVpq, 及び入力素子22と隠れ素子23間
のニューロン層26の重みWkpを決定する手順を図3に
示す。
Dq (X) = 1 (when learning pattern of q)
dq (X) = 0 (for other learning patterns)
'The state of the hidden element 23 when the learning pattern X is given is represented by f (X), and is represented by the following equation. f (X) = (f 0 (X), f 1 (X), f 2 (X),... f q (X),... f L (X)). -d (X)} as 2 is minimized, the procedure of determining a hidden element 23 weight Vpq neuron layer 27 between the output element 24, and the weight Wkp neuron layer 26 between the input element 22 and the hidden element 23 Is shown in FIG.

【0018】ステップ301 ではニューロン層27の重み
Vpqとニューロン層26の重みWkpとを任意に定める。
次いで、ステップ302において、式、 Vpq=Vpq−ΔΣδ2q(X) ・fp(X) を用いてp=0,1,2,…,L、q=0,1,2,
…,Mについて隠れ素子23と出力素子24間の重みV
pqを更新し、続いてステップ303 において、式、 Wkp=Wkp−ΔΣδ1p(X) ・X を用いてk=0,1,2,…,N、p=0,1,2,
…,Lについて隠れ素子23と入力素子22間の重みW
kpを更新する。ただし、上式において、δ1p(X) とδ2q
(X) は次式, で表され、Σはq=0〜Mの和をとる
ものとする。
In step 301, the weight Vpq of the neuron layer 27 and the weight Wkp of the neuron layer 26 are arbitrarily determined.
Then, in step 302, p = 0, 1, 2,..., L, q = 0, 1, 2, 2, using the equation: Vpq = Vpq−ΔΣδ 2 q (X) · fp (X)
, M, the weight V between the hidden element 23 and the output element 24
.., N, p = 0, 1, 2,..., using the equation: Wkp = Wkp−ΔΣδ 1 p (X) · X
, L, the weight W between the hidden element 23 and the input element 22
Update kp. Where δ 1 p (X) and δ 2 q
(X) is represented by the following formula, and Σ is a sum of q = 0 to M.

【0019】 δ1p(X) ={Σδ2q(X) ・Vpq}・fp(X) ・(1−fp(X)) … δ2q(X) ={hq(X)−dq(X)}hq(X)・(1−hq(X)) … 続くステップ304 では誤差{h(X)−d(X)}2
十分小さいか否かが判定され、小さくない時(NO)はステ
ップ302 に戻ってステップ302, 303を繰り返し、十分小
さい時(YES)はステップ305 にてこのルーチンを終了す
る。
Δ 1 p (X) = {Σδ 2 q (X) · Vpq} · fp (X) · (1−fp (X)) δ 2 q (X) = {hq (X) −dq ( X)} hq (X) · (1−hq (X)) In the following step 304, it is determined whether or not the error {h (X) −d (X)} 2 is sufficiently small. Returns to step 302 and repeats steps 302 and 303. When it is sufficiently small (YES), this routine ends in step 305.

【0020】このようにして、以上の実施例ではN+1
のサンプル値のあるパターンがパーセプトロン20に
入力された時に、そのパターンに1対1に対応した出力
素子24に出力が出るようにニューロン層26とニュー
ロン層27の最適な重みWkpとVpqを学習によって求め
る。最適なニューロン層26,27の重みWkpとVpqは
磁気記録再生装置の出荷前に学習により決定してROM
に記憶させておき、稼働時にこのROMから重みデータ
をニューロン層26,27にそれぞれ与えるようにす
る。
Thus, in the above embodiment, N + 1
The optimum weights Wkp and Vpq of the neuron layer 26 and the neuron layer 27 are learned so that when a pattern having a number of sample values is input to the perceptron 20, an output is output to the output element 24 corresponding to the pattern one by one. Ask by. The optimum weights Wkp and Vpq of the neuron layers 26 and 27 are determined by learning before shipment of the magnetic recording / reproducing apparatus, and are determined by ROM.
The weight data is supplied from the ROM to the neuron layers 26 and 27 during operation.

【0021】このように、パーセプトロン20の出力素
子24から入力データパターンに1対1に対応する出力
が出るので、出力素子24に接続する復調データ出力回
路25側では、出力素子24の場所に対応した復調デー
タを用意しておき、出力信号に応じたデータパターンを
復調データ(再生信号)として出力できる。なお、パー
セプトロン20のニューロン層26,27の重みWkpと
Vpqの学習による決定は、磁気記録再生装置の出荷前に
行うのみでなく、装置の稼働時、或いは時間間隔をおい
て定期的に、複数の学習パターンにより複数回ずつ学習
を行い、この学習ルーチンにより求められたニューロン
層の重みデータでRAM等に記憶されたニューロン層の
重みデータを書き換えるようにしても良い。
As described above, since an output corresponding to the input data pattern is output from the output element 24 of the perceptron 20 on a one-to-one basis, the demodulated data output circuit 25 connected to the output element 24 corresponds to the location of the output element 24. The demodulated data thus prepared is prepared, and a data pattern corresponding to the output signal can be output as demodulated data (reproduced signal). The determination by learning the weights Wkp and Vpq of the neuron layers 26 and 27 of the perceptron 20 is performed not only before shipment of the magnetic recording / reproducing apparatus, but also during operation of the apparatus or periodically at time intervals. Learning may be performed a plurality of times according to the learning pattern described above, and the weight data of the neuron layer stored in the RAM or the like may be rewritten with the weight data of the neuron layer obtained by this learning routine.

【0022】図4は本発明の他の実施例の磁気記録再生
装置の復調器の構成を示すものであり、図2の復調器と
同じ構成部材については、同じ符号を付してその説明を
省略する。図4の復調装置が図2の復調器と異なる点
は、信頼性を増すために、データ周期TdのN倍のサン
プル周期Tsより周期の短い或るサンプリングクロック
fsにおいて決定される復調データと、次のサンプリン
グクロックfsにおいて決定される復調データの重複部
のデータ列が一致するか否かを判定している点である。
FIG. 4 shows the configuration of a demodulator of a magnetic recording / reproducing apparatus according to another embodiment of the present invention. The same components as those of the demodulator of FIG. Omitted. The demodulator of FIG. 4 differs from the demodulator of FIG. 2 in that, in order to increase the reliability, demodulated data determined at a certain sampling clock fs having a period shorter than a sample period Ts which is N times the data period Td; The point is that it is determined whether or not the data sequence of the overlapping portion of the demodulated data determined at the next sampling clock fs matches.

【0023】このため、図4の実施例の装置では、パー
セプトロン20の入力素子22に、サンプリングクロッ
クfs毎にN+1個のサンプル値が入力されている。そ
して、このサンプリングクロックfsによって決定され
た復調データの一方は、遅延回路41によってデータ周
期Tdの所定倍Uの時間だけ遅延させられて比較回路4
2に入力され、他方は直接比較回路42に入力される。
この結果、比較回路42には時間U×Tdだけ異なった
復調データが入力されることになり、サンプル数をN+
とすると、2つの復調データの内の(N+1)−Uの
データが重複して入力されることになる。比較回路42
はこの重複データが一致しているか否かを判定し、一致
している時のみ遅延回路41を通して入力された復調デ
ータの重複していないデータを正しい復調データとして
出力し、一致しない場合にはエラー信号等を出力する。
なお、重複させるサンプル数Uは調整することができ
る。
Therefore, in the apparatus of the embodiment shown in FIG. 4, N + 1 sample values are input to the input element 22 of the perceptron 20 for each sampling clock fs. One of the demodulated data determined by the sampling clock fs is delayed by the delay circuit 41 by a predetermined time U of the data period Td, and
2 and the other is directly input to the comparison circuit 42.
As a result, demodulated data different by the time U × Td is input to the comparison circuit 42, and the number of samples is set to N +
If it is set to 1 , data of (N + 1) -U among the two demodulated data will be inputted in duplicate. Comparison circuit 42
Determines whether or not the overlapped data matches, and outputs only non-overlapping data of the demodulated data input through the delay circuit 41 as correct demodulated data only when they match, and outputs an error when they do not match. Outputs signals and the like.
Note that the number U of overlapping samples can be adjusted.

【0024】この結果、図4の復調器では、復調データ
の値を常に確認しながら出力するので、データの値の信
頼性が増す。
As a result, the demodulator of FIG. 4 always outputs the demodulated data while checking the value, thereby increasing the reliability of the data value.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば磁
気記録媒体からの再生信号が、高密度記録により分解能
が低下したり、ノイズにより信号が劣化しても、また、
再生信号中のピーク値にレベル変動があった場合で
も、"1" 信号は"1" として、"0" 信号は"0" として高い
信頼性で復調することができる効果がある。
As described above, according to the present invention, even if the resolution of a reproduced signal from a magnetic recording medium is reduced by high-density recording or the signal is degraded by noise,
Even if the level of the peak value in the reproduced signal fluctuates, the "1" signal is regarded as "1" and the "0" signal is regarded as "0", so that the signal can be demodulated with high reliability.

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

【図1】本発明の磁気記録再生装置の復調器の構成を示
す原理構成図である。
FIG. 1 is a principle configuration diagram showing a configuration of a demodulator of a magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention.

【図2】本発明の磁気記録再生装置の復調器の一実施例
の構成を示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a configuration of an embodiment of a demodulator of the magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention.

【図3】図2の磁気記録再生装置の復調器の動作を示す
フローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing an operation of a demodulator of the magnetic recording / reproducing apparatus of FIG.

【図4】本発明の磁気記録再生装置の復調器の他の実施
例の構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of another embodiment of the demodulator of the magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention.

【図5】従来の磁気ディスク装置の復調回路図である。FIG. 5 is a demodulation circuit diagram of a conventional magnetic disk drive.

【図6】従来の図6の回路の各部の動作波形を示す波形
図である。
FIG. 6 is a waveform diagram showing operation waveforms of various parts of the conventional circuit of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20…パーセプトロン 21…遅延要素列 22…入力素子 23…隠れ素子 24…出力素子 25…復調データ出力回路 26…ニューロン層 27…ニューロン層 41…遅延回路 42…比較回路 Reference Signs List 20 perceptron 21 delay element sequence 22 input element 23 hidden element 24 output element 25 demodulation data output circuit 26 neuron layer 27 neuron layer 41 delay circuit 42 comparison circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大島 武典 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 平4−216343(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 20/10 321 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Takenori Oshima 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Inside Fujitsu Limited (56) References JP-A-4-216343 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G11B 20/10 321

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 磁気記録媒体(1) からの再生信号から記
録データの復調を行う磁気記録再生装置の復調器であっ
て、 直列に接続したデータビット周期と同一、または短い遅
延量Tdを持つ複数個の遅延要素を備え、入力された再
生信号を遅延量Tdの時間間隔ずつずれた、前記遅延要
素の数より1だけ多い数をNとして、N種類の信号とし
て出力する遅延手段(2) と、 このN種類の信号を遅延量TdのN倍のサンプル周期T
sで並列にサンプリングするサンプリング手段(3) と、 このN個のサンプル値が入力される入力素子と、このサ
ンプル値が取り得るM種類の複数のデータパターンに対
応した出力素子を備え、入力データパターンに応じて前
記出力素子の1つのみに出力信号が出るように学習され
たニューラルネット手段(4) と、 このニューラルネット手段からのM種類の出力信号に応
じてデータパターンを復調して再生信号として出力する
再生信号出力手段(5) と、 を備えた磁気記録再生装置の復調器。
1. A demodulator for a magnetic recording / reproducing apparatus for demodulating recorded data from a reproduced signal from a magnetic recording medium (1), wherein the demodulator has a delay Td equal to or shorter than a data bit cycle connected in series. comprising a plurality of delay elements, it offsets the input reproduced signal every time interval of the delay amount Td, the delay requirements
A delay means (2) for outputting N types of signals , where N is a number one greater than the prime number, and a sample period T of N times the amount of delay Td
sampling means (3) for sampling in parallel at s; an input element to which the N sample values are input; and output elements corresponding to a plurality of M types of data patterns that can be taken by the sample values. A neural network means (4) trained to output an output signal to only one of the output elements in accordance with the pattern; and demodulating and reproducing a data pattern in accordance with M kinds of output signals from the neural network means. A demodulator for a magnetic recording / reproducing apparatus, comprising: reproduction signal output means (5) for outputting as a signal.
【請求項2】 前記ニューラルネット手段(4) が、N個
の入力素子と、L個の複数の隠れ素子と、M個の出力素
子、及びこれらを結ぶ2段のニューロン層からなるパー
セプトロンからなり、最適なニューロン層の重みを磁気
記録再生装置の出荷前に学習により記憶手段に書き込
み、稼働時にこの記憶手段から重みデータをニューロン
層に与えることにより、復調を行うことを特徴とする請
求項1に記載の磁気記録再生装置の復調器。
2. The neural network means (4) comprises a perceptron comprising N input elements, L plural hidden elements, M output elements, and a two-stage neuron layer connecting these elements. 2. The method according to claim 1, wherein the optimum weight of the neuron layer is written into the storage means by learning before shipment of the magnetic recording / reproducing apparatus, and the demodulation is performed by giving the weight data from the storage means to the neuron layer during operation. 3. A demodulator for a magnetic recording and reproducing apparatus according to claim 1.
【請求項3】 装置の稼働時、或いは時間間隔をおいて
定期的に、複数の学習パターンにより複数回ずつ学習を
行い、この学習ルーチンにより求められたニューロン層
の重みデータで記憶手段に記憶されたニューロン層の重
みデータを書き換えることを特徴とする請求項2に記載
の磁気記録再生装置の復調器。
3. Learning is performed a plurality of times by a plurality of learning patterns at the time of operation of the apparatus or periodically at intervals of time, and the weighting data of the neuron layer obtained by the learning routine is stored in the storage means. 3. The demodulator according to claim 2, wherein the weight data of the neuron layer is rewritten.
【請求項4】 N種類の信号を並列にサンプルする周期
Ts’を、Ts’=Td*(N−C)とし、所定サンプ
数Cずつ重複させてN個のサンプルを前記パーセプト
ロンへ入力し、前回と今回の重複部分のデータパターン
が一致する時に、前回の復調された再生出力の重複しな
い部分のデータパターンを正しい再生信号として出力す
ることを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の磁
気記録再生装置の復調器。
4. A period Ts 'for sampling N types of signals in parallel is defined as Ts' = Td * (N-C), and the N samples are overlapped by a predetermined number C of samples. 4. The apparatus according to claim 1, wherein a data pattern of a non-overlapping portion of a previously demodulated reproduction output is output as a correct reproduction signal when the data pattern is inputted to a perceptron and the data pattern of the previous and current overlapping portions coincides with each other. The demodulator of the magnetic recording / reproducing device according to any one of the above.
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