JP3016366B2

JP3016366B2 - 磁気記録再生装置

Info

Publication number: JP3016366B2
Application number: JP8329390A
Authority: JP
Inventors: 成哉内田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1996-12-10
Filing date: 1996-12-10
Publication date: 2000-03-06
Anticipated expiration: 2016-12-10
Also published as: JPH10172249A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスクや磁
気テープなどの磁気記録媒体を用いる磁気記録再生装置
に関し、特に非線形歪みを受けた再生波形からのデータ
検出に特徴のある磁気記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、かかる磁気記録再生装置における
記録データの再生方法としては、しきい値によるレベル
判定法、微分回路及びゼロクロス検出回路を用いたピー
ク検出法などが用いられてきた。そして、近年では、高
記録密度化に伴う符号間干渉の増大、信号対雑音比（Ｓ
／Ｎ）の低下などによるエラーレートの悪化を低減する
ために新しい信号処理技術として、パーシャルレスポン
ス等化（ＰＲ等化）や最尤復号法であるビタビ検出法な
どが用いられつつある（特開平７−１８２７８６号公報
など）。

【０００３】このＰＲ等化とビタビ検出とを組み合わせ
た新しい信号処理方式（ＰＲＭＬ方式）では、高記録密
度化により影響が大きくなる符号間干渉を積極的に利用
しており、再生データの前後関係を考慮することによっ
て可能性の最も高いデータ列を選択しエラーレートを改
善している。

【０００４】ＰＲ等化方式とは、送出符号とは異なった
符号に等化して識別する方法の総称であり、多くの方法
が考えられている。ここでは、そのうちＰＲ（１，０，
−１）方式（ＰＲ４）について説明する。図３０にＰＲ
４における記録再生過程を示す。記録データが図３０
（Ａ）に示す如き場合、この記録データをプリコーダに
よって予めＮＲＺＩ変換して同図（Ｂ）に示すデータを
生成し、これに基づいて同図（Ｃ）に示す記録電流を生
成して磁気記録媒体に記録する。プリコードと記録電流
生成過程でＮＲＺＩ変換が２回行われており、記録過程
では全体としてインターリーブＮＲＺＩが行われたこと
になる。

【０００５】再生時には、磁気記録媒体のからの再生信
号に対してＰＲ４による再生等化を行い、図３０（Ｄ）
示す３値の等化波形を得る。図２７に、ＰＲ４の再生等
化による孤立再生波形の等化波形を示す。同図（Ａ）に
示す孤立再生波形は、再生等化によって同図（Ｂ）に示
す等化波形となるため、符号間干渉によるサンプリング
点での測定値は「０」、「＋１」及び「−１」の３値に
限定される。このようにして得られた等化波形の「＋
１」及び「−１」を「１」、等化波形の「０」を「０」
と復号することにより、図３０（Ｅ）示す如く再生デー
タを得ることができる。

【０００６】このデータ検出過程には、ビタビ検出法を
用いる。ビタビ検出法は、再生等化波形におけるサンプ
ル値の前後関係の規則性を利用して、存在しうるデータ
列の中から最も確からしいデータ列を選択することによ
り、エラーレートを低減させるデータ検出法である。図
２８にＰＲ４に対する状態遷移図を示す。ここで等化波
形の時刻ｋでのサンプル値をＹ_k、状態Ｓ１から状態Ｓ
２への遷移確率をＰ₁₂、その時の枝メトリックをＬ₁₂と
表す。σは、等化波形サンプル値の基準値からのずれを
示す標準偏差である。式１に各状態遷移確率を示す。こ
の式より指数関数内の２乗項を展開して必要項のみを残
した式２で各枝メトリックを定義する。

【０００７】〔式１〕Ｐ₁₂＝Ｃｅｘｐ｛−Ｙ_k ²／２σ²｝Ｐ₂₁＝Ｃｅｘｐ｛−Ｙ_k ²／２σ²｝Ｐ₁₃＝Ｃｅｘｐ｛−（Ｙ_k−１）²／２σ²｝Ｐ₂₄＝Ｃｅｘｐ｛−（Ｙ_k＋１）²／２σ²｝Ｐ₃₂＝Ｃｅｘｐ｛−（Ｙ_k＋１）²／２σ²｝Ｐ₄₁＝Ｃｅｘｐ｛−（Ｙ_k−１）²／２σ²｝Ｐ₃₃＝Ｃｅｘｐ｛−Ｙ_k ²／２σ｝Ｐ₄₄＝Ｃｅｘｐ｛−Ｙ_k ²／２σ｝Ｃ≡１／｛σ√（２π）｝

【０００８】〔式２〕Ｌ₁₂＝０Ｌ₂₁＝０Ｌ₁₃＝０．５−Ｙ_k Ｌ₂₄＝０．５＋Ｙ_k Ｌ₃₂＝０．５＋Ｙ_k Ｌ₄₁＝０．５−Ｙ_k Ｌ₃₃＝０Ｌ₄₄＝０

【０００９】ある時刻ｋで状態Ｓ１となるパスメトリッ
クの最小値をＭ_k（１）と表すものとすると、各状態へ
のパスメトリックの最小値は式３で表される。これに式
２を代入することにより式４を得る。

【００１０】〔式３〕Ｍ_k（１）＝ｍｉｎ｛Ｍ_k-1（２）＋Ｌ₂₁、Ｍ_k-1（４）＋Ｌ₄₁｝Ｍ_k（２）＝ｍｉｎ｛Ｍ_k-1（１）＋Ｌ₁₂、Ｍ_k-1（３）＋Ｌ₃₂｝Ｍ_k（３）＝ｍｉｎ｛Ｍ_k-1（１）＋Ｌ₁₃、Ｍ_k-1（３）＋Ｌ₃₃｝Ｍ_k（４）＝ｍｉｎ｛Ｍ_k-1（２）＋Ｌ₂₄、Ｍ_k-1（４）＋Ｌ₄₄｝

【００１１】〔式４〕Ｍ_k（１）＝ｍｉｎ｛Ｍ_k-1（２）、Ｍ_k-1（４）＋０．５−Ｙ_k｝Ｍ_k（２）＝ｍｉｎ｛Ｍ_k-1（１）、Ｍ_k-1（３）＋０．５＋Ｙ_k｝Ｍ_k（３）＝ｍｉｎ｛Ｍ_k-1（１）＋０．５−Ｙ_k、Ｍ_k-1（３）｝Ｍ_k（４）＝ｍｉｎ｛Ｍ_k-1（２）＋０．５＋Ｙ_k、Ｍ_k-1（４）｝

【００１２】上記の式４に基づいて最尤パス選択を行い
データを再生する。実際にはＰＲ４等化を用いており、
インターリーブドＮＲＺＩを行っているので、等化信号
の偶数番目の列と奇数番目の列の間に相関関係はない。
ゆえに、それぞれを並列化して、ＰＲ（１，−１）とし
て単純化して処理することができる。図２９にＰＲ
（１，−１）等化の状態遷移図を示す。また、枝メトリ
ックと最小パスメトリックを式５及び式６に示す。

【００１３】〔式５〕Ｌ₁₁＝０Ｌ₁₂＝０．５＋Ｙ_k Ｌ₂₁＝０．５−Ｙ_k Ｌ₂₂＝０

【００１４】〔式６〕Ｍ_k（１）＝ｍｉｎ｛Ｍ_k-1（１）、Ｍ_k-1（２）＋０．５−Ｙ_k｝Ｍ_k（２）＝ｍｉｎ｛Ｍ_k-1（２）、Ｍ_k-1（１）＋０．５＋Ｙ_k｝

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】このようなＰＲＭＬ方
式を用いた従来の磁気記録再生装置では、再生波形が孤
立再生波形の重ね合わせで表現されること、つまり線形
性が成立することが正常なデータ再生のための基本的な
条件である。そのため、磁気記録媒体上の記録密度が上
昇すると、非線形効果が顕著になり再生データのエラー
レートが悪化する。

【００１６】図３１、図３２、図３３に非線形効果によ
り歪んだ再生波形の例を示す。図３１は、再生ヘッドと
して磁気抵抗効果型ヘッド（ＭＲヘッド）を用いた例で
ある。孤立再生波形の出力が極性によって異なる非対称
性を生じている。図３２は、以前に記録された媒体磁化
からの磁界により媒体磁化遷移位置がシフトする非線形
ビットシフト（ＮＬＴＳ）を表している。図３３は、磁
化遷移が接近しすぎたためにその一部分が相殺して消え
てしまい、再生出力が低下するパーシャルイレージャー
（ＰＥ）を表している。このような再生波形の歪みは線
形なフィルタで取り除くことは困難であり、従来の線形
なフィルタを用いた磁気記録再生装置では、再生データ
のエラーレートを悪化させてしまう。

【００１７】このような非線形歪みを補償してデータを
再生する方式としては、判定帰還等化法（ＤＦＥ）を用
いた方法がいくつか提案されている。ＲＡＭ−ＤＦＥ
は、このＤＦＥのフィードバック部にＲＡＭによるテー
ブルを用いた方式であり、歪みを含む再生信号値の推定
値をＲＡＭ記録しておき、入力信号と推定信号値との誤
差が最小になるデータ列を出力する（Ｋ．Ｆｉｓｈｅ
ｒ，Ｊ．Ｃｉｏｆｆｉ，ＷＡｂｂｏｔｔ，ＰＢｅｄｎ
ａｒｚ，ａｎｄＣＭｅｌａｓ，“ＡｎＡｄａｐｔ
ｉｖｅＲＡＭ−ＤＦＥｆｏｒＳｔｏｒａｇｅＣ
ｈａｎｎｅｌｓ”，ＩＥＥＥＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮ
ＳＯＮＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ，Ｖｏｌ．３
９，Ｎｏ．１１，ｐｐ．１５５９〜１５６８，ＮＯＶ．
１９９１）。この方式は、非線形歪みを補正できる方式
ではあるが、判定帰還型であるためサンプル点以前のデ
ータからの非線形歪みしか除去できない。本発明は、以
上の点に鑑みなされたものであり、再生波形のサンプル
点に影響する前後のビットからの歪みを予め考慮したＰ
ＲＭＬチャネルを用いることにより非対称性を補償し、
再生データのエラーレートを改善し得る磁気記録再生装
置を提供することを目的とする。

【００１８】

【発明の目的】本発明の目的は、磁気記録再生装置にお
いて、高記録密度化に伴う再生波形の非線形歪みによる
再生データのエラーレート悪化を補償することである。
また、補償回路の回路規模を縮小し、コストを押さえる
ことである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、磁気記録媒体からの再生信号に対してＰ
Ｒ等化を行い、ビタビ検出器を用いて情報を再生する磁
気記録再生装置において、孤立再生波形を限られたサン
プル点でのみ「０」以外の値を持つ波形に等化するＰＲ
等化器を用いて波形の符号間干渉を限定することにより
非線形歪みのある等化波形のサンプル値が前後の限られ
たｎビットのパターンによってのみ決定されると見なせ
るとき、孤立再生波形の極性を考慮したｎビットパター
ンをそれぞれ枝とする状態遷移図に基づいてメトリック
計算を行ってビタビ検出し、データを再生する。以上に
よりエラーレートの悪化を低減する。このときメトリッ
ク計算の基準となる等化基準値は予め測定しておきテー
ブルで与えるか、又はビタビ検出での検出結果をもとに
逐次更新する。

【００２０】上記の非線形歪対応型ビタビ検出器におい
て、パルスパターンの極性を無視することによってビタ
ビ検出器の状態遷移図を簡略化し、ビタビ検出器の回路
規模を縮小する。代わりに各状態に現時点での孤立波の
極性を示すパラメータである状態符号を定義する。また
記録過程に非線形ビットシフト補償用の記録等化回路を
挿入することによって非線形歪みを減少させること、記
録データを変調してビットパターンを限定することによ
ってビタビ検出器の状態遷移図を簡素化し、回路規模を
縮小する。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の基本構成
を示すブロック図である。記録データ列を変調する変調
回路８と、非線形ビットシフトを補正する記録等化回路
７と、ビットデータ列をもとに記録電流を発生する記録
電流生成回路３と、磁気記録媒体１に信号を記録再生す
る磁気ヘッド２と、再生信号を増幅する信号増幅器６
と、孤立再生波形を限られたサンプル点でのみ「０」以
外の値を持つ波形に等化するＰＲ等化器５と、非線形性
を含んだ等化出力から非線形性を補償してデータを検出
する非線形歪対応型ビタビ検出器６と、ビタビ検出器出
力を復調して再生データを出力する復調回路９からな
る。この中で、記録等化回路７、変調回路８、復調回路
９は必ずしも必要ではない。

【００２２】記録等化回路７は、ビットパターンに従っ
て記録電流の反転位置を予めシフトさせておくことによ
って、非線形ビットシフトを補償する回路である。実再
生波形における非線形ビットシフトが大きく、エラーレ
ートへの影響が大きい場合に用いる。記録等化を行うこ
とにより非線形な波形干渉を減少させ、エラーレートを
改善できる。またビタビ検出器の構成を簡略化すること
もできる。変調回路８及び復調回路９は、波形干渉が大
きい場合に用いる。干渉が大きいと長いビットパターン
を考慮する必要があるためビタビ検出の状態数が多くな
り回路規模が大きくなってしまうので、変調によってビ
ットパターンを限定することによって状態数と枝数を減
少させ、ビタビ検出器を簡略化する。

【００２３】図２，３，４，５は、図１における非線形
歪対応型ビタビ検出器６の詳細を示すブロック図であ
る。この非線形歪対応型ビタビ検出器６の基本動作は、
等化によって波形干渉が限定され、等化波形のサンプル
値が、再生波形の極性も考慮した限定されたビットパタ
ーンによって決定されると見なせるとき、それらのビッ
トパターンを枝とする状態遷移図に基づいて、それぞれ
のビットパターンに対応する予想サンプル値と等化信号
からメトリック計算を行い、データを再生することであ
る。再生波形の極性を考慮したビットパターンとは、再
生波形の記録点での孤立波の有無を孤立波の極性も含め
て「０」，「＋１」，「−１」の３値で表したパターン
である。以後このビットパターンをパルスパターンと表
現する。

【００２４】図２のビタビ検出器は、予め測定しておい
た各枝Ｂの非線形な等化出力値（等化基準値）Ａ_Bを記
録した等化基準値テーブル１３と、枝Ｂの等化基準値Ａ
_Bと等化信号Ｅとから枝メトリックＬ_Bを求める枝メト
リック計算回路１０と、計算された枝メトリックＬ_Bか
ら状態Ｘに遷移するすべてのパスメトリックＭを計算し
て比較し、状態Ｘへの最尤パスを与えるパスＪ_xを求め
るＡＣＳ回路１１と、パスの収束を調べて生き残りパス
を記録し、最終的に再生データＤを出力するパスメモリ
１２で構成されている。

【００２５】図３では、図２に示された回路に加えて、
パスメモリでの検出結果（枝Ｂ）から等化信号Ｙ’と等
化基準値Ａ_Bを用いて等化基準値の補正計算を行う等化
基準計算回路１５と、補正計算のためのタイミング調整
を行う等化信号遅延回路１４とを用いてる。

【００２６】図４では、図２の構成で用いた状態遷移図
において、各枝に対応するパルスパターンの極性を無視
することによって、枝数及び状態数を半数に縮退させ、
その代わりに各状態に極性を表すパラメータである状態
符号を付加した状態遷移図を用いている。図４のブロッ
ク図には、各状態Ｘの現時点での状態符号値Ｆ_xを記録
している状態符号値テーブル１７と、ＡＣＳからの選択
パスＪ_xに基づいて状態符号値を更新する状態符号更新
回路１８とが加えられている。枝メトリック計算回路１
０では、状態符号値テーブルをもとにして等化基準値を
選択し、メトリック計算を行っている。また、この状態
符号の初期値を任意に与えた場合や検出エラー等が起き
た場合には、状態符号値は再生波形に対する正しい値に
対して反転している可能性がある。これを防ぐために状
態符号判定回路１６を用いて等化信号Ｅから直接、特定
条件下での状態符号値を求めており、状態符号値が検出
されたときだけ状態符号値テーブルを強制的に修正す
る。

【００２７】図５では、図３で示した等価基準値を逐次
更新するための補正回路と、図４で示した状態符号値を
更新するための回路を共に有している。

【００２８】次に、本発明の動作について図１を用いて
説明する。記録データは変調回路８で変調され、記録等
化回路７で非線形ビットシフトの補正を行った後に、記
録電流生成回路３及び磁気ヘッド２を通して磁気記録媒
体１に記録される。磁気ヘッド２からの再生信号は、信
号増幅器４を通った後、ＰＲ等化器５に入力される。Ｐ
Ｒ等化器５は、図６に示されたような孤立再生波形を、
限られたサンプル点でのみ「０」以外の値を持ち、その
外のサンプル点では「０」となる波形に等化する。図７
に孤立波等化波形の例を示す。（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ），（Ｄ）はそれぞれ２点，３点，４点，５点での
み「０」以外の値を持つ等化波形である（以後それぞれ
を、２ビット、３ビット、４ビット、５ビット等化と表
す）。ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅで示された等化信号値はどの
ような値をとっても構わない。この等化により再生波形
の等化波形は、前後の限られた孤立波の干渉のみを受け
ることになる。

【００２９】図８に等化波形の例を示す。この例では図
７（Ｂ）の３ビット等化を用いている。再生波形が線形
であれば、図の細い破線で示した孤立波等化波形の重ね
合わせにより太い破線で示した等化波形が得られるが、
非線形効果が大きい場合には再生波形に歪みを生じ、図
の実線のようになる。このときサンプル点での等化信号
値を予想するためには、サンプル点前後での孤立波の極
性も含めた再生波形のビットパターンを知る必要があ
る。図８（Ａ）に、孤立波の有無を極性も考慮して「＋
１」，「−１」，「０」の３値で表したパターンを示
す。以後このパターンをパルスパターンと表現する。サ
ンプル点の予想等化信号値（等化基準値）は、サンプル
点に影響する前後のビット列のパルスパターンによって
一意に決まると仮定できれば、このパルスパターンを枝
に対応させることによってビタビ検出器の状態遷移図を
作成することができる。このとき等化基準値を決定する
ためのパルスパターン長は、ＰＲ等化器の等化ビットと
は必ずしも一致せず、Ｒ／Ｗチャネルを設計するときに
非線形効果の仮定と目標性能から、ＰＲ等化方式、記録
等化の有無、変調方式、回路規模などと同時に決定され
る。

【００３０】図２，３，４，５は、このようにして作成
された状態遷移図に基づく非線形歪対応型ビタビ検出器
の構成を示すブロック図である。これらの図では、枝メ
トリックを計算するために必要な、限られたビット列に
おけるすべてのパルスパターンに対する予想等化出力値
（等化基準値）をテーブルとして与えている。再生デー
タは、ＡＣＳ回路で計算されたパスメトリックによって
選ばれたパスのうち、パスメモリで淘汰された最終的に
生き残ったパスのパルスパターンによって決定される。

【００３１】等化基準値テーブル１３は、予め測定した
結果を定数として用いることもできるが、ビタビ検出器
よる検出結果とその時の等価信号から逐次更新すること
も可能である。図３は、等化基準値テーブル１３を逐次
更新する場合のブロック図である。現時点の等化基準値
と実際の等価信号との差を用いて更新している。パスメ
モリなどでの時間遅れがあるため等化信号遅延回路１４
でタイミング調整を行っている。パルスパターンの絶対
値をとることによって状態遷移図を縮退し、ビタビ検出
器を簡略化することも可能である。これにより状態数と
枝数を半減する代わりにパルスパターンの極性を示すた
めのパラメータである状態符号を導入した。状態符号と
は、各状態に付随しパルスパターンの定められた位置に
現れた最新のパルスの極性を表すパラメータである。

【００３２】本発明の実施例における状態遷移図を示す
図９，１０を用いてこの状態符号について説明する。図
９に示した各枝の等化基準値は、再生波形の４ビットの
パルスパターンによって定められている。等化基準値の
添字がパルスパターンを表しており、一番右側が最新の
パルスである。このパルスパターンの絶対値を取ること
によって、状態遷移図は枝数及び状態数が半減し図１０
のようになる。各状態には状態符号値が付随しており、
その値によってそこから出る枝に対応する等化基準値が
選ばれる。図１０で、状態Ｓ１から状態Ｓ２への枝「１
００１」の場合、状態Ｓ１の状態符号値が“＋”であれ
ば等化基準値はＡ_+100-1となり、“−”であればＡ
_-100+1となる。また状態符号値は、図１０の実線で示さ
れた枝を通った場合には、枝の出力もとの値がその出力
先の状態符号値となるが、点線で示された枝を通った場
合は反転する。たとえば状態Ｓ２から状態Ｓ３への枝
「００１０」を通った場合、現時点でのＳ２の状態符号
値が“＋”であれば、次の時点での状態Ｓ３の状態符号
値は“−”になる。状態符号値の具体的な意味は、枝に
対応するパルスパターンにおいて、ある位置（ここで
は、右から２つめ）に現れた最新のパルスの極性であ
る。たとえば、パルスパターンが“−１０００”であれ
ば、右から２つめの位置では、２時点前に“−１”のパ
ルスを検出しているので状態符号値は“−”である。図
５は、等化基準値テーブルの逐次更新と状態符号値を共
に用いた場合のブロック図を示している。

【００３３】再生波形の符号間干渉が大きく、状態遷移
図の各枝に対応するパルスパターン長が長くなり、ビタ
ビ検出器の回路規模が大きくなり過ぎる場合には、記録
データを変調することによってパルスパターンを制限
し、状態遷移図を簡略化することができる。たとえばパ
ルスパターン長が４ビットの場合、状態数は１６個であ
るが、１−７変調を用いれば１０個に減少させることが
でき、枝数も３２個から１６個に減少する。

【００３４】

【実施例】本発明の実施例１について説明する。図９
は、本発明の実施例１及び２に用いられている状態遷移
図である。この状態遷移図は、枝を示している。孤立波
の極性も考慮した再生波形のビットパターン（パルスパ
ターン）が４ビットであり、図７（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）のように孤立波等化波形が４点以下で値をもつ等
化を行っている場合を示している。以下に、図７（Ａ）
の２ビットの等化を行った場合について説明する。

【００３５】孤立波の重ね合わせが線形であれば、等化
信号のサンプル値は連続する２ビットのパルスパターン
によって一意的に決定される。つまり、パルスパターン
が「００」，「０＋１」，「０−１」，「＋１０」，
「−１０」，「＋１−１」，「−１＋１」に対してサン
プル値はそれぞれ「０」，「ａ」，「−ａ」，「ｂ」，
「−ｂ」，「ｂ−ａ」，「ａ−ｂ」となる。しかし非線
形効果がある場合には単純な足し合わせにならないだけ
でなく、前後のパルスパターンの影響も受ける。ここで
は前後１ビットを加えて、計４ビットのパルスパターン
の影響のみを受けているとみなせる場合、又は、記録等
化回路を用いることによって、非線形効果を４ビットの
パルスパターンの影響にまで減少させることのできる場
合について説明する。４ビットで構成されるパルスパタ
ーンは、「００００」の場合、それまでに検出された最
新のパルスの極性によって２種類（「００００＋」，
「００００−」と表す）あることを考慮すると全部で３
２個である。それらのパルスパターンに枝を対応させて
状態遷移図を作成したものが図９である。等化基準値Ａ
の添字は、パルスパターンと枝を表しており、再生デー
タはパルスパターンの右から２つめのパルスの有無で決
まるとした。

【００３６】図２は、実施例１における非線形歪対応型
ビタビ検出器６の構成を示すブロック図である。ここ
で、パルスパターンで示される枝Ｂのサンプル点予想等
化信号値（等化基準値）はＡ_Bであり、枝メトリックＬ
_Bは、予め求められた等化基準値テーブル１３に基づい
て計算される。この計算結果から各状態に入るパスのう
ちパスメトリックの小さい方を選択していくことによっ
てパスが決定されていく。以下にパスメトリック計算過
程を示す。まず式１１に状態の遷移確率を示す。ここ
で、Ｐ_Bは枝Ｂを通る遷移確率、Ｙ_kは等化信号のサン
プル値、Ａ_Bは枝Ｂの等化基準値、σは等化波形サンプ
ル値の基準値からのずれを示す標準偏差である。ｋは時
刻を表している。

【００３７】〔式１１〕Ｐ_B＝〔１／｛σ√（２π）｝〕ｅｘｐ｛−（Ｙ_k−Ａ_B）²／（２σ²）｝

【００３８】この式から、式１２で枝Ｂの枝メトリック
Ｌ_Bを定義する。図１３に枝メトリック計算回路１０の
例を示す。減算器２０によって等化信号Ｙと等化基準値
Ａ_Bとの差をとり、２乗演算器２１で枝メトリックＬ_B
を求めている。Ｎ_Bは枝数であり、ここでは３２であ
る。

【００３９】〔式１２〕Ｌ_B＝（Ｙ_k−Ａ_B）²

【００４０】各状態Ｘへの最小パスメトリックＭ
_x,kは、式１３で表される。それぞれの式によって、１
時点前のパスメトリックＭ_x,k-1に現時点の枝メトリッ
クＬ_Bを加えてから大小を比較してそれぞれの状態Ｘへ
のパスメトリック最小パスＪ_xを決定し、パスメトリッ
クＭを更新する。これらの処理は、ＡＣＳ回路１１で行
われている。パラメータＪ_xは、具体的には、状態Ｘに
入る２本の枝のどちらかを示す２値のパラメータであ
る。

【００４１】図１５にパスメモリ回路１２の例を示す。
選択されたパスＪ_xに従って、セレクタ２２で最低デー
タ候補Ｄ_xの選択が行われるたびに途切れたパスの再生
データ候補が淘汰されていく。パスが１つに収束した時
点では、セレクタ２２からの出力はすべて同じ値にな
り、その値がセレクタ２４から出力される。最後まで収
束しない場合は、１６個の再生データ候補の中で最も数
が多い値が出力される。

【００４２】〔式１３〕Ｍ_S0,k ＝ｍｉｎ｛Ｍ_S0,k-1＋Ｌ_0000- 、Ｍ_S8,k-1＋Ｌ_-1000 ｝Ｍ_S1,k ＝ｍｉｎ｛Ｍ_S0,k-1＋Ｌ₀₀₀₊₁ 、Ｍ_S8,k-1＋Ｌ_-100+1 ｝Ｍ_S2,k ＝ｍｉｎ｛Ｍ_S1,k-1＋Ｌ_00+1-1 、Ｍ_S9,k-1＋Ｌ_-10+1-1 ｝Ｍ_S3,k ＝ｍｉｎ｛Ｍ_S1,k-1＋Ｌ₀₀₊₁₀ 、Ｍ_S9,k-1＋Ｌ_-10+10 ｝Ｍ_S4,k ＝ｍｉｎ｛Ｍ_S2,k-1＋Ｌ_0+1-10 、Ｍ_S10,k-1＋Ｌ_-1+1-10｝Ｍ_S5,k ＝ｍｉｎ｛Ｍ_S2,k-1＋Ｌ_0+1-1+1 、Ｍ_S10,k-1＋Ｌ_-1+1-1+1｝Ｍ_S6,k ＝ｍｉｎ｛Ｍ_S3,k-1＋Ｌ_0+10-1 、Ｍ_S11,k-1＋Ｌ_-1+10-1｝Ｍ_S7,k ＝ｍｉｎ｛Ｍ_S3,k-1＋Ｌ₀₊₁₀₀ 、Ｍ_S11,k-1＋Ｌ_-1+100 ｝Ｍ_S8,k ＝ｍｉｎ｛Ｍ_S4,k-1＋Ｌ_+1-100 、Ｍ_S12,k-1＋Ｌ_0-100 ｝Ｍ_S9,k ＝ｍｉｎ｛Ｍ_S4,k-1＋Ｌ_+1-10+1 、Ｍ_S12,k-1＋Ｌ_0-10+1 ｝Ｍ_S10,k＝ｍｉｎ｛Ｍ_S5,k-1＋Ｌ_+1-1+1-1 、Ｍ_S13,k-1＋Ｌ_0-1+1-1｝Ｍ_S11,k＝ｍｉｎ｛Ｍ_S5,k-1＋Ｌ_+1-1+10 、Ｍ_S13,k-1＋Ｌ_0-1+10 ｝Ｍ_S12,k＝ｍｉｎ｛Ｍ_S6,k-1＋Ｌ_+10-10 、Ｍ_S14,k-1＋Ｌ_00-10 ｝Ｍ_S13,k＝ｍｉｎ｛Ｍ_S6,k-1＋Ｌ_+10-1+1 、Ｍ_S14,k-1＋Ｌ_00-1+1 ｝Ｍ_S14,k＝ｍｉｎ｛Ｍ_S7,k-1＋Ｌ_+100-1 、Ｍ_S15,k-1＋Ｌ_000-1 ｝Ｍ_S15,k＝ｍｉｎ｛Ｍ_S7,k-1＋Ｌ₊₁₀₀₀ 、Ｍ_S15,k-1＋Ｌ₀₀₀₀₊ ｝

【００４３】本発明の実施例２について説明する。枝Ｂ
の等価基準値Ａ_Bは、図２に示したブロック図のように
予め実測によって求めた値を用いることもできるが、ビ
タビ検出器によるデータ検出結果Ｄと等化信号Ｙをもと
にして逐次補正することも可能である。図３は本発明の
実施例２における、等化基準値を逐次更新する非線形歪
対応型ビタビ検出器６の構成を示すブロック図である。

【００４４】図３のパスメモリ１２からは、再生データ
Ｄと共にその時の状態符号値Ｆ_sとパルスパターンＢが
出力されている。状態符号とは、枝を示すパルスパター
ンの定められた位置で検出された最新のパルスの極性で
ある。この実施例では、４ビットのパルスパターンの右
から２つめの位置で検出するとしているので、最尤パス
の枝が「０−１＋１０」であると判定されれば、その時
の状態符号値は、「＋１」であり、「−１０００」であ
ると判定されれば、その時の状態符号値は、２時点前に
「−１」が検出されているので「−１」である。また、
パルスパターンが「００００」の場合でも、枝は「００
００＋」，「００００−」の２つがあり、状態符号値は
それぞれ「＋１」，「−１」である。

【００４５】図１６に、このパスメモリの回路構成例を
示す。パスメモリには、再生データではなくパルスパタ
ーンが記録されており、図１５と同様に、選択パスＪ_x
によってパルス候補１_xを淘汰して行き、最終的に生き
残ったパルスがセレクタ２４に入力される。セレクタ２
４からの出力は、３つの遅延素子２３によって４ビット
のパルスパターンＢとなる。また、その時の再生データ
Ｄは、パルスＢ₁（パルスパターンの右から２つめに相
当する）の値によって決まり、絶対値回路２５から出力
される。さらに、パルスパターンＢが「００００」の場
合にも正しい枝メトリック計算ができるようにするた
め、状態符号値も同時に出力している。状態符号保持回
路２６では、信号Ｂ₁が「＋１」のときは「＋１」を、
「−１」のときは「−１」を出力し、「０」のときは以
前の値をそのまま保持することによって状態符号を出力
している。

【００４６】図１９に等化基準値テーブル１３、等化信
号遅延回路１４、等化基準値計算回路１５の例を示す。
等価基準値テーブル１３は、等化基準値記録メモリ３１
と、パルスパターンＢと状態符号値Ｆ_sから枝を示すア
ドレスを選択し新しい等化基準値Ａ’をＡ_Bに書き込む
セレクタ３２と、ビタビ検出器の動作開始時点における
等化基準値の初期値を記録した等化基準値初期値記録回
路３０で構成されている。等化基準値計算回路１５で
は、最終的に決定した等化信号に対するパルスパターン
Ｂから式１４によって新しい等化基準値Ａ’を求めてい
る。等化信号遅延回路１４では、等化信号Ｙをパスメモ
リなどでの時間遅れに合わせて遅延させ、パルスパター
ンとの同期を取っている。ここでのパルスパターンＢ
は、等化信号Ｙ’に対応する枝を表している。Ｃは補償
計算の係数であり、等化基準値Ａ_Bの変化速度を決めて
いる。

【００４７】〔式１４〕Ａ_B,k+1＝Ａ_B,k＋Ｃ（Ｙ’−Ａ_B,k）

【００４８】本発明の実施例３について説明する。図１
０は、実施例３及び４に適応される状態遷移図である。
図９と同様に、ＰＲ等化器によって図１０（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）のような４点以下で「０」以外の値をも
つような等化を行い、等化信号値が４ビットのパルスパ
ターンによって決定されるとみなせる場合、又は、記録
等化回路を用いることによって非線形効果を減少させた
結果、波形干渉の影響が４ビット以内となった場合につ
いてのものである。ただし図９と違い、各枝に対応する
パルスパターンは、絶対値で表されている。これにより
状態数及び枝数は半減しており、その代わりに各状態に
は新たなパラメータとして状態符号が付加されている。
この状態符号の定義は、枝に対応するパルスパターンの
特定位置で検出された最新のパルスの極性である。ここ
では４ビットパターンの右から２つめで判定している。
再生データは、状態符号値の判定位置と同じ位置でのパ
ルスの有無で決定されるとした。状態に付随する状態符
号は、点線で表された枝を通ったとき反転する。また各
枝に対応する等化基準値は、枝の出力元の状態符号によ
って２つの値からどちらかが選択される。

【００４９】図４に状態符号値を用いて状態遷移図を簡
略化したときのビタビ検出器６の構成例を示す。ここで
は等化基準値テーブル１３として固定値を用いている。
図１４に、図４における枝メトリック計算回路の回路構
成を示す。各状態には、状態符号が付随しており、この
状態符号値によって状態から出る枝に対応する等化基準
値が決定される。図１４のセレクタ２２は、状態符号値
Ｆをセレクト信号として、２つの等化基準値のどちらか
を選択して出力する。ここでは、状態符号値が「＋」の
とき上側、「−」のとき下側が出力される。その後、等
化信号Ｙとの差から枝メトリックＬが計算される。この
ようにして求められた枝メトリックから、ＡＣＳ回路１
１においてパスメトリックＭが計算され、各状態への最
短パスが選択される。式１５にパスメトリック計算式を
示す。ＡＣＳ回路は、現時点でのパスメトリック値を内
部変数として保持しており、状態Ｘへのパスとしてどち
らが選ばれたかだけを選択パスＪ_xとして出力してい
る。パラメータＪ_xは、具体的には、状態Ｘに入る２本
の枝のうちどちらが選択されたかを示す２値のパラメー
タである。

【００５０】〔式１５〕Ｍ_S0,k ＝ｍｉｎ｛Ｍ_S0,k-1＋Ｌ₀₀₀₀ 、Ｍ_S1,k-1＋Ｌ₁₀₀₀｝Ｍ_S1,k ＝ｍｉｎ｛Ｍ_S3,k-1＋Ｌ₀₁₀₀ 、Ｍ_S5,k-1＋Ｌ₁₁₀₀｝Ｍ_S2,k ＝ｍｉｎ｛Ｍ_S0,k-1＋Ｌ₀₀₀₁ 、Ｍ_S1,k-1＋Ｌ₁₀₀₁｝Ｍ_S3,k ＝ｍｉｎ｛Ｍ_S2,k-1＋Ｌ₀₀₁₀ 、Ｍ_S4,k-1＋Ｌ₁₀₁₀｝Ｍ_S4,k ＝ｍｉｎ｛Ｍ_S3,k-1＋Ｌ₀₁₀₁ 、Ｍ_S5,k-1＋Ｌ₁₁₀₁｝Ｍ_S5,k ＝ｍｉｎ｛Ｍ_S6,k-1＋Ｌ₀₁₁₀ 、Ｍ_S7,k-1＋Ｌ₁₁₁₀｝Ｍ_S6,k ＝ｍｉｎ｛Ｍ_S2,k-1＋Ｌ₀₀₁₁ 、Ｍ_S4,k-1＋Ｌ₁₀₁₁｝Ｍ_S7,k ＝ｍｉｎ｛Ｍ_S6,k-1＋Ｌ₀₁₁₁ 、Ｍ_S7,k-1＋Ｌ₁₁₁₁｝

【００５１】図４の実施例３における状態符号判定回路
１６、状態符号値テーブル１７、状態符号更新回路１８
の回路構成例を図２０に示す。状態符号値テーブル１７
は、初期値としては任意の値を与えてよい。この状態符
号は、状態Ｘへの最短パス選択結果Ｊ_xによって更新さ
れる。状態符号更新回路１８では、選択パスＪ_xによっ
て各状態Ｘへの枝の出力元の状態符号値Ｆ_x’が選択さ
れる。そして枝が状態符号反転枝である場合、つまり状
態Ｓ３、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７への枝である場合、状態符号
を反転し、それ以外の枝に対してはそのままの状態符号
値で更新する。このとき問題となるのは、状態符号の初
期値が間違っていた場合である。その場合は、間違った
等化基準値との間で枝メトリックの計算を行うため正し
い再生データは得られない。この問題を避けるために、
状態符号判定回路１６を用いる。この回路は、等化信号
から直接状態符号値を検出する回路である。ただし常に
判定できるのではなく、ある特定のパターンが入力され
た場合にのみ判定できる可能性がある。

【００５２】図２１に、図２０の状態符号判定回路１６
で用いている判定法を説明する。図２１（Ａ）で示した
パルスパターンが入力された場合、等化信号はパルス間
が空いているため非線形効果が小さいとすると図のよう
になる。図２１（Ｂ），（Ｃ）は、このときの等化基準
値（予想等化信号値）と実測の等化信号値である。ここ
で、正負のしきい値Ｔｈ⁺，Ｔｈ^-を設けて等化信号と
の比較を行った結果を図２１（Ｄ）に示す。このとき連
続する２点において点線で示したような関係が成立し、
状態符号値として「−」が検出されたと判定され、状態
符号設定回路４２から信号Ｆとして「−」が出力され
る。状態符号値テーブル１７では、この信号により、す
べての状態符号値を一斉に強制的に「−」に変更する。
「＋」判定の場合も同様である。ただしＦが「０」の場
合には何にも行わない。このような状態符号を判定する
ためのパターンは、予めデータの前に記録しておけば再
生データのエラーを防ぐことができる。また途中で判定
ミスを犯してもデータ中に含まれるパターンによって自
動的に修正されエラーが続くことを防いでいる。状態符
号を判定するためのパターンは、装置の再生波形の性質
によって決定する。ここで示したパターンは、１つの例
である。

【００５３】実施例４について説明する。実施例４は、
実施例３の等価基準値を逐次更新する場合である。図５
にブロック図を示す。パスメモリ１２の構成例を図１８
に示す。図１７と比較して、状態符号からパルス候補Ｉ
を選択する回路と、最終生き残りパスのパルス列から４
ビットパルスパターンＢ、状態符号Ｆ_s及び再生データ
Ｄを求める回路が加えられている。等化基準値テーブル
１３、等化信号遅延回路１４、等化基準値計算回路１
５、状態符号判定回路１６、状態符号値テーブル１７、
状態符号更新回路１８の基本構成は、図１９及び図２０
と同一である。

【００５４】図２２に、図１０に示された実施例３及び
４における状態符号を用いた状態遷移図のデータ再生過
程の例をトレリス線図を用いて説明する。図２２
（Ａ），（Ｂ）は、再生波形のパルスパターンとそのと
きの等化基準値であり、同図（Ｃ）は実測の等化信号で
ある。データ検出に先立って、まず状態符号の初期化を
行う。ここでは、すべて「＋」に初期化されている。こ
の状態符号にもとづいて縮退している２本の枝から１つ
を選択して、等化信号Ｙとの差を求め、枝メトリック、
パスメトリックの計算を行い各状態への最短パスを決定
していく。このとき状態Ｓ０，Ｓ１，Ｓ３，Ｓ５の状態
符号値はそのまま枝の出力先の状態符号値となるが、状
態Ｓ２，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ７から出る枝は状態符号反転枝
であるため、枝の出力元の状態符号値は反転されて出力
先の状態符号となる。状態符号値の初期化は、任意に行
ったため再生波形に対して反転している可能性がある。
これを修正するために実測の等化信号を用いる。図２２
（Ａ）のパルスパターンの点線で囲まれた符号判定用の
パターンを予め加えておき、連続する２点の等化信号値
について、図２１に示したしきい値Ｔｈ⁺，Ｔｈ^-との
比較を行う。等化信号値がＹ_k-1＜Ｔｈ^-、Ｙ_k＞Ｔｈ
⁺となれば状態符号値は「＋」、Ｙ_k-1＞Ｔｈ⁺，Ｙ_k
＜Ｔｈ^-となれば状態符号値は「−」と判定される。こ
こでは時刻ｋ＝６において状態符号の「＋」判定が行わ
れたため、状態符号が強制的に「＋」に変更されてい
る。この例では初期設定が正しかったので再生データに
影響はないが、初期設定が誤っていた場合は、符号判定
以前のデータは誤っている可能性がある。以上の動作に
よって順次パスを選択、決定していく。この例では時刻
ｋ＝７までのパス選択が終わった時点で２ビット分の再
生データが決定している。

【００５５】実施例５について説明する。ここでは記録
データを変調することによってパルスパターン数を減少
させて状態遷移図を簡略化しビタビ検出器の回路規模を
縮小させている。実施例５では、変調方式として１−７
変調を用いている。１−７変調では、再生波形のビット
パターンにおいて「１」が連続せず、間に必ず１個以上
７以下の「０」が入る。

【００５６】図１１に実施例５で用いている状態遷移図
を示す。状態遷移図の枝を示すパルスパターンのビット
数を５ビットとした。再生データは、枝を示すパルスパ
ターンの中央のパルスの有無で決まるとした。ビットパ
ターンに制限のない場合は状態数３２個、枝数６４本で
あるが、１−７変調を用いているため状態数１６、枝の
数２６本となっている。入力枝が１本しかない状態もあ
るため回路規模はさらに小さくできる。この状態遷移図
に基づいて図２又は図３のブロック図で示した非線形対
応型ビタビ検出器６を構成する。

【００５７】実施例６について説明する。この例は実施
例５で示したものを、状態符号を用いて縮退したもので
ある。図１２に、図１１を縮退した状態遷移図を示す。
状態数８個、枝数１３本となっている。この状態遷移図
に基づいて、図４又は図５のブロック図で示したビタビ
検出器を構成する。

【００５８】

【発明の他の実施の形態】実施例１、２に用いられてい
る状態遷移図を、３ビットのパルスパターンについて構
成した例を図２３に示す。状態数８、枝数１６である。
再生データは、パルスパターンの中央のパルスの有無で
決まるとした。この状態遷移図に基づいて、図２又は図
３のブロック図で示したビタビ検出器を構成する。

【００５９】図２４に、状態符号を用いて図２３を縮退
した状態遷移図を示す。状態数４、枝数８である。この
状態遷移図に基づいて、図４又は図５のブロック図で示
したビタビ検出器を構成する。

【００６０】実施例５で使用されている、１−７変調を
用いた状態遷移図を４ビットパルスパターンについて構
成した例を図２５に示す。状態数１０、枝数１６本であ
る。再生データは、パルスパターンの右から２つめのパ
ルスの有無で決まるとした。この状態遷移図に基づい
て、図２又は図３のブロック図に示したビタビ検出器を
構成する。

【００６１】図２６に、状態符号を用いて図２５を縮退
した状態遷移図を示す。状態数５、枝の数８本である。
この状態遷移図に基づいて、図４又は図５のブロック図
に示したビタビ検出器を構成する。

【００６２】

【発明の効果】非線形歪みを補償することによって、エ
ラーレート劣化を改善することができる。また非線形性
を補償するための等化基準値テーブルを逐次補正するこ
とによって、再生波形に即した補償が可能となり、非線
形歪みによるエラーレートの劣化を改善することができ
る。状態符号を導入することによってビタビ検出器の状
態遷移図を縮退し、回路規模を縮小することができる。
記録等化回路を組み合わせることによって非線形歪みを
減らし、状態遷移図を簡略化することができる。記録デ
ータを変調し、ビットパターンを制限することによっ
て、状態遷移図の状態数と枝数を削減しビタビ検出器を
簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施例１，５における非線形歪対応型
ビタビ検出器の構造を示すブロック図である。

【図３】本発明の実施例２，５における非線形歪対応型
ビタビ検出器の構造を示すブロック図である。

【図４】本発明の実施例３，６における非線形歪対応型
ビタビ検出器の構造を示すブロック図である。

【図５】本発明の実施例４，６における非線形歪対応型
ビタビ検出器の構造を示すブロック図である。

【図６】等化前の孤立再生波形の例を示す波形図であ
る。

【図７】本発明における孤立再生波形に対するＰＲ等化
波形の例を示す波形図である。図７（Ａ）は、２点で
「０」以外の値を持つ等化波形（２ビットの等化波形）
の例を示す。図７（Ｂ）は、３点で「０」以外の値を持
つ等化波形（３ビットの等化波形）の例を示す。図７
（Ｃ）は、４点で「０」以外の値を持つ等化波形（４ビ
ットの等化波形）の例を示す。図７（Ｄ）は、５点で
「０」以外の値を持つ等化波形（５ビットの等化波形）
の例を示す。

【図８】非線形歪みのある再生波形のＰＲ等化波形の例
を示す波形図である（３ビット等化）。

【図９】本発明の実施例１，２における非線形歪対応型
ビタビ検出器の状態遷移図である。

【図１０】本発明の実施例３，４における非線形歪対応
型ビタビ検出器の状態遷移図である。

【図１１】本発明の実施例５における非線形歪対応型ビ
タビ検出器の状態遷移図である。

【図１２】本発明の実施例６における非線形歪対応型ビ
タビ検出器の状態遷移図である。

【図１３】本発明の実施例１，２における枝メトリック
計算回路の例を示すブロック図である。

【図１４】本発明の実施例３，４における枝メトリック
計算回路の例を示すブロック図である。

【図１５】本発明の実施例１におけるパスメモリ回路の
例を示すブロック図である。

【図１６】本発明の実施例２におけるパスメモリ回路の
例を示すブロック図である。

【図１７】本発明の実施例３におけるパスメモリ回路の
例を示すブロック図である。

【図１８】本発明の実施例４におけるパスメモリ回路の
例を示すブロック図である。

【図１９】本発明の実施例２，４における等化基準値テ
ーブル１３，等化信号遅延回路１４，等化基準値計算回
路１５の例を示すブロック図である。

【図２０】本発明の実施例３，４における状態符号判定
回路１６，状態符号値テーブル１７，状態符号更新回路
１８の例を示すブロック図である。

【図２１】本発明の実施例３，４における等化信号によ
る状態符号判定法の例を示す説明図である。

【図２２】本発明の実施例３，４におけるデータ再生過
程を示すトレリス線図である。図２２（Ａ）は状態符号
値判定用パターンを含んだパルスパターンの例を示す。
図２２（Ｂ）は等化基準値を示す。図２２（Ｃ）は等化
信号値を示す。図２２（Ｄ）は再生データを示す。

【図２３】本発明の他の実施の形態における非線形歪型
ビタビ検出器の状態遷移図である。

【図２４】本発明の他の実施の形態における非線形歪型
ビタビ検出器の状態遷移図である。

【図２５】本発明の他の実施の形態における非線形歪型
ビタビ検出器の状態遷移図である。

【図２６】本発明の他の実施の形態における非線形歪型
ビタビ検出器の状態遷移図である。

【図２７】ＰＲ（１，０，−１）等化における再生等化
を説明する波形図である。図２７（Ａ）はＰＲ等化前の
孤立再生波形である。図２７（Ｂ）はＰＲ等化後の孤立
波形である。

【図２８】ＰＲ（１，０，−１）等化の状態遷移図であ
る。

【図２９】ＰＲ（１，−１）等化の状態遷移図である。

【図３０】ＰＲ（１，０，−１）等化の記録再生過程を
示す説明図である。図３０（Ａ）は記録データの例を示
す。図３０（Ｂ）は記録データをプリコード（ＮＲＺ
Ｉ）したデータを示す。図３０（Ｃ）は記録電流波形
（ＮＲＺＩ）を示す。図３０（Ｄ）は再生波形の等波形
を示す。図３０（Ｅ）は再生データを示す。

【図３１】ＭＲヘッドによる上下非対称な孤立再生波形
の例を示す波形図である。

【図３２】再生波形における非線形ビットシフトの例を
示す波形図である。

【図３３】再生波形におけるパーシャルイレージャーを
示す説明図である。図３３（Ａ）はパーシャルイレージ
ャーを生じているときの媒体磁化分布の例を示す。図３
３（Ｂ）はパーシャルイレージャーを生じているときの
再生波形の例を示す。

【符号の説明】

１磁気記録媒体２磁気ヘッド３記録電流生成回路４信号増幅器５ＰＲ等化器６非線形歪対応型ビタビ検出器７記録等化回路８変調回路９復調回路１０枝メトリック計算回路１１ＡＣＳ回路１２パスメモリ１３等化基準値テーブル１４等化信号遅延回路１５等化基準値計算回路１６状態符号判定回路１７状態符号値テーブル１８状態符号更新回路２０減算器２１２乗演算器２２セレクタ（セレクト信号により２入力の一方を選
択）２３遅延素子２４セレクタ（入力値の中で最も多い値を出力）２５絶対値演算器２６状態符号保持回路（入力が「±１」のときはその
まま出力、「０」のときは直前の値を保持）３０等化基準値初期値記録回路（ＲＯＭ）３１等化基準値記録回路（ＲＡＭ）３２セレクタ（パルスパターンＢと状態符号値Ｆ_sか
らアドレスを決定し、入力Ａ’を書き込む）３３定数倍演算器３４セレクタ（パルスパターンＢと状態符号値Ｆ_sか
ら等化基準値を選択して出力）３５加算器４０比較器（不等号が真となったとき「１」を出力）４１論理積演算器４２状態符号設定回路（入力Ｆ⁺が真のとき「＋
１」，Ｆ^-が真のとき「−１」，共に偽のとき「０」を
出力）４３反転演算器Ａ_B 枝Ｂに対応する等化基準値Ａ_B’ 枝Ｂに対応する等化基準値の更新値Ｂ縮退していない枝（パルスパターンで表示）Ｂ’ 縮退した枝（パルスパターンの絶対値で表示）Ｂ_p 枝Ｂ（パルスパターン）の（右から）Ｐ番目のパ
ルス（３値）Ｄ再生データＤ_x 状態Ｘからの枝に対応する再生データ（２値）Ｆ_A 状態符号判定回路からの状態符号値Ｆ_s パスメモリからの状態符号値Ｆ_x 状態Ｘの状態符号値Ｆ_x’ 状態Ｘの状態符号値の更新値Ｉ_x 状態Ｘからの枝に対応する再生データのパルスパ
ターン（３値）Ｊ_x 状態Ｘへの選択パス（状態Ｘに入る２本の枝のう
ちどちらが選ばれたかを２値で表示）Ｌ_B 縮退していない枝Ｂの枝メトリックＬ_B’ 縮退した枝Ｂ’の枝メトリックＮ_B 縮退していないときの枝の総数Ｎ_B’ 縮退したときの枝の総数Ｎ_p 枝（パルスパターン）のパルス数Ｎ_x 状態数Ｐパルスパターン上の位置（右から）Ｘ状態Ｙ等化出力Ｙ’ パスメモリ出力と同期した等化信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平８−321143（ＪＰ，Ａ) 特開平８−17148（ＪＰ，Ａ) 特開平６−295535（ＪＰ，Ａ) 特開平６−267200（ＪＰ，Ａ) 特開平８−17138（ＪＰ，Ａ) 特開平８−249829（ＪＰ，Ａ) 特開平８−251037（ＪＰ，Ａ) 特開平９−330565（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 20/14 G11B 20/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ＰＲ等化及びビタビ検出を行う磁気記録
再生装置において、磁気記録再生過程の非線形効果によって再生波形が歪
み、孤立再生波形の単純な重ね合わせとはならないよう
なとき、孤立再生波形を限られたサンプル点でのみ
「０」以外の値を持つように等化して波形間干渉を減少
させるＰＲ等化器と、ＰＲ等化によって、非線形歪みを受けた再生波形の等化
波形が限られたビット数の影響のみを受けているとみな
せるような場合において、孤立波の極性も考慮した限ら
れたビット数に対するすべてのビットパターンをもとに
した状態遷移図に基づくビタビ検出器と、予め測定された上記ビットパターンに対する等化基準値
を記録した等化基準値テーブルとを有し、等化信号と等価基準値とを比較することによってメトリ
ック計算を行って最尤パス選択を行い、データを再生す
ることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項２】請求項１記載の磁気記録再生装置におい
て、等化信号とそれに対応するビットパターンとを用い
て新たな等化基準値を計算する等化基準値計算回路と、
等化基準値計算のために等化信号のタイミング調整を行
う等価信号遅延回路とを有し、等化信号と等化基準値と
を比較することによってメトリック計算を行って最尤パ
ス選択を行いデータを再生すると同時に、再生データに
対応するビットパターンとその時の等化信号を用いて新
たな等化基準値を求め等化基準値テーブルを逐次更新す
ることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項３】請求項１記載の磁気記録再生装置におい
て、ビタビ検出器が、孤立波の極性を考慮しない限られ
たビット数に対するすべてのビットパターンをもとにし
た縮退された状態遷移図に基づき、孤立波の極性につい
ては、各状態に対して状態符号値を付加することによっ
て対応し、各状態の状態符号値を記録する状態符号値テ
ーブルと、各時点で状態符号を更新する状態符号更新回
路と、状態符号値が誤ってしまった場合に、等化信号か
ら直接の状態符号を判定し、状態符号値テーブルを強制
的に変更する状態符号判定回路とを有し、各状態の状態
符号値によって等化基準値を選択し、再生信号と選択さ
れた等化基準値とを比較することによってメトリック計
算を行って最尤パス選択を行い、データを再生すると同
時に、状態符号値の更新を行い、また、状態符号値が誤
った値を取ったときのために等化信号から直接状態符号
を判定し、状態符号値テーブルを強制的に正しい値に変
更することを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項４】請求項１記載の磁気記録再生装置におい
て、請求項２に示された等化基準値テーブルの逐次更新
回路と、等化信号のタイミング調整を行う等化信号遅延
回路と、請求項３に示された状態符号によって縮退され
た状態遷移図を用いたビタビ検出器と、各状態の状態符
号値を記録する状態符号値テーブルと、選択されたパス
から状態符号の更新を行う状態符号更新回路と、等化波
形から直接状態符号値を求める状態符号検出回路とを有
し、非線形歪みを受けた再生波形からのデータ検出を行
うことを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項５】請求項１，２，３又は４記載の磁気記録
再生装置において、非線形歪みのうちの非線形ビットシ
フトを補正する記録等化回路を有し、非線形効果を減少
させることによって、エラーレートを改善し、ビタビ検
出器を簡略化することを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項６】請求項１，２，３又は４記載の磁気記録
再生装置において、記録データの変調回路及びビタビ検
出器出力の復調回路を有し、再生波形のビットパターン
を限定することによってビタビ検出器を簡略化すること
を特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項７】請求項１，２，３又は４記載の磁気記録
再生装置において、非線形歪みのうち非線形ビットシフ
トを補正する記録等化回路と、記録データの変調回路及
びビタビ検出器出力の復調回路とを有し、非線形効果を
減少させてエラーレートを改善すると同時に、再生波形
のビットパターンを限定することによってビタビ検出器
を簡略化することを特徴とする磁気記録再生装置。