JP3231405B2 - 信号処理方法及びこれを用いた再生装置 - Google Patents

信号処理方法及びこれを用いた再生装置

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JP3231405B2 JP19720392A JP19720392A JP3231405B2 JP 3231405 B2 JP3231405 B2 JP 3231405B2 JP 19720392 A JP19720392 A JP 19720392A JP 19720392 A JP19720392 A JP 19720392A JP 3231405 B2 JP3231405 B2 JP 3231405B2
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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、パーシャルレスポンス
方式を用いて信号処理を行う際に波形等化を行う信号処
理方法に関する。
【0002】近年、例えば磁気ディスク装置の高速、大
容量化に伴い、再生信号の高品質化が求められており、
波形等化が行われる。そのため、ヘッドや媒体の特性、
記録媒体の内外周での信号品質の違い等の何れの条件に
おいても高精度に波形等化を行うことが必要である。
【0003】
【従来の技術】図5に、従来の波形等化を説明するため
の図を示す。図5(A)は波形等化器であり、図5
(B)はその各部の波形図である。
【0004】図5(A)において、波形等化器11にお
いて、入力信号がバッファアンプ12を介して、第1の
遅延素子13に入力されると共に、第1の減衰器14を
通り、加減算器15の−端子に入力される。第1の遅延
素子13の出力は、第2の遅延素子16に入力されると
共に、加減算器15の+端子に入力される。
【0005】また、第2の遅延素子16の出力は、第2
の減衰器17を介して加減算器15の−端子に入力され
ると共に、終端のインピーダンス18に送られる。そし
て、加減算器15より波形等化された出力信号が出力さ
れる。
【0006】この波形等化器11を、図5(B)の波形
図と共に説明する。孤立波形の入力信号Aは、第1の減
衰器14により予め設定されたKの重み付けがなされて
信号Bとして加減算器15の−端子に入力されると共
に、第1の遅延素子13によりτだけ遅延されて信号C
として加減算器15の+端子に入力される。
【0007】また、第1の遅延素子13で遅延された信
号Cは、第2の遅延素子16によりさらにτだけ遅延さ
れ、第2の減衰器17で予め設定されたKの重み付けが
されて加減算器15の−端子に入力される。
【0008】信号Cは、入力信号Aよりτ遅れた相似形
の信号であり、この信号CからKの重み付けされた信号
B,Dが加減算器15で差し引かれたものが出力信号E
として出力される。
【0009】すなわち、半値幅が小さく、隣接波形間で
波形干渉が少ない波形の出力信号Eが得られ、入力信号
分解能を向上させるものである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図5(A)に
おける第1及び第2の減衰器14,17の等化定数K
は、外部のみから設定されるものであり、磁気ディスク
装置においては、ヘッドや媒体の組合わせの違いや、磁
気ディスクの角速度による内周と外周での信号品質の違
いを補正することができないという問題がある。
【0011】この場合、等化定数のテーブルを設けて信
号品質の変動を補正する方法もあるが、詳細な設定が困
難であると共に、テーブル作成のための時間及びコスト
が増大するという問題がある。
【0012】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、ヘッド、媒体系の特性や、記録媒体の内外周な
どでの信号品質の違いに相応して高精度に波形等化を行
う信号処理方法を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】図1に、本発明の原理説
明図を示す。図1における信号処理は、入力信号より所
定量遅延させた複数の等化遅延信号を得、このうち何れ
かの該等化遅延信号に等化定数で重み付けした信号と
他の該等化遅延信号から減算して等化波形の出力信号
を得るもので、第1のステップでは、出力信号を所定期
間遅延させた第1遅延信号と、該第1遅延信号よりさら
に遅延させた第2遅延信号とを得、該出力信号と前記第
2遅延信号との差信号を生成する。第2のステップで
は、前記第1遅延信号からレベル判定信号を生成し、
レベル判定信号と前記差信号とから等化誤差量を算出す
る。第3のステップでは、該等化誤差量を累積して等化
定数を設定する。そして、第4のステップでは該等化定
数により前記重み付けを変化させる。
【0014】
【作用】図1に示すように、等化波形の出力信号から、
等化定数を設定し、この等化定数に基づいて重み付けを
変化させる。
【0015】すなわち、出力信号より生成する遅延信
号、差信号、3値判定信号のサンプル値から等化誤差量
を求め、重み付けの等化定数にフィードバックするもの
である。
【0016】これにより、例えば記録媒体を使用する再
生装置において、自動的に、ヘッド、媒体系の特性や記
録媒体の内外周での信号品質の違いに相応して高精度に
波形等化を行うことが可能になる。
【0017】
【実施例】図2に、本発明の一実施例の構成図を示す。
図2は、本発明の信号処理方法を、記録媒体を使用する
再生装置に応用した場合の実施例である。
【0018】図2において、記録媒体からデータを復調
するための再生信号が波形等化器21に入力信号として
入力される。波形等化器21は、等化手段22,遅延手
段23,誤差検出手段24,設定手段25により構成さ
れる。
【0019】等化手段22は、再生信号より複数の等化
遅延信号を生成し、このうち何れかの該等化遅延信号を
等化定数で重み付けして、他の該等化遅延信号から減算
することにより等化波形の出力信号を出力する。
【0020】遅延手段23は、出力信号から遅延素子列
により所定数の遅延信号を得、該出力信号及び何れかの
該遅延信号から差信号を生成する。
【0021】誤差検出手段24は、他の該遅延信号から
3値判定信号を生成し、該差信号とから等化誤差量を算
出する。
【0022】そして、設定手段25は、該等化誤差量を
累積して等化定数Kを設定し、波形等化のための重み付
けを変化させるもので、等化定数Kをフィードバックす
るものである。
【0023】また、図3に、記録媒体の評価パターンを
説明するための図を示す。記録媒体26は、図3(A)
に示すように、データ領域26aに先行して評価領域2
6bが形成され、波形等化のための評価パターンが記録
され、この評価パターンはデータ領域26aの信号と同
一品質とされる。
【0024】例えば、評価パターンは、パーシャルレス
ポンス・クラス4の等化を行った後のパターンが3値信
号の「…0,+1,0,−1,0…」,「…0,−1,
0,+1,0…」又は「…0,+1,0,−1,0…
0,−1,0,+1,0…」で表わすことができるダイ
ビットパターンの繰り返しとして記録される。
【0025】なお、パーシャルレスポンス・クラス4を
簡単に説明すると、再生される信号をビットレートでサ
ンプリングして復調処理するものである。
【0026】そこで、図3(B)に示すように、例えば
評価パターンを「…0,+1,0,−1,0…」とした
場合、サンプル値Yn-3 〜Yn+1 (サンプル周期をTと
する)の等化波形となる。
【0027】このように、記録媒体26上の評価パター
ンにより、遅延手段23,誤差検出手段24により等化
誤差の検出を行い、設定手段25により等化定数Kを最
適化することにより、ヘッド、媒体系の特性や、記録媒
体の内外周での信号品質の違いに合わせて高精度な波形
等化を行うことができるものである。
【0028】次に、図4に、本発明の一適用例のブロッ
ク図を示す。図4の波形等化器21は、等化手段22で
は、第1〜第3の遅延素子31a〜31cの遅延素子列
が設けられる。第1の遅延素子31aの出力は第1の減
衰器32aを介して加減算器33の−端子に入力され、
第2の遅延素子31bの出力は加減算器33の+端子に
入力され、第3の遅延素子31cの出力は第2の減算器
32bを介して加減算器33の−端子に入力される。そ
して、加減算器33より出力信号が出力される。 この
場合の各部の波形A〜Eは、図5(B)と同様である。
【0029】すなわち、入力信号(記録媒体26の評価
パターンの再生信号)Aに対して等化遅延信号B,C,
Dの互いにTの時間差を有する三つの信号が得られる。
この信号は、図5(B)と同様に、等化遅延信号B,D
に第1及び第2の減算器32a,32bにより重み付け
のために等化定数を乗じ、加減算器33により等化遅延
信号Cより差し引くことで等化波形の出力信号Eが出力
される。
【0030】一方、出力信号Eは、遅延手段23を構成
する第4及び第5の遅延素子41a,41bの遅延素子
列に入力され、出力信号Eと第5の遅延素子41bの出
力の遅延信号Fが加減算器42で加減算される。
【0031】また、第4の遅延素子41aの出力の遅延
信号Gは、3値判定器43で3値判定される。3値信号
1 と、第1及び第2のシフトレジスタ(FF)44
a,44bで遅延された3値遅延信号H2 とが第1の乗
算器45で乗算され、3値判定信号Iとして第2の乗算
器46に入力される。なお、3値判定部43,第1及び
第2のシフトレジスタ44a,44b,第1及び第2の
乗算器45,46により誤差検出手段24を構成する。
【0032】第2の乗算器46は、加減算器42からの
差信号Jと3値判定信号Iとを乗算して、等化誤差量Δ
Kを設定手段25である積算器47に出力し、積算器4
7で累積して等化定数Kを設定する。これをホールド部
48でホールドする。ホールド部48はコントロール信
号により、第1及び第2の減衰器32a,32bでの重
み付けを変化させるものである。
【0033】上述の波形等化器21は、等化手段22の
伝達関数が1−2Kcos (ωT)で表わされ、Kが第1
及び第2の減衰器31a,31bの等化定数である。な
お、Tはサンプリング周期である。
【0034】いま、等化手段22からの出力信号Eのサ
ンプル値をYn+1 とすると、遅延手段23の第4及び第
5の遅延素子41a,41bにより、遅延信号Gでその
一つ前のサンプル値Yn が得られ、遅延信号Fで二つ前
のサンプル値Yn-1 が得られる。そして、サンプル値Y
n+1 とYn-1 が加減算器42で加減算され、値(Yn+ 1
−Yn-1 )の差信号Jが得られる。
【0035】サンプル値Yn は、次段の3値判定器43
により、「+1,0,−1」の値を持つ3値信号H1
値Xn に変換され、同時に第1及び第2のシフトレジス
タ44a,44bによりその二つ前の3値遅延信号H2
の値Xn-2 が得られる。そして、第1の乗算器45によ
り乗算され、値Xn ・|Xn-2 |の3値判定信号Iが得
られる。
【0036】一方、第2の乗算器46で、差信号Jと3
値判定信号Iが乗算され、等化誤差量ΔKが次式で得ら
れる。
【0037】 ΔK=(Yn+1 −Yn-1 )・Xn ・|Xn-2 | … (1) この等化誤差量ΔKを積算器47で累積して等化定数K
が得られる。
【0038】この等化定数Kは、ホールド部48でホー
ルドされ、コントロール信号で第1及び第2の減衰器3
2a,32bの重み付け(減衰量)を変化させる。この
場合、ホールド部48は、記録媒体26の評価領域26
bの評価パターンで得た等化定数Kで、次のデータ領域
26aにおける再生信号の等化波形を生成するためのも
のである。
【0039】これにより、上述のように、ヘッド、媒体
系の特性や記録媒体の内外周での信号品質の違いに相応
して、自動的に高精度な等化波形を生成することができ
る。
【0040】ここで、上述の積算器47及びホールド部
48の機能は、具体的には等化誤差量ΔKに比例した電
流を用いチャージポンプにより累積値を得、このチャー
ジポンプを制御することにより実現することができる。
【0041】なお、上記実施例では、本発明の等化波形
を得る信号処理方法を、記録媒体を有する再生装置(又
は記録再生装置)に応用した場合を示したが、これに限
らず、信号処理回路の扱う信号が高周波数になって信号
品質が劣化するものについても応用することができるも
のである。
【0042】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、出力信号
より生成する遅延信号、差信号、3値判定信号から等化
誤差量を求め、重み付けの等化定数にフィードバックす
ることにより、自動的に、信号品質の違いに応じて高精
度に波形等化を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】本発明の一実施例の構成図である。
【図3】記録媒体の評価パターンを説明するための図で
ある。
【図4】本発明の一適用例のブロック図である。
【図5】従来の波形等化を説明するための図である。
【符号の説明】
21 波形等化器 22 等化手段 23 遅延手段 24 誤差検出手段 25 設定手段 26 記録媒体 26a データ領域 26b 評価領域

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力信号より所定量遅延させた複数の等
    化遅延信号を得、このうち何れかの該等化遅延信号に等
    化定数で重み付けした信号と、他の該等化遅延信号
    ら減算して等化波形の出力信号を得る信号処理方法にお
    いて、 前記出力信号を所定期間遅延させた第1遅延信号と、該
    第1遅延信号よりさらに遅延させた第2遅延信号とを
    得、該出力信号と前記第2遅延信号との差信号を生成す
    るステップと、前記第1遅延信号からレベル判定信号を 生成し、該レベ
    ル判定信号と前記差信号とから等化誤差量を算出するス
    テップと、 該等化誤差量を累積して等化定数を設定するステップ
    と、 該等化定数により前記重み付けを変化させるステップ
    と、 を含むことを特徴とする信号処理方法。
  2. 【請求項2】 記録媒体からの再生信号よりデータを復
    調する際に、波形等化器により波形等化を行う再生装置
    において、 前記波形等化器は、 前記再生信号より複数の等化遅延信号を生成し、このう
    ち何れかの該等化遅延信号を等化定数で重み付けした信
    号と、他方の該等化遅延信号から減算することにより
    等化波形の出力信号を出力する等化手段と、 前記出力信号を所定期間遅延させた第1遅延信号と、該
    第1遅延信号よりさらに遅延させた第2遅延信号とを
    得、該出力信号と前記第2遅延信号との差信号を生成す
    る遅延手段と前記第1遅延信号からレベル判定信号を 生成し、該レベ
    ル判定信号と前記差信号とから等化誤差量を算出する誤
    差検出手段と、 該等化誤差量を累積して等化定数を設定し、前記重み付
    けを変化させる設定手段と、を有することを特徴とする
    再生装置。
  3. 【請求項3】 前記波形等化器による波形等化のための
    評価パターンが記録された評価領域を、前記記録媒体の
    復調すべきデータ領域に先行して形成することを特徴と
    する請求項2記載の再生装置。
  4. 【請求項4】 前記波形等化器に、前記記録媒体の前記
    評価領域で行われる波形等化の前記等化定数の設定を、
    前記データ領域の再生中に保持するホールド部を設ける
    ことを特徴とする請求項2又は3記載の再生装置。
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