JP3231406B2 - 信号処理装置 - Google Patents

信号処理装置

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JP3231406B2
JP3231406B2 JP19720492A JP19720492A JP3231406B2 JP 3231406 B2 JP3231406 B2 JP 3231406B2 JP 19720492 A JP19720492 A JP 19720492A JP 19720492 A JP19720492 A JP 19720492A JP 3231406 B2 JP3231406 B2 JP 3231406B2
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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
理装置に関する。
【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4に、従来の波形等化を説明するため
の図を示す。図4(A)は波形等化器であり、図4
(B)はその各部の波形図である。
【0004】図4(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4(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4(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
気ディスクの周速の違い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簡易かつ高精度に波形
等化を行う信号処理装置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】上記課題は、入力信号を
復調する際に、波形等化器により波形等化を行う信号処
理装置において、前記波形等化器は、前記入力信号より
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、他の等化遅
延信号とから、等化波形の出力信号を出力する等化手
遅延素子列により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、該出力信号から前記第2遅延信
号を減算して合成信号を生成すると共に、該第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該
合成信号とから等化誤差量を算出する等化誤差検出手
、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構成とすること
により解決される。
【0014】
【作用】上述のように、等化誤差検出手段において、等
化手段から出力される等化波形の出力信号を遅延素子列
により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、出力信
号から第2遅延信号を減算して合成信号を生成すると共
に、第1遅延信号からレベル判定信号を生成し、レベル
判定信号と該合成信号とから等化誤差量を算出する。そ
して、この等化誤差量を累積して、等化手段における重
み付けの等化定数にフィードバックするものである。
【0015】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。
【0016】
【実施例】図1に、本発明の一実施例の構成図を示す。
図2は、本発明の信号処理装置を、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。
【0017】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,等化誤
差検出手段23,設定手段24により構成される。
【0018】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。
【0019】等化誤差検出手段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て出力信号及び何
れかの遅延信号から合成信号を生成すると共に、他の遅
延信号から3値信号を生成して合成信号とから等化誤差
量を算出する。
【0020】そして、設定手段24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。
【0021】また、初期値設定手段25は、設定手段2
4における等化誤差量を累積するに際して初期値を設定
する。なお、初期値設定手段25において、上述のよう
な初期値を保持し、前段階の累積された等化誤差量に応
じて該初期値を変化させてもよい。
【0022】ここで、図2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2
(A)に示すように、データ領域26aに先行して評価
領域26b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。
【0023】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符号語のパターン
が図2(B)に示すように、「0,1,0,0,1,
0,1,0,0,1,0,1,0,0,0,0,0,
1」で表わされる8−9変換(8ビット/9ビット)符
号のパターンの繰り返し、又は図2(C)に示すよう
に、「0,1,0,0,1,0,1,0,0,1,0,
1,0,0,0,1,0,1,0,0,0,1,0,
1,0,0,1」で表わされる8−9変換符号のパター
ンの繰り返しとして記録される。
【0024】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。
【0025】このように、記録媒体26上の評価パター
ンにより、等化誤差検出手段23により等化誤差の検出
を行い、設定手段24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。
【0026】なお、初期値設定手段25により設定手段
24に初期値を設定することにより、累積される等化誤
差量の立上げ時間が短くなり、処理時間の短縮を図るこ
とができるものである。
【0027】次に、図3に、本発明の一適用例のブロッ
ク図を示す。図3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の減衰器
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4(B)と同様である。
【0028】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4(B)と同様に、等化遅延信号B,D
に第1及び第2の減衰器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。
【0029】一方、出力信号Eは、等化誤差検出手段2
3における第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41
bの出力の遅延信号Fが加算器42で加減算され、合成
信号Hが生成される。
【0030】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。そして、
3値判定された結果の3値信号I(Xn )と、合成信号
Hとが乗算器44で乗算される。
【0031】この遅延素子41a,41b,加算器4
2,3値判定器43及び乗算器44により等化誤差検出
手段23を構成する。
【0032】乗算器44による乗算結果Δnはループフ
ィルタ45を通り、等化誤差量ΔKとして積算器(例え
ばチャージポンプ)46で順次累積される。このループ
フィルタ45は、帯域を決定して自動等化のループの過
渡応答が最適になるように調整するものである。
【0033】また、乗算器46をチャージポンプで構成
した場合、初期値設定手段(図示せず)より初期値電圧
が印加され、等化誤差量ΔKに比例した電流が累積され
るもので、所定の累積値で等化定数Kを設定する。
【0034】これをホールド部47でホールドする。ホ
ールド部47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。
【0035】このループフィルタ45,積算器46及び
ホールド部47により設定手段24を構成する。
【0036】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。
【0037】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 が加算器42で加算され、値(Yn+1 +Y
n-1 )の合成信号Hが得られる。
【0038】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Iの値
n に変換される。
【0039】乗算器44は、合成信号Hと3値信号Iを
乗算する。その結果Δnは次式で得られる。
【0040】 Δn=(Yn+1 +Yn-1 )・Xn …(1) この乗算結果Δnはループフィルタ45を通って等化誤
差量ΔKとして積算器46で累積され、等化定数Kを得
る。
【0041】この等化定数Kは、ホールド部47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47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。
【0042】これにより、出力信号Eは、図のように等
化定数Kを自動的に変化されて等化された波形として出
力されるものである。
【0043】このように、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、高精度か
つ簡易な構成で自動的に等化波形を生成することができ
る。
【0044】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。
【0045】
【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、合成信号、3値信号から等化誤
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簡易か
つ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】本発明の一実施例の構成図である。
【図2】記録媒体の評価パターンを説明するための図で
ある。
【図3】本発明の一適用例のブロック図である。
【図4】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 等化誤差検出手段 24 設定手段 25 初期値設定手段 26 記録媒体 26a データ領域 26b 評価領域

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力信号を復調する際に、波形等化器
    (21)により波形等化を行う信号処理装置において、 前記波形等化器は、 前記入力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、他の等化遅延信号とから、等化波形の出力信号を
    出力する等化手段と遅延素子列により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、該出力信号から前記第2遅延信号を
    減算して合成信号を 生成すると共に、該第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該合成
    信号とから等化誤差量を算出する等化誤差検出手段と、 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信号処理装置。
  2. 【請求項2】 前記等化誤差検出手段は、前記第1遅延
    信号と前記第2遅延信号とを得る遅延素子列と、 前記合成信号を生成する加算器と、 前記レベル判定信号を生成する判定器と、 前記等化誤差量を算出する乗算器と を含むことを特徴と
    する請求項1記載の信号処理装置。
  3. 【請求項3】 前記等化誤差量を累積するに際して初期
    値を設定するための初期値設定手段を設けることを特徴
    とする請求項1又は2記載の信号処理装置。
  4. 【請求項4】 前記初期値設定手段は、前記初期値を保
    持し、前段階の累積された前記等化誤差量に応じて該初
    期値を変化させることを含むことを特徴とする請求項3
    記載の信号処理装置。
  5. 【請求項5】 前記入力信号を、記録媒体の再生信号と
    し、該記録媒体に、復調すべきデータ領域に先行して、
    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形成することを特徴とする請求項
    1乃至4記載の信号処理装置。
  6. 【請求項6】 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5記載の信号処理装置。
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