JP3591902B2 - 磁気記録再生装置の復調回路 - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は磁気記録再生装置の復調回路に関し、特に、磁気ディスク装置のヘッドの再生信号からデータパルスを復調する磁気記録再生装置の復調回路に関するものである。
コンピュータシステムの高速化、小型化に伴い、磁気ディスク装置に対しても高速、高密度化が要求されてきている。このため、磁気ディスク装置の復調回路が扱う信号は周波数が高くなり、記録媒体上の記録密度も上昇することから品質が劣化してしまう。従って、低品質信号の復調を信頼性良く行うための磁気記録再生装置の復調回路が望まれている。
【0002】
【従来の技術】
磁気ディスク装置において、信号品質が劣化した再生信号を信頼性良く復調する手段として、パーシャルレスポンスと最尤検出都を組み合わせた、いわゆる、PRML(Partial Response Maximum Liklihood)復調回路が提案されている。
このPRML復調回路における技術は、そのパーシャル等化の形式により分類され、PR4MLや、拡張(Extended)されたPR4MLであるEPR4ML、及びEEPR4ML等の方式がある。
【0003】
これらのPRML復調方式は、従来の再生信号のピークを検出して復調する方式と比較すると、より低い信号S/Nでも同程度のエラーレイトを達成できる復調方式であり、PR4MLよりはEPR4ML、EPR4MLよりはEEPR4MLがより高密度記録時に有効であると言われている。
ところが、高密度記録に有効な拡張されたPR4ML方式(Eが多い方式)ほどその回路規模が大きくなり、消費電力の点からも高速動作が非常に難しくなるという問題がある。
【0004】
一方、高密度記録された磁気ディスクからの再生信号を復調するに際し、前述のPRML方式とほぼ同程度の復調性能を持つ復調方式として判定部にツリーサーチを用いた判定帰還型の復調器(FDTS/DF:Fixed Delay Tree Search / Decision Feedback )が、例えば、ジェキュン・ムーンとL・リチャード・カーレイ(Jaekyun Moon and L. Richard Carley)著の下記に示す文献『磁気記録における検出方法の性能比較』に提案されている。
【0005】
“Performance Comparison of Detecting Methods in Magnetic Recording ”,
(IEEE Trans. on Mgn., vol. 26, No. 6, pp. 3155−3172, Nov. 1990.)
図21(b) は従来の磁気記録再生装置の全体構成を示すブロック図である。磁気ディスク30の上には環状に複数本のトラックが形成されており、このトラックにデータが書き込まれる。ヘッド31はこのトラックへのデータの書き込み、およびトラックからのデータの読み出しを行うものであり、サーボ回路35によって磁気ディスク30上の位置決めが行われると共に、データを書き込む際の書き込み回路と読み出したデータ信号を増幅する増幅器を備えたヘッドIC32に接続されている。このヘッドIC32にはトラック情報、ゾーン情報、ヘッド情報を扱う読み書き回路33が接続されている。そして、サーボ回路35と読み書き回路33は制御回路34によってその動作が制御されるようになっている。また、制御回路34はインタフェース回路36を通じて外部装置(外部装置がパーソナル・コンピュータの場合はSCSIインタフェースが用いられる)とデータの遣り取りを行うようになっている。
【0006】
図21(a) は以上のように構成される従来の磁気ディスク装置に用いられている復調回路の構成例を示すものである。この復調回路はアナログ信号を増幅する手段の出力に接続されており、利得可変増幅器1、レベル検出器3、可変周波数発振器(VFO)4、前置等化器9、および等化器10とを備えている。この磁気記録再生装置の復調回路では、前置等化器9の出力はレベル検出器3とVFO4と等化器10に入力される。そして、前置等化器9の出力はレベル検出器3によって利得可変増幅器1にフィードバックされると共に、VFO4に入力されてシステムクロックが生成される。また、等化器10は減算器11、ツリーサーチ型の復調器12、および帰還等化器13を備えて構成され、VFO4で生成されたシステムクロックが供給される。
【0007】
この復調方式では、PRML方式とは異なり、等化器の目標等化波形が自由に選択できるため、入力信号のS/N、分解能等に有利な伝達関数を等化器として設定できる。また、判定部のアルゴリズムが簡潔であるため、PRML方式に対して動作速度の点で有利である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図21(b) に示す従来の磁気記録再生装置の復調回路では、等化目標波形が任意に設定できる反面、この方式におけるAGCループを用いたゲイン制御方法と、PLLループを用いたクロック抽出方法が確立されておらず、また、任意の等化目標波形に対するゲイン制御及びクロック抽出は非常に困難であるという問題点がある。
【0009】
また、ツリーサーチを用いた判定帰還型の復調器を用いた検出部の動作速度がシステムクロックに依存するため、処理時間がこのシステムクロックの1周期以内に完了していなければならず、高速動作が困難であるという問題があった。
そこで、本発明は従来のツリーサーチを用いた判定帰還型の復調器にPR4の等化を組み合わせることにより、任意の等化波形を取り扱うツリーサーチを用いた判定帰還型の復調方式においても比較的簡単な構成でAGCループを実現することができ、クロックの抽出を容易に行うことができる磁気記録再生装置の復調回路を提供することを目的としている。また、これに加え、データ列の偶数列、奇数列を独立に処理できるPR4等化波形を用いることにより、磁気記録再生装置の復調回路の復調動作を高速化することを目的としている。
【0010】
【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回路の原理構成が図1に示される。この図1に示す本発明の第1の形態の磁気記録再生装置の復調回路は、磁気記録媒体より再生されたアナログ信号から“1" または“0" のディジタル情報を得るために、アナログ信号を増幅する手段の出力に接続された磁気記録再生装置の復調回路であって、“1" となる信号のレベルを予め設定するレベル設定系と検出系とから構成されている。このレベル設定系は可変利得増幅器1、PR4等化器2、およびレベル検出器3とを備えている。利得増幅器1は、レベル検出器3から入力される信号によって利得が変更できる。PR4等化器2は利得可変増幅器1の出力に接続されており、入力波形をパーシャル・レスポンス・クラス4の等化目標波形に等化するための伝達特性を持っている。レベル検出器3はこのPR4等化器2の出力を入力信号とし、出力信号を、利得可変増幅器1の利得を制御するためのAGCループ制御信号として、利得可変増幅器1にフィードバックする。一方、検出系はVFO(可変周波数発振器)4と判定帰還型の復調手段5とから構成される。VFO4はPR4等化器2の出力に接続され、システムクロックfsを生成する。判定帰還型の復調手段5はVFO4とPR4等化器2の出力に接続され、PR4等化器2の出力に出現するデータ列を復調するものであり、判定部でツリーサーチが行われる。
判定帰還型の復調手段5は、データ列の偶数列のみを対象として復調を行う偶数列の復調手段5Aと、データ列の奇数列のみを対象として復調を行う復調手段5Bと、これら2つの復調手段5A,5Bに供給するクロックをシステムクロックfsの1/2に分周するクロック分周手段6とを備えることを特徴としている。
【0012】
前述の構成では、レベル設定系において、“1" となる信号のレベルを予め設定しているが、このレベル設定系の代わりに、“1" となる信号のレベルを検出して基準レベル信号を出力する基準レベル生成系を設けても本発明は実現できる。
この場合、基準レベル生成系は、バッファ8と、バッファ8の出力に接続されて入力波形をパーシャル・レスポンス・クラス4の等化目標波形に等化するための伝達特性を持つPR4等化器2、および、このPR4等化器2の出力を入力信号として振幅を検出し、基準レベル信号を出力するレベル検出器3とから構成することができる。検出系の構成は前述の構成と変わらない。
【0013】
【作用】
本発明によれば、利得可変増幅器とクロック抽出器の入力部においてPR4の等化が完了している。このため、任意の等化波形を取り扱うツリーサーチを用いた判定帰還型の復調方式において、比較的簡単な構成でAGCループが実現でき、クロック抽出が容易に行える。また、ツリーサーチを用いた判定帰還型の復調回路を、データ列の偶数列、奇数列を独立に処理できるようにしたことにより、ツリーサーチを用いた判定帰還型の復調回路の動作クロックがシステムクロックの1/2となり、復調動作に余裕が生じるため高速に復調動作が行われる。
【0014】
【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は本発明の第1の実施例の磁気記録再生装置の復調回路の構成を示すブロック構成図であり、この構成は、図21(b) で説明した読み書き回路33内の構成である。従って、この復調回路の前段には、図21(b) に示したように、磁気記録媒体、例えば磁気ディスク30、トランスジューサとしてのヘッド31、およびヘッドIC32があるものとする。そして、磁気ディスク30上に磁化として記録された情報は、MRヘッド等のヘッド31により電気信号として取り出され、ヘッド近傍に設置されたヘッドIC32内のヘッドアンプによって増幅された後にこの復調回路に再生信号として入力される。
【0015】
復調回路には、信号振幅を一定にするための利得可変増幅器(GCA)1、等化器2、およびレベル検出器3により構成されるAGCループ(自動利得調整回路)があり、レベル検出器3の入力部の信号振幅が、ヘッド−媒体の組み合わせ、磁気ディスクの周速の違い、及び温度変動等による各増幅段のゲインの変動等に依存せず、常に一定に保たれるようになっている。このAGCループの後段には、可変周波数発振器(以後VFOという)4と、ツリーサーチを用いた判定帰還型の復調器(以後FDTS/DF復調器という)5がある。また、第1の形態では、AGCループ内の等化器2の伝達関数としてPR4等化用の伝達関数を用いており、等化器2がPR4等化器2となっている。
【0016】
PR4等化器2は、この実施例では前置アナログフィルタ21と自己適応型のコサイン型等化器23で構成されており、コサイン型等化器23の出力は、等化誤差検出及び等化定数設定回路22を通じてコサイン型等化器23にフィードバックされるようになっている。自己適応型のコサイン型等化器23はその出力がPR4の目標波形との誤差が最小となるように動作する。
【0017】
また、FDTS/DF復調器5は、前置等化器(フォワード・イコライザ)51、減算器52、FDTS(ツリーサーチ部)及び帰還等化器(フィードバック・イコライザ)54を備えており、FDTS53の出力は帰還等化器54を通じて減算器52にフィードバックされ、前置等化器51の出力から減算される。
以上のように構成された磁気記録再生装置の復調回路では、入力再生信号は利得可変増幅器1において、後段のレベル検出器3による振幅情報によりバイナリデータの“1” に相当するサンプル点の振幅が一定にされ、PR4等化器2へ入力される。
【0018】
次に、前置アナログフィルタ21、コサンイン型等化器23、及び等化誤差検出及び等化定数設定回路22を備えたPR4等化器2により等化された信号はレベル検出器3、クロック抽出のためのVFO4、及びFDTS/DF5に入力される。
このFDTS/DF5の入出力特性が図3に示される。この例では、PR4等化された信号波形のサンプルポイント列(データ列)のバイナリー(2進数)の“1” に相当する1つのサンプル入力に対して、前置等化器51によってM個のサンプル点(但し、Mは3以上の整数)に渡ってその振幅が設定でき、この前置等化器51によって設定されたM個のサンプル列に相当するサンプル列の最後からN個(Nは正の整数でM>Nの条件を満たす数)が帰還等化器54から出力されるものとする。
【0019】
PR4等化された信号波形のサンプルポイント列(データ列)のバイナリーの“1” に相当する1つのサンプル入力により前置等化器51は7個のサンプルよりなるサンプル列を出力する。このとき、FDTS判定部53の出力であるバイナリーの“1” に対応した4個のサンプルよりなるサンプル列が帰還等化器54より出力され、前述の前置等化器51の出力サンプル列に対して、減算器52において減算処理が行われる。この帰還等化器54の出力の4個のサンプル列は、前置等化器51の出力サンプル列の最後から4個目までと同一の振幅を持つように前置等化器51及び帰還等化器54が相互に等化定数が設定される。
【0020】
もちろん、片方が固定の定数をもち、もう一方が前述の条件を満たすように等化定数が設定されても良い。このFDTS/DF5内では、前置等化器51によってPR4等化後の信号波形が等化され、FDTS判定部53までの伝達関数を入力信号のS/N、分解能等に有利な伝達関数として設定できる。
なお、前述の実施例では、レベル検出器3の入力部での信号波形がPR4等化のものと同一であるため、レベル検出器3についても、また、後段のクロック抽出器(VFO4)についても、従来のPR4等化方式のものと同様の技術を使用することができる。
【0021】
そして、この第1の実施例の磁気記録再生装置の復調回路によれば、利得可変増幅器1とクロック抽出器であるVFO4の入力部において、PR4等化器2によってPR4の等化が完了している。このため、任意の等化波形を取り扱う磁気記録再生装置の復調回路において、比較的簡単な構成でAGCループが実現でき、クロック抽出が容易に行える。
【0022】
図4は本発明の第2の実施例の磁気記録再生装置の復調回路の構成を示すブロック構成図であり、図2に示した第1の実施例の磁気記録再生装置の復調回路とは、FDTS/DF5の構成のみが異なっている。従って、図2の構成部材と同じ構成部材には同じ符号を付してその説明を省略する。
第2の実施例では、FDTS/DF5は、PR4等化後のデータ列のうち偶数列を扱うFDTS/DF回路5Aと、奇数列を扱うFDTS/DF回路5Bの2組により構成される。偶数列を扱うFDTS/DF回路5Aと奇数列を扱うFDTS/DF回路5Bとは並列に配置されており、それぞれの入力側と出力側には連動してFDTS/DF回路5AかFDTS/DF回路5Bの何れか一方のみを動作させるスイッチS1,S2が設けられている。偶数列及び奇数列をそれぞれ独立に復調した結果は、図示しない部分で後に合成され復調出力として出力される。
【0023】
また、第2の実施例では、偶数列を扱うFDTS/DF回路5Aと奇数列を扱うFDTS/DF回路5Bには、VFO4から出力されるシステムクロックfsが1/2分周器6によって2分周された後に入力される。
この第2の実施例では、図3に示すFDTS/DF5は、PR4等化された信号波形のサンプルポイント列(データ列)の偶数番目、または奇数番目のサブデータ列のバイナリーの“1” に相当する1つのサンプル入力により前置等化器51は7個のサンプルよりなるサンプル列を出力する。このとき、FDTS判定部53の出力であるバイナリーの“1” に対応した4個のサンプルよりなるサンプル列が帰還等化器54より出力され、先の前置等化器51の出力サンプル列に対して減算処理が行われる。この帰還等化器54の出力の4個のサンプル列は前置等化器51の出力サンプル列の最後から4個目までと同一の振幅を持つように、前置等化器51及び帰還等化器54に対して相互に等化定数が設定される。第2の実施例においても、片方が固定の定数をもち、もう一方が上記の条件を満たす様に等化定数が設定される場合もある。第2の実施例のFDTS/DF5A,5B内では前置等化器51によってPR4等化後の信号波形が等化され、FDTS判定部53までの伝達関数が、入力信号のS/N、分解能等に有利な伝達関数として設定される。
【0024】
そして、第2の実施例では、PR4等化方式の1つの利点である、信号データ列における偶数列、及び奇数列をお互いに独立に処理できるという特性を生かすことができる。更に、FDTS/DF5を、データ列の偶数列、奇数列を独立に処理できるようにしたことにより、ツリーサーチを用いた判定帰還型の復調回路の動作クロックがシステムクロックfsの1/2となり、復調動作に余裕が生じるため高速に復調動作が行われる。
【0025】
図5は本発明の第3の実施例の磁気記録再生装置の復調回路の構成を示すブロック回路図であり、図2に示した第1の実施例の磁気記録再生装置の復調回路とは、A/D変換器7が追加された点のみが異なっている。また、図6は本発明の第4の実施例の磁気記録再生装置の復調回路の構成を示すブロック回路図であり、図4に示した第2の実施例の磁気記録再生装置の復調回路とは、A/D変換器7が追加された点のみが異なっている。従って、既出の構成部材と同じ構成部材には同じ符号を付してその説明を省略する。
【0026】
第3、及び第4の実施例の磁気記録再生装置の復調回路では、入力再生信号は利得可変増幅器1において後段のレベル検出器による振幅情報によりバイナリデータの“1” に相当するサンプル点の振幅が一定にされ、PR4等化器2に入力される。PR4等化器2では前置アナログフィルタ21、等化誤差検出及び等化定数設定回路22、及び自己適応型のコサイン型等化器23によって、その出力がPR4の目標波形との誤差が最小となるようにされる。
【0027】
第3、及び第4の実施例では、PR4等化器2により等化された信号出力は、A/D変換器7によってアナログ信号からディジタル信号に変換された後に、レベル検出器3、クロック抽出のためのVFO4、及びFDTS/DF5に入力される。第3、及び第4の実施例では、A/D変換器7以降の回路において、全てディジタル的な処理が行われる。
【0028】
FDTS/DF5は第3の実施例では第1の実施例と同様にPR4等化後のデータ列を1系統で扱われ、第4の実施例では第2の実施例と同様にPR4等化後のデータ列のうち偶数列を扱うものと奇数列を扱うものの2組のFDTS/DF回路5A,5Bにより2系統で扱われる。
図7は本発明の第5の実施例の磁気記録再生装置の復調回路の構成を示すブロック回路図であり、図2に示した第1の実施例の磁気記録再生装置の復調回路とは、A/D変換器7がPR4等化器2の中に追加された点のみが異なっている。また、図8は本発明の第6の実施例の磁気記録再生装置の復調回路の構成を示すブロック回路図であり、図4に示した第2の実施例の磁気記録再生装置の復調回路とは、A/D変換器7がPR4等化器2の中に追加された点のみが異なっている。従って、既出の構成部材と同じ構成部材には同じ符号を付してその説明を省略する。
【0029】
第5及び第6の実施例において、入力再生信号は利得可変増幅器1において後段のレベル検出器3による振幅情報によりバイナリデータの“1” に相当するサンプル点の振幅が一定にされ、PR4等化器2へ入力される。第5及び第6の実施例では、PR4等化器2が前置アナログフィルタ21と、この出力信号をディジタル化するA/D変換器7、等化誤差検出及び等化定数設定回路22、及び自己適応型のコサイン型等化器23で構成されている。第5及び第6の実施例では、A/D変換器7以降の全て回路においてディジタル的な処理が行われる。自己適応型のコサイン型等化器23はその出力がPR4の目標波形との誤差が最小となる様に動作する。このように構成されたPR4等化器2により等化された信号は、レベル検出器3、クロック抽出のためのVFO4、及びFDTS/DF5に入力される。
【0030】
FDTS/DF5は第5の実施例では第1の実施例と同様にPR4等化後のデータ列を1系統で扱われ、第6の実施例では第2の実施例と同様にPR4等化後のデータ列のうち偶数列を扱うものと奇数列を扱うものの2組のFDTS/DF回路5A,5Bにより2系統で扱われる。
図9は本発明の第7の実施例の磁気記録再生装置の復調回路の構成を示すブロック回路図であり、図2に示した第1の実施例の磁気記録再生装置の復調回路とは、A/D変換器7がPR4等化器2の前段に追加された点と、このA/D変換器7の追加によるPR4等化器2の内部構成のみが異なっている。また、図10は本発明の第8の実施例の磁気記録再生装置の復調回路の構成を示すブロック回路図であり、図4に示した第2の実施例の磁気記録再生装置の復調回路とは、A/D変換器7がPR4等化器2の前段に追加された点と、このA/D変換器7の追加によるPR4等化器2の内部構成のみが異なっている。従って、既出の構成部材と同じ構成部材には同じ符号を付してその説明を省略する。
【0031】
第7及び第8の実施例において、入力再生信号は利得可変増幅器1において後段のレベル検出器3による振幅情報によりバイナリデータの“1” に相当するサンプル点の振幅が一定にされる。そして、利得可変増幅器1の出力はA/D変換器7によりディジタル化された後にPR4等化器2へ入力される。
第7及び第8の実施例では、PR4等化器2にはディジタル化された信号が入力されるので、前置アナログフィルタは設けられておらず、自己適応型のディジタル等化器、例えば、トランスバーサル型フィルタ24と、等化誤差検出及び等化定数設定回路22が設けられている。トランスバーサル型フィルタ24はその出力がPR4の目標波形との誤差が最小となる様に動作する。
【0032】
以上のように構成されたPR4等化器2により等化された信号は、レベル検出器3、クロック抽出のためのVFO4、及びFDTS/DF5に入力される。FDTS/DF5は第7の実施例では第1の実施例と同様にPR4等化後のデータ列を1系統で扱われ、第8の実施例では第2の実施例と同様にPR4等化後のデータ列のうち偶数列を扱うものと奇数列を扱うものの2組のFDTS/DF回路5A,5Bにより2系統で扱われる。
【0033】
以上説明した第1から第8の実施例では、利得可変増幅器1、PR4等化器2、及びレベル検出器3からなるAGCループを持つレベル設定系において、検出系で“1” であるべき信号のレベルを所定値に決め、決めたレベルに従って検出系において検出を行っていた。一方、検出系で“1” に相当する信号のレベルの値を基準レベル生成系で作り、この基準レベルを予め情報として検出系に与えることによっても、検出系において検出を行うことができる。
図11から図18はこの後者の方法によって検出を行う第9〜第16の実施例を示しており、検出系における“1” に相当する信号の基準レベルを与える構成に関する構成を除いた部分の構成は、第9〜第16の実施例がそれぞれ前述の第1〜第8の実施例に対応している。
【0034】
図11は本発明の第9の実施例の磁気記録再生装置の復調回路の構成を示すブロック回路図であり、図2に示した第1の実施例の磁気記録再生装置の復調回路に対応するものである。また、図12は本発明の第10の実施例の磁気記録再生装置の復調回路の構成を示すブロック回路図であり、図4に示した第2の実施例の磁気記録再生装置の復調回路に対応するものである。第9、第10の実施例では入力再生信号はバッファ8を介してPR4等化器2に入力される。PR4等化器2の構成は第1の実施例と同じであり、前置アナログフィルタ21、等化誤差検出及び等化定数設定回路22と、自己適応型のコサイン型等化器23で構成されている。PR4等化器2の動作は第1、第2の実施例と同じである。
【0035】
PR4等化器2により等化された信号はレベル検出器3、クロック抽出のためのVFO4、及びFDTS/DF5に入力される。そして、レベル検出器3において検出されたバイナリデータの“1” に相当する信号のレベルの情報であるサンプル点の振幅は、基準レベルとしてVFO4とFDTS/DF5に入力される。VFO4とFDTS/DF5ではこのレベル検出器3から基準レベルの情報によって復調が行われる。
【0036】
FDTS/DF5は第9の実施例では第1の実施例と同様にPR4等化後のデータ列を1系統で扱われ、第10の実施例では第2の実施例と同様にPR4等化後のデータ列のうち偶数列を扱うものと奇数列を扱うものの2組のFDTS/DF回路5A,5Bにより2系統で扱われる。
図13は本発明の第11の実施例の磁気記録再生装置の復調回路の構成を示すブロック回路図であり、図11に示した第9の実施例の磁気記録再生装置の復調回路とは、A/D変換器7が追加された点のみが異なっている。また、図14は本発明の第12の実施例の磁気記録再生装置の復調回路の構成を示すブロック回路図であり、図12に示した第10の実施例の磁気記録再生装置の復調回路とは、A/D変換器7が追加された点のみが異なっている。従って、既出の構成部材と同じ構成部材には同じ符号を付してその説明を省略する。
【0037】
第11、及び第12の実施例の磁気記録再生装置の復調回路では、入力再生信号はバッファ8を通じてPR4等化器2に入力される。PR4等化器2では前置アナログフィルタ21、等化誤差検出及び等化定数設定回路22、及び自己適応型のコサイン型等化器23によって、その出力がPR4の目標波形との誤差が最小となるようにされる。
【0038】
第11、及び第12の実施例では、PR4等化器2により等化された信号出力は、A/D変換器7によってアナログ信号からディジタル信号に変換された後に、レベル検出器3、クロック抽出のためのVFO4、及びFDTS/DF5に入力される。第11、及び第12の実施例では、A/D変換器7以降の回路において、全てディジタル的な処理が行われ、そして、第9、及び第10の実施例と同様にこれらの実施例でも一般的なAGCループは構成されておらず、PR4等化後のバイナリデータの“1” に相当するサンプル点の振幅が基準レベルとしてレベル検出器3からVFO4とFDTS/DF5へ入力される。
【0039】
FDTS/DF5は第11の実施例では第9の実施例と同様にPR4等化後のデータ列を1系統で扱われ、第12の実施例では第10の実施例と同様にPR4等化後のデータ列のうち偶数列を扱うものと奇数列を扱うものの2組のFDTS/DF回路5A,5Bにより2系統で扱われる。
図15は本発明の第13の実施例の磁気記録再生装置の復調回路の構成を示すブロック回路図であり、図11に示した第9の実施例の磁気記録再生装置の復調回路とは、A/D変換器7がPR4等化器2の中に追加された点のみが異なっている。また、図16は本発明の第14の実施例の磁気記録再生装置の復調回路の構成を示すブロック回路図であり、図12に示した第10の実施例の磁気記録再生装置の復調回路とは、A/D変換器7がPR4等化器2の中に追加された点のみが異なっている。従って、既出の構成部材と同じ構成部材には同じ符号を付してその説明を省略する。
【0040】
第13及び第14の実施例において、入力再生信号はバッファ8を通じてPR4等化器2へ入力される。第13及び第14の実施例では、PR4等化器2が前置アナログフィルタ21と、この出力信号をディジタル化するA/D変換器7、等化誤差検出及び等化定数設定回路22、及び自己適応型のコサイン型等化器23で構成されている。第13及び第14の実施例では、A/D変換器7以降の全て回路においてディジタル的な処理が行われる。自己適応型のコサイン型等化器23はその出力がPR4の目標波形との誤差が最小となる様に動作する。このように構成されたPR4等化器2により等化された信号は、レベル検出器3、クロック抽出のためのVFO4、及びFDTS/DF5に入力される。そして、第9、及び第10の実施例と同様にこれらの実施例でも一般的なAGCループは構成されておらず、PR4等化後のバイナリデータの“1” に相当するサンプル点の振幅が基準レベルとしてレベル検出器3からVFO4とFDTS/DF5へ入力される。
【0041】
FDTS/DF5は第13の実施例では第9の実施例と同様にPR4等化後のデータ列を1系統で扱われ、第14の実施例では第10の実施例と同様にPR4等化後のデータ列のうち偶数列を扱うものと奇数列を扱うものの2組のFDTS/DF回路5A,5Bにより2系統で扱われる。
図17は本発明の第15の実施例の磁気記録再生装置の復調回路の構成を示すブロック回路図であり、図11に示した第9の実施例の磁気記録再生装置の復調回路とは、A/D変換器7がPR4等化器2の前段に追加された点と、このA/D変換器7の追加によるPR4等化器2の内部構成のみが異なっている。また、図18は本発明の第16の実施例の磁気記録再生装置の復調回路の構成を示すブロック回路図であり、図12に示した第10の実施例の磁気記録再生装置の復調回路とは、A/D変換器7がPR4等化器2の前段に追加された点と、このA/D変換器7の追加によるPR4等化器2の内部構成のみが異なっている。従って、既出の構成部材と同じ構成部材には同じ符号を付してその説明を省略する。
【0042】
第15及び第16の実施例において、入力再生信号はバッファ8を通じてA/D変換器7入力され、A/D変換器7によりディジタル化された後にPR4等化器2へ入力される。
第15及び第16の実施例では、PR4等化器2にはディジタル化された信号が入力されるので、前置アナログフィルタは設けられておらず、自己適応型のディジタル等化器、例えば、トランスバーサル型フィルタ24と、等化誤差検出及び等化定数設定回路22が設けられている。トランスバーサル型フィルタ24はその出力がPR4の目標波形との誤差が最小となる様に動作する。
【0043】
以上のように構成されたPR4等化器2により等化された信号は、レベル検出器3、クロック抽出のためのVFO4、及びFDTS/DF5に入力される。そして、第9、及び第10の実施例と同様にこれらの実施例でも一般的なAGCループは構成されておらず、PR4等化後のバイナリデータの“1” に相当するサンプル点の振幅が基準レベルとしてレベル検出器3からVFO4とFDTS/DF5へ入力される。また、FDTS/DF5は第15の実施例では第9の実施例と同様にPR4等化後のデータ列を1系統で扱われ、第16の実施例では第10の実施例と同様にPR4等化後のデータ列のうち偶数列を扱うものと奇数列を扱うものの2組のFDTS/DF回路5A,5Bにより2系統で扱われる。
【0044】
以上説明したように、検出系で“1” に相当する信号の基準レベルの値を予め情報として検出系に与えることによっても、検出系において検出を行うことができる。
なお、前述の全ての実施例において、PR4等化器2、前置等化器51、および帰還等化器54の等化定数は、図19にその例を示すように、図21(b) で説明した制御回路34の送信するデータ転送速度等に基づいて等化定数設定器14が設定した等化定数設定定数により設定される。図19にはFDTS/DF5が1系統の場合を示したが、2系統の場合も同様である。
【0045】
また、前述の実施例において、AGCループを形成する利得可変増幅器1、PR4等化器2、レベル検出器3、VFO4、及びVFO4の出力であるシステムクロックによって動作するFDTS/DF5は、図20に示すように、同一半導体チップ15上に形成することが可能である。このように、AGCループを形成する回路部品とVFO4およびFDTS/DF5を同一半導体チップ15上に形成することにより、安定なAGC動作が可能となり、且つ、高い周波数のシステムクロックの安定な供給が可能となり、復調回路全体の信頼性が向上する。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ツリーサーチを用いた判定帰還型の復調器にPR4の等化を組み合わせることにより、任意の等化波形を取り扱うツリーサーチを用いた判定帰還型の復調回路においても比較的簡単な構成でAGCループを実現することができ、クロックの抽出を容易に行うことができるという効果がある。また、これに加え、データ列の偶数列、奇数列を独立に処理できるPR4等化波形を用いることにより、磁気記録再生装置の復調回路の復調動作を高速化することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁気記録再生装置の復調回路の原理構成図である。
【図2】本発明の第1の実施例のブロック構成図である。
【図3】FDTS/DFの入出力特性を示す図である。
【図4】本発明の第2の実施例のブロック構成図である。
【図5】本発明の第3の実施例のブロック構成図である。
【図6】本発明の第4の実施例のブロック構成図である。
【図7】本発明の第5の実施例のブロック構成図である。
【図8】本発明の第6の実施例のブロック構成図である。
【図9】本発明の第7の実施例のブロック構成図である。
【図10】本発明の第8の実施例のブロック構成図である。
【図11】本発明の第9の実施例のブロック構成図である。
【図12】本発明の第10の実施例のブロック構成図である。
【図13】本発明の第11の実施例のブロック構成図である。
【図14】本発明の第12の実施例のブロック構成図である。
【図15】本発明の第13の実施例のブロック構成図である。
【図16】本発明の第14の実施例のブロック構成図である。
【図17】本発明の第15の実施例のブロック構成図である。
【図18】本発明の第16の実施例のブロック構成図である。
【図19】本発明における等化器の等化定数を読み書き回路の外部から設定できる実施例を示すブロック構成図である。
【図20】本発明の読み書き回路の復調回路を同一半導体チップ上に構成する実施例を示すブロック構成図である。
【図21】(a) は従来の磁気記録再生装置の復調回路のブロック構成図、(b) は従来の磁気記録再生装置の全体構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1…利得可変増幅器(GCA)
2…PR4等化器
3…レベル検出器
4…可変周波数発振器(VFO)
5…判定帰還型復調手段(FDTS/DF)
5A…奇数列の判定帰還型復調手段
5B…偶数列の判定帰還型復調手段
6…クロック分周手段(1/2分周器)
7…A/D変換器
8…バッファ
9…前置等化器
10…等化器
11…減算器
12…判定帰還型復調器(FDTS)
13…帰還等化器
14…等化定数設定器
15…半導体チップ
21…前置アナログフィルタ
22…等化誤差検出及び等化定数設定回路
23…コサイン型等化器
24…トランスパーサル型フィルタ
30…磁気ディスク
31…ヘッド
32…ヘッドIC
33…読み書き回路
51…前置等化器
52…減算器
53…可変周波数発振器(VFO)
54…帰還等化器

Claims (4)

  1. 磁気記録媒体より再生されたアナログ信号から“1" または“0" のディジタル情報を得るために、アナログ信号を増幅する手段の出力に接続された磁気記録再生装置の復調回路であって、“1" となる信号のレベルを予め設定するレベル設定系と検出系とから構成され、
    このレベル設定系が、利得を変更できる可変利得増幅器(1) と、この利得可変増幅器(1) の出力に接続され、入力波形をパーシャル・レスポンス・クラス4の等化目標波形に等化するための伝達特性を持つPR4等化器(2) 、および、このPR4等化器(2) の出力を入力信号とし、出力信号を、前記利得可変増幅器(1) の利得を制御するためのAGCループ制御信号として、前記利得可変増幅器(1) にフィードバックするレベル検出器(3) とから構成され、
    前記検出系が、前記PR4等化器(2) の出力に接続され、システムクロック(fs)を生成する可変周波数発振器(4) 、および、前記PR4等化器(2) の出力に接続され、この等化器出力に出現するデータ列を復調する、判定部にツリーサーチを用いた判定帰還型の復調手段(5) とから構成され、
    前記判定帰還型の復調手段 (5) が、データ列の偶数列のみを対象として復調を行う偶数列の復調手段 (5A) と、データ列の奇数列のみを対象として復調を行う復調手段 (5B) と、これら2つの復調手段 (5A, 5B) に供給するクロックを前記システムクロック (fs) の1/2に分周するクロック分周手段 (6) とから構成されることを特徴とする磁気記録再生装置の復調回路。
  2. 磁気記録媒体より再生されたアナログ信号から“1" または“0" のディジタル情報を得るために、アナログ信号を増幅する手段の出力に接続された磁気記録再生装置の復調回路であって、“1" となる信号のレベルを検出して基準レベル信号を出力する基準レベル生成系と検出系とから構成され、
    この基準レベル生成系が、バッファ(8) と、このバッファ(8) の出力に接続され、入力波形をパーシャル・レスポンス・クラス4の等化目標波形に等化するための伝達特性を持つPR4等化器(2) 、および、このPR4等化器(2) の出力を入力信号として振幅を検出し、基準レベル信号を出力するレベル検出器(3) とから構成され、
    前記検出系が、前記PR4等化器(2) の出力と前記レベル検出器(3) の出力に接続され、システムクロック(fs)を生成する可変周波数発振器(4) 、および、前記PR4等化器(2) の出力と前記レベル検出器(3) の出力に接続され、この等化器出力に出現するデータ列を復調する、判定部にツリーサーチを用いた判定帰還型の復調手段(5) とから構成され、
    前記判定帰還型の復調手段 (5) が、データ列の偶数列のみを対象として復調を行う偶数列の復調手段 (5A) と、データ列の奇数列のみを対象として復調を行う復調手段 (5B) と、これら2つの復調手段 (5A, 5B) に供給するクロックを前記システムクロック (fs) の1/2に分周するクロック分周手段 (6) とから構成されることを特徴とする磁気記録再生装置の復調回路。
  3. 請求項1または2に記載の磁気記録再生装置の復調回路であって、
    前記判定帰還型の復調手段(5) が、PR4等化された信号波形のサンプルポイント列であるデータ列の偶数番目、または奇数番目のサブデータ列のバイナリーの“1" に相当する1つのサンプル入力に対して、Mを3以上の整数として、M個のサンプル点に渡ってその振幅が設定できる奇数列用、及び偶数列用の前置等化器(51)を備えることを特徴とする磁気記録再生装置の復調回路
  4. 請求項3に記載の磁気記録再生装置の復調回路であって、
    前記前置等化器(51)によって設定されたM個のサンプル列に相当するサンプル列の最後から、Nを正の整数でM>Nの条件を満たすものとして、N個をツリーサーチを用いた前記判定部からのバイナリーの“1" 信号に従って出力する偶数列用、及び奇数列用の帰還等化器(54)を備えることを特徴とする磁気記録再生装置の復調回路
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