JP3661289B2

JP3661289B2 - データ判定装置およびデータ判定方法

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ判定装置およびデータ判定方法に関し、特に、例えば、伝送装置から伝送されたり、再生装置により再生されたディジタルデータを判定するデータ判定装置およびデータ判定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ディジタルデータを伝送する伝送装置や、その再生を行う再生装置などにおいては、例えば、干渉や、外部から加えられるノイズなどに対処するため、ディジタルデータを、所望の特性に等化し、その等化波形（等化データ）を対象に判定を行うようになされている。
【０００３】
ディジタルデータの等化方法としては、種々の方法があるが、等化には、特に、等化波形に含まれる等化誤差、および雑音の有色化を、信頼性の高い判定結果を得ることができる程度に抑えることが必要とされる。
【０００４】
また、ディジタルデータの判定の方法としては、符号による状態遷移を辿る最尤復号化や、符号間距離のとれた符号を用いるＴＣＭ（Trelis Coding Modulation）などがあり、これらを用いることで、判定誤りを低減することができる。
【０００５】
さらに、判定の方法としては、等化を行いながら最尤判定を行うＦＤＴＳ（Fixed Delay Tree Search）（固定遅延木検索））／ＤＦＥ（Decision Feedback Equalization）などがある。ＦＤＴＳにより判定を行う判定器（以下、適宜、ＦＤＴＳ装置という）を含むＤＦＥと雑音白色化因果化ＦＦＦによれば、雑音を白色化して、装置の雑音の有色性に対する特性を向上させることができる。なお、ＦＤＴＳ装置を用いる場合においては、入力データの干渉長が非常に長くなるため、これに対処すべく、通常は、判定帰還型等化器と組み合わせて用いられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、判定器において判定したディジタルデータに対応する、例えば、等化誤差や等化波形などの等化結果を、他の判定器（復号化装置）などに入力し、その判定結果を得たい場合がある。
【０００７】
しかしながら、ＦＤＴＳ／ＤＦＥ装置は、判定中のディジタルデータに対応する等化結果を、そのＦＤＴＳ装置自身が判定のために用いる、いわば自己完結型のシステムであるため、判定したディジタルデータに対応する等化結果を出力することが困難であった。
【０００８】
即ち、ＦＤＴＳ装置では、いま入力されたデータに対応する等化結果は、いわゆる打ち切り長（truncation length）だけ後に確定するため、その等化結果を出力することは困難であった。
【０００９】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ＦＤＴＳによりデータの判定を行う場合において、その判定結果に対応する等化誤差や等化波形などを、容易に得ることができるようにするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のデータ判定装置は、木構造を、最初の分岐点で２つに分けたときに得られる２つの木構造のうちの、最大のパスメトリックを与えるパスを有する方を選択し、新たなＦＤＴＳの対象とするとともに、その選択結果に対応して、ｋサンプルだけ前に入力されたデータを判定し、その判定結果を出力する木構造選択手段と、新たなＦＤＴＳの対象とされた木構造により与えられる２^k個のパスそれぞれから得られる、所定のパス情報を出力する出力手段と、出力手段が出力する２^k個のパス情報を記憶し、判定結果に対応して、パス情報のうちの半分を選択して出力する情報記憶選択手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載のデータ判定方法は、木構造を、最初の分岐点で２つに分けたときに得られる２つの木構造のうちの、最大のパスメトリックを与えるパスを有する方を選択し、新たなＦＤＴＳの対象とするとともに、その選択結果に対応して、ｋサンプルだけ前に入力されたデータを判定し、その判定結果を出力し、新たなＦＤＴＳの対象とされた木構造により与えられる２^k個のパスそれぞれから得られる、所定のパス情報を出力し、２^k個のパス情報を記憶し、判定結果に対応して、パス情報のうちの半分を選択して出力することを特徴とする。
【００１２】
請求項１に記載のデータ判定装置においては、木構造選択手段は、木構造を、最初の分岐点で２つに分けたときに得られる２つの木構造のうちの、最大のパスメトリックを与えるパスを有する方を選択し、新たなＦＤＴＳの対象とするとともに、その選択結果に対応して、ｋサンプルだけ前に入力されたデータを判定し、その判定結果を出力するようになされている。出力手段は、新たなＦＤＴＳの対象とされた木構造により与えられる２^k個のパスそれぞれから得られる、所定のパス情報を出力し、情報記憶選択手段は、出力手段が出力する２^k個のパス情報を記憶し、判定結果に対応して、パス情報のうちの半分を選択して出力するようになされている。
【００１３】
請求項６に記載のデータ判定方法においては、木構造を、最初の分岐点で２つに分けたときに得られる２つの木構造のうちの、最大のパスメトリックを与えるパスを有する方を選択し、新たなＦＤＴＳの対象とするとともに、その選択結果に対応して、ｋサンプルだけ前に入力されたデータを判定し、その判定結果を出力し、新たなＦＤＴＳの対象とされた木構造により与えられる２^k個のパスそれぞれから得られる、所定のパス情報を出力し、２^k個のパス情報を記憶し、判定結果に対応して、パス情報のうちの半分を選択して出力するようになされている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例を説明するが、その前に、特許請求の範囲に記載の発明の各手段と以下の実施例との対応関係を明らかにするために、各手段の後の括弧内に、対応する実施例（但し、一例）を付加して、本発明の特徴を記述すると、次のようになる。
【００１５】
即ち、請求項１に記載のデータ判定装置は、１の分岐点から分岐する、０または１がそれぞれ割り当てられた２つの枝を最小単位とする木構造を対象に、打ち切り長をｋとして、ＦＤＴＳ（Fixed Delay Tree Search）を行うことにより、木構造により与えられる２^k+1個のパスのうちの、入力されたデータに対する尤度が最大のものを検索し、その検索結果に対応して、ｋサンプルだけ前に入力されたデータを判定するデータ判定装置であって、入力されたデータを用いて、木構造におけるｋ番目の２^k+1個の枝のブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算手段（例えば、図３や図８に示すブランチメトリック計算部１１など）と、ブランチメトリックを用いて、木構造により与えられる２^k+1個のパスのパスメトリックを計算するパスメトリック計算手段（例えば、図３や図８に示すパスメトリック更新部１２など）と、木構造を、最初の分岐点で２つに分けたときに得られる２つの木構造のうちの、最大のパスメトリックを与えるパスを有する方を選択し、新たなＦＤＴＳの対象とするとともに、その選択結果に対応して、ｋサンプルだけ前に入力されたデータを判定し、その判定結果を出力する木構造選択手段（例えば、図３や図８に示すセレクタ１４など）と、新たなＦＤＴＳの対象とされた木構造により与えられる２^k個のパスそれぞれから得られる、所定のパス情報を出力する出力手段（例えば、図３に示す誤差メモリ１５や、図８に示す誤差メモリ１５および演算器３１など）と、出力手段が出力する２^k個のパス情報を記憶し、判定結果に対応して、パス情報のうちの半分を選択して出力する情報記憶選択手段（例えば、図２や図７に示すメモリ２₁乃至２_kおよび選択器３₁乃至３_kなど）とを備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載のデータ判定装置は、情報記憶選択手段が、パス情報を記憶するパス情報記憶手段（例えば、図２や図７に示すメモリ２₁乃至２_kなど）と、判定結果に対応して、パス情報に記憶されたパス情報のうちの半分を選択するパス情報選択手段（例えば、図２や図７に示す選択器３₁乃至３_kなど）との組合せをｋ段だけ有することを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載のデータ判定装置は、出力手段が、木構造選択手段により選択された木構造により与えられる２^k個のパスそれぞれに対応する誤差を、パス情報として出力し、ｋ段目のパス情報選択手段により選択された誤差に、判定結果を加算する加算手段（例えば、図２に示す演算器４など）をさらに備えることを特徴とする。
【００１８】
なお、勿論この記載は、各手段を上記したものに限定することを意味するものではない。
【００１９】
次に、本発明が対象とするＦＤＴＳについて説明する。
【００２０】
ＦＤＴＳは、図１（Ａ）に示すように、１の分岐点（同図において、○印で示す部分）から分岐する、０または１がそれぞれ割り当てられた２つの枝を最小単位とする木構造を対象として、パスの検索を行うものであり、打ち切り長（Truncation Length）をｋとすると、深さ（階層）がｋ＋１の木構造を用いてのパスの検索結果に対応して、ｋサンプルだけ前に入力されたデータの判定が行われる。なお、図１においては、各分岐点から延びている２つの枝のうち、上または下の方の枝に、１または０がそれぞれ割り当てられている。
【００２１】
即ち、例えば、時刻ｔ＝ｎ（但し、ｎは整数）において、データｃ_tが入力されたとすると、まず最初に、入力されたデータｃ_tに対する、木構造の先頭からｋ番目（木構造の先頭の枝を０番目とする）の深さの２^k+1個の枝それぞれのブランチメトリックが計算され、そのｋ−１番目の深さの２^k個の枝それぞれまでの、対応するパスのパスメトリックと加算されることにより、ｋ番目の深さの２^k+1個の枝それぞれまでのパスのパスメトリックが計算される。
【００２２】
さらに、その２^k+1個のパスのうち、最大のパスメトリックを与えるものが検出され、ｋ番目の深さの枝まででなる木構造を、最初の分岐点（０番目の２つの枝）で２つに分けたときに得られる２つの木構造のうち、最大のパスメトリックを与えるパスを有する方が選択される。そして、選択された木構造が、図１（Ａ）においてＵまたはＤで示す上半分または下半分の部分である場合、ｋサンプルだけ前に入力されたデータ、即ち、時刻ｔ＝ｎ−ｋに入力されたデータが、時刻ｔ＝ｎ−ｋに対応する２つの枝のうちの上または下の方の枝に割り当てられている１または０であるとそれぞれ判定され、その判定結果が出力される。
【００２３】
そして、選択された木構造を、ｋ番目まで延長したものを対象に、同様の処理が繰り返される。
【００２４】
具体的には、例えば、時刻ｔ＝ｎにおいて、図１（Ａ）において太線で示すパスが、最大のパスメトリックを与えるものであるとすると、そのパスを含む、同図（Ａ）においてＤで示す下半分の木構造が選択される。さらに、この場合、データの判定結果として０が出力される。そして、次の時刻ｔ＝ｎ＋１においては、図１（Ｂ）に示すように、選択された下半分の木構造をｋ番目まで延長したものを対象に、同様の処理が行われる。
【００２５】
ＦＤＴＳによれば、以上のようにして、データが入力されるごとに、打ち切り長ｋだけ前のデータの判定結果が、順次出力される。
【００２６】
なお、ＦＤＴＳについては、例えば、J.Moon, L.R.Carley, "Sequence Detection For High-Density Storage Channels"などに、その詳細が開示されている。
【００２７】
図２は、本発明を適用したデータ判定装置の第１実施例の構成を示している。ＦＤＴＳ装置１には、例えば、磁気または光磁気方式により記録が行われた記録媒体（図示せず）などから再生されたデータｃ_tが入力されるようになされており、そこでは、上述したようなＦＤＴＳが行われることにより、データｃ_tのｋサンプル前のデータｃ_t-kが判定され、その判定結果ｘ_t-kが出力されるようになされている。このデータの判定結果ｘ_t-kは、選択器３₁乃至３_kおよび演算器４に供給されるようになされている。
【００２８】
また、ＦＤＴＳ装置１は、データｃ_tが入力されると、木構造のｋ番目の深さの２^k+1個の枝それぞれのブランチメトリックを計算するが、その際に求められる、２^k+1個のパスそれぞれに対応する、データｃ_tの誤差（パス情報）のうちの、２^k個のパスに対応するもの（２^k個の誤差集合）が選択され、メモリ２₁に供給されるようになされている。
【００２９】
メモリ２_i（ｉは１以上ｋ以下の整数）は、ＦＤＴＳ装置１が行うＦＤＴＳの打ち切り長ｋに等しい段数だけ設けられており、前段の選択器３_i-1の出力を記憶するようになされている。なお、メモリ２₁だけは、上述したように、ＦＤＴＳ装置１の出力を記憶するようになされている。選択器３_iは、ＦＤＴＳ装置１からの判定結果ｘ_t-kに対応して、メモリ２_iの記憶値の上半分Ｕまたは下半分のうちのいずれか一方を選択し、その選択値を、後段のメモリ２_i+1に出力するようになされている。なお、選択器３_kだけは、その選択値を、ｋサンプル前に入力されたデータｃ_t-kの誤差として出力するようになされている。また、選択器３_kが出力する誤差は、演算器４に供給されるようにもなされている。
【００３０】
演算器４は、ＦＤＴＳ装置１からの判定結果ｘ_t-kと、選択器３_kからの誤差とを加算し、その加算結果、即ち、ｋサンプル前に入力されたデータｃ_t-kの等化波形（最尤波形）を出力するようになされている。
【００３１】
なお、ＦＤＴＳ装置１およびメモリ２₁乃至２_kには、図示せぬクロック生成回路からクロックが供給されるようになされており、ＦＤＴＳ装置１およびメモリ２₁乃至２_kは、このクロックに同期して動作するようになされている。
【００３２】
次に、図３は、図２のＦＤＴＳ装置１の構成例を示している。入力データｃ_tは、ブランチメトリック計算部１１に供給されるようになされており、ブランチメトリック計算部１１は、そのデータｃ_tに対する、木構造におけるｋ番目の２^k+1個の枝のブランチメトリックそれぞれを計算し、パスメトリック更新部１２に供給するようになされている。
【００３３】
ここで、ブランチメトリックは、例えば、上述の文献の７７頁に開示されているように、次式にしたがって計算される。即ち、木構造におけるｋ番目の２^k+1個の枝のブランチメトリックをλ_jとするとともに（但し、ｊは０以上２^k+1未満の整数）、参照波形系列をｙ_jとするとき、ブランチメトリックλ_jは次式により計算される。
【００３４】
λ_j＝−（ｃ_t−ｙ_j）²
・・・（１）
なお、参照波形系列ｙ_jとは、図２のデータ判定装置が使用される記録再生系のインパルス応答（データ判定装置が、伝送系などのその他の系で使用される場合には、その系のインパルス応答）を係数とする、ｋ次のＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタに、木構造におけるｋ番目の２^k+1個の枝までのパスを構成する各枝に割り当てられている値（０または１）を入力したときに得られる、そのＦＩＲフィルタの出力を意味する。
【００３５】
さらに、ブランチメトリック計算部１１は、２^k+1個の枝それぞれのブランチメトリックを計算する際に求められる、２^k+1個のパスそれぞれに対応する、データｃ_tの誤差ｎ_jを誤差メモリ１５に供給して記憶させるようにもなされている。即ち、誤差ｎ_jは、式ｎ_j＝ｃ_t−ｙ_jにより与えられ、これは、式（１）を計算する際に求められる。ブランチメトリック計算部１１は、このようにして求められる誤差ｎ_jを、誤差メモリ１５に供給して記憶させるようになされている。
【００３６】
パスメトリック更新部１２は、木構造におけるｋ−１番目の深さの枝それぞれまでの２^k個のパスのパスメトリックを、パスメトリックメモリ１３から読み出し、その２^k個のパスメトリックに、ブランチメトリック計算部１１からの、対応するブランチメトリックを加算することで、ｋ番目の深さの枝それぞれまでの２^k+1個のパスのパスメトリックを計算するようになされている（パスメトリックの更新を行うようになされている）。この２^k+1個のパスのパスメトリックは、パスメリック更新部１２からパスメモリ１３に供給されるようになされている。
【００３７】
パスメモリ１３は、パスメトリック更新部１２から供給される２^k+1個のパスメトリックを記憶するようになされている。
【００３８】
セレクタ１４は、パスメモリ１３に記憶された２^k+1個のパスメトリックの中から最大値を検出（検索）し、図１で説明したように、ｋ番目の深さの枝まででなる木構造を、最初の分岐点で２つに分けたときに得られる２つの木構造のうち、最大のパスメトリックを与えるパスを含む方を選択するようになされている。
【００３９】
さらに、セレクタ１４は、その選択結果に対応して、ｋサンプルだけ前に入力されたデータｃ_t-kの判定値ｘ_t-kを出力するとともに、パスメトリックメモリ１３に記憶されている２^k+1個のパスメトリックのうち、選択した木構造に属するパスのものだけを残し、他の２^k個のパスメトリックを削除するようになされている。ここで、この残った２^k個のパスメトリックが、次のパスメトリックを計算するのに用いられる。
【００４０】
また、セレクタ１４は、誤差メモリ１５に記憶された２^k+1個のパスそれぞれに対応する、データｃ_tの誤差ｎ_jのうち、選択した木構造に属する２^k個のパスに対応するものを選択するようにもなされている。
【００４１】
誤差メモリ１５は、ブランチメトリック計算部１１から供給される２^k+1個の誤差ｎ_jを記憶し、また、その記憶した誤差ｎ_jのうち、セレクタ１４によって選択された２^k個を、メモリ２₁（図２）に出力するようになされている。
【００４２】
次に、図４および図５を参照して、図２のデータ判定装置の動作について説明する。データ判定装置では、まず最初に、図４のステップＳ１において、時刻を表す変数ｔが、例えば０に初期化され、ステップＳ２に進み、木構造におけるｋ−１番目の２^k個の枝までのパスメトリックの初期値が設定される。なお、この初期値としては、例えば０などが用いられ、また、この初期値の設定は、例えば、パスメトリック更新部１２などにおいて行われる。
【００４３】
ステップＳ２において設定されたパスメトリックの初期値は、パスメトリックメモリ１３（図３）に供給されて記憶される。そして、データｃ_tが入力されると、ステップＳ３において、ブランチメトリック計算部１１は、そのデータｃ_tに対する、木構造におけるｋ番目の２^k+1個の枝それぞれのブランチメトリックλ_jを計算し、パスメトリック更新部１２に供給する。さらに、ブランチメトリック計算部１１は、ステップＳ３において、ブランチメトリックλ_jを計算する際に求められる、２^k+1個のパスそれぞれに対応する誤差（等化誤差や、データに含まれる雑音成分など）ｎ_jを、誤差メモリ１５に供給して記憶させる。
【００４４】
パスメトリック更新部１２は、ブランチメトリック計算部１１より、ブランチメトリックを受信すると、ステップＳ４において、木構造におけるｋ−１番目の深さの枝それぞれまでの２^k個のパスのパスメトリックを、パスメトリックメモリ１３から読み出し、ブランチメトリック計算部１１からの、対応するブランチメトリックを加算することで、ｋ番目の深さの枝それぞれまでの２^k+1個のパスのパスメトリックを計算する。さらに、パスメトリック更新部１２は、その２^k+ ¹個のパスのパスメトリックを、パスメモリ１３に供給して記憶させることで、パスメモリ１３の記憶値を更新させる。
【００４５】
パスメモリ１３の更新が行われると、セレクタ１４は、ステップＳ５において、パスメモリ１３に記憶された、最大のパスメトリックを検出し、そのパスメトリックを与えるパスを含む木構造が、図１（Ａ）に示した上段Ｕ側の木構造（木群）であるか、または下段Ｄ側の木構造であるかを判定する。
【００４６】
ステップＳ５において、最大のパスメトリックを含む木構造が、上段Ｕ側であると判定された場合、ステップＳ６に進み、セレクタ１４は、上段Ｕ側の木構造により与えられるパスのパスメトリックだけを選択し、残りの下段Ｄ側の木構造により与えられるパスのパスメトリックを、パスメモリ１３から削除する。さらに、セレクタ１４は、ステップＳ７において、判定値（判定結果）ｘ_t-kとして、１を出力し、ステップＳ１０に進む。
【００４７】
一方、ステップＳ５において、最大のパスメトリックを含む木構造が、下段Ｄ側であると判定された場合、ステップＳ８に進み、セレクタ１４は、下段Ｄ側の木構造により与えられるパスのパスメトリックだけを選択し、残りの上段Ｕ側の木構造により与えられるパスのパスメトリックを、パスメモリ１３から削除する。さらに、セレクタ１４は、ステップＳ９において、判定値ｘ_t-kとして、０を出力し、ステップＳ１０に進む。
【００４８】
ステップＳ１０においては、セレクタ１４は、誤差メモリ１５に記憶された２^k+1個のパスそれぞれに対応する、データｃ_tの誤差ｎ_jのうち、パスメトリックを選択した木構造に属する２^k個のパスに対応するものを選択し、これにより、誤差メモリ１５から、その選択した２^k個の誤差ｎ_jを出力させる。
【００４９】
この２^k個の誤差ｎ_jは、メモリ２₁（図２）に供給されて記憶される。ここで、メモリ２₁には、図１（Ａ）に示した木構造のｋ番目の、縦方向に配置されている２^k+1個の枝それぞれまでのパスに対応する誤差ｎ_jのうちの、セレクタ１４により選択された２^k個が、そのように縦方向に配置された状態で記憶されるものとする。
【００５０】
ステップＳ１０の処理後は、ステップＳ１１に進み、変数ｔが１だけインクリメントされ、ステップＳ３に戻る。
【００５１】
一方、セレクタ１４が、ステップＳ７またはＳ９において判定値ｘ_t-kを出力すると、選択器３₁乃至３_k（図２）では、図５のステップＳ１６において、その判定値ｘ_t-kが０または１のうちのいずれであるかが判定される。ステップＳ１６において、判定値ｘ_t-kが１であると判定された場合、ステップＳ１７に進み、選択器３₁は、メモリ２₁に記憶された、２^k個のパスそれぞれに対応する誤差ｎ_jのうち、その上段Ｕ側の半分に記憶された２^k-1個の誤差ｎ_jを選択し、後段のメモリ２₂に供給して記憶させ、リターンする。また、ステップＳ１６において、判定値ｘ_t-kが０であると判定された場合、ステップＳ１８に進み、選択器３₁は、メモリ２₁に記憶された、２^k個のパスそれぞれに対応する誤差ｎ_jのうち、その下段Ｄ側の半分に記憶された２^k-1個の誤差ｎ_jを選択し、やはり、後段のメモリ２₂に供給して記憶させ、リターンする。
【００５２】
選択器３₂乃至３_k-1においても、同様の処理が行われ、これにより、メモリ２_iには、２^k-i+1個の誤差が記憶される。従って、メモリ２_kには、２個の誤差が記憶され、このうちのいずれか１つが、選択器３_kにより選択され、ｋサンプルだけ前の誤差として出力される。
【００５３】
以上のように、選択器３₁乃至３_kにおいては、木構造の上段側または下段側のうち、入力データに対応する最大のパスメトリックを与えるパスを含む方において得られた誤差が順次選択されていき、これにより、最終的に、ｋサンプルだけ前に入力されたデータｃ_t-kの誤差が出力される。
【００５４】
また、この誤差は、演算器４に供給され、判定値ｘ_t-kと加算されることで、データｃ_t-kの等化波形とされて出力される。
【００５５】
なお、メモリ２_iには、上述したように、２^k-i+1個の誤差が記憶されるので、メモリ２₁乃至２_kの総記憶容量としては、初項および公比がいずれも２で、項数が打ち切り長ｋに等しい等比数列の和、即ち、２^k+1−２個の誤差を記憶することができる分があれば良い。
【００５６】
次に、図６は、打ち切り長ｋを、例えば２とした場合の、図２のデータ判定装置の構成例を示している。この場合、打ち切り長ｋが２であるから、ＦＤＴＳ装置１のセレクタ１４において木構造の選択が行われるごとに、ＦＤＴＳ装置１から、４（＝２²）個の誤差が出力され、メモリ２₁に記憶される。
【００５７】
一方、セレクタ３₁では、判定値ｘ_t-2に対応して、メモリ２₁に記憶された４個の誤差のうちの、上半分または下半分の２個が選択され、メモリ２₂に供給されて記憶される。同時に、セレクタ３₂においても、判定値ｘ_t-2に対応して、メモリ２₂に記憶された２個の誤差のうちの、上半分または下半分の１個が選択され、２サンプル前のデータに対する誤差として出力される。また、演算器４では、判定値ｘ_t-2と、選択器３₂の出力とが加算され、２サンプル前のデータに対する等化波形として出力される。
【００５８】
次に、図７は、本発明を適用したデータ判定装置の第２実施例の構成を示している。なお、図中、図２における場合と対応する部分については、同一の符号を付してある。即ち、このデータ判定装置は、ＦＤＴＳ装置１に代えて、ＦＤＴＳ装置２が設けられ、また、演算器４が削除されている他は、図２のデータ判定装置と同様に構成されている。
【００５９】
ここで、図２のデータ判定装置は、判定値ｘ_t-kとともに、誤差および等化波形を出力するようになされていたが、図７のデータ判定装置は、判定値ｘ_t-kとともに、等化波形だけを出力するようになされている。
【００６０】
図８は、図７のＦＤＴＳ装置２１の構成例を示している。なお、図中、図３における場合と対応する部分については、同一の符号を付してある。即ち、ＦＤＴＳ装置２１は、演算器３１が新たに設けられている他は、ＦＤＴＳ装置１と同様に構成されている。この演算器３１は、セレクタ１４が出力する判定値ｘ_t-kと、誤差メモリ１５が出力する誤差ｎ_jとを加算することで、等化波形を求めて出力するようになされている。
【００６１】
次に、図９を参照して、図７のデータ判定装置の動作について説明する。このデータ判定装置においては、ステップＳ２１乃至Ｓ２９において、図４のステップＳ１乃至Ｓ９における場合と同様の処理が行われる。そして、ステップＳ２７またはＳ２９の処理後は、ステップＳ３０に進み、まず、図４のステップＳ１０における場合と同様に、誤差メモリ１５に記憶された２^k+1個のパスそれぞれに対応する、データｃ_tの誤差ｎ_jの中から、上側または下側の木構造のうちの選択した方に属する２^k個のパスに対応するものが、セレクタ１４によって選択され、その選択された２^k個の誤差ｎ_jが、演算器３１（図８）に出力される。
【００６２】
演算器３１には、誤差メモリ１５の出力の他、セレクタ１４が出力する判定値_x-kも供給されており、演算器３１では、両者が加算されることにより、データｃ_tの、選択された木構造に属する２^k個のパスそれぞれに対応する等化波形（パス情報）が求められ、メモリ２₁に供給される。
【００６３】
図７の選択器３₁乃至３_kでは、誤差ではなく、等化波形を対象に、図５で説明した処理と同様の処理が行われ、これにより、ｋサンプルだけ前に入力されたデータｃ_t-kの等化波形（最尤波形）が出力される。
【００６４】
以上のような、図７のデータ判定装置によれば、ＦＤＴＳ装置２１の外付けのブロックとして、演算器４（図２）を設けずに済むようになる。
【００６５】
次に、図１０は、打ち切り長ｋを、例えば２とした場合の、図７のデータ判定装置の構成例を示している。なお、図中、図６における場合と対応する部分については、同一の符号を示してある。
【００６６】
この場合、打ち切り長ｋが２であるから、ＦＤＴＳ装置２１のセレクタ１４において木構造の選択が行われるごとに、ＦＤＴＳ装置２１から、４（＝２²）個の等化波形が出力され、メモリ２₁に記憶される。
【００６７】
以下、図６における場合と同様の処理が行われることで、セレクタ３₂からは、２サンプル前のデータに対する等化波形が出力される。
【００６８】
以上のように、新たなＦＤＴＳの対象とされた木構造におけるｋ番目の２^k個のパスそれぞれから得られる、所定のパス情報としての誤差または等化波形を出力するとともに、そのパス情報を記憶し、データの判定結果に対応して、記憶したパス情報のうちの半分を選択して出力することを繰り返すようにしたので、ＦＤＴＳによりデータの判定を行う場合において、その判定結果に対応する誤差や等化波形などを、容易に出力することが可能となる。
【００６９】
なお、これらの誤差や等化波形は、前述したように、外部の装置に入力として与えたりすることができる他、例えば、判定帰還型等化器であって、適応等化型のもののタップ係数を更新するための情報として利用することができる。
【００７０】
即ち、ＦＤＴＳ装置は、通常、判定帰還型等化器と組み合わせた復号化装置として使用される。この場合、復号化装置は、例えば、図１１に示すように構成される。即ち、データは、ＦＦＦ（Feed Forward Filter）４１に入力され、フィルタリングされて、演算器４２に供給される。演算器４２には、ＦＦＦ４１の出力の他、ＦＢＦ（Feed Back Filter）４４の出力も供給されるようになされており、そこでは、ＦＦＦ４１の出力と、ＦＢＦ４４の出力との差分が演算され、その差分値がデータ判定装置４３に供給される。データ判定装置４３は、ＦＤＴＳにより判定を行うＦＤＴＳ装置で、演算器４２の出力を対象に処理（ＦＤＴＳ）を行い、データの判定結果を、ＦＢＦ４４に出力する。ＦＢＦ４４では、データ判定装置４３からの判定結果がフィルタリングされ、演算器４２に供給される。
【００７１】
以上のような復号化装置において、ＦＦＦ４１およびＦＢＦ４４が、等化器として機能するが、これらを、適応等化型等化器とするとともに、データ判定装置４３を、図２または図７に示したように構成し、ＦＦＦ４１およびＦＢＦ４４に、データ判定装置４３で得られた誤差または等化波形を供給することで、ＦＦＦ４１およびＦＢＦ４４において、最適なタップ係数を設定することが可能となる。
【００７２】
なお、以上説明したデータ判定装置は、例えば、磁気ディスク装置や、光磁気ディスク装置、磁気テープ装置、さらには、それらの装置から再生されたデータを伝送する伝送装置その他に適用可能である。
【００７３】
また、本実施例では、ＦＤＴＳ装置１（または２１）において、最大のパスメトリックを含む木構造を選択し、その木構造により与えられる２^k個のパスに対応する誤差（または等化波形）すべてを出力するようにしたが、この他、例えば、最大のパスメトリックを与えるパスに対応する誤差だけを出力するようにし、その誤差を、ｋサンプルだけ遅延して、ｋサンプル前に入力されたデータの誤差（の近似値）として出力するようにすることも可能である。この場合、メモリ２₁乃至２_kの総記憶容量としては、ｋ個の誤差を記憶する分だけあれば済み、また、選択器３₁乃至３_kは設ける必要がなくなる。
【００７４】
さらに、本実施例では、特に言及しなかったが、入力されるデータとしての０または１の並びに、いわゆるｄ制限（ラン制限）（Minimam Run Length Limited）が規定されており、出現し得ないデータの並びが存在する場合には、ＦＤＴＳの対象とする木構造から、そのようなデータの並びに対応するパスを除外するようにすることが可能である。この場合、メモリ２₁乃至２_kの総記憶容量を低減することが可能となる。
【００７５】
【発明の効果】
請求項１に記載のデータ判定装置および請求項６に記載のデータ判定方法によれば、木構造を、最初の分岐点で２つに分けたときに得られる２つの木構造のうちの、最大のパスメトリックを与えるパスを有する方が選択され、新たなＦＤＴＳの対象とされるとともに、その選択結果に対応して、ｋサンプルだけ前に入力されたデータが判定され、その判定結果が出力される。さらに、新たなＦＤＴＳの対象とされた木構造により与えられる２^k個のパスそれぞれから得られる、所定のパス情報が出力され、その２^k個のパス情報が記憶される。そして、出力されたデータの判定結果に対応して、パス情報のうちの半分が選択されて出力される。従って、ＦＤＴＳによりデータの判定を行う場合において、その判定結果に対応する誤差や等化波形などのパス情報を、容易に出力することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＦＤＴＳを説明するための図である。
【図２】本発明を適用したデータ判定装置の第１実施例の構成を示すブロック図である。
【図３】図２のＦＤＴＳ装置１の構成例を示すブロック図である。
【図４】図２のデータ判定装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】図２のデータ判定装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】打ち切り長ｋを２とした場合の、図２のデータ判定装置の構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明を適用したデータ判定装置の第２実施例の構成を示すブロック図である。
【図８】図７のＦＤＴＳ装置２１の構成例を示すブロック図である。
【図９】図７のデータ判定装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】打ち切り長ｋを２とした場合の、図７のデータ判定装置の構成例を示すブロック図である。
【図１１】ＦＤＴＳ装置と判定帰還型等化器とを組み合わせた復号化装置の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ＦＤＴＳ装置，２₁乃至２_k メモリ，３₁乃至３_k 選択器，４演算器，１１ブランチメトリック計算部，１２パスメトリック更新部，１３パスメトリックメモリ，１４セレクタ，１５誤差メモリ，２１ＦＤＴＳ装置，３１演算器，４１ＦＦＦ，４２演算器，４３データ判定装置，４４ＦＢＦ

Claims

１の分岐点から分岐する、０または１がそれぞれ割り当てられた２つの枝を最小単位とする木構造を対象に、打ち切り長をｋとして、ＦＤＴＳ（Fixed Delay Tree Search）を行うことにより、前記木構造により与えられる２^k+1個のパスのうちの、入力されたデータに対する尤度が最大のものを検索し、その検索結果に対応して、ｋサンプルだけ前に入力されたデータを判定するデータ判定装置であって、
入力されたデータを用いて、前記木構造におけるｋ番目の２^k+1個の前記枝のブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算手段と、
前記ブランチメトリックを用いて、前記木構造により与えられる２^k+1個のパスのパスメトリックを計算するパスメトリック計算手段と、
前記木構造を、最初の分岐点で２つに分けたときに得られる２つの木構造のうちの、最大の前記パスメトリックを与えるパスを有する方を選択し、新たなＦＤＴＳの対象とするとともに、その選択結果に対応して、ｋサンプルだけ前に入力されたデータを判定し、その判定結果を出力する木構造選択手段と、
新たなＦＤＴＳの対象とされた前記木構造により与えられる２^k個のパスそれぞれから得られる、所定のパス情報を出力する出力手段と、
前記出力手段が出力する２^k個の前記パス情報を記憶し、前記判定結果に対応して、前記パス情報のうちの半分を選択して出力する情報記憶選択手段と
を備えることを特徴とするデータ判定装置。
前記出力手段は、前記木構造選択手段により選択された前記木構造により与えられる２^k個のパスそれぞれに対応する誤差を、前記パス情報として出力する
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ判定装置。
前記出力手段は、前記木構造選択手段により選択された前記木構造により与えられる２^k個のパスそれぞれに対応する誤差に、前記判定結果を加算し、その加算値を、前記パス情報として出力する
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ判定装置。
前記情報記憶選択手段は、
前記パス情報を記憶するパス情報記憶手段と、
前記判定結果に対応して、前記パス情報に記憶された前記パス情報のうちの半分を選択するパス情報選択手段と
の組合せをｋ段だけ有する
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ判定装置。
前記出力手段は、前記木構造選択手段により選択された前記木構造により与えられる２^k個のパスそれぞれに対応する誤差を、前記パス情報として出力し、
ｋ段目の前記パス情報選択手段により選択された前記誤差に、前記判定結果を加算する加算手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項４に記載のデータ判定装置。
１の分岐点から分岐する、０または１がそれぞれ割り当てられた２つの枝を最小単位とする木構造を対象に、打ち切り長をｋとして、ＦＤＴＳ（Fixed Delay Tree Search）を行うことにより、前記木構造により与えられる２^k+1個のパスのうちの、入力されたデータに対する尤度が最大のものを検索し、その検索結果に対応して、ｋサンプルだけ前に入力されたデータを判定するデータ判定方法であって、
入力されたデータを用いて、前記木構造におけるｋ番目の２^k+1個の前記枝のブランチメトリックを計算し、
前記ブランチメトリックを用いて、前記木構造により与えられる２^k+1個のパスのパスメトリックを計算し、
前記木構造を、最初の分岐点で２つに分けたときに得られる２つの木構造のうちの、最大の前記パスメトリックを与えるパスを有する方を選択し、新たなＦＤＴＳの対象とするとともに、その選択結果に対応して、ｋサンプルだけ前に入力されたデータを判定し、その判定結果を出力し、
新たなＦＤＴＳの対象とされた前記木構造により与えられる２^k個のパスそれぞれから得られる、所定のパス情報を出力し、
２^k個の前記パス情報を記憶し、前記判定結果に対応して、前記パス情報のうちの半分を選択して出力する
ことを特徴とするデータ判定方法。