JP4102859B2 - 記録システムのためのデータ符号化/復号化方法及び装置 - Google Patents
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Description
本発明が解決しようとする他の課題は、チャンネル出力に対するレベル検出ができるように入力データをターボ符号化及びプリコーディングし、前記チャンネル出力からデータを検出するデータを検出する類似ターボ符号化/復号化装置を提供することである。
図1は、本発明に係るデータ符号化/復号化装置に対するブロック図である。図1に示すように、データ符号化/復号化装置は、LDPCコード符号化器1、プリコーダ2、PRチャンネル3、及びLDPCコード復号化器4を含む。PRチャンネル3は記録媒体31及びPR等化器32からなる。ここで、PRチャンネル3は、整数係数を持つ任意の多項式で表される。プリコーダ2とPRチャンネル3とを組み合わせてプリコーディッドチャンネルという。
になる。
LDPCコード復号化器4の動作に対してより詳細に説明すれば次の通りである。LDPCコードの復号化ためには事前情報として類似関数
、すなわちPR等化器32の出力がe'kである場合、プリコーダ2の入力信号がbk=i(iは0または1)であると決定する確率が与えられなければならない。LDPCコードにおける類似関数は普通BPSK(Binary Phase Shift Keying)変調方式に基づいて誘導されたので、本発明ではPRチャンネルに合わせて類似関数を変更することが必須である。参考までに、BPSKチャンネルにおける信号の数は2であり、PRチャンネルにおける信号の数は2より大きい。ベイズ理論(Bayes'theorem)によって、本発明の類似関数は下記式(3)のように表される。
であり、
である。この場合、チャンネル遷移確率は下記式のように表される。
(ここで、A2はチャンネル応答の電力)である。Rは符号率を表す。PRMLDPCC(Partial Response Matched LDPC Code)は図1に示す実施例による構造であり、PCLDPCC(Parallel-Concatenated LDPC Code)は図5に示すような類似ターボシステムの構造であり、PR4ML+LDPC(+)は図4に示す構造である。図面によれば、PRMLDPCC構造の性能がPRMLまたはNPML構造の性能に比べてBERが10-5から2〜4dBの信号対雑音比の利得がある。PRMLDPCC構造は、PRML構造とは異なってPRターゲットの次数の増加によってその性能が劣化される。これは高次数のPRターゲットが多くのPR信号を作り、PR信号間の誤動作確率を増加させるためである。PCLDPCC構造も従来技術による性能より優れた性能を見せる。
2 プリコーダ
3 PRチャンネル
4 LDPCコード復号化器
31 記録媒体
32 PR等化器
Claims (22)
- 入力データを所定コードに符号化し、所定チャンネル多項式で定義されるチャンネルの出力に対するレベル検出を行うために前記コードをプリコーディングした信号を前記チャンネルを通じて受信して復号化する方法において、
前記プリコーディングされた信号を前記チャンネルを通じて受信し、前記プリコーディングされた信号に対するチャンネル出力を得る段階と、
所定復号アルゴリズムによって前記チャンネル出力を復号化する段階と、
を含み、
前記復号アルゴリズムは、前記チャンネル出力を入力とする確率伝播アルゴリズムであり、前記チャンネル出力がe' k である場合、前記コードが前記e' k を出力する確率を事前情報として計算し、前記事前情報を利用して前記e' k を復号化するデータ復号化方法であって、
前記コードが前記e' k を出力する確率は、次式(3)により計算されることを特徴とするデータ復号化方法。
- 前記復号アルゴリズムは、
前記チャンネル出力を入力とする確率伝播アルゴリズムであることを特徴とする請求項4に記載のデータ符号化及び復号化方法。 - 前記復号アルゴリズムは、
前記チャンネル出力がe' k である場合、前記コードが前記e' k を出力する確率を事前情報として計算し、前記事前情報を利用して前記e' k を復号化することを特徴とする請求項5に記載のデータ符号化及び復号化方法。 - 入力データを所定コードに符号化する段階と、
所定チャンネル多項式で定義されるチャンネルの出力に対するレベル検出を行うために前記コードをプリコーディングする段階と、
前記プリコーディングされた信号を前記チャンネルを通じて受信し、前記プリコーディングされた信号に対するチャンネル出力を得る段階と、
第1付加情報と前記チャンネル出力とを入力として第1復号アルゴリズムによって前記チャンネル出力を復号化する段階と、
前記復号化された結果から得られる第2付加情報及び前記チャンネル出力を入力として第2復号アルゴリズムによって前記チャンネル出力を復号化し、前記第1付加情報を供給する段階と、
を含み、
前記チャンネル多項式PR(D)は、次式(1)であるデータ符号化及び復号化方法であって、
- 前記第1付加情報は、
前記第2復号アルゴリズムにより出力される事前情報、前記第2付加情報及びチャンネル遷移確率に対するログ相関比により決定されることを特徴とする請求項9に記載のデータ符号化及び復号化方法。 - 前記第2付加情報は、
前記第1付加情報と前記第1復号アルゴリズムとにより出力される事前情報から決定されることを特徴とする請求項9に記載のデータ符号化及び復号化方法。 - 入力データを所定コードに復号化する符号化器と、
所定チャンネル多項式で定義されるチャンネルの出力に対するレベル検出を行うために前記コードをプリコーディングするプリコーダと、
前記プリコーディングされた信号を前記チャンネルを通じて受信し、前記レベル検出のできるチャンネル出力を得るチャンネル等化器と、
所定復号アルゴリズムによって前記チャンネル出力を復号化する復号化器と、
を含むデータ符号化及び復号化装置であって、
前記プリコーダは、
前記チャンネル多項式PR(D)が、次式(1)と採択されるとき、
- 前記復号化器は、
前記チャンネル出力を入力として確率伝播アルゴリズムによって復号化する手段であることを特徴とする請求項12に記載のデータ符号化及び復号化装置。 - 入力データを所定コードに符号化する符号化器と、
所定チャンネル多項式で定義されるチャンネルの出力に対するレベル検出を行うために前記コードをプリコーディングするプリコーダと、
前記プリコーディングされた信号を前記チャンネルを通じて受信し、前記レベル検出のできるチャンネル出力を得るチャンネル等化器と、
第1付加情報と前記チャンネル出力とを入力として第1復号アルゴリズムによって前記チャンネル出力を復号化する第1復号化器と、
前記復号化された結果から得られる第2付加情報及び前記チャンネル出力を入力として第2復号アルゴリズムによって前記チャンネル出力を復号化し、前記第1付加情報を前記第1復号化器に供給する第2復号化器と、
を含むデータ符号化及び復号化装置であって、
前記プリコーダは、
前記チャンネル多項式PR(D)が次式(1)と採択されるとき、
- 前記第2復号化器は、
所定復号化アルゴリズムによって計算した事前情報、前記第2付加情報及びチャンネル遷移確率に対するログ相関比を利用して前記第1付加情報を決定する手段であることを特徴とする請求項16に記載のデータ符号化及び復号化装置。 - 前記第1復号化器は、
前記第1付加情報と所定復号化アルゴリズムとによって計算した事前情報を利用して前記第2付加情報を決定する手段であることを特徴とする請求項16に記載のデータ符号化及び復号化装置。 - 入力データを第1コードに符号化する第1符号化器と、
前記入力データを第2コードに符号化する第2符号化器と、
前記入力データ、第1コード及び第2コードをマルチプレクシングして出力するマルチプレクサと、
所定チャンネル多項式で定義されるチャンネルの出力に対するレベル検出を行うために前記マルチプレクサから出力されるコードをプリコーディングするプリコーダと、
前記プリコーディングされた信号を前記チャンネルを通じて受信し、前記レベル検出のできるチャンネル出力を得るチャンネル等化器と、
第1付加情報と前記チャンネル出力とを入力として第1復号アルゴリズムによって前記チャンネル出力を復号化する第1復号化器と、
前記復号化された結果から得られる第2付加情報及び前記チャンネル出力を入力として第2復号アルゴリズムによって前記チャンネル出力を復号化し、前記第1付加情報を前記第1復号化器に供給する第2復号化器と、
を含むデータ符号化及び復号化装置であって、
前記プリコーダは、
前記チャンネル多項式PR(D)が次式(1)と採択されるとき、
- 前記第2復号化器は、
所定復号化アルゴリズムによって計算した事前情報、前記第2付加情報及びチャンネル遷移確率に対するログ相関比を利用して前記第1付加情報を決定する手段であることを特徴とする請求項19に記載のデータ符号化及び復号化装置。 - 前記第1復号化器は、
前記第1付加情報、所定復号化アルゴリズムによって計算した事前情報及びチャンネル遷移確率に対するログ相関比を利用して前記第2付加情報を決定する手段であることを特徴とする請求項19に記載のデータ符号化及び復号化装置。 - 前記第1及び第2符号化器は、
前記入力データを相異なる符号化アルゴリズムにより符号化することによって、インターリーバをさらに必要としないことを特徴とする請求項19に記載のデータ符号化及び復号化装置。
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