JP6215271B2 - Signal processing apparatus, magnetic information reproducing apparatus, and signal processing method - Google Patents

Signal processing apparatus, magnetic information reproducing apparatus, and signal processing method Download PDF

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Description

本発明は、信号処理装置、磁気情報再生装置、及び信号処理方法に関する。   The present invention relates to a signal processing device, a magnetic information reproducing device, and a signal processing method.

特許文献1には、復号器の出力を位相調整回路の入力段に帰還させることで、位相調整回路の入力段に入力される信号の位相を調整する技術が開示されている。また、特許文献1に記載の技術では、可能性のある復号パターン毎に独立した位相調整回路を実装することで、復号されたパターンに応じた最適な帰還を可能にしている。   Patent Document 1 discloses a technique for adjusting the phase of a signal input to the input stage of the phase adjustment circuit by feeding back the output of the decoder to the input stage of the phase adjustment circuit. Further, in the technique described in Patent Document 1, an optimum phase feedback circuit according to a decoded pattern is enabled by mounting an independent phase adjustment circuit for each possible decoding pattern.

非特許文献1には、位相調整回路の入力段への帰還の遅れが存在する系でも、位相調整回路のゲインパラメータを最適化することで帰還の遅れを最小限に抑える技術が開示されている。   Non-Patent Document 1 discloses a technique for minimizing the feedback delay by optimizing the gain parameter of the phase adjustment circuit even in a system in which there is a feedback delay to the input stage of the phase adjustment circuit. .

特許文献2には、テープシステムでは複数のチャネルが同時に速度変動の影響を受けるため、単一チャネルの信号だけでなく、他のチャネルの再生信号から得た速度変動の情報を利用することで、ジッタに対する耐性を向上させる方法が開示されている。   In Patent Document 2, since a plurality of channels are simultaneously affected by speed fluctuations in the tape system, not only a single channel signal but also information on speed fluctuations obtained from reproduction signals of other channels is used. A method for improving tolerance to jitter is disclosed.

米国特許7602863B2号公報US Pat. No. 7,602,863 B2 米国特許7885030B2号公報US Patent 7885030B2

J.Xie and B.V.K.V. Kumar,"Timing Recovery Loop Delay Compensation by Optimal Loop Gains", ;in Proc.ICC,2006,pp.3229-3234J.Xie and B.V.K.V.Kumar, "Timing Recovery Loop Delay Compensation by Optimal Loop Gains",; in Proc.ICC, 2006, pp.3229-3234

しかしながら、特許文献1に記載の技術では、復号器の最終出力が帰還されるので、位相調整回路の入力段に入力される信号の位相を即時的に調整することが困難である。複数の位相調整回路や複数のバッファメモリを搭載することで即時性の低下を抑制することは可能であるが、回路規模が膨大になってしまう。   However, with the technique described in Patent Document 1, since the final output of the decoder is fed back, it is difficult to immediately adjust the phase of the signal input to the input stage of the phase adjustment circuit. Although it is possible to suppress a drop in immediacy by installing a plurality of phase adjustment circuits and a plurality of buffer memories, the circuit scale becomes enormous.

また、非特許文献1に記載の技術では、位相調整回路の入力段に帰還される信号の信頼性が低いため、位相調整回路が適正に機能しなくなってしまう。   Further, in the technique described in Non-Patent Document 1, since the reliability of the signal fed back to the input stage of the phase adjustment circuit is low, the phase adjustment circuit does not function properly.

本発明は、このような実情を鑑みて提案されたものであり、復号対象信号そのものを抽出タイミングの調整に用いる場合及び最終の復号結果を抽出タイミングの調整に用いる場合に比べ、特定の復号対象信号の高精度な抽出と抽出タイミングの調整のために生じる遅延の抑制とを両立させることができる信号処理装置、磁気情報再生装置、及び信号処理方法を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of such circumstances, and a specific decoding target is compared with a case where the decoding target signal itself is used for adjustment of extraction timing and a case where the final decoding result is used for adjustment of extraction timing. It is an object of the present invention to provide a signal processing device, a magnetic information reproducing device, and a signal processing method that can achieve both high-accuracy signal extraction and suppression of delay caused by adjustment of extraction timing.

上記目的を達成するために、本発明の第1の態様に係る信号処理装置は、入力されたデジタル信号から、復号対象信号を抽出するタイミングとして定められた抽出タイミングで復号対象信号を抽出する抽出部と、抽出部により抽出された復号対象信号の復号結果の候補を最尤法で推定して最尤の復号結果を検出することで復号対象信号を復号する復号部と、復号部で推定された復号結果の候補の尤度を用いて抽出タイミングを調整する調整部と、を含む。これにより、信号処理装置は、復号対象信号そのものを抽出タイミングの調整に用いる場合及び最終の復号結果を抽出タイミングの調整に用いる場合に比べ、特定の復号対象信号の高精度な抽出と抽出タイミングの調整のために生じる遅延の抑制とを両立させることができる。   To achieve the above object, the signal processing apparatus according to the first aspect of the present invention extracts an extraction target signal from an input digital signal at an extraction timing determined as a timing for extracting the decoding target signal. A decoding unit that decodes the decoding target signal by estimating the decoding result candidate of the decoding target signal extracted by the extraction unit by the maximum likelihood method and detecting the maximum likelihood decoding result, and the decoding unit And an adjustment unit that adjusts the extraction timing using the likelihood of the candidate decoding result. Thereby, the signal processing apparatus can extract a specific decoding target signal with high accuracy and the extraction timing compared to the case where the decoding target signal itself is used to adjust the extraction timing and the case where the final decoding result is used to adjust the extraction timing. It is possible to achieve both suppression of delay caused by adjustment.

本発明の第2の態様に係る信号処理装置では、復号部は、候補を最尤法で推定して最尤の復号結果を検出する検出部と、検出部により検出された最尤の復号結果の誤りを訂正する訂正部と、を有する。これにより、信号処理装置は、訂正部の出力に基づいて抽出タイミングが調整される場合に比べ、抽出タイミングの調整のために生じる遅延を抑制することができる。   In the signal processing device according to the second aspect of the present invention, the decoding unit estimates a candidate by the maximum likelihood method and detects the maximum likelihood decoding result, and the maximum likelihood decoding result detected by the detection unit And a correction unit for correcting the error. Thereby, the signal processing apparatus can suppress the delay caused by the adjustment of the extraction timing, compared to the case where the extraction timing is adjusted based on the output of the correction unit.

本発明の第3の態様に係る信号処理装置では、調整部による抽出タイミングの調整は、抽出部による復号対象信号の抽出が開始されてから抽出タイミングのずれが許容される上限時間として予め定められた時間が経過したことを条件に開始される。これにより、信号処理装置は、復号対象信号の抽出が開始されてから抽出タイミングのずれが許容される上限時間として予め定められた時間が経過する前に抽出タイミングの調整が行われる場合に比べ、抽出タイミングの信頼性を高めることができる。   In the signal processing device according to the third aspect of the present invention, the adjustment of the extraction timing by the adjustment unit is determined in advance as an upper limit time in which the deviation of the extraction timing is allowed after the extraction unit starts extracting the decoding target signal. It starts on the condition that the elapsed time has passed. Thereby, the signal processing apparatus is compared with the case where the adjustment of the extraction timing is performed before the predetermined time has elapsed as the upper limit time in which the deviation of the extraction timing is allowed after the extraction of the decoding target signal is started. The reliability of extraction timing can be increased.

本発明の第4の態様に係る信号処理装置では、調整部は、抽出部による復号対象信号の抽出が開始されてから予め定められた時間が経過してから、抽出部により復号対象信号が抽出される毎に、抽出された復号対象信号に基づく尤度を算出し、尤度を算出する毎に、算出した尤度を用いて抽出タイミングを調整する。これにより、信号処理装置は、復号対象信号の抽出が開始されてから予め定められた時間が経過してから最初に算出された尤度を用いた抽出タイミングの調整が1回のみ行われる場合に比べ、復号対象信号が変動したとしても抽出タイミングに対する高い信頼性を確保することができる。   In the signal processing device according to the fourth aspect of the present invention, the adjustment unit extracts the decoding target signal by the extraction unit after a predetermined time has elapsed since the extraction unit started extracting the decoding target signal. Each time, the likelihood based on the extracted decoding target signal is calculated, and each time the likelihood is calculated, the extraction timing is adjusted using the calculated likelihood. As a result, the signal processing apparatus can perform the extraction timing adjustment using the likelihood first calculated after a predetermined time has elapsed since the extraction of the decoding target signal is started only once. In comparison, even if the decoding target signal fluctuates, high reliability with respect to the extraction timing can be ensured.

本発明の第5の態様に係る信号処理装置では、調整部は、抽出部により復号対象信号が抽出される毎に、抽出された復号対象信号に基づく尤度を算出し、尤度を算出する毎に、算出した尤度を用いて抽出タイミングを調整する。これにより、信号処理装置は、尤度を用いた抽出タイミングの調整が1回のみ行われる場合に比べ、復号対象信号の変動に伴って抽出タイミングの調整精度が低下することを抑制することができる。   In the signal processing device according to the fifth aspect of the present invention, each time the extraction target signal is extracted by the extraction unit, the adjustment unit calculates a likelihood based on the extracted decoding target signal, and calculates the likelihood. Each time, the extraction timing is adjusted using the calculated likelihood. Thereby, the signal processing apparatus can suppress that the adjustment precision of extraction timing falls with the fluctuation | variation of a decoding target signal compared with the case where adjustment of extraction timing using likelihood is performed only once. .

本発明の第6の態様に係る信号処理装置では、調整部は、復号部により最尤の復号結果が検出されたか否かに拘わらず、抽出部により復号対象信号が抽出される毎に、抽出された復号対象信号に基づく尤度を算出し、尤度を算出する毎に、算出した尤度を用いて抽出タイミングを調整する。これにより、信号処理装置は、最尤の復号結果が検出されるのを待ってから抽出タイミングが調整される場合に比べ、抽出タイミングの調整のために生じる遅延を抑制することができる。   In the signal processing device according to the sixth aspect of the present invention, the adjustment unit extracts each time the signal to be decoded is extracted by the extraction unit, regardless of whether the maximum likelihood decoding result is detected by the decoding unit. The likelihood based on the decoded decoding target signal is calculated, and each time the likelihood is calculated, the extraction timing is adjusted using the calculated likelihood. As a result, the signal processing apparatus can suppress a delay that occurs due to the adjustment of the extraction timing, compared to the case where the extraction timing is adjusted after waiting for the maximum likelihood decoding result to be detected.

本発明の第7の態様に係る信号処理装置では、調整部は、尤度が低いほど抽出タイミングの調整量を少なくする。これにより、信号処理装置は、尤度とは無関係に抽出タイミングの調整量が定められる場合に比べ、抽出タイミングの調整精度を高めることができる。   In the signal processing device according to the seventh aspect of the present invention, the adjustment unit decreases the adjustment amount of the extraction timing as the likelihood is lower. Thereby, the signal processing apparatus can improve the adjustment accuracy of the extraction timing as compared with the case where the adjustment amount of the extraction timing is determined regardless of the likelihood.

本発明の第8の態様に係る信号処理装置では、尤度は、復号対象信号に基づいて生成された軟情報を用いて算出された尤度である。これにより、信号処理装置は、軟情報を用いずに尤度が規定される場合に比べ、高精度な尤度を得ることができる。   In the signal processing device according to the eighth aspect of the present invention, the likelihood is a likelihood calculated using soft information generated based on the decoding target signal. Thereby, the signal processing apparatus can obtain a highly accurate likelihood compared with the case where the likelihood is defined without using soft information.

本発明の第9の態様に係る信号処理装置では、尤度は、復号部により復号結果が正しく検出される確率で規定され、確率は、軟情報である最尤パスメトリクス及び競合パスメトリクスを用いて算出された確率である。これにより、信号処理装置は、最尤パスメトリクス又は競合パスメトリクスのみで尤度が規定される場合に比べ、高精度な尤度を得ることができる。   In the signal processing device according to the ninth aspect of the present invention, the likelihood is defined by the probability that the decoding result is correctly detected by the decoding unit, and the probability uses the maximum likelihood path metric and the competitive path metric that are soft information. Is the calculated probability. Thereby, the signal processing apparatus can obtain a highly accurate likelihood as compared with the case where the likelihood is defined only by the maximum likelihood path metric or the competitive path metric.

本発明の第10の態様に係る信号処理装置では、調整部は、kを自然数とし、εを復号対象信号と理想的な復号対象信号との位相誤差とし、yを復号対象信号の信号レベルとし、dを理想的な復号対象信号の信号レベルとし、τを抽出タイミングの調整量とし、gを確率とし、θを抽出タイミングの誤差の微分項とし、α及びβを調整項とした場合の下記の数式(1)、数式(2)、及び数式(3)により得られる調整量τk+1を用いて抽出タイミングを調整する。これにより、信号処理装置は、数式(1)を用いて算出される位相誤差のみで抽出タイミングが調整される場合に比べ、抽出タイミングを高精度に調整することができる。 In the signal processing device according to the tenth aspect of the present invention, the adjustment unit sets k as a natural number, ε as a phase error between the decoding target signal and an ideal decoding target signal, and y as a signal level of the decoding target signal. , D is the ideal signal level of the decoding target signal, τ is the adjustment amount of the extraction timing, g is the probability, θ is the differential term of the extraction timing error, and α and β are the adjustment terms below. The extraction timing is adjusted using the adjustment amount τ k + 1 obtained by the mathematical formulas (1), (2), and (3). Thereby, the signal processing device can adjust the extraction timing with higher accuracy than the case where the extraction timing is adjusted only by the phase error calculated using Expression (1).

ε≡yk−1−yk−1・・・・・・(1)
θ=θk−1+gβε・・・・・・・(2)
τk+1=τ+gαε+θ・・・・・(3)
ε k ≡y k d k−1 −y k−1 d k (1)
θ k = θ k−1 + g k βε k (2)
τ k + 1 = τ k + g k αε k + θ k (3)

本発明の第11の態様に係る信号処理装置では、最尤法は、ビタビアルゴリズムによる最尤法である。これにより、信号処理装置は、ビタビアルゴリズム以外のアルゴリズムによる最尤法を採用する場合に比べ、高い費用対効果を得ることができる。   In the signal processing device according to the eleventh aspect of the present invention, the maximum likelihood method is a maximum likelihood method based on the Viterbi algorithm. Thereby, the signal processing apparatus can obtain a high cost-effectiveness compared with the case where the maximum likelihood method using an algorithm other than the Viterbi algorithm is adopted.

本発明の第12の態様に係る信号処理装置は、復号対象信号の振幅成分を調整する振幅成分調整部を更に含み、復号部は、振幅成分調整部により振幅成分が調整された復号対象信号の復号結果の候補を最尤法で推定して最尤の復号結果を検出する。これにより、信号処理装置は、抽出部で抽出された復号対象信号が復号部に直接入力される場合に比べ、復号部による最尤の復号結果の検出精度を高めることができる。   The signal processing device according to the twelfth aspect of the present invention further includes an amplitude component adjusting unit that adjusts the amplitude component of the decoding target signal, and the decoding unit is configured to output the decoding target signal whose amplitude component has been adjusted by the amplitude component adjusting unit. The candidate of decoding result is estimated by the maximum likelihood method, and the maximum likelihood decoding result is detected. Thereby, the signal processing apparatus can improve the detection accuracy of the maximum likelihood decoding result by the decoding unit as compared with the case where the decoding target signal extracted by the extracting unit is directly input to the decoding unit.

本発明の第13の態様に係る磁気情報再生装置は、磁気記録媒体から磁気情報を読み取る読取ヘッドと、読取ヘッドにより読み取られた磁気情報からデジタル信号を生成する生成部と、生成部により生成されたデジタル信号が入力される第1の態様から第12の態様の何れか1つに記載の信号処理装置と、を含む。これにより、磁気情報再生装置は、復号対象信号そのものを抽出タイミングの調整に用いる場合及び最終の復号結果を抽出タイミングの調整に用いる場合に比べ、特定の復号対象信号の高精度な抽出と抽出タイミングの調整のために生じる遅延の抑制とを両立させることができる。   A magnetic information reproducing apparatus according to a thirteenth aspect of the present invention is generated by a read head that reads magnetic information from a magnetic recording medium, a generation unit that generates a digital signal from magnetic information read by the read head, and a generation unit. And a signal processing device according to any one of the first to twelfth aspects. Thus, the magnetic information reproducing apparatus can extract and extract a specific decoding target signal with higher accuracy than when the decoding target signal itself is used for adjustment of the extraction timing and when the final decoding result is used for adjustment of the extraction timing. It is possible to achieve both the suppression of the delay caused by the adjustment.

本発明の第14の態様に係る磁気情報再生装置では、磁気記録媒体は、磁気テープである。これにより、磁気情報再生装置は、復号対象信号そのものを抽出タイミングの調整に用いる場合及び最終の復号結果を抽出タイミングの調整に用いる場合に比べ、磁気テープの搬送速度の変化が局所的に発生した場合であっても、特定の復号対象信号の高精度な抽出と抽出タイミングの調整のために生じる遅延の抑制とを両立させることができる。   In the magnetic information reproducing apparatus according to the fourteenth aspect of the present invention, the magnetic recording medium is a magnetic tape. Thereby, in the magnetic information reproducing apparatus, a change in the transport speed of the magnetic tape occurred locally as compared with the case where the decoding target signal itself is used for adjusting the extraction timing and the case where the final decoding result is used for adjusting the extraction timing. Even in this case, it is possible to achieve both high-precision extraction of a specific decoding target signal and suppression of delay caused by adjustment of extraction timing.

本発明の第15の態様に係る磁気情報再生装置では、磁気情報再生装置に含まれる調整部による抽出タイミングの調整は、磁気情報再生装置に含まれる抽出部による復号対象信号の抽出が開始されてから磁気テープの搬送に伴って発生するジッタが許容可能な時間として予め定められた時間が経過したことを条件に開始される。磁気情報再生装置は、復号対象信号の抽出が開始されたことを条件に抽出タイミングの調整が行われる場合に比べ、抽出タイミングの信頼性を高めることができる。   In the magnetic information reproducing device according to the fifteenth aspect of the present invention, the adjustment of the extraction timing by the adjusting unit included in the magnetic information reproducing device starts with the extraction of the decoding target signal by the extracting unit included in the magnetic information reproducing device. To be started on the condition that a predetermined time has elapsed as an allowable time for jitter generated with the conveyance of the magnetic tape. The magnetic information reproducing apparatus can increase the reliability of the extraction timing as compared with the case where the extraction timing is adjusted on the condition that the extraction of the decoding target signal is started.

本発明の第16の態様に係る信号処理方法は、入力されたデジタル信号から、復号対象信号を抽出するタイミングとして定められた抽出タイミングで復号対象信号を抽出し、抽出した復号対象信号の復号結果の候補を最尤法で推定して最尤の復号結果を検出することで復号対象信号を復号し、推定した復号結果の候補の尤度を用いて抽出タイミングを調整することを含む。これにより、信号処理方法は、復号対象信号そのものを抽出タイミングの調整に用いる場合及び最終の復号結果を抽出タイミングの調整に用いる場合に比べ、特定の復号対象信号の高精度な抽出と抽出タイミングの調整のために生じる遅延の抑制とを両立させることができる。   The signal processing method according to the sixteenth aspect of the present invention extracts a decoding target signal from an input digital signal at an extraction timing determined as a timing for extracting the decoding target signal, and decodes the extracted decoding target signal. And decoding the decoding target signal by detecting the maximum likelihood decoding result and adjusting the extraction timing using the estimated likelihood of the decoding result candidate. As a result, the signal processing method has a higher accuracy of extraction and extraction timing of a specific decoding target signal than when the decoding target signal itself is used for adjustment of extraction timing and when the final decoding result is used for adjustment of extraction timing. It is possible to achieve both suppression of delay caused by adjustment.

本発明によれば、復号対象信号そのものを抽出タイミングの調整に用いる場合及び最終の復号結果を抽出タイミングの調整に用いる場合に比べ、特定の復号対象信号の高精度な抽出と抽出タイミングの調整のために生じる遅延の抑制とを両立させることができる、という効果が得られる。   According to the present invention, compared with the case where the decoding target signal itself is used for adjusting the extraction timing and the case where the final decoding result is used for adjusting the extraction timing, the specific decoding target signal can be extracted with high accuracy and the extraction timing can be adjusted. Therefore, it is possible to achieve both the suppression of the delay caused by this.

実施形態に係る磁気情報再生装置の要部構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the principal part structure of the magnetic information reproducing | regenerating apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係るサンプリング処理の流れの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the flow of the sampling process which concerns on embodiment. 実施形態に係るビタビ検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the flow of the Viterbi detection process which concerns on embodiment. 実施形態に係るサンプリング時期調整処理の流れの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the flow of the sampling time adjustment process which concerns on embodiment. 確率gとエラー発生箇所との対応関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the correspondence of probability gk and an error occurrence location. 数式(4)により示される確率gを使用した場合の処理データ長に対するエラービット総数(破線)、及び確率gを固定値とした場合の処理データ長に対するエラービット総数(実線)の一例を示すグラフである。An example of the total number of error bits (broken line) with respect to the processing data length when the probability g k represented by the equation (4) is used, and the total number of error bits (solid line) with respect to the processing data length when the probability g k is a fixed value It is a graph to show. 数式(4)により示される確率gを使用した場合の処理データ長に対するSNR(信号対ノイズ比(signal-noise ratio))(破線)、及び確率gを固定値とした場合の処理データ長に対するSNR(実線)との一例を示すグラフである。Processing data length when SNR (signal-noise ratio) (broken line) and probability g k are fixed values with respect to processing data length when probability g k shown by equation (4) is used It is a graph which shows an example with respect to SNR (solid line). 数式(4)により示される確率gを使用した場合の処理データ長に対する位相誤差(破線)、及び確率gを固定値とした場合の処理データ長に対する位相誤差(実線)との一例を示すグラフである。An example of a phase error (broken line) with respect to the processing data length when the probability g k represented by the mathematical formula (4) is used and a phase error (solid line) with respect to the processing data length when the probability g k is a fixed value are shown. It is a graph. 数式(4)により示される確率gを使用した場合の処理データ長に対するSNR(破線)、及び確率gを固定値とした場合の処理データ長に対するSNR(実線)との一例を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing an example of an SNR (broken line) with respect to the processing data length when the probability g k represented by the equation (4) is used, and an SNR (solid line) with respect to the processing data length when the probability g k is a fixed value. is there. 数式(4)により示される確率gを使用した場合の処理データ長に対する位相誤差(破線)、及び確率gを固定値とした場合の処理データ長に対する位相誤差(実線)との一例を示すグラフである。An example of a phase error (broken line) with respect to the processing data length when the probability g k represented by the mathematical formula (4) is used and a phase error (solid line) with respect to the processing data length when the probability g k is a fixed value are shown. It is a graph. 実施形態に係る磁気情報再生装置の要部構成の変形例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the modification of the principal part structure of the magnetic information reproducing | regenerating apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係る磁気情報再生装置の要部構成の変形例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the modification of the principal part structure of the magnetic information reproducing | regenerating apparatus which concerns on embodiment. 第1の従来技術に係る磁気情報再生装置の要部構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a principal part structure of the magnetic information reproducing | regenerating apparatus based on 1st prior art. 第2の従来技術に係る磁気情報再生装置の要部構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a principal part structure of the magnetic information reproducing | regenerating apparatus based on 2nd prior art.

以下、添付図面に従って本発明に係る磁気情報再生装置の実施形態の一例について説明する。   Hereinafter, an example of an embodiment of a magnetic information reproducing apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

一例として図1に示すように、磁気情報再生装置10は、磁気ヘッド12、A/D(アナログ/デジタル)変換器14、等化器16、サンプリング回路18、復号部20、コンピュータ22、及び調整値算出回路24を含む。   As an example, as shown in FIG. 1, the magnetic information reproducing apparatus 10 includes a magnetic head 12, an A / D (analog / digital) converter 14, an equalizer 16, a sampling circuit 18, a decoding unit 20, a computer 22, and an adjustment. A value calculation circuit 24 is included.

なお、磁気ヘッド12は、本発明に係る読取ヘッドの一例であり、A/D変換器14及び等化器16は、本発明に係る生成部の一例である。また、サンプリング回路18は、本発明に係る抽出部及び調整部の一例であり、調整値算出回路24は、本発明に係る調整部の一例である。   The magnetic head 12 is an example of a read head according to the present invention, and the A / D converter 14 and the equalizer 16 are examples of a generating unit according to the present invention. The sampling circuit 18 is an example of an extraction unit and an adjustment unit according to the present invention, and the adjustment value calculation circuit 24 is an example of an adjustment unit according to the present invention.

磁気ヘッド12は、矢印A方向に搬送されている状態の磁気テープ26(本発明に係る磁気記録媒体の一例)から磁気情報を読み取り、読み取った磁気情報に相当するアナログ信号をA/D変換器14に出力する。   The magnetic head 12 reads magnetic information from a magnetic tape 26 (an example of a magnetic recording medium according to the present invention) being conveyed in the direction of arrow A, and converts an analog signal corresponding to the read magnetic information to an A / D converter. 14 for output.

A/D変換器14は、磁気ヘッド12から入力されたアナログ信号を特定周期でデジタル信号に変換し、変換して得たデジタル信号を等化器16に出力する。ここで、本実施形態において、特定周期とは、例えば、システムクロックで規定された10ナノ秒の周期を指す。   The A / D converter 14 converts the analog signal input from the magnetic head 12 into a digital signal at a specific period, and outputs the digital signal obtained by the conversion to the equalizer 16. Here, in the present embodiment, the specific period refers to a period of 10 nanoseconds defined by the system clock, for example.

等化器16は、A/D変換器14により入力された時系列のデジタル信号である時系列データに対してデジタルフィルタリングを施すことで時系列データを波形等化する。すなわち、等化器16は、復号部20での復号対象とされるデジタル信号である復号対象信号がサンプリング回路18によりサンプリングされて復号部20に出力されるように時系列データを整形する。そして、等化器16は、波形等化して得られた時系列データに含まれるデジタル信号を特定周期でサンプリング回路18に出力する。   The equalizer 16 performs waveform filtering on the time series data by performing digital filtering on the time series data that is the time series digital signal input by the A / D converter 14. That is, the equalizer 16 shapes the time-series data so that the decoding target signal, which is a digital signal to be decoded by the decoding unit 20, is sampled by the sampling circuit 18 and output to the decoding unit 20. Then, the equalizer 16 outputs a digital signal included in the time series data obtained by waveform equalization to the sampling circuit 18 at a specific period.

サンプリング回路18は、等化器16から入力されたデジタル信号から、復号対象信号を特定のサンプリング周期でサンプリングし、復号対象信号を特定の出力周期で復号部20に出力する。ここで、特定のサンプリング周期とは、等化器16から入力されたデジタル信号のうちの復号対象信号が存在する間隔を特定する周期として定められた周期を指し、特定の出力周期とは、特定のサンプリング周期に同期した周期を指す。   The sampling circuit 18 samples the decoding target signal from the digital signal input from the equalizer 16 at a specific sampling period, and outputs the decoding target signal to the decoding unit 20 at a specific output period. Here, the specific sampling period refers to a period determined as a period for specifying an interval in which the decoding target signal exists in the digital signal input from the equalizer 16, and the specific output period is specified. Refers to the period synchronized with the sampling period.

なお、サンプリング回路18による各復号対象信号のサンプリングのタイミング、すなわち、サンプリングの時期は、サンプリング回路18及び調整値算出回路24によって調整される。サンプリングの時期の調整は、特定のサンプリング周期を規定しているサンプリング用クロックの位相が調整されることによって実現される。   Note that the sampling timing of each decoding target signal by the sampling circuit 18, that is, the sampling timing, is adjusted by the sampling circuit 18 and the adjustment value calculation circuit 24. The adjustment of the sampling time is realized by adjusting the phase of the sampling clock that defines a specific sampling period.

復号部20は、サンプリング回路18から入力された復号対象信号の復号結果の候補を最尤法で推定して最尤の復号結果を検出し、検出した復号結果の誤りを訂正することで復号対象信号を復号する。なお、一般的に、最尤法は、最尤復号法とも呼ばれている。   The decoding unit 20 detects the decoding result candidate of the decoding target signal input from the sampling circuit 18 by the maximum likelihood method, detects the maximum likelihood decoding result, and corrects the error in the detected decoding result to correct the decoding target. Decode the signal. In general, the maximum likelihood method is also called a maximum likelihood decoding method.

復号部20は、ビタビ検出器28及び誤り訂正回路30を含む。本発明に係る検出部の一例であるビタビ検出器28は、サンプリング回路18から入力された復号対象信号の復号結果の候補を、ビタビアルゴリズムによる最尤法で推定して最尤の復号結果を検出する。   The decoding unit 20 includes a Viterbi detector 28 and an error correction circuit 30. The Viterbi detector 28, which is an example of a detection unit according to the present invention, detects a decoding result candidate of a decoding target signal input from the sampling circuit 18 by a maximum likelihood method using a Viterbi algorithm and detects the maximum likelihood decoding result. To do.

ビタビ検出器28は、基本パスを次々に繋ぎ合わせることで分岐された複数本のパスである検出パスから最尤のパスを選択することによって確定した最尤の復号結果(一番尤もらしい復号結果)を検出する。基本パスとは、予想される復号結果の系列、すなわち、予想される復号結果を繋いだ定型化された経路を指す。基本パスは、理想的な復号対象信号である仮復号対象信号毎に異なる組み合わせで定められている。組み合わせとは、例えば、予想復号結果Aから予想復号結果Bへの基本パス、予想復号結果Aから予想復号結果Bへの基本パス、予想復号結果Aから予想復号結果Bへの基本パス、及び予想結果Aから予想復号結果Bへの基本パスなどの集合を指す。 The Viterbi detector 28 selects the maximum likelihood path from the detection paths which are a plurality of paths branched by connecting the basic paths one after another (decoding result most likely). ) Is detected. The basic path refers to a sequence of expected decoding results, that is, a stylized path connecting the expected decoding results. The basic path is determined in different combinations for each provisional decoding target signal that is an ideal decoding target signal. The combination is, for example, expected decoding result base path from A 1 to predicted decoding result B 1, base path from the expected decoding result A 1 to predicted decoding result B 2, expected decoding result from A 2 to expected decoding result B 1 base path, and it refers to a collection of such basic path to the expected decoding result B 3 from the expected results a 3.

本実施形態では、EPR4(Extended class-4 Partial Response)伝送路の基本パスの組み合わせを採用しているため、仮復号対象信号の信号レベルは、−2,−1,0,+1,+2の何れかである。仮復号対象信号の信号レベルは、復号対象信号の信号レベルと仮復号対象信号の信号レベルとの対応関係が定義された定義テーブル(図示省略)に従って導出される。すなわち、ビタビ検出器28は、復号対象信号が入力されると、入力された復号対象信号に対応する仮復号対象信号を定義テーブルに従って生成する。そして、ビタビ検出器28は、生成した仮復号対象信号に対応する基本パスの組み合わせを選択し、選択した組み合わせの基本パスを用いて検出パスを構築する。   In this embodiment, since the combination of the basic paths of the EPR4 (Extended class-4 Partial Response) transmission path is employed, the signal level of the provisional decoding target signal is any of -2, -1, 0, +1, +2. It is. The signal level of the provisional decoding target signal is derived according to a definition table (not shown) in which a correspondence relationship between the signal level of the decoding target signal and the signal level of the provisional decoding target signal is defined. That is, when the decoding target signal is input, the Viterbi detector 28 generates a temporary decoding target signal corresponding to the input decoding target signal according to the definition table. The Viterbi detector 28 selects a combination of basic paths corresponding to the generated provisional decoding target signal, and constructs a detection path using the selected basic paths.

最尤のパスは、検出パスに含まれる複数本のパスのうちの最小のパスメトリクスを有するパスである。パスメトリクスとは、復号対象信号の信号レベルと仮復号対象信号の信号レベルとの差を2乗した値を指す。パスメトリクスは、復号対象信号に基づいて生成された軟情報(判定の確からしさを示す指標)の一例であり、複数本のパスの各々について算出される。   The maximum likelihood path is a path having the smallest path metric among a plurality of paths included in the detection path. Path metrics refer to a value obtained by squaring the difference between the signal level of the decoding target signal and the signal level of the provisional decoding target signal. Path metrics are an example of soft information (an index indicating the probability of determination) generated based on a decoding target signal, and are calculated for each of a plurality of paths.

ビタビ検出器28は、最尤のパスのパスメトリクスである最尤パスメトリクスと次に尤もらしいパスのパスメトリクスである次点パスメトリクスとが拮抗している場合、最尤のパスを選択することなく、復号対象信号の入力を待つ。そして、ビタビ検出器28は、入力された復号対象信号に対応する仮復号対象信号を更に生成し、生成した仮復号対象信号に対応する基本パスを既存の検出パスに繋ぎ合わせることで検出パスの構築を続行して検出パスを更新し、復号結果の検出を先延ばしにする。   The Viterbi detector 28 selects the most likely path when the maximum likelihood path metric that is the path metric of the most likely path and the next-point path metric that is the path metric of the next most likely path are in conflict. Without waiting for the input of the decoding target signal. The Viterbi detector 28 further generates a temporary decoding target signal corresponding to the input decoding target signal, and connects the basic path corresponding to the generated temporary decoding target signal to the existing detection path to thereby detect the detection path. Continue construction to update the detection path and postpone detection of the decoding result.

ビタビ検出器28は、最尤のパスを選択することで確定した復号結果を示すビタビ検出信号(例えば、“001”や“011”などの2値化された信号)を誤り訂正回路30に出力する。また、ビタビ検出器28は、サンプリング回路18から入力された復号対象信号、仮復号対象信号、及びパスメトリクスを調整値算出回路24に出力する。   The Viterbi detector 28 outputs a Viterbi detection signal (for example, a binarized signal such as “001” or “011”) indicating the decoding result determined by selecting the maximum likelihood path to the error correction circuit 30. To do. In addition, the Viterbi detector 28 outputs the decoding target signal, the provisional decoding target signal, and the path metrics input from the sampling circuit 18 to the adjustment value calculation circuit 24.

本発明に係る訂正部の一例である誤り訂正回路30は、ビタビ検出器28から入力されたビタビ検出信号の誤りを訂正することで最終の復号を行い、最終の復号結果を示す最終復号信号をコンピュータ22に出力する。   An error correction circuit 30 which is an example of a correction unit according to the present invention performs final decoding by correcting an error in the Viterbi detection signal input from the Viterbi detector 28, and outputs a final decoded signal indicating the final decoding result. Output to the computer 22.

ところで、一例として図13に示すように、第1の従来技術に係る磁気情報再生装置200は、調整値算出回路202を有している。調整値算出回路202は、サンプリング回路18の出力と閾値との比較結果に基づいて時期調整値を算出する。ここで、時期調整値とは、復号対象信号がサンプリングされる時期の調整に供する調整値を指す。サンプリング回路18は、調整値算出回路202によって算出された時期調整値に従ってサンプリングの時期を調整し、調整したタイミングでデジタル信号をサンプリングする。しかし、サンプリング回路18の出力の信頼性は、復号部20の出力の信頼性に比べて低いため、SNRが例えば12デシベル以下の系では、正確な復号結果を得ることが困難である。   As an example, as shown in FIG. 13, the magnetic information reproducing apparatus 200 according to the first conventional technique has an adjustment value calculation circuit 202. The adjustment value calculation circuit 202 calculates a timing adjustment value based on the comparison result between the output of the sampling circuit 18 and the threshold value. Here, the timing adjustment value refers to an adjustment value used to adjust the timing at which the decoding target signal is sampled. The sampling circuit 18 adjusts the sampling timing according to the timing adjustment value calculated by the adjustment value calculation circuit 202, and samples the digital signal at the adjusted timing. However, since the reliability of the output of the sampling circuit 18 is lower than the reliability of the output of the decoding unit 20, it is difficult to obtain an accurate decoding result in a system having an SNR of, for example, 12 decibels or less.

また、一例として図14に示すように、第2の従来技術に係る磁気情報再生装置300は、調整値算出回路302を有している。調整値算出回路302は、復号部20の最終の復号結果、すなわち、誤り訂正回路30の出力に基づいて時期調整値を算出する。サンプリング回路18は、調整値算出回路302によって算出された時期調整値に従ってサンプリングの時期を調整し、調整したタイミングでデジタル信号をサンプリングする。しかし、サンプリング回路18によりサンプリングされた復号対象信号に関する最終の復号結果を得るまでには数百ビットの遅延が生じるため、比較的速いジッタに追随することが困難となり、磁気情報の再生が失敗する虞がある。なお、ジッタとは、例えば、スティックスリップやドロップアウト等に起因する信号の時間的なずれや揺らぎを指す。   As an example, as shown in FIG. 14, the magnetic information reproducing apparatus 300 according to the second prior art has an adjustment value calculation circuit 302. The adjustment value calculation circuit 302 calculates a timing adjustment value based on the final decoding result of the decoding unit 20, that is, the output of the error correction circuit 30. The sampling circuit 18 adjusts the sampling timing according to the timing adjustment value calculated by the adjustment value calculation circuit 302, and samples the digital signal at the adjusted timing. However, since a delay of several hundred bits occurs until the final decoding result regarding the decoding target signal sampled by the sampling circuit 18 is obtained, it becomes difficult to follow relatively fast jitter, and reproduction of magnetic information fails. There is a fear. Note that jitter refers to temporal shift or fluctuation of a signal due to, for example, stick-slip or dropout.

そこで、磁気情報再生装置10では、調整値算出回路24が、ビタビ検出器28から入力されたパスメトリクスに基づいて、ビタビ検出器28で推定された復号結果の候補の尤度を算出し、算出した尤度を用いて時期調整値を算出する。そして、調整値算出回路24は、算出した時期調整値をサンプリング回路18に出力し、サンプリング回路18は、時期調整値に従ってサンプリングの時期を調整し、調整したタイミングでデジタル信号をサンプリングする。なお、尤度は、復号対象信号に基づいて生成された軟情報を用いて算出される。   Therefore, in the magnetic information reproducing apparatus 10, the adjustment value calculation circuit 24 calculates the likelihood of the decoding result candidate estimated by the Viterbi detector 28 based on the path metrics input from the Viterbi detector 28. A timing adjustment value is calculated using the likelihood. Then, the adjustment value calculation circuit 24 outputs the calculated timing adjustment value to the sampling circuit 18, and the sampling circuit 18 adjusts the sampling timing according to the timing adjustment value, and samples the digital signal at the adjusted timing. The likelihood is calculated using soft information generated based on the decoding target signal.

次に、磁気情報再生装置10の作用を説明する。なお、以下では、説明の便宜上、磁気テープ26に記録された磁気情報についてのデジタル信号が特定周期で等化器16からサンプリング回路18に入力される場合について説明する。   Next, the operation of the magnetic information reproducing apparatus 10 will be described. In the following, for convenience of explanation, a case where a digital signal for magnetic information recorded on the magnetic tape 26 is input from the equalizer 16 to the sampling circuit 18 at a specific period will be described.

先ず、等化器16からサンプリング回路18にデジタル信号が入力されている期間にサンプリング回路18によって実行されるサンプリング処理について図2を参照して説明する。   First, a sampling process executed by the sampling circuit 18 during a period in which a digital signal is input from the equalizer 16 to the sampling circuit 18 will be described with reference to FIG.

図2に示すサンプリング処理では、先ず、ステップ100で、サンプリング回路18は、サンプリングの時期が到来するまで待機する。ステップ100において、サンプリングの時期が到来すると、ステップ102へ移行する。なお、サンプリングの時期は、後述のサンプリング時期調整処理が調整値算出回路24によって実行されることで得られた時期調整値τk+1に従って調整される。 In the sampling process shown in FIG. 2, first, in step 100, the sampling circuit 18 waits until the sampling time comes. In step 100, when the sampling time comes, the process proceeds to step 102. Note that the sampling timing is adjusted according to the timing adjustment value τ k + 1 obtained by executing the sampling timing adjustment process described later by the adjustment value calculation circuit 24.

ステップ102で、サンプリング回路18は、復号対象信号をサンプリングしてビタビ検出器28に出力し、その後、ステップ104へ移行する。   In step 102, the sampling circuit 18 samples the decoding target signal and outputs it to the Viterbi detector 28, and then proceeds to step 104.

ステップ104で、サンプリング回路18は、本サンプリング処理を終了する条件を満たしたか否かを判定する。本サンプリング処理を終了する条件の一例としては、磁気情報再生装置10の作動の停止を指示する指示信号がサンプリング回路18に入力されたとの条件が挙げられる。ステップ104において、本サンプリング処理を終了する条件を満たしていない場合は、判定が否定されて、ステップ100へ移行する。ステップ104において、本サンプリング処理を終了する条件を満たした場合は、判定が肯定されて、本サンプリング処理を終了する。   In step 104, the sampling circuit 18 determines whether or not a condition for ending this sampling process is satisfied. As an example of the condition for ending the sampling process, there is a condition that an instruction signal for instructing to stop the operation of the magnetic information reproducing apparatus 10 is input to the sampling circuit 18. If it is determined in step 104 that the conditions for ending this sampling process are not satisfied, the determination is negative and the routine proceeds to step 100. In step 104, when the condition for ending the main sampling process is satisfied, the determination is affirmed and the main sampling process is ended.

次に、サンプリング回路18から復号対象信号が入力された場合にビタビ検出器28によって実行されるビタビ検出処理について図3を参照して説明する。   Next, a Viterbi detection process executed by the Viterbi detector 28 when a decoding target signal is input from the sampling circuit 18 will be described with reference to FIG.

図3に示すビタビ検出処理では、先ず、ステップ110で、ビタビ検出器28は、ビタビ検出に供する復号対象信号がサンプリング回路18から入力されるまで待機する。ステップ110において、復号対象信号が入力されると、ステップ112へ移行する。   In the Viterbi detection process shown in FIG. 3, first, in Step 110, the Viterbi detector 28 stands by until a decoding target signal used for Viterbi detection is input from the sampling circuit 18. In step 110, when a decoding target signal is input, the process proceeds to step 112.

ステップ112で、ビタビ検出器28は、ステップ110で入力された復号対象信号に対応する仮復号対象信号を生成し、その後、ステップ114へ移行する。   In step 112, the Viterbi detector 28 generates a provisional decoding target signal corresponding to the decoding target signal input in step 110, and then proceeds to step 114.

ステップ114で、ビタビ検出器28は、EPR4伝送路の基本パスの組み合わせから、ステップ114で生成した仮復号対象信号に対応する基本パスの組み合わせを選択し、選択した組み合わせの基本パスを用いて検出パスを構築し、その後、ステップ116へ移行する。   In step 114, the Viterbi detector 28 selects a basic path combination corresponding to the provisional decoding target signal generated in step 114 from the basic path combinations of the EPR4 transmission path, and detects using the selected basic path combination. A path is constructed, and then the process proceeds to step 116.

ステップ116で、ビタビ検出器28は、ステップ114で構築した検出パスに含まれる複数本のパスの各々についてのパスメトリクスを算出し、その後、ステップ118へ移行する。   In step 116, the Viterbi detector 28 calculates path metrics for each of a plurality of paths included in the detection path constructed in step 114, and then proceeds to step 118.

ステップ118で、ビタビ検出器28は、ステップ116で算出したパスメトリクスを参照して、現時点で生成されているパスから最尤の1本のパスがあるか否かを判定する。ステップ118において、現時点で生成されているパスから最尤の1本のパスがある場合は、判定が肯定されて、ステップ124へ移行する。ステップ118において、現時点で生成されているパスから最尤の1本のパスがない場合は、判定が否定されて、ステップ120へ移行する。   In step 118, the Viterbi detector 28 refers to the path metrics calculated in step 116 to determine whether there is one maximum likelihood path from the currently generated paths. In step 118, if there is one path with the maximum likelihood from the currently generated paths, the determination is affirmed and the routine proceeds to step 124. If it is determined in step 118 that there is no maximum likelihood path from the currently generated paths, the determination is negative and the routine proceeds to step 120.

ステップ120で、ビタビ検出器28は、サンプリング回路18でサンプリングが開始されてから現時点までの経過時間が許容可能な上限時間を超えているか否かを判定する。ここで、許容可能な上限時間とは、サンプリング回路18によるサンプリングの時期のずれが許容される上限時間を指す。上限時間の一例としては、磁気テープ26の搬送に伴って発生するジッタが許容可能な時間として予め定められた時間が挙げられる。本実施形態では、上限時間に相当する遅延ビットとして6ビットが採用されているため、本ステップ120では、サンプリング回路18でサンプリングが開始されてからの遅延ビット数が6ビットを超えているか否かが判定される。   In step 120, the Viterbi detector 28 determines whether or not the elapsed time from the start of sampling by the sampling circuit 18 to the current time exceeds an allowable upper limit time. Here, the allowable upper limit time refers to an upper limit time in which the sampling circuit 18 is allowed to shift in sampling timing. As an example of the upper limit time, a predetermined time can be cited as a time during which jitter generated with the conveyance of the magnetic tape 26 is allowable. In the present embodiment, 6 bits are employed as the delay bits corresponding to the upper limit time. Therefore, in this step 120, whether or not the number of delay bits after sampling is started by the sampling circuit 18 exceeds 6 bits. Is determined.

ステップ120において、サンプリング回路18でサンプリングが開始されてから現時点までの経過時間が許容可能な上限時間を超えていない場合は、判定が否定されて、ステップ110へ移行する。ステップ120において、サンプリング回路18でサンプリングが開始されてから現時点までの経過時間が許容可能な上限時間を超えている場合は、判定が肯定されて、ステップ122へ移行する。   In step 120, if the elapsed time from the start of sampling in the sampling circuit 18 to the current time does not exceed the allowable upper limit time, the determination is negative and the routine proceeds to step 110. In step 120, if the elapsed time from the start of sampling in the sampling circuit 18 to the current time exceeds the allowable upper limit time, the determination is affirmed and the routine proceeds to step 122.

ステップ122で、ビタビ検出器28は、ステップ110で入力された復号対象信号、ステップ112で生成した仮復号対象信号、及び検出パスに含まれる複数本のパスの各々のパスメトリクスを調整値算出回路24に出力し、その後、ステップ110へ移行する。   In step 122, the Viterbi detector 28 adjusts the decoding target signal input in step 110, the provisional decoding target signal generated in step 112, and the path metrics of each of a plurality of paths included in the detection path. 24, and then proceeds to step 110.

ステップ124で、ビタビ検出器28は、検出パスから最尤の1本のパスを選択することで確定した最尤の復号結果を示すビタビ検出信号を誤り訂正回路30に出力し、その後、ステップ126へ移行する。なお、誤り訂正回路30では、ビタビ検出器28から入力されたビタビ検出信号に対する誤りの訂正が行われ、訂正して得られた信号が最終復号信号としてコンピュータ22に出力される。   In step 124, the Viterbi detector 28 outputs a Viterbi detection signal indicating the maximum likelihood decoding result determined by selecting one maximum likelihood path from the detection paths to the error correction circuit 30, and then in step 126. Migrate to The error correction circuit 30 performs error correction on the Viterbi detection signal input from the Viterbi detector 28 and outputs the signal obtained by the correction to the computer 22 as a final decoded signal.

ステップ126で、ビタビ検出器28は、本ビタビ検出処理を終了する条件を満たしたか否かを判定する。本ビタビ検出処理を終了する条件の一例としては、磁気情報再生装置10の作動の停止を指示する指示信号が復号部20に入力されたとの条件が挙げられる。   In step 126, the Viterbi detector 28 determines whether or not a condition for ending this Viterbi detection process is satisfied. As an example of the condition for ending the Viterbi detection process, there is a condition that an instruction signal instructing to stop the operation of the magnetic information reproducing apparatus 10 is input to the decoding unit 20.

ステップ126において、本ビタビ検出処理を終了する条件を満たしていない場合は、判定が否定されて、ステップ110へ移行する。ステップ126において、本ビタビ検出処理を終了する条件を満たした場合は、判定が肯定されて、本ビタビ検出処理を終了する。   If the condition for ending the Viterbi detection process is not satisfied in step 126, the determination is negative and the routine proceeds to step 110. In step 126, when the condition for ending this Viterbi detection process is satisfied, the determination is affirmed and the Viterbi detection process is ended.

次に、調整値算出回路24によって実行されるサンプリング時期調整処理について図4を参照して説明する。   Next, the sampling timing adjustment process executed by the adjustment value calculation circuit 24 will be described with reference to FIG.

図4に示すサンプリング時期調整処理では、先ず、ステップ130で、調整値算出回路24は、ビタビ検出器28から復号対象信号、仮復号対象信号、及びパスメトリクスが入力されるまで待機する。ステップ130において、ビタビ検出器28から復号対象信号、仮復号対象信号、及びパスメトリクスが入力されると、ステップ132へ移行する。   In the sampling timing adjustment process shown in FIG. 4, first, in step 130, the adjustment value calculation circuit 24 waits until a decoding target signal, a provisional decoding target signal, and path metrics are input from the Viterbi detector 28. When the decoding target signal, the provisional decoding target signal, and the path metrics are input from the Viterbi detector 28 in step 130, the process proceeds to step 132.

ステップ132で、調整値算出回路24は、下記の数式(1)、数式(2)、及び数式(3)を用いて時期調整値τk+1(本発明に係る抽出タイミングの調整量の一例)を算出し、その後、ステップ134へ移行する。 In step 132, the adjustment value calculation circuit 24 uses the following formulas (1), (2), and (3) to calculate the timing adjustment value τ k + 1 (an example of the extraction timing adjustment amount according to the present invention). After that, the process proceeds to step 134.

ε≡yk−1−yk−1・・・・・・(1)
θ=θk−1+gβε・・・・・・・・(2)
τk+1=τ+gαε+θ・・・・・(3)
ε k ≡y k d k−1 −y k−1 d k (1)
θ k = θ k−1 + g k βε k (2)
τ k + 1 = τ k + g k αε k + θ k (3)

なお、数式(1)、数式(2)、及び数式(3)において、kは、自然数であり、εは、復号対象信号と仮復号対象信号との位相誤差、すなわち、ビタビ検出器28への入力とビタビ検出器28から調整値算出回路24への出力との位相誤差であり、yは、復号対象信号の信号レベルであり、dは、仮復号対象信号の信号レベルであり、τは、時期調整値であり、gは、ビタビ検出器28により復号結果が正しく検出される確率(換言すると、ビタビ検出器28が正しい判定をする確率)であり、θは、サンプリング回路18によるサンプリングの時期の誤差(周波数誤差(位相誤差の微分項))であり、α及びβは調整項(固定値)である。   In Equations (1), (2), and (3), k is a natural number, and ε is a phase error between the decoding target signal and the provisional decoding target signal, that is, to the Viterbi detector 28. The phase error between the input and the output from the Viterbi detector 28 to the adjustment value calculation circuit 24, y is the signal level of the decoding target signal, d is the signal level of the provisional decoding target signal, and τ is The timing adjustment value, g is the probability that the Viterbi detector 28 correctly detects the decoding result (in other words, the probability that the Viterbi detector 28 makes the correct determination), and θ is the timing of sampling by the sampling circuit 18. (Frequency error (phase error differential term)) and α and β are adjustment terms (fixed values).

また、数式(2)及び数式(3)における確率gは、復号部20で推定された復号結果の尤度を規定する確率であり、下記の数式(4)により示される関数で規定されている。 In addition, the probability g k in Equation (2) and Equation (3) is a probability that defines the likelihood of the decoding result estimated by the decoding unit 20, and is defined by a function represented by the following Equation (4). Yes.

なお、数式(4)において、Mは、最尤パスメトリクスであり、Mは、次点パスメトリクスである。これは、数式(4)により示される確率gが最尤パスメトリクス及び次点パスメトリクスという別々のパスから得られる軟情報に応じて変動することを意味し、確率gの値が大きいほど尤度が高いことを意味する。なお、ここでは、最尤パスメトリクス及び次点パスメトリクスを用いて確率が算出される場合を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、次々点以降の尤もらしいパスのパスメトリクスも更に考慮された確率が算出されるようにしてもよく、最尤のパスを選択する上で最尤パスメトリクスと競合する競合パスメトリクス、及び最尤パスメトリクスを用いて確率が算出されるようにすればよい。 In Equation (4), M 1 is the maximum likelihood path metric, and M 2 is the next path metric. This means that the probability g k expressed by the equation (4) varies according to soft information obtained from separate paths of maximum likelihood path metrics and next-point path metrics, and the larger the value of the probability g k is, the larger the probability g k is. It means that the likelihood is high. Here, the case where the probability is calculated using the maximum likelihood path metric and the next-point path metric is illustrated, but the present invention is not limited to this. For example, the probability may be calculated that further considers the path metrics of the likely paths after the next point, and the competitive path metrics that compete with the maximum likelihood path metrics in selecting the maximum likelihood path, and the maximum The probability may be calculated using the likelihood path metrics.

また、数式(2)及び数式(3)における確率gは、下記の数式(5)で規定されてもよい。 Further, the probability g k in the mathematical formulas (2) and (3) may be defined by the following mathematical formula (5).

更に、数式(2)及び数式(3)における確率gは、下記の数式(6)で規定されてもよい。数式(4)及び数式(5)では、特定の競合パスのパスメトリクスとして次点パスメトリクスMのみが考慮されているのに対し、数式(6)では、全ての競合パスMが考慮されている。 Further, the probability g k in the formulas (2) and (3) may be defined by the following formula (6). In Equation (4) and Equation (5), only the next-point path metric M 2 is considered as the path metric of a specific conflict path, whereas in Equation (6), all the competing paths M i are considered. ing.

ステップ134で、調整値算出回路24は、ステップ132で算出した時期調整値をサンプリング回路18に出力し、その後、本サンプリング時期調整処理を終了する。   In step 134, the adjustment value calculation circuit 24 outputs the timing adjustment value calculated in step 132 to the sampling circuit 18, and then ends the sampling timing adjustment process.

このように、時期調整値がサンプリング回路18に出力されると、サンプリング回路18は、設定された時期調整値に従って、サンプリングの時期を調整し、調整したサンプリングの時期にデジタル信号をサンプリングする。   In this way, when the timing adjustment value is output to the sampling circuit 18, the sampling circuit 18 adjusts the sampling timing according to the set timing adjustment value, and samples the digital signal at the adjusted sampling timing.

なお、サンプリングの時期の調整は、例えば、ナイキスト補間などの非線形補間の結果が時期調整値で調整されることによって実現されるが、本発明はこれに限定されるものではない。サンプリングの時期の調整は、例えば、等化器16からの入力時間が隣り合うデジタル信号間での線形補間の結果が時期調整値で調整されることによって実現されるようにしてもよい。この場合、例えば、デジタル信号が10ナノ秒間隔でサンプリング回路18に入力され、時期調整値が5ナノ秒の場合、デジタル信号xとデジタル信号xk+1との中央点に相当する時期にサンプリングが行われるようにサンプリングの時期が調整される。 Note that the adjustment of the sampling time is realized by adjusting the result of nonlinear interpolation such as Nyquist interpolation with the time adjustment value, but the present invention is not limited to this. The adjustment of the sampling time may be realized, for example, by adjusting the result of linear interpolation between digital signals whose input times from the equalizer 16 are adjacent to each other by the time adjustment value. In this case, for example, when a digital signal is input to the sampling circuit 18 at intervals of 10 nanoseconds and the timing adjustment value is 5 nanoseconds, sampling is performed at a time corresponding to the center point of the digital signal xk and the digital signal xk + 1. The sampling time is adjusted to be performed.

ここで、一例として図5に示すように、確率gは、エラーの発生箇所(図5に示す例では、エラーフラグが立っている箇所)で小さくなる傾向にある。そのため、磁気情報再生装置10では、確率gに対応して変動する時期調整値τk+1に従ってサンプリングの時期が調整されることで、磁気ヘッド12での読取結果が時々刻々と変化しても、その変化に追随した復号対象信号がサンプリングされる。 Here, as an example, as shown in FIG. 5, the probability g k tends to decrease at an error occurrence location (in the example shown in FIG. 5, an error flag is set). Therefore, in the magnetic information reproducing apparatus 10, the sampling timing is adjusted according to the timing adjustment value τ k + 1 that varies according to the probability g k , so that even if the reading result of the magnetic head 12 changes from moment to moment, The signal to be decoded following the change is sampled.

図6〜図10には、SNRが12デシベル〜12.5デシベル程度の比較的低い系において、ジッタへの追随性の観点で遅延の許容上限値の6ビット分だけ遅延させてサンプリングの時期が調整された場合の比較例が示されている。   FIGS. 6 to 10 show the timing of sampling in a system with a relatively low SNR of about 12 decibels to 12.5 decibels by delaying by an allowable upper limit of 6 bits from the viewpoint of tracking the jitter. A comparative example when adjusted is shown.

図6には、数式(4)により示される確率gを使用した場合の処理データ長に対するエラービット総数(破線)、及び確率gを固定値(ここでは一例として“1”)とした場合の処理データ長に対するエラービット総数(実線)の一例が示されている。図6に示す例では、確率gを固定値とした場合の処理データ長に対するエラービット総数は、ある処理データ長で急激に増加しているのに対し、数式(4)により示される確率gを使用した場合の処理データ長に対するエラービット総数は、急激に増加していない。 FIG. 6 shows a case where the total number of error bits (broken line) with respect to the processing data length when the probability g k represented by the equation (4) is used, and the probability g k is a fixed value (here, “1” as an example). An example of the total number of error bits (solid line) for the processing data length is shown. In the example shown in FIG. 6, the total number of error bits with respect to the processing data length when the probability g k is a fixed value increases rapidly at a certain processing data length, whereas the probability g expressed by Equation (4) The total number of error bits for the processing data length when k is used does not increase rapidly.

図7及び図9には、数式(4)により示される確率gを使用した場合の処理データ長に対するSNR(破線)、及び確率gを固定値(ここでは一例として“1”)とした場合の処理データ長に対するSNR(実線)との一例が示されている。図7に示す例では、確率gを固定値とした場合の処理データ長に対するSNRが、ある処理データ長で急激に低下しているのに対し、数式(4)により示される確率gを使用した場合の処理データ長に対するSNRは、急激に低下していない。また、図9に示す例では、確率gを固定値とした場合の処理データ長に対するSNRが、複数回にわたって乱高下しているのに対し、数式(4)により示される確率gを使用した場合の処理データ長に対するSNRは安定している。 7 and 9, the SNR (broken line) with respect to the processing data length when the probability g k represented by the equation (4) is used, and the probability g k are fixed values (here, “1” as an example). An example of the SNR (solid line) with respect to the processing data length is shown. In the example shown in FIG. 7, the SNR with respect to the processing data length when the probability g k is a fixed value is drastically decreased at a certain processing data length, whereas the probability g k expressed by the equation (4) is The SNR for the processing data length when used is not drastically reduced. Further, in the example shown in FIG. 9, the SNR for the processing data length when the probability g k is a fixed value fluctuates for a plurality of times, whereas the probability g k shown by the equation (4) is used. In this case, the SNR with respect to the processing data length is stable.

図8及び図10には、数式(4)により示される確率gを使用した場合の処理データ長に対する位相誤差(破線)、及び確率gを固定値(ここでは一例として“1”)とした場合の処理データ長に対する位相誤差(実線)との一例が示されている。図8に示す例では、確率gを固定値とした場合の処理データ長に対する位相誤差が、ある処理データ長で急激に増大して固定化されてしまうのに対し、数式(4)により示される確率gを使用した場合の処理データ長に対する位相誤差は、急激に増大していない。また、図10に示す例では、確率gを固定値とした場合の処理データ長に対する位相誤差が、複数回にわたって乱高下しているのに対し、数式(4)により示される確率gを使用した場合の処理データ長に対する位相誤差は安定している。 8 and 10, the phase error (broken line) with respect to the processing data length when the probability g k represented by the equation (4) is used, and the probability g k are fixed values (here, “1” as an example). An example of the phase error (solid line) with respect to the processing data length is shown. In the example shown in FIG. 8, the phase error with respect to the processing data length when the probability g k is a fixed value is suddenly increased and fixed at a certain processing data length, whereas it is expressed by Equation (4). The phase error with respect to the processing data length when the probability gk to be used is not increased rapidly. Further, in the example shown in FIG. 10, the phase error with respect to the processing data length when the probability g k is a fixed value fluctuates for a plurality of times, whereas the probability g k shown by the equation (4) is used. In this case, the phase error with respect to the processing data length is stable.

このように、確率gを固定値とした場合は、ジッタが発生すると、サンプリング回路18によるサンプリング動作が安定せずにサンプリングの時期がずれ、ずれが固定化されてしまう。これに対し、数式(4)により示される確率gを使用した場合は、ジッタが発生しても、サンプリングの時期のずれが即時的に補正される。これは、最尤パスメトリクス及び次点パスメトリクスに応じて時々刻々と変動する確率gを使用しており、数式(4)により示される確率gを使用した場合の時期調整値の信頼性が、確率gを固定値とした場合の時期調整値の信頼性よりも高いからである。 As described above, when the probability g k is set to a fixed value, when jitter occurs, the sampling operation by the sampling circuit 18 is not stabilized, the sampling timing is shifted, and the shift is fixed. On the other hand, when the probability g k shown by the equation (4) is used, even if jitter occurs, the sampling time lag is immediately corrected. This uses the probability g k that varies from moment to moment according to the maximum likelihood path metric and the next-point path metric, and the reliability of the timing adjustment value when the probability g k shown by Equation (4) is used. This is because the reliability of the timing adjustment value when the probability g k is a fixed value is higher.

以上説明したように、磁気情報再生装置10では、復号部20により、復号対象信号の復号結果の候補が最尤法で推定されて最尤の復号結果が検出される。そして、調整値算出回路24により、復号部20で推定された復号結果の候補の尤度を用いて復号対象信号のサンプリングの時期が調整される。よって、磁気情報再生装置10は、第1の従来技術及び第2の従来技術に比べ、特定の復号対象信号の高精度なサンプリングとサンプリングの時期の調整のために生じる遅延の抑制とを両立させることができる。   As described above, in the magnetic information reproducing apparatus 10, the decoding unit 20 estimates the decoding result candidate of the decoding target signal by the maximum likelihood method and detects the maximum likelihood decoding result. The adjustment value calculation circuit 24 adjusts the sampling timing of the decoding target signal using the likelihood of the decoding result candidate estimated by the decoding unit 20. Therefore, the magnetic information reproducing apparatus 10 achieves both high-precision sampling of a specific decoding target signal and suppression of a delay caused by adjustment of the sampling timing, as compared with the first conventional technique and the second conventional technique. be able to.

また、磁気情報再生装置10では、復号部20が、ビタビ検出器28及び誤り訂正回路30を有しており、ビタビ検出器28で推定された復号結果の候補の尤度を用いてサンプリングの時期が調整される。よって、磁気情報再生装置10は、誤り訂正回路30の出力に基づいてサンプリングの時期が調整される場合に比べ、サンプリングの時期の調整のために生じる遅延を抑制することができる。   Further, in the magnetic information reproducing apparatus 10, the decoding unit 20 includes a Viterbi detector 28 and an error correction circuit 30, and sampling timing using the likelihood of candidate decoding results estimated by the Viterbi detector 28. Is adjusted. Therefore, the magnetic information reproducing apparatus 10 can suppress a delay that occurs due to the adjustment of the sampling timing, as compared with the case where the sampling timing is adjusted based on the output of the error correction circuit 30.

また、磁気情報再生装置10では、サンプリングの時期の調整が、復号対象信号のサンプリングが開始されてからサンプリングの時期のずれが許容される上限時間として予め定められた時間が経過したことを条件に開始される。よって、磁気情報再生装置10は、復号対象信号のサンプリングが開始されてからサンプリングの時期のずれが許容される上限時間として予め定められた時間が経過する前にサンプリングの時期の調整が行われる場合に比べ、サンプリングの時期の信頼性を高めることができる。   Further, in the magnetic information reproducing apparatus 10, the sampling timing is adjusted on the condition that a predetermined time has passed as the upper limit time in which the sampling timing deviation is allowed after the sampling of the decoding target signal is started. Be started. Therefore, the magnetic information reproducing apparatus 10 adjusts the sampling timing before the predetermined time has elapsed as the upper limit time in which the deviation of the sampling timing is permitted after the sampling of the decoding target signal is started. Compared to the above, the reliability of the sampling time can be improved.

また、磁気情報再生装置10では、サンプリングが開始されてからサンプリングの時期のずれが許容される上限時間として予め定められた時間が経過してから、復号対象信号がサンプリングされる毎に、サンプリングされた復号対象信号に基づく尤度が算出される。そして、尤度が算出される毎に、算出された尤度を用いてサンプリングの時期が調整される。よって、磁気情報再生装置10は、サンプリングが開始されてからサンプリングの時期のずれが許容される上限時間として予め定められた時間が経過してから最初に算出された尤度を用いたサンプリングの時期の調整が1回のみ行われる場合に比べ、復号対象信号が変動したとしてもサンプリングの時期に対する高い信頼性を確保することができる。   Further, in the magnetic information reproducing apparatus 10, the sampling is performed every time the signal to be decoded is sampled after a predetermined time has passed as the upper limit time in which the deviation of the sampling timing is allowed after the sampling is started. Likelihood based on the decoding target signal is calculated. Each time the likelihood is calculated, the sampling timing is adjusted using the calculated likelihood. Therefore, the magnetic information reproducing apparatus 10 uses the likelihood calculated first after a predetermined time has passed as the upper limit time in which the sampling time deviation is allowed after the sampling is started. Compared with the case where the adjustment is performed only once, even when the decoding target signal fluctuates, it is possible to ensure high reliability with respect to the sampling timing.

また、磁気情報再生装置10では、復号部20により最尤の復号結果が検出されたか否かに拘わらず、復号対象信号がサンプリングされる毎に、サンプリングされた復号対象信号に基づく尤度が算出される。そして、尤度が算出される毎に、算出された尤度を用いてサンプリングの時期が調整される。よって、磁気情報再生装置10は、復号部20により最尤の復号結果が検出されるのを待ってからサンプリングの時期が調整される場合に比べ、サンプリングの時期の調整のために生じる遅延を抑制することができる。   Further, in the magnetic information reproducing apparatus 10, every time the decoding target signal is sampled, the likelihood based on the sampled decoding target signal is calculated regardless of whether or not the decoding unit 20 detects the maximum likelihood decoding result. Is done. Each time the likelihood is calculated, the sampling timing is adjusted using the calculated likelihood. Therefore, the magnetic information reproducing apparatus 10 suppresses the delay caused by the adjustment of the sampling time, compared with the case where the sampling time is adjusted after waiting for the decoding unit 20 to detect the maximum likelihood decoding result. can do.

また、磁気情報再生装置10では、調整値算出回路24で算出される尤度が低いほどサンプリングの時期の調整量が少なくされている。これにより、ビタビ検出器28での誤った判定によって望まれない調整量が発生してしまうことが抑制される。よって、磁気情報再生装置10は、尤度とは無関係にサンプリングの時期の調整量が定められる場合に比べ、サンプリングの時期の調整精度を高めることができる。なお、確率gが高いほど、尤度は高くなる。 Further, in the magnetic information reproducing apparatus 10, the amount of adjustment at the sampling time is reduced as the likelihood calculated by the adjustment value calculation circuit 24 is lower. As a result, it is possible to suppress the occurrence of an undesired adjustment amount due to an erroneous determination by the Viterbi detector 28. Therefore, the magnetic information reproducing apparatus 10 can increase the adjustment accuracy of the sampling time as compared with the case where the adjustment amount of the sampling time is determined regardless of the likelihood. Note that the higher the probability g k , the higher the likelihood.

また、磁気情報再生装置10では、尤度が、復号対象信号に基づいて生成された軟情報を用いて算出される。よって、磁気情報再生装置10は、軟情報を用いずに尤度が規定される場合に比べ、高精度な尤度を得ることができる。   Moreover, in the magnetic information reproducing | regenerating apparatus 10, likelihood is calculated using the soft information produced | generated based on the decoding object signal. Therefore, the magnetic information reproducing apparatus 10 can obtain a highly accurate likelihood as compared with the case where the likelihood is defined without using soft information.

また、磁気情報再生装置10では、復号部20により復号結果が正しく検出される確率で尤度が規定され、尤度を規定する確率として、最尤パスメトリクス及び競合パスメトリクスを用いて算出された確率が採用されている。よって、磁気情報再生装置10は、最尤パスメトリクス又は競合パスメトリクスのみで尤度が規定される場合に比べ、高精度な尤度を得ることができる。   Further, in the magnetic information reproducing apparatus 10, the likelihood is defined by the probability that the decoding result is correctly detected by the decoding unit 20, and the probability that defines the likelihood is calculated using the maximum likelihood path metrics and the competitive path metrics. Probability is adopted. Therefore, the magnetic information reproducing apparatus 10 can obtain a highly accurate likelihood as compared with the case where the likelihood is defined only by the maximum likelihood path metric or the competitive path metric.

また、磁気情報再生装置10では、数式(1)〜(4)を用いて算出された時期調整値に従ってサンプリングの時期が調整される。よって、磁気情報再生装置10は、数式(1)を用いて算出される位相誤差のみでサンプリングの時期が調整される場合に比べ、サンプリングの時期を高精度に調整することができる。   Moreover, in the magnetic information reproducing | regenerating apparatus 10, the sampling time is adjusted according to the time adjustment value calculated using Numerical formula (1)-(4). Therefore, the magnetic information reproducing apparatus 10 can adjust the sampling timing with high accuracy compared to the case where the sampling timing is adjusted only by the phase error calculated using Expression (1).

また、磁気情報再生装置10では、復号結果の候補の推定で用いられる最尤法として、ビタビアルゴリズムによる最尤法が採用されている。よって、磁気情報再生装置10は、ビタビアルゴリズム以外のアルゴリズムによる最尤法を採用する場合に比べ、高い費用対効果を得ることができる。   Further, in the magnetic information reproducing apparatus 10, the maximum likelihood method based on the Viterbi algorithm is adopted as the maximum likelihood method used for estimation of decoding result candidates. Therefore, the magnetic information reproducing apparatus 10 can obtain a high cost-effectiveness as compared with the case where the maximum likelihood method using an algorithm other than the Viterbi algorithm is adopted.

また、磁気情報再生装置10では、磁気テープ26から磁気情報が読み取られる。よって、磁気情報再生装置10は、第1の従来技術及び第2の従来技術に比べ、磁気テープ26の搬送速度の変化が局所的に発生した場合であっても、特定の復号対象信号の高精度なサンプリングとサンプリングの時期の調整のために生じる遅延の抑制とを両立させることができる。   In the magnetic information reproducing apparatus 10, magnetic information is read from the magnetic tape 26. Therefore, the magnetic information reproducing apparatus 10 has a high level of a specific decoding target signal even when a change in the conveyance speed of the magnetic tape 26 occurs locally as compared with the first conventional technique and the second conventional technique. It is possible to achieve both accurate sampling and suppression of delay caused by adjustment of the sampling timing.

なお、上記実施形態では、サンプリング回路18から復号対象信号が直接入力されるビタビ検出器28を有する磁気情報再生装置10を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図11に示すように、サンプリング回路18とビタビ検出器28との間に振幅調整回路19を介在させた磁気情報再生装置50を採用してもよい。   In the above embodiment, the magnetic information reproducing apparatus 10 having the Viterbi detector 28 to which the decoding target signal is directly input from the sampling circuit 18 is illustrated, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 11, a magnetic information reproducing apparatus 50 in which an amplitude adjusting circuit 19 is interposed between the sampling circuit 18 and the Viterbi detector 28 may be employed.

振幅調整回路19の一例としては、AGC(automatic gain controller)が挙げられる。振幅調整回路19では、サンプリング回路18により出力された復号対象信号の振幅成分が調整される。そして、ビタビ検出器28では、振幅調整回路19により振幅成分が調整された復号対象信号の復号結果の候補が最尤法で推定されて最尤の復号結果が検出される。従って、磁気情報再生装置50は、サンプリング回路18から復号対象信号がビタビ検出器28に直接入力される場合に比べ、ビタビ検出器28による最尤の復号結果の検出精度を高めることができる。   An example of the amplitude adjustment circuit 19 is an AGC (automatic gain controller). In the amplitude adjustment circuit 19, the amplitude component of the decoding target signal output from the sampling circuit 18 is adjusted. Then, the Viterbi detector 28 estimates the decoding result candidate of the decoding target signal whose amplitude component is adjusted by the amplitude adjusting circuit 19 by the maximum likelihood method, and detects the maximum likelihood decoding result. Therefore, the magnetic information reproducing apparatus 50 can improve the detection accuracy of the maximum likelihood decoding result by the Viterbi detector 28 as compared with the case where the decoding target signal is directly input from the sampling circuit 18 to the Viterbi detector 28.

また、上記実施形態では、ビタビ検出器28から得られた尤度を用いてサンプリングの時期が調整される場合を例示したが、最尤法で誤りが訂正されるにあたって推定される誤り訂正結果の候補の尤度を用いてサンプリングの時期が調整されるようにしてもよい。   In the above embodiment, the case where the sampling timing is adjusted using the likelihood obtained from the Viterbi detector 28 is exemplified. However, the error correction result estimated when the error is corrected by the maximum likelihood method. The sampling timing may be adjusted using the likelihood of the candidate.

一例として図12に示すように、磁気情報再生装置70は、磁気情報再生装置10に比べ、調整値算出回路24に代えて調整値算出回路60を有する点、及び復号部20に代えて復号部62を有する点が異なる。復号部62は、復号部20に比べ、ビタビ検出器28に代えてビタビ検出器63を有する点、及び誤り訂正回路30に代えて誤り訂正回路64を有する点が異なる。   As an example, as shown in FIG. 12, the magnetic information reproducing device 70 has an adjustment value calculating circuit 60 instead of the adjustment value calculating circuit 24 as compared with the magnetic information reproducing device 10, and a decoding unit instead of the decoding unit 20. The difference is that it has 62. The decoding unit 62 differs from the decoding unit 20 in that it has a Viterbi detector 63 instead of the Viterbi detector 28 and an error correction circuit 64 instead of the error correction circuit 30.

ビタビ検出器63は、復号対象信号、仮復号対象信号、及びパスメトリクスを調整値算出回路60に出力せずに、ビタビ検出信号を誤り訂正回路64に出力する。   The Viterbi detector 63 outputs the Viterbi detection signal to the error correction circuit 64 without outputting the decoding target signal, provisional decoding target signal, and path metrics to the adjustment value calculation circuit 60.

誤り訂正回路64は、ビタビ検出器63により検出された復号結果の誤り訂正結果の候補を最尤法を用いて推定して最尤の誤り訂正結果を検出することで、ビタビ検出器63により検出された復号結果の誤りを訂正する。   The error correction circuit 64 detects the error correction result candidate of the decoding result detected by the Viterbi detector 63 by using the maximum likelihood method, and detects the maximum likelihood error correction result, so that the Viterbi detector 63 detects the error correction result. An error in the decoded result is corrected.

誤り訂正回路64は、ビタビ検出信号、理想的なビタビ検出信号である仮ビタビ検出信号、及び誤り訂正回路64で構築されたパスメトリクスを調整値算出回路60に出力する。なお、ビタビ検出信号の信号レベルは、上記実施形態で時期調整値を算出するために用いた復号対象信号の信号レベルに相当する。また、仮ビタビ検出信号の信号レベルは、上記実施形態で時期調整値を算出するために用いた仮復号対象信号の信号レベルに相当する。   The error correction circuit 64 outputs the Viterbi detection signal, the temporary Viterbi detection signal that is an ideal Viterbi detection signal, and the path metrics constructed by the error correction circuit 64 to the adjustment value calculation circuit 60. The signal level of the Viterbi detection signal corresponds to the signal level of the decoding target signal used for calculating the timing adjustment value in the above embodiment. Further, the signal level of the provisional Viterbi detection signal corresponds to the signal level of the provisional decoding target signal used for calculating the timing adjustment value in the above embodiment.

調整値算出回路60は、誤り訂正回路64から入力されたビタビ検出信号、仮ビタビ検出信号、及びパスメトリクスから数式(1)〜(4)を用いて時期調整値を算出し、算出した時期調整値をサンプリング回路18に出力する。   The adjustment value calculation circuit 60 calculates a timing adjustment value from the Viterbi detection signal, the provisional Viterbi detection signal, and the path metrics input from the error correction circuit 64 using Equations (1) to (4), and calculates the calculated timing adjustment. The value is output to the sampling circuit 18.

サンプリング回路18は、調整値算出回路60から入力された時期調整値に従ってサンプリングの時期を調整し、調整した時期に復号対象信号をサンプリングする。   The sampling circuit 18 adjusts the sampling timing according to the timing adjustment value input from the adjustment value calculation circuit 60, and samples the decoding target signal at the adjusted timing.

なお、サンプリング回路18及び調整値算出回路60によるサンプリングの調整は、サンプリング回路18でサンプリングが開始されてから現時点までの経過時間が許容可能な上限時間を超えたことを条件に開始される。すなわち、調整値算出回路60は、サンプリング回路18でサンプリングが開始されてから許容可能な上限時間が経過してから、ビタビ検出器63で復号結果が検出される毎に、誤り訂正結果の候補の尤度としてビタビ検出器63で検出された復号結果に基づく尤度を算出する。そして、調整値算出回路60は、尤度をする毎に、算出した尤度を用いて時期調整値を算出してサンプリング回路18に出力する。なお、上限時間の一例としては、磁気テープ26の搬送に伴って発生するジッタが許容可能な時間として予め定められた時間が挙げられる。   The sampling adjustment by the sampling circuit 18 and the adjustment value calculation circuit 60 is started on the condition that the elapsed time from the start of sampling in the sampling circuit 18 to the current upper limit exceeds an allowable upper limit time. In other words, the adjustment value calculation circuit 60 determines the error correction result candidate every time the Viterbi detector 63 detects a decoding result after an allowable upper limit time has elapsed since the sampling circuit 18 started sampling. The likelihood based on the decoding result detected by the Viterbi detector 63 is calculated as the likelihood. The adjustment value calculation circuit 60 calculates a timing adjustment value using the calculated likelihood and outputs it to the sampling circuit 18 every time the likelihood is given. As an example of the upper limit time, a predetermined time can be cited as a time during which jitter generated with the conveyance of the magnetic tape 26 is allowable.

このように、磁気情報再生装置70では、誤り訂正回路64により、復号結果の誤り訂正結果の候補が最尤法で推定されて最尤の誤り訂正結果が検出されることで、最尤の復号結果の誤りが訂正される。そして、調整値算出回路60により、誤り訂正回路64で推定された誤り訂正結果の候補の尤度を用いて復号対象信号のサンプリングの時期が調整される。よって、磁気情報再生装置70は、第1の従来技術及び第2の従来技術に比べ、特定の復号対象信号の高精度なサンプリングとサンプリングの時期の調整のために生じる遅延の抑制とを両立させることができる。   As described above, in the magnetic information reproducing apparatus 70, the error correction circuit 64 estimates the error correction result candidate of the decoding result by the maximum likelihood method and detects the maximum likelihood error correction result. Resulting errors are corrected. The adjustment value calculation circuit 60 adjusts the sampling timing of the decoding target signal using the likelihood of the error correction result candidate estimated by the error correction circuit 64. Therefore, the magnetic information reproducing apparatus 70 achieves both high-precision sampling of a specific decoding target signal and suppression of a delay caused by adjustment of the sampling timing, as compared with the first and second conventional techniques. be able to.

また、誤り訂正回路30の後段に、更に、最尤法で誤り訂正結果を推定する機能を有する誤り訂正回路(後段誤り訂正回路)を設けてもよく、後段誤り訂正回路で得られた軟情報を用いて尤度が算出されるようにしてもよい。   Further, an error correction circuit (post error correction circuit) having a function of estimating the error correction result by the maximum likelihood method may be provided after the error correction circuit 30, and the soft information obtained by the post error correction circuit may be provided. The likelihood may be calculated using.

また、上記実施形態では、サンプリングが開始されてから許容可能な上限時間として予め定められた時間が経過してから、サンプリングが行われる毎に、サンプリングされた復号対象信号に基づく尤度が算出される場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、サンプリングが開始されてから許容可能な上限時間として予め定められた時間が経過する前から、サンプリングが行われる毎に、サンプリングされた復号対象信号に基づく尤度が算出されるようにしてもよい。この場合、尤度が算出される毎に、算出された尤度を用いてサンプリングの時期が調整される。これにより、磁気情報再生装置10は、尤度を用いたサンプリングの時期の調整が1回のみ行われる場合に比べ、復号対象信号の変動に伴ってサンプリングの時期の調整精度が低下することを抑制することができる。   Further, in the above embodiment, the likelihood based on the sampled decoding target signal is calculated every time sampling is performed after a predetermined time has elapsed since the sampling was started. However, the present invention is not limited to this. For example, the likelihood based on the sampled decoding target signal may be calculated every time sampling is performed before a predetermined time as an allowable upper limit time has elapsed since the sampling was started. Good. In this case, each time the likelihood is calculated, the sampling timing is adjusted using the calculated likelihood. As a result, the magnetic information reproducing apparatus 10 suppresses a decrease in the adjustment accuracy of the sampling timing due to fluctuations in the decoding target signal, compared to the case where the sampling timing adjustment using the likelihood is performed only once. can do.

また、上記実施形態では、EPR4伝送路を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、PR4(Partial Response class-4)伝送路やGPR(Generalized Partial Response)などの他の伝送路を採用してもよい。   In the above embodiment, the EPR4 transmission line is exemplified, but the present invention is not limited to this, and other transmission lines such as a PR4 (Partial Response class-4) transmission line and a GPR (Generalized Partial Response) are used. May be adopted.

また、上記実施形態では、ビタビアルゴリズムを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、FDTS(Fixed-depth tree search)アルゴリズムや、ファノアルゴリズム、スタックアルゴリズム等の他の最尤復号用アルゴリズムを採用してもよい。   In the above embodiment, the Viterbi algorithm has been exemplified. However, the present invention is not limited to this, and other maximum likelihood decoding such as an FDTS (Fixed-depth tree search) algorithm, a Fano algorithm, a stack algorithm, etc. An algorithm may be adopted.

また、上記実施形態では、サンプリング回路18と調整値算出回路24とが別体化されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、サンプリング回路18と調整値算出回路24とが一体化されていてもよい。   In the above embodiment, the sampling circuit 18 and the adjustment value calculation circuit 24 are separated, but the present invention is not limited to this, and the sampling circuit 18 and the adjustment value calculation circuit 24 are integrated. It may be made.

また、上記実施形態では、磁気テープ26から磁気情報が読み取られる場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、磁気ディスクから磁気情報が読み取られる場合についても本発明は適用可能である。   Moreover, although the case where magnetic information was read from the magnetic tape 26 was illustrated in the said embodiment, this invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to a case where magnetic information is read from a magnetic disk.

また、上記実施形態では、サンプリング回路18、復号部20、及び調整値算出回路24によって、復号対象信号のサンプリングの時期が調整される場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、既存の技術と本発明とを組み合わせてもよい。   Further, in the above embodiment, the case where the sampling circuit 18, the decoding unit 20, and the adjustment value calculation circuit 24 adjust the sampling timing of the decoding target signal is illustrated, but the present invention is not limited to this. Alternatively, the existing technology and the present invention may be combined.

例えば、復号器の出力を位相調整回路の入力段に帰還させることで、位相調整回路の入力段に入力される信号の位相を調整し、可能性のある復号パターン毎に独立した位相調整回路を実装することで、復号されたパターンに応じた最適な帰還を可能にするという既存の技術(以下、既存技術Aと称する)に対して、サンプリング回路18、復号部20、及び調整値算出回路24によって復号対象信号のサンプリングの時期が調整されるという要部機能(以下、「本実施形態に係る要部機能」と称する)が組み込まれるようにしてもよい。また、位相調整回路の入力段への帰還の遅れが存在する系でも、位相調整回路のゲインパラメータを最適化することで帰還の遅れを最小限に抑えるという既存の技術(以下、既存技術Bと称する)に対して、本実施形態に係る要部機能が組み込まれるようにしてもよい。また、テープシステムでは複数のチャネルが同時に速度変動の影響を受けるため、単一チャネルの信号だけでなく、他のチャネルの再生信号から得た速度変動の情報を利用することで、ジッタに対する耐性を向上させるという既存の技術(以下、既存技術Cと称する)に対して、本実施形態に係る要部機能が組み込まれるようにしてもよい。また、既存技術A、既存技術B、及び既存技術Cの組み合わせに対して本実施形態に係る要部機能が組み込まれるようにしてもよいし、既存技術A、既存技術B、及び既存技術Cのうちの2つの組み合わせに対して本実施形態に係る要部機能が組み込まれるようにしてもよい。このように本発明と既存の技術とを組み合わせることで、より一層の高い効果が期待できる。   For example, by feeding back the output of the decoder to the input stage of the phase adjustment circuit, the phase of the signal input to the input stage of the phase adjustment circuit is adjusted, and an independent phase adjustment circuit is provided for each possible decoding pattern. In comparison with the existing technique (hereinafter referred to as the existing technique A) that enables optimal feedback according to the decoded pattern, the sampling circuit 18, the decoding unit 20, and the adjustment value calculation circuit 24 are implemented. May incorporate a main function (hereinafter referred to as “main function according to the present embodiment”) that adjusts the sampling timing of the decoding target signal. Further, even in a system in which a feedback delay to the input stage of the phase adjustment circuit exists, an existing technique (hereinafter referred to as the existing technique B) that minimizes the feedback delay by optimizing the gain parameter of the phase adjustment circuit. The main functions according to the present embodiment may be incorporated. In addition, since multiple channels are affected by speed fluctuations simultaneously in a tape system, not only single-channel signals but also information on speed fluctuations obtained from playback signals of other channels can be used to reduce jitter tolerance. The function of the main part according to the present embodiment may be incorporated into an existing technique for improving (hereinafter referred to as existing technique C). In addition, the main function according to the present embodiment may be incorporated into a combination of the existing technology A, the existing technology B, and the existing technology C, or the existing technology A, the existing technology B, and the existing technology C The main functions according to the present embodiment may be incorporated into the two combinations. As described above, by combining the present invention and the existing technology, a further higher effect can be expected.

上記実施形態では、数式(6)により確率gが算出される方法を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。確率gは、復号判定の確からしさの指標になり得るが、正しい判定が為される確率をより厳密に算出する方法の一例を以下に示す。 In the above embodiment, the method of calculating the probability g k by the equation (6) is exemplified, but the present invention is not limited to this. The probability g k can be an index of the probability of decoding determination, but an example of a method for more strictly calculating the probability of correct determination will be shown below.

先ず、数式(6)で既定される確率gを確率pとする。次に、事前に既知の信号(正しい判定が為されたか否かを判断可能な別の判断方法から得られた信号)を用いて数式(4)〜(6)で規定される各ビットの確率pの値と、そのビットにおける判定の正誤とを対応させることで、各確率pの値が得られたときにそのビットで正しい判定を行う確率gを統計的に算出することが可能となる。確率pと確率gとの対応関係を事前のキャリブレーション処理等で確認しておき、予め換算テーブルを作成しておくことで、単なる尤度の指標ではなく、統計的確率として確率pから確率gを算出することが可能となる。確率pを算出する方法としては、例えば、数式(4)〜(6)を用いる方法や、以下に示す方法が挙げられる。 First, the probability g k defined by Equation (6) is set as the probability p k . Next, the probability of each bit defined by Equations (4) to (6) using a known signal in advance (a signal obtained from another determination method capable of determining whether or not a correct determination has been made). By associating the value of p k with the correctness / incorrectness of the determination at that bit, it is possible to statistically calculate the probability g k of performing a correct determination at that bit when the value of each probability p k is obtained. It becomes. By confirming the correspondence between the probability p k and the probability g k by a pre-calibration process or the like and creating a conversion table in advance, the probability p k is not a mere likelihood index but a statistical probability. It is possible to calculate the probability g k from the above. As a method for calculating the probability p k, for example, a method using Equation (4) to (6), and a method described below.

上記実施形態では、復号結果が正しく検出される確率gを算出するにあたり、本命パスのパスメトリクス(最尤パスメトリクス)及び競合パスのパスメトリクス(競合パスメトリクス)の値を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、より一層厳密に確率を求めることが可能である。 In the above embodiment, the value of the path metric (maximum likelihood path metric) of the favorite path and the path metric (competing path metric) of the competing path is used to calculate the probability g k that the decoding result is correctly detected. The invention is not limited to this, and the probability can be determined more precisely.

上記実施形態で説明した確率gは、尤度を表す指標の一つ(=確率p)であることは前述した通りであり、数式(6)に示す例では、本命パスが他の全ての競合パスに対しての確からしさを表現している。一方、このときの競合パスの中には、最新ビットは本命パスとは異なるが、ある一定の遅延だけ遡ると、同じパスに収束するものも存在する。また、異なるパスであるものの、一定の遅延分だけ遡ったときのビット判定(“0”又は“1”)は、結果的に本命パスと同じだったというケースもあり得る。実際に問題になるのは、(i)予め規定された遅延ビット(過去)の時点において、そのときの判定が“0”と“1”の何れかであるということ、(ii)そのときの“0”又は“1”の判定が正しい確率はどの程度なのかということである。 As described above, the probability g k described in the above embodiment is one of the indices indicating likelihood (= probability p k ). In the example shown in the equation (6), the favorite path is all other values. It expresses the certainty for the competing path. On the other hand, among the competing paths at this time, although the latest bit is different from the favorite path, there is a path that converges to the same path after a certain delay. In addition, although it is a different path, there may be a case where the bit determination (“0” or “1”) when going back by a certain delay is the same as the main path as a result. What actually matters is that (i) at the time of a predetermined delay bit (past), the determination at that time is either “0” or “1”, (ii) What is the probability that the determination of “0” or “1” is correct?

上記実施形態では、上記の(i)及び(ii)に関し、それぞれ以下の方法を念頭においている。   In the above embodiment, the following methods are taken into consideration with respect to the above (i) and (ii).

上記の(i)については、許容可能な時間(ビット)が経過した時点において、パスメトリクスが最小となるパスを正しいパスとして選択し、そのパスの遅延ビット分過去の復号結果を用いてタイミングの調整を行う。上記の(ii)については、上記で選択された正しいパスの候補と、それ以外の競合パスとのパスメトリクスの値を用いて、確率gを算出する。 For (i) above, when the allowable time (bit) has elapsed, the path with the smallest path metric is selected as the correct path, and the timing of the timing is determined using the past decoding results for the delay bits of that path. Make adjustments. For (ii) above, the probability g k is calculated using the path metric values of the correct path candidate selected above and the other competing paths.

一方、上記の(i)及び(ii)を正しく見積もるには、以下の方法が有効となる。   On the other hand, in order to correctly estimate the above (i) and (ii), the following method is effective.

本命パス及び競合パスを含めた全てのパスに関し、それぞれのパスにおける予め規定されたビット(遅延ビット)分、過去の時点の“0”,“1”の復号結果と、それぞれのパスのパスメトリクス(例えば、現時点のパスメトリクス)の値を用いて、以下の数式(7)及び数式(8)により判定し、確からしさ(確率)pを算出する。つまり、本命パスと競合パスとの対比ではなく、規定ビット過去の時点における復号結果が“0”のパスと“1”のパスとの対比で比較実施する。 With respect to all paths including the favorite path and the competing path, the decoding result of “0” and “1” at the past time and the path metrics of each path for a predetermined bit (delay bit) in each path. Using the value of (for example, current path metrics), determination is made according to the following formulas (7) and (8), and the probability (probability) p k is calculated. That is, the comparison is performed not by comparing the favorite path and the competing path but by comparing the path with the decoding result “0” and the path “1” at the past specified bit.

数式(7)及び数式(8)において、“a”は、それぞれのパスの予め規定された遅延ビット分過去の時点における復号結果であり、“A”は、これらの情報を基に最終的に判定される復号結果である。ここでは、A=0,A=1の確からしさ(確率)をそれぞれ、P A=0,P A=1とし、a=0,a=1となる各パスのパスメトリクスをそれぞれMa=0,Ma=0としている。 In Equations (7) and (8), “a” is a decoding result in the past for a predetermined delay bit of each path, and “A” is finally based on these pieces of information. It is the decoding result to be determined. Here, the probability (probability) of A = 0 and A = 1 is set to P k A = 0 and P k A = 1 , respectively, and the path metrics of each path where a = 0 and a = 1 are set to M a , respectively. = 0 and M a = 0 .

また、P A=0,P A=1の大小関係に応じて、位相誤差の検出に用いる仮判定結果は、以下の不等式(9)及び不等式(10)に従って求める。 In addition, according to the magnitude relationship of P k A = 0 and P k A = 1, a provisional determination result used for detecting the phase error is obtained according to the following inequality (9) and inequality (10).

以上のように、本命パス及び競合パスを含めた全てのパスのパスメトリクスと、それぞれのパスにおける“0”,“1”の復号結果とを考慮した上で、判定及び尤度の算出を行うことで、単に本命パスのみの結果で判定する方法に比べ、判定の確度を向上させることができ、かつ、より正確な尤度の算出が可能となる。   As described above, determination and likelihood calculation are performed in consideration of the path metrics of all paths including the favorite path and the competing path and the decoding results of “0” and “1” in each path. As a result, the accuracy of determination can be improved and more accurate likelihood calculation can be performed as compared with the method of determining based on the result of only the favorite path.

上記実施形態では、“0”,“1”の復号結果、及び復号結果の尤度を得るためにビタビアルゴリズム、及びビタビアルゴリズム内で計算に用いるパスメトリクスの値を用いる場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、軟情報を得る手段として、BCJR(Bahl,Cocke,Jelinek,Raviv)アルゴリズムを用いてもよい。なお、BCJRアルゴリズムは、MAPアルゴリズム又はsum−productアルゴリズム(“Bahl, J.Cocke, F.Jelinek, and J.Raviv, “Optimal Decoding of Linear Codes for minimizing symbol error rate”, IEEE Transactions on Information Theory, Vol. IT−20(2), pp.284−287, March 1974.”参照、又は、“http://www.ieice−hbkb.org/files/01/01gun_02hen_05.pdf”参照)とも称される。   In the above embodiment, the decoding result of “0” and “1”, and the case of using the Viterbi algorithm and the value of the path metric used for calculation in the Viterbi algorithm in order to obtain the likelihood of the decoding result. The invention is not limited to this. For example, a BCJR (Bahl, Cocke, Jelinek, Raviv) algorithm may be used as means for obtaining soft information. The BCJR algorithm may be a MAP algorithm or a sum-product algorithm (“Bahl, J. Cocke, F. Jelinek, and J. Raviv,“ Optimal Decoding of Linear Codes for the Emerging Symbols ”). IT-20 (2), pp. 284-287, March 1974. ”or“ http://www.ieice-hbkb.org/files/01/01gun — 02hen — 05.pdf ”).

ビタビアルゴリズムが最尤パスの選択を目的としている(パスメトリクスはそのための指標である)のに対し、BCRJアルゴリズムは、ある時点において存在する全てのパスのパスメトリクスから計算される各ビットの“0”又は“1”の尤もらしさを定量化することを目的とする。このため、ビタビアルゴリズムでは、2つの競合パスが交わった際に一方のパスのみが選択され、その際、選択されなかったパスの情報(パスメトリクス)は失われるが、BCJRアルゴリズムでは、基本的に全てのパスのパスメトリクスの値が保存される。   Whereas the Viterbi algorithm is aimed at selecting the maximum likelihood path (path metrics are the index for it), the BCRJ algorithm is “0” for each bit calculated from the path metrics of all the paths existing at a certain time. The purpose is to quantify the likelihood of "" or "1". For this reason, in the Viterbi algorithm, only one path is selected when two competing paths intersect. At that time, information (path metrics) of the unselected path is lost, but in the BCJR algorithm, basically The path metric values for all paths are stored.

通常のBCJRアルゴリズムは、尤度の算出の際に1セクタ分のデータ(通常は8000ビット程度のデータ)を全て用いるため、1セクタ分のデータが揃うまで、処理を開始できないという制約を持っている。このため、本発明において重視する判定の即時性や、バッファメモリに関する優位性に欠けるものの、この点をカバーするSliding−window BCJRアルゴリズム(“BENEDETTO, S., et al. Soft−output decoding algorithms in iterative decoding of turbo codes. TDA Progress Report 42, 1996, 124: 63−87.”又は“http://tmo.jpl.nasa.gov/progress_report/42−124G.pdf”参照)及びSoft−output Viterbi(SOVA)アルゴリズム(“HAGENAUER, Joachim; HOEHER, Peter. A Viterbi algorithm with soft−decision outputs and its applications. In: Global Telecommunications Conference and Exhibition’Communications Technology for the 1990s and Beyond’(GLOBECOM), 1989. IEEE. IEEE, 1989. P. 1680−1686.”、“http://www.ece.lehigh.edu/〜jingli/teach/S2003turbo/notes/SOVA.pdf”、又は、“http://www.ieice−hbkb.org/files/01/01gun_02hen_05.pdf”、又は、“http://www.ieice−hbkb.org/files/01/01gun_02hen_05.pdf”参照)が開発されている。   Since the normal BCJR algorithm uses all data for one sector (usually data of about 8000 bits) when calculating the likelihood, there is a restriction that processing cannot be started until data for one sector is ready. Yes. For this reason, although the immediacy of determination important in the present invention and superiority with respect to the buffer memory are lacking, the sliding-window BCJR algorithm (“BENEDETTO, S., et al. Soft-output decoding algorithms in iteratives) covering this point is covered. decoding of turbo codes. See TDA Progress Report 42, 1996, 124: 63-87. "or" http://tmo.jpl.nasa.gov/progress_report/42-124G.pdf "and SoftV. ) Algorithm (“HAGENAUER, Joachim; HOEHER, Pete .. A Viterbi algorithm with soft-decision outputs and its applications In:. Global Telecommunications Conference and Exhibition'Communications Technology for the 1990s and Beyond '(GLOBECOM), 1989. IEEE IEEE, 1989. P. 1680-1686 ",". http://www.ce.lehigh.edu/˜jingli/teach/S2003turbo/notes/SOVA.pdf ”or“ http://www.ieice-hbkb.org/files/01/01gun ” 02hen_05.pdf ", or," http://www.ieice-hbkb.org/files/01/01gun_02hen_05.pdf "reference) have been developed.

Sliding−window BCJRアルゴリズムは、通常のBCJRアルゴリズムに対し、規定の遅延ビット窓の中で行うBCJRアルゴリズムの簡略版であり、パスメトリクスの値を予め規定した遅延ビット分しか保存する必要がない一方、各ビットの尤度の算出においては、ビタビアルゴリズムよりも高い確度を有する。   The sliding-window BCJR algorithm is a simplified version of the BCJR algorithm performed within a specified delay bit window, compared to a normal BCJR algorithm, and it is necessary to store only a predetermined delay bit value of a path metric. The likelihood of each bit is calculated with higher accuracy than the Viterbi algorithm.

SOVAアルゴリズムは、ビタビアルゴリズムの発展系であり、2つの競合パスが交わった際の両パスのパスメトリクスの差分(=尤度)の情報を捨てずに保存することで、後々、そのビット判定の尤度の算出に利用することができるように構成されている。最新の入力ビットの情報(パスメトリクス)を用い、過去に遡って、過去のビットの尤度の算出にも反映させるBCJRアルゴリズム,Sliding−window BCJRアルゴリズムと比べ、SOVAアルゴリズムは、通常のビタビアルゴリズムと同様に、入力データを順次に処理していく(一度確定した過去ビットの尤度をそれ以降の入力データに基づいて更新することはしない)ため、回路実装上の負荷はSliding−window BCJRアルゴリズムよりも低いという利点がある。   The SOVA algorithm is a development system of the Viterbi algorithm, and saves the information of the difference (= likelihood) of the path metrics of both paths when two competing paths intersect with each other. It is comprised so that it can utilize for calculation of likelihood. Compared to the BCJR algorithm and the sliding-window BCJR algorithm, which uses the latest input bit information (path metrics) and reflects the likelihood of the past bits retroactively, the SOVA algorithm is different from the normal Viterbi algorithm. Similarly, the input data is processed sequentially (the likelihood of the past bit once determined is not updated based on the subsequent input data), so the load on the circuit implementation is based on the sliding-window BCJR algorithm Has the advantage of being low.

なお、各ビットの確率Pを算出するにあたって、Sliding−window BCJRアルゴリズム、及びSOVAアルゴリズムを用いることで、より確度の高い尤度の算出が可能となり、位相調整の際のゲイン(正しい判定の確率)gとして、より適した値が選択可能となる。 In calculating the probability P k of each bit, it is possible to calculate the likelihood with higher accuracy by using the sliding-window BCJR algorithm and the SOVA algorithm, and it is possible to calculate the gain (probability of correct determination) at the time of phase adjustment. ) A more suitable value can be selected as gk .

10,50,70 磁気情報再生装置
12 磁気ヘッド
14 A/D変換器
16 等化器
18 サンプリング回路
19 振幅調整回路
20,62 復号部
24,60 調整値算出回路
28,63 ビタビ検出器
30,64 誤り訂正回路
10, 50, 70 Magnetic information reproducing device 12 Magnetic head 14 A / D converter 16 Equalizer 18 Sampling circuit 19 Amplitude adjustment circuit 20, 62 Decoding unit 24, 60 Adjustment value calculation circuit 28, 63 Viterbi detectors 30, 64 Error correction circuit

Claims (15)

入力されたデジタル信号から、復号対象信号を抽出するタイミングとして定められた抽出タイミングで前記復号対象信号を抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された前記復号対象信号の復号結果の候補を最尤法で推定して最尤の復号結果を検出することで前記復号対象信号を復号する復号部と、
前記復号部で推定された復号結果の候補の尤度を用いて、前記尤度が低いほど前記抽出タイミングの調整量が少なくなるように前記抽出タイミングを調整する調整部と、
を含む信号処理装置。
An extraction unit for extracting the decoding target signal from the input digital signal at an extraction timing determined as a timing for extracting the decoding target signal;
A decoding unit that decodes the decoding target signal by estimating a decoding result candidate of the decoding target signal extracted by the extraction unit by a maximum likelihood method and detecting a maximum likelihood decoding result;
An adjustment unit that adjusts the extraction timing so that the amount of adjustment of the extraction timing decreases as the likelihood decreases , using the likelihood of the candidate decoding result estimated by the decoding unit;
Including a signal processing apparatus.
前記復号部は、前記候補を前記最尤法で推定して最尤の復号結果を検出する検出部と、前記検出部により検出された最尤の復号結果の誤りを訂正する訂正部と、を有する請求項1に記載の信号処理装置。   The decoding unit includes a detection unit that estimates the candidate by the maximum likelihood method and detects a maximum likelihood decoding result, and a correction unit that corrects an error in the maximum likelihood decoding result detected by the detection unit, The signal processing apparatus according to claim 1. 前記調整部による前記抽出タイミングの調整は、前記抽出部による前記復号対象信号の抽出が開始されてから前記抽出タイミングのずれが許容される上限時間として予め定められた時間が経過したことを条件に開始される請求項1又は請求項2に記載の信号処理装置。   The adjustment of the extraction timing by the adjustment unit is performed on the condition that a predetermined time has passed as an upper limit time during which the deviation of the extraction timing is allowed after the extraction unit starts extracting the decoding target signal. The signal processing apparatus according to claim 1 or 2, which is started. 前記調整部は、前記抽出部による前記復号対象信号の抽出が開始されてから前記予め定められた時間が経過してから、前記抽出部により前記復号対象信号が抽出される毎に、抽出された前記復号対象信号に基づく前記尤度を算出し、前記尤度を算出する毎に、算出した前記尤度を用いて前記抽出タイミングを調整する請求項3に記載の信号処理装置。   The adjustment unit is extracted each time the decoding target signal is extracted by the extraction unit after the predetermined time has elapsed since the extraction unit started extracting the decoding target signal. The signal processing apparatus according to claim 3, wherein the likelihood based on the decoding target signal is calculated, and the extraction timing is adjusted using the calculated likelihood every time the likelihood is calculated. 前記調整部は、前記抽出部により前記復号対象信号が抽出される毎に、抽出された前記復号対象信号に基づく前記尤度を算出し、前記尤度を算出する毎に、算出した前記尤度を用いて前記抽出タイミングを調整する請求項1又は請求項2に記載の信号処理装置。   The adjustment unit calculates the likelihood based on the extracted decoding target signal every time the extraction target signal is extracted by the extraction unit, and calculates the likelihood every time the likelihood is calculated. The signal processing apparatus according to claim 1, wherein the extraction timing is adjusted using a signal. 前記調整部は、前記復号部により最尤の復号結果が検出されたか否かに拘わらず、前記抽出部により前記復号対象信号が抽出される毎に、抽出された前記復号対象信号に基づく前記尤度を算出し、前記尤度を算出する毎に、算出した前記尤度を用いて前記抽出タイミングを調整する請求項4又は請求項5に記載の信号処理装置。   Regardless of whether the maximum likelihood decoding result is detected by the decoding unit, the adjusting unit is configured to extract the likelihood based on the extracted decoding target signal every time the extracting unit extracts the decoding target signal. 6. The signal processing device according to claim 4, wherein the degree of extraction is calculated, and the extraction timing is adjusted using the calculated likelihood each time the likelihood is calculated. 前記尤度は、前記復号対象信号に基づいて生成された軟情報を用いて算出された尤度である請求項1から請求項の何れか一項に記載の信号処理装置。 The likelihood signal processing apparatus according to any one of claims 1 to 6 is a likelihood calculated by using the soft information generated on the basis of the decoding target signal. 前記尤度は、前記復号部により復号結果が正しく検出される確率で規定され、
前記確率は、前記軟情報である最尤パスメトリクス及び競合パスメトリクスを用いて算出された確率である請求項に記載の信号処理装置。
The likelihood is defined by a probability that a decoding result is correctly detected by the decoding unit,
The signal processing apparatus according to claim 7 , wherein the probability is a probability calculated using a maximum likelihood path metric and a competitive path metric that are the soft information.
前記調整部は、kを自然数とし、εを前記復号対象信号と理想的な復号対象信号との位相誤差とし、yを前記復号対象信号の信号レベルとし、dを前記理想的な復号対象信号の信号レベルとし、τを前記抽出タイミングの調整量とし、gを前記確率とし、θを前記抽出タイミングの誤差の微分項とし、α及びβを調整項とした場合の下記の数式(1)、数式(2)、及び数式(3)により得られる調整量τk+1を用いて前記抽出タイミングを調整する請求項に記載の信号処理装置。
ε≡yk−1−yk−1・・・・・・(1)
θ=θk−1+gβε・・・・・・・・(2)
τk+1=τ+gαε+θ・・・・・(3)
The adjustment unit sets k as a natural number, ε as a phase error between the decoding target signal and an ideal decoding target signal, y as a signal level of the decoding target signal, and d as the ideal decoding target signal. Equation (1) and Equation (1) below, where the signal level is τ, τ is the adjustment amount of the extraction timing, g is the probability, θ is the differential term of the extraction timing error, and α and β are adjustment terms. The signal processing apparatus according to claim 8 , wherein the extraction timing is adjusted using an adjustment amount τ k + 1 obtained by (2) and Equation (3).
ε k ≡y k d k−1 −y k−1 d k (1)
θ k = θ k−1 + g k βε k (2)
τ k + 1 = τ k + g k αε k + θ k (3)
前記最尤法は、ビタビアルゴリズムによる最尤法である請求項1から請求項の何れか一項に記載の信号処理装置。 The signal processing apparatus according to any one of claims 1 to 9 , wherein the maximum likelihood method is a maximum likelihood method based on a Viterbi algorithm. 前記復号対象信号の振幅成分を調整する振幅成分調整部を更に含み、
前記復号部は、前記振幅成分調整部により振幅成分が調整された前記復号対象信号の復号結果の候補を前記最尤法で推定して最尤の復号結果を検出する請求項1から請求項1の何れか一項に記載の信号処理装置。
An amplitude component adjusting unit that adjusts an amplitude component of the decoding target signal;
The decoding unit detects a maximum likelihood decoding result by estimating a decoding result candidate of the decoding target signal whose amplitude component is adjusted by the amplitude component adjusting unit by the maximum likelihood method. The signal processing device according to any one of 0 .
磁気記録媒体から磁気情報を読み取る読取ヘッドと、
前記読取ヘッドにより読み取られた磁気情報からデジタル信号を生成する生成部と、
前記生成部により生成されたデジタル信号が入力される請求項1から請求項1の何れか一項に記載の信号処理装置と、
を含む磁気情報再生装置。
A read head for reading magnetic information from a magnetic recording medium;
A generator for generating a digital signal from magnetic information read by the read head;
The signal processing device according to any one of claims 1 to 11, wherein a digital signal generated by the generation unit is input;
Magnetic information reproducing apparatus including:
前記磁気記録媒体は、磁気テープである請求項1に記載の磁気情報再生装置。 The magnetic recording medium is a magnetic information reproducing apparatus according to claim 1 2 is a magnetic tape. 前記信号処理装置に含まれる調整部による抽出タイミングの調整は、前記信号処理装置に含まれる抽出部による復号対象信号の抽出が開始されてから前記磁気テープの搬送に伴って発生するジッタが許容可能な時間として予め定められた時間が経過したことを条件に開始される請求項1に記載の磁気情報再生装置。 The adjustment of the extraction timing by the adjustment unit included in the signal processing device can allow jitter generated by the conveyance of the magnetic tape after the extraction of the decoding target signal by the extraction unit included in the signal processing device is started. magnetic information reproducing apparatus according to claims 1 to 3, a predetermined time as a time is started on condition that it has passed. 入力されたデジタル信号から、復号対象信号を抽出するタイミングとして定められた抽出タイミングで前記復号対象信号を抽出し、
抽出した前記復号対象信号の復号結果の候補を最尤法で推定して最尤の復号結果を検出することで前記復号対象信号を復号し、
推定した復号結果の候補の尤度を用いて、前記尤度が低いほど前記抽出タイミングの調整量が少なくなるように前記抽出タイミングを調整することを含む信号処理方法。
From the input digital signal, extract the decoding target signal at an extraction timing determined as a timing for extracting the decoding target signal,
The decoding target signal is decoded by estimating the decoding result candidate of the extracted decoding target signal by the maximum likelihood method and detecting the maximum likelihood decoding result,
A signal processing method including adjusting the extraction timing so that the amount of adjustment of the extraction timing decreases as the likelihood decreases , using the estimated likelihood of the candidate decoding result.
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