JPH01309549A - Digital signal reproducing device - Google Patents

Digital signal reproducing device

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Publication number
JPH01309549A
JPH01309549A JP14107788A JP14107788A JPH01309549A JP H01309549 A JPH01309549 A JP H01309549A JP 14107788 A JP14107788 A JP 14107788A JP 14107788 A JP14107788 A JP 14107788A JP H01309549 A JPH01309549 A JP H01309549A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
noise
decoding
digital signal
shift register
Prior art date
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Pending
Application number
JP14107788A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Iketani
池谷 章
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP14107788A priority Critical patent/JPH01309549A/en
Publication of JPH01309549A publication Critical patent/JPH01309549A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve recording density and to reduce a decoding error rate by providing a specific product sum means, a subtraction means and a decoding means decoding a digital signal based on the output of the subtraction means. CONSTITUTION:The title device is provided with a product sum means 2 which calculates products mi=Ci.yk-1 (i=1...Q) between Q sets of consecutive reception signal series yk-1 (i=1...Q) from a time (k-Q)T till a time (k-1)T and prediction coefficients Ci (i=1...Q) with respect to Q set of consecutive noise and calculating the sum (s) of the Q sets of products (T is a sample time interval of the reception signal), a subtraction means 1 subtracting the output of the product sum means 2 from the reception signal yk at a time kT and a signal means decoding the digital signal based on the output of the subtraction means 1. Thus, the noise prediction coefficient is multiplied with the past equalizing signal and the result is added to eliminate noise correlation and to minimize the noise. Thus, the decoding error rate is reduced and the recording density is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高レートでディジタル記録または伝送された
信号を誤りを少なく効果的に復号するディジタル信号再
生装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a digital signal reproducing device that effectively decodes signals digitally recorded or transmitted at a high rate with fewer errors.

従来の技術 ディジタル信号を高密度記録・再生する場合に、記録・
再生系の高周波成分減衰特性により、記録・再生された
ディジタル信号の高周波成分は減衰し、この結果、隣接
データとの間に波形干渉が生じる。この波形干渉は、特
に再生信号のピークレベルを低下させ、実質的な信号対
雑音(S/N)比の劣化を招く。これは、復号誤り率の
悪化をもたらし、記録密度の向上を妨げる大きな要因に
な従来、この様な波形干渉が問題となる場合には、記録
・再生系の高周波成分減衰特性を補正するために、この
減衰特性と逆の特性、°つまり高周波強調特性を持つ波
形等化回路を挿入して、再生信号に関する波形干渉を除
去している。雑音レベルが十分小さく、または、等化回
路の高周波強調度が小さければ、波形等化の悪影響はほ
とんどなく、はぼ理想的な誤り率特性が得られる。
Conventional technologyWhen recording and reproducing digital signals at high density,
Due to the high frequency component attenuation characteristics of the reproduction system, the high frequency components of the recorded/reproduced digital signal are attenuated, resulting in waveform interference with adjacent data. This waveform interference particularly lowers the peak level of the reproduced signal, resulting in substantial deterioration of the signal-to-noise (S/N) ratio. This causes a deterioration of the decoding error rate and is a major factor hindering the improvement of recording density. Conventionally, when such waveform interference is a problem, it is necessary to correct the high frequency component attenuation characteristics of the recording/reproducing system. A waveform equalization circuit having a characteristic opposite to this attenuation characteristic, that is, a high frequency emphasis characteristic, is inserted to eliminate waveform interference regarding the reproduced signal. If the noise level is sufficiently small or the degree of high-frequency emphasis of the equalization circuit is small, waveform equalization has almost no adverse effects and almost ideal error rate characteristics can be obtained.

また、記録密度が高(なればなるほど、記録レートに対
する記録・再生系の周波数帯域は相対的に狭くなり、波
形干渉量は増大する。この場合波形等化は避けられず、
しかも、等化回路の高周波゛強調度は非常に高くなるの
で、等化回路出力での等化雑音量も大きくなる。超高密
度記録が要求されるディジタルVTR等では、データレ
ートも非常に高く、更に、等化前の雑音量も決して小さ
くないため、等化回路による高周波雑音の大きな強調は
、復号誤り率を劣悪にする。
In addition, the higher the recording density (the higher the recording rate), the narrower the frequency band of the recording/reproducing system relative to the recording rate, and the greater the amount of waveform interference. In this case, waveform equalization is unavoidable.
Moreover, since the degree of high-frequency emphasis of the equalization circuit becomes very high, the amount of equalization noise at the output of the equalization circuit also becomes large. In digital VTRs, etc., which require ultra-high density recording, the data rate is extremely high, and the amount of noise before equalization is also not small. Make it.

一方、無相関な雑音に対しては、通常のビット毎の復号
法に比べて、ビタビ復号法の方が、優れた誤り率特性が
得られることが知られている。しかしながら、等化回路
出力における等化雑音の相関性のために、このビタビ復
号器の最適性能は実現されず、通常のビット毎の復号法
に対する優位性も殆ど無くなる。
On the other hand, it is known that for uncorrelated noise, the Viterbi decoding method provides better error rate characteristics than the normal bit-by-bit decoding method. However, due to the correlation of the equalization noise at the output of the equalizer, the optimum performance of this Viterbi decoder is not achieved and its advantage over conventional bit-by-bit decoding methods is negligible.

発明が解決しようとする課題 このように、従来のディジタル信号の再生技術は雑音量
の増大を招くだけでなく、潜在的に優れた能力を持つ復
号法の使用をも無意味なものにしてしまう。このことは
、記録密度の向上と共に、復号誤り率は指数関数的に劣
化して行くことを意味し、高密度記録を進める上での大
きな障害である。
Problems to be Solved by the Invention As described above, conventional digital signal reproduction techniques not only increase the amount of noise, but also render the use of potentially superior decoding methods meaningless. . This means that as the recording density increases, the decoding error rate deteriorates exponentially, which is a major obstacle in promoting high-density recording.

本発明は上記従来技術にもとづき、等化雑音の相関性と
等化により増大した雑音の悪影響を受けにくいディジタ
ル信号再生技術を開発し、記録秘密を向上させることを
目的とする。
An object of the present invention is to improve recording secrecy by developing a digital signal reproduction technique based on the above-mentioned prior art, which is less susceptible to the adverse effects of noise increased by equalization noise and the correlation of equalization noise.

課題を解決するための手段 受信信号のサンプル時間間隔をTとするとき、時刻(k
−Q)Tから時刻(k−1)TまでのQ個の連続する受
信信号系列Y h−+ (1:I”Q)と、Q個の連続
する雑音に関する予測係数C+ (1=1〜Q)のそれ
ぞれの積m + : C+・yh−+(1=I〜Q)と
これ段と、時刻kTでの受信信号y、から前記積和手段
の出力を引く減算手段と、前記減算手段の出力に基づい
てディジタル信号を復元する復号手段を備えるディジタ
ル信号再生装置。
Means for Solving the Problem When the sample time interval of the received signal is T, time (k
−Q) Q consecutive reception signal sequences Y h−+ (1:I”Q) from T to time (k−1)T and prediction coefficients C+ (1=1 to subtraction means for subtracting the output of the product-sum means from each product m+: C+・yh−+(1=I to Q), this stage, and the received signal y at time kT, and the subtraction means A digital signal reproducing device comprising decoding means for restoring a digital signal based on the output of the digital signal reproducing device.

作用 本発明は、雑音の予測係数を過去の等化信号に掛けてこ
れを加算することにより、雑音の相関を除去する。また
、この過程で信号成分に波形干渉が生じるが、この干渉
は完全に因、果的であるから、例えばビタビ復号法を用
いればこの干渉を含んだ信号成分を正確に復号できる。
Operation The present invention removes noise correlation by multiplying a past equalized signal by a noise prediction coefficient and adding the multiplied signals. Furthermore, waveform interference occurs in the signal components during this process, but since this interference is completely cause and effect, for example, by using the Viterbi decoding method, signal components including this interference can be accurately decoded.

つまり、波形等化を行っても、最適な誤り率特性を実現
できる。
In other words, even if waveform equalization is performed, optimal error rate characteristics can be achieved.

実施例 以下、先ず本発明の概要を示し、次いで本発明の実現化
手段の一例を、ブロック図を用いて説明する。
EMBODIMENTS In the following, an outline of the present invention will first be shown, and then an example of means for realizing the present invention will be explained using a block diagram.

サンプル時間間隔をTとし、時刻kTにおけるサンプル
を添え字にで表すものとする。このきき、記録されたビ
ット列を(bk)  とすると、例えばディジタルVT
Rの場合、再生系は微分特性であるから、等化回路出力
における再・生信号成分Xkは式(1)で表される。
Let T be the sample time interval, and let the sample at time kT be expressed as a subscript. If the recorded bit string is (bk) then, for example, digital VT
In the case of R, since the reproduction system has differential characteristics, the reproduction signal component Xk at the equalization circuit output is expressed by equation (1).

xk=bk bb−+’           (1)
また、等化器出力での雑音である等化雑音をn。
xk=bk bb-+' (1)
Also, the equalization noise, which is the noise at the equalizer output, is n.

とすると、等化回路出力zkは式(2)で与えられる。Then, the equalization circuit output zk is given by equation (2).

Zk=Xk十nk            (2)とこ
ろで、雑音に相関が有るということは、この相関性を利
用して、過去の雑音から将来の雑音をある程度予測可能
であることを意味する。この予測雑音を真の雑音から除
去して残った残留雑音は、無相関ないわゆるランダム雑
音になる。ここで、予測係数をc + (+=1”Q)
とすると、予測雑音r1には次式(3)で与えられる。
Zk=Xk0nk (2) By the way, the fact that noise has a correlation means that future noise can be predicted to some extent from past noise by using this correlation. The residual noise that remains after removing this predicted noise from the true noise becomes uncorrelated so-called random noise. Here, the prediction coefficient is c + (+=1”Q)
Then, the prediction noise r1 is given by the following equation (3).

ここで、雑音の自己相関係数R1は次式で表される。た
だし、E[・]は平均値を表す。
Here, the noise autocorrelation coefficient R1 is expressed by the following equation. However, E[·] represents the average value.

R+=E [nk@nk−+1         (4
)式(4)が正しい予測雑音を与えるためには、予測雑
音r1k と真の雑音nk−1(j=1+2+・・’+
Q)の相関係数は等しくなければならず、従って、次式
(5)%式% 自己相関係数に関して、通常、式(6)が成り立ち、R
+−+=R+−+              ([i
)式(4)〜(6)より予測係数01が得られ、統計的
性質を満足する雑音の予測が可能になる。このとき、真
の雑音nbから予測雑音fibを引いた残りの残留雑音
n、は無相関のいわゆるランダム雑音になる。
R+=E [nk@nk-+1 (4
) In order for Equation (4) to give the correct prediction noise, the prediction noise r1k and the true noise nk-1 (j=1+2+...'+
The correlation coefficients of
+−+=R+−+ ([i
) A prediction coefficient of 01 is obtained from equations (4) to (6), making it possible to predict noise that satisfies statistical properties. At this time, the residual noise n remaining after subtracting the predicted noise fib from the true noise nb becomes uncorrelated so-called random noise.

ここで、式(3)のnト1の代わりにZb−+ を代入
すると、この結果の2には式(7)で与えられる。
Here, if Zb-+ is substituted for n to 1 in equation (3), the result 2 is given by equation (7).

式(7)は、予測雑音と理想的な再生信号の線形結合の
和で表される。従って、等化回路出力zkから式(7)
を引いて得られる復号器入力信号ykは式(8)で表さ
れる。
Equation (7) is expressed as the sum of a linear combination of predicted noise and an ideal reproduced signal. Therefore, from the equalization circuit output zk, equation (7)
The decoder input signal yk obtained by subtracting yk is expressed by equation (8).

次に、式(8)に基づいてディジタル信号を復元するビ
タビ復号法について示す。ただし、式(8)におけるQ
=1、つまり前値予測を例とする。この場合、式(8)
は式(8)のように書き換えられる。
Next, a Viterbi decoding method for restoring a digital signal based on equation (8) will be described. However, Q in equation (8)
=1, that is, previous value prediction is taken as an example. In this case, equation (8)
can be rewritten as equation (8).

Vb=Xb’+nb               (
9)ただし、 Xk”=bk−(1+01)・b+−+十〇+−bk−
2(10)である。
Vb=Xb'+nb (
9) However, Xk"=bk-(1+01)・b+-+10+-bk-
2 (10).

ここで、第2図のように4個の状態S + (1”0〜
3)を定めると、入出力対応関係は第3図に示すように
なる。また、第4図には状態遷移図を示す。第4図にお
いて、矢印に付した記号はbh/ybを表す。ここで、
初期状態を5(0)とする長さしのデータ系列[b+、
ba、・・・、bLコに対応する状態遷移図上のパス[
5(0)ibl、b2.・・・、bLコが与えられたと
きの復号器入力系列[Yl、y2.・・・、yL]の負
の対数尤度関数は、ビットセル毎の雑音のサンプル値が
互いに独立であると仮定すると、次式となる。
Here, as shown in Fig. 2, four states S + (1"0~
3), the input/output correspondence becomes as shown in FIG. Further, FIG. 4 shows a state transition diagram. In FIG. 4, the symbol attached to the arrow represents bh/yb. here,
A data series of length [b+,
The path on the state transition diagram corresponding to ba, ..., bL [
5(0) ibl, b2. ..., bL is given, the decoder input sequence [Yl, y2 . ..., yL] is given by the following equation, assuming that the noise sample values for each bit cell are mutually independent.

−In  1)[y++Y2+・・’+YL I  5
(0);b++b2+”・+bLコここに、5(k−1
)は時刻t= (k−1)Tにおける状態を表す。
-In 1) [y++Y2+...'+YL I 5
(0);b++b2+"・+bL here, 5(k-1
) represents the state at time t=(k-1)T.

式(11)より、与えられたパスの負の対数尤度関数は
、パスを構成する個々の枝の負の対数尤度関数の和とし
て表されることが分かる。従って、枝の長さを負の対数
尤度関数で表せば、長さが最小となるパスを選択し、そ
れに対応するデータ系列、つまり最尤系列を次のような
方法で復号できる。
From equation (11), it can be seen that the negative log-likelihood function of a given path is expressed as the sum of the negative log-likelihood functions of the individual branches that make up the path. Therefore, if the length of a branch is represented by a negative log-likelihood function, the path with the minimum length can be selected and the corresponding data sequence, that is, the maximum likelihood sequence, can be decoded using the following method.

ある時刻で、各状態に至るパスの長さの最小値はメトリ
ックと呼ばれるが、本発明に対しては、t=kTにおけ
る状態S + (+=θ〜3)に対するメトリックをm
k(Sl)で表すと、第4図より式(12)のような関
係を得る。
The minimum value of the path length leading to each state at a certain time is called a metric, but for the present invention, the metric for the state S + (+=θ~3) at t=kT is defined as m
When expressed as k(Sl), the relationship shown in equation (12) is obtained from FIG.

ここで、雑音のサンプル値nkを平均値零、分散σ2 
のガウス雑音と仮定すると、式(9)より復号器人力y
kは平均値Xk’、分散σ2 のガウス変数となる。従
って、例えば状態S (k−1)= S eからbk=
1  が入力することにより、状態5(k)= S +
に遷移する場合には、第4図よりyk=1 であるから
、 +(1/2    V k)/  σ’       
          (13)となる。同様にして式(
12)における他の負の対数尤度関数も計算でき、これ
らすべてに式(I3)の右辺第1項が共通項として現糺
る。そこで、この共通項を除き、更に1/σ2 で割る
ことにより正規化シても一般性を失わない。このように
して次式(I4)〜(17)のように正規化されたメト
リ、ンクが得られる。
Here, the noise sample value nk has a mean value of zero and a variance σ2
Assuming Gaussian noise of
k is a Gaussian variable with mean value Xk' and variance σ2. Therefore, for example, from state S (k-1) = S e to bk =
1 enters, state 5(k) = S +
In the case of transition to yk = 1 from Fig. 4, +(1/2 V k)/σ'
(13). Similarly, the expression (
Other negative log-likelihood functions in (12) can also be calculated, and the first term on the right-hand side of equation (I3) is present as a common term in all of them. Therefore, by removing this common term and further dividing by 1/σ2, generality is not lost even if normalization is performed. In this way, normalized metrics as shown in the following equations (I4) to (17) are obtained.

mk(SQ)=mln(mk−+(Sa)+1k291
mv−+(S2)+1k291 (14)mb(Si 
)=mjn(mk−+ (S9)+lk” 、mv−+
 (S2)+1k21) (15)mb(S2)=mj
n(mb−+(Si)+To12+mk−+(Sa)+
1k32)  (te)mb(S3)=mln(mb−
+(Si)+1k291mb−+(S3)+1%3) 
 (17)ここに、1%Iは状態S (k−1)= S
 l (に〇〜3)から状態S (k)= S + (
j=0〜5)に遷移する正規化された枝の長さを表し、
次式により与えられる。
mk(SQ)=mln(mk-+(Sa)+1k291
mv-+(S2)+1k291 (14)mb(Si
)=mjn(mk-+ (S9)+lk", mv-+
(S2)+1k21) (15)mb(S2)=mj
n(mb-+(Si)+To12+mk-+(Sa)+
1k32) (te)mb(S3)=mln(mb-
+(Si)+1k291mb-+(S3)+1%3)
(17) Here, 1% I is state S (k-1) = S
l (○~3) to state S (k) = S + (
represents the normalized length of the branch that transitions from j = 0 to 5),
It is given by the following equation.

但し、初期状態としてSaを選ぶものとすると、mb(
Sll)= ol  mk(SI)=ω+(f≠0) 
   (19)である。
However, if we choose Sa as the initial state, then mb(
Sll)=ol mk(SI)=ω+(f≠0)
(19).

時刻t=kTにおいて、状態5J(j二〇〜3)に至る
パスの内で、式(I4)〜(I7)で与えられるメトリ
ッ’) m k(Si )(j”o〜3)を持つパスの
みが最尤パスとなる可能性を有するパスとして残され、
他は捨てられる。このパスが生き残りパスと呼ばれ、時
刻kTの生き残りパスが時刻(k−1)Tにおいて一本
化している確率はlとともに大となる。この−本化した
パスを最尤パスとして復号するのが本発明のビタビ復号
器である。
At time t=kT, among the paths leading to state 5J (j20~3), have the metrics given by equations (I4) to (I7) mk(Si)(j''o~3) Only the path is left as the path that has the possibility of becoming the maximum likelihood path,
Others are thrown away. This path is called a surviving path, and the probability that the surviving paths at time kT are unified at time (k-1)T increases with l. The Viterbi decoder of the present invention decodes this converted path as the maximum likelihood path.

ここで、理論的には式(I4)〜(17)により、メト
リックを計算できるが、実用的には、メトリックがオー
バーフローするために、次のようなオーバーフロー防止
対策が必要である。式(I4)〜(17)から分かるよ
うに、メトリックの絶対的な大きさは重要ではなく、メ
トリック相互の相対的な大小関係が重要なだけである。
Theoretically, the metrics can be calculated using equations (I4) to (17), but in practice, the following overflow prevention measures are required to prevent metrics from overflowing. As can be seen from equations (I4) to (17), the absolute size of the metrics is not important, but only the relative magnitude relationship between the metrics.

つまり、メトリック相互の先度差を保つことができれば
正しい復号が可能である。これはN  mb−+(Se
)のゼロに対する相対値としてm++−+(Su)I=
1〜3)を表しても、尤度の大小関係は正確に保たれる
ことを示す。従って、・、     式(14)〜(1
7)の計算を終了後、mb(Si)(i:O〜3)から
mk(So)を引き、新ためてm h (Si )(1
:0〜3 )とすることにより、上記メトリックのオー
バーフローを防止できる。新たに得られるmb(Sll
)はゼロであるからメトリック計算に関して省略できる
In other words, correct decoding is possible if the mutual precedence difference between metrics can be maintained. This is N mb-+(Se
) relative to zero, m++-+(Su)I=
1 to 3), the magnitude relationship of the likelihoods is maintained accurately. Therefore,... Equations (14) to (1
After completing the calculation in 7), subtract mk(So) from mb(Si)(i:O~3) and create a new m h(Si)(1
:0 to 3), it is possible to prevent the above metric from overflowing. Newly obtained mb(Sll
) is zero, so it can be omitted for metric calculation.

次に、本発明の一実現化手段について説明する。Next, a means for realizing the present invention will be explained.

第1図に本実施例のブロック図を示す。第1図において
、等化回路Oからの等化信号Zkは、減算器1で、積和
回路2からの信号2kを減じられる。
FIG. 1 shows a block diagram of this embodiment. In FIG. 1, a subtracter 1 subtracts a signal 2k from a product-sum circuit 2 from an equalized signal Zk from an equalization circuit O.

積和回路2では、一つ前の等化信0号Z k−+ と予
測係数C5との積を求める。なお、予測段数Qが2以上
の場合は、この積和回路2では式(7)の中間類の演算
を行う。この結果、減算器1の出力には、式(8)で与
えられるy、が現れる。
The product-sum circuit 2 calculates the product of the previous equalized signal Z k-+ and the prediction coefficient C5. Note that when the number of prediction stages Q is 2 or more, the product-sum circuit 2 performs the intermediate class calculation of equation (7). As a result, y given by equation (8) appears at the output of subtracter 1.

演算回路3〜8は式(I8)に示す正規化した枝の長さ
1−1.1kIQ、  1k13.1,2a11.+!
l、l−2をそれぞれ計算する。この後、加算器9は式
(14)のm1n−13= =12− 関数の有頂を、加算器10は式(I5)のmin関数の
有頂を、加算器11は式(16)のmin関数の花類を
、加算器12は式(I6)のmin関数の有頂を、加算
器13は式(I7)のmin関数の花類をそれぞれ計算
する。
The arithmetic circuits 3 to 8 have the normalized branch lengths 1-1.1 kIQ, 1k13.1, 2a11. +!
Calculate l and l-2 respectively. After this, the adder 9 calculates the eclipse of the m1n-13==12- function in equation (14), the adder 10 calculates the eclipse of the min function in equation (I5), and the adder 11 calculates the eclipse of the m1n-13==12- function in equation (16). The adder 12 calculates the eclipse of the min function of formula (I6), and the adder 13 calculates the flower of the min function of formula (I7).

比較選択回路14は式(I4)を実現し、比較選択回路
15は式(15)を実現し、比較選択回路16は式(1
6)を実現し、比較選択回路17は式(17)を実現す
る。なお、比較選択回路14〜17はいずれも、花類が
選ばれるならば0、有頂が選ばれるならば1をも出力す
る。減算回路18は比較選択回路15の出力から比較選
択回路14の出力を引き、減算回路19は比較選択回路
16の出力から比較選択回路14の出力を引き、減算回
路20は比較選択回路17の出力から比較選択回路14
の出力を引く。
The comparison and selection circuit 14 realizes equation (I4), the comparison and selection circuit 15 realizes equation (15), and the comparison and selection circuit 16 realizes equation (1).
6), and the comparison and selection circuit 17 realizes equation (17). It should be noted that each of the comparison and selection circuits 14 to 17 also outputs 0 if flowers are selected, and 1 if eclipses are selected. The subtraction circuit 18 subtracts the output of the comparison and selection circuit 14 from the output of the comparison and selection circuit 15, the subtraction circuit 19 subtracts the output of the comparison and selection circuit 14 from the output of the comparison and selection circuit 16, and the subtraction circuit 20 subtracts the output of the comparison and selection circuit 17. Comparison selection circuit 14
Subtract the output of

シフトレジスタ21は状態SL!へ至る生き残りパスに
対応するビット列、シフトレジスタ22は状態S1へ至
る生き残りパスに対応するビット列、シフトレジスタ2
3は状態S2へ至る生き残りパスに対応するビット列、
シフトレジスタ24は状態S3へ至る生き残りパスに対
応するビット列をそれぞれ保持する。
Shift register 21 is in state SL! The bit string corresponding to the surviving path leading to state S1, shift register 22, is the bit string corresponding to the surviving path leading to state S1, shift register 2.
3 is a bit string corresponding to the surviving path leading to state S2,
The shift register 24 holds bit strings corresponding to the surviving paths leading to state S3.

スイッチ25は、比較選択回路式14の出力に基づき、
式(I4)においてmin関数の花類が選ばれる場合に
は、シフトレジスタ21の内容をそのまま保持し、mi
n関数の有頂が選ばれる場合には、シフトレジスタ21
にシフトレジスタ23の内容をコピーする。この後、い
ずれの場合もシフトレジスタ21の内容を1ビツト右ヘ
シフトし、状態SlIに対応する2進値0をフィードす
る。
The switch 25 is based on the output of the comparison selection circuit formula 14.
When the flower of the min function is selected in equation (I4), the contents of the shift register 21 are held as they are, and the min function is selected.
If the eclipse of the n function is selected, the shift register 21
Copy the contents of shift register 23 to . After this, in either case, the contents of the shift register 21 are shifted to the right by one bit, and a binary value of 0 corresponding to the state SlI is fed.

スイッチ26は、比較選択回路式15の出力に基づき、
式(I5)においてmin関数の花類が選ばれる場合に
は、シフトレジスタ22にシフトレジスタ21の内容を
コピー1.、min関数の有頂が選ばれる場合には、シ
フトレジスタ22にシフトレジスタ24の内容をコピー
する。この後、いずれの場合もシフトレジスタ22の内
容を1ビツト右ヘシフトし、状態S、に対応する2進値
1をフィードする。
The switch 26 is based on the output of the comparison selection circuit formula 15,
When the flower of the min function is selected in equation (I5), the contents of the shift register 21 are copied to the shift register 22.1. , min function is selected, the contents of the shift register 24 are copied to the shift register 22. After this, in either case, the contents of the shift register 22 are shifted to the right by one bit, and a binary value 1 corresponding to the state S is fed.

スイッチ27は、比較選択回路式16の出力に基づき、
式(16)においてmin関数の花類が選ばれる場合に
は、シフトレジスタ23にシフトレジスタ22の内容を
コピーL、min関数の有頂が選ばれる場合には、シフ
トレジスタ23にシフトレジスタ24の内容をコピーす
る。この後、いずれの場合もシフトレジスタ23の内容
を1ビツト右ヘシフトし、状態S2に対応する2進値O
をフィードする。
The switch 27 is based on the output of the comparison selection circuit formula 16.
In equation (16), if the flower of the min function is selected, the contents of the shift register 22 are copied to the shift register 23, and if the eclipse of the min function is selected, the contents of the shift register 24 are copied to the shift register 23. Copy the contents. After this, in either case, the contents of the shift register 23 are shifted to the right by 1 bit, and the binary value O corresponding to state S2 is
feed.

スイッチ28は、比較選択回路式17の出力に基づき、
式(I7)においてmin関数の花類が選ばれる場合に
は、シフトレジスタ22の内容をシフトレジスタ24に
コピーL、min関数の有頂が選ばれる場合には、シフ
トレジスタ24の内容をそのまま保持する。この後、い
ずれの場合もシフトレジスタ24の内容を1ビツト右ヘ
シフトし、状態S3に対応する2進値1をフィードする
。なお、各シフトレジスタにはバッファを設けておき、
このバッファには、更新されたシフトレジスタの内容を
常時保持させる。また、シフトレジスタAか=16− らシフトレジスタBヘコピーする場合には、シフトレジ
スタAのバッファの内容をシフトレジスタBにコピーす
るものとする。こうすることで、シフトレジスタ間のコ
ピーをスムーズに行える。
The switch 28 is based on the output of the comparison selection circuit formula 17.
In equation (I7), if the flower of the min function is selected, the contents of the shift register 22 are copied to the shift register 24, and if the eclipse of the min function is selected, the contents of the shift register 24 are retained as they are. do. After this, in either case, the contents of the shift register 24 are shifted to the right by one bit, and a binary value of 1 corresponding to state S3 is fed. In addition, each shift register is provided with a buffer,
This buffer always holds the updated contents of the shift register. Furthermore, when copying from shift register A to shift register B, it is assumed that the contents of the buffer of shift register A are copied to shift register B. This allows smooth copying between shift registers.

以上の結果、各シフトレジスタの長さが十分長ければ、
シフトレジスタの最終段付近では生き残りハスは一本化
しており、どのシフトレジスタから出力を取り出しても
等しい結果が得られる。しかしながら、シフトレジスタ
の長さが十分でない場合には、出力するシフトレジスタ
によってその値が異なる場合がある。このような場合に
は、最小のメトリックを有する生き残りパスから出力を
選ぶのが最も合理的である。即ち、式(14)〜(17
)に基づいて計算したメトリックの内、最小の値が得ら
れる、つまり最も確からしい生き残りパスを求め、この
生き残りパスを保持しているシフトレジスタから出力を
取り出す。例えば、メトリックの最小値をmk(So)
とすると、出力は状態S9に至る生き残りパスを保持し
ているシフトレジスタ21から取り出せば良い。なお、
計算時間を短縮するため、最小メトリックは減算回路1
8〜20の入力に関して行なう方がよい。これらの回路
は第1図には示していないが、簡単に構成できる。
As a result of the above, if the length of each shift register is long enough,
Near the final stage of the shift register, the surviving lotuses are unified, and the same result can be obtained no matter which shift register the output is taken from. However, if the length of the shift register is not sufficient, the value may differ depending on the output shift register. In such cases, it makes the most sense to choose the output from the surviving path with the smallest metric. That is, equations (14) to (17
), the minimum value is obtained, that is, the most probable surviving path is found, and the output is taken out from the shift register holding this surviving path. For example, the minimum value of the metric is mk(So)
In this case, the output can be taken out from the shift register 21 that holds the surviving path leading to state S9. In addition,
To reduce calculation time, the minimum metric is subtraction circuit 1
It is better to do this for 8 to 20 inputs. Although these circuits are not shown in FIG. 1, they can be easily constructed.

以上示したように、等孔蓋出力における高周波雑音の影
響を大きく除去し、しかも最も誤りを少なくできる最尤
復号系列が得られるディジタル信号再生装置を容易に実
現できる。
As described above, it is possible to easily realize a digital signal reproducing apparatus that can largely eliminate the influence of high-frequency noise on the isophoric lid output and can obtain a maximum likelihood decoding sequence that can minimize errors.

発明の効果 本発明は、雑音の相関を効果的に除去し、雑音量を最小
にできる。この結果、復号誤り率を理想的に低減すると
共に、現実的なコンパクトな回路規模でこの優れた性能
を実現できる。従って、業務用のみならず、民生用のデ
ィジタルVTRや光ディスク、ディジタルオーディオ装
置及び、高速ディジタル伝送機器等にも広く応用でき、
信頼性の高いディジタル信号の再生を可能にする。この
ように、本発明の利用範囲は広く、その実用上の効果は
大きい。
Effects of the Invention The present invention can effectively remove noise correlation and minimize the amount of noise. As a result, the decoding error rate can be ideally reduced and this excellent performance can be achieved with a realistic compact circuit scale. Therefore, it can be widely applied not only to professional use but also to consumer digital VTRs, optical discs, digital audio equipment, high-speed digital transmission equipment, etc.
Enables highly reliable reproduction of digital signals. As described above, the scope of application of the present invention is wide, and its practical effects are significant.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例のディジタル信号再主装置の
ブロック構成図、第2図は状態の規定図、第3図は入出
力対応図、第4図は状態遷移図である。 0・・・等化回路、1. 18,20・・・減算回路、
2・φ・積和回路、3〜8・・・演算回路、9〜13・
・φ加算器回路、14〜1711・會比較選択回路、2
1〜24・・・シ、フトレジスト&バッファ、25〜2
8・・・スイッチ。
FIG. 1 is a block diagram of a digital signal remastering device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a state definition diagram, FIG. 3 is an input/output correspondence diagram, and FIG. 4 is a state transition diagram. 0... Equalization circuit, 1. 18, 20... subtraction circuit,
2.φ.product-sum circuit, 3-8...operation circuit, 9-13.
・φ adder circuit, 14 to 1711 ・Comparison selection circuit, 2
1-24...shi, photoresist & buffer, 25-2
8...Switch.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)受信信号のサンプル時間間隔をTとするとき、時
刻(k−Q)Tから時刻(k−1)TまでのQ個の連続
する受信信号系列y_k_−_1(i=1〜Q)と、Q
個の連続する雑音に関する予測係数c_i(i=1〜Q
)のそれぞれの積m_i=c_i・y_k_−_i(i
=1〜Q)とこれらQ個の積の加算値▲数式、化学式、
表等があります▼を算出する積和手段と、時刻kTでの
受信信号y_kから前記積和手段の出力を引く減算手段
と、前記減算手段の出力に基づいてディジタル信号を復
元する復号手段を備えることを特徴とするディジタル信
号再生装置。
(1) When the sample time interval of the received signal is T, Q consecutive received signal sequences y_k_-_1 (i=1 to Q) from time (k-Q)T to time (k-1)T and Q
Prediction coefficients c_i (i=1~Q
) of each product m_i=c_i・y_k_−_i(i
=1~Q) and the sum of these Q products▲Mathematical formula, chemical formula,
▼, subtraction means for subtracting the output of the product-sum means from the received signal y_k at time kT, and decoding means for restoring a digital signal based on the output of the subtraction means. A digital signal reproducing device characterized by:
(2)復号手段が現在の減算手段の出力と以前の前記減
算手段の出力系列に対する尤度とから新たな尤度を算出
する尤度算出手段と、前記尤度算出手段の出力を大小比
較し、小さい方または大きい方のいずれか一方のみを出
力する複数の比較選択手段と、前記複数の比較選択手段
の内の一つの比較選択手段の出力を他の比較選択手段の
出力から減じ、この結果を前記以前の積和手段の出力系
列に対する尤度とする減算手段を備えることを特徴とす
る請求項1記載のディジタル信号再生装置。
(2) The decoding means compares the output of the likelihood calculating means with a likelihood calculating means for calculating a new likelihood from the current output of the subtracting means and the likelihood for the previous output series of the subtracting means. , a plurality of comparison and selection means that output only either the smaller one or the larger one, and the output of one of the plurality of comparison and selection means is subtracted from the output of the other comparison and selection means, and the result is 2. The digital signal reproducing apparatus according to claim 1, further comprising subtracting means for determining the likelihood for the output sequence of the previous product-sum means.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1267345A1 (en) * 2001-06-11 2002-12-18 Fujitsu Limited Information recording and reproducing apparatus and method and signal decoding circuit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1267345A1 (en) * 2001-06-11 2002-12-18 Fujitsu Limited Information recording and reproducing apparatus and method and signal decoding circuit
US7031090B2 (en) 2001-06-11 2006-04-18 Fujitsu Limited Information recording and reproducing apparatus and method and signal decoding circuit having improved noise processing characteristics

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