JPH03278373A - デイジタル信号再生方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ディジタル信号の再生において、再生時の信
号に重畳する雑音成分を、既知の雑音信号成分と相関情
報とを用いて予測し、この予測値を利用して再生を行う
ための信号再生方法とこれを用いた記憶装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

アナログ信号からのディジタルデータの再生においては
、アナログ信号中のパルス信号の有無を検出し、これに
よりディジタルデータへの変換を行う。第８図は、こう
した再生を実現する際の最も一般的、原理的方法を説明
するものである。この図に示すように、アナログ再生信
号１をディジタルデータ２に変換する場合には、ビット
レートに対応したＶＦＯからの同期信号３のタイミング
でサンプルし、この時のサンプル値がスライスレベル４
を、超えるか否かで、パルス信号の有無を識別し、これ
にビット１，０を対応させる。この場合、設定されるス
ライスレベル４の値は、再生信号に重畳する雑音を、常
に無相関な白色ガウス雑音と仮定し、判定の誤り確率が
最小となるよう、再生系の雑音レベルから予め固定的に
決定される。

さらに、こうした従来からの再生方法に対し、信号対雑
音性能を向上させるため、最尤復号法に基づく、再生方
法が考えられており、これを比較的簡便に実現した公知
例として、文献シーフェンス（ヴイテルビー　イクイバ
ラント）デコーディング（ザ　フォース　ジヨイント　
スリーエムインターマグ　コンファレンス（Ｓｅｑｕｅ
ｎｃｅ（Ｖｉｔｅｒｂｉ−Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ）Ｄｅ
ｃｏｄｉｎｇ（Ｔｈｅ　４ｔｈ　ＪｏｉｎｔＭＭＭ　Ｉ
ｎｔｅｒｍａｇ、　Ｃｏｎｆ、）８８’、７　、　ｐｐ
ｌ　２−１５）において掲載されるシーケンス　デコー
ディング（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ　Ｄｅｃｏｄｉｎｇ）があ
る。この識別法は、従来のようにサンプルされた単独の
信号値から、パルス信号の有無を判定するのでは無く、
第９図に示すように、使用するディジタル符号のラン　
レングス　リミット（ｒｕｎ　ｌｅｎｇｔｈ　１１ｍ１
ｔ）でその長さが規定される、識別点５から先のサンプ
ル信号系列３４を用いて判定を行なう。すなわち、識別
点５と信号系列３４上、各サンプル値との比較を行ない
、その差が、ある固定の閾値をこえる条件を満した場合
に、識別点にパルス信号の存在を認める。これにより従
来の再生方法に比べ、大幅な信号対雑音性能の改善がさ
れることが報告されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

かかる従来の信号再生方法においては、信号の記録再生
系が持つ特性に関する情報を活用し、信号中の雑音レベ
ルを低減する、再生の信号対雑音性能を向上させること
が課題である。

また、シーケンス　デコーディング等の最尤復号法に基
づく、再生方法においては、再生信号に重畳する雑音の
白色化を前提として、その最大の性能が引きだされるこ
とが保証される。したがって、雑音中の有相関成分を除
くことも、その究極の性能を得る上で重要である。

〔課題を解決するための手段〕

再生時の信号の雑音レベルを低減させるため、再生時の
信号中に含まれる雑音成分を予測する９このための手段
として、まず、再生系の特性を反映する雑音成分の相関
情報から予測係数を、予め定める。そして、過去の再生
結果から推定される理想的な再生信号値と実際の信号値
とのずれから、再生済みの過去の再生信号に重畳してい
た雑音成分を求め、これと先に定めた予測係数とから線
形一次の自己回帰モデルを用いて、再生時の信号中に含
まれる未知の雑音成分を予測する。さらに、予測された
雑音成分を再生前の生の信号値から差し引いて、再生時
の信号の雑音レベルを低減させる。あるいは、再生時の
パルス識別のスライスレベルに、この予測値を重畳し、
有相関成分にともなう雑音レベルの変動に再生系を追従
させる。

〔作用〕

再生系の雑音特性からあらかじめ知られる雑音の相関情
報と、再生済の信号上に重畳していた既知の雑音成分と
から、再生時の信号に含まれる未知の雑音成分を予測し
、この成分を実際の再生信号から除くことで、実質的に
再生時の信号における雑音レベルを低減できる。

また、再生時にパルス検出のスライスレベルを、この予
測された雑音成分だけ、増加させることにより、相関を
有する雑音レベルの変動に追従して。

実質的に、この相関を持った雑音レベルの変動分を打ち
消すことができ、いずれによっても、再生系の対雑音性
能を実質的に向上させることができる。

また、重畳雑音に含まれる有相関成分を上記予測により
推定し、これを除くことは、重畳雑音を白色化すること
になり、最尤復号法に基づく、再生方法においては、雑
音性能を、その再生方法が有する最大のものに近づける
ことができる。

〔実施例〕

ディジタル信号再生における本発明の実施例を以下に示
す。第１図は、第１の実施例の原理を示すものである。

この第１図に示すようにアナログ信号からのディジタル
データの再生においては、アナログ再生信号１中のパル
スの有無を検出し、これをディジタルデータ２へと変換
する。ＶＦ○からの同期信号３のタイミングにより、ア
ナログ再生信号１を、ビットレートに対応した一定のサ
ンプルタイミング時間間隔でサンプリングした場合、ア
ナログ再生信号ｌ上、各サンプリング時刻におけるパル
ス信号の有無を識別するためには、各時刻においてサン
プルされた識別点上での再生信号値を一定のスライスレ
ベル４の値と比較し、これを越えたか否かで、パルスの
有り無しを判定する。この際、サンプルされた再生信号
の識別点上にスライスレベル４を越えるレベルの雑音が
重畳することは、このような信号値の比較判定によるパ
ルス検出においてｒＷ＆別結果に誤りを招く。

そこで、本発明においては、サンプルされた信号の現識
別点５以前の識別点６での識別結果および、対象とする
再生系の信号に重畳する雑音に関して既知の相関情報を
利用する。上記識別結果および相関情報に基づき、予測
除去フィルタフにおいて現識別点５の信号上に重畳する
雑音成分８を予測し、これを除去した後に識別器９での
パルス識別を試みる。

第１図において、現識別点５の時刻ｋにおいては、それ
以前の識別結果により、実際に観測しサンプルされた再
生信号値１０と雑音の重畳しない理想的な信号値１１と
の誤差信号１２として、各サンプル識別時刻に−１，に
−２，に−３・・・に重畳していた雑音成分ｎ　ｂ−０
ｔ　ｎ　ｈ　−２１ｎ　ｋ−３・・・を求めることがで
きる。一般に、このようにサンプルされた雑音成分が、
信号再生系の特性等により、統計的に相互に何らかの相
関を持つものであるならば、現識別点５の時刻ｋにおい
て再生信号に重畳する雑音成分８ｎｋ′　は、この時刻
に以前の過去の識別点において既知の雑音成分ｎｋ−ｓ
ｒ　ｎｋ−ｚｔｎ　ｋ−３・・・のみを用い、そのうち
の何個かから、ｎｋ’＝ａ−１串ｎ　ｋ−１＋　ａ　１
ｔ−３傘ｎ　ｈ　−２＋　ａ　ｋ−３串ｎ　ｋ−３＋　
ａ　−１１”　ｎ　＊−ｍなる自己回帰型の線形モデル
を用いて予測することができる。ここでの、係数ａ−ｍ
は、現時刻によりｍ点前の識別点時刻に−ｍにおける雑
音成分ｎｋ−ｗｒにかかる予測係数であり、＠識別点５
時刻ｋにおける雑音成分ｎｂ’　　の予測値は、この予
測係数ａ−１ｌａ−２１ａ−１１・・・、ａ−ｍと、現
時刻ｋを基準としてこれと時間的に対応する既知の雑音
成分ｎｋ−０ｐ　ｎｋ−２１ｒｌｋ−ｉ＋”’Ｉｎｋ−
ＩＩとの積和を演算装置１３を用いて、とることで求め
られる。このとき、実際に重畳する雑音成分ｎｋと予測
された雑音成分ｎｋ′　　との誤差を最小とする最適予
測係数ａ−０，ａ−、、ａ−、、・・・、ａ−１および
過去の雑音成分のデータのうち何個を用いて予測するか
を決めるモデル次数ｍの最適な値は対象となる再生系の
雑音を観測し、その相関係数を求めることにより、統計
的手法によって、予め定めておくことができる。具体的
にこの予測係数を決定するには、最尤推定理論に基づい
て、一般には相関行列で規定されるユーレーウオルカー
（Ｙｕｌｅ−Ｗａｌｋｅｒ）方程式を解く方法が知られ
ており、実用上は、レビンソン（Ｌｅｖｉｎｓｏｎ）の
アルゴリズムやパルプ（Ｂｕｒｇ）法などの高速アルゴ
リズムを用いて決められる。また、最適なモデル次数を
決定する基準としては、最終予測誤差や赤池情報量基準
が知られる。以上の方法で再生信号の現識別点５に重畳
する雑音成分ｎｈ　　を予測し、これを実際にサンプル
された再生信号値ｘ１から差し弓いた上で、この信号値
を識別器９に入力することにより、雑音の有相関成分を
除去し雑音レベルを低下させるとともに、これを白色化
して信号識別の信号対雑音性能を向上させることができ
る。

第２図は、第２の実施例の原理を示すものであり、第１
図の実施例において、上記方法により予測される雑音成
分ｎｈ’　　を、識別器９におけるパルス識別のための
スライスレベル４の最適化に利用した実施例である。本
実施例では、上記方法で予測された＠識別点５における
雑音成分ｎｈ’　　の値を、その識別点時刻ｋにおいて
サンプルされた再生信号Ｘｋのパルス識別のためのスラ
イスレベル４に加える。これにより、重畳する雑音の有
相関成分に伴う再生信号の信号レベルの変動に対し、識
別器９のスライスレベル４を、より最適に設定すること
が可能となり、重畳雑音が、常に無相関であることを仮
定して、スライスレベル４が固定的に設定されている識
別器を用いた場合に対して、再生の信号対雑音性能を、
より向上させ、理想的なものに近づけることができる。

次に第１図実施例に対応し、これを具体的に実施した装
置例を第３図に示す。ＶＦＯ１４からの同期信号３によ
り指示されるサンプルタイミングに従い、Ａ、　／　Ｄ
変換器１５で識別時刻ｋにおいてサンプリングされた再
生信号値ｘｋは、サンプルレジスタ１６に一旦保持され
る。このとき、識別時刻に以前のに−１，ｋ−２，−、
ｋ−ｍ各時刻の再生信号に重畳するｍ個の雑音成分の値
ｎｈ−０゜ｎｋ−ｚｔ　ｎｋ−ｉ、”・ｔｎｋ−ＩＩは
、長さｍの既知ノイズシフトレジスタ１７に保持されて
いる。第１図実施側で示したように、これら既知雑音成
分ｎｋ−１１ｎｋ−２＋　ｎｋ−ｉｓ”’、ｎｋ−Ｉ＋
の値は、過去の時刻に−１、に−２，に−３−、に−ｍ
において既に行なわれた識別の結果から、識別器９での
各時刻においてのパルス有無の判定結果により決定され
る雑音の重畳しない場合の理想的な再生信号値と、対応
する各時刻において実際にサンプリングされた信号値と
の残差として求められているものである。

さらに予測係数レジスタ１８には、予め対象の再生系か
ら観測された雑音成分の相関係数により決定される最適
予測係数ａ−１１ａ−２１ａ−ｆｆ！・・ａｌの値が保
持されている。時刻ｋにおいて再生信号のサンプル値７
Ｃｋがサンプルレジスタ１６にとられると、この既知ノ
イズシフトレジスタ１７中の雑音成分ｎ・−１＋　ｎｉ
＋−２１ｎｋ−ｆｆ＋”’＋ｎｋ−ａの値と時間的にこ
れに対応する予測係数レジスタ１８中の予測係数ａ−Ｘ
Ｉ　ａ−２１８−３＋・・・、ａ−８との各各の積が、
ｍ個の乗算器１９を通して算出され、さらにそれら各々
の積の和が加算器２０を通じて計算される。こうして、
加算器２０の出力として求められた雑音予測値ｎｋ’　
　がサンプルレジスタ１６内のサンプル再生信号値Ｘｋ
から減算器２１より差し引かれ、この出力Ｘｋ　ｎｋ’
の値が識別器９に送られてパルスの識別がなされる。さ
らに、この識別器９でのパルスの有無の識別結果に基づ
き、この結果に対応する理想信号値ｘ、′　が、信号値
テーブル２２から読み出される。信号値テーブル２２は
、識別器９での識別結果であるパルス信号有無の各場合
に対応する理想信号値を、予め再生系の設計値および特
性から算出した上で、これらの値を設定した複数のレジ
スタからなる記憶装置であり、識別器９からの識別信号
をアドレス情報として、記憶される複数の理想信号値の
うちから、識別結果に対応するものが選択される。この
信号値テーブル２２から選択され、読み出された理想信
号値ｘｋ　は、サンプルレジスタ１６内のサンプル再生
信号値Ｘ、から減算器２３により差し引かれ、その出力
Ｘｂ　　Ｘｈ’は、現識別時刻ｋにおけるサンプル再生
信号値ｘｋ上に重畳していた雑音成分ｎｋとして、次の
識別点での雑音成分予測のため既知ノイズシフトレジス
タ１７中ｎｋ−１に保持される。この時、ｎ　ｋ−１１
ｎ　ｋ−ｚ　＋ｎ＋＋−３７・・・ｇ　ｎ　ｋ−＋＋＋
□に保持されていたそれまでの雑音成分は、それぞれｎ
　ｈ　−ｘ　＋　ｎ　ｈ　−３１ｎ　ｋ−４＋”・ｎｋ
、、、Ｉｌにシフトし、この更新された既知ノイズシフ
トレジスタ１７内の雑音成分のデータを基に、次の信号
識別点での雑音成分予測およびパルス識別が同様の動作
を繰り返し進められる。

上記方法を磁気記録等のディジタル信号再生に適用する
にあたっては、これを、実際の再生条件に対して、より
最適なものとするための改良が考えられる。次の第４図
に、この実施例を示す。磁気ディスク等を記録媒体に用
いた記録再生系では、媒体上での信号の記録位置、記録
媒体や読み取り装置の種類、記録媒体と読み取り装置と
の位置、などの再生条件に依存し、再生信号値や、これ
に重畳する雑音の特性が変動する。従って１本実施例で
は、上述第３図の実施例において、予め設定される予測
係数テーブル１８内の最適予測係数ａ−ｚｔ　ａ−２Ｆ
　ａ−３ｔ・・・、ａ−１や理想信号値テーブル２２内
の理想信号値ｘｋ′　　およびスライスレベル４などの
本信号再生方法におけるパラメータのセットを、記録位
置、媒体や読み取り装置の種類、記録媒体と読み取り装
置との位置等の再生条件の各場合に対応させて、それぞ
れ複数のレジスタテーブル群形式の記憶装置である予測
係数テーブルセット２４．理想信号値テーブルセット２
５．スライスレベルテーブル２６に用意しておくものと
する。そして、これら複数のパラメータセットの中から
、再生時に得られる記録位置情報（磁気ディスクにおけ
るトランク位置信号）、媒体や読み取り装置の種類に関
する情報、記録媒体と読み取り装置との位置（スペーシ
ング）情報等を用い、テーブル選択装置２０を通して実
際の再生条件に併せ、そのひとつを選択して、上述の再
生方法を実現する。これにより、本発明における再生系
を実際の条件に対し、より最適化させたうえでの信号再
生を行なうことができる。さらに、再生信号のレベルや
重畳雑音の特性は、記録データのパターンにも依存する
。記録データのパターンによっては、再生パルス信号は
、相互に干渉し再生信号のレベルの低下を招く。また記
録媒体からの雑音も磁気記録等では、記録パターンによ
り大きく変化する。第５図は、こうした記録データパタ
ーンによる再生信号の変動に対応する実施例である。

本実施例では、記録パターンによる再生パラメータの選
択を行なうため、上述の第４図の実施例に対して、過去
の識別結果の履歴を数ビットにわたり記録するためのシ
フトレジスタを識別履歴レジスタ２８として新たに設け
る。識別器９での識別とともに、その結果、再生信号の
パルスの有無がこの識別履歴レジスタ２８に順次記録さ
れており、現識別点から過去数ビットの識別結果を、こ
のレジスタ２８を参照することで知ることができる。

したがって、記録パターンごとに予測係数テーブルセッ
ト２４．理想信号値テーブルセット２５゜スライスレベ
ルテーブル２６内に各パラメータセットを予め用意して
おき、現識別点にとって、より最適なパラメータのセッ
トを識別履歴レジスタ２８内のパターンに基づき、これ
をアドレス情報とし、選択器２７を通じ選択して、各レ
ジスタにロード後、用いれば、記録パターンを考慮した
再生を行なうことができる。

第６図は、従来、パルス波形の干渉除去に用いられてい
る等化器に、本発明の提案する雑音の予測除去の方法を
適用した実施例である。一般に、第６図のようなトラン
スバーサル型ディジタルフィルタを用いた等化器では、
波形等化の効果を向上させることの一方で、高域強調に
よる信号対雑音性能の劣化を招くことが問題となる。し
たがって、等化器への各入力信号値に対して、予め予測
しうる重畳雑音成分を除去した後、これを等化、識別す
ることにより、Ｓ／Ｎ劣化を低く押さえ、より波形干渉
除去に有利な等化条件を設定することができる。第６図
実施例は、ｍ別点時刻ｋに対し、前後ｉ点、（２ｉ＋１
）タップのトランスバーサルフィルタ２９において、識
別後の信号値、およびこれに重畳する雑音成分から時刻
に以後の等化器入力信号に対し、雑音予測をかけるもの
である。識別点時刻ｋにおいて、フィルタ２９内のサン
プルシフトレジスタ３０のうち、時刻に−１からに−ｉ
には、既に行なわれた識別の結果から、各識別結果に対
応する雑音の重畳しない理想信号値が設定されている。

また、長さｉの既知ノイズシフトレジスタ１７には、時
刻に−１からに−ｉの信号に重畳していた雑音成分ｎｋ
−１からｎ　ｋ−１が、各時刻識別結果からの理想信号
値と実際のサンプル信号値の残差として計算され保持さ
れている。一方、サンプルシフトレジスタ３ｏのうち、
時刻ｋからに十ｉには、雑音の重畳する生のサンプルの
信号値が保持されるが、この時刻ｋがらに＋ｉの各信号
値に重畳する雑音成分を予測するため、長さｉ＋１の予
測ノイズシフトレジスタ３１を用いる。この時刻ｋから
に＋ｉに重畳する雑音予測において、時刻にでの雑音予
測には、予測係数レジスタ１３内の係数と既知ノイズシ
フトレジスタ１５内の雑音成分とから、上記実施例と同
様な方法で雑音成分を予測することができるが、時刻に
以降の後のサンプル信号値に重畳する雑音成分を予測す
るためには、それより１時刻前までの雑音予測値を用い
る。このため、長さｉ＋１の予測ノイズシフトレジスタ
３１を設け、時刻にの識別前、時刻ｋからに＋ｉまでの
雑音予測開始時には、これに既知ノイズシフトレジスタ
１７の内容をコピーしておく。そして、この予測ノイズ
シフトレジスタ３１の内容と対応する予測係数レジスタ
１３内の係数との積和をとり、まず識別時刻ｋにおける
雑音成分ｎｋ’　　が計算した後、これを予測ノイズシ
フトレジスタ３１に送りこむ。このとき、予測ノイズシ
フトレジスタ３１の内容をシフトさせるが、レジスタ３
１内のこのシフトした内容と送りこまれた予測値とに対
し、以下同様に、予測係数レジスタ３１内の係数との積
和計算を行なう予測操作を繰り返していくと５時刻に＋
ｉまでの雑音予測値が順次予測ノイズシフトレジスタ３
１内に求まっていく。レジスタ３１が雑音予測値で満た
されるまで１以上の予測操作をの繰り返し１時刻ｋから
に＋ｉまでの雑音予測値が、予測ノイズシフトレジスタ
３１内に全て得られた時点で１時刻に以降の各サンプル
値から、それぞれの雑音予測値を減算器３２により減算
し、この結果を等信器２９の入力として等化、および識
別器９での識別を行なう。この時、識別結果から理想信
号値テーブル２２より、時刻ｋにおける理想信号値Ｘｈ
　　が選択される。そして、サンプルシフトレジスタ３
０内の時刻ｋにおける生の信号値とこの理想信号値との
誤差がとられ、これが、時刻ｋにおける重畳雑音成分と
して、次の識別のため、１時刻シフト後の既知ノイズレ
ジスタ１７内のｎｈ−１の位置に保持される。また１時
刻にでの理想信号値Ｘｋ　　は、同様に次の識別のため
、１時刻シフト後のサンプルシフトレジスタ３０内のに
−１の位置に保持される。以上のような方法による、雑
音予測を組み込んだ等化を行なうことにより、低い雑音
レベルで等化を行なうことができ、従来よりＳ／Ｎ劣化
による等化条件の制約をおさえ、波形干渉除去に、より
優位に条件設定できる。

第７図は、最尤復号法の一つであるシーケンスデコーデ
ィング法に、本発明の提案する雑音の予測除去の方法を
適用した実施例である。公知のシーケンス　デコーディ
ングは、使用される符号のラン　レングス　リミテッド
で規定される有限長のサンプル信号系列から、パルス信
号の有無を識別する方法であり、このサンプル信号系列
上の雑音を予測し、その有相関成分を除くことは、雑音
レベルを低下させるだけでなく、重畳雑音の白色化によ
り、この復号法が本来もつＳ／Ｎ性能向上を最大限に引
き出すことができる。本実施例では、第７図のアナログ
再生信号１に対し、現識別点５を時刻に、そして、次の
サンプル点に＋１からｉ点目のに＋ｉまでを参照して識
別を行なうものとする。識別結果から時刻に以前のに−
ｍまでの各時刻６における重畳雑音成分は、第３図実施
例に示した方法と同様、各時刻の識別結果から決まる理
想信号値と実際の生のサンプル信号値の残差として既知
ノイズシフトレジスタ１７にとられる。

これを、用いて識別信号系列上の時刻ｋからに＋ｉの各
時刻における雑音成分を予測するため、第６図の実施例
同様、この内容を、長さｉ＋１の予測ノイズシフトレジ
スタ３１にコピーした後、この内容と予測係数レジスタ
１３内の対応時刻の係数との積和計算を繰り返して、順
次この予測された雑音成分の値を予測ノイズシフトレジ
スタ３１に再び送り込む。こうして、時刻ｋからに＋ｉ
までの雑音予測を、１時刻前までの予測値を用いて、順
次行ない、ｉ＋１個の予測値がレジスタ３１に揃った時
点で、サンプルシフトレジスタ３０内に取られた各時刻
のサンプル値から各々の予測値を減算器３２により差し
引いた結果をシーケンスデコーディング識別器３３の入
力とする。識別結果から理想信号値レジスタ２２を参照
し、理想信分値および識別点における雑音成分を計算し
、既知ノイズシフトレジスタ１７にこれを保持して、識
別を進める点は、第１図および第３図の実施例と同様で
ある。また、公知のシーケンス　デコーディング識別器
内での２つの信号値比較における閾値では、パルス信号
の理想振幅値が固定値として用いられるが、第２図の実
施例に対応させれば、本実施例のようにサンプル信号値
から雑音予測値を差し引く代わりに、シーケンス　デコ
ーディング識別器３３内での信号比較のための比較器に
入力される各閾値として、２つの比較信号に重畳する雑
音成分を加えたものを与える方法が考えられる。また、
第４図、第５図の実施例も、そのままこの例に適用する
ことができる。一般にシーケンス　デコーディングによ
る識別では、現識別点後の各識別点にパルス発生を仮定
して、それぞれの場合に対する判定条件を用意し、サン
プル信号系列が、この判定条件のいずれかに適合するか
否かで、パルス信号の識別をおこなう。したがって、過
去の識別結果からの信号パターンと適用する判定条件で
仮定されている識別点後の信号パターンを併ることで、
現識別点前後の信号パターンから最も最適な予測係数を
選択して、雑音予測を行なうことができ、信号パターン
に依存する雑音特性に追従して、さらに性能を向上させ
ることができる。

〔発明の効果〕

本発明では、信号再生系に依存し決定される、既知の雑
音に関する相関情報を予め知った上で、これを活用する
ことにより、予測しうる雑音成分を再生信号から除去す
る。あるいは、再生系をこうした雑音変動に最適に追従
させることができ、実効的に再生系の対雑音性能を向上
させることができる。

また、比較的簡単なモデルによる雑音予測を行なうため
、レジスタを介し、予測に必要なパラメータのセットを
複数容易でき、再生系の変化や信号パターンの変化によ
る雑音特性の変動に対し、これらパラメータを選択的に
切り換えて、再生系や再生条件にあわせて、再生系を最
適化することができる。

さらに、再生信号からの予測雑音成分除去による雑音レ
ベルの低減から、波形等化の利用を優位にし、また、雑
音成分の白色化により、最尤復号法の適用を有利にする
利点を持つ。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明の第１および、第２の実
施例の原理を示す波形図であり、第３図は、第１図の実
施例を具体的に実現する装置例を示すブロック図。第４
図および第５図は、第３図実施例に対し、再生条件の変
化および記録信号パターンの変化に伴う雑音特性変動に
追従する機能を持たせた装置例を示すブロック図。また
、第６図および第７図は、再生波形の等化および最尤復
号の一つであるシーケンス　デコーディングによる信号
再生に本発明の提案する雑音予測を適用した実施例を示
すブロック図、第８図は、従来の信号再生方法の原理を
表わす概念図であり、第９図はシーケンス　デコーディ
ングによる信号再生の原理を表わす概念図。 １・・・アナログ再生信号、２・・・ディジタルデータ
。 ３・・同期信号、４・・・スライスレベル、５・・・現
識別点、６・・・現識別点以前の識別点、７・・・予測
樹除去フィルタ、８・・・雑音成分、９・・・識別器、
１０・・サンプルされた再生信号値、１１・・・理想的
な再生信号値、１２・・・誤差信号、１３・・・演算装
置、１４・・ＶＦ○、１５・・・Ａ／Ｄ変換器、１６・
・・サンプルレジスタ、１７・・・既知ノイズシフトレ
ジスタ、１８・・予測係数レジスタ、１９・・・乗算器
、２０・・・加算器、２１・・・減算器、２２・・・信
号値テーブル、２３・・・減算器、２４・・・予測係数
テーブルセット、２５・・・理想信号値テーブルセット
、２６・・・スライスレベルレベルテーブル、２８・・
・識別履歴レジスタ、２９・・・トランスバーサルフィ
ルタ（等信器）、３０・・・サンプルシフトレジスタ、
３１・・・予測ノイズシフトレジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、再生時のディジタル信号に重畳する雑音信号を、そ
   れまでの再生結果から推定される過去の再生信号上での
   重畳雑音信号成分と、その雑音信号に関する既知の相関
   情報とを用いて予測し、これを再生時の信号から差し引
   くことにより、再生信号の雑音レベルを低減することを
   特徴とするディジタル信号再生方法。 ２、再生時のディジタル信号に重畳する雑音信号を、そ
   れまでの再生結果から推定される過去の再生信号上での
   重畳雑音信号成分と、その雑音信号に関する既知の相関
   情報とを用いて予測し、これを再生時のパルス信号検出
   のための閾値に加えることにより、信号の再生条件を、
   再生信号の雑音レベルに対して最適に適合させることを
   特徴とするディジタル信号再生方法。 ３、再生済の過去の再生信号上に重畳する複数の雑音信
   号成分と、その各々に対応し雑音信号の相関情報から得
   られる予測係数とを用いた線形一次のモデルにより、再
   生時のディジタル信号に重畳する雑音信号成分を予測す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
   記載のディジタル信号再生方法。 ４、再生信号各点において、実際の再生信号値と、それ
   を再生した結果から決定される理想的な信号値との差異
   を誤差信号としてとり、これを再生点に重畳する雑音信
   号成分とみなして、次の再生点上での重畳雑音信号成分
   の予測に用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   または第２項記載のディジタル信号再生方法。 ５、上記の雑音信号成分予測において、記録媒体上での
   再生信号の記録位置情報等、再生条件に関する情報を利
   用し、予め用意される複数の予測係数の組の中からこれ
   に最適な予測係数の組を選択して予測を行なうことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載のディ
   ジタル信号再生方法。 ６、上記の雑音信号成分予測において、再生結果の履歴
   から判断される再生信号パターンに応じ、予め用意され
   る複数の予測係数の組の中から、これに対応する最適な
   予測係数の組を選択して予測を行なうことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項または第２項記載のディジタル信
   号再生方法。 ７、ディジタル信号再生において、過去の再生信号上で
   の重畳雑音信号成分の値を保持するためのシフトレジス
   タを有し、この内容と、その雑音信号に関する既知の相
   関情報とを用いて、再生時の信号上の雑音成分を予測す
   る手段と、この予測された雑音成分を再生時の信号から
   差し引く減算器により、再生信号の雑音レベルを低減す
   る手段とを有するものであることを特徴とするディジタ
   ル信号再生装置。 ８、ディジタル信号再生において、過去の再生信号上で
   の重畳雑音信号成分の値を保持するためのシフトレジス
   タを有し、この内容と、その雑音信号に関する既知の相
   関情報とを用いて、再生時の信号上の雑音成分を予測す
   る手段と、この予測された雑音成分を再生時のパルス信
   号検出のための閾値に加える加算器により、閾値を、再
   生信号の雑音レベルに対して最適に適合させる手段とを
   有するものであることを特徴とするディジタル信号再生
   装置。 ９、再生済みの過去の再生信号上に重畳する複数の雑音
   信号成分と、その各々に対応し雑音信号の相関情報から
   得られる予測係数とを、それぞれ保持するシフトレジス
   タと、それぞれの内容を参照して線形一次のモデルに従
   つた積和計算を行なう演算器とをもち、ディジタル信号
   に重畳する雑音信号成分を予測する手段を有するもので
   あることを特徴とする特許請求の範囲第７項または第８
   項記載のディジタル信号再生装置。 １０、再生信号各点において、実際の再生信号値と、そ
   れを再生した結果から決定される理想的な信号値との差
   異を誤差信号としてとる手段を有し、これを再生点に重
   畳する雑音信号成分とみなして、次の再生点上での重畳
   雑音信号成分の予測に用いるものであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第７項または第８項記載のディジタル
   信号再生装置。 １１、上記の雑音信号成分予測において、複数の予測係
   数の組を保持するためのレジスタテーブルを有し、この
   中から、記録媒体上での再生信号の記録位置情報等、再
   生条件に関する情報により、最適な予測係数の組を選択
   する手段を有して予測を行なうことを特徴とする特許請
   求の範囲第７項、または第８項記載のディジタル信号再
   生装置。 １２、上記の雑音信号成分予測において、複数の予測係
   数の組を保持するためのレジスタテーブルと、再生結果
   の履歴を保持するためのレジスタとをもち、これらを参
   照して、判断される再生信号パターンに対応した最適な
   予測係数の組を選択する手段を有して予測を行なうこと
   を特徴とする特許請求の範囲第７項または第８項記載の
   ディジタル信号再生装置。 １３、上記の雑音成分予測において、シフトレジスタを
   用いて再生点から先の複数の信号系列上各点に重畳する
   雑音信号成分を順次予測し、これら予測値を再生信号系
   列上から除去した後に等化を行う装置を有することを特
   徴とする特許請求の範囲第７項記載のディジタル信号再
   生装置。 １４、上記の雑音成分予測において、シフトレジスタを
   用いて再生点から先の複数の信号系列上各点に重畳する
   雑音信号成分を順次予測し、これら予測値を再生信号か
   ら除去した後に最尤復号法により再生を行う装置を有す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第７項の記載のディ
   ジタル信号再生装置。 １５、上記の雑音成分予測において、シフトレジスタを
   用いて再生点から先の複数の信号系列上各点に重畳する
   雑音信号成分を順次予測し、これら予測値を信号再生の
   閾値に加えた上で最尤復号法により再生を行う装置を有
   することを特徴とする特許請求の範囲第８項記載のディ
   ジタル信号再生装置。