JPH05101306A - Magnetic reproducing device - Google Patents

Magnetic reproducing device

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Publication number
JPH05101306A
JPH05101306A JP28554491A JP28554491A JPH05101306A JP H05101306 A JPH05101306 A JP H05101306A JP 28554491 A JP28554491 A JP 28554491A JP 28554491 A JP28554491 A JP 28554491A JP H05101306 A JPH05101306 A JP H05101306A
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JP
Japan
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filter
coefficient
magnetic
signal
change
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP28554491A
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Japanese (ja)
Inventor
Chihoko Takizawa
智穂子 滝沢
Takahito Seki
貴仁 関
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Priority to JP28554491A priority Critical patent/JPH05101306A/en
Publication of JPH05101306A publication Critical patent/JPH05101306A/en
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  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

PURPOSE:To quicken the convergence of a filter coefficient and to obtain an excellent stable stage. CONSTITUTION:After the characteristic of a regenerative signal from a magnetic head 11 is compensated by a filter 14 to be an equalizer, the signal is demodulated by a demodulation circuit 15. By an adaptive control part 17, the filter coefficient of the filter 14 is controlled to revise based on a demodulation error (residual difference) in the demodulation circuit 15 and an input to the filter 14. The revised amount is specified by a revision coefficient mu. By a revision coefficient control part 18, the revision coefficient muis controlled in accordance with the convergence condition of the filter coefficient of the filter 14 controlled by the adaptive control part 17.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、磁気再生装置に関し、
特に、例えばビデオ信号をディジタル信号に変換してい
わゆるパーシャルレスポンス方式を利用して磁気記録媒
体に記録した信号を再生するための磁気再生装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic reproducing device,
In particular, the present invention relates to a magnetic reproducing device for converting a video signal into a digital signal and reproducing a signal recorded on a magnetic recording medium by utilizing a so-called partial response system.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、磁気記録再生においては、磁気
記録媒体に対する記録再生特性による振幅歪みや位相歪
み等を補償するために、等化器(イコライザ)が用いら
れる。近年、このような磁気記録再生においても通信で
用いられているような適応等化方式が採用されるように
なってきている。
2. Description of the Related Art Generally, in magnetic recording / reproducing, an equalizer is used to compensate for amplitude distortion, phase distortion, etc. due to recording / reproducing characteristics with respect to a magnetic recording medium. In recent years, even in such magnetic recording / reproduction, an adaptive equalization method used in communication has been adopted.

【0003】適応等化は、従来より電話回線を利用した
高速データ伝送を行うための技術として開発されてきた
ものである。電話回線では、回線の接続状態により伝送
路特性が変化する。このため固定イコライザを用いたの
では伝送路特性を補正しきれず、適応的にイコライザの
特性を調整する必要が生じる。
Adaptive equalization has been conventionally developed as a technique for performing high-speed data transmission using a telephone line. In a telephone line, the transmission line characteristics change depending on the connection state of the line. Therefore, if the fixed equalizer is used, the transmission line characteristics cannot be completely corrected, and it becomes necessary to adaptively adjust the characteristics of the equalizer.

【0004】このような通信系では、波形等が予め判っ
ている信号を伝送して伝送路特性を調べた後に必要な信
号を伝送する方法(自動等化)と、送信したい信号自体
を用いて伝送路特性を調べる方法(適応等化)とがあ
る。いずれの場合も、等化器の目的は、伝送路を通過す
る際に歪んでしまった受信信号波形から歪みを自動的に
取り除くことによって送信信号波形を忠実に復元するこ
とにある。
In such a communication system, a method (automatic equalization) of transmitting a necessary signal after transmitting a signal whose waveform is known in advance and checking transmission line characteristics, and a signal to be transmitted itself are used. There is a method (adaptive equalization) for examining transmission line characteristics. In either case, the purpose of the equalizer is to faithfully restore the transmission signal waveform by automatically removing the distortion from the reception signal waveform that has been distorted when passing through the transmission path.

【0005】以上のような適応等化の磁気記録再生への
適用を考察するため、磁気記録再生装置として、ビデオ
信号をディジタル信号に変換し、いわゆるパーシャルレ
スポンス方式を用いて磁気テープ(ビデオテープ)に記
録再生するようなディジタルVTR(ビデオテープレコ
ーダ)を想定する。このパーシャルレスポンス方式と
は、伝送路(あるいは記録媒体)の伝達特性による符号
間干渉を積極的に利用して、符号のスペクトラムを整形
する方式のことであり、例えば、パーシャルレスポンス
クラスIVには、NRZI符号、インターリーブドNR
ZI符号等が属している。記録側にはいわゆるプリコー
ダが設けられ、入力データを再生時(識別時)の符号誤
りの伝播を避けるために中間系列に変換する。このよう
なパーシャルレスポンス方式を利用して磁気記録再生を
行うディジタルVTRに上記適応等化方式を採用した場
合の再生側の構成の一例を図6に示す。
In order to consider the application of the above-mentioned adaptive equalization to magnetic recording / reproducing, a magnetic tape (video tape) is used as a magnetic recording / reproducing apparatus by converting a video signal into a digital signal and using a so-called partial response system. It is assumed that a digital VTR (video tape recorder) that records and reproduces data is recorded. The partial response method is a method of shaping the spectrum of the code by positively utilizing intersymbol interference due to the transfer characteristic of the transmission path (or recording medium). For example, in the partial response class IV, NRZI code, interleaved NR
ZI code and the like belong. A so-called precoder is provided on the recording side, and the input data is converted into an intermediate sequence in order to avoid the propagation of code errors during reproduction (discrimination). FIG. 6 shows an example of the configuration on the reproducing side when the adaptive equalization system is adopted in a digital VTR that performs magnetic recording and reproduction by using such a partial response system.

【0006】この図6において、磁気テープ(図示せ
ず)に記録された磁気信号は、磁気ヘッド101により
電気信号に変換された後、再生アンプ102により増幅
され、検出特性回路103に送られる。この検出特性回
路103は、上記パーシャルレスポンスの検出特性(エ
ンコード特性)である(1+D)の特性を有している。
検出特性回路103からの出力信号は、いわゆるFIR
(有限インパルス応答)フィルタあるいはトランスバー
サルフィルタから成るイコライザ104に供給されて適
応的なイコライジング処理が施された後、復号回路10
5に供給され、レベル比較(コンパレート)等による
“1”、“0”の判別がなされて記録時のデータ系列の
復号が行われる。
In FIG. 6, a magnetic signal recorded on a magnetic tape (not shown) is converted into an electric signal by the magnetic head 101, amplified by the reproduction amplifier 102, and sent to the detection characteristic circuit 103. The detection characteristic circuit 103 has a characteristic (1 + D) which is the detection characteristic (encoding characteristic) of the partial response.
The output signal from the detection characteristic circuit 103 is a so-called FIR.
After being supplied to the equalizer 104 including a (finite impulse response) filter or a transversal filter and subjected to an adaptive equalizing process, the decoding circuit 10
5, the data sequence is decoded at the time of recording by discriminating between "1" and "0" by level comparison (comparing) or the like.

【0007】復号回路105からの出力dが加算器(誤
差検出器)106に送られてイコライザ104からの出
力yが減算されることで、誤差(残差)eが取り出さ
れ、この誤差eが適応制御部107に送られる。この適
応制御部107には、上記検出特性回路103からの出
力xがいわゆる参照入力として供給されている。適応制
御部107は、上記誤差(残差)の信号パワーを最小と
するようにイコライザ104のフィルタ特性を調整す
る。イコライザ104にいわゆるトランスバーサルフィ
ルタが用いられている場合には、各タップ毎の乗算係数
(タップ係数)が適応的に修整、更新されて、トランス
バーサルフィルタの特性が、磁気記録再生の際の電磁変
換特性の逆特性に近い形となるように調整される。
The output d from the decoding circuit 105 is sent to the adder (error detector) 106 and the output y from the equalizer 104 is subtracted, whereby an error (residual) e is taken out, and this error e is obtained. It is sent to the adaptive control unit 107. The output x from the detection characteristic circuit 103 is supplied to the adaptive control unit 107 as a so-called reference input. The adaptive control unit 107 adjusts the filter characteristic of the equalizer 104 so as to minimize the signal power of the error (residual error). When a so-called transversal filter is used for the equalizer 104, the multiplication coefficient (tap coefficient) for each tap is adaptively modified and updated, so that the characteristics of the transversal filter are the electromagnetic characteristics during magnetic recording and reproduction. It is adjusted to have a shape close to the inverse characteristic of the conversion characteristic.

【0008】復号回路105からの出力は、信号処理回
路108に送られて、同期ブロックの再生、エラー訂正
等が行われ、ビデオ信号処理回路109に送られて元の
画像データの復元が行われる。この他、図示しないが、
信号処理回路108からの出力データは、オーディオ信
号処理回路や、サブコード信号処理回路等に送られてそ
れぞれの処理が行われる。
The output from the decoding circuit 105 is sent to the signal processing circuit 108 for reproduction of the sync block, error correction, etc., and then to the video signal processing circuit 109 for restoration of the original image data. .. Besides this, although not shown,
The output data from the signal processing circuit 108 is sent to an audio signal processing circuit, a subcode signal processing circuit, etc., and each processing is performed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、イコライザ
104に用いられるトランスバーサルフィルタの上記各
タップ毎の乗算係数(タップ係数)の更新は、一般に次
の式で与えられる。 Wk+1 =Wk +2μεk k この式において、Wはタップ係数ベクトル、μは変更係
数、εは誤差信号、Xは入力信号をそれぞれ示し、添字
のk、k+1は入力データ系列のそれぞれkサンプル
目、k+1サンプル目を示す。ここで、上記変更係数
(収束係数ともいう)μは、1回の変更量を規定する係
数であり、係数の収束速度及び収束後の安定度に影響を
与える。このμの値が大きいと、収束は早いが、小さな
誤差に対して変動が大きいため、良好な安定状態を得る
ことが困難となる。逆にμが小さ過ぎると、収束に時間
がかかり過ぎ、実用的でなくなる。従来は、両者の兼ね
合いでμの値を定めており、両者共に優れた特性を実現
することは困難であった。
The update of the multiplication coefficient (tap coefficient) for each tap of the transversal filter used in the equalizer 104 is generally given by the following equation. W k + 1 = W k +2 με k X k In this formula, W is a tap coefficient vector, μ is a change coefficient, ε is an error signal, X is an input signal, and subscripts k and k + 1 are input data sequences, respectively. The kth sample and the (k + 1) th sample are shown. Here, the change coefficient (also referred to as a convergence coefficient) μ is a coefficient that defines the amount of change for one time, and affects the convergence speed of the coefficient and the stability after convergence. When the value of μ is large, the convergence is fast, but the fluctuation is large for a small error, so that it becomes difficult to obtain a good stable state. On the other hand, if μ is too small, it takes too much time to converge, which is not practical. Conventionally, the value of μ has been determined in consideration of the two, and it has been difficult for both to achieve excellent characteristics.

【0010】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、適応型イコライザとなるディジタルフィ
ルタの各タップ毎の乗算係数(タップ係数)の制御の際
に、タップ係数の収束が早くかつ良好な安定状態が得ら
れるような磁気再生装置の提供を目的とする。
The present invention has been made in view of such a situation, and the tap coefficient converges quickly when controlling the multiplication coefficient (tap coefficient) for each tap of the digital filter which is the adaptive equalizer. It is also an object of the present invention to provide a magnetic reproducing device that can obtain a good stable state.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気再生装
置は、磁気記録媒体に記録された磁気データを再生する
磁気再生装置において、磁気ヘッドからの再生信号の特
性を補償するイコライザとなるフィルタと、このフィル
タからの出力信号を復号する復号回路と、上記フィルタ
への入力信号及び上記復号回路への入出力信号に基づい
て上記フィルタの特性を適応的に調整する適応制御部
と、上記フィルタの特性を決定するフィルタ係数Wの1
回の変更量を規定する変更係数μの値を上記フィルタ係
数Wの収束状態に応じて制御する変更係数制御手段とを
有することにより、上述の課題を解決する。
A magnetic reproducing device according to the present invention is a magnetic reproducing device for reproducing magnetic data recorded on a magnetic recording medium, and is a filter serving as an equalizer for compensating for characteristics of a reproduced signal from a magnetic head. A decoding circuit that decodes an output signal from the filter; an adaptive control unit that adaptively adjusts the characteristics of the filter based on an input signal to the filter and an input / output signal to the decoding circuit; 1 of the filter coefficient W that determines the characteristics of
The above-mentioned problem is solved by having a change coefficient control unit that controls the value of the change coefficient μ that defines the change amount of the number of times according to the convergence state of the filter coefficient W.

【0012】ここで、上記変更係数μの切換の判断基準
として、上記復号回路に対する入出力信号間の誤差ε、
ε2 、これらの変化量Δε、Δε2 、上記フィルタ係数
Wの変化量ΔW、ΔW2 の少なくとも1つを用いること
が好ましい。
Here, as a criterion for switching the change coefficient μ, an error ε between the input and output signals for the decoding circuit,
It is preferable to use at least one of ε 2 , the amount of change Δε, Δε 2 , and the amount of change ΔW, ΔW 2 of the filter coefficient W.

【0013】[0013]

【作用】フィルタ係数Wの収束状態に応じて変更係数μ
を変化させ、例えば初期状態では大きなμ値にしてお
き、収束が進んだ状態で小さなμ値に切り換えることに
より、収束が早くなおかつ良好な安定状態が得られる。
The function of changing the coefficient μ according to the convergence state of the filter coefficient W
Is changed to a large μ value in the initial state, and is switched to a small μ value in a state where the convergence is advanced, so that the convergence is fast and a good stable state can be obtained.

【0014】[0014]

【実施例】図1は、本発明に係る磁気再生装置の一実施
例としての、前述したようなディジタルVTRの再生系
の概略構成を示すブロック回路図である。この図1にお
いて、磁気テープ(図示せず)に記録された磁気信号
は、VTRのメカブロック(図示せず)内の磁気ヘッド
11により電気信号に変換された後、再生アンプ12に
より増幅され、検出特性回路13に送られる。この検出
特性回路13は、前述したパーシャルレスポンスの検出
特性(エンコード特性)である(1+D)の特性を有し
ている。検出特性回路13からの出力信号は、イコライ
ザの主要部となるフィルタ14に供給される。このフィ
ルタ14としては、一般的にいわゆるFIR(有限イン
パルス応答)フィルタあるいはトランスバーサルフィル
タが用いられ、そのフィルタ特性が後述する適応制御部
17により適応的に調整されるようになっている。この
フィルタ14からの出力信号は、復号回路15に供給さ
れ、レベル比較(コンパレート)等による“1”、
“0”の判別がなされて記録時のデータ系列の復号が行
われる。この復号回路15からの出力信号は、出力端子
15OTを介して取り出され、前述した図6に示す信号処
理回路108等に送られる。
1 is a block circuit diagram showing a schematic structure of a reproducing system of a digital VTR as described above as an embodiment of a magnetic reproducing apparatus according to the present invention. In FIG. 1, a magnetic signal recorded on a magnetic tape (not shown) is converted into an electric signal by a magnetic head 11 in a mechanical block (not shown) of a VTR and then amplified by a reproduction amplifier 12. It is sent to the detection characteristic circuit 13. The detection characteristic circuit 13 has the characteristic (1 + D) which is the detection characteristic (encoding characteristic) of the partial response described above. The output signal from the detection characteristic circuit 13 is supplied to the filter 14, which is the main part of the equalizer. A so-called FIR (finite impulse response) filter or a transversal filter is generally used as the filter 14, and its filter characteristic is adaptively adjusted by an adaptive control unit 17 described later. The output signal from the filter 14 is supplied to the decoding circuit 15 and "1" by level comparison (comparing) or the like,
The determination of "0" is made, and the data series at the time of recording is decoded. The output signal from the decoding circuit 15 is taken out via the output terminal 15 OT and sent to the signal processing circuit 108 shown in FIG.

【0015】加算器(誤差検出器)16は、復号回路1
5の出力dからイコライザのフィルタ14の出力yを減
算することで誤差(残差)eを取り出し、この誤差eを
適応制御部17に送っている。適応制御部17には、上
記検出特性回路13からの出力xがいわゆる参照入力と
して供給されている。この適応制御部17が上記誤差
(残差)の信号パワーを最小とするようにフィルタ14
の係数(タップ係数)を修整、更新することで、イコラ
イザ特性が磁気記録再生の際の電磁変換特性の逆特性に
近い形となるように調整される。すなわち、フィルタ1
4と適応制御部17とでいわゆる適応フィルタを構成し
ており、適応等化器とは、イコライザに適応フィルタを
用いたものと見ることができる。
The adder (error detector) 16 is the decoding circuit 1
An error (residual) e is taken out by subtracting the output y of the equalizer filter 14 from the output d of 5, and this error e is sent to the adaptive control unit 17. The output x from the detection characteristic circuit 13 is supplied to the adaptive control unit 17 as a so-called reference input. The adaptive control unit 17 causes the filter 14 to minimize the signal power of the error (residual error).
By adjusting and updating the coefficient (tap coefficient) of, the equalizer characteristic is adjusted so as to have a form close to the inverse characteristic of the electromagnetic conversion characteristic during magnetic recording and reproduction. That is, filter 1
4 and the adaptive control unit 17 constitute a so-called adaptive filter, and the adaptive equalizer can be regarded as one using an adaptive filter for the equalizer.

【0016】次に、図1の変更係数制御部18は、フィ
ルタ14のフィルタ係数の収束状態に応じて、フィルタ
係数の変更係数μを制御するものであり、具体的には、
例えば、予め設定されたいくつかの変更係数μを、上記
誤差の2乗e2 に応じて切換制御するものである。後述
する図3の例では、初期状態でμ=0.1の大きな値と
し、誤差の2乗ε2 が所定値εsw 2 に達した時点でμ=
0.01の小さな値に切換制御している。上記収束状態
の判断基準としては、上記e2 以外に誤差量eや、誤差
の変化量Δe、Δe2 が利用できる。また、各フィルタ
タップ係数wi の変化量Δwi 、その2乗Δwi 2 や、
これらの総和量ΣΔwi 、ΣΔwi 2 等もフィルタ係数
の収束状態の判断基準に使用できる。これらの判断基準
となる上記e2 、e、Δe、Δe2 、Δwi 、Δ
i 2 、ΣΔwi 、ΣΔwi 2 等は、上記適応制御部1
7から得ることができ、これらのいずれかを単独で用い
ても、いくつかを組み合わせて用いてもよい。
Next, the change coefficient control unit 18 of FIG. 1 controls the change coefficient μ of the filter coefficient according to the convergence state of the filter coefficient of the filter 14, and more specifically,
For example, some preset change coefficients μ are switching-controlled according to the square of the error e 2 . In the example of FIG. 3 described later, μ = 0.1 is set to a large value in the initial state, and μ = μ when the error squared ε 2 reaches a predetermined value ε sw 2.
Switching control is performed to a small value of 0.01. In addition to e 2 , the error amount e and error changes Δe and Δe 2 can be used as the criterion for the convergence state. The change amount [Delta] w i of each filter tap coefficients w i, and the square of [Delta] w i 2,
These total amounts ΣΔw i , ΣΔw i 2 and the like can also be used as criteria for determining the convergence state of the filter coefficient. The above-mentioned e 2 , e, Δe, Δe 2 , Δw i , Δ which are the criteria for judging these
w i 2 , ΣΔw i , ΣΔw i 2, etc. are the adaptive control unit 1 described above.
7, any of these may be used alone or in combination.

【0017】このように、フィルタ係数の収束状態に応
じて変更係数μを制御することにより、フィルタ係数の
収束速度を早めながら、より安定した収束状態を実現す
ることが可能となる。
As described above, by controlling the change coefficient μ according to the convergence state of the filter coefficient, it is possible to realize a more stable convergence state while increasing the convergence speed of the filter coefficient.

【0018】次に、上記フィルタ14と適応制御部17
とから成るいわゆる適応フィルタの具体的な構成の一例
について、図2を参照しながら説明する。この図2にお
いて、入力端子14INからの参照入力xは、タップ数に
応じた遅延素子、例えば4個の遅延阻止21a、21
b、21c、21dの直列回路に送られている。入力端
子14INからの入力x0 及び各遅延素子21a、21
b、21c、21dからの各出力x-1、x-2、x-3、x
-4は、それぞれ係数乗算器22a、22b、22c、2
2d、22eに送られ、それぞれフィルタ係数(フィル
タタップ係数)w0 、w1 、w2 、w3 、w4 と乗算さ
れた後、加算される。すなわち、係数乗算器22a、2
2bからの各出力は加算器23aで加算され、係数乗算
器22cからの出力と加算器23aからの出力は加算器
23bで加算され、以下同様に加算器23c、23dで
各係数乗算器22d、22eからの出力も順次加算さ
れ、出力yとなって、上記復号回路15に送られてい
る。各フィルタ係数w0 、w1 、w2 、w3 、w4 は、
適応制御部17からの係数修整(更新)制御信号により
修整されるようになっている。
Next, the filter 14 and the adaptive controller 17
An example of a specific configuration of a so-called adaptive filter including and will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the reference input x from the input terminal 14 IN is a delay element corresponding to the number of taps, for example, four delay blocks 21a and 21.
It is sent to the series circuit of b, 21c and 21d. Input x 0 from the input terminal 14 IN and each delay element 21a, 21
Outputs x- 1 , x- 2 , x- 3 , x from b, 21c, 21d
-4 is a coefficient multiplier 22a, 22b, 22c, 2 respectively
2d and 22e, and are multiplied by filter coefficients (filter tap coefficients) w 0 , w 1 , w 2 , w 3 and w 4 , respectively, and then added. That is, the coefficient multipliers 22a, 2
The outputs from 2b are added by the adder 23a, the output from the coefficient multiplier 22c and the output from the adder 23a are added by the adder 23b, and the same applies to the coefficient multipliers 22d and 23d in the adders 23c and 23d. The output from 22e is also sequentially added to form an output y, which is sent to the decoding circuit 15. Each filter coefficient w 0 , w 1 , w 2 , w 3 , w 4 is
It is adapted to be modified by a coefficient modification (update) control signal from the adaptive controller 17.

【0019】適応制御部17で用いられる適応アルゴリ
ズムとしては、多くの手法のものが提案されているが、
その一具体例として、LMS(リーストミーンスクウェ
ア、最小自乗平均)アルゴリズムについて説明する。こ
こで、上記遅延素子の個数を一般化してL個とし、遅延
素子211 、212 、・・・、21L とする。このと
き、上記最初の入力x0 とこれらの各遅延素子231
232 、・・・、23L からの各出力x-1、x-2、・・
・、x-Lがそれぞれ係数乗算器240 、241 、2
2 、・・・、24L に送られ、それぞれフィルタ係数
0 、w1 、w2 、・・・、wL と乗算されて、加算器
に送られて加算されるものとする。
As the adaptive algorithm used in the adaptive control section 17, many methods have been proposed.
As one specific example thereof, an LMS (least mean square, least mean square) algorithm will be described. Here, the number of the delay elements is generalized to L, and the delay elements 21 1 , 21 2 , ..., 21 L are set. At this time, the first input x 0 and each of these delay elements 23 1 ,
23 2 , ..., Each output from 23 L x -1 , x -2 , ...
., X- L are coefficient multipliers 24 0 , 24 1 , 2 respectively
4 2, ..., is transmitted to the 24 L, the filter coefficients are w 0, w 1, w 2, is multiplied ..., and w L, shall be added is sent to the adder.

【0020】入力xのデータ系列のk回目のサンプル周
期時点(時刻k)における入力データ及び上記各遅延素
子211 、212 、・・・、21L からの各遅延出力デ
ータを、それぞれxk 、xk-1 、xk-2 、・・・、x
k-L とするとき、FIRフィルタ処理される入力ベクト
ルXk を、 Xk =〔xk k-1 k-2 ・・・ xk-L T ・・・(1) とおく。この(1)式のTは転置記号を示す。この入力
ベクトルXk に対して、上記各フィルタ係数(加重係
数)をwk0、wk1、wk2、・・・、wkLとし、FIRフ
ィルタ出力をyk とすると、入出力の関係は次の(2)
式のようになる。
The input data at the k-th sampling period (time k) of the data sequence of the input x and the delayed output data from the delay elements 21 1 , 21 2 , ..., 21 L are respectively x k , X k-1 , x k-2 , ..., x
When kL is set, the input vector X k subjected to FIR filtering is set as X k = [x k x k-1 x k-2 ... X kL ] T (1). T in the equation (1) represents a transposed symbol. For this input vector X k, each filter coefficient (weighting coefficient) and w k0, w k1, w k2 , ···, w kL, when the FIR filter output and y k, the relationship between the input and output follows (2)
It becomes like a formula.

【0021】 yk =wk0k +wk1k-1 +・・・+wkLk-L ・・・(2) さらに、フィルタ係数ベクトル(加重ベクトル)W
k を、 Wk =〔wk0k1k2 ・・・ wkLT ・・・(3) と定義すれば、入出力関係は、 yk =Xk T k =Wk T k ・・・(4) のように記述される。希望の応答をdk とすれば、出力
との誤差εk は、 εk =dk −yk =dk −Xk T k ・・・(5) のように表される。εk が、0に近づくように、Wk
更新するため、次式を用いる。
Y k = w k0 x k + w k1 x k-1 + ... + w kL x kL (2) Further, a filter coefficient vector (weight vector) W
a k, if W k = [w k0 w k1 w k2 ··· w kL ] T ··· (3) the definition, input-output relationship is, y k = X k T W k = W k T X k ... is described as (4). If the desired response is d k , the error ε k from the output is expressed as ε k = d k −y k = d k −X k T W k (5). The following equation is used to update W k so that ε k approaches 0.

【0022】 Wk+1 =Wk −μ▽k ・・・(6) この式でμは、適応の速度と安定性を決める利得因子で
あり、▽k は、グラジエントを表す。LMSアルゴリズ
ムでは、▽k は、εk 2 の短時間平均より推定したもの
ではなく、εk 2 を直接偏微分して用いる。 ▽k =δεk 2 /δW =−2εk k ・・・(7) この(7)式を上記(6)式に代入して、係数更新式
は、 Wk+1 =Wk +2μεk k ・・・(8) のように表される。
[0022] W k + 1 = is W k -μ ▽ k ··· (6 ) μ in this equation, is the gain factor that determines the speed and stability of adaptation, ▽ k represents the gradient. The LMS algorithm, ▽ k is not estimated from the short-term average of epsilon k 2, used by partially differentiating epsilon k 2 directly. ▽ k = δε k 2 / δW = -2ε k X k ··· (7) The equation (7) is substituted into the equation (6), the coefficient update equation, W k + 1 = W k + 2με k It is expressed as X k (8).

【0023】ここで、上記(8)式のフィルタタップ係
数の更新式中で、変更係数μの値に応じてフィルタ係数
の収束の速度が異なり、また収束した状態での誤差量が
異なってくる。すなわち図3は、上記変更係数μ=0.
01としたとき(破線)と、μ=0.1としたとき(一
点鎖線)の時間経過に伴う上記誤差の2乗ε2 の変化の
様子を示している。この図3から明らかなように、変更
係数μが0.1と大きいときには、収束速度を早くでき
るが、収束した状態でのε2 が大きく、収束後の安定度
が良くないのに対し、変更係数μが0.01と小さいと
きには、最終的に収束した状態でのε2 を小さくできる
が、収束速度が遅く、収束するまでに時間がかかり過ぎ
るという欠点がある。
In the filter tap coefficient updating equation of the above equation (8), the speed of convergence of the filter coefficient differs depending on the value of the change coefficient μ, and the error amount in the converged state also differs. .. That is, in FIG. 3, the change coefficient μ = 0.
The change of the square ε 2 of the error with the passage of time when 01 (broken line) and when μ = 0.1 (dashed line) is shown. As is apparent from FIG. 3, when the change coefficient μ is large as 0.1, the convergence speed can be increased, but ε 2 in the converged state is large, and the stability after convergence is not good. When the coefficient μ is as small as 0.01, ε 2 in the finally converged state can be made small, but there is a drawback that the convergence speed is slow and it takes too long to converge.

【0024】これに対して、図3の実線は、本発明実施
例の一つの具体例として、初期状態では変更係数μを
0.1と大きくしておき、収束が進んで所定の収束状
態、例えばε2 が所定値εsw 2 に達した時点tswで、μ
=0.01の小さな値に切換制御している。この図3の
実線に示す具体例からも明らかなように、収束状態に応
じてμの値を0.1→0.01に切り換えることによ
り、固定値を用いる場合に比べて、収束を早くしながら
誤差量がより少ない状態を実現できる。
On the other hand, the solid line in FIG. 3 is one specific example of the embodiment of the present invention. In the initial state, the change coefficient μ is set to a large value of 0.1, and the convergence progresses to a predetermined convergence state. Once t sw for example epsilon 2 has reached the predetermined value ε sw 2, μ
The switching is controlled to a small value of 0.01. As is clear from the concrete example shown by the solid line in FIG. 3, by changing the value of μ from 0.1 to 0.01 in accordance with the convergence state, the convergence is made faster than in the case where a fixed value is used. However, a state in which the error amount is smaller can be realized.

【0025】なお、収束状態の判断基準としては、上記
ε2 以外に、誤差量εや、その変化量Δε、Δε2 が利
用でき、またフィルタタップ係数の変化量Δwi 、Δw
i 2 や、これらの総和量ΣΔwi 、ΣΔwi 2 等も利用
できることは上述した通りである。また、上記図3の具
体例では、変更係数μを2段階に切り換えているが、3
段階以上の多段階に切り換えることも同様に効果的であ
る。また、変更係数μをεの連続関数として連続的に変
化させることも好ましい。
In addition to the above ε 2 , the error amount ε and the changes Δε and Δε 2 thereof can be used as the criterion for the convergence state, and the changes Δw i and Δw of the filter tap coefficients can be used.
i 2 and, the sum of these amounts Shigumaderutadaburyu i, are as described above can be utilized Shigumaderutadaburyu i 2 like. Further, in the specific example of FIG. 3 described above, the change coefficient μ is switched in two steps, but
It is similarly effective to switch to a multi-stage of more than one stage. It is also preferable that the change coefficient μ be continuously changed as a continuous function of ε.

【0026】この他、本発明は上記実施例のみに限定さ
れるものではなく、例えばフィルタ14の具体的構成
や、適応制御部17に用いられるアルゴリズム等は上記
実施例のFIRフィルタやLMSアルゴリズムに限定さ
れない。また、適用機器はディジタルVTRに限定され
ず、ディジタルテープレコーダ、アナログVTR等にも
本発明を適用することができる。
In addition to this, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and for example, the specific configuration of the filter 14 and the algorithm used in the adaptive control unit 17 are the FIR filter and the LMS algorithm of the above-mentioned embodiment. Not limited. Further, the applicable equipment is not limited to the digital VTR, and the present invention can be applied to a digital tape recorder, an analog VTR and the like.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る磁気再生装置によれば、磁気記録媒体に記録さ
れた磁気データを再生する磁気再生装置において、磁気
ヘッドからの再生信号の特性を補償するイコライザとし
て適応フィルタを用い、このフィルタの特性を決定する
フィルタ係数Wの1回の変更量を規定する変更係数μの
値を上記フィルタ係数Wの収束状態に応じて制御するこ
とにより、フィルタ係数の収束が早く、しかも良好な安
定状態が得られる。
As is clear from the above description, according to the magnetic reproducing apparatus of the present invention, in the magnetic reproducing apparatus for reproducing the magnetic data recorded on the magnetic recording medium, the reproduction signal from the magnetic head is reproduced. An adaptive filter is used as an equalizer for compensating the characteristics, and the value of the change coefficient μ that defines the amount of one change of the filter coefficient W that determines the characteristics of this filter is controlled according to the convergence state of the filter coefficient W. , The filter coefficient converges quickly, and a good stable state can be obtained.

【0028】具体的には、フィルタ係数Wの収束状態に
応じて変更係数μを切換制御し、例えば初期状態では大
きなμ値にしておき、収束が進むに従って小さなμ値に
切り換えてゆくことにより、収束を早くしながら収束し
た状態での誤差を小さくすることができる。
Specifically, the change coefficient μ is switch-controlled according to the convergence state of the filter coefficient W, for example, a large μ value is set in the initial state, and then it is changed to a small μ value as the convergence progresses. The error in the converged state can be reduced while the convergence is accelerated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る磁気再生装置の一実施例となるデ
ィジタルVTRの再生系の一部の概略構成を示すブロッ
ク回路図である。
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of a part of a reproducing system of a digital VTR as an embodiment of a magnetic reproducing apparatus according to the present invention.

【図2】該実施例に用いられる適応等化器(適応フィル
タ)の内部構成の具体例を示すブロック回路図である。
FIG. 2 is a block circuit diagram showing a specific example of an internal configuration of an adaptive equalizer (adaptive filter) used in the embodiment.

【図3】変更係数μの値に応じた誤差ε2 の時間的変化
を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a temporal change of an error ε 2 according to a value of a change coefficient μ.

【図4】従来技術の説明に供するディジタルVTRの再
生系の概略構成を示すブロック回路図である。
FIG. 4 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of a reproduction system of a digital VTR used for explaining a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11・・・・・磁気ヘッド 13・・・・・検出特性回路 14・・・・・フィルタ(イコライザ) 15・・・・・復号回路(コンパレータ) 16・・・・・加算器(誤差検出器) 17・・・・・適応制御部 18・・・・・変更係数制御部 11 ... Magnetic head 13 ... Detection characteristic circuit 14 ... Filter (equalizer) 15 ... Decoding circuit (comparator) 16 ... Adder (error detector) ) 17 ... Adaptive control unit 18 ... Change coefficient control unit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁気記録媒体に記録された磁気データを
再生する磁気再生装置において、 磁気ヘッドからの再生信号の特性を補償するイコライザ
となるフィルタと、 このフィルタからの出力信号を復号する復号回路と、 上記フィルタへの入力信号及び上記復号回路への入出力
信号に基づいて上記フィルタの特性を適応的に調整する
適応制御部と、 上記フィルタの特性を決定するフィルタ係数Wの1回の
変更量を規定する変更係数μの値を上記フィルタ係数W
の収束状態に応じて制御する変更係数制御手段とを有す
ることを特徴とする磁気再生装置。
1. A magnetic reproducing apparatus for reproducing magnetic data recorded on a magnetic recording medium, a filter serving as an equalizer for compensating characteristics of a reproduced signal from a magnetic head, and a decoding circuit for decoding an output signal from the filter. An adaptive control unit that adaptively adjusts the characteristics of the filter based on an input signal to the filter and an input / output signal to the decoding circuit, and a single change of the filter coefficient W that determines the characteristics of the filter. The value of the change coefficient μ that defines the amount is set to the filter coefficient W
And a change coefficient control means for controlling the magnetic reproduction apparatus according to the convergence state of the magnetic reproducing apparatus.
【請求項2】 上記変更係数μの値の制御の基準とし
て、上記復号回路に対する入出力信号間の誤差ε、
ε2 、これらの変化量Δε、Δε2、上記フィルタ係数
Wの変化量ΔW、ΔW2 の少なくとも1つを用いること
を特徴とする請求項1に記載の磁気再生装置。
2. As a reference for controlling the value of the change coefficient μ, an error ε between the input and output signals with respect to the decoding circuit,
The magnetic reproducing apparatus according to claim 1, wherein at least one of ε 2 , changes Δε and Δε 2 thereof, and changes ΔW and ΔW 2 of the filter coefficient W is used.
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