JPH06231406A - 磁気記録再生方法および磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】従来と同等の記録再生特性を有する記録再生ヘ
ッドと媒体系を使用して、直流成分から次に低い出力不
能周波数を超える、より広帯域の周波数帯域信号を使用
可能とする磁気記録再生方法および磁気記録再生装置を
提供する。 【構成】磁気記録再生系に対して、インパルス応答が1-
D(n)(D(n)はｎビット信号遅延、ｎは整数）で示される
パーシャルレスポンスの伝送系になるよう符号間干渉を
付加して符号列の記録再生を行う磁気記録再生方法にお
いて、Ｔをナイキスト間隔（再生ビット時間間隔）とす
るとき、上記ｎ（但し n>2）とＴとの値について、上記
出力不能周波数間の等周波数間隔を１／ｎＴとするこ
と、および、ｎを２の整数倍の値とすることから選択し
設定することにより、上記記録再生特性の直流近傍を除
き最低周波数側から数えて第２番目以上の出力不能周波
数に一致したナイキスト周波数を有する符号列を記録再
生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気ヘッドと記録媒体を
介する広帯域信号の磁気記録および再生に好適な磁気記
録再生方法および磁気記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録媒体上への高密度なディジタル
記録を行った場合、これを再生して得られる信号には、
記録再生ヘッドや記録媒体を含めた記録再生系の特性に
依存する種々の周波数損失を生じ、その高周波の遮断特
性により、記録周波数すなわち媒体面上への記録密度が
制限されている。現在、磁気記録において一般的に用い
られる面内長手磁気記録では、記録媒体と再生ヘッドの
距離間隔に対して高い記録波長になるほど再生出力が低
下するスペーシング損失やヘッドのギャップ長（媒体か
らの記録磁界を吸い込むための再生ヘッド間隙（ギャッ
プ）の長手方向の長さ）が記録波長に近づくにつれて再
生出力が低下するギャップ損失などが周波数劣化要因と
なっている。特に後者は、ヘッドギャップの加工技術に
よって決まる高記録密度化（短記録波長化）制限の大き
な要因であり、ギャップ長をｇ、記録波長をλとしてｄ
Ｂ表示した場合のギャップ損失Ｌｇは、 Lg = -20 log₁₀|sin(πg/λ)/(πg/λ)| 〔dB〕 なる理論式で与えられる。すなわちギャップ長ｇが記録
波長λに対して相対的に長く見えるようになると出力が
低下し、特にギャップ値ｇが記録波長λの整数倍になる
記録周波数では、損失無限大で信号出力は不能となる。
したがって、記録周波数は０から記録波長λがギャップ
長ｇと等しくなる周波数までの間に制限を受けており、
短波長で記録するためには、ヘッドギャップ長のより微
細な加工を要求された。従来の記録再生系では、スペー
シング損失等による高周波損失の方が著しいため、上記
理論式の表すギャップ損失Ｌｇ特性は、短波長λ（高記
録周波数）領域において認められないが、スペーシング
が短縮され、記録密度が高まるにつれて、ギャップ損失
のような加工限界に基づく損失は、より高密度な記録再
生系において顕著なものとなり、その記録再生系周波数
特性は、上記理論式の表すギャップ損失Ｌｇの記録波長
λ特性が支配的要因となって、複数の出力不能周波数を
有する櫛歯状出力の記録再生周波数特性を示すようにな
る。さらに、この損失は、垂直記録においてより顕著で
ある。

【０００３】垂直磁気記録の場合については、IEEE TRA
NSACTIONS ON MAGNETICS (アイ・イー・イー・イー トラ
ンザクションズ オン マグネティクス) VOL.MAG-16 No.
5 所載の論文「Studies of the Perpendicular Magnetiz
ation Mode in Co-Cr Sputtered Films」に詳述されてい
る。垂直磁気記録を実現する一般的構成として、図９の
ように高透磁率のパーマロイ薄膜からなる主磁極９０１
とこの主磁極９０１から所定距離離れて対向した状態で
コイル９０３を巻いた補助磁極９０２が配置されてお
り、この両磁極間に、ベール９０７上に垂直磁気記録層
９０５ならびに高透磁率層９０６を形成する磁気記録媒
体９０４が配置される構成がある。補助磁極９０２のコ
イル９０３に通電を行うと磁力線が発生し、この磁力線
は高透磁率層９０６を通り、主磁極９０１に吸収され、
その近傍の垂直磁気記録層９０５に垂直磁気記録が行わ
れる。再生時には、磁気記録媒体から出る磁力線が主磁
極９０１との相互作用によりコイル９０３に磁束変化を
誘起し再生出力を得る。このような垂直磁気記録方式の
記録再生特性等を図２を利用して説明する。記録再生時
の周波数特性は、主磁極９０１の厚さｔにより定まる櫛
歯形状をとり、図２（ａ）に図示したように、何個所か
の出力不能周波数帯をもつことが知られている。さら
に、一般に磁気記録再生系では低域周波数が遮断され
る。このような周波数特性をもつ記録再生系に、図２
（ｂ）のような広帯域一様にスペクトル分布をもつ信号
を用いて記録再生を行おうとすると、記録再生信号のス
ペクトラムに欠落した出力不能部分が生ずるため、元信
号を忠実に記録ないし再生することは困難になり、情報
の欠落が起こる。そのため、従来は、直流成分から次に
低い出力不能周波数までにあたる最も低い周波数の出力
ピーク部分の周波数帯域のみを用いており、第２、第３
の出力ピーク部分の高周波周波数帯域までの使用は困難
であった。いいかえるならば、これにより、磁気記録再
生系では、記録再生信号の使用周波数帯域に制限を受け
ることになり、この記録再生信号周波数の制限により、
記録媒体への記録密度も自ずと制限を受けていた。さら
に、これまでの磁気記録系では、直流成分から次に低い
出力不能周波数以下までの帯域の不能周波数近傍での周
波数特性劣化を等化器を用いて改善し、使用周波数帯域
内の記録再生系の周波数特性を平坦なものに改善して、
記録再生信号の忠実な再生を実現してきた。しかしなが
ら、記録密度が増して、より広帯域が要求され、出力不
能周波数の極近傍までの帯域を使用することになると、
著しく低下する高周波信号を補償するための等化器への
負担は非常に大きく、補償量の増加による雑音増大によ
り出力不能周波数付近の信号成分のＳ／Ｎが非常に劣化
する問題がある。

【０００４】一方、伝送系全体の特性をこのような理想
帯域制限特性にしなくともナイキストレートのデータ伝
送が可能な方式としてパーシャルレスポンス方式があ
る。この方式については、IEEE TRANSACTIONS ON COMMU
NICATIONS（アイ・イー・イー・イー トランザクショ
ンズ オン コミュニケーションズ）,VOL.COM-23,No.
9, SEPTEMBER 1975記載の「Partial Response Signalin
g」及び日経エレクトロニクス1977年4月4日号記載の「パ
ーシャルレスポンスとその応用」等に述べられている。
すなわち、パーシャルレスポンス方式とは、従来、デー
タ伝送において好ましからざるものとして扱われてきた
符号間干渉を意図的に付加する、つまり一定規則の符号
間干渉を付加することにより、ナイキストレートでのデ
ータ伝送を可能とするものである。ナイキストレートで
の信号伝送を他のビット領域へ符号間干渉を起こさず実
行させるには、伝送系の周波数特性はナイキスト周波数
までの帯域で平坦であることが必要とされる。これに対
して、パーシャルレスポンス方式は、複数の後続ビット
への既知レベルの信号の広がり（干渉）を許容すること
によって周波数特性を平坦にしなくても伝送可能としよ
うとする方式である。通常は伝送系が本来持つ周波数特
性にできるだけ近い特性となるような干渉付加（許容）
の方法がとられ、本来急峻な遮断特性を必要とするナイ
キスト周波数近傍の特性改善をできるだけ有利になるよ
うに緩和することによって、ナイキストレート伝送を容
易にすることができる。磁気記録再生系においては、低
域が遮断されることから、インパルス応答特性を多項式
1-D(1)、または 1-D(2)（D(n)はｎビットの伝送シンボ
ル時間間隔の遅延を示す）により記述するクラス４のパ
ーシャルレスポンス方式が用いられる。特に、多項式1-
D(2)によって記述されるパーシャルレスポンス クラス
４方式（モディファイド デュオバイナリ方式）は、そ
の周波数特性上、図２（ｄ）のように、直流成分のほ
か、ナイキスト周波数において、出力０となり、かつ、
その前後の周波数領域に緩やかな減衰特性を許容するた
め、図２（ａ）の直流成分から次に低い出力不能周波数
の極近傍までの帯域特性に適合し、記録再生系のこの周
波数帯を有効に用いる方法として有効である。この詳細
については、公知技術として、特開昭60-47538号「出力
信号復号方法」に開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上に述べたように、
等化器補償を利用した従来の記録再生方式では、その記
録再生信号の最高周波数および使用帯域は、系の周波数
特性上、直流成分から次に低い出力不能周波数以下まで
の帯域において、等化器補償による特性の平坦化が可能
な範囲に限定され、これにより、記録密度も制約を受け
た。さらに、パーシャルレスポンス方式による場合は、
従来は媒体への記録密度との関連で、直流成分から次に
低い出力不能周波数までにあたる最も低い周波数の出力
ピーク部分の周波数帯域までを有効に利用できるが、出
力不能周波数を超えたそれ以上の高周波領域を利用する
場合、またはこれに相当する高記録密度の場合の技術的
実績については未開拓の状況にあった。本発明の目的
は、従来と同等の記録再生特性を有する記録再生ヘッド
と媒体系を使用して、直流成分から次に低い出力不能周
波数を超える、より広帯域の周波数帯域信号を使用可能
とする、またこれにより、より高密度の記録再生を可能
とする磁気記録再生方法および磁気記録再生装置を提供
することにある。さらに、本発明では、高密度記録再生
において必然的となる高速度記録再生に対処するため、
上記の記録再生方式の特徴を踏まえ、再生速度を仮想的
に低速化して、動作速度の低い再生装置を用いても高速
度記録再生が可能となる磁気記録再生装置を提供するこ
とをもう１つの目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の磁気記録再生方法では、例えば図１（ａ）
に示すように、磁気記録再生系に対して、インパルス応
答が1-D(n)(D(n)はｎビット信号遅延、ｎは整数）で示
されるパーシャルレスポンスの伝送系になるよう符号間
干渉を付加して符号列の記録再生を行う磁気記録再生方
法において、Ｔをナイキスト間隔（再生ビット時間間
隔）とするとき、例えば図１（ｂ）に示すように、上記
ｎ（但し n>2）とＴとの値について、上記出力不能周波
数間の等周波数間隔を１／ｎＴとすること、および、ｎ
を２の整数倍の値とすることから選択し設定することと
し、これにより、上記記録再生特性の直流近傍を除き最
低周波数側から数えて第２番目以上の出力不能周波数に
一致したナイキスト周波数を有する符号列を記録再生す
ることとする。

【０００７】また、上記の目的を達成するための本発明
の磁気記録再生装置では、直流成分とともに複数の出力
不能周波数および櫛歯状出力の記録再生特性を有する磁
気記録再生系に対して符号列の記録再生を行う磁気記録
再生装置において、上記記録再生特性の直流近傍を除き
最低周波数側から数えて第２番目の出力不能周波数以上
にナイキスト周波数を有する符号列の再生に、例えば図
１に示すように、インパルス応答が1-D(n)で示されるパ
ーシャルレスポンスの伝送系になるよう符号間干渉を付
加し、該伝送系の出力不能周波数間隔を１／ｎＴ（Ｔは
ナイキスト間隔、ｎは２の整数倍（ｎ＞２））とする伝
送系１０２を含む符号列の再生手段２を備えることとす
る。

【０００８】ここで、上記の符号間干渉を付加するパー
シャルレスポンスの伝送系として、例えば図５に示すよ
うに、媒体と記録ヘッド５０３、再生ヘッド５０４、低
域フィルタ５０６、ナイキストフィルタ５０７等により
孤立再生信号をナイキスト波形等化する手段すなわち{1
-D(1)}の特性を有する手段と、この等化信号を{1-D(n)}
/{1-D(1)となるよう遅延加算する手段５０８を備えるこ
とにより{1-D(n)}のインパルス応答を得るよう構成すれ
ばよい。

【０００９】またこの場合に、上記符号列の記録手段１
は、例えば図１および図８に示すように、後段の符号間
干渉の付加に対応する変換操作を符号列に施す符号変換
手段１０１を含み、該符号変換手段１０１は、符号列各
ビットとこれのｎビット前の符号列ビットに対してｎビ
ット遅延（例えば図８のシフトレジスタ８００による）
させた後の符号列ビットとの排他的論理和（８０１によ
る）演算を行うものとすればよい。

【００１０】さらに、上記のもう１つの目的を達成する
ため、例えば図７に示すように、上記の符号間干渉を付
加して再生する手段には、符号間干渉を付加した信号列
を複数の並列に設けた判定器に逐次順番に供給し、各判
定器の出力信号を順次接続する構成によることとする。

【００１１】この場合に、判定器に最尤系列推定器を用
いるようにすれば、判定符号の前後の信号パターンから
信号を判定することができるから、入力信号に雑音が重
畳するような場合にも受信値から推定される高い判定信
頼度を確保できるので好ましい。

【００１２】また、垂直磁気記録再生装置は、高密度の
記録再生に好適な適合性を有するので、垂直磁気記録用
の磁気ヘッドと磁気記録媒体を用いる磁気記録再生装置
に本発明を適用すれば極めて効果的である。

【００１３】

【作用】本発明では、パーシャルレスポンス クラス４
方式を拡張して、インパルス応答特性が多項式1-D(n)
（インターリーブドダイコード；整数 n>2）で記述され
るパーシャルレスポンス伝送系となるように磁気記録再
生系の伝送特性を設計し、符号間干渉に一定の規則を設
ける。このような伝送系での信号は、図２（ｅ）に示す
ように、周波数特性上、直流成分とナイキスト周波数
（1/2T；再生信号ビット時間間隔Ｔ）以上の周波数帯の
他に、ナイキスト周波数以下の周波数帯にも、出力０と
なる不能周波数を許容する。整数ｎに対しては、一般に
直流成分から1/nTの等周波数間隔に出力不能周波数をと
り、特に整数ｎを２の整数倍にとれば、ナイキスト周波
数1/2Tを出力不能周波数の一つに一致させた櫛歯状周波
数特性を得る。このような、パーシャルレスポンス伝送
系のもつ特性を利用し、図２（ａ）のような、櫛歯状周
波数特性の磁気記録再生系において、直流近傍を除き最
低周波数側より数えて第２番目以上の出力不能周波数を
ナイキスト周波数とした広帯域伝送系を設計する。すな
わち、その磁気記録再生系の出力不能周波数を図２
（ｅ）のパーシャルレスポンス伝送系周波数特性の出力
不能周波数に一致させるため、対象とする磁気記録系の
周波数特性を、系の途中に等化器またはフィルタまた
は、信号とその信号の遅延信号との加減算操作を施す回
路を挿入するなどの手段により、図２（ｅ）のパーシャ
ルレスポンス伝送系の特性へと補償する。これによっ
て、再生系からの再生信号は、インパルス応答特性1-D
(n)によって、所定の干渉が付加されて読みだされる。
したがって、本発明により、記録再生系の出力不能周波
数を補償し、使用周波数帯域の周波数特性を平坦化する
ことが不要となる。これによって、周波数補償をした場
合の過度の雑音強調によるＳ／Ｎ劣化を回避することが
でき、記録再生系の出力不能周波数を複数個含むより広
い周波数帯域を利用した記録再生系が実現できるため、
ヘッドと媒体の周波数特性に対して、従来より広い帯域
の記録再生系が達成され、より高速高密度な記録再生が
可能となる。また、元来、櫛歯状周波数特性を有する垂
直磁気記録再生系に対して、パーシャルレスポンス伝送
特性を適合させることによって、周波数補償量を可能な
限り抑えて、再生系信号処理系を簡素化して忠実な記録
再生系を行うことが可能になる。

【００１４】さらに、上記インターリーブドダイコード
チャネル1-D(n)出力をｎビットおきに取り出してできる
ｎ個の系列はそれぞれ独立な1-D(1)の出力になってい
る。すなわち、連続するｎビットの系列は、互いに符号
間干渉を起こさない全く独立な信号であり、それぞれを
全く独立の判定装置によって、信号検出してビットを判
別することが可能となる。したがって、ｎ個の判定装置
を並列に設けて、それぞれに、チャネル出力の再生信号
系列をｎビットおきにサンプルした独立な信号系列を順
次供給することによって、もとの信号系列を逐次処理す
る場合の１／ｎの処理速度でビット判定を行うことが許
容され、個々の判別器の処理速度を１／ｎに低減するこ
とが可能となる。したがって、このような構成は高速再
生に適合するものである。

【００１５】

【実施例】図１は、本発明の基本構成図であり、図１
（ａ）は記録再生系の基本的ブロック構成を、図１
（ｂ）は記録再生系の中のパーシャルレスポンス伝送系
の記録再生特性を与えるものである。本発明は図１
（ａ）に示すように、符号列の記録手段１と符号列の再
生手段２とから成り、記録ヘッドと再生ヘッドおよび媒
体を含む記録再生系チャネルを伝送系１０２に適合させ
る。したがって伝送系１０２は、記録ヘッドを含む記録
手段１と記録媒体および再生ヘッドを含む再生手段２の
両者にまたがる。ここで、伝送系１０２の周波数特性を
インパルス応答が1-D(n)となるように設計する。ここ
で、D(n)は、ｎビット遅延後のインパルス出力を意味す
る。例えば、n=4 、伝送系１０２の入力系列 a(k)(=0,
1)が、…0,0,1,0,0,0,0,0…ならば、出力系列 b(k)(=0,
1,-1)は…0,0,1,0,0,0,-1,0…なる応答となる。ここ
で、整数ｎと定めたときの周波数特性H(f)は、Ｔをナイ
キスト間隔（再生ビット時間間隔）として、 (1)式のよ
うになる。 H(f)=２Ｔ・rect(Tf)・sin(nπTf) (1) ただし、 rect(Tf)=1 … |f|≦1/2Tのとき rect(Tf)=0 … |f|≧1/2Tのとき とする。したが
ってｎ＝４の場合には、図１（ｂ）に示すような櫛歯状
出力記録再生特性１１０を有し、ナイキスト周波数１／
２Ｔまでの間に１つの出力不能周波数を有する伝送系特
性となる。このような伝送系１０２のインパルス応答h
(t)は、上式H(f)の逆フーリエ変換により求まり、 h(t)= sinc(t/T) - sinc{(t-nT)/T} (2) ただし、 sinc(t)=sin(πt)/(πt)となる。これを図
示したものが図３である。つまり、インパルスを伝送系
１０２の入力とした時の出力波形をナイキスト間隔Ｔ毎
のビット位置でサンプルした値は(h0,h1,h2,…,hn)=(+
1,0,0,…,-1) となる。このとき、図１に示した伝送系
１０２の入力信号系列｛a(k)｝と出力信号系列｛b(k)｝
の間には、次式のような関係が成り立っている。 b(k)= h0・a(k)+h1・a(k-1)+h2・a(k-2)+…+hn・a(k-n) = a(k)-a(k-n) (3) 図１に示した１０１は符号変換器(プリコーダ)であり、
これは入力端子１００より入力された入力符号系列｛i
(k)｝(=0,1)を｛a(k)｝なる符号列に変換するもので、
その変換法則は、 i(k)=[ a(k)-a(k-n) ]mod2 (4) となる。 (4)式において、mod2は２を法とする演算、す
なわち２で割って余りを採る演算であり、[0]mod2=0、
[1]mod2=1、[-1]mod2=1、[2]mod2=0、[-2]mod2=0とする演
算である。このようにすると、図１に示した判定器１０
３によって、判定値｛o(k)｝は、 o(k)=[ b(k) ]mod2 (5) なる演算を行うことによって、i(k)=o(k)となる。つま
り、出力端子１０４からは、入力端子１００に入力した
入力符号系列i(k)が忠実に再現されて出力されることに
なる。具体例として、図２（ｅ）に示したように、記録
再生系の周波数特性の櫛歯状特性の２つ目の櫛歯まで利
用する場合を考えると、２つ目の櫛歯の零点をナイキス
ト周波数f0(=1/2T)と設定するには、上式 (1)に対して
n=4 とする。このとき、入力符号系列｛i(k)｝=｛1,0,
1,0,0,1,1,0,1,0｝が、図１の入力端子１００から入力
した場合の各部波形｛i(k)｝,{a(k)｝,｛b(k)｝,｛o
(k)｝を図４(a),(b),(c),(d)に示す。図４(b)に示す{a
(k)｝の波形は、記録再生系の記録ヘッドに供給される
記録電流波形に対応し、これを伝送系１０２を通じて得
る波形は、図１の判定器１０３において、サンプルし、
３段階のレベルを判定した結果、-1,0,+1 の３値信号列
となる。これに (5)式で示したmod2の演算を施すことに
より o(k)は i(k)に一致することがわかる。以上の結
果、櫛歯状の記録再生特性を有する伝送系を用いても、
実効的に直流成分からf0(=1/2T) まで平坦な周波数特性
になり、f0をナイキスト周波数とする記録再生系と同等
の伝送速度を得ることができる。より一般的な櫛歯状特
性を有する記録再生系に対しても、 (1)式に示す伝送系
１０２の特性の零点周波数 f(m)=m/(nT)を（整数m)を、
櫛歯状特性の零点周波数に一致させるようにｎおよびＴ
を選択することによって、伝送系１０２の周波数特性H
(f)を実際の記録再生系の特性に近い関数形とし、伝送
系の設計を簡略化して、実効的に広帯域での記録再生が
可能となる効果がある。

【００１６】図５は、図１の伝送系１０２の具体的構成
の実施例である。伝送系１０２への入力符号列{a(k)｝
は、伝送系入力端子５０１から供給され、記録アンプ５
０２を通じて記録電流に変換されたのち、記録ヘッド５
０３から記録媒体に記録され、再生ヘッド５０４により
再生される。再生信号は再生アンプ５０５により増幅さ
れたのち低域フィルタ５０６およびナイキストフィルタ
５０７に供給される。ここで、記録ヘッド５０３と再生
ヘッド５０４には、同一のものを用いることもある。伝
送系入力端子５０１から、このナイキストフィルタ５０
７までのインパルス応答特性が1-D となるように低域フ
ィルタ５０６およびナイキストフィルタ５０７の特性を
設計して、伝送系のナイキスト周波数f0の設計および 1
-D(1)特性の設計を行う。遅延加算回路５０８では、信
号の１ビット時間間隔Ｔの遅延と加算操作を組み合わせ
て{1-D(n)}/{1-D(1)}特性を実現するフィルタを構成す
る。図６（ａ）は、n=4 の場合の遅延加算回路５０８の
具体的構成例を示しており、1-D(4)の展開{1-D(1)}{1+D
(1)+D(2)+D(3)}より{1+D(1)+D(2)+D(3)}項を１ビット遅
延回路６００と加算回路６０１により実現したものであ
る。さらに、この項を{1+D(1)+D(2)+D(3)}={1+D(1)}{1+
D(2)}と整理した結果から図６（ｂ）によっても全く同
じ機能を実現する。図６（ｃ）は、n=3の場合{1-D(3)}/
{1-D(1)}={1+D(1)+D(2)}を、また図６（ｄ）は、n=8の
場合、{1-D(8)}/{1-D(1)}={1+D(1)}{1+D(2)}{1+D(4)}に
対する実現方法を示す。遅延加算回路５０８は、アナロ
グ回路またはディジタル回路のいずれかによっても実現
することができ、ディジタル回路で実現する場合は、遅
延加算回路５０８前段にサンプラ（ＡＤ変換器）を備え
る。同様に図５のナイキストフィルタ５０７もアナログ
回路またはディジタル回路のいずれかによっても実現す
ることができ、ディジタル回路で実現する場合は、５０
７前段にサンプラを備える。具体的には、図５低域フィ
ルタ５０６は、ナイキスト周波数f0(=1/2T) 以上の周波
数領域を遮断する特性を有し、ナイキストフィルタ５０
７は、記録再生系からの孤立磁化反転再生信号をナイキ
スト波形へと変換する等化回路によって実現される。図
５の５０６から５０８まで、または、５０７から５０８
までを１つまたは複数の、アナログまたはディジタルの
回路によって構成することが可能である。

【００１７】図７は、図１の判定器１０３を複数の最尤
系列推定器７０１によって、構成する例である。1-D(n)
特性を有する伝送系１０２の出力系列｛b(k)｝は、その
特性からｎビット毎に干渉を有する。したがって、出力
系列｛b(k)｝をｎビットおきにサンプルして得られるｎ
個の系列は、互いに独立なダイコードチャネル1-D(1)の
出力系列と等化になる。そこでダイコードチャネル1-D
(1)の出力系列を最尤する判定器（最尤系列推定器７０
１）をｎ個並列に設けて、判定器１０３に対する入力系
列｛b(k)｝をマルチプレクサ７００により、それぞれの
最尤系列推定器７０１に順次周期的に振り分けて供給す
る。個々の最尤系列推定器７０１には、もとの入力系列
｛b(k)｝をｎビットおきにサンプルした系列が、時間nT
ごとに供給される。ここで、最尤系列推定器７０１は、
入力信号をビット毎に符号に変換するかわりに、判定符
号の前後を含めた信号パターンをマッチングによって評
価し、最も確率が高い符号列パターンを判断して出力す
るものである。これにより入力信号上に重畳するランダ
ム雑音に対して従来より、より高い判定信頼度を確保で
きる。また最尤系列推定器は一般にビタビアルゴリズム
の適用により実現できることが公知の技術として知られ
ている。すなわち、個々の最尤系列推定器７０１は、入
力された系列がチャネル特性1-D(1)に従う相互干渉を有
する系列とみなして、ビタビアルゴリズム等を用いて最
尤系列推定を行う。これにより、個々の最尤系列推定器
７０１で判定された符号系列は、デマルチプレクサ７０
２によって、マルチプレクサ７００が入力符号を振り分
けたときと同じ順序で１本の系列に再構成され、出力系
列｛o(k)｝として出力される。本実施例では、個々の最
尤系列推定器７０１の１入力に対する処理時間はnTとな
るため、本来の伝送速度Ｔに対して低速な最尤系列推定
器７０１を用いてもこれを並列化することによって、高
速な判定を行うことが可能となる。通常、最尤系列推定
器７０１はディジタル回路で実現されるため、入力系列
｛b(k)｝がアナログ信号として供給される場合、マルチ
プレクサ７０２の前段にサンプラが設けられる。

【００１８】図８は、図１実施例のプリコーダ１０１の
具体的実現方法を示す実施例である。 (4)式の符号変換
を実現するため、ｎビット遅延回路８００（または、ｎ
ビットのシフトレジスタメモリ）と排他的論理和回路８
０１により符号変換器を構成する。

【００１９】

【発明の効果】本発明により、直流成分以外に出力不能
周波数をもつ記録再生系に対して、この出力周波数を超
えてナイキスト周波数を設定しても、忠実な記録再生が
可能となる。したがって、記録再生系の広帯域領域を有
効利用して、より高密度高速な磁気記録再生が可能とな
り、同時にこの記録再生系チャネルの設計をより容易な
ものとする。さらに、再生信号系列を独立な複数の系列
に分離して系列判定を行える手段を提供することがで
き、系列判定器の動作速度を再生速度に対して、大幅に
緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成図。

【図２】本発明における記録再生系の周波数特性利用の
具体例を説明する図。

【図３】本発明伝送系のインパルス応答特性を説明する
図。

【図４】基本的実施例の各部符号系列を説明する図。

【図５】伝送系の具体的構成を示す実施例図。

【図６】遅延加算回路の具体的構成を示す実施例図。

【図７】判定器の具体的構成を示す実施例図。

【図８】プリコーダの具体的構成を示す実施例図。

【図９】垂直磁気記録ヘッド媒体系の構造を説明する
図。

【符号の説明】

１…符号列の記録手段 ２…符号列の再
生手段 １００…入力端子 １０１…プリコ
ーダ １０２…伝送系 １０３…判定器 １０４…出力端子 １１０…櫛歯状
出力記録再生特性 ５０１…入力端子 ５０２…記録ア
ンプ ５０３…記録ヘッド ５０４…再生ヘ
ッド ５０５…再生アンプ ５０６…低域フ
ィルタ ５０７…ナイキストフィルタ ５０８…遅延加
算回路 ６００…１ビット遅延回路 ６０１…加算回
路 ７００…マルチプレクサ ７０１…最尤系
列推定器 ７０２…デマルチプレクサ ８００…ｎ段シ
フトレジスタメモリ ８０１…排他的論理和回路 ９０１…主磁極 ９０２…補助磁極 ９０３…コイル ９０４…磁気記録媒体 ９０５…垂直磁
気記録層 ９０６…高透磁率層 ９０７…ベール

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気ヘッドと媒体を含んで直流成分ととも
   に複数の出力不能周波数および櫛歯状出力の記録再生特
   性を有する磁気記録再生系に対して、インパルス応答が
   1-D(n)(D(n)はｎビット信号遅延、ｎは整数）で示され
   るパーシャルレスポンスの伝送系になるよう符号間干渉
   を付加して符号列の記録再生を行う磁気記録再生方法に
   おいて、 Ｔをナイキスト間隔（再生ビット時間間隔）とすると
   き、上記ｎ（但し n>2）とＴとの値について、上記出力
   不能周波数間の等周波数間隔を１／ｎＴとすること、お
   よび、ｎを２の整数倍の値とすることから選択し設定す
   ることにより、上記記録再生特性の直流近傍を除き最低
   周波数側から数えて第２番目以上の出力不能周波数に一
   致したナイキスト周波数を有する符号列を記録再生する
   ことを特徴とする磁気記録再生方法。
2. 【請求項２】磁気ヘッドと媒体を含んで直流成分ととも
   に複数の出力不能周波数および櫛歯状出力の記録再生特
   性を有する磁気記録再生系に対して符号列の記録再生を
   行う磁気記録再生装置において、 上記記録再生特性の直流近傍を除き最低周波数側から数
   えて第２番目の出力不能周波数以上にナイキスト周波数
   を有する符号列の再生に、インパルス応答が1-D(n)で示
   されるパーシャルレスポンスの伝送系になるよう符号間
   干渉を付加し、該伝送系の出力不能周波数間隔を１／ｎ
   Ｔ（Ｔはナイキスト間隔、ｎは２の整数倍数（ｎ＞
   ２））とする伝送系を含む符号列の再生手段を備えるこ
   とを特徴とする磁気記録再生装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の磁気記録再生装置におい
   て、上記の符号間干渉を付加するパーシャルレスポンス
   の伝送系が、孤立再生信号をナイキスト波形等化する手
   段とこの等化信号を{1-D(n)}/{1-D(1)}となるよう遅延
   加算する手段を備えることを特徴とする磁気記録再生装
   置。
4. 【請求項４】請求項２または請求項３記載の磁気記録再
   生装置において、上記符号列の記録手段は、後段の符号
   間干渉の付加に対応する変換操作を符号列に施す符号変
   換手段を含み、該符号変換手段は、符号列各ビットとこ
   れのｎビット前の符号列ビットに対してｎビット遅延さ
   せた後の符号列ビットとの排他的論理和演算を行うもの
   であることを特徴とする磁気記録再生装置。
5. 【請求項５】請求項２乃至請求項４の何れかに記載の磁
   気記録再生装置において、上記の符号間干渉を付加して
   再生する手段は、符号間干渉を付加した信号列を複数の
   並列に設けた判定器に逐次順番に供給し、各判定器の出
   力信号を順次接続する構成を備えることを特徴とする磁
   気記録再生装置。
6. 【請求項６】請求項５記載の磁気記録再生装置におい
   て、判定器に最尤系列推定器を用いることを特徴とする
   磁気記録再生装置。
7. 【請求項７】請求項２乃至請求項６の何れかに記載の磁
   気記録再生装置において、該磁気記録再生装置は垂直磁
   気記録用の磁気ヘッドと磁気記録媒体を用いるものであ
   ることを特徴とする磁気記録再生装置。