JPH0696522A - 磁気ディスク装置の復調処理装置 - Google Patents

磁気ディスク装置の復調処理装置

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JPH0696522A
JPH0696522A JP24501892A JP24501892A JPH0696522A JP H0696522 A JPH0696522 A JP H0696522A JP 24501892 A JP24501892 A JP 24501892A JP 24501892 A JP24501892 A JP 24501892A JP H0696522 A JPH0696522 A JP H0696522A
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JP
Japan
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offset
vth
threshold
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JP24501892A
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Hiroshi Muto
弘 武藤
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気ディスク装置の復調処理装置に関し、サ
ンプル値の状態判定の高速化を図り、短いサンプリング
間隔にも対応可能な装置の提供を目的とする。 【構成】 パーシャルレスポンス方式の磁気ディスク装
置の復調処理装置を、再生信号のサンプル手段1と、入
力サンプル値列Y1,Y2,… Yk-1, Yk,…にオフセット値V
offsetを与える手段2と、オフセット値付加後のサンプ
ル値列の正、負側の振幅判定用の第1, 第2の閾値Vth
+ , th - の設定手段3と、オフセット値付加後のサン
プル値が、Vth + 以上の状態、Vth - とVth + の間で
ある状態、又はVth - 以下の状態の何れかを検出す
る手段4と、k番目のサンプル値のオフセット量V
offset( k ) を、k−1番目の状態が、の時は、Y
k-1-A/2,の時はk-1 番目の状態と同じ、の時は、Y
k-1+A/2 に設定する手段5とから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気ディスク装置の復調
処理装置に関し、特に、パーシャルレスポンス方式を用
いた磁気ディスク装置からの再生信号を復調する最尤検
出器の状態を検出する復調処理装置に関する。磁気ディ
スク装置の高速、大容量化に伴い、復調回路が扱う信号
は周波数が高くなり、媒体上の記録密度も上昇すること
から信号品質が著しく劣化したものとなる。
【0002】この様な劣化した信号の復調に際しては、
従来から行われているピーク検出では信頼性の高い復調
が困難になりつつある。信頼性の高い復調の有効な方法
の1つとしては、制御された波形干渉が付加された再生
信号をビットレートでサンプリングし、復調処理するパ
ーシャルレスポンス方式が公知である。このパーシャル
レスポンス方式の復調処理に関しては、例えば、以下に
示す2つの文献がある。
【0003】(1) E.R.Kretzmer著:"Generalization
of a Technique for Binary DataCommunication",〔IEE
E Trans. Comm. Tech. COM-14, pp.67-68,(1966)〕 (2) H.Kobayashi and D.T.Tang共著:"Application o
f Partial ResponseChannel Coding to Magnetic Recor
ding systems",〔IBM J. Res. Develop., 14, No. 4, p
p. 368-375,(1970) 〕 また、このパーシャルレスポンス方式の等化方式の一つ
であるクラス4等化方式において最尤検出方を取り入れ
る試みも検討されており、これに関しては、例えば、以
下の2つの文献がある。
【0004】(1) M.J.Ferguson著:"Optimal Recepti
on for Binary Partial ResponseChannels"〔The Bell
System Technical Journal Vol 51,NO. 2,pp493-505,(1
972) 〕 (2) Roger W. Wood and David A. Petersen 共著:"V
iterbi Detection ofClassIV Partial Response on a M
agnetic Recording Channel"〔IEEE Trans. Comm. COM-
34,NO.5, pp454-461,(1986) 〕 これらの文献に記載されたパーシャルレスポンス方式の
復調装置には、読み出されたサンプル値列から最も尤度
の高いデータ列を導き、これを検出結果として出力する
ことが記載されている。この場合、入力したサンプル値
列は以前の状態に依存して変化するしきい値Vth + 、V
th - と比較され、入力サンプル値の状態が判定されなけ
ればならない。従って、状態判定の高速化が可能であ
り、高いデータレートにも対応できる最尤検出器の状態
検出処理が望まれている。
【0005】
【従来の技術】図4は従来のパーシャルレスポンス方式
を用いた磁気ディスク装置において再生信号を復調する
最尤検出器の状態を検出する状態検出器40の構成を示
すものである。磁気ディスク41からヘッド42により
読み出された再生信号は、増幅器43で増幅された後に
サンプルホールド回路(S/H)44にてサンプリング
され、サンプル値列となる。このサンプル値列は比較器
45と閾値設定器46に入力される。比較器45では、
入力サンプル値列が閾値設定器46によって設定された
閾値Vth+ , Vth -と比較され、入力サンプル値が閾値
Vth+ 以上か、閾値Vth+ とVth -の間にあるか、また
は閾値Vth -以下かの状態が判定される。この状態判定
結果は最尤復調器47に入力されて復調処理が行われ、
この最尤復調器47から復調データが出力される。
【0006】次に、図4の状態検出器40における状態
の判定と閾値の設定について説明する。入力サンプル値
の第k番目のサンプル値をYk としたときに、このサン
プル値Yk の状態は、この時の閾値をVth+ (k),Vth -
(k) として、以下の3つの状態に分けられる。
【0007】(1) 状態:Yk ≧Vth+ (k) (2) 状態:Vth+ (k) >Yk>Vth -(k) (3) 状態:Yk ≦Vth- (k) また、この時の閾値Vth+ (k),Vth -(k) は、入力サン
プル値の第k−1番目の状態に依存し、次のように設定
される。但し、Aは理想状態でのロジックシンボル
“1”に対応する振幅である。
【0008】(a) 第k−1番目の状態がである時、 Vth+ (k) =Yk-1 Vth -(k) =Yk-1 −A (b) 第k−1番目の状態がである時、 Vth+ (k) =Vth+ (k-1), Vth -(k) =Vth -(k-1) (b) 第k−1番目の状態がである時、 Vth+ (k) =Yk-1 +A, Vth -(k) =Yk-1 図5はこのようなサンプル値列と閾値の変化の様子を示
すものであり、この図5における変化を時間を追って説
明する。まず、k=1, 2の時は、サンプル値Y1, Y
2が閾値Vth- と閾値Vth+ の間にあるので状態であ
り、閾値は変化しない。ところが、k=3の時は、サン
プル値Y3が閾値Vth+ を越えるので状態になる。こ
の時は、次のk=4の時に、閾値Vth+ の値が前述の
(a) で説明したように、サンプル値Y3と同じになり、
閾値Vth- の値がこのY3より閾値幅Aだけ下がったY
3−Aになる。以後のk=4、5、6の時は、サンプル
値Y4〜Y6が閾値Vth- と閾値Vth+ の間にあるので
状態であり、閾値はk=4の時と変わらない。そし
て、k=7の時にサンプル値Y7が閾値Vth- を下回る
ので状態になる。この時は、次のk=8の時に、閾値
Vth- の値が前述の(c)で説明したように、サンプル値
Y7と同じになり、閾値Vth+ の値がこのY7より閾値
幅Aだけ上がったY7+Aになる。以後のk=8、9、
10の時は、サンプル値Y8〜Y10が閾値Vth- と閾
値Vth+ の間にあるので状態であり、閾値はk=7の
時と変わらない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
状態検出器40では、サンプル値が2つの閾値Vth-
Vth+ の範囲から外に出た場合は、閾値Vth- とVth+
とを間隔Aを保って同時に変化させなければならないの
で、データレートが上がってサンプリング間隔が短くな
った場合に、閾値Vth- とVth+ の間隔Aを保持した同
時変化ができなくなる可能性があり、同時性の点で動作
が困難になる恐れがある。
【0010】そこで、本発明は、磁気ディスク装置の復
調処理におけるサンプル値の状態判定の高速化が図れ、
データレートが上がってサンプリング間隔が短くなった
場合にも対応可能な磁気ディスク装置の復調処理装置を
提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の磁気ディスク装置の復調処理装置は、パーシャルレ
スポンス方式を用いた磁気ディスク装置からの再生信号
を復調する最尤検出器の状態を検出する復調処理装置で
あって、図1に示すように、再生信号をサンプリングし
て入力サンプル信号を作るサンプル手段1と、入力サン
プル値列Y1,Y 2,Y3,…Yk-1,Yk , …に対して、オフ
セット値Voffsetを与えるオフセット値付加手段2と、
このオフセット値が付加されたサンプル値列の正側、及
び負側の振幅の大きさを判定する為の固定された第1の
閾値Vth + と、第2の閾値Vth -を設定する閾値設定手
段3と、前記オフセット値が付加されたサンプル値が、
前記第1の閾値以上である第1の状態、前記第1の閾値
と第2の閾値との間である第2の状態、または前記第2
の閾値以下の第3の状態の何れの状態であるかを検出す
る状態検出手段4と、理想状態でのロジックシンボル
“1”に対応する振幅をAとした時に、第k番目のサン
プル値のオフセット量Voffset( k ) を、第k−1番目
の状態が、前記第1の状態の時は、Yk-1 −A/2、前
記第2の状態の時は、第k−1番目の状態と同じ、前記
第3の状態の時は、Yk-1 +A/2に設定するオフセッ
ト量設定手段5とを備えることを特徴としている。
【0012】
【作用】本発明の磁気ディスク装置の復調処理装置によ
れば、入力サンプル値列に、その前の状態の入力サンプ
ル値を基にしてオフセットが与えられ、これを固定の閾
値と比較してその状態が判定される。この結果、状態判
定の高速化が可能となり、高いデータレートにも対応で
きる最尤検出器が実現される。
【0013】
【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例を詳細
に説明する。図2(a) は本発明の一実施例の磁気ディス
ク装置の復調処理装置20の構成を示すものであり、図
4に示したサンプルホルダ44以降の部分が示されてい
る。なお、以下の説明において、Aは理想状態でのロジ
ックシンボル“1”に対応する振幅である。
【0014】図示しない磁気ディスクからヘッドにより
読み出された再生信号は、増幅された後にサンプルホー
ルド回路にてサンプリングされ、図2(a) に示すように
入力サンプル値列となって加算器21と閾値設定器46
に入力される。加算器21には後述するオフセット値設
定器23からのオフセット値が入力されており、この加
算器21に入力されたサンプル値列は、オフセット値と
加算されて比較器45に入力される。比較器45では、
オフセット値が付加された入力サンプル値列が固定の閾
値Vth+ =+A/2と閾値Vth -=−A/2と比較さ
れ、オフセット値付加後の入力サンプル値が閾値Vth+
以上か、閾値Vth+ とVth -の間にあるか、または閾値
Vth -以下かの状態が判定される。この状態判定結果は
オフセット値設定器23と最尤復調器24に入力され
る。そして、オフセット値設定器23ではオフセット値
が決定され、最尤復調器24では復調処理が行われ、こ
の最尤復調器24から復調データが出力される。
【0015】図2(b) は比較器22の内部構成を示すも
のであり、比較器22の内部には2つのコンパレータ2
2a,22bがあって、それぞれ固定された閾値+A/
2と閾値−A/2に対する入力サンプル値の大小が比較
され、入力サンプル値の状態が、以下の3つの状態に分
けられる。 (1) 状態:閾値+A/2以上 (2) 状態:閾値−A/2と閾値+A/2の間 (3) 状態:閾値−A/2以下 判定結果は、例えば2ビットのロジック信号として出力
される。この実施例では判定結果は下表のようになる。 〔表1〕入力サンプル値の状態の判定結果 状 態 条件 出力S1 出力S2 閾値+A/2以上 H L -A/2と+A/2の間 L L 閾値−A/2以下 L H また、図2(a) におけるオフセット設定器23は、遅延
素子31、第1の加算器32、切換スイッチ33、オフ
セット電源34、第2の加算器35、開閉スイッチ3
6、レジスタ37、および状態判定結果の遅延素子38
から構成されている。遅延素子31では入力サンプル値
に対して1ステップの遅延が行われ、1つ前のサンプル
値Yk=1 が得られる。このサンプル値Yk=1 は、加算器
32、加算器35、開閉スイッチ36、及びレジスタ3
7を経て加算器21に入力される。レジスタ37は、次
にオフセット値が更新されるまで、即ち、次にS1(k-1)
またはS2(k-1)が“H”になるまで同一のオフセット値
を保つ動作をする。また、比較器22よりオフセット設
定器23に入力された状態判定結果S1(k), S2(k)は、
遅延素子38によって1ステップの遅延が行われ、1つ
前の状態判定結果S1(k-1), S2(k-1)が得られる。前述
の切換スイッチ33は、この状態判定結果S1(k-1)が
“H”の時に図の右側に倒れてサンプル値Yk=1 にオフ
セット電圧−A/2を加え、状態判定結果S2(k-1)が
“H”の時に図の左側に倒れてサンプル値Y k=1 にオフ
セット電圧+A/2を加える。更に、開閉スイッチ36
は、1つ前の状態判定結果S1(k-1)又はS2(k-1)が
“H”の時にONとなる。
【0016】次に、図2(a) の復調処理装置20におけ
るオフセット値の設定について説明する。入力サンプル
値の第k番目のサンプル値をYk とすると、このサンプ
ル値Ykには加算器21においてオフセット値Voff(k)
が付加されるので、オフセット値付加後のサンプル値Y
k −Voff(k)の状態は、この時の閾値を+A/2, −A
/2として、以下の3つの状態に分けられる。
【0017】(1) 状態:Yk −Voff(k)≧+A/2 (2) 状態:+A/2>Yk −Voff(k)>−A/2 (3) 状態:Yk −Voff(k)≦−A/2 また、この時のオフセット値Voff(k)は、入力サンプル
値の第k−1番目の状態に依存し、次のように設定され
る。但し、0≦|Yk |≦Aである。
【0018】(a) 第k−1番目の状態がである時、V
off(k)=Yk-1 −A/2 (b) 第k−1番目の状態がである時、Voff(k)=Vof
f(k-1) (b) 第k−1番目の状態がである時、Voff(k)=Y
k-1 +A/2 図3はこのようなサンプル値列とオフセット値の変化の
様子を示すものであり、サンプル値列として図5で示し
たものと同じものが入力されるとして、この図3におけ
るオフセット値の変化を時間を追って説明する。まず、
k=1, 2の時は、サンプル値Y1, Y2が閾値−A/
2と閾値+A/2の間にあるので状態であり、オフセ
ット値は以前の状態と同じで変化しない。ところが、k
=3の時は、サンプル値Y3が閾値+A/2を越えるの
で状態になる。この時は、次のk=4の時に、オフセ
ット値Voff(k)の値が前述の(a) で説明したように、Y
3−A/2となる。よって、この時に加算器21に入力
されるサンプル値をY4′とすると、オフセット値付加
後のサンプル値Y4は、Y4=Y4′−Y3+A/2と
なり、従来例で説明した閾値+A/2をY3の値に引き
上げたのと同様の判定が行える。
【0019】以後のk=4、5、6の時は、サンプル値
Y4〜Y6が閾値−A/2と閾値+A/2の間にあるの
で状態であり、オフセット値はk=4の時と変わらな
い。そして、k=7の時にサンプル値Y7が閾値−A/
2を下回るので状態になる。この時は、次のk=8の
時に、オフセット値Voff(k)の値が前述の(c) で説明し
たように、Y7+A/2となる。よって、この時に加算
器21に入力されるサンプル値をY8′とすると、オフ
セット値付加後のサンプル値Y8は、Y8=Y8′−Y
7−A/2となり、従来例で説明した閾値−A/2をY
7の値に引き下げたのと同様の判定が行える。
【0020】このような処理により、以上説明した実施
例の復調処理装置20では、サンプル値が2つの閾値−
A/2と+A/2の範囲から外に出た場合は、オフセッ
ト値のみを変化させれば良いので、データレートが上が
ってサンプリング間隔が短くなった場合でもオフセット
値の追従動作が遅くなることがなく、磁気ディスク装置
の復調処理におけるサンプル値の状態判定の高速化が図
れる。
【0021】なお、前述の実施例に於いては、アナログ
処理のイメージで表現しているが、これをディジタル処
理で行っても何ら困難はない。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入力サンプル値列に、その前の状態の入力サンプル値を
基にしたオフセット値が与えられ、これを固定の閾値と
比較してその状態が判定されるので、状態判定の高速化
が可能となり、高いデータレートにも対応できる最尤検
出器が実現されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁気ディスク装置の復調処理装置の構
成を示す原理構成図である。
【図2】(a) は本発明の磁気ディスク装置の復調処理装
置の一実施例の構成を示すブロック回路図であり、(b)
は(a) の比較器の構成を示す回路図である。
【図3】本発明のサンプル値列とオフセット値の変化を
示す説明図である。
【図4】従来の最尤検出器の状態検出器の構成を示すブ
ロック回路図である。
【図5】従来のサンプル値列と閾値の変化を示す説明図
である。
【符号の説明】
1…サンプル手段 2…オフセット値付加手段 3…状態検出手段 4…閾値設定手段 5…オフセット値設定手段 21…加算器 22…比較器 23…閾値設定器 24…最尤復調器 31,38…遅延素子 32,35…加算器 33…切換スイッチ 34…オフセット電源 36…開閉スイッチ 37…レジスタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パーシャルレスポンス方式を用いた磁気
    ディスク装置からの再生信号を復調する最尤検出器の状
    態を検出する復調処理装置であって、 再生信号をサンプリングして入力サンプル信号を作るサ
    ンプル手段(1) と、 入力サンプル値列(Y1,Y2,Y3,…Yk-1,Yk , …)に
    対して、オフセット値(Voffset)を与えるオフセット
    値付加手段(2) と、 このオフセット値が付加されたサンプル値列の正側、及
    び負側の振幅の大きさを判定する為の固定された第1の
    閾値(Vth + )と、第2の閾値(Vth - )を設定する閾
    値設定手段(3) と、 前記オフセット値が付加されたサンプル値が、前記第1
    の閾値以上である第1の状態、前記第1の閾値と第2の
    閾値との間である第2の状態、または前記第2の閾値以
    下の第3の状態の何れの状態であるかを検出する状態検
    出手段(4) と、 理想状態でのロジックシンボル“1”に対応する振幅を
    Aとした時に、第k番目のサンプル値のオフセット量
    (Voffset( k ) )を、第k−1番目の状態が、 前記第1の状態の時は、Yk-1 −A/2、 前記第2の状態の時は、第k−1番目の状態と同じ、 前記第3の状態の時は、Yk-1 +A/2、 に設定するオフセット量設定手段(5) と、 を備えることを特徴とする磁気ディスク装置の復調処理
    装置。
JP24501892A 1992-09-14 1992-09-14 磁気ディスク装置の復調処理装置 Withdrawn JPH0696522A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001054125A1 (fr) * 2000-01-17 2001-07-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Appareil d'enregistrement/reproduction numeriques de donnees
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