JPH07130097A - 復号装置及び磁気再生装置 - Google Patents

復号装置及び磁気再生装置

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JPH07130097A
JPH07130097A JP5276399A JP27639993A JPH07130097A JP H07130097 A JPH07130097 A JP H07130097A JP 5276399 A JP5276399 A JP 5276399A JP 27639993 A JP27639993 A JP 27639993A JP H07130097 A JPH07130097 A JP H07130097A
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JP5276399A
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Haruo Ota
晴夫 太田
Mitsuo Shiozaki
光雄 塩崎
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Dc Digital Transmission (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 判定帰還等化器と同じ機能をごく簡単なディ
ジタル回路によって実現し、かつ高いデータレートにも
対応できる復号装置を提供する。 【構成】 等化回路101で所定の符号間干渉を受けるよ
う等化した後、AD変換器102でディジタル化された信
号109は、デコード回路103に入力される。デコード回路
103には、シフトレジスタ104からの信号105,106,107,10
8も同時に入力される。デコード回路103は入力信号に対
応した判定ディジタル情報5をあらかじめ記憶したメモ
リで構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、2値基底変調されて通
信伝送路により伝送もしくは記録媒体から再生されたP
CM信号から低い誤り率で原ディジタル情報を復号する
復号装置、および2値基底変調されて磁気記録媒体に記
録されたPCM信号から低い誤り率で原ディジタル情報
を復号する磁気再生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の符号間干渉のある通信伝送路ある
いは記録媒体から再生されたPCM信号から、符号間干
渉を抑圧するよう等化して原ディジタル情報を復号する
方法の一つに、判定帰還等化器がある。この従来の判定
帰還等化器の構成図を図6に示す。
【0003】図6において、入力信号1は、NRZなど
2値基底変調されて符号間干渉のある通信伝送路を経た
PCM信号である。ここでは、伝送から入力信号1に至
るまでのシンボル周期Tごとのインパルス応答が{h0,
1,h2,h3,h4}であることによって符号間干渉を受
けているものとする。このとき、入力信号1は、時刻k
Tにおける原ディジタル情報をxk(kは整数、xkは1
ないしー1)とすると、xk・h0+xk-1・h1+xk-2・h2
+xk-3・h3+xk-4・h4で表わされる信号に伝送路で発
生した雑音が付加された信号となる。
【0004】入力信号1は、減算器2において、後に述
べる推定号間干渉信号15が差し引かれて符号間干渉を
受けていない信号3となる。信号3は符号間干渉が取り
除かれているため、比較器4において振幅の正負を判別
することで原ディジタル情報を判定することができ、判
定ディジタル情報5を得ることができる。
【0005】また、判定ディジタル情報5は、遅延回路
6に入力される。遅延回路6,7,8および9は信号を
それぞれ1シンボル周期Tだけ遅延する。即ち、時刻k
Tおける判定ディジタル情報5をXk(Xkは1ないしー
1)とすれば、遅延回路6,7,8,9の出力信号はそ
れぞれXk-1,Xk-2,Xk-3,Xk-4となる。乗算回路1
0,11,12および13は、信号をそれぞれh1倍、
2倍、h3倍、およびh4倍する。その結果、各乗算回
路10〜13の出力信号を加算器14で加算して得られ
た推定号間干渉信号15は、Xk-1・h1+Xk-2・h2+X
k-3・h3+Xk-4・h4となる。
【0006】ここで、判定されたディジタル情報系列X
k-1,Xk-2,Xk-3,Xk-4に誤りがなく、原ディジタル
情報系列xk-1,xk-2,xk-3,xk-4に等しいものとす
れば、推定号間干渉信号15は、xk-1・h1+xk-2・h2
+xk-3・h3+xk-4・h4となる。その結果、入力信号1
から推定号間干渉信号15を差し引いた信号3は、x k
0となり、前述のように符号間干渉の無い信号とな
る。これによって、比較器4において振幅の正負を判別
することで原ディジタル情報を判定することができる。
【0007】以上のように、判定帰還等化器では原ディ
ジタル情報を判定した結果を用いて等化を行なうため、
線形の等化器に比べて雑音を強調することなく等化が行
え、低い誤り率で原ディジタル情報を識別できる。この
ような従来の判定帰還等化器は、例えば、江藤良純他、
「ディジタルビデオ記録技術」、(1990.8.31)、日刊工
業新聞社、p.72などに記載されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のごと
き判定帰還等化器をアナログ回路で実現する場合には、
正確な遅延時間を実現する遅延回路、高精度な乗算を行
なう乗算回路、遅延のない高速演算回路などが必要とな
るなど、実現が困難となる。また、ディジタル処理で実
現する場合には、乗算回路、加算回路、減算回路を必要
とするため回路規模が大きくなるとともに、乗算、加
算、減算が帰還ループ内にあるためこれら3つの演算を
1シンボル周期以内に行なう必要があり、高いデータレ
ートには対応できないという課題がある。
【0009】そこで本発明は、上記課題を解決すべく、
判定帰還等化器と同じ機能をごく簡単なディジタル回路
によって実現する復号装置を提供することである。
【0010】また、判定帰還等化器と同じ機能をディジ
タル回路によって実現するとともに高いデータレートに
も対応できる復号装置を提供することも目的としてい
る。
【0011】さらに、本発明の他の目的は、ディジタル
処理による判定帰還等化器を備えて低い誤り率で原ディ
ジタル情報を再生する磁気再生装置を提供すことであ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の復号装置は、2値基底変調されて伝送ない
し再生されたPCM信号を所定の符号間干渉を有するよ
う等化する等化手段と、前記等化手段の出力信号をMビ
ット(Mは自然数)のディジタル信号に変換するAD変
換手段と、復号された1ビットの符号をT、2T、・・
・、NT(Tはシンボル周期、Nは自然数)だけそれぞ
れ遅延して計Nビットの信号を出力する遅延手段と、前
記AD変換手段の出力信号と前記遅延手段の出力信号と
の計(M+N)ビットの信号を入力とし所定の規則によ
りこれをデコードして前記復号された符号を出力するデ
コード手段とを備えたものである。
【0013】また、本発明の磁気再生装置は、磁気記録
媒体に2値基底変調されて記録されたPCM信号を読み
出す磁気ヘッドと、読み出された信号を所定の符号間干
渉を有するよう等化する等化手段と、前記等化手段の出
力信号をMビット(Mは自然数)のディジタル信号に変
換するAD変換手段と、復号された1ビットの符号を
T、2T、・・・、NT(Tはシンボル周期、Nは自然
数)だけそれぞれ遅延して計Nビットの信号を出力する
遅延手段と、前記AD変換手段の出力信号と前記遅延手
段の出力信号との計(M+N)ビットの信号を入力とし
所定の規則によりこれをデコードして前記復号された符
号を出力するデコード手段とを備えたものである。
【0014】
【作用】本発明は上記した構成により、デコード手段と
遅延手段のみを用いて判定帰還等化器と同じ機能をディ
ジタル回路で実現でき、ごく小さな回路規模でよい。ま
た、帰還ループ内に含まれるのはデコード手段のみであ
るため、高いデータレートにも対応できる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の第1の実施例について説明す
る。図1は、本発明の復号装置の一実施例の構成図であ
る。
【0016】図1において、入力信号100は、2値基
底変調されて符号間干渉のある通信伝送路を経たPCM
信号である。信号100は、等化回路101において、
伝送から等化回路101の出力に至るまでの系が特定の
符号間干渉を受ける特性となるよう等化する。本実施例
では、伝送から等化回路101の出力に至る系のシンボ
ル周期Tごとのインパルス応答が{h0,h1,h2,h3,h
4}となるように等化する。従って、時刻kTにおける
等化回路101の出力信号をakとし、時刻kTにおけ
る原ディジタル情報をxk(xkは1ないしー1)とする
と、信号akは次の(数2)で表わされる信号に伝送路
で発生した雑音が付加された信号となる。
【0017】
【数2】
【0018】ただし、本実施例ではN=4である。等化
回路101の出力信号は、AD変換器102においてデ
ィジタル信号に変換され、4ビットで表わされる信号1
09となる。信号109は、後に詳述するデコード回路
103に入力される。
【0019】デコード回路103から出力される信号5
は、原ディジタル情報を判定した結果を示す1ビットの
判定ディジタル情報である。判定ディジタル情報5は、
シフトレジスタ104に入力される。シフトレジスタ1
04は、信号を1シンボル周期Tずつ順次遅延して、信
号105,106,107および108を出力する。こ
こで、時刻kTにおける判定ディジタル情報5をX
k(Xkは1ないしー1)とすれば、信号105,106,
107及び108はそれぞれXk-1,Xk-2,Xk-3,X
k-4となる。信号105,106,107および108
は、先の信号109とともにデコード回路103に入力
される。
【0020】ところでデコード回路103は、信号10
9(4ビット)と、信号105,106,107および
108の計8ビットで表わされる数値をアドレス情報と
し、そのアドレスに対応してあらかじめ記憶した信号を
判定ディジタル情報5として出力する読みだし専用メモ
リ(ROM)である。
【0021】このROMにあらかじめ記憶されている情
報は、時刻kTにおいて信号109で表わされる値をa
kとし、ROMの出力をXkとして、(数1)の規則に従
っている(本実施例ではN=4)。判定されたディジタ
ル情報系列Xk-1,Xk-2,X k-3,Xk-4に誤りがなく、
原ディジタル情報系列xk-1,xk-2,xk-3,xk-4に等
しいものとすれば、
【0022】
【数3】
【0023】はxk・h0に等しくなり符号間干渉を取り
除いた信号を表わすため、(数3)の符号によって原デ
ィジタル情報を判定することができる。(数1)はこの
関係を記述したものである。これによってすでに明かな
ように、判定ディジタル情報5は判定帰還等化器と全く
同等の判定結果が得られる。
【0024】以上のように、本実施例では、ROMとシ
フトレジスタのみを用いて判定帰還等化器と同じ機能を
ディジタル回路で実現でき、ごく小さな回路規模で実現
できる。また、アナログ回路で実現する場合と異なり、
遅延時間や乗算係数などの高精度な調整は一切必要とし
ない。さらに、帰還ループ内に含まれるのはROMのみ
であるため、高いデータレートにも容易に対応できる。
【0025】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。図2は、本発明の復号装置の第2の実施例の構成
図である。図2において、先の第1の実施例と同じ機能
のブロック、信号には同一番号を付した。
【0026】図1の先の実施例では等化回路をアナログ
処理の形態で実施したが、本実施例ではディジタル処理
の形態で実施する。すなわち、入力信号100は、まず
AD変換器110に入力されてディジタル信号に変換さ
れる。ディジタル信号に変換された信号は、等化回路1
11においてディジタル処理により、伝送から信号10
9に至る系のインパルス応答が{h0,h1,h2,h3,
4}となるよう等化する。以下、信号109から判定
ディジタル情報5が得られるまでの構成および動作は、
先の第1の実施例と全く同様である。
【0027】この第2の実施例では、等化回路をディジ
タル処理で実現しているため、先の第1の実施例と比べ
てより正確に所定の等化が行える。その結果、その後の
判定帰還等化がより正確に機能し、一層低い誤り率で原
ディジタル情報が復号できる。
【0028】なお、第1、第2の実施例では、デコード
回路103は読みだし専用メモリ(ROM)であった
が、デコード回路103を図3のように構成してもよ
い。図3では、デコード回路103は、信号109と、
信号105、106、107および108で表わされる
数値をアドレス情報とし、そのアドレスに対応してあら
かじめ記憶した信号を判定ディジタル情報5として出力
する書き込み可能なランダムアクセスメモリ(RAM)
200と、RAM200を制御するメモリ制御回路20
1によって構成されている。
【0029】メモリ制御回路201は、所定のタイミン
グで、RAM200に(数1)の規則に従って情報の書
き込みを行なう。このような構成にすることで、伝送か
ら等化回路101の出力に至る系のインパルス応答が変
化した場合においても、それに応じてRAM200の内
容を書き換えることで随時対応できるという優れた特徴
がある。
【0030】また、デコード回路103を上記のごとく
ROMやRAMなどのメモリ回路を用いて構成するので
はなく、組合せ論理回路によって実現してもよい。
【0031】次に、本発明の第3の実施例について説明
する。図4は、本発明の磁気再生装置の一実施例の構成
図である。図4において、図1に示した先の復号装置の
実施例と同一機能のブロックおよび信号には同番号を付
した。
【0032】図4において、磁気記録媒体120には2
値基底変調された信号が記録されている。記録された信
号は、磁気ヘッド121を介して再生される。再生され
た信号は再生アンプ122によって増幅され、信号10
0となる。信号100は、記録および再生にともなう周
波数特性の劣化によって符号間干渉を受けているととも
に、記録および再生に伴う雑音が重畳されている。信号
100は、等化回路101において、伝送から等化回路
101の出力に至るまでの系が特定の符号間干渉を受け
る特性となるよう等化する。
【0033】本実施例では、記録から等化回路101の
出力に至る系のシンボル周期Tごとのインパルス応答が
{h0,h1,h2,h3,h4}となるよう等化する。等化回
路101の出力信号は、AD変換器102においてディ
ジタル信号に変換され信号109となる。信号109
は、デコード回路103に入力される。
【0034】デコード回路103から出力される信号5
は、原ディジタル情報を判定した結果を示す1ビットの
判定ディジタル情報である。判定ディジタル情報5は、
シフトレジスタ105に入力される。シフトレジスタ1
05は、信号を1シンボル周期Tずつ順次遅延して、信
号105,106,107および108を出力する。こ
こで、時刻kTにおける判定ディジタル情報5をX
k(Xkは1ないしー1)とすれば、信号105,106,
107及び108はそれぞれXk-1,Xk-2,Xk-3,X
k-4となる。信号105,106,107および108
は、先の信号109とともにデコード回路103に入力
される。
【0035】デコード回路103は、信号109(4ビ
ット)と、信号105,106,107および108の
計8ビットで表わされる数値ををアドレス情報とし、そ
のアドレスに対応してあらかじめ記憶した信号を判定デ
ィジタル情報5として出力する読みだし専用メモリ(R
OM)である。
【0036】このROMにあらかじめ記憶されている情
報は、時刻kTにおいて信号109で表わされる値をa
kとし、ROMの出力をXkとして、(数1)の規則に従
っている(本実施例ではN=4)。これにより、先の第
1の実施例と同様に、判定ディジタル情報5は判定帰還
等化器と全く同等の判定結果が得られる。
【0037】なお、本実施例では、等化回路101は記
録から等化回路101の出力に至る系のインパルス応答
が{h0,h1,h2,h3,h4}となるよう等化するものと
した。実際には、等化特性は、等化回路の出力における
雑音電力スペクトル密度が白色になるとともに、符号間
干渉列が最小位相推移特性となるよう等化することが望
ましい(例えば、江藤良純他、「ディジタルビデオ記録
技術」、(1990.8.31)、日刊工業新聞社、p.72)。
【0038】一般に、磁気再生装置では、再生された信
号の符号間干渉列は長く、また雑音は有色雑音となる。
このような場合、本実施例のごとく判定帰還等化によっ
て原ディジタル情報の復号することで、線形な等化フィ
ルタを用いた場合にくらべて、誤り率を大きく低減でき
る。さらに本実施例では、判定帰還器はROMとシフト
レジスタのみを用いてごく小さな回路規模のディジタル
回路で実現できる。また、アナログ回路で実現する場合
と異なり、遅延時間や乗算係数などの高精度な調整は一
切必要としない。さらに、帰還ループ内に含まれるのは
ROMのみであるため、高いデータレートにも容易に対
応できる。
【0039】次に、本発明の第4の実施例について説明
する。図5は、本発明の磁気再生装置の他の実施例の構
成図である。図5において、図4に示した先の第3の実
施例と同じ機能のブロック、信号には同一番号を付し
た。図4の先の実施例では等化回路をアナログ処理の形
態で実施したが、本実施例ではディジタル処理の形態で
実施する。
【0040】すなわち、再生アンプ122の出力である
信号100は、まずAD変換器110に入力されてディ
ジタル信号に変換される。ディジタル信号に変換された
信号は、等化回路111においてディジタル処理によ
り、記録から信号109に至る系のインパルス応答が
{h0,h1,h2,h3,h4}となるよう等化する。以下、
信号109から判定ディジタル情報5が得られるまでの
構成および動作は、第3の実施例と全く同様である。
【0041】この第4の実施例では、等化回路をディジ
タル処理で実現しているため、先の第3の実施例と比べ
てより正確に所定の等化が行える。その結果、その後の
判定帰還等化がより正確に機能し、一層低い誤り率で原
ディジタル情報が復号できる。
【0042】尚、第3、第4の実施例では、デコード回
路103は読みだし専用メモリ(ROM)であったが、
第1、第2の実施例でも述べたように、デコード回路1
03を図3のように、RAM200とメモリ制御回路2
01により構成してもよい。また、デコード回路103
を上記のごとくROMやRAMなどのメモリ回路を用い
て構成するのではなく、組合せ論理回路によって実現し
てもよい。
【0043】
【発明の効果】本発明の復号装置は、デコード手段とシ
フトレジスタなどの遅延手段のみを用いて判定帰還等化
器と同じ機能をディジタル回路で実現でき、ごく小さな
回路規模でよい。また、アナログ回路で実現する場合と
異なり、遅延時間や乗算係数などの高精度な調整は一切
必要としない。さらに、帰還ループ内に含まれるのはデ
コード手段のみであるため、高いデータレートにも対応
できる。
【0044】また、本発明の磁気再生装置は、上記した
特徴を持つディジタル処理による判定帰還等化器を備え
て低い誤り率で原ディジタル情報を再生できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す構成図
【図2】本発明の第2の実施例を示す構成図
【図3】デコード回路の実施例を示す構成図
【図4】本発明の第3の実施例を示す構成図
【図5】本発明の第4の実施例を示す構成図
【図6】従来の判定帰還等化器の構成図
【符号の説明】
101、111 等化回路 102、110 AD変換器 103 デコード回路 104 シフトレジスタ 121 磁気ヘッド

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2値基底変調されて伝送ないし再生された
    PCM信号を所定の符号間干渉を有するよう等化する等
    化手段と、前記等化手段の出力信号をMビット(Mは自
    然数)のディジタル信号に変換するAD変換手段と、復
    号された1ビットの符号をT、2T、・・・、NT(T
    はシンボル周期、Nは自然数)だけそれぞれ遅延して計
    Nビットの信号を出力する遅延手段と、前記AD変換手
    段の出力信号と前記遅延手段の出力信号との計(M+
    N)ビットの信号を入力とし所定の規則によりこれをデ
    コードして前記復号された符号を出力するデコード手段
    とを備えた復号装置。
  2. 【請求項2】2値基底変調されて伝送ないし再生された
    PCM信号をディジタル信号に変換するAD変換手段
    と、前記AD変換手段の出力を所定の符号間干渉を有す
    るよう等化してMビット(Mは自然数)の信号を出力す
    るする等化手段と、復号された1ビットの符号をT、2
    T、・・・、NT(Tはシンボル周期、Nは自然数)だ
    けそれぞれ遅延して計Nビットの信号を出力する遅延手
    段と、前記等化手段の出力信号と前記遅延手段の出力信
    号との計(M+N)ビットの信号を入力とし所定の規則
    によりこれをデコードして前記復号された符号を出力す
    るデコード手段とを備えた復号装置。
  3. 【請求項3】等化手段の出力における符号間干渉列を
    {hi}(iは0からN−1の整数)とし、時刻kT
    (kは整数)においてデコード手段に入力されるMビッ
    トで表わされる信号をakとし、時刻kにおいてデコー
    ド手段から出力される復号された符号をXkとし、遅延
    手段からデコード手段に入力される復号されたNビット
    の符号系列を{Xj}(jは(k−N)から(k−1)
    の整数)としたとき、デコード手段の入力信号とそれに
    対応する復号された符号との関係は、 【数1】 であることを特徴とする請求項1または2記載の復号装
    置。
  4. 【請求項4】デコード手段は、(M+N)ビットの入力
    信号をアドレスとし、前記入力信号に対応して出力する
    復号された符号を前記アドレスにあらかじめ記憶した読
    みだし専用メモリにより構成されたことを特徴とする請
    求項1〜3のいづれかに記載の復号装置。
  5. 【請求項5】デコード手段は、書き込みおよび読みだし
    が可能なランダムアクセスメモリと、(M+N)ビット
    の入力信号に対応して出力する復号された符号を所定の
    タイミングで前記ランダムアクセスメモリに書き込むメ
    モリ制御手段とを備えたことを特徴とする請求項1〜3
    のいづれかに記載の復号装置。
  6. 【請求項6】磁気記録媒体に2値基底変調されて記録さ
    れたPCM信号を読み出す磁気ヘッドと、読み出された
    信号を所定の符号間干渉を有するよう等化する等化手段
    と、前記等化手段の出力信号をMビット(Mは自然数)
    のディジタル信号に変換するAD変換手段と、復号され
    た1ビットの符号をT、2T、・・・、NT(Tはシン
    ボル周期、Nは自然数)だけそれぞれ遅延して計Nビッ
    トの信号を出力する遅延手段と、前記AD変換手段の出
    力信号と前記遅延手段の出力信号との計(M+N)ビッ
    トの信号を入力とし所定の規則によりこれをデコードし
    て前記復号された符号を出力するデコード手段とを備え
    た磁気再生装置。
  7. 【請求項7】磁気記録媒体に2値基底変調されて記録さ
    れたPCM信号を読み出す磁気ヘッドと、読み出された
    信号をディジタル信号に変換するAD変換手段と、前記
    AD変換手段の出力を所定の符号間干渉を有するよう等
    化してMビット(Mは自然数)の信号を出力するする等
    化手段と、復号された1ビットの符号をT、2T、・・
    ・、NT(Tはシンボル周期、Nは自然数)だけそれぞ
    れ遅延して計Nビットの信号を出力する遅延手段と、前
    記等化手段の出力信号と前記遅延手段の出力信号との計
    (M+N)ビットの信号を入力とし所定の規則によりこ
    れをデコードして前記復号された符号を出力するデコー
    ド手段とを備えた磁気再生装置。
  8. 【請求項8】等化手段の出力における符号間干渉列を
    {hi}(iは0からN−1の整数)とし、時刻kT
    (kは整数)においてデコード手段に入力されるMビッ
    トで表わされる信号をakとし、時刻kにおいて前記デ
    コード手段から出力される復号された符号をXkとし、
    遅延手段から前記デコード手段に入力される復号された
    Nビットの符号系列を{Xj}(jは(k−N)から
    (k−1)の整数)としたとき、前記デコード手段の入
    力信号とそれに対応する復号された符号との関係は、
    (数1)であることを特徴とする請求項6または7記載
    の磁気再生装置。
  9. 【請求項9】デコード手段は、(M+N)ビットの入力
    信号をアドレスとし、前記入力信号に対応して出力する
    復号された符号を前記アドレスにあらかじめ記憶した読
    みだし専用メモリにより構成されたことを特徴とする請
    求項6〜8のいづれかに記載の磁気再生装置。
  10. 【請求項10】デコード手段は、書き込みおよび読みだ
    しが可能なランダムアクセスメモリと、(M+N)ビッ
    トの入力信号に対応して出力する復号された符号を所定
    のタイミングで前記ランダムアクセスメモリに書き込む
    メモリ制御手段とを備えたことを特徴とする請求項6〜
    8のいづれかに記載の磁気再生装置。
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