JPH08153370A

JPH08153370A - 信号処理装置

Info

Publication number: JPH08153370A
Application number: JP7063428A
Authority: JP
Inventors: Masahito Shiokawa; 雅人塩川
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1994-09-26
Filing date: 1995-02-27
Publication date: 1996-06-11
Anticipated expiration: 2013-06-25
Also published as: EP0703686A2; US5604724A; JP2768296B2; EP0703686A3

Abstract

(57)【要約】【目的】高密度記録時にデータ記憶装置の再生信号中に
現れる再生信号振幅の低下による影響を受けにくく、高
密度化に適した再生信号処理装置を提供する。【構成】等化器１は光ディスク再生信号または垂直磁気
記録のＭＲヘッド再生信号を、必ずしもパーシャルレス
ポンス特性とは一致しない既定値へ等化する。これによ
り高密度化に伴い発生した再生信号の振幅低下が補償さ
れ、等化器出力信号のＳＮＲが改善される。また最尤検
出器２では、等化器１の出力値の度数分布に現れるピー
クを利用した状態遷移図に基づいて記録データの最尤検
出を行う。これら等化器１と最尤検出器２を組み合わせ
た再生信号処理装置により、再生信号のエラーレートが
改善される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は信号処理装置に関し、特
に高記録密度化に伴い再生信号中の振幅の低下が発生し
た光ディスクの再生信号、あるいは垂直磁気記録をＭＲ
ヘッドによって再生した信号を、誤りなく取り出すため
の処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク、磁気ディスク等の記録装置
では、記録再生系を通過した信号に生じた波形歪を除去
するために、再生回路中に等化器を設けて記録系列中の
符号間干渉の補償が行われている。

【０００３】そして、記録再生系における伝達特性が変
化する場合、あるいは伝達特性が特定できない場合に
は、再生された信号から波形歪を推定して等化器の特性
を決定するという適応等化の方法がとられる。

【０００４】等化器の再生信号に対する応答が適当なパ
ーシャルレスポンス特性をもつように等化器の応答特性
を設定することにより、高密度記録を行った場合にも低
いエラーレートを実現することができる。

【０００５】パーシャルレスポンス等化とは、信号中の
符号間干渉量を適当に操作することによって擬似的に多
値の判定を行い、その代わりに信号電力を周波数につい
て制限する方式をいう。

【０００６】再生信号の等化では、再生信号中の高域成
分の強調を抑え、雑音によるエラーレートの増加を防ぐ
目的でパーシャルレスポンス等化が用いられる。例えば
パーシャルレスポンス等化方式の中のＰＲ（１，１）等
化（すなわちパーシャルレスポンス・クラス１方式）を
用いた場合には、２値信号を擬似的に３値信号として等
化することによって、信号の所要帯域を約半分に抑える
ことができる。

【０００７】従来の等化器の構成の一例を図１７に示
す。

【０００８】図１７を参照して、この等化器は３タップ
のトランスバーサル等化器であり、遅延素子１１と、乗
算器１４と、加算器１５とから構成されている。再生信
号は入力端子６から入力され、波形歪が取り除かれた信
号が出力端子２２より取り出される。すなわち、２Ｔ分
遅延した信号にタップ係数C2を乗じた値と、Ｔ分遅延し
た信号にタップ係数C1を算じた値と、入力信号にタップ
係数C0を算じた値とを加算してなる信号が出力端子２２
より出力される。

【０００９】図１７の等化器では、等化器入力に対し等
化器出力がパーシャルレスポンス特性を有するように、
乗算器１４に予め適当な値（タップ係数）を設定してお
くことが必要とされる。

【００１０】図１８は、図１７の等化器に乗算器１４を
適応的に制御する回路を加え、適応等化器とした構成例
を示している。

【００１１】図１８を参照して、等化前の信号は入力端
子６より入力される。入力信号は遅延素子１１、乗算器
１４、加算器１５から構成されるトランスバーサル等化
器２０によって、波形歪が取り除かれ、出力端子２２に
取り出される。この出力信号は、タップ係数の更新に用
いる誤差信号を取り出すためにフィードバックされる。

【００１２】タップ係数が最適な値に設定されていない
場合、出力端子２２からは波形歪の残った信号が出力さ
れる。

【００１３】ＰＲ（１，１）方式による３値等化を行う
場合には、３値判定回路１７によって、この波形歪の残
る信号Ｒから３値判定を行い、基準等化レベル（基準振
幅）発生回路１８が基準となる振幅をもつ３値信号Ｄを
出力する。

【００１４】タップ係数は、トランスバーサル等化器２
０の出力信号Ｒと基準等化レベル発生回路１８の出力信
号Ｄとの差によって得られる誤差信号Ｅのパワーを最小
にする方向に変化させる。

【００１５】このため、タップ係数が適正な値に収束し
た後には、等化器の出力振幅信号は基準等化レベル発生
回路１８の出力として与えた３値をとる。

【００１６】誤差信号Ｅは、適当な時間遅延された等化
器２０の入力信号と共に相関器１２へ送られ、相関器１
２は両者の相関強度（相関係数）を出力する。相関器１
２の出力信号は積分器１３によって積分され、積分出力
がタップ係数として各タップへの乗算器１４に与えられ
る。

【００１７】更に、３値に等化された等化器出力列を最
尤検出器を用いて最尤推定し記録列を検出した場合、エ
ラーレートはより低減する。この方式はＰＲＭＬ（Part
ialResponce Maximum Likelihood）方式と称呼されてい
る。

【００１８】最尤検出器を用いた場合、再生信号の振幅
のとり得る遷移条件が限定されているため、ノイズ成分
に起因する判定誤りの発生確率を、最尤検出器を用いな
い場合に比べて低減できる。

【００１９】最尤検出器の一例として、最小符号反転間
隔が３に制限された変調符号を用いた場合、ＰＲ（１，
１）方式と組み合わされる最尤検出器の状態遷移図を図
１９に示す。図１９を参照して、状態の推移を示す有向
枝に附された符号は、最尤検出器の出力と入力を示し
（すなわち“出力”／“入力”）、例えば状態Ｓ１にお
いては３値等化出力の“+1”を入力した場合、計算した
尤度に基づき“1”を出力して状態Ｓ１に留まるか、あ
るいは状態Ｓ２への遷移が選択される。

【００２０】図１９の状態遷移図により状態遷移が規定
される最尤検出器の出力の最小符号反転間隔は３とさ
れ、最小符号反転間隔が２以下となるような記録データ
系列は検出後の出力データ列として認めないため、最尤
検出器を用いない場合に比べエラーレートが改善され
る。

【００２１】図１９の状態遷移図を有する最尤検出器
は、その入力端が図１８の等化器の出力端子２２に接続
され、最尤検出器の出力端には、通常、図２１に示すよ
うに、最尤検出器の出力信号と一遅延時間前の信号とを
加算し（すなわち（１＋Ｄ）演算）、加算値のモジュロ
２をとるｍｏｄ２回路が接続され、ｍｏｄ２回路の出力
端から元のデータが得られる。なお、図２１において、
加算器とｍｏｄ２回路は例えば排他的論理和回路で構成
される。図１９の状態遷移図を有する最尤検出器の理解
を助けるために具体的に説明すると、例えばラン
（“1”と“1”の間に現われる“0”の連続）の長さの
最小値を２とするRLL（Run Length Limited）記録符号
化方式において、データ列が“0 1 0 0 1 0 0 0 1 0”
の場合、NRZI（データの“1”に磁化反転を対応させ、
データ“0”で磁化反転が起こらないとする方式）符号
は“0 1 1 1 0 0 0 0 1 1”となり、再生時その３値等
化出力（最尤検出器の入力）は“0 0 +1 +1 0 -1 -1 -1
0 +1”となり、従って最尤検出器の出力は“0 1 1 1 0
0 0 0 1 1”となり、図２１のｍｏｄ２回路から“0 1
0 0 1 00 0 1 0”が出力され、上記データ列が得られ
る。

【００２２】さて、本来トランスバーサル等化器による
等化は線形歪の除去を目的としている。このため、線形
歪のみで構成される波形歪はトランスバーサル等化器に
よる等化によって再生信号中から効果的に取り除かれ
る。しかし、例えば光ビームを用いて熱記録を行う光デ
ィスクの場合には、記録ビットを連続して形成すると、
ビット領域内に部分的に記録信号レベルのムラが生じ
る。この様子を図２２に示す。図２２を参照して、記録
ビット内の領域が一様なレベルに記録されず、網かけを
施した記録レベルのムラ４１の領域の記録レベルがビッ
ト内の他の領域の記録レベルよりも高くなっていること
を示す。これは、記録レベルのムラ４１の領域における
記録ビーム４０の照射時間が他の領域よりも長いためで
ある。

【００２３】図２３は記録レベルのムラ４１を原因とし
て非線形歪を含む再生信号が発生する原理を示した図で
ある。各時点の再生振幅は、図２３に斜線領域として示
した再生信号振幅を表す面積４４によって示される。再
生ビームが記録レベルのムラ４１の領域を掃引すると、
その再生信号振幅は図２３の非線形歪を含む再生信号４
３となる。この非線形歪成分は、トランスバーサル等化
器によって取り除くことができないため、出力信号中に
残され、エラーレート悪化の原因となる。そして、この
ような非線形性によるエラーレートの劣化は、適応等化
器出力から最尤検出器を用いてデータを最尤推定する場
合も同様に現われる。

【００２４】さらに、高密度記録時には再生波形の振幅
の低下という問題が生じる。

【００２５】すなわち、図２０に示すように、光記録に
おいては記録ピット長および記録ピット間隔が小さくな
ると再生信号５０の振幅レベルが横方向の破線で示した
飽和振幅レベルよりもはるかに小さな値までしか達しな
い。

【００２６】この問題は磁気記録の場合にも生じ、磁気
記録の場合、図２０に示した記録ピット部が上向きの磁
化記録部に、非ピット部が下向きの磁化記録部に相当す
る。これをＭＲヘッド（Magneto Resistive：磁気抵抗
ヘッド）で再生すれば、ヘッド出力は同図の再生信号５
０となり、高記録密度時の振幅低下は光記録の場合と同
様に発生する。

【００２７】実際には、再生信号５０には更にノイズが
加わるため、振幅が低下した波形から直接記録データを
判定するとエラーレートは著しく増大する。

【００２８】この状況下で再生信号をパーシャルレスポ
ンス等化すると、信号電力の小さな高域においてノイズ
電力を増幅し、等化後のＳＮＲを劣化させてしまうこと
になる。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、光記録や
磁気記録では、記録媒体の形状やレベル、磁化の向き変
化させることによって情報の蓄積を行っており、記録密
度が高くなると入出力特性に非線形性と振幅の低下が生
じる。

【００３０】通常の等化器は、信号の遅延、係数の乗
算、加算といった線形操作のみによって構成されている
ため、信号が非線形歪を有する場合にはその成分を取り
除くことができず、非線形性による影響によって等化能
力が著しく低下する。更に、等化器出力の信号中にデー
タ系列中の非線形成分に依存する歪がノイズとして混入
した場合、この歪み成分は最尤検出器の正常な動作を妨
げ、検出特性が劣化するという問題がある。

【００３１】また、従来のパーシャルレスポンス等化を
行う等化器を、再生信号の振幅低下が発生する高記録密
度時に適用した場合、等化器の等化目標値への等化を強
調するために再生信号中の高域におけるゲインを高めて
しまい、等化器出力信号のＳＮＲが劣化するという問題
があった。

【００３２】従って本発明の目的は、上記問題点を解消
し、信号振幅の低下による影響を受けにくく、高密度化
に適した信号処理装置を提供することにある。

【００３３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、記録ピットの形状や記録レベルを変化させて
記録した情報を再生する装置において、少なくとも記録
ピットの端部に対応する再生信号を所定値へ等化して出
力する等化器と、前記等化器の出力信号を入力とし該入
力列から再生信号列の最尤推定を行う最尤検出器と、を
備え、前記最尤検出器が、前記等化器出力の振幅に関す
る度数分布中の主たるピークのレベルのうちの少なくと
も一部を、最尤推定の動作条件を決定する状態遷移規則
の基準検出値として用いることを特徴とする信号処理装
置を提供する。

【００３４】また、本発明においては、記録媒体に対し
垂直方向に磁化の向きを変化させて情報を記録しこれを
磁気抵抗素子を用いたヘッドによって再生する機能を有
する装置において、少なくとも磁化の向きの反転部に対
応する再生信号を所定値へ等化して出力する等化器と、
前記等化器の出力信号を入力とし該入力列から再生信号
列の最尤推定を行う最尤検出器と、を備え、前記最尤検
出器が、前記等化器出力の振幅に関する度数分布中の主
たるピークのレベルのうちの少なくとも一部を、最尤推
定の動作条件を決定する状態遷移規則の基準検出値とし
て用いることを特徴とする信号処理装置を提供する。

【００３５】本発明においては、等化器は、好ましく
は、前記記録ピット端部に対応する再生信号のみをパー
シャルレスポンス等化する。あるいは、本発明において
は、等化器は、磁化の向きの反転部に対応する再生信号
のみをパーシャルレスポンス等化する。

【００３６】また、本発明の信号処理装置は、好ましく
は、等化器が再生信号を５値に等化して出力し、最尤検
出器が、等化器の出力信号を入力とし、状態遷移規則と
して５個の基準検出値と６個以上の状態を有し、入力列
から前記状態遷移規則に従って再生信号列の最尤推定を
行い推定列を出力することを特徴とする。

【００３７】さらに、本発明の信号処理装置は、好まし
くは、等化器が再生信号を４値に等化し出力し、最尤検
出器が前記等化器の出力信号を入力とし、状態遷移規則
として４個の基準検出値と６個以上の状態をもち、入力
列から前記状態遷移規則に従って再生信号列の最尤推定
を行い推定列を出力する最尤検出器であることを特徴と
する。

【００３８】そして、本発明の信号処理装置は、好まし
くは、等化器の出力信号のアイパターンにおいて、アイ
パターンの最大振幅と、前記振幅とレベルに関して隣合
う振幅とのレベル差が、その他の隣合う振幅間のレベル
差に比べて狭く設定されることを特徴とする。

【００３９】本発明の信号処理装置においては、好まし
くは、等化器を、該等化器の出力信号を用いて適応制御
を行うように構成してもよい。

【００４０】本発明の信号処理装置においては、好まし
くは、等化器の出力値の度数分布の主たるピークが現れ
るレベルを求める回路を設けた構成としてもよい。

【００４１】また、本発明は、光ディスクのビット再生
信号を処理する装置、または光ディスクのビットへの記
録を行いその再生信号を処理する装置において、再生波
形の符号反転区間のみをパーシャルレスポンス等化する
特性を持つ等化器と、前記等化器の出力信号を入力とし
該入力列から再生信号列の最尤推定を行う最尤検出器
と、を備え、前記最尤検出器が、前記等化器出力の振幅
に関する度数分布の主たるピークのそれぞれの判定レベ
ルのうちの一部または全部を、最尤推定の動作条件を決
定する状態遷移規則の基準検出値として用いることを特
徴とする光ディスク信号再生装置を提供する。

【００４２】そして、本発明は、光ディスクのビット再
生信号を処理する装置、または光ディスクのビットへの
記録を行いその再生信号を処理する装置において、光デ
ィスクの再生波形を等化する等化器であって、再生波形
の符号反転区間のみをパーシャルレスポンス等化する特
性を持つ等化器と、前記等化器の出力信号を入力とし、
該入力列から再生信号列の最尤推定を行う最尤検出器
と、前記等化器の出力信号振幅に関する度数分布の主た
るピーク部分に含まれる判定レベルを求める回路と、を
備え、前記最尤検出器が、前記判定レベルの一部または
全部を、最尤推定の動作条件を決定する状態遷移規則の
基準信号レベルに採用することを特徴とする光ディスク
信号再生装置を提供する。

【００４３】本発明の光ディスク信号再生装置において
は、好ましくは、前記等化器が、光ディスク再生波形の
符号反転区間に対する等化器出力のみをタップ係数値の
制御のための参照信号として使用し、前記出力に対して
のみパーシャルレスポンス等化特性となるようにタップ
係数値を適応制御する適応等化器であることを特徴とす
る。

【００４４】

【作用】本発明における等化器の原理及び作用を以下に
説明する。

【００４５】本発明を構成する等化器は、少なくとも記
録ピットの端部あるいは垂直磁化の向きの反転部に相当
する再生信号が等化器に入力された場合に、それを所定
の値（等化目標値とする）へ等化する特性を有する。こ
のため、波形振幅の符号が連続する部分ではその両端部
を除き、等化目標値への等化を強制することは行なわれ
ず、再生信号電力のうちの高い周波数成分を不必要なま
でに強調することが回避され、従来の等化器と比較して
等化器の入力信号に含まれるノイズ電力の等化器出力信
号への伝達を抑えることができる。

【００４６】また、再生信号の特性に変動がある場合に
は、等化器特性を適応制御すれば等化器出力信号のＳＮ
Ｒを良好に保つことができる。更に前記特性が未知の場
合にはトレーニング系列を用いて等化器に適応動作を行
わせ等化器特性を最適な特性へ予め近づけておくことも
できる。

【００４７】一例として、光記録において記録ピットの
端部に対してだけ、等化器出力値とＰＲ（１，１）の３
個の等化目標値｛−１，０，＋１｝のいずれかとの差の
２乗が最小になるよう、等化器特性を適応制御した結果
得られた等化特性を考える。

【００４８】この場合、等化器の等化目標値は３値であ
るが、等化器出力には等化目標値以外にもそれらよりも
大きなレベルに更に２個の値が現れ、等化器出力は合計
５値に集中して分布する。等化器出力値が集中するこれ
らのレベルを、等化器の基準振幅という。

【００４９】また別の例として、等化目標値を｛±１｝
に定め、記録ピットの端部に対してだけ２値との差が最
小になるよう等化器特性を適応制御した場合には、等化
器出力には２値とは別に更に２個の値が集中的に現れ、
基準振幅は４値となる。

【００５０】図１５に、同一の記録密度における、従来
のＰＲ（１，１）等化器と、本発明を構成する５個また
は４個の基準振幅をもつ等化器と、のゲインの周波数特
性を示す。図中実線はＰＲ（１，１）等化、点線は５値
への等化、一点破線は４値へ等化する等化器の特性をそ
れぞれ示している。

【００５１】図１５を参照して、本発明を構成する等化
器は、従来のＰＲ（１，１）等化器よりも高域のゲイン
を低下させていることがわかる。このような周波数特性
により、高密度記録時において低域に偏った再生信号電
力を効率良く取出し、高域のノイズを強調することなく
除去することが可能となる。

【００５２】また図１６は、図１５に示したＰＲ（１，
１）特性の等化器と、５値へ等化する等化器と、の２種
類それぞれに同一のノイズ量を含む再生信号を入力した
場合の、各等化器出力信号のアイパターンである。

【００５３】図１６を参照して、本発明を構成する等化
器は、ＰＲ（１，１）の等化器よりも、信号値の遷移を
表す実線の帯が細く、これは等化器出力に含まれる雑音
が少ないことを示している。この結果、本発明を構成す
る等化器では、ＰＲ（１，１）等化器よりもアイ開口率
が拡大し、エラーレートが改善される。

【００５４】３値へ等化する等化器も、図１５において
５値へ等化する等化器とほぼ等しい特性であることか
ら、５値等化の場合と同様にＰＲ（１，１）よりもＳＮ
Ｒの点で有利となる。

【００５５】このように、本発明によれば、パーシャル
レスポンス特性の基準振幅とは必ずしも同一でない５値
または４値へ再生信号を等化させることにより、従来の
ＰＲ（１，１）等化器に比べて等化器出力のＳＮＲが改
善できる。

【００５６】更に、再生信号の変動が少なければ、適応
制御させる必要は無く、初めから等化目標値には定めな
かった、−１．５，＋１．５の値へも等化器出力値を集
中させるよう等化器の特性をプリセットしておけばよ
い。

【００５７】ここでは、５値または４値へ等化する等化
器を検討したが、等化後に集中させる値の個数に限ら
ず、基準振幅はノイズが加わった再生信号から再生信号
電力を最も効率よく取り出すように、等化器のパラメー
タを調整することによって定めることができる。パラメ
ータの中には、等化器の高域遮断周波数、高域のブース
トゲイン等が含まれる。

【００５８】また、本発明における等化器は、伝達特性
を適切に選ぶことによりアナログ等化器、ディジタル等
化器のいずれによっても実現できることは言うまでもな
い。

【００５９】次に、本発明における最尤検出器の作用効
果を説明する。

【００６０】本発明において、前記した等化器と組み合
わせる最尤検出器は、５値または４値へ等化する等化器
を使用する場合、最尤検出器の動作を定める状態遷移図
の基準検出値に、等化器の５値または４値の基準振幅を
利用することを特徴としている。

【００６１】基準振幅は、再生信号電力、等化器のカッ
トオフ周波数、ブーストゲイン等のパラメータから一意
的に定まるため、パラメータをもとにピーク位置の平均
値または最頻値を予め最尤検出器内の基準検出値として
設定しておく。あるいは、等化器出力の度数分布のピー
ク位置を自動的に求める回路を設け、最尤検出器の基準
検出値をピーク位置を求める回路によって定めても良
い。

【００６２】図１４は、本発明における等化器の出力信
号の振幅に関する度数分布（出現頻度）を示す図であ
る。図中横軸は振幅値、縦軸は出現頻度を示し、出現頻
度には５個のピークが現われている。

【００６３】ここで、最小符号反転間隔が３の変調符号
を使用し、−１．５，−１，０，＋１，＋１．５の５値
へ等化する等化器を用いる場合を考える。

【００６４】この時、図１４に現れている５個の基準振
幅を用いて等化器出力を最尤検出する状態遷移図を作成
すると、図６に示すようになる。図６を参照して各状態
間を結ぶ有向枝に附された符号は最尤検出器の入力を示
している。

【００６５】図１４の出力振幅分布をもつ等化器に対し
ては、図６の状態遷移図を用いた方が、図１９に示した
基準振幅値を利用しない従来のＰＲ（１，１）用の状態
遷移図を用いるよりも、利得が大きく誤り率の小さい検
出を行う最尤検出器を構成することができる。この点を
以下に説明する。

【００６６】図１４において、前記５個の出現頻度のピ
ークに対応する振幅値の平均値がそれぞれ、−１．５，
−１．０，＋１，＋１．５であり、標準偏差が全てσの
ガウス分布をしており、かつ記録再生系のノイズが白色
であると仮定する。

【００６７】最尤検出器によって得られる利得は、最小
自由距離を与えるパスの組み合わせによって定まる。

【００６８】図１２は、図６の本発明を構成する最尤検
出器の状態遷移図から構成したトレリス線図である。図
１３は、図１２のトレリス線図の最小自由距離を与える
パスの組み合わせである。

【００６９】図１３を参照して、時刻ｔにおいて最尤検
出器の入力値に加わったノイズｎ（ｔ）（但しｎ（ｔ）
は基準振幅値で正規化され標準偏差σのガウス分布とす
る）に対して、ｎ（１）＋２ｎ（２）＋２ｎ（３）＋ｎ
（４）＞２．５が成立すると、図１３の２本のパスＰ
１、Ｐ２のうち一方が記録されたにもかかわらず、最尤
検出器はノイズの影響によって他方のパスを誤って検出
し、最尤検出器出力には１個の誤りが発生してしまう。
換言すれば、図１３に示した２本のパスのパスメトリッ
クの差２．５は、一方のパスの信号が再生されたにもか
かわらず他方のパスが検出されてしまうに必要な、ノイ
ズにより生成されるメトリックの差に相当する。

【００７０】これは、確率密度関数として標準偏差３．
２σ（＝√１０σ）のガウス分布をもつノイズが２．５
を超える確率に等しい（因みに、この確率は標準偏差√
１０σのガウス型確率密度関数をｇ(√10σ，ｘ）とし
て定積分∫_a ^bｇ（√１０σ，ｘ）ｄｘの積分区間［ａ，
ｂ］をａ＝２．５、ｂ＝∞とした値に等しい）。

【００７１】一方、図１９は、振幅値＋１．５，−１．
５付近のピークを考慮しない場合の状態遷移図である。

【００７２】等化器出力を図１９の状態遷移図に基づい
た最尤検出器によって最尤検出した場合、ｎ（１）＋ｎ
（２）＞１が成立すると、最尤検出器の出力に１個の誤
りが発生する。これは、確率密度関数が標準偏差１．４
σ（＝√２σ）のガウス分布であるノイズが１を超える
確率に等しい。

【００７３】仮に標準偏差σ＝０．２とすると、図６の
状態遷移図に基づく最尤検出器において誤りパスが選択
される確率は約４×１０^-5であるが、図１９の状態遷移
図に基づいた最尤検出器によって最尤検出を行えば約２
×１０^-4となる。

【００７４】また、図１９に基づく最尤検出器では、等
化器出力の振幅が例えば１．５をとるときにも、その枝
メトリックを基準信号値１．０に対する尤度として計算
するため、誤り率は実際には更に増加してしまう。従っ
て、等化器によって再生信号を等化する場合には、振幅
値＋１．５，−１．５付近のピーク値を記録列の推定に
利用した方がエラーレートは改善される。

【００７５】すなわち、従来のパーシャルレスポンス等
化を行う等化器よりも、本発明を構成する、基準振幅を
５値とした等化器を用いた方が、等化器出力のエラーレ
ートは改善される。加えて、本発明における等化器の出
力信号を最尤検出する場合、最尤検出器の状態遷移図に
は、図６に示した５個の基準振幅の全てを考慮したもの
を用いた方が、図１９に示した従来のＰＲ（１，１）用
状態遷移図を用いるよりもエラーレートが改善される。

【００７６】また、光ディスクの記録再生系における非
線形歪は、主に図２２に示したような記録ピットの重複
に起因するため、同一符号の連続が生じた場合に特徴的
に現れる。一方再生信号の判定においては、同一符号が
連続している場合よりも、符号が反転している場合にそ
の反転位置を特定する方が困難で、再生信号振幅の低下
等の影響を受け易い。

【００７７】本発明の光ディスク信号再生装置における
等化器は、非線形歪による影響の少ない、符号の反転位
置前後に相当する等化器出力のみに関し、それをパーシ
ャルレスポンス波形とするようなタップ係数を持つもの
である。また、タップ係数を適応制御する場合には、前
記符号の反転位置前後に対する等化器出力のみを等化誤
差信号として用いてタップ係数を制御する。これによっ
て、非線形歪の影響が等化器出力へ伝達されることを防
ぎ、非線形歪によるエラーレートの悪化を改善できる。

【００７８】また、本発明の光ディスク信号再生装置に
おける等化器のタップ係数の指定方法によれば、波形振
幅の符号が連続する部分ではその両端部を除き振幅値を
等化目標値へ等化することを強制しなくなるので、不必
要なまでには再生信号電力の高周波成分を強調せず、等
化器入力信号中に含まれるノイズ電力の等化器出力信号
への伝達を従来の方式に比べて抑えることができる。

【００７９】ノイズ電力の高周波成分の抑圧は、等化後
の信号からの非線形成分の除去とは独立に行われる。従
って、等化器を、伝達特性に非線形性が含まれないよう
な記録再生系に用いても、従来の等化器を用いた場合と
比較してエラーレートは改善される。特に、高記録密度
時には再生信号振幅の低下により再生信号の電力スペク
トルはより低周波域へ偏るから、本発明を構成する等化
器が持つ高周波域のノイズ電力を抑圧するという特性
は、高記録密度時により効果を発揮する。

【００８０】従来のＰＲ（１、１）等化を行う適応等化
器と、この等化器を符号反転部のみにおいてタップ係数
値更新を行うものとした本発明を構成する等化器それぞ
れに同一のノイズ量を含む再生信号を入力した場合の等
化器出力信号のアイパターンはそれぞれ図１６に示すも
のとなる。図１６において、本発明を構成する等化器
は、ＰＲ（１、１）の等化器よりも信号値の選移を表す
実線の帯が細く、等化器出力に含まれる雑音が少ないこ
とを示している。この結果、本発明を構成する等化器で
は、ＰＲ（１、１）等化器よりもアイ開口率が拡大し、
エラーレートが改善される。

【００８１】更に、等化器出力信号の振幅に関する度数
分布には、タップ係数制御が行われる時点と、行われな
かった時点それぞれの振幅に対応するピークが現れる。
例として、最小符号反転間隔が３に制限された変調符号
を用いた場合の、本発明を構成する等化器の出力の度数
分布を図１４に示す。図１４においては、等化器の等化
器目標値＋１、０、−１以外に振幅値１．５、−１．５
付近にも、等化器目標値付近と同程度の分散を持つ分布
のピークが自動的に発生している。本発明において、等
化器と組み合わせる最尤検出器は、その動作を定める状
態選移図の基準信号レベルに、等化器目標値＋１、０、
−１だけでなく、＋１．５、−１．５付近に自発的に現
れる二個のピークの判定レベルも採用するものである。

【００８２】自動的に現れる主たるピーク部分に関する
判定レベル＋１．５、−１．５は、それらが属する各主
たるピークの度数分布ｄ１（ｘ）、ｄ２（ｘ）それぞれ
に対しｄｉ（ｘ）×［ｘ−ｖ（ｉ）］²、ｉ＝１、２を
最小とする値ｖ（１）、ｖ（２）とする。なぜならば、
一般に最尤検出器では等化器出力値Ｆに対するＮ個の基
準信号レベルＬ（ｊ）、ｊ＝１、２、…、Ｎの各枝の枝
メトリックＢ（Ｌ（ｊ））、ｊ＝１、２…、ＮをＢ（Ｌ
（ｊ））＝Ｆ−Ｌ（ｊ）²、ｊ＝１、２、…、Ｎによっ
て求めるからであり、これは等化器出力の等化器目標値
付近の各主たるピークがガウス分布であることに起因す
る。また、等化器目標値付近とは異なる位置の主たるピ
ークの度数分布であるｄ１（１）、ｄ２（２）もほぼガ
ウス分布をしているので、自動的に現れる主たるピーク
の判定レベルには、ｄｉ（ｘ）×［ｘ−ｖ（ｉ）］²、
ｉ＝１、２を最小とするｖ（１）、ｖ（２）の代りに、
ｄｉ（ｘ）×［ｘ−ｖ（ｉ）］²、ｉ＝１、２を最小に
するｖ（１）、ｖ（２）、あるいはｄ１（ｘ）、ｄ２
（ｘ）の最頻値を用いてもよい。

【００８３】自動的に発生する各主たるピークの判定値
ｖ（１）、ｖ（２）は記録再生系に係わるパラメータか
ら一意に定まるので、パラメータをもとに平均値または
最頻値をあらかじめ最尤検出器内の基準信号レベルとし
て設定しておく。あるいは、等化器出力の振幅に関する
度数分布からｖ（ｉ）、ｉ＝１、２を求める装置を設け
れば、最尤検出器はその基準信号レベルを度数分布の主
たるピークの平均値又は最頻値を求める回路の出力によ
って定められる。

【００８４】図１４に現れた度数分布の主たるピークの
レベルと最小符号反転間隔が３であることから等化器出
力を検出する状態選移図を作ると、図６に示したように
なる。図６の状態選移図を用いた方が、ピーク値を採用
しない図１９に示した状態選移図を用いるよりも、利得
が大きく飾り率の小さい検出を行う最尤検出器を構成す
ることができる。

【００８５】

【実施例】図面を参照して、本発明の実施例を以下に説
明する。

【００８６】

【実施例１】本発明の第１の実施例として、図１、図
４、図６、図１４、図１７を参照して、特性がプリセッ
トされ用いられる等化器と、５値６状態ビタビ検出器を
組み合わせた構成を説明する。

【００８７】図１は本発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図であり、情報記憶装置の再生信号は、まず入力端
子６から等化器１へ出力される。等化器１は入力信号を
図１４に示した５個の基準振幅−１．５，−１、０，＋
１，＋１．５へ等化する特性をもち、これは例えば図１
７に示した従来と同様のトランスバーサル型ディジタル
等化回路において、タップ係数値を適当に設定すること
によって実現できる。

【００８８】また、これをアナログ等化器によって実現
するのであれば、遅延線と乗算器（タップ係数）からな
るトランスバーサル型等化回路や、ブースト機能を備え
たベッセル近似の低域通過型等化回路等を用いれば良
い。

【００８９】図１において、前記した５個の基準振幅付
近に集中的に分布する等化器１の出力信号Ｆは、５値６
状態最尤検出器２へ入力される。５値６状態最尤検出器
２は、図６の状態遷移図に基づき記録データを最尤検出
し、再生信号に含まれるエラーを除去した後に、出力端
子７から最尤検出信号を出力する。

【００９０】５値６状態最尤検出器１において、入力信
号は、まず枝メトリック計算回路３へ入力される。枝メ
トリック計算回路３では、図６に示した状態遷移図の各
遷移枝に付加されている基準検出値−１．５，−１，
０，＋１，＋１．５それぞれに対する枝メトリックＢ
（−１．５），Ｂ（−１），Ｂ（０），Ｂ（＋１），Ｂ
（＋１．５）を計算し出力する。

【００９１】図４は、枝メトリック計算回路３の構成の
一例を示すブロック図である。

【００９２】図４を参照して、尤度計算回路３３は枝メ
トリック計算回路３の入力値Ｆから、図６の各枝の基準
検出値−１．５，−１，０，＋１，＋１．５それぞれに
対する尤度Ｂ（−１．５），Ｂ（−１），Ｂ（０），Ｂ
（＋１），Ｂ（＋１．５）を計算する。これらの尤度は
各枝の枝メトリック値に相当する。

【００９３】各尤度計算回路３３は、２個の入力値から
それらの差の２乗を計算し出力する回路であり、その一
の入力に等化器の基準振幅の一をそれぞれ予め与えてお
き、他の入力には入力端子３０（すなわち等化器４の出
力Ｆ）が供給されている。なお、尤度計算回路３３は入
力Ｆに対して、入力値Ｆと基準振幅の差の２乗の計算を
行った結果得られる、Ｂ（−１．５）からＢ（＋１．
５）までの各尤度の間の大小関係が損なわれない範囲
で、簡略化した計算を行うようにしてもよい。

【００９４】枝メトリック計算回路３は、これら各枝メ
トリックを同時にＡＣＳ回路（AddCompare Select回
路）４へ出力する。

【００９５】ＡＣＳ回路４は、前時点までのＡＣＳ回路
４の動作で求めた、図６の状態遷移図の６個の状態Ｓ
１，Ｓ２，…，Ｓ６それぞれに入力されるパスのパスメ
トリックＰ（Ｓ１），Ｐ（Ｓ２），…，Ｐ（Ｓ６）を保
持している。

【００９６】次にＡＣＳ回路４には、現時点において枝
メトリック計算回路３で求めた各枝メトリックＢ（−
１．５），Ｂ（−１），Ｂ（０），Ｂ（＋１），Ｂ（＋
１．５）が入力され、これらと前時点までのパスメトリ
ックＰ（Ｓ１），Ｐ（Ｓ２），…，Ｐ（Ｓ６）との間で
次式に示す演算を行う。

【００９７】

【数１】

【００９８】ただし、上記パスメトリックの初期時点で
の値は互いに等しくしてある。またｍｉｎ［ｘ，ｙ］は
ｘ，ｙのうち小さい値を示す。

【００９９】上記演算によってこれらパスメトリックを
更新し、更新後の値を現時点までのパスメトリックとし
て新たに保持する。

【０１００】図６に示す状態Ｓ１とＳ６には２本の枝が
入力されているが、これらの各状態においては、２本の
枝を含みそれらに時点を遡る形で継続する２本のパスの
メトリックから、パスメトリックの値の小さい一方を選
択し、選択した枝、および選択した枝を含むパスのパス
メトリックを保持する。

【０１０１】この後、状態Ｓ１及びＳ６において選択さ
れた各枝も含め６個の状態それぞれに入力する枝を、同
時に独立にパスメモリ回路５へ出力する。以上がＡＣＳ
回路４の現時点での動作である。本実施例におけるＡＣ
Ｓ回路４は、図６の状態遷移図に従った生き残りパスの
選択を行うことを除き、従来のＡＣＳ回路と同様に構成
される。

【０１０２】パスメモリ回路５では、図６の状態遷移図
で定められた状態間の枝の遷移規則を利用して、各枝に
付加された基準検出値及びＡＣＳ回路４から出力された
各状態へ入力する選択された枝から、逐次的に各状態へ
入力する生き残りパスを保持する。そして、これをすべ
ての時点で行うことによって最終的に一本の生き残りパ
スを取り出し、同パスに相当するデータを５値６状態最
尤検出器２の出力として図１における出力端子７へ送
る。

【０１０３】本実施例におけるパスメトリック回路５
は、図６の状態遷移図を考慮していることを除き、従来
用いられているパスメモリ回路と同様に構成される。

【０１０４】

【実施例２】本発明の第２の実施例を以下に説明する。
本発明の第２の実施例として、再生チャネルの特性が変
動する場合にも適応制御を行い良好なエラーレートを維
持する等化器と、これに前記最尤検出器を組み合わせた
実施例を、図１から図３、及び図５を参照して説明す
る。

【０１０５】再生チャネルの特性が変動する場合には、
図１に示す等化器１を図２に示すような構成とすること
により等化器１の出力信号のＳＮＲを良好に維持でき
る。図２には適応制御を行う場合の等化器１の構成が示
されている。

【０１０６】図２の等化器は、再生信号のピット端部
（垂直磁気記録における磁化の向きの反転部）に相当す
る位置を検出し、その位置では既定の基準振幅｛−１，
０＋１｝への等化を行う。それ以外の位置に相当する基
準振幅は定めない。

【０１０７】図２を参照して、この等価器は、基準振幅
として−１，０，＋１の３値をもつ。同図においてトラ
ンスバーサル型等化回路２０の出力信号Ｒから３値判定
回路１７によって３値判定された信号は、基準振幅発生
回路１８によって基準振幅をもつ３値信号Ｄに変換され
る。出力信号Ｒは３値信号Ｄとともに減算器１６に入力
され、出力誤差信号Ｅ１が取り出される。

【０１０８】トランスバーサル型等化回路２０の出力信
号Ｆは５値６状態最尤検出器２へ入力される。これと同
時に誤差信号選択回路１９は、３値判定回路１７の出力
信号から有効な誤差信号の出力されているタイミングを
抽出し、選択信号Ｓを出力する。スイッチ２１は選択信
号Ｓによって動作し、有効な誤差信号のみを参照誤差信
号Ｅ２として相関器１２に送るように働く。選択信号Ｓ
がアクティブとなった場合にはスイッチ２１が閉成し、
相関器の入力Ｅ２はＥ１に等しくなる。その結果、トラ
ンスバーサル型等化回路２０のタップ係数は参照誤差信
号Ｅ２と入力信号の相関によって適応制御される。

【０１０９】一方、選択信号Ｓが非アクティブの場合に
はスイッチ２１が開放され、各相関器１２に入力される
参照誤差信号Ｅ２が０となるためにトランスバーサル型
等化回路２０における乗算器１４のタップ係数の値は変
化しない。

【０１１０】図３は、図２の３値判定回路１７、基準振
幅発生回路１８、および誤差信号選択回路１９の詳細構
成を示す図である。

【０１１１】図３を参照して、３値判定回路１７は、ト
ランスバーサル型等化回路２０の出力信号Ｒを入力とし
て、抵抗Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１によって決まるスレッシ
ョルドレベルに基づいて判定を行う。

【０１１２】３値判定回路の出力信号Ｔ１、Ｔ２は入力
Ｒのレベルに応じてＴ１、Ｔ２と共に非アクティブ、Ｔ
１のみアクティブ、及びＴ１、Ｔ２共にアクティブの３
通りの状態をとり得る。

【０１１３】基準振幅発生回路１８は、３値判定回路の
出力信号Ｔ１、Ｔ２の各状態に応じて、基準となる振幅
をもつ３値信号Ｄを発生する。信号のレベルは抵抗Ｒ１
〜Ｒ８によって規定される。

【０１１４】誤差信号選択回路１９では、誤差信号Ｅ１
を参照誤差信号Ｅ２として使用するか否かが判定され
る。３値判定回路の出力信号Ｔ１が３回以上連続して非
アクティブとなっている場合、あるいはＴ２が３回以上
連続してアクティブとなっている場合には、誤差信号Ｅ
１を参照誤差から除外するためにＳが非アクティブとな
る。

【０１１５】この構成では誤差信号選択回路１９に単位
時間Ｔの時間遅れがあるため、図２において減算器１６
とスイッチ２１との間に遅延素子２３が必要となる。ま
たこれに伴い、相関器１２に入力される等化器入力信号
の遅延量も時間Ｔだけ多くなる。

【０１１６】更に、本実施例において、チャネル特性に
変動がある場合の最尤検出器の構成は、図１の枝メトリ
ック計算回路３を図５に示すような構成とする。

【０１１７】図５を参照して、枝メトリック計算回路３
は前述した図４の枝メトリック計算回路３に加え、新た
に基準検出値計算回路３１及び３２を備えている。

【０１１８】基準検出値計算回路３１、３２は、等化器
の基準振幅以外に現れたピークの基準検出値を計算する
回路である。

【０１１９】基準検出値計算回路３１、３２は、逐次的
に前記した基準振幅以外のピーク値のレベルを計算しこ
れを尤度計算回路３３へ与える。

【０１２０】基準検出値計算回路３１は、閾値αに対し
Ｆ＞αを満たす最尤検出器入力値Ｆの過去有限時点数の
平均値を計算するもので、最尤検出器入力Ｆの度数分布
の＋１付近のピークと＋１．５付近のピークの中間値を
αに指定し、Ｆとαを比較器によって比較しＦ＞αを満
たすＦを取り出した後に、積分器によって前記条件式を
満たすＦのＭ個の和を求め、乗算器によって積分器１３
の出力に（１／Ｍ）を乗算することにより実現できる。

【０１２１】基準検出値計算回路３２は、基準検出値計
算回路３１と同様の構成によって、最尤検出器入力Ｆの
度数分布をもとに−１のピークと−１．５のピークとの
中間の間βをあらかじめ設定しておき、これを比較器に
用いβ＞Ｆを満たすＦに対して平均値を求め、それを尤
度計算回路３３へ与える。

【０１２２】また、基準検出値計算回路３１，３２を設
ける場合には、予めトレーニング動作を行い、基準検出
値計算回路３１，３２で計算する各領域の平均値を一度
求めておく必要がある。

【０１２３】チャネル特性の変動が存在する場合の図１
の最尤検出器は、図１の枝メトリック計算回路３を図５
によって実施することを除き、従来例と同様に構成され
る。

【０１２４】なお、基準検出値計算回路３１、３２を用
いて各主たるピークの判定レベルを求めなくとも、装置
の動作以前に最尤検出器入力値Ｆの振幅に関する度数分
布を求める回路によって、等化器の等化器目標値よりも
更に大きい位置及び前記等化器目標値よりも更に小さい
位置に現れる主たるピークの平均値から各主たるピーク
の判定レベルを求め、それを枝メトリック計算回路３へ
設定しておいてもよい。

【０１２５】

【実施例３】次に、本発明の別の実施例として、最尤検
出器に関しこれまで説明した値とは異なる最小符号反転
間隔をもつ変調符号が用いられた場合の実施例、及び等
化器の基準振幅が４個の場合の実施例を図７から図１１
を参照して説明する。

【０１２６】基準振幅が５個である等化器と組み合わせ
るべき最尤検出器の状態遷移図の一例として、図７に、
（１，７）変調符号等の最小符号反転間隔が２の変調符
号を使用した場合の一例を示す。図７は６個の状態（Ｓ
１〜Ｓ６）から構成される。図７において、状態間の有
向枝に附された符号は最尤検出器に入力される値を示し
ている。

【０１２７】図７では最小符号反転間隔２に対応するパ
スの遷移が、Ｓ１→Ｓ２→Ｓ４→Ｓ３によって表され、
符号反転間隔３に対応するパスの遷移が、Ｓ１→Ｓ２→
Ｓ６→Ｓ４またはＳ４→Ｓ３→Ｓ５→Ｓ１によって表さ
れる。

【０１２８】図８は等化器と最小符号反転間隔が４の変
調符号を使用した場合に採用する状態遷移図であり、８
個の状態から構成される。最小符号反転間隔が５以上の
符号に対してもその状態遷移図は以上と同様に構成され
る。

【０１２９】また、基準振幅が−１．５，−１，＋１，
＋１．５の４個をとる場合の例を以下に示す。

【０１３０】図９は、（１，７）変調符号等の最小符号
反転間隔が２の変調符号を使用した場合の最尤検出器の
状態遷移図の一例であり、４個の状態から構成される。

【０１３１】図１０は、最小符号反転間隔が３の変調符
号を使用した場合の一例であり、６個の状態から構成さ
れる。更に図１１は最小符号反転間隔が４の場合の一例
であり、８個の状態から構成される。最小符号反転間隔
が５以上の符号に対してもその状態遷移図は以上と同様
に構成される。

【０１３２】以上説明した信号処理装置は、記録媒体に
おいて記録レベルおよび面積を変化させ、その積分によ
って再生信号レベルが定まるような記録再生方式なら
ば、どのような方式であっても適用され得る。

【０１３３】これらの記録再生方式には、例えば、(1)
コンパクトディスク装置等で用いられている再生方式の
ように、記録ピットを媒体の穴開けによって生成し、ピ
ット部分とその他の媒体部分との光の反射率の差異によ
って記録データの再生を行う方式、(2)光磁気記録再生
方式のように、記録ピットを磁性体からなる記録媒体へ
熱を加えることによって生成し、ピット部分とその他の
媒体部分との光の反射特性の差異によって記録データの
再生を行う方式、(3)相変化型記録再生方式のように、
記録ピットを記録媒体の結晶状態とアモルファス状態の
区別により生成し、前記２個の状態間の光の反射率の差
異によって記録データの再生を行う方式、(4)媒体に対
し垂直方向に磁化の向きを変化させることによって情報
を記録し、これを磁気抵抗素子を用いたヘッド（ＭＲヘ
ッド）によって再生する方式、(5)媒体に対し磁化の向
きを変化させることによって情報を記録し、これをイン
ダクティブヘッドによって再生し磁化変化の微分信号を
得た後、微分信号を積分して再生信号を得る方式等が含
まれる。

【０１３４】更に、本発明はデータ記憶装置に限らず、
ベースバンド信号と単一キャリア周波数の積算により伝
送信号を生成しこれを送受信するシステムにおいて、伝
送速度の高速化に伴い符号間干渉量が増大する場合にも
適用でき、エラーレート特性を改善することができる。

【０１３５】以上、本発明を上記実施例に即して説明し
たが、本発明は上記態様の限定されるものでなく、本発
明の原理に準ずる各種態様を含むことは勿論である。

【０１３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、記録デ
ータを再生する機能を有する装置において、高記録密度
化に伴う再生信号振幅の低下が生じている場合に、再生
信号を等化器によって従来のパーシャルレスポンス等化
とは必ずしも同一でない基準振幅値へ等化することによ
り、等化器出力信号のＳＮＲを改善する。そして、本発
明によれば、その後に等化器出力を基準振幅に利用した
状態遷移図に基づく最尤検出器によって処理して記録デ
ータを復元することにより、従来よりも小さなエラーレ
ートの再生データが得られる。

【０１３７】本発明の等化器及び最尤検出器を組み合わ
せた装置により、等化器に入力される光ディスク再生信
号に非線形性が含まれる場合、又は高記録密度化に伴う
信号振幅の低下が発生する場合にも、判定誤りの少ない
良好な処理結果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る等化器と最尤検出器の
組み合わせを説明するブロック図である。

【図２】本発明の別の実施例に係る適応等化器の構成を
説明するブロック図である。

【図３】本発明の一実施例における３値判定回路、基準
振幅発生回路及び誤差信号選択回路の詳細を示す図であ
る。

【図４】本発明の一実施例に係る最尤検出器の枝メトリ
ック計算回路の構成を説明する図である。

【図５】本発明の別の実施例における適応制御を行う枝
メトリック計算回路の構成を説明する図である。

【図６】本発明の一実施例に係る最尤検出器の状態遷移
図を示す図である。

【図７】最小符号反転間隔が２の変調符号を使用した場
合の、基準振幅が５個の等化器と組み合わせる最尤検出
器の状態遷移図の一例を示す図である。

【図８】最小符号反転間隔が４の変調符号を使用した場
合の、基準振幅が５個の等化器と組み合わせる最尤検出
器の状態遷移図の一例を示す図である。

【図９】最小符号反転間隔が２の変調符号を使用した場
合の、基準振幅が４個の等化器と組み合わせる最尤検出
器の状態遷移図の一例を示す図である。

【図１０】最小符号反転間隔が３の変調符号を使用した
場合の、基準振幅が４個の等化器と組み合わせる最尤検
出器の状態遷移図の一例を示す図である。

【図１１】最小符号反転間隔が４の変調符号を使用した
場合の、基準振幅が４個の等化器と組み合わせる最尤検
出器の状態遷移図の一例を示す図である。

【図１２】本発明に係る最尤検出器のトレリス線図であ
る。

【図１３】本発明に係る最尤検出器の最小自由距離を与
えるパスの組み合わせの説明図である。

【図１４】本発明に係る等化器の出力振幅値の度数分布
を示す図である。

【図１５】ＰＲ（１，１）等化器及び本発明に係る等化
器のゲインの周波数特性を示す図である。

【図１６】従来のＰＲ（１，１）等化器、本発明に係る
適応等化器それぞれの出力信号のアイパターンを示す図
である。

【図１７】トランスバーサル型等化回路の構成を示す図
である。

【図１８】従来の適応等化器の一構成例を示す図であ
る。

【図１９】等化器出力の振幅に関する度数分布のピーク
値を考慮しない最尤検出器の状態遷移図である。

【図２０】高記録密度時の信号振幅の低下の発生原因を
説明する図である。

【図２１】最尤検出器の出力に接続される回路を説明す
る図である。

【図２２】記録時の非線形歪の発生原因を説明する図で
ある。

【図２３】再生時の非線形歪の発生原因を説明する図で
ある。

【符号の説明】

１等化器２５値６状態最尤検出器３枝メトリック計算回路４ＡＣＳ回路５パスメモリ回路６再生波形入力端子７出力端子１１遅延素子１２相関器１３積分器１４乗算器１５加算器１６減算器１７３値判定回路１８基準振幅発生回路１９誤差信号選択回路２０トランスバーサル型等化回路２１スイッチ２２出力端子２３遅延素子３０枝メトリック計算回路の入力端子３１基準検出値計算回路３２基準検出値計算回路３３尤度計算回路４０記録ビーム４１記録レベルのムラ４２記録ピット５０振幅の低下した再生信号５１飽和信号レベル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録ピットの形状や記録レベルを変化させ
て記録した情報を再生する装置において、少なくとも記録ピットの端部に対応する再生信号を所定
値へ等化して出力する等化器と、前記等化器の出力信号を入力とし該入力列から再生信号
列の最尤推定を行う最尤検出器と、を備え、前記最尤検出器が、前記等化器出力の振幅に関する度数
分布の主たるピークのレベルのうちの一部又は全部を、
最尤推定の動作条件を決定する状態遷移規則の基準検出
値として用いることを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】記録媒体に対し垂直方向に磁化の向きを変
化させて情報を記録しこれを磁気抵抗素子を用いたヘッ
ドによって再生する機能を有する装置において、少なくとも磁化の向きの反転部に対応する再生信号を所
定値へ等化して出力する等化器と、前記等化器の出力信号を入力とし該入力列から再生信号
列の最尤推定を行う最尤検出器と、を備え、前記最尤検出器が、前記等化器出力の振幅に関する度数
分布の主たるピークのレベルのうちの一部又は全部を、
最尤推定の動作条件を決定する状態遷移規則の基準検出
値として用いることを特徴とする信号処理装置。
【請求項３】前記等化器が、前記記録ピット端部に対応
する再生信号をパーシャルレスポンス等化することを特
徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項４】前記等化器が、前記磁化の向きの反転部に
対応する再生信号をパーシャルレスポンス等化すること
を特徴とする請求項２記載の信号処理装置。
【請求項５】前記等化器が、再生信号を５値に等化して
出力し、前記最尤検出器が、前記等化器の出力信号を入力とし、
状態遷移規則として５個の基準検出値と６個以上の状態
を有し、入力列から前記状態遷移規則に従って再生信号
列の最尤推定を行い推定列を出力することを特徴とする
請求項１又は２記載の信号処理装置。
【請求項６】前記等化器が再生信号を４値に等化し出力
し、前記等化器の出力信号を入力とし、状態遷移規則として
４個の基準検出値と６個以上の状態をもち、入力列から
前記状態遷移規則に従って再生信号列の最尤推定を行い
推定列を出力する最尤検出器であることを特徴とする請
求項１又は２記載の信号処理装置。
【請求項７】前記等化器の出力信号のアイパターンにお
いて、アイパターンの最大振幅と、前記振幅とレベルに
関して隣合う振幅とのレベル差が、その他の隣合う振幅
間のレベル差に比べて狭く設定されることを特徴とする
請求項１〜６のいずれか一に記載の信号処理装置。
【請求項８】前記等化器が、該等化器の出力信号を用い
て適応制御を行うように構成されたことを特徴とする請
求項１〜６のいずれか一に記載の信号処理装置。
【請求項９】前記等化器の出力値の度数分布の主たるピ
ークが現れるレベルを求める回路を設けたことを特徴と
する請求項１〜６のいずれか一に記載の信号処理装置。
【請求項１０】光ディスクのビット再生信号を処理する
装置、または光ディスクのビットへの記録を行いその再
生信号を処理する装置において、再生波形の符号反転区間のみをパーシャルレスポンス等
化する特性を持つ等化器と、前記等化器の出力信号を入力とし入力列から再生信号列
の最尤推定を行う最尤検出器と、を備え、前記最尤検出器が、前記等化器出力の振幅に関する度数
分布の主たるピークのそれぞれの判定レベルのうちの一
部または全部を、最尤推定の動作条件を決定する状態遷
移規則の基準検出値として用いることを特徴とする光デ
ィスク信号再生装置。
【請求項１１】前記等化器が、光ディスク再生波形の符
号反転区間に対する等化器出力のみをタップ係数値の制
御のための参照信号として使用し、前記出力に対しての
みパーシャルレスポンス等化特性となるようにタップ係
数値を適応制御する適応等化器として構成されたことを
特徴とする請求項１０に記載の光ディスク信号再生装
置。
【請求項１２】光ディスクのビット再生信号を処理する
装置、または光ディスクのビットへの記録を行いその再
生信号を処理する装置において、光ディスクの再生波形を等化する等化器であって、再生
波形の符号反転区間のみをパーシャルレスポンス等化す
る特性を持つ等化器と、前記等化器の出力信号を入力とし、該入力列から再生信
号列の最尤推定を行う最尤検出器と、前記等化器の出力信号振幅に関する度数分布の主たるピ
ーク部分に含まれる判定レベルを求める回路と、を備え、前記最尤検出器が、前記判定レベルの一部または全部
を、最尤推定の動作条件を決定する状態遷移規則の基準
信号レベルに採用することを特徴とする光ディスク信号
再生装置。
【請求項１３】前記等化器が、光ディスク再生波形の符
号反転区間に対する等化器出力のみをタップ係数値の制
御のための参照信号として使用し、前記出力に対しての
みパーシャルレスポンス等化特性となるようにタップ係
数値を適応制御する適応等化器として構成されたことを
特徴とする請求項１２に記載の光ディスク信号再生装
置。