JPH09198809A

JPH09198809A - エラー伝搬を防ぐ復号器

Info

Publication number: JPH09198809A
Application number: JP8007951A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Tamura; 哲也田村
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1996-01-22
Filing date: 1996-01-22
Publication date: 1997-07-31
Also published as: US6026507A

Abstract

(57)【要約】【解決手段】記憶媒体上から読み出された信号の値の所
定の積和演算を行う、複数の積和演算器と、複数の積和
演算器の演算結果が、それぞれ所定の範囲に入っている
か否か判定する判定手段と、既知の読み出しビット・シ
ーケンスと使用されている符号化方法に基づき、適当な
所定の範囲を選択する選択手段とを有し、エラー伝搬を
防ぐ復号器であって、選択された適当な所定の範囲と、
判定手段による入否の判定と、読み出された信号の値と
を用いて、誤った所定の範囲が選択手段によって選択さ
れていないかを判定するエラー判定手段を有する復号
器。【効果】「所定の範囲」を誤って選択し、復号されたデ
ータが、元のデータと異なってしまい、後のビット・シ
ーケンスに影響を及ぼすことを防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記憶媒体から
の信号を処理する際に用いられる最大尤度復号法（ＰＲ
ＭＬ，Partial Response Maximum Likelihood）におい
て、エラー伝搬を防止する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に復号において誤りを完全に無く
すことは不可能である。よって、一旦生じた誤りが、そ
の後に復号されるデータに対し無限に影響を及ぼす（こ
のような復号器はカタストロフィックであるという。）
とするならば、効率的なデータ転送は不可能となる。な
ぜなら、送信するデータの単位を誤りが発生しないよう
に十分小さくしなければならないからである。実際、畳
み込み符号を記録符号として用いる時には、復号データ
に対し無限の影響を及ぼすような場合がある。よって、
このような場合には、生成される信号のシーケンスに対
して特別の配慮をしなければならない。

【０００３】上述のような不都合が生じるのは通信路に
記憶があるからであり、ディジタルだけでなく、アナロ
グ通信路においても同様である。特に、磁気記憶媒体か
らの信号を処理する場合には、波形間干渉がその通信路
の記憶にあたり、無限に誤りが伝搬する可能性がある。

【０００４】このような可能性があったとしても、磁気
記憶、すなわちハードディスク・ドライブにおいて、よ
り高い記憶密度、より速い転送速度を実現するために
は、波形間干渉を積極的に用いるＰＲＭＬ等の使用は非
常に重要となる。

【０００５】このＰＲＭＬにおいては、何らかの形で計
算された尤度関数の値を、ある基準値と比較して、元の
データを復号する。ここで基準値が複数ある場合には、
ある決定領域内にあるかどうかを調べることとなる。も
し、受信した信号に波形間干渉が生じなければ、先に述
べた基準値は常に一定であるが、波形間干渉がある場合
には、現在復号しようとする信号より前に復号されたデ
ータ・パターンに応じて基準値を変更するか、又は波形
間干渉の影響を受信信号から除去して尤度関数を計算し
なければならない。ここで前者の場合を考えると、何ら
かの影響にて誤った基準値を選択した場合には、その誤
りによって「前に復号されたデータ・パターン」が異な
るので、エラー伝搬が無限に続くおそれがある。

【０００６】従来エラー伝搬を防ぐ方法としては、磁気
記録において用いられた方法には、次のようなものがあ
る。

【０００７】（１）受信信号の極性を復号時に常に調べ
ることによって、ビット抜け（bit missing）やビット
挿入（bit insersion）を検出して伝搬を防ぐ方法。こ
れは、Arvind M.Patel,"A new Digital Signal Process
ing Channel for data storage Product," IEEE Transa
ction on magnetic Vol.27, No.6 November 1991 を参
照のこと。この方法では、ビット抜けやビット挿入では
ない、ビークシフトが生ずる場合には対応できない。例
えば、＋１，０，−１，０，＋１，０が、０，＋１，
０，−１，０＋１となるような場合である。

【０００８】（２）データの中に特別のパターンを埋め
込んで、それによって波形間干渉を断ち、復号器をリセ
ット又は同期をとり直す方法。このような方法を用いる
と、符号の通信路容量をある一定以上に保って常に実現
できるわけではない。具体的には、（１，７）ＲＬＬ
（Run Length Limited）記録符号においては、通信路容
量の理論的極限は０．６７９３（Kees A Schouhamer,"C
oding Technique for Digital Recorders," Immink を
参照のこと。）であるので、コード率（Code Rate）が
２／３の符号を構成することができるが、特定のパター
ンを埋め込むとその理論的極限は大きく下がり、コード
率が２／３の符号は構成されていない。

【０００９】（３）特定のパターンでエラー伝搬が起こ
るのを容認し、そのようなパターンが連続して発生しな
いようデータをランダマイズする方法。実際はよく用い
られるが、確率的な方法であり、その伝搬長は比較的長
めとなる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来技術にはＰＲＭＬに用いた際に有効となるエラー伝搬
防止方法はない。

【００１１】よって、本発明の目的は、ＰＲＭＬに用い
る際に有効なエラー伝搬防止方法を提供することであ
る。

【００１２】また、他の目的は、ＰＲＭＬの基準値を変
更する際に、適当な基準値を選択したかを判定する機構
を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】以上述べた目的を達成す
るために、本願発明は以下のような構成を有する。すな
わち、記憶媒体上から読み出された信号の値の所定の積
和演算を行う、複数の積和演算器と、複数の積和演算器
の演算結果が、それぞれ所定の範囲に入っているか否か
判定する判定手段と、既知の読み出しビット・シーケン
スと使用されている符号化方法に基づき、適当な所定の
範囲を選択する選択手段とを有し、エラー伝搬を防ぐ復
号器であって、選択された適当な所定の範囲と、判定手
段による入否の判定と、読み出された信号の値とを用い
て、誤った所定の範囲が選択手段によって選択されてい
ないかを判定するエラー判定手段を有する復号器であ
る。これにより、「所定の範囲」を誤って選択し、復号
されたデータが、元のデータと異なってしまい、後のビ
ット・シーケンスに影響を及ぼすことを防止することが
できる。

【００１４】また、先のエラー判定手段が、演算結果
が、選択手段により選択された所定の範囲に対応する分
布の外にあるかを判断する判断手段を含むようにするこ
とも考えられる。演算結果は所定の分布を有しており、
それに対応して所定の範囲が設定される。よって、所定
の範囲に対応する分布と、かけ離れている演算結果が入
力された場合には、所定の範囲の選択を誤っており、異
なる復号結果を生ずる場合がある。

【００１５】また、演算結果が分布に外にある場合、演
算結果が、判定手段の入否の判定が異なる結果を生じる
ような範囲に属しているかを判断する第２判断手段をさ
らに含むようにすることも考えられる。分布から外れて
いても、復号の結果が同じ場合も考えられるからであ
る。

【００１６】さらに、判断手段が、読み出された信号の
値を用いた、分布の外にあるかを明確にするための積和
演算器を含むようにすることも考えられる。新たな積和
演算を行うことにより、分布の外にあるか否かの判定を
容易することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】まず、本発明の前提たるシステム
を説明する。具体的には、シンボル検出チャネル（Symb
ol Detection Channel）の概要を示すこととなる。これ
は、米国特許出願４８９８６３号（１９９５年６月１３
日出願）に詳細に示されている。このシンボル検出チャ
ネルで用いられる磁気記録方式は、ＥＥＰＲ４、すなわ
ち（１−Ｄ）（１＋Ｄ）³という多項式で与えられる。

【００１８】図１に全体のブロック図を示す。ヘッド１
０１は、例えば磁気ディスク１１９から磁気信号を読み
出し、電気信号に変換するものであり、ＡＧＣ１０２に
接続されている。このＡＧＣ１０２は、等化器（equali
zer）１０４に接続され、等化器１０４は、積分器１０
３ａ，１０３ｂ，積分器１０５ａ，１０５ｂ、積分器１
０７ａ，１０７ｂ、積分器１０９ａ，１０９ｂに接続さ
れている。サフィックスａ及びｂは、交互に用いられる
ことを示す。ここで、積分器１０３ａの出力をｃ１と、
１０５ａの出力をｃ２と、１０７ａの出力をｃ３と、１
０９ａの出力をｃ４と、１０３ｂの出力をｃ５と、１０
５ｂの出力をｃ６と、１０７ｂの出力をｃ７と、１０９
ｂの出力をｃ８とする。

【００１９】この積分器群１０３ａ乃至１０９ｂはマル
チプレクサ１１１に接続され、マルチプレクサ１１１は
積和演算器群１１３中の１２個の積和演算器に積分器群
１０３ａ乃至１０９ｂからの出力を予め選択されたよう
に振り分ける形になっている。積和演算器群１１３は、
２４×３個のコンパレータにより構成されるコンパレー
タ群１１５に接続され、このコンパレータ群１１５の出
力はディジタル信号処理装置１１７にて処理されて、デ
ィジタルの出力を後の処理に出力するものである。

【００２０】この装置において、まず、ヘッド１０１
は、先に述べたように磁気信号を電気信号に変換したア
ナログ信号を出力する。このアナログ信号は、ＡＧＣ１
０２及び等化器１０４を介して適当な信号に変換される
が、このＡＧＣ１０２及び等化器１０４は通常用いられ
るものと何等変わりないので、これ以上の説明は省略す
る。そして、等化器１０４からの信号は、例えば、図２
（ｂ）に示したような波形を有する。この信号は、アナ
ログ信号のまま積分器１乃至４に出力されるわけである
が、その積分器の積分期間及び窓関数は、図２（ｃ）、
（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示したとおりである。このシ
ンボル検出チャネルを用いる場合には積分を行うわけで
あるが、ビットごとのサンプリング値を用いても全く同
様の説明が成り立つ。また、先に述べたように、各積分
器が二重になっているのは、１シンボル分をシンボル間
干渉を考慮して復号するため、連続した２シンボル分
（すなわち８ビット分）の積分値を用いるからである。
具体的には、ｂはａの次の時間間隔Ｔｓの間積分するた
めに用いられる。このようにするとＷａｌｓｈ関数に従
うＷａｌｓｈ変換が実行されたことになる。このＷａｌ
ｓｈ関数については、 J. L. Walsh, A Closed Set of
Normal Orthogonal Functions, American Journal of M
athematics, Vol. 45, 1923, pp. 5-24参照のこと。な
お、窓関数を他の正規直交系に変えれば、Ｗａｌｓｈ変
換とは異なる変換が行われることになるが、同様に復号
に用いることができる。

【００２１】この各積分器のアナログ出力は、マルチプ
レクサ１１１にて積和演算器群（尤度関数、Matched Fi
lter）に振り分けられる。すなわち、各積和演算器にお
いて必要とする積分結果が異なるのである。そして、各
積和演算器では必要な係数（予めセットされている）を
用いて、先に述べた必要な積分結果をアナログ的に掛け
算及び足し算して、各積和演算器の出力をコンパレータ
群１１５に出力する。

【００２２】このコンパレータ群１１５では、各積和演
算器の出力が所定の範囲に入っているかを判定する。所
定の範囲内かを判定するために、予め定めた参照レベル
をセットしておく。そして、ディジタル信号処理装置１
１７が、各コンパレータによる入否判定の結果のうち、
いずれを選択するかを決定する。選択された入否判定の
結果が、上述した（１，７）ＲＬＬ符号となる。

【００２３】図３及び図４を用いて積和演算器群１１３
及びコンパレータ群１１５の詳細を説明する。積和演算
器群１１３は、先に述べたように１２個の積和演算器を
有している。すなわち、積和演算器３０１ａ，ｂ，ｃ、
３０３ａ，ｂ，ｃ、３０５ａ，ｂ，ｃ、３０７ａ，ｂ，
ｃである。これらの積和演算器では、どのような計算を
行うかというと、Ｆ１（ｘ₁，ｘ₂，ｘ₃，ｘ₄，ｘ₅），
Ｆ２（ｘ₁，ｘ₂，ｘ₃，ｘ₄，ｘ₅），Ｆ３（ｘ₁，ｘ₂，
ｘ₃，ｘ₄，ｘ₅）という関数で表される。

【００２４】これら関数の形式は、以下のとおりであ
る。Ｆ１＝ｘ₁＋２ｘ₂−２ｘ₄−ｘ₅ Ｆ２＝ｘ₁＋３ｘ₂＋３ｘ₃＋ｘ₄ Ｆ３＝ｘ₁＋２ｘ₂−１．２ｘ₄＋０．６ｘ₅

【００２５】ここで、図３及び図４にも示されているよ
うに、各積和演算器で用いられる積分結果は異なる。す
なわち、積和演算器３０１ａ，ｂ，ｃにおいては、先に
述べたｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，ｃ５が用いられて、関
数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３で計算が行われる。また、積和演算
器３０３ａ，ｂ，ｃにおいては、ｃ２，ｃ３，ｃ４，ｃ
５，ｃ６が用いられ、関数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３で計算が行
われる。さらに、積和演算器３０５ａ，ｂ，ｃにおいて
は、ｃ３，ｃ４，ｃ５，ｃ６，ｃ７を用いる。最後の積
和演算器３０７ａ，ｂ，ｃにおいては、ｃ４，ｃ５，ｃ
６，ｃ７，ｃ８が用いられる。

【００２６】このようにして計算された積和演算の結果
が、コンパレータ群１１５に出力される。積和演算器３
０１ａ，ｂ，ｃの演算結果は、コンパレータ３１１ａ，
ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆに出力され、コンパレータにより予
め定められた領域に入っているかを判断される。また、
積和演算器３０３ａ，ｂ，ｃの演算結果は、コンパレー
タ３１３ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆに出力される。また、
積和演算器３０５ａ，ｂ，ｃの演算結果は、コンパレー
タ３１５ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆに、積和演算器３０７
ａ，ｂ，ｃの演算結果は、コンパレータ３１７ａ，ｂ，
ｃにそれぞれ出力される。

【００２７】これらコンパレータ３１３ａ乃至３１７ｆ
は、さらにそれぞれ３つのコンパレータに分けることが
でき、予め定められた値がセットされている（図３及び
図４参照）。この３つの値にて領域の境界たるデシジョ
ン・バウンダリ（decision boundary）を構成する。そ
して、この３つのコンパレータの出力がすべてハイ（ｈ
ｉｇｈ）となった場合には、所定の範囲（領域）に当該
積和演算の結果が入っていることを示し、ＡＮＤ回路を
介して出力される。以下の説明の便宜のため、各出力の
名称を図３及び図４に示したものとする。この名称の意
味は、例えば＋ＳＴＡＴＥ＿Ａ＿ＢＩＴ１＿Ｐならば、
波形間干渉の状態はＡであり（すなわち、デシジョン・
バウンダリはＡ）、その時のビット１の出力であって、
ハイとなっていれば、出力が１であることを示す。又、
最後のＰはハイであれば＋１の意味であり、Ｎでハイで
あれば、−１の意味である。

【００２８】次に図１で示したディジタル信号処理装置
１１９の詳細を図５に示す。積和演算器３０１に接続さ
れたコンパレータの出力は、セレクタ４０１に接続され
る。このセレクタ４０１には、選択信号発生器１（４０
９）が接続されており、この選択信号発生器１（４０
９）の出力により、コンパレータの出力のうち１つを選
択するようになっている。また、積和演算器３０３に接
続されたコンパレータの出力は、セレクタ４０３に接続
される。このセレクタ４０３には、選択信号発生器２
（４１１）が接続されており、この選択信号発生器２
（４１１）の出力により、コンパレータの出力のうち１
つを選択するようになっている。同様に、セレクタ４０
５には積和演算器３０５に接続されたコンパレータの出
力が接続されており、セレクタ４０７には積和演算器３
０７に接続されたコンパレータの出力が接続されてい
る。そして、それぞれ選択信号発生器３（４１３）及び
選択信号発生器４（４１５）の出力により、コンパレー
タの出力のうち１つを選択するようになっている。

【００２９】選択信号発生器１（４０９）は、このディ
ジタル信号処理装置１１９の出力と、選択信号発生器４
（４１５）とに接続されている。また、選択信号発生器
２（４１１）は、セレクタ４０１の選択結果と選択信号
発生器１（４０９）が接続されている。さらに、選択信
号発生器３（４１３）は、セレクタ４０１及び４０３の
選択結果、及び選択信号発生器１（４０９）の出力が入
力されるようになっている。選択信号発生器４（４１
５）は、セレクタ４０１，４０３及び４０５の選択結
果、及び選択信号発生器１（４０９）が接続されてい
る。そして、セレクタ４０１乃至４０７からの出力を、
セレクタ４０１からビット１として順番に出力するよう
に、セレクタ４１９が設けられている。

【００３０】まず、選択信号発生器１（４０９）は、本
ディジタル信号処理装置１１９からの出力と、選択信号
発生器４の出力を用いて、波形間干渉の状態を判断し、
ＡからＦまである状態のうち１つを選択する。すなわ
ち、選択された信号線のハイ（ｈｉｇｈ）／ロー（ｌｏ
ｗ）によって、ビット１の出力は決定される。このよう
にして求められたビット１のデータは選択信号発生器２
（４１１）に出力され、選択信号発生器２（４１１）で
は加えて選択信号発生器１（４０９）の出力を用いて、
ビット２として出力すべき状態を選択する。さらに、選
択信号発生器３（４１３）では、セレクタ４０１及び４
０３の出力及び選択信号発生器１（４０９）の内容か
ら、選択すべき状態をＡからＦの中から選択する。選択
信号発生器４（４１５）は、選択信号発生器１（４０
９）とセレクタ４０１乃至４０５の出力とを用いて、ビ
ット４に適当な状態を選択する。なお、各選択信号発生
器とセレクタは状態を選択するわけであるが、その状態
というものは前段のコンパレータに設定された条件（範
囲）を選択しているとも言える。

【００３１】なお、どのような復号ビット・シーケンス
の時に、選択信号発生器とセレクタで、どのような選択
を行うのかは、本願内容とは直接関係ないので、詳しく
は述べない。詳細は、先に示した米国特許出願の記載を
参照されたい。但し、一定の例を以下に示しておく。

【表１】

【００３２】この表１において、状態の列で記載されて
いるＸ，Ｙは、用いられている（１，７）ＲＬＬ符号か
ら決定される状態であり、必然的に結果が決まるもので
ある。

【００３３】このような復号装置において、選択信号発
生器の出力が何らかの影響で誤った場合には、後の復号
結果に大きな影響を及ぼし、発振してしまう場合もあ
る。例えば、以下のような場合である。

【表２】

【００３４】この表２の例は、何らかの影響で、ビット
６に対応する位置の信号波形が歪んでしまい、その結果
復号結果に誤りが生じ、それによりデシジョン・バウン
ダリも発振してしまった一例を示している。先に図３及
び図４の説明で述べたように、あるビットのＦ１，Ｆ
２，Ｆ３を計算するためには、そのビットの信号波形の
位置から４ビット分先の信号波形までを用いる。すなわ
ち、ビット１を計算するためには、ビット１の信号波形
の値ｃ１からビット５の信号波形の値ｃ５までを用い
る。よって、表２では、ビット１におけるＦ１，Ｆ２，
Ｆ３の計算結果は、表１のそれと等しい。しかし、ビッ
ト６の信号波形の値を用いるビット２からビット６まで
は、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の計算結果は表１と表２では異な
る。そして、ビット６の影響を受けないビット７以降
は、またＦ１，Ｆ２，Ｆ３の計算結果は表１と表２で等
しくなる。

【００３５】このように、ビット６に対応する位置の信
号波形が歪んだ結果、表１と表２では、ビット４の復号
結果が異なるようになってしまい、その結果ビット５に
おける、デシジョン・バウンダリが変化している。以
後、デシジョン・バウンダリは、信号波形の歪みの影響
を受けないビット７以降でも、全く異なるようになって
しまった。本願発明は、このような事態を生じないよう
にするものであり、図６に示すような構成を有する。

【００３６】図６は、表２のようなエラー伝搬を検知す
るための構成を示している。ここで、選択信号発生器１
（４０９）乃至選択信号発生器４（４１５）及びセレク
タ４０１乃至４０７は、図５にて示したものと同一であ
り、その出力が用いられるようになっている。また、図
３及び図４にて計算されたＦ１，Ｆ２，Ｆ３（各４種
類）及びｃ１乃至ｃ８も用いられる。ここで、積和演算
器３０１ａ，ｂ，ｃの結果は境界検査器１（５０１）
に、積和演算器３０３ａ，ｂ，ｃの結果は境界検査器２
（５０３）に、積和演算器３０５ａ，ｂ，ｃの結果は境
界検査器３（５０５）に、積和演算器３０７ａ，ｂ，ｃ
の結果は境界検査器４（５０７）に、それぞれ入力され
ている。また、選択信号発生器１（４０９）の出力は境
界検査器１（５０１）に、選択信号発生器２（４１１）
の出力は境界検査器２（５０３）に、選択信号発生器３
（４１３）の出力は境界検査器３（５０５）に、選択信
号発生器４（４１５）の出力は境界検査器４（５０７）
に、それぞれ接続されている。さらに新たな関数Ｆ４が
定義され、それに必要な、信号波形による値ｃ１からｃ
８が、積和演算器５０９，５１１，５１３，５１５に入
力される。具体的には、積和演算器５０９にはｃ１乃至
ｃ５，積和演算器５１１にはｃ２乃至ｃ６、積和演算器
５１３にはｃ３乃至ｃ７、積和演算器５１５にはｃ４乃
至ｃ８が入力される。積和演算器５０９の演算結果は境
界検査器１（５０１）に、積和演算器５１１の演算結果
は境界検査器２（５０３）に、積和演算器５１３の演算
結果は境界検査器３（５０５）に、積和演算器５１５の
演算結果は境界検査器４（５０７）に、それぞれ入力さ
れる。この新たに導入された関数Ｆ４（ｘ₁，ｘ₂，
ｘ₃，ｘ₄，ｘ₅）は、以下のとおりに定義される。Ｆ４（ｘ₁，ｘ₂，ｘ₃，ｘ₄，ｘ₅）＝−ｘ₁＋ｘ₂−０．
４×ｘ₄

【００３７】また、セレクタ４０１の出力、すなわちビ
ット１の復号結果は境界検査器１（５０１）に、セレク
タ４０３の出力、すなわちビット２の復号結果は境界検
査器２（５０３）に、セレクタ４０５の出力、すなわち
ビット３の復号結果は境界検査器３（５０５）に、セレ
クタ４０７の出力、すなわちビット４の復号結果は境界
検査器４（５０７）に、それぞれ入力される。

【００３８】図６を見て分かるように、各境界検査器
は、選択信号発生器からの出力と、復号結果と、新たな
積和演算器の出力と、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の出力とから、
エラー条件に合致しているか否かを判断する検査器であ
る。すなわち、各ビットの復号結果を決定するために用
いたデシジョン・バウンダリが間違っていないかを、こ
こで判断する。間違っている場合には、エラー伝搬を防
止するために、エラー信号を発するとともに、次のビッ
ト用の選択信号発生器に信号を送るようになっている。
境界検査器４（５０７）については、選択信号発生器１
（４０９）に信号を送るようになっている。

【００３９】では、この境界検査器は、どのような場合
にエラーであると判断するのかを説明する。

【００４０】まず、先に用いたＦ１，Ｆ２，Ｆ３とデシ
ジョン・バウンダリの関係を、図７乃至図１４に示す。
図７及び図８は波形間干渉の状態がＡ及びＢの状態であ
る場合を、図９及び図１０は波形間干渉の状態がＣの状
態である場合を、図１１及び図１２は波形間干渉の場合
の状態がＤ及びＥの状態である場合を、図１３及び図１
４は波形間干渉がＦの状態である場合を、それぞれ示し
ている。例えば、図７のＡ０とされた点（以下、信号点
という。）は、波形間干渉の状態がＡであって、復号結
果が０を示すような波形が入力された場合にプロットさ
れる点であり、図１２のＤ１とされた点は、波形間干渉
の状態がＤであって、復号結果が−１を示すような波形
が入力された場合にプロットされる点である。そして、
各状態にて０と１又は０と−１を分離判断する場合に適
当である境界を、その状態に対するデシジョン・バウン
ダリとして規定され、各図面に示されている。

【００４１】波形間干渉以外の波形の歪みがなければ、
読み出し信号から求めたｃ１乃至ｃ８の値をＦ１，Ｆ
２，Ｆ３にて計算すれば、図７乃至図１４にプロットし
た点群の範囲に収まる。この点群の範囲に収まっており
且つ適切なデシジョン・バウンダリで判断していれば、
復号結果を誤ることはない。しかし、先に表２で示した
ように、何らかの影響で波形に歪みが生じて、一旦復号
結果が異なると、その影響でデシジョン・バウンダリが
異なっていく可能性がある。信号波形の歪みの影響が無
くなっても、デシジョン・バウンダリが異なれば、復号
結果は異なる場合が当然ある。例えば、波形間干渉がＡ
の状態にあり、Ａ１又はＡ０とプロットされたような計
算結果が生じる波形の場合、デシジョン・バウンダリが
Ａであれば、復号判断は間違わない。しかし、波形間干
渉がＡの状態にあり、Ａ１又はＡ０とプロットされたよ
うな計算結果が生じる波形が入力されたにもかかわら
ず、デシジョン・バウンダリがＣであるとしたならば、
０なのに１と判断してしまう場合も生じる。このような
ことを検出するのが境界検査器の役割である。

【００４２】では、より詳しく検査すべき条件を述べ
る。図５で説明したように、選択信号発生器がデシジョ
ン・バウンダリを決定している。よって、この選択信号
ごとに述べる。

【００４３】（ａ）選択信号がＡを示した場合この場合、Ａ１又はＡ０となるような信号が入力されて
いれば問題なく、それ以外で特に問題となる場合を考え
る。そして、エラーが伝搬しないように、復号結果が異
なるような結果、すなわち０を１と判断するような、又
は１を０と判断するような結果を生じないようにするこ
とを考える。すなわち、０とセレクタが判断しても、正
しいデシジョン・バウンダリであれば１と判断されるよ
うな信号が入力されている場合等をエラーと判定できる
ようにする。では、０とセレクタが判断した場合であっ
て、信号点がＣ１である場合には、図９及び図１０を参
照してもわかるように、デシジョン・バウンダリＡをま
たぐように分布しているので、このバウンダリを用いる
と復号エラーが生ずるおそれがあり、エラーと判断すべ
きである。また、Ｄ１，Ｅ１，Ｆ１も、すべての信号点
において０と判断レル可能性があるので、この場合もエ
ラーとして判断すべきである。但し、Ｂ１又はＢ０はデ
シジョン・バウンダリがＡでも復号結果は変わらない確
率が高いので、ここでは無視する（図７及び図８参
照）。

【００４４】セレクタが１と判断した場合に０かもしれ
ないのはＦ０である（図１３及び図１４参照）。Ｆ０は
バウンダリＡの付近にあり、信号が多少振れた場合に
は、デシジョン・バウンダリＡを越える場合があるから
である。

【００４５】以上、まとめると、０と復号された場合に
は、Ｃ１，Ｄ１，Ｅ１，Ｆ１でないことを確認する必要
がある。また、１と復号された場合には、Ｆ０でないこ
とを確認する必要がある。

【００４６】（ｂ）選択信号がＢを示した場合この場合、上記Ａの場合と同様に考えると、セレクタが
０と判断した場合には、信号点がＣ１，Ｄ１，Ｅ１，Ｆ
１でないことを確認する必要がある。また、セレクタが
１と判断した場合には、信号点がＦ０でないことを確認
する必要がある。これは、デシジョン・バウンダリＡと
Ｂとは近接しており、ほぼデシジョン・バウンダリＡと
同様の条件にあるからである（図９及び図１０、図１３
及び図１４参照）。

【００４７】（ｃ）選択信号がＣを示した場合セレクタが０と判断した場合に確認しなければならない
信号点は、図１１及び図１２に示され、デシジョン・バ
ウンダリＣを基準にすると０となってしまうＤ１，Ｅ１
と、同様に図１３及び図１４に示されたＦ１である。Ａ
１，Ｂ１であれば、デシジョン・バウンダリがＣでも１
と判断されるので（図７及び図８参照）問題ない。これ
に対し、セレクタが１と判断した場合に確認しなければ
ならない信号点は、図７及び図８でデシジョン・バウン
ダリＣをまたいでいるＡ０，Ｂ０と、図１１及び図１２
でデシジョン・バウンダリＣの付近に分布しているＤ
０，Ｅ０と、図１３及び図１４でデシジョン・バウンダ
リＣをまたいでいるＦ０である。

【００４８】（ｄ）選択信号がＤを示した場合この場合は、選択信号がＡを示した場合と対称となる。
すなわち、セレクタが０と判断した場合に確認しなけれ
ばならない信号点は、図７乃至図１０に示すようにデシ
ジョン・バウンダリＤの外で遠くに位置するＡ１，Ｂ
１，Ｃ１と、図１３及び図１４に示すようにデシジョン
・バウンダリＤをまたいでいるＦ１である。また、セレ
クタが−１と判断した場合に確認しなければならない信
号点は、デシジョン・バウンダリＤに近接しているＣ０
である。

【００４９】（ｅ）選択信号がＥを示した場合選択信号Ｂが選択信号Ａと類似していたのと同様に、選
択信号がＥの場合も選択信号Ｄに類似しており、セレク
タが０と判断した場合にはＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｆ１を、
セレクタが−１と判断した場合にはＣ０でないことを確
認しなければならない。

【００５０】（ｆ）選択信号がＦを示した場合セレクタが０と判断した場合に確認しなければならない
信号点は、図７乃至図１０に示されたＡ１，Ｂ１，Ｃ１
である。また、セレクタが−１と判断した場合に確認し
なければならない信号点は、図７及び図８にてデシジョ
ン・バウンダリＦに近接しているＡ０，Ｂ０と、図９及
び図１２にてデシジョン・バウンダリＦをまたいでいる
Ｃ０，Ｄ０，Ｅ０である。

【００５１】以上のように、それぞれの場合に確認しな
ければならない信号点が存在することがわかる。確認し
なければならない信号点に該当しなければ、エラーは生
じない可能性が高い。該当する場合には、エラーが発生
する可能性が高い。よって、この確認すべき信号点か否
かの分離のために先に述べた新たな関数Ｆ４を導入し、
分離を容易にする。

【００５２】このＦ４を用いてどのように分離が可能と
なったかを、図１５乃至図２０に示す。この図におい
て、縦軸はＦ４の値を示し、横軸はない。各信号点にお
いて、Ｆ４を基準にして存在しうる範囲がブロック点に
て示されている。

【００５３】図１５は、デシジョン・バウンダリＡの場
合に確認すべき信号点の分離について示すものである。
デシジョン・バウンダリＡで判断すべき点は、Ａ０に対
してＣ１，Ｄ１，Ｅ１，Ｆ１と、Ａ１に対してＦ０であ
った。Ａ０とＣ１は、確認すべき信号点を表すＦ１，Ｆ
２，Ｆ３の値がデシジョン・バウンダリＣを用いて１と
判断されるような領域に属していることを確認した後、
このＦ４を用いると、＋２．４を基準にして判断できる
ことがわかる。またＡ０とＦ１も、確認すべき信号点を
表すＦ１，Ｆ２，Ｆ３の値がデシジョン・バウンダリＦ
を用いて−１と判断されるような領域に属していること
確認した後、このＦ４を用いると、−２．４を基準に判
断できる。Ａ０とＤ１及びＥ１については、確認すべき
信号点を表すＦ１，Ｆ２，Ｆ３の値がデシジョン・バウ
ンダリＤを用いて−１と判断されるような領域に属して
いることを確認した後に、両者がもともと離れているの
でＡ０の代わりにＣ０を用い、Ｆ４を用いると−０．４
を基準に判断することができる。同様に、Ａ１とＦ０
は、Ｆ４を用いて＋０．４を基準に判断することができ
る。

【００５４】図１６は、デシジョン・バウンダリＢの場
合に確認すべき信号点の分離について示すものである。
先に述べたように、デシジョン・バウンダリＢとＡは類
似の関係にあので、Ｂ０とＢ１から判断すべき信号点も
Ａ０及びＡ１と同一であり、Ｆ４を導入しても、その判
断の仕方は、一部を除き同様である。

【００５５】図１７は、デシジョン・バウンダリＣの場
合に確認すべき信号点の分離について示すものである。
Ｃ０に対し確認すべき信号点はＤ１，Ｅ１，Ｆ１であ
り、Ｃ１について確認すべき信号点はＡ０，Ｂ０，Ｄ
０，Ｅ０，Ｆ０である。Ｃ０とＤ１及びＥ１について
は、確認すべき信号点を表すＦ１，Ｆ２，Ｆ３の値がデ
シジョン・バウンダリＤを用いて−１と判断されるよう
な領域に属していることを確認した後、Ｆ４を用いて−
０．４を基準に判断することができる。また、Ｃ０とＦ
１については、確認すべき信号点を表すＦ１，Ｆ２，Ｆ
３の値がデシジョン・バウンダリＦを用いて−１と判断
されるような領域に属していることを確認した後、Ｆ４
を用いて−２．４を基準に判断することができる。さら
に、Ｃ１とＡ０，Ｂ０，Ｄ０，Ｅ０，Ｆ０については、
確認すべき信号点を表すＦ１，Ｆ２，Ｆ３の値がデシジ
ョン・バウンダリＡを用いて０と判断されるような領域
に属していることを確認した後、Ｆ４を用いて＋２．４
を基準に判断することができる。

【００５６】図１８は、デシジョン・バウンダリＤの場
合に確認すべき信号点の分離について示すものである。
Ｄ０とＡ１及びＢ１については、確認すべき信号点を表
すＦ１，Ｆ２，Ｆ３の値がデシジョン・バウンダリＡを
用いて１と判断されるような領域に属していることを確
認した後、Ｄ０とＡ１及びＢ１については遠く離れてい
るので、Ｄ０の代わりにＦ０を比較の対象としてＦ４を
用いると、＋０．４を基準に判断することができる。Ｄ
０とＣ１については、確認すべき信号点を表すＦ１，Ｆ
２，Ｆ３の値がデシジョン・バウンダリＣを用いて１と
判断されるような領域に属していることを確認した後、
Ｆ４を用いて＋２．４を基準に判断することができる。
また、Ｄ０とＦ１についても、確認すべき信号点を表す
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の値がデシジョン・バウンダリＦを用
いて１と判断されるような領域に属していることを確認
した後、Ｆ４を用いて−２．４を基準に判断することが
できる。さらに、Ｄ１とＣ０はＦ４を用いて−０．４を
基準に判断することができる。

【００５７】図１９は、デシジョン・バウンダリＥの場
合に確認すべき信号点の分離について示すものである。
先に述べたように、デシジョン・バウンダリＤとＥは類
似の関係にあるので、Ｅ０とＥ１から判断すべき信号点
もＤ０及びＤ１と同一であり、Ｆ４を導入しても、その
判断の仕方は、一部を除き同様である。

【００５８】図２０は、デシジョン・バウンダリＥの場
合に確認すべき信号点の分離について示すものである。
Ｆ０とＡ１．Ｂ１については、確認すべき信号点を表す
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の値がデシジョン・バウンダリＡを用
いて１と判断されるような領域に属していることを確認
した後、Ｆ４を用いて＋０．４を基準として判断するこ
とができる。Ｆ０とＣ１についても、確認すべき信号点
を表すＦ１，Ｆ２，Ｆ３の値がデシジョン・バウンダリ
Ｃを用いて１と判断されるような領域に属していること
を確認した後、Ｆ４を用いて＋２．４を基準に判断する
ことができる。さらに、Ｆ１とＡ０，Ｂ０，Ｃ０，Ｅ０
については、確認すべき信号点を表すＦ１，Ｆ２，Ｆ３
の値がデシジョン・バウンダリＤを用いて０と判断され
るような領域に属していることを確認した後、Ｆ４を用
いて−２．４を基準に判断することができる。

【００５９】以上述べたような分離の判断基準をまとめ
ると、以下の表３のようになる。

【表３】

【００６０】この表３内で、（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３）ｉｎ
Ａとは、確認すべき信号点を表すＦ１，Ｆ２，Ｆ３の
値がデシジョン・バウンダリＡを用いて１と判断される
ような領域に属していることを示し、（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ
３）ｏｕｔＡとは、確認すべき信号点を表すＦ１，Ｆ
２，Ｆ３の値がデシジョン・バウンダリＡを用いて０と
判断されるような領域に属していることを示す。

【００６１】このような判断を図６に示す境界検査器１
乃至４にて行う。そして、エラーが検出された場合に
は、エラー信号を発生する。このエラー信号に応答し
て、以下のような動作を行う可能性がある。（１）復号に致命的なエラーが発生したとして、データ
転送を中止する。（２）正しいと推定される波形間干渉の状態に応じてエ
ラーが発生した後の判断領域を訂正する。

【００６２】また、この２つを組み合わせて用いること
も考えられる。例えば、最初に読み場合には、（１）の
方法で読み、通常用いられるReed-Solomon符号などでエ
ラー訂正ができなかった場合、及びそれ以外のERP（Err
or Recovery Procedure）で修正することができなかっ
た場合、（２）の方法で読み出すことも考えられる。ま
た、特定のデシジョン・バウンダリでのエラーの場合の
み（２）の方法で読み出すなどの様々な方法が考えられ
る。但し、本願発明は、エラーを検出する部分について
を示すにとどめる。

【００６３】以上述べたように、デシジョン・バウンダ
リの決定に誤りが生じ、そのエラーの結果が後の復号に
伝搬するのを防ぐことができる。表２の例の場合、Ｅｒ
ｒｏｒと示した列の矢印が示されたビット６のところ
で、エラーは検出される。

【００６４】なお、本願発明は、上述した一実施例に限
定されるものではない。本発明は（１，７）ＲＬＬ記録
符号を用い、且つＦ１，Ｆ２，Ｆ３を上述のように定め
た結果、表３に示すような条件にてエラーを検出するこ
とになったが、記録符号化方法や、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３を
他の形式にすることにより、他の形式にて表３の条件や
Ｆ４は決められることになる。

【００６５】

【効果】以上のように、ＰＲＭＬに用いる際に有効なエ
ラー伝搬防止方法を提供することができた。

【００６６】また、ＰＲＭＬの基準値を変更する際に、
適当な基準値を選択したかを判定する機構を提供するこ
とができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の前提を示したブロック図である。

【図２】図１に示した積分器において処理される信号の
例を示したものである。

【図３】図４と共に、図１における積和演算器群１１３
及びコンパレータ群１１５の詳細を示した図である。

【図４】図３と共に、図１における積和演算器群１１３
及びコンパレータ群１１５の詳細を示した図である。

【図５】図１におけるディジタル信号処理装置１１７の
詳細を示すブロック図である。

【図６】本発明の詳細を示すブロック図である。

【図７】Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の値と、デシジョン・バウン
ダリの関係を示す図である。（信号点Ａ１，Ａ０，Ｂ
１，Ｂ０について）

【図８】Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の値と、デシジョン・バウン
ダリの関係を示す図である。（信号点Ａ１，Ａ０，Ｂ
１，Ｂ０について）

【図９】Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の値と、デシジョン・バウン
ダリの関係を示す図である。（信号点Ｃ１，Ｃ０につい
て）

【図１０】Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の値と、デシジョン・バウ
ンダリの関係を示す図である。（信号点Ｃ１，Ｃ０につ
いて）

【図１１】Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の値と、デシジョン・バウ
ンダリの関係を示す図である。（信号点Ｄ１，Ｄ０，Ｅ
０，Ｅ１について）

【図１２】Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の値と、デシジョン・バウ
ンダリの関係を示す図である。（信号点Ｄ１，Ｄ０，Ｅ
０，Ｅ１について）

【図１３】Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の値と、デシジョン・バウ
ンダリの関係を示す図である。（信号点Ｆ１，Ｆ０につ
いて）

【図１４】Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の値と、デシジョン・バウ
ンダリの関係を示す図である。（信号点Ｆ１，Ｆ０につ
いて）

【図１５】信号点の分離にＦ４を用いた場合の判断基準
を示す図である。（デシジョン・バウンダリＡについ
て）

【図１６】信号点の分離にＦ４を用いた場合の判断基準
を示す図である。（デシジョン・バウンダリＢについ
て）

【図１７】信号点の分離にＦ４を用いた場合の判断基準
を示す図である。（デシジョン・バウンダリＣについ
て）

【図１８】信号点の分離にＦ４を用いた場合の判断基準
を示す図である。（デシジョン・バウンダリＤについ
て）

【図１９】信号点の分離にＦ４を用いた場合の判断基準
を示す図である。（デシジョン・バウンダリＥについ
て）

【図２０】信号点の分離にＦ４を用いた場合の判断基準
を示す図である。（デシジョン・バウンダリＦについ
て）

【符号の説明】

１０１ヘッド１０２ＡＧＣ１０４等化器１０３乃至１０９積分器１１１マルチプレクサ１１３積和演算器群１１５コンパレータ群１１７ディジタル信号処
理装置３０１乃至３０７積和演算器３１１乃至３１７コンパレータ４０１乃至４０７セレクタ４０９乃至４１５選択信号発生器４１７ラッチ４１９セレクタ５０１乃至５０７境界検査器５０９乃至５１５積和演算器Ｆ４

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記憶媒体上から読み出された信号の値の所
定の積和演算を行う、複数の積和演算器と、前記複数の
積和演算器の演算結果が、それぞれ所定の範囲に入って
いるか否か判定する判定手段と、既知の読み出しビット
・シーケンスと使用されている符号化方法に基づき、適
当な前記所定の範囲を選択する選択手段とを有し、エラ
ー伝搬を防ぐ復号器であって、選択された前記適当な所定の範囲と、前記判定手段によ
る入否の判定と、前記読み出された信号の値とを用い
て、誤った前記所定の範囲が前記選択手段によって選択
されていないかを判定するエラー判定手段を有する復号
器。
【請求項２】前記エラー判定手段が、前記演算結果が、前記選択手段により選択された前記所
定の範囲に対応する分布の外にあるかを判断する判断手
段を含む請求項１記載の復号器。
【請求項３】前記演算結果が前記分布に外にある場合、
前記演算結果が、前記判定手段の入否の判定が異なる結
果を生じるような範囲に属しているかを判断する第２判
断手段をさらに含む請求項２記載の復号器。
【請求項４】前記判断手段が、前記読み出された信号の
値を用いた、前記分布の外にあるかを明確にするための
積和演算器を含むことを特徴とする請求項２記載の復号
器。