JPH10269701A - 波形等化回路 - Google Patents
波形等化回路Info
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- JPH10269701A JPH10269701A JP8594197A JP8594197A JPH10269701A JP H10269701 A JPH10269701 A JP H10269701A JP 8594197 A JP8594197 A JP 8594197A JP 8594197 A JP8594197 A JP 8594197A JP H10269701 A JPH10269701 A JP H10269701A
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- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
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Abstract
情報信号の特性によって係数の収束が遅くなったり、判
定誤りの増加に伴い係数が発散することを防ぐ。 【解決手段】 伝送されたディジタル情報信号の遅延出
力を、夫々適応的に制御される複数のタップ係数による
乗算によって重み付けして加算することによりこのディ
ジタル情報信号の符号間干渉を抑圧するトランスバーサ
ル型フィルタを用いた波形等化回路において、前記した
複数のタップ係数のうち、所定のタップ係数に基づいて
他のタップ係数を適応的に制御するための制御信号を演
算する演算出段とを備えた。
Description
の記録再生装置に好適な波形等化回路において、再生さ
れた信号の特性によって係数の収束が遅くなったり、判
定誤りが増加することによって係数が発散することを防
ぐ波形等化回路に関する。
きたトランスバーサル型フィルタの基本的構成は、信号
周期に等しいタップ間遅延を持つ遅延素子のタップ係数
を推定制御部によって自動制御をするものであった。上
記フィルタは非巡回形であることから基本的に安定であ
るという特徴を持つ。
ル情報信号の記録再生を行う磁気記録再生装置において
上記したトランスバーサル型フィルタからなる波形等化
回路を用いるものがある。このとき上記したフィルタに
おいて、再生ディジタル情報信号の符号間干渉を抑圧す
るため、仮判定して得た推測値(3値)と比較し信号振
幅の誤差分を用いて適応化しており、このフィルタの出
力はここでは図示しないビタビ(Viterbi)復号回路又は
判定回路によって得られた2値ディジタルデータ系列に
なった後誤り訂正等の処理が行われる。
いて、再生ディジタル情報信号の判別を行う仮判別手段
と、その仮判別結果に基づく振幅誤差を出力する誤差演
算手段と、前記トランスバーサル型フィルタの出力する
信号値を保持選択する保持選択手段と、前記仮判別手段
の出力する振幅誤差と前記保持選択手段の出力した信号
値とを乗算し、その結果に基づいて前記トランスバーサ
ル型フィルタのタップ係数を更新する更新手段とを備え
て、再生ディジタル情報信号が誤った値に収束すること
なく確からしい情報信号を得ることによって再生された
信号の特性に応じて係数の収束が遅くなったり、判定誤
りが増加することによって係数が発散することを防ぐ波
形等化回路(特願平8−307411号)が本出願人か
ら提案されていた。
はトランスバーサル型フィルタを用いるものであり、例
えば、入力されたディジタル情報信号を複数の遅延回路
を介して得た個々の出力に対し、所定のタップ係数を夫
々乗算して加算合成している。このとき、例えば、上記
したフィルタを構成する複数の遅延回路11〜14の内、信
号波形のエネルギーが一番高いところをセンターとして
その前後の遅延出力に所定の係数を夫々乗算して加算器
20において加算合成する。こうして所定の係数が乗算さ
れた波形は重み付けがなされて合成されるので、伝送時
にディジタル情報信号波形に生じた符号間干渉による影
響が抑圧される。
をセンターとすると、乗算器15〜19に供給されるタップ
係数は乗算器17に供給されるものを一番大きく、その前
後の乗算器16,18に供給される係数はそれより少し小さ
く、乗算器15,19に夫々供給される係数は更に小さく設
定することによって、センターの信号波形の前後の符号
間干渉が抑圧される。
タの回路上では複数の遅延回路11〜14の出力信号の内、
どの信号がセンターとなるかは定義されていないため、
本フィルタに供給される信号の特性、あるいはランダム
ノイズの影響により信号波形のセンターがずれることに
よって加算器20の出力が発散するという問題がある。
において夫々生成されたタップ係数の値が所定のサンプ
ル期間(例えば、所定期間内にランダムノイズを入力し
てから磁気記録再生系を介したディジタル情報信号を再
生信号として入力)で推移した様子を示す。図4(B)
は再生信号が入力された定常状態でタップ係数が推移し
た様子を示す。また図4(C)は同図(B)のように推
移した(即ち、定常状態の)タップ係数によって波形等
化が行われたときの出力信号のサンプルを示す。尚、図
4において、タップ係数の変化を相対的に表すために、
LPF38と所定の2つのLPFの夫々の出力を0〜128
サンプルで表し、その他の2つのLPFの出力を192(-6
4)〜256(0)サンプルで表している。また、夫々の図の横
軸はサンプリングの時間経緯を示しており、ここではサ
ンプル期間と記す。
されてから、センターのタップ係数がそれほど大きくな
らないのに対し、その他のタップ係数がランダムに増大
して波形等化の処理が収束できない状態が示されてい
る。このため、同図(C)では再生信号の値(上記した
3値(「−1」,「0」,「1」等))が検出されない
ことが示されている。
係数を生成するローパスフィルタ(LPF)36〜40に所
定レベルのリミッタを設けることによって、強制的に乗
算器15,16、あるいは乗算器18,19に夫々供給される係数
を抑えて信号波形のセンターのずれによる出力信号の発
散を防ぐことが考えられる。しかしその場合、LPF36
〜40の係数値が限定されるため、補正可能な範囲が制限
されてしまうという問題がある。即ち、例えば、ディジ
タルVTRの再生ディジタル情報信号のように、種々の
変動成分を有する信号に対して正しい情報信号値に収束
することが困難になったり、収束するまでに長い時間が
かかり、動作が安定しないという不都合がある。
た課題を解決するため以下の(1)〜(3)構成を提供
する。即ち、 (1) 第1の発明は、伝送されたディジタル情報信号
の遅延出力を、夫々適応的に制御される複数のタップ係
数による乗算によって重み付けして加算することにより
このディジタル情報信号の符号間干渉を抑圧するトラン
スバーサル型フィルタを用いた波形等化回路において、
前記した複数のタップ係数のうち、所定のタップ係数に
基づいて他のタップ係数を適応的に制御するための制御
信号を演算する演算出段とを備えたことを特徴とする波
形等化回路を提供するものである。
タル情報信号の遅延出力を、夫々適応的に制御される複
数のタップ係数による乗算によって重み付けして加算す
ることによりこのディジタル情報信号の符号間干渉を抑
圧するトランスバーサル型フィルタ(A)を用いた波形等
化回路において、前記したディジタル情報信号の信号成
分の相関を利用した最尤検出によって前記トランスバー
サル型フィルタ(A)の出力から最も確からしいディジタ
ル情報を仮判別する仮判別回路(B)と、これに基づく振
幅誤差に応じた値を出力する誤差演算回路(C)と、前記
ディジタル情報信号とその遅延信号とを夫々保持選択す
る保持選択回路(D)と、前記誤差演算回路(C)から出力し
た振幅誤差と前記保持選択回路(D)手段から出力した信
号値とを乗算し、その結果に基づいて前記トランスバー
サル型フィルタのタップ係数を更新する更新手段(31〜4
0)と、前記した複数のタップ係数のうち、所定のタップ
係数に基づいて他のタップ係数を適応的に制御するため
の制御信号を演算する演算回路(41)とを備えたことを特
徴とする波形等化回路を提供するものである。
は、前記所定のタップ係数の値に対して、波形等化すべ
き情報信号の特性あるいは信号処理回路の特性に応じて
設定される割合で他のタップ係数のリミッタ値を演算す
ることを特徴とする上記(1)乃至(2)記載の波形等
化回路を提供するものである。
明するブロック図、図2は本波形等化回路の動作を説明
するための図である。以下図面を参照しつつ本発明の実
施の形態を説明する。また、上述と同一の構成には同一
符号を付し、その説明を省略する。
最尤検出のアルゴリズムを用いて確からしいディジタル
情報信号の値を判別し、波形等化を行うものである。図
1に示すように、例えば、上記したように磁気ヘッドH
が磁気テープT上を走査して得た再生信号を上記したプ
リアンプ1、フィルタ2、A/D変換器3、DC除去回
路4等を介して本発明の波形等化回路Aに供給する。
生信号を順次所定量遅延する遅延回路11〜14、遅延回路
11〜14の夫々の遅延出力を保持する保持選択回路D、再
生信号及び遅延回路11〜14の夫々の遅延出力を乗算器15
〜19を介して加算する加算器20、加算器20の出力からデ
ィジタル信号値を判別する仮判別回路B、仮判別回路B
からの仮判別結果に基づいて期待値と実際の信号との振
幅誤差を出力する誤差演算回路Cと、上記した保持選択
回路Dの保持した信号値と誤差演算回路Cからの振幅誤
差とを乗算する乗算器31〜35、乗算器31〜35の出力を積
分して低周波数成分を出力し、上記した乗算器15〜19に
供給するLPF36〜40、LPF38の出力に基づいてLP
F36,37,39,40に夫々設定するリミッタ値を演算する演
算回路41とから構成される。
トランスバーサル型フィルタに対して上記した演算回路
41を追加したものとなる。また、ここでは図示しない
が、上記したように再生信号とその遅延出力と保持選択
回路Dとの間には信号処理によって振幅誤差に生じた遅
延を吸収するための遅延素子を備えるものとする。
伝送路と共に、仮判別回路Bに供給する。図示しない伝
送路はディジタル信号処理回路等で構成され、このトラ
ンスバーサル型フィルタの出力からディジタル信号への
判定を行い、判定されたディジタル信号の誤り訂正、デ
シャッフリング等の再生処理を行い、この再生ディジタ
ル情報信号に含まれる映像、音声などの情報を復元す
る。
フィルタ出力は仮判別回路Bに供給される。仮判別手段
としての仮判別回路Bは供給された情報信号を、過去の
サンプリング値によって定まるしきい値と比較し、「+
1」、「0」、「−1」のいずれかを仮判別する。そし
て、その仮判別の結果に基づいて切換制御信号を生成
し、誤差演算回路Cに供給する。誤差演算回路Cは、例
えば、個々では図示しない三系統のレベル判定回路、減
算器及びラッチ回路とから構成される。前記した制御信
号に基づいてこれらラッチ回路の出力もしくは減算器の
出力のいずれかが切り換え出力される。
信号から、例えば、ディジタル情報信号の多値(「−
1」,「0」,「1」)を判別し、これに応じた切換信
号を誤差演算回路Cに、制御信号を保持選択回路Dに夫
々供給する。誤差演算回路Cは、加算器20からの信号に
対して上記したディジタル情報信号の値が理想的な値か
らどれだけの振幅誤差を有しているかを演算し保持す
る。そして、仮判別回路Bからの切換信号に基づいて保
持した誤差信号を乗算器31〜35に夫々供給する。
本出願人から提案された特願平8−307411号に記
載されているように、最尤検出のアルゴリズムを応用し
た判別によって最も確からしいディジタル情報信号の値
を仮判別し、判別された値に応じた誤差信号を出力する
よう切換信号を誤差演算回路Cに供給する。
るレベル判定回路では、夫々再生すべきディジタル情報
信号の理想的な「1」、「0」、「−1」の信号レベル
値が設定されており、このレベルと供給された信号のレ
ベルとを図示しない減算器において減算処理する。得ら
れた差分を誤差レベルの値として上記したラッチ回路で
所定のサンプリングクロックのタイミングに応じてラッ
チする。このラッチ回路の出力は図示しない切換スイッ
チに供給され、仮判別回路Bからの切換信号に基づいて
切換え出力される。
る再生信号は遅延回路11〜14を介して保持選択回路Dに
供給される。ここでは図示しないが保持選択回路Dは複
数系統のラッチ回路と切換スイッチとから構成される。
例えば、再生信号はラッチ回路及び切換スイッチに供給
され、夫々上記した仮判別回路Bによって動作制御され
る。保持選択回路Dを構成するラッチ回路は誤差演算回
路Cのラッチ回路の出力と同期して出力され、例えば、
誤差演算回路Cにおいて誤差信号がスルーされたとき
は、同様に保持選択回路Dに供給された信号をスルーで
出力する。
レスポンス方式の磁気記録再生系を介した場合、符号間
干渉によって再生信号に「1」又は「−1」の値が連続
して検出されることはない。これはディジタル情報信号
が(1−D)2の伝送特性を介して得られるためであっ
て、例えばこの性質を用いれば、「1」又は「−1」の
値が連続したときは、最も確からしい「1」又は「−
1」の値が検出されたら他方の値はノイズと見做すこと
ができるので、そのときノイズとされた信号の振幅誤差
をスルーで出力することができる。
からの出力信号は上述のように、信号遅延の生じた振幅
誤差との遅延誤差を吸収するためここでは図示しない遅
延素子を介して保持選択回路Dに供給されるものとす
る。
誤差レベル値が出力されたとき、仮判別回路Bからの制
御信号に基づいて、対応する波形の信号値をラッチした
ラッチ回路から保持していた信号が出力され、同時に切
換スイッチがその信号を乗算器31〜35に供給する。乗算
器31〜35は、保持選択回路Dからの信号と誤差演算回路
Cからの誤差レベル値とを乗算してその結果をLPF36
〜40に供給する。LPF36〜40は夫々供給された信号を
積分して低周波数成分を出力し、これをタップ係数とし
て乗算器15〜19にフィードバックする。
供給する。演算回路41にはLPF38からのタップ係数を
センターとしてその前後のタップ係数を制御するための
信号をLPF36,37,39,40に夫々供給する。例えば、演
算回路41は信号波形のエネルギーが最大となるような係
数を得るLPFをLPF38とすると、このLPFの値に
基づいてLPF36,37,39,40の得るタップ係数の絶対値
が、LPF38の係数の絶対値より大きくならない値に設
定する制御信号を出力する。
数をLPF38の出力の絶対値に対して所定の割合(1/2,
2/3,3/5,…等、等化すべき信号の特性、信号処理回路の
特性などを考慮して任意に設定される)に夫々設定す
る。個々のLPFの係数リミッタ範囲を固定の値にしな
いので、センターの信号波形のタップ係数に応じてLP
F36,37,39,40の係数が制御されることになり、常にセ
ンターの信号波形の符号間干渉成分を抑圧するようにタ
ップ係数が求められることになる。
ダムノイズを入力してから再生信号を供給した場合、所
定のセンタータップ係数(この場合、LPF38の出力す
るタップ係数)が最初に立ち上がるため、各タップ係数
が収束しているのがわかる。このため同図(C)に示す
ように、本波形等化回路の出力信号において上記した3
値のディジタル情報が得られたことがわかる。尚、図2
(A),(B)は図4と同様に、上記フィルタのLPF
36〜40において夫々生成されたタップ係数の値が所定の
サンプル期間(例えば、所定期間内にランダムノイズを
入力してから磁気記録再生系を介したディジタル情報信
号を再生信号として入力)で推移した様子を示し、図2
(C)は図2(B)のように定常状態においてタップ係
数が収束しこれによって波形等化が行われたときの出力
信号のサンプルを示す。また、図2では図4と同様に、
タップ係数の変化を相対的に表すためにLPF38と所定
の2つのLPFの夫々の出力を0〜128サンプルで表
し、その他の2つのLPFの出力を192(-64)〜256(0)サ
ンプルで表しているものとする。
路Dの出力した信号値との乗算結果と、再生ディジタル
情報信号の遅延出力との演算により更新されたタップ係
数によって重み付けされた再生ディジタル情報信号を得
ることができるので、加算器20から出力される情報信号
がより確からしい波形に等化される。即ち、図2(C)
に示すように、上記した3値のディジタル情報信号
(「1」,「0」,「−1」)が夫々異なるレベルで検
出された。
別手段Bが再生ディジタル情報信号の値を判別すると共
にその値が所定のレベルに対してどれだけの誤差を持っ
ているかを検出し、検出結果を保持選択回路Dによって
出力された値に乗算することによって確からしいディジ
タル情報信号の値とノイズとを区別して再生ディジタル
情報信号の波形等化を行うことができる。
が入力信号によって変化するがLPF36〜40によって十
分に長い積分処理が施されるのでクロック単位でデータ
の確定が前後しても問題はない。また、収束過程の初期
段階ではすべてを完全に判別することは困難であるが、
確率的に正しい判別を多く行うことにより波形等化の係
数データは正しい値に向かって収束するのでデータの発
散を防ぐことが可能となる。
装置から再生されたディジタル情報信号に対して、確か
らしい再生ディジタル情報信号を判別することにより波
形等化の収束が早くなると共に、収束範囲を広げること
ができるという効果がある。また、本波形等化回路をほ
とんどディジタル回路で構成することができるので特性
のばらつきがほとんどなく、安定した動作を確保できる
という効果がある。
らのタップ係数をセンターとしてその前後のLPFのタ
ップ係数を制御するようにしてLPF36〜40の特性がL
PF38を中心に対称となることを述べたが、波形等化を
行うべき情報信号の特性によってはこのセンターをLP
F38から非対称となるように夫々のタップ係数を制御し
ても良いことは勿論である。
のアルゴリズムを用いた仮判別回路を備えた波形等化回
路のタップ係数を制御することを説明したが、例えば、
この仮判別を所定の閾値との比較によって行う従来のト
ランスバーサル型フィルタにおいて上記したタップ係数
の制御を行うものであってもよいことは勿論である。
イコライザを含むプリフィルタ等を併用することによっ
て、より精度の高い波形等化を行うように構成しても良
いことは勿論である。またそのとき、上記したように、
本波形等化回路のタップ係数を用いてこのプリフィルタ
のタップ係数を自動的に決定するようにしても良いこと
は勿論である。
ルVTRのようにディジタル情報信号を記録再生する記
録再生装置において再生された信号の波形等化を行うこ
とを前提にしたが、ディジタル情報信号の伝送路を用い
るものであればそのメディアに限定されるものではな
く、ディジタルディスクの記録再生装置、通信用モデ
ム、ゴーストキャンセラ等の信号送受信装置等に用いて
も良いことは勿論である。
ビタビ復号回路と併用することによって、更に確からし
い再生ディジタル情報信号を求めるようにしても良いこ
とは勿論である。
波形等化回路にはゼロ=フォーシング(Zero-Forcing)ア
ルゴリズムを用いたものがあり、これは上記した実施の
形態のように波形等化回路の出力を入力信号と演算する
ものではなく(因みに、本実施の形態では最小2乗誤差
アルゴリズムを用いたものである)、出力信号のみによ
って入力信号のタップ係数を制御するものであり、上記
した波形等化回路に対して波形等化回路の出力を入力信
号との間で演算する構成を省略することができ、更に2
値論理演算が用いられる分簡易な構成とすることができ
る。そこで、例えば、上記した判別手段Bをこのゼロ=
フォーシング波形等化回路に用いて更に簡易な構成によ
る波形等化回路を実現しても良いことは勿論である。
路には収束条件があり、出力信号のみからタップ係数制
御を行うため、ディジタルVTR等からの再生ディジタ
ル情報信号のように大きなジッタを持つものに対しては
信号値が発散する場合がある。よってディジタル情報信
号送受信装置などの通信機器で有用であるといえる。
タル情報信号の誤差レベルに基づくタップ係数更新用の
乗算器等、トランスバーサル型フィルタの信号演算は、
従来の構成を用いることができるので、波形等化回路全
体の演算制御は従来より煩雑になるものではない。
スバーサル型フィルタは、負帰還のフィードバックルー
プを構成しているものであり、ここでは図示しないが誤
差演算回路Cからの出力を反転するインバータ等の反転
手段を備えるものであることは勿論である。
号の判別を行う仮判別手段と、その仮判別結果に基づく
振幅誤差を出力する誤差演算手段と、前記トランスバー
サル型フィルタの出力する信号値を保持選択する保持選
択手段と、前記仮判別手段の出力する振幅誤差と前記保
持選択手段の出力した信号値とを乗算し、その結果に基
づいて前記トランスバーサル型フィルタのタップ係数を
更新する更新手段とを備えて、この更新手段は、所定の
タップ係数に基づいて各タップ係数を適応的に制御する
ことよりセンターとなる信号波形に対して符号間干渉を
抑圧することが可能となり安定した収束動作を行うトラ
ンスバーサル型フィルタを提供することができるという
効果がある。
ある。
る。
ためのブロック図である。
明するための図である。
…保持選択手段(保持選択回路)、31〜40…更新手
段(乗算器31〜35,LPF36〜40)、41…演算手段
(演算回路)。
Claims (3)
- 【請求項1】伝送されたディジタル情報信号の遅延出力
を、夫々適応的に制御される複数のタップ係数による乗
算によって重み付けして加算することによりこのディジ
タル情報信号の符号間干渉を抑圧するトランスバーサル
型フィルタを用いた波形等化回路において、前記した複
数のタップ係数のうち、所定のタップ係数に基づいて他
のタップ係数を適応的に制御するための制御信号を演算
する演算出段とを備えたことを特徴とする波形等化回
路。 - 【請求項2】伝送されたディジタル情報信号の遅延出力
を、夫々適応的に制御される複数のタップ係数による乗
算によって重み付けして加算することによりこのディジ
タル情報信号の符号間干渉を抑圧するトランスバーサル
型フィルタを用いた波形等化回路において、 前記したディジタル情報信号の信号成分の相関を利用し
た最尤検出によって前記トランスバーサル型フィルタの
出力から最も確からしいディジタル情報を仮判別する仮
判別手段と、これに基づく振幅誤差に応じた値を出力す
る誤差演算手段と、前記ディジタル情報信号とその遅延
信号とを夫々保持選択する保持選択手段と、前記誤差演
算手段から出力した振幅誤差と前記保持選択手段から出
力した信号値とを乗算し、その結果に基づいて前記トラ
ンスバーサル型フィルタのタップ係数を更新する更新手
段と、前記した複数のタップ係数のうち、所定のタップ
係数に基づいて他のタップ係数を適応的に制御するため
の制御信号を演算する演算出段とを備えたことを特徴と
する波形等化回路。 - 【請求項3】前記演算手段は、前記所定のタップ係数の
値に対して、波形等化すべき情報信号の特性あるいは信
号処理回路の特性に応じて設定される割合で他のタップ
係数のリミッタ値を演算することを特徴とする請求項1
乃至請求項2記載の波形等化回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08594197A JP3428355B2 (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 波形等化回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08594197A JP3428355B2 (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 波形等化回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10269701A true JPH10269701A (ja) | 1998-10-09 |
JP3428355B2 JP3428355B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=13872798
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08594197A Expired - Lifetime JP3428355B2 (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 波形等化回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3428355B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6876618B2 (en) | 2001-04-20 | 2005-04-05 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Reproducing apparatus |
US6876616B2 (en) | 2001-03-13 | 2005-04-05 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Digital signal reproducing apparatus |
-
1997
- 1997-03-19 JP JP08594197A patent/JP3428355B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6876616B2 (en) | 2001-03-13 | 2005-04-05 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Digital signal reproducing apparatus |
US6876618B2 (en) | 2001-04-20 | 2005-04-05 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Reproducing apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3428355B2 (ja) | 2003-07-22 |
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