JPH10269714A - 磁気記録復調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】隣接ビット間での非線形特性の影響を考慮し
て、インタリーブした後の最尤検出により読取データを
正確に復調する。 【解決手段】０連続の最大長が４に制限されたＰＲ４の
読取信号を、１ビットおきにインタリーブして奇数符号
列と偶数符号列にし、偶数側及び奇数側最尤検出器１０
Ａ，１０Ｂに入力して最尤検出によりビットデータを復
調する。最尤検出器１０Ａ，１０Ｂは、１ビットおきに
インタリーブされたある時刻のサンプル値とその後ろの
合計５個のサンプル値に基づいて、状態０から状態０又
は１の遷移を選択する第１検出値Ａ、若しくは状態１か
ら状態０又は１への遷移を選択する第２検出値Ｂを算出
する。係数設定部１４Ａ，１４Ｂは、演算に使用する係
数を、自己の過去のサンプル値と他の最尤検出器側の過
去のサンプル値に基づいて設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、符号を１ビットお
きに見た時に、０が連続する最大長がある値に制限され
たＲＬＬ符号を用いて記録された媒体から読み取った読
取信号をパーシャルレスポンス・クラス４の等化を行
い、その等化信号を１ビットおきにインタリーブして最
尤検出を行う磁気記録復調装置に関し、特に、符号列の
相互間での干渉を考慮して最尤検出を行う磁気記録復調
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、磁気ディスク装置等のデータ復調
方式としてパーシャルレスポンス（ＰＲ）と最尤検出法
（ＭＬ）を組み合わせたＰＲＭＬが用いられている。そ
の中で最も一般的な方式はパーシャルレスポンスのクラ
ス４を用いたＰＲ４ＭＬがある。図１５にパーシャルレ
スポンス・クラス４（以下「ＰＲ４」という）の一般的
な構成図を示す。

【０００３】まず記録側を説明すると、入力された記録
データは０の連続を制限するためのＲＬＬ符号器１２４
により符号化される。続いてプリコーダ１２６で１／
（１＋Ｄ）mod のプリコードを行った後、ＮＲＺＩ変換
器１２８で入力符号の１で記録電流が反転するような変
換を行い、磁気記録再生系統１３０の媒体上にヘッドに
より記録される。

【０００４】ここで、ＰＬＬ符号器１２４、プリコーダ
１２６及びＮＲＺＩ変換器１２８の機能をＤの関数で表
わすと、図示の通りとなる。Ｄは１ビット周期の遅延を
表わし、ｍｏｄ２は２を法とする演算である。一方、再
生側では、磁気記録再生系１３０のヘッドにより再生さ
れた読取信号が等化器１３２を通り所定の波形に等化さ
れる。磁気記録におけるＰＲ４では（１＋Ｄ）の等化が
行われ、磁気記録系の（１−Ｄ）と合わせると（１−Ｄ
² ）の信号すなわち（＋１，０，−１）のサンプル列か
らなるクラス４の読取波形が得られる。この信号列に対
し最尤検出器１３４により、データビット０，１の判別
がなされ、最後にＲＬＬ復号器１３６でＲＬＬ復号され
て復調データが得られる。

【０００５】図１６、図１７に種々の符号列での各部の
信号の例を示す。ここでｋ−３，ｋ−２，…ｋは時刻を
示す。ａはプリコーダ入力、ｂはプリコーダ出力、ｃは
ＮＲＺＩ記録電流、ｄはヘッド再生信号、ｅは等化波形
およびサンプル点である。サンプル点に示したΔＶ1,Δ
Ｖ2,…は理想的には０である。また図１６はビット０で
始まる場合のパターンＡ〜Ｈを示しており、これに対し
図１７はビット１で始まる場合のパターンＡ´〜Ｈ´で
あり、図１６の反転パターンである。これら符号列とサ
ンプル値との関係をまとめたものを図１８の表に示す。
この表で、時刻Ｋ−１，Ｋ−２，Ｋ−３の記録電流ｃの
値を状態Ｓとして表わし、各状態Ｓにおける時刻Ｋの記
録電流ｃのサンプル値Ｓk を記録電流ｃ＝０，１にに分
けて示している。更に、サンプル値Ｓk は、理想値と非
線形考慮値に分けている。

【０００６】最尤検出器１３４におけるＰＲ４の最尤検
出法について、図１９のトレリス線図を使って簡単に説
明する。ＰＲ４の原理的なサンプル列は、前後１ビット
の干渉がないため、奇数列と偶数列とでそれぞれ独立に
インタリーブして検出することが可能である。即ち、図
１９の理想値を見れば明らかなように、偶数列のサンプ
ル値ＳK は、時刻ｋ−３，ｋ−１の奇数列の状態には依
存しない。

【０００７】図２０は従来のＰＲ４ＭＬの検出アルゴリ
ズムである。ここで、時刻ｋでのノイズを含んだ最尤検
出器入力信号をｙ_k とし（１）式の比較演算が行われ
る。ただし、ΔＬ_k-2 は時刻ｋ−２での可変しきい値で
ある、この（１）式が満足されると、式（２）が実行さ
れる。この場合、図２０（Ａ）の結合なしの二つのパス
が選択されパスメモリに記憶される。並行して（３）式
の比較演算も行われ、これが満足された場合には（４）
式が実行され、図２０（Ｂ）の負結合が選択される。

【０００８】同様に、（５）の比較演算が満足された場
合には（６）式が実行され、図２０（Ｃ）の正結合が選
択される。従って、順次パスメモリには選択されたパス
の履歴が残されていき、古いパス（パスメモリの最後
部）から検出値が出力されていく。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年に
あっては、媒体の記録密度が増すに従いヘッド再生信号
の非線形性の問題が顕著になってきている。その例を図
１６，図１７で説明すると、記録電流ｃの反転により磁
化の反転が形成されるが、記録密度が増した場合には、
磁化の反転間隔は狭くなり、ヘッドによる媒体読取りの
際に互いに干渉しあって、非線形ビットシフトや振幅の
一部が低下するパーシャルイレージャ等の非線形現象を
引き起こす。

【００１０】図１６，図１７では最短の磁化反転があっ
た場合のみに非線形ひずみΔＶ1,ΔＶ2,…（等化器１３
２出力での値）が生じるものとしている。この非線形性
を考慮したサンプル値は、図１９の表の非線形考慮値Ｓ
K のようにまとめられる。この偶数側の非線形考慮値Ｓ
K は、理想値の場合と異なり、時刻ｋ−３，ｋ−１の奇
数側の状態Ｓにも依存する。

【００１１】従って、従来のような完全独立型のインタ
ーリーブの検出法は適用できない。また、図２０のＰＲ
４ＭＬの検出アルゴリズムで説明したように、インタリ
ーブされた偶数側の時刻ｋの時点では二つのパスが選択
されるだけであり、時刻ｋでの検出値は不明である。同
様に、インタリーブされた奇数側の時刻ｋ−１での検出
値も確定されていない。従って、時刻ｋでの演算に時刻
ｋ−１での検出値を反映させることは不可能である。

【００１２】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、記録系での隣接ビット間での非線形特性の
影響を考慮してインタリーブした後の最尤検出により読
取データを正確に復調する磁気記録復調装置を提供する
ことを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。まず本発明は、図１（Ａ）のように、０連続
の最大長がＮに制限されたＲＬＬ符号を用いて記録され
た媒体からのパーシャルレスポンス・クラス４（ＰＲ
４）の読取信号を、１ビットおきにインタリーブして偶
数符号列と奇数符号列に変換した後に、偶数側最尤検出
器１０Ａと奇数側最尤検出器１０Ｂの各々に入力し各符
号列について最尤検出を行ってビットデータを復調する
磁気記録復調装置を対象とする。

【００１４】このような磁気記録復調装置につき本発明
にあっては、偶数側最尤検出器１０Ａと奇数側最尤検出
器１０Ｂの各々に、符号列のある時刻のサンプル値とそ
の後ろに１ビットおきにインタリーブされたＮ個のサン
プル値との合計（Ｎ＋１）個のサンプル値に基づいて、
状態０から状態０又は１の遷移を選択する第１検出値
Ａ、若しくは状態１から状態０又は１への遷移を選択す
る第２検出値Ｂを算出する演算部１２Ａ，１２Ｂと、演
算部１２Ａ，１２Ｂで使用する係数を、自己の過去の検
出値と他方の最尤検出器側の過去の検出値に基づいて設
定する係数設定部１４Ａ，１４Ｂとを設けたことを特徴
とする。

【００１５】望ましくは、ＲＬＬ符号として８／９
（０，４，４）符号を用いる。即ち、演算部１２Ａ，１
２Ｂは、符号を１ビットおきに見た時に、０連続の最大
長が４に制限されたＲＬＬ符号を用いて記録された媒体
からのパーシャルレスポンスクラス４の読取信号を、１
ビットおきにインタリーブしたされた合計５個のサンプ
ル値列に基づいて、状態０から状態１または０への遷移
を選択する第１検出値Ａ、若しくは状態１から状態０又
は１への遷移を選択する第２検出値Ｂを算出する。

【００１６】８／９（０，４，４）符号の場合、演算部
１２Ａ，１２Ｂは、次の第１〜第６演算部を備える。第
１演算部は、５個のサンプル値列の最後の１つを除く４
個のサンプル値列について、状態０で分岐が始まり状態
０で結合するパスの各サンプル時点での論理値Ａ1p〜Ａ
3pを算出する。第２演算部は、５個のサンプル値列につ
いて、状態０で分岐が始まり状態１で結合するパスの各
サンプル時点での結合状態の論理値Ｂ1p〜Ｂ4pを算出す
る。

【００１７】第３演算部は、５個のサンプル値列の最後
の１つを除く４個のサンプル値列について、状態１で分
岐が始まり状態１で結合するパスの各サンプル時点での
論理値Ａ1n〜Ａ3nを算出する。第４演算部は、５個のサ
ンプル値列について、状態１で分岐が始まり状態０で結
合するパスの各サンプル時点での結合状態の論理値Ｂ1n
〜Ｂ4nを算出する。

【００１８】第５演算部は、前回の検出値が状態０の場
合に、第１及び第２演算部の論理値Ａ1p〜Ａ3p、Ｂ1p〜
Ｂ4pに基づいて、状態０で分岐が始まり状態１で結合す
るパスの成立の有無を判定する第１検出値Ａを算出す
る。第６演算部は、前回の検出値が状態１の場合に、第
３及び第４演算部の論理値Ａ1n〜Ａ3n、Ｂ1n〜Ｂ4nに基
づいて、状態１で分岐が始まり状態０で結合するパスの
成立の有無を判定する第２検出値Ｂを算出する。この演
算は、実施形態に示す（９）〜（３０）式となる。

【００１９】また係数設定部１４Ａ，１４Ｂは、第１及
び第２演算部に使用する係数α，β又は第３及び第４演
算部で使用する係数γ、δを、例えば偶数側を例にとる
と、自己の前回k-2 の検出値Ｓk-2 と他方の最尤検出器
（奇数側）の前回k-１と前々回k-3 の検出値Ｓk-1 ，Ｓ
k-3 によるテーブル１１の参照により求める。演算部１
２Ａ，１２Ｂの回路構成としては、第１、第２及び第５
演算部の演算と前記第３、第４演算部及び第６演算部の
演算を行う演算回路を共通化Ｄた共通演算回路として設
ける。この共通演算回路は、第１実施形態として示す
（９）〜（３０）式の場合、ある時刻のサンプル値に、
自己の前回k-2 の検出値Sk-2と他方の最尤検出器の前回
k-1 及び前々回k-3 の検出値Ｓk-1,Ｓk-3 に基づいて係
数設定部により設定された係数を乗算する乗算部と、乗
算部の乗算値から後続する各サンプル値を並列的に減算
する減算部と、減算部の各減算値と係数設定部から設定
された係数と比較する比較部と、比較部の比較結果を示
す論理値の論理演算によりある時刻の検出値を算出する
論理演算部と、を備える。

【００２０】またテーブル１１には、自己の前回k-2 の
検出値と他方の最尤検出器の前回k-1 及び前々回k-3 の
検出値をインデックスとして、インタリーブ前のサンプ
ル値列の干渉による非線形現象を考慮して求めた係数
α，β、γ、δを登録している。共通演算回路の別の形
態としては、第２実施形態として示す（３１）〜（４
４）式に基づき、ある時刻のサンプル値から、自己の前
回k-2 の検出値Ｓk-2 と他方の最尤検出器の前回k-1 及
び前々回k-3 の検出値Ｓk-1,Ｓk-3 に基づいて係数設定
部により設定した補正値ΔＶを減算する第１減算部、第
１減算部の減算値から後続する各サンプル値を並列的に
減算する第２減算部、第２減算部の各減算値と係数設定
部から設定された係数と比較する比較部と、比較部の比
較結果を示す論理値の論理演算によりある時刻の検出値
を算出する論理演算部、を備える。この場合、係数設定
部のテーブル１１は、係数α，β、γ、δを理想値０，
１、−１、０と見做し、自己の前回k-2 の検出値Ｓk-2
と他方の最尤検出器の前回k-1 及び前々回k-3 の検出値
Ｓk-1,Ｓk-3 をインデックスとして、インタリーブ前の
サンプル値列の干渉による非線形現象を考慮して求めた
補正値ΔＶを登録する。

【００２１】また演算処理を効率化するため、共通演算
回路は、第３実施形態として示す（４５）〜（５８）式
に基づき、共通演算回路は、前記ある時刻k のサンプル
値に、他方の最尤検出器の前回と前々前回の検出値Ｓk-
1 ，Ｓk-3 の２ビットパターンに基づいて係数設定部に
より設定された４つの係数を並列的に乗算する乗算部、
乗算部の各乗算値から、他方の最尤検出器の前回k-1 と
前々回k-3 の検出値Ｓk-1 ，Ｓk-3 の２ビットパターン
に基づいて係数設定値により設定された４つの係数を並
列的に減算する第１減算部、第１減算部の４つの減算値
の中から、その時の他方の最尤検出器の前回k-1 及び前
々回k-3 の検出値Ｓk-1 ，Ｓk-3 の２ビットパターンよ
り１つを選択する選択部と、選択部で選択された減算値
から後続する次の時刻k+2 のサンプル値を減算して該減
算値の符号ビットを出力する第２減算部、第２減算部の
符号ビットを、自己の前回k-2 の検出値Ｓk-2 が状態０
の場合はそのまま論理値として出力し、自己の前回k-2
の検出値Ｓk-2 が状態１の場合は、前記符号ビットを反
転して論理値として出力する論理値出力部、を設ける。

【００２２】そして、ある時刻又は後続するサンプル値
の各々について論理値出力部からの論理値の論理演算に
より、ある時刻の検出値を算出する論理演算部を設け
る。更に演算処理を高速化するため、共通演算回路は、
第３実施形態の簡略化した第４実施形態として示す（５
９）〜（７２）式に基づき、ある時刻k のサンプル値か
ら次の時刻k+2 サンプル値を減算する第１減算部、第１
減算部の減算値から、自己の前回K-2 の検出値Ｓk-2 に
応じて選択された係数を減算する第２減算部、第２減算
部の減算値から、自己の前回k-2 の検出値Ｓk-2 と他の
最尤検出器側の前回k-1 及び前々回K-3 の検出値Ｓk-1
，Ｓk-3 により係数設定部のテーブルを参照して求め
た補正値を減算して符号ビットを出力する第３減算部、
第３減算部の符号ビットを、自己の前回k-2 検出値Ｓk-
2 が状態０の場合はそのまま論理値として出力し、自己
の前回k-2 の検出値Ｓk-2 が状態１の場合は、前記符号
ビットを反転して論理値として出力する論理値出力部、
を設ける。そして、ある時刻又は後続するサンプル値の
各々について前記論理値出力部からの論理値の論理演算
により、ある時刻の検出値を算出する論理演算部を設け
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】図２は本発明の磁気記録復調装
置、具体的には磁気ディスクドライブに使用される最尤
検出器の第１実施形態である。図２において、この第１
実施形態にあっては、０の連続する最大長がある値Ａ、
具体的には８／９（０，４，４）符号を例にとると、符
号を１ビットおきに見た時に、４に制限されたＲＬＬ符
号を用いて記録された媒体からの読取信号を１ビットお
きにインタリーブして偶数符号列と奇数符号列に変換し
た後に最尤検出を行う。

【００２４】このため、読取信号のインタリーブに対応
して偶数側最尤検出器１０Ａと奇数側最尤検出器１０Ｂ
が設けられる。偶数側及び偶数側最尤検出器１０Ａ，１
０Ｂに対しては、媒体から読み出された読取信号、具体
的には図１５に示した等化器１３２からの符号列が、例
えばサンル時刻をｋ，ｋ−１，ｋ−２，・・・とする
と、サンプル値ｙ0 ，ｙ1 ，ｙ2 ，・・・が入力され
る。このサンプル値の符号列は１ビットごとにインタリ
ーブされ、偶数側最尤検出器１０Ａにはサンプル値ｙ0
，ｙ2 ，・・・が入力され、奇数側最尤検出器１０Ｂ
にはｙ1 ，ｙ3 ，・・・が入力される。

【００２５】偶数側最尤検出器１０Ａ及び奇数側最尤検
出器１０Ｂのそれぞれには演算部１２Ａ，１２Ｂ、係数
設定部１４Ａ，１４Ｂ、更には図示しないパスメモリが
設けられている。演算部１２Ａ，１２Ｂのそれぞれは、
インタリーブされた各サンプル値の符号列を対象にＰＲ
４ＭＬの検出アルゴリズムに従った最尤検出を行う。例
えば偶数側最尤検出器１０Ａを例にとると、符号を１ビ
ットおきに見た時に、０の連続する最大長が４に制限さ
れた８／９（０，４，４）のＲＬＬ符号を記録した媒体
からの読取信号を１ビットおきにインタリーブした４個
のサンプル値ｙ0 ，ｙ2 ，ｙ4 ，ｙ6 ，ｙ8 の５つにつ
いて、状態０から状態１への遷移を選択する第１検出値
Ａ、もしくは状態１から状態０への遷移を選択する第２
検出値Ｂを算出し、図示しないパスメモリに出力する。
奇数側最尤検出器１０Ｂにあっては、ＰＲ４ＭＬの検出
アルゴリズムが適用される５つのサンプル値がｙ1 ，ｙ
3 ，ｙ5 ，ｙ7 ，ｙ9 となる以外は、偶数側最尤検出器
１０Ａと同じである。

【００２６】係数設定部１４Ａ，１４Ｂは、演算部１２
Ａ，１２Ｂで実行される本発明のＰＲ４ＭＬの演算処理
に使用する係数を設定する。この係数設定部１４Ａ，１
４Ｂで設定される係数は、テーブル１１に格納されたあ
る時刻ｋにおけるノイズのない理想的な場合のサンプル
値を係数とした係数α，β，γ，δに基づいて設定され
る。

【００２７】偶数側最尤検出器１０Ａからは、最尤検出
で復調されたサンプル値ｘ0 ，ｘ2,ｘ4 ，ｘ6 ，ｘ8 ・
・・が出力され、また奇数側最尤検出器１０Ｂからは復
調されたサンプル値ｘ1 ，ｘ3 ，ｘ5 ，ｘ7 ，ｘ9 ・・
・が入力され、デ・インタリーブされた復調サンプル値
の符号列ｘ0 ，ｘ1 ，ｘ2 ，ｘ3 ，ｘ4 ・・・として次
段のＲＬＬ符号器に出力される。

【００２８】次に図２の偶数側最尤検出器１０Ａを例に
とって、本発明によるＰＲ４ＭＬの検出アルゴリズムを
説明する。図３は、ＲＬＬ符号として０の連続長の最大
が４で、インタリーブした場合の連続長の最大も４であ
る８／９（０，４，４）のＲＬＬ符号を用いた場合に、
状態０で分岐が始まり状態０で結合するパスを示したも
のである。ここで時刻ｋにおけるノイズのない場合のサ
ンプル値をα，βとし、それ以外の時刻ｋ＋２，ｋ＋
４，ｋ＋６のサンプル値は図１８に示した理想値として
いる。

【００２９】まず図３（Ａ）において、時刻ｋ＋２で結
合する破線と実線のパスを比較する。実線のパスが選ば
れる条件式は図３（Ｂ）の（７）式となる。この（７）
式を書き替えると（８）式となり、最終的に（９）式が
得られる。この（９）式の条件式を満たした場合の論理
値をＡ１ｐとする。即ち、（９）式の条件が成立した場
合には論理値Ａ１ｐ＝１となり、不成立時にはＡ１ｐ＝
０となる。

【００３０】次に、図３（Ａ）の時刻ｋ＋４で結合する
パスの実線のパスが選ばれる条件式は図３（Ｂ）の（１
０）式となり、更に図３（Ａ）の時刻ｋ＋１で結合する
パスの中で実線のパスが選ばれる条件は図３（１１）式
となる。この（１０）式及び（１１）式を満たした場合
の論理値をＡ２ｐ，Ａ３ｐとする。図４は状態０で分岐
が始まり状態１で結合するパスである。ここで時刻ｋ＋
２で結合する破線と実線の２つのパスを比較する。実線
のパスが選ばれる条件は、図４（Ｂ）の（１２）式とな
る。これを書き替えると（１３）式となり、最終的には
（１４）式が得られる。

【００３１】同様に図４（Ａ）の時刻ｋ＋２，ｋ＋４，
ｋ＋６，ｋ＋８で結合するパスに中で実線のパスが選ば
れる条件は、それぞれ図４（Ｂ）の（１４）式、（１
５）式、（１６）式、（１７）式となる。この図４
（Ｂ）の（１４）〜（１７）式を満たした場合の論理値
をＢ１ｐ，Ｂ２ｐ，Ｂ３ｐ，Ｂ４ｐとする。図５（Ａ）
は状態１で分岐が始まり状態０で結合するパスであり、
時刻ｋ＋２で結合する実線のパスが選ばれる条件は、図
５（Ｂ）の（１８）式となり、これを変形すると（１
９）式となり、最終的に（２０）式が得られる。図５の
時刻ｋ＋４，ｋ＋６のそれぞれについても同様にして、
図５（Ｂ）の（２１）式、（２２）式が求められる。こ
の（２０）式〜（２２）式を満たした場合の論理値をＡ
１ｎ，Ａ２ｎ，Ａ３ｎとする。

【００３２】更に図６は状態１で分岐が始まり状態０で
結合するパスであり、時刻ｋ＋２で結合する２つのパス
の内の実線のパスが選ばれる条件式は図６（Ｂ）の（２
３）式となり、これを変形して（２４）式が得られ、最
終的に（２５）式となる。また図６（Ａ）の時刻ｋ＋
４，ｋ＋６，ｋ＋８の実線のパスが選ばれる条件は、図
６（Ｂ）の（２５）式、（２６）式、（２７）式、（２
８）式となり、各条件を満たした場合の論理値をＢ１
ｎ，Ｂ２ｎ，Ｂ３ｎ，Ｂ４ｎで表わす。

【００３３】この図３の条件式から得られた論理値Ａ１
ｐ〜Ａ３ｐと図４の条件式から得られた論理値Ｂ１ｐ〜
Ｂ４ｐを使って、図４のように状態０から状態１に遷移
が選ばれる条件は、次式となる。 Ａ１ｐ＋（Ａ２ｐ×Ｂ１ｐ）＋（Ａ３ｐ×Ｂ１ｐ×Ｂ２ｐ） ＋（Ｂ１ｐ×Ｂ２ｐ×Ｂ３ｐ×Ｂ４ｐ） （29) また図５の条件式から求めた論理値Ａ１ｎ〜Ａ３ｎと図
６の論理式から求めた論理値Ｂ１ｎ〜Ｂ４ｎを使用し
て、図６（Ａ）のように状態１から状態０への遷移が選
ばれる条件は、次式となる。 Ａ１ｎ＋（Ａ２ｎ×Ｂ２ｎ）＋（Ａ３ｎ×Ｂ１ｎ×Ｂ２ｎ） ＋（Ｂ１ｎ×Ｂ２ｎ×Ｂ３ｎ×Ｂ４ｎ） （30) ここで（２９）式の図４（Ａ）における状態０から状態
１への遷移が選ばれる条件式を満たした場合の検出値を
Ａ（第１検出値）とすると、（２９）式が成り立った場
合には検出値Ａ＝１となり、不成立時にはＡ＝０とな
る。この不成立時のＡ＝０は、図３の状態０から状態０
への遷移が選ばれたことを示す。また（３０）式の条件
式を満たした場合の検出値をＢ（第２検出値）とする
と、（３０）式が成り立った場合には検出値Ｂ＝１とな
り、不成立時にはＢ＝０となる。この不成立時のＢ＝０
は、図５の状態１から状態１への遷移が選ばれたことを
意味する。

【００３４】また図３，図４の論理値Ａ１ｐ〜Ｂ４ｐを
求めて（２９）の検出値Ａを求めるか、図５，図６の論
理値Ａ１ｎ〜Ｂ４ｎを求めて（３０）式の検出値Ｂを求
めるかは、インタリーブされた１つ前の過去の時刻ｋ−
２の検出状態が０か１かによって選択される。更に図３
〜図６の（９）〜（２２）の条件式で使用されるノイズ
なしの場合のサンプル値α，β，γ，δは、図２のテー
ブル１１に格納した値を使用している。このテーブル１
１の内容は、例えば図７のようになる。図７のテーブル
内容は、図１８に示した非線形考慮値のサンプル値を基
に作成し直したものであり、図２の奇数側最尤検出器１
０Ａで使用するテーブル内容を例にとっている。

【００３５】このテーブルは奇数側最尤検出器１０Ａの
ある時刻ｋの検出値を判定する際に、自己の前回の時刻
ｋ−２におけるサンプル値α，β，γ，δを別の偶数側
最尤検出器１０Ａにおける前回の時刻ｋ−１と前々回の
時刻ｋ−３の２ビットパターン００，０１，１０，１１
をインデックスとして登録している。例えば偶数側最尤
検出器１０Ａにおける前回ｋ−１と前々回ｋ−３のパタ
ーンが「００」の場合、検出値を求めようとする奇数側
最尤検出器１０Ｂの前回の時刻ｋ−２のサンプル値Ｓk-
2 は、サンプル値α，βについては図１８の理想値とな
るが、サンプル値γ，δについては図１８の非線形考慮
値を使用している。

【００３６】またパターン「０１」については、サンプ
ル値α，βが図２０の非線形考慮値であり、サンプル値
γ，δが図２０の理想値となる。パターン「１０」につ
いては、サンプル値α，βが図１８の理想値であり、サ
ンプル値γ，δが図１８の非線形考慮値となる。更にパ
ターン「１１」については、サンプル値α，βが図１８
の非線形考慮値となり、サンプル値γ，δが図１８の理
想値となる。このような図７のテーブル１１の内容から
明らかなように、図２に示した偶数側最尤検出器１０Ａ
の演算部１２Ａによる論理値Ａ１ｐ〜Ｂ４ｐまたはＡ１
ｎ〜Ｂ４ｎの条件式の演算にあっては、別の奇数側最尤
検出器１０Ｂで検出された前回ｋ−１と前々回ｋ−３の
パターンで決まる状態Ｓk-1 ，Ｓk-3 と、偶数側最尤検
出器１０Ａにおける前回の時刻ｋ−２の状態Ｓk-2 によ
って、サンプル値α，βまたはγ，δのテーブル格納値
を選択している。

【００３７】この結果、インタリーブされた符号列に対
するＰＲ４ＭＬの検出アルゴリズムにあっては、媒体の
記録密度の増加に伴う非線形特性が考慮された演算、即
ち他の奇数側最尤検出器１０Ｂの検出値が偶数側最尤検
出器１０Ａの検出値の判定に反映されることとなり、最
尤検出による復調データの信頼性を大幅に向上できる。

【００３８】もちろん奇数側最尤検出器１０Ｂ側におい
ても同様に、他方の偶数側最尤検出器１０Ａの前回の時
刻ｋ−２、前々回の時刻ｋ−４の２ビットパターンをイ
ンデックスとして、自己の前回の時刻ｋ−３における状
態Ｓk-3 ＝０のサンプル値α，β及びＳk-3 ＝１の場合
のサンプル値γ，δが、図７と同様にテーブルに登録さ
れており、記録密度の増加に伴う非線形の問題に対し、
最尤検出による再生データの信頼性を大幅に向上でき
る。

【００３９】図８は図２の偶数側最尤検出器１０Ａを例
にとった本発明によるＰＲ４ＭＬの検出アルゴリズムの
フローチャートである。まずステップＳ１で、ある時刻
ｋの最尤検出を行う場合には、時刻ｋを先頭とする時刻
ｋ−８までのインタリーブされた５つのサンプルデータ
ｙ0 ，ｙ2 ，ｙ4 ，ｙ6 ，ｙ8 を取り込む。続いてステ
ップＳ２で、時刻ｋ−２の検出値の状態は０か否かチェ
ックする。

【００４０】前回の状態検出値Ｓk-2 が０であれば、図
３の（９）〜（１１）式及び図４の（１４）〜（１７）
式から論理値Ａ１ｐ〜Ａ３ｐ，Ｂ１ｐ〜Ｂ４ｐを演算
し、ステップＳ４で、状態０から状態１への遷移が選ば
れる条件式（２９）式を演算し、条件が成立すれば検出
値Ａに１を代入し、不成立であれば検出値Ａに０を代入
する。続いてステップＳ５で検出値Ａが１であれば、ス
テップＳ６に進み、状態１に遷移と判定する。不成立で
あればステップＳ７で状態０に遷移と判定する。

【００４１】一方、ステップＳ２で前回ｋ−２の状態が
１であった場合には、ステップＳ８に進み、図５の条件
式（２０）〜（２２）式及び図６の条件式（２５）〜
（２８）式から論理値Ａ１ｎ〜Ｂ４ｎを演算し、ステッ
プＳ９で（３０）式に論理値を代入して論理値Ｂを演算
する。ここで条件式（３０）が成立すると論理値Ｂ＝１
となり、不成立でＢ＝０となる。

【００４２】続いてステップＳ１０に進み、検出値Ｂ＝
１か否か、即ち（３０）の状態１から状態０への遷移が
選ばれる条件が成立したか否かチェックし、成立してい
ればステップＳ１１で状態０に遷移と判断する。一方、
不成立であればステップＳ１２で状態１に遷移と判断す
る。このようなステップＳ１〜Ｓ１２の処理を、１ビッ
トごとにインタリーブされたサンプル値が入力するごと
に繰り返す。

【００４３】図９は図２の偶数側最尤検出器１０Ａに設
けた演算部１２Ａ及び係数設定部１４Ａの回路構成の第
１実施形態である。図９において演算部１２Ａには、ま
ず遅延回路１５，１６，１８，２０が直列に設けられ、
図１５に示した等化器１３２からのサンプル値が検出器
入力として与えられる。遅延回路１５〜２０は、直列的
に入力された５つのサンプル値ｙ０，ｙ２，ｙ４，ｙ
６，ｙ８を並列的に出力する。即ち、インタリーブされ
た時刻ｋ，ｋ−２，ｋ−４，ｋ−６，ｋ−８のサンプル
値をｙ０，ｙ２，ｙ４，ｙ６，ｙ８とすると、それぞれ
のサンプル値の遅延によって５つのサンプル値ｙ０〜ｙ
８がパラレルに入力される。

【００４４】遅延回路２０に続いては乗算器２２が設け
られる。乗算器２２は検出値ｘ０を求めようとするある
時刻ｋのサンプル値ｙ０に、係数設定部１２Ａから与え
られた係数を乗算する。即ち係数設定器１２Ｂにはレジ
スタ５４，５６が設けられ、それぞれ（β−α）（δ−
γ）を保持している。このレジスタ５４，５６で所有す
るサンプル値α，β，δ，γは、図７に示したテーブル
の参照で得られた値である。

【００４５】レジスタ５４，５６の出力は、選択スイッ
チ６２を介して乗算器２２の一方の入力端子に与えられ
る。レジスタ６２は遅延回路７６で遅延された前回の時
刻ｋ−１の検出値ｘ−２を遅延しており、ｘ−２（状態
Ｓk-2)＝０のときａ側に切り替わってレジスタ５４の値
を選択し、ｘ−２（状態Ｓk-2)＝１のときｂ側に切り替
わってレジスタ５６の値を選択する。このため乗算器２
２は、レジスタ５４が選択された場合には、図３，図４
の条件式（９）〜（１１）式、（１４）〜（１７）式に
おける左辺第１項の（β−α）ｙ0 の乗算を行う。

【００４６】乗算器２２に続いては並列的に４つの減算
器２４，２６，２８，３０が設けられる。減算器２４〜
３０のそれぞれは、乗算器２２の乗算結果と遅延回路１
５〜２０側から得られているサンプル値ｙ2 ，ｙ4 ，ｙ
6 ，ｙ8 のそれぞれとの減算を並列的に行う。即ち、図
３，図４の（９）〜（１１）式、（１４）〜（１７）式
における左辺第２項の減算を並列的に実行する。

【００４７】減算器２４〜３０に続いては７つの比較器
３２，３４，３６，３８，４０，４２，４４が設けられ
る。比較器３２，３６，４０は、図３（Ｂ）の（９）〜
（１１）式の比較演算を行う。このため比較器３２，３
６，４０の他方の比較入力には、選択スイッチ６４を介
して係数設定部１２Ｂからの係数が設定されている。ま
た比較器３４，３８，４２，４４の他方の入力には、選
択スイッチ６６を介して係数設定部１２Ａより係数が設
定されている。

【００４８】選択スイッチ６４の切替端子ａには、レジ
スタ５８と加算器６８によって図３（９）〜（１１）式
の右辺の係数（閾値）が与えられている。選択スイッチ
６４の切替端子ｂには、減算器７０とレジスタ６０によ
って図５（１２）〜（２２）式の右辺の係数（閾値）が
設定されている。また、選択スイッチ６６の切替端子ａ
にはレジスタ５８と減算器７２によって図４（１４）〜
（１７）式の右辺の係数（閾値）が設定され、切替端子
ｂにはレジスタ６０と加算器７４によって図６（２５）
〜（２８）式の右辺の係数（閾値）が設定されている。

【００４９】選択スイッチ６４，６６は選択スイッチ６
２と同様、遅延回路７６による前回の時刻ｋ−２の検出
値ｘ−２が０のときａ側に切り替わり、１のときｂ側に
切り替わる。このため、前回の検出値ｘ−２＝０の場
合、選択スイッチ６４，６６はａ側に切り替わり、比較
器４２〜４４によって図３の（９）式〜（１１）式及び
図４の（１４）式〜（１７）式の比較演算を行って、論
理値Ａ１ｐ〜Ｂ４ｐを算出する。

【００５０】また前回の検出値ｋ−２＝１の場合、選択
スイッチ６４，６６は切替端子ｂ側に切り替わり、比較
器３２〜４４によって図５（２０）〜（２２）式及び図
６（２５）〜（２８）式の比較演算を行って、論理値Ａ
１ｎ〜Ｂ４ｎを出力する。比較器３２〜４４に続いて設
けられたＡＮＤ回路４６，４８，５０及びＯＲ回路５２
は、（２９）式または（３０）式の論理演算を行って検
出値ｘ０を出力する。

【００５１】この図９の第１実施例の回路にあっては、
サンプル値をインタリーブした値を処理することから、
サンプルクロックを１／２に分周した２ビット周期のク
ロックで動作する。具体的な動作サイクルとしては、 図７のテーブル参照によるサンプル値α、β、γ、δ
のレジスタ５４，５６，５８，６０のセット 乗算器２２による乗算 減算器２４，２６，２８，３０による減算 比較器３２〜４４による比較演算 ＡＮＤ回路４６〜５０及びＯＲ回路５２による論理演
算 となる。

【００５２】なお図９は図２の偶数側最尤検出器１０Ａ
を例にとるものであったが、奇数側最尤検出器１０Ｂに
ついても同じ回路構成であり、検出器入力がサンプル値
ｙ1，ｙ3 ，ｙ5 ，ｙ7 ，ｙ9 となる点が相違するだけ
である。図１０は本発明で使用する最尤検出器の他の実
施形態であり、図１０（Ａ）のように基本的な構成は図
２と同じであるが、テーブル１１に図１０（Ｂ）に示す
ように非線形特性によるノイズを補正するための補正値
を格納してサンプル値を補正するようにしたことを特徴
とする。

【００５３】図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）の偶数側最尤
検出器１０Ａで使用するテーブル１１の内容であり、図
７のテーブル内容と同様、別の奇数側最尤検出器１０Ｂ
における前回ｋ−１と前々回ｋ−３の検出値でなる２ビ
ットパターンを状態Ｓk-1,Ｓk-3 とし、自己の前回ｋ−
２の状態検出値Ｓｋ-2の０，１に対応して補正値ΔＶを
格納している。この補正値ΔＶは、図７のテーブル内容
の平均値を使用している。

【００５４】例えば状態Ｓのパターン「００」につい
て、前回の検出値Ｓk-2 ＝０については理想値０を格納
しているが、Ｓk-2 ＝１については図７におけるα、
β、γ、δの平均値を求めて格納している。即ち、平均
値として （α＋β＋γ＋δ）／２＝｛０＋１＋（−１＋ΔＶ３＋ΔＶ２）｝／２ ＝（ΔＶ２＋ΔＶ３）／２ として求めている。残りのパターン「０１」「１０」
「１１」についても、同様にして平均値を求めて格納し
ている。

【００５５】図１１は、図１０（Ａ）の偶数側最尤検出
器１０Ａの演算部１２Ａ及び係数設定部１４Ａを対象と
した第２実施形態の回路ブロックである。図１１におい
て、遅延回路１５，１６，１８，２０によりインタリー
ブされた５つのサンプル値ｙ０，ｙ２，ｙ４，ｙ６，ｙ
８を並列的に入力し、ある時刻ｋのサンプル値ｙ０を減
算器７８（第１減算部）に入力している。減算器７８に
は図１０（Ａ）のテーブル１１より、図１０（Ｂ）のテ
ーブル内容の参照により得られた補正値ΔＶが与えられ
ている。

【００５６】このため減算器７８は、サンプル値ｙ０か
ら非線形を考慮した補正値ΔＶを差し引いてノイズを除
去する。続いて減算器２４，２６，２８，３０が設けら
れ、減算器７８の減算愛（ｙ０−ΔＶ）から各サンプル
値ｙ２，ｙ４，ｙ６，ｙ８を並列的に減算する。この図
１１の実施例にあっては、図９の係数設定部１２Ｂの係
数設定に使用しているサンプル値α，β，γ，δを、Ｐ
Ｒ４ＭＬにおける理想値としてα＝０、β＝１、γ＝−
１、δ＝０としている。このため図３（９）〜（１１）
式の左辺の（β−α）は１となり、右辺は同じく１とな
る。また図４の（１４）〜（１７）式についても、左辺
の（β−α）は１、右辺は０となる。

【００５７】また図５の（２０）（２２）式については
（δ−γ）は−１となる。更に図６の（２５）〜（２
８）式については、左辺の（δ−γ）は１で右辺は０と
なる。これをまとめると、論理値Ａ１ｐ〜Ｂ４ｐは次の
（３１）〜（３７）式となる。

【００５８】

【数１３】

【００５９】また論理値Ａ１ｎ〜Ｂ４ｎは次の（３８）
〜（４４）のようになる。

【００６０】

【数１４】

【００６１】減算器２４〜３０に続いて設けられた比較
器３２〜４４は、遅延回路７６による前回ｋ−２の状態
検出値ｘ−２（状態Ｓk-2)＝０の場合は、図示のように
Ａ側に切り替わって係数＋１を比較器３２，３６，４０
に対し選択し、このとき比較器３４，３８，４２，４４
については固定値０を入力しており、これによって（３
１）〜（３７）式の演算を行って論理値Ａ１ｐ〜Ｂ４ｐ
を求める。

【００６２】また遅延回路７６による前回ｋ−２の状態
検出値ｘ−２（状態Ｓk-2)＝１の場合には、選択スイッ
チ８８は切替端子ｂ側に切り替わって−１を選択し、こ
の場合、比較器３２〜４４は（３８）〜（４４）式の比
較演算を行って論理値Ａ１ｎ〜Ｂ４ｎを算出する。次の
ＡＮＤ回路４６〜５０及びＯＲ回路５２は、（２９）式
または（３０）式の演算を行って検出値ｘ０を求める。

【００６３】図１２は本発明で使用する偶数側最尤検出
器１０Ａの他の実施形態であり、この実施形態にあって
は、最尤検出の演算処理を高速化したことを特徴とす
る。即ち図９及び図１１の実施形態にあっては、他の検
出器側で１ビット前k-1 の検出値Ｓk-1 が決定されてか
らテーブルの参照、乗算、減算、比較、論理演算を必要
とし、このため１ビット周期の間にこれらの演算を行わ
なければならず、十分な高速化が必要である。

【００６４】そこで図１１の実施例にあっては、演算処
理を簡略化して１ビット周期における処理速度が低くて
もよいようにしている。このため図１１の実施形態にあ
っては、図３〜図６の条件式（９）〜（１１）、（１
４）〜（１７）、（１９）〜（２２）、（２５）〜（２
８）式を変形し、次の（４５）〜（５８）式としてい
る。

【００６５】

【数１５】

【００６６】

【数１６】

【００６７】図１２は（４５）式の論理値Ａ１ｐまたは
（５２）式の論理値Ａ１ｎの演算回路部を代表して取り
出している。即ち最終段の遅延回路２０から出力された
サンプル値ｙ０は、４つの乗算器９０，９２，９４，９
６において、テーブル１１Ａに予め設定された係数（β
−α）、（δ−γ）との乗算を行う。テーブル１１Ａに
おける係数（β−α）は、図１３のテーブル内容より選
択される。

【００６８】図１３はサンプル値α，βに基づく係数の
格納値を例にとっており、他の偶数側最尤検出器１０Ａ
における前回ｋ−１と前々回ｋ−３の検出パターン「０
０」「０１」「１０」「１１」と、自己の前回ｋ−２の
検出値Ｓk-2 の０，１に対応して予め演算した（β−
α）の値を格納している。なおサンプル値（δ−γ）に
基づく係数（δ−γ）についても、図１３の場合と同様
にしてテーブル内容が登録されているが、これは省略し
ている。

【００６９】乗算器９０，９２，９４，９６は前回の検
出値ｘ−２により選択された係数（β−α）または係数
（δ−γ）を入力してサンプル値ｙ０との乗算を行う。
乗算器９０〜９６に続いては減算器９８，１００，１０
２，１０４（第１減算部）が設けられている。減算器９
８〜１０４は、テーブル１１Ｂの係数の減算を行う。テ
ーブル１１Ｂは、例えばサンプル値α，β側を例にとる
と、図１３のテーブル内容のようにパターン「００」〜
「１１」に対応した値が予め計算されて格納されてい
る。同様にサンプル値δ，γに基づく値についても、同
じ４つのパターンに対応して予め演算されてテーブルに
記憶されている。

【００７０】そして自己の前回ｋ−２の検出値ｘ−２が
０であればサンプル値α，βに基づくパターン「００」
〜「１１」の４つの値がそれぞれ減算器９８〜１０４に
与えられ、前回の検出値ｘ−２＝１であればサンプル値
γ，δ側のパターン「００」〜「１１」に対応して予め
算出した係数が並列的に減算器９８〜１０４に与えられ
る。

【００７１】したがって減算器９８〜１０４は前回の検
出値ｘ−２の０，１に応じて他の奇数側最尤検出器１０
Ｂの検出値の４種類の２ビットパターンで決まる４種類
の減算結果、具体的には（４５）（５２）式の右辺第２
項に関する４種類の計算結果をセレクタ１０６に並列的
に入力する。セレクタ１０６は他方の奇数側最尤検出器
１０Ｂからの前回ｋ−１及び前々回ｋ−３の検出値Ｓk-
1 ，Ｓk-3 の２ビットパターンにより「００」で減算器
９８の出力を選択し、「０１」で減算器１００の出力を
選択し、「１０」で減算器１０２の出力を選択し、「１
１」で減算器１０４の出力を選択する。

【００７２】セレクタ１０６の選択結果は減算器１０８
（第２減算部）に与えられ、サンプル値ｙ２の減算、即
ち（４５）または（５２）式における右辺最終項の減算
が行われる。減算器１０８は減算結果の符号ビットを出
力する。この符号ビットは、選択スイッチ１１０の切替
端子ａ側に直接入力されると共に、切替端子ｂ側にイン
バータ１１２で反転されて与えられる。

【００７３】選択スイッチ１１０は前回の検出値ｘ−２
が０のとき、切替端子ａ側に切り替わって（４５）式の
論理値Ａ１ｎを出力する。また前回のｘ−２＝１の場合
には、切替端子ｂ側に切り替わってインバータ１１２で
反転した符号ビットを（５２）式の論理値Ａ１ｎとして
出力する。このような（４５）（５２）式の論理値を演
算する演算部は、他の論理値演算を行う（４６）式〜
（５１）式及び（５３）式〜（５８）式についても同様
に構成することができる。

【００７４】この図１２の論理値の演算回路にあって
は、１ビット前ｋ−１の他の検出器側での検出値Ｓk-1
が決定されたときには既にテーブル参照、乗算、第１段
の減算が終了しており、１ビット前ｋ−２の検出値Ｓk-
2 によるセレクタの選択と２段目の減算だけでよいこと
から、１ビット周期の間に行う論理値の演算をより高速
化することができる。

【００７５】図１４は図１１を更に高速化した第４実施
形態である。即ち、遅延回路２０からのサンプル値ｙ０
と入力側のサンプル値ｙ２の減算を減算器１１８（第１
検算部）で行った後、減算器１２０（第２減算部）でサ
ンプル値α，β，γ，δを理想値０，１，−１，０とし
たときの係数＋１，−１を選択する選択スイッチ８８を
図１１の実施形態と同様に設け、続いて減算器１０８
（第３減算部）で図１１の実施形態と同様、図１０
（Ｂ）のようなテーブル内容による補正値ΔＶを減算す
る減算を行い、最終的に選択スイッチ１１０において、
図１３の実施例と同様、符号ビットの直接出力とインバ
ータ１１２による反転出力を選択し、ａ側の選択で論理
値Ａ１ｐ、ｂ側の選択で論理値Ａ１ｎを得るようにして
いる。

【００７６】この図１４の実施形態で行う論理値Ａ１ｐ
〜Ｂ４ｎの論理演算は、次の（５９）〜（７２）式のよ
うになる。

【００７７】

【数１７】

【００７８】この図１４の実施形態によれば、他の奇数
側最尤検出器１０Ｂにおいて１ビット前の検出値Ｓk-1
が決定されてから論理値Ａ１ｐまたはＡ１ｎが決定され
るまでにテーブル１１の参照と減算器１段及びスイッチ
選択のみでよく、図１３のテーブル参照、減算器２段、
スイッチ選択に比べ、更に１ビット周期の間の演算を高
速化できる。

【００７９】尚、上記の実施形態にあっては、ＲＬＬ符
号として８／９（０，４，４）を例にとるものであった
が、本発明はこれに限定されず、１ビットおきの０の最
大長が任意のＮ個の場合にも適用でき、この場合にはイ
ンタリーブされたＮ＋１個のサンプル値列を対象に、同
様にして検出アルゴリズムを適用することができる。更
に本発明は、上記の実施形態に示した数値による限定は
受けない。

【００８０】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、媒体の記録密度の増加に伴う非線形読取信号につい
て、１ビットごとのインタリーブを行った後のＰＲ４Ｍ
Ｌの検出処理において、非線形成分の補正が可能とな
り、１ビットごとのインタリーブによるＰＲ４ＭＬの最
尤検出によるデータ再生の信頼性を著しく向上でき、そ
の結果として媒体の記録密度を更に向上して磁気記録復
調装置の高性能化に寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図

【図２】本発明の最尤検出で使用する最尤検出器の実施
形態のブロック図

【図３】状態０から分岐して状態０で結合するパスと条
件式の説明図

【図４】状態０から分岐して状態１で結合するパスと条
件式の説明図

【図５】状態１から分岐して状態１で結合するパスと条
件式の説明図

【図６】状態１から分岐して状態０で結合するパスと条
件式の説明図

【図７】図２で使用するテーブル内容の説明図

【図８】図２における本発明のＰＲ４ＭＬの検出アルゴ
リズムのフローチャート

【図９】図２の最尤検出器の第１実施形態の回路ブロッ
ク図

【図１０】本発明の最尤検出器の第２実施形態とテーブ
ル内容の説明図

【図１１】図１０の演算部の回路ブロック図

【図１２】本発明の最尤検出器の第３実施形態の回路ブ
ロック図

【図１３】図１２で使用するテーブル内容の説明図

【図１４】本発明の最尤検出で使用する最尤検出器の第
４実施形態における演算部の回路ブロック図

【図１５】従来のＰＲ４ＭＬによる磁気記録復調装置の
ブロック図

【図１６】ビット０で始まる符号入力に対する各種の符
号列に対する図１５の各部信号の説明図

【図１７】ビット１で始まる符号入力に対する各種の符
号列に対する図１５の各部信号の説明図

【図１８】図１６，図１７の過去の検出状態に対するあ
る時刻のサンプル値を、理想値と非線形考慮値について
示した説明図

【図１９】最尤検出のためにインタリーブされた符号列
の説明図

【図２０】従来のＰＲ４ＭＬの検出アルゴリズムの説明
図

【符号の説明】

１０Ａ：偶数側最尤検出器 １０Ｂ：奇数側最尤検出器 １１：テーブル １２Ａ，１２Ｂ：演算部 １４Ａ，１４Ｂ：係数設定部 １５，１６，１８，２０，７６：遅延回路 ２２：乗算器 ２４〜３０，６８〜７４：減算器 ３２〜４４：比較器 ４６，４８，５０：ＡＮＤ回路 ５２：ＯＲ回路 ５４〜６０：レジスタ ６２〜６６：選択スイッチ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】符号を１ビットおきに見た時に、０連続の
   最大長がＮに制限されたＲＬＬ符号を用いて記録された
   媒体から読取った読取信号をパーシャルレスポンスクラ
   ス４の等化を行い、該等化信号を１ビットおきにインタ
   ーリブして偶数符号列と奇数符号列に変換した後に、偶
   数側最尤検出器と奇数側最尤検出器の各々に入力し各符
   号列について最尤検出を行ってビットデータを復調する
   磁気記録復調装置に於いて、 前記偶数側最尤検出器と奇数側最尤検出器の各々に、前
   記符号列のある時刻のサンプル値とその後ろに１ビット
   おきにインタリーブされたＮ個のサンプル値との合計
   （Ｎ＋１）個のサンプル値に基づいて、状態０から状態
   ０又は１への遷移を選択する第１検出値Ａ、若しくは状
   態１から状態０又は１への遷移を選択する第２検出値Ｂ
   を算出する演算部と、 前記演算部で使用する係数を、自己の過去の検出値と他
   の最尤検出器側の過去の検出値に基づいて設定する係数
   設定部と、を設けたことを特徴とする磁気記録復調装
   置。
2. 【請求項２】請求項１記載の磁気記録復調装置に於い
   て、前記演算部は、符号を１ビットおきに見た時に、０
   連続の最大長が４に制限されたＲＬＬ符号を用いて記録
   された媒体からの読取信号をパーシャルレスポンスクラ
   ス４の等化を行い、該等化信号を１ビットおきにインタ
   リーブしたされた４個のサンプル値との合計５個のサン
   プル値列に基づいて、状態０から状態０又は１への遷移
   を選択する第１検出値Ａ、若しくは状態１から状態０又
   は１への遷移を選択する第２検出値Ｂを算出することを
   特徴とする磁気記録復調装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の磁気記録復調装置に於い
   て、前記演算部は、 ５個のサンプル値列の最後の１つを除く４個のサンプル
   値列について、状態０で分岐が始まり状態０で結合する
   パスの各サンプル時点での論理値Ａ1p〜Ａ3pを算出する
   第１演算部と、 ５個のサンプル値列について、状態０で分岐が始まり状
   態１で結合するパスの各サンプル時点での結合状態の論
   理値Ｂ1p〜Ｂ4pを算出する第２演算部と、 ５個のサンプル値列の最後の１つを除く４個のサンプル
   値列について、状態１で分岐が始まり状態１で結合する
   パスの各サンプル時点での論理値Ａ1n〜Ａ3nを算出する
   第３演算部と、 ５個のサンプル値列について、状態１で分岐が始まり状
   態０で結合するパスの各サンプル時点での結合状態の論
   理値Ｂ1n〜Ｂ4nを算出する第４演算部と、 前回の検出値が状態０の場合に、前記第１及び第２演算
   部の論理値に基づいて、状態０で分岐が始まり状態０又
   は１で結合するパスの成立の有無を判定する第１検出値
   Ａを算出する第５演算部と、 前回の検出値が状態１の場合に、前記第３及び第４演算
   部の論理値に基づいて、状態１で分岐が始まり状態０又
   は０で結合するパスの成立の有無を判定する第２検出値
   Ｂを算出する第６演算部と、を備えたことを特徴とする
   磁気記録復調装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の磁気記録復調装置に於い
   て、 状態０で分岐が始まり状態０又は１で結合するパスのあ
   る時点のノイズなしのサンプル値を係数α，βとし、1
   ビットおきにインタリーブされた５個のサンプル値をｙ
   0 ，ｙ2 ，y 4 ，ｙ6 ，ｙ8 とした場合、 前記第１演算部は、前記論理値Ａ1p〜Ａ3pを条件式 【数１】 に基づいて決定し、 前記第２演算部は、前記論理値Ｂ1p〜Ｂ4pを条件式 【数２】 に基づいて決定し、 状態１で分岐が始まり状態１又は０で結合するパスのあ
   る時点のノイズなしのサンプル値を係数γ、δとし、1
   ビットおきにインタリーブされた５個のサンプル値をｙ
   0 ，ｙ2 ，y 4 ，ｙ6 ，ｙ8 とした場合、 前記第３演算部は、前記論理値Ａ1n〜Ａ3nを条件式 【数３】 に基づいて決定し、 前記第４演算部は、前記論理値Ｂ1N〜Ｂ4nを条件式 【数４】 に基づいて決定し、 前記第５演算部は、前記第１検出値Ａを条件式 Ａ＝Ａ１ｐ＋（Ａ２ｐ×Ｂ１ｐ）＋（Ａ３ｐ×Ｂ１ｐ×
   Ｂ２ｐ）＋（Ｂ１ｐ×Ｂ２ｐ×Ｂ３ｐ×Ｂ４ｐ） に基づいて決定し、 前記第６演算部は、前記第２検出値Ｂを条件式 Ｂ＝Ａ１ｎ＋（Ａ２ｎ×Ｂ２ｎ）＋（Ａ３ｎ×Ｂ１ｎ×
   Ｂ２ｎ）＋（Ｂ１ｎ×Ｂ２ｎ×Ｂ３ｎ×Ｂ４ｎ） に基づいて決定し、 前記係数設定部は、前記第１及び第２演算部に使用する
   係数α，β又は前記第３及び第４演算部で使用する係数
   γ、δを、自己の前回k-2 の検出値Ｓk-2 と他方の最尤
   検出器の前回k-1 及び前々回k-3 の検出値Ｓk-1 ，Ｓk-
   3 によるテーブルの参照により求めることを特徴とする
   磁気記録復調装置。
5. 【請求項５】請求項４記載の磁気記録復調装置に於い
   て、前記偶数側及び奇数側最尤検出器の各々は、前記第
   １、第２及び第５演算部の演算と前記第３、第４演算部
   及び第６演算部の演算を行う演算回路を共通化した共通
   演算回路として設け、 前記共通演算回路は、 ある時刻のサンプル値に、自己の前回k-2 の検出値Ｓk-
   2 と他方の最尤検出器の前回k-1 及び前々回k-3 の検出
   値Ｓk-1,Ｓk-3 に基づいて前記係数設定部からの係数を
   乗算する乗算部と、 前記乗算部の乗算値から後続する各サンプル値を並列的
   に減算する減算部と、 前記減算部の各減算値と前記係数設定部から設定された
   係数と比較する比較部と、 前記比較部の比較結果を示す論理値の論理演算によりあ
   る時刻の検出値を算出する論理演算部と、を備えたこと
   を特徴とする磁気記録復調装置。
6. 【請求項６】請求項５記載の磁気記録復調装置に於い
   て、前記係数設定部のテーブルは、自己の前回k-2 の検
   出値Ｓk-2 と他方の最尤検出器の前回k-1 及び前々回k-
   3 の検出値Ｓk-1,Ｓk-3 をインデックスとして、インタ
   リーブ前のサンプル値列の干渉による非線形現象を考慮
   して求めた前記係数α，β、γ、δを登録したことを特
   徴とする磁気記録復調装置。
7. 【請求項７】請求項４記載の磁気記録復調装置に於い
   て、前記偶数側及び奇数側最尤検出器の各々は、前記第
   １、第２及び第５演算部の演算と前記第３、第４演算部
   及び第６演算部の演算を行う演算回路を共通化した共通
   演算回路として設け、 前記共通演算回路は、 ある時刻のサンプル値から、自己の前回k-2 の検出値Ｓ
   k-2 と他方の最尤検出器の前回k-1 及び前々回k-3 の検
   出値Ｓk-1,Ｓk-3 に基づいて係数設定部により設定した
   補正値を減算する第１減算部と、 前記第１減算部の減算値から後続する各サンプル値を並
   列的に減算する第２減算部と、 前記第２減算部の各減算値と前記係数設定値から設定さ
   れた係数と比較する比較部と、 前記比較部の比較結果を示す論理値の論理演算によりあ
   る時刻の検出値を算出する論理演算部と、を備えたこと
   を特徴とする磁気記録復調装置。
8. 【請求項８】請求項７記載の磁気記録復調装置に於い
   て、前記係数設定部のテーブルは、前記係数α，β、
   γ、δを理想値０，１、−１、０と見做し、自己の前回
   k-2 の検出値Ｓk-2 と他方の最尤検出器の前回k-1 及び
   前々回k-3 の検出値Ｓk-1,Ｓk-3をインデックスとし
   て、インタリーブ前のサンプル値列の干渉による非線形
   現象を考慮して求めた補正値ΔＶを登録したことを特徴
   とする磁気記録復調装置。
9. 【請求項９】請求項３記載の記録復調装置に於いて、状
   態０で分岐が始まり状態０又は１で結合するパスのある
   時点のノイズなしのサンプル値を係数α，βとし、1 ビ
   ットおきにインタリーブされた５個のサンプル値をｙ0
   ，ｙ2 ，y 4 ，ｙ6 ，ｙ8 とした場合、 前記第１演算部は、前記論理値Ａ1p〜Ａ3pを条件式 【数５】 に基づいて決定し、 前記第２演算部は、前記論理値Ｂ1p〜Ｂ4pを条件式 【数６】 に基づいて決定し、 状態１で分岐が始まり状態１又は０で結合するパスのあ
   る時点のノイズなしのサンプル値を係数γ、δとし、1
   ビットおきにインタリーブされた５個のサンプル値をｙ
   0 ，ｙ2 ，y 4 ，ｙ6 ，ｙ8 とした場合、 前記第３演算部は、前記論理値Ａ1n〜Ａ3nを条件式 【数７】 により決定し、 前記第４演算部は、前記論理値Ｂ1n〜Ｂ4nを条件式 【数８】 により決定し、 前記第５演算部は、前記前記第１検出値Ａを条件式 Ａ＝Ａ１ｐ＋（Ａ２ｐ×Ｂ１ｐ）＋（Ａ３ｐ×Ｂ１ｐ×
   Ｂ２ｐ）＋（Ｂ１ｐ×Ｂ２ｐ×Ｂ３ｐ×Ｂ４ｐ） に基づいて決定し、 前記第６演算部は、前記第２検出値Ｂを条件式 Ｂ＝Ａ１ｎ＋（Ａ２ｎ×Ｂ２ｎ）＋（Ａ３ｎ×Ｂ１ｎ×
   Ｂ２ｎ）＋（Ｂ１ｎ×Ｂ２ｎ×Ｂ３ｎ×Ｂ４ｎ） に基づいて決定することを特徴とする磁気記録復調装
   置。
10. 【請求項１０】請求項９記載の磁気記録復調装置に於い
    て、前記偶数側及び奇数側最尤検出器の各々は、前記第
    １、第２及び第５演算部の演算と前記第３、第４演算部
    及び第６演算部の演算を行う演算回路を共通化した共通
    演算回路として設け、 前記共通演算回路は、 ある時刻k のサンプル値に、他方の最尤検出器の前回k-
    1 と前々回k-3 の検出値Ｓk-1 ，Ｓk-3 の２ビットパタ
    ーンに基づいて前記係数設定部により設定された４つの
    係数を並列的に乗算する乗算部と、 前記乗算部の各乗算値から、他方の最尤検出器の前回k-
    1 と前々回k-3 の検出値Ｓk-1 ，Ｓk-3 の２ビットパタ
    ーンに基づいて前記係数設定部により設定された４つの
    係数を並列的に減算する第１減算部と、 前記第１減算部の４つの減算値の中から、その時の他方
    の最尤検出器の前回k-1 及び前々回k-3 の検出値Ｓk-1
    ，Ｓk-3 の２ビットパターンに基づいて１つを選択す
    る選択部と、 前記選択部で選択された減算値から後続する次の時刻k+
    2 のサンプル値を減算し、該減算値の符号ビットを出力
    する第２減算部と、 前記第２減算部の符号ビットを、自己の前回k-2 の検出
    値Ｓk-2 が状態０の場合はそのまま論理値として出力
    し、自己の前回k-2 の検出値Ｓk-2 が状態１の場合は、
    前記符号ビットを反転して論理値として出力する論理値
    出力部と、 を設け、 更に、ある時刻又は後続するサンプル値の各々について
    前記論理値出力部からの論理値の論理演算により、ある
    時刻の検出値を算出する論理演算部を設けたことを特徴
    とする磁気記録復調装置。
11. 【請求項１１】請求項３記載の磁気記録復調装置に於い
    て、状態０で分岐が始まり状態０又は１で結合するパス
    のある時点のノイズなしの理想サンプル値を係数α＝
    ０，β＝１とし、1 ビットおきにインタリーブされた５
    個のサンプル値をｙ0 ，ｙ2 ，y4 ，ｙ6 ，ｙ8 とした
    場合、 前記第１演算部は、前記論理値Ａ1p〜Ａ3pを条件式 【数９】 に基づいて決定し、 前記第２演算部は、前記論理値Ｂ1p〜Ｂ4pを条件式 【数１０】 に基づいて決定し、 状態１で分岐が始まり状態１又は０で結合するパスのあ
    る時点のノイズなしの理想サンプル値を係数γ＝−１、
    δ＝０とし、1 ビットおきにインタリーブされた５個の
    サンプル値をｙ0 ，ｙ2 ，y 4 ，ｙ6 ，ｙ8 とした場
    合、 前記第３演算部は、前記論理値Ａ1n〜Ａ3nを条件式 【数１１】 により決定し、 前記第４演算部は、前記論理値Ｂ1n〜Ｂ4nを条件式 【数１２】 により決定し、 前記第５演算部は、前記第１検出値Ａを条件式 Ａ＝Ａ１ｐ＋（Ａ２ｐ×Ｂ１ｐ）＋（Ａ３ｐ×Ｂ１ｐ×
    Ｂ２ｐ）＋（Ｂ１ｐ×Ｂ２ｐ×Ｂ３ｐ×Ｂ４ｐ） に基づいて決定し、 前記第６演算部は、前記第２検出値Ｂを条件式 Ｂ＝Ａ１ｎ＋（Ａ２ｎ×Ｂ２ｎ）＋（Ａ３ｎ×Ｂ１ｎ×
    Ｂ２ｎ）＋（Ｂ１ｎ×Ｂ２ｎ×Ｂ３ｎ×Ｂ４ｎ） に基づいて決定することを特徴とする磁気記録復調装
    置。
12. 【請求項１２】請求項１１記載の磁気記録復調装置に於
    いて、前記偶数側及び奇数側最尤検出器の各々は、前記
    第１、第２及び第５演算部の演算と前記第３、第４演算
    部及び第６演算部の演算を行う演算回路を共通化した共
    通演算回路として設け、 前記共通演算回路は、 ある時刻k のサンプル値から後続する次の時刻k+2 のサ
    ンプル値を減算する第１減算部と、 前記第１減算部の減算値から、自己の前回K-2 の検出値
    Ｓk-2 に応じて前記係数設定部により設定された係数を
    減算する第２減算部と、 前記第２減算部の減算値から、自己の前回K-1 の検出値
    Ｓk-2 と他方の最尤検出器側の前回k-1 及び前々回k-3
    の検出値Ｓk-1,Sk-2の２ビットパターンに基づくテーブ
    ル参照により前記設定部で設定された補正値ΔＶを減算
    して符号ビットを出力する第３減算部と、 前記第３減算部の符号ビットを、自己の前回k-2 の検出
    値Ｓk-2 が状態０の場合はそのまま論理値として出力
    し、自己の前回k-2 の検出値Ｓk-2 が状態１の場合は、
    前記符号ビットを反転した論理値として出力する論理値
    出力部と、を設け、 更に、ある時刻又は後続するサンプル値の各々について
    前記論理値出力部からの論理値の論理演算により、ある
    時刻の検出値を算出する論理演算部を設けたことを特徴
    とする磁気記録復調装置。
13. 【請求項１３】請求項１２記載の磁気記録復調装置に於
    いて、前記テーブルは、前記係数α，β、γ、δをサン
    プル理想値０，１、−１、０と見做し、自己の前回k-2
    の検出値Ｓk-2 と他方の最尤検出器の前回k-1 及び前々
    回k-3 の検出値Ｓk-1,Ｓk-3 をインデックスとして、イ
    ンタリーブ前のサンプル値列の干渉による非線形現象を
    考慮して求めた補正値ΔＶを登録したことを特徴とする
    磁気記録復調装置。
14. 【請求項１４】請求項１乃至１３記載の磁気記録復調装
    置に於いて、前記記録媒体は磁気ディスクであり、一定
    速度で回転される磁気ディスクに対しヘッドにより情報
    を読み書きする磁気ディスク装置に適用したことを特徴
    とする磁気記録復調装置。