JPH1125604A - Magnetic disk device and semiconductor device using the device - Google Patents

Magnetic disk device and semiconductor device using the device

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JPH1125604A
JPH1125604A JP17352997A JP17352997A JPH1125604A JP H1125604 A JPH1125604 A JP H1125604A JP 17352997 A JP17352997 A JP 17352997A JP 17352997 A JP17352997 A JP 17352997A JP H1125604 A JPH1125604 A JP H1125604A
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JP
Japan
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circuit
recording
error correction
output
code
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Application number
JP17352997A
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Japanese (ja)
Inventor
Masuo Umemoto
益雄 梅本
Naoya Kobayashi
直哉 小林
Takashi Moriyasu
隆 森安
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1125604A publication Critical patent/JPH1125604A/en
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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To regulate continuity of 0 or 1 in recording codes by performing set partition in an n-bit unit into output groups of 1st and 2nd signal converting circuits. SOLUTION: Since output signal groups of two RS inspection code arithmetic circuits 3-2 and 3-4 are not restricted in continuous numbers, these output signals are not digitally recordable, and are inputted to an 8-9 converter circuit 3-5. In this circuit, an output of 9 bits is given to an input of 8 bits, and an output bit string is not continued to be >=4 pieces of 0 or 1 by this conversion. When this output signal group is encoded for set partition, the continuous number of pieces of o or 1 is <=9 pieces as same as information data. Furthermore, an output D of the 8-9 converter circuit 3-5 and an output B of a 16-17 converter circuit 3-1 are synthesized by a synthesizer circuit 3-6, and its output signal E is processed in 3-bit unit by a recording encoder circuit 3-7, and then the conversion takes place in reference to a recording code just prior to every 3 bits. This output signal is of a magnetic recording enable signal group, and is amplified by a recording amplifier circuit 4 to be recorded by a recording head.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタルデ−タ
を高密度に記録する信号処理回路を用いた磁気ディスク
装置及びそれに用いる半導体デバイスに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic disk drive using a signal processing circuit for recording digital data at a high density and a semiconductor device used for the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近は大容量ストレージ装置の中心がRA
ID (Redundant Arrays of Inexpensive Disk) システム
に移り, ハイエンド小型磁気ディスクの性能がシステム
性能に直接的に影響するようになってきている。このた
め、3.5インチ以下の小型磁気ディスクの高密度化, 高
速化の要求は強い。また, 小型磁気ディスクの主要用途
であるパーソナルコンピュータでもGUI(Graphical User
Interface)などヒューマンインターフェースを考慮し
た大規模なソフトウェアが必然となり, 小型磁気ディス
クの大容量化が望まれている。そのためには高密度記録
が必要であり、数Gbit/in2 の高密度記録が目標となっ
ている。
2. Description of the Related Art Recently, the center of mass storage devices is RA.
Moving to ID (Redundant Arrays of Inexpensive Disk) systems, the performance of high-end small magnetic disks has been directly affecting system performance. Therefore, there is a strong demand for high-density and high-speed small magnetic disks of 3.5 inches or less. In addition, a GUI (Graphical User
Large-scale software that takes human interfaces into consideration is inevitable, and large-capacity small magnetic disks are desired. For that purpose, high-density recording is required, and high-density recording of several Gbit / in 2 is targeted.

【0003】高密度記録を支える信号処理技術の1つは
再生信号処理技術である。 高密度記録の (正確には記
録ビットの間隔が狭くなった)ため, ビット毎の信号間
の干渉が大きくなり, 従来のピーク検出方式では, 元の
記録信号を再生識別するために必要な信号対雑音比の仕
様値が高くなり、磁気ディスクに大きな負担となる。こ
のため, 符号間干渉を考慮に入れたパーシャルレスポン
ス等化を用い, さらに, 雑音の影響を取り除くため、再
生信号から最も確からしい信号列を検出できる最尤復号
を採用するPR4ML(Partial Response class 4 with Maxi
mum Likelihooddecoding)方式が検討された。 それを用
いた信号処理LSIが開発され, 製品に実装されつつあ
る。
[0003] One of the signal processing techniques supporting high-density recording is a reproduction signal processing technique. Because of the high-density recording (accurately, the interval between recording bits has been narrowed), the interference between signals for each bit has increased.In the conventional peak detection method, the signal required to reproduce and identify the original recording signal The specification value of the noise-to-noise ratio becomes high, and a heavy load is imposed on the magnetic disk. For this reason, PR4ML (Partial Response class 4) that employs partial response equalization that takes into account intersymbol interference and employs maximum likelihood decoding that can detect the most likely signal sequence from the reproduced signal to remove the effects of noise. with Maxi
mum Likelihood decoding) method was considered. Signal processing LSIs using it have been developed and are being implemented in products.

【0004】さらに大きな符号間干渉を前提とした記録
再生系を利用する場合はパーシャルレスポンスの等化方
法をPR4からEPR4(Extended PR4)に変更する必要があ
る。これに対応してML (Maximum Likelihood decodin
g)、すなわち最尤復号回路が2状態から8状態に変更
される。この状態数は最も確からしい信号にを見つけ出
すための候補の数と考えてよく、EPR4の方が雑音に
対してより強力に対処できることを示す。EPR4ML回路の
磁気ディスクへの適用例は公開特許番号 平成7年-2499
98において言及されている。
When using a recording / reproducing system on the premise of greater intersymbol interference, it is necessary to change the partial response equalization method from PR4 to EPR4 (Extended PR4). ML (Maximum Likelihood decodin
g), that is, the maximum likelihood decoding circuit is changed from 2 states to 8 states. This number of states may be considered as the number of candidates for finding the most probable signal, indicating that EPR4 is more robust at dealing with noise. An application example of the EPR4ML circuit to a magnetic disk is disclosed in Patent Publication No. 1995-2499
98.

【0005】また、トラック密度を大きくした高密度記
録では記録再生系の信号対雑音比が低下するので、雑音
のために符号誤りが発生し易くなり、その対策が大きな
課題である。この課題に対して記録符号を工夫したトレ
リス符号が有効であると言われている。すなわち, ML回
路はディジタル処理であるので, LSI化は比較的容易で
あると考え, 複雑なML処理の使用を前提として, 記録符
号そのものにML処理に適した特性を持たせることによっ
て, 低い信号対雑音比に対処しようとするものである。
この検討は80年代中頃から通信理論の研究者が開始し
たもので, その後、実用的な記録符号化技術とするため
に, 再生等化方式との整合性, 同一符号の連続数を制限
すること,エラー伝幡の対策,DC成分の除去などの検討
が進められた。例えば,特開平1ー256251にはDC
フリーを特徴とするMSN (MatchedSpectral Null) 符号
と呼ばれるトレリス符号の構成方法及び復号方法が開示
されている。この中でコードレートが1/2で, bi-phase
のMSN符号がEPR4等化の適用できることを示している。
In high-density recording with a high track density, the signal-to-noise ratio of the recording / reproducing system is reduced, so that a code error is likely to occur due to noise. It is said that a trellis code in which a recording code is devised is effective against this problem. In other words, since the ML circuit is digital processing, it is considered that LSI implementation is relatively easy, and by assuming the use of complicated ML processing, by giving the recording code itself characteristics suitable for ML processing, low signal It tries to deal with the noise-to-noise ratio.
This study was initiated by a communication theory researcher in the mid-1980s. After that, in order to make it a practical recording and coding technology, compatibility with the reproduction equalization method and limiting the number of consecutive identical codes were considered. Investigations were undertaken, such as measures for error propagation and removal of DC components. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
A construction method and a decoding method of a trellis code called an MSN (Matched Spectral Null) code characterized by free are disclosed. Among them, the code rate is 1/2, bi-phase
It is shown that the MSN code is applicable to EPR4 equalization.

【0006】また,1995年には同じく、電気電子技術者
協会の磁気に関する雑誌(IEEE transactions on magn
etics)の 第31巻, 第2号, ページ1208-1213にはPR4
等化を前提として,コードレートが8/10であるMSN 符号
のLSI試作に関する報告がなされている。
[0006] In 1995, similarly, a magazine related to magnetism (IEEE transactions on magn) of the Institute of Electrical and Electronics Engineers.
etics) Volume 31, Issue 2, pages 1208-1213 contain PR4
On the premise of equalization, there have been reports on LSI prototypes of MSN codes with a code rate of 8/10.

【0007】高密度記録を支える別の信号処理技術とし
て誤り訂正符号がある。磁気ディスクにおける誤り訂正
符号の従来の役目は記録媒体(ディスク円板)の記録場
所に依存した媒体特性劣化に起因するものに主に対処す
るものである。特性劣化はビット数で言えば数十ビット
以上の長さになるものが多く、これによって再生出力の
一時的な低下が発生し、数十ビット以上の長さに及ぶ符
号誤りいわゆるバースト誤りが発生する。このため、記
録するシリアルな信号系列において、複数バイト(通
常、1バイトは8ビットで構成される。)毎にインター
リーブした誤り訂正符号を構成する。このインターリー
ブ構成によって連続的なバースト誤りがそれぞれ別の誤
り訂正符号構成によって訂正されることが可能になる。
例えば、3バイト毎のインターリーブ(3way In
terleaveと表現される)による誤り訂正符号構
成(ECCj)j=1,2,3では1バイトが8ビイト
として、17ビット以下のバースト誤りが1回あると仮
定すると、例えば、ECC1で1ビット、ECC2で8
ビット、ECC3で8ビットを受け持ち、各誤り訂正符
号構成が1バイトの誤りに対処できるものであれば、1
7ビット以下のバースト誤りは完全に対処できることに
なる。さらに、符号誤りのビット数が長くなることを想
定すれば、各誤り訂正符号構成がさらに長いバイト数に
対処できるように、誤り訂正用検査符号を増加させる必
要がある。誤り訂正符号として、現状では、バイト単位
の誤り訂正が可能なリードソロモン符号がよく使われて
いる。
As another signal processing technique for supporting high-density recording, there is an error correction code. The conventional role of the error correction code in the magnetic disk is to mainly deal with the one caused by the deterioration of the medium characteristics depending on the recording location of the recording medium (disk). In many cases, the characteristic degradation has a length of several tens of bits or more in terms of the number of bits, which causes a temporary decrease in the reproduction output, and a code error that extends over several tens of bits, a so-called burst error. I do. Therefore, in a serial signal sequence to be recorded, an interleaved error correction code is configured for each of a plurality of bytes (1 byte is usually composed of 8 bits). This interleave configuration allows successive burst errors to be corrected by different error correction code configurations.
For example, interleaving every three bytes (3way In)
When an error correction code configuration (ECCj) j = 1, 2, 3 is assumed to have 8 bytes for one byte and a burst error of 17 bits or less once, for example, 1 bit for ECC1 8 in ECC2
If the ECC3 is responsible for 8 bits and each error correction code configuration can cope with a 1-byte error, 1
Burst errors of 7 bits or less can be completely handled. Further, assuming that the number of bits of a code error becomes longer, it is necessary to increase the number of error correction check codes so that each error correction code configuration can cope with a longer number of bytes. At present, a Reed-Solomon code capable of performing byte-based error correction is often used as an error correction code.

【0008】以上いわゆる等化技術及びビタビ検出に関
連する再生信号に関する検出(あるいは識別と呼ばれる
こともある)処理技術とその検出結果に残存する符号誤
りに対処する誤り訂正符号技術について概要を述べた。
現状ではこれらの技術は別々に議論されることが多く、
その融合技術はほとんど言及されていない。その理由
は、前者の技術が主に記録再生系で重畳した雑音による
ビット誤りの対処技術であり、後者は上述したように、
バースト誤りに対処する技術であると認識されているか
らと思われる。
The outline of the so-called equalization technique, the detection (or sometimes called identification) processing technique relating to a reproduced signal related to Viterbi detection, and the error correction code technique for coping with a code error remaining in the detection result have been described. .
Currently, these technologies are often discussed separately,
Few technologies are mentioned. The reason is that the former technique is a technique for dealing with a bit error due to noise superimposed mainly in a recording / reproducing system, and the latter is, as described above,
This is probably because it is recognized as a technique for dealing with burst errors.

【0009】しかし、高密度記録が進めば、2つの原因
を分けることは難しく、記録媒体のわずかの特性低下が
重畳するランダム雑音によってバースト的な符号誤りを
発生させることになる。従って、高密度記録では誤り訂
正符号の効率的すなわち検査符号数をできるだけ少なく
して、できるだけ多くの符号誤りに対処できるように、
記録符号、再生等化、誤り訂正符号構成を融合的に考え
る必要がある。
However, if high-density recording advances, it is difficult to separate the two causes, and a slight deterioration in the characteristics of the recording medium will cause burst-like code errors due to random noise superimposed. Accordingly, in high-density recording, the efficiency of the error correction code, that is, the number of check codes is made as small as possible so that as many code errors as possible can be dealt with.
It is necessary to consider the recording code, the reproduction equalization, and the error correction code configuration in an integrated manner.

【0010】この融合的な考え方を具体化した1つの提
案が特許出願番号 平成8ー58754 に記載されて
いるEPR4等化を前提としたセットパーティション符
号と呼ばれる記録符号に関連する技術である。この符号
は情報データ3ビットに対して直前の記録符号も考慮し
ながら3ビットの記録符号を割り当てるものである。割
り当て(セットパーティション)された記録符号は記録
媒体に記録され、再生され、再生信号をEPR等化を行
った後、ビタビ検出され、その後セットパーティション
の逆変換を行って元の情報ビットに戻す。このとき、再
生信号に雑音が重畳し、符号誤りが検出信号系列の任意
の場所で起こるとしても、その検出信号を元の各3ビッ
ト情報データに戻すと、各3ビット情報データの先頭ビ
ットがまず誤るように割り当てられている。勿論、さら
に大きな雑音が発生したときは、符号誤りが情報データ
の第2番目、第3番目のビットの順序で発生する。この
ようなセットパーティション符号化を採用する場合は、
情報ビットの第1番目(すなわち各3ビットデータの先
頭ビット)だけを1つの情報ビット群とし、それに対し
て、まず誤り訂正符号を構成する。さらに、第2番目、
第3番目の情報ビット群にも誤り訂正符号を構成する
が、その冗長度は順次小さく設定される。すなわち、す
べての情報ビットに平均的に誤り訂正符号を構成する場
合に比べて、効率的に符号誤りに対処できる技術が開示
されている。
One proposal that embodies this integrated concept is a technique related to a recording code called a set partition code on the premise of EPR4 equalization described in Japanese Patent Application No. Hei 8-58754. This code is to allocate a 3-bit recording code to the 3-bit information data while also considering the immediately preceding recording code. The allocated (set partition) recording code is recorded on a recording medium, reproduced, and after performing EPR equalization on the reproduced signal, Viterbi detection is performed. After that, the set partition is inversely converted to return to the original information bits. At this time, even if noise is superimposed on the reproduced signal and a code error occurs at an arbitrary position in the detection signal sequence, when the detection signal is returned to the original 3-bit information data, the leading bit of each 3-bit information data is First assigned to be wrong. Of course, when a larger noise occurs, a code error occurs in the order of the second and third bits of the information data. When adopting such set partition encoding,
Only the first information bit (that is, the first bit of each 3-bit data) is regarded as one information bit group, and an error correction code is first formed for the information bit group. In addition, the second,
An error correction code is also formed in the third information bit group, but the redundancy thereof is set to be sequentially smaller. That is, there is disclosed a technique capable of efficiently coping with a code error as compared with a case where an error correction code is configured on average for all information bits.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】EPR4等化に適合する従
来のトレリス符号の例であるbi-phase符号を基本として
いるものは、コードレートが低く,高密度に適していな
い。 また, bi−phase符号に比べれば、コード
レートが高い8/10トレリス符号はEPR4等化に適合し
た方式になっていない。さらに、EPR4等化を前提と
したセットパーティション符号はコードレートが高い
点、EPR等化に適合している点、誤り訂正符号との融
合性に関しては優れている。しかし、記録すべき情報ビ
ットをセットパーティション記録符号化によって単純に
記録しようとすると、情報ビットの0が連続している間
はセットパーティションした記録符号も0が連続するこ
とになり、0の連続に関して制限がない。この時、再生
時の再生タイミング情報は得られなくなり、以後の再生
処理が不安定になる。このため、本発明の第1の目的は
セットパーティション記録符号化を利用しながらも、記
録符号における0または1の連続を規制する記録符号構
成を提供することである。また、従来のセットパーティ
ション符号の誤り訂正は3段階に冗長度を変えて構成し
ており、回路構成が複雑である。このため、本発明の第
2の目的は高密度記録で発生する符号誤りに効率よく対
処できる簡素な誤り訂正符号構成を提供し、それを基本
として、高密度記録を優先している3.5"以下の小型磁気
ディスクに適した信号処理方法を提供する。
A code based on a bi-phase code which is an example of a conventional trellis code conforming to EPR4 equalization has a low code rate and is not suitable for high density. Also, the 8/10 trellis code having a higher code rate than the bi-phase code is not a method suitable for EPR4 equalization. Furthermore, a set partition code based on EPR4 equalization has a high code rate, is suitable for EPR equalization, and is excellent in fusibility with an error correction code. However, if the information bits to be recorded are simply recorded by set partition recording encoding, while the information bits are continuous, the set-partitioned recording code is also continuous with 0s. There are no restrictions. At this time, reproduction timing information at the time of reproduction cannot be obtained, and subsequent reproduction processing becomes unstable. Therefore, a first object of the present invention is to provide a recording code configuration that restricts the continuation of 0 or 1 in a recording code while using set partition recording encoding. Further, the error correction of the conventional set partition code is configured by changing the redundancy in three stages, and the circuit configuration is complicated. Therefore, a second object of the present invention is to provide a simple error correction code configuration capable of efficiently coping with a code error generated in high density recording, and on the basis of which, 3.5 "or less, which prioritizes high density recording. And a signal processing method suitable for a small magnetic disk.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の課題を解決する
ため、少なくとも、ディジタル情報の入力データを別の
ディジタルデータ列に変換し、該変換後のディジタル列
における0の連続数を規制する第1のディジタル信号変
換回路と、該変換後のディジタル列におけるすべてのビ
ットに対する第1の誤り訂正符号化回路、さらに、第1
の誤り訂正符号化回路の出力信号系列において、n(n
は3ビット以上)ビット毎を1つのサブブロックとし、
サブブロックの先頭ビットから第m番目のビットまでに
(ただし、mはm<nを満たす正の整数である。)注目
した信号ブロックに対する誤り訂正符号を構成する第2
の誤り訂正符号化回路と、さらに、該2つの誤り訂正符
号の検査符号系列をディジタル記録に適した記録符号に
変換する第2のディジタル信号変換回路と、第1のディ
ジタル信号変換回路及び第2のディジタル信号変換回路
の出力系列に対し、nビット単位でセットパーティショ
ン記録符号に変換するセットパーティション記録符号化
回路を用いる。
In order to solve the problems of the present invention, at least input data of digital information is converted into another digital data string, and the number of consecutive zeros in the converted digital string is regulated. 1 digital signal conversion circuit, a first error correction encoding circuit for all bits in the digital sequence after the conversion,
In the output signal sequence of the error correction coding circuit
3 bits or more) Each bit is one sub-block,
A second part of the error correction code for the signal block of interest from the head bit of the sub-block to the m-th bit (where m is a positive integer satisfying m <n).
Error correction coding circuit, a second digital signal conversion circuit for converting a check code sequence of the two error correction codes into a recording code suitable for digital recording, a first digital signal conversion circuit and a second digital signal conversion circuit. A set partition recording encoding circuit that converts the output sequence of the digital signal conversion circuit into a set partition recording code in units of n bits is used.

【0013】また、上記記録回路に対応した再生回路と
しては、少なくとも、ヘッドディスク記録系の周波数特
性をディジタル信号の検出に必要な周波数特性となるよ
うに補償する等化回路と、ビタビ検出などの最尤検出回
路と、該検出回路の出力信号に対応する等化出力期待値
を出力する回路と、セットパーティション復号化回路
と、上記第1及び第2のディジタル信号変換回路に対応
する第1及び第2のの逆変換回路と、上記第1及び第2
の誤り訂正符号化回路に対応する第1及び第2の誤り訂
正演算回路を用いる。
The reproducing circuit corresponding to the recording circuit includes at least an equalizing circuit for compensating a frequency characteristic of a head disk recording system so as to have a frequency characteristic necessary for detecting a digital signal, and a Viterbi detection or the like. A maximum likelihood detection circuit, a circuit for outputting an equalized output expected value corresponding to an output signal of the detection circuit, a set partition decoding circuit, and first and second digital signal conversion circuits corresponding to the first and second digital signal conversion circuits. A second inversion circuit, the first and second
The first and second error correction operation circuits corresponding to the error correction coding circuit of FIG.

【0014】(実施例)本発明を実施例によって詳細に
説明する.図1は本発明による記録系の信号処理系統図
である。計算機1 から記録すべきデータがインターフェ
ース回路2を介して記録処理回路3に入力される。記録
処理回路3の出力信号は記録増幅回路4を介して磁気ヘ
ッドによって磁気ディスク5に記録される。本発明の特
徴技術は記録処理回路3に含まれる。図2は記録処理回
路3における各部の信号形態を示す。インターフェース
回路2の出力信号(A)は情報データ8ビットを1つの
データ語(ワード)として、512ワードから成る1つ
のセクタの信号形態を示している。ただし、簡単のため
に、セクタデータの先頭の前に付随する各種の識別信号
データや、データの終端以降に付随する信号は省いて記
載している。セクターと呼ばれる単位が磁気ディスク装
置とインターフェースあるいは計算機との間におけるデ
ータの取り扱いの最小単位である。信号(A)は16ー
17変換回路3ー1によって、2個のデータ語(16ビ
ット)を単位として17ビットのデータに変換される。
(Examples) The present invention will be described in detail with reference to examples. FIG. 1 is a signal processing system diagram of a recording system according to the present invention. Data to be recorded is input from the computer 1 to the recording processing circuit 3 via the interface circuit 2. An output signal of the recording processing circuit 3 is recorded on a magnetic disk 5 by a magnetic head via a recording amplification circuit 4. The feature technology of the present invention is included in the recording processing circuit 3. FIG. 2 shows a signal form of each part in the recording processing circuit 3. The output signal (A) of the interface circuit 2 shows the signal form of one sector consisting of 512 words, with eight bits of information data as one data word. However, for the sake of simplicity, various identification signal data attached before the beginning of the sector data and signals attached after the end of the data are omitted. A unit called a sector is the minimum unit of data handling between the magnetic disk device and the interface or the computer. The signal (A) is converted by the 16-17 conversion circuit 3-1 into 17-bit data in units of two data words (16 bits).

【0015】記録処理回路3の出力信号が1、0の2値
で表現されるとき、1を磁気ディスク上のある磁化状態
+Mに対応させ0をーMに対応させるように記録する。
この場合、1あるいは0が長く連続する信号を記録する
と、再生信号から各ビットに対応する再生タイミングク
ロック信号が抽出できなくなるので、1及び0の連続数
はある制限数以下にしなければならない。計算機からの
信号(A)はそのような制限の無い信号であるので、デ
ータ16ビットを17ビットの変換する事によって上記
の制限が与えられる。データ列(B)はその16ー17
変換回路3ー1の出力信号である。変換ルールは種々の
ものが提案されている。ある変換ルールによれば、1及
び0の連続数は4以下に制限することが可能である。こ
のディジタル信号系列をセットパーティション記録符号
化を行なうと、1または0連続数は長くなるが、以下に
説明するように、連続数の最大は9個に制限でき、磁気
記録が可能となる。
When the output signal of the recording processing circuit 3 is represented by binary values of 1 and 0, recording is performed so that 1 corresponds to a certain magnetization state + M on the magnetic disk and 0 corresponds to -M.
In this case, if a long continuous signal of 1 or 0 is recorded, the reproduction timing clock signal corresponding to each bit cannot be extracted from the reproduction signal. Therefore, the number of consecutive 1s and 0s must be less than a certain limit number. Since the signal (A) from the computer is a signal without such restriction, the above restriction is given by converting 16 bits of data into 17 bits. Data string (B) is 16-17
This is an output signal of the conversion circuit 3-1. Various conversion rules have been proposed. According to a certain conversion rule, the number of consecutive 1s and 0s can be limited to 4 or less. When set partition recording encoding is performed on this digital signal sequence, the number of consecutive 1s or 0s becomes long. However, as described below, the maximum number of consecutives can be limited to 9 and magnetic recording becomes possible.

【0016】データ列(B)におけるビット数の総数は
(8x512)/16x17=4352である。信号
(A)においては8x512=4096であったので、
これと比べて、多くなっている。しかし、図2では転送
速度を17/16だけ速くするとして、(A)と(B)
の信号の長さは同じに表示している。
The total number of bits in the data string (B) is (8 × 512) / 16 × 17 = 4352. Since 8 × 512 = 4096 in the signal (A),
Compared to this, there are more. However, in FIG. 2, assuming that the transfer speed is increased by 17/16, (A) and (B)
The length of the signal is shown the same.

【0017】RS検査符号演算回路3ー2では信号
(B)を情報符号としてリードソロモン誤り訂正符号
(以下、RS符号と略する)による検査符号を演算す
る。ただし、信号(B)は17ビット単位のデータであ
るが、それを無視して、信号列の先頭から8ビット単位
に区切り、8ビットの情報符号として扱い、RS符号に
よる検査符号を演算する。すなわち、ガロア体GF(2
8)の元からRS符号(Rsj)j=1,2,3を構成
する。このとき、8ビットを1つの単位とするRS符号
は符号数は最大、28ー1すなわち255個までであ
る。このため、信号(C)に示すように、3情報符号毎
のインタリーブ的な演算を行い、 1インターリーブ系
列でRS検査符号を4バイト(1バイトは8ビットであ
る)を合成回路3ー3によって挿入する。別のインター
リーブ系列においても同様に処理を行う。このため、
RS検査符号演算回路3ー2は3つのRS符号演算回路
(図示せず)で構成される。その結果、合成回路3ー3
の出力信号(C)では、RS検査符号としてRS1の系
列、RS2の系列及びRS3の系列に分かれて挿入され
る。図では簡単に2バイトの分を示している。データ列
(B)の総ビット数4352を8ビット単位で3インタ
ーリーブするので、4352/8/3=181バイト毎
に4バイトのRS検査符号が構成される。この結果、デ
ータ(C)の総ビット数は4352+3x8x4=44
48となる。
The RS check code calculation circuit 3-2 calculates a check code using a Reed-Solomon error correction code (hereinafter abbreviated as RS code) using the signal (B) as an information code. However, although the signal (B) is data in units of 17 bits, it is neglected, divided into 8-bit units from the beginning of the signal sequence, treated as an 8-bit information code, and a check code based on an RS code is calculated. That is, the Galois field GF (2
8 ), the RS code (Rsj) j = 1, 2, 3 is constructed. At this time, the maximum number of RS codes having 8 bits as one unit is 2 8 -1, that is, up to 255. For this reason, as shown in the signal (C), an interleaving operation is performed for every three information codes, and the RS check code of 4 bytes (1 byte is 8 bits) is synthesized by the combining circuit 3-3 in one interleaved sequence. insert. The same processing is performed for another interleave sequence. For this reason,
The RS check code operation circuit 3-2 includes three RS code operation circuits (not shown). As a result, the synthesis circuit 3-3
In the output signal (C), a sequence of RS1, a sequence of RS2, and a sequence of RS3 are separately inserted as RS check codes. The figure simply shows 2 bytes. Since the total number of bits 4352 of the data string (B) is interleaved by 3 in 8-bit units, an RS check code of 4 bytes is formed for every 4352/8/3 = 181 bytes. As a result, the total number of bits of data (C) is 4352 + 3 × 8 × 4 = 44
48.

【0018】以上のRS検査符号の構成法は新規なもの
でなく、従来から開示されているものである。本発明で
は、従来の構成に対し、さらに、EPR4に適したセッ
トパーティション記録符号に適した誤り訂正符号構成
と、誤り訂正符号そのものの記録方法を提供する。
The method of constructing the RS check code described above is not new, but has been disclosed conventionally. The present invention further provides an error correction code configuration suitable for a set partition recording code suitable for EPR4 and a method for recording the error correction code itself, in addition to the conventional configuration.

【0019】まず、出力信号(C)は図3に示すように
n=3として3ビット毎のサブブロックで構成されてい
るもの見なす。そして、m=2として、各サブブロック
の先頭ビット及び第2ビット(図3では色分けして示し
た。)だけを取り出し、その8ビット分を1つの情報語
系列S−E1として取り扱い、サブブロック用RS符号
を構成する。さらに、3系統のインターリーブ処理する
ために、次の8ビット分はS−E2系列、さらに、次の
8ビット分はS−E3系列として取り扱う。すなわち、
サブブロック用RS符号として(RSsj)j=1,
2,3が構成される。なお、データ(C)の総ビット数
は上記したように4448で与えられているので、これ
をサブブロックに分けると4448/3=1483、先
頭ビット及び第2ビットを8ビット集め、3インターリ
ーブすると(1483x2)/8/3=124となる。
実施例では、124バイトに7バイトRS検査符号を構
成する。
First, as shown in FIG. 3, it is assumed that the output signal (C) is composed of sub-blocks every three bits, where n = 3. Then, assuming that m = 2, only the first bit and the second bit (color-coded in FIG. 3) of each sub-block are extracted, and the eight bits are treated as one information word sequence S-E1, and the sub-block is processed. Of the RS code for use. Further, in order to perform three-system interleave processing, the next 8 bits are handled as an S-E2 sequence, and the next 8 bits are handled as an S-E3 sequence. That is,
(RSsj) j = 1, as the sub-block RS code
2 and 3 are configured. Since the total number of bits of the data (C) is given by 4448 as described above, if this is divided into sub-blocks, 4448/3 = 1483, the leading bit and the second bit are collected by 8 bits, and 3 interleaved (1483 × 2) / 8/3 = 124.
In the embodiment, a 7-byte RS check code is configured for 124 bytes.

【0020】2つのRS検査符号演算回路3ー2及び3
ー4の出力信号系列は符号の連続数が制限されていない
ため、そのままディジタル記録することが出来ない。こ
のため、これらの出力信号は8ー9変換回路3ー5に入
力される。8ー9変換回路は入力8ビットに対して出力
9ビットを与えるもので、この変換よって出力ビット列
ではいかなる場所でも0あるいは1が4個以上は続かな
い。この出力信号系列をセットパーティション符号化す
ると、以下で述べるように0または1の連続数は情報デ
ータと同様に9個以下である。
Two RS check code operation circuits 3-2 and 3
Since the number of consecutive codes is not limited, the digital signal cannot be recorded as it is. Therefore, these output signals are input to the 8-9 conversion circuit 3-5. The 8-9 conversion circuit provides 9 bits of output for 8 bits of input. Due to this conversion, four or more 0s or 1s do not continue at any place in the output bit string. When this output signal sequence is set-partition-encoded, the number of consecutive 0s or 1s is 9 or less as in the case of the information data, as described below.

【0021】さて、回路3ー2の出力ビット数3x8x
4=96は8ー9変換後では96/8x9=108ビッ
トとなり、また、回路3ー4の出力ビット数3x8x7
=168は168/8x9=189ビットとなる。これ
らの検査ビットが合成回路3ー6に入力され、16ー1
7変換回路出力(B)と合成され出力(E)となる。
Now, the number of output bits of the circuit 3-2 is 3x8x.
4 = 96 becomes 96/8 × 9 = 108 bits after the 8-9 conversion, and the number of output bits of the circuit 3-4 is 3 × 8 × 7.
= 168 means 168/8 × 9 = 189 bits. These check bits are input to the synthesis circuit 3-6, and 16-1
The output (E) is synthesized with the output of the 7 conversion circuit (B).

【0022】信号(E)のうち、Dと示したものは回路
3ー5の出力信号分すなわち、8ー9変換後の2つのR
S検査符号(RSj)t j=1,2,3及び(RSs
j)tj=1,2,3である。 tは8ー9変換したこ
とを示す。
Of the signal (E), the signal indicated by D is the output signal of the circuit 3-5, that is, the two R signals after the 8-9 conversion.
S check code (RSj) t j = 1,2,3 and (RSs
j) tj = 1, 2, 3; t indicates that the conversion was 8-9.

【0023】信号(E)の総ビット数は4352+10
8+189=4649である。セットパーティション
(以下SPと略する。)記録符号化回路3ー7は入力信
号(E)に対して、3ビット単位の処理を行い、新たな
記録符号としての3ビットを直前の記録符号を参照しな
がら変換していく。変換テーブルの1例は既出願(出願
番号 平成8ー58754)に記載されている通りであ
る。図4に転記して示す。SP記録符号化回路3ー7の
入力信号は2つの系統があり,1つは16ー17変換を
受けたデータ系列であり,もう1つは8ー9変換を受け
た検査符号系列である.両者ともに符号の連続数は4に
制限されている.しかし、SP記録符号化したときの最
悪の記録符号系列は図5に示すように連続数が9に長く
なる。 図5において、状態Skから入力データyyy
によって状態S0になったとすると、状態S0になると
言うことは図4から記録符号は000であったことを意
味する。状態S0においてさらに入力データ000にな
ったときが最悪で、記録符号は000、再度、状態はS
0となる。入力データの0制限のため、入力データが再
度000になることはない。記録符号の0連続を長くす
る入力データは100である。なお、最初の状態Skに
おいて、k=4が考慮されていないのは、k=4では次
の状態をS0とするのは入力データが000であり、こ
のときは次のS0状態で入力データは0連続の制限から
000が禁止されることになり、記録符号での0連続は
途切れるからである。なお、図5には最悪記録符号系列
におけるEPR等化出力が示されている。図からも分か
るとおり、EPRが符号間干渉を許容する等化特性を持
っているので、等化出力における0出力の連続は6にな
り、再生タイミング情報の欠落は実用上は大きな問題と
ならない。以上のことから、回路3ー7の出力信号は磁
気記録可能な信号系列であり、記録増幅回路4によって
増幅され、磁気記録ヘッドを介して、磁気ディスク上に
磁化パターンとして記録される。
The total number of bits of the signal (E) is 4352 + 10
8 + 189 = 4649. The set partition (hereinafter abbreviated as SP) recording encoding circuit 3-7 performs processing on the input signal (E) in units of 3 bits, and refers to 3 bits as a new recording code to the immediately preceding recording code. While converting. One example of the conversion table is as described in the already-filed application (application number Heisei 8-58754). It is transcribed and shown in FIG. The input signal of the SP recording / encoding circuit 3-7 has two systems, one is a data sequence subjected to 16-17 conversion, and the other is a check code sequence subjected to 8-9 conversion. In both cases, the number of consecutive codes is limited to four. However, as shown in FIG. 5, the worst recording code sequence when SP recording encoding is performed has a long continuous number of nine. In FIG. 5, the input data yyy is changed from the state Sk.
If the state is changed to the state S0, the state of the state S0 means that the recording code is 000 from FIG. The worst case is when the input data becomes further 000 in the state S0, the recording code is 000, and again the state is S.
It becomes 0. Since the input data is limited to 0, the input data does not become 000 again. The input data for lengthening the 0 continuation of the recording code is 100. In the first state Sk, the reason why k = 4 is not considered is that the input data is 000 when the next state is set to S0 at k = 4. This is because 000 is prohibited due to the restriction of 0 continuation, and 0 continuation in the recording code is interrupted. FIG. 5 shows the EPR equalized output in the worst recording code sequence. As can be seen from the figure, since the EPR has an equalization characteristic that allows intersymbol interference, the continuation of 0 output in the equalized output is 6, and the lack of reproduction timing information does not pose a serious problem in practical use. From the above, the output signal of the circuit 3-7 is a signal sequence that can be magnetically recorded, is amplified by the recording amplifier circuit 4, and is recorded as a magnetization pattern on the magnetic disk via the magnetic recording head.

【0024】以上、1つの512バイトからなるセクタ
信号とそれに付随する誤り訂正検査符号の記録方法を説
明した。
The method of recording one 512-byte sector signal and its accompanying error correction check code has been described above.

【0025】次に、再生処理を図6によって説明する.
各部の信号形態を記録側のどの点に対応するか分かりや
すいように、図1の記録側の信号にダッシュをつけて、
それに対応する再生側の信号であることを示す。また、
本発明の新規部分は点線で囲んだセットパーティション
復号化回路8である。
Next, the reproduction process will be described with reference to FIG.
In order to make it easy to understand which signal form of each part corresponds to which point on the recording side, a dash is added to the signal on the recording side in FIG.
This indicates that the corresponding signal is on the reproduction side. Also,
A novel part of the present invention is a set partition decoding circuit 8 surrounded by a dotted line.

【0026】磁気ディスクに記録された信号は磁気ヘッ
ドによって読みだされ、再生増幅器6によって増幅さ
れ、所定の振幅を持つ信号にされ、拡張パーシャルレス
ポンス等化(以下EPRと記載する。)と呼ばれる等化
器7ー1によって磁気ディスクおよび磁気ヘッドによる
記録再生系5における周波数特性の劣化を補償する。な
お、EPRはビット遅延演算子をDとして(1ーD)
(1+D)2で示される等化方式である。等化器7ー1
出力はEPR等化の出力期待値に雑音が重畳した信号系
列Gである。信号系列Gから最も確からしい記録符号化
列(F’)をビタビ検出器7ー2によって演算する。E
PR等化とビタビ検出を合わせて、EPRML(回路
7)と呼ばれる。EPRMLの出力信号(F’)は図2
における(F)信号に対応する再生信号である。この信
号がセットパーティション復号化回路8に入力される。
復号回路8ではまず、第1回のセットパーティション復
号すなわち仮の復号をセットパーティション復号回路8
ー1によって、セットパーティション符号化の逆変換に
相当する処理を行う。復号回路8ー1の出力信号
(E’)のうち、誤り検査符号部分は記録側で加えた8
ー9変換の逆変換を9ー8変換回路8ー2によって行
う。この結果、サブブロックにおける先頭ビット及び第
2ビットに関するRSs1’RSs2’及びRSs3’
検査符号が得られるので、これによって、サブブロック
の先頭ビット及び第2ビットの誤り訂正を行う。まず、
サブブロックにおける先頭ビット及び第2ビットに関す
る誤り訂正符号におけるシンドローム値がシンドローム
演算回路8ー3よって演算される。1つのインターリー
ブ系列で7バイトの検査バイトが構成されているので、
7個のシンドローム値が演算され、最大3個(1個は1
バイト)の訂正が可能である。すなわち、最大3個の誤
りの位置及び誤りの大きさを求めることが出来る。な
お、3個より多い誤りが発生し、たまたま、7個のシン
ドロームで検出できない確率はほとんどない。しかし、
その見逃しを考慮しておくことは磁気ディスク装置の信
頼性を確保する点で重要であるため、以下で説明するよ
うに、(RSj)j=1,2,3の誤り訂正符号による
誤り訂正、検出が用いられる。
The signal recorded on the magnetic disk is read out by the magnetic head, amplified by the reproducing amplifier 6 and converted into a signal having a predetermined amplitude, and is called an extended partial response equalization (hereinafter referred to as EPR). The compensator 7-1 compensates for the deterioration of the frequency characteristics in the recording / reproducing system 5 using the magnetic disk and the magnetic head. Note that EPR is D (1−D) where D is a bit delay operator.
(1 + D) is an equalization method indicated by 2 . Equalizer 7-1
The output is a signal sequence G in which noise is superimposed on the expected output value of EPR equalization. From the signal sequence G, the most likely recorded encoded sequence (F ') is calculated by the Viterbi detector 7-2. E
The combination of PR equalization and Viterbi detection is called EPRML (circuit 7). The output signal (F ') of EPRML is shown in FIG.
Is a reproduced signal corresponding to the signal (F) in FIG. This signal is input to the set partition decoding circuit 8.
In the decoding circuit 8, first, the first set partition decoding, that is, provisional decoding is performed by the set partition decoding circuit 8
According to -1, a process corresponding to the inverse transform of the set partition encoding is performed. The error check code portion of the output signal (E ') of the decoding circuit 8-1 is added to the 8 bits on the recording side.
The inverse conversion of the -9 conversion is performed by the 9-8 conversion circuit 8-2. As a result, RSs1'RSs2 'and RSs3' for the first bit and the second bit in the sub-block
Since a check code is obtained, error correction of the first bit and the second bit of the sub-block is performed by this. First,
The syndrome value in the error correction code relating to the first bit and the second bit in the sub-block is calculated by the syndrome calculation circuit 8-3. Since one interleave sequence constitutes 7 bytes of check bytes,
Seven syndrome values are calculated, and up to three (one is one)
Bytes) can be corrected. That is, the positions and the magnitudes of the three errors can be obtained at the maximum. It should be noted that there is almost no probability that more than three errors occur and that the seven syndromes cannot be detected. But,
Since it is important to consider the oversight in terms of securing the reliability of the magnetic disk device, as described below, error correction using an error correction code of (RSj) j = 1, 2, 3 Detection is used.

【0027】さて、誤り訂正回路8ー4よって、誤った
場所が特定できると共に、その場所における先頭ビット
及び第2ビットの誤りが訂正される。すなわち、図5に
おける当該記録符号の3ビット毎の状態S’に関し、E
PR出力における符号間距離が最も大きな組み合わせ例
えばS0とS1、S2とS3などの組み合わせのどれか
であることが確定できる。従って、誤った場所におい
て、EPR4等化回路の出力信号であるG信号を再度参
照しながら、確定条件を考慮して、再度ビタビ検出する
と正しい第3ビットが得られる。本発明の実施例ではG
信号を直接、再利用するのではなく、ビタビ検出回路7
ー2の出力信号から EPR予想出力系列(図5で信号E
Qと示した。)EQ’をEPR予想値出力回路8-5によ
って作成し、G信号の代わりとした。第1回のビタビ検
出の結果を利用し、上記確定条件に合致する信号系列を
ビタビ検出回路8ー6によって求める。信号Gのように
雑音を含んだ信号系列ではないので、演算ビット数も少
なくて良い。確定条件のために、訂正後の先頭ビットb
0と第2ビットb1の復号出力E”(b0,b1)が訂
正回路8ー4から出力される。この結果、ビタビ検出回
路8ー6は誤り率が改善された信号系列(F”)を出力
する。この出力信号に関してセットパーティション復号
を再度、復号回路8ー7によって行い、信号系列
(E”)を得る。
The error correction circuit 8-4 can identify an erroneous location and correct the error of the first bit and the second bit at that location. That is, with respect to the state S ′ for each three bits of the recording code in FIG.
It can be determined that the inter-symbol distance in the PR output is one of the largest combinations such as S0 and S1, S2 and S3, and the like. Therefore, if the Viterbi detection is performed again in an erroneous place and again with reference to the G signal which is the output signal of the EPR4 equalization circuit and in consideration of the definite condition, a correct third bit is obtained. In the embodiment of the present invention, G
Instead of directly reusing the signal, the Viterbi detection circuit 7
-2 output signal from the EPR expected output sequence (signal E in FIG. 5)
Q. ) EQ ′ was created by the EPR expected value output circuit 8-5, and was used instead of the G signal. Using the result of the first Viterbi detection, a Viterbi detection circuit 8-6 obtains a signal sequence that meets the above-described determination condition. Since it is not a signal sequence including noise like the signal G, the number of operation bits may be small. Due to the fixed condition, the corrected first bit b
0 and the decoded output E ″ (b0, b1) of the second bit b1 are output from the correction circuit 8-4. As a result, the Viterbi detection circuit 8-6 outputs the signal sequence (F ″) with the improved error rate. Output. The output signal is again subjected to set partition decoding by the decoding circuits 8-7 to obtain a signal sequence (E ").

【0028】信号系列(E”)におけるRS検査符号に
相当する部分は9ー8変換回路9によって元のRS1,
RS2,RS3検査符号に戻す。これによって信号系列
(C)に対応する再生側の信号系列(C’)が得られ
る。セットパーティション符号化と誤り訂正処理を用い
た再度のビタビ検出による本発明の第1段の誤り訂正処
理にかかわらず、見逃された誤りあるいは第1段の誤り
訂正で訂正不能な集中的なバースト誤りがあることを想
定して、 誤り訂正回路10は各インターリーブ系列に
おけるRS1,RS2,RS3検査符号を用いて第2段
の誤り訂正処理を行う。4バイトの検査符号数であるの
で、2バイト以上の誤りがあるかどうかがチェック(検
出)されていると共に、1バイトの誤り訂正が可能であ
る。訂正されたデータ(B’)は16/17変換の逆変
換である17/16変換回路によって元の入力データ
(A’)に戻り、インタフェース回路12を介して計算
機へ出力される。なお、訂正回路10において、万一、
2バイト以上の誤りが検出されれば、再読み出しを計算
機側に通報しなければならないので、訂正回路10は再
読み出し制御信号RTを出力する。
The portion corresponding to the RS check code in the signal sequence (E ″) is converted by the 9-8 conversion circuit 9 into the original RS1,
Return to RS2 and RS3 check codes. As a result, a signal sequence (C ′) on the reproduction side corresponding to the signal sequence (C) is obtained. Irrespective of the first-stage error correction processing of the present invention based on Viterbi detection again using set partition encoding and error correction processing, a missed error or a burst error that cannot be corrected by the first-stage error correction The error correction circuit 10 performs the second-stage error correction process using the RS1, RS2, and RS3 check codes in each interleave sequence. Since the number of check codes is 4 bytes, it is checked (detected) whether there is an error of 2 bytes or more, and 1-byte error correction is possible. The corrected data (B ') returns to the original input data (A') by a 17/16 conversion circuit which is an inverse conversion of the 16/17 conversion, and is output to the computer via the interface circuit 12. In the correction circuit 10,
If an error of 2 bytes or more is detected, rereading must be reported to the computer side, so the correction circuit 10 outputs a rereading control signal RT.

【0029】以上、セットパーティション符号化、復号
化に関する回路構成を中心に説明した。さらに、記録符
号の具体例によってさらに詳細に符号化、復号化を説明
し、本発明の特性改善について述べる。まず、再生過程
に雑音がない場合のセットパーティション符号化及び復
号過程を図7を用いて説明する。たとえば、16ー17
変換後のデータが図7に示すように、000,001,
000,001,111で与えられているとする。セッ
トパーティション符号化を行うために必要な最初の初期
状態はS0とする。初期状態がS0で、入力データ3ビ
ットが000の場合、図4から割り当てる記録符号cc
は000となり、状態S0は変わらない。次の入力3ビ
ットは001であるので、cc=110となり、状態
S’=S6となる。以下同様にして、SP符号化による
記録符号ccが求められ、記録符号化列Fが構成され
る。この記録符号化列Fがディジタル記録され、ディス
クヘッド系で雑音がなかった場合を仮定すると、EPR
等化が行われた後の出力系列(図6におけるG信号)
は、図4における予想出力がそのまま得られる。実際の
装置における出力Gには雑音が重畳しているがビタビ検
出によって最も確からしい記録符号に対応する信号系列
F’が演算される。図7の例では雑音がないので、元の
記録符号系列が得られて、セットパーティション復号化
することで元のデータBを求めることが出来る。
The circuit configuration related to set partition encoding and decoding has been mainly described above. Further, encoding and decoding will be described in more detail by using a specific example of a recording code, and improvement in characteristics of the present invention will be described. First, the process of encoding and decoding the set partition when there is no noise in the reproduction process will be described with reference to FIG. For example, 16-17
The converted data is 00000,001, as shown in FIG.
000,001,111. The initial state required for performing the set partition encoding is S0. When the initial state is S0 and the input data 3 bits are 000, the recording code cc assigned from FIG.
Becomes 000, and the state S0 remains unchanged. Since the next three input bits are 001, cc = 110, and the state S '= S6. In the same manner, a recording code cc by SP encoding is obtained, and a recording encoded sequence F is formed. Assuming that the recording coded sequence F is digitally recorded and there is no noise in the disk head system, the EPR
Output sequence after equalization (G signal in FIG. 6)
Can obtain the expected output in FIG. 4 as it is. Although noise is superimposed on the output G of the actual device, a signal sequence F 'corresponding to the most probable recording code is calculated by Viterbi detection. In the example of FIG. 7, since there is no noise, the original recording code sequence is obtained, and the original data B can be obtained by performing set partition decoding.

【0030】本発明はセットパーティション符号化を利
用しているが、EPRMLを前提とした符号化であり、
EPRMLによる雑音抑圧効果をそのまま利用できる。
図8によってセットパーティション記録符号におけるE
PRMLの効果を説明する。雑音が重畳したEPR等化
出力G’として、図8に示すように本来の値と異なる等
化出力が与えられたとする。本来の値0に対して2異な
るので、(0ー2)2として距離の2乗((距離)2と以
下表現する。)が4離れた等化出力系列と呼ばれる。図
8のS0からS6はEPR用ビタビ検出器の8個の状態
を示す。ビタビ検出では各状態で2つの遷移(パス)う
ち、確からしさの大きい方のパスを選択する事によっ
て、ある時間経過後に最も確からしい状態パスが確定さ
れるものである。図8において、雑音が重畳した付近
で、等化出力系列に近いパスは3つ系列(a)(b)
(c)となり、雑音がなくなると共に、その後、収束す
る。このとき、2つの遷移パスすなわち系列(a)と
(b)がまず状態S6で交わるので、それぞれの確から
しさが比較される。それぞれのパスにおいて、信号出力
に対するEPR出力予想値と実際のEPR等化出力が異
なる場合を点線で示した。系列(b)のパスでは1回異
なるが、系列(a)のパスでは3回異なっている。よっ
て、この時点で、系列(b)が選択される。さらに、次
の時点で系列(c)とS4状態で交わるので、再度確か
らしさが比較される。このときも、より確からしいと思
われる系列(b)のパスが選択される。このようにして
本来の系列から雑音によって(距離)2が4離れた等化
出力系列G’はビタビ検出することによって本来の系列
が正しく検出されることが分かる。EPRMLでは2つ
の等化出力系列の(最小距離)2は16であるので、本
来の等化出力から雑音によって等化出力が誤っても、そ
の(距離)2が(最小距離)2の半分すなわち8より小さ
い場合は、以上のようにビタビ検出することによって、
すべて正しく元の信号系列として検出される。もちろ
ん、重畳した雑音が大きく、(距離)2が8以上離れた
等化出力に誤ると、EPRMLでは正しく検出されない
場合が発生する。
Although the present invention utilizes set partition encoding, the encoding is based on EPRML.
The noise suppression effect of EPRML can be used as it is.
According to FIG. 8, E in the set partition recording code
The effect of PRML will be described. It is assumed that an equalized output different from the original value is provided as the EPR equalized output G ′ on which noise is superimposed as shown in FIG. Since it is different from the original value 0 by two, the square of the distance (hereinafter referred to as (distance) 2 ) as (0−2) 2 is called an equalized output sequence separated by four. S0 to S6 in FIG. 8 show eight states of the EPR Viterbi detector. In Viterbi detection, the most probable state path is determined after a certain period of time by selecting the path with the highest probability from the two transitions (paths) in each state. In FIG. 8, three paths (a) and (b) near the noise superimposed and near the equalized output sequence
(C), the noise disappears, and thereafter, the convergence occurs. At this time, since two transition paths, that is, the series (a) and (b) first intersect in the state S6, their probabilities are compared. In each path, the case where the expected EPR output value with respect to the signal output differs from the actual EPR equalized output is indicated by a dotted line. It differs once in the path of the sequence (b), but three times in the path of the sequence (a). Therefore, at this point, the sequence (b) is selected. Furthermore, since the sequence (c) intersects with the state S4 at the next time, the likelihood is compared again. Also at this time, the path of the sequence (b) which is considered more likely is selected. In this way, it can be seen that the original sequence is correctly detected by performing Viterbi detection on the equalized output sequence G ′ whose (distance) 2 is 4 away from the original sequence due to noise. In EPRML, since the (minimum distance) 2 of two equalized output sequences is 16, even if the equalized output is incorrect due to noise from the original equalized output, the (distance) 2 is half of (minimum distance) 2 , that is, If it is smaller than 8, by detecting Viterbi as described above,
All are correctly detected as original signal sequences. Of course, if the superimposed noise is large and the (distance) 2 is incorrectly output as an equalized output separated by 8 or more, the EPRML may not correctly detect the output.

【0031】従って、EPRMLで誤る可能性がある雑
音に対しては誤り訂正符号を構成して対処する事にな
る。誤り訂正に関する従来の考え方をまず説明する。あ
る信号系列例えば本発明の実施例では1つのインターリ
ーブ系列において181バイト=181x8ビットであ
る。そのEPR等化出力において、ある大きな雑音のた
めに、本来の値から(距離)2が8以上離れた出力系列
が発生すると、前述のように、別の出力系列と見間違う
ため、少なくとも1ビットの誤りが発生する。磁気ディ
スク装置ではアンプ雑音のようにランダム雑音が重畳す
ることによって発生する主に、1ビット誤りあるいはせ
いぜい2〜3ビット誤りだけでなく、媒体特性が場所に
よって若干変動するなどの影響による信号劣化に伴う1
〜3バイト(8ビット〜24ビット)に及ぶバースト誤
りを想定しておくことが重要なため、誤り訂正符号はバ
イト単位の訂正能力のあるリードソロモン符号を通常は
使っている。従って、1ビット誤りに対しても、当然の
ことながら1バイト訂正が可能な誤り訂正符号を構成す
る必要がある。さらに、別の雑音のために、別の1ビッ
トが誤ることを想定すると、2バイト訂正可能な誤り訂
正符号を構成する必要がある。これが従来の考え方であ
る。すなわち、従来の構成はビット誤りに対して必ずし
も効率的な誤り訂正になっていないことが伺われる。ま
た、誤り訂正符号化と16ー17変換など記録符号化の
順序は、従来は、16ー17変換を行う前に誤り訂正符
号化を行う。一方、本発明は16ー17変換した後に、
誤り訂正符号を構成している。従来の方法は記録符号化
を1回ですませることができる点に特徴がある。しか
し、従来の方法では、再生側でディジタル信号列を17
ビット毎に区切って、17ー16変換を行う際、変換前
の信号列には誤りがまだ訂正されないで残留しているの
で、数ビットの誤りが17ビットの区切りを含んで残留
している場合がしばしば発生する。この場合は、区切り
をはさむ2つの16ビットの双方に誤りが発生する事に
なり、誤りが拡大する。すなわち、1バイト誤りが2バ
イト誤りになる。さらに、1区切りの17ビット全体が
直接2つの8ビットに変換されるように変換テーブルの
構成である場合には、1バイト誤りが4バイト誤りに拡
大する。このことは、従来方式で、1インターリーブ系
列で11バイトものRS符号の検査符号を構成しても、
実質に効果となる検査符号のバイト数はその半分あるい
は1/4となることを意味するので、16ー17変換な
どの高コードレートの記録符号を用いいるときは十分注
意が必要である。一方、本発明の再生側では、誤り訂正
演算を終わってから17ー16変換を行うので、誤りが
拡大することはない。したがって、高コードレートの記
録符号を用いる場合、また、低コードレートの記録符号
を採用しても、高密度記録のため、ビタビ検出だけでは
所定のビット誤り率(10ー6から10ー8)が確保できな
い場合には本発明のように記録符号化の後に誤り訂正符
号化を行う方が得策である。
Therefore, noise that may be erroneous in EPRML is dealt with by configuring an error correction code. The conventional concept of error correction will be described first. In a signal sequence, for example, in the embodiment of the present invention, 181 bytes = 181 × 8 bits in one interleave sequence. In the EPR equalized output, if an output sequence whose (distance) 2 is 8 or more away from the original value occurs due to a certain large noise, as described above, it is mistaken for another output sequence. Error occurs. In a magnetic disk drive, not only is a 1-bit error or at most a few-bit error generated due to superimposition of random noise such as amplifier noise, but also signal deterioration due to the influence of medium characteristics slightly fluctuating depending on a place. Accompany 1
Since it is important to assume a burst error of up to 3 bytes (8 bits to 24 bits), a Reed-Solomon code capable of correcting bytes is usually used as the error correction code. Therefore, it is naturally necessary to construct an error correction code capable of correcting one byte even for one bit error. Further, assuming that another 1 bit is erroneous due to another noise, it is necessary to configure an error correction code capable of 2-byte correction. This is the conventional idea. In other words, it is suggested that the conventional configuration does not always provide efficient error correction for bit errors. Conventionally, the order of recording coding such as error correction coding and 16-17 conversion is to perform error correction coding before performing 16-17 conversion. On the other hand, the present invention, after 16-17 conversion,
It constitutes an error correction code. The conventional method is characterized in that recording and encoding can be performed only once. However, in the conventional method, the digital signal sequence is converted to 17
When 17-16 conversion is performed by dividing each bit, the error remains in the signal sequence before conversion without being corrected, and a few bits of errors remain including the 17-bit separation. Often occurs. In this case, an error occurs in both of the two 16-bits separating the boundary, and the error is enlarged. That is, a one-byte error becomes a two-byte error. Furthermore, when the conversion table is configured so that the entire 17 bits of one section are directly converted into two 8 bits, a one-byte error is expanded to a four-byte error. This means that even if a check code of an RS code of as many as 11 bytes is formed in one interleave sequence in the conventional method,
This means that the number of bytes of the check code that is substantially effective is half or 1/4 of that, so care must be taken when using a high code rate recording code such as 16-17 conversion. On the other hand, on the reproducing side of the present invention, since the 17-16 conversion is performed after the error correction operation is completed, the error does not expand. Therefore, when a recording code of a high code rate is used, or even when a recording code of a low code rate is adopted, a predetermined bit error rate ( 10-6 to 10-8 ) can be obtained only by Viterbi detection because of high-density recording. If it cannot be ensured, it is better to perform error correction coding after recording coding as in the present invention.

【0032】次に、本発明で用いたセットパーティショ
ン記録符号化と誤り訂正符号化の融合技術について説明
する。EPR対応セットパーティション符号化では、上
記181x8ビット列を3ビット毎に区切り、図4で示
した変換テーブルに従って別の3ビットに変換して記録
する。なお、実施例ではセットパーティション符号化と
ともに全ビットに対する誤り訂正符号を構成するので、
それを含めてセットパーティション符号化するので、対
象ビット数は181バイトより多い。記録されたセット
パーティション符号化信号列がEPR等化されて出力さ
れ、これに雑音が重畳し、本来の値から(距離)2が8
離れた出力系列が発生すると、従来通り、ビタビ検出に
よって誤りが発生する。しかし、検出信号列を基にセッ
トパーティションの復号を行うと、復号系列の3ビット
毎の先頭ビットあるいは第2ビットに誤りが発生する確
率が極めて高い。なぜなら、入力データ3ビットの先頭
ビットの違いによって、図4のセットパーティション符
号化の変換テーブルにおける等化後の出力系列を見る
と、(距離)2が最小の4の組み合わせになっている。
例えば、直前の記録符号CCの状態がS0の場合、入力
データ000と100では等化出力で000と002で
あり、また、001と101においても等化出力は24
0と242である。このことは、等化出力に雑音が重畳
し、ビタビ検出が誤ると、距離の近いすなわち距離が小
さい等化出力に誤るので、セットパーティション復号後
はまず、先頭ビットが誤ることになる。逆に、第3ビッ
トが誤る場合は図5から分かるように、等化出力におい
て000が240に間違うことにを意味するので、符号
間距離で言えば(距離)2が20離れないと第3ビット
は誤やまらない。よって、ほとんどの場合第3ビットの
誤りは発生しない。これを概算によって説明する。所定
出力が0または2で、これに正規分布を有する雑音が重
畳するとして、信号出力(ピークからピーク)対雑音
(2乗平均の平方根)が10:1の場合、出力0が2に
誤る確率は10ー6程度である。これに対し、0が4の誤
る確率は10ー40以下であり、ほとんど無視して良いこ
とが分かる。たとえ、信号出力が10:1.5となった
場合でも、 出力0が2に誤る確率は10ー3程度である
のに対し、0が4の誤る確率はまだ10ー25以下であ
り、ほとんど問題にならない。よって、先頭ビット及び
第2ビットだけに誤り訂正符号を構成するだけで、ほと
んどのビット誤りに対処できる。セットパーティション
符号化は入力3ビットに出力3ビットを割り当てるの
で、冗長度の劣化はない。よって、3ビットのうち、2
ビットだけに誤り訂正符号を構成するということは、従
来に比べて2/3の冗長度よって従来構成とほぼ同じ訂
正能力が得られることになる。なお、図4に示すよう
に、セットパーティション符号化は直前の記録符号cc
に依存して変換テーブルが異なる。よって、復号後の先
頭ビット及び第2ビットが訂正処理によって変更された
場合、対応する3ビットの状態が変換するので、新たに
確定した状態を基に、ビタビ検出を再度行い、第3ビッ
ト目の検出を行う必要がある。
Next, a description will be given of a fusion technique of set partition recording encoding and error correction encoding used in the present invention. In the EPR-compliant set partition encoding, the 181 × 8 bit string is divided into 3 bits, and converted into another 3 bits according to the conversion table shown in FIG. 4 and recorded. In the embodiment, since an error correction code for all bits is configured together with the set partition coding,
Since set partition encoding is performed including that, the number of target bits is more than 181 bytes. The recorded set partition coded signal sequence is output after EPR equalization, noise is superimposed on the signal sequence, and (distance) 2 is 8 from the original value.
When a distant output sequence occurs, an error occurs due to Viterbi detection as in the related art. However, when the set partition is decoded based on the detection signal sequence, the probability that an error occurs in the first bit or the second bit in every three bits of the decoded sequence is extremely high. This is because, when the output sequence after the equalization in the conversion table of the set partition coding in FIG. 4 is seen due to the difference of the leading bits of the three bits of the input data, (distance) 2 is the minimum combination of four.
For example, when the state of the immediately preceding recording code CC is S0, the equalized output is 000 and 002 for the input data 000 and 100, and the equalized output is 24 for the 001 and 101 as well.
0 and 242. This means that if noise is superimposed on the equalized output and Viterbi detection is erroneous, an equalized output with a short distance, that is, a short distance, will be erroneously output. Conversely, if the third bit is erroneously As can be seen from FIG. 5, since 000 in the equalization output means that incorrect 240, the third when speaking in code distance (distance) 2 20 not leave Bits do not stop. Therefore, in most cases, the third bit error does not occur. This will be explained by rough estimation. Assuming that a predetermined output is 0 or 2 and noise having a normal distribution is superimposed on the predetermined output, and the signal output (peak to peak) to noise (square root of the root mean square) is 10: 1, the probability that the output 0 is erroneous to 2 Is about 10-6 . On the other hand, 0 is the probability is 10 over 40 below err of 4, it can be seen that may be largely ignored. For example, the signal output 10: Even if a 1.5, the probability that output 0 is erroneous in a 2 whereas in the range of about 10 -3, the probability of mistaking 0 of 4 are still 10 -25 or less, most It doesn't matter. Therefore, most bit errors can be dealt with simply by configuring the error correction code only for the first bit and the second bit. In the set partition coding, three output bits are assigned to three input bits, so that there is no deterioration in redundancy. Therefore, of the three bits, 2
When an error correction code is composed only of bits, almost the same correction capability as that of the conventional configuration can be obtained due to the redundancy of 2/3 as compared with the conventional configuration. As shown in FIG. 4, the set partition encoding is performed by using the immediately preceding recording code cc.
Is different depending on the conversion table. Therefore, when the first bit and the second bit after decoding are changed by the correction processing, the state of the corresponding three bits is converted, and Viterbi detection is performed again based on the newly determined state, and the third bit is changed. Must be detected.

【0033】以下に、セットパーティション符号化にお
ける復号過程の具体例を示してその有効性を示す。図9
はEPR4出力系列Gにおいて、図7の本来の等化出力
Gから(距離)2が8以上離れた等化出力が得られ、別
の出力系列として検出された場合の例で、本来の系列か
ら(距離)2が16離れている。ただし、出力の値G’
は雑音による小数点以下の値は無視して表示いるので、
EPR期待値出力回路8ー5の出力EQ’と同じ値であ
る。等化出力G’系列からビタビ検出回路7ー2の出力
すなわち第1回目のビタビ検出結果F’が演算される。
図7の正しい結果と比較して誤っている場所を*印で示
した。また、同時にそれに付随するセットパーティショ
ンに関する状態を示してある。F’の結果から、逆セッ
トパーティションの復号化を行なうと、仮復号結果E’
が得られる。これも、図7の正しい結果と比較して誤り
の部分に*印を付けた。図9から分かるように、 E’
系列において誤っているのは前述のようにサブブロック
の先頭ビットだけである。なぜなら、等化出力G’にお
いて、各サブブロックに対応する等化出力は正しい値か
ら(距離)2が4しか離れていないので、復号後では最
も誤りやすい先頭ビットの誤りとなる。先頭ビットと第
2ビットに関して誤り訂正符号が構成されているので、
仮復号結果E’の誤りは訂正され、サブブロックの先頭
ビットと第2番目のビットが確定された訂正結果E”
(b0,b1)が得られる。第2回目の簡易ビタビ検出
回路8ー6ではEPR期待値出力EQ’、すなわち、図
9におけるEPR4出力G’と訂正結果E”(b0,b
1)を用いれば、各サブブロック単位で、最終の検出結
果E”が得られる。具体的には、図9において、2番目
のサブブロックの場合、状態S0で等化出力240が与
えられ、訂正結果b0=1,b1=0である。状態S0
とb0=1,b1=0であるので、図4の変換テーブル
を参照すると、等化出力の期待値は002か242であ
る。確からしさを求めれば、240に近い期待値は24
2であるので、検出結果F”は111となり、状態S7
に変化する。順次、サブブロック単位で検出結果が求め
ることが出来る。その結果、正しい検出結果F”が与え
られ、正しい復号結果E”が得られる。
Hereinafter, a specific example of the decoding process in the set partition encoding will be described to show its effectiveness. FIG.
7 shows an example in which, in the EPR4 output sequence G, an equalized output whose (distance) 2 is 8 or more away from the original equalized output G in FIG. 7 and is detected as another output sequence, (Distance) 2 is 16 away. However, the output value G ′
Is displayed ignoring the value after the decimal point due to noise,
This is the same value as the output EQ ′ of the EPR expected value output circuit 8-5. The output of the Viterbi detection circuit 7-2, that is, the first Viterbi detection result F 'is calculated from the equalized output G' series.
Incorrect locations compared with the correct results in FIG. 7 are indicated by *. At the same time, the status of the set partition associated therewith is shown. When the inverse set partition is decoded from the result of F ′, the provisional decoding result E ′ is obtained.
Is obtained. Also in this case, an error part is marked with * in comparison with the correct result in FIG. As can be seen from FIG. 9, E ′
The error in the sequence is only the first bit of the sub-block as described above. This is because, in the equalized output G ′, the equalized output corresponding to each sub-block is only 4 (distance) 2 away from the correct value, so that the error in the first bit that is most error-prone after decoding is obtained. Since an error correction code is configured for the first bit and the second bit,
The error of the temporary decoding result E 'is corrected, and the correction result E "in which the first bit and the second bit of the sub-block are determined.
(B0, b1) is obtained. In the second simple Viterbi detection circuit 8-6, the EPR expected value output EQ ′, that is, the EPR4 output G ′ and the correction result E ″ (b0, b
If 1) is used, the final detection result E ″ is obtained for each sub-block. Specifically, in FIG. 9, in the case of the second sub-block, the equalization output 240 is given in the state S0, The correction results b0 = 1 and b1 = 0.State S0
Since b0 = 1 and b1 = 0, the expected value of the equalized output is 002 or 242 with reference to the conversion table of FIG. Looking for certainty, the expected value close to 240 is 24
2, the detection result F ″ is 111, and the state S7
Changes to The detection results can be sequentially obtained in sub-block units. As a result, a correct detection result F "is given, and a correct decoding result E" is obtained.

【0034】図10にはEPR4等化出力において雑音
が集中した場合の例を示している。すなわち、等化出力
220は本来の値242から第2ビット及び第3ビット
にそれぞれ(距離)2が4の誤りが発生した場合であ
る。このときは、仮復号結果E’から分かるようにサブ
ブロックの先頭ビットだけでなく、第2番目のビットま
でが誤る。しかし、図9の場合と同様に、サブブロック
の誤り訂正を行うことによって、正しい検出結果F”が
与えられ、正しい復号結果E”が得られる。以上、本発
明の実施例における再生信号の具体例によって本発明の
有効性を説明した。
FIG. 10 shows an example where noise is concentrated in the EPR4 equalized output. That is, in the equalized output 220, an error occurs in which the (distance) 2 is 4 in each of the second bit and the third bit from the original value 242. At this time, as can be seen from the provisional decoding result E ', not only the first bit of the sub-block but also the second bit is incorrect. However, as in the case of FIG. 9, by performing error correction on the sub-block, a correct detection result F ″ is given, and a correct decoding result E ″ is obtained. In the above, the effectiveness of the present invention has been described with reference to specific examples of the reproduction signal in the embodiment of the present invention.

【0035】次に誤り訂正符号構成に関して従来例を参
考に図11を用いて本発明の有効性を示す。図11のA
Pは図3を再度記載したもので本発明のサブブロックに
対する誤り訂正符号構成を示している。EPR4対応セ
ットパーティション記録符号化の使用を前提としている
ので、3ビットのサブブロックを4つ集めた12ビット
毎のインターリーブ形式で、各サブブロックの先頭ビッ
ト及び第2ビットを情報ビットとする8ビットで1バイ
トを構成する。一方、従来の誤り訂正符号構成ACは連
続した8ビットで1バイトを構成し、8ビット毎のイン
ターリーブ構成である。どちらも3系統のインターリー
ブである。いま、図にDEFと示すように媒体の特性劣
化で5ビットの大きさの誤りが発生しているとする。劣
化の位置によってインターリーブしている2つの誤り訂
正系列にそれぞれ誤りを及ぼすことがある。本発明の構
成では1/3の確率で2つの誤りになるのに対し、従来
では1/2の確率で2つの誤りとして扱うことになる。
したがって、誤り符号の検査符号数が同じであっても、
その効果は1.5倍違うと言える。同様に、長いバース
ト誤りにおいて、同じインターリーブ系の誤りと見なさ
れるまでの長さも1.5倍有利である。
Next, the effectiveness of the present invention will be described with reference to FIG. A of FIG.
P is a repetition of FIG. 3 and shows an error correction code configuration for a sub-block according to the present invention. Since the use of EPR4-compatible set partition recording coding is assumed, an 8-bit interleave format in which four 3-bit sub-blocks are collected and the first bit and the second bit of each sub-block are information bits in 12-bit interleaved format Constitutes one byte. On the other hand, the conventional error-correcting code configuration AC forms one byte with continuous eight bits, and has an interleaving configuration of every eight bits. Both are three systems of interleaving. Now, it is assumed that a 5-bit error has occurred due to deterioration of the medium characteristics as indicated by DEF in the figure. An error may be applied to each of the two error correcting sequences interleaved depending on the position of the deterioration. In the configuration of the present invention, two errors occur at a probability of 1/3, whereas in the related art, two errors are handled at a probability of 1/2.
Therefore, even if the number of check codes of error codes is the same,
The effect is 1.5 times different. Similarly, for long burst errors, the length before being considered an error of the same interleave system is also 1.5 times more advantageous.

【0036】なお、実施例ではEPR4期待値出力回路
8ー5を用いて、ビタビ検出回路8ー6の入力信号とし
たが、EPR4等化出力Gを遅延回路を介して再度用い
ても本発明が実施できることは言うまでもない。また、
本実施例ではEPR4等化を基本に説明したが、その他
のパ−シャルレスポンス方式でも本発明の考え方は適用
できる。例えば、記録パルス1に対して、1 1 0
−1−1応答を対応させるパ−シャルレスポンスに適す
るセットパーティション符号化をベースに本発明を構成
することが可能である。図12にそのPR(1,1,
0,−1、−1)に対応するセットパーティション符号
化のテーブルの1部を示す。テーブルの構成は図4と同
じで初期状態S0における記録符号CCを記載してい
る。図4と同様な考えによって他の状態に対する記録符
号も構成できる。煩雑さを省くため、初期状態S0のみ
について記載した。
Although the EPR4 expected value output circuit 8-5 is used as the input signal of the Viterbi detection circuit 8-6 in the embodiment, the present invention can be applied to the case where the EPR4 equalized output G is used again via the delay circuit. Needless to say, this can be implemented. Also,
Although the present embodiment has been described based on EPR4 equalization, the concept of the present invention can be applied to other partial response systems. For example, for a recording pulse 1, 110
The present invention can be configured based on set partition encoding suitable for a partial response corresponding to a -1-1 response. FIG. 12 shows the PR (1, 1,
2 shows a part of a set partition encoding table corresponding to (0, -1, -1). The configuration of the table is the same as that of FIG. 4, and the recording code CC in the initial state S0 is described. Recording codes for other states can also be configured based on the same concept as in FIG. To reduce complexity, only the initial state S0 is described.

【0037】本発明を実施する好適なLSI構成は図6
で示すように、EPR4等化回路7ー1やビタビ検出回
路7ー2とともに、リードソロモン符号の演算回路を同
一LSI内に構成することである。しかし、従来はEP
RML回路と誤り訂正符号は別々のLSI構成とするこ
とが多いので、それを踏襲する場合も考慮が必要であ
る。このとき、誤り訂正符号用LSIは図6において、
回路8、9、10、11が含まれることになる。特に、
この誤り訂正符号用LSIにおいて、再度、ビタビ検出
を行うために、EPR4期待値出力回路8ー5を設ける
ことは、前述のように、次のようなメリットがある。
(1)EPR4等化出力Gを遅延回路を用いて、再度利
用する場合に比べて、遅延回路が少なくてすむ。(2)
G信号のように雑音を含む信号を送るまた演算するには
ビット数が多くいるのに対し、第1回のビタビ検出結果
を基に雑音を含まない等化出力期待値を演算した方がビ
ット数が少ない演算処理となる。なお、当然のことであ
るが、逆に、EPR4期待値出力回路8ー5をEPRM
L側のLSIに含めることも可能であることは言うまで
もない。
FIG. 6 shows a preferred LSI configuration for implementing the present invention.
As shown in the figure, the operation circuit of the Reed-Solomon code is configured in the same LSI together with the EPR4 equalization circuit 7-1 and the Viterbi detection circuit 7-2. However, conventionally, EP
In many cases, the RML circuit and the error correction code have different LSI configurations. Therefore, it is necessary to consider the following case. At this time, the error correction code LSI is shown in FIG.
Circuits 8, 9, 10, and 11 will be included. Especially,
The provision of the EPR4 expected value output circuit 8-5 in order to perform Viterbi detection again in this error correction code LSI has the following advantages as described above.
(1) The number of delay circuits can be reduced as compared with a case where the EPR4 equalized output G is reused by using a delay circuit. (2)
To send or calculate a signal containing noise such as a G signal, the number of bits is large. On the other hand, it is better to calculate the expected output value without noise based on the first Viterbi detection result. This is an arithmetic operation with a small number. It should be noted that the EPR4 expected value output circuit 8-5 is connected to the EPRM
Needless to say, it can be included in the LSI on the L side.

【0038】本発明は以上の説明からも分かるように、
二重に誤り訂正符号を用いるものであるので、誤り訂正
符号の冗長度が大きいことが前提である。従って、例え
ば、ヘッドディスク系の記録再生特性の信頼度が高く、
想定ビット誤り率が10ー8や10ー9程度の低い場合が想
定され、誤り訂正符号の冗長度が3.5%程度、具体的
には従来方式の誤り訂正符号構成において171バイト
に6バイト程度の誤り訂正用検査符号を用いている場合
に本発明を適用した新しい磁気ディスク装置を設計する
ことは意味のないことである。むしろ、冗長度が5%以
上、例えば従来構成で171バイトに11バイトの誤り
訂正用検査符号を用いようとして、想定ビット誤り率が
10ー4や10ー6程度の低い場合が想定されている磁気デ
ィスク装置において、本発明の適用は好適である。従っ
て、今後、高密度記録が特に要求される3.5"以下の小型
磁気ディスク装置に対し有効である。
The present invention can be understood from the above description.
Since the error correction code is used twice, it is assumed that the redundancy of the error correction code is large. Therefore, for example, the reliability of the recording / reproducing characteristics of the head disk system is high,
It is assumed that the assumed bit error rate is as low as about 10-8 or 10-9, and the redundancy of the error correction code is about 3.5%, specifically, 6 bytes to 171 bytes in the conventional error correction code configuration. It is meaningless to design a new magnetic disk drive to which the present invention is applied when a degree of error correction check code is used. Rather, redundancy is less than 5%, for example, as attempts to use error correction check code 11 bytes to 171 bytes in the conventional configuration, when assuming a bit error rate of 10 -4 or 10 -6 as low is assumed The application of the present invention is suitable for a magnetic disk drive. Therefore, the present invention is effective for a small-sized magnetic disk device of 3.5 "or less, in which high-density recording is particularly required in the future.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明は誤り訂正能力を従来の構成に比
べて約1.5倍上げることに相当するので、小型磁気デ
ィスク装置に本発明を適用すると、ヘッドディスク系の
所要の信号対雑音比をおよそ2dB下げることができ
る。あるいは、同じ信号対雑音比の仕様であれば、面密
度で1.6倍の高密度化に相当する効果を期待できる。
Since the present invention is equivalent to increasing the error correction capability by about 1.5 times as compared with the conventional configuration, if the present invention is applied to a small magnetic disk drive, the required signal to noise of the head disk system is required. The ratio can be reduced by approximately 2 dB. Alternatively, with the same signal-to-noise ratio specification, an effect equivalent to a 1.6-fold increase in areal density can be expected.

【0040】あるいは、従来構成に比べ、1.5倍少な
い冗長度で誤り訂正符号を構成するので、誤り訂正符号
に関連するLSIの消費電力を下げることができる。
Alternatively, since the error correction code is configured with 1.5 times less redundancy than the conventional configuration, the power consumption of the LSI related to the error correction code can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例における記録系の信号処理系統
図。
FIG. 1 is a signal processing system diagram of a recording system according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1における各部の信号形態図。FIG. 2 is a signal form diagram of each unit in FIG. 1;

【図3】実施例におけるサブブロックの構成とその誤り
訂正符号構成を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a sub-block and an error correction code configuration thereof in the embodiment.

【図4】EPR4に適用するセットパーティション記録
符号化のための変換テーブルを示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a conversion table for set partition recording encoding applied to EPR4.

【図5】図4のセットパーティション記録符号化の最悪
記録符号化列を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a worst recording encoded sequence of the set partition recording encoding of FIG. 4;

【図6】図1に対応する再生系に関する実施例の再生信
号系統図。
FIG. 6 is a reproduction signal system diagram of an embodiment relating to a reproduction system corresponding to FIG. 1;

【図7】実施例における信号処理の過程を説明した図。FIG. 7 is an exemplary view for explaining a process of signal processing in the embodiment.

【図8】実施例におけるEPRMLが有効であることを
示す図。
FIG. 8 is a diagram showing that EPRML is effective in the embodiment.

【図9】雑音の影響を受けた信号が実施例の信号処理に
よって正しく復号されることを説明する図。
FIG. 9 is an exemplary view for explaining that a signal affected by noise is correctly decoded by the signal processing according to the embodiment;

【図10】雑音の影響を受けた信号が実施例の信号処理
によって正しく復号されることを説明する図。
FIG. 10 is an exemplary view for explaining that a signal affected by noise is correctly decoded by the signal processing according to the embodiment;

【図11】実施例と従来例との誤り訂正符号構成の違い
と効果を説明した図。
FIG. 11 is a view for explaining differences and effects of an error correction code configuration between the embodiment and the conventional example.

【図12】PR(1,1,0,−1、−1)に対応する
セットパーティション符号化のテーブルの1部を示す
図。
FIG. 12 is a diagram showing a part of a set partition encoding table corresponding to PR (1, 1, 0, −1, −1).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…計算機、2…インタフェ−ス回路、3…記録符号
器、4…記録増幅器、5…記録再生系、6…再生増幅
器、7…EPRML回路、8…セットパーティション復
号化回路、10…誤り訂正回路、11…17ー16変換
回路。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Computer, 2 ... Interface circuit, 3 ... Recording encoder, 4 ... Recording amplifier, 5 ... Recording / reproducing system, 6 ... Reproduction amplifier, 7 ... EPRML circuit, 8 ... Set partition decoding circuit, 10 ... Error correction Circuit, 11 ... 17-16 conversion circuit.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ディジタル情報を磁気記録再生する磁気デ
ィスク装置において、記録信号処理回路として、ディジ
タル情報の入力データを別のディジタルデータ列に変換
する第1のディジタル信号変換回路と、該変換後のディ
ジタル列におけるすべてのビットに対する第1の誤り訂
正符号化回路と、第1の誤り訂正符号化回路の出力信号
系列において、n(nは3ビット以上)ビット毎を1つ
のサブブロックとし、サブブロックの先頭ビットから第
m番目のビットまでに(ただし、mはm<nを満たす正
の整数)注目した信号ブロックに対する誤り訂正符号を
構成する第2の誤り訂正符号化回路と、該2つの誤り訂
正符号の検査符号系列をディジタル記録に適した記録符
号に変換する第2のディジタル信号変換回路と、第1の
ディジタル信号変換回路及び第2のディジタル信号変換
回路の出力系列に対し、nビット単位でセットパーティ
ションを行う記録符号化回路とを有することを特徴とす
る磁気ディスク装置。
In a magnetic disk drive for magnetically recording and reproducing digital information, a first digital signal conversion circuit for converting input data of digital information into another digital data sequence as a recording signal processing circuit, A first error correction encoding circuit for all bits in the digital sequence, and in an output signal sequence of the first error correction encoding circuit, every n (n is 3 bits or more) bits is defined as one sub-block; A second error correction coding circuit forming an error correction code for a signal block of interest from the first bit to the m-th bit (where m is a positive integer satisfying m <n); A second digital signal conversion circuit for converting the check code sequence of the correction code into a recording code suitable for digital recording, and a first digital signal conversion circuit; To circuit and the output series of the second digital signal conversion circuit, a magnetic disk apparatus characterized by having a recording encoding circuit for performing a set partitioning in n-bit units.
【請求項2】上記第1のディジタル信号変換回路は、変
換後のディジタル列における0の連続数を規制すること
を特徴とする請求項1記載の磁気ディスク装置。
2. The magnetic disk drive according to claim 1, wherein said first digital signal conversion circuit regulates the number of consecutive zeros in the converted digital sequence.
【請求項3】上記第1のディジタル信号変換回路は、入
力データ16ビットを17ビットに変換することを特徴
とする請求項1記載の磁気ディスク装置。
3. The magnetic disk drive according to claim 1, wherein said first digital signal conversion circuit converts 16 bits of input data into 17 bits.
【請求項4】上記第1及び第2の誤り訂正符号化回路
は、バイト単位の誤り訂正が可能な誤り訂正符号を構成
することを特徴とする請求項1記載の磁気ディスク装
置。
4. The magnetic disk drive according to claim 1, wherein said first and second error correction coding circuits form an error correction code capable of correcting an error in byte units.
【請求項5】3ビット単位でのEPR等化を前提とした
セットパーティション記録符号化回路を用いることを特
徴とする請求項1記載の磁気ディスク装置。
5. The magnetic disk drive according to claim 1, wherein a set partition recording / encoding circuit based on EPR equalization in units of 3 bits is used.
【請求項6】再生手段として、ヘッドディスク記録系の
周波数特性をディジタル信号の検出に必要な周波数特性
となるように補償する等化回路と、ビタビ検出などの最
尤検出回路と、2種類のディジタル信号変換回路に対応
する2種類の逆変換回路と、2種類の誤り訂正符号化回
路に対応する2種類の誤り訂正演算回路を用い、該検出
回路の出力信号に対応する等化出力期待値を出力する回
路とを有することを特徴とする請求項1記載の磁気ディ
スク装置。
6. An equalizer circuit for compensating the frequency characteristics of a head disk recording system to have a frequency characteristic necessary for detecting a digital signal, a maximum likelihood detection circuit such as Viterbi detection, and two types of reproduction means. An equalized output expected value corresponding to an output signal of the detection circuit using two types of inverse conversion circuits corresponding to a digital signal conversion circuit and two types of error correction operation circuits corresponding to two types of error correction encoding circuits. 2. The magnetic disk drive according to claim 1, further comprising: a circuit for outputting a signal.
【請求項7】記録信号処理回路として、ディジタル情報
の入力データを別のディジタルデータ列に変換する第1
のディジタル信号変換回路と、該変換後のディジタル列
におけるすべてのビットに対する第1の誤り訂正符号化
回路と、第1の誤り訂正符号化回路の出力信号系列にお
いて、n(nは3ビット以上)ビット毎を1つのサブブ
ロックとし、サブブロックの先頭ビットから第m番目の
ビットまでに(ただし、mはm<nを満たす正の整数)
注目した信号ブロックに対する誤り訂正符号を構成する
第2の誤り訂正符号化回路と、該2つの誤り訂正符号の
検査符号系列をディジタル記録に適した記録符号に変換
する第2のディジタル信号変換回路と、第1のディジタ
ル信号変換回路及び第2のディジタル信号変換回路の出
力系列に対し、nビット単位でセットパーティションを
行う記録符号化回路とを有することを特徴とする半導体
デバイス。
7. A first circuit for converting input data of digital information into another digital data sequence as a recording signal processing circuit.
, A first error correction coding circuit for all bits in the converted digital string, and n (n is 3 bits or more) in the output signal sequence of the first error correction coding circuit. Each bit is regarded as one sub-block, and from the first bit of the sub-block to the m-th bit (where m is a positive integer satisfying m <n)
A second error correction coding circuit that forms an error correction code for the signal block of interest, a second digital signal conversion circuit that converts a check code sequence of the two error correction codes into a recording code suitable for digital recording, A recording encoding circuit for performing a set partition on an output series of the first digital signal conversion circuit and the second digital signal conversion circuit in n-bit units.
【請求項8】ディジタル情報を磁気記録再生する磁気デ
ィスク装置の要素デバイスにおいて、再生信号処理回路
として、ヘッドディスク記録系の周波数特性をディジタ
ル信号の検出に必要な周波数特性となるように補償する
等化回路と、ビタビ検出などの最尤検出回路と、該検出
回路の出力信号に対応する等化出力期待値を出力する回
路とを有することを特徴とする半導体デバイス。
8. An element device of a magnetic disk drive for magnetically recording and reproducing digital information, wherein a reproduction signal processing circuit compensates for frequency characteristics of a head disk recording system so as to have frequency characteristics necessary for detecting digital signals. A semiconductor device comprising: an equalization circuit; a maximum likelihood detection circuit such as Viterbi detection; and a circuit that outputs an expected equalized output value corresponding to an output signal of the detection circuit.
【請求項9】さらに、誤り訂正符号用演算回路を1つの
デバイス内に有することを特徴とする請求項8記載の半
導体デバイス。
9. The semiconductor device according to claim 8, further comprising an error correction code operation circuit in one device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7880389B2 (en) 2005-04-14 2011-02-01 Citizen Electronics Co., Ltd. LED lighting lamp

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US7880389B2 (en) 2005-04-14 2011-02-01 Citizen Electronics Co., Ltd. LED lighting lamp

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