JPH11259984A - 非線形等化装置、非線形等化装置のパタ―ン従属フィルタ及び非線形等化方法 - Google Patents
非線形等化装置、非線形等化装置のパタ―ン従属フィルタ及び非線形等化方法Info
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- JPH11259984A JPH11259984A JP11002321A JP232199A JPH11259984A JP H11259984 A JPH11259984 A JP H11259984A JP 11002321 A JP11002321 A JP 11002321A JP 232199 A JP232199 A JP 232199A JP H11259984 A JPH11259984 A JP H11259984A
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- G11B20/10—Digital recording or reproducing
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- H03H21/00—Adaptive networks
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/10009—Improvement or modification of read or write signals
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 隣接したデータとの相互作用が原因で生じる
デジタル磁気貯蔵チャンネルの非線形ひずみを表現する
上で有効であり、モデリング誤差を格段に低減すること
ができる非線形等化装置を提供する。 【解決手段】 入力値rkを線形フィルタリングする線形
フィルタと、それぞれ未来ν個及び過去τ個のデータト
ランジション絶対値の各パターンによって選択される2
↑(τ+ν)個のタップ値を具備し、選択されたタップ値
に現在のトランジションを乗じた値を出力するN個のタ
ップを具備したパターン従属フィルタと、現在及び未来
データシーケンスの全ての組み合わせに対して、誤差値
ekを式 【数１】 によって求めるとともに、最小の誤差自乗値が生成され
た組み合わせにおいて仮定された現データを元のデータ
akとして検出する検出器とを含む。
デジタル磁気貯蔵チャンネルの非線形ひずみを表現する
上で有効であり、モデリング誤差を格段に低減すること
ができる非線形等化装置を提供する。 【解決手段】 入力値rkを線形フィルタリングする線形
フィルタと、それぞれ未来ν個及び過去τ個のデータト
ランジション絶対値の各パターンによって選択される2
↑(τ+ν)個のタップ値を具備し、選択されたタップ値
に現在のトランジションを乗じた値を出力するN個のタ
ップを具備したパターン従属フィルタと、現在及び未来
データシーケンスの全ての組み合わせに対して、誤差値
ekを式 【数１】 によって求めるとともに、最小の誤差自乗値が生成され
た組み合わせにおいて仮定された現データを元のデータ
akとして検出する検出器とを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、等化装置に係り、
特にデジタル磁気記録媒体において利用される非線形等
化装置に関する。
特にデジタル磁気記録媒体において利用される非線形等
化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ハードディスクドライバー（以下、HDD
と称する）などのデジタル磁気記録媒体においては、記
録密度が高くなるにつれ、非線形的な特性が大に生じ
る。この非線形的な特性は、隣接したトランジション
（transition）同士の相互作用が原因で生じるものであ
る。前回に記録されたトランジションの素子フィールド
（demagnetization field）は次回に記録されるトラン
ジションの位置を移動させ、トランジション間の幅を広
める作用をし、かつ隣接したトランジションは互いに消
そうとする作用をし、その結果再生信号のサイズが縮ま
る。この現象をそれぞれ非線形トランジション移動（no
nlinear transition shift：NLTS）、トランジション拡
張（transition broadening）及び部分的削除（partial
erasure）と呼ぶ。
と称する）などのデジタル磁気記録媒体においては、記
録密度が高くなるにつれ、非線形的な特性が大に生じ
る。この非線形的な特性は、隣接したトランジション
（transition）同士の相互作用が原因で生じるものであ
る。前回に記録されたトランジションの素子フィールド
（demagnetization field）は次回に記録されるトラン
ジションの位置を移動させ、トランジション間の幅を広
める作用をし、かつ隣接したトランジションは互いに消
そうとする作用をし、その結果再生信号のサイズが縮ま
る。この現象をそれぞれ非線形トランジション移動（no
nlinear transition shift：NLTS）、トランジション拡
張（transition broadening）及び部分的削除（partial
erasure）と呼ぶ。
【０００３】データを記録する際には周囲の幾つかのビ
ットのみがこのような非線形的なひずみを生じさせる。
しかし、再生信号における信号間の干渉効果は多くのビ
ットにわたって存在するので、非線形的なひずみは多く
のビットに影響を及ぼすことになる。信号検出器がこの
非線形的なひずみを効果的に処理できない場合、データ
の検出への信頼度は低下してしまう。
ットのみがこのような非線形的なひずみを生じさせる。
しかし、再生信号における信号間の干渉効果は多くのビ
ットにわたって存在するので、非線形的なひずみは多く
のビットに影響を及ぼすことになる。信号検出器がこの
非線形的なひずみを効果的に処理できない場合、データ
の検出への信頼度は低下してしまう。
【０００４】従来の技術（米国特許US5,132,988号）に
よれば、決定フィードバック等化器（Decision-feedbac
k equalizer：以下、DFEと称する）によってデータが検
出される。但し、フィードバックフィルタに代えてフィ
ードバックRAMを用い非線形的なひずみを処理してい
る。ところが、非線形ひずみを処理するためのRAMモデ
ルは、過去のデータによる非線形ひずみに限ってモデリ
ングを行なうために、現在と未来のデータによる相互作
用を考慮できないといった根本的な限界がある。
よれば、決定フィードバック等化器（Decision-feedbac
k equalizer：以下、DFEと称する）によってデータが検
出される。但し、フィードバックフィルタに代えてフィ
ードバックRAMを用い非線形的なひずみを処理してい
る。ところが、非線形ひずみを処理するためのRAMモデ
ルは、過去のデータによる非線形ひずみに限ってモデリ
ングを行なうために、現在と未来のデータによる相互作
用を考慮できないといった根本的な限界がある。
【０００５】さらに、この等化器は、フィードバック端
においてフィルタリングするデータの範囲が1ビット増
大するにつれて、RAMのサイズは2倍増大するので、フィ
ードバック端において処理できるデータの数がRAMのサ
イズに制限されてしまう。
においてフィルタリングするデータの範囲が1ビット増
大するにつれて、RAMのサイズは2倍増大するので、フィ
ードバック端において処理できるデータの数がRAMのサ
イズに制限されてしまう。
【０００６】ジェング（W.Zeng）及びムーン（J.Moon）
による従来の研究["A practical nonlinear model for
magnetic recording channels," IEEE Trans. Magn., v
ol.30, no. 6, pp. 4233-4235, Nov. 1994]は、チャン
ネルの線形的及び非線形的な特性を3個のパルスで示し
ている。この3個のパルスは、隣接したデータにトラン
ジションがないトランジション応答（孤立トランジショ
ン応答（isolated transition response）、1ビット過
去にトランジションが存在する場合及び2ビット過去に
トランジションが存在する場合のトランジション応答
（ジビット応答（dibit response)）であり、それぞれ
実際に再生信号を測定して得られる。
による従来の研究["A practical nonlinear model for
magnetic recording channels," IEEE Trans. Magn., v
ol.30, no. 6, pp. 4233-4235, Nov. 1994]は、チャン
ネルの線形的及び非線形的な特性を3個のパルスで示し
ている。この3個のパルスは、隣接したデータにトラン
ジションがないトランジション応答（孤立トランジショ
ン応答（isolated transition response）、1ビット過
去にトランジションが存在する場合及び2ビット過去に
トランジションが存在する場合のトランジション応答
（ジビット応答（dibit response)）であり、それぞれ
実際に再生信号を測定して得られる。
【０００７】しかし乍ら、このモデルは、チャンネル特
性を発生可能なすべてのデータシーケンスから求めるも
のではなく、極めて制限された状況におけるチャンネル
信号を測定したものにすぎない。結局、このモデルは、
信頼度を高めるためにモデルを数学的に最適化したり、
より一般の状況におけるチャンネル特性を求める方法な
どは提示していない。さらに、このモデルが動作するの
に必要な論理変数（例えば、Qk、Rk、ERA及びCHO）を生
成する論理規則は、数学的に導かれたものでなく、単に
著者の経験に基づいて作ったものである。ジェング（W.
Zeng）及びムーン（J.Moon）により提案された、このモ
デルを使用した非線形等化器["Decisionfeedback equal
izer with pattern dependent dynamic threshold, "IE
EE Trans. Magn., vol. 32, no. 4, pp. 3266-3273, Ju
ly 1996]は、このモデルに見られる限界と問題点などを
そのまま有している。
性を発生可能なすべてのデータシーケンスから求めるも
のではなく、極めて制限された状況におけるチャンネル
信号を測定したものにすぎない。結局、このモデルは、
信頼度を高めるためにモデルを数学的に最適化したり、
より一般の状況におけるチャンネル特性を求める方法な
どは提示していない。さらに、このモデルが動作するの
に必要な論理変数（例えば、Qk、Rk、ERA及びCHO）を生
成する論理規則は、数学的に導かれたものでなく、単に
著者の経験に基づいて作ったものである。ジェング（W.
Zeng）及びムーン（J.Moon）により提案された、このモ
デルを使用した非線形等化器["Decisionfeedback equal
izer with pattern dependent dynamic threshold, "IE
EE Trans. Magn., vol. 32, no. 4, pp. 3266-3273, Ju
ly 1996]は、このモデルに見られる限界と問題点などを
そのまま有している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した事
情に鑑みて成されたものであり、その目的は、非線形等
化装置を提供することにある。
情に鑑みて成されたものであり、その目的は、非線形等
化装置を提供することにある。
【０００９】本発明の他の目的は、上記した非線形等化
装置のパターン従属フィルタを提供することにある。
装置のパターン従属フィルタを提供することにある。
【００１０】本発明の他の目的は、隣接した過去のビッ
トのみでなく、現在及び未来のビットデータとの相互作
用が原因で生じる非線形ひずみを効率良く処理しうる適
応的な非線形等化装置を提供することにある。
トのみでなく、現在及び未来のビットデータとの相互作
用が原因で生じる非線形ひずみを効率良く処理しうる適
応的な非線形等化装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ための、本発明に係る、伝送チャンネルを介して受信さ
れたり、貯蔵機器に記録されたデータを再生した入力値
rkより元のデータakを検出する装置は、入力値rkを線形
フィルタリングする線形フィルタと、それぞれ未来ν個
及び過去τ個のデータトランジション絶対値の各パター
ンb↓(k-n+ν:k-n+1)、b↓(k-n-1:k-n-τ)によって選択
される2↑(τ+ν)個のタップ値を具備し、選択されたタ
ップ値に現在のトランジションxk-nを乗じた値を出力す
るN個のタップpn（b↓(k-n+ν:k-n+1)、b↓(k-n-1:k-n-
τ)）（ここで、xk-n=（ak-n-ak -n-1）／2∈[-1、0、1]
で、bk-n=|xk-n|∈[0、1]で、b↓(k-n-1:k-n-τ)=（b
k-n -1bk-n-2…b↓(k-n-τ)）、b↓(k-n+ν:k-n+1)=（b
↓(k-n+ν)b↓(k-n+ν-1)…b k-n+1）であり、かつn=0、
1、2、…、Nで、Nは1+ν以上の所定の整数である。）を
具備したパターン従属フィルタと、現在及び未来データ
シーケンスの全ての組み合わせに対して、誤差値ekを式
ための、本発明に係る、伝送チャンネルを介して受信さ
れたり、貯蔵機器に記録されたデータを再生した入力値
rkより元のデータakを検出する装置は、入力値rkを線形
フィルタリングする線形フィルタと、それぞれ未来ν個
及び過去τ個のデータトランジション絶対値の各パター
ンb↓(k-n+ν:k-n+1)、b↓(k-n-1:k-n-τ)によって選択
される2↑(τ+ν)個のタップ値を具備し、選択されたタ
ップ値に現在のトランジションxk-nを乗じた値を出力す
るN個のタップpn（b↓(k-n+ν:k-n+1)、b↓(k-n-1:k-n-
τ)）（ここで、xk-n=（ak-n-ak -n-1）／2∈[-1、0、1]
で、bk-n=|xk-n|∈[0、1]で、b↓(k-n-1:k-n-τ)=（b
k-n -1bk-n-2…b↓(k-n-τ)）、b↓(k-n+ν:k-n+1)=（b
↓(k-n+ν)b↓(k-n+ν-1)…b k-n+1）であり、かつn=0、
1、2、…、Nで、Nは1+ν以上の所定の整数である。）を
具備したパターン従属フィルタと、現在及び未来データ
シーケンスの全ての組み合わせに対して、誤差値ekを式
【００１２】
【数７】 （ここで、fmは前記線形フィルタである。）によって求
めるとともに、最小の誤差自乗値が生成された組み合わ
せにおいて仮定された現データを元のデータakとして検
出する検出器とを含むことを特徴とする。
めるとともに、最小の誤差自乗値が生成された組み合わ
せにおいて仮定された現データを元のデータakとして検
出する検出器とを含むことを特徴とする。
【００１３】上記他の目的を達成するための、本発明に
係る非線形等化装置のパターン従属フィルタは、基準時
刻をk-nとするとき、基準時刻から未来1個及び過去τ個
のデータトランジション絶対値のパターンbk+1-n、b↓
(k-1-n:k-τ-n)によって選択され、誤差値ek-3によって
適応的に更新される2↑(τ+1)個のタップ値を具備し、
選択されたタップ値に現在のトランジションxk-nを乗じ
て出力する第0番目のフィルタタップないし第N番目のフ
ィルタタップ（ここで、akは前記非線形等化装置におい
て検出される元のデータで、xk-n=（ak-n-ak-n-1）／2
∈[-1、0、1]で、bk-n=|xk-n|∈[0、1]で、b↓(k-n-1:k
-n-τ)=（bk-n-1bk-n-2…b↓(k-n-τ)）であり、かつn=
0、1、…、Nで、Nは2以上の所定の数である。）を具備
した非線形等化装置のパターン従属フィルタであって、
各フィルタタップは、2↑(τ+1)個のタップ値を貯える
バッファリストと、未来1個及び過去τ個のデータトラ
ンジション絶対値のパターンbk+1-n、b↓(k-1-n:k-τ-
n)によって前記バッファリストから出力される2↑(τ+
1)個のタップ値のいずれかを選択するタップ値選択手段
と、前記タップ値選択手段によって選択されたタップ値
に、現在のトランジションxk-nを乗じて出力する現トラ
ンジション掛け算器と、基準時刻をk-3-nとするとき、
基準時刻から未来1個及び過去τ個のデータトランジシ
ョン絶対値のパターンbk-2-n、b↓(k-4-n:k-3-τ-n)に
よって選択されたタップ値に、μxk-3- nek-3を和してタ
ップ値を更新するタップ値更新手段とを含むことを特徴
とする。
係る非線形等化装置のパターン従属フィルタは、基準時
刻をk-nとするとき、基準時刻から未来1個及び過去τ個
のデータトランジション絶対値のパターンbk+1-n、b↓
(k-1-n:k-τ-n)によって選択され、誤差値ek-3によって
適応的に更新される2↑(τ+1)個のタップ値を具備し、
選択されたタップ値に現在のトランジションxk-nを乗じ
て出力する第0番目のフィルタタップないし第N番目のフ
ィルタタップ（ここで、akは前記非線形等化装置におい
て検出される元のデータで、xk-n=（ak-n-ak-n-1）／2
∈[-1、0、1]で、bk-n=|xk-n|∈[0、1]で、b↓(k-n-1:k
-n-τ)=（bk-n-1bk-n-2…b↓(k-n-τ)）であり、かつn=
0、1、…、Nで、Nは2以上の所定の数である。）を具備
した非線形等化装置のパターン従属フィルタであって、
各フィルタタップは、2↑(τ+1)個のタップ値を貯える
バッファリストと、未来1個及び過去τ個のデータトラ
ンジション絶対値のパターンbk+1-n、b↓(k-1-n:k-τ-
n)によって前記バッファリストから出力される2↑(τ+
1)個のタップ値のいずれかを選択するタップ値選択手段
と、前記タップ値選択手段によって選択されたタップ値
に、現在のトランジションxk-nを乗じて出力する現トラ
ンジション掛け算器と、基準時刻をk-3-nとするとき、
基準時刻から未来1個及び過去τ個のデータトランジシ
ョン絶対値のパターンbk-2-n、b↓(k-4-n:k-3-τ-n)に
よって選択されたタップ値に、μxk-3- nek-3を和してタ
ップ値を更新するタップ値更新手段とを含むことを特徴
とする。
【００１４】さらに他の目的を達成するための本発明に
係る非線形等化方法は、伝送チャンネルを介して受信さ
れたり、貯蔵機器に記録されたデータを再生した入力値
rkより元のデータakを検出する方法において、入力値rk
を線形フィルタリングして
係る非線形等化方法は、伝送チャンネルを介して受信さ
れたり、貯蔵機器に記録されたデータを再生した入力値
rkより元のデータakを検出する方法において、入力値rk
を線形フィルタリングして
【００１５】
【数８】 を求める段階と、基準時刻をk-nとするとき、基準時刻
から未来1個及び過去τ個のデータトランジション絶対
値のパターンbk+1-n、b↓(k-1-n:k-τ-n)によって選択
される2↑(τ+1)個のタップ値を具備し、選択されたタ
ップ値に、現在のトランジションxk-nを乗じて出力する
フィルタタップをpn(bk-n+1、b↓(k-n-1:k-n-τ)）とす
るとき、既に周知のデータから
から未来1個及び過去τ個のデータトランジション絶対
値のパターンbk+1-n、b↓(k-1-n:k-τ-n)によって選択
される2↑(τ+1)個のタップ値を具備し、選択されたタ
ップ値に、現在のトランジションxk-nを乗じて出力する
フィルタタップをpn(bk-n+1、b↓(k-n-1:k-n-τ)）とす
るとき、既に周知のデータから
【００１６】
【数９】 （ここで、xk-n=（ak-n-ak-n-1）／2∈[-1、0、1]で、b
k-n=|xk-n|∈[0、1]、b↓(k-n-1:k-n-τ)=（bk-n-1b
k-n-2…b↓(k-n-τ)）であり、かつn=0、1、2、…、N
で、Nは2ν以上の所定の整数である。）を求める段階
と、現在及び未来1個のビットに連続的にトランジショ
ンが生じる場合（bk=bk+1=1）のフィルタタップp1及びp
0からの出力値と、今トランジションが生じない場合（b
k=0）のフィルタタップp1及びp0からの出力値との中間
値Tkを求める段階と、zk-Tkが0に等しいかこれより大き
い場合にはakを+1として決定し、0よりも小さい場合に
はakを-1として決定して、元のデータakを検出する段階
とを含むことを特徴とする。
k-n=|xk-n|∈[0、1]、b↓(k-n-1:k-n-τ)=（bk-n-1b
k-n-2…b↓(k-n-τ)）であり、かつn=0、1、2、…、N
で、Nは2ν以上の所定の整数である。）を求める段階
と、現在及び未来1個のビットに連続的にトランジショ
ンが生じる場合（bk=bk+1=1）のフィルタタップp1及びp
0からの出力値と、今トランジションが生じない場合（b
k=0）のフィルタタップp1及びp0からの出力値との中間
値Tkを求める段階と、zk-Tkが0に等しいかこれより大き
い場合にはakを+1として決定し、0よりも小さい場合に
はakを-1として決定して、元のデータakを検出する段階
とを含むことを特徴とする。
【００１７】さらに他の目的を達成するための本発明に
係る他の非線形等化方法は、伝送チャンネルを介して受
信されたり、貯蔵機器に記録されたデータを再生した入
力値rkより元のデータakを検出する方法において、入力
値rkを線形フィルタリングして
係る他の非線形等化方法は、伝送チャンネルを介して受
信されたり、貯蔵機器に記録されたデータを再生した入
力値rkより元のデータakを検出する方法において、入力
値rkを線形フィルタリングして
【００１８】
【数１０】 を求める段階と、基準時刻をk-nとするとき、基準時刻
から未来1個、現在1個及び過去τ個のデータトランジシ
ョン絶対値のパターンbk+1-n、ck-n、b↓(k-1-n:k-τ-
n)によって選択される2↑(τ+2)個のタップ値を具備
し、選択されたタップ値に、現在のトランジションxk-n
を乗じて出力するフィルタタップをpn（bk-n+1、ck-n、
b↓(k-n-1:k-n-τ)）とするとき、既に周知のデータか
ら
から未来1個、現在1個及び過去τ個のデータトランジシ
ョン絶対値のパターンbk+1-n、ck-n、b↓(k-1-n:k-τ-
n)によって選択される2↑(τ+2)個のタップ値を具備
し、選択されたタップ値に、現在のトランジションxk-n
を乗じて出力するフィルタタップをpn（bk-n+1、ck-n、
b↓(k-n-1:k-n-τ)）とするとき、既に周知のデータか
ら
【００１９】
【数１１】 （ここで、xk-n=（ak-n-ak-n-1）／2∈[-1、0、1]で、b
k-n=|xk-n|∈[0、1]で、b↓(k-n-1:k-n-τ)=（bk-n-1b
k-n-2…b↓(k-n-τ)）であり、かつck-nはak>0のときに
は1で、他の場合には0であり、またn=0、1、2、…、N
で、Nは2ν以上の所定の整数である。）を求める段階
と、現在及び未来の1個のビットに連続的にトランジシ
ョンが生じる場合（bk=bk+1=1）のフィルタタップp1及
びp0からの出力値と、今トランジションが生じない場合
（bk=0）のフィルタタップp1及びp0からの出力値との中
間値Tkを求める段階と、zk-Tkが0に等しいか0より大き
い場合にはakを+1に決定し、0より小さい場合にはakを-
1に決定して、元のデータakを検出する段階とを含むこ
とを特徴とする。
k-n=|xk-n|∈[0、1]で、b↓(k-n-1:k-n-τ)=（bk-n-1b
k-n-2…b↓(k-n-τ)）であり、かつck-nはak>0のときに
は1で、他の場合には0であり、またn=0、1、2、…、N
で、Nは2ν以上の所定の整数である。）を求める段階
と、現在及び未来の1個のビットに連続的にトランジシ
ョンが生じる場合（bk=bk+1=1）のフィルタタップp1及
びp0からの出力値と、今トランジションが生じない場合
（bk=0）のフィルタタップp1及びp0からの出力値との中
間値Tkを求める段階と、zk-Tkが0に等しいか0より大き
い場合にはakを+1に決定し、0より小さい場合にはakを-
1に決定して、元のデータakを検出する段階とを含むこ
とを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明が基づく理論につい
てまず説明する。
てまず説明する。
【００２１】本発明により等化器誤差ekを求める過程は
以下の通りである。
以下の通りである。
【００２２】2進データシーケンスをak（akは+1または-
1である）とし、akをディスクに記録した後に再生した
サンプル信号または伝送チャンネルを介してakを受信し
たサンプル信号をrkとする。rkは有限インパルス応答フ
ィルタ（finite impulse response filter：以下、FIR
と称する）fnによってフィルタリングされ、データパタ
ーンに応じて変わるパルスpn(.)の重畳によって目標信
号が生成される。すると、fnによってフィルタリングさ
れたrkと目標信号との差分が等化器誤差値ekとなる。す
なわち、
1である）とし、akをディスクに記録した後に再生した
サンプル信号または伝送チャンネルを介してakを受信し
たサンプル信号をrkとする。rkは有限インパルス応答フ
ィルタ（finite impulse response filter：以下、FIR
と称する）fnによってフィルタリングされ、データパタ
ーンに応じて変わるパルスpn(.)の重畳によって目標信
号が生成される。すると、fnによってフィルタリングさ
れたrkと目標信号との差分が等化器誤差値ekとなる。す
なわち、
【００２３】
【数１２】 ここで、xk=（ak-ak-1）／2=-1：データの-veトランジ
ション、0：データのトランジション無し、+1：データ
の+veトランジションを示す。
ション、0：データのトランジション無し、+1：データ
の+veトランジションを示す。
【００２４】そして、bk=|xk|=1：トランジション発生
有り、0：トランジション発生無しを示し、b↓(k-1:k-
τ)はτビットのデータセットbk-1bk-2…b↓(k-τ)を示
し、パルスpn（b↓(k-n+ν:k-n+1)、b↓(k-n-1:k-n-
τ)）はそれぞれのサンプルnにおいて未来νビットのト
ランジションb↓(k-n+ν:k-n+1)と過去τビットのトラ
ンジションb↓(k-n-1:k-n-τ)の状態に応じて変わる値
を有する。
有り、0：トランジション発生無しを示し、b↓(k-1:k-
τ)はτビットのデータセットbk-1bk-2…b↓(k-τ)を示
し、パルスpn（b↓(k-n+ν:k-n+1)、b↓(k-n-1:k-n-
τ)）はそれぞれのサンプルnにおいて未来νビットのト
ランジションb↓(k-n+ν:k-n+1)と過去τビットのトラ
ンジションb↓(k-n-1:k-n-τ)の状態に応じて変わる値
を有する。
【００２５】数式(1)によって求められた等化器誤差値
を用い現データakを求める方法は以下の通りである。現
在及び未来N0+ν個のデータのできる限り全ての組み合
わせに対して出力誤差の自乗ek＊ekを求めた後、最小値
を得る場合に仮定された現データの値を見出して現デー
タakの値として決定する。すなわち、
を用い現データakを求める方法は以下の通りである。現
在及び未来N0+ν個のデータのできる限り全ての組み合
わせに対して出力誤差の自乗ek＊ekを求めた後、最小値
を得る場合に仮定された現データの値を見出して現デー
タakの値として決定する。すなわち、
【００２６】
【数１３】 数式(1)において、データのパターンに応じて変わるパ
ルスはパターン状態値s kを用いて以下のように表示でき
る。
ルスはパターン状態値s kを用いて以下のように表示でき
る。
【００２７】
【数１４】 ここで、δ（m-sk-n）はδ関数であって、m＝sk-nのと
きに1の値を有し、m≠s k-nのときには0の値を有する。
きに1の値を有し、m≠s k-nのときには0の値を有する。
【００２８】
【数１５】
【００２９】
【数１６】
【００３０】
【数１７】
【００３１】
【数１８】 数式(3)はパルスpn(b↓(k-n+ν:k-n+1)、b↓(k-n-1:k-n
-τ)）を大きさがMの二つのベクトルの乗算で示したも
のである。数式(3)を利用して数式(1)を以下のように表
すことができる。
-τ)）を大きさがMの二つのベクトルの乗算で示したも
のである。数式(3)を利用して数式(1)を以下のように表
すことができる。
【００３２】
【数１９】
【００３３】
【数２０】
【００３４】
【数２１】 ここで、
【００３５】
【数２２】
【００３６】
【数２３】
【００３７】
【数２４】 例えば、sk-n=0の状態は現データak-nを中心に未来ν個
のビットと過去τ個のビットにおいてトランジションが
生じない場合を示す。ある任意のトランジションパター
ンm0を選択した後に、パルス中心タップ（n=0）であるp
0（m0）を1として指定すれば、数式(5)をフィルタfnと
パルスpn(.)に対して同時に最適化することができる。
すなわち、
のビットと過去τ個のビットにおいてトランジションが
生じない場合を示す。ある任意のトランジションパター
ンm0を選択した後に、パルス中心タップ（n=0）であるp
0（m0）を1として指定すれば、数式(5)をフィルタfnと
パルスpn(.)に対して同時に最適化することができる。
すなわち、
【００３８】
【数２５】 ここで、p0（m0）=1、
【００３９】
【数２６】
【００４０】
【数２７】 であり、かつ
【００４１】
【数２８】 は
【００４２】
【数２９】 からp0（m0）を除去して求めたベクトルで、
【００４３】
【数３０】 は
【００４４】
【数３１】 からwk（m0）を除去して求めたベクトルである。
【００４５】すると、誤差二乗平均を最小化する最適の
フィルタとパルスは次のように求められる。
フィルタとパルスは次のように求められる。
【数３２】 この最適フィルタ及びパルスを適応的に求める過程は次
のようである。
のようである。
【００４６】
【数３３】 これをより具体的にすれば次のようである。
【００４７】
【数３４】
【００４８】
【数３５】 但し、p0（m0）=1である。
【００４９】数式(2)によれば、非線形等化器において
データを検出するには、現在及び未来の（N0+ν）個の
データに対して誤差自乗平均を求めて、最小値を有する
akの値を見出さなければならない。しかし乍ら、（N0+
ν）の値が大きい場合、この検出過程は極めて複雑とな
るために、より簡単な方法を探す必要がある。
データを検出するには、現在及び未来の（N0+ν）個の
データに対して誤差自乗平均を求めて、最小値を有する
akの値を見出さなければならない。しかし乍ら、（N0+
ν）の値が大きい場合、この検出過程は極めて複雑とな
るために、より簡単な方法を探す必要がある。
【００５０】パルスが現在及び過去の信号値のみ有する
ようN0=0とし、ν=1と指定する場合を調べてみる。この
場合、フィルタfnとパルスpn(.)はDFEのフィードフォワ
ードフィルタ及びフィードバックフィルタに似た作用を
する。しかし乍ら、パルスのパターンskが1個の未来デ
ータの値を必要とするので、未来ビットに対する検索が
必要となる。そこで、数式(4)を書き直せば次のように
なる。
ようN0=0とし、ν=1と指定する場合を調べてみる。この
場合、フィルタfnとパルスpn(.)はDFEのフィードフォワ
ードフィルタ及びフィードバックフィルタに似た作用を
する。しかし乍ら、パルスのパターンskが1個の未来デ
ータの値を必要とするので、未来ビットに対する検索が
必要となる。そこで、数式(4)を書き直せば次のように
なる。
【００５１】
【数３６】 ここで、
【００５２】
【数３７】 過去データは検出して既に知っているのでzk値を求める
ことができる。したがって、現データakに対する検出は
現在及び1個の未来ビットが有しうるいずれの値に対し
て前記数式(6)の誤差自乗を求めた後に、その最小値を
算出するのに必要なak値を現ビットの値として決定す
る。図1に、n=1の場合データの検出のための検索木（se
arch tree）を示す。
ことができる。したがって、現データakに対する検出は
現在及び1個の未来ビットが有しうるいずれの値に対し
て前記数式(6)の誤差自乗を求めた後に、その最小値を
算出するのに必要なak値を現ビットの値として決定す
る。図1に、n=1の場合データの検出のための検索木（se
arch tree）を示す。
【００５３】ところが、n=1の場合次のようにデータの
検出過程を単純化することができる。
検出過程を単純化することができる。
【００５４】過去トランジションbk-n（ここで、n＞0）
を既に知っているとするとき、上記数式(6)で考慮すべ
きトランジションパターンbk、bk+1は（0,0）、（0,
1）、（1,0）、（1,1）の4種類である。しかし、
を既に知っているとするとき、上記数式(6)で考慮すべ
きトランジションパターンbk、bk+1は（0,0）、（0,
1）、（1,0）、（1,1）の4種類である。しかし、
【００５５】
【数３８】 であるから、bk=0の場合、ｗkはbk+1値と無関係に常に0
となる。すなわち、wk（bk=0）=0である。そして、隣接
した未来ビットのトランジションは部分削除現象をおこ
し、現ビットのトランジションパルスのサイズを小さく
する。
となる。すなわち、wk（bk=0）=0である。そして、隣接
した未来ビットのトランジションは部分削除現象をおこ
し、現ビットのトランジションパルスのサイズを小さく
する。
【００５６】したがって、
【００５７】
【数３９】 が成立つことになり、現ビットの値はbk=0の場合とbk=b
k+1=1の場合との間で常に決せられる。現ビットの値を
決定するbk=0の場合とbk=bk+1=1の場合との中間地点は
次のようである。
k+1=1の場合との間で常に決せられる。現ビットの値を
決定するbk=0の場合とbk=bk+1=1の場合との中間地点は
次のようである。
【００５８】
【数４０】 現ビット値の検出は次のようなしきい値検出器で簡単に
具現される。
具現される。
【００５９】
【数４１】 MR(Magneto Resistive)ヘッドで信号を再生する場合、
信号が正数及び負数方向によって特性が異なる。本発明
は方向により異なってくる信号の特性をパルスのパター
ンに現データの状態を加えると考慮できる。すなわち、
パルスをpn（b↓(k-n+ν:k-n+1)、ck、b↓(k-n-1:k-n-
τ)）に定義し、さらに変数ck、M、skを次のように定義
して使用する。
信号が正数及び負数方向によって特性が異なる。本発明
は方向により異なってくる信号の特性をパルスのパター
ンに現データの状態を加えると考慮できる。すなわち、
パルスをpn（b↓(k-n+ν:k-n+1)、ck、b↓(k-n-1:k-n-
τ)）に定義し、さらに変数ck、M、skを次のように定義
して使用する。
【００６０】
【数４２】
【００６１】
【数４３】
【００６２】
【数４４】 その他の数式は以前と同様である。ただ、0番目のタッ
プはck値が必要であるが、bk=1と仮定した場合は、ck値
がck-1値の補数に同様であるという特性を用いて回路を
構成すれば良い。
プはck値が必要であるが、bk=1と仮定した場合は、ck値
がck-1値の補数に同様であるという特性を用いて回路を
構成すれば良い。
【００６３】図2は、数式(1)で定義した誤差値を以て数
式(2)の方法により2進データakを検出する非線形等化器
の全体ブロック図である。
式(2)の方法により2進データakを検出する非線形等化器
の全体ブロック図である。
【００６４】受信された入力値rkを線形フィルタ200に
より処理した後に、過去τ個及び未来ν個のデータパタ
ーンに従い他のタップ値を有するパターン従属フィルタ
210により既に検出されたデータをフィルタリングす
る。検出器220は線形フィルタ200の出力値からパターン
従属フィルタ210の出力値を引いて誤差値を求めるが、
まだ検出されてない現在及び未来のデータのすべての組
み合わせに関し、数式(1)の誤差値を求める。そして、
検出器220は各組み合わせの誤差値中で、数式(2)のよう
に最小誤差自乗値を生成するakを求め、これを最終の出
力データとして決定する。
より処理した後に、過去τ個及び未来ν個のデータパタ
ーンに従い他のタップ値を有するパターン従属フィルタ
210により既に検出されたデータをフィルタリングす
る。検出器220は線形フィルタ200の出力値からパターン
従属フィルタ210の出力値を引いて誤差値を求めるが、
まだ検出されてない現在及び未来のデータのすべての組
み合わせに関し、数式(1)の誤差値を求める。そして、
検出器220は各組み合わせの誤差値中で、数式(2)のよう
に最小誤差自乗値を生成するakを求め、これを最終の出
力データとして決定する。
【００６５】このとき、数式ではakが+1あるいは-1の値
を有するが、回路では1あるいは0の値を有する。
を有するが、回路では1あるいは0の値を有する。
【００６６】以下、本発明の好適な一実施形態として、
パターン従属フィルタが未来1個及び過去τ個のデータ
のパターンに応じて別のタップ値を有する場合につき説
明する。
パターン従属フィルタが未来1個及び過去τ個のデータ
のパターンに応じて別のタップ値を有する場合につき説
明する。
【００６７】図3によると、本発明の一実施形態におい
て、数式(9)に従い現データakを求める過程は次のよう
である。本実施形態において、パターン従属フィルタ31
0は多数のフィルタタップ、すなわち、第0番目のフィル
タタップP0ないし第N番目のフィルタタップPN320〜320+
Nとトランジション算出器330とを具備し、検出器340は
過去タップ値合算器342、未来タップ値合算器344及びし
きい値検出器346を具備する。
て、数式(9)に従い現データakを求める過程は次のよう
である。本実施形態において、パターン従属フィルタ31
0は多数のフィルタタップ、すなわち、第0番目のフィル
タタップP0ないし第N番目のフィルタタップPN320〜320+
Nとトランジション算出器330とを具備し、検出器340は
過去タップ値合算器342、未来タップ値合算器344及びし
きい値検出器346を具備する。
【００６８】過去タップ値合算器342は、第2番目のフィ
ルタタップ322ないし第N番目のフィルタタップ320+Nの
出力値を全てともに和し、未来タップ値合算器344は、
第0番目のフィルタタップ320及び第1番目のフィルタタ
ップ321の出力値をともに和する。
ルタタップ322ないし第N番目のフィルタタップ320+Nの
出力値を全てともに和し、未来タップ値合算器344は、
第0番目のフィルタタップ320及び第1番目のフィルタタ
ップ321の出力値をともに和する。
【００６９】線形フィルタ300によりフィルタリングさ
れた入力値rkから過去タップ値合算器342の出力値を引
き数式(7)のzkを得る。さらに、未来タップ値合算器344
の出力値に1／2を乗じて数式(8)のTkを得る。
れた入力値rkから過去タップ値合算器342の出力値を引
き数式(7)のzkを得る。さらに、未来タップ値合算器344
の出力値に1／2を乗じて数式(8)のTkを得る。
【００７０】しきい値検出器346は、数式(9)のように、
zkからTkを引いた信号に関し、0を基準としたしきい値
を検出することにより現データakを検出する。
zkからTkを引いた信号に関し、0を基準としたしきい値
を検出することにより現データakを検出する。
【００７１】このとき、数式(1)ではbkが|（ak-ak-1）
／2|として定義されるが、回路ではa kとak-1とを排他論
理和（XOR）して得る。すなわち、トランジション算出
器330はakを第1の遅延手段332により1クロック遅らせる
ことでak-1を得、ak及びak-1を排他論理和ゲート336に
より排他論理和してbkを得、なおかつbkを第2の遅延手
段334により1クロック遅らせることでbk-1を得る。ak-1
及びbk-1は、第0番目のフィルタタップ320ないし第N番
目のフィルタタップ320+Nにおいて使われる。
／2|として定義されるが、回路ではa kとak-1とを排他論
理和（XOR）して得る。すなわち、トランジション算出
器330はakを第1の遅延手段332により1クロック遅らせる
ことでak-1を得、ak及びak-1を排他論理和ゲート336に
より排他論理和してbkを得、なおかつbkを第2の遅延手
段334により1クロック遅らせることでbk-1を得る。ak-1
及びbk-1は、第0番目のフィルタタップ320ないし第N番
目のフィルタタップ320+Nにおいて使われる。
【００７２】図4によると、前記実施形態において等化
器誤差値を求める過程は次のようである。この過程はパ
イプライン方式により具現される。
器誤差値を求める過程は次のようである。この過程はパ
イプライン方式により具現される。
【００７３】第1番目のフィルタタップ321の両出力値w
k-1(bk=0）p1とwk-1（bk=1）p1はバッファ401及びバッ
ファ402に記憶されることによりそれぞれ1クロックずつ
遅れる。第1のフィルタタップ値選択器410は、bk-1が1
であるときは1クロック遅れたwk-1(bk=1）p1、bk-1が0
であるときは1クロック遅れたwk-1（bk=0）p1を選択す
る。
k-1(bk=0）p1とwk-1（bk=1）p1はバッファ401及びバッ
ファ402に記憶されることによりそれぞれ1クロックずつ
遅れる。第1のフィルタタップ値選択器410は、bk-1が1
であるときは1クロック遅れたwk-1(bk=1）p1、bk-1が0
であるときは1クロック遅れたwk-1（bk=0）p1を選択す
る。
【００７４】第0番目のフィルタタップ320の両出力値wk
（bk=1、bk+1=1）p0とwk（bk=1、bk +1=0）p0はバッファ
403、404及びバッファ405、406に順次記憶されることに
より、それぞれ2クロックずつ遅れる。次に、第2のフィ
ルタタップ値選択器420は、b k-1が1であるときは2クロ
ック遅れたwk(bk=1、bk+1=1）p0、bk-1が0であるときは
2クロック遅れたwk（bk=1、bk+1=0）p0を選択する。そ
して、第3のフィルタタップ値選択器430はbk-2が1であ
るときは第2のフィルタタップ値選択器420の出力値、b
k-2が0であるときは0を選択する。
（bk=1、bk+1=1）p0とwk（bk=1、bk +1=0）p0はバッファ
403、404及びバッファ405、406に順次記憶されることに
より、それぞれ2クロックずつ遅れる。次に、第2のフィ
ルタタップ値選択器420は、b k-1が1であるときは2クロ
ック遅れたwk(bk=1、bk+1=1）p0、bk-1が0であるときは
2クロック遅れたwk（bk=1、bk+1=0）p0を選択する。そ
して、第3のフィルタタップ値選択器430はbk-2が1であ
るときは第2のフィルタタップ値選択器420の出力値、b
k-2が0であるときは0を選択する。
【００７５】zkは、バッファ407に記憶されることによ
り1クロック遅れてzk-1となる。第1の誤差値加算器440
は、zk-1から第1のフィルタタップ値選択器410の出力値
を引き、第1の誤差値加算器440の出力値は、バッファ40
8に記憶されることにより、1クロック遅れる。第2の誤
差値加算器450は、バッファ408の出力値から第3の誤差
値選択器430の出力値を引き、第2の誤差値加算器450の
出力値はバッファ409に記憶されて1クロック遅れること
により、3クロック遅れた誤差値ek-3となる。
り1クロック遅れてzk-1となる。第1の誤差値加算器440
は、zk-1から第1のフィルタタップ値選択器410の出力値
を引き、第1の誤差値加算器440の出力値は、バッファ40
8に記憶されることにより、1クロック遅れる。第2の誤
差値加算器450は、バッファ408の出力値から第3の誤差
値選択器430の出力値を引き、第2の誤差値加算器450の
出力値はバッファ409に記憶されて1クロック遅れること
により、3クロック遅れた誤差値ek-3となる。
【００７６】図5は、本発明に係る非線形等化器のパタ
ーン従属フィルタに備えられたフィルタタップ中いずれ
かの構成図である。本発明に係るフィルタタップは、バ
ッファリスト500、タップ値選択手段510、現トランジシ
ョン掛け算器520及びタップ値更新手段530を含む。
ーン従属フィルタに備えられたフィルタタップ中いずれ
かの構成図である。本発明に係るフィルタタップは、バ
ッファリスト500、タップ値選択手段510、現トランジシ
ョン掛け算器520及びタップ値更新手段530を含む。
【００７７】バッファリスト500は、基準時刻をk-nとす
るとき、基準時刻から未来1個及び過去τ個のデータト
ランジション絶対値のパターンbk+1-n、b↓(k-1-n:k-τ
-n)により選択され、誤差値ek-3により適応的に更新さ
れる2↑(τ+1)個のタップ値を記憶するための2↑(τ+1)
個のバッファを具備する。
るとき、基準時刻から未来1個及び過去τ個のデータト
ランジション絶対値のパターンbk+1-n、b↓(k-1-n:k-τ
-n)により選択され、誤差値ek-3により適応的に更新さ
れる2↑(τ+1)個のタップ値を記憶するための2↑(τ+1)
個のバッファを具備する。
【００７８】タップ値選択手段510は、未来1個及び過去
τ個のデータトランジション絶対値のパターンbk+1-n、
b↓(k-1-n:k-τ-n)によりバッファリスト500から出力さ
れる2↑(τ+1)個のタップ値のいずれかを選択する。
τ個のデータトランジション絶対値のパターンbk+1-n、
b↓(k-1-n:k-τ-n)によりバッファリスト500から出力さ
れる2↑(τ+1)個のタップ値のいずれかを選択する。
【００７９】そして、現トランジション掛け算器520は
タップ値選択手段510により選択されたタップ値に現在
のトランジションxk-nを乗じて出力する。
タップ値選択手段510により選択されたタップ値に現在
のトランジションxk-nを乗じて出力する。
【００８０】一方、タップ値更新手段530は、更新タッ
プ値選択手段532、増減値算出手段534、更新タップ値算
出器536及び更新タップ選択手段538を具備する。ここ
で、基準時刻はk-3-nとする。
プ値選択手段532、増減値算出手段534、更新タップ値算
出器536及び更新タップ選択手段538を具備する。ここ
で、基準時刻はk-3-nとする。
【００８１】更新タップ値選択手段532は、基準時刻か
ら未来1個及び過去τ個のデータトランジション絶対値
のパターンbk-2-n、b↓(k-4-n:k-3-τ-n)によりバッフ
ァリスト500から出力される2↑(τ+1)個のタップ値のい
ずれかを選択し、増減値算出手段534はステップサイズ
μ、現データ値ak-3-n、3クロック遅れた誤差値ek-3を
入力として増減値μxk-3-nek-3を算出する。
ら未来1個及び過去τ個のデータトランジション絶対値
のパターンbk-2-n、b↓(k-4-n:k-3-τ-n)によりバッフ
ァリスト500から出力される2↑(τ+1)個のタップ値のい
ずれかを選択し、増減値算出手段534はステップサイズ
μ、現データ値ak-3-n、3クロック遅れた誤差値ek-3を
入力として増減値μxk-3-nek-3を算出する。
【００８２】そして、更新タップ値算出器536は、更新
タップ値選択手段532により選択されたタップ値に増減
値算出手段534により算出された値を加算して更新され
たタップ値を算出し、更新タップ選択手段538により選
択されたバッファリスト500のバッファへ記憶する。
タップ値選択手段532により選択されたタップ値に増減
値算出手段534により算出された値を加算して更新され
たタップ値を算出し、更新タップ選択手段538により選
択されたバッファリスト500のバッファへ記憶する。
【００８３】これに、バッファリスト500に備えられた
それぞれのバッファは、更新タップ選択手段538の制御
を受けてバッファの出力値と更新タップ値算出器536の
出力値のいずれかを選択する第1のバッファ選択器及び'
LOAD'制御信号に応じて第1のバッファ選択器の出力値及
び初期値のいずれかを選択する第2のバッファ選択器を
具備する。
それぞれのバッファは、更新タップ選択手段538の制御
を受けてバッファの出力値と更新タップ値算出器536の
出力値のいずれかを選択する第1のバッファ選択器及び'
LOAD'制御信号に応じて第1のバッファ選択器の出力値及
び初期値のいずれかを選択する第2のバッファ選択器を
具備する。
【００８４】図6は、データのパターンに応じて別のタ
ップ値を有する第n番目のフィルタタップPn（n=2〜N）
の一実施形態の構成を示すものである。ここで、第n番
目のフィルタタップPnは、値wk-npnを出力する。ここで
は、k-nを現在時間として基準する。
ップ値を有する第n番目のフィルタタップPn（n=2〜N）
の一実施形態の構成を示すものである。ここで、第n番
目のフィルタタップPnは、値wk-npnを出力する。ここで
は、k-nを現在時間として基準する。
【００８５】バッファpn(ｉ)（ここで、i=0、
1、．．．、2↑(τ+1)-1）は、各パターンに対するタッ
プ値を記憶する。この値は、動作の初期に"LOAD"という
制御信号がオン（ON）となり、初期値p0 n(ｉ)（ここ
で、i=0、1、．．．、2↑(τ+1)-1）として指定され
る。符号600は0番目のバッファを、符号605は（2↑(τ+
1)-1）番目のバッファを表す。
1、．．．、2↑(τ+1)-1）は、各パターンに対するタッ
プ値を記憶する。この値は、動作の初期に"LOAD"という
制御信号がオン（ON）となり、初期値p0 n(ｉ)（ここ
で、i=0、1、．．．、2↑(τ+1)-1）として指定され
る。符号600は0番目のバッファを、符号605は（2↑(τ+
1)-1）番目のバッファを表す。
【００８６】本実施形態において、図5のタップ値選択
手段510は下位タップ値選択マルチプレクサ610、上位タ
ップ値選択マルチプレクサ615及びタップ値選択器620を
具備する。
手段510は下位タップ値選択マルチプレクサ610、上位タ
ップ値選択マルチプレクサ615及びタップ値選択器620を
具備する。
【００８７】下位タップ値選択マルチプレクサ610は、
過去τビットトランジション絶対値のパターンb↓(k-1-
n:k-τ-n)により、下位2τ個のタップ値pn(ｉ)（ここ
で、i=0、1、．．．、2τ-1）のいずれかを選択する。
上位タップ値選択マルチプレクサ615は、過去τビット
トランジション絶対値のパターンb↓(k-1-n:k-τ-n)に
より、上位2τ個のタップ値pn(ｉ)（ここで、i=2
τ、．．．、2↑(τ+1)-1）のいずれかを選択する。
過去τビットトランジション絶対値のパターンb↓(k-1-
n:k-τ-n)により、下位2τ個のタップ値pn(ｉ)（ここ
で、i=0、1、．．．、2τ-1）のいずれかを選択する。
上位タップ値選択マルチプレクサ615は、過去τビット
トランジション絶対値のパターンb↓(k-1-n:k-τ-n)に
より、上位2τ個のタップ値pn(ｉ)（ここで、i=2
τ、．．．、2↑(τ+1)-1）のいずれかを選択する。
【００８８】下位タップ値選択マルチプレクサ610の出
力値はbk+1-n=0であるときのタップ値と関係があり、上
位タップ値選択マルチプレクサ615の出力値はbk+1-n=1
であるときのタップ値と関係がある。したがって、タッ
プ値選択器620は未来1ビットトランジション値bk+1-nを
用い下位タップ値選択マルチプレクサ610と上位タップ
値選択マルチプレクサ615の出力値のいずれかを選択す
る。この結果は、数式(3)の演算it k-npnに該当する。
力値はbk+1-n=0であるときのタップ値と関係があり、上
位タップ値選択マルチプレクサ615の出力値はbk+1-n=1
であるときのタップ値と関係がある。したがって、タッ
プ値選択器620は未来1ビットトランジション値bk+1-nを
用い下位タップ値選択マルチプレクサ610と上位タップ
値選択マルチプレクサ615の出力値のいずれかを選択す
る。この結果は、数式(3)の演算it k-npnに該当する。
【００８９】本実施形態において、図5の現トランジシ
ョン掛け算器520は、符号選択器625及び現トランジショ
ン有無選択器630を具備する。
ョン掛け算器520は、符号選択器625及び現トランジショ
ン有無選択器630を具備する。
【００９０】符号選択器625は、ak-nが1であればタップ
値選択器620の出力値を、ak-nが0であればタップ値選択
器620の出力値に-1を乗じた値を選択する。この過程はb
k-n=1と仮定したとき、xk-nをタップ値選択器620の出力
値に乗じるのと同様である。次いで、現トランジション
有無選択器630はbk-nに応じて符号選択器625の出力値と
0のいずれかを選択して出力する。
値選択器620の出力値を、ak-nが0であればタップ値選択
器620の出力値に-1を乗じた値を選択する。この過程はb
k-n=1と仮定したとき、xk-nをタップ値選択器620の出力
値に乗じるのと同様である。次いで、現トランジション
有無選択器630はbk-nに応じて符号選択器625の出力値と
0のいずれかを選択して出力する。
【００９１】したがって、符号選択器625と現トランジ
ション有無選択器630とは、タップ値選択器620の出力値
にit k-npnにxk-nを乗じるのと同様の作用をする。結
局、現トランジション有無選択器630の出力値はwk-npn
= xk-nit k-npnであり、第n番目のフィルタタップPnの出
力値となる。
ション有無選択器630とは、タップ値選択器620の出力値
にit k-npnにxk-nを乗じるのと同様の作用をする。結
局、現トランジション有無選択器630の出力値はwk-npn
= xk-nit k-npnであり、第n番目のフィルタタップPnの出
力値となる。
【００９２】上記した過程と同時に、第n番目のフィル
タタップPnは、図4で説明したように、生成された誤差
値ek-3を用いタップ値を更新する。更新過程は、数式
(4)に基づく。この過程では基準時間をk-3-nとする。
タタップPnは、図4で説明したように、生成された誤差
値ek-3を用いタップ値を更新する。更新過程は、数式
(4)に基づく。この過程では基準時間をk-3-nとする。
【００９３】更新タップ値選択手段635はマルチプレク
サにより具現され、未来1ビットトランジションbk-2-n
及び過去τビットトランジションb↓(k-4-n:k-3-τ-n)
によりバッファpn(ｉ)（ここで、i=0、1、．．．、2↑
(τ+1)-1）の出力値のいずれかを選択する。次に、増減
値算出手段640は、ak-3-n、μ及び誤差値ek-3を入力と
してμak-3-nek-3を求める。更新タップ値算出器645は
一種の加算器であって、更新タップ値選択手段635の出
力値に増減値算出手段640からのμak-3-nek-3を和す
る。
サにより具現され、未来1ビットトランジションbk-2-n
及び過去τビットトランジションb↓(k-4-n:k-3-τ-n)
によりバッファpn(ｉ)（ここで、i=0、1、．．．、2↑
(τ+1)-1）の出力値のいずれかを選択する。次に、増減
値算出手段640は、ak-3-n、μ及び誤差値ek-3を入力と
してμak-3-nek-3を求める。更新タップ値算出器645は
一種の加算器であって、更新タップ値選択手段635の出
力値に増減値算出手段640からのμak-3-nek-3を和す
る。
【００９４】更新タップ選択手段650はデマルチプレク
サにより具現され、2↑(τ+1)個の出力端子中にbk-2-n
及びb↓(k-4-n:k-3-τ-n)により選択されたいずれかの
出力端子にのみ1を出力し、残りの2↑(τ+1)-1個の出力
端子には0を出力する。すなわち、更新タップ選択手段6
50はbk-2-n及びb↓(k-4-n:k-3-τ-n)に応じて、2↑(τ+
1)個のバッファpn（ｉ）（ここで、i=0、1、．．．、2
↑(τ+1)-1）のいずれかを選択する作用をする。制御信
号"UPDATE"がハイで、bk-3-n値が1であれば、更新タッ
プ値算出器645の出力値を選択されたバッファの入力値
とし、"UPDATE"がローであるか、bk-3-n値が0であれ
ば、元のタップ値を再度バッファへ入力する。選択され
てない他のバッファは元のタップ値を継続して保つ。
サにより具現され、2↑(τ+1)個の出力端子中にbk-2-n
及びb↓(k-4-n:k-3-τ-n)により選択されたいずれかの
出力端子にのみ1を出力し、残りの2↑(τ+1)-1個の出力
端子には0を出力する。すなわち、更新タップ選択手段6
50はbk-2-n及びb↓(k-4-n:k-3-τ-n)に応じて、2↑(τ+
1)個のバッファpn（ｉ）（ここで、i=0、1、．．．、2
↑(τ+1)-1）のいずれかを選択する作用をする。制御信
号"UPDATE"がハイで、bk-3-n値が1であれば、更新タッ
プ値算出器645の出力値を選択されたバッファの入力値
とし、"UPDATE"がローであるか、bk-3-n値が0であれ
ば、元のタップ値を再度バッファへ入力する。選択され
てない他のバッファは元のタップ値を継続して保つ。
【００９５】図7は、データのパターンに応じて別のタ
ップ値を有する第1番目のフィルタタップP1の一実施形
態の構成を示すものである。第1番目のフィルタタップP
1の動作過程は、図6に示す第n番目のフィルタタップPn
（n=2〜N）の動作過程と基本的に類似であるが、第1の
フィルタタップP1はwk-1（bk=1）p1とwk-1（bk=0）p1の
両値を出力する。ここでは、k-1を現在時間に基準す
る。
ップ値を有する第1番目のフィルタタップP1の一実施形
態の構成を示すものである。第1番目のフィルタタップP
1の動作過程は、図6に示す第n番目のフィルタタップPn
（n=2〜N）の動作過程と基本的に類似であるが、第1の
フィルタタップP1はwk-1（bk=1）p1とwk-1（bk=0）p1の
両値を出力する。ここでは、k-1を現在時間に基準す
る。
【００９６】バッファp1(ｉ)（ここで、i=0、
1、．．．、2↑(τ+1)-1）は、各パターンに対するタッ
プ値を貯蔵する。動作の初期に"LOAD"という制御信号が
オンとなり、初期値がp1(ｉ)（ここで、i=0、
1、．．．、2↑(τ+1)-1）として指定される。符号700
は0番目のバッファを、符号705は（2↑(τ+1)-1）番目
のバッファを表す。
1、．．．、2↑(τ+1)-1）は、各パターンに対するタッ
プ値を貯蔵する。動作の初期に"LOAD"という制御信号が
オンとなり、初期値がp1(ｉ)（ここで、i=0、
1、．．．、2↑(τ+1)-1）として指定される。符号700
は0番目のバッファを、符号705は（2↑(τ+1)-1）番目
のバッファを表す。
【００９７】本実施例において、図5のタップ値選択手
段510は下位タップ値選択マルチプレクサ710及び上位タ
ップ値選択マルチプレクサ715を具備する。
段510は下位タップ値選択マルチプレクサ710及び上位タ
ップ値選択マルチプレクサ715を具備する。
【００９８】下位タップ値選択マルチプレクサ710は、
過去τビットトランジションパターンb↓(k-2:k-τ-1)
により、下位2τ個のバッファ値p1（ｉ）（ここで、i=
0、1、．．．、2τ-1）のいずれかを選択する。上位タ
ップ値選択マルチプレクサ715は過去τビットトランジ
ションパターンb↓(k-2:k-τ-1)により、上位2τ個のバ
ッファ値p1（ｉ）（ここで、i=2τ、．．．、2↑(τ+1)
-1）のいずれかを選択する。
過去τビットトランジションパターンb↓(k-2:k-τ-1)
により、下位2τ個のバッファ値p1（ｉ）（ここで、i=
0、1、．．．、2τ-1）のいずれかを選択する。上位タ
ップ値選択マルチプレクサ715は過去τビットトランジ
ションパターンb↓(k-2:k-τ-1)により、上位2τ個のバ
ッファ値p1（ｉ）（ここで、i=2τ、．．．、2↑(τ+1)
-1）のいずれかを選択する。
【００９９】下位タップ値選択マルチプレクサ710の出
力値はbk=0であるときのタップ値と関係があり、上位タ
ップ値選択マルチプレクサ715の出力値はbk=1であると
きのタップ値と関係がある。
力値はbk=0であるときのタップ値と関係があり、上位タ
ップ値選択マルチプレクサ715の出力値はbk=1であると
きのタップ値と関係がある。
【０１００】本実施例において、図5の現トランジショ
ン掛け算器520は、下位タップ値現トランジション掛け
算器720及び上位タップ値現トランジション掛け算器725
を具備する。
ン掛け算器520は、下位タップ値現トランジション掛け
算器720及び上位タップ値現トランジション掛け算器725
を具備する。
【０１０１】下位タップ値現トランジション掛け算器72
0と上位タップ値現トランジション掛け算器725は、それ
ぞれ符号選択器721、726及び現トランジション有無選択
器722、727を具備し、これらの作用はそれぞれ下位タッ
プ値選択マルチプレクサ710及び上位タップ値選択マル
チプレクサ715の出力値にxk-1を乗じることと同様であ
る。結局、現トランジション有無選択器722、727の出力
値はそれぞれwk-1（bk=1）p1とwk-1(bk=0）p1であり、
第1番目のフィルタタップP1の出力値となる。
0と上位タップ値現トランジション掛け算器725は、それ
ぞれ符号選択器721、726及び現トランジション有無選択
器722、727を具備し、これらの作用はそれぞれ下位タッ
プ値選択マルチプレクサ710及び上位タップ値選択マル
チプレクサ715の出力値にxk-1を乗じることと同様であ
る。結局、現トランジション有無選択器722、727の出力
値はそれぞれwk-1（bk=1）p1とwk-1(bk=0）p1であり、
第1番目のフィルタタップP1の出力値となる。
【０１０２】第1番目のフィルタタップP1から誤差値e
k-3を用いタップ値を更新する過程は図6の説明と同様で
ある。
k-3を用いタップ値を更新する過程は図6の説明と同様で
ある。
【０１０３】図8は、データのパターンに応じて別のタ
ップ値を有する第0番目のフィルタタップP0の一実施形
態の構成を示すものである。第0番目のフィルタタップP
0の動作過程は、図6に示す第n番目のフィルタタップPn
（n=2〜N）の動作過程と基本的に類似であるが、第0の
フィルタタップP0はwk（bk=1、bk+1=1）p0とwk（bk=1、
b k+1=0）p0の両値を出力する。ここでは、kを現在時間
に基準する。
ップ値を有する第0番目のフィルタタップP0の一実施形
態の構成を示すものである。第0番目のフィルタタップP
0の動作過程は、図6に示す第n番目のフィルタタップPn
（n=2〜N）の動作過程と基本的に類似であるが、第0の
フィルタタップP0はwk（bk=1、bk+1=1）p0とwk（bk=1、
b k+1=0）p0の両値を出力する。ここでは、kを現在時間
に基準する。
【０１０４】バッファp0（ｉ）（ここで、i=
1、．．．、m0-1、m0+1、…、2↑(τ+1)-1）は各パター
ンに対するタップ値を貯蔵する。0番目のタップ値p0（m
0）は常に1に固定される。m0は0から2↑(τ+1)-1の値か
ら選択されたある固定された値である。動作の初期に"L
OAD"という制御信号がオンとなり、初期値がp0（ｉ）
（ここで、i=1、．．．、m0-1、m0+1、…、2↑(τ+1)-
1）として指定される。図8は、m0=0と選択して具現した
実施形態を示すものである。符号800は1番目のバッファ
を、符号805は（2↑(τ+1)-1）番目のバッファを表す。
1、．．．、m0-1、m0+1、…、2↑(τ+1)-1）は各パター
ンに対するタップ値を貯蔵する。0番目のタップ値p0（m
0）は常に1に固定される。m0は0から2↑(τ+1)-1の値か
ら選択されたある固定された値である。動作の初期に"L
OAD"という制御信号がオンとなり、初期値がp0（ｉ）
（ここで、i=1、．．．、m0-1、m0+1、…、2↑(τ+1)-
1）として指定される。図8は、m0=0と選択して具現した
実施形態を示すものである。符号800は1番目のバッファ
を、符号805は（2↑(τ+1)-1）番目のバッファを表す。
【０１０５】本実施例において、図5のタップ値選択手
段510は、下位タップ値選択マルチプレクサ810及び上位
タップ値選択マルチプレクサ815を具備する。
段510は、下位タップ値選択マルチプレクサ810及び上位
タップ値選択マルチプレクサ815を具備する。
【０１０６】下位タップ値選択マルチプレクサ810は、
過去τビットトランジション絶対値のパターンb↓(k-1:
k-τ)により、下位2τ個のタップ値p0（ｉ）（ここで、
i=0、1、．．．、2τ-1）のいずれかを選択する。上位
タップ値選択マルチプレクサ815は、過去τビットトラ
ンジション絶対値のパターンb↓(k-1:k-τ)により、上
位2τ個のタップ値p0（ｉ）（ここで、i=2τ、．．．、
2↑(τ+1)-1）のいずれかを選択する。
過去τビットトランジション絶対値のパターンb↓(k-1:
k-τ)により、下位2τ個のタップ値p0（ｉ）（ここで、
i=0、1、．．．、2τ-1）のいずれかを選択する。上位
タップ値選択マルチプレクサ815は、過去τビットトラ
ンジション絶対値のパターンb↓(k-1:k-τ)により、上
位2τ個のタップ値p0（ｉ）（ここで、i=2τ、．．．、
2↑(τ+1)-1）のいずれかを選択する。
【０１０７】下位タップ値選択マルチプレクサ810の出
力値はbk+1=0のときのタップ値と関係があり、上位タッ
プ値選択マルチプレクサ815の出力はbk+1=1のときのタ
ップ値と関係がある。
力値はbk+1=0のときのタップ値と関係があり、上位タッ
プ値選択マルチプレクサ815の出力はbk+1=1のときのタ
ップ値と関係がある。
【０１０８】本実施例において、図5の現トランジショ
ン掛け算器520は、下位タップ値現トランジション掛け
算器820及び上位タップ値現トランジション掛け算器825
を具備する。
ン掛け算器520は、下位タップ値現トランジション掛け
算器820及び上位タップ値現トランジション掛け算器825
を具備する。
【０１０９】下位タップ値現在トランジション掛け算器
820は、ak-1=0であれば下位タップ値選択マルチプレク
サ810の出力値をそのまま、ak-1=1であれば下位タップ
値選択マルチプレクサ810の出力値に-1を乗じた値を選
択し、上位タップ値現トランジション掛け算器825は、a
k-1=0であれば上位タップ値選択マルチプレクサ815の出
力値をそのまま、ak-1=1であれば上位タップ値選択マル
チプレクサ815の出力値に-1を乗じた値を選択する。す
なわち、下位タップ値現トランジション掛け算器820及
び上位タップ値現トランジション掛け算器825は、それ
ぞれ下位タップ値選択マルチプレクサ810及び上位タッ
プ値選択マルチプレクサ815の出力値にbk=1と仮定した
ときのxkを乗じたものと同様の作用をする。したがっ
て、下位タップ値現トランジション掛け算器820及び上
位タップ値現トランジション掛け算器825はそれぞれwk
（bk=1、bk+1=1）p0とwk（bk=1、bk+1=0）p0を出力す
る。
820は、ak-1=0であれば下位タップ値選択マルチプレク
サ810の出力値をそのまま、ak-1=1であれば下位タップ
値選択マルチプレクサ810の出力値に-1を乗じた値を選
択し、上位タップ値現トランジション掛け算器825は、a
k-1=0であれば上位タップ値選択マルチプレクサ815の出
力値をそのまま、ak-1=1であれば上位タップ値選択マル
チプレクサ815の出力値に-1を乗じた値を選択する。す
なわち、下位タップ値現トランジション掛け算器820及
び上位タップ値現トランジション掛け算器825は、それ
ぞれ下位タップ値選択マルチプレクサ810及び上位タッ
プ値選択マルチプレクサ815の出力値にbk=1と仮定した
ときのxkを乗じたものと同様の作用をする。したがっ
て、下位タップ値現トランジション掛け算器820及び上
位タップ値現トランジション掛け算器825はそれぞれwk
（bk=1、bk+1=1）p0とwk（bk=1、bk+1=0）p0を出力す
る。
【０１１０】第0番目のフィルタタップP0から誤差値e
k-3を用いタップ値を更新する過程は図6の説明と同様で
ある。
k-3を用いタップ値を更新する過程は図6の説明と同様で
ある。
【０１１１】本発明の性能を実験するためのチャンネル
データは次のように生成した。ランダム2進データシー
ケンスをRLL（0，4/4）で符号化して得た2進データak=
（+1、-1）、xk=（ak-ak-1）／2に対するチャンネル信
号rkは、次のように、利得gkとパルスh（t）の位相εk
がデータに影響を受けて白ガウシアン雑音nkが加えられ
た形態である。
データは次のように生成した。ランダム2進データシー
ケンスをRLL（0，4/4）で符号化して得た2進データak=
（+1、-1）、xk=（ak-ak-1）／2に対するチャンネル信
号rkは、次のように、利得gkとパルスh（t）の位相εk
がデータに影響を受けて白ガウシアン雑音nkが加えられ
た形態である。
【０１１２】
【数４５】 ここで、パルスh（t）は、
【０１１３】
【数４６】 であり、pw50は2．5×（9/8）の値を指定した。そし
て、雑音の大きさは次のように定義して和した。
て、雑音の大きさは次のように定義して和した。
【０１１４】
【数４７】
【０１１５】
【表１】
【０１１６】
【表２】 図9は、既存の線形的DFEとRAM-DFEの検出ビットエラー
率（bit-error-rate:BER）能をτ=1の時とτ=2の時とを
比較して示した。PDFE（4,τ=1）は各フィルタタップが
4個の別の値を有し、未来1ビットと過去1ビットのデー
タ値に応じて選択されることを示し、PDFE（8,τ=2）は
各フィルタタップが8個の別の値を有し、未来1ビットと
過去2ビットのデータ値に応じて選択されることを示し
ている。図9によると、本発明の性能が既存の方法に比
較し格段に進んでいることが分かる。
率（bit-error-rate:BER）能をτ=1の時とτ=2の時とを
比較して示した。PDFE（4,τ=1）は各フィルタタップが
4個の別の値を有し、未来1ビットと過去1ビットのデー
タ値に応じて選択されることを示し、PDFE（8,τ=2）は
各フィルタタップが8個の別の値を有し、未来1ビットと
過去2ビットのデータ値に応じて選択されることを示し
ている。図9によると、本発明の性能が既存の方法に比
較し格段に進んでいることが分かる。
【０１１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
高密度デジタル磁気貯蔵機器の非線形的チャンネルを未
来νビットと過去τビットのトランジション絶対値のパ
ターンに応じて選択されるトランジションパルスで表す
ことにより、隣接したデータとの相互作用が原因で生じ
るデジタル磁気貯蔵チャンネルの非線形ひずみを表現す
る上で有効であり、未来ビットの影響が考慮できなかっ
た従来のモデルに比較しモデリング誤差を格段に低減す
ることができる。
高密度デジタル磁気貯蔵機器の非線形的チャンネルを未
来νビットと過去τビットのトランジション絶対値のパ
ターンに応じて選択されるトランジションパルスで表す
ことにより、隣接したデータとの相互作用が原因で生じ
るデジタル磁気貯蔵チャンネルの非線形ひずみを表現す
る上で有効であり、未来ビットの影響が考慮できなかっ
た従来のモデルに比較しモデリング誤差を格段に低減す
ることができる。
【０１１８】本発明の基礎となるモデルは、数学的に導
かれ、最適化したモデリング誤差を求めることができ、
モデルのνとτ値を適宜選択することにより与えられた
チャンネルにおいて目的のモデル及び等化器の性能と複
雑度を適宜調整することが可能である。
かれ、最適化したモデリング誤差を求めることができ、
モデルのνとτ値を適宜選択することにより与えられた
チャンネルにおいて目的のモデル及び等化器の性能と複
雑度を適宜調整することが可能である。
【０１１９】本発明の基礎となるモデルにおいて、ν値
が1よりも大の場合は、現在及びν個の未来データを検
索しないと、現データの検出ができないが、ν=1の場合
は、チャンネルとモデルの特性を利用し単に0を基準と
するしきい値検出器により簡単に具現できる。
が1よりも大の場合は、現在及びν個の未来データを検
索しないと、現データの検出ができないが、ν=1の場合
は、チャンネルとモデルの特性を利用し単に0を基準と
するしきい値検出器により簡単に具現できる。
【０１２０】さらには、本発明に係る非線形等化器は完
全に適応的に具現される。
全に適応的に具現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ν=1の時の現在及び未来データトランジション
絶対値に対する検索木を示す図面である。
絶対値に対する検索木を示す図面である。
【図２】未来ν個及び過去τ個のデータを有したデータ
パターンに応じて変化するフィルタタップ値を有するフ
ィルタを含む本発明に係る非線形等化器のブロック図で
ある。
パターンに応じて変化するフィルタタップ値を有するフ
ィルタを含む本発明に係る非線形等化器のブロック図で
ある。
【図３】未来1個及び過去τ個のデータを有したデータ
パターンに応じて変化するフィルタタップ値を有するフ
ィルタを含む本発明に係る非線形等化器のブロック図で
ある。
パターンに応じて変化するフィルタタップ値を有するフ
ィルタを含む本発明に係る非線形等化器のブロック図で
ある。
【図４】図3の非線形等化器がパイプライン方式により
誤差値を求める誤差値算出器のブロック図である。
誤差値を求める誤差値算出器のブロック図である。
【図５】本発明に係る非線形等化装置のパターン従属フ
ィルタの構成を示すブロック図である。
ィルタの構成を示すブロック図である。
【図６】データパターンに応じて変化するフィルタタッ
プ値を有する図5のパターン従属フィルタにおいて第n番
目のフィルタタップPnの実施例（n=2、3、．．．、N）
を示す構成図である。
プ値を有する図5のパターン従属フィルタにおいて第n番
目のフィルタタップPnの実施例（n=2、3、．．．、N）
を示す構成図である。
【図７】データパターンに応じて変化するフィルタタッ
プ値を有する図5のパターン従属フィルタにおいて第1番
目のフィルタタップP1の実施例を示す構成図である。
プ値を有する図5のパターン従属フィルタにおいて第1番
目のフィルタタップP1の実施例を示す構成図である。
【図８】データパターンに応じて変化するフィルタタッ
プ値を有する図5のパターン従属フィルタにおいて第0番
目のフィルタタップP0の実施例を示す構成図である。
プ値を有する図5のパターン従属フィルタにおいて第0番
目のフィルタタップP0の実施例を示す構成図である。
【図９】既存の等化器と本発明の性能とを比較するため
のグラフである。
のグラフである。
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１月７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【数１】 （ここで、fmは前記線形フィルタである。）によって求
めるとともに、最小の誤差自乗値が生成された組み合わ
せにおいて仮定された現データを元のデータakとして検
出する検出器とを含むことを特徴とする非線形等化装
置。
めるとともに、最小の誤差自乗値が生成された組み合わ
せにおいて仮定された現データを元のデータakとして検
出する検出器とを含むことを特徴とする非線形等化装
置。
Claims (20)
- 【請求項１】 伝送チャンネルを介して受信されたり、
貯蔵機器に記録されたデータを再生した入力値rkより元
のデータakを検出する装置において、 入力値rkを線形フィルタリングする線形フィルタと、 それぞれ未来ν個及び過去τ個のデータトランジション
絶対値の各パターンb↓(k-n+ν:k-n+1)、b↓(k-n-1:k-n
-τ)（添字にτ，νを含むものについては、下付の場合
は前に↓を付し、上付の場合は前に↑を付して表記する
こととする。）によって選択される2↑(τ+ν)個のタッ
プ値を具備し、選択されたタップ値に現在のトランジシ
ョンxk-nを乗じた値を出力するN個のタップpn（b↓(k-n
+ν:k-n+1)、b(↓(k-n-1:k-n-τ)）（ここで、xk-n=（a
k-n-ak-n-1）／2∈[-1、0、1]で、bk-n=|xk-n|∈[0、1]
で、b↓(k-n-1:k-n-τ)=（bk-n-1bk-n-2…b↓(k-n-
τ)）、b↓(k-n+ν:k-n+1)=（b↓(k-n+ν)b↓(k-n+ν-
1)…bk-n+1）であり、かつn=0、1、2、…、Nで、Nは1+
ν以上の所定の整数である。）を具備したパターン従属
フィルタと、 現在及び未来データシーケンスの全ての組み合わせに関
し、誤差値ekを式 【数１】 （ここで、fmは前記線形フィルタである。）によって求
めるとともに、最小の誤差自乗値が生成された組み合わ
せにおいて仮定された現データを元のデータakとして検
出する検出器とを含むことを特徴とする非線形等化装
置。 - 【請求項２】 前記パターン従属フィルタは、 基準時刻をkとするとき、基準時刻から未来1個及び過去
τ個のデータトランジション絶対値のパターンbk+1、b
↓(k-1:k-τ)によって選択される2↑(τ+1)個のタップ
値を具備するとともに、現在及び未来のトランジション
絶対値をそれぞれ(bk=1、bk+1=0)及び(bk=1、bk+1=1)と
仮定したタップ値を選択し、選択されたそれぞれのタッ
プ値に現在のトランジションxkを乗じて出力する第0番
目のフィルタタップと、 基準時刻をk-1とするとき、基準時刻から未来1個及び過
去τ個のデータトランジション絶対値のパターンbk、b
↓(k-2:k-1-τ)によって選択される2↑(τ+1)個のタッ
プ値を具備するとともに、未来のトランジション絶対値
をそれぞれbk=1及びbk=0と仮定したタップ値を選択し、
選択されたそれぞれのタップ値に現在のトランジション
xk-1を乗じて出力する第1番目のフィルタタップと、 それぞれ基準時刻をk-nとするとき、基準時刻から未来1
個及び過去τ個のデータトランジション絶対値のパター
ンbk+1-n、b↓(k-1-n:k-τ-n)によって選択される2↑
(τ+1)個のタップ値を具備するとともに、選択されたタ
ップ値に現在のトランジションxk-nを乗じて出力する第
2番目のフィルタタップないし第N番目のフィルタタップ
（ここで、n=2、…、Nであり、かつNは2以上の所定の整
数である）と、 前記検出器において検出された元のデータakより、前記
第0番目のフィルタタップないし前記第N番目のフィルタ
タップにおいて使うための1クロック遅れたデータak-1
及び1クロック遅れたトランジション絶対値bk-1を算出
するトランジション算出器とを具備し、 前記検出器は、 第2番目のフィルタタップないし第N番目のフィルタタッ
プからの出力値を全て合計する過去タップ値合算器と、 bk=bk+1=1を仮定した第0番目のフィルタタップからの出
力値、bk=0を仮定した第1番目のフィルタタップからの
出力値及びbk=1を仮定した第1番目のフィルタタップか
らの出力値を全て合計する未来タップ値合算器と、 前記線形フィルタからの出力値より前記過去タップ値合
算器からの出力値を引き、さらに前記未来タップ値合算
器からの出力値に1／2を乗じた値を引いた値より0を基
準にしたしきい値を検出して出力するしきい値算出器と
を具備することを特徴とする請求項１に記載の非線形等
化装置。 - 【請求項３】 前記パターン従属フィルタは、 前記線形フィルタからの出力値から、前記過去タップ値
合算器からの出力値を引いた値zkより、前記第1番目の
フィルタタップからの両出力値を1クロック遅らせてb
k-1により選択された値を引き、かつ前記第0番目のフィ
ルタタップからの両出力値を2クロック遅らせてbk-1及
びbk-2により選択された値を引き、また1クロック遅ら
せることにより3クロック遅らせられた誤差値ek-3を算
出する誤差値算出器をさらに具備し、 前記第0番目のフィルタタップないし前記第N番目のフィ
ルタタップは、それぞれ前記誤差値算出器において算出
された3クロック遅れた誤差値に応じてトランジション
絶対値パターンに対応するタップ値を修正することを特
徴とする請求項２に記載の非線形等化装置。 - 【請求項４】 前記パターン従属フィルタのトランジシ
ョン算出器は、 前記検出器において検出された元のデータakを1クロッ
ク遅らせる第1の遅延手段と、 前記元のデータakと、前記第1の遅延手段とによって1ク
ロック遅らせられた元のデータak-1の排他論理和を行う
排他論理和ゲートと、 前記排他論理和ゲートからの出力を1クロック遅らせ
て、1クロック遅らせられたトランジション絶対値bk-1
を算出する第2の遅延手段とを具備することを特徴とす
る請求項２に記載の非線形等化装置。 - 【請求項５】 前記パターン従属フィルタの誤差値算出
器は、 パイプラインで構築され、3クロック遅れた誤差値ek-3
を算出することを特徴とする請求項３に記載の非線形等
化装置。 - 【請求項６】 前記誤差値算出器は、 前記第1番目のフィルタタップからの両出力値を1クロッ
ク遅らせて、bk-1=0のときにbk=0を仮定した出力値を選
択し、かつbk-1=1のときにはbk=1を仮定した出力値を選
択する第1のフィルタタップ値選択器と、 前記第0番目のフィルタタップの両出力値を2クロック延
らせて、bk-1=0のときにbk+1=0を仮定した出力値を選択
し、かつbk-1=1のときにはbk+1=1を仮定した出力値を選
択する第2のフィルタタップ値選択器と、 bk-2=0のときに0を、かつbk-2=1のときには前記第2のフ
ィルタタップ値選択器により選択された値を選択する第
3のフィルタタップ値選択器と、 前記線形フィルタからの出力値より前記過去タップ値合
算器からの出力値を引いた値zkを1クロック遅らせると
ともに、1クロック遅らせられたzkより前記第1のフィル
タタップ値選択器により選択された値を引く第1の誤差
値加算器と、 前記第1の誤差値加算器からの出力値を1クロック遅らせ
るとともに、1クロック遅らせられた前記第１の誤差値
加算器からの出力値より前記第3のフィルタタップ値選
択器により選択された値を引き、さらに1クロック遅ら
せて3クロック遅らせられた誤差値ek-3を算出する第2の
誤差値加算器とを具備することを特徴とする請求項２に
記載の非線形等化装置。 - 【請求項７】 基準時刻をk-nとするとき、基準時刻か
ら未来1個及び過去τ個のデータトランジション絶対値
のパターンbk+1-n、b↓(k-1-n:k-τ-n)によって選択さ
れ、誤差値ek-3によって適応的に更新される2↑(τ+1)
個のタップ値を具備し、選択されたタップ値に現在のト
ランジションxk-nを乗じて出力する第0番目のフィルタ
タップないし第N番目のフィルタタップ（ここで、akは
前記非線形等化装置において検出される元のデータで、
xk-n=（ak-n-ak-n-1）／2∈[-1、0、1]で、bk-n=|xk-n|
∈[0、1]で、b↓(k-n-1:k-n-τ)=（bk-n-1bk-n-2…b↓
(k-n-τ)）であり、かつn=0、1、…、Nで、Nは2以上の
所定の数である。）を具備した非線形等化装置のパター
ン従属フィルタにおいて、 各フィルタタップは、2↑(τ+1)個のタップ値を貯える
バッファリストと、 未来1個及び過去τ個のデータトランジション絶対値の
パターンbk+1-n、b↓(k-1-n:k-τ-n)によって前記バッ
ファリストから出力される2↑(τ+1)個のタップ値のい
ずれかを選択するタップ値選択手段と、 前記タップ値選択手段によって選択されたタップ値に、
現在のトランジションxk-nを乗じて出力する現トランジ
ション掛け算器と、 基準時刻をk-3-nとするとき、基準時刻から未来1個及び
過去τ個のデータトランジション絶対値のパターンb
k-2-n、b↓(k-4-n:k-3-τ-n)によって選択されたタップ
値に、μxk-3-nek-3を和してタップ値を更新するタップ
値更新手段とを含むことを特徴とするパターン従属フィ
ルタ。 - 【請求項８】 タップ値更新手段は、 基準時刻をk-3-nとするとき、 基準時刻から未来1個及び過去τ個のデータトランジシ
ョン絶対値のパターンb k-2-n、b↓(k-4-n:k-3-τ-n)に
よって前記バッファリストから出力される2↑(τ+1)個
のタップ値のいずれかを選択する更新タップ値選択手段
と、 ステップサイズμ、現データ値ak-3-n、3クロック遅れ
た誤差値ek-3を入力してμxk-3-nek-3を算出する増減値
算出手段と、 前記更新タップ値選択手段によって選択されたタップ値
に、前記増減値算出手段によって算出された値を和し
て、更新されたタップ値を算出する更新タップ値算出器
と、 前記バッファリストにおいて更新されたタップ値が貯え
られるバッファを指定する更新タップ選択手段とを具備
することを特徴とする請求項７に記載のパターン従属フ
ィルタ。 - 【請求項９】 前記バッファリストは、 2↑(τ+1)個のタップ値を貯える2↑(τ+1)個のバッファ
を具備し、 前記各バッファはそれぞれ、 前記更新タップ選択手段の制御を受けて、前記バッファ
からの出力値及び前記更新タップ値算出器からの出力値
の内いずれか一方の値を選択する第1のバッファ選択器
と、 'LOAD'制御信号に基づいて前記第1のバッファ選択器か
らの出力値及び初期値の内いずれか一方の値を選択する
第2のバッファ選択器とを具備することを特徴とする請
求項８に記載のパターン従属フィルタ。 - 【請求項１０】 前記各フィルタタップのうち第2番目
のフィルタタップないし前記第N番目のフィルタタップ
のタップ値選択手段はそれぞれ、 過去τ個のデータトランジション絶対値のパターンb↓
(k-1-n:k-τ-n)によって前記バッファリストから出力さ
れる下位2τ個のタップ値のいずれかを選択する下位タ
ップ値選択マルチプレクサと、 過去τ個のデータトランジション絶対値のパターンb↓
(k-1-n:k-τ-n)によって前記バッファリストから出力さ
れる上位2τ個のタップ値のいずれかを選択する上位タ
ップ値選択マルチプレクサと、 未来1個のデータトランジション絶対値bk+1-nが0のとき
に前記下位タップ値選択マルチプレクサからの出力値を
選択し、1のときには前記上位タップ値選択マルチプレ
クサからの出力値を選択するタップ値選択器とを具備す
ることを特徴とする請求項７に記載のパターン従属フィ
ルタ。 - 【請求項１１】 前記各フィルタタップのうち第2番目
のフィルタタップないし前記第N番目のフィルタタップ
の現トランジション掛け算器は、 ak-n=1のときに前記タップ値選択手段からの出力値を選
択し、かつak-n=0のときには前記タップ値選択手段から
の出力値に（-1）を乗じた値を選択する符号選択器と、 bk-n=1のときに前記符号選択器からの出力値を選択し、
かつbk-n=0のときには0を選択して出力する現トランジ
ション有無選択器とを具備することを特徴とする請求項
１０に記載のパターン従属フィルタ。 - 【請求項１２】 前記各フィルタタップのうち第1番目
のフィルタタップのタップ値選択手段は、 過去τ個のデータトランジション絶対値のパターンb↓
(k-2:k-τ-1)によって前記バッファリストから出力され
る下位2τ個のタップ値のいずれかを選択する下位タッ
プ値選択マルチプレクサと、 過去τ個のデータトランジション絶対値のパターンb↓
(k-2:k-τ-1)によって前記バッファリストから出力され
る上位2τ個のタップ値のいずれかを選択する上位タッ
プ値選択マルチプレクサとを具備し、 前記各フィルタタップのうち第1番目のフィルタタップ
の現トランジション掛け算器は、 前記下位タップ値選択マルチプレクサによって選択され
たタップ値に、現在のトランジションxk-1を乗じて出力
する下位タップ値現トランジション掛け算器と、 前記上位タップ値選択マルチプレクサによって選択され
たタップ値に、現在のトランジションxk-1を乗じて出力
する上位タップ値現トランジション掛け算器とを具備し
て、 それぞれbk=0の場合及びbk=1の場合を仮定した出力を有
することを特徴とする請求項７に記載のパターン従属フ
ィルタ。 - 【請求項１３】 前記第1番目のフィルタタップの下位
タップ値現トランジション掛け算器及び上位タップ値現
トランジション掛け算器はそれぞれ、 ak-1=1のときは入力値をそのまま選択し、かつak-1=0の
ときには入力値に-1を乗じた値を選択する符号選択器
と、 bk-1=1のときは前記符号選択器からの出力値を、かつb
k-1=0のときには0を選択して出力する現トランジション
有無選択器とを具備することを特徴とする請求項１２に
記載のパターン従属フィルタ。 - 【請求項１４】 前記各フィルタタップのうち第0番目
のフィルタタップのタップ値選択手段は、 過去τ個のデータトランジション絶対値のパターンb↓
(k-1:k-τ)によって前記バッファリストから出力される
下位2τ個のタップ値のいずれかを選択する下位タップ
値選択マルチプレクサと、 過去τ個のデータトランジション絶対値のパターンb↓
(k-1:k-τ)によって前記バッファリストから出力される
上位2τ個のタップ値のいずれかを選択する上位タップ
値選択マルチプレクサとを具備し、 前記各フィルタタップのうち第0番目のフィルタタップ
の現トランジション掛け算器は、 前記下位タップ値選択マルチプレクサによって選択され
たタップ値に、現在のトランジションxkを乗じて出力す
る下位タップ値現トランジション掛け算器と、 前記上位タップ値選択マルチプレクサによって選択され
たタップ値に、現在のトランジションxkを乗じて出力す
る上位タップ値現トランジション掛け算器とを具備し
て、 それぞれbk=1でbk+1=0の場合及びbk=1でbk+1=1の場合を
仮定した出力を有することを特徴とする請求項７に記載
のパターン従属フィルタ。 - 【請求項１５】 前記第0番目のフィルタタップのバッ
ファリストは、 0から2↑(τ+1)-1までの値から選択された所定の値をm0
とするとき、m0番目のタップ値p0（m0）を常に1に固定
することを特徴とする請求項１４に記載のパターン従属
フィルタ。 - 【請求項１６】 前記第0番目のフィルタタップの下位
タップ値現トランジション掛け算器及び上位タップ値現
トランジション掛け算器はそれぞれ、 ak-1=0のときには入力値をそのまま選択し、かつak-n=1
のときには入力値に（-1）を乗じた値を選択して出力す
ることを特徴とする請求項１４に記載のパターン従属フ
ィルタ。 - 【請求項１７】 伝送チャンネルを介して受信された
り、貯蔵機器に記録されたデータを再生した入力値rkか
ら元のデータakを検出する装置において、 入力値rkを線形フィルタリングする線形フィルタと、 それぞれ未来ν個、現在1個及び過去τ個のデータトラ
ンジション絶対値の各パターンb↓(k-n+ν:k-n+1)
,ck-n、b↓(k-n-1:k-n-τ)によって選択される2↑(τ+
ν+1)個のタップ値を具備し、選択されたタップ値に現
在のトランジションxk -nを乗じた値を出力するN個のタ
ップpn(b↓(k-n+ν:k-n+1),ck-n、b↓(k-n-1:k-n-
τ））（ここで、xk-n=（ak-n-ak-n-1）／2∈[-1、0、
1]で、bk-n=|xk-n|∈[0、1]で、b↓(k-n-1:k-n-τ)=（b
k-n-1bk-n-2…b↓(k-n-τ)）、b↓(k-n+ν:k-n+1)=（b
↓(k-n+ν)b↓(k-n+ν-1)…bk-n+1）であり、かつck-n
はak>0のときは1で、他の場合には0で、またn=0、1、
2、…、Nで、Nは1+ν以上の所定の整数である。）を具
備したパターン従属フィルタと、 現在及び未来のデータシーケンスの全ての組み合わせに
対して、誤差値ekを式 【数２】 （ここで、fmは前記線形フィルタである。）によって求
めるとともに、最小の誤差自乗値が生成された組み合わ
せにおいて仮定された現データを元のデータakとして検
出する検出器を含むことを特徴とする非線形等化装置。 - 【請求項１８】 前記パターン従属フィルタは、 基準時刻をkとするとき、基準時刻から未来1個及び過去
τ個のデータトランジション絶対値のパターンbk+1、
ck、b↓(k-1:k-τ)によって選択される2↑(τ+2)個のタ
ップ値を具備し、現在及び未来のトランジション絶対値
をそれぞれ(bk=1、bk+1=0)及び(bk=1、bk+1=1)と仮定し
たタップ値を選択するとともに、選択されたそれぞれの
タップ値に、現在のトランジションxkを乗じて出力する
第0番目のフィルタタップと、 基準時刻をk-1とするとき、基準時刻から未来1個及び過
去τ個のデータトランジション絶対値のパターンbk、c
k-1、b↓(k-2:k-1-τ)によって選択される2↑(τ+2)個
のタップ値を具備し、未来のトランジション絶対値をそ
れぞれbk=1及びb k=0と仮定したタップ値を選択するとと
もに、選択されたそれぞれのタップ値に、現在のトラン
ジションxk-1を乗じて出力する第1番目のフィルタタッ
プと、 それぞれ基準時刻をk-nとするとき、基準時刻から未来1
個及び過去τ個のデータトランジション絶対値のパター
ンbk+1-n、ck-n、b↓(k-1-n:k-τ-n)によって選択され
る2↑(τ+2)個のタップ値を具備し、選択されたタップ
値に、現在のトランジションxk-nを乗じて出力する第2
番目のフィルタタップないし第N番目のフィルタタップ
（ここで、n=2、…、Nであり、Nは2以上の所定の整数で
ある。）と、 前記検出器において検出された元のデータakより、前記
第0番目のフィルタタップないし前記第N番目のフィルタ
タップにおいて使うための1クロック遅れたデータak-1
及び1クロック遅れたトランジション絶対値bk-1を算出
するトランジション算出器とを具備し、 前記検出器は、 第2番目のフィルタタップないし第N番目のフィルタタッ
プからの出力値を全て合計する過去タップ値合算器と、 bk=bk+1=1を仮定した第0番目のフィルタタップからの出
力値、bk=0を仮定した第1番目のフィルタタップからの
出力値及びbk=1を仮定した第1番目のフィルタタップか
らの出力値を全て合計し、かつ1／2を乗ずる未来タップ
値合算器と、 前記線形フィルタからの出力値より前記過去タップ値合
算器からの出力値を引き、さらに前記未来タップ値合算
器からの出力値を引いた値より0を基準にしたしきい値
を検出して出力するしきい値算出器とを具備することを
特徴とする請求項１７に記載の非線形等化装置。 - 【請求項１９】 伝送チャンネルを介して受信された
り、貯蔵機器に記録されたデータを再生した入力値rkよ
り元のデータakを検出する方法において、 入力値rkを線形フィルタリングして 【数３】 を求める段階と、 基準時刻をk-nとするとき、基準時刻から未来1個及び過
去τ個のデータトランジション絶対値のパターン
bk+1-n、b↓(k-1-n:k-τ-n)によって選択される2↑(τ+
1)個のタップ値を具備し、選択されたタップ値に、現在
のトランジションxk- nを乗じて出力するフィルタタップ
をpn(bk-n+1、b↓(k-n-1:k-n-τ)）とするとき、既に周
知のデータから 【数４】 （ここで、xk-n=（ak-n-ak-n-1）／2∈[-1、0、1]で、b
k-n=|xk-n|∈[0、1]、b↓(k-n-1:k-n-τ)=（bk-n-1b
k-n-2…b↓(k-n-τ)）であり、かつn=0、1、2、…、N
で、Nは2ν以上の所定の整数である。）を求める段階
と、 現在及び未来1個のビットに連続的にトランジションが
生じる場合（bk=bk+1=1）のフィルタタップp1及びp0か
らの出力値と、今トランジションが生じない場合（bk=
0）のフィルタタップp1及びp0からの出力値との中間値T
kを求める段階と、zk-Tkが0に等しいかこれより大きい
場合にはakを+1として決定し、0よりも小さい場合にはa
kを-1として決定して、元のデータakを検出する段階と
を含むことを特徴とする元のデータの検出方法。 - 【請求項２０】 伝送チャンネルを介して受信された
り、貯蔵機器に記録されたデータを再生した入力値rkよ
り元のデータakを検出する方法において、 入力値rkを線形フィルタリングして 【数５】 を求める段階と、 基準時刻をk-nとするとき、基準時刻から未来1個、現在
1個及び過去τ個のデータトランジション絶対値のパタ
ーンbk+1-n、ck-n、b↓(k-1-n:k-τ-n)によって選択さ
れる2↑(τ+2)個のタップ値を具備し、選択されたタッ
プ値に、現在のトランジションxk-nを乗じて出力するフ
ィルタタップをpn（bk-n+1、ck-n、b↓(k-n-1:k-n-
τ)）とするとき、既に周知のデータから 【数６】 （ここで、xk-n=（ak-n-ak-n-1）／2∈[-1、0、1]で、b
k-n=|xk-n|∈[0、1]で、b↓(k-n-1:k-n-τ)=（bk-n-1b
k-n-2…b↓(k-n-τ)）であり、かつck-nはak>0のときに
は1で、他の場合には0であり、またn=0、1、2、…、N
で、Nは2ν以上の所定の整数である。）を求める段階
と、 現在及び未来の1個のビットに連続的にトランジション
が生じる場合（bk=bk+1=1）のフィルタタップp1及びp0
からの出力値と、今トランジションが生じない場合（bk
=0）のフィルタタップp1及びp0からの出力値との中間値
Tkを求める段階と、 zk-Tkが0に等しいか0より大きい場合にはakを+1に決定
し、0より小さい場合にはakを-1に決定して、元のデー
タakを検出する段階とを含むことを特徴とする元のデー
タの検出方法。
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