JP2004022156A

JP2004022156A - 信号再生方法及び信号再生装置

Info

Publication number: JP2004022156A
Application number: JP2002180099A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Okumura; 奥村　哲也; Shigemi Maeda; 前田　茂己
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】等化係数の変化に対応する純粋な信号品質の変化を検出することができ、高精度な等化係数の最適化が可能となる信号再生方法及び信号再生装置を提供する。
【解決手段】光ディスクを再生するステップ１（Ｓ１）と、光ディスクの再生信号をＡ／Ｄ変換したディジタル再生データを記憶するステップ２（Ｓ２）と、波形等化の等化係数を変化させるステップ３（Ｓ３）と、記憶されたディジタル再生データを読み出して等化係数にて波形等化を行うステップ４（Ｓ４）と、波形等化されたディジタル再生データについてエラーレートを評価するステップ５（Ｓ５）と、ステップ３（Ｓ３）からステップ５（Ｓ５）までを複数回繰り返した後、等化係数とエラーレートとの対応関係に基づいて最適等化係数を決定するステップ６（Ｓ６、Ｓ７）とを備える。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体の信号を再生するときに、再生信号を最適に波形等化する信号再生方法及び信号再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報記録媒体のより高い記録密度の実現のためのデータ検出方式としてＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　Ｍａｘｉｍｕｍ　Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）方式が採用されている。すなわち、ＰＲＭＬ方式は、信号処理技術の一種であり、ＰＲ等化と呼ばれる波形等化技術と最尤（最も確からしい）データ系列を選んで再生するビタビ復号化方式とを組合せた方式であり、高密度磁気ディスクや光ビデオディスク等に応用されている。
【０００３】
このＰＲＭＬ方式においては、記録媒体から再生された再生信号波形を、ＰＲクラスで想定する所定の周波数特性に近づけるために波形等化を行う必要があるが、記録媒体毎の特性のばらつきや再生系の特性変動に起因する再生特性変動が存在するため、再生特性変動に対して適応的に波形等化の等化特性を更新する適応等化技術が用いられる。
【０００４】
従来の適応等化技術の例としては、例えば、特開平１１−１６２７９号公報〔公開日：平成１１（１９９９）１月２２日〕等で説明されているように、再生信号波形、現在の等化特性、及びＰＲクラスで想定される周波数特性の関係から等化誤差を検出し、等化誤差が小さくなるように等化特性を適応的に変化させていく方法がある。この方法によれば、等化後の再生波形の周波数特性を、ＰＲＭＬで想定される周波数特性に次第に近づけていくことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般的に、波形等化処理は、ノイズの高域成分の強調を同時に引き起こす。そのため、上記従来の信号再生方法及び信号再生装置では、ＰＲクラスで想定される周波数特性を目標として適応等化を行った場合、Ｓ／Ｎ比の悪化の影響により必ずしもエラーレートが最良となる等化特性とはならないことが多い。したがって、エラーレートをより精度高く最良とするためには、等化特性とエラーレートとの相関性を実際に評価した上で最適な等化特性を決定することが必要である。
【０００６】
しかし、等化特性を様々に変化させて、その都度エラーレートの測定を繰り返すという処理を実行する場合、例えばセクタ毎に等化特性を変えて再生を行うとすると、個々の等化特性について異なる領域の再生信号を用いてエラーレートを測定することになる。このため、それぞれの再生信号における品質の変動に等化特性の差が埋もれてしまい、最適な等化特性を見出すことは困難であるという問題点を有している。また、個々の等化特性について同一の領域を繰り返し再生したとしても、サーボ残留誤差等により再生信号特性は時間によって変動するため、いずれにせよ高精度な等化最適化は困難であるという問題点を有している。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、等化係数の変化に対応する純粋な信号品質の変化を検出することができ、高精度な等化係数の最適化が可能となる信号再生方法及び信号再生装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の信号再生方法は、上記課題を解決するために、例えば光ディスク等の記録媒体を再生するステップ１と、上記記録媒体の再生信号をＡ／Ｄ変換したディジタル再生データを記憶するステップ２と、波形等化の等化係数を変化させるステップ３と、記憶された上記ディジタル再生データを読み出して上記等化係数にて波形等化を行うステップ４と、波形等化された上記ディジタル再生データについて例えばエラーレート等の信号品質を評価するステップ５と、ステップ３からステップ５までを複数回繰り返した後、上記等化係数と上記信号品質との対応関係に基づいて最適等化係数を決定するステップ６とを備えることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の信号再生装置は、上記課題を解決するために、例えば光ディスク等の記録媒体を再生する再生手段と、上記記録媒体の再生信号をＡ／Ｄ変換してディジタル再生データを出力するＡ／Ｄ変換手段と、上記ディジタル再生データを記憶する例えば半導体メモリ等のメモリ手段と、上記メモリ手段に記憶されたディジタル再生データを読み出して波形等化を行う波形等化手段と、波形等化された上記ディジタル再生データについて信号品質を評価する信号品質評価手段と、上記波形等化手段の等化係数を変化させながら上記信号品質評価手段により例えばエラーレート等の信号品質を評価し、等化係数と信号品質の対応関係に基づいて最適等化係数を決定する等化最適化制御手段とを備えることを特徴としている。
【００１０】
上記の発明によれば、ディジタル再生データを例えば半導体メモリ等のメモリ手段に記憶しておいて、これを繰り返し読み出すことにより、等化係数を変えながら同一の再生波形データに対して信号品質評価手段により例えばエラーレート等の信号品質を評価することができるので、サーボ残留誤差等の影響を受けることなく、等化係数の変化に対応する純粋な例えばエラーレート等の信号品質の変化を検出することができ、高精度な等化係数の最適化が可能となる。
【００１１】
したがって、等化係数の変化に対応する純粋な例えばエラーレート等の信号品質の変化を検出することができ、高精度な等化係数の最適化が可能となる信号再生方法及び信号再生装置を提供することができる。
【００１２】
また、本発明の信号再生方法は、上記記載の信号再生方法において、前記ステップ６は、例えばエラーレート等の信号品質が最も良好となる等化係数を最適等化係数として決定するステップであることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の信号再生装置は、上記記載の信号再生装置において、前記等化最適化制御手段は、例えばエラーレート等の信号品質が最も良好となる等化係数を最適等化係数として決定することを特徴としている。
【００１４】
上記の発明によれば、例えばエラーレート等の信号品質が最も良好となる等化係数を最適等化係数として決定することにより、高精度な等化係数の最適化が可能となる。
【００１５】
また、本発明の信号再生方法は、上記記載の信号再生方法において、前記ステップ６は、例えばエラーレート等の信号品質が所定の品質よりも良好となる等化係数の範囲の中心を最適等化係数として決定するステップであることを特徴としている。
【００１６】
また、本発明の信号再生装置は、上記記載の信号再生装置において、前記等化最適化制御手段は、例えばエラーレート等の信号品質が所定の品質よりも良好となる等化係数の範囲の中心を最適等化係数として決定することを特徴としている。
【００１７】
上記の発明によれば、例えばエラーレート等の信号品質が所定値よりも良好となる等化係数の範囲の中心を最適等化係数として決定することにより、ディジタル再生データを記憶するメモリの容量が小さい場合であっても、最適な等化係数を容易に決定することが可能となる。
【００１８】
また、本発明の信号再生方法は、上記記載の信号再生方法において、波形等化された前記ディジタル再生データのエラーレートを検出するステップと、前記エラーレートから信号品質を評価するステップとからなることを特徴としている。
【００１９】
また、本発明の信号再生装置は、上記記載の信号再生装置において、前記信号品質評価手段は、波形等化された前記ディジタル再生データのエラーレートを検出するエラーレート検出手段と、前記エラーレートから信号品質を評価するエラーレート信号品質評価手段とを備えていることを特徴としている。
【００２０】
上記の発明によれば、実際に測定したエラーレートに基づいて最適等化係数を決定する。したがって、高精度な最適等化係数の決定が可能となる。
【００２１】
また、本発明の信号再生方法は、上記記載の信号再生方法において、前記ステップ５は、波形等化された前記ディジタル再生データに対してＰＲＭＬ復号を行って２本のパスのパスメトリック差を検出するステップと、上記パスメトリック差から信号品質を評価するステップとからなることを特徴としている。
【００２２】
また、本発明の信号再生装置は、上記記載の信号再生装置において、前記信号品質評価手段は、波形等化された前記ディジタル再生データに対してＰＲＭＬ復号を行って２本のパスのパスメトリック差を検出するパスメトリック差検出手段と、上記パスメトリック差から信号品質を評価するパスメトリック差信号品質評価手段とを備えていることを特徴としている。
【００２３】
上記の発明によれば、パスメトリック差に基づいて最適な等化係数を決定する。これにより、例えば半導体メモリ等のメモリ手段の容量を小さくしても、エラーレートの最良値を検出することができるので、より高精度な最適等化係数の決定が可能となる。また、例えば光ディスク等の記録媒体における傷や汚れ等のディフェクトの影響を受け難く、記録ビット列が不明であってもエラーレートを予測できるので、光ディスクにおける任意の位置における再生信号を用いて等化係数の最適化を行うことが可能となる。これより、所定時間毎に、その時点での再生信号を用いて等化最適化を行う、といった処理も実現できるので、時間的な再生特性の変動による最適等化係数の変動に対しても、より正確に追従することが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１ないし図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００２５】
本実施の形態の信号再生装置としての光ディスク再生装置は、図２に示すように、記録媒体としての光ディスク１、光学ピックアップ２、再生クロック抽出回路３、Ａ／Ｄ変換器４、半導体メモリ５、トランスバーサルフィルタ６、エラーレート測定回路７、及びコントローラ８を備えている。
【００２６】
上記光学ピックアップ２は、図示しない半導体レーザ、各種光学部品、及びフォトダイオード等からなり、半導体レーザから出射したレーザビームを光ディスク１上に記録された情報ビット列で反射させ、反射光をフォトダイオードで電気信号に変換してアナログ再生信号を出力するものである。
【００２７】
上記トランスバーサルフィルタ６は、時間Ｔ（Ｔは再生信号の１チャネルビット時間を表す）の遅延素子２個、ゲインα倍の増幅器２個、ゲイン１／（１＋２α）倍の増幅器１個、及び加算器１個から構成されるディジタルフィルタであり、入力信号の高域成分を強調する機能を持つ。トランスバーサルフィルタ６の最終段においてゲイン１／（１＋２α）倍するのは、ＤＣ成分（周波数＝０の成分）を増幅しない（増幅率＝１）ための条件であるからである。ここで、ゲインαは等化係数であり、この値を変化させることによってトランスバーサルフィルタ６の等化特性を変化させることができる。
【００２８】
また、エラーレート測定回路７は、等化された再生信号からエラーレート（ビット誤り率）を計算して出力する機能を持つ。コントローラ８は、マイクロコンピュータ等からなるシーケンサであり、トランスバーサルフィルタ６の等化係数を変えながらエラーレート測定回路７にて計算されたエラーレートとの相関性を調べて、最適な等化係数αを決定する制御機能を持っている。
【００２９】
なお、上記光学ピックアップ２は本発明の再生手段としての機能を有し、再生クロック抽出回路３とＡ／Ｄ変換器４とはＡ／Ｄ変換手段としての機能を有し、上記半導体メモリ５はメモリ手段としての機能を有し、上記トランスバーサルフィルタ６は波形等化手段としての機能を有し、上記エラーレート測定回路７は信号品質評価手段としての機能を有し、上記コントローラ８は等化最適化制御手段としての機能をそれぞれ有している。
【００３０】
ここで、エラーレート測定回路７についてより詳細に説明する。
【００３１】
エラーレート測定回路７は、図３に示すように、ビタビ復号回路９、記録ビット列レジスタ１０、コンパレータ１１、カウンタ１２、サンプル数レジスタ１３、及び割算器１４から構成されている。
【００３２】
上記エラーレート測定回路７では、トランスバーサルフィルタ６から入力された等化波形信号は、ビタビ復号回路９にてビタビ復号が施され、０又は１の２値の再生ビット列として出力される。この再生ビット列が、記録ビット列レジスタ１０に予め記憶された記録ビット列とコンパレータ１１にて比較され、両者が異なる場合にカウンタ１２に信号が送られる。所定のサンプル数についてこの処理が行われると、カウンタ１２は記録ビットと異なる再生ビットの個数すなわちエラービットの個数を出力しているため、割算器１４にて、サンプル数レジスタ１３から出力されるサンプル数で割った値が、ビットエラーレートとしてコントローラ８に出力されることになる。なお、上記ビタビ復号回路９、記録ビット列レジスタ１０及びコンパレータ１１は、本発明のエラーレート検出手段としての機能を有し、カウンタ１２、サンプル数レジスタ１３及び割算器１４は、本発明のエラーレート信号品質評価手段としての機能を有している。
【００３３】
上記構成の光ディスク再生装置による再生動作を、図１に示されるフローチャートを基づいて説明する。
【００３４】
まず、ステップ１にて光学ピックアップ２から光ディスク１上に光ビームが照射され、光ディスク１上に記録された情報ビット列のアナログ再生信号が出力される（Ｓ１）。そして、ステップ２にて、このアナログ再生信号がＡ／Ｄ変換器４にてディジタル波形データに変換された後、半導体メモリ５に記憶される（Ｓ２）。なお、ここでのＡ／Ｄ変換は、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ　Ｌｏｃｋｅｄ　Ｌｏｏｐ）で構成される再生クロック抽出回路３によりアナログ再生信号から抽出されたクロックのタイミングによって行われる。
【００３５】
次に、ステップ３でコントローラ８の制御によりトランスバーサルフィルタ６の等化係数αが変更された後（Ｓ３）、ステップ４で半導体メモリ５から読み出されたディジタル波形データに対してトランスバーサルフィルタ６により波形等化処理が施される（Ｓ４）。
【００３６】
ステップ５では、波形等化後のディジタル波形データがエラーレート測定回路７に入力されて、エラーレートが計算される（Ｓ５）。コントローラ８は、このエラーレートを等化係数αと関連付けて記憶する。
【００３７】
ステップ６では等化係数αが所定のテスト範囲内にあるか否かが判断され、未だテスト範囲内であればコントローラ８がもう一度（ただし、等化係数αは異なる）ステップ３（Ｓ３）からステップ５（Ｓ５）の処理を行う。こうして、ステップ６にて等化係数αが所定のテスト範囲を終えたと判断されるまで、ステップ３（Ｓ３）からステップ５（Ｓ５）までの処理が繰り返される。最後に、コントローラ８は、記憶された各等化係数αとエラーレートの対応関係に基づいて最適等化係数αを決定する（Ｓ７）。
【００３８】
以上のように、ディジタル再生データを半導体メモリに記憶しておいて、これを繰り返し読み出すことにより、等化係数を変えながら同一の再生波形データに対してエラーレートを測定することができるので、サーボ残留誤差等の影響を受けることなく、等化係数の変化に対応する純粋なエラーレートの変化を検出することができ、高精度な等化係数の最適化が可能となるものである。
【００３９】
図４は、上記処理により得られる等化係数αとエラーレートの対応関係の実測例の１つであり、これを用いて最適な等化係数αを決定する処理について、さらに詳細に説明する。
【００４０】
上記ステップＳ６の所定のテスト範囲を−０．４≦α≦０とし、αの変化幅を０．０２とすると、α＝−０．４、−０．３８、・・・、−０．０２、０、に対応するビットエラーレートが同図に示すグラフのように得られる。ステップＳ８にて、ビットエラーレートが最良となる時のαを最適等化係数として決定すれば、α＝−０．３２を最適等化係数として容易に決定することができる。
【００４１】
なお、図４は、半導体メモリ５の容量が十分にある場合の実測例を示しているが、実際には半導体メモリ５の容量がそれ程大きくは取れない場合が多い。例えば、半導体メモリ５の容量が２４０Ｋバイトであったとすると、ディジタル波形データのサンプル数は２４０×１０００＝２４００００サンプルであり、ビットエラーレートが１／２４００００＝４．１Ｅ−６以下の状態では、エラービットが１つも発生しないため、それよりビットエラーレートが良い状態の区別をつけることができない。
【００４２】
図５は、そのような場合の等化係数αとビットエラーレートの対応関係の実測例である。等化係数αが−０．３２〜−０．２８の範囲でグラフが途切れているのは、エラービットが全く発生していないことを示している。このような場合には、ステップＳ８にて、ビットエラーレートが最良となる時のαを最適等化係数として一意に決定することができない。
【００４３】
そこで、ステップＳ８の別の形態として、所定のエラーレート以下になる等化係数αの範囲の中心を最適等化係数として決定してもよい。すなわち、図５の例の場合、所定のビットエラーレートを１Ｅ−５と定めておけば、ビットエラーレートが１Ｅ−５以下となる等化係数αの範囲は−０．３６〜−０．１８であるため、その範囲の平均値として、最適等化係数α＝（−０．３６−０．１８）／２＝−０．２７を決定することが可能となる。
【００４４】
このように、半導体メモリ５の容量が小さい場合であっても、最適な等化係数αを容易に決定することができる。
【００４５】
このように、本実施の形態の信号再生方法は、光ディスク１を再生するステップ１と、光ディスク１の再生信号をＡ／Ｄ変換したディジタル再生データを記憶するステップ２と、波形等化の等化係数αを変化させるステップ３と、記憶されたディジタル再生データを読み出して等化係数αにて波形等化を行うステップ４と、波形等化されたディジタル再生データについてエラーレートを評価するステップ５と、ステップ３からステップ５までを複数回繰り返した後、等化係数αとエラーレートとの対応関係に基づいて最適等化係数を決定するステップ６とを備える。
【００４６】
また、本実施の形態の光ディスク再生装置は、光ディスク１を再生する光学ピックアップ２と、光ディスク１の再生信号をＡ／Ｄ変換してディジタル再生データを出力する再生クロック抽出回路３及びＡ／Ｄ変換器４と、ディジタル再生データを記憶する半導体メモリ５と、この半導体メモリ５に記憶されたディジタル再生データを読み出して波形等化を行うトランスバーサルフィルタ６と、波形等化されたディジタル再生データについて信号品質を評価するエラーレート測定回路７と、トランスバーサルフィルタ６の等化係数αを変化させながらエラーレート測定回路７によりエラーレートを評価し、等化係数と信号品質の対応関係に基づいて最適等化係数を決定するコントローラ８とを備える。
【００４７】
したがって、ディジタル再生データを半導体メモリ５に記憶しておいて、これを繰り返し読み出すことにより、等化係数αを変えながら同一の再生波形データに対してエラーレート測定回路７によりエラーレートを評価することができるので、サーボ残留誤差等の影響を受けることなく、等化係数αの変化に対応する純粋なエラーレートの変化を検出することができ、高精度な等化係数αの最適化が可能となる。
【００４８】
この結果、等化係数αの変化に対応する純粋なエラーレートの変化を検出することができ、高精度な等化係数αの最適化が可能となる信号再生方法及び光ディスク再生装置を提供することができる。
【００４９】
また、本実施の形態の信号再生方法では、ステップ６は、エラーレートが最も良好となる等化係数αを最適等化係数として決定するステップである。
【００５０】
また、本実施の形態の光ディスク再生装置では、コントローラ８は、エラーレートが最も良好となる等化係数αを最適等化係数として決定する。
【００５１】
したがって、エラーレートが最も良好となる等化係数αを最適等化係数として決定することにより、高精度な等化係数αの最適化が可能となる。
【００５２】
また、本実施の形態の信号再生方法では、ステップ６は、エラーレートが所定の品質よりも良好となる等化係数αの範囲の中心を最適等化係数として決定するステップである。
【００５３】
また、本実施の形態の光ディスク再生装置では、コントローラ８は、エラーレートが所定の品質よりも良好となる等化係数αの範囲の中心を最適等化係数として決定する。
【００５４】
したがって、エラーレートが所定値よりも良好となる等化係数αの範囲の中心を最適等化係数として決定することにより、ディジタル再生データを記憶するメモリの容量が小さい場合であっても、最適な等化係数αを容易に決定することが可能となる。
【００５５】
また、本実施の形態の信号再生方法では、波形等化されたディジタル再生データのエラーレートを検出するステップと、エラーレートから信号品質を評価するステップとからなる。
【００５６】
また、本実施の形態の光ディスク再生装置では、エラーレート測定回路７は、波形等化されたディジタル再生データのエラーレートを検出するビタビ復号回路９、記録ビット列レジスタ１０及びコンパレータ１１と、前記エラーレートから信号品質を評価するカウンタ１２、サンプル数レジスタ１３及び割算器１４とを備えている。
【００５７】
上記の発明によれば、実際に測定したエラーレートに基づいて最適な等化係数αを決定する。したがって、高精度な最適等化係数の決定が可能となる。
【００５８】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図６ないし図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５９】
前記実施の形態１におけるエラー測定回路７では、ビタビ復号回路９で復号した再生ビット列を記録ビット列と直接比較することによってビットエラーレートを求めている。しかし、この方法によると、記録ビット列が予め分かっている必要があるという課題や、光ディスク１にキズや汚れ等のディフェクトが含まれている場合にビットエラーレートが正しく検出できないという課題、又はサンプル数が大量に必要となる等の課題が多い。
【００６０】
そこで、ビタビ復号におけるパスメトリック差を用いてビットエラーレートを予測する構成を追加し、これによって求められたエラーレートに基づいて最適等化係数を決定する構成が有効である。
【００６１】
ここで、ビタビ復号におけるパスメトリック差を用いて信号品質を評価する手法については、ＳＡＭ（Ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ　Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　Ｍａｒｇｉｎ）と呼ばれる方法が提案されている（Ｔ．Ｐｅｒｋｉｎｓ，　“Ａ　Ｗｉｎｄｏｗ　Ｍａｒｇｉｎ　Ｌｉｋｅ　Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ　ｆｏｒ　Ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ　ＰＲＭＬ　Ｃｈａｎｎｅｌ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ”；ＩＥＥＥ　　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ，　Ｖｏｌ．３１，　Ｎｏ２，　１９９５，　ｐ１１０９−１１１４）。また、ＳＡＭを用いてビットエラーレートを予測する手法についても提案されている（Ｔ．Ｏｋｕｍｕｒａ，　”Ａ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ　ＰＲＭＬ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　Ｕｓｉｎｇ　Ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ　Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　Ｍａｒｇｉｎ”；　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　ｏｎ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｍｅｍｏｒｙ　２００１予稿集，ＰＤ−１３）。
【００６２】
エラーレート測定回路７に上記ＳＡＭを適用した場合には、図６に示すように、上記信号品質評価手段としてのエラーレート測定回路７を、パスメトリック計算回路１５、生き残りパス決定回路１６、しきい値レジスタ１７、コンパレータ１８、カウンタ１９、サンプル数レジスタ２０及び割算器２１から構成する。なお、上記パスメトリック計算回路１５、生き残りパス決定回路１６、しきい値レジスタ１７及びコンパレータ１８は、本発明のパスメトリック差検出手段としての機能を有し、カウンタ１９、サンプル数レジスタ２０及び割算器２１は、本発明のパスメトリック差信号品質評価手段としての機能を有している。また、実施の形態１と同様の構成については記載を省略している。
【００６３】
上記構成の光ディスク再生装置による再生動作を説明する。なお、光ディスク１上に記録された情報ビット列のアナログ再生信号がＡ／Ｄ変換を経て半導体メモリ５に記憶され、トランスバーサルフィルタ６にて波形等化を施されてエラーレート測定回路７に入力されるまでの処理は実施の形態１と同様である。
【００６４】
その後、本実施の形態では、エラーレート測定回路７は、実施の形態１のようにエラーレートを実際に測定するのではなく、パスメトリック差を測定して、これからエラーレートを予測する。この処理について詳細に説明する。
【００６５】
まず、入力された等化後のディジタル波形データに対して、パスメトリック計算回路１５にてパスメトリック差ΔＭが計算される。ここでは、図７に示されるようなトレリス線図で考える。ここで、同図において、Ｓ（００）、Ｓ（０１）、Ｓ（１０）、Ｓ（１１）は状態を表す。
【００６６】
例えば、状態Ｓ（００）は前ビットが０で現在ビットが０であったことを示す。状態と状態を結ぶ線はブランチと呼ばれ、状態遷移を表す。例えば、Ｓ（００）→Ｓ（０１）のブランチによって「００１」なるビット列を表すことができる。図７では各ブランチの識別子としてａ〜ｆの各文字をあてており、その横に、各状態遷移において期待される理想波形レベルを付してある。例えば、ａは「０００」なるビット列を表すので−１、ｂは「１００」なるビット列を表すので−０．５が理想レベルである。ここで、Ｓ（０１）→Ｓ（１０）及びＳ（１０）→Ｓ（０１）なるブランチが存在しないのは、（１，７）ＲＬＬ符号のようなｄ＝１のランレングス制限がある場合を想定しているためであり、「０１０」、「１０１」なるビット列があり得ないことを反映している。
【００６７】
トレリス線図において、任意の状態から任意の状態を経て生成される全てのブランチの組み合わせであるパスを考えることは、全てのあり得るビット列を考えることに相当する。したがって、全てのパスについて期待される理想波形と、実際に光記録媒体から再生した再生波形とを比べて、波形が最も近いすなわちパスメトリックが最も小さい理想波形を持つパスを生き残りパスとして探索すれば、最も確からしい最尤パスを復号ビット列として決定することができる。
【００６８】
パスメトリックは、ディジタル波形データと各ブランチの理想レベルとの差の二乗（ブランチメトリック）を、パスを構成する全ブランチについて累積していくことにより求められる。生き残りパス決定回路１６は、パスメトリックが最小になるパスを復号ビット列として検出してパスメトリック計算回路１５にフィードバックする機能を持つ。パスメトリック計算回路１５は、生き残りパス決定回路１６から入力された復号ビット列によってトレリス線図の正解状態が分かるので、各正解状態に入力する２本のパスのパスメトリック差ΔＭ、すなわちＳＡＭ値を計算することができる。
【００６９】
次に、パスメトリック計算回路１５から出力されたパスメトリック差ΔＭが、しきい値レジスタ１７に記憶された所定しきい値ＳＬとコンパレータ１８にて比較される。コンパレータ１８は、ΔＭ＜ＳＬ、すなわちＳＡＭ値が所定しきい値よりも小さい場合に信号を出力する。
【００７０】
この信号はカウンタ１９に入力されるので、カウンタ１９の出力は所定しきい値よりも小さいＳＡＭ値の個数を表している。一方、サンプル数レジスタ２０の出力は総サンプル数を表しているので、割算器２１にて計算されるカウンタ１９の出力をサンプル数レジスタ２０の出力で割算した値は、ＳＡＭ値の度数分布における所定しきい値ＳＬよりも小さい部分の相対度数（全度数に占める割合）を示すことになる。この値はエラーレートに相当するものであり、信号品質を正確に表すものであるが、この値から対応するビットエラーレートを計算により導出することができる。この詳細な導出計算については、既に公知であるため、詳細な説明は省略する。
【００７１】
こうしてエラーレート測定回路７によりビットエラーレートが測定された後、コントローラ８により各等化係数αとエラーレートとの対応関係に基づいて最適等化係数αが決定されるまでの処理は、実施の形態１と同様である。
【００７２】
図８は、上記処理により得られる等化係数αとエラーレートとの対応関係の実測例の１つである。この処理における半導体メモリ５の容量は、前記図５で示される容量が少ない場合の実施の形態１と同じ２４０Ｋバイトである。
【００７３】
このグラフから、ビットエラーレートが最良となる時のα＝−０．３２を最適等化係数として決定することができる。これにより、図５にてエラービットが全く発生しない等化係数αが存在することに起因する、ビットエラーレートが最良となる時のαを最適等化係数として一意に決定することができないという課題が解決されることが分かる。
【００７４】
以上のように、パスメトリック差を用いてエラーレートを予測し、この予測エラーレートに基づいて最適な等化係数を決定することにより、半導体メモリの容量を小さくしても、エラーレートの最良値を検出することができるので、より高精度な最適等化係数の決定が可能となる。また、光ディスク１のディフェクトの影響を受け難く、記録ビット列が不明であってもエラーレートを予測できるので、光ディスク１における任意の位置の再生信号を用いて等化係数の最適化を行うことが可能となる。これにより、所定時間毎に、その時点での再生信号を用いて等化最適化を行う、といった処理も実現できるので、時間的な再生特性の変動による最適等化係数の変動に対しても、より正確に追従することが可能となる。
【００７５】
なお、エラーレートに代わる信号品質評価値として、ジッタを用いてもよい。
【００７６】
この場合、半導体メモリ５に記憶されたディジタル波形データを所定のしきい値で２値化して得られるエッジの時間的ゆらぎを検出する構成が必要となる。この構成としては例えば、一方が所定しきい値よりも大でもう一方が小であるような連続する２つのディジタル波形データから補間によってエッジの位置を検出し、その分散を計算してジッタを導出する方法等が考えられる。
【００７７】
ジッタに基づいて最適等化係数を決定することにより、半導体メモリ５の容量を小さくしても、信号品質の最良値を検出することができるので、より高精度な最適等化係数の決定が可能となる。また、光ディスク１のディフェクトの影響を受け難く、記録ビット列が不明であっても信号品質を検出できるので、光ディスク１における任意の位置の再生信号を用いて等化係数の最適化を行うことが可能となる。これにより、所定時間毎に、その時点での再生信号を用いて等化最適化を行うといった処理も実現できるので、時間的な再生特性の変動による最適等化係数の変動に対しても、より正確に追従することが可能となる。
【００７８】
なお、本実施の形態の説明においては、ｄ＝１のランレングス制限符号として（１，７）ＲＬＬ符号を用いたが、これらに限らないことはもちろんである。
【００７９】
また、上記各々の実施の形態の説明においては、再生装置の例として光ディスク再生装置について説明したが、これに限られるものではもちろんなく、ＰＲＭＬ方式の信号再生を行う装置において等しくその効果を発揮すべきものである。すなわち、磁気記録再生装置、通信データ受信装置等、全て本発明が適用可能である。
【００８０】
このように、本実施の形態の信号再生方法は、前記ステップ５は、波形等化されたディジタル再生データに対してＰＲＭＬ復号を行って２本のパスのパスメトリック差を検出するステップと、上記パスメトリック差から信号品質を評価するステップとからなる。
【００８１】
また、本実施の形態の光ディスク再生装置は、は、波形等化されたディジタル再生データに対してＰＲＭＬ復号を行って２本のパスのパスメトリック差を検出するパスメトリック計算回路１５、生き残りパス決定回路１６、しきい値レジスタ１７及びコンパレータ１８と、パスメトリック差から信号品質を評価するカウンタ１９、サンプル数レジスタ２０及び割算器２１とを備えている。
【００８２】
したがって、パスメトリック差に基づいて最適な等化係数を決定する。これにより、半導体メモリ５の容量を小さくしても、エラーレートの最良値を検出することができるので、より高精度な最適等化係数の決定が可能となる。また、光ディスク１における傷や汚れ等のディフェクトの影響を受け難く、記録ビット列が不明であってもエラーレートを予測できるので、光ディスク１における任意の位置における再生信号を用いて等化係数の最適化を行うことが可能となる。これより、所定時間毎に、その時点での再生信号を用いて等化最適化を行う、といった処理も実現できるので、時間的な再生特性の変動による最適等化係数の変動に対しても、より正確に追従することが可能となる。
【００８３】
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的手段に含まれる。
【００８４】
【発明の効果】
本発明の信号再生方法は、以上のように、記録媒体を再生するステップ１と、上記記録媒体の再生信号をＡ／Ｄ変換したディジタル再生データを記憶するステップ２と、波形等化の等化係数を変化させるステップ３と、記憶された上記ディジタル再生データを読み出して上記等化係数にて波形等化を行うステップ４と、波形等化された上記ディジタル再生データについての信号品質を評価するステップ５と、ステップ３からステップ５までを複数回繰り返した後、上記等化係数と上記信号品質との対応関係に基づいて最適等化係数を決定するステップ６とを備える方法である。
【００８５】
また、本発明の信号再生装置は、以上のように、記録媒体を再生する再生手段と、上記記録媒体の再生信号をＡ／Ｄ変換してディジタル再生データを出力するＡ／Ｄ変換手段と、上記ディジタル再生データを記憶するメモリ手段と、上記メモリ手段に記憶されたディジタル再生データを読み出して波形等化を行う波形等化手段と、波形等化された上記ディジタル再生データについて信号品質を評価する信号品質評価手段と、上記波形等化手段の等化係数を変化させながら上記信号品質評価手段により例えばエラーレート等の信号品質を評価し、等化係数と信号品質の対応関係に基づいて最適等化係数を決定する等化最適化制御手段とを備えるものである。
【００８６】
それゆえ、ディジタル再生データをメモリ手段に記憶しておいて、これを繰り返し読み出すことにより、等化係数を変えながら同一の再生波形データに対して信号品質評価手段により信号品質を評価することができる。このため、サーボ残留誤差等の影響を受けることなく、等化係数の変化に対応する純粋な信号品質の変化を検出することができ、高精度な等化係数の最適化が可能となる。
【００８７】
したがって、等化係数の変化に対応する純粋な例えばエラーレート等の信号品質の変化を検出することができ、高精度な等化係数の最適化が可能となる信号再生方法及び信号再生装置を提供することができるという効果を奏する。
【００８８】
また、本発明の信号再生方法は、上記記載の信号再生方法において、前記ステップ６は、例えばエラーレート等の信号品質が最も良好となる等化係数を最適等化係数として決定するステップである方法である。
【００８９】
また、本発明の信号再生装置は、上記記載の信号再生装置において、前記等化最適化制御手段は、例えばエラーレート等の信号品質が最も良好となる等化係数を最適等化係数として決定するものである。
【００９０】
それゆえ、信号品質が最も良好となる等化係数を最適等化係数として決定することにより、高精度な等化係数の最適化が可能となるという効果を奏する。
【００９１】
また、本発明の信号再生方法は、上記記載の信号再生方法において、前記ステップ６は、例えばエラーレート等の信号品質が所定の品質よりも良好となる等化係数の範囲の中心を最適等化係数として決定するステップである方法である。
【００９２】
また、本発明の信号再生装置は、上記記載の信号再生装置において、前記等化最適化制御手段は、例えばエラーレート等の信号品質が所定の品質よりも良好となる等化係数の範囲の中心を最適等化係数として決定するものである。
【００９３】
それゆえ、信号品質が所定値よりも良好となる等化係数の範囲の中心を最適等化係数として決定することにより、ディジタル再生データを記憶するメモリの容量が小さい場合であっても、最適な等化係数を容易に決定することが可能となるという効果を奏する。
【００９４】
また、本発明の信号再生方法は、上記記載の信号再生方法において、波形等化された前記ディジタル再生データのエラーレートを検出するステップと、前記エラーレートから信号品質を評価するステップとからなる方法である。
【００９５】
また、本発明の信号再生装置は、上記記載の信号再生装置において、前記信号品質評価手段は、波形等化された前記ディジタル再生データのエラーレートを検出するエラーレート検出手段と、前記エラーレートから信号品質を評価するエラーレート信号品質評価手段とを備えているものである。
【００９６】
それゆえ、実際に測定したエラーレートに基づいて最適な等化係数を決定するので、高精度な最適等化係数の決定が可能となるという効果を奏する。
【００９７】
また、本発明の信号再生方法は、上記記載の信号再生方法において、前記ステップ５は、波形等化された前記ディジタル再生データに対してＰＲＭＬ復号を行って２本のパスのパスメトリック差を検出するステップと、上記パスメトリック差から信号品質を評価するステップとからなる方法である。
【００９８】
また、本発明の信号再生装置は、上記記載の信号再生装置において、前記信号品質評価手段は、波形等化された前記ディジタル再生データに対してＰＲＭＬ復号を行って２本のパスのパスメトリック差を検出するパスメトリック差検出手段と、上記パスメトリック差から信号品質を評価するパスメトリック差信号品質評価手段とを備えているものである。
【００９９】
それゆえ、パスメトリック差に基づいて最適な等化係数を決定する。これにより、例えば半導体メモリ等のメモリ手段の容量を小さくしても、エラーレートの最良値を検出することができるので、より高精度な最適等化係数の決定が可能となる。また、記録媒体における傷や汚れ等のディフェクトの影響を受け難く、記録ビット列が不明であってもエラーレートを予測できるので、記録媒体における任意の位置における再生信号を用いて等化係数の最適化を行うことが可能となる。これにより、所定時間毎に、その時点での再生信号を用いて等化最適化を行う、といった処理も実現できるので、時間的な再生特性の変動による最適等化係数の変動に対しても、より正確に追従することが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における信号再生装置による信号再生方法の実施の一形態を示すフローチャートである。
【図２】上記信号再生装置の全体構成を示すブロック図である。
【図３】上記信号再生装置におけるエラーレート測定回路の構成を詳細に示すブロック図である。
【図４】上記信号再生装置による信号再生方法におけるビットエラーレートと等化係数との関係を示すグラフである。
【図５】上記信号再生装置による信号再生方法において、エラービットが全く発生していない期間を有する場合の、ビットエラーレートと等化係数との関係を示すグラフである。
【図６】本発明における信号再生装置及び信号再生方法のさらに他の実施の形態を示すものであり、エラーレート測定回路を示すブロック図である。
【図７】上記信号再生装置による信号再生方法において使用されるトレリス線図である。
【図８】上記信号再生装置による信号再生方法におけるビットエラーレートと等化係数との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１　光ディスク（記録媒体）
２　光学ピックアップ（再生手段）
３　再生クロック抽出回路（Ａ／Ｄ変換手段）
４　Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ変換手段）
５　半導体メモリ（メモリ手段）
６　トランスバーサルフィルタ（波形等化手段）
７　エラーレート測定回路（信号品質評価手段）
８　コントローラ（等化最適化制御手段）
９　ビタビ復号回路（エラーレート検出手段）
１０　記録ビット列レジスタ（エラーレート検出手段）
１１　コンパレータ（エラーレート検出手段）
１２　カウンタ（エラーレート信号品質評価手段）
１３　サンプル数レジスタ（エラーレート信号品質評価手段）
１４　割算器（エラーレート信号品質評価手段）
１５　パスメトリック計算回路（パスメトリック差検出手段）
１６　生き残りパス決定回路（パスメトリック差検出手段）
１７　しきい値レジスタ（パスメトリック差検出手段）
１８　コンパレータ（パスメトリック差検出手段）
１９　カウンタ（パスメトリック差信号品質評価手段）
２０　サンプル数レジスタ（パスメトリック差信号品質評価手段）
２１　割算器（パスメトリック差信号品質評価手段）
α　等化係数

Claims

記録媒体を再生するステップ１と、
上記記録媒体の再生信号をＡ／Ｄ変換したディジタル再生データを記憶するステップ２と、
波形等化の等化係数を変化させるステップ３と、
記憶された上記ディジタル再生データを読み出して上記等化係数にて波形等化を行うステップ４と、
波形等化された上記ディジタル再生データについて信号品質を評価するステップ５と、
ステップ３からステップ５までを複数回繰り返した後、上記等化係数と上記信号品質との対応関係に基づいて最適等化係数を決定するステップ６とを備えることを特徴とする信号再生方法。
前記ステップ６は、信号品質が最も良好となる等化係数を最適等化係数として決定するステップであることを特徴とする請求項１記載の信号再生方法。
前記ステップ６は、信号品質が所定の品質よりも良好となる等化係数の範囲の中心を最適等化係数として決定するステップであることを特徴とする請求項１記載の信号再生方法。
前記ステップ５は、
波形等化された前記ディジタル再生データのエラーレートを検出するステップと、
前記エラーレートから信号品質を評価するステップとからなることを特徴とする請求項１記載の信号再生方法。
前記ステップ５は、
波形等化された前記ディジタル再生データに対してＰＲＭＬ復号を行って２本のパスのパスメトリック差を検出するステップと、
上記パスメトリック差から信号品質を評価するステップとからなることを特徴とする請求項１記載の信号再生方法。
記録媒体を再生する再生手段と、
上記記録媒体の再生信号をＡ／Ｄ変換してディジタル再生データを出力するＡ／Ｄ変換手段と、
上記ディジタル再生データを記憶するメモリ手段と、
上記メモリ手段に記憶されたディジタル再生データを読み出して波形等化を行う波形等化手段と、
波形等化された上記ディジタル再生データについて信号品質を評価する信号品質評価手段と、
上記波形等化手段の等化係数を変化させながら上記信号品質評価手段により信号品質を評価し、等化係数と信号品質の対応関係に基づいて最適等化係数を決定する等化最適化制御手段とを備えることを特徴とする信号再生装置。
前記等化最適化制御手段は、信号品質が最も良好となる等化係数を最適等化係数として決定することを特徴とする請求項６記載の信号再生装置。
前記等化最適化制御手段は、信号品質が所定の品質よりも良好となる等化係数の範囲の中心を最適等化係数として決定することを特徴とする請求項６記載の信号再生装置。
前記信号品質評価手段は、
波形等化された前記ディジタル再生データのエラーレートを検出するエラーレート検出手段と、
前記エラーレートから信号品質を評価するエラーレート信号品質評価手段とを備えていることを特徴とする請求項６記載の信号再生装置。
前記信号品質評価手段は、
波形等化された前記ディジタル再生データに対してＰＲＭＬ復号を行って２本のパスのパスメトリック差を検出するパスメトリック差検出手段と、
上記パスメトリック差から信号品質を評価するパスメトリック差信号品質評価手段とを備えていることを特徴とする請求項６記載の信号再生装置。