JPH0715355A - 等化・復号装置 - Google Patents
等化・復号装置Info
- Publication number
- JPH0715355A JPH0715355A JP18085693A JP18085693A JPH0715355A JP H0715355 A JPH0715355 A JP H0715355A JP 18085693 A JP18085693 A JP 18085693A JP 18085693 A JP18085693 A JP 18085693A JP H0715355 A JPH0715355 A JP H0715355A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- noise
- equalization
- signal
- sequence
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Error Detection And Correction (AREA)
- Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 低域ノイズを取り除くことにより復号誤りを
低減し、さらに高密度の記録再生を実現すること。 【構成】 任意の入力データ系列に対して、複数の状態
とこれらの状態間の状態遷移によって信号系列を一意に
規定できる記録符号を復号する。このため劣化した信号
成分を補正すると共に低周波成分を減衰する特性を備え
る等化手段301を、等化器202,遅延器203,減
算器204より構成する。等化手段301の出力からデ
ータ系列をビタビ復号法により復号する復号器205を
設ける。こうすると等化手段301によりクロストーク
ノイズを低減され、S/Nが改善される。また、復号器
206により同じS/Nに対する復号の誤り率を低減す
ることができる。
低減し、さらに高密度の記録再生を実現すること。 【構成】 任意の入力データ系列に対して、複数の状態
とこれらの状態間の状態遷移によって信号系列を一意に
規定できる記録符号を復号する。このため劣化した信号
成分を補正すると共に低周波成分を減衰する特性を備え
る等化手段301を、等化器202,遅延器203,減
算器204より構成する。等化手段301の出力からデ
ータ系列をビタビ復号法により復号する復号器205を
設ける。こうすると等化手段301によりクロストーク
ノイズを低減され、S/Nが改善される。また、復号器
206により同じS/Nに対する復号の誤り率を低減す
ることができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高レートでデジタル記
録または伝送された信号を低い誤り率で効果的に復号す
る等化・復号装置に関するものである。
録または伝送された信号を低い誤り率で効果的に復号す
る等化・復号装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】磁気テープなどにデジタルデータを記録
再生する場合を考える。データをデジタル化することに
より記録密度を高くし、記録可能なデータ量を増加させ
ることができる。記録密度を高くするために、記録信号
の短波長化や磁気テープの狭トラック化などが行われ
る。また、各磁気ヘッドのギャップにアジマス角を設け
て、隣接トラックからの漏れ磁束を拾わないようにする
ためアジマス記録も行われる。記録信号の波長をλ、ア
ジマス角をθ、ヘッドのオーバラップするトラック幅を
Wとすると、アジマス損失Lは次の(1)式で表わされ
る。
再生する場合を考える。データをデジタル化することに
より記録密度を高くし、記録可能なデータ量を増加させ
ることができる。記録密度を高くするために、記録信号
の短波長化や磁気テープの狭トラック化などが行われ
る。また、各磁気ヘッドのギャップにアジマス角を設け
て、隣接トラックからの漏れ磁束を拾わないようにする
ためアジマス記録も行われる。記録信号の波長をλ、ア
ジマス角をθ、ヘッドのオーバラップするトラック幅を
Wとすると、アジマス損失Lは次の(1)式で表わされ
る。
【数1】
【0003】(1)式でわかるように、記録波長λが長
くなるほど、言い換えれば周波数が低くなるほど、アジ
マス損失Lは小さくなる。従って、あるトラックを再生
すると、隣接トラックからの低周波の信号を拾ってしま
う。これがいわゆるクロストークノイズである。
くなるほど、言い換えれば周波数が低くなるほど、アジ
マス損失Lは小さくなる。従って、あるトラックを再生
すると、隣接トラックからの低周波の信号を拾ってしま
う。これがいわゆるクロストークノイズである。
【0004】磁気記録の場合、記録・再生系は一般に微
分特性を示すから、磁気テープに記録した記録符号系列
を{bK }とすると、波形干渉がないと仮定した場合の
理想的な再生出力系列{xK }は次の(2)式で与えら
れる。
分特性を示すから、磁気テープに記録した記録符号系列
を{bK }とすると、波形干渉がないと仮定した場合の
理想的な再生出力系列{xK }は次の(2)式で与えら
れる。
【数2】 ただし、TR を1ビット周期とすると、添字kを付した
符号は時刻(k・ TR)でのサンプル値である。
符号は時刻(k・ TR)でのサンプル値である。
【0005】実際には、磁気記録系での高周波成分の減
衰特性のために、再生波形はなまった形となる。ここ
で、符号「0」→「1」の遷移に対する孤立再生波形を
h(t)とし、hi =h( i・ TR )とすると、実際の受
信系列{yK }は次の(3)式で表される。
衰特性のために、再生波形はなまった形となる。ここ
で、符号「0」→「1」の遷移に対する孤立再生波形を
h(t)とし、hi =h( i・ TR )とすると、実際の受
信系列{yK }は次の(3)式で表される。
【数3】 ただし、nK ' は再生時に外部から付加される雑音のサ
ンプル値である。
ンプル値である。
【0006】(3)式を周波数成分で書き換えると、次
の(4)式になる。
の(4)式になる。
【数4】 なお、X(f) 、H(f) 、N'(f)およびY(f) はそれぞれ
x(t) 、h(t) 、n'(t)およびy(t) のフーリエ変換に
より得られる関数である。
x(t) 、h(t) 、n'(t)およびy(t) のフーリエ変換に
より得られる関数である。
【0007】デジタルVTRに求められるような高密度
記録では、再生信号の振幅レベルに基づいた復号が必要
であり、このためには波形干渉を除去しなければならな
い。(4)式から分かるように、再生過程で減衰した高
周波成分を補正するため、1/H(f) の特性を有する波
形等化を行うことにより、(5)式に示す等化出力Z
(f) が得られ、波形干渉が除去できる。
記録では、再生信号の振幅レベルに基づいた復号が必要
であり、このためには波形干渉を除去しなければならな
い。(4)式から分かるように、再生過程で減衰した高
周波成分を補正するため、1/H(f) の特性を有する波
形等化を行うことにより、(5)式に示す等化出力Z
(f) が得られ、波形干渉が除去できる。
【数5】 ただし、等化雑音N(f) を(6)式で表現する。
【数6】
【0008】再生系の周波数特性H(f) は高周波減衰特
性であるから、この逆特性1/H(f) は当然高周波強調
特性になる。従って、(6)式における等化雑音N(f)
は高域強調特性を示す。記録密度が高くなればなるほ
ど、波形干渉量が大きくなり、等化雑音の高域強調量は
強まるので、信号対雑音(S/N)比は著しく劣化す
る。
性であるから、この逆特性1/H(f) は当然高周波強調
特性になる。従って、(6)式における等化雑音N(f)
は高域強調特性を示す。記録密度が高くなればなるほ
ど、波形干渉量が大きくなり、等化雑音の高域強調量は
強まるので、信号対雑音(S/N)比は著しく劣化す
る。
【0009】この等化雑音を抑制するために、高域の雑
音成分を抑制する方法が行われており、この方法をパー
シャルレスポンス・クラスIVと呼ぶ。図7はこの方法に
よる等化・復号装置の構成を示すブロック図である。本
図において磁気記録装置の再生信号は入力端101に与
えられる。等化器102は再生信号を入力し、波形干渉
の除去を行う回路であり、その出力は遅延器103と加
算器104に与えられる。遅延器103は1サンプリン
グ周期の遅延器であり、その出力は加算器104に与え
られる。
音成分を抑制する方法が行われており、この方法をパー
シャルレスポンス・クラスIVと呼ぶ。図7はこの方法に
よる等化・復号装置の構成を示すブロック図である。本
図において磁気記録装置の再生信号は入力端101に与
えられる。等化器102は再生信号を入力し、波形干渉
の除去を行う回路であり、その出力は遅延器103と加
算器104に与えられる。遅延器103は1サンプリン
グ周期の遅延器であり、その出力は加算器104に与え
られる。
【0010】加算器104は入力信号を加算する回路
で、その出力は復号器105に与えられる。復号器10
5は記録時に変調された信号を復号する回路であり、そ
の信号は出力端106から出力される。ここで等化器1
02,遅延器103,加算器104は、復号器105に
等化出力を与える等化手段を構成している。
で、その出力は復号器105に与えられる。復号器10
5は記録時に変調された信号を復号する回路であり、そ
の信号は出力端106から出力される。ここで等化器1
02,遅延器103,加算器104は、復号器105に
等化出力を与える等化手段を構成している。
【0011】このように構成された従来の等化・復号装
置において、入力端101に入力された再生信号は、等
化器102により波形干渉が取り除かれる。時刻t=k
・ TR における等化器102の出力をxK とすると、遅
延器103の出力は、等化器102の時刻t=( k−
1)・TR における信号を出力し、その値はxK-1 とな
る。従って、時刻t=k・ TR における加算器104の
出力をpK とすると、次の(7)式が得られる。
置において、入力端101に入力された再生信号は、等
化器102により波形干渉が取り除かれる。時刻t=k
・ TR における等化器102の出力をxK とすると、遅
延器103の出力は、等化器102の時刻t=( k−
1)・TR における信号を出力し、その値はxK-1 とな
る。従って、時刻t=k・ TR における加算器104の
出力をpK とすると、次の(7)式が得られる。
【数7】
【0012】(7)式を、遅延演算子D=exp( −j
2πfTR )を用いて書き換えると、次の(8)式が得
られる。
2πfTR )を用いて書き換えると、次の(8)式が得
られる。
【数8】 そして(8)式を周波数成分で表わすと、次の(9)式
が得られる。
が得られる。
【数9】 ここでfR は1/TR であり、クロック周波数である。
従って、図7に示す等化装置の総合周波数特性E (f)
は次の(10)式となる。
従って、図7に示す等化装置の総合周波数特性E (f)
は次の(10)式となる。
【数10】
【0013】図8の曲線aは、図7の等化器102の出
力の振幅の周波数特性を示し、曲線bは加算器104の
出力振幅の周波数特性をfR /2まで示したスペクトラ
ムである。図8に示すように高域の雑音は除去されるこ
とが分かる。よって、高域の等化雑音が雑音全体に占め
る割合が多い場合には、雑音電力を減少させることにな
り、復号誤りを少なくすることが可能となる。
力の振幅の周波数特性を示し、曲線bは加算器104の
出力振幅の周波数特性をfR /2まで示したスペクトラ
ムである。図8に示すように高域の雑音は除去されるこ
とが分かる。よって、高域の等化雑音が雑音全体に占め
る割合が多い場合には、雑音電力を減少させることにな
り、復号誤りを少なくすることが可能となる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の等化・復号装置では、高域の等化雑音は抑制
されるものの、低域のクロストークノイズは逆に強調さ
れる。トラックピッチが小さい場合には、クロストーク
ノイズの雑音全体に占める割合が多くなる。この場合高
域の等化雑音の抑制量より、低域のクロストークノイズ
の強調量が多くなってしまう。このため雑音電力の増加
を招く結果となり、復号誤りが増加するという問題が生
じる。
うな従来の等化・復号装置では、高域の等化雑音は抑制
されるものの、低域のクロストークノイズは逆に強調さ
れる。トラックピッチが小さい場合には、クロストーク
ノイズの雑音全体に占める割合が多くなる。この場合高
域の等化雑音の抑制量より、低域のクロストークノイズ
の強調量が多くなってしまう。このため雑音電力の増加
を招く結果となり、復号誤りが増加するという問題が生
じる。
【0015】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものあって、より一層の高密度記録を可能に
し、復号誤りを低減した等化・復号装置を実現すること
を目的とする。
なされたものあって、より一層の高密度記録を可能に
し、復号誤りを低減した等化・復号装置を実現すること
を目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】本願の請求項1の発明
は、符号化された任意の入力データ系列{bK }(kは
離散的時間を示す整数)を記録媒体又は信号伝送経路に
与え、記録媒体又は信号伝送経路から得られた受信系列
から、所定サンプリング期間の信号列によって規定され
る複数の状態とこれらの状態間の状態遷移によって信号
系列{pK }を一意に復号する等化・復号装置であっ
て、入力された受信系列の信号成分の周波数特性を補正
する等化手段と、等化手段の出力と信号系列とから状態
遷移の確からしさを算出する尤度算出手段と、尤度算出
手段の出力と1サンプリング前の各状態の各々の確から
しさを表すメトリックとから、現時点での新たなメトリ
ックを算出するメトリック算出手段と、各状態の夫々に
至る最も確からしい状態遷移に対応する信号系列
{pK }を順次更新保持する生き残りデータ保持手段
と、を具備することを特徴とするものである。
は、符号化された任意の入力データ系列{bK }(kは
離散的時間を示す整数)を記録媒体又は信号伝送経路に
与え、記録媒体又は信号伝送経路から得られた受信系列
から、所定サンプリング期間の信号列によって規定され
る複数の状態とこれらの状態間の状態遷移によって信号
系列{pK }を一意に復号する等化・復号装置であっ
て、入力された受信系列の信号成分の周波数特性を補正
する等化手段と、等化手段の出力と信号系列とから状態
遷移の確からしさを算出する尤度算出手段と、尤度算出
手段の出力と1サンプリング前の各状態の各々の確から
しさを表すメトリックとから、現時点での新たなメトリ
ックを算出するメトリック算出手段と、各状態の夫々に
至る最も確からしい状態遷移に対応する信号系列
{pK }を順次更新保持する生き残りデータ保持手段
と、を具備することを特徴とするものである。
【0017】本願の請求項4の発明は、符号化された任
意の入力データ系列{bK }(kは離散的時間を示す整
数)を記録媒体又は信号伝送経路に与え、記録媒体又は
信号伝送経路から得られた受信系列から、所定サンプリ
ング期間の信号列によって規定される複数の状態とこれ
らの状態間の状態遷移によって信号系列{pK }を一意
に復号する等化・復号装置であって、入力された受信系
列の信号成分の周波数特性を補正する等化手段と、等化
手段の出力と信号系列と予測雑音とから状態遷移の確か
らしさを算出する尤度算出手段と、尤度算出手段の出力
と1サンプリング前の各状態の各々の確からしさを表す
メトリックとから、現時点での新たなメトリックを算出
するメトリック算出手段と、各状態の夫々に至る最も確
からしい状態遷移に対応するデータ系列を順次更新保持
する生き残りデータ保持手段と、等化手段の出力を複数
個順次に更新保持する等化出力保持手段と、等化出力保
持手段と生き残りデータ保持手段とから雑音系列を抽出
する雑音抽出手段と、雑音抽出手段の雑音系列を用いて
予測雑音を算出する予測雑音算出手段と、を具備するこ
とを特徴とするものである。
意の入力データ系列{bK }(kは離散的時間を示す整
数)を記録媒体又は信号伝送経路に与え、記録媒体又は
信号伝送経路から得られた受信系列から、所定サンプリ
ング期間の信号列によって規定される複数の状態とこれ
らの状態間の状態遷移によって信号系列{pK }を一意
に復号する等化・復号装置であって、入力された受信系
列の信号成分の周波数特性を補正する等化手段と、等化
手段の出力と信号系列と予測雑音とから状態遷移の確か
らしさを算出する尤度算出手段と、尤度算出手段の出力
と1サンプリング前の各状態の各々の確からしさを表す
メトリックとから、現時点での新たなメトリックを算出
するメトリック算出手段と、各状態の夫々に至る最も確
からしい状態遷移に対応するデータ系列を順次更新保持
する生き残りデータ保持手段と、等化手段の出力を複数
個順次に更新保持する等化出力保持手段と、等化出力保
持手段と生き残りデータ保持手段とから雑音系列を抽出
する雑音抽出手段と、雑音抽出手段の雑音系列を用いて
予測雑音を算出する予測雑音算出手段と、を具備するこ
とを特徴とするものである。
【0018】
【作用】このような特徴を有する本願の請求項1の発明
によれば、任意の入力データ系列{bK }を高密度に記
録再生装置に入力すると、符号間干渉を起こして再生時
に信号が劣化して出力されるが、等化手段は劣化した信
号成分を補正して等化再生出力を生成する。この信号を
復号手段に与えると、尤度算出手段は等化手段の出力信
号系列から状態遷移の確からしさを算出する。次にメト
リック算出手段は一つ前の時点での各状態の各々の確か
らしさを表すメトリックとから、現時点での新たなメト
リックを算出する。そして生き残りデータ保持手段は、
各状態の夫々に至る最も確からしい状態遷移に対応する
データ系列を順次更新保持する。こうすると複数の状態
とこれらの状態間の状態遷移によって信号系列{pK }
が一意に復号され、無相関の雑音が加わった状態で復号
の誤り率を低減させることができる。
によれば、任意の入力データ系列{bK }を高密度に記
録再生装置に入力すると、符号間干渉を起こして再生時
に信号が劣化して出力されるが、等化手段は劣化した信
号成分を補正して等化再生出力を生成する。この信号を
復号手段に与えると、尤度算出手段は等化手段の出力信
号系列から状態遷移の確からしさを算出する。次にメト
リック算出手段は一つ前の時点での各状態の各々の確か
らしさを表すメトリックとから、現時点での新たなメト
リックを算出する。そして生き残りデータ保持手段は、
各状態の夫々に至る最も確からしい状態遷移に対応する
データ系列を順次更新保持する。こうすると複数の状態
とこれらの状態間の状態遷移によって信号系列{pK }
が一意に復号され、無相関の雑音が加わった状態で復号
の誤り率を低減させることができる。
【0019】又本願の請求項4の発明によれば、請求項
1の発明の作用に加えて等化出力保持手段は等化手段の
出力を複数個順次に更新保持し、雑音抽出手段は等化出
力保持手段と生き残りデータ保持手段とから雑音系列を
抽出する。予測雑音算出手段は雑音抽出手段の雑音系列
を用いて前記予測雑音を算出する。こうして有相関雑音
が加わる場合も無相関の雑音に変換され、ビタビ復号法
を用いて信号を復号することができる。又クロストーク
によるS/Nの劣化が抑えられることとなる。
1の発明の作用に加えて等化出力保持手段は等化手段の
出力を複数個順次に更新保持し、雑音抽出手段は等化出
力保持手段と生き残りデータ保持手段とから雑音系列を
抽出する。予測雑音算出手段は雑音抽出手段の雑音系列
を用いて前記予測雑音を算出する。こうして有相関雑音
が加わる場合も無相関の雑音に変換され、ビタビ復号法
を用いて信号を復号することができる。又クロストーク
によるS/Nの劣化が抑えられることとなる。
【0020】
【実施例】本項では、まず本発明の等化・復号装置の概
要を示した後、第1実施例及び第2実施例を具体的に述
べる。図1は、本発明の等化・復号装置の全体構成を示
したブロック図である。本図において、磁気記録装置の
再生信号は入力端201に与えられる。等化器202は
再生信号を入力し、波形干渉を除去する回路であり、そ
の出力は遅延器203と、減算器204の+入力端に与
えられる。遅延器203は1サンプリング周期の遅延器
であり、その出力は減算器204の−入力端に与えられ
る。
要を示した後、第1実施例及び第2実施例を具体的に述
べる。図1は、本発明の等化・復号装置の全体構成を示
したブロック図である。本図において、磁気記録装置の
再生信号は入力端201に与えられる。等化器202は
再生信号を入力し、波形干渉を除去する回路であり、そ
の出力は遅延器203と、減算器204の+入力端に与
えられる。遅延器203は1サンプリング周期の遅延器
であり、その出力は減算器204の−入力端に与えられ
る。
【0021】減算器204は等化器202の出力から遅
延器203の出力を減算する回路で、その出力は復号器
205に与えられる。復号器205は記録時に変調され
た信号を復号する回路であり、その信号は出力端206
から出力される。ここで等化器202,遅延器203,
減算器204は、復号器205に等化出力を与える等化
手段301を構成している。
延器203の出力を減算する回路で、その出力は復号器
205に与えられる。復号器205は記録時に変調され
た信号を復号する回路であり、その信号は出力端206
から出力される。ここで等化器202,遅延器203,
減算器204は、復号器205に等化出力を与える等化
手段301を構成している。
【0022】このように構成された等化・復号装置にお
いて、時刻t=k・ TR における等化器202の出力を
xK とすると、遅延器203の出力は、等化器202の
時刻t= (k−1)・TR における出力xK-1 と等しくな
る。従って、時刻t=k・ TR における減算器204の
出力をpK とすると、次の(11)式が得られる。
いて、時刻t=k・ TR における等化器202の出力を
xK とすると、遅延器203の出力は、等化器202の
時刻t= (k−1)・TR における出力xK-1 と等しくな
る。従って、時刻t=k・ TR における減算器204の
出力をpK とすると、次の(11)式が得られる。
【数11】
【0023】(11)式を、(8)式と同様に遅延演算
子D=exp (−j2πfTR )を用いて書き換える
と、(12)式が得られる。
子D=exp (−j2πfTR )を用いて書き換える
と、(12)式が得られる。
【数12】 得られた(12)式を周波数成分で表わすと、(13)
式が得られる。
式が得られる。
【数13】 ここでfR はクロック周波数を示し、1/TR と一致す
る。
る。
【0024】従って、図1に示す{pK }が得られる等
化装置の総合周波数特性E (f) は、次の(14)式と
なる。
化装置の総合周波数特性E (f) は、次の(14)式と
なる。
【数14】
【0025】図9の曲線aは、図1の等化器202の出
力振幅の周波数特性を表し、曲線bは減算器204の出
力振幅の周波数特性をfR /2まで示したスペクトラム
である。(14)式及び図9でわかるように、再生出力
系列の低周波成分が大幅に取り除かれ、クロストークノ
イズがかなり排除できる。
力振幅の周波数特性を表し、曲線bは減算器204の出
力振幅の周波数特性をfR /2まで示したスペクトラム
である。(14)式及び図9でわかるように、再生出力
系列の低周波成分が大幅に取り除かれ、クロストークノ
イズがかなり排除できる。
【0026】孤立再生波形のピーク値をA、雑音の実効
値をσとして、S/N値aを(15)式のように定義す
る。
値をσとして、S/N値aを(15)式のように定義す
る。
【数15】 雑音間に相関がないと仮定すると、本発明の等化・復号
装置を用いたときの復号誤り率P1 は、次の(16)式
となる。
装置を用いたときの復号誤り率P1 は、次の(16)式
となる。
【数16】
【0027】ちなみに、従来方式であるパーシャルレス
ポンス・クラスIVを用いた場合の誤り率P2 は、次の
(17)式となる。
ポンス・クラスIVを用いた場合の誤り率P2 は、次の
(17)式となる。
【数17】 ここで(16),(17)式に用いた誤差補関数Qは、
次の(18)式で定義される。
次の(18)式で定義される。
【数18】
【0028】図10は従来例と本実施例の等化・復号装
置を用いた場合のS/N値と、復号誤り率の関係を示し
たグラフである。ここでS/NのdB値は次の(19)
式で定義する。
置を用いた場合のS/N値と、復号誤り率の関係を示し
たグラフである。ここでS/NのdB値は次の(19)
式で定義する。
【数19】
【0029】このように、図1の等化手段301によれ
ば、クロストークノイズが除去されるのみならず、同じ
S/N値に対しても、従来方式より低い誤り率を達成で
きる。例えば、S/N値が15dBの場合、雑音に相関
がないと仮定すると、パーシャルレスポンス・クラスIV
では誤り率が1.4 ×10-4であるのに対し、本実施例の等
化・復号装置では誤り率が2.8 ×10-8となり、誤り率は
大きく改善される。
ば、クロストークノイズが除去されるのみならず、同じ
S/N値に対しても、従来方式より低い誤り率を達成で
きる。例えば、S/N値が15dBの場合、雑音に相関
がないと仮定すると、パーシャルレスポンス・クラスIV
では誤り率が1.4 ×10-4であるのに対し、本実施例の等
化・復号装置では誤り率が2.8 ×10-8となり、誤り率は
大きく改善される。
【0030】さて(2)式を用いると(11)式は次の
(20)式のように書き換えられる。
(20)式のように書き換えられる。
【数20】 (21)式は減算器204の出力{pK }から、等化器
202の出力{xK }を介さずに記録符号系列{bK }
を直接復号できることを示している。次に述べる本発明
の各実施例では、このような方式に適している「ビタビ
復号法」を利用して復号を行う。
202の出力{xK }を介さずに記録符号系列{bK }
を直接復号できることを示している。次に述べる本発明
の各実施例では、このような方式に適している「ビタビ
復号法」を利用して復号を行う。
【0031】図11は、本実施例における状態遷移図で
あり、図12はトレリス線図である。本実施例において
は、(20)式に示すように2ビット前の時点までの状
態が保持される。2ビット前までの状態をSi(bK-2,b
K-1 )とし、4個の状態Si(i=0〜3) を定める。図1
2の左側に示すように状態S0 は(0,0)、S1 は
(0, 1)、S2 は(1, 0)、S3 は(1, 1)を表
す。又図11及び図12において、矢印に付した記号は
bK /pK を表す。
あり、図12はトレリス線図である。本実施例において
は、(20)式に示すように2ビット前の時点までの状
態が保持される。2ビット前までの状態をSi(bK-2,b
K-1 )とし、4個の状態Si(i=0〜3) を定める。図1
2の左側に示すように状態S0 は(0,0)、S1 は
(0, 1)、S2 は(1, 0)、S3 は(1, 1)を表
す。又図11及び図12において、矢印に付した記号は
bK /pK を表す。
【0032】等化装置の出力における雑音のサンプル値
をnK とすると、雑音の含まれた等化装置の出力zK は
次の(21)式で表され、これが復号器205の入力と
なる。
をnK とすると、雑音の含まれた等化装置の出力zK は
次の(21)式で表され、これが復号器205の入力と
なる。
【数21】
【0033】次に、本発明の第1実施例について説明す
る。時刻t=k・ TR における状態をS (k) (S0 〜
S3 のいずれかの値)とし、ビットセルごとの雑音のサ
ンプル値が互いに独立であると仮定すると、初期状態を
S (0) とする長さLのデータ系列[b1,b2,…,
bl ]に対応する状態遷移図上のパス[S (0) ;b1,
b2,…, bl ]が与えられたとき、復号器の入力系列
[z1,z2,…, zl ]の負の対数尤度関数は次の(2
2)式となる。
る。時刻t=k・ TR における状態をS (k) (S0 〜
S3 のいずれかの値)とし、ビットセルごとの雑音のサ
ンプル値が互いに独立であると仮定すると、初期状態を
S (0) とする長さLのデータ系列[b1,b2,…,
bl ]に対応する状態遷移図上のパス[S (0) ;b1,
b2,…, bl ]が与えられたとき、復号器の入力系列
[z1,z2,…, zl ]の負の対数尤度関数は次の(2
2)式となる。
【数22】 ここで尤度関数p[zk |S(k−1);bk ]は、時
刻(k−1)での状態S(k−1)から時刻kでの状態
S(k)に移る際にzk を入力してbk を復号する確率
である。
刻(k−1)での状態S(k−1)から時刻kでの状態
S(k)に移る際にzk を入力してbk を復号する確率
である。
【0034】(22)式より、与えられたパスの負の対
数尤度関数は、パスを構成する個々の枝の負の対数尤度
関数の和として表されることが分かる。従って、枝の長
さを負の対数尤度関数で表せば、長さが最小となるパス
を選択し、それに対応するデ−タ系列、つまり最尤系列
を、以下のような方法で復号できる。
数尤度関数は、パスを構成する個々の枝の負の対数尤度
関数の和として表されることが分かる。従って、枝の長
さを負の対数尤度関数で表せば、長さが最小となるパス
を選択し、それに対応するデ−タ系列、つまり最尤系列
を、以下のような方法で復号できる。
【0035】ある時刻で、各状態に至るパスの長さの最
小値はメトリックと呼ばれるが、本発明に対しては、t
=k・ TR における各状態Si (i=0〜3)に対するメトリ
ックをmK ( Si ) (i=0〜3)で表すと、図11より次の
(23)式のような関係が得られる。
小値はメトリックと呼ばれるが、本発明に対しては、t
=k・ TR における各状態Si (i=0〜3)に対するメトリ
ックをmK ( Si ) (i=0〜3)で表すと、図11より次の
(23)式のような関係が得られる。
【数23】
【0036】ここで、雑音のサンプル値nK を、平均値
0、分散σ2 のガウス雑音と仮定すると、(21)式よ
り復号器の入力zK は平均値pK 、分散σ2 のガウス変
数となる。従って、例えば、状態S(k-1) =S0 からb
K =1を入力することにより、状態S(k) =S1 に遷移
する場合には、尤度関数pはp=1/{((2π)1/2・
σ}exp(−nK 2/2σ2)と表される。図11よりpK =
Aであるから(21)式を変形するとnk =zK −Aと
なる。このnk を前述した尤度関数pに代入すると、次
の(24)式が得られる。
0、分散σ2 のガウス雑音と仮定すると、(21)式よ
り復号器の入力zK は平均値pK 、分散σ2 のガウス変
数となる。従って、例えば、状態S(k-1) =S0 からb
K =1を入力することにより、状態S(k) =S1 に遷移
する場合には、尤度関数pはp=1/{((2π)1/2・
σ}exp(−nK 2/2σ2)と表される。図11よりpK =
Aであるから(21)式を変形するとnk =zK −Aと
なる。このnk を前述した尤度関数pに代入すると、次
の(24)式が得られる。
【数24】 ただし、Aは再生波形の振幅(0-P) である。
【0037】同様にして(23)式における他の負の対
数尤度関数も夫々計算でき、これらすべてに(24)式
の右辺第1項および第2項が共通項として現れる。そこ
で、この共通項を除き、更に1/σ2 で割ることにより
正規化しても一般性を失わない。このようにして次の
(25)〜(28)式のように正規化されたメトリック
mK ' ( Si ) (i= 0〜3)が得られる。
数尤度関数も夫々計算でき、これらすべてに(24)式
の右辺第1項および第2項が共通項として現れる。そこ
で、この共通項を除き、更に1/σ2 で割ることにより
正規化しても一般性を失わない。このようにして次の
(25)〜(28)式のように正規化されたメトリック
mK ' ( Si ) (i= 0〜3)が得られる。
【数25】
【数26】
【数27】
【数28】
【0038】ここに、lKij は状態S(k-1) =Si (i=0
〜3)から状態S(k) =Sj (j=0〜3)に遷移する場合の枝
の長さを表し、次の(29)式により計算される。
〜3)から状態S(k) =Sj (j=0〜3)に遷移する場合の枝
の長さを表し、次の(29)式により計算される。
【数29】 ただし、初期状態としてS0 を選ぶものとし、次の(3
0)式が成立する。
0)式が成立する。
【数30】
【0039】時刻t=k・ TR において、状態Sj (j=0
〜3)に至るパスのうちで、(25)〜(28)式で与え
られるメトリックmK '(Sj )(j=0 〜3)を持つパスのみ
が、最尤パスとなる可能性を有するものとして残され、
他は捨てられる。このパスが生き残りパスと呼ばれ、時
刻k・ TR の生き残りパスが時刻(k−1)・TR におい
て一本化している確率はkとともに大となる。この一本
化したパスを最尤パスとして復号する。
〜3)に至るパスのうちで、(25)〜(28)式で与え
られるメトリックmK '(Sj )(j=0 〜3)を持つパスのみ
が、最尤パスとなる可能性を有するものとして残され、
他は捨てられる。このパスが生き残りパスと呼ばれ、時
刻k・ TR の生き残りパスが時刻(k−1)・TR におい
て一本化している確率はkとともに大となる。この一本
化したパスを最尤パスとして復号する。
【0040】ここで、理論的には、(25)〜(28)
式によりメトリックを計算できるが、実用的にはメトリ
ックがオーバーフローすることを防ぐために、次のよう
なオーバーフロー防止策が必要である。即ち(25)〜
(28)式から分かるように、メトリックの絶対的な大
きさは重要ではなく、メトリック相互の相対的な大小関
係が重要なだけである。つまり、メトリック相互の尤度
差を保つことができれば正しい復号が可能である。これ
は、mK-1 '(S0)のゼロに対する相対値としてmK-1 '
(Si )(i=1 〜3)を表しても、尤度の大小関係は正確に
保たれることを示す。従って、(25)〜(28)式の
計算を終了後、mK '(Si )(i=0 〜3)からmK '(S0 )
を引き、改めてmK '(Si )(i=0 〜3)とすることによ
り、上記メトリックのオーバーフローを防止できる。新
たに得られるmK '(S0 ) はゼロであるからメトリック
計算に関して省略でき、メトリックの計算式は、次の
(31)〜(34)式が得られる。
式によりメトリックを計算できるが、実用的にはメトリ
ックがオーバーフローすることを防ぐために、次のよう
なオーバーフロー防止策が必要である。即ち(25)〜
(28)式から分かるように、メトリックの絶対的な大
きさは重要ではなく、メトリック相互の相対的な大小関
係が重要なだけである。つまり、メトリック相互の尤度
差を保つことができれば正しい復号が可能である。これ
は、mK-1 '(S0)のゼロに対する相対値としてmK-1 '
(Si )(i=1 〜3)を表しても、尤度の大小関係は正確に
保たれることを示す。従って、(25)〜(28)式の
計算を終了後、mK '(Si )(i=0 〜3)からmK '(S0 )
を引き、改めてmK '(Si )(i=0 〜3)とすることによ
り、上記メトリックのオーバーフローを防止できる。新
たに得られるmK '(S0 ) はゼロであるからメトリック
計算に関して省略でき、メトリックの計算式は、次の
(31)〜(34)式が得られる。
【数31】
【数32】
【数33】
【数34】
【0041】次に、第1実施例における等化・復号化装
置の具体的な構成例について図2,図3のブロック図を
用いて説明する。図2において、等化手段301は再生
信号を入力し、(14)式の周波数特性で等化を行うデ
ジタルフィルタであり、その出力は復号器205に与え
られる。図2,図3の他の部分は復号器205を示して
おり、等化手段301の出力は枝長さ計算器302〜3
05に与えられる。
置の具体的な構成例について図2,図3のブロック図を
用いて説明する。図2において、等化手段301は再生
信号を入力し、(14)式の周波数特性で等化を行うデ
ジタルフィルタであり、その出力は復号器205に与え
られる。図2,図3の他の部分は復号器205を示して
おり、等化手段301の出力は枝長さ計算器302〜3
05に与えられる。
【0042】枝長さ計算器302〜305は(29)式
の第2〜第7式を演算する回路である。即ち枝長さ計算
器302はA/2−zk を演算し、枝長さ計算器303
は2(A−zk )を演算し、枝長さ計算器304は2
(A+zk )を演算し、枝長さ計算器305はA/2+
zk を演算する回路である。加算器306は枝長さ計算
器302の出力と後述する減算器316の出力を加算す
る回路である。同様に加算器307は枝長さ計算器30
3の出力と減算器316の出力を加算し、加算器308
は枝長さ計算器304の出力と減算器315の出力を加
算し、加算器309は枝長さ計算器305の出力と減算
器317の出力を加算し、加算器310は枝長さ計算器
305の出力と減算器315の出力を加算する回路であ
る。
の第2〜第7式を演算する回路である。即ち枝長さ計算
器302はA/2−zk を演算し、枝長さ計算器303
は2(A−zk )を演算し、枝長さ計算器304は2
(A+zk )を演算し、枝長さ計算器305はA/2+
zk を演算する回路である。加算器306は枝長さ計算
器302の出力と後述する減算器316の出力を加算す
る回路である。同様に加算器307は枝長さ計算器30
3の出力と減算器316の出力を加算し、加算器308
は枝長さ計算器304の出力と減算器315の出力を加
算し、加算器309は枝長さ計算器305の出力と減算
器317の出力を加算し、加算器310は枝長さ計算器
305の出力と減算器315の出力を加算する回路であ
る。
【0043】比較選択器311は加算器302の出力
と、初期値S0 =0を入力し、その最小値をメトリック
mk '(S0)として選択する回路であり、その最小値と切
換制御信号を出力する。切換制御信号は(31)式の左
項を選択した場合「0」が出力され、右項を選択した場
合「1」が出力されるものとする。同様に比較選択器3
12は加算器307の出力と、枝長さ計算器302の出
力を入力し、その最小値をメトリックmk '(S1)として
選択する回路である。比較選択器313は加算器308
の出力と、加算器309の出力を入力し、その最小値を
メトリックmk '(S2)として選択する回路である。比較
選択器314は加算器310の出力と、減算器317の
出力を入力し、その最小値をメトリックmk '(S3)とし
て選択する回路である。比較選択器312〜314の切
換制御信号は比較選択器311の場合と同様、(32)
〜(34)式の左項を夫々選択した場合「0」が出力さ
れ、右項を夫々選択した場合「1」が出力されるものと
する。
と、初期値S0 =0を入力し、その最小値をメトリック
mk '(S0)として選択する回路であり、その最小値と切
換制御信号を出力する。切換制御信号は(31)式の左
項を選択した場合「0」が出力され、右項を選択した場
合「1」が出力されるものとする。同様に比較選択器3
12は加算器307の出力と、枝長さ計算器302の出
力を入力し、その最小値をメトリックmk '(S1)として
選択する回路である。比較選択器313は加算器308
の出力と、加算器309の出力を入力し、その最小値を
メトリックmk '(S2)として選択する回路である。比較
選択器314は加算器310の出力と、減算器317の
出力を入力し、その最小値をメトリックmk '(S3)とし
て選択する回路である。比較選択器312〜314の切
換制御信号は比較選択器311の場合と同様、(32)
〜(34)式の左項を夫々選択した場合「0」が出力さ
れ、右項を夫々選択した場合「1」が出力されるものと
する。
【0044】減算器315は比較選択器312の出力か
ら比較選択器311の出力を減算し、時刻(k-1) のメト
リックmk-1'(S1)を時間TR 遅延して出力する回路で
ある。同様に減算器316は比較選択器313の出力か
ら比較選択器311の出力を減算し、時刻(k-1) のメト
リックmk-1'(S2)を出力する回路である。減算器31
7は比較選択器314の出力から比較選択器311の出
力を減算し、時刻k-1のメトリックmk-1'(S3)を出力
する回路である。
ら比較選択器311の出力を減算し、時刻(k-1) のメト
リックmk-1'(S1)を時間TR 遅延して出力する回路で
ある。同様に減算器316は比較選択器313の出力か
ら比較選択器311の出力を減算し、時刻(k-1) のメト
リックmk-1'(S2)を出力する回路である。減算器31
7は比較選択器314の出力から比較選択器311の出
力を減算し、時刻k-1のメトリックmk-1'(S3)を出力
する回路である。
【0045】図3に示すシフトレジスタ318は状態S
0 へ至る生き残りパスに対応するビット列を保持する回
路である。同様にシフトレジスタ319は状態S1 へ至
る生き残りパスに対応するビット列を、シフトレジスタ
320は状態S2 へ至る生き残りパスに対応するビット
列を、シフトレジスタ321は状態S3 へ至る生き残り
パスに対応するビット列を夫々保持する回路である。
0 へ至る生き残りパスに対応するビット列を保持する回
路である。同様にシフトレジスタ319は状態S1 へ至
る生き残りパスに対応するビット列を、シフトレジスタ
320は状態S2 へ至る生き残りパスに対応するビット
列を、シフトレジスタ321は状態S3 へ至る生き残り
パスに対応するビット列を夫々保持する回路である。
【0046】スイッチ322は、比較選択器311の出
力する切換制御信号に基づき、(31)式において、mi
n 関数の左項が選ばれる場合には、シフトレジスタ31
8の内容をそのまま保持し、min 関数の右項が選ばれる
場合には、シフトレジスタ318にシフトレジスタ32
0の内容をコピーするよう指示する回路である。この
後、いずれの場合もシフトレジスタ318の内容を1ビ
ット右へシフトし、状態S0 に対応する2進値「0」を
フィードする。
力する切換制御信号に基づき、(31)式において、mi
n 関数の左項が選ばれる場合には、シフトレジスタ31
8の内容をそのまま保持し、min 関数の右項が選ばれる
場合には、シフトレジスタ318にシフトレジスタ32
0の内容をコピーするよう指示する回路である。この
後、いずれの場合もシフトレジスタ318の内容を1ビ
ット右へシフトし、状態S0 に対応する2進値「0」を
フィードする。
【0047】同様にスイッチ323は、比較選択器31
2の切換制御信号に基づき、(32)式において、min
関数の左項が選ばれる場合には、シフトレジスタ319
にシフトレジスタ318の内容をコピーし、min 関数の
右項が選ばれる場合には、シフトレジスタ319にシフ
トレジスタ320の内容をコピーするよう指示する回路
である。この後、いずれの場合もシフトレジスタ319
の内容を1ビット右へシフトし、状態S1 に対応する2
進値「1」をフィードする。
2の切換制御信号に基づき、(32)式において、min
関数の左項が選ばれる場合には、シフトレジスタ319
にシフトレジスタ318の内容をコピーし、min 関数の
右項が選ばれる場合には、シフトレジスタ319にシフ
トレジスタ320の内容をコピーするよう指示する回路
である。この後、いずれの場合もシフトレジスタ319
の内容を1ビット右へシフトし、状態S1 に対応する2
進値「1」をフィードする。
【0048】スイッチ324は、比較選択器313の切
換制御信号に基づき、(33)式において、min 関数の
左項が選ばれる場合には、シフトレジスタ320にシフ
トレジスタ319の内容をコピーし、min 関数の右項が
選ばれる場合には、シフトレジスタ320にシフトレジ
スタ321の内容をコピーするよう指示する回路であ
る。この後、いずれの場合もシフトレジスタ320の内
容を1ビット右へシフトし、状態S2 に対応する2進値
「0」をフィードする。
換制御信号に基づき、(33)式において、min 関数の
左項が選ばれる場合には、シフトレジスタ320にシフ
トレジスタ319の内容をコピーし、min 関数の右項が
選ばれる場合には、シフトレジスタ320にシフトレジ
スタ321の内容をコピーするよう指示する回路であ
る。この後、いずれの場合もシフトレジスタ320の内
容を1ビット右へシフトし、状態S2 に対応する2進値
「0」をフィードする。
【0049】スイッチ325は、比較選択器314の切
換制御信号に基づき、(34)式において、min 関数の
左項が選ばれる場合には、シフトレジスタ321にシフ
トレジスタ319の内容をコピーし、min 関数の右項が
選ばれる場合には、シフトレジスタ321の内容をその
まま保持するよう指示する回路である。この後、いずれ
の場合もシフトレジスタ321の内容を1ビット右へシ
フトし、状態S3 に対応する2進値「1」をフィードす
る。
換制御信号に基づき、(34)式において、min 関数の
左項が選ばれる場合には、シフトレジスタ321にシフ
トレジスタ319の内容をコピーし、min 関数の右項が
選ばれる場合には、シフトレジスタ321の内容をその
まま保持するよう指示する回路である。この後、いずれ
の場合もシフトレジスタ321の内容を1ビット右へシ
フトし、状態S3 に対応する2進値「1」をフィードす
る。
【0050】尚、各シフトレジスタ318〜321には
バッファを設けておき、このバッファには、更新された
シフトレジスタの内容を常時保持させる。また、シフト
レジスタAからシフトレジスタBへコピーする場合に
は、シフトレジスタAのバッファの内容をシフトレジス
タBにコピーするものとする。こうすることで、シフト
レジスタ間のコピーをスムーズに行える。
バッファを設けておき、このバッファには、更新された
シフトレジスタの内容を常時保持させる。また、シフト
レジスタAからシフトレジスタBへコピーする場合に
は、シフトレジスタAのバッファの内容をシフトレジス
タBにコピーするものとする。こうすることで、シフト
レジスタ間のコピーをスムーズに行える。
【0051】ここで枝長さ計算器302〜305と加算
器306〜310は、等化手段301の出力と信号系列
とから、状態遷移の確からしさを算出する尤度算出手段
を構成している。又比較選択器311〜314と減算器
315〜317は、尤度算出手段の出力と一つ前の時点
での各状態の各々の確からしさを表すメトリックとか
ら、現時点での新たなメトリックを算出するメトリック
算出手段を構成してる。又シフトレジスタ318〜32
1とスイッチ322〜325は、最も確からしい状態遷
移に対応するデータ系列を順次更新保持する生き残りデ
ータ保持手段を構成している。
器306〜310は、等化手段301の出力と信号系列
とから、状態遷移の確からしさを算出する尤度算出手段
を構成している。又比較選択器311〜314と減算器
315〜317は、尤度算出手段の出力と一つ前の時点
での各状態の各々の確からしさを表すメトリックとか
ら、現時点での新たなメトリックを算出するメトリック
算出手段を構成してる。又シフトレジスタ318〜32
1とスイッチ322〜325は、最も確からしい状態遷
移に対応するデータ系列を順次更新保持する生き残りデ
ータ保持手段を構成している。
【0052】以上のように構成された第1実施例の等化
・復号化装置において、等化手段301から等化出力z
k が与えられると、枝長さ計算器302は0.5 −z
K を、枝長さ計算器303は2・(1−zK ) を、枝長さ
計算器304は2・(1+zK ) を、枝長さ計算器305
は0.5 +zK を夫々計算する。この後、加算器306は
(31)式のmin 関数の右項を、加算器307は(3
2)式のmin 関数の右項を、加算器308は(33)式
のmin 関数の左項を、加算器309は(33)式のmin
関数の右項を、加算器310は(34)式のmin 関数の
左項を夫々計算する。
・復号化装置において、等化手段301から等化出力z
k が与えられると、枝長さ計算器302は0.5 −z
K を、枝長さ計算器303は2・(1−zK ) を、枝長さ
計算器304は2・(1+zK ) を、枝長さ計算器305
は0.5 +zK を夫々計算する。この後、加算器306は
(31)式のmin 関数の右項を、加算器307は(3
2)式のmin 関数の右項を、加算器308は(33)式
のmin 関数の左項を、加算器309は(33)式のmin
関数の右項を、加算器310は(34)式のmin 関数の
左項を夫々計算する。
【0053】比較選択器311は(31)式の値を演算
し、比較選択器312は(32)式の値を演算し、比較
選択器313は(33)式の値を演算し、比較選択器3
14は(34)式の値を演算する。減算器315は比較
選択器312の出力から比較選択器311の出力を引
き、メトリックmk-1'(S1)を出力する。同様に減算器
316は比較選択器313の出力から比較選択器311
の出力を引き、メトリックmk-1'(S2)を出力する。減
算器317は比較選択器314の出力から比較選択器3
11の出力を引き、メトリックmk-1'(S3)を出力す
る。
し、比較選択器312は(32)式の値を演算し、比較
選択器313は(33)式の値を演算し、比較選択器3
14は(34)式の値を演算する。減算器315は比較
選択器312の出力から比較選択器311の出力を引
き、メトリックmk-1'(S1)を出力する。同様に減算器
316は比較選択器313の出力から比較選択器311
の出力を引き、メトリックmk-1'(S2)を出力する。減
算器317は比較選択器314の出力から比較選択器3
11の出力を引き、メトリックmk-1'(S3)を出力す
る。
【0054】以上の信号処理の結果、各シフトレジスタ
318〜321の長さが十分長ければ、シフトレジスタ
の最終段付近では生き残りパスは一本化しており、どの
シフトレジスタから出力を取り出しても等しい結果が得
られる。しかしながら、シフトレジスタ318〜321
の長さが十分でない場合には、出力するシフトレジスタ
によってその値が異なる場合がある。このような場合に
は、最小のメトリックを有する生き残りパスから出力を
選ぶのが最も合理的である。
318〜321の長さが十分長ければ、シフトレジスタ
の最終段付近では生き残りパスは一本化しており、どの
シフトレジスタから出力を取り出しても等しい結果が得
られる。しかしながら、シフトレジスタ318〜321
の長さが十分でない場合には、出力するシフトレジスタ
によってその値が異なる場合がある。このような場合に
は、最小のメトリックを有する生き残りパスから出力を
選ぶのが最も合理的である。
【0055】(31)〜(34)式に基づいて計算した
メトリックの内、最も確からしい生き残りパスを求め、
この生き残りパスを保持しているシフトレジスタから出
力を取り出すと、信号が復号される。例えば、メトリッ
クの最小値がmK '(S0)である場合は、出力は状態S0
に至る生き残りパスを保持しているシフトレジスタ31
8から取り出せば良い。
メトリックの内、最も確からしい生き残りパスを求め、
この生き残りパスを保持しているシフトレジスタから出
力を取り出すと、信号が復号される。例えば、メトリッ
クの最小値がmK '(S0)である場合は、出力は状態S0
に至る生き残りパスを保持しているシフトレジスタ31
8から取り出せば良い。
【0056】以上のように等化手段301の出力におけ
るクロストークノイズの影響を大きく除去し、しかも最
尤復号系列が得られる等化・復号装置が容易に実現され
る。ここまで述べてきた第1実施例の等化・復号装置
は、(22)式が成り立つような無相関雑音に対しての
み最尤系列を復号できる。しかし有相関雑音に対しては
(22)式そのものが成り立たず、最尤系列を復号でき
ない。但し、雑音の相関が比較的小さい場合には、本実
施例の等化・復号装置でも準最尤系列を復号できる。こ
の場合、雑音の相関が復号誤り率に及ぼす悪影響は十分
小さいので、実用上はほとんど問題ない。
るクロストークノイズの影響を大きく除去し、しかも最
尤復号系列が得られる等化・復号装置が容易に実現され
る。ここまで述べてきた第1実施例の等化・復号装置
は、(22)式が成り立つような無相関雑音に対しての
み最尤系列を復号できる。しかし有相関雑音に対しては
(22)式そのものが成り立たず、最尤系列を復号でき
ない。但し、雑音の相関が比較的小さい場合には、本実
施例の等化・復号装置でも準最尤系列を復号できる。こ
の場合、雑音の相関が復号誤り率に及ぼす悪影響は十分
小さいので、実用上はほとんど問題ない。
【0057】しかしながら雑音の相関が大きい場合には
この影響は無視し難く、更に改善の余地がある。そこ
で、第2実施例として、等化雑音に相関がある場合にも
最尤系列を復号できる等化・復号装置について説明す
る。
この影響は無視し難く、更に改善の余地がある。そこ
で、第2実施例として、等化雑音に相関がある場合にも
最尤系列を復号できる等化・復号装置について説明す
る。
【0058】第1実施例の等化・復号装置では、記録符
号に関する4個の状態Si (i=0〜3)の各々に至る生き残
りパスが保持されている。従って、等化手段の出力系列
{zK }とこの生き残りパスにより、各生き残りパスに
対する雑音系列{nKi}(i=0〜3)が得られるが、このう
ち真の雑音系列は唯一つである。真の雑音系列の統計的
性質に関しては、事前に知り得る本来の雑音の統計的性
質と一致する。
号に関する4個の状態Si (i=0〜3)の各々に至る生き残
りパスが保持されている。従って、等化手段の出力系列
{zK }とこの生き残りパスにより、各生き残りパスに
対する雑音系列{nKi}(i=0〜3)が得られるが、このう
ち真の雑音系列は唯一つである。真の雑音系列の統計的
性質に関しては、事前に知り得る本来の雑音の統計的性
質と一致する。
【0059】この場合、真の雑音系列から予測した予測
雑音系列と、真の雑音系列との差の残留雑音はランダム
雑音になる。逆に、誤った生き残りパスに対する雑音系
列の統計的性質は、本来の雑音の統計的性質とは異な
る。このような誤った雑音系列に関しては、統計的性質
を用いて予測した雑音を等化器出力から引くことは、全
体として雑音を増幅させる働きをする。また、雑音の相
関性も取り除かれない。従って、真の雑音系列からの予
測雑音を引いた信号系列に対する負の尤度関数の値は、
誤った雑音から予測雑音を引いた信号系列の負の尤度関
数の値よりも小さくなり、従来よりも高い確率で正しい
復号が可能となる。
雑音系列と、真の雑音系列との差の残留雑音はランダム
雑音になる。逆に、誤った生き残りパスに対する雑音系
列の統計的性質は、本来の雑音の統計的性質とは異な
る。このような誤った雑音系列に関しては、統計的性質
を用いて予測した雑音を等化器出力から引くことは、全
体として雑音を増幅させる働きをする。また、雑音の相
関性も取り除かれない。従って、真の雑音系列からの予
測雑音を引いた信号系列に対する負の尤度関数の値は、
誤った雑音から予測雑音を引いた信号系列の負の尤度関
数の値よりも小さくなり、従来よりも高い確率で正しい
復号が可能となる。
【0060】以上のように第2実施例の原理は、次の
(35)式を具体化することにより実現できる。
(35)式を具体化することにより実現できる。
【数35】 ここに、(35)式におけるzKi (i=0 〜3)は、等化手
段の出力zK から、状態Si (i=0〜3)に至る生き残りパ
スに対応する雑音系列{nKi}からの予測雑音nKi 'を
引いた値であり、(36)式で与えられる。
段の出力zK から、状態Si (i=0〜3)に至る生き残りパ
スに対応する雑音系列{nKi}からの予測雑音nKi 'を
引いた値であり、(36)式で与えられる。
【数36】 また、予測雑音nKi' は、(37)式で与えられる。
【数37】 ここに、{cm }は予測係数、qは予測に用いる雑音の
個数である。
個数である。
【0061】残留雑音は平均値0、分散σ2 の無相関の
ガウス雑音と見なせるから、(35)式における尤度関
数は(24)式の場合と同様に(38)式で表される。
ガウス雑音と見なせるから、(35)式における尤度関
数は(24)式の場合と同様に(38)式で表される。
【数38】
【0062】第1実施例の場合と同様に、(38)式の
右辺第1項は共通であり、また、右辺第2項の1/2σ
2 も共通因子であるから削除できる。このようにして次
の(39)〜(42)式のように正規化されたメトリッ
クが得られる。
右辺第1項は共通であり、また、右辺第2項の1/2σ
2 も共通因子であるから削除できる。このようにして次
の(39)〜(42)式のように正規化されたメトリッ
クが得られる。
【数39】
【数40】
【数41】
【数42】 ここに、lKij は状態S(k-1) =Si (i=0〜3)から状態
S(k) =Sj (j=0〜3)に遷移する正規化された枝の長さ
を表し、次の(43)式により与えられる。
S(k) =Sj (j=0〜3)に遷移する正規化された枝の長さ
を表し、次の(43)式により与えられる。
【数43】
【0063】なお、本実施例でも、メトリックのオーバ
ーフローを防ぐために、第1実施例と同様の対策を行な
うものとする。すなわち、次の(44)〜(47)式で
正規化されたメトリックを表す。
ーフローを防ぐために、第1実施例と同様の対策を行な
うものとする。すなわち、次の(44)〜(47)式で
正規化されたメトリックを表す。
【数44】
【数45】
【数46】
【数47】
【0064】さて第2実施例の等化・復号装置につい
て、図4〜図6のブロック図を用いて具体的に説明す
る。本図において、等化手段301,枝長さ計算器40
6〜413,加算器414〜419,比較選択器420
〜423,減算器424〜426,シフトレジスタ42
7〜430,スイッチ431〜434が夫々設けられて
いることは第1実施例と同様であり、それらの回路の機
能説明は省略する。第1実施例と異なり、枝長さ計算器
403〜413の前段に減算器402〜405が設けら
れ、等化装置401の出力端にメモリ435が設けられ
ている。又シフトレジスタ427〜430の出力端に雑
音抽出予測器436〜439が夫々設けられる。
て、図4〜図6のブロック図を用いて具体的に説明す
る。本図において、等化手段301,枝長さ計算器40
6〜413,加算器414〜419,比較選択器420
〜423,減算器424〜426,シフトレジスタ42
7〜430,スイッチ431〜434が夫々設けられて
いることは第1実施例と同様であり、それらの回路の機
能説明は省略する。第1実施例と異なり、枝長さ計算器
403〜413の前段に減算器402〜405が設けら
れ、等化装置401の出力端にメモリ435が設けられ
ている。又シフトレジスタ427〜430の出力端に雑
音抽出予測器436〜439が夫々設けられる。
【0065】図4の等化手段301は(14)式の周波
数特性を有する等化デジタルフィルタであり、その等化
出力zk は減算器402〜405の+入力端と、メモリ
435に与えられる。減算器402は、(36)式で示
すように等化手段301の出力から、状態S0 に至る生
き残りパスに対応する雑音系列{nk0}を用いて雑音抽
出予測器436で得られた予測雑音nK0 'を減算する回
路である。
数特性を有する等化デジタルフィルタであり、その等化
出力zk は減算器402〜405の+入力端と、メモリ
435に与えられる。減算器402は、(36)式で示
すように等化手段301の出力から、状態S0 に至る生
き残りパスに対応する雑音系列{nk0}を用いて雑音抽
出予測器436で得られた予測雑音nK0 'を減算する回
路である。
【0066】同様に減算器403は、等化手段301の
出力から、状態S1 に至る生き残りパスに対応する雑音
系列{nk1}を用いて雑音抽出予測器437で得られた
予測雑音nk1 'を減算する回路である。減算器404
は、等化手段301の出力から、状態S2 に至る生き残
りパスに対応する雑音系列{nk2}を用いて雑音抽出予
測器437で得られた予測雑音nk2' を減算する回路で
ある。減算器405は、等化手段301の出力から、状
態S3 に至る生き残りパスに対応する雑音系列{nK3}
を用いて雑音抽出予測器439で得られた予測雑音
nK3' を減算する回路である。
出力から、状態S1 に至る生き残りパスに対応する雑音
系列{nk1}を用いて雑音抽出予測器437で得られた
予測雑音nk1 'を減算する回路である。減算器404
は、等化手段301の出力から、状態S2 に至る生き残
りパスに対応する雑音系列{nk2}を用いて雑音抽出予
測器437で得られた予測雑音nk2' を減算する回路で
ある。減算器405は、等化手段301の出力から、状
態S3 に至る生き残りパスに対応する雑音系列{nK3}
を用いて雑音抽出予測器439で得られた予測雑音
nK3' を減算する回路である。
【0067】枝長さ計算器406〜413は(43)式
における正規化した枝の長さを計算する回路である。枝
長さ計算器406はlK00 を、枝長さ計算器407はl
K01を、枝長さ計算器408はlK12 を、枝長さ計算器
409はlK13 を、枝長さ計算器410はlK20 を、枝
長さ計算器411はlK21 を、枝長さ計算器412はl
K32 を、枝長さ計算器414はlK33 を夫々計算する回
路である。
における正規化した枝の長さを計算する回路である。枝
長さ計算器406はlK00 を、枝長さ計算器407はl
K01を、枝長さ計算器408はlK12 を、枝長さ計算器
409はlK13 を、枝長さ計算器410はlK20 を、枝
長さ計算器411はlK21 を、枝長さ計算器412はl
K32 を、枝長さ計算器414はlK33 を夫々計算する回
路である。
【0068】加算器414は(46)式のmin 関数の左
項、加算器415は(47)式のmin 関数の左項、加算
器416は(44)式のmin 関数の右項、加算器417
は(45)式のmin 関数の右項、加算器418は(4
6)式のmin 関数の右項、加算器419は(47)式の
min 関数の右項を夫々演算する回路である。
項、加算器415は(47)式のmin 関数の左項、加算
器416は(44)式のmin 関数の右項、加算器417
は(45)式のmin 関数の右項、加算器418は(4
6)式のmin 関数の右項、加算器419は(47)式の
min 関数の右項を夫々演算する回路である。
【0069】図5の比較選択器420は枝長さ計算器4
06と加算器416の出力を比較し、小さい方を出力す
ると共に、枝長さ計算器406の出力を選んだ場合は2
進値「0」を、加算器416の出力を選んだ場合は2進
値「1」を切換制御信号としてスイッチ431に出力す
る。同様に比較選択器421は枝長さ計算器407と加
算器417の出力を比較し、小さい方を出力すると共
に、枝長さ計算器407の出力を選んだ場合は2進値
「0」を、加算器417の出力を選んだ場合は2進値
「1」を切換制御信号としてスイッチ432に出力す
る。比較選択器432は加算器414と加算器418の
出力を比較し、小さい方を出力すると共に、加算器41
4の出力を選んだ場合は2進値「0」を、加算器418
の出力を選んだ場合は2進値「1」を切換制御信号とし
てスイッチ433に出力する。更に比較選択器423は
加算器415と加算器419の出力を比較し、小さい方
を出力すると共に、加算器415の出力を選んだ場合は
2進値「0」を、加算器419の出力を選んだ場合は2
進値「1」を切換制御信号としてスイッチ434に出力
する。このように4つの比較選択器420〜423は、
(44)〜(47)式におけるmin 関数を夫々演算す
る。
06と加算器416の出力を比較し、小さい方を出力す
ると共に、枝長さ計算器406の出力を選んだ場合は2
進値「0」を、加算器416の出力を選んだ場合は2進
値「1」を切換制御信号としてスイッチ431に出力す
る。同様に比較選択器421は枝長さ計算器407と加
算器417の出力を比較し、小さい方を出力すると共
に、枝長さ計算器407の出力を選んだ場合は2進値
「0」を、加算器417の出力を選んだ場合は2進値
「1」を切換制御信号としてスイッチ432に出力す
る。比較選択器432は加算器414と加算器418の
出力を比較し、小さい方を出力すると共に、加算器41
4の出力を選んだ場合は2進値「0」を、加算器418
の出力を選んだ場合は2進値「1」を切換制御信号とし
てスイッチ433に出力する。更に比較選択器423は
加算器415と加算器419の出力を比較し、小さい方
を出力すると共に、加算器415の出力を選んだ場合は
2進値「0」を、加算器419の出力を選んだ場合は2
進値「1」を切換制御信号としてスイッチ434に出力
する。このように4つの比較選択器420〜423は、
(44)〜(47)式におけるmin 関数を夫々演算す
る。
【0070】次に減算器424は、比較選択器421の
出力から比較選択器420の出力を減算する回路であ
り、その出力は加算器414,415に与えられる。同
様に減算器425は、比較選択器422の出力から比較
選択器420の出力を減算する回路であり、その出力は
加算器416,417に与えられる。減算器426は、
比較選択器423の出力から比較選択器420の出力を
減算する回路であり、その出力は加算器418,419
に与えられる。
出力から比較選択器420の出力を減算する回路であ
り、その出力は加算器414,415に与えられる。同
様に減算器425は、比較選択器422の出力から比較
選択器420の出力を減算する回路であり、その出力は
加算器416,417に与えられる。減算器426は、
比較選択器423の出力から比較選択器420の出力を
減算する回路であり、その出力は加算器418,419
に与えられる。
【0071】図6のシフトレジスタ427〜430と、
スイッチ431〜434は第1実施例の場合と同一の動
作を行うものである。即ち、シフトレジスタ427は状
態S0 に至る生き残りパスに対応するビット列を保持
し、シフトレジスタ428は状態S1 に至る生き残りパ
スに対応するビット列を保持し、シフトレジスタ429
は状態S2 に至る生き残りパスに対応するビット列を保
持し、シフトレジスタ430は状態S3 に至る生き残り
パスに対応するビット列を保持する。更に、スイッチ4
31〜434は、生き残りパスに対応するビット列を順
次更新するために、シフトレジスタ間のコピー経路を形
成する回路である。
スイッチ431〜434は第1実施例の場合と同一の動
作を行うものである。即ち、シフトレジスタ427は状
態S0 に至る生き残りパスに対応するビット列を保持
し、シフトレジスタ428は状態S1 に至る生き残りパ
スに対応するビット列を保持し、シフトレジスタ429
は状態S2 に至る生き残りパスに対応するビット列を保
持し、シフトレジスタ430は状態S3 に至る生き残り
パスに対応するビット列を保持する。更に、スイッチ4
31〜434は、生き残りパスに対応するビット列を順
次更新するために、シフトレジスタ間のコピー経路を形
成する回路である。
【0072】さて図4のメモリ435は、等化手段30
1における最新のq個の出力を常に保持しているメモリ
である。図6の雑音抽出予測器436は、メモリ435
の出力と、シフトレジスタ427の出力を入力し、状態
S0 に至る生き残りパスに対応するq個の理想的な再生
出力から、状態S0 に至る生き残りパスに対応するq個
の雑音を求め、これらの雑音と(37)式より予測雑音
nK0' を算出する回路である。
1における最新のq個の出力を常に保持しているメモリ
である。図6の雑音抽出予測器436は、メモリ435
の出力と、シフトレジスタ427の出力を入力し、状態
S0 に至る生き残りパスに対応するq個の理想的な再生
出力から、状態S0 に至る生き残りパスに対応するq個
の雑音を求め、これらの雑音と(37)式より予測雑音
nK0' を算出する回路である。
【0073】同様に雑音抽出予測器437は、メモリ4
35の出力と、シフトレジスタ428の出力を入力し、
状態S1 に至る生き残りパスに対応するq個の理想的な
再生出力から、状態S1 に至る生き残りパスに対応する
q個の雑音を求め、これらの雑音と(37)式より予測
雑音nK1' を算出する回路である。雑音抽出予測器43
8は、メモリ435の出力と、シフトレジスタ429の
出力を入力し、状態S2 に至る生き残りパスに対応する
q個の理想的な再生出力から、状態S2 に至る生き残り
パスに対応するq個の雑音を求め、これらの雑音と(3
7)式より予測雑音nK2' を算出する回路である。そし
て雑音抽出予測器439は、メモリ435の出力と、シ
フトレジスタ430の出力を入力し、状態S3 に至る生
き残りパスに対応するq個の理想的な再生出力から、状
態S3 に至る生き残りパスに対応するq個の雑音を求
め、これらの雑音と(37)式より予測雑音nK3' を算
出する回路である。
35の出力と、シフトレジスタ428の出力を入力し、
状態S1 に至る生き残りパスに対応するq個の理想的な
再生出力から、状態S1 に至る生き残りパスに対応する
q個の雑音を求め、これらの雑音と(37)式より予測
雑音nK1' を算出する回路である。雑音抽出予測器43
8は、メモリ435の出力と、シフトレジスタ429の
出力を入力し、状態S2 に至る生き残りパスに対応する
q個の理想的な再生出力から、状態S2 に至る生き残り
パスに対応するq個の雑音を求め、これらの雑音と(3
7)式より予測雑音nK2' を算出する回路である。そし
て雑音抽出予測器439は、メモリ435の出力と、シ
フトレジスタ430の出力を入力し、状態S3 に至る生
き残りパスに対応するq個の理想的な再生出力から、状
態S3 に至る生き残りパスに対応するq個の雑音を求
め、これらの雑音と(37)式より予測雑音nK3' を算
出する回路である。
【0074】これらの予測雑音nKi'(i=0 〜3)は、減算
器402〜405に夫々与えられ、等化手段301の出
力から減算される。このような動作を各時刻について繰
り返すと、雑音の相関は効果的に除去され、真の最尤復
号系列を生成する等化・復号装置を実現できる。
器402〜405に夫々与えられ、等化手段301の出
力から減算される。このような動作を各時刻について繰
り返すと、雑音の相関は効果的に除去され、真の最尤復
号系列を生成する等化・復号装置を実現できる。
【0075】ここで枝長さ計算器406〜413と加算
器414〜419は、等化手段301の出力と信号系列
とから、状態遷移の確からしさを算出する尤度算出手段
を構成している。又比較選択器420〜423と減算器
424〜426は、尤度算出手段の出力と一つ前の時点
での各状態の各々の確からしさを表すメトリックとか
ら、現時点での新たなメトリックを算出するメトリック
算出手段を構成してる。又シフトレジスタ427〜43
0とスイッチ431〜434は、最も確からしい状態遷
移に対応するデータ系列を順次更新保持する生き残りデ
ータ保持手段を構成している。
器414〜419は、等化手段301の出力と信号系列
とから、状態遷移の確からしさを算出する尤度算出手段
を構成している。又比較選択器420〜423と減算器
424〜426は、尤度算出手段の出力と一つ前の時点
での各状態の各々の確からしさを表すメトリックとか
ら、現時点での新たなメトリックを算出するメトリック
算出手段を構成してる。又シフトレジスタ427〜43
0とスイッチ431〜434は、最も確からしい状態遷
移に対応するデータ系列を順次更新保持する生き残りデ
ータ保持手段を構成している。
【0076】又メモリ435は、等化手段301の出力
を複数個順次に更新保持する等化出力保持手段を構成し
ている。雑音抽出予測器436〜439は、等化出力保
持手段と生き残りデータ保持手段とから雑音系列を抽出
する雑音抽出手段を構成している。更に減算器402〜
405は、雑音抽出手段の雑音系列を用いて予測雑音を
算出する予測雑音算出手段を構成している。
を複数個順次に更新保持する等化出力保持手段を構成し
ている。雑音抽出予測器436〜439は、等化出力保
持手段と生き残りデータ保持手段とから雑音系列を抽出
する雑音抽出手段を構成している。更に減算器402〜
405は、雑音抽出手段の雑音系列を用いて予測雑音を
算出する予測雑音算出手段を構成している。
【0077】第1実施例の場合と同様に、各シフトレジ
スタ427〜430の長さが十分長ければ、シフトレジ
スタの最終段付近では生き残りパスは一本化しており、
どのシフトレジスタから出力を取り出しても等しい結果
が得られる。しかしながら、シフトレジスタ427〜4
30の長さが十分でない場合には、最小のメトリックを
有する生き残りパスから出力を選ぶのが最も合理的であ
る。即ち、(44)〜(47)式に基づいて計算したメ
トリックの内、最小の値をとる最も確からしい生き残り
パスを求め、この生き残りパスを保持しているシフトレ
ジスタから出力を取り出せばよい。このように、雑音に
相関がある場合にも、第1実施例と同様に、クロストー
クノイズの影響を除去する等化・復号装置を実現するこ
とができる。
スタ427〜430の長さが十分長ければ、シフトレジ
スタの最終段付近では生き残りパスは一本化しており、
どのシフトレジスタから出力を取り出しても等しい結果
が得られる。しかしながら、シフトレジスタ427〜4
30の長さが十分でない場合には、最小のメトリックを
有する生き残りパスから出力を選ぶのが最も合理的であ
る。即ち、(44)〜(47)式に基づいて計算したメ
トリックの内、最小の値をとる最も確からしい生き残り
パスを求め、この生き残りパスを保持しているシフトレ
ジスタから出力を取り出せばよい。このように、雑音に
相関がある場合にも、第1実施例と同様に、クロストー
クノイズの影響を除去する等化・復号装置を実現するこ
とができる。
【0078】
【発明の効果】以上のように本願の請求項1〜3の発明
によれば、再生系列の信号に無相関の雑音が加わった状
態で記録符号系列を復号するに際し、等化手段を設けた
ことにより、低域周波数成分のクロストーク雑音を抑圧
することができる。又尤度算出手段,メトリック算出手
段,生き残りデータ保持手段で構成される復号手段を設
けたことにより、同じS/Nにおける復号の誤り率を低
減させることができる。従って、記録装置の記録密度を
向上できるという効果が得られる。
によれば、再生系列の信号に無相関の雑音が加わった状
態で記録符号系列を復号するに際し、等化手段を設けた
ことにより、低域周波数成分のクロストーク雑音を抑圧
することができる。又尤度算出手段,メトリック算出手
段,生き残りデータ保持手段で構成される復号手段を設
けたことにより、同じS/Nにおける復号の誤り率を低
減させることができる。従って、記録装置の記録密度を
向上できるという効果が得られる。
【0079】又本願の請求項4〜6の発明によれば、請
求項1〜3の発明の効果に加えて、等化出力保持手段と
雑音抽出手段を復号手段に付加したことにより、有相関
の雑音が加わった状態でも、ビタビ復号法を用いて信号
を復号することができる。又従来よりもクロストークに
よるS/Nの劣化を抑えることができ、従来方式とほと
んど同じ回路規模で等化・復号装置が実現できる。
求項1〜3の発明の効果に加えて、等化出力保持手段と
雑音抽出手段を復号手段に付加したことにより、有相関
の雑音が加わった状態でも、ビタビ復号法を用いて信号
を復号することができる。又従来よりもクロストークに
よるS/Nの劣化を抑えることができ、従来方式とほと
んど同じ回路規模で等化・復号装置が実現できる。
【図1】本発明の第1及び第2実施例における等化・復
号装置の全体構成を示すブロック図である。
号装置の全体構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第1実施例における等化・復号装置の
具体的な構成を示すブロック図(その1)である。
具体的な構成を示すブロック図(その1)である。
【図3】本発明の第1実施例における等化・復号装置の
具体的な構成を示すブロック図(その2)である。
具体的な構成を示すブロック図(その2)である。
【図4】本発明の第2実施例における等化・復号装置の
具体的な構成を示すブロック図(その1)である。
具体的な構成を示すブロック図(その1)である。
【図5】本発明の第2実施例における等化・復号装置の
具体的な構成を示すブロック図(その2)である。
具体的な構成を示すブロック図(その2)である。
【図6】本発明の第2実施例における等化・復号装置の
具体的な構成を示すブロック図(その3)である。
具体的な構成を示すブロック図(その3)である。
【図7】従来例における等化・復号装置の全体構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図8】従来例の等化手段の周波数特性を示す説明図で
ある。
ある。
【図9】本実施例の等化手段の周波数特性を示す説明図
である。
である。
【図10】本実施例と従来例の等化・復号装置を用いた
場合における復号信号の誤り率である。
場合における復号信号の誤り率である。
【図11】本実施例の等化・復号装置における状態遷移
図である。
図である。
【図12】本実施例の等化・復号装置におけるトレリス
線図である。
線図である。
201 入力端 202 等化器 203 遅延器 204,315〜317,402〜405,424〜4
26 減算器 205 復号器 206 出力端 301 等化手段 302〜305,406〜413 枝長さ計算器 306〜310,414〜419 加算器 311〜314,420〜423 比較選択器 318〜321,427〜430 シフトレジスタ 322〜325,431〜434 スイッチ 435 メモリ 436〜439 雑音抽出予測器
26 減算器 205 復号器 206 出力端 301 等化手段 302〜305,406〜413 枝長さ計算器 306〜310,414〜419 加算器 311〜314,420〜423 比較選択器 318〜321,427〜430 シフトレジスタ 322〜325,431〜434 スイッチ 435 メモリ 436〜439 雑音抽出予測器
Claims (6)
- 【請求項1】 符号化された任意の入力データ系列{b
K }(kは離散的時間を示す整数)を記録媒体又は信号
伝送経路に与え、前記記録媒体又は信号伝送経路から得
られた受信系列から、所定サンプリング期間の信号列に
よって規定される複数の状態とこれらの状態間の状態遷
移によって信号系列{pK }を一意に復号する等化・復
号装置であって、 入力された受信系列の信号成分の周波数特性を補正する
等化手段と、 前記等化手段の出力と前記信号系列とから前記状態遷移
の確からしさを算出する尤度算出手段と、 前記尤度算出手段の出力と1サンプリング前の各状態の
各々の確からしさを表すメトリックとから、現時点での
新たなメトリックを算出するメトリック算出手段と、 各状態の夫々に至る最も確からしい状態遷移に対応する
信号系列{pK }を順次更新保持する生き残りデータ保
持手段と、を具備することを特徴とする等化・復号装
置。 - 【請求項2】 前記等化手段は、 前記記録媒体又は信号伝送経路から得られる信号を入力
し、波形干渉の除去を行う等化器と、 前記等化器の出力を1サンプリング周期遅延する遅延器
と、 前記等化器の出力から前記遅延器の出力を減算する減算
器と、を具備するものであることを特徴とする請求項1
記載の等化・復号装置。 - 【請求項3】 前記等化手段は、現時点での信号と2サ
ンプリング前の信号の加算結果から、1サンプリング前
の信号の2倍を減算した結果に基づいて信号系列
{pK }を生成するものであることを特徴とする請求項
1記載の等化・復号装置。 - 【請求項4】 符号化された任意の入力データ系列{b
K }(kは離散的時間を示す整数)を記録媒体又は信号
伝送経路に与え、前記記録媒体又は信号伝送経路から得
られた受信系列から、所定サンプリング期間の信号列に
よって規定される複数の状態とこれらの状態間の状態遷
移によって信号系列{pK }を一意に復号する等化・復
号装置であって、 入力された受信系列の信号成分の周波数特性を補正する
等化手段と、 前記等化手段の出力と前記信号系列と予測雑音とから前
記状態遷移の確からしさを算出する尤度算出手段と、 前記尤度算出手段の出力と1サンプリング前の各状態の
各々の確からしさを表すメトリックとから、現時点での
新たなメトリックを算出するメトリック算出手段と、 各状態の夫々に至る最も確からしい状態遷移に対応する
データ系列を順次更新保持する生き残りデータ保持手段
と、 前記等化手段の出力を複数個順次に更新保持する等化出
力保持手段と、 前記等化出力保持手段と前記生き残りデータ保持手段と
から雑音系列を抽出する雑音抽出手段と、 前記雑音抽出手段の雑音系列を用いて前記予測雑音を算
出する予測雑音算出手段と、を具備することを特徴とす
る等化・復号装置。 - 【請求項5】 前記等化手段は、 前記記録媒体又は信号伝送経路から得られる信号を入力
し、波形干渉の除去を行う等化器と、 前記等化器の出力を1サンプリング周期遅延する遅延器
と、 前記等化器の出力から前記遅延器の出力を減算する減算
器と、を具備するものであることを特徴とする請求項4
記載の等化・復号装置。 - 【請求項6】 前記等化手段は、現時点でのデータと2
サンプリング前の信号の加算結果から1サンプリング前
の信号の2倍を減算した結果に基づいて得る信号系列
{pK }を出力するものであることを特徴とする請求項
4記載の等化・復号装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18085693A JPH0715355A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 等化・復号装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18085693A JPH0715355A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 等化・復号装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0715355A true JPH0715355A (ja) | 1995-01-17 |
Family
ID=16090562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18085693A Pending JPH0715355A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 等化・復号装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0715355A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6625235B1 (en) | 1997-05-15 | 2003-09-23 | International Business Machines Corporation | Apparatus and method for noise-predictive maximum likelihood detection |
US7092435B2 (en) | 2001-03-01 | 2006-08-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Line quality monitoring apparatus and method |
US7254345B2 (en) | 2001-09-03 | 2007-08-07 | Nec Corporation | Receiver and receiving method capable of detecting an eye aperture size formed by reception data signals |
-
1993
- 1993-06-25 JP JP18085693A patent/JPH0715355A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6625235B1 (en) | 1997-05-15 | 2003-09-23 | International Business Machines Corporation | Apparatus and method for noise-predictive maximum likelihood detection |
US7092435B2 (en) | 2001-03-01 | 2006-08-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Line quality monitoring apparatus and method |
US7254345B2 (en) | 2001-09-03 | 2007-08-07 | Nec Corporation | Receiver and receiving method capable of detecting an eye aperture size formed by reception data signals |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5844946A (en) | Soft-decision receiver and decoder for digital communication | |
US5548600A (en) | Method and means for generating and detecting spectrally constrained coded partial response waveforms using a time varying trellis modified by selective output state splitting | |
US7576935B2 (en) | Apparatus for recording and regenerating data | |
JP2003506809A (ja) | 検出装置 | |
US6819724B2 (en) | Viterbi decoder and Viterbi decoding method | |
JP3861409B2 (ja) | ディジタル信号再生装置 | |
US20050219985A1 (en) | Reproduced signal processor and reproduced signal processing method | |
JP3188558B2 (ja) | 適応ビテルビ検出器 | |
US7165211B2 (en) | Viterbi decoder with direct current restoration | |
JP2004214965A (ja) | デジタル信号復号装置及びデジタル信号復号方法 | |
JPH0715355A (ja) | 等化・復号装置 | |
KR100582152B1 (ko) | 오프셋 보정 장치 및 방법 | |
US7187729B2 (en) | Viterbi decoder | |
KR100474819B1 (ko) | 데이터기록/재생장치의신호검출방법및그장치 | |
US6674816B2 (en) | Viterbi detector for extending tolerable extent of direct current bias | |
JPH09205373A (ja) | ビタビ復号方法及びビタビ復号器 | |
JPH09139678A (ja) | 最尤復号化器および情報再生装置 | |
US6683922B1 (en) | Data decoding apparatus and data decoding method | |
JP2625831B2 (ja) | 復号装置 | |
JPH076511A (ja) | 等化・復号装置 | |
US7876861B2 (en) | Methods, apparatus, and systems for determining 1T state metric differences in an nT implementation of a viterbi decoder | |
JP2764910B2 (ja) | 等化・復号装置 | |
KR100253735B1 (ko) | 디지탈 자기 기록/재생 시스템의 동기식 부분 응답 채널 데이터 검출기 | |
JP3318643B2 (ja) | ビタビ復号器 | |
JPH01309549A (ja) | ディジタル信号再生装置 |