JP2000306336A - 波形等化装置、波形等化装置の最適化方法、及びデータ再生装置 - Google Patents
波形等化装置、波形等化装置の最適化方法、及びデータ再生装置Info
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- Digital Magnetic Recording (AREA)
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- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 回路規模を縮小し且つ消費電力を削減したＰ
Ｒ１等化器を実現する、優れた波例等化装置及び方法を
提供する。 【解決手段】 ナイキスト周波数に近い高域周波数領域
では、パーシャル・レスポンスのクラス４（ＰＲ４）よ
りもクラス１（ＰＲ１）の方が、振幅特性強調が少ない
ことが知られている。そこで、低域強調用の積分器と、
ＰＲ４用に構成されたフィルタとの組み合わせによりＰ
Ｒ１等化基準を満たす波形等化装置を構成することとし
た。このような構成により、従来のＰＲ１等化器よりも
回路規模を縮小し、さらに消費電力を低減することがで
きる。
Ｒ１等化器を実現する、優れた波例等化装置及び方法を
提供する。 【解決手段】 ナイキスト周波数に近い高域周波数領域
では、パーシャル・レスポンスのクラス４（ＰＲ４）よ
りもクラス１（ＰＲ１）の方が、振幅特性強調が少ない
ことが知られている。そこで、低域強調用の積分器と、
ＰＲ４用に構成されたフィルタとの組み合わせによりＰ
Ｒ１等化基準を満たす波形等化装置を構成することとし
た。このような構成により、従来のＰＲ１等化器よりも
回路規模を縮小し、さらに消費電力を低減することがで
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル記録又は
デジタル伝送されたデータの再生技術に係り、特に、伝
送路の特性に適したパーシャル・レスポンス等化を行う
ＰＲＭＬ（ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘ
ｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）を用いたデータ再生
方式に関する。
デジタル伝送されたデータの再生技術に係り、特に、伝
送路の特性に適したパーシャル・レスポンス等化を行う
ＰＲＭＬ（ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘ
ｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）を用いたデータ再生
方式に関する。
【０００２】更に詳しくは、本発明は、正確なデータ検
出を実現すべく、所望の周波数特性に波形を等化して等
化歪を少なくする波形等化装置及び方法に係り、特に、
低域強調型のＰＲ１（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓ
ｅ ｃｌａｓｓ １）を用いて等化を行う波形等化装置
及び方法に関する。
出を実現すべく、所望の周波数特性に波形を等化して等
化歪を少なくする波形等化装置及び方法に係り、特に、
低域強調型のＰＲ１（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓ
ｅ ｃｌａｓｓ １）を用いて等化を行う波形等化装置
及び方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】情報処理の技術分野においては、多くの
データはデジタル化して取り扱われる。すなわち、情報
処理システムの起動や動作制御に必要なソフトウェア
や、同システム上で作成したデータなどは、デジタル化
されたファイルとして、ハード・ディスク・ドライブな
どの磁気ディスク型記録装置に格納されたり、ＬＡＮ
（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などのネッ
トワークを介して伝送される。他方、データを再利用す
るためには、磁気ディスクから読み出したアナログ波形
データ、又は、伝送路から受信したアナログ波形データ
を、正確にデジタル再生する必要がある。
データはデジタル化して取り扱われる。すなわち、情報
処理システムの起動や動作制御に必要なソフトウェア
や、同システム上で作成したデータなどは、デジタル化
されたファイルとして、ハード・ディスク・ドライブな
どの磁気ディスク型記録装置に格納されたり、ＬＡＮ
（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などのネッ
トワークを介して伝送される。他方、データを再利用す
るためには、磁気ディスクから読み出したアナログ波形
データ、又は、伝送路から受信したアナログ波形データ
を、正確にデジタル再生する必要がある。
【０００４】記録データや伝送データは、原初的には、
０及び１からなる２値データを矩形形で表現したもので
ある。例えば、磁気ディスク型記録装置においては、磁
気ヘッドからの読取信号を微分して矩形波の立ち上がり
パルスと立ち下がりパルスを用いてデータ再生する。と
ころが、これら立ち上がり及び立ち下がりパルス波は波
形なまりを伴なう。記録密度が向上すると、その分だけ
パルス波の間隔が狭くなり、パルス波形どうしが干渉し
合い、データ再生を困難にする。
０及び１からなる２値データを矩形形で表現したもので
ある。例えば、磁気ディスク型記録装置においては、磁
気ヘッドからの読取信号を微分して矩形波の立ち上がり
パルスと立ち下がりパルスを用いてデータ再生する。と
ころが、これら立ち上がり及び立ち下がりパルス波は波
形なまりを伴なう。記録密度が向上すると、その分だけ
パルス波の間隔が狭くなり、パルス波形どうしが干渉し
合い、データ再生を困難にする。
【０００５】例えば、情報処理装置上で扱うファイル数
の増大やファイル・サイズの膨大と相俟って、ハード・
ディスクのような磁気ディスク型記録装置に対する大容
量化や記録密度の向上という要望が益々高まってきてい
る。記録密度を高めることはデータ１ビット当たりの磁
性体の体積を小さくすることを意味し、当然磁力が低下
し、再生信号は弱く、相対的にノイズが大きくなってし
まう。このため、デジタル記録の技術分野において、弱
い再生信号からデータを正確に再生するための技術が必
須となってきている。
の増大やファイル・サイズの膨大と相俟って、ハード・
ディスクのような磁気ディスク型記録装置に対する大容
量化や記録密度の向上という要望が益々高まってきてい
る。記録密度を高めることはデータ１ビット当たりの磁
性体の体積を小さくすることを意味し、当然磁力が低下
し、再生信号は弱く、相対的にノイズが大きくなってし
まう。このため、デジタル記録の技術分野において、弱
い再生信号からデータを正確に再生するための技術が必
須となってきている。
【０００６】このようなデジタル再生の問題は、デジタ
ル記録装置のみならず、デジタル通信装置においても当
然に存在する。
ル記録装置のみならず、デジタル通信装置においても当
然に存在する。
【０００７】より正確なデータ再生を実現するために、
いわゆるＰＲＭＬ（ＰａｒｔｉａｌＲｅｓｐｏｎｓｅ
Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）という技術が
広く使われている。これは、パーシャル・レスポンス方
式とビタビ復号方式という２つのデータ再生方式を組み
合わせて構成される。パーシャル・レスポンス方式は、
等化、すなわち再生信号の波形をきれいに整える作用を
与える。また、ビタビ（Ｖｉｔｅｒｂｉ）復号方式は、
ノイズが混ざったデータの中から、最尤、すなわち確率
的に最も確からしいデータ列を再生する作用を有する。
いわゆるＰＲＭＬ（ＰａｒｔｉａｌＲｅｓｐｏｎｓｅ
Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）という技術が
広く使われている。これは、パーシャル・レスポンス方
式とビタビ復号方式という２つのデータ再生方式を組み
合わせて構成される。パーシャル・レスポンス方式は、
等化、すなわち再生信号の波形をきれいに整える作用を
与える。また、ビタビ（Ｖｉｔｅｒｂｉ）復号方式は、
ノイズが混ざったデータの中から、最尤、すなわち確率
的に最も確からしいデータ列を再生する作用を有する。
【０００８】波形の等化は、ごく簡単に言えば、再生波
形の高周波成分を持ち上げて各パルス波を孤立させるこ
とで実現される。しかしながら、高周波成分を極度に持
ち上げると、これに伴なって低周波のノイズも増幅して
しまう。このため、パーシャル・レスポンスという、部
分的に波形干渉を許す方式が広く採用されている訳であ
る。
形の高周波成分を持ち上げて各パルス波を孤立させるこ
とで実現される。しかしながら、高周波成分を極度に持
ち上げると、これに伴なって低周波のノイズも増幅して
しまう。このため、パーシャル・レスポンスという、部
分的に波形干渉を許す方式が広く採用されている訳であ
る。
【０００９】パーシャル・レスポンスには、ＰＲ４（Ｐ
ａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅｃｌａｓｓ ４）やＰ
Ｒ１（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｃｌａｓｓ
１）など、等化基準を示す複数のクラスが設けられてい
る。ＰＲ４は、（１−Ｄ）（１＋Ｄ）という等化後周波
数特性を持ち、図６（ａ）のような等価ブロック図で表
現される。また、ＰＲ１は、（１＋Ｄ）という等化後周
波数特性を持ち、図６（ｂ）のような等価ブロック図で
表現される。但し、図６中で示す”Ｄ”とは１チャンネ
ル・クロック分の遅延を表す演算子である。したがっ
て、ＰＲ４は（１−Ｄ）（１＋Ｄ）＝１−Ｄ2すなわち
１クロック分前の成分の２乗を現成分から差分すること
を意味し、また、ＰＲ１は現成分に１クロック分前の成
分を加算することを意味する。
ａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅｃｌａｓｓ ４）やＰ
Ｒ１（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｃｌａｓｓ
１）など、等化基準を示す複数のクラスが設けられてい
る。ＰＲ４は、（１−Ｄ）（１＋Ｄ）という等化後周波
数特性を持ち、図６（ａ）のような等価ブロック図で表
現される。また、ＰＲ１は、（１＋Ｄ）という等化後周
波数特性を持ち、図６（ｂ）のような等価ブロック図で
表現される。但し、図６中で示す”Ｄ”とは１チャンネ
ル・クロック分の遅延を表す演算子である。したがっ
て、ＰＲ４は（１−Ｄ）（１＋Ｄ）＝１−Ｄ2すなわち
１クロック分前の成分の２乗を現成分から差分すること
を意味し、また、ＰＲ１は現成分に１クロック分前の成
分を加算することを意味する。
【００１０】ＰＲ４等化器は、７極２零の等リプル・フ
ィルタを用いて構成するのが一般的である。これは、等
リプル・フィルタが、平坦位相特性を有することや、パ
ラメータの設定が比較的容易であることなどに依拠す
る。ＰＲ４等化器については、例えば、Ｇｅｅｒｔ
Ａ． Ｄｅ Ｖｅｉｒｍａｎ外著”Ａ ２７ＭＨｚ Ｐ
ｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｂｉｐｏｌａｒ ０．０５゜
ＥｑｕｉｉｒｉｐｐｌｅＬｉｎｅａｒ−Ｐｈａｓｅ Ｌ
ｏｗｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ”（１９９２ ＩＥＥＥ
Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ
Ｃｉｒｃｕｉｔｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）に記載さ
れている。
ィルタを用いて構成するのが一般的である。これは、等
リプル・フィルタが、平坦位相特性を有することや、パ
ラメータの設定が比較的容易であることなどに依拠す
る。ＰＲ４等化器については、例えば、Ｇｅｅｒｔ
Ａ． Ｄｅ Ｖｅｉｒｍａｎ外著”Ａ ２７ＭＨｚ Ｐ
ｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｂｉｐｏｌａｒ ０．０５゜
ＥｑｕｉｉｒｉｐｐｌｅＬｉｎｅａｒ−Ｐｈａｓｅ Ｌ
ｏｗｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ”（１９９２ ＩＥＥＥ
Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ
Ｃｉｒｃｕｉｔｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）に記載さ
れている。
【００１１】これに対し、ＰＲ１等化は、周波数成分を
持ち上げる程度を少なくして波形を整えることができ、
高線密度すなわち高記録密度の磁気ディスクなどに適し
ている。ＰＲ１が低域強調型の等化を行うことから、従
来は、積分等化器に、高域強調、及び、ナイキスト周波
数付近の成分を減衰させるようなフィルタ、群遅延補正
用のフィルタ等を組み合わせてＰＲ１等化器を構成する
ことが多かった。
持ち上げる程度を少なくして波形を整えることができ、
高線密度すなわち高記録密度の磁気ディスクなどに適し
ている。ＰＲ１が低域強調型の等化を行うことから、従
来は、積分等化器に、高域強調、及び、ナイキスト周波
数付近の成分を減衰させるようなフィルタ、群遅延補正
用のフィルタ等を組み合わせてＰＲ１等化器を構成する
ことが多かった。
【００１２】しかしながら、このように多くのフィルタ
の組み合わせによりＰＲ１等化器を構成した場合、高域
の位相を平坦化することは容易でなくなるため、等化特
性を向上させることが難しくなる。さらに、パラメータ
が多くなる分だけ自由度が大きくなるが、その反面、最
適なパラメータに設定することも非常に困難となる。
の組み合わせによりＰＲ１等化器を構成した場合、高域
の位相を平坦化することは容易でなくなるため、等化特
性を向上させることが難しくなる。さらに、パラメータ
が多くなる分だけ自由度が大きくなるが、その反面、最
適なパラメータに設定することも非常に困難となる。
【００１３】従来のＰＲ１等化器の一例では、ハイパス
・フィルタと、６次ローパス・フィルタの組み合わせで
構成される。当業界では、一般に、回路のパラメータ設
定のための計算量は、その回路が持つ次数に応じて指数
的に膨らむとされており、このような高次のＰＲ１等化
器の最適解は非常に求め難い。また、次数に応じて等化
器の構成回路も大規模となり、その分だけ消費電力も大
きくなってしまう。
・フィルタと、６次ローパス・フィルタの組み合わせで
構成される。当業界では、一般に、回路のパラメータ設
定のための計算量は、その回路が持つ次数に応じて指数
的に膨らむとされており、このような高次のＰＲ１等化
器の最適解は非常に求め難い。また、次数に応じて等化
器の構成回路も大規模となり、その分だけ消費電力も大
きくなってしまう。
【００１４】高線密度に適したＰＲ１等化器のデータ再
生装置への適用を実現するためには、簡単な回路構成で
これを実現する必要がある。また、ＰＲ１等化の最適パ
ラメータ設定も、簡素なアルゴリズムに従って容易に求
められるようにする必要があると思料する。
生装置への適用を実現するためには、簡単な回路構成で
これを実現する必要がある。また、ＰＲ１等化の最適パ
ラメータ設定も、簡素なアルゴリズムに従って容易に求
められるようにする必要があると思料する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、伝送
路の特性に適したパーシャル・レスポンス等化を行うＰ
ＲＭＬ（ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉ
ｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）を用いた、優れたデー
タ再生方式を提供することにある。
路の特性に適したパーシャル・レスポンス等化を行うＰ
ＲＭＬ（ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉ
ｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）を用いた、優れたデー
タ再生方式を提供することにある。
【００１６】本発明の更なる目的は、所望の周波数特性
に波形を等化して等化歪を少なくして正確なデータ検出
を可能にする、優れた波形等化装置及び方法を提供する
ことにある。
に波形を等化して等化歪を少なくして正確なデータ検出
を可能にする、優れた波形等化装置及び方法を提供する
ことにある。
【００１７】本発明の更なる目的は、低域強調型のＰＲ
１（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｃｌａｓｓ
１）を用いて等化を行う、優れた波形等化装置及び方法
を提供することにある。
１（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｃｌａｓｓ
１）を用いて等化を行う、優れた波形等化装置及び方法
を提供することにある。
【００１８】本発明の更なる目的は、回路規模を縮小
し、且つ、消費電力を削減してＰＲ１等化器を実現す
る、優れた波形等化装置及び方法を提供することにあ
る。
し、且つ、消費電力を削減してＰＲ１等化器を実現す
る、優れた波形等化装置及び方法を提供することにあ
る。
【００１９】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、上記
課題を参酌してなされたものであり、その第１の側面
は、位相平坦フィルタを用いて高域の強調及びナイキス
ト周波数付近の急峻な減衰を行うことにより高域の位相
変動を抑止したことを特徴する、入力波形をパーシャル
・レスポンス・クラス１の等化基準に等化するための波
形等化装置である。
課題を参酌してなされたものであり、その第１の側面
は、位相平坦フィルタを用いて高域の強調及びナイキス
ト周波数付近の急峻な減衰を行うことにより高域の位相
変動を抑止したことを特徴する、入力波形をパーシャル
・レスポンス・クラス１の等化基準に等化するための波
形等化装置である。
【００２０】波形等化装置の構成要素の１つである位相
平坦化フィルタの動作特性を積極的に利用することによ
り、入力波形の高域における位相変動を抑止しながら、
高域強調及びナイキスト周波数付近の急峻な減衰を実現
することができる。
平坦化フィルタの動作特性を積極的に利用することによ
り、入力波形の高域における位相変動を抑止しながら、
高域強調及びナイキスト周波数付近の急峻な減衰を実現
することができる。
【００２１】また、本発明の第２の側面は、低域強調用
の積分器とパーシャル・レスポンス・クラス４の等化基
準に等化する等化器との組み合わせによって、入力波形
をパーシャル・レスポンス・クラス１の等化基準に等化
することを特徴とする波形等化装置である。
の積分器とパーシャル・レスポンス・クラス４の等化基
準に等化する等化器との組み合わせによって、入力波形
をパーシャル・レスポンス・クラス１の等化基準に等化
することを特徴とする波形等化装置である。
【００２２】ナイキスト周波数に近い高域周波数領域で
は、パーシャル・レスポンスのクラス４（ＰＲ４）より
もクラス１（ＰＲ１）の方が、振幅特性強調が少ないこ
とが知られている。そこで、本発明の第２の側面に係る
波形等化装置では、低域強調用の積分器と、ＰＲ４用に
構成されたフィルタとの組み合わせによりＰＲ１等化基
準を満たす波形等化装置を構成することとした。このよ
うな構成により、従来のＰＲ１等化器よりも回路規模を
縮小し、さらに消費電力を低減することができる。
は、パーシャル・レスポンスのクラス４（ＰＲ４）より
もクラス１（ＰＲ１）の方が、振幅特性強調が少ないこ
とが知られている。そこで、本発明の第２の側面に係る
波形等化装置では、低域強調用の積分器と、ＰＲ４用に
構成されたフィルタとの組み合わせによりＰＲ１等化基
準を満たす波形等化装置を構成することとした。このよ
うな構成により、従来のＰＲ１等化器よりも回路規模を
縮小し、さらに消費電力を低減することができる。
【００２３】また、本発明の第３の側面は、低域強調用
の積分器とパーシャル・レスポンス・クラス４の等化基
準に等化する等化器との組み合わせによって構成される
パーシャル・レスポンス・クラス１の等化基準を持つ波
形等化装置の最適化方法であって、積分器と等化器の各
々のパラメータを個別に最適化することを特徴とする波
形等化装置の最適化方法、及び該最適化方法により最適
化された波形等化装置である。
の積分器とパーシャル・レスポンス・クラス４の等化基
準に等化する等化器との組み合わせによって構成される
パーシャル・レスポンス・クラス１の等化基準を持つ波
形等化装置の最適化方法であって、積分器と等化器の各
々のパラメータを個別に最適化することを特徴とする波
形等化装置の最適化方法、及び該最適化方法により最適
化された波形等化装置である。
【００２４】従来のパーシャル・レスポンス・クラス１
（ＰＲ１）等化装置は、多くのフィルタの組み合わせで
構成されるため、設定すべきパラメータ数が多く、最適
化が困難であった。また、高域位相の平坦化が容易でな
く、等化特性を向上させることが困難であった。これに
対し、本発明の第３の側面では、ＰＲ４等化器を用いる
ことにより高域位相の平坦化を容易にするとともに、積
分器と等化器の各々のパラメータを個別に最適化するこ
とにより、パラメータ設定のための計算負荷を軽減する
ことができる。
（ＰＲ１）等化装置は、多くのフィルタの組み合わせで
構成されるため、設定すべきパラメータ数が多く、最適
化が困難であった。また、高域位相の平坦化が容易でな
く、等化特性を向上させることが困難であった。これに
対し、本発明の第３の側面では、ＰＲ４等化器を用いる
ことにより高域位相の平坦化を容易にするとともに、積
分器と等化器の各々のパラメータを個別に最適化するこ
とにより、パラメータ設定のための計算負荷を軽減する
ことができる。
【００２５】また、本発明の第４の側面は、低域強調用
の積分器とパーシャル・レスポンス・クラス４の等化基
準に等化する等化器との組み合わせによって構成される
パーシャル・レスポンス・クラス１の等化基準を持つ波
形等化装置の最適化方法であって、パーシャル・レスポ
ンス・クラス４の等化基準に満たすように等化器が持つ
パラメータを最適化する第１のステップと、第１のステ
ップにより最適化されたパラメータを用いて積分器が持
つパラメータを最適化する第２のステップと、を含むこ
とを特徴とする波形等化装置の最適化方法、及び該最適
化方法により最適化された波形等化装置である。
の積分器とパーシャル・レスポンス・クラス４の等化基
準に等化する等化器との組み合わせによって構成される
パーシャル・レスポンス・クラス１の等化基準を持つ波
形等化装置の最適化方法であって、パーシャル・レスポ
ンス・クラス４の等化基準に満たすように等化器が持つ
パラメータを最適化する第１のステップと、第１のステ
ップにより最適化されたパラメータを用いて積分器が持
つパラメータを最適化する第２のステップと、を含むこ
とを特徴とする波形等化装置の最適化方法、及び該最適
化方法により最適化された波形等化装置である。
【００２６】本発明の第４の側面では、ＰＲ４等化器を
用いることにより高域位相の平坦化を容易にするととも
に、まずＰＲ４等化器が持つパラメータを最適化してか
ら、次いで積分器が持つパラメータを最適化するという
手順に従って波形等化装置全体の最適化を行うようにし
たので、パラメータ設定のための計算負荷を軽減するこ
とができる。
用いることにより高域位相の平坦化を容易にするととも
に、まずＰＲ４等化器が持つパラメータを最適化してか
ら、次いで積分器が持つパラメータを最適化するという
手順に従って波形等化装置全体の最適化を行うようにし
たので、パラメータ設定のための計算負荷を軽減するこ
とができる。
【００２７】より具体的には、同側面に係る波形等化装
置は、低域除去フィルタのカットオフ、積分器のゲイン
及びそのカットオフ周波数、ＰＲ４用等リプル等化器の
ブースト量及びカットオフ周波数という５つのパラメー
タで構成される。全てのパラメータを同時に最適化しよ
うとすると解は収束しないが、上記の手順に従うことに
より、比較的少ない計算量で所望の特性を持つ等化装置
を得ることができる。
置は、低域除去フィルタのカットオフ、積分器のゲイン
及びそのカットオフ周波数、ＰＲ４用等リプル等化器の
ブースト量及びカットオフ周波数という５つのパラメー
タで構成される。全てのパラメータを同時に最適化しよ
うとすると解は収束しないが、上記の手順に従うことに
より、比較的少ない計算量で所望の特性を持つ等化装置
を得ることができる。
【００２８】また、本発明の第５の側面は、低域強調用
の積分器とパーシャル・レスポンス・クラス４の等化基
準に等化する等化器との組み合わせによって構成される
パーシャル・レスポンス・クラス１の等化基準を持つ波
形等化装置の最適化方法であって、パーシャル・レスポ
ンス・クラス４の等化基準に満たすように等化器が持つ
パラメータを最適化する第１のステップと、第１のステ
ップにより最適化されたパラメータを用いて積分器が持
つパラメータを最適化する第２のステップと、第２のス
テップにより最適化されたパラメータを用いて等化器が
持つパラメータをさらに最適化する第３のステップと、
を含むことを特徴とする波形等化装置の最適化方法、及
び該最適化方法により最適化された波形等化装置であ
る。
の積分器とパーシャル・レスポンス・クラス４の等化基
準に等化する等化器との組み合わせによって構成される
パーシャル・レスポンス・クラス１の等化基準を持つ波
形等化装置の最適化方法であって、パーシャル・レスポ
ンス・クラス４の等化基準に満たすように等化器が持つ
パラメータを最適化する第１のステップと、第１のステ
ップにより最適化されたパラメータを用いて積分器が持
つパラメータを最適化する第２のステップと、第２のス
テップにより最適化されたパラメータを用いて等化器が
持つパラメータをさらに最適化する第３のステップと、
を含むことを特徴とする波形等化装置の最適化方法、及
び該最適化方法により最適化された波形等化装置であ
る。
【００２９】本発明の第５の側面では、ＰＲ４等化器を
用いることにより高域位相の平坦化を容易にするととも
に、まずＰＲ４等化器が持つパラメータを最適化し、次
いで積分器が持つパラメータを最適化した後、さらにＰ
Ｒ４等化器が持つパラメータの最適化を行うようにし
た。この結果、さらに高い等化特性を実現することがで
きる。
用いることにより高域位相の平坦化を容易にするととも
に、まずＰＲ４等化器が持つパラメータを最適化し、次
いで積分器が持つパラメータを最適化した後、さらにＰ
Ｒ４等化器が持つパラメータの最適化を行うようにし
た。この結果、さらに高い等化特性を実現することがで
きる。
【００３０】また、本発明の第６の側面は、コンピュー
タ・システム上で稼動するコンピュータ・プログラムを
有形的に提供するプログラム提供媒体であって、該コン
ピュータ・プログラムは、低域強調用の積分器とパーシ
ャル・レスポンス・クラス４の等化基準に等化する等化
器との組み合わせによって構成されるパーシャル・レス
ポンス・クラス１の等化基準を持つ波形等化装置を最適
化するための、パーシャル・レスポンス・クラス４の等
化基準に満たすように等化器が持つパラメータを最適化
する第１のステップと、第１のステップにより最適化さ
れたパラメータを用いて積分器が持つパラメータを最適
化する第２のステップと、の各ステップを含むことを特
徴とするプログラム提供媒体である。
タ・システム上で稼動するコンピュータ・プログラムを
有形的に提供するプログラム提供媒体であって、該コン
ピュータ・プログラムは、低域強調用の積分器とパーシ
ャル・レスポンス・クラス４の等化基準に等化する等化
器との組み合わせによって構成されるパーシャル・レス
ポンス・クラス１の等化基準を持つ波形等化装置を最適
化するための、パーシャル・レスポンス・クラス４の等
化基準に満たすように等化器が持つパラメータを最適化
する第１のステップと、第１のステップにより最適化さ
れたパラメータを用いて積分器が持つパラメータを最適
化する第２のステップと、の各ステップを含むことを特
徴とするプログラム提供媒体である。
【００３１】本発明の第６の側面は、同第４の側面に係
る波形等化装置の最適化方法を実現するコンピュータ・
プログラムをコンピュータ・システムに対して有形的に
提供するプログラム提供媒体である。すなわち、コンピ
ュータ・プログラムと提供媒体との構造上又は機能上の
協働的関係を定義したものであり、換言すれば、該コン
ピュータ・プログラムをコンピュータ・システムに導入
することによって、コンピュータ・システム上では協働
的作用が発揮され、本発明の第４の側面と同様の作用効
果を得ることができるのである。
る波形等化装置の最適化方法を実現するコンピュータ・
プログラムをコンピュータ・システムに対して有形的に
提供するプログラム提供媒体である。すなわち、コンピ
ュータ・プログラムと提供媒体との構造上又は機能上の
協働的関係を定義したものであり、換言すれば、該コン
ピュータ・プログラムをコンピュータ・システムに導入
することによって、コンピュータ・システム上では協働
的作用が発揮され、本発明の第４の側面と同様の作用効
果を得ることができるのである。
【００３２】また、本発明の第７の側面は、コンピュー
タ・システム上で稼動するコンピュータ・プログラムを
有形的に提供するプログラム提供媒体であって、該コン
ピュータ・プログラムは、低域強調用の積分器とパーシ
ャル・レスポンス・クラス４の等化基準に等化する等化
器との組み合わせによって構成されるパーシャル・レス
ポンス・クラス１の等化基準を持つ波形等化装置を最適
化するための、パーシャル・レスポンス・クラス４の等
化基準に満たすように等化器が持つパラメータを最適化
する第１のステップと、第１のステップにより最適化さ
れたパラメータを用いて積分器が持つパラメータを最適
化する第２のステップと、第２のステップにより最適化
されたパラメータを用いて等化器が持つパラメータをさ
らに最適化する第３のステップと、の各ステップを含む
ことを特徴とするプログラム提供媒体である。
タ・システム上で稼動するコンピュータ・プログラムを
有形的に提供するプログラム提供媒体であって、該コン
ピュータ・プログラムは、低域強調用の積分器とパーシ
ャル・レスポンス・クラス４の等化基準に等化する等化
器との組み合わせによって構成されるパーシャル・レス
ポンス・クラス１の等化基準を持つ波形等化装置を最適
化するための、パーシャル・レスポンス・クラス４の等
化基準に満たすように等化器が持つパラメータを最適化
する第１のステップと、第１のステップにより最適化さ
れたパラメータを用いて積分器が持つパラメータを最適
化する第２のステップと、第２のステップにより最適化
されたパラメータを用いて等化器が持つパラメータをさ
らに最適化する第３のステップと、の各ステップを含む
ことを特徴とするプログラム提供媒体である。
【００３３】本発明の第７の側面は、同第５の側面に係
る波形等化装置の最適化方法を実現するコンピュータ・
プログラムをコンピュータ・システムに対して有形的に
提供するプログラム提供媒体である。すなわち、コンピ
ュータ・プログラムと提供媒体との構造上又は機能上の
協働的関係を定義したものであり、該コンピュータ・プ
ログラムをコンピュータ・システムに導入することによ
って、本発明の第５の側面と同様の作用効果を得ること
ができるのである。
る波形等化装置の最適化方法を実現するコンピュータ・
プログラムをコンピュータ・システムに対して有形的に
提供するプログラム提供媒体である。すなわち、コンピ
ュータ・プログラムと提供媒体との構造上又は機能上の
協働的関係を定義したものであり、該コンピュータ・プ
ログラムをコンピュータ・システムに導入することによ
って、本発明の第５の側面と同様の作用効果を得ること
ができるのである。
【００３４】また、本発明の第８の側面は、再生すべき
波形データを入力する入力手段と、入力波形をパーシャ
ル・レスポンス・クラス１の等化基準に等化するための
波形等化手段と、等化波形からデータを検出するデータ
検出手段とで構成され、波形等化手段は、位相平坦フィ
ルタを用いて高域の強調及びナイキスト周波数付近の急
峻な減衰を行うことにより高域の位相変動を抑止したこ
とを特徴するデータ再生装置である。
波形データを入力する入力手段と、入力波形をパーシャ
ル・レスポンス・クラス１の等化基準に等化するための
波形等化手段と、等化波形からデータを検出するデータ
検出手段とで構成され、波形等化手段は、位相平坦フィ
ルタを用いて高域の強調及びナイキスト周波数付近の急
峻な減衰を行うことにより高域の位相変動を抑止したこ
とを特徴するデータ再生装置である。
【００３５】本発明の第８の側面は、同第１の側面に係
る波形等化装置を用いて構成されるデータ再生装置であ
り、より高い等化特性を実現するものである。
る波形等化装置を用いて構成されるデータ再生装置であ
り、より高い等化特性を実現するものである。
【００３６】また、本発明の第９の側面は、再生すべき
波形データを入力する入力手段と、入力波形をパーシャ
ル・レスポンス・クラス１の等化基準に等化するための
波形等化手段と、等化波形からデータを検出するデータ
検出手段とで構成され、波形等化手段は、低域強調用の
積分器とパーシャル・レスポンス・クラス４の等化基準
に等化する等化器との組み合わせによって構成されるこ
とを特徴とするデータ再生装置である。
波形データを入力する入力手段と、入力波形をパーシャ
ル・レスポンス・クラス１の等化基準に等化するための
波形等化手段と、等化波形からデータを検出するデータ
検出手段とで構成され、波形等化手段は、低域強調用の
積分器とパーシャル・レスポンス・クラス４の等化基準
に等化する等化器との組み合わせによって構成されるこ
とを特徴とするデータ再生装置である。
【００３７】本発明の第９の側面は、同第２の側面に係
る波形等化装置を用いて構成されるデータ再生装置であ
り、より高い等化特性を実現するものである。
る波形等化装置を用いて構成されるデータ再生装置であ
り、より高い等化特性を実現するものである。
【００３８】本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、
後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳
細な説明によって明らかになるであろう。
後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳
細な説明によって明らかになるであろう。
【００３９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施例を詳解する。
の実施例を詳解する。
【００４０】図１には、本発明を適用した１つの実施形
態として、デジタル磁気ディスク記録再生装置１００の
ハードウェア構成を模式的に示している。同図に示すよ
うに、該記録再生装置１００は、磁気ディスク１０と、
磁気ヘッド１１と、アンプ１２と、ＰＲ１アナログ等化
器１３と、サンプラ１４と、ＰＬＬ１５と、ＦＩＲ１６
と、データ検出部１７とで構成される。以下、各部につ
いて説明する。
態として、デジタル磁気ディスク記録再生装置１００の
ハードウェア構成を模式的に示している。同図に示すよ
うに、該記録再生装置１００は、磁気ディスク１０と、
磁気ヘッド１１と、アンプ１２と、ＰＲ１アナログ等化
器１３と、サンプラ１４と、ＰＬＬ１５と、ＦＩＲ１６
と、データ検出部１７とで構成される。以下、各部につ
いて説明する。
【００４１】磁気ディスク１０上には、ビット列形式で
データが磁気記録されている。磁気ヘッド１１は、磁気
ディスク１０上からデータを読み出し、アナログ波形状
の再生信号としてアンプ１２に入力する。アンプ１２
は、このアナログ信号を増幅して等化器１３に供給す
る。
データが磁気記録されている。磁気ヘッド１１は、磁気
ディスク１０上からデータを読み出し、アナログ波形状
の再生信号としてアンプ１２に入力する。アンプ１２
は、このアナログ信号を増幅して等化器１３に供給す
る。
【００４２】本実施例の等化器１３は、ＰＲ１（Ｐａｒ
ｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｃｌａｓｓ １）の等化
を行う。等化器１３は、磁気ヘッド１１による再生波形
の低域成分を強調し、高域成分をある程度強調して、ナ
イキスト第２基準を満たすための急峻な高域遮断フィル
タとして構成される。但し、等化器１３の詳細について
は後述する。
ｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｃｌａｓｓ １）の等化
を行う。等化器１３は、磁気ヘッド１１による再生波形
の低域成分を強調し、高域成分をある程度強調して、ナ
イキスト第２基準を満たすための急峻な高域遮断フィル
タとして構成される。但し、等化器１３の詳細について
は後述する。
【００４３】等化器１３の出力信号は、サンプラ１４に
供給され、信号の標本化がなされる。ＰＬＬ（Ｐｈａｓ
ｅ Ｌｏｃｋ Ｌｏｏｐ）１５は、標本化された信号に
基づいてチャネル・クロックを抽出して、これをサンプ
ラ１４、ＦＩＲ１６、及びデータ検出器１７に供給し
て、これらを同期的に動作せしめる。
供給され、信号の標本化がなされる。ＰＬＬ（Ｐｈａｓ
ｅ Ｌｏｃｋ Ｌｏｏｐ）１５は、標本化された信号に
基づいてチャネル・クロックを抽出して、これをサンプ
ラ１４、ＦＩＲ１６、及びデータ検出器１７に供給し
て、これらを同期的に動作せしめる。
【００４４】ＦＩＲ１６は、データ検出性能を向上させ
るために、さらなる等化を行う。但し、ＦＩＲ１６にお
ける等化処理は、本発明の要旨を構成しない。また、デ
ータ検出器１７は、記録ビット列を検出してビット列デ
ータを出力する。データ検出器１７の一例は、ビタビ
（Ｖｉｔｅｒｂｉ）検出器である。
るために、さらなる等化を行う。但し、ＦＩＲ１６にお
ける等化処理は、本発明の要旨を構成しない。また、デ
ータ検出器１７は、記録ビット列を検出してビット列デ
ータを出力する。データ検出器１７の一例は、ビタビ
（Ｖｉｔｅｒｂｉ）検出器である。
【００４５】次に、等化器１３について詳解する。等化
器１３は、磁気ヘッド１１による再生波形の低域成分を
強調し、高域成分をある程度強調して、ナイキスト第２
基準を満たすための急峻な高域遮断フィルタとして構成
される（前述）。但し、位相特性もできるだけ平坦でな
ければ、群遅延が乱れて波形の等化特性が悪化してしま
う。そこで、以下で説明するように、本実施例の等化器
１３は、１次のアナログ積分器を用いて低域成分を強調
するので低域位相が回ってしまうが、位相平坦フィルタ
によって低域強調成分を高域の群遅延の乱れを抑えるよ
うにした。
器１３は、磁気ヘッド１１による再生波形の低域成分を
強調し、高域成分をある程度強調して、ナイキスト第２
基準を満たすための急峻な高域遮断フィルタとして構成
される（前述）。但し、位相特性もできるだけ平坦でな
ければ、群遅延が乱れて波形の等化特性が悪化してしま
う。そこで、以下で説明するように、本実施例の等化器
１３は、１次のアナログ積分器を用いて低域成分を強調
するので低域位相が回ってしまうが、位相平坦フィルタ
によって低域強調成分を高域の群遅延の乱れを抑えるよ
うにした。
【００４６】本実施例の等化器１３は、ＰＲ１等化基準
を満たす等化を行うものであるが、ＰＲ４等化器を利用
して構成される点に主な特徴がある。図２には、本実施
例に係るＰＲ１アナログ等化器１３の構成を模式的に示
している。同図に示すように、この等化器１３は、１次
ハイパス・フィルタ２１と、１次ローパス・フィルタ２
２と、ＰＲ４等化器２３が直列的に接続されて構成され
る。以下、各部について説明する。
を満たす等化を行うものであるが、ＰＲ４等化器を利用
して構成される点に主な特徴がある。図２には、本実施
例に係るＰＲ１アナログ等化器１３の構成を模式的に示
している。同図に示すように、この等化器１３は、１次
ハイパス・フィルタ２１と、１次ローパス・フィルタ２
２と、ＰＲ４等化器２３が直列的に接続されて構成され
る。以下、各部について説明する。
【００４７】１次ハイパス・フィルタ２１は、再生波形
中の低域除去を行い、後続の処理において磁気ヘッド１
１からは出力されないような低域成分が不要に強調され
ることを抑える。
中の低域除去を行い、後続の処理において磁気ヘッド１
１からは出力されないような低域成分が不要に強調され
ることを抑える。
【００４８】１次ローパス・フィルタ２２は、ＰＲ１等
化を必要とする低域成分を強調して、後続のＰＲ４等化
器２３が出力する等化成分中の高域強調量を抑える作用
を持ち、低域強調用の積分器で構成される。
化を必要とする低域成分を強調して、後続のＰＲ４等化
器２３が出力する等化成分中の高域強調量を抑える作用
を持ち、低域強調用の積分器で構成される。
【００４９】ＰＲ４等化器２３は、いわゆるクラス４の
等化を実現するための回路であり、本実施例では７極２
零等リプル・フィルタで構成される。７極２零等リプル
のＰＲ４アナログ等化器２３の伝達関数は、以下の［数
１］のようにラプラス変換表記される。
等化を実現するための回路であり、本実施例では７極２
零等リプル・フィルタで構成される。７極２零等リプル
のＰＲ４アナログ等化器２３の伝達関数は、以下の［数
１］のようにラプラス変換表記される。
【００５０】
【数１】
【００５１】低域除去フィルタを構成する特性を前提と
した場合、上記の伝達関数に含まれる変数のうち特性係
数と極周波数ω1，ω2，ω3，ω4，Ｑ1，Ｑ2，Ｑ3の各
々は、カットオフ周波数で正規化される。以下に示す
［表１］には、これら変数を正規化した例を示してい
る。
した場合、上記の伝達関数に含まれる変数のうち特性係
数と極周波数ω1，ω2，ω3，ω4，Ｑ1，Ｑ2，Ｑ3の各
々は、カットオフ周波数で正規化される。以下に示す
［表１］には、これら変数を正規化した例を示してい
る。
【００５２】
【表１】
【００５３】したがって、７極２零等リプルのＰＲ４ア
ナログ等化器２３の出力特性を所望のＰＲ４の周波数特
性に近くなるように最適化するためには、カットオフ周
波数とＫという２つの変数を探索するだけでよい。これ
は、［従来技術］の欄で説明した６次ローパス・フィル
タの最適パラメータを探索する場合に比し、計算負荷は
はるかに小さくて済む。
ナログ等化器２３の出力特性を所望のＰＲ４の周波数特
性に近くなるように最適化するためには、カットオフ周
波数とＫという２つの変数を探索するだけでよい。これ
は、［従来技術］の欄で説明した６次ローパス・フィル
タの最適パラメータを探索する場合に比し、計算負荷は
はるかに小さくて済む。
【００５４】低域除去用の１次ハイパス・フィルタ２１
のカットオフ周波数は、ＰＲ１への適用を考慮した場
合、ナイキスト周波数の３２分の１程度が適当であるこ
とが当業界において既に判明している。したがって、そ
のゲインを１．０とする。
のカットオフ周波数は、ＰＲ１への適用を考慮した場
合、ナイキスト周波数の３２分の１程度が適当であるこ
とが当業界において既に判明している。したがって、そ
のゲインを１．０とする。
【００５５】積分器で構成される１次ローパス・フィル
タ２２が持つパラメータの最適化処理は、一旦最適化さ
れたＰＲ４等化器２３のパラメータを固定して行うと、
その計算負荷が少なくて済む。すなわち、積分器２２の
ゲインとカットオフ周波数という２つのパラメータのみ
を探索すれば、ＰＲ１等化器１３全体についての周波数
特性を所望のＰＲ１の周波数特性に近づくように最適化
することができる。
タ２２が持つパラメータの最適化処理は、一旦最適化さ
れたＰＲ４等化器２３のパラメータを固定して行うと、
その計算負荷が少なくて済む。すなわち、積分器２２の
ゲインとカットオフ周波数という２つのパラメータのみ
を探索すれば、ＰＲ１等化器１３全体についての周波数
特性を所望のＰＲ１の周波数特性に近づくように最適化
することができる。
【００５６】さらにＰＲ１等化器１３の周波数特性を向
上させたい場合には、今度は最適化された積分器２２の
パラメータを固定して、ＰＲ４等化器２３についてのカ
ットオフ周波数とＫという２つのパラメータを再度探索
すればよい。
上させたい場合には、今度は最適化された積分器２２の
パラメータを固定して、ＰＲ４等化器２３についてのカ
ットオフ周波数とＫという２つのパラメータを再度探索
すればよい。
【００５７】なお、上述した最適化処理手順は、非線形
最適化手法として知られる”Ｆｌｅｔｃｈｅｒ−Ｐｏｗ
ｅｌｌ”法を用いて実現される。この１次探索には、３
次補間多項式法を用いて、位相特性と振幅特性を理想等
化特性に合わせるようにする。
最適化手法として知られる”Ｆｌｅｔｃｈｅｒ−Ｐｏｗ
ｅｌｌ”法を用いて実現される。この１次探索には、３
次補間多項式法を用いて、位相特性と振幅特性を理想等
化特性に合わせるようにする。
【００５８】また、磁気記録再生波形のモデルとして
は、ダイパルス応答を以下の［数２］に示すローレンツ
関数で表現して、半値幅ａをチャンネル・クロックの周
期Ｔｓで除算した値を密度の指標とし、ＮＬＤ（Ｎｏｒ
ｍａｌｉｚｅｄ ＬｉｎｅａｒＤｅｎｓｉｔｈ）として
定義する。
は、ダイパルス応答を以下の［数２］に示すローレンツ
関数で表現して、半値幅ａをチャンネル・クロックの周
期Ｔｓで除算した値を密度の指標とし、ＮＬＤ（Ｎｏｒ
ｍａｌｉｚｅｄ ＬｉｎｅａｒＤｅｎｓｉｔｈ）として
定義する。
【００５９】
【数２】
【００６０】図３には、振幅関数のみを最適化するため
の評価関数として以下の［数３］を用いてＮＬＤ＝２．
８に対して最適化を行った場合の振幅特性を示してい
る。
の評価関数として以下の［数３］を用いてＮＬＤ＝２．
８に対して最適化を行った場合の振幅特性を示してい
る。
【００６１】
【数３】
【００６２】但し、［数３］において、Ｆ’（ω）は目
的振幅関数であり、Ｆ（ω）は最適化すべきアナログ等
化器の振幅関数である。すなわち、［数３］は、理想特
性にある程度合わせ込むことを意味する。
的振幅関数であり、Ｆ（ω）は最適化すべきアナログ等
化器の振幅関数である。すなわち、［数３］は、理想特
性にある程度合わせ込むことを意味する。
【００６３】図４には、最適化されたＰＲ１等化装置の
群遅延特性を示している。同図に示すように、低域の群
遅延は乱れるが、高域では平坦な特性が得られているこ
とが理解できよう。
群遅延特性を示している。同図に示すように、低域の群
遅延は乱れるが、高域では平坦な特性が得られているこ
とが理解できよう。
【００６４】ＰＲ１等化器１３が持つ全てのパラメータ
を同時に最適化しようとすると、解がうまく収束しな
い。また、ＰＲ４等化器２３が持つパラメータを最適化
する際に、カットオフ周波数とＫを同時に最適化しよう
とすると、最適とは思えない局所的最小解に収束してし
まう傾向がある。
を同時に最適化しようとすると、解がうまく収束しな
い。また、ＰＲ４等化器２３が持つパラメータを最適化
する際に、カットオフ周波数とＫを同時に最適化しよう
とすると、最適とは思えない局所的最小解に収束してし
まう傾向がある。
【００６５】図５には、まずＰＲ４等化器２３が持つパ
ラメータを最適化してから、次いで積分器２２が持つパ
ラメータを最適化するという手順に従って波形等化装置
１３全体の最適化を行う場合のＳＤＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ
ａｎｄ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ
Ｒａｔｉｏ）のシミュレーション結果を示している。こ
こで言うＳＤＮＲは、ＮＬＤ＝２．０〜３．０の間で
０．２刻みでパラメータを求めて等化した結果の基準信
号レベル値に対するノイズと等化歪の割合を規定したも
のである。但し、ローレンツ波形には、２５ｄＢの白色
ガウシアン・ノイズを重畳している。
ラメータを最適化してから、次いで積分器２２が持つパ
ラメータを最適化するという手順に従って波形等化装置
１３全体の最適化を行う場合のＳＤＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ
ａｎｄ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ
Ｒａｔｉｏ）のシミュレーション結果を示している。こ
こで言うＳＤＮＲは、ＮＬＤ＝２．０〜３．０の間で
０．２刻みでパラメータを求めて等化した結果の基準信
号レベル値に対するノイズと等化歪の割合を規定したも
のである。但し、ローレンツ波形には、２５ｄＢの白色
ガウシアン・ノイズを重畳している。
【００６６】図５には、低域除去フィルタのカットオフ
周波数をナイキスト周波数の３２分の１及び６４分の１
に設定したもののチャートを夫々示している。また、参
考のため、最適化したＰＲ４等化器２３のＰＲ４等化結
果のチャートも合わせて示している。
周波数をナイキスト周波数の３２分の１及び６４分の１
に設定したもののチャートを夫々示している。また、参
考のため、最適化したＰＲ４等化器２３のＰＲ４等化結
果のチャートも合わせて示している。
【００６７】一般的に、ＰＲ１等化特性はＮＬＤ＝２．
４前後からＰＲ４の特性を上回るが、図５の等化特性を
見て判るように、本実施例に係るＰＲ１アナログ等化器
１３によっても、一般的な特性を達成していることが判
る。
４前後からＰＲ４の特性を上回るが、図５の等化特性を
見て判るように、本実施例に係るＰＲ１アナログ等化器
１３によっても、一般的な特性を達成していることが判
る。
【００６８】［追補］以上、特定の実施例を参照しなが
ら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発
明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や
代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示とい
う形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈
されるべきではない。本発明の要旨を判断するために
は、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきで
ある。
ら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発
明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や
代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示とい
う形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈
されるべきではない。本発明の要旨を判断するために
は、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきで
ある。
【００６９】
【発明の効果】以上詳記したように、本発明によれば、
波形等化装置の構成要素の１つである位相平坦化フィル
タの動作特性を積極的に利用することにより、入力波形
の広域における位相変動を抑止しながら、高域強調及び
ナイキスト周波数付近の急峻な減衰を実現した波形等化
装置を提供することができる。
波形等化装置の構成要素の１つである位相平坦化フィル
タの動作特性を積極的に利用することにより、入力波形
の広域における位相変動を抑止しながら、高域強調及び
ナイキスト周波数付近の急峻な減衰を実現した波形等化
装置を提供することができる。
【００７０】また、本発明によれば、低域強調用の積分
器と、ＰＲ４用に構成されたフィルタとの組み合わせに
よりＰＲ１等化基準を満たす波形等化装置を構成するこ
ととして、従来のＰＲ１等化器よりも回路規模を縮小
し、さらに消費電力を低減したＰＲ１等化基準を満たす
波形等化装置を提供することができる。
器と、ＰＲ４用に構成されたフィルタとの組み合わせに
よりＰＲ１等化基準を満たす波形等化装置を構成するこ
ととして、従来のＰＲ１等化器よりも回路規模を縮小
し、さらに消費電力を低減したＰＲ１等化基準を満たす
波形等化装置を提供することができる。
【００７１】また、本発明によれば、低域強調用の積分
器とパーシャル・レスポンス・クラス４の等化基準に等
化する等化器との組み合わせによって構成されるパーシ
ャル・レスポンス・クラス１の等化基準を持つ波形等化
装置に対して、積分器と等化器の各々のパラメータを個
別に最適化することにより、パラメータ設定のための計
算負荷を軽減することができる。
器とパーシャル・レスポンス・クラス４の等化基準に等
化する等化器との組み合わせによって構成されるパーシ
ャル・レスポンス・クラス１の等化基準を持つ波形等化
装置に対して、積分器と等化器の各々のパラメータを個
別に最適化することにより、パラメータ設定のための計
算負荷を軽減することができる。
【００７２】また、本発明によれば、低域強調用の積分
器とパーシャル・レスポンス・クラス４の等化基準に等
化する等化器との組み合わせによって構成されるパーシ
ャル・レスポンス・クラス１の等化基準を持つ波形等化
装置に対して、まずＰＲ４等化器が持つパラメータを最
適化してから、次いで積分器が持つパラメータを最適化
するという手順に従って波形等化装置全体の最適化を行
うようにしたので、パラメータ設定のための計算負荷を
大幅に軽減することができる。より具体的には、本発明
に係る波形等化装置は、低域除去フィルタのカットオ
フ、積分器のゲイン及びそのカットオフ周波数、ＰＲ４
用等リプル等化器のブースト量及びカットオフ周波数と
いう５つのパラメータで構成される。全てのパラメータ
を同時に最適化しようとすると解は収束しないが、上記
の手順に従うことにより、比較的少ない計算量で所望の
特性を持つ等化装置を得ることができる。
器とパーシャル・レスポンス・クラス４の等化基準に等
化する等化器との組み合わせによって構成されるパーシ
ャル・レスポンス・クラス１の等化基準を持つ波形等化
装置に対して、まずＰＲ４等化器が持つパラメータを最
適化してから、次いで積分器が持つパラメータを最適化
するという手順に従って波形等化装置全体の最適化を行
うようにしたので、パラメータ設定のための計算負荷を
大幅に軽減することができる。より具体的には、本発明
に係る波形等化装置は、低域除去フィルタのカットオ
フ、積分器のゲイン及びそのカットオフ周波数、ＰＲ４
用等リプル等化器のブースト量及びカットオフ周波数と
いう５つのパラメータで構成される。全てのパラメータ
を同時に最適化しようとすると解は収束しないが、上記
の手順に従うことにより、比較的少ない計算量で所望の
特性を持つ等化装置を得ることができる。
【００７３】また、本発明によれば、低域強調用の積分
器とパーシャル・レスポンス・クラス４の等化基準に等
化する等化器との組み合わせによって構成されるパーシ
ャル・レスポンス・クラス１の等化基準を持つ波形等化
装置に対して、まずＰＲ４等化器が持つパラメータを最
適化してから、次いで積分器が持つパラメータを最適化
するという手順に従って波形等化装置全体の最適化を行
うようにした後、さらにＰＲ４等化器が持つパラメータ
の最適化を行うようにしたので、より高い等化特性を実
現することができる。
器とパーシャル・レスポンス・クラス４の等化基準に等
化する等化器との組み合わせによって構成されるパーシ
ャル・レスポンス・クラス１の等化基準を持つ波形等化
装置に対して、まずＰＲ４等化器が持つパラメータを最
適化してから、次いで積分器が持つパラメータを最適化
するという手順に従って波形等化装置全体の最適化を行
うようにした後、さらにＰＲ４等化器が持つパラメータ
の最適化を行うようにしたので、より高い等化特性を実
現することができる。
【図１】本発明を適用したデジタル磁気ディスク記録再
生装置１００のハードウェア構成を模式的に示した図で
ある。
生装置１００のハードウェア構成を模式的に示した図で
ある。
【図２】本実施例に係るＰＲ１等化器１３の構成を模式
的に示した図である。
的に示した図である。
【図３】振幅関数のみを最適化するための評価関数と
し、［数３］を用いてＮＬＤ＝２．８に対して最適化を
行った振幅特性を示した図である。
し、［数３］を用いてＮＬＤ＝２．８に対して最適化を
行った振幅特性を示した図である。
【図４】最適化されたＰＲ１等化装置の群遅延特性を示
した図である。
した図である。
【図５】本実施例に係る波形等化装置１３のＳＤＮＲ
（Ｓｉｇｎａｌ ａｎｄ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ ｔｏ
Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）のシミュレーション結果を
示した図である。
（Ｓｉｇｎａｌ ａｎｄ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ ｔｏ
Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）のシミュレーション結果を
示した図である。
【図６】ＰＲ４及びＰＲ１の等価ブロック図である。
１０…磁気ディスク、１１…磁気ヘッド、１２…アン
プ、１３…ＰＲ１等化器、１４…サンプラ、１５…ＰＬ
Ｌ、１６…ＦＩＲ、１７…データ検出器、２１…１次ハ
イパス・フィルタ、２２…１次ローパス・フィルタ、２
３…ＰＲ４アナログ等化器、１００…データ再生装置。
プ、１３…ＰＲ１等化器、１４…サンプラ、１５…ＰＬ
Ｌ、１６…ＦＩＲ、１７…データ検出器、２１…１次ハ
イパス・フィルタ、２２…１次ローパス・フィルタ、２
３…ＰＲ４アナログ等化器、１００…データ再生装置。
Claims (12)
- 【請求項１】 位相平坦フィルタを用いて高域の強調及
びナイキスト周波数付近の急峻な減衰を行うことにより
高域の位相変動を抑止したことを特徴する、入力波形を
パーシャル・レスポンス・クラス１の等化基準に等化す
るための波形等化装置。 - 【請求項２】 低域強調用の積分器とパーシャル・レス
ポンス・クラス４の等化基準に等化する等化器との組み
合わせによって、入力波形をパーシャル・レスポンス・
クラス１の等化基準に等化することを特徴とする波形等
化装置。 - 【請求項３】 低域強調用の積分器とパーシャル・レス
ポンス・クラス４の等化基準に等化する等化器との組み
合わせによって構成されるパーシャル・レスポンス・ク
ラス１の等化基準を持つ波形等化装置の最適化方法であ
って、前記積分器と前記等化器の各々のパラメータを個
別に最適化することを特徴とする波形等化装置の最適化
方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載の波形等化装置の最適化
方法により最適化されたことを特徴とする波形等化装
置。 - 【請求項５】 低域強調用の積分器とパーシャル・レス
ポンス・クラス４の等化基準に等化する等化器との組み
合わせによって構成されるパーシャル・レスポンス・ク
ラス１の等化基準を持つ波形等化装置の最適化方法であ
って、 パーシャル・レスポンス・クラス４の等化基準に満たす
ように前記等化器が持つパラメータを最適化する第１の
ステップと、 前記第１のステップにより最適化されたパラメータを用
いて前記積分器が持つパラメータを最適化する第２のス
テップと、を含むことを特徴とする波形等化装置の最適
化方法。 - 【請求項６】 請求項５に記載の波形等化装置の最適化
方法により最適化されたことを特徴とする波形等化装
置。 - 【請求項７】 低域強調用の積分器とパーシャル・レス
ポンス・クラス４の等化基準に等化する等化器との組み
合わせによって構成されるパーシャル・レスポンス・ク
ラス１の等化基準を持つ波形等化装置の最適化方法であ
って、 パーシャル・レスポンス・クラス４の等化基準に満たす
ように前記等化器が持つパラメータを最適化する第１の
ステップと、 前記第１のステップにより最適化されたパラメータを用
いて前記積分器が持つパラメータを最適化する第２のス
テップと、 前記第２のステップにより最適化されたパラメータを用
いて前記等化器が持つパラメータをさらに最適化する第
３のステップと、を含むことを特徴とする波形等化装置
の最適化方法。 - 【請求項８】 請求項７に記載の波形等化装置の最適化
方法により最適化されたことを特徴とする波形等化装
置。 - 【請求項９】 コンピュータ・システム上で稼動するコ
ンピュータ・プログラムを有形的に提供するプログラム
提供媒体であって、前記コンピュータ・プログラムは、
低域強調用の積分器とパーシャル・レスポンス・クラス
４の等化基準に等化する等化器との組み合わせによって
構成されるパーシャル・レスポンス・クラス１の等化基
準を持つ波形等化装置を最適化するための、 パーシャル・レスポンス・クラス４の等化基準に満たす
ように前記等化器が持つパラメータを最適化する第１の
ステップと、 前記第１のステップにより最適化されたパラメータを用
いて前記積分器が持つパラメータを最適化する第２のス
テップと、の各ステップを含むことを特徴とするプログ
ラム提供媒体。 - 【請求項１０】 コンピュータ・システム上で稼動する
コンピュータ・プログラムを有形的に提供するプログラ
ム提供媒体であって、前記コンピュータ・プログラム
は、低域強調用の積分器とパーシャル・レスポンス・ク
ラス４の等化基準に等化する等化器との組み合わせによ
って構成されるパーシャル・レスポンス・クラス１の等
化基準を持つ波形等化装置を最適化するための、 パーシャル・レスポンス・クラス４の等化基準に満たす
ように前記等化器が持つパラメータを最適化する第１の
ステップと、 前記第１のステップにより最適化されたパラメータを用
いて前記積分器が持つパラメータを最適化する第２のス
テップと、 前記第２のステップにより最適化されたパラメータを用
いて前記等化器が持つパラメータをさらに最適化する第
３のステップと、の各ステップを含むことを特徴とする
プログラム提供媒体。 - 【請求項１１】 再生すべき波形データを入力する入力
手段と、入力波形をパーシャル・レスポンス・クラス１
の等化基準に等化するための波形等化手段と、等化波形
からデータを検出するデータ検出手段とで構成され、 前記波形等化手段は、位相平坦フィルタを用いて高域の
強調及びナイキスト周波数付近の急峻な減衰を行うこと
により高域の位相変動を抑止したことを特徴するデータ
再生装置。 - 【請求項１２】 再生すべき波形データを入力する入力
手段と、入力波形をパーシャル・レスポンス・クラス１
の等化基準に等化するための波形等化手段と、等化波形
からデータを検出するデータ検出手段とで構成され、 前記波形等化手段は、低域強調用の積分器とパーシャル
・レスポンス・クラス４の等化基準に等化する等化器と
の組み合わせによって構成されることを特徴とするデー
タ再生装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11111222A JP2000306336A (ja) | 1999-04-19 | 1999-04-19 | 波形等化装置、波形等化装置の最適化方法、及びデータ再生装置 |
| KR1020000020362A KR100712378B1 (ko) | 1999-04-19 | 2000-04-18 | 파형 등화 장치, 파형 등화 장치의 최적화 방법 및 데이터 재생 장치 |
| US09/552,484 US6788739B1 (en) | 1999-04-19 | 2000-04-18 | Waveform equalizing apparatus, method of optimizing waveform equalizing apparatus and data reproducing apparatus |
| EP00303250A EP1047064A3 (en) | 1999-04-19 | 2000-04-18 | Waveform equalizing apparatus, method of optimizing waveform equalizing apparatus and data reproducing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11111222A JP2000306336A (ja) | 1999-04-19 | 1999-04-19 | 波形等化装置、波形等化装置の最適化方法、及びデータ再生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000306336A true JP2000306336A (ja) | 2000-11-02 |
Family
ID=14555643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11111222A Pending JP2000306336A (ja) | 1999-04-19 | 1999-04-19 | 波形等化装置、波形等化装置の最適化方法、及びデータ再生装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6788739B1 (ja) |
| EP (1) | EP1047064A3 (ja) |
| JP (1) | JP2000306336A (ja) |
| KR (1) | KR100712378B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005172830A (ja) * | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Timbre Technologies Inc | 集積回路構造のプロファイルを決定する方法及びシステム又はコンピュータ読取可能な記録媒体 |
| JP2014111938A (ja) * | 2007-10-10 | 2014-06-19 | Alexander Verschuur John | 最適負荷コントローラ方法および装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8937990B2 (en) * | 2012-08-31 | 2015-01-20 | Fujitsu Limited | Low-frequency equalizer circuit for a high-speed broadband signal |
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|---|---|---|---|---|
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| US5220466A (en) * | 1991-05-21 | 1993-06-15 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for digital filter control in a partial-response maximum-likelihood disk drive system |
| TW222029B (ja) * | 1991-12-18 | 1994-04-01 | Philips Nv | |
| ATE172052T1 (de) * | 1992-08-06 | 1998-10-15 | Koninkl Philips Electronics Nv | Empfangsanordnung zum empfang eines digitalen signals von einem übertragungsmedium mit variablen entzerrungsmitteln |
| US5550683A (en) * | 1992-12-11 | 1996-08-27 | Eastman Kodak Company | Magnetic recording channel employing a non-ideal d.c.-free equalizer and a d.c.-free modulation code |
| JP3298240B2 (ja) * | 1993-06-29 | 2002-07-02 | 富士通株式会社 | 波形等化器 |
| JPH07192398A (ja) * | 1993-12-27 | 1995-07-28 | Sharp Corp | 再生波形等化回路 |
| EP0684605B1 (en) * | 1994-05-23 | 1999-10-06 | STMicroelectronics S.r.l. | Parallel architecture PRML device for processing signals from a magnetic head during a reading step of data stored on a magnetic support |
| US5774290A (en) * | 1994-08-09 | 1998-06-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Reproducing apparatus for varying clock frequencies based upon azimuth angles of a plurality of heads |
| JPH08255435A (ja) * | 1995-01-30 | 1996-10-01 | Hewlett Packard Co <Hp> | 部分応答出力特性を持つ信号処理システム |
| JP3129156B2 (ja) * | 1995-07-04 | 2001-01-29 | 株式会社日立製作所 | 位相検出方法およびその実施装置 |
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| KR100253735B1 (ko) * | 1997-06-25 | 2000-06-01 | 전주범 | 디지탈 자기 기록/재생 시스템의 동기식 부분 응답 채널 데이터 검출기 |
| US6563889B1 (en) * | 1998-10-01 | 2003-05-13 | Lsi Logic Corporation | Method and apparatus for adapting the boost of a read channel filter |
-
1999
- 1999-04-19 JP JP11111222A patent/JP2000306336A/ja active Pending
-
2000
- 2000-04-18 US US09/552,484 patent/US6788739B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-04-18 KR KR1020000020362A patent/KR100712378B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2000-04-18 EP EP00303250A patent/EP1047064A3/en not_active Ceased
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005172830A (ja) * | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Timbre Technologies Inc | 集積回路構造のプロファイルを決定する方法及びシステム又はコンピュータ読取可能な記録媒体 |
| JP2014111938A (ja) * | 2007-10-10 | 2014-06-19 | Alexander Verschuur John | 最適負荷コントローラ方法および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100712378B1 (ko) | 2007-05-02 |
| KR20000071724A (ko) | 2000-11-25 |
| EP1047064A3 (en) | 2005-12-07 |
| US6788739B1 (en) | 2004-09-07 |
| EP1047064A2 (en) | 2000-10-25 |
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