JP3207123B2 - 最尤検出方法及び情報記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は最尤検出方法及び情
報記録再生装置に係り、特にトレリス符号化を行ったパ
ーシャルレスポンスチャネルに好適な最尤検出方法及び
そのような最尤検出方法を採用する情報記録再生装置に
関する。

【０００２】磁気ディスクに対して高密度の記録再生を
行うために、パーシャルレスポンスと最尤検出とを組み
合わせた、所謂ＰＲＭＬ方式を用いて情報記録再生を行
う磁気ディスク装置が知られている。そして、最近で
は、ＰＲＭＬ方式において、トレリス符号化を採用して
更に符号化利得を稼ぐＴＣＰＲ方式と呼ばれる方式が提
案されている。

【０００３】

【従来の技術】磁気記録装置において、磁気ディスクに
対して高密度の記録再生を行うためには、信号対雑音比
（Ｓ／Ｎ比）の比較的悪い状態でデータ誤り率を改善す
る必要がある。このため、データに誤り訂正符号を付加
して磁気ディスクに情報を記録することが、近年益々重
要となってきている。そこで、パーシャルレスポンスチ
ャネル（１−Ｄ）に、状態の増減に「０」と「１」の符
号値を対応させたスライディングブロック符号を組み合
わせることで、符号間距離をＰＲＭＬ方式より長くし、
誤り訂正能力を向上させるＴＣＰＲ方式が注目されてい
る。

【０００４】ＴＣＰＲ方式自体は、例えばＪ．Ｗ．Ｒａ
ｅ他による、「Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｐｅｒｆｏｒｍ
ａｎｃｅ ｏｆ ａ ＶＬＳＩ １２０ Ｍｂ／ｓ Ｔ
ｒｅｌｌｉｓ−Ｃｏｄｅｄ Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐ
ｏｎｓｅ Ｃｈａｎｎｅｌ」，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａ
ｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ， Ｖｏｌ．
３１， Ｎｏ．２， ｐｐ．１２０８〜１２１４， Ｍ
ａｒｃｈ １９９５なる文献で紹介されている。

【０００５】図１７は、ＴＣＰＲ方式を採用した場合の
従来の最尤検出方法を説明するブロック図である。同図
中、磁気ディスク装置の記録系はスライディングブロッ
ク符号化回路５０１からなり、再生系は最尤検出回路５
１１、スライディングブロック復号化回路５１２及び符
号同期回路５１３からなる。尚、説明の便宜上、磁気デ
ィスク及び記録再生ヘッドの図示は図１７では省略され
ており、磁気ディスク及び記録再生ヘッドからなるパス
を記録再生チャネル（１−Ｄ）、即ち、パーシャルレス
ポンスチャネル（１−Ｄ）として図示してある。

【０００６】図１７において、括弧｛ ｝内に示す数字
は、スライディングブロック符号の状態を示し、説明の
便宜上、この例では状態｛１｝〜｛７｝の７つの状態が
存在するものとする。スライディングブロック符号化回
路５０１内及びスライディングブロック復号化回路５１
２内で示されているように、例えばスライディングブロ
ック符号の状態が｛４｝である場合、前回の符号値が
「０」であれば前の状態は｛５｝であり、前回の符号値
が「１」であれば前の状態は｛３｝である。同様に、ス
ライディングブロック符号の状態が｛４｝である場合、
今回の符号値が「０」であれば次の状態は｛３｝であ
り、今回の符号値が「１」であれば次の状態は｛５｝で
ある。しかし、スライディングブロック符号の状態が
｛１｝である場合、前回の符号値は「０」で前の状態は
｛２｝でしかあり得なく、今回の符号値は「１」で次の
状態は｛２｝でしかあり得ない。又、スライディングブ
ロック符号の状態が｛７｝である場合、前回の符号値は
「１」で前の状態は｛６｝でしかあり得なく、今回の符
号値は「０」で次の状態は｛６｝でしかあり得ない。

【０００７】スライディングブロック符号の状態遷移パ
ターンは、スライディングブロック符号の状態を示す数
字が奇数であるか偶数であるかに応じて異なる。このた
め、最尤検出回路５１１では、スライディングブロック
符号の状態を示す数字が奇数であるか偶数であるかに応
じて、状態遷移パターンを切り替えて、状態遷移の中か
ら最尤パスを検出する。状態遷移パターンには２種類あ
り、２種類の状態遷移パターンＰ１，Ｐ２が交互に繰り
返される。状態遷移パターンの切り替えは、符号同期回
路５１３からの遷移パターン切り替え信号に基づいて行
われる。スライディングブロック復号化回路５１２は、
最尤検出回路５１１により検出された最尤パスからの符
号列及び符号同期回路５１３からの符号変換信号に基づ
いて、符号列を復号化する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、最尤検出回路
５１１では、交互に繰り返される２種類の状態遷移パタ
ーンＰ１，Ｐ２を切り替えて状態遷移の中から最尤パス
を検出する。つまり、最尤検出回路５１１は、スライデ
ィングブロック符号の状態数と同じ状態数のトレリス遷
移を用いて最尤パスを検出する。このため、最尤パスの
検出を開始する前に符号列と最尤検出回路５１１との同
期を取る必要があった。具体的には、符号同期回路５１
３が記録再生チャネル（１−Ｄ）から得られる符号列か
ら同期語を検出して、検出された同期語に基づいて遷移
パターン切り替え信号を最尤検出回路５１１に出力する
必要があった。

【０００９】従って、再生系において誤り訂正処理を行
えるように、記録系では符号列に誤り訂正符号を付加し
ているものの、符号列の同期語を先ず再生しないと最尤
検出回路５１１における最尤パスの検出が行えないた
め、同期語に対しては誤り訂正処理を行うことができな
いという問題があった。この結果、従来の最尤検出方法
では、同期語に対して誤り訂正処理を行えない分、デー
タ誤り率を更に低下させて情報記録再生の信頼性を向上
させることは非常に難しいという問題もあった。

【００１０】そこで、本発明は、符号列の同期語に対し
ても誤り訂正処理を行えるようにして、データ誤り率を
更に低下させて情報記録再生の信頼性を更に向上可能と
する最尤検出方法及び情報記録再生装置を提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、請求項１
記載の、ＴＣＰＲ方式を採用するスライディングブロッ
ク符号によりデータが符号化された符号列を復号化する
際にトレリス遷移を用いて最尤パスを検出する最尤検出
方法であって、該符号列に対して、スライディングブロ
ック符号の状態遷移パターンの状態数より大きい状態数
のトレリス遷移を用いて状態遷移パスから最尤パスを検
出する検出ステップを含む最尤検出方法によって達成さ
れる。

【００１２】請求項２記載の発明では、請求項１の発明
において、前記検出ステップは、前記符号列に含まれる
同期語とは非同期に最尤パスを検出する。請求項３記載
の発明では、請求項２の発明において、前記同期語に基
づいた同期検出に応答して、実際には存在しない仮想状
態遷移パスを同期検出後に削除する削除ステップを更に
含む。

【００１３】請求項４記載の発明では、請求項１〜３の
いずれかの発明において、前記符号列を奇数列及び偶数
列に分配する分配ステップを更に含み、前記検出ステッ
プは、該符号列を奇数列及び偶数列に対して、夫々前記
スライディングブロック符号の状態遷移パターンの状態
数より大きい状態数のトレリス遷移を用いて状態遷移パ
スから２つの最尤パスを検出する。

【００１４】請求項５記載の発明では、請求項４の発明
において、前記検出ステップにより検出された２つの最
尤パスからの奇数列及び偶数列の符号列を交互に出力し
て単一の符号列に集約する集約ステップを更に含む。上
記の課題は、請求項６記載の、ＴＣＰＲ方式を採用する
スライディングブロック符号によりデータを符号化して
符号列を出力する符号化手段と、該符号列を記録媒体に
記録し再生する記録再生手段と、該記録再生手段により
該記録媒体から再生された符号列に対して、該符号化手
段におけるスライディングブロック符号の状態遷移パタ
ーンの状態数より大きい状態数のトレリス遷移を用いて
状態遷移パスから最尤パスを検出する最尤検出手段と、
該最尤検出手段により検出された最尤パスからの符号列
を復号化して復号データを出力する復号化手段とを備え
た情報記録再生装置によっても達成される。

【００１５】請求項７記載の発明では、請求項６の発明
において、前記最尤検出手段は、前記記録再生手段から
の符号列に含まれる同期語とは非同期に最尤パスを検出
する。請求項８記載の発明では、請求項７の発明におい
て、前記最尤検出手段は、前記同期語に基づいた同期検
出に応答して、実際には存在しない仮想状態遷移パスを
同期検出後に削除する手段を含む。

【００１６】請求項９記載の発明では、請求項６〜８の
いずれかの発明において、前記記録再生手段は、（１−
Ｄ）のパーシャルレスポンスチャネルを用いる。請求項
１０記載の発明では、請求項６〜８のいずれかの発明に
おいて、前記最尤検出手段は、前記記録再生手段からの
符号列を奇数列及び偶数列に分配する分配手段を更に含
み、該符号列を奇数列及び偶数列に対して、夫々前記ス
ライディングブロック符号の状態遷移パターンの状態数
より大きい状態数のトレリス遷移を用いて状態遷移パス
から２つの最尤パスを検出する。

【００１７】請求項１１記載の発明では、請求項１０の
発明において、前記最尤検出手段により検出された２つ
の最尤パスからの奇数列及び偶数列の符号列を交互に出
力して単一の符号列に集約する集約手段を更に含む。請
求項１２記載の発明では、請求項１０又は１１の発明に
おいて、前記符号化手段は、前記データを符号化する際
に奇数列及び偶数列に分配する手段と、奇数列及び偶数
列のデータに対して別々にスライディングブロック符号
による符号化を行う手段と、奇数列及び偶数列の符号列
を集約して単一の符号列を出力する手段とを含む。

【００１８】請求項１３記載の発明では、請求項１２の
発明において、前記奇数列及び偶数列のデータに対して
別々にスライディングブロック符号による符号化を行う
手段は、該奇数列及び偶数列のデータに対して互いに異
なるスライディングブロック符号の状態遷移パターンの
状態数を用いる。

【００１９】請求項１４記載の発明では、請求項１０〜
１３のいずれかの発明において、前記記録再生手段は、
ＰＲ４のパーシャルレスポンスクラス４の記録再生チャ
ネルを用いる。請求項１及び２記載の発明によれば、符
号列の同期語に対しても誤り訂正処理を行えるので、デ
ータ誤り率を更に低下させて情報記録再生の信頼性を向
上することが可能となる。

【００２０】請求項３記載の発明によれば、最尤検出の
後の回路段へ雑音が伝搬するのを防止することができ
る。請求項４及び５記載の発明によれば、例えばＰＲ４
のパーシャルレスポンス記録再生チャネルからの符号列
に対しても、良好に最尤パスの検出が可能である。

【００２１】請求項６及び７記載の発明によれば、比較
的簡単な回路構成を用いて最尤パスを検出することがで
き、又、符号列の同期語に対しても誤り訂正処理を行え
るので、データ誤り率を更に低下させて情報記録再生の
信頼性を向上することが可能となる。

【００２２】請求項８記載の発明によれば、最尤検出手
段の後段へ雑音が伝搬するのを防止することができる。
請求項９記載の発明によれば、（１−Ｄ）のパーシャル
レスポンスチャネルからの符号列に対しても、良好に最
尤パスの検出が可能である。

【００２３】請求項１０〜１４記載の発明によれば、Ｐ
Ｒ４のパーシャルレスポンス記録再生チャネルからの符
号列に対しても、良好に最尤パスの検出が可能である。
従って、本発明によれば、符号列の同期語に対しても誤
り訂正処理を行えるので、データ誤り率を更に低下させ
て情報記録再生の信頼性を向上することが可能となる。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明になる最尤検出方
法を用いた情報記録再生装置の概略構成を示すブロック
図である。同図中、ＴＣＰＲ方式を採用する情報記録再
生装置の記録系はスライディングブロック符号化回路１
からなり、再生系は最尤検出回路１１、スライディング
ブロック復号化回路１２及び符号同期回路１３からな
る。尚、説明の便宜上、記録媒体及び記録再生手段の図
示は図１では省略されており、記録媒体及び記録再生手
段からなるパスを記録再生チャネル（１−Ｄ）、即ち、
パーシャルレスポンスチャネル（１−Ｄ）として図示し
てある。

【００２５】図１において、括弧｛ ｝内に示す数字
は、スライディングブロック符号の状態を示し、説明の
便宜上、この例では状態｛１｝〜｛７｝の７つの状態が
存在するものとする。スライディングブロック符号化回
路５０１内及びスライディングブロック復号化回路５１
２内で示されているように、例えばスライディングブロ
ック符号の状態が｛４｝である場合、前回の符号値が
「０」であれば前の状態は｛５｝であり、前回の符号値
が「１」であれば前の状態は｛３｝である。同様に、ス
ライディングブロック符号の状態が｛４｝である場合、
今回の符号値が「０」であれば次の状態は｛３｝であ
り、今回の符号値が「１」であれば次の状態は｛５｝で
ある。しかし、スライディングブロック符号の状態が
｛１｝である場合、前回の符号値は「０」で前の状態は
｛２｝でしかあり得なく、今回の符号値は「１」で次の
状態は｛２｝でしかあり得ない。又、スライディングブ
ロック符号の状態が｛７｝である場合、前回の符号値は
「１」で前の状態は｛６｝でしかあり得なく、今回の符
号値は「０」で次の状態は｛６｝でしかあり得ない。

【００２６】スライディングブロック符号の実際の状態
遷移パターンは、スライディングブロック符号の状態を
示す数字が奇数であるか偶数であるかに応じて異なる。
このため、最尤検出回路１１では、本来であれば、スラ
イディングブロック符号の状態を示す数字が奇数である
か偶数であるかに応じて、状態遷移パターンを切り替え
て、状態遷移の中から最尤パスを検出する必要がある。

【００２７】しかし、本発明では、最尤検出回路１１
は、スライディングブロック符号の状態数より大きい状
態数のトレリス遷移を用いて状態遷移パスから最尤パス
を検出する。ここでは、スライディングブロック符号の
状態数は７であり、最尤検出回路１１が用いる状態数の
トレリス遷移は８である。図１と図１７との比較からも
明らかなように、本発明では図１に示す最尤検出回路１
１内の最下部の状態遷移「｛７｝，０」，「｛８｝，
１」が追加されている。これらの状態遷移は、実際には
あり得ない状態遷移であるが、これらの仮想状態遷移を
設けることにより、状態遷移パターンｐ１，ｐ２の切り
替えが不要となる。

【００２８】このため、最尤パスの検出を開始する前に
符号列と最尤検出回路１１との同期を取る必要はなく、
最尤パスの検出後にスライディングブロック符号の変換
タイミングを抽出することができる。つまり、記録系に
おいて符号列に誤り訂正符号を付加しておくことによ
り、再生系で同期語を含む符号列に対して誤り訂正処理
を行うことができるので、データ誤り率を更に低下させ
ることが可能となる。

【００２９】尚、スライディングブロック復号化回路１
２は、最尤検出回路１１により検出された最尤パスから
の符号列及び符号同期回路１３からの符号変換（復号）
タイミングを示す符号変換信号に基づいて、符号列を復
号化する。

【００３０】

【実施例】先ず、本発明になる情報記録再生装置の第１
実施例を説明する。情報記録再生装置の第１実施例は、
本発明になる最尤検出方法の第１実施例を採用する。
又、情報記録再生装置の第１実施例では、本発明が磁気
ディスク装置に適用されている。

【００３１】情報記録再生装置の第１実施例の基本構成
は、図１に示す如くである。同図に示すように、ＴＣＰ
Ｒ方式を採用する磁気ディスク装置の記録系はスライデ
ィングブロック符号化回路１からなり、再生系は最尤検
出回路１１、スライディングブロック復号化回路１２及
び符号同期回路１３からなる。尚、説明の便宜上、磁気
ディスク及び記録再生ヘッドの図示は省略されており、
磁気ディスク及び記録再生ヘッドからなるパスを記録再
生チャネル（１−Ｄ）、即ち、パーシャルレスポンスチ
ャネル（１−Ｄ）として図示してある。

【００３２】最尤検出回路１１は、スライディングブロ
ック符号の状態数より大きい状態数のトレリス遷移を用
いて状態遷移パスから最尤パスを検出する。本実施例で
は、スライディングブロック符号の状態数は７であり、
最尤検出回路１１が用いる状態数のトレリス遷移は８で
ある。図１と図１７との比較からも明らかなように、本
実施例では図１に示す最尤検出回路１１内の最下部の状
態遷移「｛７｝，０」，「｛８｝，１」が追加されてい
る。これらの状態遷移は、実際にはあり得ない状態遷移
であるが、これらの仮想状態遷移を設けることにより、
状態遷移パターンｐ１，ｐ２の切り替えが不要となる。

【００３３】図２は、最尤検出回路１１における符号列
に対する最尤パスの検出が、状態遷移パターンｐ１から
始まる場合の状態遷移を示す図である。この場合、最尤
パスは、同図中実線で示す状態遷移の中から決定され
る。従って、最尤検出回路１１が用いる状態数のトレリ
ス遷移は８であるが、実際には図３に実線で示す７つの
スライディングブロック符号の状態に対して最尤パスを
検出する。

【００３４】図４は、最尤検出回路１１における符号列
に対する最尤パスの検出が、状態遷移パターンｐ２から
始まる場合の状態遷移を示す図である。この場合、最尤
パスは、同図中実線で示す状態遷移の中から決定され
る。従って、最尤検出回路１１が用いる状態数のトレリ
ス遷移は８であるが、実際には図５に実線で示す７つの
スライディングブロック符号の状態に対して最尤パスを
検出する。

【００３５】このため、最尤パスの検出を開始する前に
符号列と最尤検出回路１１との同期を取る必要はなく、
最尤パスの検出後にスライディングブロック符号の変換
タイミングを抽出することができる。つまり、記録系に
おいて符号列に誤り訂正符号を付加しておくことによ
り、再生系で同期語を含む符号列に対して誤り訂正処理
を行うことができるので、データ誤り率を更に低下させ
ることが可能となる。

【００３６】符号同期回路１３は、最尤検出回路１１に
より検出された最尤パスからの符号列から符号変換（復
号）タイミングを示す符号変換信号を生成する。スライ
ディングブロック復号化回路１２は、最尤検出回路１１
により検出された最尤パスからの符号列及び符号同期回
路１３からの符号変換（復号）タイミングを示す符号変
換信号に基づいて、符号列を復号化する。

【００３７】図６は、磁気ディスク（図示せず）に書き
込まれるデータのデータ形式を示す図である。同図に示
すデータ形式は、ギャップＧＰと、再生系の等化器（図
示せず）のトレーニング信号ビットＴＢと、同期語ビッ
トＳＢと、データＤＴとからなる。これらの情報ＧＰ，
ＴＢ，ＳＢ，ＤＴは、全てトレリス符号の規則を満足す
るように磁気ディスクに記録されるので、記録系は従来
のＴＣＰＲ方式を採用する磁気ディスク装置と同じで良
い。尚、図６は、ギャップＧＰのパターンに同期して最
尤検出回路１１の最尤検出を初期化する場合を例にとっ
て示している。

【００３８】次に、最尤検出回路１１の構成について説
明する。上記の如く、本実施例では、スライディングブ
ロック符号の状態数が７で、最尤検出回路１１がこれよ
り大きい状態数８のトレリス遷移を用いて状態遷移パス
から最尤パスを検出する。しかし、ここでは説明の便宜
上、スライディングブロック符号の状態数が５で、最尤
検出回路１１がこれより大きい状態数６のトレリス遷移
を用いて状態遷移パスから最尤パスを検出する場合の構
成について説明する。

【００３９】最尤検出回路１１は、大略ブランチメトリ
ック分配器（以下、単に分配器と言う）２１と、パス判
定部２２と、パスメモリ部２３とからなる。分配器２１
及びパス判定部２２は、図７に示す如き構成を有し、パ
スメモリ部２３は、後述する図１１に示す如き構成を有
する。

【００４０】図７において、分配器２１は、図示の如く
接続されたフリップフロップ３１と、加算器３２〜３５
とからなる。他方、パス判定部２２は、図示の如く接続
されたフリップフロップ４１〜４５と、最小値出力回路
５１〜５５と、最大値出力回路６１〜６５と、加算器７
１〜８０とからなる。

【００４１】記録再生チャネル（１−Ｄ）から得られる
符号列（等化信号ｒ_2m+1）は、分配器２１内のフリップ
フロップ３１及び加算器３２，３３に供給され、加算器
３２の出力信号ｒ_2m+1-1/2がパス判定部２２内の最小値
出力回路５１〜５３に供給され、加算器３３の出力信号
ｒ_2m+1+1/2がパス判定部２２内の最大値出力回路６１〜
６３に供給される。他方、分配器２１内のフリップフロ
ップ３１の出力ｒ_2m+2は、加算器３４，３５に供給さ
れ、加算器３４の出力信号ｒ_2m+2-1/2がパス判定部２２
内の最小値出力回路５４，５５に供給され、加算器３５
の出力信号ｒ_2m+2+1/2がパス判定部２２内の最大値出力
回路６４，６５に供給される。

【００４２】最小値出力回路５１及び最大値出力回路６
１には、フリップフロップ４１の出力も供給され、最小
値出力回路５１及び最大値出力回路６１の出力は、フリ
ップフロップ４１の出力と共に加算器７１に供給され
る。最小値出力回路５１は、図８に示す如き構成を有す
る。同図中、比較器５７は２つの入力Ａ，Ｂを比較し、
判定結果を選択回路５８に供給する。選択回路５８には
上記２つの入力Ａ，Ｂが供給されており、比較器５７か
らの判定結果に基づいて小さい方の入力を最小値ｍｉｎ
（Ａ，Ｂ）として出力する。最小値出力回路５２〜５５
も、最小値出力回路５１と同様の構成を有する。他方、
最大値出力回路６１は、図９に示す如き構成を有する。
同図中、比較器６７は２つの入力Ａ，Ｂを比較し、判定
結果を選択回路６８に供給する。選択回路６８には上記
２つの入力Ａ，Ｂが供給されており、比較器６７からの
判定結果に基づいて大きい方の入力を最大値ｍａｘ
（Ａ，Ｂ）として出力する。最大値出力回路６２〜６５
も、最大値出力回路６１と同様の構成を有する。

【００４３】最小値出力回路５２及び最大値出力回路６
２には、フリップフロップ４２の出力も供給され、最小
値出力回路５２及び最大値出力回路６２の出力は、フリ
ップフロップ４２の出力と共に加算器７３に供給され
る。最小値出力回路５３及び最大値出力回路６３には、
フリップフロップ４３の出力も供給され、最小値出力回
路５３及び最大値出力回路６３の出力は、フリップフロ
ップ４３の出力と共に加算器７５に供給される。最小値
出力回路５４及び最大値出力回路６４には、フリップフ
ロップ４４の出力も供給され、最小値出力回路５４及び
最大値出力回路６４の出力は、フリップフロップ４４の
出力と共に加算器７７に供給される。最小値出力回路５
５及び最大値出力回路６５には、フリップフロップ４５
の出力も供給され、最小値出力回路５５及び最大値出力
回路６５の出力は、フリップフロップ４５の出力と共に
加算器７９に供給される。

【００４４】加算器７２は、加算器７１，７３，７７の
出力を加算して、加算結果をフリップフロップ４４に供
給する。加算器７４は、加算器７３，７５，７９の出力
を加算して、加算結果をフリップフロップ４５に供給す
る。加算器７６は、加算器３４，７１及び最小値出力回
路５４の出力を加算して、加算結果をフリップフロップ
４１に供給する。加算器７８は、加算器７３、最大値出
力回路６４及び最小値出力回路５５の出力を加算して、
加算結果をフリップフロップ４２に供給する。加算器８
０は、加算器３４，７５及び最大値出力回路６５の出力
を加算して、加算結果をフリップフロップ４３に供給す
る。

【００４５】尚、フリップフロップ４１〜４３には後述
するクロックＣＫ１が供給され、フリップフロップ４
４，４５にはクロックＣＫ１とは位相が異なるクロック
ＣＫ２が供給される。又、フリップフロップ４１〜４５
には、適切な初期値も供給されており、後述するように
同期検出が行われると初期化される。更に、最小値出力
回路５１〜５５から得られる判定結果ｃ１２，ｃ３４，
ｃ５６，ｃ２３，ｃ４５は、図１１に示すパスメモリ部
２３に供給される。最大値出力回路６１〜６５から得ら
れる判定結果ｃ２１，ｃ４３，ｃ６５，ｃ３２，ｃ５４
も、図１１に示すパスメモリ部２３に供給される。

【００４６】図１０は、フリップフロップ４１〜４５
と、状態遷移パターンとの関係を模式的に示す図であ
る。図示の如く、パス判定部２２は、状態数６のトレリ
ス遷移を用いて状態遷移パスから最尤パスを検出可能で
ある。パスメモリ部２３は、図１１に示す如く接続され
たセレクタ９１−１〜９１−ｎ，１０１−１〜１０１−
ｎ，１１１−１〜１１１−ｎ，１２１−１〜１２１−
ｎ，１３１−１〜１３１−ｎ，１４１−１〜１４１−ｎ
と、ラッチ回路９２−１〜９２−ｎ，９３−１〜９３−
ｎ，１０２−１〜１０２−ｎ，１０３−１〜１０３−
ｎ，１１２−１〜１１２−ｎ，１１３−１〜１１３−
ｎ，１２２−１〜１２２−ｎ，１２３−１〜１２３−
ｎ，１３２−１〜１３２−ｎ，１３３−１〜１３３−
ｎ，１４２−１〜１４２−ｎ，１４３−１〜１４３−ｎ
とからなる。ラッチ回路９２−１〜９２−ｎ，１０２−
１〜１０２−ｎ，１１２−１〜１１２−ｎ，１２２−１
〜１２２−ｎ，１３２−１〜１３２−ｎ，１４２−１〜
１４２−ｎには、クロックＣＫ１が供給される。他方、
ラッチ回路９３−１〜９３−ｎ，１０３−１〜１０３−
ｎ，１１３−１〜１１３−ｎ，１２３−１〜１２３−
ｎ，１３３−１〜１３３−ｎ，１４３−１〜１４３−ｎ
には、クロックＣＫ２が供給される。

【００４７】最小値出力回路５１からの判定結果ｃ１２
は、セレクタ９１−１〜９１−ｎに供給される。最小値
出力回路５４から判定結果ｃ２３は、セレクタ１０１−
２，１０１−４，．．．，１０１−ｎに供給され、最大
値出力回路６１からの判定結果ｃ２１は、セレクタ１０
１−１，１０１−３，．．．，１０１−ｎ−１に供給さ
れる。最小値出力回路５２から判定結果ｃ３４は、セレ
クタ１１１−１，１１１−３，．．．，１１１−ｎ−１
に供給され、最大値出力回路６４からの判定結果ｃ３２
は、セレクタ１１１−２，１１１−４，．．．，１１１
−ｎに供給される。最小値出力回路５５から判定結果ｃ
４５は、セレクタ１２１−２，１２１−４，．．．，１
２１−ｎに供給され、最大値出力回路６２からの判定結
果ｃ４３は、セレクタ１２１−１，１２１−
３，．．．，１２１−ｎ−１に供給される。最小値出力
回路５３から判定結果ｃ５６は、セレクタ１３１−１，
１３１−３，．．．，１３１−ｎ−１に供給され、最大
値出力回路６５からの判定結果ｃ５４は、セレクタ１３
１−２，１３１−４，．．．，１３１−ｎに供給され
る。最小値出力回路６３から判定結果ｃ６５は、セレク
タ１４１−１，１４１−２，．．．，１４１−ｎに供給
される。

【００４８】次に、最尤検出回路１内で使用するクロッ
クＣＫ１，ＣＫ２を生成するクロック生成回路について
説明する。図１２は、クロック生成回路の構成を示す回
路図である。クロック生成回路は、図１１中破線で囲ん
だ同期検出回路１５０と、排他的論理和（ＥＸＯＲ）回
路１５１−１〜１５１−ｍと、加算器１５２と、比較器
１５３と、カウンタ１５５とからなる。ＥＸＯＲ回路１
５１−１〜１５１−ｍには、対応するラッチ回路１１２
−２〜１１３−ｎの出力及び対応する同期語ビットが供
給され、加算器１５２はＥＸＯＲ回路１５１−１〜１５
１−ｍの出力を加算する。比較器１５３は、加算器１５
２の出力とハミング距離許容値ＴＶとを比較し、比較結
果に基づいて同期検出信号Ｓｙｎｃを出力する。同期検
出信号Ｓｙｎｃは、カウンタ１５５のセット端子Ｓに供
給される。このカウンタ１５５のクロック端子Ｃには、
クロック信号ＣＫが供給され、Ｑ出力はデータ端子Ｄに
フィードバックされる。カウンタ１５５のＱ出力はクロ
ックＣＫ１として出力され、／Ｑ（Ｑバー）出力はクロ
ックＣＫ２として出力される。

【００４９】尚、図１２では、同期検出回路１５０は、
一例としてラッチ回路１１２−２〜１１３−ｎ等からな
り、ラッチ回路１１３−ｎの出力が最尤出力としてスラ
イディングブロック復号化回路１２及び符号同期回路１
３に供給されるものとして図示してあるが、ｎが十分大
きければ、ラッチ回路１２３−ｎ等の他のラッチ回路の
出力を最尤出力としてスライディングブロック復号化回
路１２及び符号同期回路１３に供給しても良く、同期検
出信号Ｓｙｎｃも図示のラッチ回路以外の行にあるラッ
チ回路の出力に基づいて生成しても良い。

【００５０】又、図１２に示すクロック生成回路は、最
尤検出回路１１内に設けても、最尤検出回路１１とは独
立して設けても良い。最尤検出回路１１とは独立して設
ける場合、クロック生成回路は例えば図１に示す符号同
期回路１３内に設けても良い。

【００５１】従って、図７〜図１１と共に説明した最尤
検出回路１１によれば、状態数６のトレリス遷移を用い
て状態遷移パスから最尤パスを検出するが、パスメトリ
ックを差分で保持するため、５個のフリップフロップ４
１〜４５でメトリック値を保持する。又、同期検出がな
されると、メトリックを保持しているフリップフロップ
を初期化すると共に、２相のクロックＣＫ１，ＣＫ２を
生成しているカウンタ１５５を同期検出信号Ｓｙｎｃで
セットする。

【００５２】次に、本発明になる情報記録再生装置の第
２実施例を説明する。情報記録再生装置の第２実施例
は、本発明になる最尤検出方法の第２実施例を採用す
る。又、情報記録再生装置の第２実施例でも、本発明が
磁気ディスク装置に適用されている。

【００５３】図１３は、情報記録再生装置の第２実施例
を示すブロック図である。同図中、図１と同一部分には
同一符号を付し、その説明は省略する。本実施例では、
符号同期回路１３は、同期検出が行われると、不要とな
った状態遷移パスを削除するために、ディスエーブル信
号ＤＡを最尤検出回路１１に供給する。具体的には、例
えば図７に示すパス判定部２２内の対応する回路部分を
ディスエーブルしても、図１１に示すパスメモリ部２３
内の対応するラッチ回路等の回路部分をディスエーブル
しても良い。これにより、例えば図２に示す場合には破
線で示すパスが削除され、図４に示す場合には破線で示
すパスが削除される。従って、本実施例によれば、実際
には存在しない仮想状態遷移パスを同期検出後に削除す
ることにより、不要な雑音が最尤検出回路１１以降の回
路段に伝搬されるのを防止することができ、磁気ディス
ク装置の信頼性を更に向上することができる。

【００５４】次に、本発明になる情報記録再生装置の第
３実施例を説明する。情報記録再生装置の第３実施例
は、本発明になる最尤検出方法の第３実施例を採用す
る。又、情報記録再生装置の第３実施例でも、本発明が
磁気ディスク装置に適用されている。

【００５５】図１４は、情報記録再生装置の第３実施例
を示すブロック図である。同図中、図１と同一部分には
同一符号を付し、その説明は省略する。本実施例では、
スライディングブロック符号の状態数は５であり、最尤
検出回路１１が用いる状態数のトレリス遷移は８であ
る。つまり、最尤検出回路１１が用いる状態数のトレリ
ス遷移が、スライディングブロック符号の状態数より２
以上大きい場合を示す。図１４において、パス判定部２
２からパスメモリ部２３に供給される判定パターン切り
替え信号ｃＸＸは、図８及び図９に示した比較器５７，
６７の判定結果に対応している。又、パスメモリ部２３
には、多数決回路２０１が設けられている。この多数決
回路２０１は、例えば図１１に示すパスメモリ部２３の
最集段に設けられたラッチ回路９３−ｎ〜１４３−ｎに
対応するラッチ回路の出力の多数決を取り、多数決の結
果、即ち、同じ出力をしているラッチ回路のうち一番多
いものを出力しているラッチ回路のうちの１つの出力を
最尤出力としてスライディングブロック復号化回路１２
及び符号同期回路１３に供給する。従って、特に図１１
においてｎが比較的小さい場合に簡単に最尤出力を決定
できる。

【００５６】次に、本発明になる情報記録再生装置の第
４実施例を説明する。情報記録再生装置の第４実施例
は、本発明になる最尤検出方法の第４実施例を採用す
る。又、情報記録再生装置の第４実施例でも、本発明が
磁気ディスク装置に適用されている。

【００５７】図１５は、情報記録再生装置の第４実施例
を示すブロック図である。同図中、図１と同一部分には
同一符号を付し、その説明は省略する。分配器３０１
は、入力されるデータを奇数列及び偶数列に振り分け
て、奇数列のデータをスライディングブロック符号化回
路１−Ｅに供給し、偶数列のデータをスライディングブ
ロック符号化回路１−Ｏに供給する。集約器３０２は、
スライディングブロック符号化回路１−Ｏ，１−Ｅから
出力される符号列を交互に出力して単一の符号列をパー
シャルレスポンスクラス４の記録再生チャネル（ＰＲ
４）へ出力する。尚、説明の便宜上、磁気ディスク及び
記録再生ヘッドの図示は省略されており、磁気ディスク
及び記録再生ヘッドからなるパスを記録再生チャネル
（ＰＲ４）、即ち、パーシャルレスポンスチャネル（１
−Ｄ² ）として図示してある。記録再生チャネル（ＰＲ
４）から得られる符号列は、分配器３０３により奇数列
及び偶数列に振り分けられ、奇数列は最尤検出回路１１
−Ｏに供給され、偶数列は最尤検出回路１１−Ｅに供給
される。本実施例では、スライディングブロック符号化
回路１−Ｏ，１−Ｅにおけるスライディングブロック符
号の状態数はいずれも５であり、最尤検出回路１１−
Ｏ，１１−Ｅが用いる状態数のトレリス遷移はいずれも
６である。

【００５８】集約器３０４は、最尤検出回路１１−Ｏ，
１１−Ｅにより検出された最尤パスからの符号列を交互
に出力して符号同期回路１３に供給する。符号同期回路
１３は、最尤検出回路１１−Ｏ，１１−Ｅにより検出さ
れた最尤パスからの奇数及び偶数の符号列を復号するタ
イミングを示す符号変換信号を対応するスライディング
ブロック復号化回路１２−Ｏ，１２−Ｅに供給する。ス
ライディングブロック復号化回路１２−Ｏ，１２−Ｅ
は、対応する最尤検出回路１１−Ｏ，１１−Ｅにより検
出された最尤パスからの奇数及び偶数の符号列及び符号
同期回路１３からの対応する符号変換信号に基づいて、
奇数及び偶数の符号列を復号する。集約器３０５は、ス
ライディングブロック復号化回路１２−Ｏ，１２−Ｅか
ら出力される奇数及び偶数の復号データ列を交互に出力
して単一の復号データ列を出力する。

【００５９】つまり、本実施例では、パーシャルレスポ
ンスクラス４の記録再生チャネル（ＰＲ４）が、奇数列
と偶数列とに分けるとパーシャルレスポンスチャネル
（１−Ｄ）になることを利用し、奇数列及び偶数列のデ
ータをインターリーブして、最尤検出を行った後に単一
符号列に変換して符号の同期を図っている。

【００６０】次に、本発明になる情報記録再生装置の第
５実施例を説明する。情報記録再生装置の第５実施例
は、本発明になる最尤検出方法の第５実施例を採用す
る。又、情報記録再生装置の第５実施例でも、本発明が
磁気ディスク装置に適用されている。

【００６１】図１６は、情報記録再生装置の第５実施例
を示すブロック図である。同図中、図１５と同一部分に
は同一符号を付し、その説明は省略する。本実施例で
は、スライディングブロック符号化回路１−Ｏ，１−Ｅ
におけるスライディングブロック符号の状態数が異な
る。つまり、スライディングブロック符号化回路１−Ｏ
におけるスライディングブロック符号の状態数は５であ
り、スライディングブロック符号化回路１−Ｅにおける
スライディングブロック符号の状態数は３である。しか
し、最尤検出回路１１−Ｏ，１１−Ｅが用いる状態数の
トレリス遷移はいずれも６であり、スライディングブロ
ック符号化回路１−Ｏ，１−Ｅにおけるスライディング
ブロック符号の状態数より大きく設定されている。

【００６２】本実施例によれば、スライディングブロッ
ク符号の状態数の組み合わせを利用して符号化率を変化
させることができる。尚、上記第２実施例は、上記第３
〜第５実施例のいずれにも適用可能であることは、言う
までもない。

【００６３】又、上記各実施例では、本発明が磁気ディ
スク装置に適用されているが、情報記録再生装置は磁気
ディスク装置に限定されるものではなく、光ディスク装
置や光磁気ディスク装置等の情報記録再生装置やディス
ク以外の記録媒体に対して情報記録再生を行う情報記録
再生装置等にも本発明は適用可能である。

【００６４】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは言う
までもない。

【００６５】

【発明の効果】請求項１及び２記載の発明によれば、符
号列の同期語に対しても誤り訂正処理を行えるので、デ
ータ誤り率を更に低下させて情報記録再生の信頼性を向
上することが可能となる。

【００６６】請求項３記載の発明によれば、最尤検出の
後の回路段へ雑音が伝搬するのを防止することができ
る。請求項４及び５記載の発明によれば、例えばＰＲ４
のパーシャルレスポンス記録再生チャネルからの符号列
に対しても、良好に最尤パスの検出が可能である。

【００６７】請求項６及び７記載の発明によれば、比較
的簡単な回路構成を用いて最尤パスを検出することがで
き、又、符号列の同期語に対しても誤り訂正処理を行え
るので、データ誤り率を更に低下させて情報記録再生の
信頼性を向上することが可能となる。

【００６８】請求項８記載の発明によれば、最尤検出手
段の後段へ雑音が伝搬するのを防止することができる。
請求項９記載の発明によれば、（１−Ｄ）のパーシャル
レスポンスチャネルからの符号列に対しても、良好に最
尤パスの検出が可能である。

【００６９】請求項１０〜１４記載の発明によれば、Ｐ
Ｒ４のパーシャルレスポンス記録再生チャネルからの符
号列に対しても、良好に最尤パスの検出が可能である。
従って、本発明によれば、符号列の同期語に対しても誤
り訂正処理を行えるので、データ誤り率を更に低下させ
て情報記録再生の信頼性を向上することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる最尤検出方法を用いた情報記録再
生装置の概略構成を示すブロック図である。

【図２】最尤検出回路における符号列に対する最尤パス
の検出が状態遷移パターンｐ１から始まる場合の状態遷
移を示す図である。

【図３】最尤パスが検出する７つのスライディングブロ
ック符号の状態を実線で示す図である。

【図４】最尤検出回路における符号列に対する最尤パス
の検出が状態遷移パターンｐ２から始まる場合の状態遷
移を示す図である。

【図５】最尤パスが検出する７つのスライディングブロ
ック符号の状態を実線で示す図である。

【図６】磁気ディスクに書き込まれるデータのデータ形
式を示す図である。

【図７】分配器及びパス判定部の構成を示すブロック図
である。

【図８】最小値出力回路の構成を示すブロック図であ
る。

【図９】最大値出力回路の構成を示すブロック図であ
る。

【図１０】フリップフロップと状態遷移パターンとの関
係を模式的に示す図である。

【図１１】パスメモリ部の構成を示すブロック図であ
る。

【図１２】クロック生成回路の構成を示すブロック図で
ある。

【図１３】本発明になる情報記録再生装置の第２実施例
の構成を示すブロック図である。

【図１４】本発明になる情報記録再生装置の第３実施例
の構成を示すブロック図である。

【図１５】本発明になる情報記録再生装置の第４実施例
の構成を示すブロック図である。

【図１６】本発明になる情報記録再生装置の第５実施例
の構成を示すブロック図である。

【図１７】ＴＣＰＲ方式を採用した場合の従来の最尤検
出方法を説明するブロック図である。

【符号の説明】

１，１−Ｏ，１−Ｅ スライディングブロック符号
化回路 １１，１１−Ｏ，１１−Ｅ 最尤検出回路 １２，１２−Ｏ，１２−Ｅ スライディングブロッ
ク復号化回路 １３ 復号同期回路 ２１ ブランチメトリック分配器 ２２ パス判定部 ２３ パスメモリ部 １５０ 同期検出回路 ３０１，３０３ 分配器 ３０２，３０４，３０５ 集約器

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＴＣＰＲ方式を採用するスライディング
   ブロック符号によりデータが符号化された符号列を復号
   化する際にトレリス遷移を用いて最尤パスを検出する最
   尤検出方法であって、 該符号列に対して、スライディングブロック符号の状態
   遷移パターンの状態数より大きい状態数のトレリス遷移
   を用いて状態遷移パスから最尤パスを検出する検出ステ
   ップを含む、最尤検出方法。
2. 【請求項２】 前記検出ステップは、前記符号列に含ま
   れる同期語とは非同期に最尤パスを検出する、請求項１
   記載の最尤検出方法。
3. 【請求項３】 前記同期語に基づいた同期検出に応答し
   て、実際には存在しない仮想状態遷移パスを同期検出後
   に削除する削除ステップを更に含む、請求項２記載の最
   尤検出方法。
4. 【請求項４】 前記符号列を奇数列及び偶数列に分配す
   る分配ステップを更に含み、前記検出ステップは、該符
   号列を奇数列及び偶数列に対して、夫々前記スライディ
   ングブロック符号の状態遷移パターンの状態数より大き
   い状態数のトレリス遷移を用いて状態遷移パスから２つ
   の最尤パスを検出する、請求項１〜３にうちいずれか１
   項記載の最尤検出方法。
5. 【請求項５】 前記検出ステップにより検出された２つ
   の最尤パスからの奇数列及び偶数列の符号列を交互に出
   力して単一の符号列に集約する集約ステップを更に含
   む、請求項４記載の最尤検出方法。
6. 【請求項６】 ＴＣＰＲ方式を採用するスライディング
   ブロック符号によりデータを符号化して符号列を出力す
   る符号化手段と、 該符号列を記録媒体に記録し再生する記録再生手段と、 該記録再生手段により該記録媒体から再生された符号列
   に対して、該符号化手段におけるスライディングブロッ
   ク符号の状態遷移パターンの状態数より大きい状態数の
   トレリス遷移を用いて状態遷移パスから最尤パスを検出
   する最尤検出手段と、 該最尤検出手段により検出された最尤パスからの符号列
   を復号化して復号データを出力する復号化手段とを備え
   た、情報記録再生装置。
7. 【請求項７】 前記最尤検出手段は、前記記録再生手段
   からの符号列に含まれる同期語とは非同期に最尤パスを
   検出する、請求項６記載の情報記録再生装置。
8. 【請求項８】 前記最尤検出手段は、前記同期語に基づ
   いた同期検出に応答して、実際には存在しない仮想状態
   遷移パスを同期検出後に削除する手段を含む、請求項７
   記載の情報記録再生装置。
9. 【請求項９】 前記記録再生手段は、（１−Ｄ）のパー
   シャルレスポンスチャネルを用いる、請求項６〜８のう
   ちいずれか１項記載の情報記録再生装置。
10. 【請求項１０】 前記最尤検出手段は、前記記録再生手
    段からの符号列を奇数列及び偶数列に分配する分配手段
    を更に含み、該符号列を奇数列及び偶数列に対して、夫
    々前記スライディングブロック符号の状態遷移パターン
    の状態数より大きい状態数のトレリス遷移を用いて状態
    遷移パスから２つの最尤パスを検出する、請求項６〜８
    にうちいずれか１項記載の情報記録再生装置。
11. 【請求項１１】 前記最尤検出手段により検出された２
    つの最尤パスからの奇数列及び偶数列の符号列を交互に
    出力して単一の符号列に集約する集約手段を更に含む、
    請求項１０記載の最尤検出方法。
12. 【請求項１２】 前記符号化手段は、前記データを符号
    化する際に奇数列及び偶数列に分配する手段と、奇数列
    及び偶数列のデータに対して別々にスライディングブロ
    ック符号による符号化を行う手段と、奇数列及び偶数列
    の符号列を集約して単一の符号列を出力する手段とを含
    む、請求項１０又は１１記載の情報記録再生装置。
13. 【請求項１３】 前記奇数列及び偶数列のデータに対し
    て別々にスライディングブロック符号による符号化を行
    う手段は、該奇数列及び偶数列のデータに対して互いに
    異なるスライディングブロック符号の状態遷移パターン
    の状態数を用いる、請求項１２記載の情報記録再生装
    置。
14. 【請求項１４】 前記記録再生手段は、ＰＲ４のパーシ
    ャルレスポンスクラス４の記録再生チャネルを用いる、
    請求項１０〜１３のうちいずれか１項記載の記録再生装
    置。