JPH065016A - データ検出装置 - Google Patents
データ検出装置Info
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- JPH065016A JPH065016A JP4159769A JP15976992A JPH065016A JP H065016 A JPH065016 A JP H065016A JP 4159769 A JP4159769 A JP 4159769A JP 15976992 A JP15976992 A JP 15976992A JP H065016 A JPH065016 A JP H065016A
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- Japan
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- equalization
- equalizer
- branch metric
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/10009—Improvement or modification of read or write signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
- H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
- H04L25/03178—Arrangements involving sequence estimation techniques
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/76—Television signal recording
- H04N5/91—Television signal processing therefor
- H04N5/93—Regeneration of the television signal or of selected parts thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Error Detection And Correction (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 検出タイミングの余裕が大きく、且つ誤り率
の小さいデータ検出装置を提供する。 【構成】 積分等化器12は入力端子10からの波形劣
化したディジタル信号を積分等化する。その際、カット
オフ周波数fcで低域遮断する。等化器12の出力はA
/D変換器14によりディジタル化された後、ディジタ
ル・フィルタ16に印加される。フィルタ16は、A/
D変換器14の出力からその1ビット周期遅延信号を減
算する。フィルタ16の出力は、微分等化信号と等価に
なる。ビタビ復号器22はフィルタ16の出力をビタビ
復号する。ブランチメトリック計算回路24は、等化器
12による等化誤差を考慮してブランチメトリックを計
算する。
の小さいデータ検出装置を提供する。 【構成】 積分等化器12は入力端子10からの波形劣
化したディジタル信号を積分等化する。その際、カット
オフ周波数fcで低域遮断する。等化器12の出力はA
/D変換器14によりディジタル化された後、ディジタ
ル・フィルタ16に印加される。フィルタ16は、A/
D変換器14の出力からその1ビット周期遅延信号を減
算する。フィルタ16の出力は、微分等化信号と等価に
なる。ビタビ復号器22はフィルタ16の出力をビタビ
復号する。ブランチメトリック計算回路24は、等化器
12による等化誤差を考慮してブランチメトリックを計
算する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、データ検出装置に関
し、例えば、磁気記録媒体にディジタル記録されたデー
タを再生し検出するデータ検出装置に関する。
し、例えば、磁気記録媒体にディジタル記録されたデー
タを再生し検出するデータ検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】磁気テープや磁気ディスクなどの記録媒
体にディジタル記録されたデータを再生(又は検出)す
る方法としては、(1)積分検出によるビット毎の2値
判定、(2)微分等化、パーシャル・レスポンス(1,
0,−1)等化、パーシャル・レスポンス(1,1)等
化などによる3値判定、(3)最尤復号の一種であるビ
タビ復号を3値判定と組み合わせたものなどがある。
体にディジタル記録されたデータを再生(又は検出)す
る方法としては、(1)積分検出によるビット毎の2値
判定、(2)微分等化、パーシャル・レスポンス(1,
0,−1)等化、パーシャル・レスポンス(1,1)等
化などによる3値判定、(3)最尤復号の一種であるビ
タビ復号を3値判定と組み合わせたものなどがある。
【0003】積分等化は2値判定であるがゆえに、再生
出力のレベル変動に強く、検出点におけるタイミング余
裕が大きい。積分等化やパーシャル・レスポンス(1,
1)等化などの低域強調型の波形等化器は、高域雑音が
小さい。微分等化とパーシャル・レスポンス(1,0,
−1)等化は、低域補償の必要がない。
出力のレベル変動に強く、検出点におけるタイミング余
裕が大きい。積分等化やパーシャル・レスポンス(1,
1)等化などの低域強調型の波形等化器は、高域雑音が
小さい。微分等化とパーシャル・レスポンス(1,0,
−1)等化は、低域補償の必要がない。
【0004】ビタビ復号は、畳み込み符号やパーシャル
・レスポンス等化のような相関のある符号の繰り返し構
造を利用して最尤復号を効率的に実行する復号法であ
り、復号時の誤り率が低いことで知られており、近年、
高密度のデータ記録を実現する手段として注目されてい
る。微分等化などの3値判定の等化方式と組み合わせる
と、ビット毎の復号よりも低い誤り率で復号できること
が知られている(例えば、”The Viterbi
Algorithm”,PROCEEDINGOF I
EEE,Vol.61,No.3,1973年3月参
照)。
・レスポンス等化のような相関のある符号の繰り返し構
造を利用して最尤復号を効率的に実行する復号法であ
り、復号時の誤り率が低いことで知られており、近年、
高密度のデータ記録を実現する手段として注目されてい
る。微分等化などの3値判定の等化方式と組み合わせる
と、ビット毎の復号よりも低い誤り率で復号できること
が知られている(例えば、”The Viterbi
Algorithm”,PROCEEDINGOF I
EEE,Vol.61,No.3,1973年3月参
照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】積分等化やパーシャル
・レスポンス(1,1)などの低域強調型の波形等化方
式は、検出タイミングの余裕が比較的大きいという長所
があるが、等化器の出力における雑音スペクトルが低域
強調型になるので、通常、低域遮断が必要になる。低域
遮断を高く取るとS/Nは改善されるが、低遮断歪みに
よる等化誤差が大きくなり、アイパターン開口率が低下
する。
・レスポンス(1,1)などの低域強調型の波形等化方
式は、検出タイミングの余裕が比較的大きいという長所
があるが、等化器の出力における雑音スペクトルが低域
強調型になるので、通常、低域遮断が必要になる。低域
遮断を高く取るとS/Nは改善されるが、低遮断歪みに
よる等化誤差が大きくなり、アイパターン開口率が低下
する。
【0006】図2は積分等化に対するノイズ・スペクト
ル分布を示し、図3は記録波形とそれに対する積分等化
波形を示す。共に、実線は低域遮断を行なわない場合、
破線は低域遮断した場合を示す。図3から分かるよう
に、低域遮断した場合には等化誤差を生じる。また、図
2から分かるように、低域遮断しない場合には、周波数
が低くなるに従いノイズ・レベルが上がり、最終的には
発散してしまうのに対し、低域遮断を行なうと、低域の
ノイズをカットするのでS/N比はよくなる。
ル分布を示し、図3は記録波形とそれに対する積分等化
波形を示す。共に、実線は低域遮断を行なわない場合、
破線は低域遮断した場合を示す。図3から分かるよう
に、低域遮断した場合には等化誤差を生じる。また、図
2から分かるように、低域遮断しない場合には、周波数
が低くなるに従いノイズ・レベルが上がり、最終的には
発散してしまうのに対し、低域遮断を行なうと、低域の
ノイズをカットするのでS/N比はよくなる。
【0007】積分等化は2値判定であるので、そのまま
ではビタビ復号を適用できない。
ではビタビ復号を適用できない。
【0008】微分等化やパーシャル・レスポンス(1,
0,−1)等化などの低域補償の必要ない等化方式は、
検出点のタイミング余裕が少なく、低域強調型の等化と
比べて高域の雑音が大きい。
0,−1)等化などの低域補償の必要ない等化方式は、
検出点のタイミング余裕が少なく、低域強調型の等化と
比べて高域の雑音が大きい。
【0009】本発明は、検出タイミングの余裕が大き
く、且つ誤り率の小さいデータ検出装置を提示すること
を目的とする。
く、且つ誤り率の小さいデータ検出装置を提示すること
を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明に係るデータ検出
装置は、低域強調型の等化手段と、当該等化手段の出力
を標本化及び量子化するA/D変換手段と、当該A/D
変換手段の出力から、所定ビット周期での差分を算出す
る演算手段と、当該演算手段の出力をビタビ復号するビ
タビ復号手段とからなり、当該ビタビ復号手段において
等化誤差を考慮してブランチメトリックを計算すること
を特徴とする。
装置は、低域強調型の等化手段と、当該等化手段の出力
を標本化及び量子化するA/D変換手段と、当該A/D
変換手段の出力から、所定ビット周期での差分を算出す
る演算手段と、当該演算手段の出力をビタビ復号するビ
タビ復号手段とからなり、当該ビタビ復号手段において
等化誤差を考慮してブランチメトリックを計算すること
を特徴とする。
【0011】
【作用】低域強調型等化手段を用いるので、検出タイミ
ングの余裕が大きく、S/N比も大きい。ビタビ復号を
採用するので、復号時の誤り率が小さい。
ングの余裕が大きく、S/N比も大きい。ビタビ復号を
採用するので、復号時の誤り率が小さい。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
する。
【0013】図1は、本発明の一実施例の概略構成ブロ
ック図を示す。入力端子10には、磁気記録媒体からの
再生信号(例えば再生アンプ出力)が入力し、積分等化
器12は積分等化する。積分等化の際にカットオフ周波
数fcで低域遮断される。等化器12の出力はA/D変
換器14に印加され、標本化及び量子化され、A/D変
換器14の出力はディジタル・フィルタ16に印加され
る。
ック図を示す。入力端子10には、磁気記録媒体からの
再生信号(例えば再生アンプ出力)が入力し、積分等化
器12は積分等化する。積分等化の際にカットオフ周波
数fcで低域遮断される。等化器12の出力はA/D変
換器14に印加され、標本化及び量子化され、A/D変
換器14の出力はディジタル・フィルタ16に印加され
る。
【0014】ディジタル・フィルタ16は、A/D変換
器14の出力を1ビット周期だけ遅延する遅延回路18
と、A/D変換器14の出力から遅延回路18の出力を
減算する減算器20からなる。ディジタル・フィルタ1
6により、積分等化の代わりに微分等化したのと同等の
信号に変換される。従って、フィルタ16の出力にビタ
ビ復号を適用できるようになる。
器14の出力を1ビット周期だけ遅延する遅延回路18
と、A/D変換器14の出力から遅延回路18の出力を
減算する減算器20からなる。ディジタル・フィルタ1
6により、積分等化の代わりに微分等化したのと同等の
信号に変換される。従って、フィルタ16の出力にビタ
ビ復号を適用できるようになる。
【0015】フィルタ16の出力はビタビ復号器22に
印加される。ビタビ復号器22は、ブランチメトリック
計算回路24、加算比較選択回路26及びパスメモリ回
路28からなる。ビタビ復号器22で復号されたデータ
は出力端子30から外部に出力される。
印加される。ビタビ復号器22は、ブランチメトリック
計算回路24、加算比較選択回路26及びパスメモリ回
路28からなる。ビタビ復号器22で復号されたデータ
は出力端子30から外部に出力される。
【0016】微分等化した信号に対するビタビ復号器2
2の構成及び動作は、H.Kobayashi,”Ap
plication of Probabilitis
tic Decoding to Digital M
agnetic Recording Syste
m”,IBM J. Res. Develop. 1
4,368(1970)に詳細に説明されている。
2の構成及び動作は、H.Kobayashi,”Ap
plication of Probabilitis
tic Decoding to Digital M
agnetic Recording Syste
m”,IBM J. Res. Develop. 1
4,368(1970)に詳細に説明されている。
【0017】ブランチメトリックとは、ある入力情報に
対する状態変化の尤度を表わすもので、ノイズが白色ガ
ウス分布すると仮定した場合、一般的な磁気記録系に対
してはその状態変化の確率の対数で表現される。即ち、 I(yk|Si;Sj)=lnp(yk|Si;Sj) (1) ここで、Si及びSjは状態であり、ykはノイズを含む
入力情報である。
対する状態変化の尤度を表わすもので、ノイズが白色ガ
ウス分布すると仮定した場合、一般的な磁気記録系に対
してはその状態変化の確率の対数で表現される。即ち、 I(yk|Si;Sj)=lnp(yk|Si;Sj) (1) ここで、Si及びSjは状態であり、ykはノイズを含む
入力情報である。
【0018】各状態変化に対して、ブランチメトリック
は共通項を含むので、それを消去し単純化することがで
きる。単純化したブランチメトリックを、正規化したブ
ランチメトリックI’(yk|Si;Sj)=lnp(yk
|Si;Sj)とすると、H.Kobayashiの上記
文献により、微分等化に対する正規化されたブランチメ
トリックは下記式で計算される。即ち、 I’(yk|S0;S0)=lnp(yk|S1;S1)=0 I’(yk|S0;S1)=yk−A/2 (2) I’(yk|S1;S0)=−yk−A/2 ここで、S0は、図3において記録波形がL(ロー)の
状態を表わし、S1はH(ハイ)の状態を表わす。
は共通項を含むので、それを消去し単純化することがで
きる。単純化したブランチメトリックを、正規化したブ
ランチメトリックI’(yk|Si;Sj)=lnp(yk
|Si;Sj)とすると、H.Kobayashiの上記
文献により、微分等化に対する正規化されたブランチメ
トリックは下記式で計算される。即ち、 I’(yk|S0;S0)=lnp(yk|S1;S1)=0 I’(yk|S0;S1)=yk−A/2 (2) I’(yk|S1;S0)=−yk−A/2 ここで、S0は、図3において記録波形がL(ロー)の
状態を表わし、S1はH(ハイ)の状態を表わす。
【0019】本実施例のブランチメトリック計算回路2
4では、では、同一状態が連続する場合に対して、等化
誤差を考慮した補正項akを付加し、ブランチメトリック
を下記式で定義する。即ち、 I’(yk|S0;S0) =lnp(yk|S0;S0) =−(yk−Δa)2-ln√(2πσ) I’(yk|S1;S1) =lnp(yk|S1;S1) =−(yk+Δa)2-ln√(2πσ) I’(yk|S0;S1) (3) =lnp(yk|S0;S1) =−(yk−A)2-ln√(2πσ) I’(yk|S1;S0) =lnp(yk|S1;S0) =−(yk+A)2-ln√(2πσ) そして、正規化されたブランチメトリックを下記式によ
り求める。即ち、 I’(yk|S0;S0)=a1yk−a2 I’(yk|S1;S1)=−a1yk−a2 I’(yk|S0;S1)=yk−A/2 (4) I’(yk|S1;S0)=−yk−A/2 但し、 a1=Δa/A a2=Δa2/2a ここで、補正項a1,a2は図3における等化誤差量Δa
から決定される。
4では、では、同一状態が連続する場合に対して、等化
誤差を考慮した補正項akを付加し、ブランチメトリック
を下記式で定義する。即ち、 I’(yk|S0;S0) =lnp(yk|S0;S0) =−(yk−Δa)2-ln√(2πσ) I’(yk|S1;S1) =lnp(yk|S1;S1) =−(yk+Δa)2-ln√(2πσ) I’(yk|S0;S1) (3) =lnp(yk|S0;S1) =−(yk−A)2-ln√(2πσ) I’(yk|S1;S0) =lnp(yk|S1;S0) =−(yk+A)2-ln√(2πσ) そして、正規化されたブランチメトリックを下記式によ
り求める。即ち、 I’(yk|S0;S0)=a1yk−a2 I’(yk|S1;S1)=−a1yk−a2 I’(yk|S0;S1)=yk−A/2 (4) I’(yk|S1;S0)=−yk−A/2 但し、 a1=Δa/A a2=Δa2/2a ここで、補正項a1,a2は図3における等化誤差量Δa
から決定される。
【0020】なお、等化誤差量Δaは、同一の状態が連
続する場合、図4に示すように時間と共に変化する。そ
こで、実際には直線近似したり、同一状態が連続する回
数の出現頻度に応じて統計的に決定に等化誤差量Δaの
期待値を決定してもよい。また、復号された信号の過去
の履歴に応じて、数種類から選択してもよい。
続する場合、図4に示すように時間と共に変化する。そ
こで、実際には直線近似したり、同一状態が連続する回
数の出現頻度に応じて統計的に決定に等化誤差量Δaの
期待値を決定してもよい。また、復号された信号の過去
の履歴に応じて、数種類から選択してもよい。
【0021】式(1)と式(3)を比較すると、式
(3)のほうが複雑になっており、ブランチメトリック
計算回路24の負担が増すが、実際には加算比較選択回
路26が最も時間的な制約が大きいので、式(3)を採
用することにより全体の動作速度及び回路規模に及ぼす
影響は小さい。
(3)のほうが複雑になっており、ブランチメトリック
計算回路24の負担が増すが、実際には加算比較選択回
路26が最も時間的な制約が大きいので、式(3)を採
用することにより全体の動作速度及び回路規模に及ぼす
影響は小さい。
【0022】ビタビ復号器22では、式(3)及び式
(4)によりブランチメトリックを計算し、ビタビ復号
を行なう。
(4)によりブランチメトリックを計算し、ビタビ復号
を行なう。
【0023】磁気記録媒体からの再生データ検出を例に
説明したが、本発明をディジタル・データ伝送における
受信側のデータ検出に利用できることはいうまでもな
い。
説明したが、本発明をディジタル・データ伝送における
受信側のデータ検出に利用できることはいうまでもな
い。
【0024】
【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、等化手段においてより高い周波数
で低域遮断することにより、タイミング余裕の大きいS
/N比の良好な等化を行なえる。また、ビタビ復号手段
内で、低域遮断による等化誤差を考慮したブランチメト
リックを計算することにより、低い誤り率でディジタル
情報を検出できる。
に、本発明によれば、等化手段においてより高い周波数
で低域遮断することにより、タイミング余裕の大きいS
/N比の良好な等化を行なえる。また、ビタビ復号手段
内で、低域遮断による等化誤差を考慮したブランチメト
リックを計算することにより、低い誤り率でディジタル
情報を検出できる。
【図1】 本発明の一実施例の概略構成ブロック図であ
る。
る。
【図2】 積分等化のノイズ・スペクトル分布である。
【図3】 記録波形とこれに対する積分等化波形であ
る。
る。
【図4】 同一状態が連続するときの等化波形の拡大図
である。
である。
10:入力端子 12:積分等化器 14:A/D変換
器 16:ディジタル・フィルタ 18:遅延回路 2
0:減算器 22:ビタビ復号器 24:ブランチメト
リック計算回路 26:加算比較選択回路 28:パス
メモリ回路 30:出力端子
器 16:ディジタル・フィルタ 18:遅延回路 2
0:減算器 22:ビタビ復号器 24:ブランチメト
リック計算回路 26:加算比較選択回路 28:パス
メモリ回路 30:出力端子
Claims (1)
- 【請求項1】 低域強調型の等化手段と、当該等化手段
の出力を標本化及び量子化するA/D変換手段と、当該
A/D変換手段の出力から、所定ビット周期での差分を
算出する演算手段と、当該演算手段の出力をビタビ復号
するビタビ復号手段とからなり、当該ビタビ復号手段に
おいて等化誤差を考慮してブランチメトリックを計算す
ることを特徴とするデータ検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4159769A JPH065016A (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | データ検出装置 |
| US08/517,195 US5581568A (en) | 1992-06-18 | 1995-08-21 | Data detection apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4159769A JPH065016A (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | データ検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH065016A true JPH065016A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=15700870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4159769A Withdrawn JPH065016A (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | データ検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5581568A (ja) |
| JP (1) | JPH065016A (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06342504A (ja) * | 1993-05-31 | 1994-12-13 | Canon Inc | 再生装置 |
| JP3794508B2 (ja) * | 1995-01-23 | 2006-07-05 | パイオニア株式会社 | デジタルデータ信号再生装置 |
| US5841818A (en) * | 1996-01-17 | 1998-11-24 | Chung-Chin Chen | Decoding method for trellis codes employing a convolutional processor |
| FR2745139A1 (fr) * | 1996-02-21 | 1997-08-22 | Philips Electronics Nv | Systeme de transmissions numeriques a modulation a phase continue |
| US5802116A (en) * | 1996-04-04 | 1998-09-01 | Lucent Technologies Inc. | Soft decision Viterbi decoding with large constraint lengths |
| US5857002A (en) * | 1996-08-16 | 1999-01-05 | International Business Machines Corporation | PRML channel with EPR4 equalization and clocking |
| KR100474819B1 (ko) * | 1997-07-04 | 2005-07-01 | 삼성전자주식회사 | 데이터기록/재생장치의신호검출방법및그장치 |
| US6154507A (en) * | 1997-12-22 | 2000-11-28 | Ericsson Inc | System and method for signal demodulation |
| JP3684058B2 (ja) * | 1997-12-26 | 2005-08-17 | キヤノン株式会社 | グリッチノイズの検査方法及び装置 |
| JP2000341136A (ja) * | 1999-05-27 | 2000-12-08 | Sony Corp | 復号装置及びデータの復号方法 |
| US6690739B1 (en) | 2000-01-14 | 2004-02-10 | Shou Yee Mui | Method for intersymbol interference compensation |
| JP4199907B2 (ja) * | 2000-06-08 | 2008-12-24 | 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ | 垂直磁気記録再生装置および信号処理回路 |
| JP4324316B2 (ja) * | 2000-10-23 | 2009-09-02 | 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ | 垂直磁気記録再生装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6081925A (ja) * | 1983-10-12 | 1985-05-10 | Nec Corp | 誤り訂正装置 |
| JPS6393212A (ja) * | 1986-10-08 | 1988-04-23 | Syst Instr Kk | デイジタルフイルタ |
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-
1995
- 1995-08-21 US US08/517,195 patent/US5581568A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5581568A (en) | 1996-12-03 |
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