JPH0668614A - データ再生装置 - Google Patents

データ再生装置

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JPH0668614A
JPH0668614A JP22304792A JP22304792A JPH0668614A JP H0668614 A JPH0668614 A JP H0668614A JP 22304792 A JP22304792 A JP 22304792A JP 22304792 A JP22304792 A JP 22304792A JP H0668614 A JPH0668614 A JP H0668614A
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Yoshiyuki Urakawa
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Abstract

(57)【要約】 【目的】2系列にデータを分割せずに復号を行う、PR
IVデータ再生装置を提供する。 【構成】変調符号としてパーシャルレスポンスクラスIV
を使用して再生信号を最尤復号するようになされたデー
タ再生装置において、k時点での状態1と状態3との差
動メトリックの値として、k−1時点での状態3と状態
4との差動メトリックの値を引き継ぐ継承手段60と、
k−1時点での状態3と状態4との差動メトリック及び
k時点でのノイズを含む再生信号値に基づき3つの場合
に分け、k時点での状態3と状態4との差動メトリック
の値を決定する差動メトリックの決定手段61と、上記
3つの場合のうち、復号値が一意に決まる場合の続く回
数が奇数か偶数かを示すモード値dを書き換えるモード
書換手段62と、上記3つの場合及び上記モード値dに
応じて復号値を決定する復号値決定手段63とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ディジタル磁気記録
再生装置などに適用して好適なデータ再生装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ディジタル磁気記録再生装置で、その変
調符号としてパーシャルレスポンスクラスIV(PRIV)
符号が用いられている時、復号方式として最尤復号方
式、例えばビタビ復号方式によって再生データを復号す
るようにしたものが知られている。このディジタル記録
再生装置は、図15に示すように構成されている。
【0003】図15に示すように、k時点での入力デー
タa(k)は、識別時の符号誤りの伝播を避けるため、プリ
コーダ51によりb(k)に変調され、記録増幅器52及び
記録ヘッド53を介して磁気テープ54に記録される。
【0004】また、磁気テープ54に記録されているデ
ータを再生する場合には、再生ヘッド55及び再生増幅
器56を介して記録データを読み出し、等化器57によ
りC1(k)として出力し、ノイズの含む信号C(k)を復号器
58に入力し、これを復号する。
【0005】PRIVではプリコード後の信号をb(k)とす
ると、ノイズの含まない出力信号C1(k)は、C1(k)=b(k)
-b(k-2)となる。C1(k)は2ビット前の信号としか相関関
係を持たないので、偶数列と奇数列に分け、それぞれ独
立に復号することができる。従って、信号列を偶数列と
奇数列に分けた時、それぞれの信号系列では、 C1(k′)=b(k′)-b(k′-1) (k′=2m又は2m−
1) となり、PR(1,-1)と考えることができる。
【0006】そこで、ファーガソンの回路では図17に
示すように、奇数列と偶数列でそれぞれPR(1,-1)の検出
を行っている。
【0007】PR(1,-1)のビタビ復号は、差動メトリック
のみを計算し、自乗の計算を省くなどの工夫を行ってい
る。図18はPR(1,-1)のビタビ復号器構成図である。
【0008】k時点での出力をC1(k)とすると、C1(k)=
b(k)-b(k-1)、ノイズを含む信号をC(k)とする。k時点
での状態S(k)はS(k)=b(k)で与えられ、b(k)は−1か1
であるから状態数は2である。その状態遷移はb(k)=-a
(k)・b(k-1)であるから、図16に示すようになる。そこ
で、以下のように定義する。
【0009】 L(k,+)=max[L(k-1,+)-C(k)2、L(k-1,-)-(C(k)-2)2] L(k,-)=max[L(k-1,+)-(C(k)+2)2、L(k-1,-)-C(k)2] ΔL(k)=L(k,+)-L(k,-) =max[L(k-1,+)-C(k)2,L(k-1,-)-(C(k)-2)2] −max[L(k-1,+)-(C(k)+2)2,L(k-1,-)-C(k)2] =max[ΔL(k-1),4C(k)-4]-max[ΔL(k-1),4C(k)+4]+4C(k)+4 従って、 ΔL(k)=4C(k)-4 4C(k)-ΔL(k-1)>4の時 ・・・(1) ΔL(k)=ΔL(k-1) -4<4C(k)-ΔL(k-1)<=4の時 ・・・(2) ΔL(k)=4C(k+4) 4C(k)-ΔL(k-1)<-4の時 ・・・(3) ΔL(k)=4C(P)-4βとおくと、(1)〜(3)は以下の
ように簡単になる。
【0010】 C(P)-β=C(k)-1 1-β<C(k)-C(P)の時 ・・・(4) C(P)-β=C(P)-β -1-β<C(k)-C(P)=<1-βの時 ・・・(5) C(P)-β=C(k)+1 C(k)-C(P)=<-1-βの時・・・(6) β=1または−1である。
【0011】つまり、k時点でのC(P)-βは、(1)の
時はC(P)=C(k),β=1、(2)の時はk−1時点でのC
(P)及びβに等しく、(3)の時はC(P)=C(k),β=-1と
なる。
【0012】状態の変化のない(2)の場合は、図16
に示す状態遷移図より、復号値は“−1”と決定される
が、状態の変化のある(1)または(3)の場合は、こ
の時点では復号値は未定である。状態の変化のある場合
は、次に状態の変化のある場合に最初の状態の変化のあ
った時点での復号値は以下のように決定される。
【0013】 最初が(1)の場合で、次が(1)の場合 復号値−1 最初が(1)の場合で、次が(3)の場合 復号値1 最初が(3)の場合で、次が(3)の場合 復号値−1 最初が(3)の場合で、次が(1)の場合 復号値1 次に、図18に示すPR(1,-1)用ビタビ復号器について説
明する。
【0014】C(P)及びβは、レジスタ31及びレジスタ
33によって(3)または(1)の時に書き換えられ
る。EX−OR(エクスクルーシブルオア回路)37の
出力が(3)または(1)の時レジスタ31及び33は
1となり、(2)の時0となる。比較器35はSW10
によりβが0ならば+2(定数値)、1ならば−2(定
数値)と接続され、C(k)-C(P)<-2βの時1、それ以外
の時0を出力する。比較器36の出力は、C(k)-C(P)>
0の時1、それ以外の時は0となる。従って、EX−O
R37の出力は(1)または(3)の時1、(2)の時
0となる。また、EX−OR38の出力は、-βsgn(C
(k)-C(P))である。
【0015】ポインタレジスタ43は、(1)または
(3)の時アドレスカウンタ44の内容kが格納され
る。
【0016】RAM16へは、(2)の時無条件に0が
k番地に出力され、(1)または(3)の時-βsgn(C
(k)-C(P))がP番地に出力される。
【0017】アドレスカウンタ44の内容をk+1に増
加する。以上を繰り返す。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、ファー
ガソン回路では出力信号列を偶数列と奇数列の2系列に
分け、それぞれの系列においてPR(1,-1)用ビタビ復号器
を用いており、そのために回路が大きくなり問題であっ
た。
【0019】そこで、本発明は2系列に分割せずに復号
を行うデータ再生装置を提供することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば、変調符号としてパーシャルレスポンスクラスIVを使
用して再生信号を最尤復号するようになされたデータ再
生装置において、k時点での状態1と状態3との差動メ
トリックの値として、k−1時点での状態3と状態4と
の差動メトリックの値を引き継ぐ継承手段と、k−1時
点での状態3と状態4との差動メトリック及びk時点で
のノイズを含む再生信号値に基づき3つの場合に分け、
k時点での状態3と状態4との差動メトリックの値を決
定する差動メトリックの決定手段と、上記3つの場合の
うち、復号値が一意に決まる場合の続く回数が奇数か偶
数かを示すモード値dを書き換えるモード書換手段と、
上記3つの場合及び上記モード値dに応じて復号値を決
定する復号値決定手段とを備えたことを特徴とするデー
タ再生装置によって解決される。
【0021】また、上記課題は本発明によれば、状態1
から状態4の各メトリックの初期値はゼロであることを
特徴とするデータ再生装置によって解決される。
【0022】また、上記課題は本発明によれば、上記3
つの場合とこれに対応するk時点での状態3と状態4と
の差動メトリックの差ΔL(k,3-4)は、以下に示すようで
あることを特徴とするデータ再生装置によって解決され
る。
【0023】 ΔL(k,3-4)=-4C(k)-4 (ΔL(k-1,1-3)+4C(k)=<-4) ΔL(k,3-4)=ΔL(k-1,3-4) (-4=<ΔL(k-1,1-3)+4C(k)=<4 ) ΔL(k,3-4)=-4C(k)+4 (4=<ΔL(k-1,1-3)+4C(k)) ここで、C(k):ノイズを含むk時点での再生信号値 ΔL(k-1,1-3):k−1時点での状態1と状態3との差
動メトリックの値 また、上記課題は本発明によれば、復号処理に用いられ
る最尤復号法としてビタビ復号法が用いられることを特
徴とするデータ再生装置によって解決される。
【0024】また、上記課題は本発明によれば、上記モ
ード値dは、上記復号値が一意に決まる場合の続く回数
が奇数の時は「1」を出力し、偶数の時は「0」が出力
されることを特徴とするデータ再生装置によって解決さ
れる。
【0025】
【作用】本発明によれば、図1に示すように、変調符号
としてパーシャルレスポンスクラスIVを使用したk時点
での再生信号値と継承手段60に保持された状態1と状
態3とのk−1時点での差動メトリックとを入力して、
差動メトリックの決定手段61により復号値が一意に決
まる場合と、それ以外の場合の3つの場合に分け、各場
合に応じて状態3と状態4のk時点の差動メトリックを
決定することができる。この復号値が一意的に決まる場
合には、復号値決定手段63によりk時点での復号値を
決定することができる。また、復号値が一意的に決まる
場合の続く回数が奇数か偶数かを示すモード書換手段6
2により出力されるモード値dとk−1時点での継承手
段60から入力される状態1と状態3との差動メトリッ
クにより復号値の決っていなかった所定の時点での復号
値を決定することができる。
【0026】また、本発明によれば、状態1から状態4
の各メトリックの初期値は0であるので、状態1と状態
3及び状態2と状態4の各差動メトリックの初期値を0
とすることができるので、状態3と状態4との差動メト
リックを簡単に3つの場合に分けることができる。
【0027】また、本発明によれば、復号処理に用いら
れる最尤復号法としてビタビ復号法を用いることによ
り、k時点の各状態iのメトリックL(k,i)は以下のよう
に定義できる。
【0028】 L(k,1)=max[L(k-1,1)-C(k)2,L(k-1,3)-(C(k)+2)2] L(k,2)=max[L(k-1,1)-(C(k)-2)2,L(k-1,3)-C(k)2] L(k,3)=max[L(k-1,2)-C(k)2,L(k-1,4)-(C(k)+2)2] L(k,4)=max[L(k-1,2)-(C(k)-2)2,L(k-1,4)-C(k)2] ΔL(k,1-3)=L(k,1)-L(k,3) =max[ΔL(k-1,1-3)+4C(k),-4]−max[ΔL(k-1,2-4)+4C(k),-4] +ΔL(k-1,3-4) ΔL(k,2-4)=L(k,2)-L(k,4) =max[ΔL(k-1,1-3)+4C(k),4]−max[ΔL(k-1,2-4)+4C(k),4] +ΔL(k-1,3-4) ΔL(k,3-4)=L(k,3)-L(k,4)] =max[ΔL(k-1,2-4)+4C(k),-4]−max[ΔL(k-1,2-4)+4C(k),4] -4C(k)+4 L(k,1)=L(k,2)=L(k,3)=L(k,4)=0 (k=0の
時)であるので、 ΔL(k,1-3)=ΔL(k,2-4)=ΔL(k,3-4)=0 (k=0の
時)が成立する。
【0029】しかも、数学的帰納法により、ΔL(k,1-3)
=ΔL(k,2-4)が成り立つことが証明できるので、以下が
成立する。
【0030】 ΔL(k,3-4)=-4C(k)-4 (ΔL(k-1,1-3)+4C(k)=<-4の場合) ΔL(k,3-4)=ΔL(k-1,3-4) (-4=<ΔL(k-1,1-3)+4C(k)=<4の場合) ΔL(k,3-4)=-4C(k)+4 ( 4=<ΔL(k-1,1-3)+4C(k)の場合)
【0031】
【実施例】以下、本発明による実施例を図面に基づいて
説明する。
【0032】図15に示したように、k時点での入力デ
ータa(k)は、識別時の符号誤りの伝播を避けるため、プ
リコーダ51によりb(k)に変調され、記録増幅器52及
び記録ヘッド53を介して磁気テープ54に記録され
る。
【0033】また、磁気テープ54に記録されているデ
ータを再生する場合には、再生ヘッド55及び再生増幅
器56を介して記録データを読み出し、等化器57によ
りC1(k)として出力し、ノイズの含む信号C(k)を復号器
58に入力し、復号する。
【0034】上記a(k),b(k),C1(k)には以下の関係式が
成り立つ。 b(k)=-a(k)・b(k-2) C1(k)=b(k)-b(k-2) そこで状態(b(k-1),b(k))を状態1:S1=(-1,-1)、状
態2:S2=(-1,1)、状態3:S3=(1,-1)、状態4:S4=
(1,1)とし、これらの状態の遷移を示したのが図4であ
る。
【0035】図4は、入力をa(k)、出力をC1(k)とし、
“a(k)”/C1(k)及びその状態の遷移である。図4に示
した状態遷移図を、横軸を時間軸として展開すると図5
に示すトレリス線図となる。
【0036】ビタビ復号では、このトレリス線図上でメ
トリックを最大とする経過を求めて最尤復号系列とす
る。メトリックとはΣ-(C(k)-C1(S(k-1),S(k)))2
ある。C(k)はノイズを含む再生信号であり、C1(S(k-
1),S(k))はk−1時点からk時点への状態遷移に対応
したC1(k)である。S(k)は時刻kでの状態をあらわし、S
(k)=S1もしくはS(k)=S2もしくはS(k)=S3もしくはS(k)=S
4である。
【0037】k時点で、各S1〜S4に至るパスのう
ち、メトリックの大きいものを「生き残りパス」とす
る。PRIVは4状態であるので、各状態に対して1本ず
つ合計4本の生き残りパスが考えられる。
【0038】k−1時点での生き残りパスのメトリック
をそれぞれL(k-1,1)、L(k-1,2)、L(k-1,3)、L(k-1,4)と
すると、図4に示した状態遷移図または図5に示したト
レリス線図から、k時点での生き残りパスのメトリック
は次のようになる。
【0039】 L(k,1)=max[L(k-1,1)-C(k)2,L(k-1,3)-(C(k)+2)2] L(k,2)=max[L(k-1,1)-(C(k)-2)2,L(k-1,3)-C(k)2] L(k,3)=max[L(k-1,2)-C(k)2,L(k-1,4)-(C(k)+2)2] L(k,4)=max[L(k-1,2)-(C(k)-2)2,L(k-1,4)-C(k)2] また、差動メトリックは以下のようになる。
【0040】 ΔL(k,1-3)=L(k,1)-L(k,3) =max[L(k-1,1)-C(k)2,L(k-1,3)-(C(k)+2)2] −max[L(k-1,2)-C(k)2,L(k-1,4)-(C(k)+2)2] =max[L(k-1,1)-L(k-1,3),-4C(k)-4]+L(k-1,3)-C(k)2 −max[L(k-1,2)-L(k-1,4),-4C(k)-4]-L(k-1,4)+C(k)2 =max[ΔL(k-1,1-3),-4C(k)-4]+ΔL(k-1,3-4) −max[ΔL(k-1,2-4),-4C(k)-4] =max[ΔL(k-1,1-3)+4C(k),-4]+ΔL(k-1,3-4)-4C(k) −max[ΔL(k-1,2-4)+4C(k),-4]+4C(k) =max[ΔL(k-1,1-3)+4C(k),-4] −max[ΔL(k-1,2-4)+4C(k),-4]+ΔL(k-1,3-4) 同様にして、 ΔL(k,2-4)=L(k,2)-L(k,4) =max[ΔL(k-1,1-3)+4C(k),-4] −max[ΔL(k-1,2-4)+4C(k),4]+ΔL(k-1,3-4) ΔL(k,3-4)=L(k,3)-L(k,4) =max[ΔL(k-1,2-4)+4C(k),-4] −max[ΔL(k-1,2-4)+4C(k),4]-4C(k)+4 次に、初期状態k=0に対してL(k,1)=L(k,2)=L(k,3)
=L(k,4)=0とすると、ΔL(k,1-3)=ΔL(k,2-4)が成立
する。これを数学的帰納法により証明する。
【0041】k=0の時 ΔL(k,1-3)=ΔL(k,2-4)=ΔL(k,3-4)=0となり、ΔL
(k,1-3)=ΔL(k,2-4)が成立する。 k=1の時 ΔL(k-1,1-3)=ΔL(k-1,2-4)が成立すると仮定し、kに
対してΔL(k,1-3)=ΔL(k,2-4)を証明する。
【0042】1) ΔL(k-1,1-3)+4C(k)=<-4の場合 仮定より、ΔL(k-1,1-3)=ΔL(k-1,2-4)であるから、Δ
L(k-1,2-4)+4C(k)=<−4となる。 ΔL(k,1-3)=max[ΔL(k-1,1-3)+4C(k),-4] −max[ΔL(k-1,2-4)+4C(k),-4]+ΔL(k-1,3-4) =-4-(-4)+ΔL(k-1,3-4)=ΔL(k-1,3-4) ΔL(k,2-4)=max[ΔL(k-1,1-3)+4C(k),4] −max[ΔL(k-1,2-4)+4C(k),4]+ΔL(k-1,3-4) =4-4+ΔL(k-1,3-4)=ΔL(k-1,3-4) ΔL(k,3-4)=max[ΔL(k-1,2-4)+4C(k),-4] −max[ΔL(k-1,2-4)+4C(k),4]−4C(k)+4 =−4−4−4C(k)+4=−4C(k)−4 従って、ΔL(k,1-3)=ΔL(k,2-4)が成り立つ。
【0043】2) -4<ΔL(k-1,1-3)+4C(k)=<4の時 仮定より、ΔL(k-1,1-3)=ΔL(k-1,2-4)であるから、-4
<ΔL(k-1,2-4)+4C(k)=<4となる。 ΔL(k,1-3)=max[ΔL(k-1,1-3)+4C(k),-4] −max[ΔL(k-1,2-4)+4C(k),-4]+ΔL(k-1,3-4) =L(k-1,1-3)+4C(k)-ΔL(k-1,2-4)-4C(k)+ΔL(k-1,3-4) =ΔL(k-1,3-4) ΔL(k,2-4)=max[ΔL(k-1,1-3)+4C(k),4] −max[ΔL(k-1,2-4)+4C(k),4]+ΔL(k-1,3-4) =4-4+ΔL(k-1,3-4)=ΔL(k-1,3-4) ΔL(k,3-4)=max[ΔL(k-1,2-4)+4C(k),-4] −max[ΔL(k-1,2-4)+4C(k),4]−4C(k)+4 =ΔL(k-1,2-4)+4C(k)-4-4C(k)+4 =ΔL(k-1,2-4) 従って、ΔL(k,1-3)=ΔL(k,2-4)が成り立つ。
【0044】3) 4<ΔL(k-1,1-3)+4C(k)の時 仮定よりΔL(k-1,1-3)=ΔL(k-1,2-4)であるから、4<
ΔL(k-1,2-4)+4C(k)が成り立つ。 ΔL(k,1-3)=max[ΔL(k-1,1-3)+4C(k),-4] −max[ΔL(k-1,2-4)+4C(k),-4]+ΔL(k-1,3-4) =ΔL(k-1,1-3)+4C(k)-ΔL(k-1,2-4)-4C(k)+ΔL(k-1,3-4) =ΔL(k-1,1-3)-ΔL(k-1,2-4)+ΔL(k-1,3-4) =ΔL(k-1,3-4) ΔL(k,2-4)=max[ΔL(k-1,1-3)+4C(k),4] −max[ΔL(k-1,2-4)+4C(k),4]+ΔL(k-1,3-4) =ΔL(k-1,1-3)+4C(k)-ΔL(k-1,2-4)-4C(k)+ΔL(k-1,3-4) =ΔL(k-1,1-3)-ΔL(k-1,2-4)+ΔL(k-1,3-4) =ΔL(k-1,3-4) ΔL(k,3-4)=max[ΔL(k-1,2-4)+4C(k),-4] −max[ΔL(k-1,2-4)+4C(k),4]−4C(k)+4 =ΔL(k-1,2-4)+4C(k)-ΔL(k-1,2-4)-4C(k)-4C(k)+4 =−4C(k)+4 従って、ΔL(k,1-3)=ΔL(k,2-4)が成り立つ。
【0045】よって、kに対してもΔL(k,1-3)=ΔL(k,
2-4)が成り立つので、数学的帰納法により、0以上の整
数に対してΔL(k,1-3)=ΔL(k,2-4)が成り立つ。
【0046】以上を整理すると、以下の関係式が成り立
つ。 ΔL(k,1-3)=ΔL(k,2-4)=ΔL(k-1,3-4) ΔL(k,3-4)=−4C(k)-4 (ΔL(k-1,1-3)+4C(k)=<-4の時) ΔL(k,3-4)=ΔL(k-1,2-4) (-4<ΔL(k-1,1-3)+4C(k)=<4の時) ΔL(k,3-4)=−4C(k)+4 (4<ΔL(k-1,1-3)+4C(k)の時) ここで、 ΔL(k,3-4)=-4C(P1,k)+4β1(k),ΔL(k,1-3)=-4C(P2,k)+4β2(k) と置くと、上記関係式は以下のように表わすことができ
る。 −C(P2,k)+β2(k)=−C(P1,k)+β1(k) −C(P1,k)+β1(k)=−C(k)-1 (C(P2,k-1)+C(k)=<-1-β2(k-1)の時) −C(P1,k)+β1(k)=−C(P2,k)+β2(k) (-1-β2(k-1)<C(P2,k-1)+C(k)=<1-β2(k)の時) −C(P1,k)+β1(k)=−C(k)+1 (1-β2(k-1)<C(P2,k-1)+C(k)の時) 以下、C(P2,k),β2(k),C(P1,k),β1(k)の求め方を説明
する。
【0047】 C(P2,k)=C(P1,k-1),β2(k)=β1(k-1) ・・・(7) I) C(P2,k)+C(k)=<-1-β2(k-1)の時 C(P1,k)=C(k),β1(k)=−1 ・・・(8) II) -1-β2(k-1)<C(P2,k-1)+C(k)=<1-β2(k-1)の時 C(P1,k)=C(P2,k-1),β1(k)=β2(k-1) ・・・(9) III) C(k)+C(P2,k-1)=<-1-β2(k-1)の時 C(P1,k)=C(k),β1(k)=1 ・・・(10) 次に、I),II),III)の場合のトレリス遷移につい
て説明する。 I) C(k)+C(P2,k-1)=<-1-β2(k-1)の時 L(k,1)=max[L(k-1,1)-C(k)2,L(k-1,3)-(C(k)+2)2] =max[ΔL(k-1,1-3]+4C(k),-4]-C(k)2-4C(k)+L(k-1,3)であり、 max[ΔL(k-1,1-3)+4C(k),-4]=−4であるから、 L(k,1)=L(k-1,3)-(C(k)+2)2となる。
【0048】従って、S1への状態遷移のうちS3から
の遷移が生き残りパスとなる。 L(k,2)=max[L(k-1,1)-(C(k)-2)2,L(k-1,3)-C(k)2] =max[ΔL(k-1,1-3)+4C(k),4]−C(k)2-4+L(k-1,3) max[ΔL(k-1,1-3)+4C(k),4]=4であるから、L(k-2)=
L(k-1,3)-C(k)2となり、S2への状態遷移のうち、S3
からの遷移が生き残りパスとなる。
【0049】 L(k,3)=max[L(k-1,2)-C(k)2,L(k-1,4)-(C(k)+2)2] =max[ΔL(k-1,2-4)+4C(k),-4]-4C(k)-C(k)2+L(k-1,4) max[ΔL(k-1,2-4)+4C(k),-4]=-4であるから、L(k-3)
=L(k-1,4)-(C(k)+2)2となり、S3への状態遷移のう
ちS4からの遷移が生き残りパスとなる。
【0050】 L(k,4)=max[L(k-1,2)-(C(k)-2)2,L(k-1,4)-C(k)2] =max[ΔL(k-1,2-4)+4C(k),4]-4-C(k)2+L(k-1,4) max[L(k-1,2-4)+4C(k),4]=4であるから、L(k-2)=L
(k-1,4)-C(k)2となり、S4への状態遷移のうちS4か
らの遷移が生き残りパスとなる。
【0051】 II) -1-β2(k-1)<C(k)+C(P2,k-1)=<1-β2(k-1)の
時 I)と同様にして生き残りパスを次のように決定するこ
とができる。S1への状態遷移のうちS1からの遷移が
生き残りパスとなる。S2への状態遷移のうちS3から
の遷移が生き残りパスとなる。S3への状態遷移のうち
S2からの遷移が生き残りパスとなる。S4への状態遷
移のうちS4からの遷移が生き残りパスとなる。
【0052】III) 1-β2(k-1)<C(k)+C(P2,k-1)の時 I)と同様にして生き残りパスを次のように決定するこ
とができる。S1への状態遷移のうちS1からの遷移が
生き残りパスとなる。S2への状態遷移のうちS1から
の遷移が生き残りパスとなる。S3への状態遷移のうち
S2からの遷移が生き残りパスとなる。S4への状態遷
移のうちS2からの遷移が生き残りパスとなる。
【0053】以上のI),II),III)のそれぞれの場
合をトレリス線図に表わすと図6に示すようになる。
【0054】図6に示すように、II) -1-β2(k-1)<C
(k)+C(P2,k-1)=<1-β2(k-1)の場合はどのパスもa(k)
=−1であるので、−1と復号してもよい。しかし、
I)C(k)+C(P2,k-1)=<-1-β2(k-1)又はIII)1-β2(k-
1)<C(k)+C(P2,k-1)の場合は、この時点では復号値a
1(k)=1か−1かは判断できない。
【0055】図7はP1時点でI)又はIII)が起こり、
その後II)が奇数回起こりI)が起きた場合でのトリレ
ス線図である。
【0056】図7(a)は、I)の後II)が奇数回起こ
り、I)が起きた場合である。図7(a)に示すよう
に、P1−1時点からP1時点での状態遷移のパスは、S
3→S4及びS4→S4への状態遷移の2本のパスに絞
られ、しかもこのパスに対応する復号値−1となり、a1
(P1)=−1となる。
【0057】図7(b)は、I)の後II)が奇数回起こ
り、III)が起きた場合である。図7(b)に示すよう
に、P1−1時点からP1時点での状態遷移のパスはS3
→S1及びS4→S3への状態遷移の2本のパスに絞ら
れ、しかもこのパスに対応する復号値が1となり、a1(P
1)=1となる。
【0058】図7(c)は、III)の後II)が奇数回起
こり、I)が起きた場合である。図7(c)に示すよう
に、P1時点での状態遷移のパスは、S1→S2及びS
2→S4への状態遷移の2本のパスに絞られ、しかもこ
のパスに対応する復号値が1となり、a1(P1)=1とな
る。
【0059】図7(d)は、III)の後II)が奇数回起
こり、III)が起きた場合である。図7(d)に示すよ
うに、P1時点での状態遷移のパスは、S1→S1及び
S2→S3への状態遷移の2本のパスに絞られ、しかも
このパスに対応する復号値が−1となり、a1(P1)=−1
となる。
【0060】これらは、次のように一般化できる。P1
時点でI)又はIII)が起こった後、II)が奇数回起こ
り、k時点でのI)又はIII)が起こった場合である。
P1時点での復号値a1(P1)は次のように決まる。 a1(P1)=−sgnβ2(k-1)(C(k)+C(P2,k)) ・・・(12) これを次に証明する。
【0061】図12は、数式(11)を証明するための
図であり、図7に示した図7(a)〜図7(d)に対応
した場合の各時点でのβ1(i),β2(i)の値及びC
(P2,k-1)+C(k)の符号を示したものである。図12に示
す斜め下向きの矢印は数式(7)より導かれ、斜め上向
き矢印は数式(9)より導かれたものである。また、P
1時点でのβ1(P1)の値は数式(8)又は(10)より導
かれたものである。
【0062】図12(a)は、I),II)が奇数回、
I)が起こった場合であり、β1(P1)=−1であるの
で、β2(k-1)=−1となる。また、C(P2,k-1)+C(k)=<
-1-β2(k-1)=0となる。従って、−sgnβ2(k-1)(C
(P2,k-1)+C(k))=−1となり、a1(P 1)=−1と一致す
る。図12(b)は、I),II)が奇数回、III)が起
こった場合であり、β1(P1)=−1であるので、β2(k-
1)=−1となり、C(P2,k-1)+C(k)>-1-β2(k-1)=0と
なる。従って、−sgnβ2(k-1)(C(P2,k-1)+C(k))=1
となり、a1(P1)=1と一致する。図12(c)は、II
I),II)が奇数回、I)が起こった場合であり、β1(P
1)=1であるので、β2(k-1)=1となり、C(P2,k-1)+C
(k)<−2となる。従って、−sgnβ2(k-1)(C(P2,k-1)+
C(k))=1となり、a1(P1)=1に一致する。従って、数
式(11)が成り立つ。図12(d)は、III),II)
が奇数回、III)が起こった場合であり、β1(P1)=1で
あるので、β2(k-1)=1となり、C(P2,k-1)+C(k)>0と
なる。従って、−sgnβ2(k-1)(C(P2,k-1)+C(k))=−
1となり、a1(P1)=−1に一致する。
【0063】次に、図8はP1時点において、I)又はI
II)が起こり、その後II)が偶数回起こり、さらに、k
時点でI)又はIII)が起きた場合のトレリス線図であ
る。
【0064】図8に示すように、k時点でP1−1時点
からP1時点での状態遷移のパスが2本に絞られるが、
この2本のパスに対応する復号値が異なるため、a1(P1)
は確定できない。
【0065】次に、図9及び図10は、P2時点におい
て、I)又はIII)が起こり、その後II)が偶数回起こ
り、P1時点でI)又はIII)が起こり、更にII)が偶数
回起こった後でk時点でI)又はIII)が起きた場合の
トレリス線図である。
【0066】図9(a)は、I)の後II)が偶数回起こ
り、I)が起こり、更にII)が偶数回起こって、I)が
起きた場合である。図9(a)に示すように、a1(P2)=
−1となる。
【0067】図9(b)はI)の後II)が偶数回起こ
り、III)が起こり、更にII)が偶数回起こって、I)
が起きた場合である。図9(b)に示すように、a1(P2)
=−1となる。
【0068】図9(c)は、I)の後II)が偶数回起こ
り、I)が起こり、更にII)が偶数回起こって、III)
が起きた場合である。図9(c)に示すように、a1(P2)
=1となる。
【0069】図9(d)は、I)の後II)が偶数回起こ
り、III)が起こり、更にII)が偶数回起こって、III)
が起きた場合である。図9(d)に示すようにa1(P2)=
1となる。
【0070】図10(a)は、III)の後II)が偶数回
起こり、I)が起こり、更にII)が偶数回起こって、
I)が起きた場合である。図10(a)に示すように、
a1(P2)=1となる。
【0071】図10(b)はIII)の後II)が偶数回起
こり、III)が起こり、更にII)が偶数回起こって、
I)が起きた場合である。図10(b)に示すように、
a1(P2)=1となる。
【0072】図10(c)は、III)の後II)が偶数回
起こり、I)が起こり、更にII)が偶数回起こって、II
I)が起きた場合である。図10(c)に示すように、a
1(P2)=−1となる。
【0073】図10(d)はIII)の後、II)が偶数回
起こり、I)が起こり、更にII)が偶数回起こって、II
I)が起きた場合である。図10(d)に示すように、a
1(P2)=−1となる。
【0074】また、図9及び図10に示すように、偶数
回の中には0も含まれる。これは、次のように一般化で
きる。 a1(P1)=-sgnβ2(k-1)(C(P2,k-1)+C(k)) ・・・(12) これを次に証明する。
【0075】図13及び図14は、数式(12)を証明
するための図であり、図10及び図10に示した場合の
各時点でのβ1(i),β2(i)の値及びC(P2,k-1)+C(k)の符
号を示したものである。
【0076】図9(a)又は図9(b)に示した場合、
図13(a)又は図13(b)に示すように、β2(k-1)
=−1,C(P2,k-1)+C(k)<0が成り立ち、−sgnβ2(k-
1)(C(P2,k-1)+C(k))=−1となり、a1(P2)=−1に一
致する。
【0077】図9(c)又は図9(d)に示した場合、
図13(c)又は図13(d)に示すように、β2(k-1)
=−1,C(P2,k-1)+C(k)>0が成り立ち、−sgnβ2(k-
1)(C(P2,k-1)+C(k))=1となり、a1(P2)=1に一致す
る。
【0078】図10(a)又は図10(b)に示した場
合、図14(a)又は図14(b)に示すように、β
2(k-1)=1,C(P2,k-1)+C(k)<0となり、−sgnβ2(k-
1)(C(P 2,k-1)+C(k))=1となり、a1(P2)=1と一致す
る。
【0079】図10(c)又は図10(d)に示した場
合、図14(c)又は図14(d)に示すように、β
2(k-1)=1,C(P2,k-1)+C(k)>0となり、−sgnβ2(k-
1)(C(P 2,k-1)+C(k))=−1となり、a1(P2)=−1と一
致する。
【0080】従って、数式(12)が成り立つ。
【0081】次に、図11は、P2時点においてI)又
はIII)が起こり、II)が偶数回起こって、P1時点にお
いてI)又はIII)が起こり、更にII)が奇数回起こっ
て、k時点においてI)又はIII)が起こった場合のト
リレス線図である。
【0082】まず、P1時点での復号値a1(P1)は、k時
点において数式(11)に従って決まるが、この時点で
はP2時点での復号値a1(P2)は決まらないままである。a
1(P2)は、更にII)が偶数回続いた後に、I)又はIII)
が起こった場合に式(12)に従って決まる。これらを
まとめると以下のようになる。
【0083】P1時点の後、II)が奇数回起こってk時
点でI)又はIII)が起こった場合は、a1(P1)=−sgnβ
2(k-1)(C(k)+C(P2,k-1))が決まる。kを新たなP1と
して復号を続け、P1時点の後、II)が偶数回起こって
k時点でI)又はIII)が起こった場合はa1(P2)=−sgn
β2(k-1)(C(k)+C(P2,k-1))が決まる。kを新たなP1
とし、P1を新たなP2として復号を続ける。
【0084】図2は本発明のデータ再生装置の処理フロ
ー図である。図2に示すように、ステップ1において、
C(k)+C(P2,k-1)の値によって場合分けを行い、ステップ
2においてC(P1,k)及びβ1(k)を書き換える。
【0085】更に、-1-β2(k-1)<C(k)+C(P2,k-1)=<1
2(k-1)であればII)の場合となり、ステップ3にお
いて、復号値a1(k)=−1とし、ステップ4においてI
I)の場合が奇数回続いたか、偶数回続いたかを示す値
d=[d+1]mod2に書き換える。
【0086】II)以外の場合は、ステップ5においてd
の値を判断し、d=0か1に従って、0ならばステップ
6においてP2での復号値a1(P2)を定め、ステップ7に
おいてP1,P2を書き換える。1ならばステップ8にお
いてP1での復号値a1(P1)を定め、ステップ9において
P1のみを書き換える。更に、どちらの場合もステップ
10においてdをリセットし、0とする。
【0087】次に、ステップ11において無条件に決ま
るC(P2,k)及びβ2(k)をC(P1,k-1)及びβ1(k-1)に書き換
える。次に、ステップ12において、kをk+1に増加
し、上記を繰り返す。図3は、本発明の一実施例を示
し、図2に示した処理フローに従って回路化したもので
ある。
【0088】C(P2,k-1)及びβ2(k-1)はレジスタ2及び
レジスタ4で無条件に書き換えられる。
【0089】C(P1,k)及びβ1(k)はSW1,SW2によ
って値が変えられる。SW1及びSW2はEX−OR7
の出力によってコントロールされる。また、EX−OR
7の出力は比較器5,6の出力によって決まり、II)の
場合は1、I)又はIII)の場合は0となる。
【0090】EX−OR7の出力が1であれば、レジス
タ1の入力はレジスタ2の出力と接続される。これはC
(P1,k)=C(P2,k-1)に相当する。EX−OR7の出力が
0であれば、レジスタ1の入力はC(k)と接続される。こ
れはC(P1,k)=C(k)とすることに相当する。
【0091】また、EX−OR7の出力が1であれば、
レジスタ3の入力はレジスタ4の出力と接続される。こ
れはβ1(k)=β2(k-1)とすることに相当する。EX−O
R7の出力が0であれば、レジスタ3の入力は比較器6
の出力と接続される。比較器6は、I)の場合は0を、
III)の場合は1を出力する。これはβ1(k)=−1or
1とすることに相当する。なお、比較器5,6とも2つ
の入力が等しい時は0を出力するものとする。
【0092】比較器5の入力は、SW5によって切り替
えられる。SW5ではβ2(k-1)が1ならば+2と、0な
らば−2と接続する。レジスタ9はdの値を保持する。
I)又はIII)の場合が起こり、EX−OR7の出力が
0になるとAND(アンド回路)10の出力は0とな
り、EX−OR11の出力も0となってレジスタ9は0
となる。また、II)の場合が起こると、EX−OR11
の出力は[d+1]mod2となって、レジスタ9の値
を書き換える。
【0093】レジスタ12及び13には、RAM16へ
の出力アドレスP1及びP2が格納される。14はアドレ
スカウンタである。P1の値はI)又はIII)が起こった
場合に書き換えられるので、EX−OR7の出力は0の
ときに書き換える。P2の値はI)又はIII)が起こり、
且つ、d=0の時に書き換えられるので、AND15を
用いてEX−OR7が0かつd=0のとき書き換える。
【0094】RAM16へのデータは、SW3によって
切り替えられる。EX−OR7の出力が1の時、RAM
への入力は無条件に0になる。これはII)の場合に相当
する。EX−OR7の出力が0の時、RAM16への入
力はEX−OR8の出力となる。これは−sgnβ2(k-1)
(C(k)+C(P2,k-1))に相当する。但し、−sgnβ2(k-1)
(C(k)+C(P2,k-1))=−1の時、EX−OR8の出力は
0、−sgnβ2(k-1)(C(k)+C(P2,k-1))=1の時、EX
−OR8の出力は1となる。
【0095】SW4では、RAM16に入力するデータ
のアドレスを決める。II)の場合は、アドレスはkであ
るから、EX−OR7の出力が1の時はアドレスカウン
タ14と接続する。I)又はIII)の場合は、d=1な
らアドレスはP1であり、d=0ならアドレスはP2であ
るから、EX−OR7の出力が1かつd=1の時はレジ
スタ13と接続し、EX−OR7の出力が1、かつd=
0ならレジスタ12と接続する。
【0096】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
2組ずつ必要だった比較器、シフトレジスタなどを共用
できるので、回路の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成図である。
【図2】本発明によるデータ再生装置処理フロー図であ
る。
【図3】実施例によるデータ再生装置ブロック図であ
る。
【図4】状態遷移図である。
【図5】トレリス線図(I)である。
【図6】トレリス線図(II)である。
【図7】トレリス線図(III)である。
【図8】トレリス線図(IV)である。
【図9】トレリス線図(V)である。
【図10】トレリス線図(VI)である。
【図11】トレリス線図(VII)である。
【図12】数式(11)を証明するための図である。
【図13】数式(12)を証明するための図(I)であ
る。
【図14】数式(12)を証明するための図(II)であ
る。
【図15】PRIV記録再生装置の構成図である。
【図16】PR(1,−1)の状態遷移図である。
【図17】ファーガソン回路構成図である。
【図18】PR(1,−1)復号器の構成図である。
【符号の説明】
1,2,3,4,9,12,13,31,33 レジス
タ 5,6,35,36 比較器 7,8,11,37,38 EX−OR 10,15 AND 14,44 アドレスカウンタ 16 RAM 43 ポインタレジスタ 51 プリコーダ 52 記録増幅器 53 記録ヘッド 54 磁気テープ 55 再生ヘッド 56 再生増幅器 57 等化器 58 復号器 60 継承手段 61 差動メトリックの決定手段 62 モード書換手段 63 復号値決定手段

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 変調符号としてパーシャルレスポンスク
    ラスIVを使用して再生信号を最尤復号するようになされ
    たデータ再生装置において、 k時点での状態1と状態3との差動メトリックの値とし
    て、k−1時点での状態3と状態4との差動メトリック
    の値を引き継ぐ継承手段と、 k−1時点での状態3と状態4との差動メトリック及び
    k時点でのノイズを含む再生信号値に基づき3つの場合
    に分け、k時点での状態3と状態4との差動メトリック
    の値を決定する差動メトリックの決定手段と、 上記3つの場合のうち、復号値が一意に決まる場合の続
    く回数が奇数か偶数かを示すモード値dを書き換えるモ
    ード書換手段と、 上記3つの場合及び上記モード値dに応じて復号値を決
    定する復号値決定手段とを備えたことを特徴とするデー
    タ再生装置。
  2. 【請求項2】 状態1から状態4の各メトリックの初期
    値はゼロであることを特徴とする請求項1記載のデータ
    再生装置。
  3. 【請求項3】 上記3つの場合とこれに対応するk時点
    での状態3と状態4との差動メトリックの差ΔL(k,3-4)
    は、以下に示すようであることを特徴とする請求項2記
    載のデータ再生装置。 ΔL(k,3-4)=-4C(k)-4 (ΔL(k-1,1-3)+4C(k)=<-4) ΔL(k,3-4)=ΔL(k-1,3-4) (-4=<ΔL(k-1,1-3)+4C(k)=<4 ) ΔL(k,3-4)=-4C(k)+4 (4=<ΔL(k-1,1-3)+4C(k)) ここで、C(k):ノイズを含むk時点での再生信号値 ΔL(k-1,1-3):k−1時点での状態1と状態3との差
    動メトリックの値
  4. 【請求項4】 復号処理に用いられる最尤復号法として
    ビタビ復号法が用いられることを特徴とする請求項1ま
    たは請求項3記載のデータ再生装置。
  5. 【請求項5】 上記モード値dは、上記復号値が一意に
    決まる場合の続く回数が奇数の時は「1」を出力し、偶
    数の時は「0」が出力されることを特徴とする請求項1
    または請求項4記載のデータ再生装置。
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