JPH0676494A - データ再生回路とこれに用いる波形等化器の性能評価システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路規模の縮小化、処理の高速化及び性能の
向上を図る。 【構成】 図示しない磁気記録媒体からのアナログ的な
振幅をもつ読取り信号ａは絶対値化回路１で絶対値化さ
れ、Ａ／Ｄコンバータ２でディジタル信号とされた後、
波形等化器３に供給される。波形等化器３では、絶対値
化回路１の出力絶対値信号ｂでの振幅［１］に対応する
サンプルデータ以外のサンプルデータの値を小さくする
処理をし、このように処理された等化出力信号ｄからデ
ータ判定器４で“１”，“０”ビットが判定される。 【効果】 処理信号が予め正値の信号とされるので、Ａ
／Ｄコンバータ２で得られるディジタル信号には、正負
の符号ビットが不要となり、従って、ディジタル信号の
ビット数が低減するし、波形等化器３での等化処理やデ
ータ判定器４での判定処理が簡単となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気あるいは光磁気記
録等による記憶装置における読取りデータ処理のための
データ再生回路とこれに用いる波形等化器の性能評価シ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気記録再生装置や光磁気記録再
生装置などのデータ再生信号には、ノイズや符号干渉が
生じるため、これらを除去するための手段が種々講じら
れている。最近では、かかるデータ再生信号を処理する
データ再生回路では、再生データのビット判定性能を向
上させるために、波形等化器にパーシャルレスポンス特
性を有する等化器や適応波形等化器を用いたり、また、
データ判定器を最ゆう復号法によるビタビ復号器を用い
られたりし始めている。

【０００３】ここで、パーシャルレスポンスとは、デー
タ再生信号に予め特性がわかっている回路特性を掛け合
わせ、周波数スペクトルを集めて符号干渉を小さくする
ものである。また、適応波形等化器とは、符号干渉を取
り除き、信号波形を明確にしてデータ判定をしやすくす
るために、データ再生信号の特性変動に合わせて波形等
化器の特性を変化させ、適応動作を行なうものである。

【０００４】これらパーシャルレスポンスやビタビ符号
器を用いたデータ再生装置の例が、例えば、日経エレク
トロニクス １９９１．９．３０（Ｎｏ．５３７） ｐ
ｐ．７７−１０６及びｐｐ．３１５−３２５に開示され
ている。これを、以下、従来技術１ということにする
が、この従来技術１では、これら２つの方式を用いて、
性能向上をはかり、記録密度限界の壁を越えようとする
ものである。

【０００５】また、特開昭６２−１７２８０７号公報
（以下、従来技術２という）に記載の波形等化器では、
適応波形等化器が用いられており、性能向上をはかって
いる。この従来技術２では、Ａ／Ｄコンバータと波形等
化器との間に絶対値回路を挿入し、波形等化器を構成す
るディジタルフィルタの演算を符号と絶対値信号と分け
て行なうことにより、従来と同じ性能を保ちつつ、回路
規模の削減化をはかっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の技術
１では、ビタビ復号法を用いたデータ判定器の回路規模
の縮小化および高速化を行なうことが要求課題となって
いる。しかし、かかる構成によると、データ判定回路
は、従来の信号のレベル検出のみを行なうデータ判定器
に比べ、動作が複雑であって、内部で演算を繰り返すた
め、回路規模が大きく、上記の要求を実現するのは非常
に困難である。

【０００７】また、上記従来技術２では、回路規模の削
減を実現しているが、このことは適応波形等化器に対し
てのみ効果があるだけである。

【０００８】また、上記従来技術１、２では、波形等化
器の性能測定に関しては触れらていなかった。

【０００９】本発明の目的は、かかる問題を解消し、回
路規模の縮小化、処理の高速化及び性能の向上を実現可
能としたデータ再生回路を提供することにある。

【００１０】本発明の他の目的は、データ再生回路を採
用したシステムを提供することにある。

【００１１】本発明のさらに他の目的は、かかるデータ
再生回路に用いる波形等化器の性能を把握可能としたデ
ータ再生回路と波形等化器の性能評価システムを提供す
ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、記録媒体からの読取り信号を絶対値化す
る絶対値化回路と、該絶対値化回路の出力信号をディジ
タル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、該ディジタル
信号を波形等化する波形等化器と、該波形等化器の出力
信号の“１”，“０”ビットを判定するデータ判定器と
で構成する。

【００１３】また、本発明は、記録媒体からの読取り信
号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、該
ディジタル信号を絶対値化する第１の絶対値化回路と、
該第１の絶対値化回路から出力されるディジタル信号を
波形等化する適応波形等化器と、波形等化された該ディ
ジタル信号を絶対値化する第２の絶対値化回路と、該第
２の絶対値化回路から出力されるディジタル信号の
“１”，“０”ビットを判定するデータ判定器とで構成
する。

【００１４】さらに、本発明は、記録媒体からの読取り
信号を波形等化するパーシャルレスポンス用の波形等化
器と、該波形等化器の出力信号を絶対値化する絶対値化
回路と、該絶対値化回路の出力信号をディジタル信号に
変換するＡ／Ｄコンバータと、該ディジタル信号の
“１”，“０”ビットを判定するビタビ復号器によるデ
ータ判定器とで構成する。

【００１５】さらにまた、本発明は、適応波形等化器か
らその乗算器に設定される係数値を抽出する係数抽出手
段と、磁気記録系の特性データを保持する特性保持手段
と、該係数値と磁気記録系の特性データとから畳み込み
演算を行ない記録再生系全体の総合特性データをインパ
ルス応答波形の形のデータとして算出する総合特性算出
手段と、該総合特性データから最大誤差量を算出する最
大誤差量算出手段とで構成する。

【００１６】

【作用】データ記録装置での記録データは、“１”ビッ
ト毎に極性が反転する極性のものが用いられ、これを再
生すると、磁気記録再生系が線形であるときには、読取
り信号は正値、負値及び０値という３値をとる信号であ
る。これをディジタル化してデータ判定処理するに際
し、本発明では、絶対値化回路によって予め正側と０と
いう２値信号に変換するから、読取り信号の極性に対応
する符号ビットが不要となり、ビット数が低減すること
になる。

【００１７】このようにビット数が低減されると、Ａ／
Ｄコンバータ、波形等化器、データ判定器での処理が簡
単となり、これらの回路規模が簡略化されるとともに、
処理時間が短縮されて高速化が可能となる。

【００１８】また、データ再生回路で用いられた適応波
形等化器の係数値と磁気記録系の特性データとを畳み込
み演算して総合特性データを求め、さらに、得られたこ
の総合特性データから該適応波形等化器における最大誤
差量を求めることにより、該適応波形等化器の性能を把
握することが可能となる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。図１は本発明によるデータ再生回路の一実施例を示
すブロック図であって、１は絶対値化回路、２はＡ／Ｄ
コンバータ、３は波形等化器、４はデータ判定器であ
る。

【００２０】図１において、図示しない磁気記録媒体か
ら読み取られた信号（以下、読取り信号という）ａは、
まず、絶対値化回路１に供給される。ここで、磁気記録
媒体には、３値の信号が記録されており、この読取り信
号ａはその記録信号が〔０，１，０，−１，０〕である
ものとする。この供給された読取り信号ａはアナログ波
形となっていて、その振幅は、図示するように、〔０，
１，０，−１，０〕と変化する。絶対値化回路１は、そ
の入出力特性が、図２に示すように、その入力信号の極
性が負の振幅を絶対値が同じで極性が正の振幅に変換す
るものであることから、振幅〔−１〕が振幅〔１〕に変
換された振幅〔０，１，０，１，０〕の信号（以下、絶
対値信号という。また、各信号の振幅の変化を〔 〕で
括って示す。これに対し、ビットやビット列を“ ”で
括って示す）ｂが出力される。

【００２１】この絶対値信号ｂはＡ／Ｄコンバータ２に
供給され、ディジタル信号であるＡ／Ｄ出力信号ｃとな
って波形等化器３に供給される。波形等化器３では、こ
のＡ／Ｄ出力信号ｃのサンプルデータのうちの、アナロ
グ振幅が〔１〕以外であったサンプルデータのデータ値
が小さくなった等化出力信号ｄが得られる。かかる波形
等化により、符号干渉を低減させることができる。デー
タ判定器４はこの等化出力信号ｄの各サンプルデータの
各サンプルデータの値を検出し、その値からビット”
１”か、ビット“０”かを判定して“１”、“０”のビ
ット列からなる判定データｅを出力する。ここで、アナ
ログ振幅が〔１〕のときの等化出力信号ｄのサンプルデ
ータの値がＮ〔１〕とすると、それ以外のアナログ振幅
の等化出力信号ｄのサンプルデータの値はＮ〔１〕より
も小さい。データ判定器４は、値がＮ〔１〕以上のサン
プルデータをビット“１”とし、それ以外の値のサンプ
ルデータをビット“０”とする。これにより、上記の等
化出力信号ｄに対する判定データｅは、“０，１，０，
１，０”のディジタルデータとなる。

【００２２】図３は図１における波形等化器３の一具体
例を示す構成図であって、５ａ，５ｂはラッチ回路、６
ａ，６ｂ，６ｃは乗算器、７は加算器である。

【００２３】同図において、この波形等化回路３はＡ／
Ｄ出力信号ｃを順次そのサンプル周期分ずつ遅延するラ
ッチ回路５ａ，５ｂと、入力Ａ／Ｄ出力信号，ラッチ回
路５ａ，５ｂの出力信号夫々に所定の係数を乗算する乗
算器６ａ，６ｂ，６ｃと、加算器７とからなるＦＩＲデ
ィジタルフィルタで構成している。Ａ／Ｄ出力信号ｃは
このＦＩＲディジタルフィルタによって固定等化され、
先に説明した等化出力信号ｄを生成して出力する。

【００２４】図４は図１におけるデータ判定器４の一具
体例を示す構成図であって、８は比較器である。

【００２５】同図において、データ判定器４は比較器８
でもって構成されており、この比較器８では、波形等化
器３からの等化出力信号ｄの等化されたサンプルデータ
が基準値Ｖｎと比較される。この基準値Ｖｎは、ここで
は、絶対値信号ｂの振幅が０．５であるときのＡ／Ｄコ
ンバータ２によるディジタル値に等しく設定される。例
えば、絶対値信号ｂの振幅〔１〕が１（ｖ）とすると、
基準値Ｖｎは０．５（ｖ）のディジタル値である。比較
器８は、この基準値Ｖｎを越える等化出力信号ｄのサン
プルデータをビット“１”と判定し、基準値Ｖｎ以下の
等化出力信号ｄのサンプルデータを、ビット“０”と判
定する。

【００２６】かかる実施例によると、絶対値化回路１に
よって信号の振幅が正側とされることにより、波形等化
器３での乗算器６ａ，６ｂ，６ｃ（図３）の演算は、そ
の入力信号が常に正であるから、正値×負値、正値×正
値の乗算処理のみであり、負×負の演算はない。この結
果、これら乗算器６ａ，６ｂ，６ｃの回路構成は簡単化
され、高集積化、高速処理化が可能となる。

【００２７】また、データ判定器４においても、負側の
入力信号はないため、正側だけのデータ判定だけでよ
く、負の範囲での判定手段を備える必要はない。さら
に、絶対値化回路１が設けられていない場合に比べて、
Ａ／Ｄコンバータ２のダイナミックレンジは、正負の符
号を表わすビットが不要となってその分データに対して
１ビット増加でき、量子化ノイズが１／２に低減してＳ
／Ｎ比が向上する。

【００２８】なお、この実施例では、波形等化器３とし
てはＦＩＲディジタルフィルタ、データ判定器４として
は振幅比較器といった簡便な回路手段を用いるものであ
ったが、夫々を適応型波形等化器、ビタビ復号器といっ
たより複雑な回路構成を持つものであってもよく、その
場合でも、回路構成の縮小効果は大きい。また、ビタビ
復号器は、３値ではなく、２値のビット判定をすればよ
いから、高速化が簡単に実現する。ここで、ビタビ復号
器へ入力されるデータのビット数を、絶対値化回路１を
設けないときにｎとすると、絶対値化回路１を設けた場
合には、｛（ｎ−１）／２｝＋１となる。

【００２９】図５は本発明によるデータ再生回路の他の
実施例を示すブロック図であって、９は適応波形等化
器、１０は絶対値化回路であり、また図１に対応する部
分には同一符号をつけている。

【００３０】この実施例では、図１に示した実施例に対
し、波形等化器３の代わりに適応波形等化器９を用い、
絶対値化回路１をＡ／Ｄコンバータ２と適応波形等化器
９との間に設け、さらに、この適応波形等化器９とデー
タ判定器４との間にも絶対値化回路１０を設けたもので
ある。

【００３１】ここで、まず、適応波形等化器９の一具体
例とその動作について、図６により説明する。但し、１
１ａ、１１ｂはラッチ回路、１２ａ，１２ｂ，１２ｃは
乗算器、１３，１４は加算器、１５は係数更新回路であ
る。

【００３２】同図において、絶対値化回路１（図５）か
ら供給される絶対値信号ｇは、ラッチ回路１１ａ，１１
ｂ、乗算器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ及び加算器１３によ
って構成されるディジタルフィルタで処理され、等化出
力信号ｈとして出力される。この等化出力信号ｈは、図
５における絶対値化回路１０を介してデータ判定器４に
供給され、このデータ判定器４の出力信号である判定デ
ータｅが適応波形等化器９に供給される。そこで、図６
においては、この判定データｅが加算器１４で先に示し
た等化出力信号ｈと加算され、誤差信号ｊとして係数更
新回路１５に供給される。係数更新回路１５は、この誤
差信号ｊをもとに、この誤差信号ｊ自身の値が小さくな
るように乗算器１２ａ，１２ｂ，１２ｃに新しい係数値
ｋ１，ｋ２，ｋ３を設定する。この結果、これら新しい
係数値ｋ１，ｋ２，ｋ３によって上記ディジタルフィル
タの特性が更新される。

【００３３】かかる動作が繰り返されることによって誤
差信号ｊの値は減少していき、ディジタルフィルタに入
力されている絶対値信号ｇの周波数特性の変動に追従し
ていく。このような適応波形等化器９の係数更新アルゴ
リズムとしては、ＬＭＳアルゴリズム等が考えられる。

【００３４】次に、図５に戻って、図１の実施例の場合
と同様に、磁気記録媒体（図示せず）での記録信号の振
幅が順次〔０，１，０，−１，０〕のように変化した場
合の、この実施例の動作を説明する。

【００３５】読取り信号ａを入力とするＡ／Ｄコンバー
タ２のＡ／Ｄ出力信号ｆは絶対値化回路１で交番性がな
い正値の絶対値信号ｇとなり、適応波形等化器９に供給
されて、図６にて説明したように、誤差分が小さくなっ
た等化出力信号ｈが生成される。

【００３６】この等化出力信号ｈは絶対値化回路１０で
再度絶対値化されて絶対値出力信号ｉとなり、データ判
定器４に供給される。データ判定器４では、図１の実施
例の場合と同様に、“０，１，０，１，０”ビット列の
判定データｅが得られる。

【００３７】この実施例では、図６に示した適応波形等
化器９内部の乗算器１２ａ，１２ｂ，１２ｃの係数値ｋ
１，ｋ２，ｋ３としては、負の値が考えられるものの、
乗算器１２ａ，１２ｂ，１２ｃの入力信号としては、正
の値のものしかないため、負値×負値の演算を考慮する
必要がなく、その分適応波形等化器９の回路構成を小形
に実現可能である。

【００３８】また、適応波形等化器９における加算器１
３からの等化出力信号ｈのうちで負の値となるものがあ
るときには、これを“０”とするか、あるいは、データ
判定器４でこの負値を無視することにより、適応波形等
化器９の等化出力信号ｈは正の値のみとなり、図５に示
した絶対値化回路１０を省くことができて、より小型化
が実現可能である。

【００３９】図７は本発明によるデータ再生回路のさら
に他の実施例を示すブロック図であって、図１に対応す
る部分には同一符号をつけている。

【００４０】この実施例は、図１に示した実施例に対
し、波形等化器３を絶対値化回路１の前に移したもので
ある。ここでも、読取り信号ａが記録時の信号列が
〔０，１，０，−１，０〕であるものとして説明する。

【００４１】同図において、波形等化器３は、例えば図
８に示すように、ラッチ回路１６と加算器１７により構
成されたパーシャルレスポンス用の等化器であり、読取
り信号ａはかかる波形等化器３で波形等化され、等化出
力信号ｋとして出力される。この等化出力信号ｋは絶対
値化回路１によって負の値が正側に折り返された絶対値
信号Ｌになり、Ａ／Ｄコンバータ２によってディジタル
化されてＡ／Ｄ出力信号ｍとなる。このＡ／Ｄ出力信号
ｍはデータ判定器４で〔０，１，０，１，０〕のビット
列からなると判定され、判定データｅとして出力され
る。

【００４２】ここで、データ判定器４は、例えば図９
（ａ）で示すように、ビタビ復号器１８で構成されてお
り、供給されるＡ／Ｄ出力信号ｍのビット列、例えば２
ビット“ＸＹ”が、図９（ｂ）に示すその真理値表の４
通りのビット列“００”、“０１”、“１０”、“１
１”のうちで、符号距離の尺度でもって、どれに近いか
を演算して求め、その演算結果を判定データｅとして
（ここでは、“１０”）出力する。

【００４３】この実施例では、図７における絶対値化回
路１により、Ａ／Ｄコンバータ２のダイナミックレンジ
を１ビット増加させることができ、あるいはまた逆に、
１ビット分の回路構成の小型化が可能となる。

【００４４】また、絶対値化回路１がない場合には、ビ
タビ復号器１８は、Ａ／Ｄ出力信号ｍとして、３値
「０」，「＋１」，「−１」を判定しなければならず、
上記の例と同様、２ビット“ＸＹ”の真値の組み合せ
は、＋１，−１を夫々＋，−で表わすとすると、“０
０”，“０＋”，“０−”，“＋０”，“＋＋”，“＋
−”，“−０”，“−＋”，“−−”の９種類となり、
判定すべき組合せが指数関数的に増えてしまう。これに
対し、この実施例では、絶対値化回路１の作用によって
それが防止でき、データ判定器４の回路規模の縮小化、
あるいは演算時間の短縮が実現できる。

【００４５】図１０は本発明によるデータ再生回路のさ
らに他の実施例を示すブロック図であって、４０はデー
タ判定器、１９は符号ビットパス回路、２０は符号判定
器、２１は遅延回路であり、図１に対応する部分には同
一符号をつけて重複する説明を省略する。

【００４６】この実施例は、図１０に示すように、図１
に示した実施例に符号ビットパス回路１９を追加したも
のである。この符号ビットパス回路１９は符号判定器２
０と遅延回路２１とから構成されている。

【００４７】符号ビットパス回路１９においては、読取
り信号ａの正負の符号が符号判定器２０によって判別さ
れ、符号信号ｎが生成される。この符号信号ｎは、絶対
値化回路１とＡ／Ｄコンバータ２と波形等化器３との合
計の遅延時間分だけの遅延時間の遅延回路２１によって
遅延され、データ判定器４０に供給される。このデータ
判定器４０では、図１でのデータ判定器４とは異なり、
等化出力信号ｄでの振幅〔１〕に対するサンプルデータ
の符号信号ｎによる正負の符号判定を行なう。このた
め、回路規模縮小化や処理の高速化はそれほど期待でき
ないが、従来のデータ再生回路のように正負の符号を考
慮したデータ判定を行ないつつ、Ａ／Ｄコンバータ２や
波形等化器３の回路規模の縮小化が可能である。

【００４８】図１１は図１に示したデータ再生回路を内
蔵したＬＳＩを示すものであって、２２はＬＳＩであ
り、図１に対応する部分，信号には同一符号をつけてい
る。

【００４９】図１１において、ＬＳＩ２２に入力された
読取り信号ａは、ＬＳＩ２２内部に構成されたデータ再
生回路によって、図１に示した実施例と同様に処理さ
れ、判定データｅとして出力される。

【００５０】同様にして、以上説明した他の実施例につ
いても、ＬＳＩ化が可能である。また、１つのデータ再
生回路だけでなく、複数のデータ再生回路を１つのＬＳ
Ｉに内蔵するようにしてもよい。

【００５１】図１２は以上のような本発明によるデータ
再生回路を採用した磁気記録再生装置を示すものであ
る。図１２（ａ）はハードディスク装置、図１２（ｂ）
はカートリッジ磁気テープ装置であり、２３はハードデ
ィスク装置、２４はハードディスク、２５は接続コネク
タ、２６は制御基板、２７は例えば図１１に示したよう
なデータ再生ＬＳＩ、２８はカートリッジ磁気テープ装
置、２９はカートリッジ磁気テープドライブ、３０は制
御基板である。

【００５２】図１２（ａ）において、ハードディスク装
置２３は接続コネクタ２５を有し、ホスト装置（図示せ
ず）からのデータアクセス制御を受ける。制御基板２６
上には本発明によるデータ再生ＬＳＩ２７が搭載されて
おり、ハードディスク２４からの読取りデータのデータ
判定を行なう。得られた判定データは接続コネクタ２５
から上記のホスト装置に送られる。

【００５３】また、図１２（ｂ）において、カートリッ
ジ磁気テープ装置２８はカートリッジ磁気テープドライ
ブ２９を備えており、カートリッジ磁気テープ（図示せ
ず）のデータアクセスが可能である。カートリッジ磁気
テープドライブ２９の制御を行なう制御基板３０には本
発明によるデータ再生ＬＳＩ２７が搭載されており、カ
ートリッジ磁気テープからの読取り信号のデータ判定が
このデータ再生ＬＳＩ２７で行なわれる。

【００５４】このように、これら２つの磁気記録再生装
置においては、ＬＳＩ化されたデータ再生回路が用いら
れるので、読取り回路の小型化による高集積化とデータ
読取りの高信頼性が確保でき、市場競争力を付加するこ
とが可能である。

【００５５】図１３は適応波形等化器の性能を測定でき
るようにした本発明によるデータ再生回路のさらに他の
実施例を示すブロック図であって、３１は適応波形等化
器、３２は特性測定手段である。

【００５６】同図において、適応波形等化器３１は、例
えば図６に示した適応波形等化器と同様の構成をなして
おり、図５に示したような入力信号である読取り信号ｇ
を波形整形して等化出力信号ｎを出力する。また、この
適応波形等化器３１からは、それを構成する乗算器の係
数値が係数瞬時値ｐとして出力されており、この係数瞬
時値ｐが特性測定手段３２に供給される。

【００５７】特性測定手段３２は、外部から測定スター
ト信号ｑが供給されると、この係数瞬時値ｐから適応波
形等化器３１の特性を割り出し、最大誤差量ｒという評
価量を出力する。この最大誤差量ｒは、等化出力信号ｎ
からビットを“１”，“０”を読み取るときの、これを
正しく読み取るべき期待値に対する誤差の最大値を示し
ており、かかる最大誤差量ｒによって適応波形等化器３
１の性能を計ることが可能である。

【００５８】図１４は図１３における特性測定手段３２
の一具体例を示すブロック図であって、３３は係数抽出
手段、３４は特性保持手段、３５は総合特性算出手段、
３６は最大誤差量算出手段である。

【００５９】同図において、係数抽出手段３３は、測定
スタート信号ｑが入力されたとき、図１３の適応波形等
化器３１からの係数瞬時値ｐを取込み、適応波形等化器
３１の特性データｓとして出力する。

【００６０】特性保持手段３４には磁気記録系（図示せ
ず）の特性データｔが予め保持されており、総合特性算
出手段３５は、この特性データｔと係数抽出手段３３か
ら出力される適応波形等化器３１の特性データｓとから
総合特性データｕを求めて出力する。この総合特性デー
タｕは、適応波形等化器３１と磁気記録系の特性を掛け
合わせたデータ記録再生系全体の周波数特性を表わして
いる。最大誤差量算出手段３６は、この総合特性データ
ｕから最大誤差量ｒを算出する。

【００６１】図１５は図１４における係数抽出手段３３
の一具体例を図１３での適応波形等化器３１とともに示
す構成図である。ここでは、適応波形等化器３１は図６
に示した構成をなしているものとして各部に図６と同じ
符号を付けており、また、３７ａ〜３７ｃはレジスタで
ある。

【００６２】図１５において、適応波形等化器３１の係
数値ｋ１，ｋ２，ｋ３は、乗算器１２ａ，１２ｂ，１２
ｃに供給されるとともに、係数瞬時値ｐとして係数抽出
手段３３にも供給される。係数抽出手段３３はレジスタ
３７ａ〜３７ｃからなり、測定スタート信号ｑが入力さ
れると、係数瞬時値ｐの各係数ｋ１，ｋ２，ｋ３が夫々
レジスタ３７ａ〜３７ｃに取り込まれて保持される。こ
れらレジスタ３７ａ〜３７ｃの出力信号が適応波形等化
器３１の特性データｓであり、適応波形等化器３１の周
波数特性を示している。

【００６３】図１６は図１４における特性保持手段３４
の一具体例を示すブロック図であって、３８はシフトレ
ジスタである。

【００６４】同図において、図示しない磁気記録系の制
御装置から磁気記録系（図示せず）の周波数特性を表わ
すシリアルデータｖが供給され、書込みクロックｗによ
ってシフトレジスタ３８に順次格納されている。

【００６５】このように、適応波形等化器３１の特性を
測定するに際し、予め磁気記録系の周波数特性を表わす
データｖをシフトレジスタ３８に書き込んでおき、測定
時、このシフトレジスタ３８から磁気記録系の特性デー
タｔとして読み取るのであるが、シフトレジスタ３８の
代りに、ＲＯＭ等を用いて予め磁気記録系の周波数特性
データｖを記憶しておくようにしてもよいし、また、Ｅ
ＥＰＲＯＭ等を用い、磁気記録再生装置毎に異なる磁気
記録系の特性データを書き込んでおくようにしてもよ
い。

【００６６】図１７は図１４における総合特性算出手段
３５の一具体例を示す構成図であって、３９はインパル
ス信号発生手段、４１は遅延レジスタ、４２は乗算器、
４３は加算器、４４は遅延レジスタ、４５は乗算器、４
６は加算器である。

【００６７】同図において、インパルス信号発生手段３
９は、振幅が〔〜００１００〜〕といったインパルス信
号ｘを発生するものである。

【００６８】総合特性を算出する場合、まず、インパル
ス信号発生手段３９からインパルス信号ｘが出力され、
遅延レジスタ４１で順に遅延される。また、図１４の特
性保持手段３４からの磁気記録系の特性データｔは乗算
器４２に係数として設定されており、インパルス信号ｘ
の振幅は

〔０〕と〔１〕であることから、インパルス信
号ｘが遅延レジスタ４１を伝わっていくにつれて各乗算
器４２から磁気記録系の特性データｔの値が順に出力さ
れ、これらが加算器４３で加算されて磁気記録系のイン
パルス応答波形が得られる。

【００６９】この磁気記録系のインパルス応答波形は、
次の遅延レジスタ４４で順に遅延され、これら遅延レジ
スタ４４の出力が図１４の係数抽出手段３３からの係数
瞬時値ｓの各係数ｋ１，ｋ２，ｋ３が設定されている乗
算器４５に供給され、この係数瞬時値ｓと乗算される。
この乗算器４５での乗算結果が加算器４６によって加算
される。

【００７０】このようにして、磁気記録系の特性データ
ｔと適応波形等化器３１の特性データｓとの畳み込み演
算が行われたことになり、系全体の特性である総合特性
データｕがインパルス応答波形の形で得られる。

【００７１】なお、ここでは、論理回路による畳み込み
演算を行なったが、ソフトウェアによるものであっても
よい。

【００７２】図１８（ａ）は図１４における総合特性算
出手段３５の動作を示すフローチャーであり、図１８
（ｂ）は、横軸を時間、縦軸を波形振幅として、総合特
性データｕを示したものである。

【００７３】図１８（ａ）において、まず、手順１で
は、総合特性データｕの振幅値から５個の変数Ｘa〜Ｘe
を抽出する。これらの抽出条件としては、図１８（ｂ）
において、一般的に１番振幅が高いサンプル位置をシン
ボル位置とし、このシンボル位置での値を変数Ｘc、こ
のシンボル位置から時間軸上の過去の振幅が極大，極小
となる位置の値を夫々変数Ｘa，Ｘb、時間軸上未来の振
幅が極大，極小となる位置の値を夫々変数Ｘd，Ｘe と
する。

【００７４】手順２では、抽出された変数Ｘa〜Ｘeを用
い、次に示す４式から誤差量Ｔ１〜Ｔ４を計算する。 Ｔ１＝abs｛ Ｘa＋（−Ｘb）＋Ｘc＋（−Ｘd）＋Ｘe−１｝ Ｔ２＝abs｛−Ｘa ＋Ｘc ＋Ｘe−１｝ Ｔ３＝abs｛ Ｘa＋（−Ｘb） ＋Ｘe ｝ Ｔ４＝abs｛ Ｘa ＋（−Ｘd）＋Ｘe ｝ 但し、abs は絶対値をとることを意味している。

【００７５】手順３として、これら誤差量Ｔ１〜Ｔ４の
中からｍａｘ（最大値）を求め、最大誤差量ｒとして出
力する。

【００７６】なお、ここでは、説明のために便宜上、最
大誤差量ｒの算出処理をフローチャートを用いて説明し
たが、具体的な算出処理手段としては、論理回路による
ハードウェア、マイクロプロセッサ等によるソフトウェ
アで実現できる。

【００７７】以上、図１４〜図１８を用いて図１３に示
した特性測定手段３２を説明した。かかる特性測定手段
３２によって、適応波形等化器３１の性能を最大誤差量
という評価量で一義に表現することが可能であり、性能
を客観的に示すことが可能である。

【００７８】図１９は適応波形等化器の性能評価を可能
とした本発明によるデータ再生回路のさらに他の実施例
を示すブロック図であって、４７は特性判定手段、４８
は比較器であり、図１３に対応する部分には同一符号を
付けて重複する説明を省略する。

【００７９】この実施例は、図１３に示した実施例に特
性判定手段４７を追加したものである。この特性判定手
段４７は、特性測定手段３２で得られた最大誤差量ｒか
ら適応波形等化器３１の周波数特性の合否を判断するも
のであり、比較器４８によって構成されている。

【００８０】比較器４８は、最大誤差量ｒを予め設定さ
れている許容誤差量ｙと比較し、最大誤差量ｒがこの許
容誤差量ｙを越えたとき、不合格を示す判定信号ｚを出
力する。

【００８１】このようにして、この実施例では、特性判
定手段４７により、適応波形等化器３１の周波数特性に
異常がないか否か判断することができる。

【００８２】図２０は図１９に示した実施例を用いた本
発明による磁気記録再生システムの一例を示すものであ
って、４９は磁気記録再生装置、５０は磁気記録媒体、
５１はスピンドルモータ、５２はヘッド、５３はアン
プ、５４は信号処理部、５５はＡＧＣ（自動利得制御）
回路、５６は弁別器、５７は特性測定部、５８はディス
クコントローラ、５９はＩ／Ｆ（インターフェイス）
部、６０はサーボ系、６１はボイスコイルモータ、６２
はＩ／Ｆバス、６３はＨＯＳＴ（ホストコンピュータ）
である。

【００８３】同図において、信号処理部５４における特
性測定部５７が図１９における特性測定手段３２及び特
性判定手段４７を有している。

【００８４】以下、このシステムの動作について説明す
る。スピンドルモータ５１によって磁気記録媒体５０が
回転し、また、サーボ系６０によってヘッド６１の位置
決めが行なわれ、磁気記録媒体５２上に記録されている
データがヘッド５２によって読み取られる。ヘッド５２
からの読み取り信号は、信号処理部５４におけるＡＧＣ
回路５５によって利得制御されるアンプ５３により、そ
の振幅電圧値が一定値され、適応波形等化器３１に供給
される。適応波形等化器３１では、この読み取り信号が
波形整形等の処理がなされ、弁別器５６に供給されてデ
ータ値が得られる。ディスクコンローラ５８は弁別器５
６からのデータをＩ／Ｆ部５９及びＩ／Ｆバス６２を介
してＨＯＳＴ６３に送る。

【００８５】なお、ここでは、図を簡略化するために図
示していないが、アンプ５３と適応波形等化器３１との
間で、例えば図５で説明したように、ディジタル化，絶
対値化の処理がなされる。また、弁別器５６は図５での
絶対値化回路１０とデータ判定回路４の機能を有してい
る。

【００８６】一方、信号処理部５４における特性測定部
５７では、先に説明したように、特性測定手段３２と特
性判定手段４７とにより、適応波形等化器３１の性能を
測定し、判断を行なう。この性能が不良と判断された場
合には、ディスクコントローラは、必要に応じて、Ｉ／
Ｆ部５９及びＩ／Ｆバス６２を介してこの判断結果をＨ
ＯＳＴ６３に伝える。

【００８７】このように、磁気記録再生装置４９では、
特性測定手段３２及び特性判定手段４７によって適応波
形等化器３１の性能判定が可能となっており、製造現場
での不良品の摘出や出荷後の利用現場での故障箇所の不
良チェック，記録再生系の系年劣化による事故が生じる
前に不良の摘出を行なうことが可能となる。

【００８８】図２１は本発明によるデータ再生回路に使
用可能な波形等化器の性能評価システムの一実施例を示
すブロック図であって、６４は波形等化回路、６５はテ
スト信号発生手段、６６は特性測定手段である。

【００８９】同図において、テスト信号発生手段６５
は、例えば図２２に示すように、水晶発振子等で構成さ
れたクロック発生手段６７及びシフトレジスタ６８から
なっている。また、特性測定手段６６は、基本的には図
１４で示した構成をなしているが、唯、その係数抽出手
段３３が、図２３に示すように、図２２のクロック発生
手段６７からのクロックφによって動作するシフトレジ
スタ６９によって構成されている。

【００９０】図２２に示す構成のテスト信号発生手段６
５では、クロック発生手段６７からクロックφが出力さ
れ、シフトレジスタ６８からは、このクロックφによ
り、インパルス状のテスト信号Ａが出力される。このテ
スト信号Ａは波形等化回路６４に供給され、インパルス
応答波形の等化出力信号ｎが出力される。特性測定手段
６６では、その入力段であるシフトレジスタ６９で構成
された係数抽出手段（図２３）にこの等化出力信号ｎが
取り込まれ、波形等化器６４の特性に応じたパラレルの
特性データｓとして出力される。この特性データｓが図
１４で説明したように処理され、その処理結果が最大誤
差量Ｂが特性測定手段６６から出力されて波形等化器６
４の特性が測定できる。

【００９１】図２１には図示しないが、特性測定手段６
６から得られた最大誤差量Ｂを、図１９に示した実施例
と同様に、特性判定手段に供給するようにすると、波形
等化器６４の性能の可否が判定されることになる。

【００９２】この実施例によると、例えば新たに開発を
行なわれた波形等化器の性能を瞬時に測定することが可
能であり、従って、開発工数の短縮が図れてより良い波
形等化器の創作が可能となる。

【００９３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のよるデー
タ再生回路によれば、絶対値化回路により、Ａ／Ｄコン
バータや波形等化器、データ判定器で信号の極性を考慮
した回路構成とする必要がなく、回路規模の縮小化を実
現できる。特に、Ａ／Ｄコンバータにおいては、正負の
符号に必要としたビットが不要となるため、ビット数を
１ビット削減することができ、回路規模の低減、あるい
は、ダイナミックレンジを１ビット増加することがで
き、従って、量子化誤差が１／２倍となってデータ再生
回路全体のＳ／Ｎ比が向上するし、この結果、データ読
取りの信頼性が大幅に高まることになる。

【００９４】また、波形等化器やデータ判定器において
も、回路規模の削減、あるいは、演算簡単化による高速
化が実現でき、高速なデータ再生が可能である。特に、
データ判定器としてビタビ復号器を用いる場合、演算す
べきビット数の削減が可能となるため、回路規模の削減
量が大きい。

【００９５】また、本発明によるデータ再生回路をＬＳ
Ｉ化した場合、磁気記憶サブシステムに高性能なデータ
再生回路を簡便に用いることができ、さらに、高密度な
実装が可能となる。

【００９６】また、本発明による波形等化器の性能評価
システムによると、データ再生回路で用いられた適応波
形等化器の係数値を抽出し、これと磁気記録系の特性デ
ータとを畳み込み演算して総合特性データを求め、さら
に、この総合特性データから適応波形等化器における最
大誤差量を求めるものであるから、該適応波形等化器の
性能を簡単に把握することが可能となり、開発時におい
ても、製造現場においても、客観的な評価を敏速に行な
うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるデータ再生回路の一実施例を示す
ブロック図である。

【図２】図１における絶対値化回路の入出力特性を示す
図である。

【図３】図１における波形等化器の一具体例を示すブロ
ック図である。

【図４】図１におけるデータ判定器の一具体例を示すブ
ロック図である。

【図５】本発明によるデータ再生回路の他の実施例を示
すブロック図である。

【図６】図５における適応波形等化器の一具体例を示す
ブロック図である。

【図７】本発明によるデータ再生回路のさらに他の実施
例を示すブロック図である。

【図８】図７における波形等化器の一具体例を示すブロ
ック図である。

【図９】図７におけるデータ判定器としてのビタビ復号
器とその機能を示す図である。

【図１０】本発明によるデータ再生回路のさらに他の実
施例を示すブロック図である。

【図１１】図１で示した実施例を内蔵したＬＳＩを示す
図である。

【図１２】本発明によるデータ再生回路を適用した磁気
記録再生装置を示す図である。

【図１３】本発明によるデータ再生回路のさらに他の実
施例を示すブロック図である。

【図１４】図１３における特性測定手段の一具体例を示
すブロック図である。

【図１５】図１４における係数抽出手段の一具体例を示
すブロック図である。

【図１６】図１４における特性保持手段の一具体例を示
すブロック図である。

【図１７】図１４における総合特性算出手段の一具体例
を示すブロック図である。

【図１８】図１４における最大誤差量算出手段の動作を
説明するための図である。

【図１９】本発明によるデータ再生回路のさらに他の実
施例を示すブロック図である。

【図２０】図１９に示した実施例を用いた記録システム
の一例を示すブロック図である。

【図２１】本発明による波形等化器の性能評価システム
の一実施例を示すブロック図である。

【図２２】図２１におけるテスト信号発生手段の一具体
例を示したブロック図である。

【図２３】図２１における特性測定手段での係数抽出手
段の他の具体例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 絶対値化回路 ２ Ａ／Ｄコンバータ ３ 波形等化器 ４ データ判定器 ９ 適応波形等化器 １０ 絶対値化回路 １９ 符号ビットパス回路 ２０ 符号判定器 ２１ 遅延回路 ３１ 適応波形等化器 ３２ 特性測定手段 ３３ 係数抽出手段 ３４ 特性保持手段 ３５ 総合特性算出手段 ３６ 最大誤差量算出手段 ４７ 特性判定手段 ６４ 波形等化器 ６５ テスト信号発生手段 ６６ 特性測定手段

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年１０月２３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１５】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１８】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山川 秀之 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マイクロエレクトロニク ス機器開発研究所内 (72)発明者 石田 嘉輝 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マイクロエレクトロニク ス機器開発研究所内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体からの読取り信号を絶対値化す
   る絶対値化回路と、 該絶対値化回路の出力信号をディジタル信号に変換する
   Ａ／Ｄコンバータと、 該ディジタル信号を波形等化する波形等化器と、 該波形等化器の出力信号の“１”，“０”ビットを判定
   するデータ判定器とからなることを特徴とするデータ再
   生回路。
2. 【請求項２】 記録媒体からの読取り信号をディジタル
   信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、 該ディジタル信号を絶対値化する第１の絶対値化回路
   と、 該第１の絶対値化回路から出力されるディジタル信号を
   波形等化する適応波形等化器と、 波形等化された該ディジタル信号を絶対値化する第２の
   絶対値化回路と、 該第２の絶対値化回路から出力されるディジタル信号の
   “１”，“０”ビットを判定するデータ判定器とからな
   ることを特徴とするデータ再生回路。
3. 【請求項３】 記録媒体からの読取り信号を波形等化す
   るパーシャルレスポンス用の波形等化器と、 該波形等化器の出力信号を絶対値化する絶対値化回路
   と、 該絶対値化回路の出力信号をディジタル信号に変換する
   Ａ／Ｄコンバータと、該ディジタル信号の“１”，
   “０”ビットを判定するビタビ復号器によるデータ判定
   器とからなることを特徴とするデータ再生回路。
4. 【請求項４】 請求項１、２または３において、 前記読取り信号の極性を検出し、該極性を表わす符号ビ
   ットを生成する符号ビットパス回路を設け、 前記データ判定器は、該符号ビットを用いて“１”，
   “０”ビットを判定することを特徴とするデータ再生回
   路。
5. 【請求項５】 ＬＳＩに内蔵したことを特徴とする請求
   項１、２、３または４に記載のデータ再生回路。
6. 【請求項６】 データ記憶システムでの信号読取り処理
   手段としたことを特徴とする請求項１、２、３、４また
   は５に記載のデータ再生回路。
7. 【請求項７】 請求項１，２，３，４，５または６にお
   いて、 前記波形等化器の特性を測定する特性測定手段を設けた
   ことを特徴とするデータ再生回路。
8. 【請求項８】 請求項７において、 前記波形等化器は適応波形等化器であって、 前記特性測定手段は、 該適応波形等化器の乗算器に設定される係数値を抽出す
   る係数抽出手段と、 磁気記録系の特性データを保持する特性保持手段と、 該係数値と該磁気記録系の特性データとから畳み込み演
   算を行ない、記録再生系全体の総合特性データをインパ
   ルス応答波形の形で算出する総合特性算出手段と、 該総合特性データから最大誤差量を下記の計算式によっ
   て算出する最大誤差量算出手段とを備えたデータ再生回
   路。 最大誤差量＝ｍａｘ（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４） ここで Ｔ１＝abs｛ Ｘa＋（−Ｘb）＋Ｘc＋（−Ｘd）＋Ｘe−１｝ Ｔ２＝abs｛−Ｘa ＋Ｘc ＋Ｘe−１｝ Ｔ３＝abs（ Ｘa＋（−Ｘb） ＋Ｘe ｝ Ｔ４＝abs｛ Ｘa ＋（−Ｘd）＋Ｘe ｝ 但し、変数Ｘcは総合特性の最大振幅値 変数Ｘaは最大振幅位置から過去での振幅値の極大値 変数Ｘbは最大振幅位置から過去での振幅値の極小値 変数Ｘdは最大振幅位置から未来での振幅値の極小値 変数Ｘeは最大振幅位置から未来での振幅値の極大値 また、ｍａｘ（ ）は最大値を求める関数 abs｛ ｝は絶対値を求める関数である。
9. 【請求項９】 請求項８において、 前記特性測定手段の出力から前記適応波形等化器の特性
   の合否判定する特性判定手段を設けたことを特徴とする
   データ再生回路。
10. 【請求項１０】 請求項１，３，４，５または６に記載
    のデータ再生回路に用いる波形等化器の性能評価システ
    ムであって、 テスト信号を入力する該波形等化器の出力から該波形等
    化器の特性を測定する特性測定手段を有することを特徴
    とする波形等化器の性能評価システム。
11. 【請求項１１】 請求項１０において、 前記特性測定手段の出力から前記波形等化器の特性の合
    否判定する特性判定手段を設けたことを特徴とする波形
    等化器の性能評価システム。