JPH0715355A - Equalization / decoding device - Google Patents

Equalization / decoding device

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Publication number
JPH0715355A
JPH0715355A JP5180856A JP18085693A JPH0715355A JP H0715355 A JPH0715355 A JP H0715355A JP 5180856 A JP5180856 A JP 5180856A JP 18085693 A JP18085693 A JP 18085693A JP H0715355 A JPH0715355 A JP H0715355A
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JP
Japan
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output
noise
signal
equalization
sequence
Prior art date
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Pending
Application number
JP5180856A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jun Ota
潤 太田
Akira Iketani
章 池谷
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPH0715355A publication Critical patent/JPH0715355A/en
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  • Error Detection And Correction (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低域ノイズを取り除くことにより復号誤りを
低減し、さらに高密度の記録再生を実現すること。 【構成】 任意の入力データ系列に対して、複数の状態
とこれらの状態間の状態遷移によって信号系列を一意に
規定できる記録符号を復号する。このため劣化した信号
成分を補正すると共に低周波成分を減衰する特性を備え
る等化手段301を、等化器202,遅延器203,減
算器204より構成する。等化手段301の出力からデ
ータ系列をビタビ復号法により復号する復号器205を
設ける。こうすると等化手段301によりクロストーク
ノイズを低減され、S/Nが改善される。また、復号器
206により同じS/Nに対する復号の誤り率を低減す
ることができる。
(57) [Abstract] [Purpose] To reduce the decoding error by removing the low frequency noise, and to realize higher density recording and reproduction. [Structure] For a given input data sequence, a recording code that can uniquely define a signal sequence by a plurality of states and state transitions between these states is decoded. Therefore, the equalizer 301 having the characteristics of correcting the deteriorated signal component and attenuating the low frequency component is composed of the equalizer 202, the delay device 203, and the subtractor 204. A decoder 205 is provided which decodes a data sequence from the output of the equalizer 301 by the Viterbi decoding method. By doing so, the equalizer 301 reduces crosstalk noise and improves S / N. In addition, the decoder 206 can reduce the decoding error rate for the same S / N.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高レートでデジタル記
録または伝送された信号を低い誤り率で効果的に復号す
る等化・復号装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an equalization / decoding device for effectively decoding a signal digitally recorded or transmitted at a high rate with a low error rate.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気テープなどにデジタルデータを記録
再生する場合を考える。データをデジタル化することに
より記録密度を高くし、記録可能なデータ量を増加させ
ることができる。記録密度を高くするために、記録信号
の短波長化や磁気テープの狭トラック化などが行われ
る。また、各磁気ヘッドのギャップにアジマス角を設け
て、隣接トラックからの漏れ磁束を拾わないようにする
ためアジマス記録も行われる。記録信号の波長をλ、ア
ジマス角をθ、ヘッドのオーバラップするトラック幅を
Wとすると、アジマス損失Lは次の(1)式で表わされ
る。
2. Description of the Related Art Consider the case of recording and reproducing digital data on a magnetic tape or the like. By digitizing data, the recording density can be increased and the amount of recordable data can be increased. In order to increase the recording density, the wavelength of the recording signal is shortened and the magnetic tape is narrowed. In addition, azimuth recording is also performed by providing an azimuth angle in the gap of each magnetic head so as to prevent the leakage magnetic flux from an adjacent track from being picked up. When the wavelength of the recording signal is λ, the azimuth angle is θ, and the track width where the heads overlap is W, the azimuth loss L is expressed by the following equation (1).

【数1】 [Equation 1]

【0003】(1)式でわかるように、記録波長λが長
くなるほど、言い換えれば周波数が低くなるほど、アジ
マス損失Lは小さくなる。従って、あるトラックを再生
すると、隣接トラックからの低周波の信号を拾ってしま
う。これがいわゆるクロストークノイズである。
As can be seen from the equation (1), the longer the recording wavelength λ, in other words, the lower the frequency, the smaller the azimuth loss L becomes. Therefore, when a certain track is reproduced, a low frequency signal from an adjacent track is picked up. This is so-called crosstalk noise.

【0004】磁気記録の場合、記録・再生系は一般に微
分特性を示すから、磁気テープに記録した記録符号系列
を{bK }とすると、波形干渉がないと仮定した場合の
理想的な再生出力系列{xK }は次の(2)式で与えら
れる。
In the case of magnetic recording, since the recording / reproducing system generally shows a differential characteristic, assuming that the recording code sequence recorded on the magnetic tape is {b K }, an ideal reproducing output on the assumption that there is no waveform interference. The sequence {x K } is given by the following equation (2).

【数2】 ただし、TR を1ビット周期とすると、添字kを付した
符号は時刻(k・ TR)でのサンプル値である。
[Equation 2] However, when T R is a 1-bit period, the code with the subscript k is a sample value at time (k · T R ).

【0005】実際には、磁気記録系での高周波成分の減
衰特性のために、再生波形はなまった形となる。ここ
で、符号「0」→「1」の遷移に対する孤立再生波形を
h(t)とし、hi =h( i・ TR )とすると、実際の受
信系列{yK }は次の(3)式で表される。
In practice, the reproduced waveform has a blunted shape due to the attenuation characteristic of the high frequency component in the magnetic recording system. Here, if the isolated reproduction waveform for the transition of the code “0” → “1” is h (t) and hi = h (i · T R ), the actual reception sequence {y K } is the following (3). It is represented by a formula.

【数3】 ただし、nK ' は再生時に外部から付加される雑音のサ
ンプル値である。
[Equation 3] However, n K 'is a sample value of noise added externally during reproduction.

【0006】(3)式を周波数成分で書き換えると、次
の(4)式になる。
When the equation (3) is rewritten with frequency components, the following equation (4) is obtained.

【数4】 なお、X(f) 、H(f) 、N'(f)およびY(f) はそれぞれ
x(t) 、h(t) 、n'(t)およびy(t) のフーリエ変換に
より得られる関数である。
[Equation 4] Note that X (f), H (f), N '(f) and Y (f) are obtained by Fourier transform of x (t), h (t), n' (t) and y (t), respectively. Is a function.

【0007】デジタルVTRに求められるような高密度
記録では、再生信号の振幅レベルに基づいた復号が必要
であり、このためには波形干渉を除去しなければならな
い。(4)式から分かるように、再生過程で減衰した高
周波成分を補正するため、1/H(f) の特性を有する波
形等化を行うことにより、(5)式に示す等化出力Z
(f) が得られ、波形干渉が除去できる。
In high-density recording required for a digital VTR, decoding based on the amplitude level of a reproduced signal is necessary, and for this purpose, waveform interference must be removed. As can be seen from the equation (4), in order to correct the high frequency component attenuated in the reproduction process, the equalization output Z shown in the equation (5) is obtained by performing the waveform equalization having the characteristic of 1 / H (f).
(f) is obtained and waveform interference can be eliminated.

【数5】 ただし、等化雑音N(f) を(6)式で表現する。[Equation 5] However, the equalization noise N (f) is expressed by equation (6).

【数6】 [Equation 6]

【0008】再生系の周波数特性H(f) は高周波減衰特
性であるから、この逆特性1/H(f) は当然高周波強調
特性になる。従って、(6)式における等化雑音N(f)
は高域強調特性を示す。記録密度が高くなればなるほ
ど、波形干渉量が大きくなり、等化雑音の高域強調量は
強まるので、信号対雑音(S/N)比は著しく劣化す
る。
Since the frequency characteristic H (f) of the reproducing system is a high frequency attenuation characteristic, the inverse characteristic 1 / H (f) naturally becomes a high frequency emphasis characteristic. Therefore, the equalization noise N (f) in equation (6) is
Indicates a high-frequency emphasis characteristic. The higher the recording density, the larger the amount of waveform interference and the higher the amount of equalization noise emphasized in the high frequency range, so that the signal-to-noise (S / N) ratio is significantly deteriorated.

【0009】この等化雑音を抑制するために、高域の雑
音成分を抑制する方法が行われており、この方法をパー
シャルレスポンス・クラスIVと呼ぶ。図7はこの方法に
よる等化・復号装置の構成を示すブロック図である。本
図において磁気記録装置の再生信号は入力端101に与
えられる。等化器102は再生信号を入力し、波形干渉
の除去を行う回路であり、その出力は遅延器103と加
算器104に与えられる。遅延器103は1サンプリン
グ周期の遅延器であり、その出力は加算器104に与え
られる。
In order to suppress this equalization noise, a method of suppressing a high-frequency noise component has been performed, and this method is called partial response class IV. FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of an equalization / decoding device according to this method. In the figure, a reproduction signal of the magnetic recording device is given to the input terminal 101. The equalizer 102 is a circuit for inputting a reproduction signal and removing waveform interference, and its output is given to the delay device 103 and the adder 104. The delay device 103 is a delay device having one sampling period, and its output is given to the adder 104.

【0010】加算器104は入力信号を加算する回路
で、その出力は復号器105に与えられる。復号器10
5は記録時に変調された信号を復号する回路であり、そ
の信号は出力端106から出力される。ここで等化器1
02,遅延器103,加算器104は、復号器105に
等化出力を与える等化手段を構成している。
The adder 104 is a circuit for adding input signals, and its output is given to the decoder 105. Decoder 10
Reference numeral 5 is a circuit for decoding a signal modulated at the time of recording, and the signal is output from the output end 106. Where equalizer 1
02, the delay device 103, and the adder 104 constitute an equalizing means for giving an equalized output to the decoder 105.

【0011】このように構成された従来の等化・復号装
置において、入力端101に入力された再生信号は、等
化器102により波形干渉が取り除かれる。時刻t=k
・ TR における等化器102の出力をxK とすると、遅
延器103の出力は、等化器102の時刻t=( k−
1)・TR における信号を出力し、その値はxK-1 とな
る。従って、時刻t=k・ TR における加算器104の
出力をpK とすると、次の(7)式が得られる。
In the conventional equalization / decoding device having the above-described structure, the equalizer 102 removes waveform interference from the reproduction signal input to the input terminal 101. Time t = k
If the output of the equalizer 102 at T R is x K , the output of the delay device 103 is the time t = (k− of the equalizer 102.
1) Output the signal at T R and its value is x K-1 . Therefore, assuming that the output of the adder 104 at time t = k · T R is p K , the following expression (7) is obtained.

【数7】 [Equation 7]

【0012】(7)式を、遅延演算子D=exp( −j
2πfTR )を用いて書き換えると、次の(8)式が得
られる。
The delay operator D = exp (-j
By rewriting using (2πfT R ), the following equation (8) is obtained.

【数8】 そして(8)式を周波数成分で表わすと、次の(9)式
が得られる。
[Equation 8] When the equation (8) is expressed by frequency components, the following equation (9) is obtained.

【数9】 ここでfR は1/TR であり、クロック周波数である。
従って、図7に示す等化装置の総合周波数特性E (f)
は次の(10)式となる。
[Equation 9] Here, f R is 1 / T R, which is the clock frequency.
Therefore, the total frequency characteristic E (f) of the equalizer shown in FIG.
Becomes the following expression (10).

【数10】 [Equation 10]

【0013】図8の曲線aは、図7の等化器102の出
力の振幅の周波数特性を示し、曲線bは加算器104の
出力振幅の周波数特性をfR /2まで示したスペクトラ
ムである。図8に示すように高域の雑音は除去されるこ
とが分かる。よって、高域の等化雑音が雑音全体に占め
る割合が多い場合には、雑音電力を減少させることにな
り、復号誤りを少なくすることが可能となる。
A curve a of FIG. 8 shows the frequency characteristic of the amplitude of the output of the equalizer 102 of FIG. 7, and a curve b is a spectrum showing the frequency characteristic of the output amplitude of the adder 104 up to f R / 2. . As shown in FIG. 8, it can be seen that high frequency noise is removed. Therefore, when the high-frequency equalization noise accounts for a large proportion of the total noise, the noise power is reduced and the decoding error can be reduced.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の等化・復号装置では、高域の等化雑音は抑制
されるものの、低域のクロストークノイズは逆に強調さ
れる。トラックピッチが小さい場合には、クロストーク
ノイズの雑音全体に占める割合が多くなる。この場合高
域の等化雑音の抑制量より、低域のクロストークノイズ
の強調量が多くなってしまう。このため雑音電力の増加
を招く結果となり、復号誤りが増加するという問題が生
じる。
However, in such a conventional equalization / decoding apparatus, although the high frequency equalization noise is suppressed, the low frequency crosstalk noise is emphasized to the contrary. When the track pitch is small, the ratio of crosstalk noise to the total noise increases. In this case, the amount of emphasis of low-frequency crosstalk noise is larger than the amount of suppression of high-frequency equalization noise. This results in an increase in noise power, which causes a problem that decoding errors increase.

【0015】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものあって、より一層の高密度記録を可能に
し、復号誤りを低減した等化・復号装置を実現すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to realize an equalization / decoding apparatus which enables higher density recording and reduces decoding errors. .

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本願の請求項1の発明
は、符号化された任意の入力データ系列{bK }(kは
離散的時間を示す整数)を記録媒体又は信号伝送経路に
与え、記録媒体又は信号伝送経路から得られた受信系列
から、所定サンプリング期間の信号列によって規定され
る複数の状態とこれらの状態間の状態遷移によって信号
系列{pK }を一意に復号する等化・復号装置であっ
て、入力された受信系列の信号成分の周波数特性を補正
する等化手段と、等化手段の出力と信号系列とから状態
遷移の確からしさを算出する尤度算出手段と、尤度算出
手段の出力と1サンプリング前の各状態の各々の確から
しさを表すメトリックとから、現時点での新たなメトリ
ックを算出するメトリック算出手段と、各状態の夫々に
至る最も確からしい状態遷移に対応する信号系列
{pK }を順次更新保持する生き残りデータ保持手段
と、を具備することを特徴とするものである。
According to the invention of claim 1 of the present application, an arbitrary encoded input data sequence {b K } (k is an integer indicating discrete time) is applied to a recording medium or a signal transmission path. , Equalization for uniquely decoding a signal sequence {p K } from a received sequence obtained from a recording medium or a signal transmission path by a plurality of states defined by a signal sequence in a predetermined sampling period and state transitions between these states A decoding device, an equalization means for correcting the frequency characteristic of the signal component of the input reception sequence, a likelihood calculation means for calculating the likelihood of state transition from the output of the equalization means and the signal sequence, From the output of the likelihood calculation means and the metric indicating the likelihood of each state one sampling before, a metric calculation means for calculating a new metric at the present time, and the most probable state of reaching each of the states Is characterized in that it comprises the survival data holding means for sequentially updating holds the signal sequence {p K} corresponding to the transition, the.

【0017】本願の請求項4の発明は、符号化された任
意の入力データ系列{bK }(kは離散的時間を示す整
数)を記録媒体又は信号伝送経路に与え、記録媒体又は
信号伝送経路から得られた受信系列から、所定サンプリ
ング期間の信号列によって規定される複数の状態とこれ
らの状態間の状態遷移によって信号系列{pK }を一意
に復号する等化・復号装置であって、入力された受信系
列の信号成分の周波数特性を補正する等化手段と、等化
手段の出力と信号系列と予測雑音とから状態遷移の確か
らしさを算出する尤度算出手段と、尤度算出手段の出力
と1サンプリング前の各状態の各々の確からしさを表す
メトリックとから、現時点での新たなメトリックを算出
するメトリック算出手段と、各状態の夫々に至る最も確
からしい状態遷移に対応するデータ系列を順次更新保持
する生き残りデータ保持手段と、等化手段の出力を複数
個順次に更新保持する等化出力保持手段と、等化出力保
持手段と生き残りデータ保持手段とから雑音系列を抽出
する雑音抽出手段と、雑音抽出手段の雑音系列を用いて
予測雑音を算出する予測雑音算出手段と、を具備するこ
とを特徴とするものである。
According to the invention of claim 4 of the present application, an arbitrary encoded input data sequence {b K } (k is an integer indicating discrete time) is given to a recording medium or a signal transmission path, and the recording medium or the signal transmission is performed. An equalization / decoding device that uniquely decodes a signal sequence {p K } from a received sequence obtained from a path by a plurality of states defined by a signal sequence of a predetermined sampling period and state transitions between these states, , An equalizing means for correcting the frequency characteristic of the signal component of the input received sequence, a likelihood calculating means for calculating the likelihood of the state transition from the output of the equalizing means, the signal sequence and the prediction noise, and a likelihood calculating A metric calculation means for calculating a new metric at the present time from the output of the means and a metric indicating the likelihood of each state one sampling before, and the most probable state transition to each state. A survival data holding means for sequentially updating and holding the corresponding data series, an equalization output holding means for sequentially updating and holding a plurality of outputs of the equalization means, a noise series from the equalization output holding means and the survival data holding means. It is characterized by comprising: a noise extracting means for extracting; and a predictive noise calculating means for calculating predictive noise using the noise sequence of the noise extracting means.

【0018】[0018]

【作用】このような特徴を有する本願の請求項1の発明
によれば、任意の入力データ系列{bK }を高密度に記
録再生装置に入力すると、符号間干渉を起こして再生時
に信号が劣化して出力されるが、等化手段は劣化した信
号成分を補正して等化再生出力を生成する。この信号を
復号手段に与えると、尤度算出手段は等化手段の出力信
号系列から状態遷移の確からしさを算出する。次にメト
リック算出手段は一つ前の時点での各状態の各々の確か
らしさを表すメトリックとから、現時点での新たなメト
リックを算出する。そして生き残りデータ保持手段は、
各状態の夫々に至る最も確からしい状態遷移に対応する
データ系列を順次更新保持する。こうすると複数の状態
とこれらの状態間の状態遷移によって信号系列{pK
が一意に復号され、無相関の雑音が加わった状態で復号
の誤り率を低減させることができる。
According to the invention of claim 1 of the present application having such characteristics, when an arbitrary input data sequence {b K } is input to the recording / reproducing apparatus at a high density, inter-code interference occurs and the signal is reproduced at the time of reproduction. Although the output is deteriorated, the equalizer corrects the deteriorated signal component to generate an equalized reproduction output. When this signal is given to the decoding means, the likelihood calculation means calculates the likelihood of state transition from the output signal sequence of the equalization means. Next, the metric calculation means calculates a new metric at the present time from the metric indicating the likelihood of each state at the immediately previous time. And the survival data holding means is
The data sequence corresponding to the most probable state transition leading to each state is sequentially updated and held. In this way, the signal sequence {p K } is generated by the multiple states and the state transition between these states.
Can be uniquely decoded, and the error rate of decoding can be reduced in the state where uncorrelated noise is added.

【0019】又本願の請求項4の発明によれば、請求項
1の発明の作用に加えて等化出力保持手段は等化手段の
出力を複数個順次に更新保持し、雑音抽出手段は等化出
力保持手段と生き残りデータ保持手段とから雑音系列を
抽出する。予測雑音算出手段は雑音抽出手段の雑音系列
を用いて前記予測雑音を算出する。こうして有相関雑音
が加わる場合も無相関の雑音に変換され、ビタビ復号法
を用いて信号を復号することができる。又クロストーク
によるS/Nの劣化が抑えられることとなる。
According to the invention of claim 4 of the present application, in addition to the operation of the invention of claim 1, the equalization output holding means sequentially updates and holds a plurality of outputs of the equalization means, and the noise extraction means etc. A noise sequence is extracted from the converted output holding means and the survivor data holding means. The prediction noise calculation means calculates the prediction noise using the noise sequence of the noise extraction means. In this way, even when correlated noise is added, it is converted into uncorrelated noise, and the signal can be decoded using the Viterbi decoding method. In addition, deterioration of S / N due to crosstalk can be suppressed.

【0020】[0020]

【実施例】本項では、まず本発明の等化・復号装置の概
要を示した後、第1実施例及び第2実施例を具体的に述
べる。図1は、本発明の等化・復号装置の全体構成を示
したブロック図である。本図において、磁気記録装置の
再生信号は入力端201に与えられる。等化器202は
再生信号を入力し、波形干渉を除去する回路であり、そ
の出力は遅延器203と、減算器204の+入力端に与
えられる。遅延器203は1サンプリング周期の遅延器
であり、その出力は減算器204の−入力端に与えられ
る。
In this section, first, an outline of the equalization / decoding apparatus of the present invention will be shown, and then the first and second embodiments will be concretely described. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an equalization / decoding device of the present invention. In the figure, the reproduction signal of the magnetic recording apparatus is given to the input terminal 201. The equalizer 202 is a circuit that inputs a reproduction signal and removes waveform interference, and its output is given to the delay unit 203 and the + input terminal of the subtracter 204. The delay device 203 is a delay device having one sampling period, and its output is given to the minus input terminal of the subtractor 204.

【0021】減算器204は等化器202の出力から遅
延器203の出力を減算する回路で、その出力は復号器
205に与えられる。復号器205は記録時に変調され
た信号を復号する回路であり、その信号は出力端206
から出力される。ここで等化器202,遅延器203,
減算器204は、復号器205に等化出力を与える等化
手段301を構成している。
The subtractor 204 is a circuit for subtracting the output of the delay unit 203 from the output of the equalizer 202, and its output is given to the decoder 205. The decoder 205 is a circuit for decoding the signal modulated at the time of recording, and the signal is output to the output terminal 206.
Is output from. Here, the equalizer 202, the delay device 203,
The subtractor 204 constitutes an equalizer 301 that gives an equalized output to the decoder 205.

【0022】このように構成された等化・復号装置にお
いて、時刻t=k・ TR における等化器202の出力を
K とすると、遅延器203の出力は、等化器202の
時刻t= (k−1)・TR における出力xK-1 と等しくな
る。従って、時刻t=k・ TR における減算器204の
出力をpK とすると、次の(11)式が得られる。
In the equalization / decoding apparatus thus configured, assuming that the output of the equalizer 202 at time t = k · T R is x K , the output of the delay unit 203 is the time t of the equalizer 202. = (K−1) · T R output equals K−1 . Therefore, when the output of the subtractor 204 at time t = k · T R is p K , the following equation (11) is obtained.

【数11】 [Equation 11]

【0023】(11)式を、(8)式と同様に遅延演算
子D=exp (−j2πfTR )を用いて書き換える
と、(12)式が得られる。
When the equation (11) is rewritten using the delay operator D = exp (-j2πfT R ) as in the equation (8), the equation (12) is obtained.

【数12】 得られた(12)式を周波数成分で表わすと、(13)
式が得られる。
[Equation 12] When the obtained expression (12) is expressed by frequency components, (13)
The formula is obtained.

【数13】 ここでfR はクロック周波数を示し、1/TR と一致す
る。
[Equation 13] Here, f R indicates the clock frequency, which coincides with 1 / T R.

【0024】従って、図1に示す{pK }が得られる等
化装置の総合周波数特性E (f) は、次の(14)式と
なる。
Therefore, the total frequency characteristic E (f) of the equalizer that can obtain {p K } shown in FIG. 1 is given by the following equation (14).

【数14】 [Equation 14]

【0025】図9の曲線aは、図1の等化器202の出
力振幅の周波数特性を表し、曲線bは減算器204の出
力振幅の周波数特性をfR /2まで示したスペクトラム
である。(14)式及び図9でわかるように、再生出力
系列の低周波成分が大幅に取り除かれ、クロストークノ
イズがかなり排除できる。
A curve a of FIG. 9 represents the frequency characteristic of the output amplitude of the equalizer 202 of FIG. 1, and a curve b is a spectrum showing the frequency characteristic of the output amplitude of the subtractor 204 up to f R / 2. As can be seen from the equation (14) and FIG. 9, the low frequency component of the reproduction output sequence is largely removed, and the crosstalk noise can be considerably eliminated.

【0026】孤立再生波形のピーク値をA、雑音の実効
値をσとして、S/N値aを(15)式のように定義す
る。
Letting A be the peak value of the isolated reproduction waveform and σ be the effective value of noise, the S / N value a is defined as in equation (15).

【数15】 雑音間に相関がないと仮定すると、本発明の等化・復号
装置を用いたときの復号誤り率P1 は、次の(16)式
となる。
[Equation 15] Assuming that there is no correlation between noises, the decoding error rate P 1 when using the equalization / decoding device of the present invention is expressed by the following equation (16).

【数16】 [Equation 16]

【0027】ちなみに、従来方式であるパーシャルレス
ポンス・クラスIVを用いた場合の誤り率P2 は、次の
(17)式となる。
By the way, the error rate P 2 in the case of using the conventional partial response class IV is given by the following equation (17).

【数17】 ここで(16),(17)式に用いた誤差補関数Qは、
次の(18)式で定義される。
[Equation 17] Here, the complementary error function Q used in the equations (16) and (17) is
It is defined by the following equation (18).

【数18】 [Equation 18]

【0028】図10は従来例と本実施例の等化・復号装
置を用いた場合のS/N値と、復号誤り率の関係を示し
たグラフである。ここでS/NのdB値は次の(19)
式で定義する。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the S / N value and the decoding error rate when the equalization / decoding devices of the conventional example and the present embodiment are used. Here, the dB value of S / N is (19)
Define with an expression.

【数19】 [Formula 19]

【0029】このように、図1の等化手段301によれ
ば、クロストークノイズが除去されるのみならず、同じ
S/N値に対しても、従来方式より低い誤り率を達成で
きる。例えば、S/N値が15dBの場合、雑音に相関
がないと仮定すると、パーシャルレスポンス・クラスIV
では誤り率が1.4 ×10-4であるのに対し、本実施例の等
化・復号装置では誤り率が2.8 ×10-8となり、誤り率は
大きく改善される。
As described above, according to the equalizing means 301 of FIG. 1, not only the crosstalk noise is removed, but also an error rate lower than that of the conventional method can be achieved even for the same S / N value. For example, if the S / N value is 15 dB, assuming that the noise has no correlation, the partial response class IV
In contrast, the error rate is 1.4 × 10 −4 , whereas the error rate is 2.8 × 10 −8 in the equalization / decoding device of the present embodiment, and the error rate is greatly improved.

【0030】さて(2)式を用いると(11)式は次の
(20)式のように書き換えられる。
By using the equation (2), the equation (11) can be rewritten as the following equation (20).

【数20】 (21)式は減算器204の出力{pK }から、等化器
202の出力{xK }を介さずに記録符号系列{bK
を直接復号できることを示している。次に述べる本発明
の各実施例では、このような方式に適している「ビタビ
復号法」を利用して復号を行う。
[Equation 20] The expression (21) is obtained from the output {p K } of the subtractor 204 without passing through the output {x K } of the equalizer 202 and the recording code sequence {b K }.
It can be directly decoded. In each of the following embodiments of the present invention, decoding is performed using the "Viterbi decoding method" suitable for such a system.

【0031】図11は、本実施例における状態遷移図で
あり、図12はトレリス線図である。本実施例において
は、(20)式に示すように2ビット前の時点までの状
態が保持される。2ビット前までの状態をSi(bK-2,b
K-1 )とし、4個の状態Si(i=0〜3) を定める。図1
2の左側に示すように状態S0 は(0,0)、S1
(0, 1)、S2 は(1, 0)、S3 は(1, 1)を表
す。又図11及び図12において、矢印に付した記号は
K /pK を表す。
FIG. 11 is a state transition diagram in this embodiment, and FIG. 12 is a trellis diagram. In this embodiment, the state up to the point two bits before is held as shown in equation (20). The state up to 2 bits before is Si (b K-2 , b
K-1 ) and four states Si (i = 0 to 3) are defined. Figure 1
As shown on the left side of 2, the state S 0 represents (0,0), S 1 represents (0,1), S 2 represents (1,0), and S 3 represents (1,1). Further, in FIGS. 11 and 12, the symbol attached to the arrow represents b K / p K.

【0032】等化装置の出力における雑音のサンプル値
をnK とすると、雑音の含まれた等化装置の出力zK
次の(21)式で表され、これが復号器205の入力と
なる。
Assuming that the noise sample value at the output of the equalizer is n K , the output z K of the equalizer containing noise is represented by the following equation (21), which becomes the input of the decoder 205. .

【数21】 [Equation 21]

【0033】次に、本発明の第1実施例について説明す
る。時刻t=k・ TR における状態をS (k) (S0
3 のいずれかの値)とし、ビットセルごとの雑音のサ
ンプル値が互いに独立であると仮定すると、初期状態を
S (0) とする長さLのデータ系列[b1,b2,…,
l ]に対応する状態遷移図上のパス[S (0) ;b1,
2,…, bl ]が与えられたとき、復号器の入力系列
[z1,z2,…, zl ]の負の対数尤度関数は次の(2
2)式となる。
Next, a first embodiment of the present invention will be described. The state at time t = k · T R is S (k) (S 0 ~
(Any value of S 3 ), and assuming that the noise sample values for each bit cell are independent of each other, a data sequence of length L [b 1 , b 2 , ..., With an initial state of S (0).
b l ] on the state transition diagram corresponding to the path [S (0); b 1 ,
b 2, ..., when the b l] is given, the input sequence of the decoder [z 1, z 2, ... , z l] The following negative log likelihood function (2
It becomes the formula 2).

【数22】 ここで尤度関数p[zk |S(k−1);bk ]は、時
刻(k−1)での状態S(k−1)から時刻kでの状態
S(k)に移る際にzk を入力してbk を復号する確率
である。
[Equation 22] Here, the likelihood function p [z k | S (k−1); b k ] changes from the state S (k−1) at time (k−1) to the state S (k) at time k. Is the probability of inputting z k into and decoding b k .

【0034】(22)式より、与えられたパスの負の対
数尤度関数は、パスを構成する個々の枝の負の対数尤度
関数の和として表されることが分かる。従って、枝の長
さを負の対数尤度関数で表せば、長さが最小となるパス
を選択し、それに対応するデ−タ系列、つまり最尤系列
を、以下のような方法で復号できる。
From equation (22), it can be seen that the negative log-likelihood function of a given path is expressed as the sum of the negative log-likelihood functions of the individual branches forming the path. Therefore, if the branch length is expressed by a negative logarithmic likelihood function, the path with the smallest length can be selected and the corresponding data sequence, that is, the maximum likelihood sequence can be decoded by the following method. .

【0035】ある時刻で、各状態に至るパスの長さの最
小値はメトリックと呼ばれるが、本発明に対しては、t
=k・ TR における各状態Si (i=0〜3)に対するメトリ
ックをmK ( Si ) (i=0〜3)で表すと、図11より次の
(23)式のような関係が得られる。
The minimum value of the length of the path leading to each state at a certain time is called a metric, but for the present invention, t
= K · T R, when the metric for each state S i (i = 0 to 3) is represented by m K (S i ) (i = 0 to 3), the relationship as shown in the following equation (23) is obtained from FIG. 11. Is obtained.

【数23】 [Equation 23]

【0036】ここで、雑音のサンプル値nK を、平均値
0、分散σ2 のガウス雑音と仮定すると、(21)式よ
り復号器の入力zK は平均値pK 、分散σ2 のガウス変
数となる。従って、例えば、状態S(k-1) =S0 からb
K =1を入力することにより、状態S(k) =S1 に遷移
する場合には、尤度関数pはp=1/{((2π)1/2
σ}exp(−nK 2/2σ2)と表される。図11よりpK
Aであるから(21)式を変形するとnk =zK −Aと
なる。このnk を前述した尤度関数pに代入すると、次
の(24)式が得られる。
Assuming that the noise sample value n K is Gaussian noise with a mean value of 0 and a variance of σ 2 , the input z K of the decoder is Gaussian with a mean value of p K and a variance of σ 2 from equation (21). It becomes a variable. Therefore, for example, from the state S (k-1) = S 0 to b
By inputting the K = 1, in case of transition to the state S (k) = S 1 is the likelihood function p is p = 1 / {((2π ) 1/2 ·
It is expressed as σ} exp (−n K 2 / 2σ 2 ). From FIG. 11, p K =
Since it is A, if equation (21) is modified, then n k = z K −A. Substituting this n k into the above-mentioned likelihood function p, the following equation (24) is obtained.

【数24】 ただし、Aは再生波形の振幅(0-P) である。[Equation 24] However, A is the amplitude (0-P) of the reproduced waveform.

【0037】同様にして(23)式における他の負の対
数尤度関数も夫々計算でき、これらすべてに(24)式
の右辺第1項および第2項が共通項として現れる。そこ
で、この共通項を除き、更に1/σ2 で割ることにより
正規化しても一般性を失わない。このようにして次の
(25)〜(28)式のように正規化されたメトリック
K ' ( Si ) (i= 0〜3)が得られる。
Similarly, the other negative logarithmic likelihood functions in the equation (23) can be calculated respectively, and the first term and the second term on the right side of the equation (24) appear as common terms in all of them. Therefore, even if the common term is removed and the result is further divided by 1 / σ 2 , normality is not lost. Thus normalized metrics m K as shown in the following (25) to (28) '(S i) (i = 0~3) is obtained.

【数25】 [Equation 25]

【数26】 [Equation 26]

【数27】 [Equation 27]

【数28】 [Equation 28]

【0038】ここに、lKij は状態S(k-1) =Si (i=0
〜3)から状態S(k) =Sj (j=0〜3)に遷移する場合の枝
の長さを表し、次の(29)式により計算される。
Where l Kij is the state S (k-1) = S i (i = 0
.About.3) to the state S (k) = S.sub.j (j = 0.about.3), which represents the length of the branch, and is calculated by the following equation (29).

【数29】 ただし、初期状態としてS0 を選ぶものとし、次の(3
0)式が成立する。
[Equation 29] However, if S 0 is selected as the initial state, the following (3
Equation (0) holds.

【数30】 [Equation 30]

【0039】時刻t=k・ TR において、状態Sj (j=0
〜3)に至るパスのうちで、(25)〜(28)式で与え
られるメトリックmK '(Sj )(j=0 〜3)を持つパスのみ
が、最尤パスとなる可能性を有するものとして残され、
他は捨てられる。このパスが生き残りパスと呼ばれ、時
刻k・ TR の生き残りパスが時刻(k−1)・TR におい
て一本化している確率はkとともに大となる。この一本
化したパスを最尤パスとして復号する。
At time t = k · T R , the state S j (j = 0)
~ 3), only the path having the metric m K ′ (S j ) (j = 0 to 3) given by the equations (25) to (28) may become the maximum likelihood path. Left as having
The others are discarded. This path is called the surviving path, the probability of surviving path at time k · T R is one of at time (k-1) · T R becomes larger with k. This unified path is decoded as the maximum likelihood path.

【0040】ここで、理論的には、(25)〜(28)
式によりメトリックを計算できるが、実用的にはメトリ
ックがオーバーフローすることを防ぐために、次のよう
なオーバーフロー防止策が必要である。即ち(25)〜
(28)式から分かるように、メトリックの絶対的な大
きさは重要ではなく、メトリック相互の相対的な大小関
係が重要なだけである。つまり、メトリック相互の尤度
差を保つことができれば正しい復号が可能である。これ
は、mK-1 '(S0)のゼロに対する相対値としてmK-1 '
(Si )(i=1 〜3)を表しても、尤度の大小関係は正確に
保たれることを示す。従って、(25)〜(28)式の
計算を終了後、mK '(Si )(i=0 〜3)からmK '(S0 )
を引き、改めてmK '(Si )(i=0 〜3)とすることによ
り、上記メトリックのオーバーフローを防止できる。新
たに得られるmK '(S0 ) はゼロであるからメトリック
計算に関して省略でき、メトリックの計算式は、次の
(31)〜(34)式が得られる。
Here, theoretically, (25) to (28)
Although the metric can be calculated by the formula, the following overflow prevention measures are practically necessary to prevent the metric from overflowing. That is (25)-
As can be seen from the equation (28), the absolute size of the metric is not important, and the relative magnitude relationship between the metrics is only important. That is, correct decoding is possible if the likelihood difference between the metrics can be maintained. This, m K-1 '(S 0) m K-1 as the relative value to zero'
Even if (S i ) (i = 1 to 3) is expressed, it is shown that the magnitude relation of the likelihoods is maintained accurately. Therefore, after the calculation of equations (25) to (28) is completed, m K ′ (S i ) (i = 0 to 3) to m K ′ (S 0 ).
And again setting m K ′ (S i ) (i = 0 to 3), the overflow of the above metric can be prevented. Since the newly obtained m K ′ (S 0 ) is zero, it can be omitted in the metric calculation, and the following formulas (31) to (34) are obtained as the metric calculation formula.

【数31】 [Equation 31]

【数32】 [Equation 32]

【数33】 [Expression 33]

【数34】 [Equation 34]

【0041】次に、第1実施例における等化・復号化装
置の具体的な構成例について図2,図3のブロック図を
用いて説明する。図2において、等化手段301は再生
信号を入力し、(14)式の周波数特性で等化を行うデ
ジタルフィルタであり、その出力は復号器205に与え
られる。図2,図3の他の部分は復号器205を示して
おり、等化手段301の出力は枝長さ計算器302〜3
05に与えられる。
Next, a specific configuration example of the equalization / decoding device in the first embodiment will be described with reference to the block diagrams of FIGS. 2 and 3. In FIG. 2, the equalizing means 301 is a digital filter which inputs a reproduction signal and performs equalization with the frequency characteristic of the equation (14), and its output is given to the decoder 205. The other parts of FIGS. 2 and 3 show the decoder 205, and the output of the equalizing means 301 is the branch length calculators 302-3.
Given to 05.

【0042】枝長さ計算器302〜305は(29)式
の第2〜第7式を演算する回路である。即ち枝長さ計算
器302はA/2−zk を演算し、枝長さ計算器303
は2(A−zk )を演算し、枝長さ計算器304は2
(A+zk )を演算し、枝長さ計算器305はA/2+
k を演算する回路である。加算器306は枝長さ計算
器302の出力と後述する減算器316の出力を加算す
る回路である。同様に加算器307は枝長さ計算器30
3の出力と減算器316の出力を加算し、加算器308
は枝長さ計算器304の出力と減算器315の出力を加
算し、加算器309は枝長さ計算器305の出力と減算
器317の出力を加算し、加算器310は枝長さ計算器
305の出力と減算器315の出力を加算する回路であ
る。
The branch length calculators 302 to 305 are circuits for calculating the second to seventh expressions of the expression (29). That is, the branch length calculator 302 calculates A / 2−z k , and the branch length calculator 303
Calculates 2 (A−z k ), and the branch length calculator 304 calculates 2 (A−z k ).
(A + z k ) is calculated, and the branch length calculator 305 calculates A / 2 +
This is a circuit for calculating z k . The adder 306 is a circuit that adds the output of the branch length calculator 302 and the output of the subtractor 316 described later. Similarly, the adder 307 is the branch length calculator 30.
3 and the output of the subtractor 316 are added, and the adder 308
Is the output of the branch length calculator 304 and the output of the subtractor 315, the adder 309 is the output of the branch length calculator 305 and the output of the subtractor 317, and the adder 310 is the output of the branch length calculator 305. And the output of the subtractor 315.

【0043】比較選択器311は加算器302の出力
と、初期値S0 =0を入力し、その最小値をメトリック
k '(S0)として選択する回路であり、その最小値と切
換制御信号を出力する。切換制御信号は(31)式の左
項を選択した場合「0」が出力され、右項を選択した場
合「1」が出力されるものとする。同様に比較選択器3
12は加算器307の出力と、枝長さ計算器302の出
力を入力し、その最小値をメトリックmk '(S1)として
選択する回路である。比較選択器313は加算器308
の出力と、加算器309の出力を入力し、その最小値を
メトリックmk '(S2)として選択する回路である。比較
選択器314は加算器310の出力と、減算器317の
出力を入力し、その最小値をメトリックmk '(S3)とし
て選択する回路である。比較選択器312〜314の切
換制御信号は比較選択器311の場合と同様、(32)
〜(34)式の左項を夫々選択した場合「0」が出力さ
れ、右項を夫々選択した場合「1」が出力されるものと
する。
The comparator / selector 311 is a circuit which inputs the output of the adder 302 and the initial value S 0 = 0 and selects the minimum value as the metric m k ′ (S 0 ). The minimum value and the switching control. Output a signal. As for the switching control signal, "0" is output when the left term of the equation (31) is selected, and "1" is output when the right term is selected. Similarly, comparison selector 3
Reference numeral 12 is a circuit which inputs the output of the adder 307 and the output of the branch length calculator 302 and selects the minimum value thereof as the metric m k ′ (S 1 ). The comparison selector 313 is an adder 308.
And the output of the adder 309 are input, and the minimum value thereof is selected as the metric m k ′ (S 2 ). The comparison / selection unit 314 is a circuit that inputs the output of the adder 310 and the output of the subtractor 317 and selects the minimum value thereof as the metric m k ′ (S 3 ). The switching control signals of the comparison selectors 312 to 314 are (32) as in the case of the comparison selector 311.
It is assumed that "0" is output when the left term of each of equations (34) is selected, and "1" is output when the right term is selected.

【0044】減算器315は比較選択器312の出力か
ら比較選択器311の出力を減算し、時刻(k-1) のメト
リックmk-1'(S1)を時間TR 遅延して出力する回路で
ある。同様に減算器316は比較選択器313の出力か
ら比較選択器311の出力を減算し、時刻(k-1) のメト
リックmk-1'(S2)を出力する回路である。減算器31
7は比較選択器314の出力から比較選択器311の出
力を減算し、時刻k-1のメトリックmk-1'(S3)を出力
する回路である。
The subtractor 315 subtracts the output of the comparison selector 311 from the output of the comparison selector 312, and outputs the metric m k-1 '(S 1 ) at time ( k- 1 ) with a time T R delay. Circuit. Similarly, the subtractor 316 is a circuit that subtracts the output of the comparison selector 311 from the output of the comparison selector 313 and outputs the metric m k-1 ′ (S 2 ) at time (k−1). Subtractor 31
A circuit 7 subtracts the output of the comparison selector 311 from the output of the comparison selector 314 and outputs the metric m k-1 '(S 3 ) at time k-1.

【0045】図3に示すシフトレジスタ318は状態S
0 へ至る生き残りパスに対応するビット列を保持する回
路である。同様にシフトレジスタ319は状態S1 へ至
る生き残りパスに対応するビット列を、シフトレジスタ
320は状態S2 へ至る生き残りパスに対応するビット
列を、シフトレジスタ321は状態S3 へ至る生き残り
パスに対応するビット列を夫々保持する回路である。
The shift register 318 shown in FIG.
It is a circuit that holds the bit string corresponding to the survivor path to 0 . Similarly, the shift register 319 corresponds to the bit string corresponding to the surviving path to the state S 1 , the shift register 320 corresponds to the bit string corresponding to the surviving path to the state S 2 , and the shift register 321 corresponds to the surviving path to the state S 3 . This is a circuit that holds each bit string.

【0046】スイッチ322は、比較選択器311の出
力する切換制御信号に基づき、(31)式において、mi
n 関数の左項が選ばれる場合には、シフトレジスタ31
8の内容をそのまま保持し、min 関数の右項が選ばれる
場合には、シフトレジスタ318にシフトレジスタ32
0の内容をコピーするよう指示する回路である。この
後、いずれの場合もシフトレジスタ318の内容を1ビ
ット右へシフトし、状態S0 に対応する2進値「0」を
フィードする。
The switch 322 is based on the switching control signal output from the comparison selector 311, and in the formula (31), mi
When the left term of the n function is selected, the shift register 31
When the right term of the min function is selected, the contents of 8 are retained as they are, and the shift register 318 is set in the shift register 32.
This is a circuit for instructing to copy the contents of 0. After that, in either case, the contents of the shift register 318 are shifted to the right by one bit, and the binary value "0" corresponding to the state S 0 is fed.

【0047】同様にスイッチ323は、比較選択器31
2の切換制御信号に基づき、(32)式において、min
関数の左項が選ばれる場合には、シフトレジスタ319
にシフトレジスタ318の内容をコピーし、min 関数の
右項が選ばれる場合には、シフトレジスタ319にシフ
トレジスタ320の内容をコピーするよう指示する回路
である。この後、いずれの場合もシフトレジスタ319
の内容を1ビット右へシフトし、状態S1 に対応する2
進値「1」をフィードする。
Similarly, the switch 323 is used for the comparison selector 31.
Based on the switching control signal of 2, in equation (32), min
When the left term of the function is selected, the shift register 319
Is a circuit for instructing the shift register 319 to copy the contents of the shift register 320 when the right term of the min function is selected. After this, in any case, the shift register 319
2 corresponding to state S 1 by shifting the contents of
The decimal value "1" is fed.

【0048】スイッチ324は、比較選択器313の切
換制御信号に基づき、(33)式において、min 関数の
左項が選ばれる場合には、シフトレジスタ320にシフ
トレジスタ319の内容をコピーし、min 関数の右項が
選ばれる場合には、シフトレジスタ320にシフトレジ
スタ321の内容をコピーするよう指示する回路であ
る。この後、いずれの場合もシフトレジスタ320の内
容を1ビット右へシフトし、状態S2 に対応する2進値
「0」をフィードする。
The switch 324 copies the contents of the shift register 319 to the shift register 320 when the left term of the min function is selected in the equation (33) based on the switching control signal of the comparison selector 313, and the min A circuit for instructing the shift register 320 to copy the contents of the shift register 321 when the right term of the function is selected. After this, in either case, the contents of the shift register 320 are shifted to the right by one bit, and the binary value “0” corresponding to the state S 2 is fed.

【0049】スイッチ325は、比較選択器314の切
換制御信号に基づき、(34)式において、min 関数の
左項が選ばれる場合には、シフトレジスタ321にシフ
トレジスタ319の内容をコピーし、min 関数の右項が
選ばれる場合には、シフトレジスタ321の内容をその
まま保持するよう指示する回路である。この後、いずれ
の場合もシフトレジスタ321の内容を1ビット右へシ
フトし、状態S3 に対応する2進値「1」をフィードす
る。
The switch 325 copies the contents of the shift register 319 to the shift register 321 when the left term of the min function is selected in the equation (34) based on the switching control signal of the comparison selector 314, and the min When the right term of the function is selected, it is a circuit for instructing to hold the content of the shift register 321 as it is. After that, in any case, the contents of the shift register 321 are shifted to the right by one bit, and the binary value "1" corresponding to the state S 3 is fed.

【0050】尚、各シフトレジスタ318〜321には
バッファを設けておき、このバッファには、更新された
シフトレジスタの内容を常時保持させる。また、シフト
レジスタAからシフトレジスタBへコピーする場合に
は、シフトレジスタAのバッファの内容をシフトレジス
タBにコピーするものとする。こうすることで、シフト
レジスタ間のコピーをスムーズに行える。
A buffer is provided in each of the shift registers 318 to 321, and the updated contents of the shift register are always held in this buffer. When copying from the shift register A to the shift register B, the contents of the buffer of the shift register A are copied to the shift register B. By doing this, copying between shift registers can be performed smoothly.

【0051】ここで枝長さ計算器302〜305と加算
器306〜310は、等化手段301の出力と信号系列
とから、状態遷移の確からしさを算出する尤度算出手段
を構成している。又比較選択器311〜314と減算器
315〜317は、尤度算出手段の出力と一つ前の時点
での各状態の各々の確からしさを表すメトリックとか
ら、現時点での新たなメトリックを算出するメトリック
算出手段を構成してる。又シフトレジスタ318〜32
1とスイッチ322〜325は、最も確からしい状態遷
移に対応するデータ系列を順次更新保持する生き残りデ
ータ保持手段を構成している。
Here, the branch length calculators 302 to 305 and the adders 306 to 310 constitute a likelihood calculating means for calculating the likelihood of the state transition from the output of the equalizing means 301 and the signal sequence. Further, the comparison selectors 311 to 314 and the subtractors 315 to 317 calculate a new metric at the present time from the output of the likelihood calculating means and the metric indicating the certainty of each state at the immediately previous time. It constitutes a metric calculation means for performing. In addition, shift registers 318 to 32
1 and the switches 322 to 325 constitute a survival data holding unit that sequentially updates and holds the data series corresponding to the most probable state transition.

【0052】以上のように構成された第1実施例の等化
・復号化装置において、等化手段301から等化出力z
k が与えられると、枝長さ計算器302は0.5 −z
K を、枝長さ計算器303は2・(1−zK ) を、枝長さ
計算器304は2・(1+zK ) を、枝長さ計算器305
は0.5 +zK を夫々計算する。この後、加算器306は
(31)式のmin 関数の右項を、加算器307は(3
2)式のmin 関数の右項を、加算器308は(33)式
のmin 関数の左項を、加算器309は(33)式のmin
関数の右項を、加算器310は(34)式のmin 関数の
左項を夫々計算する。
In the equalizing / decoding apparatus of the first embodiment configured as described above, the equalizing output z is output from the equalizing means 301.
Given k , the branch length calculator 302 calculates 0.5-z
K , the branch length calculator 303 calculates 2 · (1-z K ), the branch length calculator 304 calculates 2 · (1 + z K ), and the branch length calculator 305
Calculates 0.5 + z K respectively. After that, the adder 306 calculates the right term of the min function of Expression (31) and the adder 307 calculates (3
2) the right term of the min function of the equation, the adder 308 the left term of the min function of the equation (33), and the adder 309 the min of the equation (33).
The right term of the function and the adder 310 respectively calculate the left term of the min function of Expression (34).

【0053】比較選択器311は(31)式の値を演算
し、比較選択器312は(32)式の値を演算し、比較
選択器313は(33)式の値を演算し、比較選択器3
14は(34)式の値を演算する。減算器315は比較
選択器312の出力から比較選択器311の出力を引
き、メトリックmk-1'(S1)を出力する。同様に減算器
316は比較選択器313の出力から比較選択器311
の出力を引き、メトリックmk-1'(S2)を出力する。減
算器317は比較選択器314の出力から比較選択器3
11の出力を引き、メトリックmk-1'(S3)を出力す
る。
The comparison selector 311 calculates the value of the expression (31), the comparison selector 312 calculates the value of the expression (32), and the comparison selector 313 calculates the value of the expression (33). Bowl 3
14 calculates the value of equation (34). The subtractor 315 subtracts the output of the comparison selector 311 from the output of the comparison selector 312, and outputs the metric m k-1 '(S 1 ). Similarly, the subtractor 316 uses the output of the comparison and selection unit 313 to compare and select the comparison and selection unit 311.
Is subtracted and the metric m k-1 '(S 2 ) is output. The subtractor 317 outputs the output of the comparison selector 314 to the comparison selector 3
The output of 11 is subtracted, and the metric m k-1 '(S 3 ) is output.

【0054】以上の信号処理の結果、各シフトレジスタ
318〜321の長さが十分長ければ、シフトレジスタ
の最終段付近では生き残りパスは一本化しており、どの
シフトレジスタから出力を取り出しても等しい結果が得
られる。しかしながら、シフトレジスタ318〜321
の長さが十分でない場合には、出力するシフトレジスタ
によってその値が異なる場合がある。このような場合に
は、最小のメトリックを有する生き残りパスから出力を
選ぶのが最も合理的である。
As a result of the above signal processing, if the lengths of the shift registers 318 to 321 are sufficiently long, the surviving paths are unified near the final stage of the shift register, and the output is the same regardless of which shift register is taken out. The result is obtained. However, the shift registers 318-321
If the length is not sufficient, the value may differ depending on the output shift register. In such cases, it is most reasonable to choose the output from the surviving paths with the smallest metric.

【0055】(31)〜(34)式に基づいて計算した
メトリックの内、最も確からしい生き残りパスを求め、
この生き残りパスを保持しているシフトレジスタから出
力を取り出すと、信号が復号される。例えば、メトリッ
クの最小値がmK '(S0)である場合は、出力は状態S0
に至る生き残りパスを保持しているシフトレジスタ31
8から取り出せば良い。
Among the metrics calculated based on the equations (31) to (34), the most probable survival path is obtained,
The signal is decoded when the output is taken from the shift register holding this survivor path. For example, if the minimum value of the metric is m K '(S 0 ), then the output is in state S 0.
Shift register 31 holding the surviving path to
Take out from 8.

【0056】以上のように等化手段301の出力におけ
るクロストークノイズの影響を大きく除去し、しかも最
尤復号系列が得られる等化・復号装置が容易に実現され
る。ここまで述べてきた第1実施例の等化・復号装置
は、(22)式が成り立つような無相関雑音に対しての
み最尤系列を復号できる。しかし有相関雑音に対しては
(22)式そのものが成り立たず、最尤系列を復号でき
ない。但し、雑音の相関が比較的小さい場合には、本実
施例の等化・復号装置でも準最尤系列を復号できる。こ
の場合、雑音の相関が復号誤り率に及ぼす悪影響は十分
小さいので、実用上はほとんど問題ない。
As described above, an equalization / decoding device which can largely remove the influence of crosstalk noise in the output of the equalizing means 301 and can obtain the maximum likelihood decoding sequence can be easily realized. The equalization / decoding device of the first embodiment described so far can decode the maximum likelihood sequence only for uncorrelated noise such that the expression (22) holds. However, the equation (22) itself does not hold for correlated noise, and the maximum likelihood sequence cannot be decoded. However, when the noise correlation is relatively small, the equalization / decoding device of this embodiment can also decode the quasi-maximum likelihood sequence. In this case, the adverse effect of the noise correlation on the decoding error rate is sufficiently small, so there is practically no problem.

【0057】しかしながら雑音の相関が大きい場合には
この影響は無視し難く、更に改善の余地がある。そこ
で、第2実施例として、等化雑音に相関がある場合にも
最尤系列を復号できる等化・復号装置について説明す
る。
However, when the noise correlation is large, this effect cannot be ignored, and there is room for further improvement. Therefore, as a second embodiment, an equalization / decoding device that can decode the maximum likelihood sequence even when the equalization noise has a correlation will be described.

【0058】第1実施例の等化・復号装置では、記録符
号に関する4個の状態Si (i=0〜3)の各々に至る生き残
りパスが保持されている。従って、等化手段の出力系列
{zK }とこの生き残りパスにより、各生き残りパスに
対する雑音系列{nKi}(i=0〜3)が得られるが、このう
ち真の雑音系列は唯一つである。真の雑音系列の統計的
性質に関しては、事前に知り得る本来の雑音の統計的性
質と一致する。
In the equalization / decoding apparatus of the first embodiment, the survivor paths leading to each of the four states S i (i = 0 to 3) regarding the recording code are held. Therefore, a noise sequence {n Ki } (i = 0 to 3) for each surviving path is obtained by the output sequence {z K } of the equalizer and this surviving path, but only one true noise sequence is obtained. is there. Regarding the statistical properties of the true noise sequence, it matches the statistical properties of the original noise that can be known in advance.

【0059】この場合、真の雑音系列から予測した予測
雑音系列と、真の雑音系列との差の残留雑音はランダム
雑音になる。逆に、誤った生き残りパスに対する雑音系
列の統計的性質は、本来の雑音の統計的性質とは異な
る。このような誤った雑音系列に関しては、統計的性質
を用いて予測した雑音を等化器出力から引くことは、全
体として雑音を増幅させる働きをする。また、雑音の相
関性も取り除かれない。従って、真の雑音系列からの予
測雑音を引いた信号系列に対する負の尤度関数の値は、
誤った雑音から予測雑音を引いた信号系列の負の尤度関
数の値よりも小さくなり、従来よりも高い確率で正しい
復号が可能となる。
In this case, the residual noise of the difference between the predicted noise series predicted from the true noise series and the true noise series becomes random noise. Conversely, the statistical properties of the noise sequence for the erroneous survivor path differ from the statistical properties of the original noise. For such false noise sequences, subtracting the noise predicted using statistical properties from the equalizer output serves to amplify the noise as a whole. Also, the correlation of noise is not removed. Therefore, the value of the negative likelihood function for the signal sequence obtained by subtracting the prediction noise from the true noise sequence is
The value is smaller than the value of the negative likelihood function of the signal sequence obtained by subtracting the prediction noise from the erroneous noise, and correct decoding is possible with a higher probability than in the past.

【0060】以上のように第2実施例の原理は、次の
(35)式を具体化することにより実現できる。
As described above, the principle of the second embodiment can be realized by embodying the following expression (35).

【数35】 ここに、(35)式におけるzKi (i=0 〜3)は、等化手
段の出力zK から、状態Si (i=0〜3)に至る生き残りパ
スに対応する雑音系列{nKi}からの予測雑音nKi 'を
引いた値であり、(36)式で与えられる。
[Equation 35] Here, z Ki (i = 0 to 3) in the equation (35) is the noise sequence {n Ki corresponding to the surviving path from the output z K of the equalization means to the state S i (i = 0 to 3). } Is a value obtained by subtracting the prediction noise n Ki ′ from ## EQU1 ##

【数36】 また、予測雑音nKi' は、(37)式で与えられる。[Equation 36] The prediction noise n Ki 'is given by the equation (37).

【数37】 ここに、{cm }は予測係数、qは予測に用いる雑音の
個数である。
[Equation 37] Here, { cm } is a prediction coefficient and q is the number of noises used for prediction.

【0061】残留雑音は平均値0、分散σ2 の無相関の
ガウス雑音と見なせるから、(35)式における尤度関
数は(24)式の場合と同様に(38)式で表される。
Since the residual noise can be regarded as uncorrelated Gaussian noise having a mean value of 0 and a variance σ 2 , the likelihood function in the equation (35) is expressed by the equation (38) as in the case of the equation (24).

【数38】 [Equation 38]

【0062】第1実施例の場合と同様に、(38)式の
右辺第1項は共通であり、また、右辺第2項の1/2σ
2 も共通因子であるから削除できる。このようにして次
の(39)〜(42)式のように正規化されたメトリッ
クが得られる。
Similar to the case of the first embodiment, the first term on the right side of the equation (38) is common, and 1 / 2σ of the second term on the right side is used.
Since 2 is also a common factor, it can be deleted. In this way, the normalized metric as in the following equations (39) to (42) is obtained.

【数39】 [Formula 39]

【数40】 [Formula 40]

【数41】 [Formula 41]

【数42】 ここに、lKij は状態S(k-1) =Si (i=0〜3)から状態
S(k) =Sj (j=0〜3)に遷移する正規化された枝の長さ
を表し、次の(43)式により与えられる。
[Equation 42] Where l Kij is the length of the normalized branch that transits from the state S (k-1) = S i (i = 0 to 3) to the state S (k) = S j (j = 0 to 3). And is given by the following equation (43).

【数43】 [Equation 43]

【0063】なお、本実施例でも、メトリックのオーバ
ーフローを防ぐために、第1実施例と同様の対策を行な
うものとする。すなわち、次の(44)〜(47)式で
正規化されたメトリックを表す。
In this embodiment as well, the same measure as in the first embodiment is taken in order to prevent the metric overflow. That is, it represents a metric normalized by the following equations (44) to (47).

【数44】 [Equation 44]

【数45】 [Equation 45]

【数46】 [Equation 46]

【数47】 [Equation 47]

【0064】さて第2実施例の等化・復号装置につい
て、図4〜図6のブロック図を用いて具体的に説明す
る。本図において、等化手段301,枝長さ計算器40
6〜413,加算器414〜419,比較選択器420
〜423,減算器424〜426,シフトレジスタ42
7〜430,スイッチ431〜434が夫々設けられて
いることは第1実施例と同様であり、それらの回路の機
能説明は省略する。第1実施例と異なり、枝長さ計算器
403〜413の前段に減算器402〜405が設けら
れ、等化装置401の出力端にメモリ435が設けられ
ている。又シフトレジスタ427〜430の出力端に雑
音抽出予測器436〜439が夫々設けられる。
Now, the equalization / decoding apparatus of the second embodiment will be specifically described with reference to the block diagrams of FIGS. In this figure, the equalizing means 301 and the branch length calculator 40
6 to 413, adders 414 to 419, comparison selector 420
~ 423, Subtractors 424-426, Shift Register 42
7 to 430 and switches 431 to 434 are respectively provided as in the first embodiment, and the functional description of those circuits will be omitted. Unlike the first embodiment, subtractors 402 to 405 are provided before the branch length calculators 403 to 413, and a memory 435 is provided at the output end of the equalizer 401. Further, noise extraction predictors 436 to 439 are provided at the output terminals of the shift registers 427 to 430, respectively.

【0065】図4の等化手段301は(14)式の周波
数特性を有する等化デジタルフィルタであり、その等化
出力zk は減算器402〜405の+入力端と、メモリ
435に与えられる。減算器402は、(36)式で示
すように等化手段301の出力から、状態S0 に至る生
き残りパスに対応する雑音系列{nk0}を用いて雑音抽
出予測器436で得られた予測雑音nK0 'を減算する回
路である。
The equalizing means 301 in FIG. 4 is an equalizing digital filter having the frequency characteristic of the equation (14), and its equalized output z k is given to the + input ends of the subtracters 402 to 405 and the memory 435. . The subtractor 402 uses the noise sequence {n k0 } corresponding to the surviving path to reach the state S 0 from the output of the equalizing means 301 as shown in equation (36), and the prediction obtained by the noise extraction predictor 436. This is a circuit for subtracting the noise n K0 '.

【0066】同様に減算器403は、等化手段301の
出力から、状態S1 に至る生き残りパスに対応する雑音
系列{nk1}を用いて雑音抽出予測器437で得られた
予測雑音nk1 'を減算する回路である。減算器404
は、等化手段301の出力から、状態S2 に至る生き残
りパスに対応する雑音系列{nk2}を用いて雑音抽出予
測器437で得られた予測雑音nk2' を減算する回路で
ある。減算器405は、等化手段301の出力から、状
態S3 に至る生き残りパスに対応する雑音系列{nK3
を用いて雑音抽出予測器439で得られた予測雑音
K3' を減算する回路である。
Similarly, the subtractor 403 uses the noise sequence {n k1 } corresponding to the surviving path reaching the state S 1 from the output of the equalizer 301 to obtain the prediction noise n k1 obtained by the noise extraction predictor 437. It is a circuit that subtracts'. Subtractor 404
Is a circuit for subtracting the prediction noise n k2 'obtained by the noise extraction predictor 437 from the output of the equalizing means 301 using the noise sequence {n k2 } corresponding to the surviving path to the state S 2 . The subtractor 405 outputs the noise sequence {n K3 } corresponding to the surviving path from the output of the equalizer 301 to the state S 3 .
Is a circuit for subtracting the prediction noise n K3 'obtained by the noise extraction predictor 439 by using.

【0067】枝長さ計算器406〜413は(43)式
における正規化した枝の長さを計算する回路である。枝
長さ計算器406はlK00 を、枝長さ計算器407はl
K01を、枝長さ計算器408はlK12 を、枝長さ計算器
409はlK13 を、枝長さ計算器410はlK20 を、枝
長さ計算器411はlK21 を、枝長さ計算器412はl
K32 を、枝長さ計算器414はlK33 を夫々計算する回
路である。
The branch length calculators 406 to 413 are circuits for calculating the normalized branch length in the equation (43). The branch length calculator 406 is l K00 , and the branch length calculator 407 is l
The branch length calculator 408 outputs l K12 , the branch length calculator 409 outputs l K13 , the branch length calculator 410 outputs l K20 , the branch length calculator 411 outputs l K21 , and the branch length calculator 412 outputs l K21.
The branch length calculator 414 for K32 is a circuit for calculating l K33 , respectively.

【0068】加算器414は(46)式のmin 関数の左
項、加算器415は(47)式のmin 関数の左項、加算
器416は(44)式のmin 関数の右項、加算器417
は(45)式のmin 関数の右項、加算器418は(4
6)式のmin 関数の右項、加算器419は(47)式の
min 関数の右項を夫々演算する回路である。
The adder 414 is the left term of the min function of the equation (46), the adder 415 is the left term of the min function of the equation (47), and the adder 416 is the right term of the min function of the equation (44). 417
Is the right term of the min function in equation (45), and the adder 418 is (4
The right term of the min function of the equation (6) and the adder 419 are
This is a circuit that calculates the right term of the min function.

【0069】図5の比較選択器420は枝長さ計算器4
06と加算器416の出力を比較し、小さい方を出力す
ると共に、枝長さ計算器406の出力を選んだ場合は2
進値「0」を、加算器416の出力を選んだ場合は2進
値「1」を切換制御信号としてスイッチ431に出力す
る。同様に比較選択器421は枝長さ計算器407と加
算器417の出力を比較し、小さい方を出力すると共
に、枝長さ計算器407の出力を選んだ場合は2進値
「0」を、加算器417の出力を選んだ場合は2進値
「1」を切換制御信号としてスイッチ432に出力す
る。比較選択器432は加算器414と加算器418の
出力を比較し、小さい方を出力すると共に、加算器41
4の出力を選んだ場合は2進値「0」を、加算器418
の出力を選んだ場合は2進値「1」を切換制御信号とし
てスイッチ433に出力する。更に比較選択器423は
加算器415と加算器419の出力を比較し、小さい方
を出力すると共に、加算器415の出力を選んだ場合は
2進値「0」を、加算器419の出力を選んだ場合は2
進値「1」を切換制御信号としてスイッチ434に出力
する。このように4つの比較選択器420〜423は、
(44)〜(47)式におけるmin 関数を夫々演算す
る。
The comparison selector 420 of FIG. 5 is the branch length calculator 4.
06 and the output of the adder 416 are compared, the smaller one is output, and 2 is output when the output of the branch length calculator 406 is selected.
When the output of the adder 416 is selected as the binary value "0", the binary value "1" is output to the switch 431 as a switching control signal. Similarly, the comparison selector 421 compares the outputs of the branch length calculator 407 and the adder 417, outputs the smaller one, and adds the binary value “0” when the output of the branch length calculator 407 is selected. When the output of the device 417 is selected, the binary value "1" is output to the switch 432 as a switching control signal. The comparison selector 432 compares the outputs of the adder 414 and the adder 418, outputs the smaller one, and
When the output of 4 is selected, the binary value "0" is added to the adder 418.
When the output of 1 is selected, the binary value “1” is output to the switch 433 as a switching control signal. Further, the comparison selector 423 compares the outputs of the adder 415 and the adder 419, outputs the smaller one, and outputs the binary value “0” when the output of the adder 415 is selected and the output of the adder 419. 2 if selected
The binary value "1" is output to the switch 434 as a switching control signal. Thus, the four comparison selectors 420 to 423 are
The min functions in equations (44) to (47) are respectively calculated.

【0070】次に減算器424は、比較選択器421の
出力から比較選択器420の出力を減算する回路であ
り、その出力は加算器414,415に与えられる。同
様に減算器425は、比較選択器422の出力から比較
選択器420の出力を減算する回路であり、その出力は
加算器416,417に与えられる。減算器426は、
比較選択器423の出力から比較選択器420の出力を
減算する回路であり、その出力は加算器418,419
に与えられる。
Next, the subtractor 424 is a circuit for subtracting the output of the comparison selector 420 from the output of the comparison selector 421, and the output thereof is given to the adders 414 and 415. Similarly, the subtractor 425 is a circuit that subtracts the output of the comparison selector 420 from the output of the comparison selector 422, and the output thereof is given to the adders 416 and 417. The subtractor 426 is
This is a circuit for subtracting the output of the comparison / selection device 420 from the output of the comparison / selection device 423.
Given to.

【0071】図6のシフトレジスタ427〜430と、
スイッチ431〜434は第1実施例の場合と同一の動
作を行うものである。即ち、シフトレジスタ427は状
態S0 に至る生き残りパスに対応するビット列を保持
し、シフトレジスタ428は状態S1 に至る生き残りパ
スに対応するビット列を保持し、シフトレジスタ429
は状態S2 に至る生き残りパスに対応するビット列を保
持し、シフトレジスタ430は状態S3 に至る生き残り
パスに対応するビット列を保持する。更に、スイッチ4
31〜434は、生き残りパスに対応するビット列を順
次更新するために、シフトレジスタ間のコピー経路を形
成する回路である。
The shift registers 427 to 430 shown in FIG.
The switches 431 to 434 perform the same operation as in the first embodiment. That is, the shift register 427 holds the bit string corresponding to the surviving path reaching the state S 0 , the shift register 428 holds the bit string corresponding to the surviving path reaching the state S 1 , and the shift register 429.
Holds the bit string corresponding to the surviving path leading to the state S 2 , and the shift register 430 holds the bit string corresponding to the surviving path leading to the state S 3 . In addition, switch 4
Reference numerals 31 to 434 are circuits that form a copy path between the shift registers in order to sequentially update the bit string corresponding to the surviving path.

【0072】さて図4のメモリ435は、等化手段30
1における最新のq個の出力を常に保持しているメモリ
である。図6の雑音抽出予測器436は、メモリ435
の出力と、シフトレジスタ427の出力を入力し、状態
0 に至る生き残りパスに対応するq個の理想的な再生
出力から、状態S0 に至る生き残りパスに対応するq個
の雑音を求め、これらの雑音と(37)式より予測雑音
K0' を算出する回路である。
Now, the memory 435 of FIG.
It is a memory that always holds the latest q outputs in 1. The noise extraction predictor 436 of FIG.
The output of the inputs the output of the shift register 427, from the q ideal reproduction output corresponding to the surviving path leading to the state S 0, obtains a q-number of noise that corresponds to the surviving path leading to the state S 0, This is a circuit for calculating the prediction noise n K0 'from these noises and the equation (37).

【0073】同様に雑音抽出予測器437は、メモリ4
35の出力と、シフトレジスタ428の出力を入力し、
状態S1 に至る生き残りパスに対応するq個の理想的な
再生出力から、状態S1 に至る生き残りパスに対応する
q個の雑音を求め、これらの雑音と(37)式より予測
雑音nK1' を算出する回路である。雑音抽出予測器43
8は、メモリ435の出力と、シフトレジスタ429の
出力を入力し、状態S2 に至る生き残りパスに対応する
q個の理想的な再生出力から、状態S2 に至る生き残り
パスに対応するq個の雑音を求め、これらの雑音と(3
7)式より予測雑音nK2' を算出する回路である。そし
て雑音抽出予測器439は、メモリ435の出力と、シ
フトレジスタ430の出力を入力し、状態S3 に至る生
き残りパスに対応するq個の理想的な再生出力から、状
態S3 に至る生き残りパスに対応するq個の雑音を求
め、これらの雑音と(37)式より予測雑音nK3' を算
出する回路である。
Similarly, the noise extraction predictor 437 uses the memory 4
35 output and shift register 428 output are input,
From the q ideal reproduction output corresponding to the surviving path leading to the state S 1, obtains a q-number of noise that corresponds to the surviving path leading to the state S 1, the prediction from these noise and (37) below the noise n K1 It is a circuit that calculates'. Noise extraction predictor 43
8 inputs the output of the memory 435 and the output of the shift register 429, and outputs from q ideal reproduction outputs corresponding to the surviving paths reaching the state S 2 to q ideal reproducing outputs reaching the state S 2. The noises of (3
This is a circuit for calculating the prediction noise n K2 'from the equation (7). The noise extraction predictor 439, the output of the memory 435, inputs the output of the shift register 430, from the q ideal reproduction output corresponding to a surviving path leading to the state S 3, the surviving path to the state S 3 Is a circuit that obtains q noises corresponding to and calculates the prediction noise n K3 'from these noises and the equation (37).

【0074】これらの予測雑音nKi'(i=0 〜3)は、減算
器402〜405に夫々与えられ、等化手段301の出
力から減算される。このような動作を各時刻について繰
り返すと、雑音の相関は効果的に除去され、真の最尤復
号系列を生成する等化・復号装置を実現できる。
These prediction noises n Ki '(i = 0 to 3) are given to subtractors 402 to 405, respectively, and subtracted from the output of the equalizing means 301. By repeating such an operation for each time, the correlation of noise is effectively removed, and an equalization / decoding device that generates a true maximum likelihood decoding sequence can be realized.

【0075】ここで枝長さ計算器406〜413と加算
器414〜419は、等化手段301の出力と信号系列
とから、状態遷移の確からしさを算出する尤度算出手段
を構成している。又比較選択器420〜423と減算器
424〜426は、尤度算出手段の出力と一つ前の時点
での各状態の各々の確からしさを表すメトリックとか
ら、現時点での新たなメトリックを算出するメトリック
算出手段を構成してる。又シフトレジスタ427〜43
0とスイッチ431〜434は、最も確からしい状態遷
移に対応するデータ系列を順次更新保持する生き残りデ
ータ保持手段を構成している。
Here, the branch length calculators 406 to 413 and the adders 414 to 419 constitute a likelihood calculating means for calculating the likelihood of the state transition from the output of the equalizing means 301 and the signal sequence. Further, the comparison / selectors 420 to 423 and the subtractors 424 to 426 calculate a new metric at the present time from the output of the likelihood calculation means and the metric indicating the likelihood of each state at the immediately preceding time point. It constitutes a metric calculation means for performing. In addition, shift registers 427-43
0 and the switches 431 to 434 constitute a survival data holding unit that sequentially updates and holds the data series corresponding to the most probable state transition.

【0076】又メモリ435は、等化手段301の出力
を複数個順次に更新保持する等化出力保持手段を構成し
ている。雑音抽出予測器436〜439は、等化出力保
持手段と生き残りデータ保持手段とから雑音系列を抽出
する雑音抽出手段を構成している。更に減算器402〜
405は、雑音抽出手段の雑音系列を用いて予測雑音を
算出する予測雑音算出手段を構成している。
Further, the memory 435 constitutes an equalization output holding means for sequentially updating and holding a plurality of outputs of the equalization means 301. The noise extraction predictors 436 to 439 constitute noise extraction means for extracting a noise series from the equalized output holding means and the survival data holding means. Further, the subtractor 402-
Reference numeral 405 constitutes a predictive noise calculating means for calculating predictive noise using the noise sequence of the noise extracting means.

【0077】第1実施例の場合と同様に、各シフトレジ
スタ427〜430の長さが十分長ければ、シフトレジ
スタの最終段付近では生き残りパスは一本化しており、
どのシフトレジスタから出力を取り出しても等しい結果
が得られる。しかしながら、シフトレジスタ427〜4
30の長さが十分でない場合には、最小のメトリックを
有する生き残りパスから出力を選ぶのが最も合理的であ
る。即ち、(44)〜(47)式に基づいて計算したメ
トリックの内、最小の値をとる最も確からしい生き残り
パスを求め、この生き残りパスを保持しているシフトレ
ジスタから出力を取り出せばよい。このように、雑音に
相関がある場合にも、第1実施例と同様に、クロストー
クノイズの影響を除去する等化・復号装置を実現するこ
とができる。
As in the case of the first embodiment, if the lengths of the shift registers 427 to 430 are sufficiently long, the surviving paths are unified near the final stage of the shift register.
Equivalent results are obtained from the output of any shift register. However, the shift registers 427-4
If 30 is not long enough, it is most reasonable to choose the output from the surviving paths with the smallest metric. That is, the most probable survival path having the smallest value among the metrics calculated based on the equations (44) to (47) is obtained, and the output may be taken out from the shift register holding this survival path. In this way, even when there is a correlation between noises, it is possible to realize an equalization / decoding device that eliminates the influence of crosstalk noise, as in the first embodiment.

【0078】[0078]

【発明の効果】以上のように本願の請求項1〜3の発明
によれば、再生系列の信号に無相関の雑音が加わった状
態で記録符号系列を復号するに際し、等化手段を設けた
ことにより、低域周波数成分のクロストーク雑音を抑圧
することができる。又尤度算出手段,メトリック算出手
段,生き残りデータ保持手段で構成される復号手段を設
けたことにより、同じS/Nにおける復号の誤り率を低
減させることができる。従って、記録装置の記録密度を
向上できるという効果が得られる。
As described above, according to the first to third aspects of the present invention, the equalizing means is provided when decoding the recording code sequence in the state where the uncorrelated noise is added to the reproduction sequence signal. As a result, it is possible to suppress the crosstalk noise of low frequency components. Further, by providing the decoding means including the likelihood calculation means, the metric calculation means, and the survival data holding means, it is possible to reduce the decoding error rate in the same S / N. Therefore, the effect that the recording density of the recording device can be improved is obtained.

【0079】又本願の請求項4〜6の発明によれば、請
求項1〜3の発明の効果に加えて、等化出力保持手段と
雑音抽出手段を復号手段に付加したことにより、有相関
の雑音が加わった状態でも、ビタビ復号法を用いて信号
を復号することができる。又従来よりもクロストークに
よるS/Nの劣化を抑えることができ、従来方式とほと
んど同じ回路規模で等化・復号装置が実現できる。
According to the inventions of claims 4 to 6 of the present application, in addition to the effects of the inventions of claims 1 to 3, by adding the equalized output holding means and the noise extracting means to the decoding means, there is a correlation. The signal can be decoded using the Viterbi decoding method even in the presence of noise. Further, deterioration of S / N due to crosstalk can be suppressed as compared with the conventional method, and an equalization / decoding device can be realized with almost the same circuit scale as the conventional method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1及び第2実施例における等化・復
号装置の全体構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an equalization / decoding device according to first and second embodiments of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例における等化・復号装置の
具体的な構成を示すブロック図(その1)である。
FIG. 2 is a block diagram (part 1) showing a specific configuration of the equalization / decoding device according to the first exemplary embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施例における等化・復号装置の
具体的な構成を示すブロック図(その2)である。
FIG. 3 is a block diagram (part 2) showing a specific configuration of the equalization / decoding device according to the first exemplary embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2実施例における等化・復号装置の
具体的な構成を示すブロック図(その1)である。
FIG. 4 is a block diagram (part 1) showing a specific configuration of an equalization / decoding device in a second exemplary embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2実施例における等化・復号装置の
具体的な構成を示すブロック図(その2)である。
FIG. 5 is a block diagram (No. 2) showing a specific configuration of the equalization / decoding device according to the second exemplary embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2実施例における等化・復号装置の
具体的な構成を示すブロック図(その3)である。
FIG. 6 is a block diagram (No. 3) showing a specific configuration of the equalization / decoding device according to the second exemplary embodiment of the present invention.

【図7】従来例における等化・復号装置の全体構成を示
すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing an overall configuration of an equalization / decoding device in a conventional example.

【図8】従来例の等化手段の周波数特性を示す説明図で
ある。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing frequency characteristics of a conventional equalizing means.

【図9】本実施例の等化手段の周波数特性を示す説明図
である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing frequency characteristics of the equalizing means of this embodiment.

【図10】本実施例と従来例の等化・復号装置を用いた
場合における復号信号の誤り率である。
FIG. 10 is an error rate of a decoded signal when the equalization / decoding device of the present example and the conventional example are used.

【図11】本実施例の等化・復号装置における状態遷移
図である。
FIG. 11 is a state transition diagram in the equalization / decoding device of the present exemplary embodiment.

【図12】本実施例の等化・復号装置におけるトレリス
線図である。
FIG. 12 is a trellis diagram in the equalization / decoding device of the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

201 入力端 202 等化器 203 遅延器 204,315〜317,402〜405,424〜4
26 減算器 205 復号器 206 出力端 301 等化手段 302〜305,406〜413 枝長さ計算器 306〜310,414〜419 加算器 311〜314,420〜423 比較選択器 318〜321,427〜430 シフトレジスタ 322〜325,431〜434 スイッチ 435 メモリ 436〜439 雑音抽出予測器
201 input end 202 equalizer 203 delay device 204,315-317,402-405,424-4
26 Subtractor 205 Decoder 206 Output terminal 301 Equalization means 302 to 305, 406 to 413 Branch length calculator 306 to 310, 414 to 419 Adder 311 to 314, 420 to 423 Comparison selector 318 to 321, 427 to 430 Shift register 322-325, 431-434 Switch 435 Memory 436-439 Noise extraction predictor

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 符号化された任意の入力データ系列{b
K }(kは離散的時間を示す整数)を記録媒体又は信号
伝送経路に与え、前記記録媒体又は信号伝送経路から得
られた受信系列から、所定サンプリング期間の信号列に
よって規定される複数の状態とこれらの状態間の状態遷
移によって信号系列{pK }を一意に復号する等化・復
号装置であって、 入力された受信系列の信号成分の周波数特性を補正する
等化手段と、 前記等化手段の出力と前記信号系列とから前記状態遷移
の確からしさを算出する尤度算出手段と、 前記尤度算出手段の出力と1サンプリング前の各状態の
各々の確からしさを表すメトリックとから、現時点での
新たなメトリックを算出するメトリック算出手段と、 各状態の夫々に至る最も確からしい状態遷移に対応する
信号系列{pK }を順次更新保持する生き残りデータ保
持手段と、を具備することを特徴とする等化・復号装
置。
1. An encoded arbitrary input data sequence {b
K } (k is an integer indicating discrete time) is applied to a recording medium or a signal transmission path, and a plurality of states defined by a signal sequence of a predetermined sampling period from a reception sequence obtained from the recording medium or the signal transmission path. An equalization / decoding device for uniquely decoding a signal sequence {p K } by a state transition between these states, and equalizing means for correcting the frequency characteristic of a signal component of an input received sequence; From a likelihood calculation means for calculating the likelihood of the state transition from the output of the conversion means and the signal sequence, and from the output of the likelihood calculation means and a metric indicating the likelihood of each state one sampling before, survival data holding sequentially updated holding and metric calculating means for calculating a signal sequence {p K} corresponding to the most likely state transitions leading to each of the states a new metric at the current time Equalizing and decoding apparatus characterized by comprising a means.
【請求項2】 前記等化手段は、 前記記録媒体又は信号伝送経路から得られる信号を入力
し、波形干渉の除去を行う等化器と、 前記等化器の出力を1サンプリング周期遅延する遅延器
と、 前記等化器の出力から前記遅延器の出力を減算する減算
器と、を具備するものであることを特徴とする請求項1
記載の等化・復号装置。
2. The equalizer means inputs an signal obtained from the recording medium or a signal transmission path and removes waveform interference, and a delay for delaying the output of the equalizer by one sampling period. And a subtractor for subtracting the output of the delay device from the output of the equalizer.
The described equalization / decoding device.
【請求項3】 前記等化手段は、現時点での信号と2サ
ンプリング前の信号の加算結果から、1サンプリング前
の信号の2倍を減算した結果に基づいて信号系列
{pK }を生成するものであることを特徴とする請求項
1記載の等化・復号装置。
3. The equalizing means generates a signal sequence {p K } based on the result of subtracting twice the signal one sampling before from the addition result of the current signal and the signal two sampling before. The equalization / decoding device according to claim 1, wherein the equalization / decoding device is a device.
【請求項4】 符号化された任意の入力データ系列{b
K }(kは離散的時間を示す整数)を記録媒体又は信号
伝送経路に与え、前記記録媒体又は信号伝送経路から得
られた受信系列から、所定サンプリング期間の信号列に
よって規定される複数の状態とこれらの状態間の状態遷
移によって信号系列{pK }を一意に復号する等化・復
号装置であって、 入力された受信系列の信号成分の周波数特性を補正する
等化手段と、 前記等化手段の出力と前記信号系列と予測雑音とから前
記状態遷移の確からしさを算出する尤度算出手段と、 前記尤度算出手段の出力と1サンプリング前の各状態の
各々の確からしさを表すメトリックとから、現時点での
新たなメトリックを算出するメトリック算出手段と、 各状態の夫々に至る最も確からしい状態遷移に対応する
データ系列を順次更新保持する生き残りデータ保持手段
と、 前記等化手段の出力を複数個順次に更新保持する等化出
力保持手段と、 前記等化出力保持手段と前記生き残りデータ保持手段と
から雑音系列を抽出する雑音抽出手段と、 前記雑音抽出手段の雑音系列を用いて前記予測雑音を算
出する予測雑音算出手段と、を具備することを特徴とす
る等化・復号装置。
4. An arbitrary encoded input data sequence {b
K } (k is an integer indicating discrete time) is applied to a recording medium or a signal transmission path, and a plurality of states defined by a signal sequence of a predetermined sampling period from a reception sequence obtained from the recording medium or the signal transmission path. An equalization / decoding device for uniquely decoding a signal sequence {p K } by a state transition between these states, and equalizing means for correcting the frequency characteristic of a signal component of an input received sequence; Likelihood calculating means for calculating the likelihood of the state transition from the output of the converting means, the signal sequence and the prediction noise, and a metric representing the likelihood of each output of the likelihood calculating means and each state one sampling before. Therefore, the metric calculation means for calculating new metric at the present time, and the surviving data for sequentially updating and holding the data series corresponding to the most probable state transition leading to each state. Holding means, equalization output holding means for sequentially updating and holding a plurality of outputs of the equalization means, noise extraction means for extracting a noise sequence from the equalization output holding means and the survival data holding means, An equalization / decoding device comprising: a prediction noise calculation unit that calculates the prediction noise using the noise sequence of the noise extraction unit.
【請求項5】 前記等化手段は、 前記記録媒体又は信号伝送経路から得られる信号を入力
し、波形干渉の除去を行う等化器と、 前記等化器の出力を1サンプリング周期遅延する遅延器
と、 前記等化器の出力から前記遅延器の出力を減算する減算
器と、を具備するものであることを特徴とする請求項4
記載の等化・復号装置。
5. The equalizing means inputs an signal obtained from the recording medium or a signal transmission path and removes waveform interference, and a delay for delaying the output of the equalizer by one sampling period. And a subtractor that subtracts the output of the delay device from the output of the equalizer.
The described equalization / decoding device.
【請求項6】 前記等化手段は、現時点でのデータと2
サンプリング前の信号の加算結果から1サンプリング前
の信号の2倍を減算した結果に基づいて得る信号系列
{pK }を出力するものであることを特徴とする請求項
4記載の等化・復号装置。
6. The equalizing means uses the current data and 2
The equalization / decoding according to claim 4, wherein a signal sequence {p K } obtained based on a result obtained by subtracting twice the signal before one sampling from the addition result of the signals before sampling is output. apparatus.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6625235B1 (en) 1997-05-15 2003-09-23 International Business Machines Corporation Apparatus and method for noise-predictive maximum likelihood detection
US7092435B2 (en) 2001-03-01 2006-08-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Line quality monitoring apparatus and method
US7254345B2 (en) 2001-09-03 2007-08-07 Nec Corporation Receiver and receiving method capable of detecting an eye aperture size formed by reception data signals

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6625235B1 (en) 1997-05-15 2003-09-23 International Business Machines Corporation Apparatus and method for noise-predictive maximum likelihood detection
US7092435B2 (en) 2001-03-01 2006-08-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Line quality monitoring apparatus and method
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