JPH10106157A - ディジタル記録再生方法及びディジタル記録再生装置 - Google Patents
ディジタル記録再生方法及びディジタル記録再生装置Info
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- JPH10106157A JPH10106157A JP25283796A JP25283796A JPH10106157A JP H10106157 A JPH10106157 A JP H10106157A JP 25283796 A JP25283796 A JP 25283796A JP 25283796 A JP25283796 A JP 25283796A JP H10106157 A JPH10106157 A JP H10106157A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 DFEのエラー伝幡を取り除き、分解能の低
い条件での信頼性を確保する。 【解決手段】 フィードバック系のない等化特性による
識別結果Aを得る等化手段9,14と、DFEの識別結
果Bを得る等化手段15と、識別結果Bをベースに識別
結果Aの修正識別結果Cを得る手段17−Tと、識別結
果AとBを比較する比較手段16,20と、識別結果B
とCを比較する比較手段18,19を備える。コントロ
ーラ21で制御されるスイッチャー22は、通常はDE
Fの識別結果Bを出力し、比較手段16,20;18,
19の比較結果により、DEFのエラー伝幡が予想され
る時、別の識別結果Aに切り換えて出力する。
い条件での信頼性を確保する。 【解決手段】 フィードバック系のない等化特性による
識別結果Aを得る等化手段9,14と、DFEの識別結
果Bを得る等化手段15と、識別結果Bをベースに識別
結果Aの修正識別結果Cを得る手段17−Tと、識別結
果AとBを比較する比較手段16,20と、識別結果B
とCを比較する比較手段18,19を備える。コントロ
ーラ21で制御されるスイッチャー22は、通常はDE
Fの識別結果Bを出力し、比較手段16,20;18,
19の比較結果により、DEFのエラー伝幡が予想され
る時、別の識別結果Aに切り換えて出力する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル記録再
生方法及びディジタル記録再生装置に関し、より詳細に
は判定帰還型等化器の改良に関する。
生方法及びディジタル記録再生装置に関し、より詳細に
は判定帰還型等化器の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】コンピュータの演算速度が高速になると
共に大容量のメモリを必要とする応用ソフトが使用され
るようになり、小型磁気ディスクの高記録密度化は、ま
すますその要求が高まっている。このため、最近では、
記録再生系の信号処理方式としてパーシャルレスポンス
クラス4(以下、PR4という)の等化方式と最尤復号
を組み合わせたPRML方式が注目され、従来のピーク
検出法に比べて、S/Nにおいて3dB程度の改善が実
現されている。これらの技術的特徴については、例えば
日本応用磁気学会誌、第18巻4号(1994年)85
7〜862頁「PRMLとコーディング技術」において
述べられている。
共に大容量のメモリを必要とする応用ソフトが使用され
るようになり、小型磁気ディスクの高記録密度化は、ま
すますその要求が高まっている。このため、最近では、
記録再生系の信号処理方式としてパーシャルレスポンス
クラス4(以下、PR4という)の等化方式と最尤復号
を組み合わせたPRML方式が注目され、従来のピーク
検出法に比べて、S/Nにおいて3dB程度の改善が実
現されている。これらの技術的特徴については、例えば
日本応用磁気学会誌、第18巻4号(1994年)85
7〜862頁「PRMLとコーディング技術」において
述べられている。
【0003】一方、判定帰還等化器(Decision feedbac
k equalization,以下DFEという)は従来から通信ケ
ーブルにおけるディジタル信号の受信系で用いられてい
たが、最近では上記磁気ディスクにおける記録再生系の
信号処理用としても注目されている。例えば、Journal
of Applied Physics,第79巻8号(1996年4月)
には K. Fisherと C. Modlinによる "signal processin
g for 10Gb/in magnetic disk recording and beyond"
において、DFEの優位性が示されており、DFEはP
RMLに比べて面積密度が1.1倍から1.2倍改善で
きると報告されている。
k equalization,以下DFEという)は従来から通信ケ
ーブルにおけるディジタル信号の受信系で用いられてい
たが、最近では上記磁気ディスクにおける記録再生系の
信号処理用としても注目されている。例えば、Journal
of Applied Physics,第79巻8号(1996年4月)
には K. Fisherと C. Modlinによる "signal processin
g for 10Gb/in magnetic disk recording and beyond"
において、DFEの優位性が示されており、DFEはP
RMLに比べて面積密度が1.1倍から1.2倍改善で
きると報告されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】DFEは、識別結果を
基に、伝送系で予想される干渉分を演算して、到来伝送
信号から差し引くことによって信号成分を取り出す方法
である。従って、なんらかの原因で識別結果が間違った
時には誤った干渉分をを差し引くことになり、誤りが拡
大することになる。この誤りの拡大はエラー伝幡と呼ば
れている。
基に、伝送系で予想される干渉分を演算して、到来伝送
信号から差し引くことによって信号成分を取り出す方法
である。従って、なんらかの原因で識別結果が間違った
時には誤った干渉分をを差し引くことになり、誤りが拡
大することになる。この誤りの拡大はエラー伝幡と呼ば
れている。
【0005】通信系では送信する信号系列に含まれる誤
り訂正符号の冗長度の割合が高く、訂正前の誤り率は1
0-4程度でも、訂正範囲に入っており、エラー伝幡をあ
まり問題にしていない。しかし、要求される符号誤り率
が小さい磁気ディスクの記録再生系では、DFEのエラ
ー伝播は大きな問題となる。本発明の目的は、DFEの
エラー伝幡に対処し、要求される符号誤り率が小さい磁
気ディスクの記録再生系に適用できるDFEの構成を提
供することであり、さらにそれを用いた大容量の磁気デ
ィスク装置を提供することである。
り訂正符号の冗長度の割合が高く、訂正前の誤り率は1
0-4程度でも、訂正範囲に入っており、エラー伝幡をあ
まり問題にしていない。しかし、要求される符号誤り率
が小さい磁気ディスクの記録再生系では、DFEのエラ
ー伝播は大きな問題となる。本発明の目的は、DFEの
エラー伝幡に対処し、要求される符号誤り率が小さい磁
気ディスクの記録再生系に適用できるDFEの構成を提
供することであり、さらにそれを用いた大容量の磁気デ
ィスク装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明では、PR4等の
フィードバック系のない等化特性EQ1による識別結果
Aを得る第1の等化手段と、DFE等のフィードバック
系のある等化特性による識別結果Bを得る第2の等化手
段と、第1の等化手段の等化特性より高記録密度に対応
できる等化特性EQ2による識別結果Cを得る第3の等
化手段とを備え、3種類の識別結果A,B,Cを比較す
る。そして、通常はDEFによる識別結果Bを利用し、
識別結果A,B,Cの比較によりDFEのエラー伝幡が
予想される時、別の識別結果に切り替えてDFEのエラ
ー伝幡を取り除くことにより、高記録密度で記録された
ディジタル記録を高い信頼性を持って再生することを可
能とする。
フィードバック系のない等化特性EQ1による識別結果
Aを得る第1の等化手段と、DFE等のフィードバック
系のある等化特性による識別結果Bを得る第2の等化手
段と、第1の等化手段の等化特性より高記録密度に対応
できる等化特性EQ2による識別結果Cを得る第3の等
化手段とを備え、3種類の識別結果A,B,Cを比較す
る。そして、通常はDEFによる識別結果Bを利用し、
識別結果A,B,Cの比較によりDFEのエラー伝幡が
予想される時、別の識別結果に切り替えてDFEのエラ
ー伝幡を取り除くことにより、高記録密度で記録された
ディジタル記録を高い信頼性を持って再生することを可
能とする。
【0007】すなわち、本発明は、記録媒体に記録され
たディジタル記録を再生し、元の記録信号を復号するデ
ィジタル記録再生方法において、フィードバック系のな
い第1の等化特性による識別結果Aと、フィードバック
系のある第2の等化特性による識別結果Bと、第1の等
化特性より高記録密度に対応できる第3の等化特性によ
る識別結果Cとを得、識別結果A,B,Cを比較して符
号誤りの少ない識別結果を最終識別結果として選択する
ことを特徴とする。
たディジタル記録を再生し、元の記録信号を復号するデ
ィジタル記録再生方法において、フィードバック系のな
い第1の等化特性による識別結果Aと、フィードバック
系のある第2の等化特性による識別結果Bと、第1の等
化特性より高記録密度に対応できる第3の等化特性によ
る識別結果Cとを得、識別結果A,B,Cを比較して符
号誤りの少ない識別結果を最終識別結果として選択する
ことを特徴とする。
【0008】識別結果A,B,Cの選択は、識別結果A
とBとの比較、及び識別結果BとCとの比較により、識
別結果Bに誤り伝播が発生していると判定されたときは
識別結果Aを最終識別結果として選択し、それ以外の時
は識別結果B又は識別結果Cを最終識別結果として選択
することができる。
とBとの比較、及び識別結果BとCとの比較により、識
別結果Bに誤り伝播が発生していると判定されたときは
識別結果Aを最終識別結果として選択し、それ以外の時
は識別結果B又は識別結果Cを最終識別結果として選択
することができる。
【0009】また、識別結果AとBとの差異、及び識別
結果BとCとの差異を求め、識別結果AとBとの差異が
設定値より小さいときは識別結果Bを最終識別結果とし
て選択し、識別結果AとBとの差異が設定値より大きく
識別結果BとCとの差異が設定値より小さいときは識別
結果B又はCを最終識別結果として選択し、識別結果A
とBとの差異が設定値より大きく識別結果BとCとの差
異が設定値より大きいときは識別結果Aを最終識別結果
として選択することができる。
結果BとCとの差異を求め、識別結果AとBとの差異が
設定値より小さいときは識別結果Bを最終識別結果とし
て選択し、識別結果AとBとの差異が設定値より大きく
識別結果BとCとの差異が設定値より小さいときは識別
結果B又はCを最終識別結果として選択し、識別結果A
とBとの差異が設定値より大きく識別結果BとCとの差
異が設定値より大きいときは識別結果Aを最終識別結果
として選択することができる。
【0010】第1の等化特性はPR4等化特性とするこ
とができ、第3の等化特性は拡張PR4等化特性とする
ことができる。第2の等化特性の前置フィルタ特性は、
Dを遅延演算子として、1+D−D3−D4 とすること
ができる。
とができ、第3の等化特性は拡張PR4等化特性とする
ことができる。第2の等化特性の前置フィルタ特性は、
Dを遅延演算子として、1+D−D3−D4 とすること
ができる。
【0011】また、本発明は、記録媒体に記録されたデ
ィジタル記録を再生し、元の記録信号を復号するディジ
タル記録再生装置において、フィードバック系のない等
化特性による識別結果Aを得る第1の等化手段と、フィ
ードバック系のある等化特性による識別結果Bを得る第
2の等化手段と、第1の等化手段の等化特性より高記録
密度に対応できる等化特性による識別結果Cを得る第3
の等化手段と、識別結果AとBとを比較する第1の比較
手段と、識別結果BとCとを比較する第2の比較手段
と、第1の比較手段及び第2の比較手段の比較結果に基
づいて3種類の識別結果A,B,Cの中から最終識別結
果を選択する選択手段とを備えることを特徴とする。第
3の等化手段は、第1の等化手段の出力を処理すること
によって識別結果Aを修正した識別結果Cを得ることが
できる。
ィジタル記録を再生し、元の記録信号を復号するディジ
タル記録再生装置において、フィードバック系のない等
化特性による識別結果Aを得る第1の等化手段と、フィ
ードバック系のある等化特性による識別結果Bを得る第
2の等化手段と、第1の等化手段の等化特性より高記録
密度に対応できる等化特性による識別結果Cを得る第3
の等化手段と、識別結果AとBとを比較する第1の比較
手段と、識別結果BとCとを比較する第2の比較手段
と、第1の比較手段及び第2の比較手段の比較結果に基
づいて3種類の識別結果A,B,Cの中から最終識別結
果を選択する選択手段とを備えることを特徴とする。第
3の等化手段は、第1の等化手段の出力を処理すること
によって識別結果Aを修正した識別結果Cを得ることが
できる。
【0012】第1の比較手段は識別結果AとBとの不一
致の個数を計数する手段を有し、第2の比較手段は識別
結果BとCとの不一致の個数を計数する手段を有するこ
とができる。また、選択手段は、第1の比較手段による
計数値が設定値より小さいときは識別結果Bを選択し、
第1の比較手段による計数値が設定値より大きく第2の
比較手段による計数値が設定値より小さいときは識別結
果B又はCを選択し、第1の比較手段による計数値が設
定値より大きく第2の比較手段による計数値が設定値よ
り大きいときは識別結果Aを選択することができる。本
発明によるディジタル記録再生装置の主要部は、半導体
集積回路上で実現することができる。
致の個数を計数する手段を有し、第2の比較手段は識別
結果BとCとの不一致の個数を計数する手段を有するこ
とができる。また、選択手段は、第1の比較手段による
計数値が設定値より小さいときは識別結果Bを選択し、
第1の比較手段による計数値が設定値より大きく第2の
比較手段による計数値が設定値より小さいときは識別結
果B又はCを選択し、第1の比較手段による計数値が設
定値より大きく第2の比較手段による計数値が設定値よ
り大きいときは識別結果Aを選択することができる。本
発明によるディジタル記録再生装置の主要部は、半導体
集積回路上で実現することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1は、磁気ディスク記録再生装
置に本発明を適用した場合の信号系統図である。ホスト
コンピュータ(図示せず)からのデータは磁気ディスク
装置に入力され、符号器1によって磁気ディスク記録媒
体系に適する記録符号に変換される。符号器1の出力は
増幅回路2、記録ヘッド3を介して記録媒体4に記録さ
れる。再生時には記録媒体4から再生ヘッド5、増幅回
路6を介して信号が読み出され、アナログフィルタ7に
よって信号帯域以外の雑音を取り除く。また、このフィ
ルタ7は、記録媒体4と再生ヘッド5の物理的な分離に
よって信号帯域での周波数特性が劣化することに対し、
その補償を行うものである。アナログフィルタ7の出力
はアナログディジタル変換器8によって所定の速度で、
標本化され、量子化され、例えば6ビットのディジタル
値に変換される。以後の信号処理はディジタル処理とな
り、周囲温度、外来雑音に影響を受けにくくなる。
施の形態を説明する。図1は、磁気ディスク記録再生装
置に本発明を適用した場合の信号系統図である。ホスト
コンピュータ(図示せず)からのデータは磁気ディスク
装置に入力され、符号器1によって磁気ディスク記録媒
体系に適する記録符号に変換される。符号器1の出力は
増幅回路2、記録ヘッド3を介して記録媒体4に記録さ
れる。再生時には記録媒体4から再生ヘッド5、増幅回
路6を介して信号が読み出され、アナログフィルタ7に
よって信号帯域以外の雑音を取り除く。また、このフィ
ルタ7は、記録媒体4と再生ヘッド5の物理的な分離に
よって信号帯域での周波数特性が劣化することに対し、
その補償を行うものである。アナログフィルタ7の出力
はアナログディジタル変換器8によって所定の速度で、
標本化され、量子化され、例えば6ビットのディジタル
値に変換される。以後の信号処理はディジタル処理とな
り、周囲温度、外来雑音に影響を受けにくくなる。
【0014】得られたディジタル値をPR4等化用ディ
ジタルフィルタ9によって記録再生系の伝送特性が(1
−D2 )となるようにフィルタの各段の係数を設定す
る。ただし、Dは遅延演算子である。(1−D2 )はい
わゆるパーシャルレスポンスクラス4の特性であり、こ
のフィルタ出力からは、再生クロック発生回路10によ
って読み出された信号に同期した所定の再生クロックを
抽出することができる。このクロックがA/D変換器
8、PR4等化用ディジタルフィルタ9、DFE回路1
5など再生系の回路系に供給される。ディジタルフィル
タ9はPR4等化出力を与えるので、状態数が2の最尤
検出回路14によって、等化出力に重畳している雑音の
影響を最小限に抑えた識別結果Aが最尤検出回路14で
得られる。
ジタルフィルタ9によって記録再生系の伝送特性が(1
−D2 )となるようにフィルタの各段の係数を設定す
る。ただし、Dは遅延演算子である。(1−D2 )はい
わゆるパーシャルレスポンスクラス4の特性であり、こ
のフィルタ出力からは、再生クロック発生回路10によ
って読み出された信号に同期した所定の再生クロックを
抽出することができる。このクロックがA/D変換器
8、PR4等化用ディジタルフィルタ9、DFE回路1
5など再生系の回路系に供給される。ディジタルフィル
タ9はPR4等化出力を与えるので、状態数が2の最尤
検出回路14によって、等化出力に重畳している雑音の
影響を最小限に抑えた識別結果Aが最尤検出回路14で
得られる。
【0015】一方、高密度記録時に適するDFE回路1
5にもA/D変換器8の出力が同時に供給され、DFE
による識別結果Bが得られる。一般に、DFEはPR4
等化と最尤復号を組み合わせたPRMLの識別出力Aに
比べて、高密度記録において符号誤りの少ない識別結果
Bを与える。ただし、一旦符号誤りが発生すると、その
結果がフィードバックされる構成になっているため、誤
りが伝搬することになる。従って、通常状態ではDFE
の識別結果Bを最終識別結果FDとし、誤り伝搬が発生
していると思われる時はPR4ML出力Aを最終識別結
果FDとするのは有利な方法である。
5にもA/D変換器8の出力が同時に供給され、DFE
による識別結果Bが得られる。一般に、DFEはPR4
等化と最尤復号を組み合わせたPRMLの識別出力Aに
比べて、高密度記録において符号誤りの少ない識別結果
Bを与える。ただし、一旦符号誤りが発生すると、その
結果がフィードバックされる構成になっているため、誤
りが伝搬することになる。従って、通常状態ではDFE
の識別結果Bを最終識別結果FDとし、誤り伝搬が発生
していると思われる時はPR4ML出力Aを最終識別結
果FDとするのは有利な方法である。
【0016】誤り伝幡が発生しているかどうかを判断す
るため、まず、PR4MLの識別結果AとDFEの識別
結果Bを比較して、識別結果AとBに大きな違いがある
場所を見つける。大きな違いの発生原因は、(1)DF
Eにエラー伝幡がある、(2)PR4等化にとって記録
再生系のマージンが少ない場所のため、識別結果Aに多
くの符号誤りがある、のいずれかと考えられる。大きな
違いの発生原因が前記(2)であるかどうかを判断する
ために、PR4等化よりさらに高密度記録に対応できる
等化特性EQ2の等化出力を演算し、最尤検出(ML)
し、識別結果C’を求め、識別結果Bとの差を見る。識
別結果C’とBとの差が小さければ、上記の条件(2)
であると判断できる。差が大きければ条件(1)と推定
してPR4MLの識別結果を採用する。
るため、まず、PR4MLの識別結果AとDFEの識別
結果Bを比較して、識別結果AとBに大きな違いがある
場所を見つける。大きな違いの発生原因は、(1)DF
Eにエラー伝幡がある、(2)PR4等化にとって記録
再生系のマージンが少ない場所のため、識別結果Aに多
くの符号誤りがある、のいずれかと考えられる。大きな
違いの発生原因が前記(2)であるかどうかを判断する
ために、PR4等化よりさらに高密度記録に対応できる
等化特性EQ2の等化出力を演算し、最尤検出(ML)
し、識別結果C’を求め、識別結果Bとの差を見る。識
別結果C’とBとの差が小さければ、上記の条件(2)
であると判断できる。差が大きければ条件(1)と推定
してPR4MLの識別結果を採用する。
【0017】ただし、識別結果C’を求めるのに、等化
特性EQ2の等化出力を演算し、最尤検出(ML)する
処理(EQ2+ML)をそのまま行うと回路の消費電力
が大きくなるので、ここでは、DFEの識別結果Bをベ
ースにして、等化特性EQ2を演算し、その出力EQ
2’とPR4からの等化出力EQ2との差を取り、その
差に相当する符号誤り分(ER)に関して最尤検出を行
う。この検出結果によって識別結果Aを修正して、(E
Q2+ML)処理に相当する識別結果Cを得る。符号誤
り分の最尤検出では取り扱うデータほとんど0に近い値
であり、最尤回路の消費電力は少なくできるメリットが
ある。この例ではフィードバック系のない等化特性EQ
1としてPR4等化:(1−D2)、高密度に対応する
等化特性EQ2として拡張PR4:(1−D2)(1+
D)を用いている。
特性EQ2の等化出力を演算し、最尤検出(ML)する
処理(EQ2+ML)をそのまま行うと回路の消費電力
が大きくなるので、ここでは、DFEの識別結果Bをベ
ースにして、等化特性EQ2を演算し、その出力EQ
2’とPR4からの等化出力EQ2との差を取り、その
差に相当する符号誤り分(ER)に関して最尤検出を行
う。この検出結果によって識別結果Aを修正して、(E
Q2+ML)処理に相当する識別結果Cを得る。符号誤
り分の最尤検出では取り扱うデータほとんど0に近い値
であり、最尤回路の消費電力は少なくできるメリットが
ある。この例ではフィードバック系のない等化特性EQ
1としてPR4等化:(1−D2)、高密度に対応する
等化特性EQ2として拡張PR4:(1−D2)(1+
D)を用いている。
【0018】回路系17−Tは、識別結果Cを求める回
路である。まず、PR4等化出力に演算回路11によっ
て演算(1+D)の処理を行う。この結果、(1−
D2)(1+D)出力が演算回路11より得られる。一
方、DFE15の識別結果Bから、同様に(1−D2)
(1+D)の等化波形出力を波形発生回路18によって
発生する。波形発生回路18は、図2に示すように4ビ
ットのシフトレジスタ18−1とメモリ18−2から構
成される。シフトレジスタ18−1には識別結果Bが入
力される。図3に示すように、入力系列Bに対する(1
−D2)(1+D)の演算結果Sはあらかじめ計算して
おくことが可能である。記録符号1に対する(1−
D2)(1+D)の等化波形出力は1,1,−1,−1
である。入力系列Bの4ビットに対してメモリ出力が等
化出力Sとなる。
路である。まず、PR4等化出力に演算回路11によっ
て演算(1+D)の処理を行う。この結果、(1−
D2)(1+D)出力が演算回路11より得られる。一
方、DFE15の識別結果Bから、同様に(1−D2)
(1+D)の等化波形出力を波形発生回路18によって
発生する。波形発生回路18は、図2に示すように4ビ
ットのシフトレジスタ18−1とメモリ18−2から構
成される。シフトレジスタ18−1には識別結果Bが入
力される。図3に示すように、入力系列Bに対する(1
−D2)(1+D)の演算結果Sはあらかじめ計算して
おくことが可能である。記録符号1に対する(1−
D2)(1+D)の等化波形出力は1,1,−1,−1
である。入力系列Bの4ビットに対してメモリ出力が等
化出力Sとなる。
【0019】この等化出力SはDFEの識別結果をベー
スとしているので、通常時では符号誤りの少ない正しい
等化出力と考えてよい。一方、PR4MLとさらに(1
+D)演算した等化出力には雑音が含まれている。これ
らを減算回路12で差し引くと、符号誤りを含む雑音が
出力されることになる。符号誤りを最尤検出回路13に
よって検出し、PR4MLの識別結果Aに排他的論理和
回路17によってモジュロ2の加算を行うと、PR4M
Lの結果をDFEの結果で修正した識別結果Cが得られ
る。但し、この結果CはDFEの識別結果を正しいもの
として演算したものであるので、DFEに誤り伝搬が発
生した場合は逆に符号誤りを加算することになる。
スとしているので、通常時では符号誤りの少ない正しい
等化出力と考えてよい。一方、PR4MLとさらに(1
+D)演算した等化出力には雑音が含まれている。これ
らを減算回路12で差し引くと、符号誤りを含む雑音が
出力されることになる。符号誤りを最尤検出回路13に
よって検出し、PR4MLの識別結果Aに排他的論理和
回路17によってモジュロ2の加算を行うと、PR4M
Lの結果をDFEの結果で修正した識別結果Cが得られ
る。但し、この結果CはDFEの識別結果を正しいもの
として演算したものであるので、DFEに誤り伝搬が発
生した場合は逆に符号誤りを加算することになる。
【0020】図1において、遅延回路24−1,24−
2,24−3は各々の識別結果を他の識別結果と演算す
るためのタイミングを合わせるためのものである。排他
的論理和回路16はPR4ML識別結果AとDFEの識
別結果Bを比較するもので、2つの識別結果が異なるビ
ットで出力ビットが現れる。同様に、識別結果Bと識別
結果Cも排他的論理和回路18によって比較される。異
なるビット数を符号語単位でカウンタ19及び20によ
って計数する。遅延回路24−4によってタイミングを
合わせて、コントローラ21に各々の計数結果を入力
し、スイッチャー22を介して最終識別結果FDを求
め、復号器23によって識別結果FDを元の情報データ
に変換する。
2,24−3は各々の識別結果を他の識別結果と演算す
るためのタイミングを合わせるためのものである。排他
的論理和回路16はPR4ML識別結果AとDFEの識
別結果Bを比較するもので、2つの識別結果が異なるビ
ットで出力ビットが現れる。同様に、識別結果Bと識別
結果Cも排他的論理和回路18によって比較される。異
なるビット数を符号語単位でカウンタ19及び20によ
って計数する。遅延回路24−4によってタイミングを
合わせて、コントローラ21に各々の計数結果を入力
し、スイッチャー22を介して最終識別結果FDを求
め、復号器23によって識別結果FDを元の情報データ
に変換する。
【0021】符号器1から復号器23までの主要部分1
−23−Tは、1つの半導体集積回路に組み込み、記録
再生系用信号処理の集積回路として製品化することがで
きる。コントローラ21を含む回路系22−Tが識別結
果の選択手段である。コントローラ21の設定方法が本
発明の中心技術であるので、以下に詳しく説明する。カ
ウンタ19、及びカウンタ20にはそれぞれ所定の設定
値が設けられており、コントローラ21はカウント値が
その設定値より大きいか小さいかでスイッチャー19を
制御する。図4にその制御方法を示す。
−23−Tは、1つの半導体集積回路に組み込み、記録
再生系用信号処理の集積回路として製品化することがで
きる。コントローラ21を含む回路系22−Tが識別結
果の選択手段である。コントローラ21の設定方法が本
発明の中心技術であるので、以下に詳しく説明する。カ
ウンタ19、及びカウンタ20にはそれぞれ所定の設定
値が設けられており、コントローラ21はカウント値が
その設定値より大きいか小さいかでスイッチャー19を
制御する。図4にその制御方法を示す。
【0022】カウンタ20の値が設定値より小さいとい
うことは、識別出力A及びBに差が少ないことであり、
DFE15で符号誤りがほとんど発生せず、PR4ML
の符号誤りがカウントされていると推定されるので、カ
ウンタ19の値に関わらず、最終識別結果としてDFE
出力Bを選択する。
うことは、識別出力A及びBに差が少ないことであり、
DFE15で符号誤りがほとんど発生せず、PR4ML
の符号誤りがカウントされていると推定されるので、カ
ウンタ19の値に関わらず、最終識別結果としてDFE
出力Bを選択する。
【0023】一方、カウンタ20の値が設定値より大き
い場合は、DFE15に誤り伝搬が発生しているか、P
R4MLに誤りが多く発生しているかのいずれかであ
る。これを見分けるために、カウンタ19の値を参照す
る。カウンタ19の値が設定値より大きい場合はDFE
15によって誤り伝搬が発生していると予想して、PR
4MLの識別結果Aを採用する。カウンタ19の値が設
定値より小さい場合は元々のPR4MLに雑音の影響に
よる符号誤りが多くあったため、修正したPR4ML出
力とDFE出力がよく一致していること意味するので、
修正結果Cを最終識別結果FDとする。なおこの時、D
FE15の識別結果Bを最終識別結FDとしても同等の
結果が得られる。
い場合は、DFE15に誤り伝搬が発生しているか、P
R4MLに誤りが多く発生しているかのいずれかであ
る。これを見分けるために、カウンタ19の値を参照す
る。カウンタ19の値が設定値より大きい場合はDFE
15によって誤り伝搬が発生していると予想して、PR
4MLの識別結果Aを採用する。カウンタ19の値が設
定値より小さい場合は元々のPR4MLに雑音の影響に
よる符号誤りが多くあったため、修正したPR4ML出
力とDFE出力がよく一致していること意味するので、
修正結果Cを最終識別結果FDとする。なおこの時、D
FE15の識別結果Bを最終識別結FDとしても同等の
結果が得られる。
【0024】図5は、DFE15の基本構成を示したも
のである。前置フィルタ15−1は、孤立パルスの応答
波形が入力された場合、雑音強調をできるだけ抑えて、
波形整形を行い、当該ビット以降に波形干渉が現れるよ
うにフィルタの係数が設定される。すなわち、孤立パル
スの応答は、1+k1D+k2D2+k3D3+K4D4+‥
‥で与えられる。ただし、ki は所定の係数、iは有限
の整数である。記録符号は、ai=0または1として、
a0+a1D+a2D2+a3D3+‥‥で示される。これら
の2つの式のかけ算が前置フィルタ15−1の出力とな
るが、後述するように、波形干渉分が取り除かれた信号
が識別回路15−3に送られる。識別回路15−3によ
って識別結果Bが得られると、B系列の所定ビット数を
シフトレジスタ15−4に入力し、設定した孤立パルス
に対する波形干渉分k1D+k2D2+k3D3+K4D4+
‥‥に基づいてB系列の所定ビット分の波形干渉分はあ
らかじめ計算されており、メモリ15−5にB系列の所
定ビット数をアドレスとして与えると、波形干渉分が出
力され、減算回路15−2によって波形干渉の無い出力
が得られる。
のである。前置フィルタ15−1は、孤立パルスの応答
波形が入力された場合、雑音強調をできるだけ抑えて、
波形整形を行い、当該ビット以降に波形干渉が現れるよ
うにフィルタの係数が設定される。すなわち、孤立パル
スの応答は、1+k1D+k2D2+k3D3+K4D4+‥
‥で与えられる。ただし、ki は所定の係数、iは有限
の整数である。記録符号は、ai=0または1として、
a0+a1D+a2D2+a3D3+‥‥で示される。これら
の2つの式のかけ算が前置フィルタ15−1の出力とな
るが、後述するように、波形干渉分が取り除かれた信号
が識別回路15−3に送られる。識別回路15−3によ
って識別結果Bが得られると、B系列の所定ビット数を
シフトレジスタ15−4に入力し、設定した孤立パルス
に対する波形干渉分k1D+k2D2+k3D3+K4D4+
‥‥に基づいてB系列の所定ビット分の波形干渉分はあ
らかじめ計算されており、メモリ15−5にB系列の所
定ビット数をアドレスとして与えると、波形干渉分が出
力され、減算回路15−2によって波形干渉の無い出力
が得られる。
【0025】DFEは識別結果を基に波形干渉分を推定
するので、一旦識別結果が誤ると間違った波形干渉分を
出力することになり、誤りが拡大する可能性がある。従
って、フィードバックする波形干渉分を少なくし、その
分、識別回路を最尤復号の考え方を導入して、識別結果
の誤りをできるだけ少なくする工夫もなされている。そ
のようなDFEにおいても本発明は適用可能である。そ
の場合には、DFEの識別結果と他の識別結果のタイミ
ング調整をここでの例と変えなければならないことは言
うまでもない。
するので、一旦識別結果が誤ると間違った波形干渉分を
出力することになり、誤りが拡大する可能性がある。従
って、フィードバックする波形干渉分を少なくし、その
分、識別回路を最尤復号の考え方を導入して、識別結果
の誤りをできるだけ少なくする工夫もなされている。そ
のようなDFEにおいても本発明は適用可能である。そ
の場合には、DFEの識別結果と他の識別結果のタイミ
ング調整をここでの例と変えなければならないことは言
うまでもない。
【0026】図6は、本発明の別の実施の形態における
回路構成図である。図6の回路は、3つの識別結果A,
B,Cを得るための回路構成を示し、その他の部分は図
1と同じである。また、図1と同じ番号の回路は図1と
同じ機能を持つので説明を省略する場合がある。A/D
変換器8の出力はディジタルフィルタ9によってPR4
等化を受ける。この実施の形態の特徴は、DFE15’
の前置フィルタの応答特性を、1+D−D3−D4 に設
定し、DFE15’の識別結果をベースとした識別結果
Cを得るため、DFE15’の識別出力Bから等化波形
出力を得る回路をDFE15’の回路系の中に取組み、
回路規模の削減を図った点にある。加算回路15−1−
3はPR4の出力と共に、遅延素子15−1−1及び1
5−1−2の出力を加算して(1−D2)(1+D+
D2)=1+D−D3−D4 の等化出力を与える。フィー
ドバック系を構成する減算回路15−2、識別回路15
−3、シフトレジスタ15−4、メモリ15−5によっ
て、DFEの識別結果Bに基づいた干渉補正分D−D3
−D4 に相当する出力が得られるので、D2 に対応する
B出力をシフトレジスタ15−4から得て、加算回路1
8−1で加算する。
回路構成図である。図6の回路は、3つの識別結果A,
B,Cを得るための回路構成を示し、その他の部分は図
1と同じである。また、図1と同じ番号の回路は図1と
同じ機能を持つので説明を省略する場合がある。A/D
変換器8の出力はディジタルフィルタ9によってPR4
等化を受ける。この実施の形態の特徴は、DFE15’
の前置フィルタの応答特性を、1+D−D3−D4 に設
定し、DFE15’の識別結果をベースとした識別結果
Cを得るため、DFE15’の識別出力Bから等化波形
出力を得る回路をDFE15’の回路系の中に取組み、
回路規模の削減を図った点にある。加算回路15−1−
3はPR4の出力と共に、遅延素子15−1−1及び1
5−1−2の出力を加算して(1−D2)(1+D+
D2)=1+D−D3−D4 の等化出力を与える。フィー
ドバック系を構成する減算回路15−2、識別回路15
−3、シフトレジスタ15−4、メモリ15−5によっ
て、DFEの識別結果Bに基づいた干渉補正分D−D3
−D4 に相当する出力が得られるので、D2 に対応する
B出力をシフトレジスタ15−4から得て、加算回路1
8−1で加算する。
【0027】この結果D+D2−D3−D4 というDFE
出力Bをベースにした等化出力が得られる。同様に、P
R4等化出力から加算回路11−1によってD+D2−
D3−D4の等化出力が得られる。これらはタイミング調
整遅延素子11−2を介してタイミングを合わせて、減
算回路12に入力される。2つの等化出力の違いで発生
する符号誤りと思われる信号を最尤検出回路13で検出
し、論理回路17でPR4の識別結果Aと排他的論理和
をとることによって修正識別結果Cを得る。3つの識別
結果A,B,Cの選択方法に関しては、第1の実施の形
態と同様である。
出力Bをベースにした等化出力が得られる。同様に、P
R4等化出力から加算回路11−1によってD+D2−
D3−D4の等化出力が得られる。これらはタイミング調
整遅延素子11−2を介してタイミングを合わせて、減
算回路12に入力される。2つの等化出力の違いで発生
する符号誤りと思われる信号を最尤検出回路13で検出
し、論理回路17でPR4の識別結果Aと排他的論理和
をとることによって修正識別結果Cを得る。3つの識別
結果A,B,Cの選択方法に関しては、第1の実施の形
態と同様である。
【0028】磁気ディスクに矩形波信号の繰返し信号を
記録し、繰返し周波数が十分低い時の磁気ディスクの出
力振幅を100%として、実際の使用時の最も繰返し周
波数が高いときの出力が15%以下となる磁気ディスク
装置ではDFEがPR4MLに比べて符号誤りが少ない
という計算結果が得られている。本発明は、このような
低分解能におけるDFEの能力を活かしながら、DFE
の課題である、エラー伝幡が発生したとき、PR4ML
に切り替る手段を有して信頼性の高い磁気ディスク装置
を提供している。なお、ランダム信号を再生している場
合にエラー伝幡が発生しても、伝幡は短い。むしろ、同
一パターンが繰り返されるような場合がエラー伝幡を防
ぐ手立てがなく、信頼性を損なわしめてている。逆に、
PR4などは同一パターンの時は、波形の歪みなどが少
ないので、雑音を取り除きやすく信頼性の高い識別結果
が得られるので、本発明は有効である。
記録し、繰返し周波数が十分低い時の磁気ディスクの出
力振幅を100%として、実際の使用時の最も繰返し周
波数が高いときの出力が15%以下となる磁気ディスク
装置ではDFEがPR4MLに比べて符号誤りが少ない
という計算結果が得られている。本発明は、このような
低分解能におけるDFEの能力を活かしながら、DFE
の課題である、エラー伝幡が発生したとき、PR4ML
に切り替る手段を有して信頼性の高い磁気ディスク装置
を提供している。なお、ランダム信号を再生している場
合にエラー伝幡が発生しても、伝幡は短い。むしろ、同
一パターンが繰り返されるような場合がエラー伝幡を防
ぐ手立てがなく、信頼性を損なわしめてている。逆に、
PR4などは同一パターンの時は、波形の歪みなどが少
ないので、雑音を取り除きやすく信頼性の高い識別結果
が得られるので、本発明は有効である。
【0029】最尤検出回路13は符号誤りの検出である
ので、取り扱うデータがほとんど0に近いものであり、
最尤検出に必要なメモリ(図示せず)でのデータの記憶
に必要な電力が少なく、状態数が多い最尤復号回路でも
消費電力は少ない。高速転送データを取り扱うため、回
路を並列化した場合でも本発明の考え方を使う場合は本
発明の範囲内である。また、上記実施の形態ではPR4
を基本にしたが、EPR4(1+D−D2−D3)等化を
基本等化とし、符号誤り改善用の等化として1+D−D
3−D4 方式を用いることも本発明の範囲内である。各
種のPR方式の変形に対しても本発明が適用可能であ
る。また、ここでの説明ではカウンタ19,20の計数
範囲を符号語単位としたが、この計数範囲の設定は記録
再生系の想定される符号誤り率に依存するので、複数個
の符号語に設定する場合もある。
ので、取り扱うデータがほとんど0に近いものであり、
最尤検出に必要なメモリ(図示せず)でのデータの記憶
に必要な電力が少なく、状態数が多い最尤復号回路でも
消費電力は少ない。高速転送データを取り扱うため、回
路を並列化した場合でも本発明の考え方を使う場合は本
発明の範囲内である。また、上記実施の形態ではPR4
を基本にしたが、EPR4(1+D−D2−D3)等化を
基本等化とし、符号誤り改善用の等化として1+D−D
3−D4 方式を用いることも本発明の範囲内である。各
種のPR方式の変形に対しても本発明が適用可能であ
る。また、ここでの説明ではカウンタ19,20の計数
範囲を符号語単位としたが、この計数範囲の設定は記録
再生系の想定される符号誤り率に依存するので、複数個
の符号語に設定する場合もある。
【0030】
【発明の効果】本発明によると、分解能の低い磁気ディ
スク装置における信頼性を確保することができる。言い
換えれば、分解能を与えているパラメ−タの1つである
磁気ディスクとヘッド間のスペ−シングに余裕を持たせ
ることができ、ヘッドクラッシュなどの事故を未然に防
ぐ効果がある。
スク装置における信頼性を確保することができる。言い
換えれば、分解能を与えているパラメ−タの1つである
磁気ディスクとヘッド間のスペ−シングに余裕を持たせ
ることができ、ヘッドクラッシュなどの事故を未然に防
ぐ効果がある。
【図1】本発明による記録再生系の一例の信号系統図。
【図2】符号誤りを改善するために追加した等化波形を
発生する回路構成図。
発生する回路構成図。
【図3】符号誤りを改善するために追加した等化波形の
演算過程を示した図。
演算過程を示した図。
【図4】コントローラの動作条件を示す図。
【図5】DFEの回路構成図。
【図6】本発明による記録再生系の他の例の信号系統
図。
図。
1…符号器、3…磁気記録ヘッド、、4…記録媒体、5
…再生ヘッド、8…A/D変換器、9…PR4等化器、
14…最尤復号器、15…DFE回路、18…等化波形
発生回路、19,20…カウンタ、21…コントロー
ラ、22…スイッチャー、23…復号器
…再生ヘッド、8…A/D変換器、9…PR4等化器、
14…最尤復号器、15…DFE回路、18…等化波形
発生回路、19,20…カウンタ、21…コントロー
ラ、22…スイッチャー、23…復号器
Claims (13)
- 【請求項1】 記録媒体に記録されたディジタル記録を
再生し、元の記録信号を復号するディジタル記録再生方
法において、 フィードバック系のない第1の等化特性による識別結果
Aと、フィードバック系のある第2の等化特性による識
別結果Bと、前記第1の等化特性より高記録密度に対応
できる第3の等化特性による識別結果Cとを得、識別結
果A,B,Cを比較して符号誤りの少ない識別結果を最
終識別結果として選択することを特徴とするディジタル
記録再生方法。 - 【請求項2】 前記識別結果AとBとの比較、及び前記
識別結果BとCとの比較により、前記識別結果Bに誤り
伝播が発生していると判定されたときは前記識別結果A
を最終識別結果として選択し、それ以外の時は前記識別
結果B又は前記識別結果Cを最終識別結果として選択す
ることを特徴とする請求項1記載のディジタル記録再生
方法。 - 【請求項3】 前記識別結果AとBとの差異、及び前記
識別結果BとCとの差異を求め、前記識別結果AとBと
の差異が設定値より小さいときは前記識別結果Bを最終
識別結果として選択し、前記識別結果AとBとの差異が
設定値より大きく前記識別結果BとCとの差異が設定値
より小さいときは前記識別結果B又はCを最終識別結果
として選択し、前記識別結果AとBとの差異が設定値よ
り大きく前記識別結果BとCとの差異が設定値より大き
いときは前記識別結果Aを最終識別結果として選択する
ことを特徴とする請求項1記載のディジタル記録再生方
法。 - 【請求項4】 前記第1の等化特性はPR4等化特性で
あることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載
のディジタル記録再生方法。 - 【請求項5】 前記第3の等化特性は拡張PR4等化特
性であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項
記載のディジタル記録再生方法。 - 【請求項6】 前記第2の等化特性の前置フィルタ特性
は、Dを遅延演算子として、1+D−D3−D4 である
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載のデ
ィジタル記録再生方法。 - 【請求項7】 記録媒体に記録されたディジタル記録を
再生し、元の記録信号を復号するディジタル記録再生装
置において、 フィードバック系のない等化特性による識別結果Aを得
る第1の等化手段と、フィードバック系のある等化特性
による識別結果Bを得る第2の等化手段と、前記第1の
等化手段の等化特性より高記録密度に対応できる等化特
性による識別結果Cを得る第3の等化手段と、前記識別
結果AとBとを比較する第1の比較手段と、前記識別結
果BとCとを比較する第2の比較手段と、前記第1の比
較手段及び第2の比較手段の比較結果に基づいて3種類
の識別結果A,B,Cの中から最終識別結果を選択する
選択手段とを備えることを特徴とするディジタル記録再
生装置。 - 【請求項8】 前記第3の等化手段は、前記第1の等化
手段の出力を処理することによって識別結果Aを修正し
た識別結果Cを得ることを特徴とする請求項7記載のデ
ィジタル記録再生装置。 - 【請求項9】 前記第1の比較手段は前記識別結果Aと
Bとの不一致の個数を計数する手段を有し、前記第2の
比較手段は前記識別結果BとCとの不一致の個数を計数
する手段を有することを特徴とする請求項7又は8記載
のディジタル記録再生装置。 - 【請求項10】 前記選択手段は、前記第1の比較手段
による計数値が設定値より小さいときは識別結果Bを選
択し、前記第1の比較手段による計数値が設定値より大
きく前記第2の比較手段による計数値が設定値より小さ
いときは前記識別結果B又はCを選択し、前記第1の比
較手段による計数値が設定値より大きく前記第2の比較
手段による計数値が設定値より大きいときは前記識別結
果Aを選択することを特徴とする請求項9記載のディジ
タル記録再生装置。 - 【請求項11】 前記第1の等化手段はPR4等化を行
い、前記第3の等化手段は拡張PR4等化を行うことを
特徴とする請求項7〜10のいずれか1項記載のディジ
タル記録再生装置。 - 【請求項12】 請求項1〜6のいずれか1項記載のデ
ィジタル記録再生方法を用いたことを特徴とするディジ
タル記録装置。 - 【請求項13】 請求項1〜6のいずれか1項記載のデ
ィジタル記録再生方法を用いたことを特徴とする半導体
集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25283796A JPH10106157A (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | ディジタル記録再生方法及びディジタル記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25283796A JPH10106157A (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | ディジタル記録再生方法及びディジタル記録再生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10106157A true JPH10106157A (ja) | 1998-04-24 |
Family
ID=17242886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25283796A Pending JPH10106157A (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | ディジタル記録再生方法及びディジタル記録再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10106157A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999039334A1 (en) * | 1998-01-28 | 1999-08-05 | Fujitsu Limited | Error propagation suppressing method in decision feedback equalization and magnetic recording / reproducing apparatus using the method |
| KR100307017B1 (ko) * | 1998-04-15 | 2001-09-26 | 아끼구사 나오유끼 | 판정 궤환 이퀄라이저의 궤환 루프 제어부를 갖는 신호처리기 |
-
1996
- 1996-09-25 JP JP25283796A patent/JPH10106157A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999039334A1 (en) * | 1998-01-28 | 1999-08-05 | Fujitsu Limited | Error propagation suppressing method in decision feedback equalization and magnetic recording / reproducing apparatus using the method |
| US6604221B1 (en) | 1998-01-28 | 2003-08-05 | Fujitsu Limited | Error propagation control method in decision feedback equalization and magnetic recording/reproducing device |
| KR100307017B1 (ko) * | 1998-04-15 | 2001-09-26 | 아끼구사 나오유끼 | 판정 궤환 이퀄라이저의 궤환 루프 제어부를 갖는 신호처리기 |
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