(57)【要約】【課題】垂直磁気記録方式で信号が記録された記録媒体から読み出された信号を再生処理する際のエラーレートを改善することができる信号再生処理回路、磁気記憶装置、及び信号再生処理方法を提供する。【解決手段】信号増幅器３１が、記録媒体から読み出された信号を増幅し、波形等化器３２が、波形等化目標記憶部３４に予め記憶されている、ａ［１＋３Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］、ａ［２＋５Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］、又はａ［１＋４Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］のいずれか一つの波形等化目標を用いて、上記増幅された信号に対して波形等化処理を行い、畳込復号器３３が、上記の波形等化処理で用いられた波形等化目標を用いて、波形等化処理された信号を畳み込み復号して出力する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直磁気記録方式で信号が記録された記録媒体から読み出された信号を再生処理する信号再生処理回路であって、
１ビット遅延演算子をＤとして、前記読み出された信号に対して、予め記憶手段に記憶された波形等化目標を用いて波形等化処理を行う波形等化手段を備え、
前記波形等化目標が、ａを整数として、ａ［１＋３Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］、ａ［２＋５Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］、又はａ［１＋４Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］のいずれか一つである
ことを特徴とする信号再生処理回路。
【請求項２】
前記信号再生処理回路が、更に、前記波形等化処理結果を前記波形等化処理に用いられた波形等化目標を用いて畳み込み復号するＤＤＮＰビタビ復号器を備える
ことを特徴とする請求項１記載の信号再生処理回路。
【請求項３】
垂直磁気記録方式で信号が記録された記録媒体から読み出された信号を再生処理する信号再生処理回路を備える磁気記憶装置であって、
前記信号再生処理回路が、１ビット遅延演算子をＤとして、前記読み出された信号に対して、予め記憶手段に記憶された波形等化目標を用いて波形等化処理を行う波形等化手段を備え、
前記波形等化目標が、ａを整数として、ａ［１＋３Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］、ａ［２＋５Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］、又はａ［１＋４Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］のいずれか一つである
ことを特徴とする磁気記憶装置。
【請求項４】
前記信号再生処理回路が、更に、前記波形等化処理結果を前記波形等化処理に用いられた波形等化目標を用いて畳み込み復号するＤＤＮＰビタビ復号器を備える
ことを特徴とする請求項３記載の磁気記憶装置。
【請求項５】
垂直磁気記録方式で信号が記録された記録媒体から読み出された信号を再生処理する信号再生処理回路における信号再生処理方法であって、
１ビット遅延演算子をＤとして、前記信号再生処理回路が、前記読み出された信号に対して、予め記憶手段に記憶された波形等化目標を用いて波形等化処理を行い、
前記波形等化目標が、ａを整数として、ａ［１＋３Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］、ａ［２＋５Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］、又はａ［１＋４Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］のいずれか一つである
ことを特徴とする信号再生処理方法。
【請求項６】
前記信号再生処理回路が備えるＤＤＮＰビタビ復号器が、前記波形等化処理結果を前記波形等化処理に用いられた波形等化目標を用いて畳み込み復号する
ことを特徴とする請求項５記載の信号再生処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号再生処理回路、磁気記憶装置、及び信号再生処理方法に関し、特に、垂直磁気記録方式を用いて信号が記録された記録媒体から読み出された信号を再生する際のエラーレートを改善することができる信号再生処理回路、磁気記憶装置、及び信号再生処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
垂直磁気記録における最適波形等化目標については、ＤＣ（直流）成分を含む波形等化目標がエラーレート的に良好であることが提唱されている。
【０００３】
なお、再生ヘッドから出力される再生信号を、直流成分を含む低周波信号成分を通過かつ抑制する周波数特性を有するパーシャルレスポンス波形等化回路を介して処理し、これを最尤復号器に入力してデータ再生する磁気記録再生信号処理回路が提案されている。
【特許文献１】特開２００６−３３１６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、垂直磁気記録においては、例えば下記の参考文献１に示すように、ＳＵＬ層(Soft magnetic underlayer)を介した隣接トラックからの低周波ノイズのオントラック位置へのクロストークが生じる。従って、低周波成分を使用するＤＣ成分を含む波形等化目標、すなわち、［１−Ｄ］を含まない波形等化目標を適用して信号再生した場合、隣接トラックからの低周波ノイズがオントラック位置に影響を及ぼし、エラーレートが劣化してしまう。ここで、Ｄは１ビット遅延演算子であり、ｅ−ｊωｔを意味する。
参考文献１："Adjacent-Track Interference in Dual-Layer Perpendicular Recording,"IEEE Trancactions on Magnetics, Vol. 39, No. 4, July 2003, pp.1891-1896, Wen Jiang他
ここで、隣接トラックからの低周波ノイズの実測結果を図９に示す。図９に示すグラフは、オントラック位置の信号レベルを１とした場合の、隣接トラックからの（クロストーク）ノイズ量を示す。図９に示すグラフの横軸がNormalized Write Frequency（正規化されたライト周波数）であり、縦軸がSide Track cross-talk （隣接トラックからのクロストーク）である。図９を参照すると、隣接トラックがＤＣイレーズであれば、２４％のノイズがオントラック位置に出現することがわかる。このクロストークノイズ（Vxtk）は、以下の式１の通り近似することができる。
【０００５】
【数１】
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式１において、ｆは記録周波数、ｆｔａｕは時定数である。式１で示される隣接トラックからのノイズは、低周波ほど出現し、高周波になると減少する。
【０００６】
図１０は、隣接トラックからのクロストークノイズ量とエラーレート（ＥＲＴ）の劣化度合いを示す。ＰＲＭＬ（Partial response maximum likelihood)波形等化目標は、ＤＣ成分を有する［４＋７Ｄ＋Ｄ2 ］とした。図１０の横軸を式１のｆｔａｕの常用対数、縦軸をエラーレートの劣化量（ΔＥＲＴ）とした。実測結果から、ｆｔａｕは０．０２（常用対数表記で−１．７０）であるので、エラーレート劣化量（ΔＥＲＴ）は約０．５桁である。このように、ＤＣ成分を有するＰＲＭＬ波形等化目標では、クロストークノイズが低周波に出現するので、エラーレート劣化が発生する。また、隣接トラックからのクロストークノイズは低周波ノイズであるため、本ノイズによるエラーは長ビットの誤りとなる。従って、例えば磁気記憶装置が備えている周知のＲｅｅｄ  Ｓｏｌｏｍｏｎ  ＥＣＣ等によるエラー訂正能力が低下する。一方、他の実測結果によれば、［１−Ｄ］を含む波形等化目標を用いた場合には、エラーレートの劣化量は０となる。このことから、［１−Ｄ］を含む、すなわち、ＤＣ成分を含まない波形等化目標を適用することが、エラーレート改善に有効であると考えられる。
【０００７】
本発明は、垂直磁気記録方式を用いて信号が記録された記録媒体から読み出された信号を再生する際のエラーレートを改善することができる信号再生処理回路の提供を目的とする。
【０００８】
また、本発明は、垂直磁気記録方式を用いて信号が記録された記録媒体から読み出された信号を再生する際のエラーレートを改善することができる磁気記憶装置の提供を目的とする。
【０００９】
また、本発明は、垂直磁気記録方式を用いて信号が記録された記録媒体から読み出された信号を再生する際のエラーレートを改善することができる信号再生処理方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本信号再生処理回路は、垂直磁気記録方式で信号が記録された記録媒体から読み出された信号を再生処理する信号再生処理回路であって、１ビット遅延演算子をＤとして、前記読み出された信号に対して、予め記憶手段に記憶された波形等化目標を用いて波形等化処理を行う波形等化手段を備え、前記波形等化目標が、ａを整数として、ａ［１＋３Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］、ａ［２＋５Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］、又はａ［１＋４Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］のいずれか一つである。
【００１１】
また、本磁気記憶装置は、垂直磁気記録方式で信号が記録された記録媒体から読み出された信号を再生処理する信号再生処理回路を備える磁気記憶装置であって、前記信号再生処理回路が、１ビット遅延演算子をＤとして、前記読み出された信号に対して、予め記憶手段に記憶された波形等化目標を用いて波形等化処理を行う波形等化手段を備え、前記波形等化目標が、ａを整数として、ａ［１＋３Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］、ａ［２＋５Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］、又はａ［１＋４Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］のいずれか一つである。
【００１２】
また、本信号再生処理方法は、垂直磁気記録方式で信号が記録された記録媒体から読み出された信号を再生処理する信号再生処理回路における信号再生処理方法であって、１ビット遅延演算子をＤとして、前記信号再生処理回路が、前記読み出された信号に対して、予め記憶手段に記憶された波形等化目標を用いて波形等化処理を行い、前記波形等化目標が、ａを整数として、ａ［１＋３Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］、ａ［２＋５Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］、又はａ［１＋４Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］のいずれか一つである。
【発明の効果】
【００１３】
本信号再生処理回路、本磁気記憶装置、及び本信号再生処理方法によれば、垂直磁気記録方式を用いて信号が記録された記録媒体から読み出された信号を再生する際のエラーレートを改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本実施形態の磁気記録再生装置の構成例を示す図である。本実施形態の磁気記録再生装置は、磁気記憶装置であって、垂直磁気記録方式で信号が記録された記録媒体４から読み出された信号を再生処理する。図１に示す磁気記録再生装置は、ＲＬＬ（ランレングス・リミテッド）符号化器１、磁気ヘッド２、信号再生処理回路３を備える。
【００１５】
ＲＬＬ符号化器１は、ユーザデータに対してランレングス制限符号を用いた符号化処理を行って、記録媒体４へ書き込む対象とする信号を出力する。磁気ヘッド２は、ＲＬＬ符号化器１が出力した信号を垂直磁気記録方式で記録媒体４へ書き込む。また、磁気ヘッド２は、記録媒体４から該記録媒体４に書き込まれている信号を読み出して出力する。磁気ヘッド２は、本実施形態の磁気記録再生装置が備える、図示を省略するＭＰＵ（Micro processing Unit ）等の所定の制御手段の指示に従って、上述した記録媒体４への信号の書き込み処理、記録媒体４からの信号の読み出し処理を実行する。なお、他の実施形態の磁気記録再生装置によれば、ＲＬＬ符号化器１以外の任意の符号化器を用いることができる。
【００１６】
信号再生処理回路３は、磁気ヘッド２によって読み出された信号を再生処理する。具体的には、信号再生処理回路３は、１ビット遅延演算子をＤとして、上記読み出された信号に対して、予め波形等化目標記憶部３４（後述する図２を参照）に記憶された、[１−Ｄ]を含む波形等化目標を用いて、波形等化処理を行う。また、信号再生処理回路３は、波形等化処理された信号を上記波形等化目標を用いて畳み込み復号し、畳み込み復号された信号を再生信号として出力する。
【００１７】
図２は、図１に示す磁気記録再生装置が備える信号再生処理回路の構成例を示す図である。図１中に示す信号再生処理回路は、信号増幅器３１、波形等化器３２、畳込復号器３３、波形等化目標記憶部３４を備える。
【００１８】
信号増幅器３１は、磁気ヘッド２によって読み出されて出力された信号を増幅する。波形等化器３２は、増幅された信号に対して、予め波形等化目標記憶部３４に記憶された、[１−Ｄ]を含む波形等化目標を用いて、波形等化処理を行う。具体的には、波形等化器３２は、磁気ヘッド２によって読み出された信号の該磁気ヘッド２からの出力から波形等化器３２の出力までの系の伝達関数が上記波形等化目標となるように、上記増幅された信号を波形等化する。本実施形態において波形等化目標記憶部３４に予め記憶された波形等化目標は、例えば、ａを整数として、ａ［１＋３Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］、ａ［２＋５Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］、又はａ［１＋４Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］のいずれか一つである。波形等化器３２は、例えば上記の３つの波形等化目標のうちのいずれか一つを用いて波形等化処理を行う。
【００１９】
なお、波形等化器３２が、波形等化目標記憶部３４に予め記憶された波形等化目標のうち、現時点における垂直磁気記録における規格化線密度であるＫｐに応じたエラーレートが最も低くなる波形等化目標を選択した上で、該選択された波形等化目標を用いて波形等化処理を行うようにしてもよい。
【００２０】
畳込復号器３３は、波形等化器によって波形等化処理された信号を該波形等化処理に用いられた波形等化目標を用いて畳み込み復号して出力する。畳込復号器３３は、例えば、ビタビ復号器や反復復号器等である。畳込復号器３３が、ＤＤＮＰ（Data-DependentNoise Prediction）ビタビ復号器であってもよい。畳込復号器３３としてＤＤＮＰビタビ復号器を用いることにより、磁気記録パターン（データパターン）に依存したノイズを考慮したビタビ復号を行うことが可能となる。波形等化目標記憶部３４には、上述した[１−Ｄ]を含む波形等化目標が予め記憶される。
【００２１】
図３は、［１＋３Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］という波形等化目標の周波数特性を示す図である。図４は、［２＋５Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］という波形等化目標の周波数特性を示す図である。図５は、［１＋４Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］という波形等化目標の周波数特性を示す図である。なお、図３、図４、図５に示すグラフの横軸にとったＮｏｒｍａｌｉｚｅｄ  Ｆｒｅｑは、波形等化目標の正規化された周波数、縦軸にとったＭａｇｎｉｔｕｄｅは、波形等化目標の振幅である。図３乃至図５を参照すると、波形等化目標［１＋３Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］、［２＋５Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］、又は［１＋４Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］は、低域成分を抑制する（減衰させる）ので、低域に集中する隣接トラックからのクロストークノイズを抑制できることがわかる。
【００２２】
図６は、本実施形態の信号再生処理フローの一例を示す図である。まず、磁気ヘッド２が、記録媒体４から信号を読み出す（ステップＳ１）。次に、信号増幅器３１が、ステップＳ１において読み出された信号を増幅する（ステップＳ２）。続いて、波形等化器３２が、波形等化目標記憶部３４に予め記憶されている波形等化目標（例えば、ａ［１＋３Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］、ａ［２＋５Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］、又はａ［１＋４Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］のいずれか一つ）を用いて、ステップＳ２において増幅された信号に対して波形等化処理を行う（ステップＳ３）。次に、畳込復号器３３が、ステップＳ３において用いられた波形等化目標を用いて、上記波形等化処理された信号を畳み込み復号し（ステップＳ４）、畳み込み復号された信号を出力する。
【００２３】
図７及び図８は、本実施形態の磁気記録再生装置による信号再生処理の効果を説明するグラフを示す図である。図７中のグラフの横軸は信号再生処理に用いる波形等化目標であり、縦軸は、各々の波形等化目標を用いて信号再生処理した際の、ＥＣＣ前のセクタエラーレートである。また、図８中のグラフの横軸は信号再生処理に用いる波形等化目標であり、縦軸は、各々の波形等化目標を用いて信号再生処理した際の、ＥＣＣ後のセクタエラーレートである。図７、図８中のグラフの横軸には、従来エラーレート性能が良いとされていた波形等化目標［２＋６Ｄ＋４Ｄ2 ＋Ｄ3 ］［１−Ｄ］と、本実施形態の磁気記録再生装置で用いられる波形等化目標の例である［１＋３Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］、［２＋５Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］、［１＋４Ｄ＋２Ｄ2 ］［１−Ｄ］が示される。なお、図７中の２００はＫｐ＝１．１の場合のセクタエラーレートであり、２０１はＫｐ＝１．２の場合のセクタエラーレートである。図８中の２０２はＫｐ＝１．１の場合のセクタエラーレートであり、２０３はＫｐ＝１．２の場合のセクタエラーレートである。
【００２４】
図７、図８を参照すると、本実施形態の磁気記録再生装置で用いられる波形等化目標を用いて信号再生処理を行うと、従来の波形等化目標［２＋６Ｄ＋４Ｄ2 ＋Ｄ3 ］［１−Ｄ］を用いた場合と比べて、ＥＣＣ前のエラーレートについて約０．５桁、ＥＣＣ後のエラーレートについて約１．５桁改善することができることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施形態の磁気記録再生装置の構成例を示す図である。
【図２】磁気記録再生装置が備える信号再生処理回路の構成例を示す図である。
【図３】波形等化目標の周波数特性を示す図である。
【図４】波形等化目標の周波数特性を示す図である。
【図５】波形等化目標の周波数特性を示す図である。
【図６】本実施形態の信号再生処理フローの一例を示す図である。
【図７】本実施形態の磁気記録再生装置による信号再生処理の効果を説明するグラフを示す図である。
【図８】本実施形態の磁気記録再生装置による信号再生処理の効果を説明するグラフを示す図である。
【図９】隣接トラックからの低周波ノイズの実測結果を示す図である。
【図１０】隣接トラックからのクロストークノイズ量とエラーレートの劣化度合いを示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  ＲＬＬ符号化器
２  磁気ヘッド
３  信号再生処理回路
４  記録媒体
３１  信号増幅器
３２  波形等化器
３３  畳込復号器
３４  波形等化目標記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2010152943.tif 000011
【図９】
2010152943.tif 000012
【図１０】
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