(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを記録するデータ記録媒体と、
前記データ記録媒体から信号を再生するヘッドと、
前記ヘッドが再生した信号をパーシャルレスポンス特性に等化し出力する等化器と、
前記等化器の出力を非対称波形に変換し出力する離散フィルタと、
前記離散フィルタの出力を復号する最尤復号器とを備えることを特徴とするデータ記録再生装置。
【請求項２】
前記等化器は前記ヘッドが再生した信号を（１−Ｄ２）なる波形に等化し出力し、前記離散フィルタは前記等化器の出力を（１−Ｄ２）（ｃ０＋ｃ１Ｄ＋・・・＋ｃｎＤｎ）なる波形に変換し出力することを特徴とする請求項１に記載のデータ記録再生装置。
【請求項３】
前記係数ｃ０、ｃ１、・・・ｃｎを設定するコントローラを備えることを特徴とする請求項２記載のデータ記録再生装置。
【請求項４】
前記係数ｃ０、ｃ１、・・・ｃｎは整数であることを特徴とする請求項２に記載のデータ記録再生装置。
【請求項５】
前記ヘッドと前記等化器との間に配置され、前記ヘッドが再生した信号をＡ／Ｄ変換し、前記等化器へ出力するＡ／Ｄコンバータと、前記等化器の出力からタイミング信号生成し前記Ａ／Ｄコンバータに出力するタイミング抽出回路を備える請求項１に記載のデータ記録再生装置。
【請求項６】
最尤復号器の出力に対し少なくとも１ビットあるいは３ビットの連続する誤りを訂正する誤り訂正手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のデータ記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気ディスクあるいは光ディスク装置等のデータ記録再生装置における信号処理方式に関わり、特にＥＥＰＲＭＬ（Extended EPRML）やＥＥＥＰＲＭＬ（Extended EEPRML）信号処理方式などの高次パーシャルレスポンス方式の高能率復調手法に関わる。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置ではパーシャルレスポンスクラス４（ＰＲ４）と最尤復号方式を組み合わせた（Partial Response Maximum Likelihood 以下ＰＲＭＬと略す）が、高能率信号処理方式として実用化されている。高能率信号処理方式とは所望のデータ誤り率を低Ｓ／Ｎにて実現できる方式を意味する。最近、ＰＲＭＬ方式よりさらに低いＳ／Ｎで、信号の再生が可能な信号処理方式として、ＥＰＲ４（Extended PR4）と最尤復号方式を組み合わせたＥＰＲＭＬ方式、さらにＥＥＰＲ４（Extended EPR4）と最尤復号方式を組み合わせたＥＥＰＲＭＬ（Extended EPRML）方式などの高次パーシャルレスポンス方式が実用化されている。
【０００３】
図１にＰＲＭＬ信号処理方式を用いた一般的な磁気ディスク装置の構成例を示す。元のデータはインタフェース回路8を介して、誤り訂正符号器7に供給され、誤り訂正に必要な冗長データが付加される。次に、データ変調器6によりＰＲＭＬ方式に必要な変調を行い、これを記録アンプ5を介して、磁気ヘッド4により磁気ディスク3に記録される。
【０００４】
磁気ディスクから再生された信号は再生アンプ5を経て、データ復調器1によりＰＲＭＬ処理される。復調されたデータは誤り訂正復号器2により誤り訂正された後、インタフェース回路8を経て元のデータに変換される。このような記録再生処理によって低Ｓ／Ｎ信号の再生を行っている。このデータ変復調器１、６の動作および構成を磁気記録再生系とパーシャルレスポンス方式との関連を示す図２を用いて詳述する。
【０００５】
まず記録側の処理を述べる。誤り訂正符号器7からのデータは遅延素子とモジュロ２（Ｍｏｄ．２）からなるプリコーダ９を経由し、記録アンプ５経て媒体上に記録される。このプリコーダ９は復調時に生じるデータの誤り伝播を防ぐ処置を行うためのものである。
【０００６】
つぎに、再生側の処理について述べる。記録媒体上の磁化は再生磁気ヘッドにより微分特性を有する波形として再生される。ＰＲ４はこの微分特性を（１−Ｄ）なる差分系とみなす。ここでＤは１ビットの遅延演算子を意味する。再生波形は等化器１０に供給され、波形の応答が（１＋Ｄ）となるように等化される。結果として、等化器の出力における総合伝達特性は（１−Ｄ２）になる。この後、最尤復号器１１にてデータの識別を行う。
【０００７】
図３に、ステップ波形を磁気記録した場合の再生孤立波形（ステップ応答を以下孤立波形と略す）のレスポンスを示す。孤立波形を図３（ａ）に示すように２タイムスロットに拡大した波形とみなすのが、PR4である。この波形は（１＋Ｄ）なる特性を持つ。（ｂ）のように３タイムスロットに拡大した波形とみなすのがＥＰＲ４である。この波形は（１＋Ｄ）２なる特性を持つ。さらに（ｃ）のように４タイムスロットに拡大した波形とみなすのがＥＥＰＲ４である。この波形は（１＋Ｄ）３なる特性を持つ。
【０００８】
以下に、ＥＥＰＲ４方式を例にとり、高次パーシャルレスポンス方式を概説する。
【０００９】
ＥＥＰＲ４の総合伝達特性は孤立波形の伝達特性と磁気記録系の伝達特性の積として、（１−Ｄ）（１＋Ｄ）３となる。これにより決まるＥＥＰＲ４方式のインパルスレスポンスを図４に示す。図４（ａ）から分かるように、ＥＥＰＲ４の孤立波形はビット周期ごとに、１，３，３，１の振幅特性を持つ。したがって、孤立パルスの応答は、図４（ｂ）に示すように、上下反転した孤立波形を１ビット周期ずらして重畳することで得られる。すなわち、孤立パルスの応答は１，２，０，−２，−１となる。ＥＥＰＲ４に最尤復号器を組み合わせたＥＥＰＲＭＬのトレリス線図を図５に示す。
【００１０】
周知のようにＥＥＰＲＭＬ方式の動作は、トレリス線図で説明される。図中、ａｋは時刻ｋにおけるＥＥＰＲＭＬへの入力信号を表わす。ここで１２は状態を示し、１３は状態推移を示す。ラベル（ａｋ／ｙｋ）の上段と下段はそれぞれ入力信号値と出力信号値を示している。各信号処理方式の状態は過去の入力信号系列により決まる。ＥＥＰＲＭＬでは、現時刻の再生信号レベルは過去の４タイムスロットにわたる信号の影響を受ける。時刻ｋにおける状態をＳｋとすれば、Ｓｋ=（（ａｋ−４，ａｋ−３，ａｋ−２，ａｋ−１）｜ａｋ（１，０））と与えられ、状態数は１６になる。時刻ｋ−１において複数の状態から発した状態推移が時刻ｋのある特定の状態に集まる。
【００１１】
これらの状態推移に対し、各ラベルの下段に示されている出力信号と入力信号の差の２乗値をブランチメトリックと呼ぶ。また各状態に対する現時刻までのブランチメトリックの累積値をパスメトリックと呼ぶ。時刻ｋのある特定の状態に集まる状態推移の内、時刻ｋ−１までのパスメトリックと各状態推移に対応するブランチメトリックの和が最も小さい値となる状態推移だけを最尤条件（もっとも確からしい）を満たす状態推移（パス）として選択する。この過程は以下に述べるようなステップに分けられる。
【００１２】
すなわち、パスメトリックとブランチメトリックを加算（Add）する。次に、これらの加算値を状態毎に比較（Compare）し、最小値となる状態推移を選択（Select）する。これらの一連の動作をＡＣＳと略す。最尤復号は、このＡＣＳ動作を各時刻、各状態毎に繰り返し、最終的にトレリス線図上でパスが一つに収束した時点で、データを確定させる方法であり、周知の技術である。
【００１３】
ＥＥＰＲＭＬの性能は最小自由距離(Dfree)で決まる。ここでDfreeとは図５に示すトレリス線図上のある特定のノードから他の特定のノードに至る各種組み合わせの中でパスメトリックの差が最小のものである。ＥＥＰＲＭＬのDfreeは６であることが知られている。さらに、Dfreeに続く信号間距離は８、１０となる。ＥＥＰＲＭＬのこれらの信号間距離は、最尤復号器に入力されるデータパターンで決まる。特に、信号間距離はパターン中の０から１あるいは１から０へ変化する連続回数で規定される。後述するように、例えばパターン中の反転位置をｐで表わすと、ｐｐｐと３回連続する反転位置を持つ２種のパターンが１ビットずれた状態にある場合にこれらのパターン間の距離がDfreeを与える。
【００１４】
これらのＥＰＲＭＬ方式やＥＥＰＲＭＬ方式の性能をさらに向上するために、Maximum Transition Run Code（ＭＴＲコードと略記する）が最近提案された。たとえば、"Maximum Transition Run Codes for Data Storage Systems", IEEE Transactions on Magnetics, vol.32, No.5, September, 1996, pp3992-3994が公知例として知られている。
【００１５】
上記ＭＴＲコードはパターンの反転が３回以上発生することを制限する機能を持つ。このＭＴＲコードを使用すると、ＥＥＰＲＭＬの信号間距離１０以上のもののみに限定できる。したがって、等価的に信号のＳ／Ｎを向上できる。しかしながら、ＭＴＲコードではコードレートが４／５等になり、この値は通常使用されている１６／１７ＧＣＲ（Group Coded Recording）や８／９ＧＣＲに比較して低い。このためコードレート損失が大きく、トータルのコーディングゲインは必ずしも満足行くものでない。具体的には、信号間距離が６から１０に改善されることで生じるゲインは約２．２ｄＢである。
【００１６】
一方、コードレート損失は、磁気ディスクの記録密度にもよるが、例えば規格化線密度（再生波形の半値幅を記録パルスの幅で規格化したもの）＝３のところで、約１ｄＢ以上になり、トータルのコーディングゲインはせいぜい１ｄＢ程度である。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、高次のパーシャルレスポンス方式とりわけＥＥＰＲＭＬ方式やＥＥＥＰＲＭＬ方式の信号間距離を使用するコードにかかわらず拡張する一般的手法を提供することである。すなわち、磁気ディスク装置用ＰＲＭＬ信号処理で使用されている１６／１７ＧＣＲや８／９ＧＣＲをそのまま適用できるようにすることで、コードレート損失を新たに生じることなく、信号間距離を等価的に拡大する手法を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、高次のパーシャルレスポンス方式とりわけＥＥＰＲＭＬ方式やＥＥＥＰＲＭＬ方式において孤立パルス波形の応答を本来のＥＥＰＲＭＬやＥＥＥＰＲＭＬの応答から変化させることで、信号間距離を拡大させる。高次のパーシャルレスポンス方式では孤立パルスの応答は奇対称波形に選ばれている。例えば、ＥＥＰＲＭＬ方式では、前述したように、孤立パルス波形の応答は１，２，０，−２，−１となる。
【００１９】
本発明では、このような高次のパーシャルレスポンス方式の孤立パルス波形の応答が有する奇対称性を緩和することで、まず第１に信号間距離を拡大する。この信号間距離は信号識別時のＳＮ比を決める。この距離が大きいほど等価的に信号の振幅が大きくなることを意味する。第２に雑音電力を低減する。パーシャルレスポンスの雑音は複数の時刻にわたって互いに相関を有する。最尤復号器の性能は、この雑音の相関の影響により劣化する。したがって、雑音の相関を抑圧することで実質的に雑音を低減することができる。すなわち、高次パーシャルレスポンス信号のＳ／Ｎは次式で規定される。
【００２０】
Ｓ／Ｎ＝信号間距離／（雑音電力・雑音相関係数）          （数１）
EEPRML方式を例にとり、本発明を具体的に説明する。符号は｛１，０｝の２進数である。いま、符号誤りの大きさを定義するために、１が０に誤った場合には１、逆に０が１に誤った場合には−１、誤りが発生しなかった場合には０なる値を対応させる。この定義に従ったEEPRML方式の誤りパターンを分類したものを下記に示す。
（Ａ）信号間距離＝６の場合
（１，−１，１）
（Ｂ）信号間距離＝８
１）  （１，−１，１，０，０，１，−１，１）
２）  （１，−１，１，−１，１）
（Ｃ）信号間距離＝１０
（０,1,０）etc.
（Ａ）の実際の符号誤りパターンは（ａ，ｂ，１，０，１，ｃ，ｄ）が（ａ，ｂ，−，１，−，ｃ，ｄ）に誤るかまたはその逆の場合である。
【００２１】
（Ｂ）１）の実際の符号誤りパターンは（１，０，１，ａ，ｂ，０，１）が（０，１，０，ａ，ｂ，０，１，０）に誤るかまたはその逆の場合である。
【００２２】
（Ｂ）２）の実際の符号誤りパターンは（１，０，１，０，１，０，１）が（０，１，０，１，０，１）に誤るかまたはその逆の場合である。ここでａ，ｂ，etcは任意である。
【００２３】
（Ｃ）は１ビットの孤立パルス誤りである。（Ａ）と（Ｂ）に共通するパターンは前述したように、信号の反転が少なくとも３回以上連続する。
【００２４】
したがってデータパターンではａｂ１０１０ｃｄかまたはａｂ０１０１ｃｄおよびこれらが連続する場合である。図６は信号間距離＝６の誤りをトレリス線図上に示したものである。図６中に示す２種のデータ系αおよびβはそれぞれ０１０ａｂｃｄｅ、１０１ａｂｃｄｅなる値を持ち、最初の３ビットのみが異なる。これに対応する波形を図７に示す。この図から分かるように、この２種のパターンの信号間距離は６である。図８に同様に上記（Ｂ）１）に対応する波形を示す。
【００２５】
さて、ＥＥＰＲＭＬは伝達特性（１−Ｄ）（１＋Ｄ）３を有し、これにより図４（ｂ）に示したように、インパルスレスポンスは１，２，０，−２，−１に決まる。従って、１ビット誤りが生じた場合には、誤ったパターンと本来の誤りが無いパターンとの信号間距離はこのインパルスレスポンスの各値の２乗和である１０となる。この信号間距離はインパルスの持つ信号のエネルギそのものである。しかるに、図７、図８に示すような信号間距離＝６あるいは信号間距離＝８のパターンが存在する理由は、これらのパターンの組み合わせは、本来のインパルスの持つ信号エネルギを相殺することにある。換言すれば、ＥＥＰＲＭＬ方式は誤り伝播が発生しやすいパターンを有する。
【００２６】
図９に示す例を用いて、このような信号間距離を減少させる原因をさらに考察する。この図は、図７に示したＥＥＰＲＭＬにおける信号間距離６となるパターンを示したものである。このパターンでは、信号反転がＰ１，Ｐ２，Ｐ３と３回連続する。従って、図９（ａ）に示すように、レスポンス１，３，３，１を有する孤立波形が正負正と交互に繰り返す。
【００２７】
この結果、１，２，１，１，２，１なるレスポンスが得られ、この信号のエネルギは各値の２乗和（１）２＋（２）２＋（１）２＋（１）２＋（２）２＋（１）２＝１２となる。一方各孤立波形単体の信号エネルギは（１）２＋（３）２＋（３）２＋（１）２＝２０となる。これ故、信号反転がＰ１，Ｐ２，Ｐ３と３回連続するパターンでは孤立波形３個の合計６０の信号エネルギが１２に縮退している。
【００２８】
たとえば、図９（ｂ）に示すように、孤立波形のレスポンスのうち、右端の１の振幅を持つレスポンスを除去すると信号間距離は１５まで向上する。これの意味するところは、ＥＥＰＲＭＬの孤立波形のレスポンス１，３，３，１が複数のビットに広がり過ぎているため、前述した（Ａ）（Ｂ）に示す特別なパターンで、本来の信号の有するエネルギが相殺されることである。これが、本質的に信号間距離を低減させ、この結果誤り伝播を引き起こすことになる。
【００２９】
この考察により、信号間距離を拡大するための根本的な指針は、孤立波形のエネルギ（電力）を損失することなく、エネルギを集中する方策をたてることである。一般的に、信号のエネルギを集中する手段は、図１０に示すように、孤立波形を全域通過フィルタ１４に通し、最小位相推移条件を満たせばよいことが通信理論により明らかにされている。
【００３０】
ここで最小位相推移条件とは、有理関数で与えられる信号の伝達関数の零点と極が同一単位円周内に存在することである。この条件を満たすように位相フィルタを設定することにより、信号のエネルギが保存されたまま、インパルスレスポンスの前半部分に信号エネルギを集中できる。磁気記録では、孤立波形はローレンツ波形で近似できることがよく知られている。これをＬ（ｔ）で与えると、以下の式で示される。
【００３１】
Ｌ（ｔ）＝１．０／（１＋（２ｔ／ＴＷ）２）            （数２）
ＴＷは半値幅を与える。
【００３２】
この式２から明らかなように、Ｌ（ｔ）は左右対称の波形である。ここで半値幅と記録するパルスの時間幅Ｔとの比（ＴＷ／Ｔ）を規格化線密度と定義する。ＴＷ／Ｔの値が大きいほど、高密度記録された波形になる。通常磁気記録では、規格化線密度が２．５前後のものが使用されている。規格化線密度２．５と３．０を有するローレンツ波形を最小位相推移フィルタに通して得られた波形をＬｍｉｎ（ｔ）とする。
【００３３】
図１１にＬｍｉｎ（ｔ）を示す。図１１から明らかなように波形は左右非対称であり、エネルギが孤立波形のレスポンスの前半に集中していることが分かる。しかしながら、非対称形から信号弁別に必要なクロック信号（タイミング信号）を抽出するのは一般に非常に困難である。この理由の一つは、位相歪みによりパターン依存のあるジッタ（時間ゆらぎ）が増加するためである。他の理由として、信号振幅が多値となるため、クロック信号（タイミング信号）抽出回路が複雑になり、この実現が困難になるからである。
【００３４】
したがって、本発明では、この矛盾する条件を解消するために、高次パーシャルレスポンスの多項式ＰＲ（Ｄ）を次式のように因数分解し
ＰＲ（Ｄ）＝（１−Ｄ２）（ｃ０＋ｃ１Ｄ＋・・・＋ｃｎＤｎ）        （数３）
右辺の前項の状態でタイミング抽出を行い、この後右辺の後項で与えられる非対称レスポンスを離散時間フィルタで与えることにより、上記非対称性を波形に与える。この際に式１で与えるＳ／Ｎが最大となる非対称係数ｃ０，ｃ１，・・・，ｃｎを選択する。
【００３５】
つぎに、実際の非対称係数を求める手法を述べる。まず１６状態のＥＥＰＲＭＬの場合には、上記係数は（ｃ０＝１，ｃ１＝２，ｃ２＝１）で与えられる。すなわちｃ１を中心にｃ０とｃ２の値が対称係数となっている。これに対し、非対称係数を求めるには、まず（数３）右辺の後項をｃ０＝１のモニック多項式にし、ｃ１とｃ２を実数の２変数関数とみなし、数１の評価基準にしたがって最適係数を求める。この後、この実数に最も近い整数係数を求める。
【００３６】
数１に示した信号間距離、雑音電力・雑音相関係数等の求め方は、文献“Maximum Likelihood Sequence Estimation of Digital Sequences in the Presence of Intersymbol Interference”,IEEE Transactions on information Theory, vol.IT-18, No.3, May, 1972, pp363-378に詳細に記載されているため、省略する。表１に１６状態のパーシャルレスポンスの代表的特性を示す。
【００３７】
【表１】
0003646684.tif 000002
表中に示す孤立パルスの距離は孤立パルスの有する電力そのものである。最小距離は与えられた係数を持つパーシャルレスポンス信号のトレリスダイアグラム上の距離の内、最小になるものである。したがって、最小距離／孤立パルスの距離はこれを与えるパーシャルレスポンスのエネルギの利用効率を与える指標となる。本発明による係数を有するパーシャルレスポン方式はいずれも通常のＥＥＰＲＭＬのものよりこの点で優る。結果として、対称係数を有するＥＥＰＲＭＬに対し、Ｓ／Ｎを効果的に改善できていることが分かる。表２に３２状態のパーシャルレスポンスの代表的特性を示す。
【００３８】
【表２】
0003646684.tif 000003
この場合にも、同様に特性の改善が顕著である。なお、表１および表２の特性は規格化線密度が２．５の場合に相当する。本発明は、さらに、ＳＮ比の改善だけでなく、符号誤りの長さも従来のＥＥＰＲＭＬやＥＥＥＰＲＭＬ方式の持つ長く連続する誤りから１ビットかあるいは３ビット長さの誤りが主体のものに改善できる。したがって、本発明は、少なくとも１ビットおよび３ビット連続誤りに対して符号誤り訂正能力を有する誤り訂正符号と組み合わせることで効率的な誤り訂正が可能になるという特長も有する。
【００３９】
【発明の実施の形態】
本発明にしたがった実際の回路構成例を図１２に示す。まず、磁気ヘッド出力はプリアンプを経て、ＡＧＣ（自動利得制御回路）とＬＰＦ（低域通過フィルタ）１５に供給される。ＡＧＣにて、信号振幅が一定値になるように制御された後、ＬＰＦにより所望周波数帯域以外の雑音成分が除去される。このＬＰＦ出力信号はＡＤＣ１６により離散量子化され、等化器１０に入力される。等化器１０では前述したように磁気ヘッドからの再生信号を、（１−Ｄ２）なるパーシャルレスポンス特性となるように等化する。
【００４０】
この等化器の出力からＡＤＣ１６を動作させるために必要なクロック信号をＰＬＬ回路２０により生成する。同時に、ＡＧＣ１５の制御信号もＡＧＣ制御回路２１から得る。つぎに、等化器出力を離散フィルタ１８に加え、その出力に（１−Ｄ２）（ｃ０＋ｃ１Ｄ＋・・・＋ｃｎＤｎ）なる応答特性を持つ波形を得て、これを最尤復号器１９に加え、データ識別を行う。この識別データを１６／１７変換もしくは８／９ＥＮＤＥＣにより復調し、その出力に元のユーザデータを得る。なお、等化器出力をＰＲ４の最尤復号器２３に供給することにより、通常のＰＲＭＬ復調データが得られる。つぎに、離散フィルタの構成を示す。
【００４１】
図１３は（ｃ０＝３、ｃ１＝２、ｃ２＝１）なる係数を持つ離散フィルタの構成例である。等化器１０の出力を離散フィルタの入力端３０に加える。この信号を３倍の係数乗算器３１を通した出力、遅延回路３３により１ビット遅延した信号を２倍の係数乗算器３２に通した出力、２ビット遅延回路を通した出力を加算器３４により加算することで所望のフィルタ特性を出力端３５に得る。他の係数に関しても同様に構成できることは明らかである。
【００４２】
つぎに、本発明によるトレリスダイアグラムの構成法を示す。最尤復号器への入力ビットの値ａｋと各状態Ｓｋおよび出力ｙｋは次式の関係がある。
【００４３】
Ｓｋ=ａｋ−５，ａｋ−４，ａｋ−３，ａｋ−２，ａｋ−１
ｙｋ=ｃ０ａｋ＋ｃ１ａｋ−１＋（ｃ２−ｃ０）ａｋ−２＋（ｃ３−ｃ１）ａｋ−３−ｃ２ａｋ−４−ｃ３ａｋ−５    （数４）
最尤復号器ｃ３＝０の場合には１６状態、ｃ３の値が非零の場合には、３２状態を有する。（ｃ０＝３、ｃ１＝２、ｃ２＝１）なる値を持つ１６状態最尤復号器のトレリス線図の構成例を図１４に示す。ここでこのような係数を有するパーシャルレスポンスをＭＥＥＰＲＭＬと呼称する。図１４の１６状態最尤復号器の一実施形態を図１５に示す。本処理回路は、ブランチメトリック生成部４０、ACS回路４１、パスメモリ４２から構成されており、図１４に示したＭＥＥＰＲＭＬトレリス線図に基づき回路が構成されている。ブランチメトリック生成部４０は、ＭＥＥＰＲＭＬトレリス線図の各状態から発生する状態遷移のブランチメトリックを与えるものである。
【００４４】
ACS４１は、１６状態のパスメトリックとブランチメトリック値との加算、比較、選択を行い、もっとも確からしいパスに対するパスメトリック値を生成する。パスメモリ４２は、各状態の比較結果をもとに、復号データの生成を行う。なおパスメトリックの初期化を初期設定回路４３により、本回路起動時に行なう。
【００４５】
次に、本発明のデータ復調回路を用いた磁気記録再生装置の一実施例を図１６に示す。パソコン等の外部装置は、磁気記録再生装置内のコントローラ１０２を介して、データの授受が行われる。まず、外部装置からのデータを記録する場合について説明する。コントローラ１０２は、データの記録命令を受けるとサーボ制御回路１０３に対し、記録すべき位置(トラック)に記録再生ヘッド１０６を移動する命令を発行する。記録再生ヘッドの移動が完了後、記録データは、記録データ処理回路１０４、Ｒ／Ｗアンプ５、記録再生ヘッド４を介して記録媒体3に記録される。
【００４６】
記録データ処理回路１０４は、エンコーダ２３、シンセサイザ１１２、プリコーダ９、記録補正回路１１４で構成され、エンコーダ２３は、記録データをコーディング規則に従ったコーディング処理、例えば、８／９ＧＣＲ（０，４／４）コード変換を行う。エンコードされたデータ列は、シンセサイザ１１２の記録ビット周期にしたがって送り出される。プリコード９は、データ列に一定の拘束条件を与えるため、再度コード変換される。記録補正回路１１４は、磁気記録固有の記録処理の非線形性を除去するものである。以上の動作により記録処理が行われる。
【００４７】
次に、データの再生動作について説明する。コントローラ１０２は、データ再生命令を受けると、サーボ制御回路１０３に対し、記録再生ヘッド４を該当するデータが記録された位置(トラック)へ移動する命令を発行する。記録再生ヘッドの移動が完了後、記録媒体３に記録された信号は、記録再生ヘッド４、Ｒ／Ｗアンプ５を介して、データ復調回路１に入力される。
【００４８】
データ復調回路１で復調された復調データは、コントローラ１０２に出力され、復調データの正当性を確認したのち外部装置にデータを転送する。データ復調回路１は、ヘッド再生波形の振幅を一定にするＡＧＣ回路１５、信号帯域外の雑音を除去する帯域除去フィルタ（ＬＰＦ）１５、再生信号をサンプリングするＡＤＣ１６、再生波形の符号間干渉を除去する等化器１０、ＡＤＣ１６のサンプリングタイミングを決定するＰＬＬ２０、本発明の主眼となるデータ復調回路１、復調データのデコード処理（８／９ＧＣＲデコーダ）を行うデコーダ２３から構成される。
【００４９】
マイコン１０１は、コントローラ１０２、データ復調回路１などの装置全体の処理をソフトウェアで行うものである。ここでは、マイコン１０１は、コード違反検出回路１２８の検出結果の検知、ＰＲＭＬ処理回路２３とＭＥＥＰＲＭＬ処理回路１９を切り替えるマルチプレクサ１２９に情報を与えるレジスタ１３０の設定などの処理を行う。さらに、ＰＲＭＬ処理回路の代わりに、表１に示す係数を有する他のＭＥＥＰＲＭＬ処理回路を用いて、記録密度に応じてこれらを適応的に切り替える構成にすることも可能である。
【００５０】
さらに、前述したように本発明では最尤復号器の出力データ中に生じる誤りの長さが１ビットあるいは３ビットが支配的になるため、これに適する誤り訂正を行なった後、デコーダ２３にて８／９ＧＣＲ等のデコード処理を行なう方が、符号誤りの拡大を防止する点で望ましい。このために、本発明によるＬＳＩを構成する際に、ＬＳＩ出力端子にデコード前の最尤復号器の出力を直接出すことを可能にする配線を行なうことも有効である。
【００５１】
【発明の効果】
本発明は、磁気記録装置の再生孤立磁化反転波形を非対称波形に変更することで、ＥＥＰＲＭＬやＥＥＥＰＲＭＬ等で問題になっていたある特定パターンにおいて発生する誤り伝播を抑圧する。ＭＥＥＰＲＭＬ方式はＥＥＰＲＭＬ方式に比較して、磁気記録装置の再生孤立磁化反転の半値幅と記録信号の半値幅の比が装置の実用範囲である２．５程度の場合には、約１．５ｄＢ以上のＳ／Ｎの改善が見込まれる。
【００５２】
本発明は、さらに、ＳＮ比の改善だけでなく、符号誤りの長さも従来のＥＥＰＲＭＬやＥＥＥＰＲＭＬ方式の持つ長く連続する誤りから単一ビットかあるいは３ビット長さの誤りが主体のものに改善できる。
【００５３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のデータ復調回路の一実施例を示した構成図である。
【図２】    PRML復調と磁気記録再生系の関連を示す図である。
【図３】各種パーシャルレスポンスの孤立波形応答を示す図である。
【図４】    EEPR4の孤立波形および孤立パルス応答を示す図である。
【図５】    EEPRMLのトレリス線図を示す図である。
【図６】    EEPRMLの信号間距離６を与えるパターンをトレリス線図上に示した図である。
【図７】    EEPRMLの信号間距離６を与える波形の例を示す図である。
【図８】    EEPRMLの信号間距離８を与える波形の例を示す図である。
【図９】    EEPRMLの信号間距離が６に縮退する原因を示す図である。
【図１０】パーシャルレスポンスの孤立波形応答のエネルギを集中させる基本原理を示す図である。
【図１１】最小位相推移波形の例を示す図である。
【図１２】本発明を実施する回路構成の一実施例を示す図である。
【図１３】本発明の離散フィルタ回路構成の一実施例を示す図である。
【図１４】本発明の係数を持つトレリス線図の例を示す図である。
【図１５】本発明による１６状態最尤復号器の一実施形態を示す図である。
【図１６】本発明を用いた磁気ディスク装置のデータ復調方法を示す図である。
【符号の説明】
1：データ復調器、2：誤り訂正符号復号器、5：記録再生アンプ、6：データ変調器、7：誤り訂正符号器、9：プリコーダ、10：等化器、11：最尤復号器、12：パスメトリック、13：ブランチメトリック演算器、14：全域通過フィルタ、15：ＡＧＣ,16：ＡＤＣ、18：離散フィルタ、19：高次パーシャルレスポンス最尤復号器、20：ＰＬＬ、23：16/17ENDEC、31：３乗算器、32：２倍乗算器、33：遅延回路、34：加算器、40：ブランチメトリック生成回路、41：ACS回路、42：パスメモリ、101：マイコン、102：コントローラ、103：サーボ制御回路、129：マルチプレクサ、130：レジスタ。
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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