(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録媒体の第１の記録トラックから読取られた読取信号をサンプリングして得た読取サンプル値系列から前記第１の記録トラックに隣接する第２の記録トラックからの干渉成分を除去した干渉成分除去読取サンプル値系列を得る記録情報再生装置であって、
前記第１の記録トラックのビットの極性と前記第１の記録トラックのビットに隣接する第２の記録トラックのビットの極性との極性差に応じて変化するキャンセル重み列に基づいて前記干渉成分除去読取サンプル値系列を生成する復号部を
具備する記録情報再生装置。
【請求項２】
前記復号部は、
前記読取サンプル値系列を復号することによって、ビット列を生成する復号器と、
前記キャンセル重み列を設定する設定手段であって、前記第１の記録トラックに対応する第１のビット列の内の第１のビットの値と、前記第２のトラックに対応する第２のビット列の内の前記第１のビットに隣接する第２のビットの値とが等しいか否かを判定し、判定結果に基づいて前記キャンセル重み列の内の前記第１ビットに対応するキャンセル重みを設定する、設定手段と、
前記第１の記録トラックの第１の読取サンプル値系列、前記第２の記録トラックの第２の読取サンプル値系列、および前記キャンセル重み列に基づいて、前記干渉成分除去読取サンプル値系列を生成する干渉成分除去手段と
を具備し、
前記設定手段が前記干渉成分除去読取サンプル値系列に基づいて前記キャンセル重み列を再度設定し、前記干渉成分除去手段が再度設定されたキャンセル重み列に基づいて前記干渉成分除去読取サンプル値系列を更新することを複数回繰り返し行う
請求項１に記載の記録情報再生装置。
【請求項３】
前記復号器は、前記読取サンプル値系列をビタビアルゴリズムによって復号を行うビタビ復号器と、前記ビタビ復号器によって復号されたビット列に対し低密度パリティ検査符号の復号を行うＬＤＰＣ復号器とを具備する請求項２に記載の記録情報再生装置。
【請求項４】
前記設定手段は、前記第１のビットの値と前記第２のビットの値とが等しいと判断した場合に、前記キャンセル重みを０に設定する、設定手段を具備する
請求項２に記載の記録情報再生装置。
【請求項５】
前記第１の記録トラックのビットの極性と前記第１の記録トラックのビットに隣接する第２のトラックのビットの極性との極性差を考慮しないキャンセル重み列に基づいて、前記第１の読取サンプル値系列から前記第２の記録トラックからの干渉成分を除去した第２の干渉成分除去読取サンプル値系列を生成する生成手段を更に具備し、
前記設定手段が最初に生成する前記干渉成分除去読取サンプル値系列は、前記第１の読取サンプル値系列として前記第２の干渉成分除去読取サンプル値系列を用いる請求項２に記載の記録情報再生装置。
【請求項６】
前記復号部は、ビタビアルゴリズムによって復号を行うビタビ復号器を具備し、
前記ビタビ復号器は、畳み込み復号時の各ブランチメトリックに対して、前記第１のビットの値と、前記第２のビットの値との極性差に応じたバイアス項を前記第１のビットに対応するパスメトリックに付加する請求項１に記載の記録情報再生装置。
【請求項７】
磁気記録媒体の第１の記録トラックから読取られた読取信号をサンプリングして得た読取サンプル値系列から前記第１の記録トラックに隣接する第２のトラックからの干渉成分を除去した干渉成分除去読取サンプル値系列を得る記録情報再生方法であって、
前記第１の記録トラックのビットの極性と前記第１の記録トラックのビットに隣接する第２の記録トラックのビットの極性との極性差に応じて変化するキャンセル重み列に基づいて前記干渉成分除去読取サンプル値系列を生成する
記録情報再生方法。
【請求項８】
前記読取サンプル値系列を復号することによって、ビット列を生成し
前記第２の記録トラックに対応する第１のビット列の内の第１のビットの値と、前記第２の記録トラックに対応する第２のビット列の内の前記第１のビットに隣接する第２のビットの値とが等しいか否かを判定し、判定結果に基づいて前記キャンセル重み列を設定し、
前記第１の記録トラックの第１の読取サンプル値系列、前記第２の記録トラックの第２の読取サンプル値系列、および前記キャンセル重み列に基づいて、前記干渉成分除去読取サンプル値系列を生成し
前記干渉成分除去読取サンプル値系列に基づいて前記キャンセル重み列を再度設定し、再度設定されたキャンセル重み列に基づいて前記干渉成分除去読取サンプル値系列を更新することを複数回繰り返し行う
請求項７に記載の記録情報再生方法。
【請求項９】
前記読取サンプル値系列に対して、ビタビアルゴリズムによって復号を行う際に、畳み込み復号時の各ブランチメトリックに対して、前記第１のビットの値と、前記第２のビットの値との極性差に応じたバイアス項を前記第１のビットに対応するパスメトリックに付加する
請求項７に記載の記録情報再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気記録媒体に記録された信号を再生する記録情報再生装置および記録情報再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスクに情報を記録し、記録された情報を読み出すハードディスクドライブが広く用いられている。
【０００３】
磁気ディスクには、複数本のデータトラックが設けられ、各データトラックに情報が記録される。近年、隣接するデータトラックのピッチが狭くなっている。ピッチの狭小化に伴い、リードヘッドがデータトラックに記録されている信号を読み出す際に、読み出した信号が読み出したデータトラックに隣接するデータトラックに記録されている信号の干渉を受けてしまい、データトラックに記録されている信号を正確に読み出すことができないことがある。そのため、読み出した読取信号をサンプリングして得た読取サンプル値系列から、読み出したデータトラックに隣接するデータトラックに記録されている信号による干渉成分を取り除く隣接トラック間信号干渉除去が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１１３５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
読み出したデータトラックに隣接するデータトラックに記録されている信号による干渉成分を取り除いた、干渉成分除去読取サンプル値系列の精度が低く、正常に復号できない場合がある。
【０００６】
本発明の目的は、磁気記録媒体からの読出信号をサンプリングした読取サンプル値系列から隣接するトラックに記録されている情報の干渉成分を取り除いた干渉成分除去読取サンプル値系列の精度を向上させることが可能な記録情報再生装置および記録情報再生方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、磁気記録媒体の第１の記録トラックから読取られた読取信号をサンプリングして得た読取サンプル値系列から前記第１の記録トラックに隣接する第２の記録トラックからの干渉成分を除去した干渉成分除去読取サンプル値系列を得る記録情報再生は、復号部を具備する。復号部は、前記第１の記録トラックのビットの極性と前記第１の記録トラックのビットに隣接する第２の記録トラックのビットの極性との極性差に応じて変化するキャンセル重み列に基づいて前記干渉成分除去読取サンプル値系列を生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態の記録情報再生装置の要部を示すブロック図。
【図２】隣接トラック間信号干渉が生じている様子を示す図。
【図３】第１の方法による隣接トラック間信号干渉除去を行うためのリードチャネルの構成を示すブロック図。
【図４】実施形態の第１の方法による隣接トラック間信号干渉除去を説明するためのフローチャート。
【図５】実施形態の第１の方法による隣接トラック間信号干渉除去を説明するためのフローチャート。
【図６】実施形態の隣接トラック間信号干渉除去を説明するためのフローチャート。
【図７】実施形態の隣接トラック間信号干渉除去を説明するためのフローチャート。
【図８】第２の方法による隣接トラック間信号干渉除去を行うためのリードチャネルの構成を示すブロック図。
【図９】図８のＳＯＶＡ復号器の構成を示すブロック図。
【図１０】実施形態の第２の方法による隣接トラック間信号干渉除去を説明するためのフローチャート。
【図１１】実施形態の第２の方法による隣接トラック間信号干渉除去を説明するためのフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。  
図１は、本実施形態に関するディスクドライブ（記録情報再生装置）の要部を示すブロック図である。  
図１に示すように、ディスクドライブは大別して、ヘッド・ディスクアセンブリ（head-disk assembly：ＨＤＡ）、ヘッドアンプ集積回路（以下、ヘッドアンプＩＣ）１１と、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）１５とから構成されている。
【００１０】
ＨＤＡは、記録媒体であるディスク１と、スピンドルモータ（ＳＰＭ）２と、ヘッド１０を搭載しているアーム３と、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）４とを有する。ディスク１は、スピンドルモータ２より回転する。アーム３とＶＣＭ４は、アクチュエータを構成している。アクチュエータは、ＶＣＭ４の駆動により、アーム３に搭載されているヘッド１０をディスク１上の指定の位置まで移動制御する。
【００１１】
ディスク１には、情報を記録するための複数本のデータトラック（記録トラック）２００が設けられている。  
ヘッド１０はスライダを本体として、当該スライダに実装されているライトヘッド１０Ｗ及びリードヘッド１０Ｒを有する。リードヘッド１０Ｒは、ディスク１上のデータトラックに記録されているデータを読み出す。ライトヘッド１０Ｒは、ディスク１上にデータを書き込む。
【００１２】
ヘッドアンプＩＣ１１は、リードアンプ及びライトドライバを有する。リードアンプは、リードヘッド１０Ｒにより読み出されたリード信号を増幅して、リード／ライト（Ｒ／Ｗ）チャネル１２に伝送する。一方、ライトドライバは、Ｒ／Ｗチャネル１２から出力されるライトデータに応じたライト電流をライトヘッド１０Ｗに伝送する。
【００１３】
ＨＤＣ１５は、Ｒ／Ｗチャネル１２と、インタフェースコントローラ１３と、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）１４とを含む１チップの集積回路から構成されている。Ｒ／Ｗチャネル１２は、リードデータの信号処理を実行するリードチャネルと、ライトデータの信号処理を実行するライトチャネルとを含む。
【００１４】
インタフェースコントローラ１３は、ホストシステム（以下単にホストと表記する場合がある）２０とＲ／Ｗチャネル１２との間のデータ転送を制御する。インタフェースコントローラ１３は、バッファメモリ（ＤＲＡＭ）１６を制御して、リードデータ及びライトデータをバッファメモリ１６に一時的に格納することでデータ転送制御を実行する。
【００１５】
ＭＰＵ１４はドライブのメインコントローラであり、ＶＣＭ４を制御してヘッド１０の位置決めを行なうサーボ制御を実行する。さらに、ＭＰＵ１４は、後述するように、ディスク欠陥検出処理及びフラッシュ（flush）処理を実行する。フラッシュ処理は、キャッシュ領域に一時的に格納されているデータを、ディスク１上のユーザデータ領域に書き込む（移動させる）ライト処理である。キャッシュ領域は、フラッシュメモリ（flush memory）１７に確保される。
【００１６】
近年、隣接するデータトラックのピッチが狭くなっている。ピッチの狭小化に伴い、リードヘッド１０Ｒがデータトラックに記録されているデータを読み出す際に、読み出した信号が読み出したデータトラックに隣接するデータトラックに記録されている信号の干渉を受けてしまい、データトラックに記録されている信号を正確に読み出すことができないことがある。
【００１７】
隣接トラック間信号干渉が生じている様子を図２を参照して説明する。図２に示すように、ｍ−１データトラックとｍデータトラックとが隣接している。図２の下側のグラフは、隣接トラック間信号干渉がない場合のｍデータトラックとｍ−１データトラックの再生波形をシミュレーションによって演算した結果を示す。また、図２の下側のグラフは、ｍデータトラックとｍ−１データトラックとのピッチが５０ｎｍ、５５ｎｍ、７０ｎｍ、１００ｎｍの場合のｍデータトラックから読み出される信号の干渉量を示す。干渉量は、ピッチが５０ｎｍ、５５ｎｍ、７０ｎｍ、１００ｎｍの場合のｍデータトラックの再生波形をシミュレーションによってそれぞれ演算し、各ピッチの再生波形と隣接トラック間信号干渉がない場合のｍデータトラックの再生波形の差分を示している。
【００１８】
図２のグラフに示すように、ピッチが狭くなるほど干渉量が増えている。図２のグラフを検討すると、隣接トラックからの干渉量は一定ではなく、場所によって変動している。ｍトラックのビットの極性と、当該ビットに隣接するｍ−１トラックのビットの極性とが異なる部分では干渉を大きく受けていることが分かる。しかし、ｍトラックのビットの極性と、当該ビットに隣接するｍ−１トラックのビットとの極性が同じ部分では干渉をほとんど受けていないことが分かる。
【００１９】
これは隣接トラック干渉が隣接トラック記録時の漏れ磁界による自トラック磁化情報の劣化に起因しているためである。隣接ビット間が同極性であれば媒体上に記録される磁化の向きが同じであるので、隣接トラック記録による漏れ磁界が発生していたとしても自トラックの磁化が乱されることはないが、隣接ビット間が逆極性であれば自トラックには磁化と逆向きの漏れ磁界が印加されるため、自トラックの磁化は乱され再生波形の干渉として見えてくる。これにより隣接トラックからの干渉量は図２のように隣接ビット間の極性に依存して変動することになる。
【００２０】
本装置では、隣接トラック-自トラック間の隣接するビットの極性差に応じて、１トラック＝１セクタの範囲内においても、ビット単位でキャンセル重みαを変動させることで高ピッチ領域でも隣接トラック間信号干渉除去効果を劣化させないようにする。
【００２１】
（第１の方法）
上記再生方式を実現するためには何らかの方法で自トラックのビット系列を推定しておく必要があるが、そもそも自トラックは隣接トラック間信号干渉の影響を受けているため正確なビット系列を知ることはできない。そこで隣接ビットの極性差を考慮しない隣接トラック間信号干渉除去を行った場合の復号結果を自トラックの暫定ビット系列として等化器に引き戻すことで隣接ビット間の極性差を判断し、キャンセル重みαをビット単位で変化させる。
【００２２】
図３は、第１の隣接トラック間信号干渉除去方法を実現するためのＲ／Ｗチャネル１２のリードチャネル１２Ｒの構成を示すブロック図である。
【００２３】
図３に示すように、リードチャネル１２Ｒは、制御部３０１、復号部３０２、およびメモリ３０３等を有する。復号部３０２は、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタ３１１、隣接干渉成分除去部３１２、ＳＯＶＡ（Soft Output Viterbi algorithm）復号器（ビタビ復号器）３１３、ＬＤＰＣ(Low-Density Parity Check)復号器３１４、相互相関計算器（設定部）３１５、および等化波形系列再生成器３１６等を備えている。
【００２４】
ＦＩＲフィルタ３１１は、リードヘッド１０Ｒにより読み出されたリード信号をサンプリングして、ＰＲ特性に近づくようにリード信号を等化波形化する。隣接干渉成分除去部３１２は、等化波形から隣接トラックからのクロストークを除去した等化波形を生成する。ＳＯＶＡ復号器３１３は、ＳＯＶＡ（Soft Output Viterbi algorithm）によって復号を行う。ＬＤＰＣ復号器３１４は、ＬＤＰＣ復号器３１４から出力されたビット列に対して低密度パリティ検査符号の復号を行う。相互相関計算器３１５は、ＬＤＰＣ復号器３１４から出力された自トラックのビット列と隣接トラックのビット列とに基づいて等化波形から隣接トラックからのクロストークを除去した等化波形を生成する際に用いられるキャンセル重み列を生成する。等化波形系列再生成器３１６は、隣接トラックのビット列に基づいて等化波形を生成する。
【００２５】
図４および図５のフローチャートを用いて第１の隣接トラック間信号干渉除去方法の具体的な処理の流れを説明する。
【００２６】
まず、リードヘッド１０Ｒが、ディスク１の信号を再生したいｍデータトラックに隣接するｍ±１データトラックに記録されている信号を読み出す(ステップＢ４０１)。読み出されたｍ±１データトラックの信号に基づいて復号処理が行われる（ステップＢ４０２）。このｍ±１データトラックの復号処理については後述する。復号されたビット系列Ｘ(m±1)をメモリ３０３に格納する（ステップＢ４０３）。
【００２７】
なお、ディスク１のデータトラックを再生する場合、複数のデータトラックの単位で再生されることがある。この場合、ｍ−１データトラックのデータは、再生ビット系列がメモリ３０３に格納されているので、ｍ−１データトラックに対する、ステップＢ４０１〜４０３の処理は不要である。
【００２８】
リードヘッド１０Ｒが、ｍデータトラックに記録されている信号を読み出す（ステップＢ４０４）。読み出された信号はＦＩＲフィルタ３１１に入力される。ＦＩＲフィルタ３１１は、読み出された信号が所定のＰＲ特性に近づくように等化波形化し、等化波形系列Ｙ'(m)を生成する。ＦＩＲフィルタ３１１は、生成された等化波形系列Ｙ'(m)をメモリ３０３に格納する（ステップＢ４０５）。等化波形系列再生成器３１６は、メモリ３０３に格納されているｍ±１データトラックのビット系列Ｘ(m±1)に基づいて、等化波形系列Ｙ(m±1)を再生成する（ステップＢ４０６）。
【００２９】
相互相関計算器３１５は、等化波形系列Ｙ'(m)と等化波形系列Ｙ(m±1)（Ｙ(m-1)、Ｙ(m+1)）との相互相関α'm±1（α'm-1、α'm+1）を計算する（ステップＢ４０７）。等化波形系列Ｙ'(m)と等化波形系列Ｙ(m-1)との相互相関係数αm-1’は、隣接干渉除去後の等化波形系列Ｙ'k(m)-a×Ｙk(m-1)に含まれる隣接成分が最小となる条件を示す下記の式によってから決定される。なお、ｋは等化波形系列中のビット列のラベルである。
【数１】
0005684169.tif 000002
【００３０】
同様に、等化波形系列Ｙ'(m)と等化波形系列Ｙ(m+1)との相互相関係数α'm+1は下式によって求められる。
【数２】
0005684169.tif 000003
【００３１】
なお、この相互相関α'm±1は隣接ビット間の極性差によらず一様に干渉が発生した前提で求めた係数である。
【００３２】
相互相関計算器３１５は、相互相関α'm±1に一意に相関するキャンセル重みαm±1（αm-1、αm+1）を設定する。例えば相互相関α'm±1に比例するように決める。隣接干渉成分除去部３１２は、設定されたキャンセル重みαm±1に基づいて、ｍデータトラックの再生波形から作成された等化波形系列Ｙ'(m)に対して、１回目の隣接干渉成分の除去を行った等化波形系列Ｙ0(m)を計算する（ステップＢ４０８）。
【００３３】
等化波形系列内のｋビット目の値Ｙk0(m)は、次の式によって求められる。
【数３】
0005684169.tif 000004
【００３４】
ＳＯＶＡ復号器３１３は、１回目の隣接干渉成分除去後の等化波形系列Ｙk0(m)に対してビタビ復号を行う（ステップＢ４０９）。ＬＤＰＣ復号器３１４は、ＳＯＶＡ復号器３１３によって復号されたデータに対して、ＬＤＰＣ復号を行って、ターボ復号開始前（０回目）の（エラーを含む）初期状態の暫定ビット系列Ｘ(m)を生成する。ＬＤＰＣ復号器３１４は、生成されたビット系列Ｘ(m)を、メモリ３０３に格納する（ステップＢ４１０）。
【００３５】
暫定ビット系列Ｘ(m)に対してＬ回のターボ復号を行うために、制御部３０１は、ターボ復号の回数をカウントするためのｉの値を１にする（ステップＢ４１１）。続いて、制御部３０１は、ｉの値がＬ以下であるかを判定する（ステップＢ４１２）。ｉの値がＬ以下であると判定した場合（ステップＢ４１２のＹｅｓ）、制御部３０１は、メモリ３０３に格納されている暫定ビット系列Ｘ(m)およびビット系列Ｘ(m±1)を相互相関計算器３１５に転送する。相互相関計算器３１５は、暫定ビット系列Ｘ(m)と隣接トラックビット系列Ｘ(m-1)との比較を行うために、比較位置を示すｋの値を１にする。なお、ｋの値は、１〜Ｎkの正整数である。Ｎkはビット系列の数である。
【００３６】
相互相関計算器３１５は、ｋの値がＮk以下であるかを判定する（ステップＢ４１４）。ｋの値がＮk以下であると判定した場合（ステップＢ４１４のＹｅｓ）、相互相関計算器３１５は、暫定ビット系列Ｘ(m)のｋ番目のビット値Ｘk(m)と、ｍ−１データトラックのｋ番目のビット値Ｘk(m-1)とが等しいかを判定する（ステップＢ４１５）。また、比較器は、暫定ビット系列Ｘ(m)のｋ番目のビット値Ｘk(m)と、ｍ＋１データトラックのｋ番目のビット値Ｘk(m＋1)とが等しいかを判定する。
【００３７】
暫定ビット系列Ｘ(m)のｋ番目のビット値Ｘk(m)とｍ−１データトラックのｋ番目のビット値Ｘk(m-1)とが等しいと判定された場合、相互相関計算器３１５は、ｋ番目のビット値Ｘk(m-1)に対するキャンセル重みαk-をα1とする（ステップＢ４１６）。暫定ビット系列Ｘ(m)のｋ番目のビット値Ｘk(m)とｍ−１データトラックのｋ番目のビット値Ｘk(m-1)とが等しくないと判定された場合、キャンセル重み決定部は、ｋ番目のビット値Ｘk(m-1)に対するキャンセル重みαk-をα2とする（ステップＢ４１７）。
【００３８】
暫定ビット系列Ｘ(m)のｋ番目のビット値Ｘk(m)とｍ＋１データトラックのｋ番目のビット値Ｘk(m+1)とが等しいと判定された場合、キャンセル重み決定部は、ｋ番目のビット値Ｘk(m+1)に対するキャンセル重みαk+をα1とする（ステップＢ４１６）。暫定ビット系列Ｘ(m)のｋ番目のビット値Ｘk(m)とｍ＋１データトラックのｋ番目のビット値Ｘk(m+1)とが等しくないと判定された場合、キャンセル重み決定部は、ｋ番目のビット値Ｘk(m+1)に対するキャンセル重みαk+をα2とする（ステップＢ４１７）。
【００３９】
αk-およびαk+が決定されたら、相互相関計算器３１５は、元のｋの値に１を加えた値をｋの値とする（ステップＢ４１８）。相互相関計算器３１５は、新たなｋの値がＮk以下であるかを判定する（ステップＢ４１４）。ｋの値がＮk以下であると判定した場合（ステップＢ４１４のＹｅｓ）、相互相関計算器３１５は、ステップＢ４１５からの処理を順次実行する。ｋの値がＮk以下では無いと判定した場合（ステップＢ４１４のＮｏ）、相互相関計算器３１５は、決定されたαk-およびαk+を隣接干渉成分除去部３１２に転送する。
【００４０】
隣接干渉成分除去部３１２は、決定されたαk-およびαkに基づいて、干渉成分を除去する（ステップＢ４１９）。
【００４１】
等化波形系列Ｙki(m)のｋ番目の値は、ｉ−１回干渉成分除去された等化波形系列Ｙki-1(m)とｍ±1データトラックの等化波形系列Ｙk(m±1)とに基づいて下式によって計算される。
【数４】
0005684169.tif 000005
【００４２】
隣接干渉成分除去部３１２は、ｉ回干渉成分除去された等化波形系列Ｙki(m)をメモリ３０３に格納する。
【００４３】
制御部３０１は、メモリ３０３に格納されている等化波形系列Ｙki(m)をＳＯＶＡ復号器３１３に転送する。ＳＯＶＡ復号器３１３は、ｉ回目の隣接干渉成分除去後の等化波形系列Ｙki(m)に対してビタビ復号を行う（ステップＢ４２０）。ＬＤＰＣ復号器３１４は、ビタビ復号器によって復号されたデータに対して、ＬＤＰＣ復号を行って、暫定ビット系列Ｘi(m)を生成する。ＬＤＰＣ復号器３１４は、生成されたビット系列Ｘk(m)を、メモリ３０３に格納する（ステップＢ４２２）。
【００４４】
制御部３０１は、元のｉの値に１を加えた値を新たなｉの値とする（ステップＢ４２２）。制御部３０１は、新たなｉの値がＬ以下であるかを判定する（ステップＢ４１２）。ｉの値がＬ以下であると判定した場合（ステップＢ４１２のＹｅｓ）、ステップＢ４１３からの処理が順次実行される。
【００４５】
ｉの値がＬ以下では無いと判定した場合（ステップＢ４１２のＮｏ）、制御部３０１、メモリ３０３に格納されているビット系列Ｘi(m)を再生ビット系列として出力する（ステップＢ４２３）。
【００４６】
以上の処理によって、一時的な復号結果を用いて隣接ビットとの極性差の判断を行い、キャンセル重みが更新され、ターボ復号のループに合わせて隣接干渉成分除去の精度を逐次改善していくことができる。
【００４７】
次に、図６および図７のフローチャートを参照して、ステップＢ４０１、ステップＢ４０２のｍ±１データトラックの復号について説明する。以下では、ｍ−１データトラックの復号について説明する。なお、以下では、ｌ＝ｍ−１とする。
【００４８】
まず、ｌデータトラックに隣接するｌ±１（ｍ−２、ｍ）データトラックに記録されているデータを読み出す(ステップＢ６０１)。読み出されたデータに基づいて復号処理を行う（ステップＢ６０２）。復号されたビット系列Ｘ(l±1)をメモリ３０３に格納する（ステップＢ６０３）。
【００４９】
リードヘッド１０Ｒが、ｌデータトラックに記録されているデータを読み出す（ステップＢ６０４）。読み出されたデータはＦＩＲフィルタ３１１に入力される。ＦＩＲフィルタ３１１は、読み出されたデータが所定のＰＲ特性に近づくように等化波形化し、等化波形系列Ｙ'k(l)を生成する。生成された等化波形系列Ｙ'k(l)は、メモリ３０３に格納される（ステップＢ６０５）。等化波形系列再生成器３１６は、メモリ３０３に格納されているｎ±１データトラックのビット系列Ｘ(l±1)に基づいて、等化波形系列Ｙk(l±1)を再生成する（ステップＢ６０６）。
【００５０】
相互相関計算器３１５は、等化波形系列Ｙ'k(m)と等化波形系列Ｙk(l±1)（Ｙk(l-1)、Ｙk(l+1)）との相互相関αl±1’（αl-1’、αl+1’）を計算する（ステップＢ６０７）。相互相関係数αl-1’は隣接干渉除去後の系列Ｙ'k(l)-ａl-1×Ｙk(l-1)に含まれる隣接成分ａl-1が最小となる条件を示す下式によってから決定される。
【数５】
0005684169.tif 000006
【００５１】
相互相関係数αl+1’は隣接干渉除去後の系列Ｙ'k(l)-al+1×Ｙk(l+1)に含まれる隣接成分が最小となる条件を示す下記の式によってから決定される。
【数６】
0005684169.tif 000007
【００５２】
隣接干渉成分除去部３１２は、相互相関αl±1’に一意に相関するキャンセル重みαl±1を設定する。隣接干渉成分除去部３１２は、設定されたキャンセル重みα±1に基づいて、ｌ番目トラックの再生波形から作成した等化波形系列Ｙ'k(l)に対して、１回目の隣接干渉成分の除去が行われた等化波形系列Ｙk0(l)を計算する（ステップＢ６０８）。
【数７】
0005684169.tif 000008
【００５３】
暫定ビット系列Ｘ(l)に対してＬ回のターボ復号を行うために、制御部３０１は、ターボ復号の回数をカウントするためのｉの値を１にする（ステップＢ６０９）。続いて、制御部３０１は、ｉの値がＬ以下であるかを判定する（ステップＢ６１０）。ｉの値がＬ以下であると判定した場合（ステップＢ６１０のＹｅｓ）、制御部３０１は、等化波形系列Ｙk1(l)をＳＯＶＡ復号器３１３に転送する。ＳＯＶＡ復号器３１３は、各ブランチのブランチメトリックＢＭ(n)を計算する（ステップＢ６１２）。ＳＯＶＡ復号器３１３は、ｎの値がＮ以下であるかを判定する（ステップＢ６１３）。ｎの値がＮ以下であると判定した場合（ステップＢ６１３のＹｅｓ）、ＳＯＶＡ復号器３１３は、ｋ−１ビット目のトレリスの各状態ｎに対して計算されるｋビット目に繋がるパスメトリックをＰＭ(n)する。パスメトリックをＰＭ(n)のうちのｋビット目が0の状態へ繋がるパスをＰＭ0(n)、ｋビット目が１の状態へ繋がるパスをＰＭ1(n)とする（ステップＢ６１４）。ＳＯＶＡ復号器３１３は、元のｎの値に１を加えた値を新たなｎの値とする（ステップＢ６１５）。そして、ＳＯＶＡ復号器３１３は、ｎの値がＮ以下であるかを判定する（ステップＢ６１３）。ｎの値がＮ以下であると判定した場合（ステップＢ６１３のＹｅｓ）、ＳＯＶＡ復号器３１３は、ステップＢ６１４からの処理を順次実行する。
【００５４】
ｎの値がＮ以下では無いと判定した場合（ステップＢ６１３のＮｏ）、ＳＯＶＡ復号器３１３は、計算されたパスメトリックＰＭ(n)を用いてブランチメトリックＢＭ(n)を計算する（ステップＢ６１６）。ＳＯＶＡ復号器３１３は、ブランチメトリックＢＭ(n)から同一状態に収束するパスのメトリックの大小からビット系列（パス）の選択を行う（ステップＢ６１７）。そして、選択されたビット系列を対数尤度比（Log Likelihood Ratio, LLR）としてＬＤＰＣ復号器３１４に転送する（ステップＢ６１８）。ＬＤＰＣ復号器３１４は、転送されたビット系列を用いてＬＤＰＣ復号を行う（ステップＢ６２０）。ＬＤＰＣ復号器３１４は、復号されたビット系列をメモリ３０３に格納する。制御部３０１は、元のｉの値に１を加えた値を新たなｉの値とする。制御部３０１は、ｉの値がＬ以下であるかを判定する（ステップＢ６１０）。ｉの値がＬ以下であると判定した場合（ステップＢ６１０のＹｅｓ）、ステップＢ６１１からの処理が順次実行される。ｉの値がＬ以下ではないと判定した場合（ステップＢ６１０のＮｏ）、制御部３０１は、入力されたビット系列を再生系列とする（ステップＢ６２１）。以上の手法によって、ｍ−１データトラックの復号が行われる。
【００５５】
本方法では、一時的な復号結果を用いて隣接ビットとの極性差の判断を行い、キャンセル重みを更新していくことでターボ復号のループに合わせて隣接トラック間信号干渉成分除去の精度を逐次改善していくことができる。
【００５６】
現在のハードディスク装置に用いられる標準的な復号器はＳＯＶＡ＋ＬＤＰＣの構成に加えて復号性能を向上させるためにＬＤＰＣ出力をＳＯＶＡ入力に戻す反復復号方式が採用されており、本方法は暫定ビット系列にＬＤＰＣ出力を用いることで現在の復号器構成と比較的容易に組み合わせることが可能である。
【００５７】
なお、同極性と逆極性の場合のキャンセル重みα1、α2の決定には以下の方法が考えられる。記録系列が完全にランダムであるとすると隣接ビット間が同極性と逆極性になる確率は共に１／２であるので同極性の場合のキャンセル重みα1＝０、逆極性の場合のキャンセル重みα2=２×α’と推定することができる。実際には同極性の場合の干渉量も完全に０ではないため、α1、α2をパラメタとして最適化することも可能である．
（第２の方法）
本方法では隣接トラック間信号干渉除去自体は一定重みαで行うかわりに、ビタビ復号時に隣接ビットとの極性差を補正するバイアス項を付加することで、第１の隣接トラック間信号干渉除去方法と同様の効果を実現する。キャンセル重みが一定の場合、隣接トラックと自トラックとのビットの極性が同じである部分に対しては必要以上に干渉除去を行っていることになり、同部分が復号処理される場合の尤度は低くなっていることが予想される。そこでビタビアルゴリズムによって復号を行う際に、畳み込み復号時の各ブランチメトリックに対して、隣接トラックのビット系列に応じたバイアス項βを付加することで、あたかもαをビット単位で変更させた際との同様の効果を得るものである。
【００５８】
図８は、第２の隣接トラック間信号干渉除去方法を実現するためのＲ／Ｗチャネル１２のリードチャネル１２Ｒの構成を示すブロック図である。  
図８に示すように、リードチャネル１２Ｒは、制御部３０１、復号部３０２、およびメモリ３０３等を有する。復号部３０２は、ＦＩＲフィルタ３１１、隣接干渉成分除去部３１２、ＳＯＶＡ復号器（ビタビ復号器）８１３、ＬＤＰＣ復号器３１４、相互相関計算器（設定部）３１５、および等化波形系列再生成器３１６等を備えている。
【００５９】
ＳＯＶＡ復号器８１３は、ビタビアルゴリズムによって復号を行う際に、畳み込み復号時の各ブランチメトリックに対して、隣接トラックのビット系列に応じたバイアス項βを付加することで、あたかもキャンセル重みαをビット単位で変更させた際との同様の効果を得る。
【００６０】
次に、図９を参照してＳＯＶＡ復号器８１３の構成を説明する。  
ＳＯＶＡ復号器８１３は、ブランチメトリック計算器９０１、パスメトリック計算器９０２、加算器９０３、および選択部９０４等を備えている。  
ブランチメトリック計算器９０１は、ＦＩＲフィルタ３１１またはＬＤＰＣ復号器３１４から入力されたデータを用いて、ブランチメトリック計算を行う。パスメトリック計算器９０２は、ブランチメトリックに基づいてパスメトリックを計算する。加算器９０３は、ブランチメトリック計算器の出力とパスメトリックとの加算を行う。選択部９０４は、加算器９０３から出力されたパスメトリックから一つのパスメトリックを選択する。
【００６１】
図１０および図１１を用いて第１の隣接トラック間信号干渉除去方法の具体的な処理の流れを説明する。  
まず、ｍデータトラックに隣接するｍ±１データトラックに記録されているデータを読み出す(ステップＢ１００１)。読み出されたデータに基づいて復号処理を行う（ステップＢ１００２）。このｍ±１データトラックの復号処理については後述する。復号されたビット系列Ｘ(m±1)をメモリ３０３に格納する（ステップＢ１００３）。
【００６２】
リードヘッド１０Ｒが、ｍデータトラックに記録されているデータを読み出す（ステップＢ１００４）。読み出されたデータはＦＩＲフィルタ３１１に入力される。ＦＩＲフィルタ３１１は、読み出されたデータが所定のＰＲ特性に近づくように等化波形化し、等化波形系列Ｙ'(m)を生成する。ＦＩＲフィルタ３１１は、生成された等化波形系列Ｙ'(m)を、メモリ３０３に格納する（ステップＢ１００５）。等化波形系列再生成器３１６は、メモリ３０３に格納されているｍ±１データトラックのビット系列Ｘ(m±1)に基づいて、等化波形系列Ｙ(m±1)を再生成する（ステップＢ１００６）。
【００６３】
相互相関計算器３１５は、等化波形系列Ｙ'(m)と等化波形系列Ｙ(m±1)（Ｙ(m-1)、Ｙ(m+1)）との相互相関α'm±1（α'm-1、α'm+1）を計算する（ステップＢ１００７）。等化波形系列Ｙ'(m)と等化波形系列Ｙ(m-1)との相互相関係数αm-1’は、隣接干渉除去後の等化波形系列Ｙ'k(m)-a×Ｙk(m-1)に含まれる隣接成分が最小となる条件を示す下記の式によってから決定される。なお、ｋは等化波形系列中のビット列のラベルである。
【数８】
0005684169.tif 000009
【００６４】
同様に、等化波形系列Ｙ'(m)と等化波形系列Ｙ(m+1)との相互相関係数αm+1+は下式によって求められる。
【数９】
0005684169.tif 000010
【００６５】
なお、この相互相関α'm±1は隣接ビット間の極性差によらず一様に干渉が発生した前提で求めた係数である。
【００６６】
相互相関計算器３１５は、相互相関α'm±1に一意に相関するキャンセル重みαm±1（αm-1、αm+1）を設定する。隣接干渉成分除去部３１２は、設定されたキャンセル重みαm±1に基づいて、ｍ番目トラックの再生波形から作成した等化波形系列Ｙ'(m)に対して、１回目の隣接干渉成分の除去が行われた等化波形系列Ｙ0(m)を計算する（ステップＢ１００８）。
【００６７】
等化波形系列内のｋビット目の値Ｙk0(m)は、下式によって求められる。
【数１０】
0005684169.tif 000011
【００６８】
Ｌ回のターボ復号を行うために、制御部３０１は、ターボ復号の回数をカウントするためのｉの値を１にする（ステップＢ１００９）。続いて、制御部３０１は、ｉの値がＬ以下であるかを判定する（ステップＢ１０１０）。ｉの値がＬ以下であると判定した場合（ステップＢ１０１０のＹｅｓ）、制御部３０１は、ＳＯＶＡ復号器８１３に等化波形系列を転送する（ステップＢ１０１１）。
【００６９】
ＳＯＶＡ復号器８１３のブランチメトリック計算器９０１は、各ブランチのブランチメトリックＢＭ(n)を計算する（ステップＢ１０１２）。ＳＯＶＡ復号器８１３は、ｎの値がＮ以下であるかを判定する（ステップＢ１０１３）。ｎの値がＮ以下であると判定した場合（ステップＢＢ１１１３のＹｅｓ）、パスメトリック計算器９０２は、ｋ−１ビット目のトレリスの各状態ｎに対して計算されるｋビット目に繋がるパスメトリックをＰＭ(n)とする。パスメトリック計算器９０２は、パスメトリックをＰＭ(n)のうちのｋビット目が０の状態へ繋がるパスをＰＭ0(n)、ｋビット目が１の状態へ繋がるパスをＰＭ1(n)とする（ステップＢ１０１４）。
【００７０】
パスメトリック計算器９０２は、パスメトリックＰＭ(n)の計算時に隣接ビット系列Ｘk(m-1)を参照する（ステップＢ１０１５）。Ｘk(m-1)＝０であれば、パスメトリック計算器９０２は、ＰＭ0(n)＝ＰＭ0(n)＋βとする（ステップＢ１０１６）。Ｘk(m-1)＝０でなければ、パスメトリック計算器９０２は、ＰＭ1(n)＝ＰＭ1(n)＋βのように、隣接ビットと同極性のパスに対応するメトリックにバイアス項βを加える。
【００７１】
加算器９０３は、このようにして求められたＰＭ(n)を用いてブランチメトリックＢＭ(n)を計算する（ステップＢ１０１９）。選択部９０４は、同一状態に収束するパスのメトリックの大小からパスメトリックの選択を行う（ステップＢ１０２０）。ＳＯＶＡ復号器８１３は、対数尤度比（Log Likelihood Ratio, LLR）としてＬＤＰＣ復号器３１４に受け渡す（ステップＢ１０２１）。
【００７２】
ＬＤＰＣ復号器３１４は、転送されたビット系列を用いてＬＤＰＣ復号を行う（ステップＢ１０２２）。制御部３０１は、元のｉの値に１を加えた値を新たなｉの値とする。制御部３０１は、ｉの値がＬ以下であるかを判定する（ステップＢ１０１０）。ｉの値がＬ以下であると判定した場合（ステップＢ１０１０のＹｅｓ）、ステップＢ１０１１からの処理が順次実行される。ｉの値がＬ以下ではないと判定した場合（ステップＢ１０１０のＮｏ）、制御部３０１は、入力されたビット系列を再生系列とする（ステップＢ１０１０）。以上の手法によって、ｍデータトラックの復号が行われる。
【００７３】
以上の処理により干渉除去の精度に関する情報がメトリックに付加され、ビタビ畳み込み復号および後段のＬＤＰＣ復号において誤りが訂正される可能性を高めることができる。本方法の場合、自トラック系列が未確定の状態で起こりうる全ブランチに対してバイアス処理を行うため、第一の方法と比較して、自トラックのビット系列が完全に未知の状態からでも極性差を考慮した復号処理が可能となる．
バイアス項βの決定に関しては、干渉量が大きいほど同極性パスに対する尤度は低下すると考えられるのでキャンセル重みαに比例して決められるが定量的な推定は困難であるため、パラメタとして各Ｔｐ条件に対してエラーレートで最適化されることが望ましい。
【００７４】
なお、両隣接(m±1トラック)からの干渉がある場合に対しても、第２の方法にｍ＋１トラックとｍトラックの関係に対して同様の計算を行うことで容易に拡張できる。
【００７５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７６】
１…ディスク、１２Ｒ…リードチャネル、２００…データトラック、３０１…制御部、３０２…復号部、３０３…メモリ、３１１…ＦＩＲフィルタ、３１２…隣接干渉成分除去部、３１３…ＳＯＶＡ復号器、３１４…ＬＤＰＣ復号器、３１５…相互相関計算器、３１６…等化波形系列再生成器。
【図１】
0005684169.tif 000012
【図２】
0005684169.tif 000013
【図３】
0005684169.tif 000014
【図４】
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【図５】
0005684169.tif 000016
【図６】
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【図７】
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【図８】
0005684169.tif 000019
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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