(57)【要約】【課題】メトリック中のノイズに相関がある場合に効果的に最尤復号を行う。【解決手段】最尤復号方法は、メトリックに含まれるノイズが白色的であるほど効果を発揮する。そこで、再生信号中のノイズの周波数特性が相補的な、複数の周波数特性の異なるパーシャルレスポンスを用意する。各々から得たメトリックを合成して新たなメトリックを生成すればメトリックに含まれているノイズの周波数特性はより白色的になる。したがって、ノイズに周波数特性がある場合、周波数特性の異なる複数のパーシャルレスポンスを適切に選べば、従来の単一のパーシャルレスポンスを用いる最尤復号と比べて、効果的に復号を実現することが出来る。【選択図】　　　　図２
2004039139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体からの再生信号または伝送媒体を通して取得した再生信号から元の情報を復号する最尤復号方法であって、
元の情報を周波数特性の異なる複数のチャネルを通して得られる複数の再生信号の有するメトリックを所定の比で加算して新たなメトリックを取得する、
ことを特徴としている最尤復号方法。
【請求項２】
前記複数のチャネルは、前記複数のチャネルを通して得られる複数の再生信号に含まれるノイズの周波数特性が互いに相補うような周波数特性となるように構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の最尤復号方法。
【請求項３】
前記複数のチャネルは、データ信号を再生信号として再生する転送過程と、得られた再生信号を複数の所定のレスポンスに等化するための周波数特性の異なる並列的に用意された波形等化器と、を接続して得られることを特徴とする請求項１記載の最尤復号方法。
【請求項４】
前記複数のチャネルは、データ信号を複数の周波数特性の異なる再生信号として再生するため並列的に用意された転送過程と、各過程より得られた信号をそれぞれ所定のレスポンスに等化するための複数の波形等化器と、を接続して得られることを特徴とする請求項１記載の最尤復号方法。
【請求項５】
前記複数のチャネルは、データ信号を複数の周波数特性の異なる再生信号として再生するため並列的に用意された転送過程と、各過程より得られた信号をそれぞれ異なる複数のレスポンスに等化するための複数の異なる周波数特性をもつ並列的に用意された波形等化器と、を接続して得られることを特徴とする請求項１記載の最尤復号方法。
【請求項６】
前記複数のチャネルは、このうち少なくとも１つは、高域周波数成分を減衰する周波数特性を有するチャネルであり、かつ、少なくとも１つは低域周波数成分を減衰する周波数特性を有するチャネルであることを特徴とする請求項１記載の最尤復号方法。
【請求項７】
前記複数のチャネルは、このうち少なくとも１つは高域周波数成分と低域周波数成分の両方を減衰する周波数特性を有するチャネルであり、かつ、少なくとも１つは前記高域周波数、低域周波数の間にある周波数成分を減衰する周波数特性を有するチャネルであることを特徴とする請求項１記載の最尤復号方法。
【請求項８】
前記複数のチャネルは、前記データ信号から再生信号を得る転送過程が低域成分を通して高域成分を減衰する過程であり、前記複数の波形等化器が、ブーストフィルタで構成された波形等化器と、差分フィルタ或いはｎ階差分フィルタによって構成された波形等化器であることを特徴とする請求項１記載の最尤復号方法。
【請求項９】
前記複数のチャネルは、前記データ信号から再生信号を得る転送過程が低域成分と高域成分を減衰する過程であり、前記複数の波形等化器が、ブーストフィルタで構成された波形等化器と、差分フィルタ或いはｎ階差分フィルタによって構成された波形等化器であることを特徴とする請求項１記載の最尤復号方法。
【請求項１０】
前記複数のチャネルは、前記データ信号から再生信号を得る転送過程が低域成分と高域成分を減衰する過程であり、前記複数の波形等化器が、ブーストフィルタで構成された波形等化器と積分フィルタにより構成された波形等化器であることを特徴とする請求項１記載の最尤復号方法。
【請求項１１】
前記複数のチャネルは、少なくとも１つはインパルス入力に対して時間に関して対称となるレスポンスを出力するチャネルであり、少なくとも１つはインパルス入力に対して時間に関して反対称なるレスポンスを出力するチャネルであることを特徴とする請求項１記載の最尤復号方法。
【請求項１２】
前記複数のチャネルは、データ信号から再生信号を得る転送過程がインパルス入力に対して時間に対称なレスポンスを生成する転送過程で構成され、再生信号を等化する波形等化器が、インパルス入力に対して時間に関して対称なレスポンスを出力する波形等化器と、インパルス入力に対して時間に反対称なレスポンスを出力する波形等化器と、を並列的に用意して接続して構成されていることを特徴とする請求項１記載の最尤復号方法。
【請求項１３】
前記複数のチャネルは、データ信号から再生信号を得る転送過程がインパルス入力に対して時間に反対称なレスポンスを生成する転送過程で構成され、再生信号を等化する波形等化器が、インパルス入力に対して時間に関して対称なレスポンスを出力する波形等化器と、インパルス入力に対して時間に反対称なレスポンスを出力する波形等化器と、を並列的に用意して接続して構成されていることを特徴とする請求項１記載の最尤復号方法。
【請求項１４】
前記波形等化器は、複数のタップによって構成された波形等化フィルタであることを特徴とする請求項３及至５に何れか１項記載の最尤復号方法。
【請求項１５】
前記時間対称なるインパルスレスポンスを生成する波形等化器は、２ｎ個のタップによって構成される波形等化器で、順に（ｋｎ、ｋｎ−１．．．ｋ１、ｋ１、ｋ２．．．ｋｎ）となっている波形等化フィルタであることを特徴とする請求項１２または１３記載の最尤復号方法。
【請求項１６】
前記時間対称なるインパルスレスポンスを生成する波形等化器は、２ｎ＋１個のタップによって構成される波形等化器で、順に（ｋｎ、ｋｎ−１．．．ｋ１、ｋ０、ｋ１、ｋ２．．．ｋｎ）となっている波形等化フィルタであることを特徴とする請求項１２または１３記載の最尤復号方法。
【請求項１７】
前記時間反対称なるインパルスレスポンスを生成する波形等化器は、２ｎ個のタップによって構成される波形等化器で、順に（ｋｎ、ｋｎ−１．．．ｋ１、−ｋ１、−ｋ２．．．−ｋｎ）となっている波形等化フィルタであることを特徴とする請求項１２または１３記載の最尤復号方法。
【請求項１８】
前記時間反対称なるインパルスレスポンスを生成する波形等化器は、２ｎ＋１個のタップによって構成される波形等化器で、順に（ｋｎ、ｋｎ−１．．．ｋ１、０、−ｋ１、−ｋ２．．．−ｋｎ）となっている波形等化フィルタであることを特徴とする請求項１２または１３記載の最尤復号方法。
【請求項１９】
前記データ信号を再生信号として再生する転送過程は、データ信号を記録媒体における物理的状態の違いとして再生信号に読み出す読取装置によって構成されることを特徴とする請求項３及至５に何れか１項記載の最尤復号方法。
【請求項２０】
前記データ信号を再生信号として再生する転送過程は、データ信号を記録媒体における物理的状態の変化の違いとして再生信号に読み出す読取装置によって構成されることを特徴とする請求項３及至５に何れか１項記載の最尤復号方法。
【請求項２１】
前記データ信号を再生信号として再生する転送過程は、光記録媒体、もしくは光磁気記録媒体の再生において、媒体より反射光を再生信号として再生する転送過程と、媒体の反射光の位相を空間的に変調したのちに再生信号として再生する転送過程と、によって構成されていることを特徴とする請求項３及至５に何れか１項記載の最尤復号方法。
【請求項２２】
前記データ信号を再生信号として再生する転送過程は、光記録媒体、もしくは光磁気記録媒体の再生において、媒体より得た反射光を検出する際に線方向に２分割された検出素子器から得られた和信号を生成する過程と、差信号を生成する過程によって構成されていることを特徴とする請求項３及至５に何れか１項記載の最尤復号方法。
【請求項２３】
記録媒体からの再生信号または伝送媒体を通して取得した再生信号から元の情報を復号する最尤復号装置であって、
元の情報を周波数特性の異なる複数のチャネルを通して得られる複数の再生信号の有するメトリックを所定の比で加算して新たなメトリックを取得する、
ことを特徴としている最尤復号装置。
【請求項２４】
前記複数のチャネルは、前記複数のチャネルを通して得られる複数の再生信号に含まれるノイズの周波数特性が互いに相補うような周波数特性となるように構成されている、ことを特徴とする請求項２３記載の最尤復号装置。
【請求項２５】
前記複数のチャネルは、データ信号を再生信号として再生する転送過程と、得られた再生信号を複数の所定のレスポンスに等化するための周波数特性の異なる並列的に用意された波形等化器と、を接続して得られることを特徴とする請求項２３記載の最尤復号装置。
【請求項２６】
前記複数のチャネルは、データ信号を複数の周波数特性の異なる再生信号として再生するため並列的に用意された転送過程と、各過程より得られた信号をそれぞれ所定のレスポンスに等化するための複数の波形等化器と、を接続して得られることを特徴とする請求項２３記載の最尤復号装置。
【請求項２７】
前記複数のチャネルは、データ信号を複数の周波数特性の異なる再生信号として再生するため並列的に用意された転送過程と、各過程より得られた信号をそれぞれ異なる複数のレスポンスに等化するための複数の異なる周波数特性をもつ並列的に用意された波形等化器と、を接続して得られることを特徴とする請求項２３記載の最尤復号装置。
【請求項２８】
前記複数のチャネルは、このうち少なくとも１つは高域周波数成分を減衰する周波数特性を有するチャネルであり、かつ、少なくとも１つは低域周波数成分を減衰する周波数特性を有するチャネルであることを特徴とする請求項２３記載の最尤復号装置。
【請求項２９】
前記複数のチャネルは、このうち少なくとも１つは高域周波数成分と低域周波数成分の両方を減衰する周波数特性を有するチャネルであり、かつ、少なくとも１つは前記高域周波数、低域周波数の間にある周波数成分を減衰する周波数特性を有するチャネルであることを特徴とする請求項２３記載の最尤復号装置。
【請求項３０】
前記複数のチャネルは、前記データ信号から再生信号を得る転送過程が低域成分を通して高域成分を減衰する過程であり、前記複数の波形等化器が、ブーストフィルタで構成された波形等化器と、差分フィルタ或いはｎ階差分フィルタによって構成された波形等化器であることを特徴とする請求項２３記載の最尤復号装置。
【請求項３１】
前記複数のチャネルは、前記データ信号から再生信号を得る転送過程が低域成分と高域成分を減衰する過程であり、前記複数の波形等化器が、ブーストフィルタで構成された波形等化器と、差分フィルタ或いはｎ階差分フィルタによって構成された波形等化器であることを特徴とする請求項２３記載の最尤復号装置。
【請求項３２】
前記複数のチャネルは、前記データ信号から再生信号を得る転送過程が低域成分と高域成分を減衰する過程であり、前記複数の波形等化器が、ブーストフィルタで構成された波形等化器と積分フィルタにより構成された波形等化器であることを特徴とする請求項２３記載の最尤復号装置。
【請求項３３】
前記複数のチャネルは、少なくとも１つはインパルス入力に対して時間に関して対称となるレスポンスを出力するチャネルであり、少なくとも１つはインパルス入力に対して時間に関して反対称なるレスポンスを出力するチャネルであることを特徴とする請求項２３記載の最尤復号装置。
【請求項３４】
前記複数のチャネルは、データ信号から再生信号を得る転送過程がインパルス入力に対して時間に対称なレスポンスを生成する転送過程で構成され、再生信号を等化する波形等化器が、インパルス入力に対して時間に関して対称なレスポンスを出力する波形等化器と、インパルス入力に対して時間に反対称なレスポンスを出力する波形等化器と、を並列的に用意して接続して構成されていることを特徴とする請求項２３記載の最尤復号装置。
【請求項３５】
前記複数のチャネルは、データ信号から再生信号を得る転送過程がインパルス入力に対して時間に反対称なレスポンスを生成する転送過程で構成され、再生信号を等化する波形等化器が、インパルス入力に対して時間に関して対称なレスポンスを出力する波形等化器と、インパルス入力に対して時間に反対称なレスポンスを出力する波形等化器と、を並列的に用意して接続して構成されていることを特徴とする請求項２３記載の最尤復号装置。
【請求項３６】
前記波形等化器は、複数のタップによって構成された波形等化フィルタであることを特徴とする請求項２５及至２７に何れか１項記載の最尤復号装置。
【請求項３７】
前記時間対称なるインパルスレスポンスを生成する波形等化器は、２ｎ個のタップによって構成される波形等化器で、順に（ｋｎ、ｋｎ−１．．．ｋ１、ｋ１、ｋ２．．．ｋｎ）となっている波形等化フィルタであることを特徴とする請求項３４または３５記載の最尤復号装置。
【請求項３８】
前記時間対称なるインパルスレスポンスを生成する波形等化器は、２ｎ＋１個のタップによって構成される波形等化器で、順に（ｋｎ、ｋｎ−１．．．ｋ１、ｋ０、ｋ１、ｋ２．．．ｋｎ）となっている波形等化フィルタであることを特徴とする請求項３４または３５記載の最尤復号装置。
【請求項３９】
前記時間反対称なるインパルスレスポンスを生成する波形等化器は、２ｎ個のタップによって構成される波形等化器で、順に（ｋｎ、ｋｎ−１．．．ｋ１、−ｋ１、−ｋ２．．．−ｋｎ）となっている波形等化フィルタであることを特徴とする請求項３４または３５記載の最尤復号装置。
【請求項４０】
前記時間反対称なるインパルスレスポンスを生成する波形等化器は、２ｎ＋１個のタップによって構成される波形等化器で、順に（ｋｎ、ｋｎ−１．．．ｋ１、０、−ｋ１、−ｋ２．．．−ｋｎ）となっている波形等化フィルタであることを特徴とする請求項３４または３５記載の最尤復号装置。
【請求項４１】
前記データ信号を再生信号として再生する転送過程は、データ信号を記録媒体における物理的状態の違いとして再生信号に読み出す読取装置によって構成されることを特徴とする請求項２５及至２７に何れか１項記載の最尤復号装置。
【請求項４２】
前記データ信号を再生信号として再生する転送過程は、データ信号を記録媒体における物理的状態の変化の違いとして再生信号に読み出す読取装置によって構成されることを特徴とする請求項２５及至２７に何れか１項記載の最尤復号装置。
【請求項４３】
前記データ信号を再生信号として再生する転送過程は、光記録媒体、もしくは光磁気記録媒体の再生において、媒体より反射光を再生信号として再生する転送過程と、媒体の反射光の位相を空間的に変調したのちに再生信号として再生する転送過程と、によって構成されていることを特徴とする請求項２５及至２７に何れか１項記載の最尤復号装置。
【請求項４４】
前記データ信号を再生信号として再生する転送過程は、光記録媒体、もしくは光磁気記録媒体の再生において、媒体より得た反射光を検出する際に線方向に２分割された検出素子器から得られた和信号を生成する過程と、差信号を生成する過程によって構成されていることを特徴とする請求項２５及至２７に何れか１項記載の最尤復号装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体からの再生信号や伝送媒体によって取得した再生信号を元の情報に復号する最尤復号方法及び最尤復号装置に関し、特にパーシャルレスポンス最尤復号を応用した最尤復号方法及び最尤復号装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、各種記録媒体を用いたデータの記録再生技術で利用される再生側の装置は、その記録媒体に記録した信号を再生信号として読み取るピックアップ装置や、このピックアップ装置で読み取った再生信号から元のバイナリデータを復号する復号装置等を有して構成されている。
【０００３】
また、このような記録再生技術においては、近年の記録密度の高密度化に伴い、より信頼性の高い復号装置として、いわゆるパーシャルレスポンス最尤復号（ＰＲＭＬ）と呼ばれる復号法に基づいて再生信号からバイナリデータを復号するように構成されたものが知られている。
パーシャルレスポンス最尤復号法とは、データ列を所定のインパルスレスポンスをもつチャネルを通して再生するパーシャルレスポンスなる技術と、全てのデータ列の中から元のデータ列と推定されるデータ列を探索して復号する最尤復号技術とを融合した復号技術である。
【０００４】
光ディスクや磁気ディスクなどの記録媒体では、高密度再生を実現しようとすると符号間干渉と呼ばれる現象が発生する。符号間干渉とは、データを判定する際の再生信号の信号レベルが、再生したいデータだけでなくその前後のデータから影響を受けるため複数のレベルに分離する現象である。
光ディスクのデータ再生は、レーザー光をデータ記録面上に集光し、集光スポットに収まったデータを読み取ることで実現される。このため、高密度のデータを再生しようとすると、複数のデータが同時に照射。したがって、光ディスクで高密度再生を実現しようとすると、再生信号の信号レベルが、再生したいデータ以外のデータの影響を受けるようになり、符号間干渉が発生する。
【０００５】
ここで、記録データ中のｎ番目のバイナリデータｄｎ　を再生して、再生信号のｎ番目のサンプルｒｎ　を得ることを考える。サンプルｒｎ　は、符号間干渉によってデータｄｎ　のみならずその前後のデータからの影響を受ける。そこで、たとえばｄｎ−１　、ｄｎ＋１　からの影響を受けることを考える。
すなわち、サンプルｒｎは、データ列（ｄｎ−１、ｄｎ、ｄｎ＋１）を重み（ａ、１、ａ）で加算した線形な畳み込み信号であると仮定する。ただし、光ディスクでは０＜ａ＜１としてよい。このようにして得られる再生信号　は、データ列をインパルスレスポンス（ａ、１、ａ）なるチャネルに入力して得られた再生信号と考えることもできる。この関係を式で表すと、
ｒｎ　＝　ｄｎ　＋ａ（ｄｎ−１　＋ｄｎ＋１　）　　　　　　　……式（１）
となる。
【０００６】
ここで、データ列｛ｄｎ　｝は、「−１」か「１」のいずれかの符号をとるデータ列であるとする。すなわち、データ列は、２つのレベルを取る信号である。このとき、データ列の中心レベルは０であり、再生信号の中心レベルも０となる。したがって、閾値を用いたデータ判定でデータを再生する場合、再生信号をサンプリングしたサンプルの符号でデータを判定すればよい。
【０００７】
ｄｎ　は「−１」か「１」の２通りを取るため、データ列（ｄｎ−１、ｄｎ、ｄｎ＋１）のパターンの個数は２の３乗＝８通り存在する。したがって、記録したデータ列｛ｄｎ　｝は２つのレベルのみをとる信号であったが、再生したサンプル列｛ｒｎ　｝は、最大８つのレベルをとりうる信号となる。
【０００８】
ｎ番目の再生したいデータｄｎ　が「１」である場合を考える。このとき再生信号のｎ番目のサンプルｒｎを、前後のデータがともに「１」である場合と、前後のデータがともに「−１」である場合で比較する。
記録したデータ列が前者、すなわち（ｄｎ−１ｄｎｄｎ＋１）＝（＋＋＋）の場合、式（１）よりｎ番目のサンプルｒｎの振幅は（１＋２ａ）である。一方、記録したデータ列が後者（ｄｎ−１ｄｎｄｎ＋１）＝（−＋−）の場合、ｒｎの振幅は（１−２ａ）である。したがって、符号間干渉がある場合、同じデータ「１」を再生しても、前者と後者で別のレベルが再生されることがわかる。さらに、符号間干渉が大きい場合、データ「１」を再生しても後者の場合では負のレベルを再生する。すなわち、エラー（誤り）が発生する。したがって、これらのエラーを防ぐために、符号間干渉を取り除くことが必要となった。
【０００９】
波形等化器は、このような符号間干渉を取り除く目的で導入された装置である。光ディスクでは、ＣＤからＤＶＤに到る記録密度の上昇に伴い、波形等化器が導入されている。
波形等化器は、データ列ｄｎ　から再生したサンプル列ｒｎ　への応答特性の逆特性に近い符号間干渉を生成することで、元の符号間干渉を取り除く。波形等化器の導入によって、高密度再生で不可避な符号間干渉の増加を大幅に削減することが可能になった。
しかし、波形等化器はそれ自体が新たに符号間干渉を発生する。そのため、波形等化の効果を強くしようとすると、等化器自身が新たな符号間干渉を生じてしまう。そのため、実際に波形等化器で除去できる符号間干渉の大きさには制限があった。
【００１０】
光ディスクや磁気ディスクでは、一般にデータ列としてランレングス制限符号が用いられている。ランレングス制限符号とは、データ列におけるラン（同じ長さの連続）の長さに最小、或いは最大を設けて構成された符号である。光ディスク、磁気ディスクでよく用いられる１−７変調は、最小ランレングスが２で、最大ランレングスが８となる符合を生成する変調である。このようにランレングスが２以上となる制限をｄ＝１制約とよぶ。ｄ＝１制約の符合では、データ列の同じ符号が反転するまでの長さは最低でも２となる。また、二回のデータ反転までには最低四クロック分必要である。
【００１１】
閾値判定を用いた復号方法では、データが反転する時刻が保存されていれば、元のデータを復号することができる。光ディスクの再生では、再生サンプルのレベルに影響を及ぼすデータの個数が最小ランレングスの２倍未満にできれば、符号反転の時刻は保存できる。したがって、符号間干渉のおよぶ範囲は、最小ランレングスの２倍までに抑えられれば十分である。
そこで、光ディスクや磁気ディスクなどでは、より高密度の記録を目的としているため、データの反転時刻が保存されるぎりぎりの長さまでチャネルビット長を短くしている。たとえば、１−７変調などの記録データのビット長は、波形等化器を通した後の符号間干渉の長さが、チャネルクロックで四クロック分に抑えられるようなぎりぎりの長さまで短縮されている。
【００１２】
このように、現在の光ディスクは、波形等化器で符号間干渉を制御すれば符号反転の時刻がなんとか保存されるような限界の密度にまで高密度に記録されている。
しかしながら、以上のように符号反転が保存できるのは再生信号にノイズが含まれていない理想的な場合だけである。
実際の再生系では、再生信号にはノイズが含まれている。このようにノイズが加えられている場合、信号レベルの絶対値が小さいサンプルが絶対値の大きいサンプルと比べて符号が反転しやすい。したがって、データ判定をサンプルの符合の判定することで行う場合、絶対値の小さなサンプルではデータのエラーが生じやすくなる。したがって、絶対値の小さなサンプルを大きくするためには、さらに符号間干渉を取り除かなければならない。
しかしながら、波形等化器の効果をこれ以上大きくすると、自機自体のもつ符号間干渉によって新たな符号間干渉が発生する。したがって、これ以上波形等化器の効果を大きくすることは現実的ではない。このため、これ以上符号間干渉を完全に取り除き、等化信号のサンプルの振幅レベルを元のバイナリ信号のように二つのレベルのみをとるようにすることは不可能であった。
【００１３】
以上のように、高密度に記録されたデータ列を再生する場合、再生信号をサンプルしたサンプルのレベルが複数にわかれる問題を波形等化器で取り去ることは不可能であった。
そこで逆に、このような符号間干渉を積極的に利用して復号する方法としてパーシャルレスポンス最尤復号（ＰＲＭＬ）が導入された。
【００１４】
ＰＲＭＬでは、符号間干渉を全て除去することはできないとして、これをパーシャルレスポンスとよばれる別の技術に応用する。パーシャルレスポンスとは、データ列を所定のインパルスレスポンスを有する転送過程を通して、再生する技術である。この際、再生信号の取りうるレベルは有限の複数のレベルとなり、各データパターンに応じて、それぞれ所定のレベルが対応する。パーシャルレスポンスはたとえば、ＰＲ（ａ、ｂ、ｂ、ａ）のように表される。ここで、ａ、ｂ、ｂ、ａは、パーシャルレスポンスを通過したインパルスのレスポンスが、四クロックまで影響を及ぼし、その大きさが順にａ、ｂ、ｂ、ａのようになることを示している。
符号間干渉は、前述したように、レーザースポットが同時に照射したデータパターンに応じて、再生信号のレベルが決定する現象である。したがって、符号間干渉とパーシャルレスポンスは非常によく似た現象である。
そこで、この符号間干渉を用いてパーシャルレスポンスを実現する。具体的には、符号間干渉の特性に近い特性をもち、データ列のインパルスレスポンスが容易に推定できるような転送過程を用いてパーシャルレスポンスを実現する。
また、波形等化器で符号間干渉を制御すれば上記の符号間干渉と特性のよく似た所定のパーシャルレスポンスが実現できる。
このようにＰＲＭＬは、高密度化の障壁であった符号間干渉を、逆に波形等化器を用いてコントロールすることでパーシャルレスポンスに利用する手法である。
【００１５】
ここで、記録したデータ列、すなわちパーシャルレスポンスの入力列を｛ｄｎ　｝とする。ただし、ｎはデータの番号である。また、再生信号として得られるサンプル列、すなわちパーシャルレスポンスの出力列を｛ｒｎ　｝とする。ただし、ｒｎは、波形等化器を通して所定のパーシャルレスポンスに等化した再生信号のサンプル列であるとする。
上記の所定のパーシャルレスポンスは、通常、ターゲットレスポンスと呼ばれる。また、前述のように、ｄ＝１制約のある変調信号のチャネルビット長は、波形等化器を用いて符号間干渉を制御すれば、符号間干渉の影響を及ぼす範囲がチャネルクロックの四クロック程度に収まるように設定されている。そこで、ターゲットレスポンスは、四クロックで定義すれば十分である。
【００１６】
そこで、ターゲットのパーシャルレスポンスも４チャネルビットのものを採用する。すなわち、ターゲットパーシャルレスポンスをＰＲ（ａｂｂａ）とする。これは、連続する４つの入力を順に重みａ、ｂ、ｂ、ａを掛けて加算することを意味している。これを式で表すと、
ｒｎ　＝　ａ（ｄｎ　＋ｄｎ＋３　）＋ｂ（ｄｎ＋１　＋ｄｎ＋２　）　　　　……式（２）
となる。
ｄ＝１制約のある場合、４チャネルビットの組み合わせは１０通り存在する。
これらは式（２）によって７つの振幅レベルに対応する。
具体的には、（＋＋＋＋）＝２（ａ＋ｂ）、（＋＋＋−）＝（−＋＋＋）＝２ｂ、（−＋＋−）＝２（ｂ−ａ）、（＋＋−−）＝０、なお、符号が反転しているデータパターンに対する振幅レベルは、振幅の対称性から容易に計算できるので省略した。
このように、パーシャルレスポンスを用いると、入力パターン（上記例では４つのデータの組み合わせ）のとりうる可能性に対して、それぞれ、ある所定の振幅レベルに対応させることができる。
【００１７】
一方、ＰＲＭＬのもう１つの技術は最尤復号である。最尤復号とは、復号データ列として可能な全てのデータ列の中で、実際に検出された再生信号に最も近い予測信号を作るようなデータ列を推定して選択する復号方法である。
ここで、まず記録したデータ列と同じデータ列から生成される予測サンプル列を｛ｒ（ｃ）ｎ　｝とする。｛ｒ（ｃ）ｎ　｝はノイズのない理想的な再生信号と解釈できる。また、実際に検出された再生信号のサンプル列を｛ｒ（ｄ）ｎ　｝とする。｛ｒ（ｄ）ｎ　｝は、理想的な再生信号のサンプル列｛ｒ（ｃ）ｎ　｝にノイズ｛δｎ　｝が加算されたものであると仮定できる。ここで、通常ノイズδｎ　は白色ガウス分布をしたランダムノイズであると仮定する。したがって、ノイズδｎの大きさの確率分布は、正規分布で与えられる。
次に、記録したデータ列の理想的な再生信号のサンプルｒ（ｃ）ｎ　が、ノイズδｎを付加されたサンプルｒ（ｄ）ｎ　として実際に検出される確率ｐｎ　とする。このとき、ｐｎ（ｒ（ｄ）ｎ）はδｎ＝ｒ（ｄ）ｎ−ｒ（ｃ）ｎの確率分布にしたがうため、
ｐｎ　（ｒ（ｄ）ｎ）　＝　Ａｎ　ｅｘｐ（−（ｒ（ｄ）ｎ−ｒ（ｃ）ｎ）２）　　　　　　……式（３）
となる。ただし、Ａｎ　は確率分布ｐｎ　（δ）の規格化定数であり、簡単のためｅｘｐの変数は、ノイズ強度などで規格化してあるものとする。
【００１８】
次に、時刻ｎ＋１での理想的な再生信号のサンプルｒ（ｃ）ｎ＋１　が、ノイズδｎ＋１を付加された再生信号のサンプルｒ（ｄ）ｎ＋１　として検出される確率ｐｎ＋１（ｒ（ｄ）ｎ＋１）　は、
ｐｎ＋１（ｒ（ｄ）ｎ＋１）　＝　Ａｎ＋１　ｅｘｐ（−（ｒ（ｄ）ｎ＋１−ｒ（ｃ）ｎ＋１）２）　　……式（４）
である。
ここで、ノイズが白色ランダムノイズである場合、時刻ｎ、ｎ＋１で発生するノイズの大きさはδｎ　、δｎ＋１　は独立である。したがって、付加されて検出されるというという事象は、独立事象である。また、独立事象の発生確率は、各事象が発生する確率の積で表現することが可能である。したがって、この時刻ｎ、ｎ＋１の事象が同時に発生する確率は、ｐｎとｐｎ＋１の積である。
【００１９】
以上から、元のデータ系列がノイズのないサンプル列として｛ｒｎ　（ｃ）｝を生成したとき、実際に検出されるサンプル列が白色ノイズを加算されたサンプル列｛ｒｎ　（ｄ）＝ｒｎ（ｃ）＋δｎ　｝として検出される確率ｐ（｛ｒ（ｄ）ｎ　｝｜｛ｒ（ｃ）ｎ　｝）は、
2004039139.tif 000003
となる。ただし、式（５）の＃はｎが−∞から∞までのサンプルを含むことを示している。
【００２０】
逆に、サンプルのレベルがｒ（ｄ）ｎ　と検出されたときに、元のデータから生成されるサンプルのレベルがｒ（ｋ）ｎ　であると推定する確からしさｑｎ（ｒ（ｋ）ｎ）とする。このとき、確からしさｑｎ（ｒ（ｋ）ｎ）　は、
ｑｎ　（ｒ（ｋ）ｎ）　＝　Ｂｎ　ｅｘｐ（−（ｒ（ｄ）ｎ−ｒ（ｋ）ｎ　）２）　　　　　　……式（６）
で表される。Ｂｎ　はΣｋｑｎ　（ｒ（ｋ）ｎ）の規格化定数である。また、ｅｘｐの変数は、所定のノイズ強度等で規格化してあるものとする。
したがって、実際に検出されたサンプル列が｛ｒｎ　（ｄ）｝であったとき、ｋ番目のデータ系列から推定されるサンプル列｛ｒｎ　（ｋ）｝が元のデータ系列であると推定する確からしさはｑ（｛ｒ（ｄ）ｎ　｝｜｛ｒ（ｃ）ｎ　｝）は、
ｑ（｛ｒ（ｋ）ｎ　｝｜｛ｒ（ｄ）ｎ　｝）＝　　Π＃Ｂｎ　ｅｘｐ（−Σ＃（ｒ〜ｎ　−ｒｎ　）２　）　……式（７）
と表される。ただし、式（７）の＃はｎが−∞から∞までのサンプルを含むことを示している。
そこで、最尤復号では、可能な全てのデータ列に対して予測サンプル列｛ｒｎ　｝を生成し、上記式に基づいて、検出されたサンプル列が｛ｒ（ｄ）ｎ　｝であるときに、全てのサンプル列｛ｒ（ｋ）ｎ　｝でそれぞれ確からしさを計算して、そのうち最も確からしさの大きなサンプル列を選択して、これを復号すればよい。
【００２１】
このように、考えられる全ての予測サンプル列を実際のサンプル列と比べて、式（７）の確からしさがもっとも高い予測サンプル列を復号するのが最尤復号である。
また、最大の確からしさを有するサンプル列を効果的に探索するアルゴリズムがビタビアルゴリズムである。なお、ビタビアルゴリズムの詳細は、後半の装置の詳細に委ねる。
ところで、式（６）における
ｍ（ｒ（ｋ）ｎ、ｒ（ｄ）ｎ　）　＝（ｒ（ｄ）ｎ−ｒ（ｋ）ｎ　）２　　　　　　……式（８）
は、一般にメトリックと呼ばれる。また、これらを全ての番号ｎで加算した量　Ｍ
（｛ｒ（ｋ）ｎ　｝、｛ｒ（ｄ）ｎ　｝）＝　Σ＃（ｒ（ｄ）ｎ　−ｒ（ｋ）ｎ　）２
……式（９）
は、サムメトリックと呼ばれる。ただし、式（９）の＃はｎが−∞から∞までのサンプルを含むことを示している。式（７）に着目すると、式（７）で定義された確からしさを最大とするサンプル列｛ｒ（ｋ）ｎ　｝は、式（９）で表されるサムメトリックを最小とするサンプル列でもある。
【００２２】
そこで、確からしさを求める代わりに、サムメトリックＭ（｛ｒ（ｋ）ｎ　｝、｛ｒ（ｄ）ｎ　｝）を最小とするサンプル列｛ｒ（ｋ）ｎ　｝を探索するように構成してもよい。実際、ＰＲＭＬでは、確からしさを計算する代わりに上記のサムメトリックを計算する構成となっている。また、ビタビアルゴリズムは、確からしさの代わりに上記計量値を最小とするようなサンプル列を探索するアルゴリズムとしても利用できる。
【００２３】
以上のパーシャルレスポンスと最尤復号を融合してＰＲＭＬが実現される。
すなわち、波形等化器を利用して符号間干渉からパーシャルレスポンスを実現する。一方、最尤復号では予測サンプル列の生成に、パーシャルレスポンスを利用して最尤復号を実現する。
このように従来の符号間干渉を逆にパーシャルレスポンスとして利用して、最尤復号を実現するという手法は、大きな効果を発揮している。その効果は、ＤＶＤから次世代の光ディスクへの発展で、ＰＲＭＬが導入されつつある過程にもみることができる。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＰＲＭＬは、通信における畳み込み符号化、復号アルゴリズムを応用したものである。
すなわち、ピックアップと波形等化器で実現したパーシャルレスポンスを通信における畳み込み符号化の一種として、ビタビアルゴリズムによって畳み込み最尤復号する方法である。
図９は、通信と記録再生の各システムで、ある情報が転送されて再生されるまでのチャネル（データ伝送路）の構成を対比して示すブロック図である。
図示のように、記録再生におけるチャネルは、情報源９Ａ、記録媒体（ランダムノイズ源）９Ｂ、ピックアップ９Ｃ、最尤復号器（ビタビ復号器）９Ｄで構成される。
また、通信におけるチャネルは、情報源９Ｅ、畳み込み符号器（パーシャルレスポンス）９Ｆ、通信路（ランダムノイズ源）９Ｇ、最尤復号器（ビタビ復号器）９Ｈで構成される。
そして、光ディスクにおいて、ＰＲＭＬが採用されるようになった要因は、通信系と記録再生系でのチャネルの類似性によるものである。
【００２５】
しかしながら、記録再生におけるチャネルと通信におけるチャネルの構成では決定的な違いがある。それは、白色ノイズの加算箇所である。
通信では、情報は畳み込み符号化の後に白色ノイズが付加され、再生信号となる。よって、再生信号中のノイズは時間的には相関がない。
一方、記録再生では、情報は白色ノイズを付加された後に畳み込みされ再生信号となる。よって、再生信号のノイズはサンプル間で畳み込みによる相関を有し、周波数特性が白色ではなくなる。
なぜなら、ランダムノイズ自体が畳み込みを受けることによって、前後のランダムノイズとの相関を含んだノイズとして再生信号に付加されているからである。
一方、最尤復号は、白色ノイズを前提に構成された復号方法である。したがって、このように白色ではないノイズを含んだ再生信号をする場合、必ずしも最適な状態に構成されていない。
【００２６】
逆に、このようなノイズの相関性は、より効率的な最尤復号方法の可能性を示唆するものでもある。
図１０は、相関のあるノイズがある信号とランダムノイズがある信号の波形例を示す説明図である。つまり、図１０（Ａ）に示す前者はノイズをパーシャルレスポンス前のデータ信号に直接付加したものであり、図１０（Ｂ）に示す後者はパーシャルレスポンス後の信号に付加したものである。ともに、ノイズのある信号をプロットで表し、比較のためノイズのない信号を曲線で表している。
ここでは、パーシャルレスポンスはＰＲ（１２２１）をターゲットとし、相関ノイズのデータ信号パワーに対するノイズパワーと、ランダムノイズの再生信号パワーに対するノイズパワーが等しくしてある。
【００２７】
図１０で注目すべき点は、同じノイズパワーでもノイズに相関がある場合の信号は、ランダムノイズの場合の信号と比較して、理想波形を維持していることである。
このように一般に、相関のあるノイズを付加した再生信号は、ランダムノイズを付加した再生信号と比較して相対的なレベルは保存される。理由は、隣り合うサンプルのノイズに相関があるため、ノイズがオフセットのように振舞うからである。
そこで、ノイズに相関があることでサンプル間の相対レベルが維持されることを利用して、サンプル間の相対レベルを用いた最尤復号を考えればよい。
【００２８】
ここで、相対レベルの比較には、オフセットが除去できる差分信号などの時間反対称な応答による信号が有効である。そこで、時間反対称なパーシャルレスポンスとしてＰＲ（ｃｄ−ｄ−ｃ）型をターゲットとする最尤復号方法を考えればよい。
ＰＲ（ｃｄ−ｄ−ｃ）なるパーシャルレスポンスを式で表すと、
ｒｎ　＝ｃ（ｄｎ　−ｄｎ＋３　）＋ｄ（ｄｎ＋１　−ｄｎ＋２　）　　……式（１０）
となる。
なお、図１０のサンプル列を絶対レベルの観点からみた場合、相関のあるノイズとランダムノイズがあるサンプル列は、ノイズの二乗すなわちメトリックは大きくかわらない。つまり、従来のＰＲＭＬのようなパーシャルレスポンスＰＲ（ａｂｂａ）を用いる場合、再生信号のサンプルに正の相関があるノイズが付加されるか、ランダムノイズが付加されるかによって、大きな違いは生じないことを意味している。
【００２９】
また、記録再生系のような相関のあるノイズを発生するシステムを表すには、図９に示したように記録したデータｄｎ　に直接ランダムノイズεｎ　を加える。
式（１１）は、パーシャルレスポンス前のデータｄｎ　にランダムノイズεｎ　を付加した信号ｄ〜ｎ　を表す式である。
ｄ〜ｎ　＝　ｄｎ　　＋　εｎ　　　……式（１１）
これをパーシャルレスポンスに通して再生信号のサンプルに変換する。このとき、ＰＲ（ａｂｂａ）に等化した再生信号のノイズをδｎ　とすると、δｎ　は式（１２）で表される。
δｎ　＝　ａ（εｎ　＋εｎ＋３　）＋ｂ（εｎ＋１　＋εｎ＋２　）　　……式（１２）
この式（１２）は、式（２）のｄｎ　に、式（１１）のｄ〜ｎを代入して、ノイズの部分のみをδｎ　として引き出すと得られる。
一方、ＰＲ（ｃｄ−ｄ−ｃ）に等化した再生信号のノイズをδ〜ｎ　とすると、δ〜ｎ　は式（１３）で表される。
δ〜ｎ　　＝　ｃ（εｎ　−εｎ＋３　）＋ｄ（εｎ＋１　−εｎ＋２　）　……式（１３）
この式（１３）は、式（１０）に式（１１）を代入して、ノイズの部分のみをδ〜ｎ　として引き出すと得られる。
【００３０】
次に式（１２）、（１３）で表されるノイズの周波数特性に着目する。
図１１は、式（１２）、式（１３）で表されるノイズ強度の周波数特性（グラフ１、グラフ２）、および、２つのノイズの強度を加算したノイズの周波数特性（グラフ３）を示している。ここで、ａ＝１、ｂ＝３、ｃ＝１、ｄ＝１としてある。
図１１をみると、ＰＲ（ａｂｂａ）の再生信号に含まれるメディアノイズの周波数特性は、高域周波数が取り除かれた周波数特性となっている。また、ＰＲ（ｃｄ−ｄ−ｃ）の再生信号に含まれるメディアノイズの周波数特性は、低域周波数が取り除かれた周波数特性となっている。ＰＲ（ａｂｂａ）とＰＲ（ｃｄ−ｄ−ｃ）で、再生信号中に含まれるメディアノイズの周波数特性を比較すると、ＰＲ（ｃｄ−ｄ−ｃ）中のノイズ分布の方がＰＲ（ａｂｂａ）中のノイズ分布よりも、より平均的に分布している。このときは、ＰＲ（ｃｄ−ｄ−ｃ）で再生した再生信号中のメディアノイズのノイズ分布が、ＰＲ（ａｂｂａ）で再生した再生信号中のメディアノイズのノイズ分布よりも、白色的であることを意味している。
一方、ＰＲ（ａｂｂａ）で再生した再生信号中のメディアノイズと、ＰＲ（ｃｄ−ｄ−ｃ）で再生した再生信号中のメディアノイズを加算すると、元のＰＲ（ａｂｂａ）、ＰＲ（ｃｄ−ｄ−ｃ）、それぞれから再生した再生信号中のメディアノイズよりもより平均的になっている。
つまり、ＰＲ（ａｂｂａ）の再生信号中のメディアノイズと、ＰＲ（ｃｄ−ｄ−ｃ）の再生信号中のメディアノイズを組み合わせると、ノイズの周波数特性をより白色的に出来ることがわかる。
【００３１】
一方、前述のようにＰＲＭＬは、白色ノイズがあるようなチャネルに対して大きな効果を発揮する。そこで、ＰＲ（ａｂｂａ）とＰＲ（ｃｄ−ｄ−ｃ）を組み合わせて利用してノイズの周波数特性を白色化することで、ＰＲＭＬがより大きな効果を発揮することが期待できる。
また、より一般的には再生信号中のノイズの周波数特性がわかっているとき、このノイズの周波数特性に対して相補的な関係にある周波数特性を有するノイズを含むような別の再生信号を生成すれば、ノイズを白色的に出来ることがわかる。
たとえば、再生信号中のノイズの周波数特性が高域周波数成分を減衰され、低域周波数が増幅されているような特性となっている場合、別の再生信号として、その再生信号中のノイズの周波数特性が前記高域周波数比較して低域の周波数で減衰されているような再生信号を用意することが出来れば、ノイズの周波数特性を白色に近づけることが出来る。
また、再生信号中のノイズの周波数特性が低域と高域周波数を減衰され、その中間の周波数成分が増幅されているような特性となっている場合、別の再生信号として、その再生信号中のノイズの周波数特性が前記中域の周波数成分で減衰されているような再生信号を用意することが出来れば、ノイズの周波数特性を白色に近づけることが出来る。
【００３２】
以上示したように、記録媒体ではノイズの相関を考慮した最尤復号方法が必要である。そのためには、従来のような等化信号のサンプル値と絶対レベルを比較する最尤復号だけではなく、等化信号のサンプル値を相対レベルで比較する最尤復号法を融合する必要がある。これを実現するには、周波数特性の異なり、かつ、生成する信号中のノイズの周波数特性が相補的になるような複数のパーシャルレスポンスが必要である。
最尤復号ではノイズが白色ランダムノイズであるときに最も効果を発揮する。そこで、最尤復号で用いるメトリックにおいて、ノイズの周波数特性が白色ランダムノイズの特性に近づくことが課題となる。以上の課題は、前述の、周波数特性の異なり、かつ、生成する信号中のノイズの周波数特性が相補的になるような複数のパーシャルレスポンスを用意して、上記複数のパーシャルレスポンスから得られるメトリックを合成して新たに生成されたメトリックを用いて最尤復号することで解決することが出来る。
【００３３】
本発明は、以上のような実情に鑑み、周波数特性の異なるチャネルによって伝送される再生信号を有効にノイズ除去して復号することができる最尤復号方法及び最尤復号装置を提供することを目的とする。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、記録媒体からの再生信号または伝送媒体を通して取得した再生信号から元の情報を復号する最尤復号方法であって、元の情報を周波数特性の異なる複数のチャネルを通して得られる複数の再生信号の有するメトリックを所定の比で加算して新たなメトリックを取得することを特徴とする。
【００３５】
本発明の最尤復号方法及び最尤復号装置では、元の情報を周波数特性の異なる複数のチャネルを通して得られる複数の再生信号の有するメトリックを所定の比で加算して新たなメトリックを取得することから、この新たなメトリックを用いて周波数特性の異なるチャネルによって伝送される再生信号を有効にノイズ除去し、低エラーレートの復号を行うことが可能となる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による最尤復号方法及び最尤復号装置の実施の形態例について説明する。
まず、本実施の形態例における最尤復号方法の概要について説明する。
本実施の形態例における最尤復号方法は、記録媒体からの再生信号または伝送媒体を通して取得した再生信号から元の情報を復号する最尤復号方法であって、元の情報を周波数特性の異なる複数のチャネルを通して得られる複数の再生信号の有するメトリックを所定の比で加算して新たなメトリックを取得する、
ことを特徴としている。
【００３７】
また、前記複数のチャネルは、前記複数のチャネルを通して得られる複数の再生信号に含まれるノイズの周波数特性が互いに相補うような周波数特性となるように構成されていることを特徴としている。
前記複数のチャネルは、データ信号を再生信号として再生する転送過程と、得られた再生信号を複数の所定のレスポンスに等化するための周波数特性の異なる並列的に用意された波形等化器と、を接続して得られる。あるいは、データ信号を複数の周波数特性の異なる再生信号として再生するため並列的に用意された転送過程と、各過程より得られた信号をそれぞれ所定のレスポンスに等化するための複数の波形等化器と、を接続して得られる。もしくは、データ信号を複数の周波数特性の異なる再生信号として再生するため並列的に用意された転送過程と、各過程より得られた信号をそれぞれ異なる複数のレスポンスに等化するための複数の異なる周波数特性をもつ並列的に用意された波形等化器と、を接続して得られる。
また、前記複数のチャネルは、このうち少なくとも１つは高域周波数を減衰された周波数特性を有するチャネルであり、かつ、少なくとも１つは低域周波数を減衰された周波数特性を有するチャネルである。あるいは、少なくとも１つは高域周波数と低域周波数を減衰された特性を有するチャネルであり、かつ、少なくとも１つは前記高域周波数、低域周波数の間にある周波数成分を減衰された特性を有するチャネルである。
また、前記複数のチャネルは、前記データ信号から再生信号を得る転送過程が低域成分を通して高域成分を減衰する過程であり、前記複数の波形等化器が、ブーストフィルタで構成された波形等化器と、差分フィルタ或いはｎ階差分フィルタによって構成された波形等化器である。あるいは、前記データ信号から再生信号を得る転送過程が低域成分と高域成分を減衰する過程であり、前記複数の波形等化器が、ブーストフィルタで構成された波形等化器と、差分フィルタ或いはｎ階差分フィルタによって構成された波形等化器である。もしくは、前記データ信号から再生信号を得る転送過程が低域成分と高域成分を減衰する過程であり、前記複数の波形等化器が、ブーストフィルタで構成された波形等化器と積分フィルタにより構成された波形等化器である。
【００３８】
前記条件を満たすチャネルを実現するため、前記複数のチャネルは、少なくとも１つはインパルス入力に対して時間に関して対称となるレスポンスを出力するチャネルであり、少なくとも１つはインパルス入力に対して時間に関して反対称なるレスポンスを出力するチャネルである。また、前記複数のチャネルは、データ信号から再生信号を得る転送過程がインパルス入力に対して時間に対称なレスポンスを生成する転送過程で構成され、再生信号を等化する波形等化器が、インパルス入力に対して時間に関して対称なレスポンスを出力する波形等化器と、インパルス入力に対して時間に反対称なレスポンスを出力する波形等化器と、を並列的に用意して接続して構成されている。あるいは、前記複数のチャネルは、データ信号から再生信号を得る転送過程がインパルス入力に対して時間に反対称なレスポンスを生成する転送過程で構成され、再生信号を等化する波形等化器が、インパルス入力に対して時間に関して対称なレスポンスを出力する波形等化器と、インパルス入力に対して時間に反対称なレスポンスを出力する波形等化器と、を並列的に用意して接続して構成されている。
さらにここでいう、前記波形等化器は、複数のタップによって構成された波形等化フィルタであることを特徴としている。また、時間対称なるインパルスレスポンスを生成する波形等化器は、２ｎ個のタップによって構成される波形等化器で、順に（ｋｎ、ｋｎ−１．．．ｋ１、ｋ１、ｋ２．．．ｋｎ）となっている波形等化フィルタであることを特徴としている。あるいは、前記時間対称なるインパルスレスポンスを生成する波形等化器は、２ｎ＋１個のタップによって構成される波形等化器で、順に（ｋｎ、ｋｎ−１．．．ｋ１、ｋ０、ｋ１、ｋ２．．．ｋｎ）となっている波形等化フィルタである。一方、時間反対称なるインパルスレスポンスを生成する波形等化器は、２ｎ個のタップによって構成される波形等化器で、順に（ｋｎ、ｋｎ−１．．．ｋ１、−ｋ１、−ｋ２．．．−ｋｎ）となっている波形等化フィルタである。または、前記時間反対称なるインパルスレスポンスを生成する波形等化器は、２ｎ＋１個のタップによって構成される波形等化器で、順に（ｋｎ、ｋｎ−１．．．ｋ１、０、−ｋ１、−ｋ２．．．−ｋｎ）となっている波形等化フィルタである。
【００３９】
また、前記データ信号を再生信号として再生する転送過程は、データ信号を記録媒体における物理的状態の違いとして再生信号に読み出す読取装置によって構成されている。あるいは、データ信号を記録媒体における物理的状態の変化の違いとして再生信号に読み出す読取装置によって構成される。また、光記録媒体、もしくは光磁気記録媒体の再生では、媒体より反射光を再生信号として再生する転送過程と、媒体の反射光の位相を空間的に変調したのちに再生信号として再生する転送過程と、によって構成されている。あるいは、媒体より得た反射光を検出する際に線方向に２分割された検出素子器から得られた和信号を生成する過程と、差信号を生成する過程によって構成されている。
【００４０】
以下、本発明の実施の形態例における最尤復号方法及び最尤復号装置の具体例を示す図面に基づき説明する。
図１は、本実施の形態における最尤復号方法を適用した記録情報再生装置の概要を示すブロック図である。
この記録情報再生装置は、記録情報を記録した記録媒体１Ａと、この記録媒体１Ａに記録した信号を再生信号として読み取るピックアップ１Ｂと、このピックアップ１Ｂによって読み取った再生信号をＡＤ変換してサンプリングするＡＤコンバータ１Ｃと、ＡＤコンバータ１Ｃによって得られる再生信号のサンプル列からデータ列を復号する最尤復号装置１Ｄとによって構成されている。
【００４１】
図２は、本実施の形態における最尤復号装置１Ｄの構成例を示すブロック図である。
この最尤復号装置１Ｄは、対称波形等化器２Ａ、反対称波形等化器２Ｂ、絶対レベルメトリック生成テーブル２Ｃ、相対レベルメトリック生成テーブル２Ｄ、加算器２Ｅ、ビタビ復号器２Ｆによって構成されている。
まず、この最尤復号装置１Ｄに入力された再生信号は、波形等化器２Ａと波形等化器２Ｂに分岐されて入力される。
波形等化器２Ａは、再生信号を時間対称なパーシャルレスポンスに等化する装置である。また、波形等化器２Ｂは、再生信号を時間反対称なパーシャルレスポンスに等化する装置である。波形等化器２Ａの構成例は図３、波形等化器２Ｂの構成例は図４に示す。
なお、ここでは時間対称なパーシャルレスポンスをＰＲ（ａｂｂａ）とし、時間反対称なパーシャルレスポンスをＰＲ（ｃｄ−ｄ−ｃ）として説明する。
【００４２】
そして、波形等化器２Ａからは時間対称な応答を経た等化信号ｐｎ　が出力され、メトリック生成テーブル２Ｃに入力される。一方、波形等化器２Ｂからは時間反対称な応答を経た等化信号ｑｎ　が出力され、メトリック生成テーブル２Ｄに入力される。
ここで、各メトリック生成テーブルは、可能な全てのデータパターンに予測サンプルとメトリックを対応させるテーブルである。ここでは、４ビットで構成されるデータパターンを考え、これらをｓ００００、ｓ０００１、　ｓ１０００、．．．ｓ１１１１と表す。
そして、メトリック生成テーブル２Ｃからは、データパターンｓ００００、ｓ０００１、　ｓ１０００、．．．ｓ１１１１に対応したメトリックｍｐ００００、ｍｐ０００１、　ｍｐ１０００、．．．ｍｐ１１１１が出力される。一方、メトリック生成テーブルからも２Ｄからも、データパターンｓ００００、ｓ０００１、　ｓ１０００、．．．ｓ１１１１に対応したメトリックｍｑ００００、ｍｑ０００１、　ｍｑ１０００、．．．ｍｑ１１１１が出力される。
【００４３】
加算器２Ｅは可能なデータパターンの個数と同じ個数の加算器で構成され、メトリック生成テーブル２Ｃから出力されたメトリックｍｐ００００、ｍｐ０００１、　ｍｐ１０００、．．．ｍｐ１１１１とメトリック生成テーブル２Ｄから出力されたメトリックｍｑ００００、ｍｑ０００１、　ｍｑ１０００、．．．ｍｑ１１１１を同じデータパターンのメトリック同士を適当なの比で加算して、メトリックｍ００００、ｍ０００１、　ｍ１０００、．．．ｍ１１１１を生成する。適当な比を、（ｋ２　：ｌ２　）として、
ｍｉｊｋｌ　＝　ｋ２　　ｍｉｊｋｌ　＋　ｌ２　　ｍｉｊｋｌ
となる。
加算器２Ｅから出力されたメトリックは、ビタビ復号を実現するためのメトリックとしてビタビ復号器に入力される。ビタビ復号器２Ｆではビタビアルゴリズムに基づいて、元のデータを復号してこれを出力する。
【００４４】
なお、図２の構成でパーシャルレスポンスからメトリックを生成する代わりに、復号器２Ｆの復号信号によるフィードバックロジックを用いたテーブル参照方法を用いるようにしてもよい。
図８は、この場合の最尤復号装置の構成例を示すブロック図である。
図示のように、この最尤復号装置は、図２に示す構成に加えて、予測信号帰還回路８Ｇ、８Ｈを設けたものである。
各予測信号帰還回路８Ｇ、８Ｈには、ビタビ復号器２Ｆから復号信号が入力される。各予測信号帰還回路８Ｇ、８Ｈでは、この復号信号に対応する予測サンプル値が参照テーブルより検索され、各メトリック生成テーブル８Ｃ、８Ｄに入力され、それぞれの予測サンプル値に対応するメトリックが出力される。
なお、その他の対称波形等化器８Ａ、反対称波形等化器８Ｂ、絶対レベルメトリック生成テーブル８Ｃ、相対レベルメトリック生成テーブル８Ｄ、加算器９Ｅ、ビタビ復号器８Ｆは、図２に示す構成と共通であるので説明は省略する。
【００４５】
図３は、本実施の形態例における波形等化装置２Ａの構成例を示すブロック図である。
この波形等化装置２Ａは、増幅器３Ａ〜３Ｄ、フリップフロップ３Ｅ〜３Ｈ、及び加算器３Ｉによって構成される対称フィルタを成している。
この波形等化装置２Ａに入力された再生信号は、フリップフロップ３Ｅによってチャネルクロックの１クロック分遅延され、フリップフロップ３Ｆによってさらに１クロック分遅延され、フリップフロップ３Ｇによってさらに１クロック分遅延され、フリップフロップ３Ｈによってさらに１クロック分遅延される。
また、フリップフロップ３Ｅから出力された再生信号は増幅器３Ａによって−ｋ倍され、フリップフロップ３Ｆから出力された再生信号は増幅器３Ｂによって１＋ｋ倍され、フリップフロップ３Ｇから出力された再生信号は増幅器３Ｃによって１＋ｋ倍され、フリップフロップ３Ｈから出力された再生信号は増幅器３Ｄによって−ｋ倍されて出力される。
また、増幅器３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄから出力された４つの再生信号は、加算器３Ｉによって加算される。
加算器３Ｉの出力は、等化信号として波形等化器２Ａから出力される。
ここで、増幅器の係数の値を決定するｋは、等化信号のノイズを最も小さくするように調整する。
【００４６】
図４は、本実施の形態における波形等化装置２Ｂの構成例を示すブロック図である。
この波形等化装置２Ｂは、増幅器４Ａ〜４Ｄ、フリップフロップ４Ｅ〜４Ｈ、加算器４Ｉによって構成される対称フィルタを成している。
波形等化装置２Ｂに入力された再生信号は、フリッピフロップ４Ｅによってチャネルクロックの１クロック分遅延され、フリップフロップ４Ｆによってさらに１クロック分遅延され、フリップフロップ４Ｇによってさらに１クロック分遅延し、フリップフロップ４Ｈによってさらに１クロック分遅延する。
また、フリップフロップ４Ｅから出力された再生信号は増幅器４Ａによって−ｋ倍され、フリップフロップ４Ｆから出力された再生信号は増幅器４Ｂによって１＋ｋ倍され、フリップフロップ４Ｇから出力された再生信号は増幅器４Ｃによって−１−ｋ倍され、フリップフロップ４Ｈから出力された再生信号は増幅器４Ｄによってｋ倍されて出力される。
また、増幅器４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄから出力された４つの再生信号は、加算器４Ｉによって加算される。
加算器３Ｉの出力は、等化信号として波形等化器２Ａから出力される。
ここで、増幅器の係数の値を決定するｋは、等化信号のノイズをもっとも小さくするように調整する。
【００４７】
図５は、本実施の形態におけるメトリック生成テーブル２Ｃの構成例を示すブロック図である。
このメトリック生成テーブル２Ｃは、予測サンプル値レジスタ５Ａ〜５Ｊ、メトリックレジスタ５Ｋ〜５Ｔを有している。
レジスタ５Ａには、データパターンｓ００００に対応する等化信号ｐｎ　の予測サンプル値ｐ００００を記憶する。レジスタ５Ｂには、データパターンｓ０００１に対応する等化信号ｐｎ　の予測サンプル値ｐ０００１を記憶する。レジスタ５Ｃには、データパターンｓ１０００に対応する等化信号ｐｎ　の予測サンプル値ｐ１０００を記憶する。レジスタ５Ｄには、データパターンｓ１００１に対応する等化信号ｐｎ　の予測サンプル値ｐ１００１を記憶する。レジスタ５Ｅには、データパターンｓ００１１に対応する等化信号ｐｎ　の予測サンプル値ｐ００１１を記憶する。レジスタ５Ｆには、データパターンｓ１１００に対応する等化信号ｐｎ　の予測サンプル値ｐ１１００を記憶する。レジスタ５Ｇには、データパターンｓ０１１０に対応する等化信号ｐｎ　の予測サンプル値ｐ０１１０を記憶する。レジスタ５Ｈには、データパターンｓ０１１１に対応する等化信号ｐｎ　の予測サンプル値ｐ０１１１を記憶する。レジスタ５Ｉには、データパターンｓ１１１０に対応する等化信号ｐｎ　の予測サンプル値ｐ１１１０を記憶する。レジスタ５Ｊには、データパターンｓ１１１１に対応する等化信号ｐｎ　の予測サンプル値ｐ１１１１を記憶する。
【００４８】
レジスタ５Ｋには、等化信号ｐｎ　と予測サンプル値ｐ００００のメトリックｍｐ００００を記憶する。レジスタ５Ｌには、等化信号ｐｎ　と予測サンプル値ｐ０００１のメトリックｍｐ０００１を記憶する。レジスタ５Ｍには、等化信号ｐｎ　と予測サンプル値ｐ１０００のメトリックｍｐ１０００を記憶する。レジスタ５Ｎには、等化信号ｐｎ　と予測サンプル値ｐ１００１のメトリックｍｐ１００１を記憶する。レジスタ５Ｏには、等化信号ｐｎ　と予測サンプル値ｐ００１１のメトリックｍｐ００１１を記憶する。レジスタ５Ｐには、等化信号ｐｎ　と予測サンプル値ｐ１１００のメトリックｍｐ１１００を記憶する。レジスタ５Ｑには、等化信号ｐｎ　と予測サンプル値ｐ０１１０のメトリックｍｐ０１１０を記憶する。レジスタ５Ｒには、等化信号ｐｎ　と予測サンプル値ｐ０１１１のメトリックｍｐ０１１１を記憶する。レジスタ５Ｓには、等化信号ｐｎ　と予測サンプル値ｐ１１１０のメトリックｍｐ１１１０を記憶する。レジスタ５Ｔには、等化信号ｐｎ　と予測サンプル値ｐ１１１１のメトリックｍｐ１１１１を記憶する。
【００４９】
ここで、レジスタ５Ｋ〜５Ｔには、引き算器と掛け算器を１つずつ有する構成とする。さらに、この引き算器と掛け算器を用いて、入力された等化信号サンプル値と予測サンプル値の差の二乗を計算し、メトリックとして各レジスタに記憶するように構成されているものとする。
以上のように生成したメトリックｍｐ００００、ｍｐ０００１．．．ｍｐ１１１１は、メトリック生成テーブルより出力されて加算器２Ｅに入力される。
なお、各レジスタの値は、チャネルビットクロックごとに等化信号の値が更新されるごとに更新される。
また、本テーブルの予測サンプル値は、ターゲットパーシャルレスポンスに基づいてデータパターンをサンプル値に変換したものを用意し、これを用いるものとする。
ただし、この予測サンプル値は、データパターンとサンプルの振幅レベルを一対一に対応させたテーブルを用意し、これを用いてもよい。
あるいは、この予測サンプル値は、データパターンと対応するパターンにおける過去のサンプル値を統計的に処理した振幅レベルを一対一に対応させたテーブルを用意し、これを用いてもよい。
【００５０】
図６は、本実施の形態におけるメトリック生成テーブル２Ｄの構成例を示すブロック図である。
このメトリック生成テーブル２Ｄは、予測サンプル値レジスタ６Ａ〜６Ｊ、メトリックレジスタ６Ｋ〜６Ｔを有している。
レジスタ６Ａには、データパターンｓ００００に対応する等化信号ｑｎ　の予測サンプル値ｑ００００を記憶する。レジスタ６Ｂには、データパターンｓ０００１に対応する等化信号ｑｎ　の予測サンプル値ｑ０００１を記憶する。レジスタ６Ｃには、データパターンｓ１０００に対応する等化信号ｑｎ　の予測サンプル値ｑ１０００を記憶する。レジスタ６Ｄには、データパターンｓ１００１に対応する等化信号ｑｎ　の予測サンプル値ｑ１００１を記憶する。レジスタ６Ｅには、データパターンｓ００１１に対応する等化信号ｑｎ　の予測サンプル値ｑ００１１を記憶する。レジスタ６Ｆには、データパターンｓ１１００に対応する等化信号ｑｎ　の予測サンプル値ｑ１１００を記憶する。レジスタ６Ｇには、データパターンｓ０１１０に対応する等化信号ｑｎ　の予測サンプル値ｑ０１１０を記憶する。レジスタ６Ｈには、データパターンｓ０１１１に対応する等化信号ｑｎ　の予測サンプル値ｑ０１１１を記憶する。レジスタ６Ｉには、データパターンｓ１１１０に対応する等化信号ｑｎ　の予測サンプル値ｑ１１１０を記憶する。レジスタ６Ｊには、データパターンｓ１１１１に対応する等化信号ｑｎ　の予測サンプル値ｑ１１１１を記憶する。
【００５１】
レジスタ６Ｋには、等化信号ｑｎ　と予測サンプル値ｑ００００のメトリックｍｑ００００を記憶する。レジスタ６Ｌには、等化信号ｑｎ　と予測サンプル値ｑ０００１のメトリックｍｑ０００１を記憶する。レジスタ６Ｍには、等化信号ｑｎ　と予測サンプル値ｑ１０００のメトリックｍｑ１０００を記憶する。レジスタ６Ｎには、等化信号ｑｎ　と予測サンプル値ｑ１００１のメトリックｍｑ１００１を記憶する。レジスタ６Ｏには、等化信号ｑｎ　と予測サンプル値ｑ００１１のメトリックｍｑ００１１を記憶する。レジスタ６Ｑには、等化信号ｑｎ　と予測サンプル値ｑ１１００のメトリックｍｑ１１００を記憶する。レジスタ６Ｑには、等化信号ｑｎ　と予測サンプル値ｑ０１１０のメトリックｍｑ０１１０を記憶する。レジスタ６Ｒには、等化信号ｑｎ　と予測サンプル値ｑ０１１１のメトリックｍｑ０１１１を記憶する。レジスタ６Ｓには、等化信号ｑｎ　と予測サンプル値ｑ１１１０のメトリックｍｑ１１１０を記憶する。レジスタ６Ｔには、等化信号ｑｎ　と予測サンプル値ｑ１１１１のメトリックｍｑ１１１１を記憶する。
【００５２】
ここで、レジスタ６Ｋ〜６Ｔには、引き算器と掛け算器を１つずつ有する構成とする。さらに、引き算器と掛け算器を用いて、入力された等化信号サンプル値と予測サンプル値の差の二乗を計算してメトリックとして各レジスタに記憶するように構成されているものとする。
【００５３】
以上のように生成したメトリックｍｑ００００、ｍｑ０００１．．．ｍｑ１１１１は、メトリック生成テーブルより出力されて加算器２Ｅに入力される。
なお、各レジスタの値は、チャネルビットクロックごとに等化信号の値が更新されるごとに更新される。
また、本テーブルの予測サンプル値は、ターゲットパーシャルレスポンスに基づいてデータパターンをサンプル値に変換したテーブルを用意して、これを用いるものとする。
だたし、この予測サンプル値は、データパターンとサンプルの振幅レベルを一対一に対応させたテーブルを用意し、これを用いてもよい。
あるいは、この予測サンプル値は、データパターンと対応するパターンにおける過去のサンプル値を統計的に処理した振幅レベルを一対一に対応させたテーブルを用意し、これを用いてもよい。
【００５４】
図７は、本実施の形態におけるビタビ復号器２Ｆの構成例を示すブロック図である。
このビタビ復号器２Ｆは、パスメトリックレジスタ７Ａ〜７Ｊ、パスメモリレジスタ７Ｋ〜７Ｔによって構成されている。
【００５５】
レジスタ７Ａには、データパターンｓ００００におけるパスメトリックｐｍ００００が記憶される。そして、このパスメトリックｐｍ００００は、メトリックｍ００００と、ｐｍ００００、ｐｍ１０００のうちの小なる値を加算した値にクロック毎に更新される。
レジスタ７Ｂには、データパターンｓ０００１におけるパスメトリックｐｍ０００１が記憶される。そして、このパスメトリックｐｍ０００１は、メトリックｍ０００１と、ｐｍ００００、ｐｍ１０００のうちの小なる値を加算した値にクロック毎に更新される。
レジスタ７Ｃには、データパターンｓ１０００におけるパスメトリックｐｍ１０００が記憶される。そして、このパスメトリックｐｍ１０００は、メトリックｍ１０００と、ｐｍ１１００を加算した値にクロック毎に更新される。
レジスタ７Ｄには、データパターンｓ１００１におけるパスメトリックｐｍ１００１が記憶される。そして、このパスメトリックｐｍ１００１は、メトリックｍ１００１と、ｐｍ１１００を加算した値にクロック毎に更新される。
レジスタ７Ｅには、データパターンｓ００１１におけるパスメトリックｐｍ００１１が記憶される。そして、このパスメトリックｐｍ００１１は、メトリックｍ００１１と、ｐｍ０００１、ｐｍ１００１のうちの小なる値を加算した値にクロック毎に更新される。
レジスタ７Ｆには、データパターンｓ１１００におけるパスメトリックｐｍ１１００が記憶される。そして、このパスメトリックｐｍ１１００は、メトリックｍ１１００と、ｐｍ０１１０、ｐｍ１１１０のうちの小なる値を加算した値にクロック毎に更新される。
レジスタ７Ｇには、データパターンｓ０１１０におけるパスメトリックｐｍ０１１０が記憶される。そして、このパスメトリックｐｍ０１１０は、メトリックｍ０１１０と、ｐｍ００１１を加算した値にクロック毎に更新される。
レジスタ７Ｈには、データパターンｓ０１１１におけるパスメトリックｐｍ０１１１が記憶される。そして、このパスメトリックｐｍ０１１１は、メトリックｍ０１１１と、ｐｍ００１１を加算した値にクロック毎に更新される。
レジスタ７Ｉには、データパターンｓ１１１０におけるパスメトリックｐｍ１１１０が記憶される。そして、このパスメトリックｐｍ１１１０は、メトリックｍ１１１０と、ｐｍ０１１１、ｐｍ１１１１のうちの小なる値を加算した値にクロック毎に更新される。
レジスタ７Ｊには、データパターンｓ１１１１におけるパスメトリックｐｍ１１１１が記憶される。そして、このパスメトリックｐｍ１１１１は、メトリックｍ１１１１と、ｐｍ０１１１、ｐｍ１１１１のうちの小なる値を加算した値にクロック毎に更新される。
【００５６】
ここで、レジスタ７Ａ〜７Ｊは、大小判定装置と加算器を１つずつ有する構成とする。そして、この引き算器と掛け算器を用いて、入力される二つのパスメトリックのうち小なる値を選択して、入力したメトリックと加算し、これを各レジスタに記憶するように構成されているものとする。
なお、これらの更新は全て１クロックごとに行われるものとする。
【００５７】
また、レジスタ７Ｋには、データパターンｓ００００におけるパスメモリＭ００００が記憶される。そして、このパスメモリＭ００００は、Ｍ００００、Ｍ１０００のうち、小なるパスメトリックを有するデータパターンのパスメモリをビットシフトして、ＬＳＢに０を付加した値に更新される。
レジスタ７Ｌには、データパターンｓ０００１におけるパスメモリＭ０００１が記憶される。そして、このパスメモリＭ０００１は、Ｍ００００、Ｍ１０００のうち、小なるパスメトリックを有するデータパターンのパスメモリをビットシフトして、ＬＳＢに１を付加した値に更新される。
【００５８】
レジスタ７Ｍには、データパターンｓ１０００におけるパスメモリＭ１０００が記憶される。そして、このパスメモリＭ１０００は、Ｍ１１００をビットシフトして、ＬＳＢに０を付加した値に更新される。
レジスタ７Ｎには、データパターンｓ１００１におけるパスメモリＭ１００１が記憶される。そして、このパスメモリＭ１００１は、Ｍ１１００をビットシフトして、ＬＳＢに１を付加した値に更新される。
レジスタ７Ｏには、データパターンｓ００１１におけるパスメモリＭ００１１が記憶される。そして、このパスメモリＭ００１１は、Ｍ００１１、Ｍ１００１のうち、小なるパスメトリックを有するデータパターンのパスメモリをビットシフトして、ＬＳＢに０を付加した値に更新される。
レジスタ７Ｐには、データパターンｓ１１００におけるパスメモリＭ１１００が記憶される。そして、このパスメモリＭ１１００は、Ｍ０１１０、Ｍ１１１０のうち、小なるパスメトリックを有するデータパターンのパスメモリをビットシフトして、ＬＳＢに１を付加した値に更新される。
【００５９】
レジスタ７Ｑには、データパターンｓ０１１０におけるパスメモリＭ０１１０が記憶される。そして、このパスメモリＭ０１１０は、Ｍ００１１をビットシフトして、ＬＳＢに０を付加した値に更新される。
レジスタ７Ｒには、データパターンｓ０１１１におけるパスメモリＭ０１１１が記憶される。そして、このパスメモリＭ０１１１は、Ｍ００１１をビットシフトして、ＬＳＢに１を付加した値に更新される。
レジスタ７Ｓには、データパターンｓ１１１０におけるパスメモリＭ１１１０が記憶される。そして、このパスメモリＭ１１１０は、Ｍ０１１１、Ｍ１１１１のうち、小なるパスメトリックを有するデータパターンのパスメモリをビットシフトして、ＬＳＢに０を付加した値に更新される。
レジスタ７Ｔには、状態ｓ１１１１におけるパスメモリＭ１１１１が記憶される。そして、このパスメモリＭ１１１１は、Ｍ０１１１、Ｍ１１１１のうち、小なるパスメトリックを有する状態のパスメモリをビットシフトして、ＬＳＢに１を付加した値に更新される。
【００６０】
レジスタ７Ｋ〜７Ｔは、それぞれビットシフタとＬＳＢ付加器を１つずつ有する構成とする。そして、入力される二つのパスメモリをパスメトリックの情報に基づいて選択してビットシフトし、これに所定のＬＳＢを付加するように構成されているものとする。
なお、これらの更新は全て１クロックごとに行われるものとする。
【００６１】
次に、以上のような本実施の形態例による最尤復号方法及び最尤復号装置のまとめの説明を行う。
まず、上述のように光ディスクや磁気ディスクなどの記録媒体において再生信号をサンプリングしたサンプルに含まれるノイズには、白色な非相関ランダムノイズだけでなく、周波数特性を有する相関ノイズが含まれている。このように、ノイズに相関があることは、逆に相関を利用して、従来の方法よりも記録媒体の再生に適した畳み込み符号復号法、ＰＲＭＬよりも強固な復号法を実現する可能性を示唆するものである。
そこで、本実施の形態では、正の相関のあるノイズが加えられた場合、ランダムノイズが加えられた場合と比較して、サンプル間での相対レベルが比較的維持されることに着目した。つまり、従来の絶対レベルに関する最尤復号のみならず、相対レベルに関する最尤復号も含むことで、従来の最尤復号よりも効果的な復号を実現できると考えたものである。
【００６２】
すなわち、まず、本実施の形態例では、絶対レベルを比較した際のメトリックは、従来のような高域周波数成分が減衰されているパーシャルレスポンスから得られるメトリックをもちいるとともに、相対レベルを比較した際のメトリックは、低域周波数成分が減衰されているパーシャルレスポンスから得られるメトリックをもちいる。また、これらの周波数特性の異なるパーシャルレスポンスから得られたメトリックを融合して、メトリック中のノイズの周波数特性を白色に近づけて、最尤復号の効果を増幅する
なお、ここでは、高域周波数成分が減衰されているパーシャルレスポンスとして、インパルス入力に対して時間対称なレスポンスを出力するパーシャルレスポンスを用いた。また、低域周波数成分が減衰されているパーシャルレスポンスとして、インパルス入力に対して時間反対称なレスポンスを出力するパーシャルレスポンスを用いた。
このとき、時間対称なパーシャルレスポンスから得られるメトリックは振幅の絶対レベルに関するメトリックを与え、時間反対称なパーシャルレスポンスから得られるメトリックは振幅の相対レベルに関するメトリックを与える。
また、本実施の形態例におけるメトリックは、２つのパーシャルレスポンスから得られる別々のメトリックを所定の比で加算したメトリックとなる。このとき、所定の比として適切な比を選べば、複数のメトリックにおけるノイズの周波数特性が相補い、結果としてメトリック中のノイズが白色化される。すなわち、相関部分の要素が減衰され最尤復号の効果が増幅される。
最尤復号は白色ノイズを有するチャネルに対して大きな効果を発揮する復号方法であり、メトリックにおけるノイズの周波数特性が白色に近いほどよい。
本実施の形態では、有色ノイズを白色ノイズに近づけることができるので、より優れた復号レートを有する最尤復号方法を実現することができる。
このように、本実施の形態では、光ディスクや磁気ディスクにおけるノイズの特性を踏まえた上でのより効果的な最尤復号方法を実現できるものである。
【００６３】
なお、以上の例では、本発明を主に光ディスク型の記録媒体の再生系に適用した例を説明したが、本発明は、光ディスクのみならず、磁気ディスクを再生するものや、同様の再生信号をネットワーク等を通して入力するようなシステム等、ノイズに相関がある各種のシステムに広く活用することができるものである。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の最尤復号方法及び最尤復号装置によれば、元の情報を周波数特性の異なる複数のチャネルを通して得られる複数の再生信号の有するメトリックを所定の比で加算して新たなメトリックを取得する。この際、適切なチャネルを選ぶことで、生成された新たなメトリックに含まれるノイズの周波数特性を白色に近づけることが出来る。したがって、再生信号に含まれているノイズが周波数特性を有するようなチャネルに対しても、適切にデータを復号して、低エラーレートの復号を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における最尤復号方法を適用した記録情報再生装置の概要を示すブロック図である。
【図２】図１に示す記録情報再生装置における最尤復号装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】図２に示す最尤復号装置において、再生信号を高域周波数成分が削減されたレスポンスに等化するための対称波形等化器の構成例を示すブロック図である。
【図４】図２に示す最尤復号装置において、再生信号を低域周波数成分が削減されたレスポンスに等化するための反対称波形等化器の構成例を示すブロック図である。
【図５】図２に示す最尤復号装置における第一のメトリック生成テーブルの構成例を示すブロック図である。
【図６】図２に示す最尤復号装置における第二のメトリック生成テーブルの構成例を示すブロック図である。
【図７】図２に示す最尤復号装置におけるビタビ復号器の構成例を示すブロック図である。
【図８】図１に示す記録情報再生装置における最尤復号装置の他の構成例を示すブロック図である。
【図９】通信と記録再生のチャネル構成を概念的に示すブロック図である。
【図１０】ランダムノイズのある再生信号と畳み込み相関ノイズのある再生信号の波形例を比較して示す説明図である。
【図１１】ＰＲ（ａｂｂａ）で再生した再生信号中のノイズの周波数特性、ＰＲ（ｃｄ−ｄ−ｃ）で再生した再生信号中のノイズの周波数特性、および、二つの周波数特性を組み合わせた周波数特性を表したグラフである。
【符号の説明】
１Ａ……記録媒体、１Ｂ……ピックアップ、１Ｃ……ＡＤコンバータ、１Ｄ……最尤復号装置、２Ａ、８Ａ……対称波形等化器、２Ｂ、８Ｂ……反対称波形等化器、２Ｃ、８Ｃ……絶対レベルメトリック生成テーブル、２Ｄ、８Ｄ……相対レベルメトリック生成テーブル、２Ｅ、８Ｅ……加算器、２Ｆ、８Ｆ……ビタビ復号器、３Ａ〜３Ｄ、４Ａ〜４Ｄ……増幅器、３Ｅ〜３Ｈ、４Ｅ〜４Ｈ……フリップフロップ、３Ｉ、４Ｉ……加算器、５Ａ〜５Ｊ、６Ａ〜６Ｊ……予測サンプル値レジスタ、５Ｋ〜５Ｔ、６Ｋ〜６Ｔ……メトリックレジスタ、７Ａ〜７Ｊ……パスメトリックレジスタ、７Ｋ〜７Ｔ……パスメモリレジスタ、８Ｇ、８Ｈ……予測信号帰還回路。
【図１】
2004039139.tif 000004
【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】
2004039139.tif 000012
【図１０】
2004039139.tif 000013
【図１１】
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