(57)【要約】【課題】従来のディスク装置で用いるビタビディテクタではハード値での出力を行うので、０である可能性が大きいか、１である可能性が大きいかというソフト値が有する情報が失われており、復号性能の劣化を招いている。【解決手段】本発明では、ソフト出力ディテクタ３２０のソフト値の出力をＬＤＰＣデコーダ３２２でＬＤＰＣ符号による冗長ビットにより誤り訂正を行い、ＬＤＰＣデコーダ３２２の出力をＬＤＰＣデコーダ３２２とシンプリファイドソフト出力ディテクタ３２５で複数回繰り返し復号して誤り訂正を行うことを特徴とする。ソフト出力ディテクタ３２０に次のデータが読み込まれる期間に前記ＬＤＰＣデコーダ３２２とシンプリファイドソフト出力ディテクタ３２５間で複数回繰り返し復号処理が行える。【選択図】  図５
2004164767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録担体にデータにＬＤＰＣ符号による冗長ビットを付加したデータを記録し、前記記録担体からの再生時にまず符号間干渉を除去して記録された前記データに戻し、前記ＬＤＰＣ符号による冗長ビットにより誤り訂正を行って前記データに復号化を複数回繰り返すことを特徴とするデータの復号方法。
【請求項２】
前記データの符号間干渉の除去はシリアル処理し、次のデータが読み込まれる間に前記データは複数回パラレル処理をして復号化することを特徴とする請求項１に記載のデータの復号方法。
【請求項３】
前記データは１セクタのデータとＬＤＰＣ符号による冗長ビットで構成されることを特徴とする請求項１に記載のデータの復号方法。
【請求項４】
記録担体にデータにＬＤＰＣ符号による冗長ビットを付加したデータを記録し、前記記録担体からの読み出した等化波形サンプルをソフト出力ディテクタで符号間干渉を除去して記録された前記データに戻し、前記ソフト出力ディテクタのソフト値の出力をＬＤＰＣデコーダで前記ＬＤＰＣ符号による冗長ビットにより誤り訂正を行い、前記ＬＤＰＣデコーダの出力を前記ＬＤＰＣデコーダとシンプリファイドソフト出力ディテクタで複数回繰り返し復号して誤り訂正を行うことを特徴とするデータの復号方法。
【請求項５】
前記ソフト出力ディテクタでのデータの符号間干渉の除去はシリアル処理し、次のデータが前記ソフト出力ディテクタに読み込まれる期間に前記データを前記ＬＤＰＣデコーダおよび前記シンプリファイドソフト出力ディテクタ間で複数回復号処理をパラレルに行うことを特徴とする請求項４に記載のデータの復号方法。
【請求項６】
前記シンプリファイドソフト出力ディテクタでは前記ＬＤＰＣデコーダの出力より等化波形サンプルの予測値を演算し、該予測値と実際の前記等化波形サンプルを用いて信頼度情報を演算して誤り訂正を行うことを特徴とする請求項４に記載のデータの復号方法。
【請求項７】
前記シンプリファイドソフト出力ディテクタはＤＡＥで構成されることを特徴とする請求項６に記載のデータの復号方法。
【請求項８】
前記データは１セクタのデータとＬＤＰＣ符号による冗長ビットで構成されることを特徴とする請求項４に記載のデータの復号方法。
【請求項９】
前記データは１セクタのデータを複数に分割したブロックとＬＤＰＣ符号による冗長ビットで構成されることを特徴とする請求項４に記載のデータの復号方法。
【請求項１０】
前記ＬＤＰＣデコーダの前後にインタリーバおよびデインタリーバを設け、ビットエラーを各ブロックに分散することを特徴とする請求項９に記載のデータの復号方法。
【請求項１１】
記録担体にデータの書き込みおよび読み出しを行うリード／ライトチャネルを備えたディスク装置において、
前記データにＬＤＰＣ符号による冗長ビットを付加したデータを記録するライトチャネルと、
前記記録担体からの読み出した等化波形サンプルをソフト出力ディテクタで符号間干渉を除去して記録された前記データに戻し、前記ソフト出力ディテクタのソフト値の出力をＬＤＰＣデコーダで前記ＬＤＰＣ符号による冗長ビットにより誤り訂正を行い、前記ＬＤＰＣデコーダの出力を前記ＬＤＰＣデコーダとシンプリファイドソフト出力ディテクタで複数回繰り返し復号して誤り訂正を行うリードチャネルとで構成されることを特徴とするディスク装置。
【請求項１２】
前記リード／ライトチャネルを１つの集積回路に形成することを特徴とする請求項１１に記載のディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データの復号方法およびそれを用いたディスク装置、特に読み出し時のエラーの少ないデータの復号方法およびそれを用いたディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、磁気ディスク装置に代表される記録再生装置では、記録媒体（記録担体）から再生されたデータに含まれる誤り訂正及び検出を可能にするため、データに誤り訂正符号（ＥＣＣと称する）と呼ばれる冗長データが付加される。ＥＣＣとしてリードソロモン（ＲＳ）符号を利用して誤り訂正を行う場合、（冗長シンボル数／２）個までの誤りを訂正できる。
【０００３】
しかし、磁気ディスク装置の記録密度は年率１．６倍で上昇を続け、５０（Ｇｂｉｔ／ｉｎ２）に達している。記録密度の上昇に伴い、記録された符号間の干渉が大きくなり、復号特性が劣化する。この復号特性の劣化を克服する方式として符号間干渉による部分応答を利用した最ゆう復号（ＰＲＭＬ：Ｐａｒｔｉａｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  ＭａｘｉｍｕｍＬｉｋｅｉｈｏｏｄ）方式が一般的に用いられている。ＰＲＭＬは、ビタビ復号を用いて再生信号の部分応答のゆう度を最大にする信号系列を求める方式である。
【０００４】
一方、磁気記録に用いる記録符号を改善することにより性能向上を図る試みも数多くなされている。例えば、ＭＴＲ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｒｕｎ）符号は、再生時の磁化反転の最大連続数を制限することによって、ビタビ復号における支配的な復号誤りを生ずる記号パターンを除いた符号語を構成し、符号語間のユークリッド距離を拡大することができる。
【０００５】
一般的に復号性能を高めるためには、以下の方法が考えられる。
▲１▼最大事後確率（Ｍａｘｉｍｕｍ  ａ  ｐｏｓｔｅｒｉｏｒｉ  Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ  ；  ＭＡＰ）復号を行う。
▲２▼符号長を長くする（符号長とは、符号化を行う単位のこと）。
しかし、ＭＡＰ復号は非常に計算量が多く実現が困難である。また、通常の符号では、符号長を長くすると復号における計算量が指数関数的に増大するので、現実的ではない。
【０００６】
図１は現在の磁気ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【０００７】
図１の磁気ディスク装置は、大きく分けて、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）１、ＣＰＵ２、Ｒ／Ｗ（リード／ライト）チャネル３、ＶＣＭ／ＳＰＭ制御部４、及びディスクエンクロージャ（ＤＥ）５からなる。一般に、ＨＤＣ１、ＣＰＵ２、Ｒ／Ｗチャネル３、及びＶＣＭ／ＳＰＭ制御部４は同一の基板上に構成される。
【０００８】
ＨＤＣ１は、当該ＨＤＣ１全体を制御する主制御部１１、データフォーマット制御部１２、ＥＣＣ（誤り訂正符号）制御部１３，及びバッファＲＡＭ１４を有する。ＨＤＣ１は、インタフェース部を介してホスト（ホストシステム）と接続されるとともにＲ／Ｗチャネル３と接続されており、主制御部１１の制御により、ホストと磁気ディスク装置間のデータ転送を行う。このＨＤＣ１には、Ｒ／Ｗチャネル３で生成されるリードリファレンスクロック（ＲＲＣＫ）が入力される。
【０００９】
データフォーマット制御部１２は、ホストから転送されたデータをディスク媒体（磁気ディスク）５０上に記録するのに適したフォーマットに変換し、逆に、ディスク媒体５０から再生されたデータをホストに転送するのに適したフォーマットに変換する。
【００１０】
ＥＣＣ制御部１３は、ディスク媒体５０から再生されたデータに含まれる誤りの訂正及び検出を可能にするために、記録するデータ（情報シンボル）に冗長データ（冗長シンボル）を付加する。またＥＣＣ制御部１３は、再生されたデータに誤りが生じているかを判断し、誤りがある場合には訂正或いは検出を行う。但し、誤りが訂正できるバイト数（シンボル数）は有限であり、冗長データの長さに関係する。即ち、多くの冗長データを付加するとフォーマット効率が悪化するため、誤り訂正可能シンボル数とはトレードオフとなる。
【００１１】
バッファＲＡＭ１４は、ホストから転送されたデータを一時的に保存し、適切なタイミングでＲ／Ｗチャネル３に転送する。逆に、Ｒ／Ｗチャネル３から転送されたリードデータを一時的に保存し、ＥＣＣ復号処理などの終了後、適切なタイミングでホストに転送する。
【００１２】
ＣＰＵ２は、ＨＤＣ１、Ｒ／Ｗチャネル３、ＶＣＭ／ＳＰＭ制御部４、及びＤＥ５と接続される。ＣＰＵ２は、ＦＲＯＭ（フラッシュＲＯＭ）２１、及びＲＡＭ２２を有する。ＦＲＯＭ２１には、ＣＰＵ２の動作プログラムが保存されている。
【００１３】
Ｒ／Ｗチャネル３はＨＤＣ１と接続され、ＨＤＣ１との間で記録するデータ及び再生されたデータの転送を行う。また、Ｒ／Ｗチャネル３はＤＥ５と接続され、記録信号の送信、再生信号の受信を行う。Ｒ／Ｗチャネル３は、記録系（ライトチャネル）３１と再生系（リードチャネル）３２とに大別される。また、Ｒ／Ｗチャネル３は、図示していないがＳＹＮＣ検出部も有する。
【００１４】
Ｒ／Ｗチャネル３の記録系３１には、スクランブラ、ＲＬＬ（Ｒｕｎ  Ｌｅｎｇｔｈ  Ｌｉｍｉｔｅｄ）エンコーダ、データジェネレータ、ライトプリコンペ、ライトドライバなどが含まれる。ＨＤＣ１から転送されてきたデータは、スクランブラ、ＲＬＬエンコーダにより記録に適した系列に変換される。データジェネレータは、データの先頭に付加されるプリアンブルやＳＹＮＣのデータを生成する。そして、ライトプリコンペによりＮＬＴＳ（Ｎｏｎ−Ｌｉｎｅａｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｓｈｉｆｔ）の前補償が行われた後、ライトドライバにより生成された記録信号をＤＥ５に供給する。
【００１５】
一方、Ｒ／Ｗチャネル３の再生系３２は、可変利得増幅器（ＶＧＡ）、自動利得制御（ＡＧＣ）、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）、ディジタル／アナログ変換器（ＡＤＣ）、等化器、Ｖｉｔｅｒｂｉ（ビタビ）ディテクタ、ＲＬＬデコーダ、デスクランブラなどから構成される。ＤＥ５から転送されてきた再生信号は、まず、ＶＧＡおよびＡＧＣによりゲイン調整が行われた後、ＬＰＦで高周波雑音が除去され、ＡＤＣによりディジタルデータに変換される。次に、等化器によりパーシャルレスポンスのクラスに合わせた等化が行われる。最後に、Ｖｉｔｅｒｂｉディテクタにより最ゆう復号が行われ、ＳＹＮＣ検出器によりデータの先頭を検出した後、ＲＬＬデコーダ、デスクランブラにより生成されたデータをＨＤＣ１に転送する。
【００１６】
ＶＣＭ／ＳＰＭ制御部４は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）５２と、スピンドルモータ（ＳＰＭ）５３を制御する。
【００１７】
ＤＥ５は、Ｒ／Ｗチャネル３と接続され、記録信号の受信、再生信号の送信を行う。またＤＥ５は、ＶＣＭ／ＳＰＭ制御部４と接続されている。ＤＥ５は、ディスク媒体５０、ヘッド５１、ＶＣＭ５２、ＳＰＭ５３、及びプリアンプ５４等を有している。図では、ディスク媒体５０が１枚であり、且つヘッド５１がディスク媒体５０の一方の面側のみに配置されている場合を想定しているが、複数のディスク媒体５０が積層配置された構成であっても構わない。またヘッド５１はディスク媒体５０の各面に対応して設けられるのが一般的である。
【００１８】
Ｒ／Ｗチャネル３により送信された記録信号は、ＤＥ５内のプリアンプ５４を経由してヘッド５１に供給され、当該ヘッド５１によりディスク媒体５０に記録される。逆に、ヘッド５１によりディスク媒体５０から再生された信号は、プリアンプ５４を経由してＲ／Ｗチャネル３に送信される。
【００１９】
ＤＥ５内のＶＣＭ５２は、ヘッド５１をディスク媒体５０上の目標位置に位置決めするために、ヘッド５１を当該ディスク媒体５０の半径方向に移動させる。また、ＳＰＭ５３は、ディスク媒体５０を回転させる。
【００２０】
図１０に現在のハードディスク用のＲ／Ｗチャネルのブロック図を示す。このＲ／Ｗチャネルは図１のＲ／Ｗ（リード／ライト）チャネル３と対応している。また、図１０はライトチャネル（Ｗｒｉｔｅ  Ｃｈａｎｎｅｌ）３１とリードチャネル（Ｒｅａｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）３２の基本構成のみを示しており、実際に設けた各種の波形歪補償回路、サーボ回路などは省略している。
【００２１】
ライトチャネル３１はスクランブラ（Ｓｃｒａｍｂｌｅｒ）、ＲＬＬ（Ｒｕｎ  Ｌｅｎｇｔｈ  Ｌｉｍｉｔｅｄ）エンコーダ、ライトプリコン  （Ｗｒｉｔｅ  Ｐｒｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）、ＰＥＣＬドライバなどが含まれる。
【００２２】
バイトインターフェースではハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）から転送されたデータが入力データに処理される。メディア上に書き込むデータは１セクタ単位でＨＤＣから入力される。このとき１セクタ分のユーザデータ（５１２バイト）だけでなく、ＨＤＣによって付加されたＥＣＣバイトも同時に入力される。データバスは通常１バイト（８ビット）であり、バイトインターフェースにより入力データとして処理される。
【００２３】
スクランブラはライトデータをランダムな系列に変換する。同じパターンのデータの繰り返しは、リード時におけるＶｉｔｅｒｂｉ（ビタビ）ディテクタの検出性能に悪影響を与え、エラーレートを悪化させるのを防ぐためである。
【００２４】
ＲＬＬエンコーダは０の最大連続長を制限するためのものである。０の最大連続長を制限することによりリード時のタイミングコントロール、ＡＧＣなどに適したデータ系列にする。
【００２５】
ライトプリコンはメディア上の磁化転移の連続による非線形歪を補償する回路である。ライトデータから補償に必要なパターンを検出し、正しい位置で磁気転移が生ずるようにライト電流波形を予め調整をする。
【００２６】
ＰＥＣＬドライバは擬似ＥＣＬレベルに対応した信号を出力するドライバである。ＰＥＣＬドライバからの出力はプリアンプを通してヘッドに送られ、ライトデータがメディア上に記録される。
【００２７】
リードチャネル３２は可変利得増幅器（ＶＧＡ）、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、自動利得制御（ＡＧＣ）、ディジタル／アナログ変換器（ＡＤＣ）、周波数シンセサイザ、ゼロ相リスタート（Ｚｅｒｏ  Ｐｈａｓｅ  Ｒｅｓｔａｒｔ）、アダプティブＦＩＲフィルタ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  ＦＩＲ  Ｆｉｌｔｅｒ）、補間フィルタ（Ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ  Ｆｉｌｔｅｒ）、タイミングコントロール（Ｔｉｍｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）、Ｖｉｔｅｒｂｉ（ビタビ）ディテクタ、同期信号検出器（Ｓｙｎｃ  Ｍａｒｋ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）、ＲＬＬデコーダ、デスクランブラ（Ｄｅｓｃｒａｍｂｌｅｒ）とから構成されている。
【００２８】
ＶＧＡ及びＡＧＣによりリード波形の振幅の調整を行う。ＡＧＣは理想的な振幅と実際の振幅を比較し、ＡＧＣに設定すべきゲインを決定する。
【００２９】
ＡＤＣ、  ゼロ相リスタート、タイミングコントロール及び補間フィルタの構成は固定クロックでＡＤ変換を行う場合、すなわちＡＤ変換により非同期サンプルを得る場合のものである。このとき、非同期サンプルから同期サンプルを得る必要があり、これら３つのブロックがその役割を担う。ゼロ相リスタートは初期位相を決定するためのブロックで、できるだけ早く同期サンプルを得るために用いられる。初期位相を決定した後は、タイミングコントロールで理想的なサンプル値と実際のサンプル値を比較し、位相のずれを検出する。これを用いて補間フィルタのパラメータを決定することにより、同期サンプルを得ることができる。この構成の他に、ＡＤ変換により直接同期サンプルを得る構成も存在する。
【００３０】
周波数シンセサイザはＡＤＣのサンプリング用クロックを生成する。
【００３１】
ＬＰＦはカットオフ周波数とブースト量を調整することができる。高周波ノイズの低減とＰａｒｔｉａｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ波形への等化の一部を担う。
【００３２】
ＬＰＦでＰａｒｔｉａｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ波形への等化を行うが、ヘッドの浮上量変動、媒体の不均一性、モータの回転変動などの多くの要因により、アナログのＬＰＦによる完全な等化は難しいので、よりフレキシビリティに富んだディジタルＦＩＲフィルタを用いて、再度Ｐａｒｔｉａｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ波形への等化を行う。更にＦＩＲのタップ係数を適応的（Ａｄａｐｔｉｖｅ）に調整する機能も有する。
【００３３】
ビタビディテクタはＰａｒｔｉａｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ波形に等化されたデータ系列からＲＬＬ符号化データ系列を復元する。ビタビディテクタはＭａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ検出を行うため、入力信号パターンの発生確率に偏りがなければ、ビットエラーレイト（Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）を最小にすることができる。
【００３４】
同期信号検出器はデータの先頭に付加された同期信号（Ｓｙｎｃ  Ｍａｒｋ）を検出し、データの先頭位置を認識する役割を有する。
【００３５】
ＲＬＬデコーダはライトチャネル３１のＲＬＬエンコーダの逆操作を行い、元のデータ系列に戻す。
【００３６】
デスクランブラはライトチャネル３１のスクランブラの逆操作を行い、元のデータ系列に戻す。ここで生成されたデータはＨＤＣに転送される。
【００３７】
【特許文献１】
特開２００１−１８４８０６号公報（第５〜６頁、図１参照）
【００３８】
【発明が解決しようとする課題】
以上に述べた現行の磁気ディスク装置では復号性能が十分でなく、簡単な構成で復号性能を向上する復号方式が求められている。
【００３９】
また、ビタビディテクタではハード値での出力を行う。ハード値はソフト値を硬判定したものであるので、ビタビディテクタの出力はソフト出力ディテクタの出力を硬判定したものに等しい。例えば、ソフト出力ディテクタの出力が（０．７１，  ０．１８，  ０．４５，  ０．４５，  ０．９）であった場合、ビタビディテクタの出力は（１，  ０，  ０，  ０，  １）である。ソフト値は０である可能性が大きいか、１である可能性が大きいかを数値で表している。例えば、１番目の０．７１は１である可能性が大きいことを示しており、４番目の０．４５は０である可能性が大きいが１である可能性も小さくはないことを意味する。これに対しハード値は、０であるか、１であるかのみを表しており、どちらの可能性が高いかという情報が失われている。このためハード値をＬＤＰＣデコーダへの入力に用いると復号性能の劣化を導く。
【００４０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、記録担体にデータにＬＤＰＣ符号による冗長ビットを付加したデータを記録し、前記記録担体からの再生時にまず符号間干渉を除去して記録された前記データに戻し、前記ＬＤＰＣ符号による冗長ビットにより誤り訂正を行って前記データに復号化を複数回繰り返すことを特徴とする。ＬＤＰＣ符号を用いて複数回の復号処理を行うことで復号性能の高いデータの復号化方法を提供する。
【００４１】
また、本発明は、前記データの符号間干渉の除去はシリアル処理し、次のデータが読み込まれる間に前記データは複数回パラレル処理をして復号化することを特徴とする。複数回の復号処理をパラレル処理することでリードディレイタイムを大幅に短縮する。
【００４２】
更に、本発明は、記録担体にデータにＬＤＰＣ符号による冗長ビットを付加したデータを記録し、前記記録担体からの読み出した等化波形サンプルをソフト出力ディテクタで符号間干渉を除去して記録された前記データに戻し、前記ソフト出力ディテクタのソフト値の出力をＬＤＰＣデコーダで前記ＬＤＰＣ符号による冗長ビットにより誤り訂正を行い、前記ＬＤＰＣデコーダの出力を前記ＬＤＰＣデコーダとシンプリファイドソフト出力ディテクタで複数回繰り返し復号して誤り訂正を行うことを特徴とする。ソフト出力ディテクタに次のデータが読み込まれる期間に前記ＬＤＰＣデコーダとシンプリファイドソフト出力ディテクタ間で複数回繰り返し復号処理が行える。
【００４３】
更に、本発明は、前記ソフト出力ディテクタでのデータの符号間干渉の除去はシリアル処理し、次のデータが前記ソフト出力ディテクタに読み込まれる期間に前記データを前記ＬＤＰＣデコーダおよび前記シンプリファイドソフト出力ディテクタ間で複数回復号処理を前記データをパラレルに行うことを特徴とする。
【００４４】
更に、本発明は、前記シンプリファイドソフト出力ディテクタでは前記ＬＤＰＣデコーダの出力より等化波形サンプルの予測値を演算し、該予測値と実際の前記等化波形サンプルを用いて信頼度情報を演算して誤り訂正を行うことを特徴とする。
【００４５】
更に、本発明は、前記シンプリファイドソフト出力ディテクタはＤＡＥで構成されることを特徴とする。
【００４６】
更に、本発明は、前記データは１セクタのデータとＬＤＰＣ符号による冗長ビットで構成されることを特徴とする。
【００４７】
更に、本発明は、前記データは１セクタのデータを複数に分割したブロックとＬＤＰＣ符号による冗長ビットで構成されることを特徴とする。
【００４８】
更に、本発明は、前記ＬＤＰＣデコーダの前後にインタリーバおよびデインタリーバを設け、ビットエラーを各ブロックに分散することを特徴とする。
【００４９】
更に、本発明は、記録担体にデータの書き込みおよび読み出しを行うリード／ライトチャネルを備えたディスク装置において、前記データにＬＤＰＣ符号による冗長ビットを付加したデータを記録するライトチャネルと、前記記録担体からの読み出した等化波形サンプルをソフト出力ディテクタで符号間干渉を除去して記録された前記データに戻し、前記ソフト出力ディテクタのソフト値の出力をＬＤＰＣデコーダで前記ＬＤＰＣ符号による冗長ビットにより誤り訂正を行い、前記ＬＤＰＣデコーダの出力を前記ＬＤＰＣデコーダとシンプリファイドソフト出力ディテクタで複数回繰り返し復号して誤り訂正を行うリードチャネルとで構成されることを特徴とする。
【００５０】
更に、本発明は、前記リード／ライトチャネルを１チップの集積回路に形成することを特徴とする。
【００５１】
【発明の実施の形態】
本発明では、ＬＤＰＣ  （Ｌｏｗ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ  Ｃｈｅｃｋ  Ｃｏｄｅ）符号はシャノン限界に近い復号性能を実現できることから、磁気記録の有望な復号方式として検討が進められている点に着目してＬＤＰＣ符号を信号処理に用いる。
【００５２】
ＬＤＰＣ符号は誤り訂正符号の一種である。誤り訂正符号は、符号化の際、データに対し冗長ビットを付加する。復号時には、この冗長ビットを用いて誤りの訂正を行う。ＬＤＰＣ符号も、符号化により冗長ビットが付加される。ディスクに書き込むのは、データと付加された冗長である。読み出しの際にも元のデータと冗長を読み出すが、誤りが発生していることがある。冗長を用いることにより、ある程度までこの誤りを訂正することができる。
【００５３】
本発明の第１の実施の形態
本発明を適用するディスク装置は図１に示したものと同じ構成である。上述したＬＤＰＣ符号はＲ／Ｗチャネル３で符号化あるいは復号化される。
【００５４】
図２に本発明によるＬＤＰＣ符号を用いたハードディスク用のＲ／Ｗチャネルのブロック図を示す。
【００５５】
ライトチャネル３１はスクランブラ（Ｓｃｒａｍｂｌｅｒ）３０２、ＲＬＬ（Ｒｕｎ  Ｌｅｎｇｔｈ  Ｌｉｍｉｔｅｄ）エンコーダ３０３、ＬＤＰＣエンコーダ３０４、ライトプリコン  （ＷｒｉｔｅＰｒｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）３０５、ＰＥＣＬドライバ３０６などが含まれる。
【００５６】
バイトインターフェース３０１ではハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）から転送されたデータが入力データに処理される。メディア上に書き込むデータは１セクタ単位でＨＤＣから入力される。このとき１セクタ分のユーザデータ（５１２バイト）だけでなく、ＨＤＣによって付加されたＥＣＣバイトも同時に入力される。データバスは通常１バイト（８ビット）であり、バイトインターフェース３０１により入力データとして処理される。
【００５７】
スクランブラ３０２はライトデータをランダムな系列に変換する。同じパターンのデータの繰り返しは、リード時における検出性能に悪影響を与え、エラーレートを悪化させるのを防ぐためである。
【００５８】
ＲＬＬエンコーダ３０３は０の最大連続長を制限するためのものである。０の最大連続長を制限することによりリード時のタイミングコントロール３１９、ＡＧＣ３１７などに適したデータ系列にする。
【００５９】
ＬＤＰＣエンコーダ３０４はデータ系列にＬＤＰＣ符号の冗長ビットを付加したＬＤＰＣ符号化したデータ系列に符号化する役割を有する。
【００６０】
ライトプリコン３０５はメディア上の磁化転移の連続による非線形歪を補償する回路である。ライトデータから補償に必要なパターンを検出し、正しい位置で磁気転移が生ずるようにライト電流波形を予め調整をする。
【００６１】
ＰＥＣＬドライバ３０６は擬似ＥＣＬレベルに対応した信号を出力するドライバである。ＰＥＣＬドライバ３０６からの出力はプリアンプを通してヘッドに送られ、ライトデータがメディア上に記録される。
【００６２】
リードチャネル３２は可変利得増幅器（ＶＧＡ）３１１、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３１２、自動利得制御（ＡＧＣ）３１７、ディジタル／アナログ変換器（ＡＤＣ）３１３、周波数シンセサイザ３１４、ゼロ相リスタート（Ｚｅｒｏ  Ｐｈａｓｅ  Ｒｅｓｔａｒｔ）３１８、アダプティブＦＩＲフィルタ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  ＦＩＲ  Ｆｉｌｔｅｒ）３１５、補間フィルタ（Ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ  Ｆｉｌｔｅｒ）３１６、タイミングコントロール（Ｔｉｍｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）３１９、ソフト出力ディテクタ（Ｓｏｆｔ−Ｏｕｔｐｕｔ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）３２０、ＬＤＰＣデコーダ３２２、同期信号検出器（Ｓｙｎｃ  Ｍａｒｋ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）３２１、ＲＬＬデコーダ３２３、デスクランブラ（Ｄｅｓｃｒａｍｂｌｅｒ）３２４とから構成されている。
【００６３】
ＶＧＡ３１１及びＡＧＣ３１７によりリード波形の振幅の調整を行う。ＡＧＣ３１７は理想的な振幅と実際の振幅を比較し、ＶＧＡ３１１に設定すべきゲインを決定する。
【００６４】
ＡＤＣ３１３、  ゼロ相リスタート３１８、タイミングコントロール３１９及び補間フィルタ３１６の構成は固定クロックでＡＤ変換を行う場合、すなわちＡＤ変換により非同期サンプルを得る場合のものである。このとき、非同期サンプルから同期サンプルを得る必要があり、これらのブロックがその役割を担う。ゼロ相リスタート３１８は初期位相を決定するためのブロックで、できるだけ早く同期サンプルを得るために用いられる。初期位相を決定した後は、タイミングコントロール３１９で理想的なサンプル値と実際のサンプル値を比較し、位相のずれを検出する。これを用いて補間フィルタ３１６のパラメータを決定することにより、同期サンプルを得ることができる。この構成の他に、ＡＤ変換により直接同期サンプルを得る構成も存在する。
【００６５】
周波数シンセサイザ３１４はＡＤＣ３１３のサンプリング用クロックを生成する。
【００６６】
ＬＰＦ３１２はカットオフ周波数とブースト量を調整することができる。高周波ノイズの低減とＰａｒｔｉａｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ波形への等化の一部を担う。
【００６７】
ＬＰＦ３１２でＰａｒｔｉａｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ波形への等化を行うが、ヘッドの浮上量変動、媒体の不均一性、モータの回転変動などの多くの要因により、アナログのＬＰＦによる完全な等化は難しいので、よりフレキシビリティに富んだディジタルＦＩＲフィルタを用いて、再度Ｐａｒｔｉａｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ波形への等化を行う。更にＦＩＲのタップ係数を適応的（Ａｄａｐｔｉｖｅ）に調整する機能も有する。
【００６８】
ＬＤＰＣデコーダ３２２はＬＤＰＣ符号化されているデータ系列からＬＤＰＣ符号化前の系列に復元する役割を有する。復号化の方法としては、主に、ｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ復号法とｍｉｎ  −ｓｕｍ復号法があり、復号性能の面ではｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ復号法が有利であるが、ｍｉｎ−ｓｕｍ復号法はハードウェアによる実現が容易である特徴を持つ。
【００６９】
ソフト出力ディテクタ３２０はＬＤＰＣデコーダ３２２の入力にソフト値を用いることができる。現在のＲ／Ｗチャネルではビタビディテクタが利用されているが、その出力はハード値である。従って、ＬＤＰＣ符号を用いるときはビタビディテクタの代わりにソフト出力ディテクタ３２０を用いるのが適切である。ソフト出力ディテクタ３２０としては、ＢＣＪＲ（Ｂａｒｌ−Ｃｏｃｋｅ−Ｊｅｌｉｎｅｋ−Ｒａｖｉｖ）やＳＯＶＡ（Ｓｏｆｔ−Ｏｕｔｐｕｔ  Ｖｉｔｅｒｂｉ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）などがあるが、性能面ではＢＣＪＲ、ハードウェア実現の容易性ではＳＯＶＡがそれぞれ有利である。ＳＯＶＡは高密度で記録しているために生じる符号間干渉を取り除くために用いられる。
【００７０】
ＳＯＶＡの出力はソフト値であり、（０．７１，  ０．１８，  ０．４５，  ０．４５，  ０．９）というソフト値が出力されたとする。これらの値は、０である可能性が大きいか、１である可能性が大きいかを数値で表している。例えば、１番目の０．７１は１である可能性が大きいことを示しており、４番目の０．４５は０である可能性が大きいが１である可能性も小さくはないことを意味する。従来のＶｉｔｅｒｂｉディテクタの出力はハード値であり、ＳＯＶＡの出力を硬判定したものである。上記の例の場合、（１，０，０，０，１）である。ハード値は、０であるか、１であるかのみを表しており、どちらの可能性が高いかという情報が失われている。このためＬＤＰＣデコーダ３２２にソフト値を入力する方が復号性能が良くなる。
【００７１】
同期信号検出器３２１はデータの先頭に付加された同期信号（Ｓｙｎｃ  Ｍａｒｋ）を検出し、データの先頭位置を認識する役割を有する。
【００７２】
ＲＬＬデコーダ３２３はライトチャネル３１のＲＬＬエンコーダ３０３の逆操作を行い、元のデータ系列に戻す。
【００７３】
デスクランブラ３２４はライトチャネル３１のスクランブラ３０２の逆操作を行い、元のデータ系列に戻す。ここで生成されたデータはＨＤＣに転送される。
【００７４】
ＬＤＰＣ符号を用いる実際の復号操作ではソフト出力ディテクタ（Ｓｏｆｔ−ＯｕｔｐｕｔＤｅｔｅｃｔｏｒ）３２０とＬＤＰＣデコーダ３２２の間で繰り返し復号を行うことにより、非常に良好な復号性能を得ることができる。このために実際はソフト出力ディテクタ（Ｓｏｆｔ−Ｏｕｔｐｕｔ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）３２０とＬＤＰＣデコーダ３２２を複数段配列した構成が必要になる。
【００７５】
図３にその具体化されたブロック図を示す。補間フィルタ（Ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ  Ｆｉｌｔｅｒ）３１６からの出力が第１段目のソフト出力ディテクタ＃１に読み込まれ、同期信号検出器（Ｓｙｎｃ  Ｍａｒｋ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）３２１を介してインタリーバ（Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）＃１に送られ、第１段目のＬＤＰＣデコーダ＃１で復号されてデインタリーバ（Ｄｅｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）  ＃１から第２段目のソフト出力ディテクタ＃２に送られる。このソフト出力ディテクタ（Ｓｏｆｔ−Ｏｕｔｐｕｔ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）、インタリーバ、ＬＤＰＣデコーダ及びデインタリーバは繰り返す回数の段数が用意され、極めて大きな回路規模となる。インタリーバおよびデインタリーバはデータの並びを変更する役割を有するので、これを除外しても良い。
【００７６】
次に、図４を参照してこのブロックの動作を説明する。
【００７７】
第ｋセクタのデータ４０９６ビット（５１２バイト）と付加された冗長データがソフト出力ディテクタ＃１に読み込まれ、インタリーバ＃１で並び替えられたビットがＬＤＰＣデコーダ＃１に入力され復号され、デインタリーバ＃１で元の順番に並べ替えられる。このデータは、ソフト出力ディテクタ＃２に送られる。あとは、同じ操作を繰り返し行う。最初のソフト出力ディテクタ＃１には次の第（ｋ＋１）セクタのデータ４０９６ビットと付加された冗長データが順次読み込まれ、同じ動作を繰り返す。  しかしながら上述したＬＤＰＣ符号を用いたＲ／Ｗチャネルでは、第１に、復号性能を上げるために複数段のソフト出力ディテクタ（Ｓｏｆｔ−Ｏｕｔｐｕｔ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）とＬＤＰＣデコーダが必要であり、これらを１チップの半導体素子に集積化するには回路規模が膨大になり、実現をするのが困難である問題点がある。
【００７８】
第２に、ソフト出力ディテクタ（Ｓｏｆｔ−Ｏｕｔｐｕｔ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）は１ビットずつシリアルに処理を行うので、複数段のソフト出力ディテクタ（Ｓｏｆｔ−Ｏｕｔｐｕｔ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を設けることは繰り返しの回数分だけリードディレイが大きくなる問題点も有る。
【００７９】
第３に、ＬＤＰＣ符号の復号方法は原理的に大量のビットエラーを引き起こす可能性があり、通常ハードディスク装置の構成ではＨＤＣでリードソロモン符号で誤り訂正を行うが、このような大量ビットエラーの発生には対処不能となる問題点もある。
【００８０】
そこで、かかる問題点を更に改良した本発明のＲ／Ｗチャネル３のブロック図を図５に示す。
【００８１】
ライトチャネル３１はスクランブラ（Ｓｃｒａｍｂｌｅｒ）３０２、ＲＬＬ（Ｒｕｎ  Ｌｅｎｇｔｈ  Ｌｉｍｉｔｅｄ）エンコーダ３０３、ＬＤＰＣエンコーダ３０４、ライトプリコン  （ＷｒｉｔｅＰｒｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）３０５、ＰＥＣＬドライバ３０６などが含まれ、図２の構成と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００８２】
リードチャネル３２は可変利得増幅器（ＶＧＡ）３１１、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３１２、自動利得制御（ＡＧＣ）３１７、ディジタル／アナログ変換器（ＡＤＣ）３１３、周波数シンセサイザ３１４、ゼロ相リスタート（Ｚｅｒｏ  Ｐｈａｓｅ  Ｒｅｓｔａｒｔ）３１８、アダプティブＦＩＲフィルタ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  ＦＩＲ  Ｆｉｌｔｅｒ）３１５、補間フィルタ（Ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ  Ｆｉｌｔｅｒ）３１６、タイミングコントロール（Ｔｉｍｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）３１９、ソフト出力ディテクタ（Ｓｏｆｔ−Ｏｕｔｐｕｔ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）３２０、ＬＤＰＣデコーダ３２２、シンプリファイドソフト出力ディテクタ（Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ  Ｓｏｆｔ−Ｏｕｔｐｕｔ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）３２５、同期信号検出器（Ｓｙｎｃ  Ｍａｒｋ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）３２１、ＲＬＬデコーダ３２３、デスクランブラ（Ｄｅｓｃｒａｍｂｌｅｒ）３２４とから構成されている。ソフト出力ディテクタ（Ｓｏｆｔ−Ｏｕｔｐｕｔ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）  ３２０およびシンプリファイドソフト出力ディテクタ（Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ  Ｓｏｆｔ−Ｏｕｔｐｕｔ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）３２５以外は図２の構成と同様なので説明を省く。なお、ＬＤＰＣデコーダの前後にインタリーバおよびデインタリーバを設けて、データの配列を変えても良い。
【００８３】
かかるリードチャネル３２では補間フィルタ（Ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ  Ｆｉｌｔｅｒ）３１６からのソフト値のデータがソフト出力ディテクタ（Ｓｏｆｔ−Ｏｕｔｐｕｔ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）３２０に１ビットずつ入力されて、符号間の干渉を除去してソフト値の出力を行う。ソフト出力ディテクタ（Ｓｏｆｔ−Ｏｕｔｐｕｔ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）３２０からは１セクタのすべてのデータがパラレルにＬＤＰＣデコーダ３２２に伝えられ、復号化処理される。更に、シンプリファイドソフト出力ディテクタ３２５はＬＰＤＣデコーダ３２２の出力を用いて等化波形サンプルの予測値を符号間干渉演算手段により計算する働きと、その予測値と等化波形サンプルを用いて信頼度情報演算手段で計算する働きとがある。そしてシンプリファイドソフト出力ディテクタ３２５とＬＤＰＣデコーダ３２２の間で繰り返し復号処理を行う。
【００８４】
シンプリファイドソフト出力ディテクタ３２５としてはＤＡＥ（Ｄｅｃｉｓｉｏｎ  Ａｉｄｅｄ  Ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）を用いているが、パラレル処理を行えればこれに限定されない。ＤＡＥは既知の手法であり、「Ｃｏｄｉｎｇ  ａｎｄ  ｉｔｅｒａｔｉｖｅ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  ｃｈａｎｎｅｌｓ，Ｚｉｎｉｎｇ  Ｗｕ，Ｋｌｕｗｅｒ，２０００，ＩＳＢＮ：０−７９２３−７７１」に記載されている。
【００８５】
上述したように、図５に示すＲ／Ｗチャネル３は次セクタのデータをソフト出力ディテクタ３２０で処理する間に、ＬＤＰＣデコーダ３２２とシンプリファイドソフト出力ディテクタ（Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ  Ｓｏｆｔ−Ｏｕｔｐｕｔ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）３２５とでパラレルに複数回の繰り返し復号処理を行っている点に特徴がある。シンプリファイドソフト出力ディテクタ（Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ  Ｓｏｆｔ−Ｏｕｔｐｕｔ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）３２５は符号間干渉演算手段と信頼度情報演算手段とを備え、補間フィルタ（Ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ  Ｆｉｌｔｅｒ）３１６からの該当セクタのデータとＬＤＰＣデコーダ３２２からの該当セクタのデータとを用いてＬＤＰＣデコーダ３２２に出力するソフト値の出力（信頼度情報）を計算する。ＬＤＰＣデコーダ３２２とシンプリファイドソフト出力ディテクタ３２５の間での繰り返し復号処理はパラレル処理を行うので、次セクタのデータがソフト出力ディテクタ３２０から出力されるまでには終了する。所定回数の繰り返し復号処理が終了後にＬＤＰＣデコーダ３２２からの出力がＲＬＬデコーダ３２３に入力される。
【００８６】
図６にその複数回の繰り返し復号処理のタイミング図を示す。ソフト出力ディテクタ３２０は１セクタのデータ（冗長ビットを含む）を１ビットずつシリアル処理しか出来ず、すべてのデータを処理するのに時間を要する。第ｋセクタのデータ系列がソフト出力ディテクタ３２０からシリアルに出力されると、１セクタのすべてのデータを同時にインタリーバ、ＬＤＰＣデコーダ３２２、デインタリーバおよびシンプリファイドソフト出力ディテクタ３２５でパラレル処理する。従って、次の第（ｋ＋１）セクタのデータがソフト出力ディテクタ３２０でシリアルに出力される期間に複数回（図６では５回）の繰り返し復号を行い、処理結果を同時に出力できる。
【００８７】
この複数回の繰り返し復号処理はソフト出力ディテクタ３２０で次のセクタのデータをシリアルに処理する期間を利用して行うことにより、ＬＤＰＣデコーダ３２２およびシンプリファイドソフト出力ディテクタ３２５を複数段設けなくても良く、１段で同じ回路を共有でき回路規模を大幅に削減でき、集積回路として１チップ化できる利点を有する。また、複数回の繰り返し復号処理を次のセクタのデータの読み込み時にパラレルに処理するので、リードディレイタイムを大幅に短縮することができる。
【００８８】
図７を参照してこの複数回の繰り返し復号処理の具体例を説明する。この図ではデータの流れを具体的に分かりやすく示したもので、実際に存在しない数値も説明のために示している。
【００８９】
第１行目は、記録媒体に記録されたデータ系列である。今、ＰＲ（Ｐａｒｔｉａｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）方式の伝達関数を
（１−Ｄ２）（２＋２Ｄ＋Ｄ２）＝２＋２Ｄ−Ｄ２−２Ｄ３−Ｄ４
とし、ライトデータ系列をａｋで表すと、第２行目に示す理想等化波形サンプルｃｋは
ｃｋ＝２ａｋ＋２ａｋ−１−ａｋ−２−２ａｋ−３−ａｋ−４
で計算できる。ここでｋはビット順序を示し、ｋ−１は第ｋ番目のビットより１つ前のビットを示している。
【００９０】
しかしながら、実際の等化波形サンプルはノイズの影響を受けており、第３行目のようなデータ系列になる。この等化波形サンプルは前述したようにソフト出力ディテクタで処理されて既知の量の符号間干渉による波形干渉が取り除かれて、ライトデータ系列ａｋが復元される。ソフト出力ディテクタのソフト値の出力（ＳＯＤ出力）が第４行目であり、硬判定値（実際には存在しないが）が第５行目である。この例では硬判定値の下線を付した９ビットがライトデータと異なっており、誤りビットである。従って、本発明のＬＤＰＣ符号による符号化や繰り返し復号処理を行わない場合はこれが最終の出力となり、大量のエラーが発生することを示している。
【００９１】
本発明では、ソフト出力ディテクタ３２０の出力（ソフト値）はＬＤＰＣデコーダに入力され、ＬＤＰＣ符号による誤り訂正を行う。ＬＤＰＣデコーダの出力はＬＤＰＣ１出力として第６行目に示す。誤ったビットは下線を付した２ビットに減少する。
【００９２】
次に、このソフト出力ディテクタ３２０の出力はシンプリファイドソフト出力ディテクタ３２５に送られてＤＡＥにより処理される。ここではＬＤＰＣ１出力を用いて前述した伝達関数に基づいて等化波形サンプルの予測値を計算し、これと前述した実際の等化波形サンプルを用いて信頼度情報を計算してＤＡＥ１出力として第７行目のデータをソフト値で出力する。説明の為にＤＡＥ１出力の硬判定値を第８行目に示す。１回目の復号処理ではノイズの影響を強く受けている等化波形サンプルを用いて処理するので、下線で示すように誤りビットが４に増加している。ＤＡＥ１出力（ソフト値）はＬＤＰＣデコーダ３２２で復号されて、第９行目に示すようにＬＤＰＣ２出力を出力する。ここでは誤り訂正されて、誤りビットは下線の２ビットに減る。
【００９３】
更に、ＬＤＰＣ２出力を用いてシンプリファイドソフト出力ディテクタ３２５に送られて同様にＤＡＥにより処理される。これにより第１０行目に示すＤＡＥ２出力がソフト値で出力され、第１１行目に示すＤＡＥ２出力（硬判定値）から明らかなように誤りビットがすべて訂正される。従って、ＬＤＰＣ３出力にも誤りビットが無くなる。
【００９４】
このようにＬＤＰＣデコーダによる復号とシンプリファイドソフト出力ディテクタでのＤＡＥ処理を繰り返すことで、誤りビットを訂正することが可能となる。
【００９５】
更に、シンプリファイドソフト出力ディテクタ３２５でＤＡＥ処理される具体的な演算方法を説明する。図７の右から７番目のＤＡＥ１出力１９．３４の計算方法について説明する。計算に使用する情報は、以下のように時点ｋ〜（ｋ＋４）の等化波形サンプルと時点（ｋ−４）〜（ｋ−１）および（ｋ＋１）〜（ｋ＋４）のＬＤＰＣ１出力である。
このときの情報を図７から抜き出すと以下の表に示される。
【００９６】
【表１】
2004164767.tif 000003
【００９７】
ＤＡＥ出力は次式で計算する。
【００９８】
【数１】
2004164767.tif 000004
【００９９】
まず、分子でｉ＝ｋのときの項
【０１００】
【数２】
2004164767.tif 000005
【０１０１】
を求める。これは、
【０１０２】
【数３】
2004164767.tif 000006
【０１０３】
のときに等化波形サンプルがｙｋとなる確率である。今、
【０１０４】
【数４】
2004164767.tif 000007
【０１０５】
であるので、ＰＲ方式の伝達関数から予測される等化波形サンプルは０である。ノイズとして平均０、分散σ２の加法性白色ガウス雑音を仮定すると、
【０１０６】
【数５】
2004164767.tif 000008
【０１０７】
となる。同様にして、分子、分母の全ての項を求めると次のようになる。
【０１０８】
【数６】
2004164767.tif 000009
【０１０９】
【数７】
2004164767.tif 000010
【０１１０】
【数８】
2004164767.tif 000011
【０１１１】
【数９】
2004164767.tif 000012
【０１１２】
【数１０】
2004164767.tif 000013
【０１１３】
【数１１】
2004164767.tif 000014
【０１１４】
【数１２】
2004164767.tif 000015
【０１１５】
【数１３】
2004164767.tif 000016
【０１１６】
【数１４】
2004164767.tif 000017
【０１１７】
以上から、
【０１１８】
【数１５】
2004164767.tif 000018
【０１１９】
となる。
【０１２０】
【数１６】
2004164767.tif 000019
【０１２１】
とすると、１９．３４が得られる。
【０１２２】
このようにシンプリファイドソフト出力ディテクタでのＤＡＥにおける演算は、ＬＤＰＣ出力を用いて等化波形サンプルの予測値を演算する部分と、その予測値と等化波形サンプルを用いて信頼度情報（ＤＡＥ出力）を演算する部分に大きく分けられる。実際にはこの両方の演算は同時に行われている。
本発明の第２の実施の形態
ＬＤＰＣ符号を用いた復号方法では、原理的に大量のビットエラーを引き起こす可能性があることは既に述べた。この大量のビットエラーが発生する可能性があるのは次の２つの場合である。
▲１▼  ＬＤＰＣデコーダ３２２で訂正不可能となった場合
▲２▼  ＬＤＰＣデコーダ３２２で誤訂正した場合
前者の場合、ビットエラー数は不明であるが、エラーが発生していることは分かる。この場合にはＬＤＰＣデコーダ３２２の出力は捨てて、ソフト出力ディテクタ３２０の出力の硬判定値をＲＬＬデコーダ３２３に渡す。
【０１２３】
後者の場合、エラーが発生していることすら不明である。この場合に大量のビットエラーが発生していると、ＨＤＣにおけるリードソロモン（ＲＳ）符号で誤りが検出され、リトライ処理に入る。リトライ処理で誤りが訂正されない場合にはソフト出力ディテクタ３２０の出力の硬判定値をＲＬＬデコーダ３２３に渡す。
【０１２４】
以上の手法で、ＬＤＰＣデコーダ３２２による大量エラーによりリード不可能となることをある程度は防ぐことができる。しかしながらＬＤＰＣデコーダ３２２で大量のエラーが発生するときには、ソフト出力ディテクタ３２０の出力の硬判定値においても多くのエラーが存在する可能性が高い。この問題に対する対策は不可欠となる。
【０１２５】
図８を参照して、１セクタを分割しない場合と１セクタを８分割した場合とを対比して説明する。
【０１２６】
１セクタを分割しないでＬＤＰＣデコーダ３２２で復号した場合、×印のビットエラーが発生したと仮定する。ＬＤＰＣデコーダ３２２で誤り検出をされた場合はソフト出力ディテクタ３２０の出力の硬判定値を最終出力とするが、ソフト出力ディテクタ３２０の出力にも多くのビットエラーが存在することが多く、ＨＤＣのリードソロモン（ＲＳ）符号による誤り訂正で訂正不能になる可能性が高い。
【０１２７】
そこで、１セクタを８つのブロックに分割した場合を考える。ライト時は、それぞれのブロック毎にＬＤＰＣエンコーダ３０４でＬＤＰＣ符号化を行い、リード時における復号もそれぞれのブロックで行う。このためＬＤＰＣ符号の復号処理で誤りを訂正できなかった図示するブロックのみソフト出力ディテクタ３２０の出力の硬判定値を用いる。また、他のブロックはＬＤＰＣ符号の復号処理が正しく行われており、１セクタ全体でのエラービット数は小さく抑えることができる。従って、ＨＤＣのリードソロモン（ＲＳ）符号による誤り訂正で訂正可能になる可能性が高くなる。なお、１セクタは複数のブロックに分割すれば、その効果が得られ、８ブロックの場合はビット数は（４０９６ビット＋冗長ビット）／８に減るので、リードソロモン（ＲＳ）符号による誤り訂正も有効に行える。なお、分割されるブロックは８に限定されず、複数のブロックでも同様の効果が得られる。例えば、４ブロックでも良い。
本発明の第３の実施の形態
更に、復号性能を高めるためにインタリーバ（Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）およびデインタリーバ（Ｄｅ−  Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）を導入することもできる。
【０１２８】
図９を参照すると、ライト時にはＬＤＰＣエンコーダ３０４の前に、リード時にはＬＤＰＣデコーダ３２２の前にインタリーバ３０７、３２６を設ける。インタリーバとしてはＳ−Ｒａｎｄｏｍ  Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ、Ｂｌｏｃｋ  Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒなどが挙げられる。またデインタリーバ３０８、３２７はライト時にはＬＤＰＣエンコーダ３０４の後に、リード時にはＬＤＰＣデコーダ３２２の後に設けられる。図９で示した他の構成は図５の構成と同じであるので、説明を省略する。インタリーバ３０７、３２６とデインタリーバ３０８、３２７は逆操作を行い、データ系列の並びを変換する働きがある。
【０１２９】
ＬＤＰＣ符号には最初からインタリーバと同様の効果があるために、１セクタ分と同じ長さのＬＤＰＣ符号を冗長ビットに用いる場合には、インタリーバの導入による復号性能を改善する効果は小さい。
【０１３０】
しかし、前述した本発明の第２の実施の形態のように１セクタを複数のブロックに分割してブロック単位でＬＤＰＣ符号化を行う場合には、インタリーバ３０７、３２６を導入することによりソフト出力ディテクタ３２０およびシンプリファイドソフト出力ディテクタ３２５で発生するビットエラーを各ブロックに分散させる効果がある。このためにビットエラーが特定のブロックに集中せず、また各ブロックでのビットエラーの数も少ないので、復号性能改善効果が非常に大きい。これは実質的にＬＤＰＣ符号の符号長を大きくしたのと同じ効果があるものと考えられる。
【０１３１】
以上に詳述した本発明の実施の形態では、磁気ディスク装置に適用する場合について説明をしたが、本発明は、光ディスク装置、光磁気ディスク装置等の記録担体としてディスクを用いる記録再生装置に適用できる。
【０１３２】
【発明の効果】
本発明によれば、ＬＤＰＣ符号による冗長ビットにより誤り訂正を行ってデータに復号処理を複数回繰り返すことで復号性能の高いデータの復号化方法を実現できる。
【０１３３】
また、本発明によれば、データの符号間干渉の除去はシリアル処理し、次のデータが読み込まれる間に前記データは複数回の復号処理をパラレル処理することでリードディレイタイムを大幅に短縮できる。
【０１３４】
更に、本発明によれば、ソフト出力ディテクタのソフト値の出力をＬＤＰＣデコーダでＬＤＰＣ符号による冗長ビットにより誤り訂正を行い、ＬＤＰＣデコーダの出力をＬＤＰＣデコーダとシンプリファイドソフト出力ディテクタで複数回繰り返し復号して誤り訂正を行うので、復号性能が高い。
【０１３５】
更に、本発明によれば、ソフト出力ディテクタでのデータの符号間干渉の除去はシリアル処理し、次のデータがソフト出力ディテクタに読み込まれる期間にデータをＬＤＰＣデコーダおよびシンプリファイドソフト出力ディテクタ間で複数回の復号処理をパラレルに行うことで、リードディレイタイムをソフト出力ディテクタに読み込まれる期間まで短縮できる。
【０１３６】
更に、本発明によれば、シンプリファイドソフト出力ディテクタではＬＤＰＣデコーダの出力より等化波形サンプルの予測値を演算し、予測値と実際の前記等化波形サンプルを用いて信頼度情報を演算して誤り訂正を行うことで、誤り訂正を複数回の復号処理で確実に実現できる。
【０１３７】
更に、本発明によれば、前記データは１セクタのデータを複数に分割したブロックで復号処理を行うので、ＬＤＰＣ符号特有の大量エラーの発生も防止できる。
【０１３８】
更に、本発明によれば、ＬＤＰＣデコーダの前後にインタリーバおよびデインタリーバを設け、ビットエラーを各ブロックに分散することで、大量エラーが各ブロックに集中して発生せず、誤り訂正が確実に行える。
【０１３９】
更に、本発明によれば、ＬＤＰＣデコーダの出力をＬＤＰＣデコーダとシンプリファイドソフト出力ディテクタで複数回繰り返し復号して誤り訂正を行うリードチャネルを実現できるので、ＬＤＰＣデコーダおよびシンプリファイドソフト出力ディテクタを共有でき、リード／ライトチャネルを１チップの集積回路で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明および現行のディスク装置の構成を説明するブロック図である。
【図２】本発明によるＬＤＰＣ符号を用いたディスク装置のＲ／Ｗチャネルの構成を説明するブロック図である。
【図３】本発明によるＬＤＰＣ符号により繰り返し復号処理を行うＲ／Ｗチャネルの具体例を説明するブロック図である。
【図４】本発明による図３に示すＲ／Ｗチャネルの動作を説明するタイミング図である。
【図５】本発明による改良されたＲ／Ｗチャネルの構成を説明するブロック図である。
【図６】本発明による改良されたＲ／Ｗチャネルの動作を説明するタイミング図である。
【図７】本発明による改良されたＲ／Ｗチャネルの複数回の繰り返し復号処理を説明するデータ図である。
【図８】本発明による第２の実施の形態でのデータ系列を説明する特性図である。
【図９】本発明による第３の実施の形態に用いるＲ／Ｗチャネルの構成を説明するブロック図である。
【図１０】従来のディスク装置に用いられるＲ／Ｗチャネルの構成を説明するブロック図である。
【図１】
2004164767.tif 000020
【図２】
2004164767.tif 000021
【図３】
2004164767.tif 000022
【図４】
2004164767.tif 000023
【図５】
2004164767.tif 000024
【図６】
2004164767.tif 000025
【図７】
2004164767.tif 000026
【図８】
2004164767.tif 000027
【図９】
2004164767.tif 000028
【図１０】
2004164767.tif 000029