(57)【要約】【課題】ハードディスク装置の媒体リード信号の等化器のトレーニング動作において等化器の利得と位相遅延量を効果的に拘束する方法を提供することを目的とする。【解決手段】等化器の各タップ毎の乗算係数よりなる係数ベクトルを更新する係数更新ベクトルを、当該係数ベクトルに垂直な平面状に拘束する構成である。【選択図】      図３
2004185681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体から読み出されたリード信号を等化するＦＩＲ型等化器のタップ毎の乗算係数を最適化するトレーニング動作において、ＦＩＲ型等化器出力とそこから判定した再生出力との間の等化誤差とＦＩＲフィルタのタップ毎の遅延入力値とを基にして決定される係数更新ベクトルを所定の拘束条件ベクトルに直交する平面に射影することによって得られるベクトルを当該ＦＩＲフィルタのタップ毎の乗算係数の更新に適用する拘束後係数更新ベクトルとして使用する構成であって、
上記等化誤差を算出した際の等化器の乗算係数よりなる係数ベクトルを前記所定の拘束条件ベクトルとして使用する構成の記録媒体再生用等化器のトレーニング方法。
【請求項２】
記録媒体から読み出されたリード信号を等化するＦＩＲ型等化器のタップ毎の乗算係数を最適化するトレーニング動作において、ＦＩＲ型等化器出力とそこから判定した再生出力との間の等化誤差とＦＩＲフィルタのタップ毎の遅延入力値とを基にして決定される係数更新ベクトルを所定の拘束条件ベクトルに直交する平面に射影することによって得られるベクトルを当該ＦＩＲフィルタのタップ毎の乗算係数の更新に適用する拘束後係数更新ベクトルとして使用する構成であって、
上記等化誤差を算出した際の等化器のタップ毎の乗算係数よりなる係数ベクトルと同じ条件におけるその一つ後の係数ベクトルとの差のベクトルを前記所定の拘束条件ベクトルとして使用する構成の記録媒体再生用等化器のトレーニング方法。
【請求項３】
記録媒体から読み出されたリード信号を等化するＦＩＲ型等化器のタップ毎の乗算係数を最適化するトレーニング動作において、ＦＩＲ型等化器出力とそこから判定した再生出力との間の等化誤差とＦＩＲフィルタのタップ毎の遅延入力値とを基にして決定される係数更新ベクトルを所定の拘束条件ベクトルに直交する平面に射影することによって得られるベクトルを当該ＦＩＲフィルタのタップ毎の乗算係数の更新に適用する拘束後係数更新ベクトルとして使用する構成であって、
上記等化誤差を算出した際の等化器の乗算係数よりなる係数ベクトルの同じ条件における一つ後の係数ベクトルと一つ前の係数ベクトルとの差のベクトルを前記所定の拘束条件ベクトルとして使用する構成の記録媒体再生用等化器トレーニング方法。
【請求項４】
記録媒体から読み出されたリード信号を等化するＦＩＲ型等化器のタップ毎の乗算係数を最適化するトレーニング動作において、ＦＩＲ型等化器出力とそこから判定した再生出力との間の等化誤差とＦＩＲフィルタのタップ毎の遅延入力値とを基にして決定される係数更新ベクトルを所定の拘束条件ベクトルに直交する平面に射影することによって得られるベクトルを当該ＦＩＲフィルタのタップ毎の乗算係数の更新に適用する拘束後係数更新ベクトルとして使用する構成よりなる記録媒体再生装置であって、
上記等化誤差を算出した際の等化器の乗算係数よりなる係数ベクトルを前記所定の拘束条件ベクトルとして使用する構成の記録媒体再生装置。
【請求項５】
記録媒体から読み出されたリード信号を等化するＦＩＲ型等化器のタップ毎の乗算係数を最適化するトレーニング動作において、ＦＩＲ型等化器出力とそこから判定した再生出力との間の等化誤差とＦＩＲフィルタのタップ毎の遅延入力値とを基にして決定される係数更新ベクトルを所定の拘束条件ベクトルに直交する平面に射影することによって得られるベクトルを当該ＦＩＲフィルタのタップ毎の乗算係数の更新に適用する拘束後係数更新ベクトルとして使用する構成よりなる記録媒体再生装置であって、
上記等化誤差を算出した際の等化器のタップ毎の乗算係数よりなる係数ベクトル、同じ条件におけるその一つ前の係数ベクトル、並びにその一つ後の係数ベクトルのうちの何れか二つのベクトルの差のベクトルを前記所定の拘束条件ベクトルとして使用する構成の記録媒体再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は記録媒体再生用等化器のトレーニング方法、及び記録媒体再生装置に係り、特にハードディスク等の磁気記録媒体に記録されたデータを読み出すためのリードチャネルＬＳＩ等よりなる記録媒体再生装置、並びにこのような記録媒体再生装置において、記録媒体から再生ヘッドによって読み出されたアナログ波形からディジタルデータを再生する際に最適な等化特性を得るための所謂適応等化器のトレーニング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタルデータが磁気記録された記録媒体から読み出されたアナログ信号からディジタルデータを復号する際、このリード（読み出し）信号を例えばＰＲ（パーシャルレスポンス）方式における等化目標に等化する処理を行う（例えば特許文献１参照）。ここで上記等化処理を行うために使用される等化器は、再生ヘッドから得られるリード信号の周波数特性に合わせて当該等化器の所定の係数の調整制御によってリード信号を目標のＰＲ特性に等化する。
このような機能を有するリードチャネルＬＳＩ等の再生装置において、等化器がリード信号の特性に適応するようにその係数を随時調整する（以下「トレーニング」と称する）方法として、所謂ＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ：最小二乗法）アルゴリズムが使用される。ところがこの方法では、記録媒体のプリアンブル等からのリード信号等の周期性のある信号が入力されると上記トレーニング結果が最適値に収束せず、逆に発散してしまうということがある。
【０００３】
このような状況を防ぐため、磁気記録媒体であるハードディスクのセクタの先頭部にある所謂プリアンブル等の周期パターンを有する部分では、この等化器のトレーニング動作を停止させていた。その結果、このプリアンブルでは、リード信号の利得を一定に保つＡＧＣ（Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）ループと、リード信号と同期したリードタイミングを確保するＴＲ（Ｔｉｍｉｎｇ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）ループとによる信号処理のみが行なわれることになる。
【０００４】
又、これと別に上記等化器トレーニング動作をプリアンブルも含めて常時行なう方法として、プリアンブルではトレーニングによる係数の変化を拘束する方法がある。即ち、この方法では、プリアンブルからのリード信号を成す正弦波の周波数においては等化特性（利得、位相）が固定される拘束条件をＬＭＳ法に適用する。この方法は、上記拘束条件となる信号ベクトル（等化器のタップ長）と垂直な平面に係数ベクトルの変化ベクトルを拘束することで拘束条件の信号ベクトルに対する周波数応答を一定に保つものである。即ちこの方法では、プリアンブルにおいては実質的に等化器トレーニングは停止されることとなる。
【０００５】
【特許文献１】
米国特許５，９９９，３５５号公報
【０００６】
【特許文献２】
米国特許５，３０９，４８４号公報
【０００７】
【特許文献３】
米国特許５，７６０，９８４号公報
【０００８】
【特許文献４】
米国特許６，３８１，０８５号公報
【発明が解決しようとする課題】
上述の如く、ハードディスク用リードチャネルＬＳＩ等よりなる記録媒体再生装置は、上記ＡＧＣのループ及びＴＲのループが夫々等化器トレーニングのループと互いに影響し合い、もってループ制御の挙動が不安定となるという問題点を内包する。この問題点に対し、等化器トレーニングのループ利得を他の２つ（ＡＧＣ，ＴＲ）のループ利得より小さく設定する方法、等化器の係数の内、大きな係数をトレーニングによって調整せずに固定する方法等によって全体のループ制御の挙動の安定化を図る工夫等がなされていた。
【０００９】
しかしながら所定の拘束条件にて連続してトレーニングを行なう方法では、記録媒体の多数のセクタを連続的に読み込んだ場合、修正し切れない誤差が蓄徐々に蓄積していってしまうという問題があった。
【００１０】
他方このような誤差の蓄積を防止するため、上記の如くプリアンブルからの信号に対する周波数特性を固定することによって意図的に連続的はトレーニングを行わない方法を採った場合、ディスク媒体における温度変化、経年変化等にリアルタイムで追従した制御が行えないこととなり、もってデータ再生誤り率が悪化するという問題点が発生し得る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題点に鑑み、等化器の利得と位相遅延特性を所定の態様で拘束することによって、ＡＧＣ、ＴＲの両ループと等化器係数トレーニングループとが相互に影響し合うことを抑え、連続トレーニングを可能にし、もって環境変動等に対する等化器のリアルタイムの追従を可能にする記録再生装置、及び等化器の係数トレーニング方法を提供することを目的とする。
当該目的の達成のため、本発明では、ＦＩＲ型等化器の係数による等化特性を適応的に最適化するトレーニング動作において、ＦＩＲ型等化器出力とそこから判定した復号化出力との間の等化誤差出力をＦＩＲフィルタのタップ毎の入力値に応じた量にて該当する各タップの係数を更新する係数更新ベクトルを拘束する。そのため、当該係数更新ベクトルを所定の拘束条件ベクトルに直交する平面に射影して実際にＦＩＲフィルタの更新に適用する係数更新ベクトルを得る。
【００１２】
そしてその際、ＦＩＲ型等化器の利得一定条件でのトレーニング動作を実現するため、上記等化誤差出力を算出した際の係数ベクトルを前記所定の拘束条件ベクトルとする。
【００１３】
又、その際、ＦＩＲ型等化器の位相一定条件でのトレーニング動作を実現するため、上記等化誤差出力を算出した際の係数ベクトルと、同じ条件におけるその一つ後の係数ベクトル（近似的にはＦＩＲフィルタのタップを夫々一次数分高次側にシフトして最低次数に０を挿入）との差のベクトルを前記所定の拘束条件ベクトルとする。
【００１４】
又、ＦＩＲ型等化器の位相一定条件でのトレーニング動作を実現するため、上記等化誤差出力を算出した際の係数ベクトルに対する同じ条件における一つ後の係数ベクトル（近似的にはＦＩＲフィルタのタップを夫々一次数分高次側にシフトして最低次数に０を挿入）と、上記等化誤差出力を算出した際の係数ベクトルに対する同じ条件における一つ前の係数ベクトル（近似的にはＦＩＲフィルタのタップを夫々一次数分低次側にシフトして最高次数に０を挿入）との差のベクトルを前記所定の拘束条件ベクトルとする構成である。
【００１５】
このような構成により、比較的簡易な演算にてＦＩＲ型等化器の利得一定、及び／又は位相一定条件で周波数特性を調整制御するトレーニング動作の続行が可能となる。このため、比較的簡易な構成にて、等化器トレーニングループと利得制御ループ、位相制御ループとの干渉によって制御が不安定化することを防止し得ると共に、状況変動にリアルタイムの追従可能な構成を有するＦＩＲ型等化器のトレーニング方法を実現可能である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例の詳細な説明の前に、本発明の実施例の原理について説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施例の等化器に適用するＦＩＲ型等化器の一般的な回路構成を示す。同図に示す如く、ＦＩＲ等化器は、磁気記録媒体からの読み出し信号に対して所定の信号処理が施された信号ｉ（ｎ）が入力され、これを順次遅延させる複数の遅延器（タップレジスタ）Ｚ−１、このように順次遅延された入力信号ｉ（ｎ−１），ｉ（ｎ−２）、．．．，ｉ（ｎ−９）に対して所定の等化器係数ｈ０（ｎ）、ｈ１（ｎ），ｈ２（ｎ），．．．，ｈ９を夫々乗算する乗算器（×）、並びにそれら乗算結果を合計する加算器Σよりなる。
【００１８】
ここで上記入力信号が順次遅延された値よりなる入力信号ベクトルを
【００１９】
【数１】
2004185681.tif 000003
等化器係数ベクトルを
【００２０】
【数２】
2004185681.tif 000004
とすると、この等化器出力は
【００２１】
【数３】
2004185681.tif 000005
と表される。
【００２２】
磁気記録媒体再生の際にはこの等化器出力を基にして読み出しデータを復号し、そのようにして得られた復号データ（判定結果）と等化器出力との差違を求めて等化誤差出力とする。そして、この等化誤差出力が最小となるようにＬＭＳ法で等化器係数を調整する。
【００２３】
ここで、上記等化誤差出力は等化器出力ｙ（ｎ）と復号データ
【００２４】
【数４】
2004185681.tif 000006
との差として
【００２５】
【数５】
2004185681.tif 000007
で表され、更に、現時点の等化器係数ベクトルＨ（ｎ）に対する次クロックタイミングにおける等化器係数ベクトルＨ（ｎ＋１）は、上記等化誤差出力ｅ（ｎ）と入力信号ベクトルＩ（ｎ）とから、
【００２６】
【数６】
2004185681.tif 000008
として求める。尚、上式（１）にてμは所定のループ定数である。即ち、入力信号ベクトルＩ（ｎ）を、等化器係数Ｈ（ｎ）を更新する係数更新ベクトルとして使用する。そして、ＬＭＳ法では、このようにして随時等化器係数を更新して調整しながら等化動作を行ない、その結果得られる等化誤差出力ｅ（ｎ）の二乗が最小となるように各等化器係数を調整する。
【００２７】
ここで、ハードディスク用リードチャネルＬＳＩよりなる記録媒体再生装置等において特に記録媒体のプリアンブルにおいてＡＧＣのループ及びＴＲのループが夫々等化器トレーニングのループと互いに影響し合うことでループ制御の挙動が不安定となるという問題点の解決のため、例えば等化器トレーニングにおいて等化器係数を拘束するためのプリアンブルにおける拘束条件ベクトルとして
【００２８】
【数７】
2004185681.tif 000009
を与え、この拘束条件ベクトルＣに直交する平面への上記係数更新ベクトルＩ（ｎ）を射影することによって得られるベクトルを新たな係数更新ベクトルとして実際の等化器係数の更新に使用する。
【００２９】
このようにして、この拘束条件ベクトルＣに相当する入力信号が与えられた場合には次式
【００３０】
【数８】
2004185681.tif 000010
に示す如く、当該ＦＩＲ型等化器の出力は一定値Ｋとなるようにする。その結果、上記の如く媒体のプリアンブル部においては該当する信号の周波数応答を一定に保つことが可能となる。そしてその結果、プリアンブル部において等化器係数が発散してしまうような状況を防止可能である。又、この場合、上記の如く、
【００３１】
【数９】
2004185681.tif 000011
即ち、係数更新ベクトルが常に拘束条件ベクトルＣと直交するように等化器係数の更新態様を拘束する。このような直交射影によって得られる新たな係数更新ベクトルＩ’ｃ（ｎ）は、ベクトル計算により、以下の式で得られる。
【００３２】
【数１０】
2004185681.tif 000012
図２は上記各ベクトルを図示したものである。
【００３３】
ところがこの方法ではプリアンブルにおいては等化器の周波数特性は固定されるため実質的には等化器トレーニングが停止されることとなり、
上記の如くリアルタイムの追従性が失われることとなる。
【００３４】
次に、本発明の一実施例による、ＦＩＲ等化器の利得一定条件を実現するための拘束条件ベクトルの求め方について説明する。
【００３５】
利得一定となる拘束条件は近似的に
【００３６】
【数１１】
2004185681.tif 000013
で表すことが可能である。即ち、当該ＦＩＲ等化器の利得を一定とするためには、図１における乗算器（×）にて各遅延信号に掛け合わされる等化器係数よりなる等化器係数ベクトルＨ（ｎ）の大きさを一定にすればよい。そのためには、近似的に等化係数ベクトルとＨ（ｎ）係数更新ベクトルＩ（ｎ）とが直交する条件とすればよい。即ち、
【００３７】
【数１２】
2004185681.tif 000014
が成立する条件とする。
【００３８】
即ち、現時点における等化器係数ベクトルＨ（ｎ）を拘束条件ベクトルＣとすることにより、略利得一定条件での等化器トレーニングを達成可能となる。その際の拘束条件ベクトルとして適用する新たな拘束条件ベクトルＩ’ｇ（ｎ）は以下の式（２）で求められる。
【００３９】
【数１３】
2004185681.tif 000015
又、この場合のベクトル図を図３に示す。図３では、拘束前の係数更新ベクトルＩ（ｎ）が拘束条件ベクトルＣに直交する拘束平面に射影されてＩ’ｇ（ｎ）とされ、もって等化係数ベクトルＨ（ｎ）は当該係数更新ベクトルＩ’ｇ（ｎ）にて略その大きさが等しい等化係数ベクトルＨ（ｎ＋１）に更新されることとなり、もって略利得一定の等化器トレーニングが達成可能となる。
【００４０】
次に、本発明の一実施例による、位相遅延量一定の条件を満たす拘束条件を求める方法について説明する。等化器が係数ベクトルＨ（ｎ）によって入力信号に与える位相遅延量を略一定に保ったまま周波数特性を調整制御しながら等化器トレーニングを行なって各係数の最適化を行なうためには、係数ベクトルＨ（ｎ）の自己相関と、同じ条件、即ち係数更新をしない場合の１クロックタイミング後の係数ベクトルｓＨ（ｎ）との相関との差が一定値となる条件にて係数更新を行なえばよい。
【００４１】
即ち、現在の等化器の係数ベクトル
【００４２】
【数１４】
2004185681.tif 000016
同士の自己相関と、これと１クロックタイミング後の係数ベクトル
【００４３】
【数１５】
2004185681.tif 000017
との間の相関との差が一定、即ち
【００４４】
【数１６】
2004185681.tif 000018
の条件を満たせばよい。尚ここでは係数ベクトルＨ（ｎ）に対して、同じ条件、即ち係数更新をしない場合の１クロックタイミング分後の信号に対する係数ベクトルｓＨ（ｎ）を求めるのに、近似的に各係数をＦＩＲフィルタのタップの高次側にシフトして最低次の係数として０を挿入している。
【００４５】
そして上式の条件を満たすためには、前述の式（１）から、係数更新ベクトルＩ（ｎ）は以下の条件を満たせばよいことになる。
【００４６】
【数１７】
2004185681.tif 000019
即ち、この場合の拘束条件ベクトルＣは（Ｈ（ｎ）−ｓＨ（ｎ））となる。又、この場合の拘束条件を満たす新たな係数更新ベクトルＩ’ｐ（ｎ）は、ベクトル演算により以下の式で求められる。
【００４７】
【数１８】
2004185681.tif 000020
又、更に拘束の度合いを強めることが可能となる、以下の如くの方法も実施可能である。即ち、現時点の係数ベクトルＨ（ｎ）と同じ条件、即ち係数更新をしない場合の１クロックタイミング後の係数ベクトルをｓ＋Ｈ（ｎ）、１クロックタイミング前の係数ベクトルをｓ−Ｈ（ｎ）とすると、夫々以下の如くに表され得る。
【００４８】
【数１９】
2004185681.tif 000021
ここでも、近似的に１クロックタイミング後の係数ベクトルは現時点の係数を高次側にシフトして最低次数の係数として０を挿入し、１クロックタイミング前の係数ベクトルは逆に現時点の係数を低次側にシフトして最高次数の係数として０を挿入することで求めている。
【００４９】
この場合、上記同様に、位相遅延量一定の条件を達成するためには、現時点での係数ベクトルと１クロックタイミング後のものとの相関と現時点での係数ベクトルと１クロックタイミング前のものとの相関との差が一定、即ち、
【００５０】
【数２０】
2004185681.tif 000022
の条件を満たせばよく、そのためには前述の式（１）から、係数更新ベクトルＩ’ｐｐ（ｎ）は以下の条件を満たせばよい。
【００５１】
【数２１】
2004185681.tif 000023
即ち、この場合の拘束条件ベクトルＣは（ｓ＋Ｈ（ｎ）−ｓ―Ｈ（ｎ））となる。
【００５２】
又、この場合の拘束条件を満たす新たな係数更新ベクトルＩ’ｐｐ（ｎ）は、ベクトル演算により以下の式（３）で求められる。
【００５３】
【数２２】
2004185681.tif 000024
図４は、上記位相遅延量一定条件を満たすための係数更新ベクトルＩ（ｎ）の拘束態様を示すための模式図である。図示の如く、現時点における係数ベクトルＨ（ｎ）と同条件における１クロックタイミング後の係数ベクトルｓ＋Ｈ（ｎ）、１クロックタイミング前の係数ベクトルｓ−Ｈ（ｎ）間の差のベクトルを拘束条件ベクトルＣとし、この拘束条件ベクトルと直交する拘束平面上に当該係数更新ベクトルＩ（ｎ）を射影することによって、係数更新ベクトルＩ（ｎ）を拘束して拘束後係数更新ベクトルＩ’（ｎ）を求める。
【００５４】
尚、上記図３と共に説明した利得一定条件による係数更新ベクトルの拘束と図４と共に説明した位相遅延量一定条件による係数更新ベクトルの拘束とは、各々単独で該当等化器のトレーニングに適用することも可能であるが、以下の実施例の説明において述べる如く、両者を併せて同時に適用することが望ましい。
【００５５】
以下に、上記実施例の原理を適用した本発明の一実施例の構成について図と共に詳細に説明する。
【００５６】
図５は本発明の一実施例による拘束条件付トレーニング法を適用した等化器の全体ブロック図である。図示の如く、同等化器は、アナログフィルタ１０２、Ａ／Ｄコンバータ１０１、等化器本体１、係数更新回路２、拘束条件部３、判定器４、及び加算器５とよりなる。
【００５７】
この等化器では、媒体から読み出されたアナログのリード信号ＳＲがアナログフィルタ１０２にて所定の等化処理を施され、Ａ／Ｄコンバータ１０１にてサンプリングされてディジタル信号に変換される。このディジタル信号は等化器本体１にて所定のディジタル処理を施され、もって所定のターゲット応答が得られるように更に精密に等化処理が施される。等化器本体１の出力信号ｙは判定器にて判定処理が施され、もって理想的なターゲット応答としての判定後信号
【００５８】
【数２３】
2004185681.tif 000025
（再生信号）が得られる。
【００５９】
等化後信号ｙにはノイズ、歪等による等化誤差が含まれており、これを最小化するために加算器５にて等化後信号ｙと判定後信号
【００６０】
【数２４】
2004185681.tif 000026
との差、即ち等化誤差信号ｅ（ｎ）を求める。そして、拘束条件部３、拘束更新回路２等の機能の適用によって等化器本体１の係数トレーニングを行ない、もって常に等化器本体１の係数（乗算係数）を最適な値に維持するものである。
【００６１】
即ち、上記誤差信号ｅ（ｎ）、等化器本体１を構成するＦＩＲフィルタの各遅延器の入力であるタップ値（遅延入力値）よりなるタップベクトル（係数更新ベクトル）Ｉ（ｎ）並びに等化器本体１において各タップ値毎に乗算する係数よりなる等化器係数ベクトルＨ（ｎ）を基に拘束条件部３がベクトル演算によって拘束条件ベクトルＩｇｐ（ｎ）を求める。
【００６２】
次に、係数更新回路２には、所定のループ定数μ、初期値ベクトルＣＩ，当該初期値をロードするタイミングを与える初期値ロード信号ＳＬとが入力され、拘束条件部３から入力された拘束後の係数更新ベクトルＩｇｐ（ｎ）によって決定される係数更新方向、即ち、等化器本体１の各タップ毎の更新比率にて誤差信号ｅ（ｎ）の値を等化器係数に反映させてこれを更新するものである。
【００６３】
即ち、図２乃至４と共に説明した「拘束条件ベクトルＣ」の決定方法に従って、拘束条件部３にてベクトル演算にて等化器本体１の利得と位相遅延量の変化を抑制する条件にて、この拘束条件ベクトルＣを決定する。そして決定された拘束条件ベクトルＣに直交する拘束平面上に等化器本体１のタップベクトルと等価な係数更新ベクトルＩ（ｎ）を拘束する条件（射影）にて拘束後の係数更新ベクトルＩｇｐ（ｎ）を求め、これを係数更新部２に供給するものである。
【００６４】
即ち、等化器本体１のフィルタタップ２０１（図６参照）のレジスタ（遅延器）Ｄ１乃至Ｄ９出力よりなる係数更新ベクトルＩ（ｎ）＝（ｉ０、ｉ１、ｉ２、．．．、ｉ９）と誤差信号ｅ（ｎ）とのスカラ積をフィードバックするループを構成する（図９参照）ことにより、等化器係数ベクトルＨ（ｎ）＝（ｈ０、ｈ１、ｈ２、．．．、ｈ９）を更新するものである。
【００６５】
以下、当該等化器各部の詳細について説明する。
【００６６】
図６は上記等化器本体１と係数更新回路２の内部構成を示す。同図に示す如く、等化器本体１はＦＩＲフィルタの構成を有し、ＦＩＲフィルタ演算部６と、フィルタタップ２０１毎に設けられたタップレジスタ（遅延器）Ｄ０乃至Ｄ９とよりなる。この等化器本体１の構成は、前述の図１に示すＦＩＲ等化器の構成に対応する。図８は上記ＦＩＲフィルタ演算部６の内部構成を示す。同図に示す如く、同演算部６はフィルタタップ２０１毎に設けられた乗算器ｍと、乗算結果を合計する加算部Σとよりなる積和演算回路を成す。
【００６７】
このような構成を有する等化器本体１では、Ａ／Ｄコンバータ１０１にてサンプリングされたリード信号ＳＲの値が順次タップレジスタＤ０乃至Ｄ９へとシフトされ、その都度同レジスタ内の値に対し、図６に示す係数レジスタＧ０乃至Ｇ９内の等化器係数ｈ０乃至ｈ９がタップ毎に乗算器ｍにて乗算され、その合計がフィルタ出力ｙとして出力される。これら等化器係数ｈ０乃至ｈ９の各々が成分となって上記等化器係数ベクトルＨ（ｎ）が構成される。
【００６８】
又、係数更新回路２は、係数更新部７とタップ毎に設けられた係数レジスタＧ０乃至Ｇ９とよりなる。図９はこの係数更新回路２の更に詳細を示す。同図に示す如く、係数更新部７は積分回路を構成し、タップ毎に、拘束条件部３から供給される拘束後係数更新ベクトルＩｇｐ（ｎ）の各該当成分Ｉ０乃至Ｉ９を、加算器５より供給される上記フィードバック信号としての誤差信号ｅ（ｎ）（各タップ共通）の値で乗算する乗算器Ｍ１と、この乗算結果に更に上記ループ定数μを乗算する乗算器Ｍ２とを有する。
【００６９】
同ループ乗数μによって当該フィードバックループの挙動が調整され得る。又、この係数更新部７は更に、タップ毎に、前回の等化器係数に乗算器Ｍ２による乗算結果を加算して等化器係数を更新する加算器Ｓｕを有する。又、同じくタップ毎に設けられたセレクタＳｅは、等化器係数の初期値Ｃ０乃至Ｃ９を初期値ロード信号ＳＬによるタイミングで各係数レジスタＧ０乃至Ｇ９に設定するためのものである。
【００７０】
このようにして拘束後係数更新ベクトルＩｇｐ（ｎ）が積分され、もって等化器係数が随時更新される。
【００７１】
図７は上記拘束条件部３の内部構成を示す。同図に示すごとく、同拘束条件部３は、利得拘束部８と位相遅延拘束部９とよりなる。尚、同部３に供給される等化器係数ベクトルＨ（ｎ）は図６に示す係数レジスタＧ０乃至Ｇ９内の値（ｈ０乃至ｈ９）よりなり、１クロックタイミング後の等化器係数ベクトルｓ＋Ｈ（ｎ）は、“０”及び係数レジスタＧ０乃至Ｇ８内の値（０，ｈ０乃至ｈ８）よりなり，１クロックタイミング前の等化器係数ベクトルｓ―Ｈ（ｎ）は、係数レジスタＧ１乃至Ｇ９内の値及び“０”（ｈ１乃至ｈ９、０）よりなる。
【００７２】
図１０はこのうちの利得拘束部８の内部構成を示す。同図に示す如く、利得拘束部８は、等化器係数ベクトルＨ（ｎ）と等化器タップベクトル（拘束前係数更新ベクトル）Ｉ（ｎ）との内積演算を行なう内積演算器１０−１と、ここで得られたスカラー値としての内積値を等化器係数ベクトルＨ（ｎ）に対してスカラー積演算にて乗算する乗算器１１と、等化器係数ベクトルＨ（ｎ）同士のベクトル内積演算を行なう内積演算器１０−２と、この内積値にて乗算器１１による乗算結果をスカラー除算する除算器１２と、その除算結果を等化器タップベクトルＩ（ｎ）からベクトル減算する減算器１３とよりなる。この演算によって上記及び以下の式（２）にて示される利得拘束用の条件拘束ベクトルＩ’ｇ（ｎ）が求められる。
【００７３】
【数２５】
2004185681.tif 000027
図１１は上記位相遅延拘束部９の内部構成を示す。同図に示す如く、位相遅延拘束部９は、上記１クロックタイミング後の等化器係数ベクトルｓ＋Ｈ（ｎ）と１クロックタイミング前の等化器係数ベクトルｓ−Ｈ（ｎ）との差を演算する加算器１４と、上記利得拘束部８の出力である利得拘束後の係数更新ベクトルＩ’ｇ（ｎ）と上記加算器１４による減算結果とをベクトル内積する内積演算器１０−１と、その内積演算結果を加算器１４の減算結果にスカラー乗算する乗算器１１と、加算器１４の出力同士をベクトル内積する内積演算器１０−２と、その内積演算結果で乗算器１１の出力をスカラー除算する除算器１２と、その除算結果から上記利得拘束後係数更新ベクトルＩ’ｇ（ｎ）をベクトル減算する減算器１３とよりなる。
【００７４】
この構成にて、上記式（３）と同等の以下の式（３‘）の演算により、利得拘束後の係数更新ベクトルＩ’ｇ（ｎ）に対して更に位相遅延量拘束後の係数更新ベクトルＩｇｐ（ｎ）が求められる。この拘束後係数更新ベクトルＩｇｐ（ｎ）が係数更新部２に供給される。
【００７５】
【数２６】
2004185681.tif 000028
図１２乃至１５は、夫々上記利得拘束部８、位相遅延拘束部９を構成するベクトル内積演算器１０−１，１０−２、スカラー積用乗算器１１、スカラー除算用除算器１４、及びスカラー加算用加算器１３の各々の詳細構成例について示す。各演算器の詳細な構成及び動作については同図の内容を参照することによって明白であり、その説明を省略する。
【００７６】
図１６は、上記拘束条件部３の他の構成例を示す。利得、位相遅延拘束後の係数更新ベクトルＩｇｐ（ｎ）を求める際に必要となる除算には、一般にデータビット長分の演算サイクルが必要とされ、そのために演算遅延時間が発生する。図１６の回路はその演算遅延量を効果的に削減するため、必要となる除算器数を削減し得る回路構成を有する。
【００７７】
即ち、上記式（３‘）の第２項の分母は、
（（ｓ＋Ｈ（ｎ）−ｓ−Ｈ（ｎ）），（ｓ＋Ｈ（ｎ）−ｓ−Ｈ（ｎ））＝｜ｓ＋Ｈ（ｎ）｜２  ＋  ｜ｓ―Ｈ（ｎ）｜２  −  ２（ｓ＋Ｈ（ｎ），ｓ―Ｈ（ｎ））
と変形出来、この場合
ｓ＋Ｈ（ｎ）２  ＝  ｈ０２＋ｈ１２＋ｈ２２＋ｈ３２＋ｈ４２＋ｈ５２＋ｈ６２＋ｈ７２＋ｈ８２
ｓ―Ｈ（ｎ）２  ＝  ｈ１２＋ｈ２２＋ｈ３２＋ｈ４２＋ｈ５２＋ｈ６２＋ｈ７２＋ｈ８２＋ｈ９２
である。
【００７８】
ここでハードディスク装置の等化器では、一般にフィルタタップの両端の係数値であるｈ０、ｈ９は中心側タップの係数値に比して十分小さいため、
｜ｓ＋Ｈ（ｎ）｜２  ＝  ｜ｓ―Ｈ（ｎ）｜２  ＝  ｜Ｈ（ｎ）｜２
と近似可能である。又、
2004185681.tif 000029
と置く。その結果、
2004185681.tif 000030
と簡略化可能である。このうち、係数の二乗和である第１項は利得拘束によって一定値Ｇから変化しないため、上式、即ち上式（３’）第２項の分母は更に、
２（Ｇ２−ΔＨ）
と簡略化可能である。
【００７９】
図１６に戻って説明するに、内積演算器１０−３、スカラー乗算器１１−１は夫々図１０の内積演算器１０−１、スカラー乗算器１１に対応し、スカラー乗算器１１−２は図１０中のスカラー除算器１２同様、（Ｈ，Ｉ）×ＨをＧ２で除するものである。その結果、利得拘束後係数更新ベクトルＩ’ｇ（ｎ）が得られる。
【００８０】
他方、加算器１４−１は図１１の加算器１４に対応し、内積演算器１０−４は図１１中の内積演算器１０−１に対応する。更に、スカラー乗算器１１−３は図１１中のスカラー乗算器１１に対応する。又、ΔＨ演算器１５は図１７に示す構成を有し、上記のΔＨを算出する。そして減算器１３−２にてＧ２からΔＨを減算してＧ２−ΔＨを求める。
【００８１】
除算器１６は、これの逆数を更に２で除することによって上式（３’）の第２項の分母を得る。そしてその値に対して乗算器１１−４による演算にて式（３’）の第２項を得る。最後に加算器１３−２にて式（３’）の演算が完了し、利得拘束後位相遅延拘束後係数更新ベクトルＩｇｐ（ｎ）が得られる。
【００８２】
このように、図５に示す本発明の実施例による等化器では、比較的簡易な構成にてＦＩＲフィルタによる等化器本体１の係数トレーニングを、同等化器本体の利得と位相遅延量の双方を同時に拘束した状態で周波数特性を調整制御することで行なうことが可能となる。
【００８３】
尚、本発明は上記実施例に限られず、本発明の基本思想にしたがう限りにおいて様々な変形例が実施可能であることは言うまでもない。
【００８４】
【発明の効果】
本発明によれば、比較的簡易な構成にて確実に等化器の利得と位相遅延量を拘束した条件にて、随時その周波数特性を調整制御することで等化器の係数を最適化するトレーニングを実現可能である。よって、記録媒体再生装置において経年変化等による記録媒体の特性劣化等によっても当該媒体から読み出されたリード信号を確実に低誤り率にて再生可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の等化器本体に適用可能なＦＩＲフィルタの概略構成を示すブロック図である。
【図２】従来の係数更新ベクトルの拘束態様の一例を説明するためのベクトル図である。
【図３】本発明の一実施例の等化器のトレーニング方法による係数更新ベクトルの等化器利得拘束態様の一例を説明するためのベクトル図である。
【図４】本発明の一実施例の等化器のトレーニング方法による係数更新ベクトルの等化器位相遅延量拘束態様の一例を説明するためのベクトル図である。
【図５】本発明の一実施例による記録媒体再生装置としての、リード信号等化器のブロック図である。
【図６】図５中の等化器本体及び係数更新回路の内部構成を示す回路図である。
【図７】図５中の拘束条件部の内部構成を示す回路図である。
【図８】図６中のＦＩＲフィルタ演算部の内部構成を含む等化器本体の構成を示す回路図である。
【図９】図６中の係数更新部の内部構成を含む係数更新回路の構成を示す回路図である。
【図１０】図７中の利得拘束部の内部構成を示す回路図である。
【図１１】図７中の位相遅延量拘束部の内部構成を示す回路図である。
【図１２】図１０，１１中の各演算器の内部構成を示す回路図（その１）である。
【図１３】図１０，１１中の各演算器の内部構成を示す回路図（その２）である。
【図１４】図１０，１１中の各演算器の内部構成を示す回路図（その３）である。
【図１５】図１０，１１中の各演算器の内部構成を示す回路図（その４）である。
【図１６】拘束条件部３の他の実施例を示す回路図である。
【図１７】図１６中のΔＨ演算部の内部構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１    等化器本体
２    係数更新回路
３    拘束条件部
４    判定器
８    利得拘束部
９    位相遅延拘束部
【図１】
2004185681.tif 000031
【図２】
2004185681.tif 000032
【図３】
2004185681.tif 000033
【図４】
2004185681.tif 000034
【図５】
2004185681.tif 000035
【図６】
2004185681.tif 000036
【図７】
2004185681.tif 000037
【図８】
2004185681.tif 000038
【図９】
2004185681.tif 000039
【図１０】
2004185681.tif 000040
【図１１】
2004185681.tif 000041
【図１２】
2004185681.tif 000042
【図１３】
2004185681.tif 000043
【図１４】
2004185681.tif 000044
【図１５】
2004185681.tif 000045
【図１６】
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【図１７】
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