(57)【要約】【課題】復号によるエラーレートをより良好に低減することができる波形等化装置を実現する。【解決手段】波形等化装置２０に、再生信号列ｕ（ｉ，ｎ）に基づいて波形等化を行うことで等化後信号列ｙ（ｉ，ｎ）を生成するＦＩＲフィルタ４と、等化後信号列ｙ（ｉ，ｎ）に基づくビタビ復号過程において、生き残りパスとして決定される正解パスと、正解パスと対決する誤りパスとのパスメトリック差ｓ（ｎ）を検出するビタビ復号回路５と、パスメトリック差ｓ（ｎ）の目標値ｄｓを設定する目標値レジスタ８と、検出されたパスメトリック差ｓ（ｎ）の目標値ｄｓに対する誤差｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝に基づいて、ＦＩＲフィルタ４の等化特性の適応化を行うタップ係数更新回路１０とを備える。タップ係数更新回路１０は、平均二乗誤差が最小となるように等化特性を適応化していく。【選択図】　図１
2004063036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビタビ復号可能な入力信号列を波形等化しつつ、その等化特性を適応化する波形等化装置において、
前記入力信号列に基づいて前記波形等化を行うことで等化後信号列を生成する等化手段と、
前記等化後信号列に基づくビタビ復号過程における正解パスと誤りパスとのパスメトリック差を検出するパスメトリック差検出手段と、
前記パスメトリック差の目標値を設定する目標値設定手段と、
検出された前記パスメトリック差の前記目標値に対する誤差に基づいて、前記適応化を行う等化適応化手段と、
を備えることを特徴とする波形等化装置。
【請求項２】
前記パスメトリック差検出手段が、前記等化後信号列に基づくビタビ復号過程の進展にともなって順次対決する前記正解パスと誤りパスとのパスメトリック差を順次検出した場合、前記各パスメトリック差にそれぞれ対応する前記誤差の平均二乗である平均二乗誤差が最小値に近づくように、前記等化適応化手段が前記適応化を行うことを特徴とする請求項１に記載の波形等化装置。
【請求項３】
前記等化手段は、複数の等化係数に対して前記入力信号列の各入力信号を順次対応づけつつ、前記各等化係数と、当該各等化係数に対応づけられた各入力信号との畳み込み演算を行うことで等化後信号列を生成するものであり、
前記等化適応化手段は、前記各等化係数を変数として作成される前記誤差の二乗値を表す関数を最小値に近づけるように前記各等化係数を更新することにより、前記適応化を行うことを特徴とする請求項１に記載の波形等化装置。
【請求項４】
前記等化適応化手段は、前記各等化係数から、当該等化係数による前記関数の偏微分結果である勾配の定数倍を減算することによって、前記各等化係数を更新することを特徴とする請求項３に記載の波形等化装置。
【請求項５】
前記等化適応化手段には、前記勾配を算出する演算として、前記誤差と、当該誤差を生じたパスメトリック差に対応するパスを構成する前記入力信号列の各入力信号に予め定められた重み付けをして加算した値との積の演算が予め設定されていることを特徴とする請求項４に記載の波形等化装置。
【請求項６】
前記入力信号列の復号結果である復号ビット列を生成する復号手段と、
ビタビ復号にとって理想的な波形を構成する理想波形信号列を想定した場合のパスメトリック差が予め定められた特定値となるようなビット列のパターンである特定パターンを、前記復号ビット列から検出するパターン検出手段とを備え、前記等化適応化手段は、前記特定パターンが検出されたときに、前記等化後信号列における前記特定パターンに対応する信号列に基づいて検出されたパスメトリック差の前記誤差に基づいて、前記適応化を行うことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の波形等化装置。
【請求項７】
前記等化後信号列に基づくビタビ復号により、情報データとして利用される情報データビット列を生成する情報データ復号手段を備え、
前記復号手段は、前記情報データ復号手段の行うビタビ復号におけるパスメモリ長よりも短いパスメモリ長でビタビ復号を行って前記復号ビット列を生成することを特徴とする請求項６に記載の波形等化装置。
【請求項８】
予め定められた参照ビット列を記憶し、かつ、前記参照ビット列に復号されるべき参照信号列が前記入力信号列として入力されたときに、前記入力される参照信号列と同期して前記参照ビット列を出力するメモリ手段と、
ビタビ復号にとって理想的な波形を構成する理想波形信号列を想定した場合のパスメトリック差が予め定められた特定値となるようなビット列のパターンである特定パターンを、前記メモリ手段から出力された参照ビット列から検出するパターン検出手段とを備え、
前記等化適応化手段は、前記特定パターンが検出されたときに、前記参照信号列における前記特定パターンに対応する信号列に基づいて検出されたパスメトリック差の前記誤差に基づいて、前記適応化を行うことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の波形等化装置。
【請求項９】
前記目標値設定手段は、前記目標値として前記特定値を設定することを特徴とする請求項６から８の何れか１項に記載の波形等化装置。
【請求項１０】
前記特定値は、前記理想波形信号列に基づくパスメトリック差のとりうる値の最小値であることを特徴とする請求項６から９の何れか１項に記載の波形等化装置。
【請求項１１】
前記特定値は、前記理想波形信号列に基づくパスメトリック差のとりうる値のうち、最小値側から順に選択した複数の値であることを特徴とする請求項６から９の何れか１項に記載の波形等化装置。
【請求項１２】
前記入力信号列の復号結果である復号ビット列を生成する復号手段を備え、
前記目標値設定手段は、ビタビ復号過程において生き残る正解パスに対応するビット列のパターンである復号パターンが前記復号手段にて生成されると、前記等化後信号列における前記復号パターンに対応する信号列に基づいて検出されたパスメトリック差に対して、前記復号パターンに対応し、かつ、ビタビ復号にとって理想的な波形を構成する理想波形信号列を想定した場合の当該理想波形信号列に基づくパスメトリック差を、前記目標値として設定することを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の波形等化装置。
【請求項１３】
予め定められた参照ビット列を記憶し、かつ、前記参照ビット列に復号されるべき参照信号列が前記入力信号列として入力されたときに、前記入力された参照信号列と同期して前記参照ビット列を出力するメモリ手段を備え、
前記目標値設定手段は、前記参照ビット列が前記メモリ手段から出力されると、前記等化後信号列における前記参照ビット列に復号されるべき信号列に基づいて検出されたパスメトリック差に対して、前記参照ビット列に対応し、かつ、ビタビ復号にとって理想的な波形を構成する理想波形信号列を想定した場合の当該理想波形信号列に基づくパスメトリック差を、前記目標値として設定することを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の波形等化装置。
【請求項１４】
請求項１から１３の何れか１項に記載の波形等化装置と、
情報記録媒体から前記入力信号列を再生する再生手段と、を備えることを特徴とする情報再生装置。
【請求項１５】
請求項１から１３の何れか１項に記載の波形等化装置と、
通信経路を介して伝送されてくる前記入力信号列を受信する受信手段と、を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項１６】
ビタビ復号可能な入力信号列を波形等化しつつ、その等化特性を適応化する波形等化方法において、
前記入力信号列に基づいて前記波形等化を行うことで等化後信号列を生成する等化ステップと、
前記等化後信号列に基づくビタビ復号過程における正解パスと誤りパスとのパスメトリック差を検出するパスメトリック差検出ステップと、
前記パスメトリック差の目標となる値として設定された目標値に対する、検出された前記パスメトリック差の誤差に基づいて、前記適応化を行う等化適応化ステップと、
を含むことを特徴とする波形等化方法。
【請求項１７】
前記パスメトリック差検出ステップを繰り返し行うことにより、前記等化後信号列に基づくビタビ復号過程の進展にともなって順次対決する前記正解パスと誤りパスとのパスメトリック差が順次検出された場合、前記各パスメトリック差にそれぞれ対応する前記誤差の平均二乗である平均二乗誤差が最小値に近づくように、前記等化適応化ステップによる適応化が行われることを特徴とする請求項１６に記載の波形等化方法。
【請求項１８】
前記等化ステップは、複数の等化係数に対して前記入力信号列の各入力信号を順次対応付けつつ、前記各等化係数と、当該各等化係数に対応づけられた各入力信号との畳み込み演算を行うことで等化後信号列を生成し、
前記等化適応化ステップは、前記各等化係数を変数として作成される前記誤差の二乗値を表す関数を最小値に近づけるように前記各等化係数を更新することにより、前記適応化行うことを特徴とする請求項１６に記載の波形等化方法。
【請求項１９】
請求項１から１３の何れか１項に記載の波形等化装置を動作させる波形等化プログラムであって、コンピュータを前記各手段として機能させるための波形等化プログラム。
【請求項２０】
請求項１９に記載の波形等化プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号再生系において、再生信号を適応的に波形等化する波形等化装置、波形等化方法、波形等化プログラム、及び波形等化プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、並びに、上記波形等化装置を備えた情報再生装置及び通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報記録媒体（以下、単に「記録媒体」という。）のより高い記録密度を実現するために、データ検出方式としてＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ＭａｘｉｍｕｍＬｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）方式が採用されている。ＰＲＭＬにおいては、記録媒体から再生された再生波形を、ＰＲクラスで想定する理想的な周波数特性に近づけるために波形等化を行う必要がある。また、記録媒体を再生する際には、記録媒体ごとの特性のばらつきや、ディスクチルト、サーボオフセット等、再生系の特性変動に起因する再生特性変動が存在するため、この再生特性変動に対して適応的に波形等化の等化特性を更新する適応等化技術が用いられる。
【０００３】
従来の適応等化技術の例としては、ＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ　Ｍｅａｎ　Ｓｑｕａｒｅ：最小二乗平均）法と呼ばれる手法が代表的である。
【０００４】
図１３及び図１４を用いて、この従来技術について説明する。ここでは、ＰＲ（１，２，１）特性に基づいてＰＲＭＬ方式によりデータ検出する場合を例に説明する。
【０００５】
図１３は、再生波形と、ＰＲ（１，２，１）特性で想定する理想波形との関係を示すグラフである。図１３において、ｕ（ｉ−２）、ｕ（ｉ−１）、ｕ（ｉ）、…、は再生波形をチャネルクロックでＡ／Ｄ変換した再生信号列を表し、ｄ（ｉ−２）、ｄ（ｉ−１）、ｄ（ｉ）、…、はｕ（ｉ−２）、ｕ（ｉ−１）、ｕ（ｉ）、…、に対応する時刻の理想波形信号列を表している。
【０００６】
図１４は、従来の波形等化装置５０の構成を示すブロック図である。この波形等化装置は、等化係数（タップ係数）ｃ（ｋ，ｉ）（ｋ＝０、１、２）なる３タップのＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ　Ｉｍｐｕｌｓｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ５２（有限インパルス応答フィルタ）と、ＬＭＳ演算回路５３と、理想波形発生回路５４とを備えて構成されている。波形等化装置５０では、ＬＭＳ法に基づき、再生波形と、ＰＲクラスで想定する理想的な信号波形とから等化誤差を求め、等化誤差が小さくなるように等化特性を適応的に変化させていくことにより理想特性に近づけていく。
【０００７】
波形等化装置５０においては、入力された時刻ｉでの再生信号ｕ（ｉ）は、チャネル時間Ｔの遅延素子によって遅延され、ＦＩＲフィルタ５２におけるタップ係数ｃ（ｋ，ｉ）との畳み込み演算が行われて、等化後信号ｙ（ｉ−１）＝ｃ（０，ｉ）ｕ（ｉ）＋ｃ（１，ｉ）ｕ（ｉ−１）＋ｃ（２，ｉ）ｕ（ｉ−２）として出力される。理想波形発生回路５４は、再生信号ｕ（ｉ−１）に対応するＰＲ（１，２，１）特性の理想波形信号ｄ（ｉ−１）を出力している。ＬＭＳ演算回路５３には、理想波形信号ｄ（ｉ−１）、時刻ｉにおけるタップ係数ｃ（ｋ，ｉ）、等化後信号ｙ（ｉ−１）、及び再生信号列ｕ（ｉ−２）、ｕ（ｉ−１）、ｕ（ｉ）が入力される。ＬＭＳ演算回路５３では、時刻ｉに再生信号ｕ（ｉ）が入力される毎に、ｃ（ｋ，ｉ＋１）＝ｃ（ｋ，ｉ）−μ｛ｙ（ｉ−１）−ｄ（ｉ−１）｝ｕ（ｉ−ｋ）なる式の演算が行われ、新しく求められたタップ係数ｃ（ｋ，ｉ＋１）によって時刻（ｉ＋１）でのＦＩＲフィルタ５２のタップ係数が更新される。
【０００８】
ＬＭＳ演算回路５３における上記演算式において、μはステップゲインと呼ばれる定数であり、この演算式は、一般にＬＭＳアルゴリズムとして知られている。ステップゲインμが適当な値に設定されていれば、上記更新動作を繰り返すうちにタップ係数ｃ（ｋ，ｉ）は所定値に収束していく。そして、最終的に収束したタップ係数で等化した再生波形の理想波形に対する平均二乗誤差Ｅ［｛ｙ（ｉ）−ｄ（ｉ）｝２］（Ｅは期待値演算子）は、最小となることがフィルタ理論により明らかにされている。
【０００９】
なお、ＬＭＳ法を用いる他の技術としては、特開２０００−１５６０４１号公報（公開日：２０００年６月６日）に開示された技術がある。この技術では、サーボ誤差調整後の再生インパルスレスポンスを目標再生特性として、適応等化を行うものである。
【００１０】
また、波形等化を行うのではなく、再生時のサンプリング位相のずれやトラックオフセット等を調整するために、再生波形を評価する評価関数を用いる技術が、特開平１０−２１６５１号公報（公開日：１９９８年１月２３日）に開示されている。この技術では、最尤復号器から出力され、選別された差メトリックの標準偏差を求め、この標準偏差を上記評価関数としている。そして、この標準偏差が最小となるように、上記の調整を行うようになっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、一般に波形等化処理はノイズの高域成分の強調を同時に引き起こす。そのため、高密度記録のために分解能が低い（すなわち高域成分の減衰が著しい）再生信号に対して、波形等化装置５０のように、ＰＲクラスで想定される理想波形を目標としてＬＭＳアルゴリズムによる適応等化を行った場合、高域成分をかなり大きく強調することになり、その結果、Ｓ／Ｎ（Ｓｉｇｎａｌ　ｔｏ　Ｎｏｉｓｅ）比が悪化して、必ずしもエラーレートが最良となる等化特性にはならないという問題があった。言い換えると、エラーレートが最良となるように等化を行った信号波形の周波数特性は、ＰＲクラスで想定される周波数特性よりも高域成分が少し減衰した特性となる。また、このような減衰の度合いは再生系によって様々である。
【００１２】
従って、エラーレートを最良とするためには、等化特性とエラーレートの相関性を考慮に入れた上で最適な等化特性に適応等化することが必要であった。
【００１３】
また、上記特開２０００−１５６０４１号公報に開示の技術では、最初にサーボ最適化を行って理想波形を作成する処理が必要となるため、起動時間が長くなるとともに、起動処理が複雑になってしまう。また、この技術では、サーボ最適状態での再生波形そのもの、つまり等化を行っていない波形を理想波形としているため、この理想波形は真にエラーレートが低くなるような波形とは限らない。そのため、この技術により適応等化を行った場合も、必ずしもエラーレートが最良となる等化特性にはならない。
【００１４】
また、上記特開平１０−２１６５１号公報に開示の技術では、再生時のサンプリング位相のずれやトラックオフセット等を調整できるにとどまり、波形等化を行うことができない。上記のような調整では、適切な波形等化を行う場合と比較して、エラーレートを低減できる効果が低い。そのため、エラーレートを良好に低減することが困難である。
【００１５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、復号によるエラーレートをより良好に低減することができる波形等化装置や波形等化方法などを実現することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の波形等化装置は、ビタビ復号可能な入力信号列を波形等化しつつ、その等化特性を適応化する波形等化装置において、前記入力信号列に基づいて前記波形等化を行うことで等化後信号列を生成する等化手段と、前記等化後信号列に基づくビタビ復号過程における正解パスと誤りパスとのパスメトリック差を検出するパスメトリック差検出手段と、前記パスメトリック差の目標値を設定する目標値設定手段と、検出された前記パスメトリック差の前記目標値に対する誤差に基づいて、前記適応化を行う等化適応化手段と、を備えることを特徴としている。
【００１７】
また、本発明の波形等化方法は、ビタビ復号可能な入力信号列を波形等化しつつ、その等化特性を適応化する波形等化方法において、前記入力信号列に基づいて前記波形等化を行うことで等化後信号列を生成する等化ステップと、前記等化後信号列に基づくビタビ復号過程における正解パスと誤りパスとのパスメトリック差を検出するパスメトリック差検出ステップと、前記パスメトリック差の目標となる値として設定された目標値に対する、検出された前記パスメトリック差の誤差に基づいて、前記適応化を行う等化適応化ステップと、を含むことを特徴としている。
【００１８】
上記の構成及び方法では、等化後信号列に基づくパスメトリック差を検出し、このパスメトリック差を用いて等化特性の適応化を行う。
【００１９】
上述したように、従来のＬＭＳ法による適応等化では、復号された信号のエラーレートを考慮せず、入力信号と理想波形信号とに基づいて信号単位で等化特性の適応化を図っているため、必ずしもエラーレートが最良となる等化特性にはならない。
【００２０】
これに対して、パスメトリック差を用いて等化特性の適応化を行うことにより、適応化に対してエラーレートを考慮に入れることができる。その理由は次の通りである。パスメトリック差は、ビタビ復号過程において生き残りを賭けて対決する２本のパスから正解パスを決定するための指標である。そのため、パスメトリック差は、そのパスメトリック差の検出の元となった等化後信号列が、復号過程において誤ったパスを生き残りパスとして決定してしまう危険性をどの程度はらんでいるものであるか、つまり復号におけるエラーの発生する度合いを示していることになる。このため、パスメトリック差を用いて等化特性の適応化を行うことにより、適応化に対してエラーレートを考慮に入れることができ、復号によるエラーレートをより良好に低減することができるようになる。
【００２１】
ここで、エラーレートを小さくするためには、所定のパスに対応して検出されるパスメトリック差のばらつきを小さくすればよい。しかし、パスメトリック差のばらつきを小さくするために、パスメトリック差の標準偏差等を算出し、これを最小化するように等化特性を適応化しようとすると、そのための演算が複雑になる。したがって、このような方法は極めて困難であり、実現されていない。
【００２２】
そこで、本発明では、所定のパスに対しては理想的なパスメトリック差が定まること、及び実際に検出されるパスメトリック差はこの理想的なパスメトリック差に対してばらつきを有していることに着目し、上記の構成及び方法のように、まずパスメトリック差の目標値を設定しておき、実際に検出されたパスメトリック差と設定した目標値との誤差に基づいて等化特性を適応化するようにしている。これにより、上記のようにパスメトリック差の標準偏差等を算出してこれを最小化するように等化特性を適応化する場合と比較して、必要な演算を格段に簡素化することができる。
【００２３】
その結果、上記の構成及び方法により、復号によるエラーレートをより良好に低減することができる波形等化装置及び方法を実現することができる。
【００２４】
本発明の波形等化装置は、上記の波形等化装置において、前記パスメトリック差検出手段が、前記等化後信号列に基づくビタビ復号過程の進展にともなって順次対決する前記正解パスと誤りパスとのパスメトリック差を順次検出した場合、前記各パスメトリック差にそれぞれ対応する前記誤差の平均二乗である平均二乗誤差が最小値に近づくように、前記等化適応化手段が前記適応化を行うことが望ましい。
【００２５】
また、本発明の波形等化方法は、上記の波形等化方法において、前記パスメトリック差検出ステップを繰り返し行うことにより、前記等化後信号列に基づくビタビ復号過程の進展にともなって順次対決する前記正解パスと誤りパスとのパスメトリック差が順次検出された場合、前記各パスメトリック差にそれぞれ対応する前記誤差の平均二乗である平均二乗誤差が最小値に近づくように、前記等化適応化ステップによる適応化が行われることが望ましい。
【００２６】
上記の構成及び方法のように、エラーレートを低減するためには、上記誤差の平均二乗である平均二乗誤差を最小値に近づけるように適応化を行えばよい。なお、この適応化を行うためには、必ずしも実際に平均二乗誤差を算出する必要はなく、適応化を繰り返すことによって、結果として平均二乗誤差が最小値に近づくようにすればよい。
【００２７】
本発明の波形等化装置は、上記の波形等化装置において、前記等化手段は、複数の等化係数に対して前記入力信号列の各入力信号を順次対応づけつつ、前記各等化係数と、当該各等化係数に対応づけられた各入力信号との畳み込み演算を行うことで等化後信号列を生成するものであり、前記等化適応化手段は、前記各等化係数を変数として作成される前記誤差の二乗値を表す関数を最小値に近づけるように前記各等化係数を更新することにより、前記適応化を行うことが望ましい。
【００２８】
また、本発明の波形等化方法は、上記の波形等化方法において、前記等化ステップは、複数の等化係数に対して前記入力信号列の各入力信号を順次対応付けつつ、前記各等化係数と、当該各等化係数に対応づけられた各入力信号との畳み込み演算を行うことで等化後信号列を生成し、前記等化適応化ステップは、前記各等化係数を変数として作成される前記誤差の二乗値を表す関数を最小値に近づけるように前記各等化係数を更新することにより、前記適応化行うことが望ましい。
【００２９】
上記の構成及び方法では、等化手段の等化係数を更新することにより適応化を行う。この等化係数の更新のために、各等化係数を変数として作成される上記誤差の二乗値を表す関数を想定する。上記誤差は、等化後信号列に基づいて検出されたパスメトリック差の誤差であり、等化後信号列は各入力信号に各等化係数を畳み込んだものであるため、各等化係数を変数として上記誤差の二乗値を表すことができる。
【００３０】
そして、上記関数を最小値に近づける方向に各等化係数を更新することによる適応化を繰り返すことで、ビタビ復号過程の進展にともなって順次検出されるパスメトリック差に対応する上記誤差の平均二乗である平均二乗誤差を最小値に近づけることができる。その結果、復号によるエラーレートをより良好に低減することが可能になる。
【００３１】
なお、上記関数を最小値に近づける方向に各等化係数を更新するには、前記等化適応化手段は、前記各等化係数から、当該等化係数による前記関数の偏微分結果である勾配の定数倍を減算することによって、前記各等化係数を更新すればよい。
【００３２】
本発明の波形等化装置は、上記の波形等化装置において、前記等化適応化手段には、前記勾配を算出する演算として、前記誤差と、当該誤差を生じたパスメトリック差に対応するパスを構成する前記入力信号列の各入力信号に予め定められた重み付けをして加算した値との積の演算が予め設定されていることが望ましい。
【００３３】
上記の構成では、上記勾配を、上記誤差と、予め定められた重み付けがなされた入力信号の和との積として算出することができる。なお、重み付けは、更新しようとしている等化係数が上記複数の等化係数のうちの何れであるか、及びパスメトリック差検出手段がどのようなパーシャルレスポンス特性を想定しているかによって定めることができる。そして、等化適応化手段には上記の演算が予め設定されているため、加算や乗算などの簡単な演算の組合せで上記勾配を算出し、等化係数を更新することができる。
【００３４】
その結果、上記の構成では、等化適応化手段をより簡単な回路構成で実現することができるようになる。
【００３５】
本発明の波形等化装置は、上記の波形等化装置において、前記入力信号列の復号結果である復号ビット列を生成する復号手段と、ビタビ復号にとって理想的な波形を構成する理想波形信号列を想定した場合のパスメトリック差が予め定められた特定値となるようなビット列のパターンである特定パターンを、前記復号ビット列から検出するパターン検出手段とを備え、前記等化適応化手段は、前記特定パターンが検出されたときに、前記等化後信号列における前記特定パターンに対応する信号列に基づいて検出されたパスメトリック差の前記誤差に基づいて、前記適応化を行うことが望ましい。
【００３６】
上記の構成では、理想波形信号列に基づくパスメトリック差が特定値となるような特定パターンに基づいて適応化を行うことにより、ビタビ復号過程においてエラーを起こしやすいパターンに特化して等化特性を最適化することができる。
【００３７】
本発明の波形等化装置は、上記の波形等化装置において、前記等化後信号列に基づくビタビ復号により、情報データとして利用される情報データビット列を生成する情報データ復号手段を備え、前記復号手段は、前記情報データ復号手段の行うビタビ復号におけるパスメモリ長よりも短いパスメモリ長でビタビ復号を行って前記復号ビット列を生成することが望ましい。
【００３８】
情報データとして利用される情報データビット列は、エラーレートが十分小さくなるように復号する必要があり、ビタビ復号におけるパスメモリ長を十分長くとる必要がある。この情報データビット列は、パスメモリ長に相当する時間遅延して出力されるため、この情報データビット列に基づいて特定パターンを検出しようとすると、検出の遅延が生じ、結果として適応化が遅れることになる。
【００３９】
一方、パターン検出のための復号ビット列としては、情報データビット列で要求されるほどエラーレートを小さくしなくても、適応化には十分である。
【００４０】
そこで、上記の構成では、パターン検出のための復号ビット列を生成する復号手段のパスメモリ長を、情報データビット列を生成する情報データ復号手段のパスメモリ長よりも短くしている。これにより、パターン検出の遅延を小さくすることができる。その結果、適応化の遅れを短くして応答性の優れた適応化を実現することが可能になる。
【００４１】
本発明の波形等化装置は、上記の波形等化装置において、予め定められた参照ビット列を記憶し、かつ、前記参照ビット列に復号されるべき参照信号列が前記入力信号列として入力されたときに、前記入力される参照信号列と同期して前記参照ビット列を出力するメモリ手段と、ビタビ復号にとって理想的な波形を構成する理想波形信号列を想定した場合のパスメトリック差が予め定められた特定値となるようなビット列のパターンである特定パターンを、前記メモリ手段から出力された参照ビット列から検出するパターン検出手段とを備え、前記等化適応化手段は、前記特定パターンが検出されたときに、前記参照信号列における前記特定パターンに対応する信号列に基づいて検出されたパスメトリック差の前記誤差に基づいて、前記適応化を行うことが望ましい。
【００４２】
上記の構成では、予め定められた参照ビット列を記憶しておき、入力信号列として参照ビット列に復号されるべき参照信号列が入力されたときに、メモリ手段から出力された参照ビット列に基づいてパターン検出を行うことができる。したがって、復号手段により復号された復号ビット列に基づいてパターン検出を行う場合とは異なり、パターン検出の遅延をなくすことができ、さらに応答性の優れた適応化を実現することが可能になる。
【００４３】
本発明の波形等化装置は、上記の波形等化装置において、前記目標値設定手段は、前記目標値として前記特定値を設定することが望ましい。
【００４４】
上記の構成では、検出されるパスメトリック差に対して、そのパスメトリック差が理想波形信号列に基づいて検出されたと想定したときの値を目標値として設定することになる。これにより、等化特性を最適化することができる。
【００４５】
本発明の波形等化装置は、上記の波形等化装置において、前記特定値は、前記理想波形信号列に基づくパスメトリック差のとりうる値の最小値であることが望ましい。
【００４６】
ビタビ復号過程では、理想波形信号列に基づくパスメトリック差のとりうる値の最小値に対応するパターンにおいてエラーが最も発生しやすい。上記の構成では、このパターンを特定パターンとすることで、等化特性を最適化することができる。
【００４７】
なお、前記特定値は、前記理想波形信号列に基づくパスメトリック差のとりうる値のうち、最小値側から順に選択した複数の値であってもよい。
【００４８】
本発明の波形等化装置は、上記の波形等化装置において、前記入力信号列の復号結果である復号ビット列を生成する復号手段を備え、前記目標値設定手段は、ビタビ復号過程において生き残る正解パスに対応するビット列のパターンである復号パターンが前記復号手段にて生成されると、前記等化後信号列における前記復号パターンに対応する信号列に基づいて検出されたパスメトリック差に対して、前記復号パターンに対応し、かつ、ビタビ復号にとって理想的な波形を構成する理想波形信号列を想定した場合の当該理想波形信号列に基づくパスメトリック差を、前記目標値として設定することが望ましい。
【００４９】
あるいは、本発明の波形等化装置は、上記の波形等化装置において、予め定められた参照ビット列を記憶し、かつ、前記参照ビット列に復号されるべき参照信号列が前記入力信号列として入力されたときに、前記入力された参照信号列と同期して前記参照ビット列を出力するメモリ手段を備え、前記目標値設定手段は、前記参照ビット列が前記メモリ手段から出力されると、前記等化後信号列における前記参照ビット列に復号されるべき信号列に基づいて検出されたパスメトリック差に対して、前記参照ビット列に対応し、かつ、ビタビ復号にとって理想的な波形を構成する理想波形信号列を想定した場合の当該理想波形信号列に基づくパスメトリック差を、前記目標値として設定することが望ましい。
【００５０】
上記の構成のように、生成される復号パターン毎に目標値を設定して様々な復号パターンに基づいて適応化を行ってもよい。
【００５１】
本発明の情報再生装置は、上記何れかの波形等化装置と、情報記録媒体から前記入力信号列を再生する再生手段と、を備えることを特徴としている。
【００５２】
また、本発明の通信装置は、上記何れかの波形等化装置と、通信経路を介して伝送されてくる前記入力信号列を受信する受信手段と、を備えることを特徴としている。
【００５３】
このように、本発明の波形等化装置を備える情報再生装置及び通信装置では、上記本発明の波形等化装置の有する効果により、復号によるエラーレートをより良好に低減することができる。
【００５４】
本発明の波形等化プログラムは、上記何れかの波形等化装置を動作させる波形等化プログラムであって、コンピュータを前記各手段として機能させるためのプログラムである。
【００５５】
上記の構成により、コンピュータで上記波形等化装置の各手段を実現することによって、上記波形等化装置を実現することができる。したがって、上記した波形等化装置として、復号によるエラーレートをより良好に低減することができる。
【００５６】
また、本発明の波形等化プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、コンピュータを前記各手段として機能させるためのプログラムを記録している。
【００５７】
上記の構成により、上記記録媒体から読み出された波形等化プログラムによって、上記波形等化装置をコンピュータ上に実現することができる。
【００５８】
【発明の実施の形態】
〔実施形態１〕
本発明の第１の実施形態について、図１から図１０に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００５９】
図１は、本発明の波形等化装置を適用した光ディスク再生装置２０（情報再生装置）の構成を示すブロック図である。光ディスク再生装置２０は、光ディスク１を再生する装置であり、光学ピックアップ２、Ａ／Ｄ変換器３、ＦＩＲフィルタ４、ビタビ復号回路５、パスメモリ長遅延素子６、特定パターン検出回路７、目標値レジスタ８、時間Ｔ（Ｔは再生信号の１チャネルビット時間を表す。以下において同じ。）の遅延素子９、タップ係数更新回路１０を備えている。
【００６０】
光ディスク１には（１，７）ＲＬＬ（Ｒｕｎ　Ｌｅｎｇｔｈ　Ｌｉｍｉｔｅｄ）符号のようなｄ＝１なるランレングス制限符号、すなわち最短マーク長が２Ｔであるような変調方式の記録マーク列が記録されている。
【００６１】
光学ピックアップ２（再生手段）は、再生信号列（入力信号列）を有するアナログ再生波形（信号波形）を、光ディスク１（情報記録媒体）から再生する。光学ピックアップ２は、図示しない半導体レーザや各種光学部品、フォトダイオード等からなっている。光学ピックアップ２は、半導体レーザから出射したレーザビームを光ディスク１上に集光させて、光ディスク１上に記録された記録マークで反射させ、反射光をフォトダイオードで電気信号に変換することによってアナログ再生波形（以下、単に「再生波形」という。）を出力するものである。
【００６２】
Ａ／Ｄ変換器３は、チャネル周波数クロックのタイミングで、光学ピックアップ２の出力した再生波形のＡ／Ｄ変換を行う。そして、Ａ／Ｄ変換器３は、Ａ／Ｄ変換後のディジタル再生信号（以下、単に「再生信号」という。）を出力する。
【００６３】
ＦＩＲフィルタ４（等化手段）は、再生信号列に基づいて波形等化を行うことで等化後信号列を生成する。ＦＩＲフィルタ４は、時間Ｔの遅延素子を２個、ゲイン可変の増幅器を３個（ゲインはそれぞれｃ（０，ｎ）、ｃ（１，ｎ）、ｃ（２，ｎ））、加算器を１個備えたディジタルフィルタである。ここで、ゲインｃ（０，ｎ）、ｃ（１，ｎ）、ｃ（２，ｎ）はタップ係数（等化係数）であり、この値を変化させることによってＦＩＲフィルタ４の等化特性を変化させることができる。ＦＩＲフィルタ４は、タップ係数を用いて再生波形に対する波形等化を行い、等化後信号ｙ（ｉ−１，ｎ）を出力する。なお、「ｎ」の意味については後述する。
【００６４】
ビタビ復号回路５（復号手段、パスメトリック差検出手段）は、波形干渉幅が３ＴであるＰＲ（１，２，１）特性に基づいて、ＦＩＲフィルタ４の出力した等化後信号ｙ（ｉ−１，ｎ）のビタビ復号を行い、光ディスク１に記録された記録マークの復号ビット列ｂ（ｉ）を出力すると同時に、ビタビ復号過程において合流する２本のパスのパスメトリック差ｓ（ｎ）を計算し、出力するものである。
【００６５】
このパスメトリック差ｓ（ｎ）はＳＡＭ（Ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ　Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　Ｍａｒｇｉｎ）と呼ばれるものであり、例えば「Ｔ．Ｐｅｒｋｉｎｓ，”Ａ　Ｗｉｎｄｏｗ　Ｍａｒｇｉｎ　Ｌｉｋｅ　Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ　ｆｏｒ　Ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ　ＰＲＭＬ　Ｃｈａｎｎｅｌ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ”；　ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ，　Ｖｏｌ．３１，　Ｎｏ２，　１９９５，　ｐ１１０９−１１１４」等の文献によって周知である。
【００６６】
なお、ビタビ復号回路５（情報データ復号手段）は、情報データとして利用される情報データビット列をも生成する。情報データビット列は、上記復号ビット列ｂ（ｉ）を用いてもよく、別途生成してもよい。情報データとは、光ディスク再生装置２０が本来再生すべきデータであり、光ディスク１に記録されたデータに忠実なデータであることが求められる。
【００６７】
パスメモリ長遅延素子６は、ビタビ復号回路５におけるパスメモリ長の時間Ｌに対応する遅延素子である。
【００６８】
特定パターン検出回路７（パターン検出手段）は、ビタビ復号回路５により復号された復号ビット列ｂ（ｉ−４）、ｂ（ｉ−３）、…、ｂ（ｉ）が、特定パターンとしての「００１１１」、「０００１１」、「１１０００」、「１１１００」のいずれかと一致するか否かを判定する。
【００６９】
目標値レジスタ８（目標値設定手段）は、パスメトリック差ｓ（ｎ）の目標値ｄｓの値を設定するものであり、この目標値ｄｓを記憶している。
【００７０】
タップ係数更新回路１０（等化適応化手段）は、特定パターン検出回路７が上記特定パターンを検出する毎に、
2004063036.tif 000003
により新しいタップ係数ｃ（ｋ，ｎ＋１）を求め、ＦＩＲフィルタ４のタップ係数を更新する。なお、「ｎ」は、特定パターンの検出回数に相当する値であり、検出されたｎ番目の特定パターン毎にタップ係数が更新されることを意味している。
【００７１】
ここで、図２及び図３を用いて、ビタビ復号回路５による復号方法についてもう少し詳細に説明しておく。
【００７２】
ＰＲ（１，２，１）特性に従う再生波形であって、歪み及びノイズのない理想的な１Ｔマークの再生波形は、図２に示すようにチャネルクロック毎のサンプルレベル比が１：２：１になる。２Ｔ以上のマークの再生波形については、この１Ｔマークの再生波形の重ね合わせによって求められる。例えば、２Ｔマークのサンプルレベル比は１：３：３：１に、３Ｔマークのサンプルレベル比は１：３：４：３：１に、４Ｔマークのサンプルレベル比は１：３：４：４：３：１になる。このように、任意のビット列について理想的な再生波形を想定することができ、理想的なサンプルレベル（理想サンプルレベル）としては、０、１、２、３、４の５レベルをとることになる。ここで、便宜上、サンプルレベルの最大振幅が±１になるようにサンプルレベルを正規化すれば、理想サンプルレベルは、−１、−０．５、０、＋０．５、＋１の５レベルとなる。
【００７３】
図３は、ＰＲＭＬ方式によるデータ検出を実現するためのビタビ復号を表すトレリス線図である。図３において、Ｓ（００）、Ｓ（０１）、Ｓ（１０）、Ｓ（１１）はそれぞれ状態を表し、例えば状態Ｓ（００）は前ビットが０で現在ビットが０であることを示す。状態と状態とを結ぶ線は「ブランチ」と呼ばれ、このブランチは状態遷移を表している。例えば、Ｓ（００）→Ｓ（０１）のブランチによって「００１」なるビット列を表すことができる。各ブランチの横に附した数値は、各状態遷移において期待される理想サンプルレベルを表す。例えば、Ｓ（００）→Ｓ（００）のブランチは「０００」なるビット列を表すので、−１（正規化前のサンプルレベルは０）が理想サンプルレベルである。なお、Ｓ（０１）→Ｓ（１０）及びＳ（１０）→Ｓ（０１）なるブランチが存在しないのは、ｄ＝１のランレングス制限により「０１０」及び「１０１」なるビット列があり得ないことを反映している。
【００７４】
トレリス線図において、ブランチが連続するように各時刻の状態を１つずつ通っていく経路は「パス」と呼ばれる。任意の状態から任意の状態を経て生成される全てのパスを考えることは、全てのあり得るビット列を考えることに相当する。よって、全てのパスについて期待される理想波形と、実際に光ディスク１から再生した再生波形とを比べて、再生波形に最も近い、すなわち再生波形とのユークリッド距離が最も小さい理想波形を有するパスを探索すれば、最も確からしい最尤パスを正解パスとして決定することができる。
【００７５】
具体的にトレリス線図を用いたビタビ復号の手順を説明する。任意の時刻において、状態Ｓ（００）及びＳ（１１）には２本のパスが合流しており、Ｓ（０１）及びＳ（１０）には１本のパスが接続されている。２本のパスが合流する状態Ｓ（００）及びＳ（１１）について、合流する各パスの理想波形と再生波形とのユークリッド距離が小さい方を生き残りパスとして残すことにすれば、任意の時刻において、４つの各状態に至るパスがそれぞれ１本ずつ、合計４本のパスが残っていることになる。
【００７６】
パスの理想波形と再生波形とのユークリッド距離の二乗は「パスメトリック」と呼ばれ、ブランチの理想サンプルレベルと再生波形のサンプルレベルとの差の二乗として求められるブランチメトリックを、パスを構成する全ブランチについて累積することによって計算される。
【００７７】
こうして再生波形のサンプル値、つまり再生信号が入力される毎に、同じ状態に合流する２本のパスのパスメトリックの大小を比較して生き残りパスを決定する手順を繰り返していくと、パスメトリックの大きなパスが淘汰されていくため、生き残りパスはパスメトリックが最小なる１本のパスに収束していく。これを正解パスとすることにより、光ディスク１に記録されたデータビット列が正しく再生されることになる。
【００７８】
なお、再生信号の入力時刻に対して、正解パスを決定して復号ビット列を出力する時刻までの状態遷移数を「パスメモリ長」と呼ぶ。一般にパスメモリ長は、生き残りパスが一本に収束するのに充分な長さを持たせている。
【００７９】
ここで、ビタビ復号が正しく行われる条件を考えると、最終的に１本に収束していくパスが正解パスとなるためには、各時刻において生き残りパスを決定する過程で、正解パスのパスメトリックが、誤りパスであるもう一方のパスのパスメトリックよりも小さくなければならない。そこで、生き残りを賭けて対決する２本のパスにおけるパスメトリックの差であるパスメトリック差をみれば、そのパスがどの程度エラーを起こし易そうであるかを判定することができる。このパスメトリック差がＳＡＭの定義である。
【００８０】
ビタビ復号においてエラーが発生しないためには、誤りパスのパスメトリックから正解パスのパスメトリックを引いたパスメトリック差が０より大きくなる必要があり、また上記パスメトリック差が大きい程エラーを起こしにくいことになる。ビタビ復号回路５は、このパスメトリック差を計算してｓ（ｎ）として出力するものである。
【００８１】
さて、図１に示した上記構成の光ディスク再生装置２０による再生動作を説明すると以下の通りである。
【００８２】
まず、光学ピックアップ２から光ディスク１上に光ビームが照射されることで、光ディスク１上に記録された記録マークの再生波形が光学ピックアップ２から出力される。この再生波形はＡ／Ｄ変換器３にて再生信号列ｕ（ｉ，ｎ）に変換される。ＦＩＲフィルタ４に再生信号列ｕ（ｉ，ｎ）が入力されると、ＦＩＲフィルタ４により波形等化処理が施されて等化後信号ｙ（ｉ−１，ｎ）が出力される。等化後信号ｙ（ｉ−１，ｎ）は、再生信号ｕ（ｉ−１，ｎ）に対応する等化後信号である（添字「ｉ−１」を一致させることによって等化前後の信号の対応関係を表している）。等化後信号ｙ（ｉ−１，ｎ）は、次式で表されるように、タップ係数ｃ（ｋ，ｎ）と再生信号列ｕ（ｉ−ｋ，ｎ）との畳み込み演算により求められる。
【００８３】
【数１】
2004063036.tif 000004
【００８４】
つまり、ＦＩＲフィルタ４は、複数のタップ係数ｃ（ｋ，ｎ）（ｋ＝０，１，２）に対して、再生信号列ｕ（ｉ−ｋ，ｎ）の各再生信号を各タップ係数に順次対応づけつつ、各タップ係数と、各タップ係数に対応づけられた各入力信号との畳み込み演算を行うことで等化後信号列ｙ（ｉ−１，ｎ）を生成する。
【００８５】
ビタビ復号回路５は、等化後信号列ｙ（ｉ−１，ｎ）が入力されると、上記で説明したようにパスメトリック差ｓ（ｎ）を求めて出力するとともに、ビタビ復号を行った結果得られた復号ビット列ｂ（ｉ）を出力する。つまり、ビタビ復号回路５は、再生信号列ｕ（ｉ，ｎ）の復号結果である復号ビット列ｂ（ｉ）を生成する。また、ビタビ復号回路５は、等化後信号列ｙ（ｉ−１，ｎ）に基づくビタビ復号過程において、生き残りパスとして決定される正解パスと、この正解パスと対決する誤りパスとのパスメトリック差ｓ（ｎ）を検出する。
【００８６】
ここで、パスメモリ長遅延素子６は、ビタビ復号におけるパスメモリ長の時間分の遅延による再生信号列ｕ（ｉ，ｎ）及びパスメトリック差ｓ（ｎ）と、復号ビット列ｂ（ｉ）との時間差Ｌを補正して同期を取るためのものである。
【００８７】
特定パターン検出回路７は、復号ビット列ｂ（ｉ−４）、ｂ（ｉ−３）、…、ｂ（ｉ）が特定パターンである「００１１１」、「０００１１」、「１１０００」、「１１１００」のいずれかと一致するか否かを判定し、一致した場合には一致信号をタップ係数更新回路１０に伝える。特定パターンについてはさらに後述するが、ビタビ復号にとって理想的な波形（理想波形）を構成する理想波形信号列を想定した場合に、この理想波形信号列に基づくパスメトリック差が予め定めた特定値となるようなビット列のパターンである。特定パターン検出回路７は、このような特定パターンを復号ビット列ｂ（ｉ）から検出する回路である。
【００８８】
タップ係数更新回路１０は、特定パターン検出回路７から一致信号が伝えられると、目標値レジスタ８からの目標値ｄｓに対する、ビタビ復号回路５からのパスメトリック差ｓ（ｎ）の誤差｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝と、再生信号列ｕ（ｉ−ｋ，ｎ）に所定の重み付けを施した一次多項式｛ｕ（−２−ｋ，ｎ）＋２ｕ（−１−ｋ，ｎ）＋ｕ（−ｋ，ｎ）｝との積により、タップ係数ｃ（ｋ，ｎ）を補正する。つまり、タップ係数更新回路１０は、目標値ｄｓに対する、ビタビ復号回路５にて実際に検出されたパスメトリック差ｓ（ｎ）の誤差｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝に基づいて、ＦＩＲフィルタ４の等化特性の適応化を行うものである。タップ係数更新回路１０は、具体的には（１）式を計算することになる。
【００８９】
ここで、パスメトリック差ｓ（ｎ）と再生信号列ｕ（ｉ−ｋ，ｎ）との対応関係について図４に基づいて説明する。特定パターンに一致するｎ番目の復号ビット列として「００１１１」が検出された場合、この復号ビット列に対応する記録マークから再生された再生波形が図４のようであったとして、対応する再生信号列をｕ（−４，ｎ）、ｕ（−３，ｎ）、ｕ（−２，ｎ）、ｕ（−１，ｎ）、ｕ（０，ｎ）とする。パスメトリック差ｓ（ｎ）は、再生信号列ｕ（−４，ｎ）、ｕ（−３，ｎ）、ｕ（−２，ｎ）、ｕ（−１，ｎ）、ｕ（０，ｎ）に対応する等化後信号列ｙ（−４，ｎ）、ｙ（−３，ｎ）、ｙ（−２，ｎ）、ｙ（−１，ｎ）、ｙ（０，ｎ）のうちの真ん中の３つ、すなわち、ｙ（−３，ｎ）、ｙ（−２，ｎ）、ｙ（−１，ｎ）から求められる（後述する（３）式参照）。
【００９０】
（１）式におけるμはステップゲインを表し、この値が適当な値に設定されていれば、この更新動作を繰り返すうちにタップ係数ｃ（ｋ，ｉ）は所定値に収束していく。なお、係数補正項（（１）式の右辺第２項）に掛ける正負符号（±）は、特定パターン検出回路７により検出された特定パターンによって決まり、「００１１１」または「１１１００」の場合は負、「１１０００」または「０００１１」の場合は正となる。
【００９１】
（１）式によるタップ係数の更新動作を繰り返して最終的に収束したタップ係数によりＦＩＲフィルタ４で等化した等化後信号のパスメトリック差ｓ（ｎ）の、目標値ｄｓに対する平均二乗誤差Ｅ［｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝２］（Ｅ［］は期待値演算子）は最小となり、この場合、ビタビ復号で復号される復号ビットのエラーレートは最良となる。
【００９２】
そこで、ビタビ復号回路５が、等化後信号列ｙ（ｉ−１，ｎ）に基づくビタビ復号過程の進展にともなって順次対決する正解パスと誤りパスとのパスメトリック差ｓ（ｎ）を順次検出していった場合に、各パスメトリック差ｓ（ｎ）にそれぞれ対応する誤差ｓ（ｎ）−ｄｓの平均二乗である平均二乗誤差Ｅ［｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝２］が最小値に近づくように、タップ係数更新回路１０によるタップ係数の更新が行われるようになっている。なお、後述するように、タップ係数の更新を行うためには、必ずしも実際に平均二乗誤差を算出する必要はなく、更新動作を繰り返すことによって、結果として平均二乗誤差が最小値に近づくようにすればよい。
【００９３】
ここで、平均二乗誤差Ｅ［｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝２］を最小とすることによりエラーレートが最良になる理由、及びタップ係数更新回路１０による更新動作によりＥ［｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝２］が最小となる理由について、詳細に説明する。
【００９４】
まず、Ｅ［｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝２］を最小とすることによりエラーレートが最良になる理由について説明する。
【００９５】
図５（ａ）は、（１，７）ＲＬＬ符号のビットパターンに基づく、ＰＲ（１，２，１）特性で想定するノイズの全くない理想波形について求めたパスメトリック差のヒストグラムを示すグラフである。図５（ａ）より、このパスメトリック差は、１．５，２．５，３．５，４．５，５，６，７，８，９，…と離散的な複数の値（理想値）をとることが分かる。理想値が様々な値をとるのは、トレリス線図において、理想波形に対応する正解パスと同じ状態から出発して同じ状態に合流する誤りパスのパスメトリック差が、ビットパターンによって異なることに起因している。
【００９６】
図６に、パスメトリック差の各理想値と、各理想値に対応するビットパターンの対応関係を示す。理想値の度数が異なるのは、各理想値をとるビットパターンの種類の数が異なるのに加え、（１，７）ＲＬＬ符号のビットパターンにおいて各ビットパターンの出現頻度が異なっているためである。
【００９７】
一方、実際に光ディスクに記録した（１，７）ＲＬＬ符号のビットパターンの再生信号について求めたパスメトリック差のヒストグラムを調べると、図５（ｂ）に示すように、各理想値を中心としてパスメトリック差がばらついた分布となるとともに、複数の分布が重なり合った分布形状となっている。これは、再生信号には様々なノイズがのっていることに起因する。
【００９８】
このことから、再生信号のパスメトリック差の各理想値に対するばらつきが小さくなるように等化特性を決めることにより、誤りパスのパスメトリックから正解パスのパスメトリックを引いたパスメトリック差が０より小さくなる可能性を小さくでき、エラーレートを良好に低減できると考えられる。具体的には、復号ビット列毎に、対応するパスメトリック差の理想値を図６から求めて、その理想値を目標値ｄｓとして平均二乗誤差Ｅ［｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝２］を最小とする構成にすればよい。
【００９９】
更に、ビタビ復号においてエラーが発生しないためにはパスメトリック差＞０である必要があることを考慮すると、最もエラーを起こしやすい理想値１．５のパスメトリック差のみについてばらつきを小さくするように等化特性を決めれば、エラーレートを最良に抑えることができると考えられる。すなわち、パスメトリック差の理想値が１．５となるようなビットパターン、つまり「００１１１」、「０００１１」、「１１０００」、「１１１００」の４種類のパターン（図６参照）を検出し、これらのビットパターンに対応するパスメトリック差ｓ（ｎ）と目標値ｄｓ＝１．５との平均二乗誤差Ｅ［｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝２］を最小とするのがよい。なお、上記のように注目する理想値（特定値）に対応するビットパターンが特定パターンとなる。
【０１００】
このように、タップ係数更新回路１０におけるタップ係数の更新は、特定パターン検出回路７にて特定パターンが検出されたときに、この特定パターンに対応するパスメトリック差の誤差に基づいて行われる。また、目標値レジスタ８は、目標値ｄｓとしてパスメトリック差の理想値のうちの最小値を設定している。これにより、ビタビ復号過程においてエラーを起こしやすいパターンに特化して等化特性を最適化することができる。
【０１０１】
次に、タップ係数更新回路１０による更新動作によりＥ［｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝２］が最小となる理由について説明する。
【０１０２】
特定パターンに一致するｎ番目のビットパターンとして、「００１１１」が検出されたとする。この場合、図７に示すように、ビタビ復号のトレリス線図では、正解パスは「…→Ｓ（００）→Ｓ（０１）→Ｓ（１１）→Ｓ（１１）」であり、この正解パスと最後の状態Ｓ（１１）（図７中右端のＳ（１１））で合流する誤りパスは、この正解パスと理想波形が最も近い「…→Ｓ（００）→Ｓ（００）→Ｓ（０１）→Ｓ（１１）」である場合がほとんどである。
【０１０３】
この場合、それぞれのパスの理想波形におけるサンプルレベルは、正解パスが（−０．５、＋０．５、＋１）であり、誤りパスが（−１、−０．５、＋０．５）である。したがって、これらに対応する等化後信号ｙ（−３，ｎ）、ｙ（−２，ｎ）、ｙ（−１，ｎ）を用いて、この場合のパスメトリック差ｓ（ｎ）は、次式
ｓ（ｎ）＝｛ｙ（−３，ｎ）−（−１）｝２＋｛ｙ（−２，ｎ）−（−０．５）｝２＋｛ｙ（−１，ｎ）−（＋０．５）｝２−｛ｙ（−３，ｎ）−（−０．５）｝２−｛ｙ（−２，ｎ）−（＋０．５）｝２−｛ｙ（−１，ｎ）−（＋１）｝２
＝ｙ（−３，ｎ）＋２ｙ（−２，ｎ）＋ｙ（−１，ｎ）　…　（３）
のように簡易的に求めることができる。
【０１０４】
更に、（２）式を用いることにより、次式のように表すことができる。
【０１０５】
【数２】
2004063036.tif 000005
【０１０６】
すると、目標値ｄｓに対するパスメトリック差ｓ（ｎ）の誤差ｅ（ｎ）＝ｓ（ｎ）−ｄｓの平均二乗（平均二乗誤差）ε＝Ｅ［ｅ（ｎ）２］は、次式のようになる。
【０１０７】
【数３】
2004063036.tif 000006
【０１０８】
なお、表現の簡素化のために、「ｕ（ｉ，ｎ）」を「ｕ（ｉ）」のように略記している。（５）式より、平均二乗誤差εはタップ係数の二次関数、すなわち単一の最小点を有するボール状の曲面であることがわかる。このため、現時点での（５）式の勾配（微分値）の逆方向にタップ係数を動かしていけば、平均二乗誤差εが次第に最小点に近づくことになる。
【０１０９】
（５）式の勾配を求めるために平均二乗誤差εをタップ係数ｃ（ｋ，ｎ）で偏微分すると、次式のようになる。
【０１１０】
【数４】
2004063036.tif 000007
【０１１１】
更にｄｓ＝ｓ（ｎ）−ｅ（ｎ）を代入して（６）式を整理すると、次式のようになる。
【０１１２】
【数５】
2004063036.tif 000008
【０１１３】
ここで、勾配、タップ係数、再生信号列をまとめて表記するために、次式のようなベクトル表記を用いることにする。
【０１１４】
【数６】
2004063036.tif 000009
【０１１５】
【数７】
2004063036.tif 000010
【０１１６】
【数８】
2004063036.tif 000011
【０１１７】
なお、勾配ベクトル∇（ｎ）の右辺に１／２が掛けてあるのは、後の式の表現上の都合であり本質的なものではない。タップ係数ベクトルＣ（ｎ）を勾配ベクトル∇（ｎ）の逆方向に補正していけば、平均二乗誤差εは最小点に近づいていくので、タップ係数補正アルゴリズムは、ステップゲインをμ（正定数値）として、次式
Ｃ（ｎ＋１）＝Ｃ（ｎ）−μ∇（ｎ）　　…　（１１）
に基づけばよい。
【０１１８】
（７）式より、勾配ベクトル∇（ｎ）は、次式
∇（ｎ）＝Ｅ［｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝｛Ｕ（０，ｎ）＋２Ｕ（１，ｎ）＋Ｕ（２，ｎ）｝］　…（１２）のように目標値ｄｓに対するパスメトリック差ｓ（ｎ）の誤差と、再生信号ベクトルの一次結合との積の平均として求められる。
【０１１９】
しかし、平均値Ｅ［｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝｛Ｕ（０，ｎ）＋２Ｕ（１，ｎ）＋Ｕ（２，ｎ）｝］をリアルタイムで求めることは困難であるため、この平均値の瞬時推定値、すなわち目標値ｄｓに対するパスメトリック差ｓ（ｎ）の誤差と、再生信号ベクトルの一次結合との積そのものを用いて、次式
∇（ｎ）＝｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝｛Ｕ（０，ｎ）＋２Ｕ（１，ｎ）＋Ｕ（２，ｎ）｝　…　（１３）
とすることが実用的であり、タップ係数の収束値は、平均を用いる（１２）式の場合とほとんど変わらないことも理論的に保証される。
【０１２０】
なお、パスメトリック差の理想値が１．５となる他のビットパターン「０００１１」、「１１１００」、「１１０００」の場合については、上記と同様に考えることができるので詳細な説明は省略する。但し、「１１１００」の場合は上記と全く同様にｓ（ｎ）＝ｙ（−３，ｎ）＋２ｙ（−２，ｎ）＋ｙ（−１，ｎ）となるので結果が同じになるが、「０００１１」及び「１１０００」の場合は、ｓ（ｎ）＝−｛ｙ（−３，ｎ）＋２ｙ（−２，ｎ）＋ｙ（−１，ｎ）｝となるので、∇（ｎ）＝−｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝｛Ｕ（０，ｎ）＋２Ｕ（１，ｎ）＋Ｕ（２，ｎ）｝となることに注意する必要がある。以上をまとめると、
（ａ）「００１１１」「１１１００」の場合：
∇（ｎ）＝｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝｛Ｕ（０，ｎ）＋２Ｕ（１，ｎ）＋Ｕ（２，ｎ）｝
（ｂ）「０００１１」「１１０００」の場合：
∇（ｎ）＝−｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝｛Ｕ（０，ｎ）＋２Ｕ（１，ｎ）＋Ｕ（２，ｎ）｝
として勾配ベクトルを求めた上で、（１１）式によってタップ係数ベクトルを更新していけば、目標値に対するパスメトリック差の平均二乗誤差εを最小とすることができる。
【０１２１】
そこで、タップ係数更新回路１０では、各タップ係数を変数として作成される平均二乗誤差ε＝Ｅ［ｅ（ｎ）２］の代わりに、各タップ係数を変数として作成される誤差ｅ（ｎ）の二乗値を表す関数ｅ（ｎ）２＝｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝２を最小値に近づけるように各タップ係数を更新することにより、ＦＩＲフィルタ４の等化特性の適応化を行うようにする。
【０１２２】
そのために、タップ係数更新回路１０は、各タップ係数ｃ（ｋ，ｎ）から、当該タップ係数ｃ（ｋ，ｎ）による上記関数ｅ（ｎ）２＝｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝２の偏微分結果である勾配｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝｛ｕ（−２−ｋ，ｎ）＋２ｕ（−１−ｋ，ｎ）＋ｕ（−ｋ，ｎ）｝の定数倍を減算することによって、各タップ係数ｃ（ｋ，ｎ）をｃ（ｋ，ｎ＋１）に更新する（（１）式参照）。
【０１２３】
タップ係数更新回路１０には、勾配を算出する演算として、誤差ｅ（ｎ）＝｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝と、再生信号列のうち誤差ｅ（ｎ）を生じたパスメトリック差ｓ（ｎ）に対応するパスを構成する再生信号列ｕ（−４，ｎ）、ｕ（−３，ｎ）、ｕ（−２，ｎ）、ｕ（−１，ｎ）、ｕ（０，ｎ）に対して予め定められる重み付けをして加算した値｛ｕ（−２−ｋ，ｎ）＋２ｕ（−１−ｋ，ｎ）＋ｕ（−ｋ，ｎ）｝との積の演算が予め設定されている。この重み付けは、更新しようとしているタップ係数ｃ（ｋ，ｎ）が、複数のタップ係数ｃ（０，ｎ）、ｃ（１，ｎ）、ｃ（２，ｎ）のうちの何れであるか、及びビタビ復号回路５がどのようなパーシャルレスポンス特性を想定しているかによって定めることができる。このように、タップ係数更新回路１０に上記の演算を予め設定しておくことにより、加算や乗算などの簡単な演算の組合せで上記勾配を算出し、タップ係数を更新することができる。
【０１２４】
なお、上記説明では、理論展開上の必要からパスメトリック差ｓ（ｎ）をｓ（ｎ）＝ｙ（−３，ｎ）＋２ｙ（−２，ｎ）＋ｙ（−１，ｎ）として簡易的に求めているが、上記アルゴリズムにおける｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝を求めるためのパスメトリック差ｓ（ｎ）自体は、回路実装の都合に合わせて、実際のビタビ復号回路で合流する２本のパスのパスメトリック差から求めてもよいし、上記の式に従って簡易的に求めてももちろん構わない。
【０１２５】
図８は、実際の光ディスク再生装置２０により上記適応等化を行って求めたタップ係数の収束状況を示すグラフである。動作が分かりやすいように、初期値をｃ（０，０）＝０、ｃ（１，０）＝１、ｃ（２，０）＝０に設定している。図８からわかるように、各タップ係数は所定値に収束していき、最終的には、ｃ（０，ｎ）及びｃ（２，ｎ）は−１程度、ｃ（１，ｎ）は＋３程度に収束している。このときのビットエラーレートを測定すると、２×１０−６と極めて良好であった。
【０１２６】
一方、比較のために、従来のＬＭＳ法を用いた波形等化装置５０（図１４参照）により、目標波形をＰＲ（１，２，１）理想波形としてタップ係数を求めたところ、ｃ（０，ｎ）及びｃ（２，ｎ）は−１程度、ｃ（１，ｎ）は＋２．８程度に収束した。このときのエラーレートを測定すると、３×１０−５程度であった。
【０１２７】
この結果から、周波数特性が不明な再生系に対して、本発明の適応等化を行うことによって、エラーレートを低く抑えられることが確認できた。
【０１２８】
以上で説明したように、目標値に対するパスメトリック差の平均二乗誤差が最小となるように等化特性を適応化することにより、パスメトリック差のヒストグラムにおいて、パスメトリック差のばらつきを最小にすることができるので、エラーレートを低く抑えることが可能となる。
【０１２９】
また、パスメトリック差の理想値が所定値となる特定パターンが復号ビット列から検出された時に等化適応化を行うことが望ましい。これにより、エラーを起こしやすいビットパターンのみに特化して等化特性を最適化できるため、エラーレートをより一層低く抑えることが可能となる。特にその所定値として、すべてのあり得るビットパターンに対応する理想波形について求めたパスメトリック差から、最小値、あるいは最小値側から順に選択した複数の値を用いれば、エラーを起こしやすいパスメトリック差のみについてそのばらつきを小さくすることができるため、エラーレートをより一層低く抑えることが可能となる。
【０１３０】
なお、パスメトリック差の理想値が所定値となる特定パターンが復号ビット列から検出された時に限らず、ビタビ復号過程において生き残る正解パスに対応するビット列のパターンである復号パターンがビタビ復号回路５から出力される毎に等化適応化を行ってもよい。そのためには、目標値レジスタ８は、ビタビ復号回路５から出力される復号パターンに対応するパスメトリック差に対して、ビタビ復号回路５から出力される復号パターンに対応するパスメトリック差の理想値を、目標値ｄｓとして設定する。この場合、目標値レジスタ８が図６のように、復号パターンとして想定される様々なパターンと、それに対応するパスメトリック差の理想値を記憶しておればよい。
【０１３１】
また、上記の説明では、理想値を目標値ｄｓとして設定する場合について説明したが、実際のパスメトリック差の分布特性を考慮して、理想値に対して適宜補正を加えた値を目標値ｄｓとしてもよい。
【０１３２】
上記の説明においては、ビタビ復号回路５がパスメトリック差ｓ（ｎ）、及びビタビ復号結果である復号ビット列ｂ（ｉ）を出力する構成であったが、復号ビット列ｂ（ｉ）の出力は再生信号ｕ（ｉ，ｎ）の入力に対してビタビ復号のパスメモリ長だけ遅延するので、結果的にタップ係数更新回路１０によるタップ係数の更新はパスメモリ長だけ遅れることになる。
【０１３３】
ここで、特定パターン検出回路７に入力する復号ビット列は、特定パターンの検出に用いられるが、この復号ビット列に多少の検出ミスがあったとしても、ステップゲインμが充分に小さければ、その検出ミスはほとんど悪影響を与えず、実用上問題がない。したがって、特定パターン検出回路７に入力する復号ビット列は、通常の情報データビット列の復号に要求されるエラーレート（１×１０−４以下）よりも悪いエラーレートでも構わない。
【０１３４】
そこで、特定パターン検出回路７に入力する復号ビット列を生成するためのビタビ復号のパスメモリ長を、情報データビット列の復号のために行うビタビ復号よりも短くしてもよい。この場合、特定パターン検出回路７に入力する復号ビット列ｂ（ｉ）は、ビタビ復号回路５において、情報データビット列の復号のためのビタビ復号におけるパスメモリ長よりも短いパスメモリ長でビタビ復号を行って生成されることになる。これにより、タップ係数更新回路１０におけるタップ係数更新の遅れを小さくすることができ、適応化の遅れを短くして応答性の優れた適応化を実現することが可能になる。
【０１３５】
上記の説明では、ＰＲ（１，２，１）特性と、（１，７）ＲＬＬ符号とを組み合わせた再生系にて理想サンプルレベルを±１に正規化したために、パスメトリック差の理想値の最小値が１．５となったが、これを一般化すると、ＰＲ特性がインパルス応答（ａ，ｂ，ａ）で表されるＰＲＭＬ再生系の場合、パスメトリック差の理想値の最小値は２ａ２＋ｂ２となる。例えば、上記例の場合は、ａ＝０．５、ｂ＝１であるので、パスメトリック差の理想値の最小値が２×０．５２＋１２＝１．５となっている。
【０１３６】
したがって、再生信号列の元ビット列の変調方式がｄ＝１なるランレングス制限符号であり、ビタビ復号回路５が、孤立マークのインパルス応答を（ａ，ｂ，ａ）と想定し、かつ、再生信号列のランレングス制限を考慮しているとき、目標値レジスタ８は目標値ｄｓを（２ａ２＋ｂ２）に設定し、特定パターン検出回路７は特定パターンとして「００１１１」、「０００１１」、「１１０００」、「１１１００」を検出することになる。
【０１３７】
また、上記の説明では、説明の簡略化のためにＦＩＲフィルタ４のタップ数Ｍを３としたが、これに限る必要はなく、より高次のフィルタを用いても本発明を同様に適用できることはもちろんである。ＰＲ特性がインパルス応答（ａ，ｂ，ａ）で表されるＰＲＭＬ再生系における、一般的なフィルタ数Ｍの場合の詳細な説明はここでは省略するが、結論だけ書けば、Ｍ次のタップ係数ベクトルＣ（ｎ）＝［ｃ（０，ｎ），ｃ（１，ｎ），…，ｃ（Ｍ−１，ｎ）］（ｃ（ｋ，ｎ）はｋタップ目のタップ係数）、再生信号ベクトルＵ（ｉ，ｎ）＝［ｕ（ｉ−２，ｎ），ｕ（ｉ−３，ｎ），…，ｕ（ｉ−Ｍ−１，ｎ）］（ｕ（−Ｍ−１，ｎ）、ｕ（−Ｍ，ｎ）、・・・、ｕ（０，ｎ）はｎ番目の特定パターンに対応する（Ｍ＋２）個の再生信号列）、目標値ｄｓ、パスメトリック差ｓ（ｎ）、勾配ベクトル∇（ｎ）に対して、
（ａ）「００１１１」「１１１００」が検出された場合：
∇（ｎ）＝｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝｛ａＵ（０，ｎ）＋ｂＵ（１，ｎ）＋ａＵ（２，ｎ）｝
（ｂ）「０００１１」「１１０００」が検出された場合：
∇（ｎ）＝−｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝｛ａＵ（０，ｎ）＋ｂＵ（１，ｎ）＋ａＵ（２，ｎ）｝
として勾配ベクトルを求め、（１１）式によりタップ係数ベクトルを更新していけばよい。
【０１３８】
また、上記では、ＰＲＭＬの方式として、波形干渉幅が３ＴであるＰＲ（１，２，１）（一般形ＰＲ（ａ，ｂ，ａ））特性を前提として説明したが、波形干渉幅が２Ｔ及び４Ｔの場合についても、簡単に説明しておく。
【０１３９】
まず、波形干渉幅が２Ｔの場合について説明する。この場合、ＰＲＭＬの想定するインパルス応答はＰＲ（ａ，ａ）で表される。ここでは、再生信号の変調方式がｄ制約を持たない（ランレングス制限符号でない）場合を考える。
【０１４０】
波形干渉幅が２Ｔの場合、トレリス線図はＳ（０）とＳ（１）の２状態となる。そして、パスメトリック差は、正解パス「ｖ１、ｖ２、ｖ３」と、誤りパス「ｖ１、ｖ２’、ｖ３」（ｖ１、ｖ２、ｖ３は、０又は１のビットを表す。ｖ２’はｖ２の反転ビットを表す。）について求めたものとなる。正解パスの理想波形値は、順にａｖ１＋ａｖ２、ａｖ２＋ａｖ３であり、誤りパスの理想波形値は、順にａｖ１＋ａｖ２’、ａｖ２’＋ａｖ３であるので、パスメトリック差の理想値は、次式により、
（ａｖ１＋ａｖ２−ａｖ１−ａｖ２’）２＋（ａｖ２＋ａｖ３−ａｖ２’−ａｖ３）２
＝２ａ２（ｖ２−ｖ２’）２＝２ａ２　…　（１４）
と求めることができる。すなわち、パスメトリック差の理想値は、いかなる場合も２ａ２であることが分かる。
【０１４１】
したがって、ビタビ復号回路５が、孤立マークのインパルス応答を（ａ，ａ）と想定しているとき、目標値レジスタ８は目標値ｄｓを２ａ２に設定することになる。
【０１４２】
ここで、パスメトリック差ｓ（ｎ）とディジタル再生信号ｕ（ｉ−ｋ，ｎ）との対応関係を図９に示す。ただし、図９は、タップ数（タップ係数ベクトルの次数）Ｍ＝３の場合である。特定パターンに一致するｎ番目の復号ビット列として「０１０」が検出された場合、この復号ビット列に対応する記録マークから再生された再生波形が図９のようであったとして、対応する再生信号列をｕ（−３，ｎ）、ｕ（−２，ｎ）、ｕ（−１，ｎ）、ｕ（０，ｎ）とする。なお、一般的にタップ数Ｍの場合、対応する再生信号列はｕ（−Ｍ，ｎ）、…、ｕ（０，ｎ）の（Ｍ＋１）個である。パスメトリック差ｓ（ｎ）は、再生信号列ｕ（−３，ｎ）、ｕ（−２，ｎ）、ｕ（−１，ｎ）、ｕ（０，ｎ）に対応する等化後信号ｙ（−３，ｎ）、ｙ（−２，ｎ）、ｙ（−１，ｎ）、ｙ（０，ｎ）のうちの真ん中の２つ、すなわち、ｙ（−２，ｎ）、ｙ（−１，ｎ）から、以下のように簡易的に求めることができる。
ｓ（ｎ）＝｛ｙ（−２，ｎ）−（ａｖ１＋ａｖ２’）｝２＋｛ｙ（−１，ｎ）−（ａｖ２’＋ａｖ３）｝２
−｛ｙ（−２，ｎ）−（ａｖ１＋ａｖ２）｝２−｛ｙ（−１，ｎ）−（ａｖ２＋ａｖ３）｝２
＝（ｖ２−ｖ２’）｛２ａ（ｙ（−２，ｎ）＋ｙ（−１，ｎ））−２ａ２（１＋ｖ１＋ｖ３）｝…（１５）
なお、ｙ（−２，ｎ）、ｙ（−１，ｎ）と再生信号との関係は次式の通りである。
【０１４３】
【数９】
2004063036.tif 000012
【０１４４】
【数１０】
2004063036.tif 000013
【０１４５】
以降、目標値ｄｓに対するｓ（ｎ）の誤差ｅ（ｎ）＝ｓ（ｎ）−ｄｓの平均二乗ε＝Ｅ［ｅ（ｎ）２］をタップ係数で偏微分して勾配ベクトル∇（ｎ）を求め、タップ係数ベクトルＣ（ｎ）を勾配ベクトル∇（ｎ）の逆方向に補正していくアルゴリズムの導出はＰＲ（１，２，１）の場合と全く同様であるので詳細な説明は省略する。
【０１４６】
最終的なアルゴリズムにおいてＰＲ（１，２，１）の場合と異なるのは、簡易的に求めたパスメトリック差ｓ（ｎ）の形が上記のようであることに起因して、勾配ベクトル∇（ｎ）がビットパターンに応じて次のようになる点である。
（ａ）「０１０」、「０１１」、「１１０」又は「１１１」の場合：
∇（ｎ）＝｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝｛Ｕ（０，ｎ）＋Ｕ（１，ｎ）｝
（ｂ）「０００」、「００１」、「１００」又は「１０１」の場合：
∇（ｎ）＝−｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝｛Ｕ（０，ｎ）＋Ｕ（１，ｎ）｝
なお、再生信号ベクトルは、Ｕ（ｉ，ｎ）＝［ｕ（ｉ−１，ｎ），ｕ（ｉ−２，ｎ），…，ｕ（ｉ−Ｍ，ｎ）］（ｕ（−Ｍ，ｎ）、ｕ（−Ｍ＋１，ｎ）、・・・、ｕ（０，ｎ）はｎ番目の特定パターンに対応する（Ｍ＋１）個の再生信号列）である。
【０１４７】
次に、波形干渉幅が４Ｔの場合について説明する。この場合、ＰＲＭＬの想定するインパルス応答はＰＲ（ａ，ｂ，ｂ，ａ）で表される。ここでは、再生信号の変調方式がｄ＝１制約を持つランレングス制限符号、すなわち最短マーク長が２Ｔであるような変調方式である場合を考える。
【０１４８】
波形干渉幅が４Ｔの場合、トレリス線図はＳ（０００）、Ｓ（００１）、Ｓ（０１１）、Ｓ（１００）、Ｓ（１１０）、Ｓ（１１１）の６状態となる（ｄ＝１制約のためにＳ（０１０）及びＳ（１０１）が存在しない）。そして、パスメトリック差の理想値が最小となるビットパターンは、誤りパスが正解パスに合流するまでの状態遷移数が最も少ない「ｘ０００１１０」、「ｘ０００１１１」、「ｘ００１１１０」、「ｘ００１１１１」、「ｘ１１００００」、「ｘ１１０００１」、「ｘ１１１０００」、「ｘ１１１００１」（「ｘ」は０，１のどちらでもよいことを表す。）の８種類のビットパターンである。
【０１４９】
これらのビットパターンに対応する正解パスを「ｖ１、ｖ２、ｖ３、ｖ４、ｖ５、ｖ６、ｖ７」と表すと、誤りパスは「ｖ１、ｖ２、ｖ３、ｖ４’、ｖ５、ｖ６、ｖ７」（ｖ１〜ｖ７は０又は１のビットを表す。ｖ４’はｖ４の反転ビットを表す。）と表せる。よって、正解パスの理想波形値は、順にａｖ１＋ｂｖ２＋ｂｖ３＋ａｖ４、ａｖ２＋ｂｖ３＋ｂｖ４＋ａｖ５、ａｖ３＋ｂｖ４＋ｂｖ５＋ａｖ６、ａｖ４＋ｂｖ５＋ｂｖ６＋ａｖ７であり、誤りパスの理想波形値は、順にａｖ１＋ｂｖ２＋ｂｖ３＋ａｖ４’、ａｖ２＋ｂｖ３＋ｂｖ４’＋ａｖ５、ａｖ３＋ｂｖ４’＋ｂｖ５＋ａｖ６、ａｖ４’＋ｂｖ５＋ｂｖ６＋ａｖ７であるので、パスメトリック差の理想値は、次式により、
（ａｖ１＋ｂｖ２＋ｂｖ３＋ａｖ４−ａｖ１−ｂｖ２−ｂｖ３−ａｖ４’）２
＋（ａｖ２＋ｂｖ３＋ｂｖ４＋ａｖ５−ａｖ２−ｂｖ３−ｂｖ４’−ａｖ５）２
＋（ａｖ３＋ｂｖ４＋ｂｖ５＋ａｖ６−ａｖ３−ｂｖ４’−ｂｖ５−ａｖ６）２
＋（ａｖ４＋ｂｖ５＋ｂｖ６＋ａｖ７−ａｖ４’−ｂｖ５−ｂｖ６−ａｖ７）２
＝２（ａ２＋ｂ２）（ｖ２−ｖ２’）２＝２（ａ２＋ｂ２）　　…　（１８）
と求めることができる。
【０１５０】
したがって、再生信号列の元ビット列の変調方式がｄ＝１なるランレングス制限符号であり、ビタビ復号回路５が、孤立マークのインパルス応答を（ａ，ｂ，ｂ，ａ）と想定し、かつ、再生信号列のランレングス制限を考慮しているとき、目標値レジスタ８は目標値ｄｓを２（ａ２＋ｂ２）に設定し、特定パターン検出回路７は特定パターンとして「０００１１０」、「０００１１１」、「００１１１０」、「００１１１１」、「１１００００」、「１１０００１」、「１１１０００」、「１１１００１」を検出することになる。
【０１５１】
ここで、パスメトリック差ｓ（ｎ）とディジタル再生信号ｕ（ｉ−ｋ，ｎ）との対応関係を図１０に示す。ただし、図１０は、タップ数（タップ係数ベクトルの次数）Ｍ＝５の場合である。特定パターンに一致するｎ番目の復号ビット列として「００１１１０」が検出された場合、この復号ビット列に対応する記録マークから再生された再生波形が図１０のようであったとして、対応する再生信号列をｕ（−７，ｎ）、ｕ（−６，ｎ）、ｕ（−５，ｎ）、ｕ（−４，ｎ）、ｕ（−３，ｎ）、ｕ（−２，ｎ）、ｕ（−１，ｎ）、ｕ（０，ｎ）とする。なお、一般的にタップ数Ｍの場合、対応する再生信号列はｕ（−Ｍ−２，ｎ）、…、ｕ（０，ｎ）の（Ｍ＋３）個である。パスメトリック差ｓ（ｎ）は、再生信号列ｕ（−７，ｎ）、ｕ（−６，ｎ）、ｕ（−５，ｎ）、ｕ（−４，ｎ）、ｕ（−３，ｎ）、ｕ（−２，ｎ）、ｕ（−１，ｎ）、ｕ（０，ｎ）に対応する等化後信号ｙ（−７，ｎ）、ｙ（−６，ｎ）、ｙ（−５，ｎ）、ｙ（−４，ｎ）、ｙ（−３，ｎ）、ｙ（−２，ｎ）、ｙ（−１，ｎ）、ｙ（０，ｎ）のうちの４つ、すなわち、ｙ（−５，ｎ）、ｙ（−４，ｎ）、ｙ（−３，ｎ）、ｙ（−２，ｎ）から、以下のように簡易的に求めることができる。
ｓ（ｎ）＝｛ｙ（−５，ｎ）−（ａｖ１＋ｂｖ２＋ｂｖ３＋ａｖ４’）｝２
＋｛ｙ（−４，ｎ）−（ａｖ２＋ｂｖ３＋ｂｖ４’＋ａｖ５）｝２
＋｛ｙ（−３，ｎ）−（ａｖ３＋ｂｖ４’＋ｂｖ５＋ａｖ６）｝２
＋｛ｙ（−２，ｎ）−（ａｖ４’＋ｂｖ５＋ｂｖ６＋ａｖ７）｝２
−｛ｙ（−５，ｎ）−（ａｖ１＋ｂｖ２＋ｂｖ３＋ａｖ４’）｝２
−｛ｙ（−４，ｎ）−（ａｖ２＋ｂｖ３＋ｂｖ４＋ａｖ５）｝２
−｛ｙ（−３，ｎ）−（ａｖ３＋ｂｖ４＋ｂｖ５＋ａｖ６）｝２
−｛ｙ（−２，ｎ）−（ａｖ４＋ｂｖ５＋ｂｖ６＋ａｖ７）｝２
＝（ｖ４−ｖ４’）｛２（ａｙ（−５，ｎ）＋ｂｙ（−４，ｎ）＋ｂｙ（−３，ｎ）＋ａｙ（−２，ｎ））
−２ａ２（ｖ１＋ｖ７）−４ａｂ（ｖ２＋ｖ６）−２ｂ（２ａ＋ｂ）（ｖ３＋ｖ５）｝…（１９）
なお、ｙ（−５，ｎ）、ｙ（−４，ｎ）、ｙ（−３，ｎ）、ｙ（−２，ｎ）と再生信号との関係は次式の通りである。
【０１５２】
【数１１】
2004063036.tif 000014
【０１５３】
【数１２】
2004063036.tif 000015
【０１５４】
【数１３】
2004063036.tif 000016
【０１５５】
【数１４】
2004063036.tif 000017
【０１５６】
以降、目標値ｄｓに対するｓ（ｎ）の誤差ｅ（ｎ）＝ｓ（ｎ）−ｄｓの平均二乗ε＝Ｅ［ｅ（ｎ）２］をタップ係数で偏微分して勾配ベクトル∇（ｎ）を求め、タップ係数ベクトルＣ（ｎ）を勾配ベクトル∇（ｎ）の逆方向に補正していくアルゴリズムの導出はＰＲ（１，２，１）の場合と全く同様であるので詳細な説明は省略する。
【０１５７】
最終的なアルゴリズムにおいてＰＲ（１，２，１）の場合と異なるのは、簡易的に求めたパスメトリック差ｓ（ｎ）の形が上記のようであることに起因して、勾配ベクトル∇（ｎ）がビットパターンに応じて次のようになる点である。
（ａ）「００１１１０」、「００１１１１」、「１１１０００］又は「１１１００１」の場合：
∇（ｎ）＝｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝｛ａＵ（０，ｎ）＋ｂＵ（１，ｎ）＋ｂＵ（２，ｎ）＋ａＵ（３，ｎ）｝
（ｂ）「０００１１０」、「０００１１１」、「１１００００」又は「１１０００１」の場合：
∇（ｎ）＝−｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝｛ａＵ（０，ｎ）＋ｂＵ（１，ｎ）＋ｂＵ（２，ｎ）＋ａＵ（３，ｎ）｝なお、再生信号ベクトルは、Ｕ（ｉ，ｎ）＝［ｕ（ｉ−３，ｎ），ｕ（ｉ−４，ｎ），…，ｕ（ｉ−Ｍ−２，ｎ）］（ｕ（−Ｍ−２，ｎ）、ｕ（−Ｍ−１，ｎ）、・・・、ｕ（０，ｎ）はｎ番目の特定パターンに対応する（Ｍ＋３）個の再生信号列）である。
【０１５８】
なお、以上の説明においては、ＰＲＭＬ方式としてＰＲ（ａ，ａ）、ＰＲ（ａ，ｂ，ａ）、ＰＲ（ａ，ｂ，ｂ，ａ）の場合を説明したが、本発明の主旨の範囲内で、他のＰＲＭＬ方式の場合に適用することも、もちろん可能である。
【０１５９】
また、以上の説明においては、ｄ＝１のランレングス制限符号として（１，７）ＲＬＬ符号を用いたが、これらに限らないことはもちろんである。
【０１６０】
〔実施形態２〕
本発明の第２の実施形態について、図１１に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施形態において、実施形態１で説明した構成要素と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付記してその説明を省略する。
【０１６１】
本実施形態の光ディスク再生装置２１では、既知のビット列が記録された光ディスク１’を用いて等化特性の調整を行うものであり、その既知のビット列は参照ビット列として参照ビット列記憶メモリ１１に記憶されている。この光ディスク１’としては、既知のビット列が記録された等化特性調整用トラックが設けられているようなものを想定している。
【０１６２】
光ディスク１’から既知のビット列が再生されると、再生される既知のビット列と同じビット列ｂ’（ｉ）が、再生される既知のビット列と同期して、参照ビット列記憶メモリ１１から特定パターン検出回路７に対して入力される。つまり、参照ビット列記憶メモリ１１（メモリ手段）は、予め定められた参照ビット列を記憶し、かつ、参照ビット列に復号されるべき参照信号列が再生信号列として入力された場合に、参照信号列と同期して参照ビット列を出力する。
【０１６３】
以降、特定パターン検出回路７がビット列ｂ’（ｉ）に基づいて特定パターンを検出したときに、タップ係数更新回路１０がＦＩＲフィルタ４のタップ係数を更新していく動作は、実施形態１と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【０１６４】
この光ディスク再生装置２１では、ビタビ復号の遅延による時間差が発生しない。つまり、ｂ’（ｉ）とｓ（ｎ）及びｕ（ｉ，ｎ）との時間差が発生しない。このため、光ディスク再生装置２１では、実施形態１の光ディスク再生装置２０で必要であったパスメモリ長遅延素子６が不要となる。
【０１６５】
このように、光ディスク再生装置２１では、既知の参照ビット列を用いることによって、タップ係数更新回路１０によるタップ係数の更新の遅延をなくし、応答性の優れた適応等化を実現することが可能となる。
【０１６６】
なお、実施形態１と同様に、再生信号のパスメトリック差の各理想値に対するばらつきが小さくなるように、参照ビット列に含まれる復号パターン毎に、対応するパスメトリック差の理想値を目標値レジスタ８が目標値ｄｓとして設定し、平均二乗誤差Ｅ［｛ｓ（ｎ）−ｄｓ｝２］を最小とする構成にしてもよい。
【０１６７】
以上のように、実施形態１及び２では、情報再生装置の例として光ディスク再生装置について説明したが、本発明はこれに限らず、ＰＲＭＬ方式の信号再生を行う装置において等しくその効果を発揮することができる。すなわち、他の情報再生装置としてのハードディスク装置や磁気テープ装置などの磁気記録再生装置はもちろん、通信データ受信装置などの通信装置にも本発明を適用することができる。
【０１６８】
一例として、図１２に、実施形態１の光ディスク再生装置２０に対応する通信データ受信装置３０（通信装置）の構成を示す。なお、ここでは、実施形態１に対応する構成について説明するが、実施形態２に対応する構成とすることも可能である。
【０１６９】
通信データ受信装置３０は、光ディスク再生装置２０における光学ピックアップ２の代わりに、通信経路（図１２では無線による通信経路を想定しているが、有線による通信経路であってもよい。）を介して伝送されてくる通信波形を受信する受信器３１（受信手段）を備えている。なお、それ以外の構成は光ディスク再生装置２０と同一であるため、ここでは説明を省略する。
【０１７０】
また、実施形態１及び２で説明した波形等化装置の各ブロックは、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにコンピュータを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【０１７１】
すなわち、波形等化装置（図１若しくは図１１の光ディスク再生装置２０・２１のうち、光ディスク１、光学ピックアップ２、及びＡ／Ｄ変換器３を除いた装置、又は図１２の通信データ受信装置３０のうち、受信器３１、及びＡ／Ｄ変換器３を除いた装置）は、この装置の各機能を実現する波形等化プログラムの命令を実行するＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｕｎｉｔ　）、上記プログラムを格納したＲＯＭ（ｒｅａｄ　ｏｎｌｙ　ｍｅｍｏｒｙ）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ　ａｃｃｅｓｓ　ｍｅｍｏｒｙ）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えたコンピュータによって実現することもできる。つまり、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである波形等化プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、コンピュータに供給し、そのコンピュータが記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。
【０１７２】
このように本明細書において、手段とは必ずしも物理的手段を意味するものではなく、各手段の機能がソフトウェアによって実現される場合も包含する。さらに、一つの手段の機能が、二つ以上の物理的手段により実現されても、もしくは、二つ以上の手段の機能が、一つの物理的手段により実現されてもよい。
【０１７３】
以上のように、本発明の波形等化装置は、ビタビ復号可能な入力信号列（再生信号列）を波形等化しつつ、その等化特性を適応化する波形等化装置である。そして、この波形等化装置は、入力信号列に基づいて波形等化を行うことで等化後信号列を生成する等化手段（ＦＩＲフィルタ４）と、等化後信号列に基づくビタビ復号過程における正解パスと誤りパスとのパスメトリック差を検出するパスメトリック差検出手段（ビタビ復号回路５）と、パスメトリック差の目標値を設定する目標値設定手段（目標値レジスタ８）と、検出されたパスメトリック差の目標値に対する誤差に基づいて、適応化を行う等化適応化手段（タップ係数更新回路１０）と、を備えている。
【０１７４】
本発明の波形等化装置では、パスメトリック差を用いて等化特性の適応化を行うことにより、適応化に対してエラーレートを考慮に入れることができ、復号によるエラーレートをより良好に低減することができるようになる。また、本発明の波形等化装置では、所定のパスに対しては理想的なパスメトリック差が定まること、及び実際に検出されるパスメトリック差はこの理想的なパスメトリック差に対してばらつきを有していることに着目し、まずパスメトリック差の目標値を設定しておき、実際に検出されたパスメトリック差と設定した目標値との誤差に基づいて等化特性を適応化するようにしている。これにより、パスメトリック差の標準偏差等を算出してこれを最小化するように等化特性を適応化する場合と比較して、必要な演算を格段に簡素化することができる。
【０１７５】
なお、本発明の波形等化装置は、次のような装置であるともいえる。すなわち、本波形等化装置は、入力信号に対して波形等化を行う等化手段と、前記等化手段の出力について、ビタビ復号過程において合流する２本のパスのパスメトリック差を求めるパスメトリック差検出手段と、目標値に対する前記パスメトリック差の平均二乗誤差が最小となるように前記等化手段の等化特性を適応化していく等化適応化手段とを有している。
【０１７６】
また、本波形等化装置は、前記等化手段が、入力信号ベクトルとタップ係数ベクトルとを畳み込み演算するＦＩＲフィルタからなり、前記等化適応化手段が、前記目標値に対する前記パスメトリック差の平均二乗誤差が最小となるように前記ＦＩＲフィルタのタップ係数ベクトルを更新していく。
【０１７７】
また、本波形等化装置は、前記タップ係数ベクトルによる前記平均二乗誤差の微分である勾配ベクトルを求める勾配ベクトル計算手段を備え、前記等化適応化手段が、前記勾配ベクトルのスカラー倍を減算することによって前記タップ係数ベクトルを補正する。
【０１７８】
また、本波形等化装置は、前記勾配ベクトル計算手段が、前記目標値に対する前記パスメトリック差の誤差と前記入力信号ベクトルの一次結合との積の平均を求めて、前記勾配ベクトルとして出力する。
【０１７９】
また、本波形等化装置は、前記勾配ベクトル計算手段が、前記目標値に対する前記パスメトリック差の誤差と前記入力信号ベクトルの一次結合との積を求めて、前記勾配ベクトルとして出力する。
【０１８０】
また、本波形等化装置は、前記入力信号を復号して復号ビット列を求める復号手段と、対応する理想波形について求めた前記パスメトリック差が所定値となるような特定パターンを、前記復号ビット列から検出するパターン検出手段を備え、前記等化適応化手段が、前記特定パターンが検出された時だけ前記等化手段の等化特性の適応化を行う。
【０１８１】
また、本波形等化装置は、前記入力信号からビタビ復号により情報データビットを復号するための情報データ復号手段を備え、前記復号手段が、前記情報データ復号手段よりも短いパスメモリ長でビタビ復号を行って復号ビットを求める。
【０１８２】
また、本波形等化装置は、前記入力信号が既知の参照ビット列からの信号であり、前記参照ビット列を記憶するメモリ手段と、対応する理想波形について求めた前記パスメトリック差が所定値となるような特定パターンを、前記参照ビット列から検出するパターン検出手段を備え、前記等化適応化手段が、前記特定パターンが検出された時だけ前記等化手段の等化特性の適応化を行う。
【０１８３】
また、本波形等化装置は、前記等化適応化手段が、前記パスメトリック差の所定値を、前記目標値として設定する。
【０１８４】
また、本波形等化装置は、前記等化適応化手段が、すべてのあり得るパターンに対応する理想波形について求めた前記パスメトリック差の最小値を、前記所定値とする。
【０１８５】
また、本波形等化装置は、前記等化適応化手段が、すべてのあり得るパターンに対応する理想波形について求めた前記パスメトリック差のうち、小さな値を複数選んで、前記所定値とする。
【０１８６】
また、本波形等化装置は、前記入力信号を復号して復号ビット列を求める復号手段を備え、前記等化適応化手段が、各時刻における前記復号ビット列に対応する理想波形について求めた前記パスメトリック差を、前記目標値として設定する。
【０１８７】
また、本波形等化装置は、前記入力信号が既知の参照ビット列の再生信号であり、前記参照ビット列を記憶するメモリ手段を備え、前記等化適応化手段が、各時刻における前記参照ビット列に対応する理想波形について求めた前記パスメトリック差を、前記目標値として設定する。
【０１８８】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１８９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の波形等化装置は、入力信号列に基づいて波形等化を行うことで等化後信号列を生成する等化手段と、等化後信号列に基づくビタビ復号過程における正解パスと誤りパスとのパスメトリック差を検出するパスメトリック差検出手段と、パスメトリック差の目標値を設定する目標値設定手段と、検出されたパスメトリック差の目標値に対する誤差に基づいて、適応化を行う等化適応化手段と、を備える構成である。
【０１９０】
また、本発明の波形等化方法は、入力信号列に基づいて波形等化を行うことで等化後信号列を生成する等化ステップと、等化後信号列に基づくビタビ復号過程における正解パスと誤りパスとのパスメトリック差を検出するパスメトリック差検出ステップと、パスメトリック差の目標となる値として設定された目標値に対する、検出されたパスメトリック差の誤差に基づいて、適応化を行う等化適応化ステップと、を含む方法である。
【０１９１】
上記の構成及び方法では、パスメトリック差を用いて等化特性の適応化を行うことにより、適応化に対してエラーレートを考慮に入れることができ、復号によるエラーレートをより良好に低減することができるようになる。
【０１９２】
上記の構成及び方法のように、まずパスメトリック差の目標値を設定しておき、実際に検出されたパスメトリック差と設定した目標値との誤差に基づいて等化特性を適応化することにより、パスメトリック差の標準偏差等を算出してこれを最小化するように等化特性を適応化する場合と比較して、必要な演算を格段に簡素化することができる。
【０１９３】
その結果、上記の構成及び方法により、復号によるエラーレートをより良好に低減することができる波形等化装置及び方法を実現することができる。
【０１９４】
本発明の波形等化装置は、上記の波形等化装置において、各パスメトリック差にそれぞれ対応する誤差の平均二乗である平均二乗誤差が最小値に近づくように、等化適応化手段が適応化を行うことが望ましい。
【０１９５】
また、本発明の波形等化方法は、上記の波形等化方法において、各パスメトリック差にそれぞれ対応する誤差の平均二乗である平均二乗誤差が最小値に近づくように、等化適応化ステップによる適応化が行われることが望ましい。
【０１９６】
上記の構成及び方法のように、エラーレートを低減するためには、上記誤差の平均二乗である平均二乗誤差を最小値に近づけるように適応化を行えばよい。
【０１９７】
本発明の波形等化装置は、上記の波形等化装置において、等化適応化手段は、各等化係数を変数として作成される誤差の二乗値を表す関数を最小値に近づけるように各等化係数を更新することにより、適応化を行うことが望ましい。
【０１９８】
また、本発明の波形等化方法は、上記の波形等化方法において、等化適応化ステップは、各等化係数を変数として作成される誤差の二乗値を表す関数を最小値に近づけるように各等化係数を更新することにより、適応化行うことが望ましい。
【０１９９】
上記の構成及び方法では、等化係数の更新のために、各等化係数を変数として作成される上記誤差の二乗値を表す関数を想定し、この関数を最小値に近づける方向に各等化係数を更新することによる適応化を繰り返すことで、ビタビ復号過程の進展にともなって順次検出されるパスメトリック差に対応する上記誤差の平均二乗である平均二乗誤差を最小値に近づけることができる。その結果、復号によるエラーレートをより良好に低減することが可能になる。
【０２００】
なお、上記関数を最小値に近づける方向に各等化係数を更新するには、等化適応化手段は、各等化係数から、当該等化係数による関数の偏微分結果である勾配の定数倍を減算することによって、各等化係数を更新すればよい。
【０２０１】
本発明の波形等化装置は、上記の波形等化装置において、等化適応化手段には、勾配を算出する演算として、誤差と、当該誤差を生じたパスメトリック差に対応するパスを構成する入力信号列の各入力信号に予め定められた重み付けをして加算した値との積の演算が予め設定されていることが望ましい。
【０２０２】
上記の構成では、等化適応化手段に演算が予め設定されているため、加算や乗算などの簡単な演算の組合せで上記勾配を算出し、等化係数を更新することができる。その結果、上記の構成では、等化適応化手段をより簡単な回路構成で実現することができるようになる。
【０２０３】
本発明の波形等化装置は、上記の波形等化装置において、等化適応化手段は、特定パターンが検出されたときに、等化後信号列における特定パターンに対応する信号列に基づいて検出されたパスメトリック差の誤差に基づいて、適応化を行うことが望ましい。
【０２０４】
上記の構成では、理想波形信号列に基づくパスメトリック差が特定値となるような特定パターンに基づいて適応化を行うことにより、ビタビ復号過程においてエラーを起こしやすいパターンに特化して等化特性を最適化することができる。
【０２０５】
本発明の波形等化装置は、上記の波形等化装置において、情報データとして利用される情報データビット列を生成する情報データ復号手段を備え、復号手段は、情報データ復号手段の行うビタビ復号におけるパスメモリ長よりも短いパスメモリ長でビタビ復号を行って復号ビット列を生成することが望ましい。
【０２０６】
上記の構成では、パターン検出の遅延を小さくすることができる。その結果、適応化の遅れを短くして応答性の優れた適応化を実現することが可能になる。
【０２０７】
本発明の波形等化装置は、上記の波形等化装置において、等化適応化手段は、特定パターンが検出されたときに、参照信号列における特定パターンに対応する信号列に基づいて検出されたパスメトリック差の誤差に基づいて、適応化を行うことが望ましい。
【０２０８】
上記の構成では、復号手段により復号された復号ビット列に基づいてパターン検出を行う場合とは異なり、パターン検出の遅延をなくすことができ、さらに応答性の優れた適応化を実現することが可能になる。
【０２０９】
本発明の波形等化装置は、上記の波形等化装置において、目標値設定手段は、目標値として特定値を設定することが望ましい。
【０２１０】
上記の構成では、検出されるパスメトリック差に対して、そのパスメトリック差が理想波形信号列に基づいて検出されたと想定したときの値を目標値として設定することになる。これにより、等化特性を最適化することができる。
【０２１１】
本発明の波形等化装置は、上記の波形等化装置において、特定値は、理想波形信号列に基づくパスメトリック差のとりうる値の最小値であることが望ましい。
【０２１２】
ビタビ復号過程では、理想波形信号列に基づくパスメトリック差のとりうる値の最小値に対応するパターンにおいてエラーが最も発生しやすい。上記の構成では、このパターンを特定パターンとすることで、等化特性を最適化することができる。
【０２１３】
なお、特定値は、理想波形信号列に基づくパスメトリック差のとりうる値のうち、最小値側から順に選択した複数の値であってもよい。
【０２１４】
本発明の波形等化装置は、上記の波形等化装置において、目標値設定手段は、復号パターンが復号手段にて生成されると、等化後信号列における復号パターンに対応する信号列に基づいて検出されたパスメトリック差に対して、復号パターンに対応し、かつ、ビタビ復号にとって理想的な波形を構成する理想波形信号列を想定した場合の当該理想波形信号列に基づくパスメトリック差を、目標値として設定することが望ましい。
【０２１５】
あるいは、本発明の波形等化装置は、上記の波形等化装置において、目標値設定手段は、復号パターンが参照ビット列としてメモリ手段から出力されると、等化後信号列における参照ビット列に復号されるべき信号列に基づいて検出されたパスメトリック差に対して、参照ビット列に対応し、かつ、ビタビ復号にとって理想的な波形を構成する理想波形信号列を想定した場合の当該理想波形信号列に基づくパスメトリック差を、目標値として設定することが望ましい。
【０２１６】
上記の構成のように、生成される復号パターン毎に目標値を設定して様々な復号パターンに基づいて適応化を行ってもよい。
【０２１７】
本発明の情報再生装置は、上記何れかの波形等化装置と、情報記録媒体から入力信号列を再生する再生手段と、を備えることを特徴としている。
【０２１８】
また、本発明の通信装置は、上記何れかの波形等化装置と、通信経路を介して伝送されてくる入力信号列を受信する受信手段と、を備えることを特徴としている。
【０２１９】
このように、本発明の波形等化装置を備える情報再生装置及び通信装置では、上記本発明の波形等化装置の有する効果により、復号によるエラーレートをより良好に低減することができる。
【０２２０】
本発明の波形等化プログラムは、上記何れかの波形等化装置を動作させる波形等化プログラムであって、コンピュータを各手段として機能させるためのプログラムである。
【０２２１】
上記の構成により、コンピュータで上記波形等化装置の各手段を実現することによって、上記波形等化装置を実現することができる。したがって、上記した波形等化装置として、復号によるエラーレートをより良好に低減することができる。
【０２２２】
また、本発明の波形等化プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、コンピュータを各手段として機能させるためのプログラムを記録している。
【０２２３】
上記の構成により、上記記録媒体から読み出された波形等化プログラムによって、上記波形等化装置をコンピュータ上に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光ディスク再生装置の構成を示すブロック図である。
【図２】データビット列と、記録マークと、ＰＲ（１，２，１）特性に従う再生波形及びそのサンプルレベルとの関係を示す模式図である。
【図３】トレリス線図を示す模式図である。
【図４】復号ビット列「００１１１」と、記録マークと、再生波形及びそのサンプルレベルとの対応関係を説明するための模式図である。
【図５】（ａ）は理想波形のパスメトリック差のヒストグラムであり、（ｂ）は実際の再生信号のパスメトリック差のヒストグラムである。
【図６】ＰＲ（１，２，１）ＭＬと、（１，７）ＲＬＬとを組み合わせた再生系におけるパスメトリック差の各理想値に対応するビットパターンの一覧表である。
【図７】ビット列「００１１１」に対応するビタビ復号のトレリス線図を示す模式図である。
【図８】図１の光ディスク再生装置におけるタップ係数収束の実測結果を示すグラフである。
【図９】復号ビット列「０１０」と、記録マークと、再生波形及びそのサンプルレベルとの対応関係を説明するための模式図である。
【図１０】復号ビット列「００１１１０」と、記録マークと、再生波形及びそのサンプルレベルとの対応関係を説明するための模式図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る光ディスク再生装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る通信データ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】再生波形と、ＰＲ（１，２，１）特性で想定する理想波形との関係を示すグラフである。
【図１４】ＬＭＳ法による波形等化装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１　　光ディスク（情報記録媒体）
２　　光学ピックアップ（再生手段）
３　　Ａ／Ｄ変換器
４　　ＦＩＲフィルタ（等化手段）
５　　ビタビ復号回路（復号手段、パスメトリック差検出手段、情報データ復号手段）
６　　パスメモリ長遅延素子
７　　特定パターン検出回路（パターン検出手段）
８　　目標値レジスタ（目標値設定手段）
９　　遅延素子
１０　　タップ係数更新回路（等化適応化手段）
１１　　参照ビット列記憶メモリ１１（メモリ手段）
２０　　光ディスク再生装置（情報再生装置）
２１　　光ディスク再生装置（情報再生装置）
３０　　通信データ受信装置（通信装置）
３１　　受信器（受信手段）
【図１】
2004063036.tif 000018
【図２】
2004063036.tif 000019
【図３】
2004063036.tif 000020
【図４】
2004063036.tif 000021
【図５】
2004063036.tif 000022
【図６】
2004063036.tif 000023
【図７】
2004063036.tif 000024
【図８】
2004063036.tif 000025
【図９】
2004063036.tif 000026
【図１０】
2004063036.tif 000027
【図１１】
2004063036.tif 000028
【図１２】
2004063036.tif 000029
【図１３】
2004063036.tif 000030
【図１４】
2004063036.tif 000031