(57)【要約】【課題】  タップ係数値に課せられる制約を考慮した上で、エラーレートを安定して低減できる波形等化装置を実現する。【解決手段】  波形等化装置２０ａは、入力信号列に対して波形等化を行うことにより等化後信号列を生成するＦＩＲフィルタ４と、等化後信号列に対する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レジスタ９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タップ係数更新回路１０とを備え、目標値レジスタ９は、目標値を、ビタビ復号が想定する理想的な入力信号列に基づくパスメトリック差である理想パスメトリック差よりも小さな値に設定する。【選択図】  図１
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【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、
前記入力信号列に対して前記波形等化を行うことにより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対する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、
前記目標値設定手段は、前記目標値を、ビタビ復号が想定する理想的な入力信号列に基づくパスメトリック差である理想パスメトリック差よりも小さな値に設定することを特徴とする波形等化装置。
【請求項２】
前記目標値設定手段は、前記目標値を、前記理想パスメトリック差の１／２よりも大きな値に設定することを特徴とする請求項２に記載の波形等化装置。
【請求項３】
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、
前記入力信号列に対して前記波形等化を行うことにより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対する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、
前記目標値設定手段は、前記等化特性に応じて前記目標値を変化させることを特徴とする波形等化装置。
【請求項４】
前記目標値設定手段は、前記目標値を、ビタビ復号が想定する理想的な入力信号列に基づくパスメトリック差である理想パスメトリック差よりも小さな値となるように変化させ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】
前記目標値設定手段は、前記目標値を、前記理想パスメトリック差の１／２よりも大きな値となるように変化させ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により等化後信号列を生成するものであり、
前記目標値設定手段は、前記等化適応化手段による等化特性の適応化動作中に、前記等化係数の絶対値に応じて前記目標値を変化させることを特徴とする請求項３、４または５に記載の波形等化装置。
【請求項７】
請求項１から６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８】
請求項１から６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９】
請求項１から６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１０】
請求項９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。
【請求項１１】
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、
前記入力信号列に対して前記波形等化を行うことにより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対する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み、
前記目標値を、ビタビ復号が想定する理想的な入力信号列に基づくパスメトリック差である理想パスメトリック差よりも小さな値に設定することを特徴とする波形等化方法。
【請求項１２】
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、
前記入力信号列に対して前記波形等化を行うことにより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対する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、
前記等化特性に応じて前記目標値を変化させる目標値更新ステップとを含むことを特徴とする波形等化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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、波形等化プログラム、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、及び波形等化方法、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。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報記録媒体のより高い記録密度実現のためのデータ検出方式としてＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihood）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信号波形を、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が、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、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】
先に本出願人は、ＰＲＭＬにおいてエラーレートを良好に低減できる適応等化手法を出願している（特許文献１参照）。この手法では、ビタビ復号過程におけるパスメトリック差の、所定の目標値に対する平均二乗誤差を最小値に近づけるように等化係数が適応化される。
【０００４】
図１１を用いて、上記先行技術について簡単に説明する。図１１は、上記先行技術の波形等化装置５０の構成を示すブロック図である。この波形等化装置５０は、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタ５１、ビタビ復号回路５２、特定パターン検出回路５３、タップ係数更新回路５４を備えて構成されている。なお、説明の簡略化のため、構成の一部を省略している。
【０００５】
ＦＩＲフィルタ５１は入力された再生信号列に対して波形等化を行い、等化後信号列を出力する。等化後信号列はＦＩＲフィルタ５１のタップ係数と再生信号列との畳み込み演算により求められるものである。
【０００６】
ビタビ復号回路５２は、想定するＰＲ特性に基づいてＦＩＲフィルタ５１の出力する等化後信号列のビタビ復号を行い、復号ビット列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を計算し、出力する。このパスメトリック差はＳＡＭ（Sequenced Amplitude Margin）と呼ばれるものであり、例えば非特許文献１等によって周知である。
【０００７】
特定パターン検出回路５３は、ビタビ復号回路５２により復号された復号ビット列が、予め定められた特定パターン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５４に伝える。
【０００８】
タップ係数更新回路５４は、特定パターン検出回路５３から一致信号が伝えられる毎に、入力された再生信号列、パスメトリック差、更新前タップ係数に対して所定の演算を行うことによって更新後タップ係数を求め、ＦＩＲフィルタ５１のタップ係数を更新する。
【０００９】
上記におけるタップ係数の更新量は微小なものであるが、この更新動作が繰り返されることによってタップ係数は次第にある値に収束していく。この収束タップ係数により等化された等化後信号においては、パスメトリック差の、その理想値に対する平均二乗誤差が最小となっており、このとき、ビタビ復号ビットのエラーレートは最良となっている。
【００１０】
このように、上記先行技術の波形等化装置５０においては、ＦＩＲフィルタ５１のタップ係数をパスメトリック差の平均二乗誤差が最小となるように更新していくため、適応的にエラーレートを最小化することが可能となっている。
【特許文献１】特開２００４−６３０３６号公報（公開日２００４年２月２６日）
【非特許文献１】T.Perkins,"A Window Margin Like Procedure for Evaluating PRML Channel Performance"; IEEE Transactions on Magnetics, Vol.31, No2, 1995, p1109-1114
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記構成では、ＦＩＲフィルタ５１のタップ係数は理想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決定されるため、タップ係数の値自体に制約はない。しかし、実際にＦＩＲフィルタ５１を回路で実現する場合には、タップ係数を保持するレジスタや等化演算に用いる加算器、乗算器などのビット幅の仕様に応じて、表現できるタップ係数値の範囲に制約が存在する。
【００１２】
例えばタップ係数を保持するレジスタとして８ビットのレジスタを１／１６＝０．０６２５刻みの固定小数点として使用する場合、表現できるタップ係数値の範囲は±８となり、これ以上の絶対値を持つ値を保持することができない。これより大きな範囲を表現するためには、固定小数点の刻み幅を大きくするか、レジスタのビット数を大きくするしかない。しかし、前者の場合には設定されるタップ係数値の近似誤差（丸め誤差）が大きくなり結果的に最適ではない等化が行われてしまう問題があり、後者の場合には回路規模の増大という問題が生じる。すなわち、タップ係数値の範囲が有限であるという前提は必ず存在するものと考えられる。
【００１３】
従って、理想値に対するパスメトリック差の平均二乗誤差を最小とするタップ係数を求めた結果、その絶対値が８を超えた場合には、タップ係数更新回路５４はＦＩＲフィルタ５１に対してそのタップ係数を正しく設定することができず、等化特性を最適化することができなくなってしまう。
【００１４】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、タップ係数値のような等化特性を決定する値に課せられる制約を考慮した上で、エラーレートを安定して低減できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る波形等化装置は、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であって、上記課題を解決するために、前記入力信号列に対して前記波形等化を行うことにより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対する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、前記目標値設定手段は、前記目標値を、ビタビ復号が想定する理想的な入力信号列に基づくパスメトリック差である理想パスメトリック差よりも小さな値に設定することを特徴としている。
【００１６】
また、本発明に係る波形等化方法は、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であって、上記課題を解決するために、前記入力信号列に対して前記波形等化を行うことにより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対する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み、前記目標値を、ビタビ復号が想定する理想的な入力信号列に基づくパスメトリック差である理想パスメトリック差よりも小さな値に設定することを特徴としている。
【００１７】
上記構成及び方法では、等化後信号列に対する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。このパスメトリック差としては理想的なパスメトリック差（理想パスメトリック差）が定まるが、実際に検出されるパスメトリック差はこの理想パスメトリック差に対してばらつきを有している。そして、ビタビ復号におけるエラーレートを小さくするためには、理想パスメトリック差に対する、実際に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く、そのためには、パスメトリック差の目標値を理想パスメトリック差に設定することが考えられる。
【００１８】
ところが、実際には、パスメトリック差の目標値を理想パスメトリック差に設定した場合のみならず、理想パスメトリック差よりも小さな値に設定してもなお、パスメトリック差の目標値を理想パスメトリック差に設定した場合とほぼ同じ低いエラーレートを維持できることが見出された。したがって、パスメトリック差の目標値を理想パスメトリック差に固定する必要がないことになる。
【００１９】
一方、波形等化を行うためには入力信号列の入力信号ごとに個別的に増幅を行うことになるが、通常、この増幅を行うときの増幅率の絶対値（絶対増幅率）は、実際にとり得る値の範囲が有限である。なぜなら、絶対増幅率は、増幅を行うために用いる構成（例えば、ＦＩＲフィルタを用いる場合では、タップ係数を保持するレジスタ）に起因して上限値が定まってしまうからである。したがって、等化特性を適応化していくことによる絶対増幅率の収束値が、上記上限値を超えるような値になってしまう場合には、実際にはそのような値を増幅率として設定することができないため、等化特性を最適化することができなくなり、エラーレートの悪化を招来してしまう。したがって、絶対増幅率の収束値は小さい方が望ましい。
【００２０】
ここで、絶対増幅率の収束値は、パスメトリック差の目標値の変化に対して比例関係にある、つまり、目標値を小さくすることにより絶対増幅率の収束値も小さくなることが見出された。したがって、目標値を小さくすることによって、絶対増幅率の収束値が上記上限値に達する危険性を低減できることになる。
【００２１】
そこで、上記構成及び方法では、パスメトリック差の目標値を理想パスメトリック差よりも小さな値に設定している。これにより、パスメトリック差の目標値を理想パスメトリック差に設定した場合とほぼ同じ低いエラーレートを維持しつつ、絶対増幅率が上限に達する危険性を低減することができる。その結果、安定してエラーレートを低く抑えることができるようになる。
【００２２】
本発明に係る波形等化装置は、上記波形等化装置において、前記目標値設定手段は、前記目標値を、前記理想パスメトリック差の１／２よりも大きな値に設定することが望ましい。これにより、目標値を小さく設定しすぎることによるエラーレートの悪化を抑制することができる。
【００２３】
本発明に係る波形等化装置は、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であって、上記課題を解決するために、前記入力信号列に対して前記波形等化を行うことにより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対する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、前記目標値設定手段は、前記等化特性に応じて前記目標値を変化させることを特徴としている。
【００２４】
また、本発明に係る波形等化装置は、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方法であって、上記課題を解決するために、前記入力信号列に対して前記波形等化を行うことにより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対する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、前記等化特性に応じて前記目標値を変化させる目標値更新ステップとを含むことを特徴としている。
【００２５】
上記構成及び方法では、等化後信号列に対する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。このパスメトリック差としては理想的なパスメトリック差（理想パスメトリック差）が定まるが、実際に検出されるパスメトリック差はこの理想パスメトリック差に対してばらつきを有している。そして、ビタビ復号におけるエラーレートを小さくするためには、理想パスメトリック差に対する、実際に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く、そのためには、パスメトリック差の目標値を理想パスメトリック差に設定することが考えられる。
【００２６】
ところが、実際には、パスメトリック差の目標値を理想パスメトリック差に設定した場合のみならず、理想パスメトリック差よりも小さな値に設定してもなお、パスメトリック差の目標値を理想パスメトリック差に設定した場合とほぼ同じ低いエラーレートを維持できることが見出された。したがって、パスメトリック差の目標値を理想パスメトリック差に固定する必要がないことになる。
【００２７】
一方、波形等化を行うためには入力信号列の入力信号ごとに個別的に増幅を行うことになるが、通常、この増幅を行うときの増幅率の絶対値（絶対増幅率）は、実際にとり得る値の範囲が有限である。なぜなら、絶対増幅率は、増幅を行うために用いる構成（例えば、ＦＩＲフィルタを用いる場合では、タップ係数を保持するレジスタ）に起因して上限値が定まってしまうからである。したがって、等化特性を適応化していくことによる絶対増幅率の収束値が、上記上限値を超えるような値になってしまう場合には、実際にはそのような値を増幅率として設定することができないため、等化特性を最適化することができなくなり、エラーレートの悪化を招来してしまう。したがって、絶対増幅率の収束値は小さい方が望ましい。
【００２８】
ここで、絶対増幅率の収束値は、パスメトリック差の目標値の変化に対して比例関係にある、つまり、目標値を小さくすることにより絶対増幅率の収束値も小さくなることが見出された。したがって、目標値を小さくすることによって、絶対増幅率の収束値が上記上限値に達する危険性を低減できることになる。
【００２９】
そこで、上記構成及び方法では、等化特性に応じて目標値を変化させる。これにより、例えば、目標値の初期値として理想パスメトリック差を設定しておき、等化特性を適応化していくことによる増幅率の変化を監視し、絶対増幅率が上記上限値に達しそうになった場合に、目標値を変化させることにより絶対増幅率が上記上限値に達することを回避することができるようになる。その結果、安定してエラーレートを低く抑えることができるようになる。
【００３０】
このように、前記目標値設定手段は、前記目標値を、ビタビ復号が想定する理想的な入力信号列に基づくパスメトリック差である理想パスメトリック差よりも小さな値となるように変化させることが望ましい。
【００３１】
また、前記目標値設定手段は、前記目標値を、前記理想パスメトリック差の１／２よりも大きな値となるように変化させることが望ましい。これにより、目標値を小さく設定しすぎることによるエラーレートの悪化を抑制することができる。
【００３２】
本発明に係る波形等化装置は、上記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により等化後信号列を生成するものであり、前記目標値設定手段は、前記等化適応化手段による等化特性の適応化動作中に、前記等化係数の絶対値に応じて前記目標値を変化させるように構成してもよい。この場合、上記等化係数が前述した増幅率となる。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、安定してエラーレートを低く抑えることができるようになる。
【００３６】
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。
【００３７】
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、安定してエラーレートを低く抑えることができるようになる。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【発明の効果】
【００４０】
本発明に係る波形等化装置は、前記入力信号列に対して前記波形等化を行うことにより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対する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、前記目標値設定手段は、前記目標値を、ビタビ復号が想定する理想的な入力信号列に基づくパスメトリック差である理想パスメトリック差よりも小さな値に設定する構成である。
【００４１】
また、本発明に係る波形等化方法は、前記入力信号列に対して前記波形等化を行うことにより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対する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み、前記目標値を、ビタビ復号が想定する理想的な入力信号列に基づくパスメトリック差である理想パスメトリック差よりも小さな値に設定する方法である。
【００４２】
上記構成及び方法では、パスメトリック差の目標値を理想パスメトリック差よりも小さな値に設定している。これにより、パスメトリック差の目標値を理想パスメトリック差に設定した場合とほぼ同じ低いエラーレートを維持しつつ、絶対増幅率が上限に達する危険性を低減することができる。その結果、安定してエラーレートを低く抑えることができるようになるという効果を奏する。
【００４３】
本発明に係る波形等化装置は、前記入力信号列に対して前記波形等化を行うことにより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対する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、前記目標値設定手段は、前記等化特性に応じて前記目標値を変化させる構成である。
【００４４】
また、本発明に係る波形等化装置は、前記入力信号列に対して前記波形等化を行うことにより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対する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、前記等化特性に応じて前記目標値を変化させる目標値更新ステップとを含む方法である。
【００４５】
上記構成及び方法では、等化特性に応じて目標値を変化させる。これにより、例えば、目標値の初期値として理想パスメトリック差を設定しておき、等化特性を適応化していくことによる増幅率の変化を監視し、絶対増幅率が上記上限値に達しそうになった場合に、目標値を変化させることにより絶対増幅率が上記上限値に達することを回避することができるようになる。その結果、安定してエラーレートを低く抑えることができるようになるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
〔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８に基づいて説明する。
【００４７】
図１は、本実施形態の波形等化装置および波形等化方法を適用した光ディスク再生装置２０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、波形等化装置２０ａを備えている。そして、波形等化装置２０ａは、ＦＩＲフィルタ４、ビタビ復号回路５、遅延調整回路６・７、特定パターン検出回路８、目標値レジスタ９、タップ係数更新回路１０を備えている。
【００４８】
光ディスク１（情報記録媒体）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（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）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。
【００４９】
光学ピックアップ２（再生手段）は、再生信号列を有するアナログ再生波形を光ディスク１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。
【００５０】
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、「再生信号列」という）を出力する。
【００５１】
ＦＩＲフィルタ４（等化手段）は、再生信号列に対して波形等化を行うことにより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、３タップの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（増幅率、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。なお、タップ数を３としているのは説明の簡略化のためであり、実際にはもっと大きなタップ数とすることによって、より高性能なフィルタとすることができる。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。
【００５２】
ビタビ復号回路５（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（詳細は後述）。
【００５３】
遅延調整回路６・７は、ビタビ復号回路５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)との各々の時間差を補正して同期を取るためのものである。
【００５４】
特定パターン検出回路８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。
【００５５】
目標値レジスタ９（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。この目標値ｄｓの値は、後述するパスメトリック差ｓ(n)の理想値よりも小さく設定されている。
【００５６】
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８が上記特定パターンを検出する毎に、
ｃ(k,n+1)＝ｃ(k,n)±μ{ｓ(n)−ｄｓ}{ｕ(-2-k,n)＋2ｕ(-1-k,n)＋ｕ(-k,n)}  …  （１）
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。タップ係数更新回路１０における上記処理は、ビタビ復号回路５において検出されたパスメトリック差ｓ(n)の、目標値レジスタ９によって設定される目標値ｄｓに対する誤差をタップ係数を変数として表し、上記誤差の平均二乗値を表す関数を最小値に近づけるようにタップ係数を更新して等化適応化を行うようにする処理である。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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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（０１）は前ビットが０で現在ビットが１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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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、ブランチ毎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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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により、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、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。
【００６９】
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により等化後信号列ｙ(i-1,n)を生成する。
【００７０】
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。
【００７１】
ここで、遅延調整回路６・７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)との時間差を補正して同期を取る作用を生じる。
【００７２】
特定パターン検出回路８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であ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最小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８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。
【００７３】
タップ係数更新回路１０は、特定パターン検出回路８から一致信号が伝えられると、目標値レジスタ９からの目標値ｄｓに対するパスメトリック差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、具体的には前述した（１）式を計算することになる。
【００７４】
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を用いて説明しておく。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。
【００７５】
上記（１）式におけるμは応答性を制御するための微小値であり、ステップゲインと呼ばれる。μが適当な値に設定されていれば、上記更新動作が繰り返されるうちにタップ係数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８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。
【００７６】
上記（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（収束タップ係数）によりＦＩＲフィルタ４で等化した等化後信号においては、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）は最小となる。この理由については、特許文献１（特開２００４−６３０３６号公報）に開示されているので詳細な説明は省略する。ここで、特許文献１に開示の発明においては、目標値ｄｓとしてパスメトリック差ｓ(n)の理想値が設定されており、これにより、ビタビ復号で復号される復号ビットのエラーレート（ビットエラーレート）は最良となることが理論的に説明可能である。
【００７７】
これに対して、本実施形態においては、目標値ｄｓをパスメトリック差ｓ(n)の理想値よりも敢えて小さい値に設定する。本実施形態に関する説明の前に、まずは目標値ｄｓをパスメトリック差ｓ(n)の理想値として平均二乗誤差Ｅ［{ｓ(n)−ｄｓ}2］を最小化すればエラーレートが最良になる理由について、詳細に説明する。
【００７８】
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り、図６は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表である。図５（ａ）より、このパスメトリック差の理想値は、１．５，２．５，３．５，４．５，５，６，７，８，９，…（ＰＲ（１，２，１）のサンプルレベルの最大振幅を±１に正規化した場合）となり、離散的な複数の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。また、各理想値の度数が異なるのは、図６のように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。
【００７９】
一方、光ディスクに記録した（１，７）ＲＬＬ符号のビットパターンを実際に再生し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、再生信号に様々なノイズがのっていることに起因する。
【００８０】
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、エラーレートを良好に低減できることが分かる。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化することが可能である。
【００８１】
特定パターン検出回路８は図６のように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「００１１１」、「０００１１」、「１１０００」、「１１１００」を検出するので、理想値１．５のパスメトリック差ｓ(n)のみに対して目標値ｄｓとの平均二乗誤差Ｅ［{ｓ(n)−ｄｓ}2］を最小化するように動作することになる。
【００８２】
次に、目標値ｄｓをパスメトリック差ｓ(n)の理想値よりも小さな値に設定する場合について詳細に考察する。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が大きな値となることが望ましいので、目標値ｄｓを小さな値に設定すると、パスメトリック差の分布全体が小さくなる（平均値が０に近づく）ような等化特性に収束するため、エラーレートが悪化することが懸念される。
【００８３】
しかし、実際の光ディスク再生装置を用いて行った実験の結果から、目標値ｄｓをパスメトリック差ｓ(n)の理想値よりも小さくすることによって必ずしもエラーレートが悪化しないことが確認できた。
【００８４】
図７（ａ）はその実験結果を示しており、目標値ｄｓとその収束タップ係数で等化を行って得られるエラーレートとの関係を示すグラフである。目標値ｄｓを理想値１．５よりも小さい値に設定しても、目標値ｄｓが０．７以上であれば、得られるエラーレートはほぼ一定していることが分かる。この理由について考察すると、目標値ｄｓを小さくすると、パスメトリック差の分布の平均値は０に近づくが、その分だけ分布のばらつき（分散）も小さくなる作用が働き、結果としてパスメトリック差＜０となる確率（これがエラーレートに対応する）はほとんど変わらないためであると推測される。
【００８５】
但し、目標値ｄｓを小さくし過ぎると（図７（ａ）の結果では０．７未満）、エラーレートは悪化している。この理由としては、本来のパスメトリック差の理想値に対して目標値ｄｓが１／２程度以下になると、分布のばらつきがそれ以上小さくなれず、エラーレートが悪化していくためであると考えられる。
【００８６】
以上より、目標値ｄｓを理想値よりもある程度小さい値に設定しても、タップ係数更新回路１０の等化能力には悪影響を与えないことが保証されているといえる。
【００８７】
図７（ｂ）は、図７（ａ）と同じ実験における目標値ｄｓと、その収束タップ係数との関係を示すグラフである。なお、この実験で用いたＦＩＲフィルタのタップ数は９タップであり、ｃ(0)、ｃ(1)、…、ｃ(8)はそれぞれタップ係数ｃ(k,n)(k=0〜8)の収束タップ係数を示すものである。
【００８８】
図７（ｂ）より、目標値ｄｓと収束タップ係数とが比例することが確認できる。従って、目標値ｄｓをパスメトリック差ｓ(n)の理想値１．５よりも小さく設定することによって、収束タップ係数の絶対値を小さく抑制することが可能である。
【００８９】
このように収束タップ係数を小さくすることができることにより、タップ係数を保持するレジスタ（以下、「タップ係数レジスタ」という。）の容量（ビット数）から収束タップ係数がオーバーフローしてしまう危険性を小さくすることができる。タップ係数レジスタは、図１においては図示を省略したが、例えばＦＩＲフィルタ４に備えられている。
【００９０】
図８に基づいてＦＩＲフィルタ４のより詳細な構成について説明する。ＦＩＲフィルタ４は、タップ係数レジスタ４１ａ・４１ｂ・４１ｃと、乗算器４２ａ・４２ｂ・４２ｃと、加算器４３とを備えている。タップ係数更新回路１０によって算出された新たなタップ係数ｃ(k,n+1)(k=0,1,2)は、それぞれＦＩＲフィルタ４のタップ係数レジスタ４１ａ・４１ｂ・４１ｃにおいて、タップ係数ｃ(k,n)(k=0,1,2)として保持され、それぞれ対応する乗算器４２ａ・４２ｂ・４２ｃに出力される。乗算器４２ａ・４２ｂ・４２ｃでは、それぞれ対応するタップ係数レジスタ４１ａ・４１ｂ・４１ｃの保持しているタップ係数ｃ(k,n)(k=0,1,2)と、再生信号ｕ(k,n)(k=0,1,2)とを乗算し、加算器４３に出力する。加算器４３は、各乗算器４２ａ・４２ｂ・４２ｃからの出力を加算することにより、等化後信号ｙ(i-1,n)を生成して出力する。
【００９１】
なお、タップ係数レジスタ４１ａ・４１ｂ・４１ｃは、ＦＩＲフィルタ４とは別に備えられていてもよい。
【００９２】
ここで、各タップ係数レジスタが８ビットのレジスタによって構成され、１／１６＝０．０６２５刻みの固定小数点として使用する場合を考える。この場合、各タップ係数レジスタの保持できるタップ係数値の範囲は±８となる。なお、図７（ａ）（ｂ）に示した実験結果と対応させるために、ここでは、図８に示したＦＩＲフィルタ４とは異なり、タップ数が９タップであるＦＩＲフィルタを想定する。
【００９３】
目標値ｄｓが従来例のように理想値１．５に設定された場合、図７（ｂ）より、収束タップ係数ｃ(2)およびｃ(3)の絶対値は８を超えるため、正常な適応動作ができず、エラーレートが悪化してしまう。一方、目標値ｄｓを理想値１．５よりも小さな値、例えば０．８に設定しておくことにより、収束タップ係数が全て±８以内に収まり、正しく適応化を行うことができる。この場合でも、図７（ａ）に示すように、目標値ｄｓを理想値１．５に設定した場合と同じくエラーレートを良好に低減できる。
【００９４】
このように、目標値ｄｓを理想値よりも小さな値に設定することにより、目標値ｄｓを理想値に設定した場合とほぼ同じ低いエラーレートを維持しつつ、収束タップ係数がタップ係数レジスタの容量をオーバーフローしてしまう危険性を低減することができ、ひいてはエラーレートが悪化する危険性を低減することができる。
【００９５】
以上説明したように、本実施形態における波形等化装置２０ａ、およびこの波形等化装置２０ａにおいて実行される波形等化方法は、パスメトリック差の目標値を変化させることによって、収束タップ係数の絶対値を制御することができるものである。特に、目標値をパスメトリック差の理想値よりも小さな値に設定することによって、目標値を理想値と同じ値に設定する場合と比較して収束タップ係数の絶対値が小さく抑えられ、信頼性の高い適応化を実現することが可能であると同時に、目標値を理想値と同じ値に設定する場合と同等の良好なエラーレートを得ることができるものである。
【００９６】
〔実施形態２〕
上記実施形態１においては、目標値ｄｓを予めパスメトリック差の理想値よりも小さな値に設定していたが、再生系の様々な状態変化に起因する再生波形の特性変化により、タップ係数更新回路１０によって導出される収束タップ係数がどの程度大きくなり得るかの予測は難しい。
【００９７】
一方、図７（ａ）に示したように、目標値ｄｓを小さくし過ぎるとエラーレートは悪化してしまう危険性がある。従って、目標値ｄｓとしては、基本的にはパスメトリック差の理想値をそのまま設定しておくことが望ましいともいえる。
【００９８】
そこで、本実施形態では、更新されるタップ係数の値を監視しておき、タップ係数が許容範囲を超えそうになったときに目標値ｄｓを少しずつ小さくしていく構成を採用する。
【００９９】
図９は、本発明の第２の実施形態の波形等化装置および波形等化方法を用いた光ディスク再生装置２１の構成図である。なお、光ディスク再生装置２１に関し、第１の実施形態における光ディスク再生装置２０の構成要素と同等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。
【０１００】
光ディスク再生装置２１が光ディスク再生装置２０とは異なる点は、光ディスク再生装置２１の波形等化装置２１ａでは、光ディスク再生装置２０の波形等化装置２０ａにおける目標値レジスタ９の代わりに目標値更新回路１１が備えられている点である。なお、ＦＩＲフィルタ４のタップ係数ｃ(k,n)(k=0,1,2)は、回路仕様によりその設定可能範囲が±８に制限されているものとする。
【０１０１】
目標値更新回路１１（目標値設定手段）は、ＦＩＲフィルタ４に現在設定されているタップ係数ｃ(k,n)の値を監視し、所定範囲内にあるか否かを判断する。この所定範囲は、タップ係数の設定可能範囲よりも少し小さい範囲とする。本実施形態の場合、タップ係数の設定可能範囲±８に対して所定範囲を例えば±７とする。目標値更新回路１１は、タップ係数が所定範囲±７以内であればタップ係数更新回路１０に設定する目標値ｄｓの値を固定する。一方、タップ係数が所定範囲±７を超えたと判断した場合、目標値ｄｓを少し小さい値に更新する。そのためには、例えば、その時点の目標値ｄｓから０．１を減算したり、目標値ｄｓを０．９倍するなどの方法が考えられる。本実施形態では、０．１を減算する方法を想定して説明するが、目標値ｄｓを少し小さい値に更新する方法として他の方法を用いてもよい。
【０１０２】
図１０のフローチャートは、上記のように目標値ｄｓを更新するための処理手順の一例を示すものである。
【０１０３】
まず、目標値更新回路１１は、目標値ｄｓを初期値１．５、すなわち理想値に設定する（ステップＳ１）。続いて、光ディスク１の再生を開始する（ステップＳ２）。その後、特定パターン検出回路８によって特定パターンが検出される度に、ＦＩＲフィルタ４のタップ係数ｃ(k,n)が収束タップ係数に向かって更新される（ステップＳ３）。この係数更新処理（ステップＳ３）と後述する目標値ｄｓ更新処理（ステップＳ５、Ｓ６）は、光ディスク１の所定範囲の再生が終了するまで繰り返される（ステップＳ４）。
【０１０４】
目標値更新回路１１は、上記タップ係数ｃ(k,n)が更新されると、各タップ係数ｃ(k,n)の値が所定範囲±７以内にあるか否かを判定する（ステップＳ５）。所定範囲±７以内にあれば、ステップＳ３に戻ってタップ係数の更新動作をそのまま継続する。一方、所定範囲±７を超えた場合、目標値ｄｓの値から０．１を減算して目標値ｄｓを更新してから（ステップＳ６）、ステップＳ３に戻る。そうすると、目標値ｄｓが小さくなったことにともなって、タップ係数更新回路１０による各タップ係数ｃ(k,n)の収束タップ係数も小さくなるため、タップ係数ｃ(k,n)の増加は抑制され、所定範囲±７以内に収まりながら更新が継続されていく。
【０１０５】
なお、ステップＳ３におけるタップ係数の更新動作ごとにステップＳ５の判定動作を行ってもよいが、タップ係数の更新動作が複数回行われるごとにステップＳ５の判定動作を行うようにしてもよい。
【０１０６】
このように、更新されるタップ係数の値を監視しておき、タップ係数が許容範囲を超えそうになったときに、目標値を少しずつ小さくしていく構成とすることによって、実施形態１の効果に加えて、目標値ｄｓを小さくし過ぎてエラーレートが悪化してしまう危険性を低く抑えることが可能となる。
【０１０７】
なお、上記実施形態１及び２で説明した波形等化装置２０ａ・２１ａ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。すなわち、波形等化装置２０ａ・２１ａ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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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含む。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。
【０１１０】
なお、上記実施形態１及び２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、本発明の主旨は、ＰＲ特性や符号化方式に依らないことはもちろんである。
【０１１１】
また、上記実施形態１及び２においても、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、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。本発明を適用した通信装置では、図１の光ディスク再生装置２０および図９の光ディスク再生装置２１における光学ピックアップ２の代わりに、無線や有線による通信経路を介して伝送されてくる通信波形を受信する受信器（受信手段）を備えるようにすればよい。
【０１１２】
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ことはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明の波形等化装置、波形等化方法および波形等化プログラムによれば、波形等化の高精度な適応化が可能となるので、ＰＲＭＬ方式の信号を再生する光ディスク再生装置などの信号再生装置や通信装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【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】（ａ）はパスメトリック差の目標値とエラーレートとの関係を示すグラフであり、（ｂ）はパスメトリック差の目標値と収束タップ係数値との関係を示すグラフである。
【図８】図１の光ディスク再生装置におけるＦＩＲフィルタの構成をより詳細に示すブロック図である。
【図９】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１０】図９の光ディスク再生装置においてパスメトリック差の目標値を更新する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】従来の波形等化装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１１５】
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（パスメトリック差検出手段）
６    パスメモリ長遅延素子
７    パスメモリ長遅延素子
８    特定パターン検出回路（パターン検出手段）
９    目標値レジスタ（目標値設定手段）
１０    タップ係数更新回路（等化適応化手段）
１１    目標値更新回路（目標値設定手段）
２０    光ディスク再生装置（情報再生装置）
２０ａ  波形等化装置
２１    光ディスク再生装置（情報再生装置）
２１ａ  波形等化装置
【図１】
2005346759.tif 000003
【図２】
2005346759.tif 000004
【図３】
2005346759.tif 000005
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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