(57)【要約】第１図に示すように、本発明の再生信号処理装置（１００）は、パターン予測器（１０３）において、再生信号Ｘのデータ系列である予測値を予測すると共に、該予測値と予め設定された特定パターンとが一致するか否かを判別し、適応等化器（１１０）において、前記パターン予測器（１０３）からの判別結果に応じてデジタルフィルタの係数Ｗを適時更新しながら再生信号Ｘに対し適応等化処理を行い、選択回路（１０４）において、前記判別結果に基づいて、波形等化出力Ｙとして、前記適応等化器（１１０）からの出力か、あるいは前記予測値のいずれかを出力するようにした。このような構成の再生信号処理装置（１００）は、再生信号に含まれる非線形歪みに対応した最適な波形等化を実現できる。
2005024822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体から再生された再生信号の波形を等化する再生信号処理装置であって、
前記再生信号を等化するデジタルフィルタと、
前記デジタルフィルタの等化特性を決定する係数を適応的に更新する係数更新器と、
前記再生信号のデータ系列を予測して前記再生信号の予測値を出力するとともに、前記再生信号のデータ系列が予め設定された特定パターンが否かを判別して判別結果を出力するパターン予測器と、
波形等化後の出力として、前記デジタルフィルタの出力か、前記再生信号の予測値のいずれか一方を選択し、出力する選択回路と、を備える、
ことを特徴とする再生信号処理装置。
【請求項２】
請求の範囲第１項に記載の再生信号処理装置において、
前記選択回路は、前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が前記特定パターンであることを示す場合、前記デジタルフィルタの出力を選択し、
前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が前記特定パターンでないことを示す場合、前記予測値を選択する、
ことを特徴とする再生信号処理装置。
【請求項３】
請求の範囲第１項に記載の再生信号処理装置において、
前記係数更新器は、前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が前記特定パターンであることを示す場合、前記デジタルフィルタの係数を更新し、
前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が特定パターンでないことを示す場合、前記デジタルフィルタの係数を更新しない、
ことを特徴とする再生信号処理装置。
【請求項４】
請求の範囲第１項に記載の再生信号処理装置において、
前記係数更新器は、前記予測値を用いて、前記デジタルフィルタの係数を適応的に更新する、
ことを特徴とする再生信号処理装置。
【請求項５】
請求の範囲第１項に記載の再生信号処理装置において、
前記デジタルフィルタは、前記再生信号を多値に等化して出力し、
前記パターン予測器に予め設定される前記特定パターンは、前記再生信号のデータ系列のうちの、最小値から最大値に、及び該最大値から該最小値に遷移する部分である、
ことを特徴とする再生信号処理装置。
【請求項６】
請求の範囲第１項に記載の再生信号処理装置において、
前記デジタルフィルタは、前記再生信号を多値に等化して出力し、
前記パターン予測器に予め設定される前記特定パターンは、前記再生信号のデータ系列のうちの、最小値及び最大値以外の部分である、
ことを特徴とする再生信号処理装置。
【請求項７】
請求の範囲第５項または請求の範囲第６項に記載の再生信号処理装置において、
前記パターン予測器は、パーシャルレスポンス等化を用いて、前記再生信号のデータ系列を予測し、該予測した再生信号のデータ系列が、前記特定パターンと一致するか否かを判別する、
ことを特徴とする再生信号処理装置。
【請求項８】
記録媒体から再生された再生信号の波形を等化する再生信号処理装置であって、
前記再生信号のデータ系列が予め設定された特定パターンか否かを判別して判別結果を出力するパターン予測器と、
前記判別結果に基づいて、前記再生信号に対して部分的にフィルタ処理を行う予測フィルタと、
前記予測フィルタの出力を適応等化する適応等化器とを、備える、
ことを特徴とする再生信号処理装置。
【請求項９】
請求の範囲第８項に記載の再生信号処理装置において、
前記パターン予測器は、前記再生信号のデータ系列の判別を行うと共に、前記再生信号のデータ系列を予測して前記再生信号の予測値を出力し、
前記予測フィルタは、前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が前記特定パターンであることを示す場合、前記再生信号を出力し、
前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が前記特定パターンでないことを示す場合、前記再生信号の予測値を出力する、
ことを特徴とする再生信号処理装置。
【請求項１０】
請求の範囲第８項に記載の再生信号処理装置において、
前記予測フィルタのフィルタ処理は、前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が前記特定パターンでないことを示す場合のみ、前記再生信号の波形からある特定の周波数帯域を除去するものである、
ことを特徴とする再生信号処理装置。
【請求項１１】
請求の範囲第８項に記載の再生信号処理装置において、
前記パターン予測器に予め設定される前記特定パターンは、前記予測された前記再生信号のデータ列のうちの、最小値から最大値に、及び該最大値から該最小値に遷移する部分である、
ことを特徴とする再生信号処理装置。
【請求項１２】
請求の範囲第８項に記載の再生信号処理装置において、
前記パターン予測器に予め設定される前記特定パターンは、前記予測された前記再生信号のデータ列のうちの、最小値及び最大値以外の部分である、
ことを特徴とする再生信号処理装置。
【請求項１３】
記録媒体から再生された再生信号の波形を等化する再生信号処理方法であって、
波形の等化特性を決定する係数を更新しながら、前記再生信号を適応的に等化して出力する適応等化ステップと、
前記再生信号のデータ系列を予測して該再生信号の予測値を出力する予測ステップと、
該再生信号のデータ系列が予め設定された特定パターンか否かを判別して判別結果を出力する判別ステップと、
波形等化後の出力として、前記等化ステップの出力か、前記予測ステップの出力のいずれか一方を選択し、出力する選択ステップと、を含む、
ことを特徴とする再生信号処理方法。
【請求項１４】
記録媒体から再生された再生信号の波形を等化する再生信号処理方法であって、
前記再生信号のデータ系列が予め設定された特定パターンか否かを判別して判別結果を出力する判別ステップと、
前記判別結果に基づいて、前記再生信号に対して部分的にフィルタ処理を行うフィルタステップと、
前記フィルタステップの出力を適応等化する適応等化ステップとを、含む、
ことを特徴とする再生信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、記録媒体から再生された再生信号の波形を等化する再生信号処理装置、及びその再生信号処理方法に関する。
【背景技術】  光ディスク、磁気ディスク等の再生回路では、再生信号に含まれる波形歪みやノイズを除去するために、その再生回路内に再生信号の波形等化を行う等化器を設けて、記録系列中の符号間干渉の補償が行われており、その波形等化の方法としては、該再生信号から波形歪みを推定して、等化器の特性を決定するという適応等化の方法がとられている。
ここで、第１２図を参照しながら、光ディスク、磁気ディスク等の記録ピットが一様に形成されている場合と、該記録ピットにムラがある場合の再生信号を比較する。第１２図は、記録ピットが一様に形成されている場合と、記録ピットにムラがある場合における、それぞれのマーク形状とその再生信号を示した波形図である。
第１２図に示すように、記録ピットが一様に形成されている場合、そのマーク形状がきれいな長方形になっている。一方、記録ピットにムラが生じている場合、そのマーク形状はピットの両端や中央での歪みが大きくなっている。そして、これらの信号を再生回路のピックアップなどで読み取ると、記録ピットが一様に形成されている場合は、再生信号のレベルはその中央部において一定値をとるが、記録ピットにムラがある場合は、再生信号のレベルはその中央部において歪み、再生信号Ｘは、ある周波数が重畳された信号のようになってしまう。
しかし、従来の等化器は、再生信号の遅延、係数の乗算、加算といった線形操作のみによって構成され、再生信号の線形歪みの除去を目的としているため、光ディスクや磁気ディスク等の媒体の製造ばらつきなどが一因の非線形歪みが再生信号に含まれていた場合（例えば、第１２図の記録ピットにムラがある場合の再生信号参照）、従来の等化器ではその歪み成分を取り除くことができなかった。そして、この再生信号に含まれる非線形歪みは、等化器の等化能力を著しく低下させるため、例えば、ビットエラーレートの劣化など、再生回路の性能の低下が避けられなかった。
この従来の問題を解決したものとして、特許第２７６８２９６号公報に、再生信号の非線形歪みの影響を考慮した波形等化処理を行う再生信号処理装置が開示されている。
以下、第１３図、第１４図、及び第１５図を用いて、従来の再生信号処理装置について説明する。第１３図は、従来の再生信号処理装置の構成を示す図であり、第１４図は、従来の再生信号処理装置におけるデジタルフィルタの詳細な構成を示す図であり、第１５図は、従来の再生信号処理装置における係数更新器の詳細な構成を示す図である。
第１３図において、従来の再生信号処理装置４００は、デジタルフィルタ４０１と、係数更新器４０２とから構成されている。そして、前記デジタルフィルタ４０１は、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスクから再生された信号が再生回路内の量子化部（図示せず）でデジタル化された再生信号Ｘを受け取るフィルタで、ここでは第１４図に示すように５タップのＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタであるとする。以下、第１４図を用いて詳細に説明すると、前記デジタルフィルタ４０１は、再生信号Ｘの伝搬を遅延させるための複数段の遅延素子を構成するように互いに接続された５個のＤフリップフロップ４１１ａ〜４１１ｅと、該各Ｄフリップフロップ４１１ａ〜４１１ｅから出力される遅延信号Ｘ１〜Ｘ５にそれぞれ係数Ｗ１〜Ｗ５を乗算する５個の乗算器４１２ａ〜４１２ｅと、該各乗算器４１２からの出力を加算する１個の加算器４１３とからなる。よって、デジタルフィルタ４０１の出力Ｘ’は、再生信号Ｘを遅延させた遅延信号Ｘ１〜Ｘ５を各々係数Ｗ１〜Ｗ５で乗じ、その乗算結果すべてを加算器４１３で加算した値となる。
そして、前記係数更新器４０２は、前記デジタルフィルタ４０１の等化特性を決定する係数Ｗ１〜Ｗ５を、該デジタルフィルタ４０１の出力に応じて適応的に更新するものであり、ここでは、第１５図に示すように、相関器４２１、積分器４２２、減算器４２３、基準振幅発生回路４２４、三値判定回路４２５、誤差信号選択回路４２６、及びスイッチ４２７で構成されている。そして、前記三値判定回路４２５は、前記デジタルフィルタ４０１から出力されるデジタルフィルタ出力Ｘ’を予め設定したしきい値によって、３つの値（例えば、−１，０，＋１）に判定し、前記基準振幅発生回路４２４は、該三値判定回路４２５から出力される３つの値（例えば、−１，０，＋１）を、デジタルフィルタ４０１の出力レベルに対応する振幅値にし、前記減算器４２３は、前記基準振幅発生回路４２４からの出力と、前記デジタルフィルタ出力Ｘ’との差分である等化誤差εを算出し、前記相関器４２１は、デジタルフィルタ４０１から入力される遅延信号Ｘｎと前記減算器４２３からの等化誤差εｎとの相関をとり、前記積分器４２２は、該相関器４２１においてとられた各相関をそれぞれ時間積分した値を、更新後の係数Ｗｎとしてデジタルフィルタ４０１に供給し、前記誤差信号選択回路４２６は、前記三値判定回路４２５の出力の時系列情報に基づいて、前記減算器４２３において算出された等化誤差εを相関器４２１に入力するか否かを選択する選択信号を発生させ、前記スイッチ４２７は、該誤差信号選択回路４２６からの選択信号に応じて、そのオン、オフを切り替える。
このような従来の再生信号処理装置４００では、前記係数更新器４０２において、前記三値判定回路４２５の出力のうち、非線形歪みがあると思われる特徴的なパターンを予め誤差信号選択回路４２６に設定しておき、該誤差信号選択回路４２６で、その予め設定された特徴的なパターンと前記三値判定回路４２５からの出力が一致するか否かを判断して、一致しなければスイッチ４２７をオンにして前記係数Ｗ１〜Ｗ５の更新を行い、一致すればスイッチ４２７をオフにして前記係数Ｗ１〜Ｗ５の更新を行わないようにすることで、再生信号Ｘの非線形歪みが前記係数Ｗ１〜Ｗ５の更新に与える影響を抑制することができる。
しかしながら、前述した係数更新器４０２における係数更新の適応制御のみが波形等化の失敗の原因ではなく、前記デジタルフィルタ４０１において波形等化が施されたデジタルフィルタの出力Ｘ’（以下、「波形等化出力Ｘ’」ともいう。）そのものが、波形等化失敗の一因となる場合がある。
以下、第１６図を用いて具体的に説明する。第１６図は、非線形歪みを含む再生信号Ｘと、該再生信号Ｘを適応等化した波形等化出力Ｙとを示す図である。
第１２図で説明したように、非線形歪みの大きい再生信号は、再生信号の正常な波形には含まれない、ある周波数帯域の信号を重畳したものとなってしまう。この重畳される周波数帯域が、再生信号の周波数帯域とはかけ離れた周波数帯域である場合には、該重畳される信号を前記デジタルフィルタ４０１で容易に取り除くことができるが、前記重畳される周波数帯域が、前記再生信号と同じような周波数帯域の場合は、その再生信号の波形の大きな歪みが、非線形歪みの影響による波形の歪みなのか、それとも再生信号の正常な波形なのか、の区別がつけられないため、波形の非線形歪みの補正が非常に困難になる。
例えば、第１６図に示す再生信号Ｘの波形の大きな歪みＡ〜Ｄ部分のうち、Ａ，Ｂ，Ｄ部分は正常な波形に同じ周波数帯域の信号が重畳された非線形歪みであり、Ｃ部分は正常な再生信号の波形である。このような波形に対して従来装置４００により波形等化を施すと、再生信号Ｘが、正常な波形部分の周波数帯域と同じ周波数帯域の歪み成分をもっている場合には、該歪み部分において係数Ｗ１〜Ｗ５の更新が行われなかったとしても、その再生信号そのものの歪み成分が同様に増幅されてしまうので、結局波形等化は失敗してしまう（第１６図のＡ，Ｂ，Ｄ部分参照）。そして、この波形等化の失敗は、符号化の制約を満たしてしまうと、図示していない後段の復号器、例えばビタビ復号器においても誤り訂正が不可能であるためにそのまま復号化されてしまうこととなるので、再生回路の復号性能を劣化させる一因となる。
従って、従来の再生信号処理装置４００のように、再生信号Ｘの波形の非線形歪みと思われる部分において、前記係数Ｗ１〜Ｗ５の更新を行わないようにするだけでは、前記波形等化出力Ｘ’に対する非線形歪みの影響を抑制できない場合があり、この結果、従来の再生信号処理装置４００では、デジタルフィルタ４０１において非線形歪みを考慮した波形等化特性を十分なものとすることができず、非線形歪みを含む再生信号を最適に波形等化することができないという課題があった。
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、再生信号に含まれる非線形歪みに対応した、最適な波形等化を実現できる再生信号処理装置を提供することを目的とするものである。
【発明の開示】
前記課題を解決するために、本発明の再生信号処理装置は、記録媒体から再生された再生信号の波形を等化する再生信号処理装置であって、前記再生信号を等化するデジタルフィルタと、前記デジタルフィルタの等化特性を決定する係数を適応的に更新する係数更新器と、前記再生信号のデータ系列を予測して前記再生信号の予測値を出力するとともに、前記再生信号のデータ系列が予め設定された特定パターンか否かを判別して判別結果を出力するパターン予測器と、波形等化後の出力として、前記デジタルフィルタの出力か、前記再生信号の予測値のいずれか一方を選択し、出力する選択回路と、を備えるものである。
これにより、再生信号に対して適応等化処理をした後、波形等化出力として、該適応等化処理した出力か、あるいは該再生信号から予測されたデータ系列のいずれかを選択して出力するようにしたので、該再生信号に含まれる非線形歪みに対応した最適な波形等化を実現することができる。
さらに、本発明の再生信号処理装置において、前記選択回路は、前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が前記特定パターンであることを示す場合、前記デジタルフィルタの出力を選択し、前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が前記特定パターンでないことを示す場合、前記予測値を選択するものである。
これにより、前記再生信号に含まれる非線形歪みが、波形等化後の出力に与える影響を最適に抑制することができる。
さらに、本発明の再生信号処理装置において、前記係数更新器は、前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が前記特定パターンであることを示す場合、前記デジタルフィルタの係数を更新し、前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が特定パターンでないことを示す場合、前記デジタルフィルタの係数を更新しないものである。
これにより、前記再生信号に含まれる非線形歪みが、前記デジタルフィルタの係数の更新に与える影響を抑制することができる。
さらに、本発明の再生信号処理装置において、前記係数更新器は、前記予測値を用いて、前記デジタルフィルタの係数を適応的に更新するものである。
これにより、前記再生信号に含まれる非線形歪みが前記デジタルフィルタの係数の更新に与える影響を、最適に抑制することができる。
さらに、本発明の再生信号処理装置において、前記デジタルフィルタは、前記再生信号を多値に等化して出力し、前記パターン予測器に予め設定される前記特定パターンは、前記再生信号のデータ系列のうちの、最小値から最大値に、及び該最大値から該最小値に遷移する部分であるものである。
これにより、再生信号の正常な波形と同じ周波数帯域の非線形歪みが含まれていても、該非線形歪みが波形等化後の出力に与える影響を抑制して、波形等化を最適に行うことができる。
さらに、本発明の再生信号処理装置において、前記デジタルフィルタは、前記再生信号を多値に等化して出力し、前記パターン予測器に予め設定される前記特定パターンは、前記再生信号のデータ系列のうちの、最小値及び最大値以外の部分であるものである。
これにより、再生信号の正常な波形と同じ周波数帯域の非線形歪みが含まれていても、該非線形歪みが波形等化後の出力に与える影響を抑制して、波形等化を最適に行うことができる。
さらに、本発明の再生信号処理装置において、前記パターン予測器は、パーシャルレスポンス等化を用いて、前記再生信号のデータ系列を予測し、該予測した再生信号のデータ系列が、前記特定パターンと一致するか否かを判別するものである。
これにより、該再生信号の正常な波形と同じ周波数帯域の非線形歪みが含まれていても、該非線形歪みが波形等化後の出力に与える影響を抑制して、波形等化を最適に行うことができる。
また、本発明の再生信号処理装置は、記録媒体から再生された再生信号の波形を等化する再生信号処理装置であって、前記再生信号のデータ系列が予め設定された特定パターンか否かを判別して判別結果を出力するパターン予測器と、前記判別結果に基づいて、前記再生信号に対して部分的にフィルタ処理を行う予測フィルタと、前記予測フィルタの出力を適応等化する適応等化器とを、備えるものである。
これにより、再生信号は部分的にフィルタ処理が施された後、適応等化されることとなり、該再生信号に含まれる非線形歪みに対応した最適な波形等化を実現することができる。
さらに、本発明の再生信号処理装置において、前記パターン予測器は、前記再生信号のデータ系列の判別を行うと共に、前記再生信号のデータ系列を予測して前記再生信号の予測値を出力し、前記予測フィルタは、前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が前記特定パターンであることを示す場合、前記再生信号を出力し、前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が前記特定パターンでないことを示す場合、前記再生信号の予測値を出力するものである。
これにより、再生信号の正常な波形と同じ周波数帯域の非線形歪みが含まれていても、該非線形歪みが波形等化後の出力に与える影響を抑制して、波形等化を最適に行うことができる。
さらに、本発明の再生信号処理装置において、前記予測フィルタのフィルタ処理は、前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が前記特定パターンでないことを示す場合のみ、前記再生信号の波形からある特定の周波数帯域を除去するものである。
これにより、前記再生信号のデータ系列の特定パターン部分以外でフィルタ処理による影響が生じないようにして、後段の適応等化器に、非線形歪みのほとんどない信号を供給できる。
さらに、本発明の再生信号処理装置において、前記パターン予測器に予め設定される前記特定パターンは、前記予測された前記再生信号のデータ列のうちの、最小値から最大値に、及び該最大値から該最小値に遷移する部分である。
これにより、再生信号の正常な波形と同じ周波数帯域の非線形歪みが含まれていても、該非線形歪みが波形等化後の出力に与える影響を抑制して、波形等化を最適に行うことができる。
さらに、本発明の再生信号処理装置において、前記パターン予測器に予め設定される前記特定パターンは、前記予測された前記再生信号のデータ列のうちの、最小値及び最大値以外の部分である。
これにより、再生信号の正常な波形と同じ周波数帯域の非線形歪みが含まれていても、該非線形歪みが波形等化後の出力に与える影響を抑制して、波形等化を最適に行うことができる。
また、本発明の再生信号処理方法は、記録媒体から再生された再生信号の波形を等化する再生信号処理方法であって、波形の等化特性を決定する係数を更新しながら、前記再生信号を適応的に等化して出力する適応等化ステップと、前記再生信号のデータ系列を予測して該再生信号の予測値を出力する予測ステップと、該再生信号のデータ系列が予め設定された特定パターンか否かを判別して判別結果を出力する判別ステップと、波形等化後の出力として、前記等化ステップの出力か、前記予測ステップの出力のいずれか一方を選択し、出力する選択ステップと、を含むものである。
これにより、波形等化出力として、適応等化処理した再生信号か、あるいは該再生信号から予測された予測値のいずれかが選択されて出力されることとなり、該再生信号に含まれる非線形歪みに対応した最適な波形等化を実現することができる。
また、本発明の再生信号処理方法は、記録媒体から再生された再生信号の波形を等化する再生信号処理方法であって、前記再生信号のデータ系列が予め設定された特定パターンか否かを判別して判別結果を出力する判別ステップと、前記判別結果に基づいて、前記再生信号に対して部分的にフィルタ処理を行うフィルタステップと、前記フィルタステップの出力を適応等化する適応等化ステップとを、含むものである。
これにより、再生信号に対してフィルタ処理を行った後、該フィルタ処理後の出力を適応等化することができるため、該再生信号に含まれる非線形歪みに対応した最適な波形等化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】  第１図は、本発明の実施の形態１に係る再生信号処理装置の構成を示す図である。
第２図は、本発明の実施の形態１に係る再生信号処理装置の、係数更新器の詳細な構成を示す図である。
第３図は、本発明の実施の形態１に係る再生信号処理装置の、パターン予測器の詳細な構成を示す図である。
第４図は、本発明の実施の形態１に係る再生信号処理装置の、パターン予測器の動作を示す波形図である。
第５図は、本発明の実施の形態１に係る再生信号処理装置に入力される再生信号が、正常な場合（Ｘａ）と非線形歪みが大きい場合（Ｘｂ）とにおける、それぞれの再生信号とその予測値とを示す波形図である。
第６図は、本発明の実施の形態１に係る再生信号処理装置の、係数更新器の動作を説明する図である。
第７図は、本発明の実施の形態１に係る再生信号処理装置の、選択回路の動作を説明する図である。
第８図は、本発明の実施の形態１に係る再生信号処理装置に入力された再生信号と、該再生信号の予測値と、該再生信号を等化処理した波形等化出力と、を示す波形図である。
第９図は、本発明の実施の形態２に係る再生信号処理装置の構成を示す図である。
第１０図は、本発明の実施の形態２に係る再生信号処理装置の、予測フィルタの動作を示す波形図である。
第１１図は、本発明の実施の形態２に係る再生信号処理装置の変形例の、予測フィルタの動作を示す波形図である。
第１２図は、記録媒体に記録される記録ピットが一様な場合と、ムラが生じている場合とにおける、マーク形状とその再生信号を示す図である。
第１３図は、従来の再生信号処理装置の構成を示す図である。
第１４図は、従来の再生信号処理装置の、デジタルフィルタの詳細な構成を示す図である。
第１５図は、従来の再生信号処理装置の、係数更新器の詳細な構成を示す図である。
第１６図は、従来の再生信号処理装置に入力された再生信号と、該再生信号を等化処理した波形等化出力とを示す波形図である。
【発明を実施するための最良の形態】  （実施の形態１）
以下、第１図〜第８図、及び第１４図を用いて、本実施の形態１に係る再生信号処理装置について説明する。
本実施の形態１においては、非線形歪みを含む再生信号に対して適応等化処理を行う場合に、その非線形歪みの影響を、デジタルフィルタの等化特性を決定する係数Ｗ１〜Ｗ５の更新に対してだけでなく、該デジタルフィルタから出力される適応等化後の波形等化出力に対しても考慮するようにしたものである。
まず、第１図〜第３図、及び第１４図を用いて、本実施の形態１における再生信号処理装置の構成について説明する。第１図は、本実施の形態１に係る再生信号処理装置の構成を示す図であり、第２図は、本実施の形態１に係る再生信号処理装置の係数更新器の詳細な構成を示す図であり、第３図は、本実施の形態１に係る再生信号処理装置のパターン予測器の詳細な構成を示す図である。
第１図において、本実施の形態１の再生信号処理装置１００は、デジタルフィルタ１０１、及び係数更新器１０２とからなる適応等化器１１０と、パターン予測器１０３と、選択回路１０４とで構成されているものである。
そして、前記適応等化器１１０の前記デジタルフィルタ１０１は、ＣＤ、ＤＶＤなどの光ディスクから再生された信号が、該適応等化器１１０の前段の量子化回路（図示せず）においてデジタル化された再生信号Ｘを受け取るものであり、前記係数更新器１０２は、前記デジタルフィルタ１０１の等化特性を決定する係数Ｗ１〜Ｗ５を、再生信号Ｘと、後述するパターン予測器１０３の予測値Ｐ及び判別結果と、前記デジタルフィルタ１０１の出力Ｘ’とに応じて、適応的に更新するものであり、前記適応等化器１１０は、該係数更新器１０２において適時更新された係数Ｗを用いて、前記デジタルフィルタ１０１において該再生信号Ｘを適応等化するものである。なお、本実施の形態１では、前記デジタルフィルタ１０１の構成が、前述した従来のデジタルフィルタ４０１と同様、第１４図に示される５タップのＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタであるものとし、前記係数更新器１０２において適時更新される係数Ｗは５つ（Ｗ１〜Ｗ５）であるとする。
そして、前記パターン予測器１０３は、再生信号Ｘから得られる２値のデータ系列（予測値Ｐ）を予測すると共に、その予測したデータ系列である予測値Ｐが、予め設定された特定のパターンと一致しているか否かを判別し、その判別結果を出力するものであり、さらに、前記選択回路１０４は、前記デジタルフィルタ１０１からのデジタルフィルタ出力Ｘ’と、前記パターン予測器１０３からの前記予測値Ｐ及び判別結果とを受信し、該判別結果に基づいて、前記デジタルフィルタ出力Ｘ’か、前記予測値Ｐのいずれか一方を、波形等化出力Ｙとして出力するものである。
以下、第２図及び第３図を用いて、前記係数更新器１０２と、前記パターン予測器１０３の詳細な構成について説明する。
まず、前記係数更新器１０２は、第２図に示すように、デジタルフィルタ１０１から出力されるデジタルフィルタ出力Ｘ’ｎと、予測値Ｐｎとの差分である等化誤差εｎを算出する減算器２２１と、クロック遅延を考慮して前記デジタルフィルタ１０１において再生信号ＸをＤフリップフロップにより遅延させた各遅延信号Ｘｎと、前記減算器２２１からの等化誤差εｎとの相関をとる乗算器２２２と、該乗算器２２２からの出力を増幅率μで増幅する増幅器２２３と、該増幅器２２３からの出力と、（ｎ−１）番目の係数Ｗｎ−１とを加算して、更新後の前記係数Ｗｎを出力する加算器２２４と、前記予測パターン測定器１０３からの判別結果を元に、前記加算器２２４から更新後の係数Ｗｎを出力するか否かを制御する制御回路２２５とからなり、前記制御回路２２５の制御の下、前記等化誤差εｎの２乗を最小にするように係数Ｗｎを更新していくことで、再生信号Ｘの波形特性に応じたデジタルフィルタ１０１の等化特性を適応制御するものである。なお、第２図に示す係数更新器１０２の構成では、１回の更新につき１個の係数Ｗしか更新できないが、同様の回路を係数Ｗｎの個数分（ここでは５つ）用意すれば、１回の更新ですべての係数Ｗｎ−４，Ｗｎ−３，Ｗｎ−２，Ｗｎ−１，Ｗｎ（ここでは、係数Ｗ１〜Ｗ５）を更新できる。
そして、前記パターン予測器１０３は、第３図に示すように、再生信号Ｘを１クロック遅延させるＤフリップフロップ２３１ａ〜２３１ｄと、該再生信号Ｘと前記Ｄフリップフロップ２３１ａにより１クロック遅延させた信号とを加算する加算器２３２と、前記加算器２３２の出力の符号を算出する符号器２３３と、該符号器２３３からの出力と、該符号器２３３の出力を３つのＤフリップフロップ２３１ｂ〜２３１ｄによりそれぞれ１クロック遅延させた各出力とを加算することでＰＲ（１，１，１，１）を実行する加算器２３４と、前記ＰＲ（１，１，１，１）の結果より予測値Ｐを出力する予測値メモリ２３５と、その予測値Ｐが予め設定されていた特定パターンか否かを判別する判別器２３６とからなり、パーシャルレスポンスＰＲ（１，１，１，１）を使って、再生信号Ｘのデータ系列を予測して予測値Ｐを出力すると共に、該予測された予測値Ｐが、予め設定されていた前記特定パターンか否かを判別して、その判別結果を出力するものである。なお、前記ＰＲ（１，１，１，１）とは、１＋Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３で得られる信号であり、Ｄｍ（ｍ＝１〜３）はｍクロックだけ遅延した信号のことである。そして、多値に等化された再生信号Ｘの２値のデータ系列（予測値Ｐ）が、前記ＰＲ（１，１，１，１）によって得ることができるのは、ＤＶＤの信号が、ＥＦＭ＋という変復調方式により符号化され、記録時にはＮＲＺＩ（Ｎｏｎ  Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ  Ｉｎｖｅｒｔｅｄ）という変調方式で記録されるためである。
次に、第４図〜第８図を用いて、前述した構成を有する本実施の形態１に係る再生信号処理装置の一連の動作について説明する。第４図は、本実施の形態１におけるパターン予測器の各部において得られる値を示す図である。
まず、図示されていない量子化手段によりデジタル化された再生信号Ｘが、適応等化器１１０に入力されると共に、パターン予測器１０３に入力される。
前記適応等化器１１０では、前記デジタルフィルタ１０１において、入力された再生信号Ｘに対し、既に説明した従来装置４００と同様、係数更新器１０２から供給される係数Ｗ１〜Ｗ５に応じた適応等化を実行し、該等化処理後のデジタルフィルタ出力Ｘ’を選択回路１０４に出力する。
これと同時に、前記パターン予測器１０３では、入力された再生信号Ｘのデータ系列を予測してそれを再生信号Ｘの予測値Ｐとして選択回路１０４に出力すると共に、その予測した前記予測値Ｐが予め設定された特定パターンと一致しているか否かを判別して、その判別結果を、前記係数更新器１０２及び選択回路１０４に出力する。
以下、第４図を用いて、前記パターン予測器１０３の動作を詳細に説明すると、まず、第４図に示すような値を有する再生信号Ｘがパターン予測器１０３に入力されると、該再生信号ＸはＤフリップフロップ２３１ａにより１クロック遅延された後、加算器２３２において再生信号Ｘと加算されて、値（１＋Ｄ）Ｘが得られる。ここで、まず（１＋Ｄ）という演算を行うのは、ナイキストフィルタによる補間フィルタと同等の機能を簡易的に実現するためである。ここでは、演算（１＋Ｄ）を行うことによって、隣り合う２つのサンプリング点の中点と等価なレベルを得ている。なお、複数タップのＦＩＲフィルタでナイキストフィルタを構成してもよい。
次に、前記加算器２３２から出力された値（１＋Ｄ）Ｘは、符号器２３３に入力され、該符号器２３３において、符号（１＋Ｄ）Ｘの値を得る。ここでは、前記加算器２３２の出力（１＋Ｄ）Ｘの値が負のとき、符号（１＋Ｄ）Ｘの値を“０”とし、前記の値が負でないとき、符号（１＋Ｄ）Ｘの値を“１”としている。
そして、前記符号器２３３から出力された符号（１＋Ｄ）Ｘの値は、Ｄフリップフロップ２３１ｂ〜２３１ｄにおいてそれぞれ１クロックづつ遅延され、加算器２３４において、該符号器２３３の出力と、各Ｄフロップフロップ２３１ｂ〜２３１ｄからの出力とを加算して、ＰＲ（１，１，１，１）の値を得る。なお、ここでのＰＲ（１，１，１，１）の値は、再生信号ＸをＤフリップフロップ２３１ａ〜２３１ｄにより１クロックずつ遅延させ、該遅延させた値すべてを加算器２３４により加算することによって得られるため、該加算器２３４から出力されるＰＲ（１，１，１，１）の値は、第４図に示すように“０”〜“４”の値をとる。
ＰＲ（１，１，１，１）の値は、ＤＶＤの再生信号の特徴から、常に前の値の＋１、−１、０だけ変化する。従って、ここで再生信号処理装置１００に入力される前記再生信号ＸがＤＶＤの再生信号の場合、その再生信号Ｘから予測される信号の値ＰＲ（１，１，１，１）は、０→０→１→２→３→４→４→４→３→２→１→２→３→４などのように遷移し、決して０→４→２→４→１→３のように遷移することはない。
そして、前記予測値メモリ２３５は、前記加算器２３４からの出力を元に、再生信号Ｘの予測されたデータ系列である予測値Ｐを出力する。ここでは、加算器２３４の出力値０、１、２、３、４に対応する値をそれぞれ、−４４、−２５、０、２５、４４とし、前記予測値メモリ２３５において、入力された前記加算器２３４の出力値ＰＲ（１，１，１，１）に対応するように、前記５つの値をあてはめて、その値を再生信号Ｘの予測値Ｐとして出力する。このように、前記予測値Ｐとして、加算器２３４の出力値に対応する５つの値を用意する理由は、前記予測値Ｐを再生信号Ｘの取りうる値の範囲に合わせるためであり、これにより本再生信号処理装置１００から出力される波形等化出力Ｙはこれら５つの値付近に等化されることとなる。なお、ここで挙げた５つの値（−４４、−２５、０、２５、４４）は一例であって、再生信号Ｘの取りうる値であればよい。また、本実施の形態１では、予測値Ｐを出力するものを予測値メモリ２３５と表現したが、これと同等の機能を有するものであれば、メモリに限定されるものではなく、例えば、レジスタとマルチプレクサの組み合わせであってもよい。
ここで、前述のようにして得られる再生信号Ｘの予測値Ｐを、該再生信号Ｘが正常な場合（波形Ｘａ）と、非線形歪みが大きい場合（波形Ｘｂ）とで比較してみると、第５図に示すように、図示していないオフセットキャンセラにより基準となる信号、例えば０（ゼロ）のレベルが非線形歪みの有無に関わらず一定に保たれている場合には、該再生信号の波形の歪みの大小によらず、再生信号の予測値Ｐは同一のものとなる。これはパターン予測器１０３の演算内容、すなわち、隣り合う２つのサンプリング点の中点の符号により、前記ＰＲ（１，１，１，１）を実行していることからも明らかである。
そして、前記予測値メモリ２３５から出力される前記再生信号Ｘの予測値Ｐは、前記判別器２３６に出力され、該判別器２３６において、予め設定された特定パターンと一致するか否かが判別される。
例えば、前記判別器２３６に予め、前記予測値Ｐが最大値、あるいは最小値まで遷移する部分、すなわち、前記予測値Ｐが“−２５”，“０”，“２５”と変化する部分を前記特定パターンとして設定し、前記予測値Ｐの変化が前記特定パターンと一致すればエッジを立ち上げる判別結果を出力するものとすると、前記判別器２３６は、第４図に示されるように、判別結果として、前記予測値Ｐのうち“−２５”，“０”，“２５”と変化する部分をエッジ部分とする判別結果を出力する。なお、本実施の形態１では、前記判別器２３６に前記予測値メモリ２３５の出力である予測値Ｐが入力されているが、前記加算器２３４の出力値（０〜４）と、前記予測値Ｐ（−４４、−２５、０、２５、４４）とは、前述したように対応しており等価であることから、前記判別器２３６に前記加算器２３４の出力を入力するようにしてもよい。このようにする場合、前記判別器２３６には予め、特定パターンとして、前記加算器２３４の出力値が“１”，“２”，“３”と変化する部分と設定しておけば、前述のように、特定パターンを前記予測値“−２５”，“０”，“２５”と変化する部分と設定した場合と同じ結果が得られる。
そして、このようにして得られた判別結果は、前記係数更新器１０２の制御回路２２５、及び前記選択回路１０４に出力され、前記係数更新器１０２の制御回路２２５においては、該判別結果に応じて係数Ｗ１〜Ｗ５を更新するか否かが制御され、前記選択回路１０４においては、前記判別結果に応じてデジタルフィルタ出力Ｘ’か、前記再生信号Ｘの予測値Ｐのいずれを波形等化出力Ｙとして出力するかが選択される。
まず第６図を参照しながら、前記判別結果を係数Ｗ１〜Ｗ５の更新に使用する場合を説明する。第６図は、本実施の形態１の、係数更新時における判別器での判別方法を説明する図である。なお、第６図中に示す“学習”とは、等化特性を適応的に変えること、すなわち係数更新を実行することであり、“非学習”とは、等化特性を変えない、すなわち係数更新を実行しないことである。
例えば、特定パターンが、前記予測値Ｐのうち、最大値から最小値に、及び最小値から最大値に遷移する部分と設定された場合、パターン予測器１０３の判別器２３６からは、第６図に示す信号Ａが判別結果として出力され、また、特定パターンが、前記予測値Ｐの最大値及び最小値でない部分と設定された場合、前記パターン予測器１０３の判別器２３６からは、第６図に示す信号Ｂが判別結果として出力される。
そして、前述したようにして得られた判別結果を、係数更新器１０２内の制御回路２２５で受信すると、該係数更新器１０２の制御回路２２５は、“非学習”期間（エッジでない部分）では、再生信号Ｘに応じて適応的に係数Ｗ１〜Ｗ５の更新を実行しないように制御し、一方、“学習”期間（エッジ部分）では、係数Ｗ１〜Ｗ５の更新を実行するように制御する。これにより、非線形歪みが大きい再生信号が入力された場合であっても、該非線形歪みにより不適切な係数更新が行われるのが回避されることとなり、係数更新の収束性は改善される。
次に第７図を参照しながら、前記判別結果を、波形等化に使用する場合を説明する。第７図は、本実施の形態１の、波形等化時における判別器での判別方法を説明する図である。ここでは、第６図の判別結果信号Ｂを例に挙げて説明する。
前述したように、前記パターン予測器１０３内の判別器２３６において得られた判別結果は、選択回路１０４に出力される。そして、前記選択回路１０４は、前記パターン予測器１０３からの判別結果に基づいて、再生信号の予測値Ｐが“−２５”，“０”，“２５”と遷移する部分は、波形等化出力Ｙとしてデジタルフィルタ出力Ｘ’を、また再生信号の予測値Ｐが“−２５”，“０”，“２５”と遷移する以外の部分は、波形等化出力Ｙとして、該デジタルフィルタ出力Ｘ’に代えて、対応する予測値Ｐを出力する。
これは、第５図を用いて既に説明したように、再生信号の波形が正常（波形Ｘａ）であっても、非線形歪みを含んでいても（波形Ｘｂ）、その予測値Ｐは同じになることを利用したものであり、このように再生信号Ｘの波形に非線形歪みが含まれる可能性のある部分では、波形等化出力Ｙとして、デジタルフィルタ出力Ｘ’の代わりに、該再生信号Ｘから生成した予測値Ｐを出力するようにすれば、第８図中の点線で囲まれた領域に示されるように、従来装置４００であれば波形等化に失敗していた箇所も、波形等化に失敗することなく波形等化を行うことが可能となる。
以上のように、本実施の形態１によれば、パターン予測器１０３において再生信号Ｘの予測値Ｐを作成すると共に、及び該予測値Ｐが予め設定された特定パターンか否かを判別し、再生信号Ｘに対して適応等化器１１０において適応等化処理を施した後、前記判別結果に応じて、選択回路１０４にて、該適応等化器１１０からの出力か、パターン予測器１０３からの再生信号の予測値Ｐのいずれかを選択して、波形等化出力Ｙとして出力するようにしたので、本再生信号処理装置１００に入力される再生信号Ｘが、第１６図で説明したような、正常な波形と同じ帯域の周波数成分が重畳された、非線形歪みを有する波形であっても、それに起因する波形等化の失敗がなくなって、該波形等化出力Ｙでの波形歪みの影響を抑えることが可能となる。そしてその結果、本実施の形態１の再生信号処理装置１００では、良好な等化特性を得られると共に、再生信号Ｘに対し常に最適な適応等化処理を施すことができる。
なお、本実施の形態１においては、デジタルフィルタ１０１の等化特性を決定する係数Ｗｎが５つである場合を一例に挙げて説明したが、この係数Ｗの数はこれに限るものではない。
（実施の形態２）
以下、第９図及び第１０図を用いて、本実施の形態２に係る再生信号処理装置について説明する。
前記実施の形態１においては、まず適応等化器で再生信号Ｘに対して適応等化処理を行った後、後段の選択回路で、該適応等化器の出力（デジタルフィルタ出力Ｘ’）か、あるいはパターン予測器において予測した再生信号Ｘの予測値Ｐのいずれかを選択することで、非線形歪みを取り除いた波形等化出力Ｙを出力するようにしたが、本実施の形態２においては、まずフィルタよって再生信号Ｘの非線形歪みを取り除いた後、後段の適応等化器で、該非線形歪みを取り除いた信号に対して適応等化処理を行うようにしたものである。
まず、第９図を用いて、本実施の形態２における再生信号処理装置の構成について説明する。
第９図において、本実施の形態２の再生信号処理装置３００は、適応等化器３０１と、予測フィルタ３０２と、パターン予測器３０３とで構成されており、前記適応等化器３０１は、後述する予測フィルタ３０２の出力に応じて、その等化特性を適応的に変えて、該予測フィルタ３０２の出力に対して波形等化を行うものであり、主としてデジタルフィルタと、該デジタルフィルタの等化特性を決定する係数Ｗｎ（ｎは整数）を更新する係数更新器とで構成される。この適応等化器の具体的な構成については、例えば、従来のデジタルフィルタ４０１及び係数更新器４０２からなるもの、あるいは前記実施の形態１において説明したデジタルフィルタ１０１及び係数更新器１０２からなるものが挙げられる。
そして、前記パターン予測器３０３は、前記再生信号Ｘから得られる２値のデータ系列（予測値Ｐ）を予測すると共に、該予測した予測値Ｐと予め設定された特定のパターンが一致しているか否かを判別して判別結果を出力するものであり、該パターン予測器３０３の構成、及び動作は、前記実施の形態１のパターン予測器１０３と同様であるとする。
そして、前記予測フィルタ３０２は、前記再生信号Ｘに対してフィルタ処理を行うもので、その実行するフィルタ処理内容は、前記パターン予測器３０３によって決定されるものであり、ここでは、前記パターン予測器３０３から出力される判別結果に応じて、再生信号Ｘか、該パターン予測器３０３において予測された前記再生信号Ｘの予測値Ｐのいずれかを出力するものである。この予測フィルタ３０２の構成としては、例えば、前記判別結果に応じて出力値を選択する選択回路が考えられる。
次に、第１０図を用いて、前述した構成を有する本実施の形態２に係る再生信号処理装置３００の一連の動作について説明する。第１０図は、本実施の形態２に係る再生信号処理装置の、予測フィルタのフィルタ処理を説明する波形図である。
まず、図示されていない量子化手段によりデジタル化された再生信号Ｘが、予測フィルタ３０２、及びパターン予測器３０３に入力される。
前記パターン予測器３０３に入力された再生信号Ｘは、前記実施の形態１において説明したのと同様にして、予測値Ｐと判別結果とを生成し、予測フィルタ３０２に出力する。なおここでは、予め設定された特定パターンを、前記予測値Ｐのうちの、最大値及び最小値でない部分とし、前記パターン予測器３０３の判別器２３６からは、第６図に示す信号Ｂが判別結果として出力されるものとする。
そして、前記予測フィルタ３０２は、該判別結果に基づいて、再生信号Ｘか、前記予測値Ｐのいずれかを予測フィルタ出力として出力する。
以下、第１０図を用いて具体的に説明すると、まず、第１０図に示す再生信号Ｘが本再生信号処理装置３００に入力されると、前記パターン予測器３０３において予測値Ｐの生成、及び該予測値Ｐが予め設定された特定パターンと一致するか否かの判別が行われ、前記予測フィルタ３０２は、前記判別結果に基づき、再生信号の予測値Ｐが“−２５”，“０”，“２５”と遷移する部分は、再生信号Ｘをそのまま予測フィルタ出力として出力し、また再生信号の予測値Ｐが“−２５”，“０”，“２５”と遷移する以外の部分は、再生信号Ｘに代えて、対応する予測値Ｐを予測フィルタ出力として出力する。
これにより、前記予測フィルタ３０２において、入力される再生信号Ｘの波形の非線形歪みを取り除き、非線形歪みのない信号（予測フィルタ出力）を後段の適応等化器３０１へ供給することができる。
そして、この非線形歪みを取り除いた予測フィルタ出力に対して、適応等化器３０１において適応等化処理を施して、波形等化出力Ｙを得る。
なお、前記説明においては、予測フィルタ３０２におけるフィルタ処理を、前記パターン予測器３０３からの判別結果に基づいて、再生信号の予測値Ｐが“−２５”，“０”，“２５”と遷移する部分は、再生信号Ｘをそのまま予測フィルタ出力として出力し、また再生信号の予測値Ｐが“−２５”，“０”，“２５”と遷移する以外の部分は、再生信号Ｘに代えて、対応する予測値Ｐを予測フィルタ出力として出力するものとしたが、前記予測フィルタ３０２の別のフィルタ処理方法として、例えば、前記再生信号の予測値Ｐが“−２５”，“０”，“２５”と遷移する以外の部分で、前記再生信号Ｘの特定の周波数帯域の成分をカットして出力するものであってもよい。
以下、第９図及び第１１図を用いて詳細に説明する。第１１図は、本実施の形態２の変形例に係る再生信号処理装置の、予測フィルタのフィルタ処理を説明する図である。
本実施の形態２の変形例の再生信号処理装置３００は、前述した第９図に示す実施の形態２の構成と同様、予測フィルタ３０２と、適応等化器３０１と、パターン予測器３０３とで構成されるものである。そして本実施の形態２の変形例における予測フィルタ３０２は、判別結果に応じて、入力される再生信号Ｘの特定の周波数帯域の成分をカットして出力するものであり、例えば第１４図に示すようなデジタルフィルタで構成される。なお、予測フィルタ３０２である前記デジタルフィルタの係数Ｗｎは、固定であっても、前記実施の形態１と同様適応更新されるものであってもよく、入力される再生信号Ｘの波形の非線形歪みの影響を取り除く特性を有しているものであればよい。また、前記実施の形態２では前記パターン予測器３０３から前記予測フィルタ３０２に、判別結果と予測値Ｐとが出力されたが、本実施の形態２の変形例においては判別結果のみが出力されればよい。その他の構成は、前述した本実施の形態２の再生信号処理装置と同様であるため、ここでは説明を省略する。
次に、第１１図を用いて、前述した構成を有する本実施の形態２の変形例における再生信号処理装置３００の動作について説明すると、まず第１１図に示すような再生信号Ｘが再生信号処理装置３００に入力されると、パターン予測器３０３において、前記再生信号Ｘの予測値Ｐが予測され、該予測値Ｐに基づいて判別結果が出力される。そして、前記予測フィルタ３０２は、前記パターン予測器３０３から判別結果のみを受信し、該判別結果に基づいて再生信号Ｘのフィルタ処理を実行する。なお、ここでは、第６図に示す判別結果信号Ｂを例に挙げて説明する。
そして、前記予測フィルタ３０２は、再生信号の予測値Ｐが“−２５”，“０”，“２５”と遷移する部分は、入力された再生信号Ｘをそのまま予測フィルタ出力として出力し、再生信号の予測値Ｐが“−２５”，“０”，“２５”と遷移する部分以外の部分は、再生信号Ｘに代えて、再生信号Ｘの特定の周波数帯域の成分をカットして、予測フィルタ出力として出力する。
このように、本実施の形態２の変形例の予測フィルタ３０２では、再生信号の予測値Ｐが“−２５”，“０”，“２５”と遷移する部分に対して、再生信号Ｘの特定の周波数帯域の成分をカットするフィルタ処理を実行し、再生信号の予測値Ｐが“−２５”，“０”，“２５”と遷移する部分に、前記予測フィルタ３０２において周波数カットの対象となる信号と同じ帯域の成分が含まれていたとしても、これがカットされることはない。
これにより、前記予測フィルタ３０２において、入力される再生信号Ｘの波形の非線形歪みを確実に取り除き、非線形歪みのほとんどない波形を後段の適応等化器３０１へ供給することができる。
そして、前述のようにして非線形歪みを取り除いた予測フィルタの出力を、適応等化器３０１において適応等化処理し、波形等化出力Ｙを得る。
以上のように、本実施の形態２においては、再生信号Ｘを予測フィルタ３０２においてフィルタ処理した後、該フィルタ処理した再生信号を適応等化器３０１において適応等化処理するようにしたので、本再生信号処理装置３００に入力される再生信号Ｘが、第１６図で説明したような、正常な波形と同じ帯域の周波数成分が重畳された、非線形歪みを有する波形であっても、非線形歪みに起因する波形等化の失敗がなくなって、該波形等化出力Ｙでの波形歪みの影響を抑えることが可能となる。そしてこの結果、本実施の形態２の再生信号処理装置３００では、良好な等化特性を得ることができる共に、再生信号Ｘに対し常に最適な適応等化処理を施すことが可能となる。
【産業上の利用可能性】  本発明の再生信号処理装置、及び再生信号処理方法は、光ディスクや磁気ディスク等の媒体の製造ばらつきなどが一因の非線形歪みに対応した最適な等化処理を実現するものとして極めて有用である。
【図１】
2005024822.tif 000003
【図２】
2005024822.tif 000004
【図３】
2005024822.tif 000005
【図４】
2005024822.tif 000006
【図５】
2005024822.tif 000007
【図６】
2005024822.tif 000008
【図７】
2005024822.tif 000009
【図８】
2005024822.tif 000010
【図９】
2005024822.tif 000011
【図１０】
2005024822.tif 000012
【図１１】
2005024822.tif 000013
【図１２】
2005024822.tif 000014
【図１３】
2005024822.tif 000015
【図１４】
2005024822.tif 000016
【図１５】
2005024822.tif 000017
【図１６】
2005024822.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成18年3月1日(2006.3.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体から再生された再生信号の波形を等化する再生信号処理装置であって、
前記再生信号を等化するデジタルフィルタと、
前記デジタルフィルタの等化特性を決定する係数を適応的に更新する係数更新器と、
前記再生信号のデータ系列を予測して前記再生信号の予測値を出力するとともに、前記再生信号のデータ系列が予め設定された特定パターンか否かを判別して判別結果を出力するパターン予測器と、
波形等化後の出力として、前記デジタルフィルタの出力か、前記再生信号の予測値のいずれか一方を選択し、出力する選択回路と、を備える、
ことを特徴とする再生信号処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の再生信号処理装置において、
前記選択回路は、前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が前記特定パターンであることを示す場合、前記デジタルフィルタの出力を選択し、
前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が前記特定パターンでないことを示す場合、前記予測値を選択する、
ことを特徴とする再生信号処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の再生信号処理装置において、
前記係数更新器は、前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が前記特定パターンであることを示す場合、前記デジタルフィルタの係数を更新し、
前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が特定パターンでないことを示す場合、前記デジタルフィルタの係数を更新しない、
ことを特徴とする再生信号処理装置。
【請求項４】
請求項１に記載の再生信号処理装置において、
前記係数更新器は、前記予測値を用いて、前記デジタルフィルタの係数を適応的に更新する、
ことを特徴とする再生信号処理装置。
【請求項５】
請求項１に記載の再生信号処理装置において、
前記デジタルフィルタは、前記再生信号を多値に等化して出力し、
前記パターン予測器に予め設定される前記特定パターンは、前記再生信号のデータ系列のうちの、最小値から最大値に、及び該最大値から該最小値に遷移する部分である、
ことを特徴とする再生信号処理装置。
【請求項６】
請求項１に記載の再生信号処理装置において、
前記デジタルフィルタは、前記再生信号を多値に等化して出力し、
前記パターン予測器に予め設定される前記特定パターンは、前記再生信号のデータ系列のうちの、最小値及び最大値以外の部分である、
ことを特徴とする再生信号処理装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の再生信号処理装置において、
前記パターン予測器は、パーシャルレスポンス等化を用いて、前記再生信号のデータ系列を予測し、該予測した再生信号のデータ系列が、前記特定パターンと一致するか否かを判別する、
ことを特徴とする再生信号処理装置。
【請求項８】
記録媒体から再生された再生信号の波形を等化する再生信号処理装置であって、
前記再生信号のデータ系列が予め設定された特定パターンか否かを判別して判別結果を出力するパターン予測器と、
前記判別結果に基づいて、前記再生信号に対して部分的にフィルタ処理を行う予測フィルタと、
前記予測フィルタの出力を適応等化する適応等化器とを、備える、
ことを特徴とする再生信号処理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の再生信号処理装置において、
前記パターン予測器は、前記再生信号のデータ系列の判別結果を出力すると共に、前記再生信号のデータ系列を予測して前記再生信号の予測値を出力し、
前記予測フィルタは、前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が前記特定パターンであることを示す場合、前記再生信号を出力し、
前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が前記特定パターンでないことを示す場合、前記再生信号の予測値を出力する、
ことを特徴とする再生信号処理装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の再生信号処理装置において、
前記予測フィルタのフィルタ処理は、前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が前記特定パターンでないことを示す場合のみ、前記再生信号の波形からある特定の周波数帯域を除去するものである、
ことを特徴とする再生信号処理装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の再生信号処理装置において、
前記パターン予測器に予め設定される前記特定パターンは、前記パターン予測器で予測された前記再生信号のデータ系列のうちの、最小値から最大値に、及び該最大値から該最小値に遷移する部分である、
ことを特徴とする再生信号処理装置。
【請求項１２】
請求項８に記載の再生信号処理装置において、
前記パターン予測器に予め設定される前記特定パターンは、前記パターン予測器で予測された前記再生信号のデータ系列のうちの、最小値及び最大値以外の部分である、
ことを特徴とする再生信号処理装置。
【請求項１３】
記録媒体から再生された再生信号の波形を等化する再生信号処理方法であって、
波形の等化特性を決定する係数を更新しながら、前記再生信号を適応的に等化して出力する適応等化ステップと、
前記再生信号のデータ系列を予測して該再生信号の予測値を出力する予測ステップと、
該再生信号のデータ系列が予め設定された特定パターンか否かを判別して判別結果を出力する判別ステップと、
波形等化後の出力として、前記等化ステップの出力か、前記予測ステップの出力のいずれか一方を選択し、出力する選択ステップと、を含む、
ことを特徴とする再生信号処理方法。
【請求項１４】
記録媒体から再生された再生信号の波形を等化する再生信号処理方法であって、
前記再生信号のデータ系列が予め設定された特定パターンか否かを判別して判別結果を出力する判別ステップと、
前記判別結果に基づいて、前記再生信号に対して部分的にフィルタ処理を行うフィルタステップと、
前記フィルタステップの出力を適応等化する適応等化ステップとを、含む、
ことを特徴とする再生信号処理方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体から再生された再生信号の波形を等化する再生信号処理装置、及びその再生信号処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク、磁気ディスク等の再生回路では、再生信号に含まれる波形歪みやノイズを除去するために、その再生回路内に再生信号の波形等化を行う等化器を設けて、記録系列中の符号間干渉の補償が行われており、その波形等化の方法としては、該再生信号から波形歪みを推定して、等化器の特性を決定するという適応等化の方法がとられている。
【０００３】
ここで、図１２を参照しながら、光ディスク、磁気ディスク等の記録ピットが一様に形成されている場合と、該記録ピットにムラがある場合の再生信号を比較する。図１２は、記録ピットが一様に形成されている場合と、記録ピットにムラがある場合における、それぞれのマーク形状とその再生信号を示した波形図である。
【０００４】
図１２に示すように、記録ピットが一様に形成されている場合、そのマーク形状がきれいな長方形になっている。一方、記録ピットにムラが生じている場合、そのマーク形状はピットの両端や中央での歪みが大きくなっている。そして、これらの信号を再生回路のピックアップなどで読み取ると、記録ピットが一様に形成されている場合は、再生信号のレベルはその中央部において一定値をとるが、記録ピットにムラがある場合は、再生信号のレベルはその中央部において歪み、再生信号Ｘは、ある周波数が重畳された信号のようになってしまう。
【０００５】
しかし、従来の等化器は、再生信号の遅延、係数の乗算、加算といった線形操作のみによって構成され、再生信号の線形歪みの除去を目的としているため、光ディスクや磁気ディスク等の媒体の製造ばらつきなどが一因の非線形歪みが再生信号に含まれていた場合（例えば、図１２の記録ピットにムラがある場合の再生信号参照）、従来の等化器ではその歪み成分を取り除くことができなかった。そして、この再生信号に含まれる非線形歪みは、等化器の等化能力を著しく低下させるため、例えば、ビットエラーレートの劣化など、再生回路の性能の低下が避けられなかった。
【０００６】
この従来の問題を解決したものとして、特許第２７６８２９６号公報に、再生信号の非線形歪みの影響を考慮した波形等化処理を行う再生信号処理装置が開示されている。
【０００７】
以下、図１３、図１４、及び図１５を用いて、従来の再生信号処理装置について説明する。図１３は、従来の再生信号処理装置の構成を示す図であり、図１４は、従来の再生信号処理装置におけるデジタルフィルタの詳細な構成を示す図であり、図１５は、従来の再生信号処理装置における係数更新器の詳細な構成を示す図である。
【０００８】
図１３において、従来の再生信号処理装置４００は、デジタルフィルタ４０１と、係数更新器４０２とから構成されている。そして、前記デジタルフィルタ４０１は、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスクから再生された信号が再生回路内の量子化部（図示せず）でデジタル化された再生信号Ｘを受け取るフィルタで、ここでは図１４に示すように５タップのＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタであるとする。以下、図１４を用いて詳細に説明すると、前記デジタルフィルタ４０１は、再生信号Ｘの伝搬を遅延させるための複数段の遅延素子を構成するように互いに接続された５個のＤフリップフロップ４１１ａ〜４１１ｅと、該各Ｄフリップフロップ４１１ａ〜４１１ｅから出力される遅延信号Ｘ1〜Ｘ5にそれぞれ係数Ｗ1〜Ｗ5を乗算する５個の乗算器４１２ａ〜４１２ｅと、該各乗算器４１２からの出力を加算する１個の加算器４１３とからなる。よって、デジタルフィルタ４０１の出力Ｘ’は、再生信号Ｘを遅延させた遅延信号Ｘ1〜Ｘ5を各々係数Ｗ1〜Ｗ5で乗じ、その乗算結果すべてを加算器４１３で加算した値となる。
【０００９】
そして、前記係数更新器４０２は、前記デジタルフィルタ４０１の等化特性を決定する係数Ｗ1〜Ｗ5を、該デジタルフィルタ４０１の出力に応じて適応的に更新するものであり、ここでは、図１５に示すように、相関器４２１、積分器４２２、減算器４２３、基準振幅発生回路４２４、三値判定回路４２５、誤差信号選択回路４２６、及びスイッチ４２７で構成されている。そして、前記三値判定回路４２５は、前記デジタルフィルタ４０１から出力されるデジタルフィルタ出力Ｘ’を予め設定したしきい値によって、３つの値（例えば、−１，０，＋１）に判定し、前記基準振幅発生回路４２４は、該三値判定回路４２５から出力される３つの値（例えば、−１，０，＋１）を、デジタルフィルタ４０１の出力レベルに対応する振幅値にし、前記減算器４２３は、前記基準振幅発生回路４２４からの出力と、前記デジタルフィルタ出力Ｘ’との差分である等化誤差εを算出し、前記相関器４２１は、デジタルフィルタ４０１から入力される遅延信号Ｘnと前記減算器４２３からの等化誤差εnとの相関をとり、前記積分器４２２は、該相関器４２１においてとられた各相関をそれぞれ時間積分した値を、更新後の係数Ｗnとしてデジタルフィルタ４０１に供給し、前記誤差信号選択回路４２６は、前記三値判定回路４２５の出力の時系列情報に基づいて、前記減算器４２３において算出された等化誤差εを相関器４２１に入力するか否かを選択する選択信号を発生させ、前記スイッチ４２７は、該誤差信号選択回路４２６からの選択信号に応じて、そのオン、オフを切り替える。
【００１０】
このような従来の再生信号処理装置４００では、前記係数更新器４０２において、前記三値判定回路４２５の出力のうち、非線形歪みがあると思われる特徴的なパターンを予め誤差信号選択回路４２６に設定しておき、該誤差信号選択回路４２６で、その予め設定された特徴的なパターンと前記三値判定回路４２５からの出力が一致するか否かを判断して、一致しなければスイッチ４２７をオンにして前記係数Ｗ1〜Ｗ5の更新を行い、一致すればスイッチ４２７をオフにして前記係数Ｗ1〜Ｗ5の更新を行わないようにすることで、再生信号Ｘの非線形歪みが前記係数Ｗ1〜Ｗ5の更新に与える影響を抑制することができる。
【００１１】
しかしながら、前述した係数更新器４０２における係数更新の適応制御のみが波形等化の失敗の原因ではなく、前記デジタルフィルタ４０１において波形等化が施されたデジタルフィルタの出力Ｘ’（以下、「波形等化出力Ｘ’」ともいう。）そのものが、波形等化失敗の一因となる場合がある。
【００１２】
以下、図１６を用いて具体的に説明する。図１６は、非線形歪みを含む再生信号Ｘと、該再生信号Ｘを適応等化した波形等化出力Ｙとを示す図である。
図１２で説明したように、非線形歪みの大きい再生信号は、再生信号の正常な波形には含まれない、ある周波数帯域の信号を重畳したものとなってしまう。この重畳される周波数帯域が、再生信号の周波数帯域とはかけ離れた周波数帯域である場合には、該重畳される信号を前記デジタルフィルタ４０１で容易に取り除くことができるが、前記重畳される周波数帯域が、前記再生信号と同じような周波数帯域の場合は、その再生信号の波形の大きな歪みが、非線形歪みの影響による波形の歪みなのか、それとも再生信号の正常な波形なのか、の区別がつけられないため、波形の非線形歪みの補正が非常に困難になる。
【００１３】
例えば、図１６に示す再生信号Ｘの波形の大きな歪みＡ〜Ｄ部分のうち、Ａ，Ｂ，Ｄ部分は正常な波形に同じ周波数帯域の信号が重畳された非線形歪みであり、Ｃ部分は正常な再生信号の波形である。このような波形に対して従来装置４００により波形等化を施すと、再生信号Ｘが、正常な波形部分の周波数帯域と同じ周波数帯域の歪み成分をもっている場合には、該歪み部分において係数Ｗ1〜Ｗ5の更新が行われなかったとしても、その再生信号そのものの歪み成分が同様に増幅されてしまうので、結局波形等化は失敗してしまう（図１６のＡ，Ｂ，Ｄ部分参照）。そして、この波形等化の失敗は、符号化の制約を満たしてしまうと、図示していない後段の復号器、例えばビタビ復号器においても誤り訂正が不可能であるためにそのまま復号化されてしまうこととなるので、再生回路の復号性能を劣化させる一因となる。
【００１４】
従って、従来の再生信号処理装置４００のように、再生信号Ｘの波形の非線形歪みと思われる部分において、前記係数Ｗ1〜Ｗ5の更新を行わないようにするだけでは、前記波形等化出力Ｘ’に対する非線形歪みの影響を抑制できない場合があり、この結果、従来の再生信号処理装置４００では、デジタルフィルタ４０１において非線形歪みを考慮した波形等化特性を十分なものとすることができず、非線形歪みを含む再生信号を最適に波形等化することができないという課題があった。
【００１５】
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、再生信号に含まれる非線形歪みに対応した、最適な波形等化を実現できる再生信号処理装置を提供することを目的とするものである。
【発明の開示】
【００１６】
前記課題を解決するために、本発明の再生信号処理装置は、記録媒体から再生された再生信号の波形を等化する再生信号処理装置であって、前記再生信号を等化するデジタルフィルタと、前記デジタルフィルタの等化特性を決定する係数を適応的に更新する係数更新器と、前記再生信号のデータ系列を予測して前記再生信号の予測値を出力するとともに、前記再生信号のデータ系列が予め設定された特定パターンか否かを判別して判別結果を出力するパターン予測器と、波形等化後の出力として、前記デジタルフィルタの出力か、前記再生信号の予測値のいずれか一方を選択し、出力する選択回路と、を備えるものである。
【００１７】
これにより、再生信号に対して適応等化処理をした後、波形等化出力として、該適応等化処理した出力か、あるいは該再生信号から予測されたデータ系列のいずれかを選択して出力するようにしたので、該再生信号に含まれる非線形歪みに対応した最適な波形等化を実現することができる。
【００１８】
さらに、本発明の再生信号処理装置において、前記選択回路は、前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が前記特定パターンであることを示す場合、前記デジタルフィルタの出力を選択し、前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が前記特定パターンでないことを示す場合、前記予測値を選択するものである。
【００１９】
これにより、前記再生信号に含まれる非線形歪みが、波形等化後の出力に与える影響を最適に抑制することができる。
【００２０】
さらに、本発明の再生信号処理装置において、前記係数更新器は、前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が前記特定パターンであることを示す場合、前記デジタルフィルタの係数を更新し、前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が特定パターンでないことを示す場合、前記デジタルフィルタの係数を更新しないものである。
【００２１】
これにより、前記再生信号に含まれる非線形歪みが、前記デジタルフィルタの係数の更新に与える影響を抑制することができる。
【００２２】
さらに、本発明の再生信号処理装置において、前記係数更新器は、前記予測値を用いて、前記デジタルフィルタの係数を適応的に更新するものである。
【００２３】
これにより、前記再生信号に含まれる非線形歪みが前記デジタルフィルタの係数の更新に与える影響を、最適に抑制することができる。
【００２４】
さらに、本発明の再生信号処理装置において、前記デジタルフィルタは、前記再生信号を多値に等化して出力し、前記パターン予測器に予め設定される前記特定パターンは、前記再生信号のデータ系列のうちの、最小値から最大値に、及び該最大値から該最小値に遷移する部分であるものである。
【００２５】
これにより、再生信号の正常な波形と同じ周波数帯域の非線形歪みが含まれていても、該非線形歪みが波形等化後の出力に与える影響を抑制して、波形等化を最適に行うことができる。
【００２６】
さらに、本発明の再生信号処理装置において、前記デジタルフィルタは、前記再生信号を多値に等化して出力し、前記パターン予測器に予め設定される前記特定パターンは、前記再生信号のデータ系列のうちの、最小値及び最大値以外の部分であるものである。
【００２７】
これにより、再生信号の正常な波形と同じ周波数帯域の非線形歪みが含まれていても、該非線形歪みが波形等化後の出力に与える影響を抑制して、波形等化を最適に行うことができる。
【００２８】
さらに、本発明の再生信号処理装置において、前記パターン予測器は、パーシャルレスポンス等化を用いて、前記再生信号のデータ系列を予測し、該予測した再生信号のデータ系列が、前記特定パターンと一致するか否かを判別するものである。
【００２９】
これにより、該再生信号の正常な波形と同じ周波数帯域の非線形歪みが含まれていても、該非線形歪みが波形等化後の出力に与える影響を抑制して、波形等化を最適に行うことができる。
【００３０】
また、本発明の再生信号処理装置は、記録媒体から再生された再生信号の波形を等化する再生信号処理装置であって、前記再生信号のデータ系列が予め設定された特定パターンか否かを判別して判別結果を出力するパターン予測器と、前記判別結果に基づいて、前記再生信号に対して部分的にフィルタ処理を行う予測フィルタと、前記予測フィルタの出力を適応等化する適応等化器とを、備えるものである。
【００３１】
これにより、再生信号は部分的にフィルタ処理が施された後、適応等化されることとなり、該再生信号に含まれる非線形歪みに対応した最適な波形等化を実現することができる。
【００３２】
さらに、本発明の再生信号処理装置において、前記パターン予測器は、前記再生信号のデータ系列の判別結果を出力すると共に、前記再生信号のデータ系列を予測して前記再生信号の予測値を出力し、前記予測フィルタは、前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が前記特定パターンであることを示す場合、前記再生信号を出力し、前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が前記特定パターンでないことを示す場合、前記再生信号の予測値を出力するものである。
【００３３】
これにより、再生信号の正常な波形と同じ周波数帯域の非線形歪みが含まれていても、該非線形歪みが波形等化後の出力に与える影響を抑制して、波形等化を最適に行うことができる。
【００３４】
さらに、本発明の再生信号処理装置において、前記予測フィルタのフィルタ処理は、前記判別結果が前記再生信号のデータ系列が前記特定パターンでないことを示す場合のみ、前記再生信号の波形からある特定の周波数帯域を除去するものである。
【００３５】
これにより、前記再生信号のデータ系列の特定パターン部分以外でフィルタ処理による影響が生じないようにして、後段の適応等化器に、非線形歪みのほとんどない信号を供給できる。
【００３６】
さらに、本発明の再生信号処理装置において、前記パターン予測器に予め設定される前記特定パターンは、前記パターン予測器で予測された前記再生信号のデータ系列のうちの、最小値から最大値に、及び該最大値から該最小値に遷移する部分である。
【００３７】
これにより、再生信号の正常な波形と同じ周波数帯域の非線形歪みが含まれていても、該非線形歪みが波形等化後の出力に与える影響を抑制して、波形等化を最適に行うことができる。
【００３８】
さらに、本発明の再生信号処理装置において、前記パターン予測器に予め設定される前記特定パターンは、前記パターン予測器で予測された前記再生信号のデータ系列のうちの、最小値及び最大値以外の部分である。
【００３９】
これにより、再生信号の正常な波形と同じ周波数帯域の非線形歪みが含まれていても、該非線形歪みが波形等化後の出力に与える影響を抑制して、波形等化を最適に行うことができる。
【００４０】
また、本発明の再生信号処理方法は、記録媒体から再生された再生信号の波形を等化する再生信号処理方法であって、波形の等化特性を決定する係数を更新しながら、前記再生信号を適応的に等化して出力する適応等化ステップと、前記再生信号のデータ系列を予測して該再生信号の予測値を出力する予測ステップと、該再生信号のデータ系列が予め設定された特定パターンか否かを判別して判別結果を出力する判別ステップと、波形等化後の出力として、前記等化ステップの出力か、前記予測ステップの出力のいずれか一方を選択し、出力する選択ステップと、を含むものである。
【００４１】
これにより、波形等化出力として、適応等化処理した再生信号か、あるいは該再生信号から予測された予測値のいずれかが選択されて出力されることとなり、該再生信号に含まれる非線形歪みに対応した最適な波形等化を実現することができる。
【００４２】
また、本発明の再生信号処理方法は、記録媒体から再生された再生信号の波形を等化する再生信号処理方法であって、前記再生信号のデータ系列が予め設定された特定パターンか否かを判別して判別結果を出力する判別ステップと、前記判別結果に基づいて、前記再生信号に対して部分的にフィルタ処理を行うフィルタステップと、前記フィルタステップの出力を適応等化する適応等化ステップとを、含むものである。
【００４３】
これにより、再生信号に対してフィルタ処理を行った後、該フィルタ処理後の出力を適応等化することができるため、該再生信号に含まれる非線形歪みに対応した最適な波形等化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
（実施の形態１）
以下、図１〜図８、及び図１４を用いて、本実施の形態１に係る再生信号処理装置について説明する。
本実施の形態１においては、非線形歪みを含む再生信号に対して適応等化処理を行う場合に、その非線形歪みの影響を、デジタルフィルタの等化特性を決定する係数Ｗ1〜Ｗ5の更新に対してだけでなく、該デジタルフィルタから出力される適応等化後の波形等化出力に対しても考慮するようにしたものである。
【００４５】
まず、図１〜図３、及び図１４を用いて、本実施の形態１における再生信号処理装置の構成について説明する。図１は、本実施の形態１に係る再生信号処理装置の構成を示す図であり、図２は、本実施の形態１に係る再生信号処理装置の係数更新器の詳細な構成を示す図であり、図３は、本実施の形態１に係る再生信号処理装置のパターン予測器の詳細な構成を示す図である。
【００４６】
図１において、本実施の形態１の再生信号処理装置１００は、デジタルフィルタ１０１、及び係数更新器１０２とからなる適応等化器１１０と、パターン予測器１０３と、選択回路１０４とで構成されているものである。
【００４７】
そして、前記適応等化器１１０の前記デジタルフィルタ１０１は、ＣＤ、ＤＶＤなどの光ディスクから再生された信号が、該適応等化器１１０の前段の量子化回路（図示せず）においてデジタル化された再生信号Ｘを受け取るものであり、前記係数更新器１０２は、前記デジタルフィルタ１０１の等化特性を決定する係数Ｗ1〜Ｗ5を、再生信号Ｘと、後述するパターン予測器１０３の予測値Ｐ及び判別結果と、前記デジタルフィルタ１０１の出力Ｘ’とに応じて、適応的に更新するものであり、前記適応等化器１１０は、該係数更新器１０２において適時更新された係数Ｗを用いて、前記デジタルフィルタ１０１において該再生信号Ｘを適応等化するものである。なお、本実施の形態１では、前記デジタルフィルタ１０１の構成が、前述した従来のデジタルフィルタ４０１と同様、図１４に示される５タップのＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタであるものとし、前記係数更新器１０２において適時更新される係数Ｗは５つ（Ｗ1〜Ｗ5）であるとする。
【００４８】
そして、前記パターン予測器１０３は、再生信号Ｘから得られる２値のデータ系列（予測値Ｐ）を予測すると共に、その予測したデータ系列である予測値Ｐが、予め設定された特定のパターンと一致しているか否かを判別し、その判別結果を出力するものであり、さらに、前記選択回路１０４は、前記デジタルフィルタ１０１からのデジタルフィルタ出力Ｘ’と、前記パターン予測器１０３からの前記予測値Ｐ及び判別結果とを受信し、該判別結果に基づいて、前記デジタルフィルタ出力Ｘ’か、前記予測値Ｐのいずれか一方を、波形等化出力Ｙとして出力するものである。
【００４９】
以下、図２及び図３を用いて、前記係数更新器１０２と、前記パターン予測器１０３の詳細な構成について説明する。
【００５０】
まず、前記係数更新器１０２は、図２に示すように、デジタルフィルタ１０１から出力されるデジタルフィルタ出力Ｘ’ nと、予測値Ｐnとの差分である等化誤差εnを算出する減算器２２１と、クロック遅延を考慮して前記デジタルフィルタ１０１において再生信号ＸをＤフリップフロップにより遅延させた各遅延信号Ｘnと、前記減算器２２１からの等化誤差εnとの相関をとる乗算器２２２と、該乗算器２２２からの出力を増幅率μで増幅する増幅器２２３と、該増幅器２２３からの出力と、（ｎ−１）番目の係数Ｗn-1とを加算して、更新後の前記係数Ｗnを出力する加算器２２４と、前記パターン予測器１０３からの判別結果を元に、前記加算器２２４から更新後の係数Ｗnを出力するか否かを制御する制御回路２２５とからなり、前記制御回路２２５の制御の下、前記等化誤差εnの２乗を最小にするように係数Ｗnを更新していくことで、再生信号Ｘの波形特性に応じたデジタルフィルタ１０１の等化特性を適応制御するものである。なお、図２に示す係数更新器１０２の構成では、１回の更新につき１個の係数Ｗしか更新できないが、同様の回路を係数Ｗnの個数分（ここでは５つ）用意すれば、１回の更新ですべての係数Ｗn-4，Ｗn-3，Ｗn-2，Ｗn-1，Ｗn（ここでは、係数Ｗ1〜Ｗ5）を更新できる。
【００５１】
そして、前記パターン予測器１０３は、図３に示すように、再生信号Ｘを１クロック遅延させるＤフリップフロップ２３１ａ〜２３１ｄと、該再生信号Ｘと前記Ｄフリップフロップ２３１ａにより１クロック遅延させた信号とを加算する加算器２３２と、前記加算器２３２の出力の符号を算出する符号器２３３と、該符号器２３３からの出力と、該符号器２３３の出力を３つのＤフリップフロップ２３１ｂ〜２３１ｄによりそれぞれ１クロック遅延させた各出力とを加算することでＰＲ（１，１，１，１）を実行する加算器２３４と、前記ＰＲ（１，１，１，１）の結果より予測値Ｐを出力する予測値メモリ２３５と、その予測値Ｐが予め設定されていた特定パターンか否かを判別する判別器２３６とからなり、パーシャルレスポンスＰＲ（１，１，１，１）を使って、再生信号Ｘのデータ系列を予測して予測値Ｐを出力すると共に、該予測された予測値Ｐが、予め設定されていた前記特定パターンか否かを判別して、その判別結果を出力するものである。なお、前記ＰＲ（１，１，１，１）とは、１＋Ｄ1＋Ｄ2＋Ｄ3で得られる信号であり、Ｄm(m=1〜3)はｍクロックだけ遅延した信号のことである。そして、２値のデータ系列である再生信号Ｘを多値に等化した値である予測値Ｐが、前記ＰＲ（１，１，１，１）によって得ることができるのは、ＤＶＤの信号が、ＥＦＭ＋という変復調方式により符号化され、記録時にはＮＲＺＩ（Ｎｏｎ  Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ  Ｉｎｖｅｒｔｅｄ）という変調方式で記録されるためである。
【００５２】
次に、図４〜図８を用いて、前述した構成を有する本実施の形態１に係る再生信号処理装置の一連の動作について説明する。図４は、本実施の形態１におけるパターン予測器の各部において得られる値を示す図である。
【００５３】
まず、図示されていない量子化手段によりデジタル化された再生信号Ｘが、適応等化器１１０に入力されると共に、パターン予測器１０３に入力される。
【００５４】
前記適応等化器１１０では、前記デジタルフィルタ１０１において、入力された再生信号Ｘに対し、既に説明した従来装置４００と同様、係数更新器１０２から供給される係数Ｗ1〜Ｗ5に応じた適応等化を実行し、該等化処理後のデジタルフィルタ出力Ｘ’を選択回路１０４に出力する。
【００５５】
これと同時に、前記パターン予測器１０３では、入力された再生信号Ｘのデータ系列を予測してそれを再生信号Ｘの予測値Ｐとして選択回路１０４に出力すると共に、その予測した前記予測値Ｐが予め設定された特定パターンと一致しているか否かを判別して、その判別結果を、前記係数更新器１０２及び選択回路１０４に出力する。
【００５６】
以下、図４を用いて、前記パターン予測器１０３の動作を詳細に説明すると、まず、図４に示すような値を有する再生信号Ｘがパターン予測器１０３に入力されると、該再生信号ＸはＤフリップフロップ２３１ａにより１クロック遅延された後、加算器２３２において再生信号Ｘと加算されて、値（１＋Ｄ）Ｘが得られる。ここで、まず（１＋Ｄ）という演算を行うのは、ナイキストフィルタによる補間フィルタと同等の機能を簡易的に実現するためである。ここでは、演算（１＋Ｄ）を行うことによって、隣り合う２つのサンプリング点の中点と等価なレベルを得ている。なお、複数タップのＦＩＲフィルタでナイキストフィルタを構成してもよい。
【００５７】
次に、前記加算器２３２から出力された値（１＋Ｄ）Ｘは、符号器２３３に入力され、該符号器２３３において、符号（１＋Ｄ）Ｘの値を得る。ここでは、前記加算器２３２の出力（１＋Ｄ）Ｘの値が負のとき、符号（１＋Ｄ）Ｘの値を“０”とし、前記の値が負でないとき、符号（１＋Ｄ）Ｘの値を“１”としている。
【００５８】
そして、前記符号器２３３から出力された符号（１＋Ｄ）Ｘの値は、Ｄフリップフロップ２３１ｂ〜２３１ｄにおいてそれぞれ１クロックづつ遅延され、加算器２３４において、該符号器２３３の出力と、各Ｄフリップフロップ２３１ｂ〜２３１ｄからの出力とを加算して、ＰＲ（１，１，１，１）の値を得る。なお、ここでのＰＲ（１，１，１，１）の値は、再生信号ＸをＤフリップフロップ２３１ａ〜２３１ｄにより１クロックずつ遅延させ、該遅延させた値すべてを加算器２３４により加算することによって得られるため、該加算器２３４から出力されるＰＲ（１，１，１，１）の値は、図４に示すように“０”〜“４”の値をとる。
【００５９】
ＰＲ（１，１，１，１）の値は、ＤＶＤの再生信号の特徴から、常に前の値の＋１、−１、０だけ変化する。従って、ここで再生信号処理装置１００に入力される前記再生信号ＸがＤＶＤの再生信号の場合、その再生信号Ｘから予測される信号の値ＰＲ（１，１，１，１）は、０→０→１→２→３→４→４→４→３→２→１→２→３→４などのように遷移し、決して０→４→２→４→１→３のように遷移することはない。
【００６０】
そして、前記予測値メモリ２３５は、前記加算器２３４からの出力を元に、再生信号Ｘの予測されたデータ系列である予測値Ｐを出力する。ここでは、加算器２３４の出力値０、１、２、３、４に対応する値をそれぞれ、−４４、−２５、０、２５、４４とし、前記予測値メモリ２３５において、入力された前記加算器２３４の出力値ＰＲ（１，１，１，１）に対応するように、前記５つの値をあてはめて、その値を再生信号Ｘの予測値Ｐとして出力する。このように、前記予測値Ｐとして、加算器２３４の出力値に対応する５つの値を用意する理由は、前記予測値Ｐを再生信号Ｘの取りうる値の範囲に合わせるためであり、これにより本再生信号処理装置１００から出力される波形等化出力Ｙはこれら５つの値付近に等化されることとなる。なお、ここで挙げた５つの値（−４４、−２５、０、２５、４４）は一例であって、再生信号Ｘの取りうる値であればよい。また、本実施の形態１では、予測値Ｐを出力するものを予測値メモリ２３５と表現したが、これと同等の機能を有するものであれば、メモリに限定されるものではなく、例えば、レジスタとマルチプレクサの組み合わせであってもよい。
【００６１】
ここで、前述のようにして得られる再生信号Ｘの予測値Ｐを、該再生信号Ｘが正常な場合（波形Ｘａ）と、非線形歪みが大きい場合（波形Ｘｂ）とで比較してみると、図５に示すように、図示していないオフセットキャンセラにより基準となる信号、例えば０（ゼロ）のレベルが非線形歪みの有無に関わらず一定に保たれている場合には、該再生信号の波形の歪みの大小によらず、再生信号の予測値Ｐは同一のものとなる。これはパターン予測器１０３の演算内容、すなわち、隣り合う２つのサンプリング点の中点の符号により、前記ＰＲ（１，１，１，１）を実行していることからも明らかである。
【００６２】
そして、前記予測値メモリ２３５から出力される前記再生信号Ｘの予測値Ｐは、前記判別器２３６に出力され、該判別器２３６において、予め設定された特定パターンと一致するか否かが判別される。
【００６３】
例えば、前記判別器２３６に予め、前記予測値Ｐが最大値、あるいは最小値まで遷移する部分、すなわち、前記予測値Ｐが“−２５”，“０”，“２５”と変化する部分を前記特定パターンとして設定し、前記予測値Ｐの変化が前記特定パターンと一致すればエッジを立ち上げる判別結果を出力するものとすると、前記判別器２３６は、図４に示されるように、判別結果として、前記予測値Ｐのうち“−２５”，“０”，“２５”と変化する部分をエッジ部分とする判別結果を出力する。なお、本実施の形態１では、前記判別器２３６に前記予測値メモリ２３５の出力である予測値Ｐが入力されているが、前記加算器２３４の出力値（０〜４）と、前記予測値Ｐ（−４４、−２５、０、２５、４４）とは、前述したように対応しており等価であることから、前記判別器２３６に前記加算器２３４の出力を入力するようにしてもよい。このようにする場合、前記判別器２３６には予め、特定パターンとして、前記加算器２３４の出力値が“１”，“２”，“３”と変化する部分と設定しておけば、前述のように、特定パターンを前記予測値“−２５”，“０”，“２５”と変化する部分と設定した場合と同じ結果が得られる。
【００６４】
そして、このようにして得られた判別結果は、前記係数更新器１０２の制御回路２２５、及び前記選択回路１０４に出力され、前記係数更新器１０２の制御回路２２５においては、該判別結果に応じて係数Ｗ1〜Ｗ5を更新するか否かが制御され、前記選択回路１０４においては、前記判別結果に応じてデジタルフィルタ出力Ｘ’か、前記再生信号Ｘの予測値Ｐのいずれを波形等化出力Ｙとして出力するかが選択される。
【００６５】
まず図６を参照しながら、前記判別結果を係数Ｗ1〜Ｗ5の更新に使用する場合を説明する。図６は、本実施の形態１の、係数更新時における判別器での判別方法を説明する図である。なお、図６中に示す“学習”とは、等化特性を適応的に変えること、すなわち係数更新を実行することであり、“非学習”とは、等化特性を変えない、すなわち係数更新を実行しないことである。
【００６６】
例えば、特定パターンが、前記予測値Ｐのうち、最大値から最小値に、及び最小値から最大値に遷移する部分と設定された場合、パターン予測器１０３の判別器２３６からは、図６に示す信号Ａが判別結果として出力され、また、特定パターンが、前記予測値Ｐの最大値及び最小値でない部分と設定された場合、前記パターン予測器１０３の判別器２３６からは、図６に示す信号Ｂが判別結果として出力される。
【００６７】
そして、前述したようにして得られた判別結果を、係数更新器１０２内の制御回路２２５で受信すると、該係数更新器１０２の制御回路２２５は、“非学習”期間（エッジでない部分）では、再生信号Ｘに応じて適応的に係数Ｗ1〜Ｗ5の更新を実行しないように制御し、一方、“学習”期間（エッジ部分）では、係数Ｗ1〜Ｗ5の更新を実行するように制御する。これにより、非線形歪みが大きい再生信号が入力された場合であっても、該非線形歪みにより不適切な係数更新が行われるのが回避されることとなり、係数更新の収束性は改善される。
【００６８】
次に図７を参照しながら、前記判別結果を、波形等化に使用する場合を説明する。図７は、本実施の形態１の、波形等化時における判別器での判別方法を説明する図である。ここでは、図６の判別結果信号Ｂを例に挙げて説明する。
【００６９】
前述したように、前記パターン予測器１０３内の判別器２３６において得られた判別結果は、選択回路１０４に出力される。そして、前記選択回路１０４は、前記パターン予測器１０３からの判別結果に基づいて、再生信号の予測値Ｐが“−２５”，“０”，“２５”と遷移する部分は、波形等化出力Ｙとしてデジタルフィルタ出力Ｘ’を、また再生信号の予測値Ｐが“−２５”，“０”，“２５”と遷移する以外の部分は、波形等化出力Ｙとして、該デジタルフィルタ出力Ｘ’に代えて、対応する予測値Ｐを出力する。
【００７０】
これは、図５を用いて既に説明したように、再生信号の波形が正常（波形Ｘａ）であっても、非線形歪みを含んでいても（波形Ｘｂ）、その予測値Ｐは同じになることを利用したものであり、このように再生信号Ｘの波形に非線形歪みが含まれる可能性のある部分では、波形等化出力Ｙとして、デジタルフィルタ出力Ｘ’の代わりに、該再生信号Ｘから生成した予測値Ｐを出力するようにすれば、図８中の点線で囲まれた領域に示されるように、従来装置４００であれば波形等化に失敗していた箇所も、波形等化に失敗することなく波形等化を行うことが可能となる。
【００７１】
以上のように、本実施の形態１によれば、パターン予測器１０３において再生信号Ｘの予測値Ｐを作成すると共に、及び該予測値Ｐが予め設定された特定パターンか否かを判別し、再生信号Ｘに対して適応等化器１１０において適応等化処理を施した後、前記判別結果に応じて、選択回路１０４にて、該適応等化器１１０からの出力か、パターン予測器１０３からの再生信号の予測値Ｐのいずれかを選択して、波形等化出力Ｙとして出力するようにしたので、本再生信号処理装置１００に入力される再生信号Ｘが、図１６で説明したような、正常な波形と同じ帯域の周波数成分が重畳された、非線形歪みを有する波形であっても、それに起因する波形等化の失敗がなくなって、該波形等化出力Ｙでの波形歪みの影響を抑えることが可能となる。そしてその結果、本実施の形態１の再生信号処理装置１００では、良好な等化特性を得られると共に、再生信号Ｘに対し常に最適な適応等化処理を施すことができる。
【００７２】
なお、本実施の形態１においては、デジタルフィルタ１０１の等化特性を決定する係数Ｗnが５つである場合を一例に挙げて説明したが、この係数Ｗの数はこれに限るものではない。
【００７３】
（実施の形態２）
以下、図９及び図１０を用いて、本実施の形態２に係る再生信号処理装置について説明する。
前記実施の形態１においては、まず適応等化器で再生信号Ｘに対して適応等化処理を行った後、後段の選択回路で、該適応等化器の出力（デジタルフィルタ出力Ｘ’）か、あるいはパターン予測器において予測した再生信号Ｘの予測値Ｐのいずれかを選択することで、非線形歪みを取り除いた波形等化出力Ｙを出力するようにしたが、本実施の形態２においては、まずフィルタよって再生信号Ｘの非線形歪みを取り除いた後、後段の適応等化器で、該非線形歪みを取り除いた信号に対して適応等化処理を行うようにしたものである。
【００７４】
まず、図９を用いて、本実施の形態２における再生信号処理装置の構成について説明する。
図９において、本実施の形態２の再生信号処理装置３００は、適応等化器３０１と、予測フィルタ３０２と、パターン予測器３０３とで構成されており、前記適応等化器３０１は、後述する予測フィルタ３０２の出力に応じて、その等化特性を適応的に変えて、該予測フィルタ３０２の出力に対して波形等化を行うものであり、主としてデジタルフィルタと、該デジタルフィルタの等化特性を決定する係数Ｗn（ｎは整数）を更新する係数更新器とで構成される。この適応等化器の具体的な構成については、例えば、従来のデジタルフィルタ４０１及び係数更新器４０２からなるもの、あるいは前記実施の形態１において説明したデジタルフィルタ１０１及び係数更新器１０２からなるものが挙げられる。
【００７５】
そして、前記パターン予測器３０３は、前記再生信号Ｘから得られる２値のデータ系列（予測値Ｐ）を予測すると共に、該予測した予測値Ｐと予め設定された特定のパターンが一致しているか否かを判別して判別結果を出力するものであり、該パターン予測器３０３の構成、及び動作は、前記実施の形態１のパターン予測器１０３と同様であるとする。
【００７６】
そして、前記予測フィルタ３０２は、前記再生信号Ｘに対してフィルタ処理を行うもので、その実行するフィルタ処理内容は、前記パターン予測器３０３によって決定されるものであり、ここでは、前記パターン予測器３０３から出力される判別結果に応じて、再生信号Ｘか、該パターン予測器３０３において予測された前記再生信号Ｘの予測値Ｐのいずれかを出力するものである。この予測フィルタ３０２の構成としては、例えば、前記判別結果に応じて出力値を選択する選択回路が考えられる。
【００７７】
次に、図１０を用いて、前述した構成を有する本実施の形態２に係る再生信号処理装置３００の一連の動作について説明する。図１０は、本実施の形態２に係る再生信号処理装置の、予測フィルタのフィルタ処理を説明する波形図である。
【００７８】
まず、図示されていない量子化手段によりデジタル化された再生信号Ｘが、予測フィルタ３０２、及びパターン予測器３０３に入力される。
【００７９】
前記パターン予測器３０３に入力された再生信号Ｘは、前記実施の形態１において説明したのと同様にして、予測値Ｐと判別結果とを生成し、予測フィルタ３０２に出力する。なおここでは、予め設定された特定パターンを、前記予測値Ｐのうちの、最大値及び最小値でない部分とし、前記パターン予測器３０３の判別器２３６からは、図６に示す信号Ｂが判別結果として出力されるものとする。
【００８０】
そして、前記予測フィルタ３０２は、該判別結果に基づいて、再生信号Ｘか、前記予測値Ｐのいずれかを予測フィルタ出力として出力する。
【００８１】
以下、図１０を用いて具体的に説明すると、まず、図１０に示す再生信号Ｘが本再生信号処理装置３００に入力されると、前記パターン予測器３０３において予測値Ｐの生成、及び該予測値Ｐが予め設定された特定パターンと一致するか否かの判別が行われ、前記予測フィルタ３０２は、前記判別結果に基づき、再生信号の予測値Ｐが“−２５”，“０”，“２５”と遷移する部分は、再生信号Ｘをそのまま予測フィルタ出力として出力し、また再生信号の予測値Ｐが“−２５”，“０”，“２５”と遷移する以外の部分は、再生信号Ｘに代えて、対応する予測値Ｐを予測フィルタ出力として出力する。
【００８２】
これにより、前記予測フィルタ３０２において、入力される再生信号Ｘの波形の非線形歪みを取り除き、非線形歪みのない信号（予測フィルタ出力）を後段の適応等化器３０１へ供給することができる。
【００８３】
そして、この非線形歪みを取り除いた予測フィルタ出力に対して、適応等化器３０１において適応等化処理を施して、波形等化出力Ｙを得る。
【００８４】
なお、前記説明においては、予測フィルタ３０２におけるフィルタ処理を、前記パターン予測器３０３からの判別結果に基づいて、再生信号の予測値Ｐが“−２５”，“０”，“２５”と遷移する部分は、再生信号Ｘをそのまま予測フィルタ出力として出力し、また再生信号の予測値Ｐが“−２５”，“０”，“２５”と遷移する以外の部分は、再生信号Ｘに代えて、対応する予測値Ｐを予測フィルタ出力として出力するものとしたが、前記予測フィルタ３０２の別のフィルタ処理方法として、例えば、前記再生信号の予測値Ｐが“−２５”，“０”，“２５”と遷移する以外の部分で、前記再生信号Ｘの特定の周波数帯域の成分をカットして出力するものであってもよい。
【００８５】
以下、図９及び図１１を用いて詳細に説明する。図１１は、本実施の形態２の変形例に係る再生信号処理装置の、予測フィルタのフィルタ処理を説明する図である。
【００８６】
本実施の形態２の変形例の再生信号処理装置３００は、前述した図９に示す実施の形態２の構成と同様、予測フィルタ３０２と、適応等化器３０１と、パターン予測器３０３とで構成されるものである。そして本実施の形態２の変形例における予測フィルタ３０２は、判別結果に応じて、入力される再生信号Ｘの特定の周波数帯域の成分をカットして出力するものであり、例えば図１４に示すようなデジタルフィルタで構成される。なお、予測フィルタ３０２である前記デジタルフィルタの係数Ｗnは、固定であっても、前記実施の形態１と同様適応更新されるものであってもよく、入力される再生信号Ｘの波形の非線形歪みの影響を取り除く特性を有しているものであればよい。また、前記実施の形態２では前記パターン予測器３０３から前記予測フィルタ３０２に、判別結果と予測値Ｐとが出力されたが、本実施の形態２の変形例においては判別結果のみが出力されればよい。その他の構成は、前述した本実施の形態２の再生信号処理装置と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００８７】
次に、図１１を用いて、前述した構成を有する本実施の形態２の変形例における再生信号処理装置３００の動作について説明すると、まず図１１に示すような再生信号Ｘが再生信号処理装置３００に入力されると、パターン予測器３０３において、前記再生信号Ｘの予測値Ｐが予測され、該予測値Ｐに基づいて判別結果が出力される。そして、前記予測フィルタ３０２は、前記パターン予測器３０３から判別結果のみを受信し、該判別結果に基づいて再生信号Ｘのフィルタ処理を実行する。なお、ここでは、図６に示す判別結果信号Ｂを例に挙げて説明する。
【００８８】
そして、前記予測フィルタ３０２は、再生信号の予測値Ｐが“−２５”，“０”，“２５”と遷移する部分は、入力された再生信号Ｘをそのまま予測フィルタ出力として出力し、再生信号の予測値Ｐが“−２５”，“０”，“２５”と遷移する以外の部分は、再生信号Ｘに代えて、再生信号Ｘの特定の周波数帯域の成分をカットして、予測フィルタ出力として出力する。
【００８９】
このように、本実施の形態２の変形例の予測フィルタ３０２では、再生信号の予測値Ｐが“−２５”，“０”，“２５”と遷移する以外の部分に対して、再生信号Ｘの特定の周波数帯域の成分をカットするフィルタ処理を実行し、再生信号の予測値Ｐが“−２５”，“０”，“２５”と遷移する部分に、前記予測フィルタ３０２において周波数カットの対象となる信号と同じ帯域の成分が含まれていたとしても、これがカットされることはない。
【００９０】
これにより、前記予測フィルタ３０２において、入力される再生信号Ｘの波形の非線形歪みを確実に取り除き、非線形歪みのほとんどない波形を後段の適応等化器３０１へ供給することができる。
【００９１】
そして、前述のようにして非線形歪みを取り除いた予測フィルタの出力を、適応等化器３０１において適応等化処理し、波形等化出力Ｙを得る。
【００９２】
以上のように、本実施の形態２においては、再生信号Ｘを予測フィルタ３０２においてフィルタ処理した後、該フィルタ処理した再生信号を適応等化器３０１において適応等化処理するようにしたので、本再生信号処理装置３００に入力される再生信号Ｘが、図１６で説明したような、正常な波形と同じ帯域の周波数成分が重畳された、非線形歪みを有する波形であっても、非線形歪みに起因する波形等化の失敗がなくなって、該波形等化出力Ｙでの波形歪みの影響を抑えることが可能となる。そしてこの結果、本実施の形態２の再生信号処理装置３００では、良好な等化特性を得ることができる共に、再生信号Ｘに対し常に最適な適応等化処理を施すことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明の再生信号処理装置、及び再生信号処理方法は、光ディスクや磁気ディスク等の媒体の製造ばらつきなどが一因の非線形歪みに対応した最適な等化処理を実現するものとして極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る再生信号処理装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る再生信号処理装置の、係数更新器の詳細な構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る再生信号処理装置の、パターン予測器の詳細な構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る再生信号処理装置の、パターン予測器の動作を示す波形図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る再生信号処理装置に入力される再生信号が、正常な場合（Ｘａ）と非線形歪みが大きい場合（Ｘｂ）とにおける、それぞれの再生信号とその予測値とを示す波形図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る再生信号処理装置の、係数更新器の動作を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る再生信号処理装置の、選択回路の動作を説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る再生信号処理装置に入力された再生信号と、該再生信号の予測値と、該再生信号を等化処理した波形等化出力と、を示す波形図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る再生信号処理装置の構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る再生信号処理装置の、予測フィルタの動作を示す波形図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る再生信号処理装置の変形例の、予測フィルタの動作を示す波形図である。
【図１２】記録媒体に記録される記録ピットが一様な場合と、ムラが生じている場合とにおける、マーク形状とその再生信号を示す図である。
【図１３】従来の再生信号処理装置の構成を示す図である。
【図１４】従来の再生信号処理装置の、デジタルフィルタの詳細な構成を示す図である。
【図１５】従来の再生信号処理装置の、係数更新器の詳細な構成を示す図である。
【図１６】従来の再生信号処理装置に入力された再生信号と、該再生信号を等化処理した波形等化出力とを示す波形図である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2005024822.tif 000019
【図２】
2005024822.tif 000020
【図３】
2005024822.tif 000021
【図４】
2005024822.tif 000022
【図５】
2005024822.tif 000023
【図６】
2005024822.tif 000024
【図７】
2005024822.tif 000025
【図８】
2005024822.tif 000026
【図９】
2005024822.tif 000027
【図１０】
2005024822.tif 000028
【図１１】
2005024822.tif 000029
【図１２】
2005024822.tif 000030
【図１３】
2005024822.tif 000031
【図１４】
2005024822.tif 000032
【図１５】
2005024822.tif 000033
【図１６】
2005024822.tif 000034
【国際調査報告】
2005024822.tif 000035
2005024822.tif 000036
2005024822.tif 000037
2005024822.tif 000038