(57)【要約】【課題】復号対象信号そのものを抽出タイミングの調整に用いる場合及び最終の復号結果を抽出タイミングの調整に用いる場合に比べ、特定の復号対象信号の高精度な抽出と抽出タイミングの調整のために生じる遅延の抑制とを両立させることができる信号処理装置、磁気情報再生装置、及び信号処理方法を提供する。【解決手段】入力されたデジタル信号から、復号対象信号をサンプリングするタイミングとして定められたサンプリングのタイミングで復号対象信号をサンプリングするサンプリング回路１８と、サンプリング回路１８によりサンプリングされた復号対象信号の復号結果の候補を最尤法で推定して最尤の復号結果を検出することで復号対象信号を復号する復号部２０と、復号部２０で推定された復号結果の候補の尤度を用いてサンプリングのタイミングを調整する調整値算出回路２４と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されたデジタル信号から、復号対象信号を抽出するタイミングとして定められた抽出タイミングで前記復号対象信号を抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された前記復号対象信号の復号結果の候補を最尤法で推定して最尤の復号結果を検出することで前記復号対象信号を復号する復号部と、
前記復号部で推定された復号結果の候補の尤度を用いて前記抽出タイミングを調整する調整部と、
を含む信号処理装置。
【請求項２】
前記復号部は、前記候補を前記最尤法で推定して最尤の復号結果を検出する検出部と、前記検出部により検出された最尤の復号結果の誤りを訂正する訂正部と、を有する請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記調整部による前記抽出タイミングの調整は、前記抽出部による前記復号対象信号の抽出が開始されてから前記抽出タイミングのずれが許容される上限時間として予め定められた時間が経過したことを条件に開始される請求項１又は請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記調整部は、前記抽出部による前記復号対象信号の抽出が開始されてから前記予め定められた時間が経過してから、前記抽出部により前記復号対象信号が抽出される毎に、抽出された前記復号対象信号に基づく前記尤度を算出し、前記尤度を算出する毎に、算出した前記尤度を用いて前記抽出タイミングを調整する請求項３に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記調整部は、前記抽出部により前記復号対象信号が抽出される毎に、抽出された前記復号対象信号に基づく前記尤度を算出し、前記尤度を算出する毎に、算出した前記尤度を用いて前記抽出タイミングを調整する請求項１又は請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記調整部は、前記復号部により最尤の復号結果が検出されたか否かに拘わらず、前記抽出部により前記復号対象信号が抽出される毎に、抽出された前記復号対象信号に基づく前記尤度を算出し、前記尤度を算出する毎に、算出した前記尤度を用いて前記抽出タイミングを調整する請求項４又は請求項５に記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記調整部は、前記尤度が低いほど前記抽出タイミングの調整量を少なくする請求項１から請求項６の何れか一項に記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記尤度は、前記復号対象信号に基づいて生成された軟情報を用いて算出された尤度である請求項１から請求項７の何れか一項に記載の信号処理装置。
【請求項９】
前記尤度は、前記復号部により復号結果が正しく検出される確率で規定され、
前記確率は、前記軟情報である最尤パスメトリクス及び競合パスメトリクスを用いて算出された確率である請求項８に記載の信号処理装置。
【請求項１０】
前記調整部は、ｋを自然数とし、εを前記復号対象信号と理想的な復号対象信号との位相誤差とし、ｙを前記復号対象信号の信号レベルとし、ｄを前記理想的な復号対象信号の信号レベルとし、τを前記抽出タイミングの調整量とし、ｇを前記確率とし、θを前記抽出タイミングの誤差の微分項とし、α及びβを調整項とした場合の下記の数式（１）、数式（２）、及び数式（３）により得られる調整量τｋ＋１を用いて前記抽出タイミングを調整する請求項９に記載の信号処理装置。
εｋ≡ｙｋｄｋ−１−ｙｋ−１ｄｋ・・・・・・（１）
θｋ＝θｋ−１＋ｇｋβεｋ・・・・・・・・（２）
τｋ＋１＝τｋ＋ｇｋαεｋ＋θｋ・・・・・（３）
【請求項１１】
前記最尤法は、ビタビアルゴリズムによる最尤法である請求項１から請求項１０の何れか一項に記載の信号処理装置。
【請求項１２】
前記復号対象信号の振幅成分を調整する振幅成分調整部を更に含み、
前記復号部は、前記振幅成分調整部により振幅成分が調整された前記復号対象信号の復号結果の候補を前記最尤法で推定して最尤の復号結果を検出する請求項１から請求項１１の何れか一項に記載の信号処理装置。
【請求項１３】
磁気記録媒体から磁気情報を読み取る読取ヘッドと、
前記読取ヘッドにより読み取られた磁気情報からデジタル信号を生成する生成部と、
前記生成部により生成されたデジタル信号が入力される請求項１から請求項１２の何れか一項に記載の信号処理装置と、
を含む磁気情報再生装置。
【請求項１４】
前記磁気記録媒体は、磁気テープである請求項１３に記載の磁気情報再生装置。
【請求項１５】
前記信号処理装置に含まれる調整部による抽出タイミングの調整は、前記信号処理装置に含まれる抽出部による復号対象信号の抽出が開始されてから前記磁気テープの搬送に伴って発生するジッタが許容可能な時間として予め定められた時間が経過したことを条件に開始される請求項１４に記載の磁気情報再生装置。
【請求項１６】
入力されたデジタル信号から、復号対象信号を抽出するタイミングとして定められた抽出タイミングで前記復号対象信号を抽出し、
抽出した前記復号対象信号の復号結果の候補を最尤法で推定して最尤の復号結果を検出することで前記復号対象信号を復号し、
推定した復号結果の候補の尤度を用いて前記抽出タイミングを調整することを含む信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理装置、磁気情報再生装置、及び信号処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、復号器の出力を位相調整回路の入力段に帰還させることで、位相調整回路の入力段に入力される信号の位相を調整する技術が開示されている。また、特許文献１に記載の技術では、可能性のある復号パターン毎に独立した位相調整回路を実装することで、復号されたパターンに応じた最適な帰還を可能にしている。
【０００３】
非特許文献１には、位相調整回路の入力段への帰還の遅れが存在する系でも、位相調整回路のゲインパラメータを最適化することで帰還の遅れを最小限に抑える技術が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、テープシステムでは複数のチャネルが同時に速度変動の影響を受けるため、単一チャネルの信号だけでなく、他のチャネルの再生信号から得た速度変動の情報を利用することで、ジッタに対する耐性を向上させる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許７６０２８６３Ｂ２号公報
【特許文献２】米国特許７８８５０３０Ｂ２号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】J.Xie and B.V.K.V. Kumar,"Timing Recovery Loop Delay Compensation by Optimal Loop Gains", ;in Proc.ICC,2006,pp.3229-3234
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、復号器の最終出力が帰還されるので、位相調整回路の入力段に入力される信号の位相を即時的に調整することが困難である。複数の位相調整回路や複数のバッファメモリを搭載することで即時性の低下を抑制することは可能であるが、回路規模が膨大になってしまう。
【０００８】
また、非特許文献１に記載の技術では、位相調整回路の入力段に帰還される信号の信頼性が低いため、位相調整回路が適正に機能しなくなってしまう。
【０００９】
本発明は、このような実情を鑑みて提案されたものであり、復号対象信号そのものを抽出タイミングの調整に用いる場合及び最終の復号結果を抽出タイミングの調整に用いる場合に比べ、特定の復号対象信号の高精度な抽出と抽出タイミングの調整のために生じる遅延の抑制とを両立させることができる信号処理装置、磁気情報再生装置、及び信号処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る信号処理装置は、入力されたデジタル信号から、復号対象信号を抽出するタイミングとして定められた抽出タイミングで復号対象信号を抽出する抽出部と、抽出部により抽出された復号対象信号の復号結果の候補を最尤法で推定して最尤の復号結果を検出することで復号対象信号を復号する復号部と、復号部で推定された復号結果の候補の尤度を用いて抽出タイミングを調整する調整部と、を含む。これにより、信号処理装置は、復号対象信号そのものを抽出タイミングの調整に用いる場合及び最終の復号結果を抽出タイミングの調整に用いる場合に比べ、特定の復号対象信号の高精度な抽出と抽出タイミングの調整のために生じる遅延の抑制とを両立させることができる。
【００１１】
本発明の第２の態様に係る信号処理装置では、復号部は、候補を最尤法で推定して最尤の復号結果を検出する検出部と、検出部により検出された最尤の復号結果の誤りを訂正する訂正部と、を有する。これにより、信号処理装置は、訂正部の出力に基づいて抽出タイミングが調整される場合に比べ、抽出タイミングの調整のために生じる遅延を抑制することができる。
【００１２】
本発明の第３の態様に係る信号処理装置では、調整部による抽出タイミングの調整は、抽出部による復号対象信号の抽出が開始されてから抽出タイミングのずれが許容される上限時間として予め定められた時間が経過したことを条件に開始される。これにより、信号処理装置は、復号対象信号の抽出が開始されてから抽出タイミングのずれが許容される上限時間として予め定められた時間が経過する前に抽出タイミングの調整が行われる場合に比べ、抽出タイミングの信頼性を高めることができる。
【００１３】
本発明の第４の態様に係る信号処理装置では、調整部は、抽出部による復号対象信号の抽出が開始されてから予め定められた時間が経過してから、抽出部により復号対象信号が抽出される毎に、抽出された復号対象信号に基づく尤度を算出し、尤度を算出する毎に、算出した尤度を用いて抽出タイミングを調整する。これにより、信号処理装置は、復号対象信号の抽出が開始されてから予め定められた時間が経過してから最初に算出された尤度を用いた抽出タイミングの調整が１回のみ行われる場合に比べ、復号対象信号が変動したとしても抽出タイミングに対する高い信頼性を確保することができる。
【００１４】
本発明の第５の態様に係る信号処理装置では、調整部は、抽出部により復号対象信号が抽出される毎に、抽出された復号対象信号に基づく尤度を算出し、尤度を算出する毎に、算出した尤度を用いて抽出タイミングを調整する。これにより、信号処理装置は、尤度を用いた抽出タイミングの調整が１回のみ行われる場合に比べ、復号対象信号の変動に伴って抽出タイミングの調整精度が低下することを抑制することができる。
【００１５】
本発明の第６の態様に係る信号処理装置では、調整部は、復号部により最尤の復号結果が検出されたか否かに拘わらず、抽出部により復号対象信号が抽出される毎に、抽出された復号対象信号に基づく尤度を算出し、尤度を算出する毎に、算出した尤度を用いて抽出タイミングを調整する。これにより、信号処理装置は、最尤の復号結果が検出されるのを待ってから抽出タイミングが調整される場合に比べ、抽出タイミングの調整のために生じる遅延を抑制することができる。
【００１６】
本発明の第７の態様に係る信号処理装置では、調整部は、尤度が低いほど抽出タイミングの調整量を少なくする。これにより、信号処理装置は、尤度とは無関係に抽出タイミングの調整量が定められる場合に比べ、抽出タイミングの調整精度を高めることができる。
【００１７】
本発明の第８の態様に係る信号処理装置では、尤度は、復号対象信号に基づいて生成された軟情報を用いて算出された尤度である。これにより、信号処理装置は、軟情報を用いずに尤度が規定される場合に比べ、高精度な尤度を得ることができる。
【００１８】
本発明の第９の態様に係る信号処理装置では、尤度は、復号部により復号結果が正しく検出される確率で規定され、確率は、軟情報である最尤パスメトリクス及び競合パスメトリクスを用いて算出された確率である。これにより、信号処理装置は、最尤パスメトリクス又は競合パスメトリクスのみで尤度が規定される場合に比べ、高精度な尤度を得ることができる。
【００１９】
本発明の第１０の態様に係る信号処理装置では、調整部は、ｋを自然数とし、εを復号対象信号と理想的な復号対象信号との位相誤差とし、ｙを復号対象信号の信号レベルとし、ｄを理想的な復号対象信号の信号レベルとし、τを抽出タイミングの調整量とし、ｇを確率とし、θを抽出タイミングの誤差の微分項とし、α及びβを調整項とした場合の下記の数式（１）、数式（２）、及び数式（３）により得られる調整量τｋ＋１を用いて抽出タイミングを調整する。これにより、信号処理装置は、数式（１）を用いて算出される位相誤差のみで抽出タイミングが調整される場合に比べ、抽出タイミングを高精度に調整することができる。
【００２０】
εｋ≡ｙｋｄｋ−１−ｙｋ−１ｄｋ・・・・・・（１）
θｋ＝θｋ−１＋ｇｋβεｋ・・・・・・・（２）
τｋ＋１＝τｋ＋ｇｋαεｋ＋θｋ・・・・・（３）
【００２１】
本発明の第１１の態様に係る信号処理装置では、最尤法は、ビタビアルゴリズムによる最尤法である。これにより、信号処理装置は、ビタビアルゴリズム以外のアルゴリズムによる最尤法を採用する場合に比べ、高い費用対効果を得ることができる。
【００２２】
本発明の第１２の態様に係る信号処理装置は、復号対象信号の振幅成分を調整する振幅成分調整部を更に含み、復号部は、振幅成分調整部により振幅成分が調整された復号対象信号の復号結果の候補を最尤法で推定して最尤の復号結果を検出する。これにより、信号処理装置は、抽出部で抽出された復号対象信号が復号部に直接入力される場合に比べ、復号部による最尤の復号結果の検出精度を高めることができる。
【００２３】
本発明の第１３の態様に係る磁気情報再生装置は、磁気記録媒体から磁気情報を読み取る読取ヘッドと、読取ヘッドにより読み取られた磁気情報からデジタル信号を生成する生成部と、生成部により生成されたデジタル信号が入力される第１の態様から第１２の態様の何れか１つに記載の信号処理装置と、を含む。これにより、磁気情報再生装置は、復号対象信号そのものを抽出タイミングの調整に用いる場合及び最終の復号結果を抽出タイミングの調整に用いる場合に比べ、特定の復号対象信号の高精度な抽出と抽出タイミングの調整のために生じる遅延の抑制とを両立させることができる。
【００２４】
本発明の第１４の態様に係る磁気情報再生装置では、磁気記録媒体は、磁気テープである。これにより、磁気情報再生装置は、復号対象信号そのものを抽出タイミングの調整に用いる場合及び最終の復号結果を抽出タイミングの調整に用いる場合に比べ、磁気テープの搬送速度の変化が局所的に発生した場合であっても、特定の復号対象信号の高精度な抽出と抽出タイミングの調整のために生じる遅延の抑制とを両立させることができる。
【００２５】
本発明の第１５の態様に係る磁気情報再生装置では、磁気情報再生装置に含まれる調整部による抽出タイミングの調整は、磁気情報再生装置に含まれる抽出部による復号対象信号の抽出が開始されてから磁気テープの搬送に伴って発生するジッタが許容可能な時間として予め定められた時間が経過したことを条件に開始される。磁気情報再生装置は、復号対象信号の抽出が開始されたことを条件に抽出タイミングの調整が行われる場合に比べ、抽出タイミングの信頼性を高めることができる。
【００２６】
本発明の第１６の態様に係る信号処理方法は、入力されたデジタル信号から、復号対象信号を抽出するタイミングとして定められた抽出タイミングで復号対象信号を抽出し、抽出した復号対象信号の復号結果の候補を最尤法で推定して最尤の復号結果を検出することで復号対象信号を復号し、推定した復号結果の候補の尤度を用いて抽出タイミングを調整することを含む。これにより、信号処理方法は、復号対象信号そのものを抽出タイミングの調整に用いる場合及び最終の復号結果を抽出タイミングの調整に用いる場合に比べ、特定の復号対象信号の高精度な抽出と抽出タイミングの調整のために生じる遅延の抑制とを両立させることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、復号対象信号そのものを抽出タイミングの調整に用いる場合及び最終の復号結果を抽出タイミングの調整に用いる場合に比べ、特定の復号対象信号の高精度な抽出と抽出タイミングの調整のために生じる遅延の抑制とを両立させることができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施形態に係る磁気情報再生装置の要部構成の一例を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係るサンプリング処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図３】実施形態に係るビタビ検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図４】実施形態に係るサンプリング時期調整処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図５】確率ｇｋとエラー発生箇所との対応関係の一例を示すグラフである。
【図６】数式（４）により示される確率ｇｋを使用した場合の処理データ長に対するエラービット総数（破線）、及び確率ｇｋを固定値とした場合の処理データ長に対するエラービット総数（実線）の一例を示すグラフである。
【図７】数式（４）により示される確率ｇｋを使用した場合の処理データ長に対するＳＮＲ（信号対ノイズ比（signal-noise ratio））（破線）、及び確率ｇｋを固定値とした場合の処理データ長に対するＳＮＲ（実線）との一例を示すグラフである。
【図８】数式（４）により示される確率ｇｋを使用した場合の処理データ長に対する位相誤差（破線）、及び確率ｇｋを固定値とした場合の処理データ長に対する位相誤差（実線）との一例を示すグラフである。
【図９】数式（４）により示される確率ｇｋを使用した場合の処理データ長に対するＳＮＲ（破線）、及び確率ｇｋを固定値とした場合の処理データ長に対するＳＮＲ（実線）との一例を示すグラフである。
【図１０】数式（４）により示される確率ｇｋを使用した場合の処理データ長に対する位相誤差（破線）、及び確率ｇｋを固定値とした場合の処理データ長に対する位相誤差（実線）との一例を示すグラフである。
【図１１】実施形態に係る磁気情報再生装置の要部構成の変形例を示すブロック図である。
【図１２】実施形態に係る磁気情報再生装置の要部構成の変形例を示すブロック図である。
【図１３】第１の従来技術に係る磁気情報再生装置の要部構成の一例を示すブロック図である。
【図１４】第２の従来技術に係る磁気情報再生装置の要部構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付図面に従って本発明に係る磁気情報再生装置の実施形態の一例について説明する。
【００３０】
一例として図１に示すように、磁気情報再生装置１０は、磁気ヘッド１２、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器１４、等化器１６、サンプリング回路１８、復号部２０、コンピュータ２２、及び調整値算出回路２４を含む。
【００３１】
なお、磁気ヘッド１２は、本発明に係る読取ヘッドの一例であり、Ａ／Ｄ変換器１４及び等化器１６は、本発明に係る生成部の一例である。また、サンプリング回路１８は、本発明に係る抽出部及び調整部の一例であり、調整値算出回路２４は、本発明に係る調整部の一例である。
【００３２】
磁気ヘッド１２は、矢印Ａ方向に搬送されている状態の磁気テープ２６（本発明に係る磁気記録媒体の一例）から磁気情報を読み取り、読み取った磁気情報に相当するアナログ信号をＡ／Ｄ変換器１４に出力する。
【００３３】
Ａ／Ｄ変換器１４は、磁気ヘッド１２から入力されたアナログ信号を特定周期でデジタル信号に変換し、変換して得たデジタル信号を等化器１６に出力する。ここで、本実施形態において、特定周期とは、例えば、システムクロックで規定された１０ナノ秒の周期を指す。
【００３４】
等化器１６は、Ａ／Ｄ変換器１４により入力された時系列のデジタル信号である時系列データに対してデジタルフィルタリングを施すことで時系列データを波形等化する。すなわち、等化器１６は、復号部２０での復号対象とされるデジタル信号である復号対象信号がサンプリング回路１８によりサンプリングされて復号部２０に出力されるように時系列データを整形する。そして、等化器１６は、波形等化して得られた時系列データに含まれるデジタル信号を特定周期でサンプリング回路１８に出力する。
【００３５】
サンプリング回路１８は、等化器１６から入力されたデジタル信号から、復号対象信号を特定のサンプリング周期でサンプリングし、復号対象信号を特定の出力周期で復号部２０に出力する。ここで、特定のサンプリング周期とは、等化器１６から入力されたデジタル信号のうちの復号対象信号が存在する間隔を特定する周期として定められた周期を指し、特定の出力周期とは、特定のサンプリング周期に同期した周期を指す。
【００３６】
なお、サンプリング回路１８による各復号対象信号のサンプリングのタイミング、すなわち、サンプリングの時期は、サンプリング回路１８及び調整値算出回路２４によって調整される。サンプリングの時期の調整は、特定のサンプリング周期を規定しているサンプリング用クロックの位相が調整されることによって実現される。
【００３７】
復号部２０は、サンプリング回路１８から入力された復号対象信号の復号結果の候補を最尤法で推定して最尤の復号結果を検出し、検出した復号結果の誤りを訂正することで復号対象信号を復号する。なお、一般的に、最尤法は、最尤復号法とも呼ばれている。
【００３８】
復号部２０は、ビタビ検出器２８及び誤り訂正回路３０を含む。本発明に係る検出部の一例であるビタビ検出器２８は、サンプリング回路１８から入力された復号対象信号の復号結果の候補を、ビタビアルゴリズムによる最尤法で推定して最尤の復号結果を検出する。
【００３９】
ビタビ検出器２８は、基本パスを次々に繋ぎ合わせることで分岐された複数本のパスである検出パスから最尤のパスを選択することによって確定した最尤の復号結果（一番尤もらしい復号結果）を検出する。基本パスとは、予想される復号結果の系列、すなわち、予想される復号結果を繋いだ定型化された経路を指す。基本パスは、理想的な復号対象信号である仮復号対象信号毎に異なる組み合わせで定められている。組み合わせとは、例えば、予想復号結果Ａ１から予想復号結果Ｂ１への基本パス、予想復号結果Ａ１から予想復号結果Ｂ２への基本パス、予想復号結果Ａ２から予想復号結果Ｂ１への基本パス、及び予想結果Ａ３から予想復号結果Ｂ３への基本パスなどの集合を指す。
【００４０】
本実施形態では、ＥＰＲ４（Extended class-4 Partial Response）伝送路の基本パスの組み合わせを採用しているため、仮復号対象信号の信号レベルは、−２，−１，０，＋１，＋２の何れかである。仮復号対象信号の信号レベルは、復号対象信号の信号レベルと仮復号対象信号の信号レベルとの対応関係が定義された定義テーブル（図示省略）に従って導出される。すなわち、ビタビ検出器２８は、復号対象信号が入力されると、入力された復号対象信号に対応する仮復号対象信号を定義テーブルに従って生成する。そして、ビタビ検出器２８は、生成した仮復号対象信号に対応する基本パスの組み合わせを選択し、選択した組み合わせの基本パスを用いて検出パスを構築する。
【００４１】
最尤のパスは、検出パスに含まれる複数本のパスのうちの最小のパスメトリクスを有するパスである。パスメトリクスとは、復号対象信号の信号レベルと仮復号対象信号の信号レベルとの差を２乗した値を指す。パスメトリクスは、復号対象信号に基づいて生成された軟情報（判定の確からしさを示す指標）の一例であり、複数本のパスの各々について算出される。
【００４２】
ビタビ検出器２８は、最尤のパスのパスメトリクスである最尤パスメトリクスと次に尤もらしいパスのパスメトリクスである次点パスメトリクスとが拮抗している場合、最尤のパスを選択することなく、復号対象信号の入力を待つ。そして、ビタビ検出器２８は、入力された復号対象信号に対応する仮復号対象信号を更に生成し、生成した仮復号対象信号に対応する基本パスを既存の検出パスに繋ぎ合わせることで検出パスの構築を続行して検出パスを更新し、復号結果の検出を先延ばしにする。
【００４３】
ビタビ検出器２８は、最尤のパスを選択することで確定した復号結果を示すビタビ検出信号（例えば、“００１”や“０１１”などの２値化された信号）を誤り訂正回路３０に出力する。また、ビタビ検出器２８は、サンプリング回路１８から入力された復号対象信号、仮復号対象信号、及びパスメトリクスを調整値算出回路２４に出力する。
【００４４】
本発明に係る訂正部の一例である誤り訂正回路３０は、ビタビ検出器２８から入力されたビタビ検出信号の誤りを訂正することで最終の復号を行い、最終の復号結果を示す最終復号信号をコンピュータ２２に出力する。
【００４５】
ところで、一例として図１３に示すように、第１の従来技術に係る磁気情報再生装置２００は、調整値算出回路２０２を有している。調整値算出回路２０２は、サンプリング回路１８の出力と閾値との比較結果に基づいて時期調整値を算出する。ここで、時期調整値とは、復号対象信号がサンプリングされる時期の調整に供する調整値を指す。サンプリング回路１８は、調整値算出回路２０２によって算出された時期調整値に従ってサンプリングの時期を調整し、調整したタイミングでデジタル信号をサンプリングする。しかし、サンプリング回路１８の出力の信頼性は、復号部２０の出力の信頼性に比べて低いため、ＳＮＲが例えば１２デシベル以下の系では、正確な復号結果を得ることが困難である。
【００４６】
また、一例として図１４に示すように、第２の従来技術に係る磁気情報再生装置３００は、調整値算出回路３０２を有している。調整値算出回路３０２は、復号部２０の最終の復号結果、すなわち、誤り訂正回路３０の出力に基づいて時期調整値を算出する。サンプリング回路１８は、調整値算出回路３０２によって算出された時期調整値に従ってサンプリングの時期を調整し、調整したタイミングでデジタル信号をサンプリングする。しかし、サンプリング回路１８によりサンプリングされた復号対象信号に関する最終の復号結果を得るまでには数百ビットの遅延が生じるため、比較的速いジッタに追随することが困難となり、磁気情報の再生が失敗する虞がある。なお、ジッタとは、例えば、スティックスリップやドロップアウト等に起因する信号の時間的なずれや揺らぎを指す。
【００４７】
そこで、磁気情報再生装置１０では、調整値算出回路２４が、ビタビ検出器２８から入力されたパスメトリクスに基づいて、ビタビ検出器２８で推定された復号結果の候補の尤度を算出し、算出した尤度を用いて時期調整値を算出する。そして、調整値算出回路２４は、算出した時期調整値をサンプリング回路１８に出力し、サンプリング回路１８は、時期調整値に従ってサンプリングの時期を調整し、調整したタイミングでデジタル信号をサンプリングする。なお、尤度は、復号対象信号に基づいて生成された軟情報を用いて算出される。
【００４８】
次に、磁気情報再生装置１０の作用を説明する。なお、以下では、説明の便宜上、磁気テープ２６に記録された磁気情報についてのデジタル信号が特定周期で等化器１６からサンプリング回路１８に入力される場合について説明する。
【００４９】
先ず、等化器１６からサンプリング回路１８にデジタル信号が入力されている期間にサンプリング回路１８によって実行されるサンプリング処理について図２を参照して説明する。
【００５０】
図２に示すサンプリング処理では、先ず、ステップ１００で、サンプリング回路１８は、サンプリングの時期が到来するまで待機する。ステップ１００において、サンプリングの時期が到来すると、ステップ１０２へ移行する。なお、サンプリングの時期は、後述のサンプリング時期調整処理が調整値算出回路２４によって実行されることで得られた時期調整値τｋ＋１に従って調整される。
【００５１】
ステップ１０２で、サンプリング回路１８は、復号対象信号をサンプリングしてビタビ検出器２８に出力し、その後、ステップ１０４へ移行する。
【００５２】
ステップ１０４で、サンプリング回路１８は、本サンプリング処理を終了する条件を満たしたか否かを判定する。本サンプリング処理を終了する条件の一例としては、磁気情報再生装置１０の作動の停止を指示する指示信号がサンプリング回路１８に入力されたとの条件が挙げられる。ステップ１０４において、本サンプリング処理を終了する条件を満たしていない場合は、判定が否定されて、ステップ１００へ移行する。ステップ１０４において、本サンプリング処理を終了する条件を満たした場合は、判定が肯定されて、本サンプリング処理を終了する。
【００５３】
次に、サンプリング回路１８から復号対象信号が入力された場合にビタビ検出器２８によって実行されるビタビ検出処理について図３を参照して説明する。
【００５４】
図３に示すビタビ検出処理では、先ず、ステップ１１０で、ビタビ検出器２８は、ビタビ検出に供する復号対象信号がサンプリング回路１８から入力されるまで待機する。ステップ１１０において、復号対象信号が入力されると、ステップ１１２へ移行する。
【００５５】
ステップ１１２で、ビタビ検出器２８は、ステップ１１０で入力された復号対象信号に対応する仮復号対象信号を生成し、その後、ステップ１１４へ移行する。
【００５６】
ステップ１１４で、ビタビ検出器２８は、ＥＰＲ４伝送路の基本パスの組み合わせから、ステップ１１４で生成した仮復号対象信号に対応する基本パスの組み合わせを選択し、選択した組み合わせの基本パスを用いて検出パスを構築し、その後、ステップ１１６へ移行する。
【００５７】
ステップ１１６で、ビタビ検出器２８は、ステップ１１４で構築した検出パスに含まれる複数本のパスの各々についてのパスメトリクスを算出し、その後、ステップ１１８へ移行する。
【００５８】
ステップ１１８で、ビタビ検出器２８は、ステップ１１６で算出したパスメトリクスを参照して、現時点で生成されているパスから最尤の１本のパスがあるか否かを判定する。ステップ１１８において、現時点で生成されているパスから最尤の１本のパスがある場合は、判定が肯定されて、ステップ１２４へ移行する。ステップ１１８において、現時点で生成されているパスから最尤の１本のパスがない場合は、判定が否定されて、ステップ１２０へ移行する。
【００５９】
ステップ１２０で、ビタビ検出器２８は、サンプリング回路１８でサンプリングが開始されてから現時点までの経過時間が許容可能な上限時間を超えているか否かを判定する。ここで、許容可能な上限時間とは、サンプリング回路１８によるサンプリングの時期のずれが許容される上限時間を指す。上限時間の一例としては、磁気テープ２６の搬送に伴って発生するジッタが許容可能な時間として予め定められた時間が挙げられる。本実施形態では、上限時間に相当する遅延ビットとして６ビットが採用されているため、本ステップ１２０では、サンプリング回路１８でサンプリングが開始されてからの遅延ビット数が６ビットを超えているか否かが判定される。
【００６０】
ステップ１２０において、サンプリング回路１８でサンプリングが開始されてから現時点までの経過時間が許容可能な上限時間を超えていない場合は、判定が否定されて、ステップ１１０へ移行する。ステップ１２０において、サンプリング回路１８でサンプリングが開始されてから現時点までの経過時間が許容可能な上限時間を超えている場合は、判定が肯定されて、ステップ１２２へ移行する。
【００６１】
ステップ１２２で、ビタビ検出器２８は、ステップ１１０で入力された復号対象信号、ステップ１１２で生成した仮復号対象信号、及び検出パスに含まれる複数本のパスの各々のパスメトリクスを調整値算出回路２４に出力し、その後、ステップ１１０へ移行する。
【００６２】
ステップ１２４で、ビタビ検出器２８は、検出パスから最尤の１本のパスを選択することで確定した最尤の復号結果を示すビタビ検出信号を誤り訂正回路３０に出力し、その後、ステップ１２６へ移行する。なお、誤り訂正回路３０では、ビタビ検出器２８から入力されたビタビ検出信号に対する誤りの訂正が行われ、訂正して得られた信号が最終復号信号としてコンピュータ２２に出力される。
【００６３】
ステップ１２６で、ビタビ検出器２８は、本ビタビ検出処理を終了する条件を満たしたか否かを判定する。本ビタビ検出処理を終了する条件の一例としては、磁気情報再生装置１０の作動の停止を指示する指示信号が復号部２０に入力されたとの条件が挙げられる。
【００６４】
ステップ１２６において、本ビタビ検出処理を終了する条件を満たしていない場合は、判定が否定されて、ステップ１１０へ移行する。ステップ１２６において、本ビタビ検出処理を終了する条件を満たした場合は、判定が肯定されて、本ビタビ検出処理を終了する。
【００６５】
次に、調整値算出回路２４によって実行されるサンプリング時期調整処理について図４を参照して説明する。
【００６６】
図４に示すサンプリング時期調整処理では、先ず、ステップ１３０で、調整値算出回路２４は、ビタビ検出器２８から復号対象信号、仮復号対象信号、及びパスメトリクスが入力されるまで待機する。ステップ１３０において、ビタビ検出器２８から復号対象信号、仮復号対象信号、及びパスメトリクスが入力されると、ステップ１３２へ移行する。
【００６７】
ステップ１３２で、調整値算出回路２４は、下記の数式（１）、数式（２）、及び数式（３）を用いて時期調整値τｋ＋１（本発明に係る抽出タイミングの調整量の一例）を算出し、その後、ステップ１３４へ移行する。
【００６８】
εｋ≡ｙｋｄｋ−１−ｙｋ−１ｄｋ・・・・・・（１）
θｋ＝θｋ−１＋ｇｋβεｋ・・・・・・・・（２）
τｋ＋１＝τｋ＋ｇｋαεｋ＋θｋ・・・・・（３）
【００６９】
なお、数式（１）、数式（２）、及び数式（３）において、ｋは、自然数であり、εは、復号対象信号と仮復号対象信号との位相誤差、すなわち、ビタビ検出器２８への入力とビタビ検出器２８から調整値算出回路２４への出力との位相誤差であり、ｙは、復号対象信号の信号レベルであり、ｄは、仮復号対象信号の信号レベルであり、τは、時期調整値であり、ｇは、ビタビ検出器２８により復号結果が正しく検出される確率（換言すると、ビタビ検出器２８が正しい判定をする確率）であり、θは、サンプリング回路１８によるサンプリングの時期の誤差（周波数誤差（位相誤差の微分項））であり、α及びβは調整項（固定値）である。
【００７０】
また、数式（２）及び数式（３）における確率ｇｋは、復号部２０で推定された復号結果の尤度を規定する確率であり、下記の数式（４）により示される関数で規定されている。
【００７１】
【数１】
2016091591.tif 000003
【００７２】
なお、数式（４）において、Ｍ１は、最尤パスメトリクスであり、Ｍ２は、次点パスメトリクスである。これは、数式（４）により示される確率ｇｋが最尤パスメトリクス及び次点パスメトリクスという別々のパスから得られる軟情報に応じて変動することを意味し、確率ｇｋの値が大きいほど尤度が高いことを意味する。なお、ここでは、最尤パスメトリクス及び次点パスメトリクスを用いて確率が算出される場合を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、次々点以降の尤もらしいパスのパスメトリクスも更に考慮された確率が算出されるようにしてもよく、最尤のパスを選択する上で最尤パスメトリクスと競合する競合パスメトリクス、及び最尤パスメトリクスを用いて確率が算出されるようにすればよい。
【００７３】
また、数式（２）及び数式（３）における確率ｇｋは、下記の数式（５）で規定されてもよい。
【００７４】
【数２】
2016091591.tif 000004
【００７５】
更に、数式（２）及び数式（３）における確率ｇｋは、下記の数式（６）で規定されてもよい。数式（４）及び数式（５）では、特定の競合パスのパスメトリクスとして次点パスメトリクスＭ２のみが考慮されているのに対し、数式（６）では、全ての競合パスＭｉが考慮されている。
【００７６】
【数３】
2016091591.tif 000005
【００７７】
ステップ１３４で、調整値算出回路２４は、ステップ１３２で算出した時期調整値をサンプリング回路１８に出力し、その後、本サンプリング時期調整処理を終了する。
【００７８】
このように、時期調整値がサンプリング回路１８に出力されると、サンプリング回路１８は、設定された時期調整値に従って、サンプリングの時期を調整し、調整したサンプリングの時期にデジタル信号をサンプリングする。
【００７９】
なお、サンプリングの時期の調整は、例えば、ナイキスト補間などの非線形補間の結果が時期調整値で調整されることによって実現されるが、本発明はこれに限定されるものではない。サンプリングの時期の調整は、例えば、等化器１６からの入力時間が隣り合うデジタル信号間での線形補間の結果が時期調整値で調整されることによって実現されるようにしてもよい。この場合、例えば、デジタル信号が１０ナノ秒間隔でサンプリング回路１８に入力され、時期調整値が５ナノ秒の場合、デジタル信号ｘｋとデジタル信号ｘｋ＋１との中央点に相当する時期にサンプリングが行われるようにサンプリングの時期が調整される。
【００８０】
ここで、一例として図５に示すように、確率ｇｋは、エラーの発生箇所（図５に示す例では、エラーフラグが立っている箇所）で小さくなる傾向にある。そのため、磁気情報再生装置１０では、確率ｇｋに対応して変動する時期調整値τｋ＋１に従ってサンプリングの時期が調整されることで、磁気ヘッド１２での読取結果が時々刻々と変化しても、その変化に追随した復号対象信号がサンプリングされる。
【００８１】
図６〜図１０には、ＳＮＲが１２デシベル〜１２．５デシベル程度の比較的低い系において、ジッタへの追随性の観点で遅延の許容上限値の６ビット分だけ遅延させてサンプリングの時期が調整された場合の比較例が示されている。
【００８２】
図６には、数式（４）により示される確率ｇｋを使用した場合の処理データ長に対するエラービット総数（破線）、及び確率ｇｋを固定値（ここでは一例として“１”）とした場合の処理データ長に対するエラービット総数（実線）の一例が示されている。図６に示す例では、確率ｇｋを固定値とした場合の処理データ長に対するエラービット総数は、ある処理データ長で急激に増加しているのに対し、数式（４）により示される確率ｇｋを使用した場合の処理データ長に対するエラービット総数は、急激に増加していない。
【００８３】
図７及び図９には、数式（４）により示される確率ｇｋを使用した場合の処理データ長に対するＳＮＲ（破線）、及び確率ｇｋを固定値（ここでは一例として“１”）とした場合の処理データ長に対するＳＮＲ（実線）との一例が示されている。図７に示す例では、確率ｇｋを固定値とした場合の処理データ長に対するＳＮＲが、ある処理データ長で急激に低下しているのに対し、数式（４）により示される確率ｇｋを使用した場合の処理データ長に対するＳＮＲは、急激に低下していない。また、図９に示す例では、確率ｇｋを固定値とした場合の処理データ長に対するＳＮＲが、複数回にわたって乱高下しているのに対し、数式（４）により示される確率ｇｋを使用した場合の処理データ長に対するＳＮＲは安定している。
【００８４】
図８及び図１０には、数式（４）により示される確率ｇｋを使用した場合の処理データ長に対する位相誤差（破線）、及び確率ｇｋを固定値（ここでは一例として“１”）とした場合の処理データ長に対する位相誤差（実線）との一例が示されている。図８に示す例では、確率ｇｋを固定値とした場合の処理データ長に対する位相誤差が、ある処理データ長で急激に増大して固定化されてしまうのに対し、数式（４）により示される確率ｇｋを使用した場合の処理データ長に対する位相誤差は、急激に増大していない。また、図１０に示す例では、確率ｇｋを固定値とした場合の処理データ長に対する位相誤差が、複数回にわたって乱高下しているのに対し、数式（４）により示される確率ｇｋを使用した場合の処理データ長に対する位相誤差は安定している。
【００８５】
このように、確率ｇｋを固定値とした場合は、ジッタが発生すると、サンプリング回路１８によるサンプリング動作が安定せずにサンプリングの時期がずれ、ずれが固定化されてしまう。これに対し、数式（４）により示される確率ｇｋを使用した場合は、ジッタが発生しても、サンプリングの時期のずれが即時的に補正される。これは、最尤パスメトリクス及び次点パスメトリクスに応じて時々刻々と変動する確率ｇｋを使用しており、数式（４）により示される確率ｇｋを使用した場合の時期調整値の信頼性が、確率ｇｋを固定値とした場合の時期調整値の信頼性よりも高いからである。
【００８６】
以上説明したように、磁気情報再生装置１０では、復号部２０により、復号対象信号の復号結果の候補が最尤法で推定されて最尤の復号結果が検出される。そして、調整値算出回路２４により、復号部２０で推定された復号結果の候補の尤度を用いて復号対象信号のサンプリングの時期が調整される。よって、磁気情報再生装置１０は、第１の従来技術及び第２の従来技術に比べ、特定の復号対象信号の高精度なサンプリングとサンプリングの時期の調整のために生じる遅延の抑制とを両立させることができる。
【００８７】
また、磁気情報再生装置１０では、復号部２０が、ビタビ検出器２８及び誤り訂正回路３０を有しており、ビタビ検出器２８で推定された復号結果の候補の尤度を用いてサンプリングの時期が調整される。よって、磁気情報再生装置１０は、誤り訂正回路３０の出力に基づいてサンプリングの時期が調整される場合に比べ、サンプリングの時期の調整のために生じる遅延を抑制することができる。
【００８８】
また、磁気情報再生装置１０では、サンプリングの時期の調整が、復号対象信号のサンプリングが開始されてからサンプリングの時期のずれが許容される上限時間として予め定められた時間が経過したことを条件に開始される。よって、磁気情報再生装置１０は、復号対象信号のサンプリングが開始されてからサンプリングの時期のずれが許容される上限時間として予め定められた時間が経過する前にサンプリングの時期の調整が行われる場合に比べ、サンプリングの時期の信頼性を高めることができる。
【００８９】
また、磁気情報再生装置１０では、サンプリングが開始されてからサンプリングの時期のずれが許容される上限時間として予め定められた時間が経過してから、復号対象信号がサンプリングされる毎に、サンプリングされた復号対象信号に基づく尤度が算出される。そして、尤度が算出される毎に、算出された尤度を用いてサンプリングの時期が調整される。よって、磁気情報再生装置１０は、サンプリングが開始されてからサンプリングの時期のずれが許容される上限時間として予め定められた時間が経過してから最初に算出された尤度を用いたサンプリングの時期の調整が１回のみ行われる場合に比べ、復号対象信号が変動したとしてもサンプリングの時期に対する高い信頼性を確保することができる。
【００９０】
また、磁気情報再生装置１０では、復号部２０により最尤の復号結果が検出されたか否かに拘わらず、復号対象信号がサンプリングされる毎に、サンプリングされた復号対象信号に基づく尤度が算出される。そして、尤度が算出される毎に、算出された尤度を用いてサンプリングの時期が調整される。よって、磁気情報再生装置１０は、復号部２０により最尤の復号結果が検出されるのを待ってからサンプリングの時期が調整される場合に比べ、サンプリングの時期の調整のために生じる遅延を抑制することができる。
【００９１】
また、磁気情報再生装置１０では、調整値算出回路２４で算出される尤度が低いほどサンプリングの時期の調整量が少なくされている。これにより、ビタビ検出器２８での誤った判定によって望まれない調整量が発生してしまうことが抑制される。よって、磁気情報再生装置１０は、尤度とは無関係にサンプリングの時期の調整量が定められる場合に比べ、サンプリングの時期の調整精度を高めることができる。なお、確率ｇｋが高いほど、尤度は高くなる。
【００９２】
また、磁気情報再生装置１０では、尤度が、復号対象信号に基づいて生成された軟情報を用いて算出される。よって、磁気情報再生装置１０は、軟情報を用いずに尤度が規定される場合に比べ、高精度な尤度を得ることができる。
【００９３】
また、磁気情報再生装置１０では、復号部２０により復号結果が正しく検出される確率で尤度が規定され、尤度を規定する確率として、最尤パスメトリクス及び競合パスメトリクスを用いて算出された確率が採用されている。よって、磁気情報再生装置１０は、最尤パスメトリクス又は競合パスメトリクスのみで尤度が規定される場合に比べ、高精度な尤度を得ることができる。
【００９４】
また、磁気情報再生装置１０では、数式（１）〜（４）を用いて算出された時期調整値に従ってサンプリングの時期が調整される。よって、磁気情報再生装置１０は、数式（１）を用いて算出される位相誤差のみでサンプリングの時期が調整される場合に比べ、サンプリングの時期を高精度に調整することができる。
【００９５】
また、磁気情報再生装置１０では、復号結果の候補の推定で用いられる最尤法として、ビタビアルゴリズムによる最尤法が採用されている。よって、磁気情報再生装置１０は、ビタビアルゴリズム以外のアルゴリズムによる最尤法を採用する場合に比べ、高い費用対効果を得ることができる。
【００９６】
また、磁気情報再生装置１０では、磁気テープ２６から磁気情報が読み取られる。よって、磁気情報再生装置１０は、第１の従来技術及び第２の従来技術に比べ、磁気テープ２６の搬送速度の変化が局所的に発生した場合であっても、特定の復号対象信号の高精度なサンプリングとサンプリングの時期の調整のために生じる遅延の抑制とを両立させることができる。
【００９７】
なお、上記実施形態では、サンプリング回路１８から復号対象信号が直接入力されるビタビ検出器２８を有する磁気情報再生装置１０を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１１に示すように、サンプリング回路１８とビタビ検出器２８との間に振幅調整回路１９を介在させた磁気情報再生装置５０を採用してもよい。
【００９８】
振幅調整回路１９の一例としては、ＡＧＣ（automatic gain controller）が挙げられる。振幅調整回路１９では、サンプリング回路１８により出力された復号対象信号の振幅成分が調整される。そして、ビタビ検出器２８では、振幅調整回路１９により振幅成分が調整された復号対象信号の復号結果の候補が最尤法で推定されて最尤の復号結果が検出される。従って、磁気情報再生装置５０は、サンプリング回路１８から復号対象信号がビタビ検出器２８に直接入力される場合に比べ、ビタビ検出器２８による最尤の復号結果の検出精度を高めることができる。
【００９９】
また、上記実施形態では、ビタビ検出器２８から得られた尤度を用いてサンプリングの時期が調整される場合を例示したが、最尤法で誤りが訂正されるにあたって推定される誤り訂正結果の候補の尤度を用いてサンプリングの時期が調整されるようにしてもよい。
【０１００】
一例として図１２に示すように、磁気情報再生装置７０は、磁気情報再生装置１０に比べ、調整値算出回路２４に代えて調整値算出回路６０を有する点、及び復号部２０に代えて復号部６２を有する点が異なる。復号部６２は、復号部２０に比べ、ビタビ検出器２８に代えてビタビ検出器６３を有する点、及び誤り訂正回路３０に代えて誤り訂正回路６４を有する点が異なる。
【０１０１】
ビタビ検出器６３は、復号対象信号、仮復号対象信号、及びパスメトリクスを調整値算出回路６０に出力せずに、ビタビ検出信号を誤り訂正回路６４に出力する。
【０１０２】
誤り訂正回路６４は、ビタビ検出器６３により検出された復号結果の誤り訂正結果の候補を最尤法を用いて推定して最尤の誤り訂正結果を検出することで、ビタビ検出器６３により検出された復号結果の誤りを訂正する。
【０１０３】
誤り訂正回路６４は、ビタビ検出信号、理想的なビタビ検出信号である仮ビタビ検出信号、及び誤り訂正回路６４で構築されたパスメトリクスを調整値算出回路６０に出力する。なお、ビタビ検出信号の信号レベルは、上記実施形態で時期調整値を算出するために用いた復号対象信号の信号レベルに相当する。また、仮ビタビ検出信号の信号レベルは、上記実施形態で時期調整値を算出するために用いた仮復号対象信号の信号レベルに相当する。
【０１０４】
調整値算出回路６０は、誤り訂正回路６４から入力されたビタビ検出信号、仮ビタビ検出信号、及びパスメトリクスから数式（１）〜（４）を用いて時期調整値を算出し、算出した時期調整値をサンプリング回路１８に出力する。
【０１０５】
サンプリング回路１８は、調整値算出回路６０から入力された時期調整値に従ってサンプリングの時期を調整し、調整した時期に復号対象信号をサンプリングする。
【０１０６】
なお、サンプリング回路１８及び調整値算出回路６０によるサンプリングの調整は、サンプリング回路１８でサンプリングが開始されてから現時点までの経過時間が許容可能な上限時間を超えたことを条件に開始される。すなわち、調整値算出回路６０は、サンプリング回路１８でサンプリングが開始されてから許容可能な上限時間が経過してから、ビタビ検出器６３で復号結果が検出される毎に、誤り訂正結果の候補の尤度としてビタビ検出器６３で検出された復号結果に基づく尤度を算出する。そして、調整値算出回路６０は、尤度をする毎に、算出した尤度を用いて時期調整値を算出してサンプリング回路１８に出力する。なお、上限時間の一例としては、磁気テープ２６の搬送に伴って発生するジッタが許容可能な時間として予め定められた時間が挙げられる。
【０１０７】
このように、磁気情報再生装置７０では、誤り訂正回路６４により、復号結果の誤り訂正結果の候補が最尤法で推定されて最尤の誤り訂正結果が検出されることで、最尤の復号結果の誤りが訂正される。そして、調整値算出回路６０により、誤り訂正回路６４で推定された誤り訂正結果の候補の尤度を用いて復号対象信号のサンプリングの時期が調整される。よって、磁気情報再生装置７０は、第１の従来技術及び第２の従来技術に比べ、特定の復号対象信号の高精度なサンプリングとサンプリングの時期の調整のために生じる遅延の抑制とを両立させることができる。
【０１０８】
また、誤り訂正回路３０の後段に、更に、最尤法で誤り訂正結果を推定する機能を有する誤り訂正回路（後段誤り訂正回路）を設けてもよく、後段誤り訂正回路で得られた軟情報を用いて尤度が算出されるようにしてもよい。
【０１０９】
また、上記実施形態では、サンプリングが開始されてから許容可能な上限時間として予め定められた時間が経過してから、サンプリングが行われる毎に、サンプリングされた復号対象信号に基づく尤度が算出される場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、サンプリングが開始されてから許容可能な上限時間として予め定められた時間が経過する前から、サンプリングが行われる毎に、サンプリングされた復号対象信号に基づく尤度が算出されるようにしてもよい。この場合、尤度が算出される毎に、算出された尤度を用いてサンプリングの時期が調整される。これにより、磁気情報再生装置１０は、尤度を用いたサンプリングの時期の調整が１回のみ行われる場合に比べ、復号対象信号の変動に伴ってサンプリングの時期の調整精度が低下することを抑制することができる。
【０１１０】
また、上記実施形態では、ＥＰＲ４伝送路を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＰＲ４（Partial Response class-4）伝送路やＧＰＲ（Generalized Partial Response）などの他の伝送路を採用してもよい。
【０１１１】
また、上記実施形態では、ビタビアルゴリズムを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＦＤＴＳ（Fixed-depth tree search）アルゴリズムや、ファノアルゴリズム、スタックアルゴリズム等の他の最尤復号用アルゴリズムを採用してもよい。
【０１１２】
また、上記実施形態では、サンプリング回路１８と調整値算出回路２４とが別体化されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、サンプリング回路１８と調整値算出回路２４とが一体化されていてもよい。
【０１１３】
また、上記実施形態では、磁気テープ２６から磁気情報が読み取られる場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、磁気ディスクから磁気情報が読み取られる場合についても本発明は適用可能である。
【０１１４】
また、上記実施形態では、サンプリング回路１８、復号部２０、及び調整値算出回路２４によって、復号対象信号のサンプリングの時期が調整される場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、既存の技術と本発明とを組み合わせてもよい。
【０１１５】
例えば、復号器の出力を位相調整回路の入力段に帰還させることで、位相調整回路の入力段に入力される信号の位相を調整し、可能性のある復号パターン毎に独立した位相調整回路を実装することで、復号されたパターンに応じた最適な帰還を可能にするという既存の技術（以下、既存技術Ａと称する）に対して、サンプリング回路１８、復号部２０、及び調整値算出回路２４によって復号対象信号のサンプリングの時期が調整されるという要部機能（以下、「本実施形態に係る要部機能」と称する）が組み込まれるようにしてもよい。また、位相調整回路の入力段への帰還の遅れが存在する系でも、位相調整回路のゲインパラメータを最適化することで帰還の遅れを最小限に抑えるという既存の技術（以下、既存技術Ｂと称する）に対して、本実施形態に係る要部機能が組み込まれるようにしてもよい。また、テープシステムでは複数のチャネルが同時に速度変動の影響を受けるため、単一チャネルの信号だけでなく、他のチャネルの再生信号から得た速度変動の情報を利用することで、ジッタに対する耐性を向上させるという既存の技術（以下、既存技術Ｃと称する）に対して、本実施形態に係る要部機能が組み込まれるようにしてもよい。また、既存技術Ａ、既存技術Ｂ、及び既存技術Ｃの組み合わせに対して本実施形態に係る要部機能が組み込まれるようにしてもよいし、既存技術Ａ、既存技術Ｂ、及び既存技術Ｃのうちの２つの組み合わせに対して本実施形態に係る要部機能が組み込まれるようにしてもよい。このように本発明と既存の技術とを組み合わせることで、より一層の高い効果が期待できる。
【０１１６】
上記実施形態では、数式（６）により確率ｇｋが算出される方法を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。確率ｇｋは、復号判定の確からしさの指標になり得るが、正しい判定が為される確率をより厳密に算出する方法の一例を以下に示す。
【０１１７】
先ず、数式（６）で既定される確率ｇｋを確率ｐｋとする。次に、事前に既知の信号（正しい判定が為されたか否かを判断可能な別の判断方法から得られた信号）を用いて数式（４）〜（６）で規定される各ビットの確率ｐｋの値と、そのビットにおける判定の正誤とを対応させることで、各確率ｐｋの値が得られたときにそのビットで正しい判定を行う確率ｇｋを統計的に算出することが可能となる。確率ｐｋと確率ｇｋとの対応関係を事前のキャリブレーション処理等で確認しておき、予め換算テーブルを作成しておくことで、単なる尤度の指標ではなく、統計的確率として確率ｐｋから確率ｇｋを算出することが可能となる。確率ｐｋを算出する方法としては、例えば、数式（４）〜（６）を用いる方法や、以下に示す方法が挙げられる。
【０１１８】
上記実施形態では、復号結果が正しく検出される確率ｇｋを算出するにあたり、本命パスのパスメトリクス（最尤パスメトリクス）及び競合パスのパスメトリクス（競合パスメトリクス）の値を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、より一層厳密に確率を求めることが可能である。
【０１１９】
上記実施形態で説明した確率ｇｋは、尤度を表す指標の一つ（＝確率ｐｋ）であることは前述した通りであり、数式（６）に示す例では、本命パスが他の全ての競合パスに対しての確からしさを表現している。一方、このときの競合パスの中には、最新ビットは本命パスとは異なるが、ある一定の遅延だけ遡ると、同じパスに収束するものも存在する。また、異なるパスであるものの、一定の遅延分だけ遡ったときのビット判定（“０”又は“１”）は、結果的に本命パスと同じだったというケースもあり得る。実際に問題になるのは、（ｉ）予め規定された遅延ビット（過去）の時点において、そのときの判定が“０”と“１”の何れかであるということ、（ｉｉ）そのときの“０”又は“１”の判定が正しい確率はどの程度なのかということである。
【０１２０】
上記実施形態では、上記の（ｉ）及び（ｉｉ）に関し、それぞれ以下の方法を念頭においている。
【０１２１】
上記の（ｉ）については、許容可能な時間（ビット）が経過した時点において、パスメトリクスが最小となるパスを正しいパスとして選択し、そのパスの遅延ビット分過去の復号結果を用いてタイミングの調整を行う。上記の（ｉｉ）については、上記で選択された正しいパスの候補と、それ以外の競合パスとのパスメトリクスの値を用いて、確率ｇｋを算出する。
【０１２２】
一方、上記の（ｉ）及び（ｉｉ）を正しく見積もるには、以下の方法が有効となる。
【０１２３】
本命パス及び競合パスを含めた全てのパスに関し、それぞれのパスにおける予め規定されたビット（遅延ビット）分、過去の時点の“０”，“１”の復号結果と、それぞれのパスのパスメトリクス（例えば、現時点のパスメトリクス）の値を用いて、以下の数式（７）及び数式（８）により判定し、確からしさ（確率）ｐｋを算出する。つまり、本命パスと競合パスとの対比ではなく、規定ビット過去の時点における復号結果が“０”のパスと“１”のパスとの対比で比較実施する。
【０１２４】
【数４】
2016091591.tif 000006
【０１２５】
【数５】
2016091591.tif 000007
【０１２６】
数式（７）及び数式（８）において、“ａ”は、それぞれのパスの予め規定された遅延ビット分過去の時点における復号結果であり、“Ａ”は、これらの情報を基に最終的に判定される復号結果である。ここでは、Ａ＝０，Ａ＝１の確からしさ（確率）をそれぞれ、ＰｋＡ＝０，ＰｋＡ＝１とし、ａ＝０，ａ＝１となる各パスのパスメトリクスをそれぞれＭａ＝０，Ｍａ＝０としている。
【０１２７】
また、ＰｋＡ＝０，ＰｋＡ＝１の大小関係に応じて、位相誤差の検出に用いる仮判定結果は、以下の不等式（９）及び不等式（１０）に従って求める。
【０１２８】
【数６】
2016091591.tif 000008
【０１２９】
【数７】
2016091591.tif 000009
【０１３０】
以上のように、本命パス及び競合パスを含めた全てのパスのパスメトリクスと、それぞれのパスにおける“０”，“１”の復号結果とを考慮した上で、判定及び尤度の算出を行うことで、単に本命パスのみの結果で判定する方法に比べ、判定の確度を向上させることができ、かつ、より正確な尤度の算出が可能となる。
【０１３１】
上記実施形態では、“０”，“１”の復号結果、及び復号結果の尤度を得るためにビタビアルゴリズム、及びビタビアルゴリズム内で計算に用いるパスメトリクスの値を用いる場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、軟情報を得る手段として、ＢＣＪＲ（Ｂａｈｌ，Ｃｏｃｋｅ，Ｊｅｌｉｎｅｋ，Ｒａｖｉｖ）アルゴリズムを用いてもよい。なお、ＢＣＪＲアルゴリズムは、ＭＡＰアルゴリズム又はｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔアルゴリズム（“Ｂａｈｌ，  Ｊ．Ｃｏｃｋｅ，  Ｆ．Ｊｅｌｉｎｅｋ，  ａｎｄ  Ｊ．Ｒａｖｉｖ，  “Ｏｐｔｉｍａｌ  Ｄｅｃｏｄｉｎｇ  ｏｆ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｃｏｄｅｓ  ｆｏｒ  ｍｉｎｉｍｉｚｉｎｇ  ｓｙｍｂｏｌ  ｅｒｒｏｒ  ｒａｔｅ”，  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔｈｅｏｒｙ，  Ｖｏｌ．  ＩＴ−２０（２），  ｐｐ．２８４−２８７，  Ｍａｒｃｈ  １９７４．”参照、又は、“ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｉｃｅ−ｈｂｋｂ．ｏｒｇ／ｆｉｌｅｓ／０１／０１ｇｕｎ＿０２ｈｅｎ＿０５．ｐｄｆ”参照）とも称される。
【０１３２】
ビタビアルゴリズムが最尤パスの選択を目的としている（パスメトリクスはそのための指標である）のに対し、ＢＣＲＪアルゴリズムは、ある時点において存在する全てのパスのパスメトリクスから計算される各ビットの“０”又は“１”の尤もらしさを定量化することを目的とする。このため、ビタビアルゴリズムでは、２つの競合パスが交わった際に一方のパスのみが選択され、その際、選択されなかったパスの情報（パスメトリクス）は失われるが、ＢＣＪＲアルゴリズムでは、基本的に全てのパスのパスメトリクスの値が保存される。
【０１３３】
通常のＢＣＪＲアルゴリズムは、尤度の算出の際に１セクタ分のデータ（通常は８０００ビット程度のデータ）を全て用いるため、１セクタ分のデータが揃うまで、処理を開始できないという制約を持っている。このため、本発明において重視する判定の即時性や、バッファメモリに関する優位性に欠けるものの、この点をカバーするＳｌｉｄｉｎｇ−ｗｉｎｄｏｗ  ＢＣＪＲアルゴリズム（“ＢＥＮＥＤＥＴＴＯ，  Ｓ．，  ｅｔ  ａｌ．  Ｓｏｆｔ−ｏｕｔｐｕｔ  ｄｅｃｏｄｉｎｇ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ  ｉｎ  ｉｔｅｒａｔｉｖｅ  ｄｅｃｏｄｉｎｇ  ｏｆ  ｔｕｒｂｏ  ｃｏｄｅｓ．  ＴＤＡ  Ｐｒｏｇｒｅｓｓ  Ｒｅｐｏｒｔ  ４２，  １９９６，  １２４：  ６３−８７．”又は“ｈｔｔｐ：／／ｔｍｏ．ｊｐｌ．ｎａｓａ．ｇｏｖ／ｐｒｏｇｒｅｓｓ＿ｒｅｐｏｒｔ／４２−１２４Ｇ．ｐｄｆ”参照）及びＳｏｆｔ−ｏｕｔｐｕｔ  Ｖｉｔｅｒｂｉ（ＳＯＶＡ）アルゴリズム（“ＨＡＧＥＮＡＵＥＲ，  Ｊｏａｃｈｉｍ；  ＨＯＥＨＥＲ，  Ｐｅｔｅｒ．  Ａ  Ｖｉｔｅｒｂｉ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍ  ｗｉｔｈ  ｓｏｆｔ−ｄｅｃｉｓｉｏｎ  ｏｕｔｐｕｔｓ  ａｎｄ  ｉｔｓ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．  Ｉｎ：  Ｇｌｏｂａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｅｘｈｉｂｉｔｉｏｎ’Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  １９９０ｓ  ａｎｄ  Ｂｅｙｏｎｄ’（ＧＬＯＢＥＣＯＭ），  １９８９．  ＩＥＥＥ．  ＩＥＥＥ，  １９８９．  Ｐ．  １６８０−１６８６．”、“ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｃｅ．ｌｅｈｉｇｈ．ｅｄｕ／〜ｊｉｎｇｌｉ／ｔｅａｃｈ／Ｓ２００３ｔｕｒｂｏ／ｎｏｔｅｓ／ＳＯＶＡ．ｐｄｆ”、又は、“ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｉｃｅ−ｈｂｋｂ．ｏｒｇ／ｆｉｌｅｓ／０１／０１ｇｕｎ＿０２ｈｅｎ＿０５．ｐｄｆ”、又は、“ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｉｃｅ−ｈｂｋｂ．ｏｒｇ／ｆｉｌｅｓ／０１／０１ｇｕｎ＿０２ｈｅｎ＿０５．ｐｄｆ”参照）が開発されている。
【０１３４】
Ｓｌｉｄｉｎｇ−ｗｉｎｄｏｗ  ＢＣＪＲアルゴリズムは、通常のＢＣＪＲアルゴリズムに対し、規定の遅延ビット窓の中で行うＢＣＪＲアルゴリズムの簡略版であり、パスメトリクスの値を予め規定した遅延ビット分しか保存する必要がない一方、各ビットの尤度の算出においては、ビタビアルゴリズムよりも高い確度を有する。
【０１３５】
ＳＯＶＡアルゴリズムは、ビタビアルゴリズムの発展系であり、２つの競合パスが交わった際の両パスのパスメトリクスの差分（＝尤度）の情報を捨てずに保存することで、後々、そのビット判定の尤度の算出に利用することができるように構成されている。最新の入力ビットの情報（パスメトリクス）を用い、過去に遡って、過去のビットの尤度の算出にも反映させるＢＣＪＲアルゴリズム，Ｓｌｉｄｉｎｇ−ｗｉｎｄｏｗ  ＢＣＪＲアルゴリズムと比べ、ＳＯＶＡアルゴリズムは、通常のビタビアルゴリズムと同様に、入力データを順次に処理していく（一度確定した過去ビットの尤度をそれ以降の入力データに基づいて更新することはしない）ため、回路実装上の負荷はＳｌｉｄｉｎｇ−ｗｉｎｄｏｗ  ＢＣＪＲアルゴリズムよりも低いという利点がある。
【０１３６】
なお、各ビットの確率Ｐｋを算出するにあたって、Ｓｌｉｄｉｎｇ−ｗｉｎｄｏｗ  ＢＣＪＲアルゴリズム、及びＳＯＶＡアルゴリズムを用いることで、より確度の高い尤度の算出が可能となり、位相調整の際のゲイン（正しい判定の確率）ｇｋとして、より適した値が選択可能となる。
【符号の説明】
【０１３７】
１０，５０，７０  磁気情報再生装置
１２  磁気ヘッド
１４  Ａ／Ｄ変換器
１６  等化器
１８  サンプリング回路
１９  振幅調整回路
２０，６２  復号部
２４，６０  調整値算出回路
２８，６３  ビタビ検出器
３０，６４  誤り訂正回路
【図１】
2016091591.tif 000010
【図３】
2016091591.tif 000011
【図５】
2016091591.tif 000012
【図１１】
2016091591.tif 000013
【図１２】
2016091591.tif 000014
【図２】
2016091591.tif 000015
【図４】
2016091591.tif 000016
【図６】
2016091591.tif 000017
【図７】
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【図８】
2016091591.tif 000019
【図９】
2016091591.tif 000020
【図１０】
2016091591.tif 000021
【図１３】
2016091591.tif 000022
【図１４】
2016091591.tif 000023