JPH06267200A - Magnetic recording signal processor - Google Patents
Magnetic recording signal processorInfo
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- JPH06267200A JPH06267200A JP5532693A JP5532693A JPH06267200A JP H06267200 A JPH06267200 A JP H06267200A JP 5532693 A JP5532693 A JP 5532693A JP 5532693 A JP5532693 A JP 5532693A JP H06267200 A JPH06267200 A JP H06267200A
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- JP
- Japan
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- branch metric
- circuit
- magnetic recording
- clock
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- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、非線形特性を有する磁気ヘ
ッドに最適なデータ判別方法を提供することである。
【構成】 等化波形のゼロクロス点の検出回路と、上記
ゼロクロスタイミングを入力としボーレートの2倍のク
ロックを生成するPLLと、上記PLLの出力を2分周
し2つの位相の異なるボーレートクロックを生成する分
周器と、上記2つのクロックから受信波形を用いて1つ
のクロックを選択して識別および復号回路に接続する回
路を設ける。また、ブランチメトリックを可変出力でき
るテーブルを持ち、A/Dコンバーターの出力またはブ
ランチメトリックテーブルの内部データまたはその出力
を用いてブランチメトリックの値を適応制御する。
【効果】 本発明によれば、非線形特性を有する磁気ヘ
ッドにより読みだされた磁気記録情報を低い誤り率で再
生可能である。このため磁気記録機器の信頼性を飛躍的
に向上させることができる。
(57) [Summary] [Object] An object of the present invention is to provide an optimum data discrimination method for a magnetic head having a non-linear characteristic. [Structure] A zero-cross point detection circuit for an equalized waveform, a PLL that receives the zero-cross timing as an input and generates a clock twice the baud rate, and divides the output of the PLL by two to generate two baud rate clocks with different phases. And a circuit for selecting one clock from the above two clocks using the received waveform and connecting it to the identification and decoding circuit. Further, it has a table capable of variably outputting the branch metric, and adaptively controls the value of the branch metric by using the output of the A / D converter or the internal data of the branch metric table or its output. According to the present invention, magnetic recording information read by a magnetic head having a non-linear characteristic can be reproduced with a low error rate. Therefore, the reliability of the magnetic recording device can be dramatically improved.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録装置の信号再
生に適応可能な信号処理装置に関する。特に、磁気抵抗
効果ヘッドから得られる信号の再生に最適な方法を提供
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal processing device adaptable to signal reproduction of a magnetic recording device. In particular, it provides an optimum method for reproducing a signal obtained from a magnetoresistive head.
【0002】[0002]
【従来の技術】磁気記録装置の信号読みだしヘッドから
得られる信号の例を図2に示す。この信号は、ヘッドが
磁界の変化の大きさを検出し、電圧として出力するもの
である。通常、記録時には、データ1で磁化反転させ、
データ0で磁化反転させないようにするため、読み出し
時には、データ1で大きな磁界の変化を検出する。した
がって、出力電圧が正側または負側に大きなピークを持
つことになる。また、磁界の反転は、N極からS極、S
極からN極へ交互に反転するため、正側と負側のピーク
も交互となる。さて、読み出し信号は、電磁変換系の周
波数特性や雑音重畳により歪が発生する。さらに、デー
タ1が連続するとピークの位置が符号間干渉のため移動
するピークシフトが発生し、さらに歪を大きくする。信
号再生時には、この様な信号から誤りなくデータ識別用
タイミングクロックを抽出し、データ1とデータ0を判
別しなければならない。2. Description of the Related Art An example of a signal obtained from a signal reading head of a magnetic recording device is shown in FIG. This signal is for the head to detect the magnitude of the change in the magnetic field and output it as a voltage. Normally, at the time of recording, the magnetization is reversed with data 1.
In order to prevent magnetization reversal at data 0, a large change in magnetic field is detected at data 1 at the time of reading. Therefore, the output voltage has a large peak on the positive side or the negative side. In addition, the reversal of the magnetic field is performed from the N pole to the S pole
Since they are alternately inverted from the pole to the N pole, the peaks on the positive side and the negative side are also alternated. Now, the read signal is distorted due to the frequency characteristics of the electromagnetic conversion system and noise superposition. Further, when the data 1 is continuous, the peak position moves due to intersymbol interference, which causes a peak shift, further increasing the distortion. At the time of signal reproduction, it is necessary to extract a data identification timing clock from such a signal without error and to distinguish between data 1 and data 0.
【0003】ところで、2値データに過去のデータとの
相関を加えて符号化するパーシャルレスポンス符号を、
磁気記録装置に適用することができる。パーシャルレス
ポンス符号からのデータ判別方法の従来例として、ビタ
ビ復号法と呼ばれる方法で、ビットごとの判別ではな
く、数ビットまたは十数ビットの受信データから、最も
符号則に合致した受信系列を推定する方法がある。この
時、歪や雑音が加算された受信レベルがある論理値に対
応する確率が計算され、この値はブランチメトリックと
呼ばれる。このブランチメトリックを積算することで、
受信した可能性のある多くの系列から、最も受信した確
率の高い系列が選ばれる。このブランチメトリックは雑
音分布および信号レベルを固定したロジック回路で実現
されている。By the way, a partial response code, which is coded by adding correlation with past data to binary data,
It can be applied to a magnetic recording device. As a conventional example of a method for discriminating data from a partial response code, a method called Viterbi decoding is used to estimate a reception sequence that most matches a coding rule from received data of several bits or tens of bits, instead of discriminating bit by bit. There is a way. At this time, the probability that the reception level to which distortion and noise are added corresponds to a certain logical value is calculated, and this value is called a branch metric. By accumulating this branch metric,
The sequence with the highest probability of being received is selected from the many sequences that may have been received. This branch metric is realized by a logic circuit with fixed noise distribution and signal level.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】磁気記録装置にパーシ
ャルレスポンス符号を適用する際の課題が2点ある。There are two problems in applying the partial response code to the magnetic recording device.
【0005】第1の課題は識別タイミングクロックの抽
出法である。図2に示すように、読みだし波形は3値の
波形となり、データ識別点に一致したゼロクロス点と、
半クロック位相のずれたゼロクロス点の両方が発生す
る。このため、従来用いられてきたゼロクロス検出法で
はデータ識別点にのみ一致したタイミングクロック抽出
が困難となる。本発明の第1の目的は3値波形から簡便
な方法で識別タイミング抽出を行う方法を提供すること
である。The first problem is a method of extracting the identification timing clock. As shown in FIG. 2, the read waveform is a ternary waveform, and the zero cross point that coincides with the data identification point,
Both zero-cross points with half clock phase shifts occur. For this reason, it is difficult to extract the timing clock that matches only the data identification point with the conventionally used zero-cross detection method. A first object of the present invention is to provide a method for extracting an identification timing from a ternary waveform by a simple method.
【0006】第2の課題は磁気ヘッドの特性の非線形性
の補正である。図2に示すように、磁界の変化に対して
得られる出力電圧は、正側(+1)と負側(−1)で非
対称になる。しかもこの歪はヘッドごとに大きくばらつ
く。したがって従来の固定ブランチメトリック計算によ
るビタビ復号器では対応することができない。本発明の
第2の目的は、ばらつきの大きい非線形歪を持つ信号に
適用されるビタビ復号法を提供することである。The second problem is to correct the non-linearity of the characteristics of the magnetic head. As shown in FIG. 2, the output voltage obtained with respect to the change in the magnetic field is asymmetric on the positive side (+1) and the negative side (-1). Moreover, this distortion varies greatly from head to head. Therefore, the conventional Viterbi decoder based on the fixed branch metric calculation cannot handle this. A second object of the present invention is to provide a Viterbi decoding method applied to a signal having a non-linear distortion with large variations.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の第1の目的を達成
するために、等化波形のゼロクロス点の検出回路と、上
記ゼロクロスタイミングを入力としボーレートの2倍の
クロックを生成するPLLと、上記PLLの出力を2分
周し2つの位相の異なるボーレートクロックを生成する
分周器と、上記2つのクロックから受信波形を用いて1
つのクロックを選択して識別および復号回路に接続する
回路を設ける。この構成の詳細は特願平1−14101
6および2−658に記載されている。In order to achieve the above-mentioned first object, a zero-cross point detection circuit for an equalized waveform, and a PLL for inputting the zero-cross timing and generating a clock twice the baud rate, A frequency divider that divides the output of the PLL by 2 to generate two baud rate clocks with different phases, and 1 using the received waveform from the two clocks.
A circuit is provided for selecting one clock and connecting it to the identification and decoding circuit. The details of this structure are described in Japanese Patent Application No. 1-14101.
6 and 2-658.
【0008】上記の第2の目的を達成するために、ビタ
ビ復号器を構成するブランチメトリック生成回路を、外
部制御により出力するブランチメトリックの値を可変に
できる回路に置き換える。さらに、受信信号から信号歪
を推定し、ブランチメトリックの値を最適に書き換える
制御部を設ける。In order to achieve the above-mentioned second object, the branch metric generation circuit constituting the Viterbi decoder is replaced with a circuit capable of varying the value of the branch metric output by external control. Further, a control unit for estimating signal distortion from the received signal and optimally rewriting the branch metric value is provided.
【0009】[0009]
【作用】上記第1の手段において、PLLによりまずす
べてのゼロクロス点に同期したボーレートの2倍のクロ
ックを抽出し、同クロックを分周して2つの位相の異な
るボーレートクロックを生成する。2つのクロックのう
ち一方は識別点に位相が一致した正しいクロックであ
り、他方は180度位相のずれたクロックである。受信
信号を用いて識別点に一致したクロックを選択する方法
は複数考えられ、詳細は前記公知文献に記載されてい
る。In the first means, the PLL first extracts a clock having twice the baud rate synchronized with all zero-cross points and divides the clock to generate two baud rate clocks having different phases. One of the two clocks is a correct clock that is in phase with the identification point, and the other is a clock that is 180 degrees out of phase. There are a plurality of methods for selecting a clock that matches the identification point using the received signal, and the details are described in the above-mentioned known document.
【0010】上記第2の手段において、制御部は受信信
号のレベルの受信頻度を測定し、受信頻度の大きい3つ
のレベルを、+1,0,−1とみなして、最大のブラン
チメトリックの値を割り当てる。長時間の測定を行えば
各レベルの頻度をそのまま雑音分布とみなすことができ
る。この情報をもとに頻度の大きいレベルはブランチメ
トリックを大きく、頻度の小さいレベルはブランチメト
リックを小さく設定し、定期的に、あるいは初期立ち上
げ時にブランチメトリックの値を制御する。In the second means, the control unit measures the reception frequency of the level of the reception signal, regards the three levels with the highest reception frequency as +1, 0, -1, and determines the maximum branch metric value. assign. If measurement is performed for a long time, the frequency of each level can be directly regarded as the noise distribution. Based on this information, the branch metric is set to be large for a high frequency level and small for a low frequency level, and the branch metric value is controlled periodically or at the time of initial startup.
【0011】ここで、制御部は受信レベル測定部と基準
テーブルと両者の比較回路から構成される。Here, the control unit comprises a reception level measuring unit, a reference table, and a comparing circuit for both.
【0012】受信信号はアナログ・ディジタルコンバー
ター(以下A/Dと略す)により数ビット長のワードに
変換される。各ワードごとにカウンターを設け、あるワ
ードすなわちある受信レベルが検出されるごとに対応す
るカウンターをインクリメントする。こうして受信レベ
ル頻度が測定できる。一方、基準テーブルはレベル頻度
とブランチメトリックを対応付ける機能を果たす。基準
テーブルには、初期値たとえば非線形歪なし、雑音が2
乗分布する場合の各ワードの検出頻度が記録されてお
り、この値と対応する前記カウンターの値を比較して、
書き換えるブランチメトリックの値を決める。The received signal is converted into a word having a length of several bits by an analog-digital converter (hereinafter abbreviated as A / D). A counter is provided for each word, and the counter is incremented each time a word, that is, a reception level is detected. In this way, the reception level frequency can be measured. On the other hand, the reference table has a function of associating the level frequency with the branch metric. The reference table contains initial values such as no non-linear distortion and noise of 2
The detection frequency of each word in the case of power distribution is recorded, and by comparing this value with the corresponding counter value,
Determine the branch metric value to be rewritten.
【0013】[0013]
【実施例】本発明の実施例におけるシステム構成例を図
9に示す。本構成例は、磁気記録媒体101、磁気読み
だしヘッド102、等化器1、タイミング抽出部10
3、識別器104、復号部105から構成される。磁気
記録媒体101に記録された信号は、磁気読みだしヘッ
ド102により電気信号に変換され、等化器1で波形歪
を補正され、等化信号よりタイミング抽出部103にて
識別クロックを抽出し、識別器104にて前記識別クロ
ックを用いて等化波形からデータを識別し、復号部10
5にて符号化されて記録されていたデータよりバイナリ
ーデータを得る。さらに、タイミング抽出部103は、
ゼロクロス検出部106、PLL107、分周器10
8、選択部109から構成される。PLL107はゼロ
クロス検出部106を入力とし、すべてのゼロクロス点
に同期したボーレートの2倍のクロックを出力する。同
クロックを分周器108にて分周して2つの位相の異な
るボーレートクロックを生成する。2つのクロックのう
ち一方は識別点に位相が一致した正しいクロックであ
り、他方は180度位相のずれたクロックである。選択
部109は受信信号を用いて識別点に一致したクロック
を選択する。この選択方法は複数考えられ、詳細は前記
公知文献に記載されている。EXAMPLE FIG. 9 shows an example of system configuration in an example of the present invention. In this configuration example, a magnetic recording medium 101, a magnetic reading head 102, an equalizer 1, and a timing extraction unit 10 are provided.
3, a discriminator 104, and a decoding unit 105. The signal recorded on the magnetic recording medium 101 is converted into an electric signal by the magnetic reading head 102, the waveform distortion is corrected by the equalizer 1, and the identification clock is extracted by the timing extraction unit 103 from the equalized signal, The discriminator 104 discriminates data from the equalized waveform using the discrimination clock, and the decoding unit 10
Binary data is obtained from the data encoded and recorded in 5. Furthermore, the timing extraction unit 103
Zero-cross detector 106, PLL 107, frequency divider 10
8 and a selection unit 109. The PLL 107 receives the zero-cross detector 106 as an input, and outputs a clock that is twice the baud rate synchronized with all zero-cross points. The clock is divided by the frequency divider 108 to generate two baud rate clocks having different phases. One of the two clocks is a correct clock that is in phase with the identification point, and the other is a clock that is 180 degrees out of phase. The selection unit 109 uses the received signal to select a clock that matches the identification point. There are several possible selection methods, and the details are described in the above-mentioned publicly known documents.
【0014】以下、復号部105の実施例を詳細に示
す。図1は復号部105の第1の実施例である。本実施
例は、等化器1、A/D2、ブランチメトリック制御部
3、ビタビ復号器4、タイミング抽出部103から構成
されている。ここで、A/D2は図9における識別器1
04に、ブランチメトリック制御部3およびビタビ復号
器4は復号部105にそれぞれ対応する。また、ビタビ
復号器4は、ブランチメトリックテーブル5、アッド・
コンペアー・セレクト回路6(以下ACSと略す)、パ
スメモリー7から構成される。受信信号は等化器1によ
り、線形の符号間干渉が除かれた後、A/D2により数
ビット長のディジタルワードに変換される。ブランチメ
トリック制御部3は受信信号のレベルの受信頻度を測定
し、受信頻度の大きい3つのレベルを、+1,0,−1
とみなして、最大のブランチメトリックの値を割り当て
る。また、長時間の測定を行えば各レベルの頻度をその
まま雑音分布とみなすことができる。この情報をもとに
頻度の大きいレベルはブランチメトリックを大きく、頻
度の小さいレベルはブランチメトリックを小さく設定
し、定期的に、あるいは初期立ち上げ時にブランチメト
リックテーブル5の値を書き換える。このブランチメト
リックはACS6において積算され、受信した可能性の
ある複数の系列から最も受信した確率の高い系列がパス
メモリ7から選ばれる。An embodiment of the decoding unit 105 will be described below in detail. FIG. 1 shows a first embodiment of the decoding unit 105. This embodiment comprises an equalizer 1, an A / D 2, a branch metric control unit 3, a Viterbi decoder 4, and a timing extraction unit 103. Here, the A / D 2 is the discriminator 1 in FIG.
04, the branch metric control unit 3 and the Viterbi decoder 4 correspond to the decoding unit 105, respectively. In addition, the Viterbi decoder 4 includes a branch metric table 5, an add
It comprises a compare / select circuit 6 (hereinafter abbreviated as ACS) and a path memory 7. The received signal is converted into a digital word having a length of several bits by the A / D 2 after the linear intersymbol interference is removed by the equalizer 1. The branch metric control unit 3 measures the reception frequency of the level of the reception signal, and the three levels with the highest reception frequency are +1, 0, -1.
And assign the maximum branch metric value. If the measurement is performed for a long time, the frequency of each level can be regarded as it is as a noise distribution. On the basis of this information, the branch metric is set to be large for a high frequency level and small for a low frequency level, and the value of the branch metric table 5 is rewritten periodically or at the time of initial startup. This branch metric is integrated in the ACS 6, and the series having the highest probability of being received is selected from the path memory 7 from the plurality of series that may have been received.
【0015】図3には図1の実施例におけるブランチメ
トリック制御の1実施例を示した。ブランチメトリック
制御部3は、受信レベル分布測定部11と正規分布テー
ブル12と比較器13.1−13.nより構成され、受
信レベル分布測定部11はデコーダー14とカウンター
15.1−15.nから構成される。また、正規分布テ
ーブル12は、頻度テーブル16.1−16.nから構
成される。一方、ブランチメトリックテーブルは、デコ
ーダー14、ブランチメトリック記憶回路17.1−1
7.n、セレクター18より構成される。FIG. 3 shows an embodiment of the branch metric control in the embodiment of FIG. The branch metric control unit 3 includes a reception level distribution measuring unit 11, a normal distribution table 12, and comparators 13.1-13. The reception level distribution measuring unit 11 includes a decoder 14 and counters 15.1-15.n. n. Further, the normal distribution table 12 is a frequency table 16.1-16. n. On the other hand, the branch metric table includes the decoder 14 and the branch metric storage circuit 17.1-1.
7. n, selector 18.
【0016】A/D2により数ビット長のディジタルワ
ードに変換された受信信号は、ブランチメトリック制御
部3内のデコーダー14に入力され、対応するワードす
なわち対応する受信レベルのカウンター15がインクリ
メントされる。こうして受信レベル頻度が測定できる。
一方、基準テーブル12はレベル頻度とブランチメトリ
ックを対応付ける機能を果たす。頻度テーブル16.1
−16.nに、初期値たとえば非線形歪なし、雑音が2
乗分布する場合の各ワードの検出頻度が記録されてお
り、この値と対応する前記カウンター15.1−15.
nの値を比較して、最適なブランチメトリックの値を決
め、ブランチメトリック記憶テーブル17.1−17.
nの値を書き換える。これら記憶テーブルは、RAMで
構成することもできるし、ランダムロジックで組んだい
くつかのテーブルを切り替える方法でも実現できる。The received signal converted into a digital word of several bits length by the A / D 2 is input to the decoder 14 in the branch metric control unit 3, and the corresponding word, that is, the corresponding reception level counter 15 is incremented. In this way, the reception level frequency can be measured.
On the other hand, the reference table 12 has a function of associating the level frequency with the branch metric. Frequency table 16.1
-16. The initial value of n is, for example, non-linear distortion, and noise is 2
The detection frequency of each word in the case of the power distribution is recorded, and the counters 15.1-15.
n values are compared to determine the optimum branch metric value, and the branch metric storage table 17.1-17.
Rewrite the value of n. These storage tables can be configured by RAM, or can be realized by a method of switching some tables formed by random logic.
【0017】一方で、受信信号はブランチメトリック制
御部3内のデコーダー14と全く同じデコーダー14に
入力され、対応するワードすなわち対応する受信レベル
のブランチメトリック記憶テーブル17の出力がセレク
ター18を通して出力される。この操作により、図2に
示す+1,0,−1のレベルの非線形性や、レベルに依
存する雑音分布の正規分布からのずれを反映して最尤復
号が可能である。On the other hand, the received signal is input to the same decoder 14 as the decoder 14 in the branch metric control unit 3, and the corresponding word, that is, the output of the branch metric storage table 17 of the corresponding received level is output through the selector 18. . By this operation, maximum likelihood decoding is possible by reflecting the non-linearity of +1, 0, −1 levels shown in FIG. 2 and the deviation of the noise distribution depending on the level from the normal distribution.
【0018】図4には図1の実施例におけるブランチメ
トリック制御の別の実施例を示した。ブランチメトリッ
ク制御部3は、受信レベル分布測定部11と基準分布テ
ーブル20と比較器13.1−13.nより構成され、
受信レベル分布測定部11はデコーダー14とカウンタ
ー15.1−15.nから構成される。また、基準分布
テーブル20は、可変頻度テーブル20.1−20.n
から構成される。一方、ブランチメトリックテーブル
は、デコーダー14、ブランチメトリック記憶回路1
7.1−17.n、セレクター18より構成される。FIG. 4 shows another embodiment of the branch metric control in the embodiment of FIG. The branch metric control unit 3 includes a reception level distribution measuring unit 11, a reference distribution table 20, and comparators 13.1-13. n,
The reception level distribution measuring unit 11 includes a decoder 14 and counters 15.1-15. n. Further, the reference distribution table 20 is a variable frequency table 20.1-20. n
Composed of. On the other hand, the branch metric table includes the decoder 14 and the branch metric storage circuit 1.
7.1-17. n, selector 18.
【0019】図3記載の実施例との違いは、基準テーブ
ル20の内容が固定値ではなく、受信レベル頻度測定部
11の出力に応じて値が更新されることである。最初、
可変頻度テーブル21.1−21.nには、雑音が2乗
分布する場合の各ワードの検出頻度が記録されている
が、この値と対応する前記カウンター15.1−15.
nの値の比較を比較器13.1−nにて行い、最適なブ
ランチメトリックの値を決めた後、ブランチメトリック
記憶テーブル17.1−17.nの値と共に、可変頻度
テーブルの値も書き換える。The difference from the embodiment shown in FIG. 3 is that the contents of the reference table 20 are not fixed values, but the values are updated according to the output of the reception level frequency measuring section 11. the first,
Variable frequency table 21.1-21. The detection frequency of each word when noise is square-distributed is recorded in n, and the counters 15.1-15.
The value of n is compared by the comparator 13.1-n to determine the optimum value of the branch metric, and then the branch metric storage table 17.1-17.n. The value of the variable frequency table is rewritten together with the value of n.
【0020】一方で、受信信号はブランチメトリック制
御部3内のデコーダー14と全く同じデコーダー14に
入力され、対応するワードすなわち対応する受信レベル
のブランチメトリック記憶テーブル17の出力がセレク
ター18を通して出力される。この部分の動作は図3の
実施例と全く同じである。レベル頻度の測定時間を長く
することで制御の精度を上げようとすると、カウンター
15に大容量のものが必要になり回路のハード量が増え
てしまうが、本実施例のように比較器13の出力を用い
て頻度テーブル21の内容を微調整することで比較的小
さいテーブル容量でも精度の高い制御が可能である。On the other hand, the received signal is input to the same decoder 14 as the decoder 14 in the branch metric control unit 3, and the corresponding word, that is, the output of the branch metric storage table 17 of the corresponding received level is output through the selector 18. . The operation of this portion is exactly the same as that of the embodiment shown in FIG. If an attempt is made to increase the accuracy of control by lengthening the level frequency measurement time, a large-capacity counter 15 is required and the hardware amount of the circuit is increased. By finely adjusting the contents of the frequency table 21 using the output, highly accurate control is possible even with a relatively small table capacity.
【0021】図5には図1の実施例におけるブランチメ
トリック制御の第3の実施例を示した。ブランチメトリ
ック制御部3は、受信レベル分布測定部11と基準分布
テーブル20と比較器13.1−13.nより構成さ
れ、受信レベル分布測定部11はスイッチデコーダー2
2とカウンター15.1−15.nから構成される。ま
た、基準分布テーブル20は、可変頻度テーブル20.
1−20.nから構成される。一方、ブランチメトリッ
クテーブルは、スイッチデコーダー22、ブランチメト
リック記憶回路17.1−17.n、セレクター18よ
り構成される。FIG. 5 shows a third embodiment of the branch metric control in the embodiment of FIG. The branch metric control unit 3 includes a reception level distribution measuring unit 11, a reference distribution table 20, and comparators 13.1-13. n, and the reception level distribution measuring unit 11 includes a switch decoder 2
2 and counter 15.1-15. n. Further, the reference distribution table 20 is the variable frequency table 20.
1-20. n. On the other hand, the branch metric table includes the switch decoder 22, the branch metric storage circuits 17.1-17. n, selector 18.
【0022】図4記載の実施例との違いは、ブランチメ
トリック記憶テーブル17.1−17.nの内容は固定
値であり、可変機能はブランチメトリック記憶回路1
7.1−17.nと受信振幅を示すディジタルワードの
対応関係を組み変えることにより実現されることであ
る。A/D2により数ビット長のディジタルワードに変
換された受信信号は、ブランチメトリック制御部3内の
スイッチデコーダー20に入力され、対応するワードす
なわち対応する受信レベルのカウンター15がインクリ
メントされる。こうして受信レベル頻度が測定できる。
そして、可変頻度テーブル21.1−21.nには、雑
音が2乗分布する場合の各ワードの検出頻度が記録され
ているが、この値と対応する前記カウンター15.1−
15.nの値の比較を比較器13.1−nにて行い、最
適なブランチメトリックの値を決めた後、ブランチメト
リック記憶テーブル17.1−17.nの値と共に、可
変頻度テーブルの値も書き換える。さらに、一方で、受
信信号はブランチメトリック制御部3内のスイッチデコ
ーダー20と全く同じスイッチデコーダー20に入力さ
れ、対応するワードすなわち対応する受信レベルのブラ
ンチメトリック記憶テーブル17の出力がセレクター1
8を通して出力される。本実施例ではブランチメトリッ
ク記憶回路17の内容自体は書き換えず、受信振幅とメ
トリックの対応を切り替えによって変えるだけなので比
較的簡単な回路で実現できる。The difference from the embodiment shown in FIG. 4 is that the branch metric storage table 17.1-17. The content of n is a fixed value, and the variable function is the branch metric memory circuit 1.
7.1-17. It is realized by changing the correspondence between n and the digital word indicating the received amplitude. The received signal converted into a digital word of several bits length by the A / D 2 is input to the switch decoder 20 in the branch metric control unit 3, and the corresponding word, that is, the corresponding reception level counter 15 is incremented. In this way, the reception level frequency can be measured.
Then, the variable frequency tables 21.1-21. In n, the detection frequency of each word when noise is squared is recorded. The counter 15.1 corresponding to this value is recorded.
15. The value of n is compared by the comparator 13.1-n to determine the optimum value of the branch metric, and then the branch metric storage table 17.1-17.n. The value of the variable frequency table is rewritten together with the value of n. On the other hand, on the other hand, the received signal is input to the same switch decoder 20 as the switch decoder 20 in the branch metric control unit 3, and the corresponding word, that is, the output of the branch metric storage table 17 of the corresponding received level is the selector 1.
It is output through 8. In the present embodiment, the content itself of the branch metric storage circuit 17 is not rewritten, but only the correspondence between the reception amplitude and the metric is changed by switching.
【0023】図6には復号部105の第2の実施例を示
す。本実施例は、等化器1、A/D2、補正回路40、
ブランチメトリック制御部3、ビタビ復号器4タイミン
グ抽出部103から構成される。また、ビタビ復号器4
は、ブランチメトリックテーブル5、ACS6、パスメ
モリー7から構成される。図1記載の実施例との違い
は、ブランチメトリック制御がブランチメトリックテー
ブル5の出力を用いてフィードバックループで行われる
点である。ブランチメトリック制御部3はブランチメト
リックテーブル5の出力を用いて+1,0,−1の各レ
ベルに対応する非線形誤差を検出し、補正回路40でこ
の補正を行う。フィードバック型にすることで少ない制
御量で誤差の小さい補正が可能である。FIG. 6 shows a second embodiment of the decoding unit 105. In this embodiment, the equalizer 1, the A / D 2, the correction circuit 40,
The branch metric control unit 3 and the Viterbi decoder 4 timing extraction unit 103 are included. Also, the Viterbi decoder 4
Is composed of a branch metric table 5, an ACS 6, and a path memory 7. The difference from the embodiment shown in FIG. 1 is that branch metric control is performed in a feedback loop using the output of the branch metric table 5. The branch metric control unit 3 uses the output of the branch metric table 5 to detect a non-linear error corresponding to each level of +1, 0, and -1, and the correction circuit 40 performs this correction. By using the feedback type, it is possible to perform correction with a small error with a small control amount.
【0024】図7には図6の実施例におけるブランチメ
トリック制御部3および補正回路40の1実施例を示
す。補正回路31は加算器41、セレクター42、判定
器43より構成される。制御部30は最小値検出回路4
4、マスク回路45、平均化回路46、平方根出力回路
47、乗算器48から構成される。FIG. 7 shows an embodiment of the branch metric control unit 3 and the correction circuit 40 in the embodiment of FIG. The correction circuit 31 includes an adder 41, a selector 42, and a determiner 43. The control unit 30 uses the minimum value detection circuit 4
4, a mask circuit 45, an averaging circuit 46, a square root output circuit 47, and a multiplier 48.
【0025】ブランチメトリックテーブル5からは、受
信レベルと+1,0,−1との誤差の2乗がそれぞれブ
ランチメトリックとして出力される。最大値検出回路4
4が3つの誤差の値を比較し、最も小さいものを等化誤
差とみなして対応するゲート回路45を開く。こうし
て、平均回路46aには+1の2乗等化誤差だけが、ま
た平均回路46bには−1の2乗等化誤差だけが入力さ
れるので、積分により平均2乗誤差が求められる。ま
た、平方根計算回路47は+1,0,−1に対応する2
乗誤差すべてについて平方根を計算し、その後に平均化
することにより0レベルの補正値を求めることができ
る。この補正値に乗算器48にて+/−1の2乗誤差を
かけることにより、+/−1の補正値も求められる。セ
レクタ42は判定器43の粗判定に従って+1,0,−
1のいずれかの補正値を選択し、加算器41で補正値を
引き去って非線形誤差を補正する。From the branch metric table 5, the square of the error between the reception level and +1, 0, -1 is output as a branch metric. Maximum value detection circuit 4
4 compares the three error values and regards the smallest one as an equalization error and opens the corresponding gate circuit 45. Thus, only the +1 squared equalization error is input to the averaging circuit 46a and only the −1 squared equalization error is input to the averaging circuit 46b, so that the mean squared error is obtained by integration. In addition, the square root calculation circuit 47 outputs 2 corresponding to +1, 0, −1.
A zero-level correction value can be obtained by calculating the square root for all the power errors and then averaging them. By multiplying this correction value by a square error of +/- 1 in the multiplier 48, a correction value of +/- 1 can also be obtained. The selector 42 follows the rough judgment of the judging device 43 to obtain +1, 0, −.
Any one of the correction values 1 is selected, and the adder 41 subtracts the correction value to correct the nonlinear error.
【0026】図8には復号部105の第3の実施例を示
す。本実施例は、等化器1、A/D2、制御部30、ビ
タビ復号器4、タイミング抽出部103から構成され
る。また、ビタビ復号器4は、ブランチメトリックテー
ブル5、ACS6、パスメモリー7から構成される。図
1記載の実施例との違いは、制御部3がブランチメトリ
ックテーブル内の中間演算結果を読みだしまたは書き込
むことにより、既に記述したフィードフォワード型の制
御もフィードバック型の制御も可能である点であり、制
御部30はマイコンで実現するのに適している。その
際、マイコンの入出力速度は必ずしも高速ではないた
め、ブランチメトリックテーブル5内に高速RAMを装
備し、ディスク媒体から読みだしたデータは一旦RAM
に格納した後、低速クロックで制御部30に転送するこ
とが必要である。同時にブランチメトリックテーブル5
は制御部30の制御がかかるまで暫定のメトリックをA
CS6に出力する。非線形性補正に必要な計算はすべて
マイコン内で行っても良いし、外部インターフェースに
接続された計算装置を併用して行っても良い。この方法
は、出荷前の調整時や装置電源投入時にレベル受信頻度
の測定や最適メトリック値の計算を行っておき、通常動
作時は微小適応動作や複数用意したメトリックの切り替
え動作にとどめる場合に特に有効である。FIG. 8 shows a third embodiment of the decoding unit 105. This embodiment includes an equalizer 1, an A / D 2, a control unit 30, a Viterbi decoder 4, and a timing extraction unit 103. The Viterbi decoder 4 is composed of a branch metric table 5, ACS 6, and path memory 7. The difference from the embodiment shown in FIG. 1 is that the control unit 3 reads or writes the intermediate calculation result in the branch metric table, whereby the feed-forward type control and the feedback type control already described are possible. Therefore, the control unit 30 is suitable for being realized by a microcomputer. At that time, since the input / output speed of the microcomputer is not necessarily high, the branch metric table 5 is equipped with a high-speed RAM so that the data read from the disk medium is temporarily stored in the RAM.
It is necessary to transfer it to the control unit 30 with a low-speed clock after storing it in the memory. Branch metric table 5 at the same time
Is a provisional metric until the control of the control unit 30 is started.
Output to CS6. All calculations required for the non-linearity correction may be performed in the microcomputer, or may be performed using a computer connected to an external interface together. This method is especially useful when the level reception frequency is measured and the optimum metric value is calculated at the time of adjustment before shipment or when the power supply of the device is turned on, and when the normal operation is limited to the minute adaptive operation or the switching operation of multiple prepared metrics. It is valid.
【0027】[0027]
【発明の効果】本発明によれば、非線形特性を有する磁
気ヘッドにより読みだされた磁気記録情報を低い誤り率
で再生可能である。このため磁気記録機器の信頼性を飛
躍的に向上させることができる。According to the present invention, the magnetic recording information read by the magnetic head having the nonlinear characteristic can be reproduced with a low error rate. Therefore, the reliability of the magnetic recording device can be dramatically improved.
【図1】本発明の第1の実施例。FIG. 1 is a first embodiment of the present invention.
【図2】磁気ヘッドの特性と信号振幅分布を示す図。FIG. 2 is a diagram showing characteristics of a magnetic head and a signal amplitude distribution.
【図3】第1の実施例におけるブランチメトリック制御
の1実施例。FIG. 3 is an example of branch metric control in the first example.
【図4】第1の実施例におけるブランチメトリック制御
の第2の実施例。FIG. 4 is a second example of the branch metric control in the first example.
【図5】第1の実施例におけるブランチメトリック制御
の第3の実施例。FIG. 5 is a third example of the branch metric control according to the first example.
【図6】第2の実施例。FIG. 6 is a second embodiment.
【図7】第2の実施例における制御の1実施例。FIG. 7 is an example of control according to the second embodiment.
【図8】本発明の第3の実施例。FIG. 8 is a third embodiment of the present invention.
【図9】本発明の適用されるシステム構成例。FIG. 9 is a system configuration example to which the present invention is applied.
1…等化器、2…ADコンバーター、3…ブランチメト
リック制御部、4…ビタビ復号器、5…ブランチメトリ
ックテーブル、6…ACS、7…パスメモリー、11…
受信レベル頻度測定部、12…正規分布テーブル、13
…比較器、14…デコーダー、15…カウンター、16
…頻度テーブル、17…ブランチメトリック記憶回路、
18…セレクター、19…タイマー、20…基準テーブ
ル、21…可変頻度テーブル、22…スイッチデコーダ
ー、30…制御部、31…補正回路、41…加算器、4
2…セレクター、43…判定器、44…最小値検出回
路、45…マスク回路、46…平均化回路、47…平方
根出力回路、48…乗算器、101…磁気記録媒体、1
02…磁気ヘッド、103…タイミング抽出部、104
…識別回路、105…復号部、106…ゼロクロス検出
部、107…PLL、108…分周器、109…選択
部。1 ... Equalizer, 2 ... AD converter, 3 ... Branch metric control part, 4 ... Viterbi decoder, 5 ... Branch metric table, 6 ... ACS, 7 ... Path memory, 11 ...
Reception level frequency measuring unit, 12 ... Normal distribution table, 13
... comparator, 14 ... decoder, 15 ... counter, 16
... frequency table, 17 ... branch metric storage circuit,
18 ... Selector, 19 ... Timer, 20 ... Reference table, 21 ... Variable frequency table, 22 ... Switch decoder, 30 ... Control section, 31 ... Correction circuit, 41 ... Adder, 4
2 ... Selector, 43 ... Judgment device, 44 ... Minimum value detection circuit, 45 ... Mask circuit, 46 ... Averaging circuit, 47 ... Square root output circuit, 48 ... Multiplier, 101 ... Magnetic recording medium, 1
02 ... magnetic head, 103 ... timing extraction unit, 104
Identification circuit, 105 decoding unit, 106 zero cross detection unit, 107 PLL, 108 frequency divider, 109 selection unit.
Claims (4)
だす磁気ヘッドと、前記読みだし信号を処理する等化器
と、等化波形のゼロクロス点の検出回路と、上記ゼロク
ロスタイミングを入力としボーレートの2倍のクロック
を生成するPLLと、上記PLLの出力を2分周し2つ
の位相の異なるボーレートクロックを生成する分周器
と、上記2つのクロックから受信波形を用いて1つのク
ロックを選択して識別および復号回路に接続する回路
と、等化波形からディジタルデータを識別する回路を備
え、前記選択されたクロックを前記識別回路の識別クロ
ックとすることを特徴とする磁気記録信号処理装置。1. A magnetic recording medium, a magnetic head for reading a signal from the medium, an equalizer for processing the read signal, a detection circuit for a zero cross point of an equalized waveform, and the zero cross timing as an input. A PLL that generates a clock with twice the baud rate, a frequency divider that divides the output of the PLL by two to generate baud rate clocks with two different phases, and one clock using the received waveform from the two clocks. A magnetic recording signal processing apparatus comprising a circuit for selecting and connecting to an identification and decoding circuit and a circuit for identifying digital data from an equalized waveform, wherein the selected clock is used as an identification clock of the identification circuit. .
だす磁気ヘッドと、前記読みだし信号を処理する等化器
と、ビタビ復号を備えた信号処理装置において、外部制
御回路により制御される出力可変のブランチメトリック
計算回路を備え、前記制御回路は前記ブランチメトリッ
ク計算回路の入力信号により制御量を決めることを特徴
とする磁気記録信号処理装置。2. A magnetic recording medium, a magnetic head for reading a signal from the medium, an equalizer for processing the read signal, and a signal processing device equipped with Viterbi decoding, which are controlled by an external control circuit. A magnetic recording signal processing device comprising a branch metric calculation circuit with variable output, wherein the control circuit determines a control amount according to an input signal of the branch metric calculation circuit.
いて、前記制御回路はブランチメトリック計算回路の出
力を用いて制御量を決めることを特徴とする磁気記録信
号処理装置。3. The magnetic recording signal processing device according to claim 2, wherein the control circuit determines the control amount by using the output of the branch metric calculation circuit.
いて、前記制御回路はブランチメトリック計算回路の内
部データを用いて制御量を決めることを特徴とする磁気
記録信号処理装置。4. A signal processing apparatus according to claim 2, wherein said control circuit determines a control amount by using internal data of a branch metric calculation circuit.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5532693A JPH06267200A (en) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | Magnetic recording signal processor |
| US08/090,545 US5424882A (en) | 1989-03-13 | 1993-07-13 | Signal processor for discriminating recording data |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5532693A JPH06267200A (en) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | Magnetic recording signal processor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06267200A true JPH06267200A (en) | 1994-09-22 |
Family
ID=12995423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5532693A Pending JPH06267200A (en) | 1989-03-13 | 1993-03-16 | Magnetic recording signal processor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06267200A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5796693A (en) * | 1996-09-17 | 1998-08-18 | Fujitsu Limited | Data reproduction apparatus and data reproduction method |
| JP2006528471A (en) * | 2003-07-02 | 2006-12-14 | コアオプティックス・インコーポレイテッド | Channel and sequence estimation for optical signal reception |
| KR100895250B1 (en) * | 2006-09-26 | 2009-04-29 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | Clock extraction method for patterned medium and circuit thereof |
| JP2011220953A (en) * | 2010-04-14 | 2011-11-04 | Yokogawa Electric Corp | Zero-cross signal generation circuit and phase measuring instrument |
-
1993
- 1993-03-16 JP JP5532693A patent/JPH06267200A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5796693A (en) * | 1996-09-17 | 1998-08-18 | Fujitsu Limited | Data reproduction apparatus and data reproduction method |
| JP2006528471A (en) * | 2003-07-02 | 2006-12-14 | コアオプティックス・インコーポレイテッド | Channel and sequence estimation for optical signal reception |
| KR100895250B1 (en) * | 2006-09-26 | 2009-04-29 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | Clock extraction method for patterned medium and circuit thereof |
| JP2011220953A (en) * | 2010-04-14 | 2011-11-04 | Yokogawa Electric Corp | Zero-cross signal generation circuit and phase measuring instrument |
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