DE19701161B4

DE19701161B4 - Maximum-Likelihood-Detektionsverfahren und eine Information aufzeichnende und wiedergebende Vorrichtung

Info

Publication number: DE19701161B4
Application number: DE19701161A
Authority: DE
Inventors: Kaneyasu Kawasaki Shimoda
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Toshiba Storage Device Corp
Priority date: 1996-08-07
Filing date: 1997-01-16
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2017-01-17
Also published as: US6003153A; JPH1051320A; DE19701161A1; JP3207123B2

Abstract

Maximum-Likelihood-Detektionsverfahren zum Detektieren eines Maximum-Likelihood-Weges unter Verwendung von Gitterübergängen, wenn eine Codekette decodiert wird, welche durch codierte Daten durch ein ein Gleitblockcodieren verwendendes gittercodiertes Teilantwort-(TCPR)-Verfahren erhalten wird, wobei das Maximum-Likelihood-Detektionsverfahren die Schritte aufweist (a) Eingeben der Codekette, dadurch gekennzeichnet, daß ferner die Schritte vorgesehen sind:
(b) Detektieren eines Maximum-Likelihood-Weges in Bezug auf die Codekette aus Zustandsübergangswegen unter Verwendung einer Anzahl von Gitterübergangszuständen, die größer als eine Anzahl von Zuständen eines Zustandsübergangsmusters des Gleitblockcodes ist.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Maximum-Likelihood-Detektionsverfahren und eine Information aufzeichnende und wiedergebende Vorrichtungen und insbesondere auf ein Maximum-Likelihood-Detektionsverfahren, das zur Verwendung in einem Teilantwortkanal geeignet ist, in dem ein Gittercodieren vorgenommen wird, und auf eine eine Information aufzeichnende und wiedergebende Vorrichtung, die solch ein Maximum-Likelihood-Detektionsverfahren verwendet.
Um eine Informationsaufzeichnung und -wiedergabe mit hoher Dichte in bezug auf eine Magnetplatte auszuführen, gibt es eine bekannte Magnetplatteneinheit, die das sogenannte Teilantwortmit-Maximum-Likelihood-(PRML)-Verfahren verwendet, das eine Teilantwort und eine Maximum-Likelihood-Detektion kombiniert. Kürzlich ist ein gittercodiertes Teilantwort-(TCPR)-Verfahren vorgeschlagen worden, das ein Gittercodieren in dem PRML-Verfahren verwendet, um so den Codierungsgewinn weiter zu verbessern.
Um die Informationsaufzeichnung und -wiedergabe mit hoher Dichte in bezug auf die Magnetplatte in der Magnetaufzeichnungs- und -wiedergabevorrichtung auszuführen, ist es notwendig, die Datenfehlerrate in einem Zustand zu verbessern, in dem das Signal-zu-Rausch-(S/N)-Verhältnis relativ schlecht ist. Aus diesem Grund ist es jüngst immer wichtiger geworden, die Information auf der Magnetplatte durch Hinzufügen eines Fehlerkorrekturcodes zu den Daten aufzuzeichnen. Das TCPR-Verfahren kombiniert zu dem Teilantwort-(1-D)-Kanal einen Gleitblockcode, der Codewerte "0" und "1" der Zunahme und Abnahme des Zustands entsprechen läßt, so daß der Hamming-Abstand größer als der in dem Fall des PRML-Verfahrens wird und das Fehlerkorrekturvermögen verbessert wird.

Das TCPR-Verfahren selbst ist z.B. in Rae et al., "Design and Performance of a VLSI 120 Mb/s Trellis-Coded Partial Re sponse Channel", IEEE Transactions on Magnetics, Bd. 31, Nr. 2, S. 1208-1214; März 1995, vorgeschlagen worden.

1 ist ein Systemblockdiagramm zum Erläutern eines herkömmlichen Maximum-Likelihood-Detektionsverfahrens für einen Fall, in dem das TCPR-Verfahren verwendet wird. In 1 enthält ein Aufzeichnungssystem einer Magnetplatteneinheit eine Gleitblock-Codierschaltung 501. Auf der anderen Seite enthält ein Wiedergabesystem der Magnetplatteneinheit eine Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 511, eine Gleitblock-Decodierschaltung 512 und eine Codesynchronisierschaltung 513. Die Veranschaulichung einer Magnetplatte und von Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfen ist in 1 aus Gründen der Bequemlichkeit weggelassen. Statt dessen ist ein aus der Magnetplatte und den Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfen aufgebauter Weg als ein Aufzeichnungs- und Wiedergabe-(1-D)-Kanal, d.h. als ein Teilantwort-(1-D)-Kanal, veranschaulicht.

In 1 gibt eine Ziffer innerhalb von Klammern "{ }" einen Zustand des Gleitcodeblocks an, und aus Gründen der Bequemlichkeit wird in diesem Beispiel angenommen, daß der Gleitblockcode 7 Zustände {1} bis {7} hat. Wie innerhalb der Gleitblock-Codierschaltung 501 und innerhalb der Gleitblock-Decodierschaltung 512 dargestellt ist, ist, wenn der Zustand des Gleitblockcodes z.B. {4} ist, der vorherige Zustand {5}, falls der vorherige Codewert "0" ist, und der vorherige Zustand ist {3}, falls der vorherige Codewert "1" ist. Wenn der Zustand des Gleitblockcodes {4} ist, ist ähnlich der nächste Zustand {3}, falls der gegenwärtige Codewert "0" ist, und der nächste Zustand ist {5}, falls der gegenwärtige Codewert "1" ist. Wenn jedoch der Zustand des Gleitblockcodes {1} ist, kann der vorherige Codewert nur "0" sein und kann der vorherige Zustand nur {2} sein, und der gegenwärtige Codewert kann nur "1" sein und der nächste Zustand kann nur {2} sein. Wenn außerdem der Zustand des Gleitblockcodes {7} ist, kann der vorherige Codewert nur "1" sein, und der vorherige Zustand kann nur {6} sein, und der gegenwärtige Codewert kann nur "0" sein und der nächste Zustand kann nur {6} sein.

Das Zustandsübergangsmuster des Gleitblockcodes unterscheidet sich in Abhängigkeit davon, ob die den Zustand des Gleit blockcodes angebende Ziffer eine ungerade Zahl oder eine gerade Zahl ist. Aus diesem Grund detektiert die Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 511 einen Maximum-Likelihood-Weg aus den Zustandsübergängen durch Schalten des Zustandsübergangsmusters in Abhängigkeit davon, ob die den Zustand des Gleitblockcodes angebende Ziffer eine ungerade Zahl oder eine gerade Zahl ist. Es gibt zwei Arten von Zustandsübergangsmustern P1 und P2, und diese beiden Zustandsübergangsmuster P1 und P2 werden abwechselnd wiederholt. Das Schalten des Zustandsübergangsmusters wird basierend auf einem Übergangsmuster-Schaltsignal ausgeführt, das von der Codesynchronisierschaltung 513 empfangen wird. Die Gleitblock-Decodierschaltung 512 decodiert eine Codekette basierend auf der Codekette von dem durch die Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 511 detektierten Maximum-Likelihood-Weg und einem Codeumwandlungssignal von der Codesynchronisierschaltung 513.

Die Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 511 detektiert den Maximum-Likelihood-Weg aus den Zustandsübergängen durch Schalten der beiden Arten von Zustandsübergangsmustern P1 und P2, die abwechselnd wiederholt werden. Mit anderen Worten detektiert die Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 511 den Maximum-Likelihood-Weg unter Verwendung der gleichen Anzahl von Zuständen von Gitterübergängen wie der Anzahl von Zuständen des Gleitblockcodes. Es ist folglich notwendig, die Codekette und die Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 511 vor Beginn der Detektion des Maximum-Likelihood-Weges zu synchronisieren. Insbesondere ist es für die Codesynchronisierschaltung 513 notwendig, ein Synchronisierwort aus der Codekette zu detektieren, die von dem Aufzeichnungs- und Wiedergabe-(1-D)-Kanal erhalten wird, und das Übergangsmuster-Schaltsignal an die Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 511 basierend auf dem detektierten Synchronisierwort auszugeben.

Obwohl das Aufzeichnungssystem den Fehlerkorrekturcode der Codekette hinzufügt, so daß der Fehlerkorrekturprozeß in dem Wiedergabesystem ausgeführt werden kann, kann daher der Maximum-Likelihood-weg in der Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 511 nicht detektiert werden, es sei denn, das Synchronisierwort der Codekette wird zuerst wiedergegeben. Folglich be stand ein Problem darin, daß der Fehlerkorrekturprozeß nicht in Bezug auf das Synchronisierwort vorgenommen werden kann. Weil das herkömmliche Maximum-Likelihood-Detektionsverfahren den Fehlerkorrekturprozeß bezüglich des Synchronisierwortes nicht ausführen kann, bestand außerdem ein Problem darin, daß es extrem schwierig ist, die Datenfehlerrate weiter zu reduzieren und die Zuverlässigkeit der Informationsaufzeichnung und -wiedergabe zu verbessern.

Aus der US 5544178A und US 4888779 sind gleichfalls Maximum-Likelihood-Detektionsverfahren und zugehörige Vorrichtungen zur Verwendung in einem gittercodierten Teilantwortskanal (trellis coded partial-respone System) der gattungsgemäßen Art bekannt.

Demgemäß ist es eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges und nützliches Maximum-Likelihood-Detektionsverfahren und eine eine Information aufzeichnende und wiedergebende Vorrichtung zu schaffen, in der die oben beschriebenen Probleme beseitigt sind.

Eine andere und speziellere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Maximum-Likelihood-Detektionsverfahren und eine eine Information aufzeichnende und wiedergebende Vorrichtung zu schaffen, die auch einen Fehlerkorrekturprozeß in Bezug auf ein Synchronisierwort einer Codekette ausführen kann, so daß die Datenfehlerrate weiter reduziert wird und die Zuverlässigkeit der Informationsaufzeichnung und -wiedergabe weiter verbessert wird.

Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß dem Maximum-Likelihood-Detektionsverfahren der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, einen Fehlerkorrekturprozeß in Bezug auf ein Synchronisierwort der Codekette auszuführen. Folglich ist es möglich, die Datenfehlerrate weiter zu reduzieren und die Zu verlässigkeit der Informationsaufzeichnung und -wiedergabe zu verbessern.

Eine Information aufzeichnende und wiedergebende Vorrichtung ist durch die Merkmale des Anspruchs 6 gelöst.

Gemäß der eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Maximum-Likelihood-Weg unter Verwendung eines relativ einfachen Schaltungsaufbaus zu detektieren. Es ist außerdem möglich, die Datenfehlerrate weiter zu reduzieren und die Zuverlässigkeit der Informationsaufzeichnung und -wiedergabe zu verbessern, weil ein Fehlerkorrekturprozeß auch in bezug auf ein Synchronisierwort der Codekette ausgeführt werden kann.

Andere Vorteile und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich sein, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird.

1 ist ein Systemblockdiagramm zum Erläutern eines herkömmlichen Maximum-Likelihood-Detektionsverfahrens, das ein TCPR-Verfahren verwendet,
2 ist ein Systemblockdiagramm, das den allgemeinen Aufbau einer eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung zeigt, die ein Maximum-Likelihood-Detektionsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet;
3 ist ein Diagramm, das Zustandsübergänge für einen Fall zeigt, in dem eine Maximum-Likelihood-Detektion in Bezug auf eine Codekette in einer Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung von einem Zustandsübergangsmuster p1 aus beginnt;
4 ist ein Diagramm, das 7 Zustände eines Gleitblockcodes zeigt, angegeben durch eine durchgezogene Linie, der durch den Maximum-Likelihood-Weg detektiert wird;
5 ist ein Diagramm, das Zustandsübergänge für einen Fall zeigt, in dem die Maximum-Likelihood-Detektion in Bezug auf die Codekette in der Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung von einem Zustandsübergangsmuster p2 aus beginnt;
6 ist ein Diagramm, das 7 Zustände des Gleitblockcodes zeigt, angegeben durch eine durchgezogene Linie, der durch den Maximum-Likelihood-Weg detektiert wird;
7 ist ein Diagramm, das ein Datenformat von auf einer Magnetplatte aufgezeichneten Daten zeigt;
8 ist ein Systemblockdiagramm, das den Aufbau eines Verteilers und einer Wegbeurteilungseinheit zeigt;
9 ist ein Systemblockdiagramm, das den Aufbau einer Minimalwert-Ausgabeschaltung zeigt;
10 ist ein Systemblockdiagramm, das den Aufbau einer Maximalwert-Ausgabeschaltung zeigt;
11 ist ein Diagramm, das schematisch die Beziehung von Flipflops und Zustandsübergangsmustern zeigt;
12 ist ein Systemblockdiagramm, das den Aufbau einer Wegspeichereinheit zeigt;
13 ist ein Schaltungsdiagramm, das den Aufbau einer Takterzeugungsschaltung zeigt;
14 ist ein Systemblockdiagramm, das den Aufbau einer zweiten Ausführungsform einer eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
15 ist ein Systemblockdiagramm, das den Aufbau einer dritten Ausführungsform der eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
16 ist ein Systemblockdiagramm, das den Aufbau einer vierten Ausführungsform der eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
17 ist ein Systemblockdiagramm, das den Aufbau einer fünften Ausführungsform der eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Zuerst wird eine Beschreibung des Arbeitsprinzips der vorliegenden Erfindung gegeben.
2 ist ein Systemblockdiagramm, das den allgemeinen Aufbau einer eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung zeigt, die ein Maximum-Likelihood-Detektionsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet. In 2 enthält ein Aufzeichnungssystem des eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Systems, das das TCPR-Verfahren verwendet, eine Gleitblock-Codierschaltung 1. Auf der anderen Seite enthält ein Wiedergabesystem der eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung eine Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11, eine Gleitblock-Decodierschaltung 12 und eine Codesynchronisierschaltung 13. Die Veranschaulichung einer Magnetplatte und von Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfen ist in 2 aus Gründen der Bequemlichkeit weggelassen. Statt dessen ist ein aus der Magnetplatte und den Aufzeichnungs- und Wiedergabenköpfen aufgebauter Weg als ein Aufzeichnungs- und Wiedergabe-(1-D)-Kanal, d.h. als ein Teilantwort-(1-D)-Kanal, veranschaulicht.
In 2 gibt eine Ziffer innerhalb von Klammern "{ }" einen Zustand des Gleitblockcodes an, und man nimmt aus Gründen der Bequemlichkeit in diesem Fall an, daß der Gleitblockcode 7 Zustände {1} bis {7} hat. Wie innerhalb der Gleitblock-Codierschaltung 1 und innerhalb der Gleitblock-Decodierschaltung 12 dargestellt ist, ist, wenn der Zustand des Gleitblockcodes z.B. {4} ist, der vorherige Zustand {5}, falls der vorherige Codewert "0" ist, und der vorherige Zustand ist {3}, falls der vorherige Codewert "1" ist. Wenn der Zustand des Gleitblockcodes {4} ist, ist ähnlich der nächste Zustand {3}, falls der gegenwärtige Codewert "0" ist, und der nächste Zustand ist {5}, falls der gegenwärtige Codewert "1" ist. Wenn jedoch der Zustand des Gleitblockcodes {1} ist, kann der vorherige Codewert nur "0" sein, und der vorherige Zustand kann nur {2} sein, und der gegenwärtige Codewert kann nur "1" sein, und der nächste Zustand kann nur {2} sein. Wenn außerdem der Zustand des Gleitblockcodes {7} ist, kann der vorherige Codewert nur "1" sein, und der vorherige Zustand kann nur {6} sein, und der gegenwärtige Codewert kann nur "0" sein, und der nächste Zustand kann nur {6} sein.
Das tatsächliche Zustandsübergangsmuster des Gleitblockcodes wird in Abhängigkeit davon bestimmt, ob die den Zustand des Gleitblockcodes angebende Ziffer eine ungerade Zahl oder eine gerade Zahl ist. Aus diesem Grund ist die Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11 hauptsächlich erforderlich, um den Maximum-Likelihood-Weg aus den Zustandsübergängen durch Schalten des Zustandsübergangsmusters in Abhängigkeit davon zu detektieren, ob die den Zustand des Gleitblockmusters angebende Ziffer eine ungerade Zahl oder eine gerade Zahl ist.
In der vorliegenden Erfindung jedoch detektiert die Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11 den Maximum-Likelihoodweg aus den Zustandsübergangswegen durch Verwenden einer Anzahl von Gitterübergangszuständen, die größer als die Anzahl von Zuständen des Gleitblockcodes ist. In dem speziellen, in 2 dargestellten Fall beträgt die Anzahl von Zuständen des Gleitblockcodes 7, und die Anzahl von durch die Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11 verwendeten Gitterübergängen beträgt B. Wie man durch Vergleichen von 2 und der oben beschriebenen 1 sehen kann, sind Zustandsübergänge "{7}, 0" und "{8}, 1" am untersten Teil innerhalb der Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11 hinzugefügt, wie in 2 dargestellt ist. Diese hinzugefügten Zustandsübergänge können tatsächlich nicht existieren, aber durch Vorsehen dieser virtuellen Zustandsübergänge wird das Schalten der Zustandsübergangsmuster p1 und p2 unnötig.
Aus diesem Grund besteht keine Notwendigkeit, die Codekette und die Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11 vor Beginn der Detektion des Maximum-Likelihood-Weges zu synchronisieren, und die Umwandlungszeitsteuerung des Gleitblockcodes kann nach Detektieren des Maximum-Likelihood-Weges extrahiert werden. Mit anderen Worten wird es durch Hinzufügen des Fehlerkorrekturcodes zu der Codekette in dem Aufzeichnungssystem möglich, den Fehlerkorrekturprozeß in dem Wiedergabesystem in bezug auf die Codekette einschließlich des Synchronisierwortes auszuführen, und die Datenfehlerrate kann weiter reduziert werden.
Die Gleitblock-Decodierschaltung 12 decodiert die Codekette basierend auf der Codekette von dem durch die Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11 detektierten Maximum-Likelihood-Weg und dem Codeumwandlungssignal, das von der Codesynchronisierschaltung 13 erhalten wird und die Codeumwandlungszeitsteuerung angibt, d.h. die Code-Decodierzeitsteuerung.
Nun wird eine Beschreibung einer ersten Ausführungsform der eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben. Diese erste Ausführungsform der eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung verwendet eine erste Ausführungsform eines Maximum-Likelihood-Detektionsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung. In dieser ersten Ausführungsform der eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung wird die vorliegende Erfindung außerdem für eine Magnetplatteneinheit verwendet.
3 ist ein Diagramm, das Zustandsübergänge für einen Fall zeigt, in dem die Detektion des Maximum-Likelihood-Weges in Bezug auf die Codekette in der Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11 von dem Zustandsübergangsmuster p1 aus beginnt. In diesem Fall wird der Maximum-Likelihood-weg aus den durch eine durchgezogene Linie in 3 angegebenen Zustandsübergängen bestimmt. Obwohl die Anzahl von durch die Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11 verwendeten Gitterübergängen 8 beträgt, wird demgemäß der Maximum-Likelihood-Weg tatsächlich in Bezug auf die 7 Zustände des durch eine durchgezogene Linie in 4 angegebenen Gleitblockcodes detektiert.
5 ist ein Diagramm, das Zustandsübergänge für einen Fall zeigt, in dem die Detektion des Maximum-Likelihood-Weges in Bezug auf die Codekette in der Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11 von dem Zustandsübergangsmuster p2 aus beginnt. In diesem Fall wird der Maximum-Likelihood-weg aus den Zustandsübergängen bestimmt, die durch eine durchgezogene Linie in 5 angegeben sind. Obwohl die Anzahl von durch die Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11 verwendeten Gitterübergängen 8 beträgt, wird demgemäß der Maximum-Likelihood-Weg tat sächlich in bezug auf die 7 Zustände des durch eine durchgezogene Linie in 6 angegebenen Gleitblockcodes detektiert.
Aus diesem Grund besteht keine Notwendigkeit, die Codekette und die Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11 vor Beginn der Detektion des Maximum-Likelihood-Weges zu synchronisieren, und die Umwandlungszeitsteuerung des Gleitblockcodes kann nach Detektieren des Maximum-Likelihood-Weges extrahiert werden. Mit anderen Worten wird es durch Hinzufügen des Fehlerkorrekturcodes zu der Codekette in dem Aufzeichnungssystem möglich, den Fehlerkorrekturprozeß in dem Wiedergabesystem in bezug auf die Codekette einschließlich des Synchronisierwortes auszuführen, und die Datenfehlerrate kann weiter reduziert werden.
Die Codesynchronisierschaltung 13 erzeugt das Codeumwandlungssignal von der Codekette von dem durch die Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11 detektierten Maximum-Likelihood-Weg, und dieses Codeumwandlungssignal gibt die Codeumwandlungszeitsteuerung an, d.h. die Code-Decodierzeitsteuerung. Die Gleitblock-Decodierschaltung 12 decodiert die Codekette basierend auf der Codekette von dem durch die Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11 detektierten Maximum-Likelihood-Weg und dem Codeumwandlungssignal, das von der Codesynchronisierschaltung 13 erhalten wird.
7 ist ein Diagramm, das ein Datenformat der auf der (nicht dargestellten) Magnetplatte aufgezeichneten Daten zeigt. Das in 7 dargestellte Datenformat enthält eine Lücke GP, Trainingssignal-Bits TB eines (nicht dargestellten) Entzerrers des Wiedergabesystems, Synchronisierbits SB und Daten DT. Die Informationen GP, TB, SB und DT sind alle so auf der Magnetplatte aufgezeichnet, daß sie die Regeln des Gittercodes erfüllen, und somit kann das Aufzeichnungssystem zu dem der herkömmlichen Magnetplatteneinheit identisch sein, die das TCPR-Verfahren verwendet. 7 zeigt einen besonderen Fall, in dem die Maximum-Likelihood-Detektion der Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11 synchron mit dem Muster der Lücke GP initialisiert wird.
Als nächstes wird eine Beschreibung des Aufbaus der Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11 gegeben. Wie oben beschrieben, ist hat der Gleitblockcode in diser Ausführungsform 7 Zustände, und diese Ausführungsform detektiert den Maximum-Likelihood-Weg in der Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11 aus den Zustandsübergangswegen unter Verwendung von 8 Gitterübergangszuständen, was größer als die 7 Zustände des Gleitblockcodes ist. Aus Gründen der Bequemlichkeit wird jedoch eine Beschreibung des Aufbaus der Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11 für einen Fall gegeben, in dem der Gleitblockcode 5 Zustände hat und der Maximum-Likelihood-Weg aus den Zustandsübergangswegen unter Verwendung von 6 Gitterübergangszuständen detektiert wird, was größer als die 5 Zustände des Gleitblockcodes ist, um so die Beschreibung zu vereinfachen.
In diesem Fall enthält die Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11 im allgemeinen einen Verzweigungs-Metrik-Verteiler (engl. branch metric distributor) (auf den im folgenden einfach als ein Verteiler verwiesen wird) 21, eine Wegbeurteilungseinheit 22 und eine Wegspeichereinheit 23. Der Verteiler 21 und die Wegbeurteilungseinheit 22 sind wie in 8 dargestellt aufgebaut, und die Wegspeichereinheit 23 ist wie in 12 dargestellt aufgebaut, welche später erläutert wird.
In 8 enthält der Verteiler 21 ein Flipflop 31 und Addierer 32 bis 35, die wie dargestellt verbunden sind. Andererseits enthält die Wegbeurteilungseinheit 22 Flipflops 41 bis 45, Minimalwert-Ausgabeschaltungen 51 bis 55, Maximalwert-Ausgabeschaltungen 61 bis 65 und Addierer 71 bis 80, welche wie in 8 dargestellt verbunden sind.
Die von dem Aufzeichnungs- und Wiedergabe-(1-D)-Kanal erhaltene Codekette (entzerrtes Signal r_2m+1) wird an das Flipflop 31 und die Addierer 32 und 33 innerhalb des Verteilers 21 geliefert. Ein Ausgangssignal r_2m ₊₁ – 1/2 des Addierers 32 wird an die Minimalwert-Ausgabeschaltungen 51 bis 53 innerhalb der Wegbeurteilungseinheit 22 geliefert, und ein Ausgangssignal r_2m+ ₁ + 1/2 des Addierers 33 wird an die Maximalwert-Ausgabeschaltungen 61 bis 63 innerhalb der Wegbeurteilungseinheit 22 geliefert. Andererseits wird ein Ausgangssignal r_2m+2 des Flipflop 31 innerhalb des Verteilers 21 an die Addierer 34 und 35 geliefert, und ein Ausgangssignal r_2m+2 – 1/2 des Addierers 34 wird an die Minimalwert-Ausgabeschaltungen 54 und 55 innerhalb der Wegbeurteilungseinheit 22 geliefert, und ein Ausgangssignal r_2m+2 + 1/2 des Addierers 35 wird an die Maximalwert-Ausgabeschaltungen 64 und 65 innerhalb der Wegbeurteilungseinheit 22 geliefert.
Die Minimalwert-Ausgabeschaltung 51 und die Maximalwert-Ausgabeschaltung 61 empfangen ebenfalls ein Ausgangssignal des Flipflop 41, und Ausgangssignale der Minimalwert-Ausgabeschaltung 51 und der Maximalwert-Ausgabeschaltung 61 werden zusammen mit dem Ausgangssignal des Flipflop 41 an den Addierer 71 geliefert.
Die Minimalwert-Ausgabeschaltung 51 hat den in 9 dargestellten Aufbau. In 9 vergleicht ein Komparator 57 2 Eingaben A und B und liefert ein Beurteilungsergebnis an eine Selektorschaltung 58. Die Selektorschaltung 58 empfängt auch die 2 Eingaben A und B, und eine kleinere der Eingaben A und B wird als ein Minimalwert min(A, B) basierend auf dem Beurteilungsergebnis von dem Komparator 57 ausgegeben. Die Minimalwert-Ausgabeschaltungen 52 bis 55 haben einen dem der Minimalwert-Ausgabeschaltung 51 ähnlichen Aufbau.
Auf der anderen Seite hat die Maximalwert-Ausgabeschaltung 61 den in 10 dargestellten Aufbau. In 10 vergleicht ein Komparator 67 2 Eingaben A und B und liefert ein Beurteilungsergebnis an eine Selektorschaltung 68. Die Selektorschaltung 68 empfängt auch die 2 Eingaben A und B, und eine größere der Eingaben A und B wird als ein Maximalwert max(A, B) basierend auf dem Beurteilungsergebnis von dem Komparator 67 ausgegeben. Die Maximalwert-Ausgabeschaltungen 62 bis 65 haben einen dem der Maximalwert-Ausgabeschaltung 61 ähnlichen Aufbau.
Die Minimalwert-Ausgabeschaltung 52 und die Maximalwert-Ausgabeschaltung 62 empfangen auch ein Ausgangssignal des Flipflop 42, und Ausgangssignale der Minimalwert-Ausgabeschaltung 52 und der Maximalwert-Ausgabeschaltung 62 werden zusammen mit dem Ausgangssignal des Flipflop 42 an den Addierer 73 geliefert. Die Minimalwert-Ausgabeschaltung 53 und die Maximalwert-Ausgabeschaltung 63 empfangen ebenfalls ein Ausgangssignal des Flipflop 43, und Ausgangssignale der Minimalwert-Ausgabeschaltung 53 und der Maximalwert-Ausgabeschaltung 63 werden zusammen mit dem Ausgangssignal des Flipflop 43 an den Addierer 75 geliefert. Die Minimalwert-Ausgabeschaltung 54 und die Maximal wert-Ausgabeschaltung 64 empfangen auch ein Ausgangssignal des Flipflop 44, und Ausgangssignale der Minimalwert-Ausgabeschaltung 54 und der Maximalwert-Ausgabeschaltung 64 werden zusammen mit dem Ausgangssignal des Flipflop 44 an den Addierer 77 geliefert. Die Minimalwert-Ausgabeschaltung 55 und die Maximalwert-Ausgabeschaltung 65 empfangen ebenfalls ein Ausgangssignal des Flipflop 45, und Ausgangssignale der Minimalwert-Ausgabeschaltung 55 und der Maximalwert-Ausgabeschaltung 65 werden zusammen mit dem Ausgangssignal des Flipflop 45 an den Addierer 79 geliefert.
Der Addierer 72 addiert Ausgangssignale der Addierer 71, 73 und 77 und liefert ein addiertes Ergebnis an das Flipflop 44. Der Addierer 74 addiert Ausgangssignale der Addierer 73, 75 und 79 und liefert ein addiertes Ergebnis an das Flipflop 45. Der Addierer 76 addiert Ausgangssignale der Addierer 34 und 71 und der Minimalwert-Ausgabeschaltung 54 und liefert ein addiertes Ergebnis an das Flipflop 41. Der Addierer 78 addiert Ausgangssignale des Addierers 73, der Minimalwert-Ausgabeschaltung 55 und der Maximalwert-Ausgabeschaltung 64 und liefert ein addiertes Ergebnis an das Flipflop 42. Der Addierer 80 addiert Ausgangssignale der Addierer 34 und 75 und der Maximalwert-Ausgabeschaltung 65 und liefert ein addiertes Ergebnis an das Flipflop 43.
Ein Takt CK1, der später beschrieben wird, wird an die Flipflops 41 bis 43 geliefert, und ein Takt CK2, der eine von dem des Taktes CK1 verschiedene Phase hat, wird an die Flipflops 44 und 45 geliefert. Außerdem werden auch geeignete Anfangswerte an die Flipflops 41 bis 45 geliefert, und die Flipflops 41 bis 45 werden initialisiert, wenn die Synchronisationsdetektion vorgenommen wird, wie später beschrieben wird. Ferner werden Beurteilungsergebnisse c12, c34, c56, c23 und c45, die von den Minimalwert-Ausgabeschaltungen 51 bis 55 erhalten werden, an die in 12 dargestellte Wegspeichereinheit 23 geliefert, die später beschrieben wird. Beurteilungsergebnisse c21, c43, c65, c32 und c54, die von den Maximalwert-Ausgabeschaltungen 61 bis 65 erhalten werden, werden ebenfalls an die in 12 dargestellte Wegspeichereinheit 23 geliefert.
11 ist ein Diagramm, das schematisch die Beziehung der Flipflops 41 bis 45 und der Zustandsübergangsmuster zeigt. Wie in 11 dargestellt ist, kann die Wegbeurteilungseinheit 22 den Maximum-Likelihood-Weg aus den Zustandsübergangswegen unter Verwendung von 6 Gitterübergangszuständen detektieren.
Die Wegspeichereinheit 23 enthält Selektoren 91-1 bis 91-n, 101-1 bis 101-n, 111-1 bis 111-n, 121-1 bis 121-n, 131-1 bis 131-n und 141-1 bis 141-n, und Verriegelungsschaltungen 92-1 bis 92-n, 93-1 bis 93-n, 102-1 bis 102-n, 103-1 bis 103-n, 112-1 bis 112-n, 113-1 bis 113-n, 122-1 bis 122-n, 123-1 bis 123-n, 132-1 bis 132-n, 133-1 bis 133-n, 142-1 bis 142-n und 143-1 bis 143-n, die wie in 12 dargestellt verbunden sind. Der Takt CK1 wird an die Verriegelungsschaltungen 92-1 bis 92-n, 102-1 bis 102-n, 112-1 bis 112-n, 122-1 bis 122-n, 132-1 bis 132-n und 142-1 bis 142-n geliefert. Andererseits wird der Takt CK2 an die Verriegelungsschaltungen 93-1 bis 93-n, 103-1 bis 103-n, 113-1 bis 113-n, 123-1 bis 123-n, 133-1 bis 133-n und 143-1 bis 143-n geliefert.
Das Beurteilungsergebnis c12 von der Minimalwert-Ausgabeschaltung 51 wird an die Selektoren 91-1 bis 91-n geliefert. Das Beurteilungsergebnis c23 von der Minimalwert-Ausgabeschaltung 54 wird an die Selektoren 101-2, 101-4, ... und 101-n geliefert, und das Beurteilungsergebnis c21 von der Maximalwert-Ausgabeschaltung 61 wird an die Selektoren 101-1, 101-3, ... und 101-n-1 geliefert. Das Beurteilungsergebnis c34 von der Minimalwert-Ausgabeschaltung 52 wird an die Selektoren 111-1, 111-3, ... und 111-n-1 geliefert, und das Beurteilungsergebnis c32 von der Maximalwert-Ausgabeschaltung 64 wird an die Selektoren 111-2, 111-4,... und 111-n geliefert. Das Beurteilungsergebnis c45 von der Minimalwert-Ausgabeschaltung 54 wird an die Selektoren 121-2, 121-4,... und 121-n geliefert, und das Beurteilungsergebnis c43 von der Maximalwert-Ausgabeschaltung 62 wird an die Selektoren 121-1, 121-3,... und 121-n-1 geliefert. Das Beurteilungsergebnis c56 von der Minimalwert-Ausgabeschaltung 53 wird an die Selektoren 131-1, 131-3, ... und 131-n -1 geliefert, und das Beurteilungsergebnis c54 von der Maximalwert-Ausgabeschaltung 65 wird an die Selektoren 131-2, 131-4, ... und 131-n geliefert. Das Beurteilungsergebnis c65 von der Minimalwert-Ausgabeschaltung 63 wird an die Selektoren 141-1, 141-2, ... und 141-n geliefert.
Als nächstes wird eine Beschreibung einer Takterzeugungsschaltung gegeben, welche die innerhalb der Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11 verwendeten Takte CK1 und CK2 erzeugt. 13 ist ein Schaltungsdiagramm, das den Aufbau der Takterzeugungsschaltung zeigt. Diese Takterzeugungsschaltung enthält eine Synchronisation-Detektionsschaltung 150, die durch eine gestrichelte Linie in 12 dargestellt ist, Exklusiv-ODER-Schaltungen 151-1 bis 151-m, einen Addierer 152, einen Komparator 153 und einen Zähler 155, die wie in 13 dargestellt verbunden sind. Eine Ausgabe einer entsprechenden der Verriegelungsschaltungen 112-2 bis 113-n der Synchronisation-Detektionsschaltung 150 und ein entsprechendes Bit des Synchronisierwortes werden an jede der Exklusiv-ODER-Schaltungen 151-1 bis 151-m geliefert. Der Addierer 152 addiert Ausgaben der Exklusiv-ODER-Schaltungen 151-1 bis 151-m. Der Komparator 153 vergleicht eine Ausgabe des Addierers 152 und einen Toleranzwert TV eines Hamming-Abstandes und gibt basierend auf einem Vergleichsergebnis ein Synchronisation-Detektionssignal Sync aus. Das Synchronisation-Detektionssignal Sync wird an einen Einstellanschluß S des Zählers 155 geliefert. Ein Taktsignal CK wird an einen Taktanschluß C dieses Zählers 155 geliefert, und eine Q-Ausgabe dieses Zählers 155 wird an einen Datenanschluß D dieses Zählers 155 rückgekoppelt. Die Q-Ausgabe des Zählers 155 wird als der Takt CK1 ausgegeben, und eine /Q-Ausgabe des Zählers 155 wird als der Takt CK2 ausgegeben.
In 13 ist die Synchronisation-Detektionsschaltung 150 aus Verriegelungsschaltungen 112-2 bis 113-n aufgebaut, und die Ausgabe der Verriegelungsschaltung 113-n wird als die Maximum-Likelihood-Ausgabe an die Gleitblock-Decodierschaltung 12 und die Codesynchronisierschaltung 13 geliefert. Falls jedoch n genügend groß ist, ist es natürlich möglich, die Ausgabe einer anderen Verriegelungsschaltung, wie z.B. der Verriegelungsschaltung 123-n, als die Maximum-Likelihood-Ausgabe an die Gleitblock-Decodierschaltung 12 und die Codesynchronisierschaltung 13 zu liefern. Ferner kann das Synchronisation-Detektionssignal Sync auch basierend auf den Ausgaben der Verriegelungs schaltungen erzeugt werden, die in einer Reihe vorgesehen sind, die von der Reihe verschieden ist, in der die Verriegelungsschaltungen 112-2 bis 113-n vorgesehen sind.
Außerdem kann die in 13 dargestellte Takterzeugungsschaltung innerhalb der Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11 vorgesehen oder unabhängig von der Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11 vorgesehen werden. Wenn man die Takterzeugungsschaltung unabhängig von der Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11 vorsieht, kann die Takterzeugungsschaltung z.B. innerhalb der in 2 dargestellten Codesynchronisierschaltung 13 vorgesehen werden.
Gemäß der oben in Verbindung mit den 8 bis 12 beschriebenen Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11 wird daher der Maximum-Likelihood-Weg aus den Zustandsübergangswegen unter Verwendung von 6 Gitterübergangszuständen detektiert, aber die Wegmetrik wird in Form der Differenz gehalten, und der Metrikwert wird durch 5 Flipflops 41 bis 45 gehalten. Wenn die Synchronisation detektiert wird, werden die den Metrikwert haltenden Flipflops initialisiert, und der Zähler 155, der die Takte CK1 und CK2 mit den beiden Phasen erzeugt, wird als Antwort auf das Synchronisation-Detektionssignal Sync eingestellt.
Als nächstes wird eine Beschreibung einer zweiten Ausführungsform der eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben. Diese zweite Ausführungsform der eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung verwendet eine zweite Ausführungsform des Maximum-Likelihood-Detektionsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung. In dieser zweiten Ausführungsform der eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung wird die vorliegende Erfindung für die Magnetplatteneinheit verwendet.
14 ist ein Systemblockdiagramm, das die zweite Ausführungsform der eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung zeigt. In 14 sind diejenigen Teile, welche die gleichen wie die entsprechenden Teile in 2 sind, durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
In dieser Ausführungsform liefert, wenn die Synchronisation detektiert wird, die Codesynchronisierschaltung 13 ein Sperrsignal DA an die Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11, um so einen Zustandsübergangsweg zu löschen, der nicht länger notwendig ist. Insbesondere ist es beispielsweise möglich, einen entsprechenden Schaltungsteil innerhalb der in 8 dargestellten Wegbeurteilungseinheit 22 zu sperren oder einen entsprechenden Schaltungsteil zu sperren, wie z.B. die Verriegelungsschaltungen innerhalb der in 12 dargestellten Wegspeichereinheit 23. Folglich werden die durch die gestrichelte Linie angegebenen Wege in dem in 3 dargestellten Fall gelöscht, und die durch die gestrichelte Linie angegebenen Wege werden in dem in 5 dargestellten Fall gelöscht. Daher ist es gemäß dieser Ausführungsform möglich, ein unerwünschtes Rauschen vom Ausbreiten zu Schaltungsstufen bei und nach der Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11 zu verhindern, indem die virtuellen Zustandsübergangswege, die tatsächlich nicht existieren, nach der Synchronisationsdetektion gelöscht werden, und die Zuverlässigkeit der Magnetplatteneinheit wird weiter verbessert.
Als nächstes wird eine Beschreibung einer dritten Ausführungsform der eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben. Diese dritte Ausführungsform der eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung verwendet eine dritte Ausführungsform des Maximum-Likelihood-Detektionsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung. In dieser dritten Ausführungsform der eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung wird die vorliegende Erfindung für die Magnetplatteneinheit verwendet.
15 ist ein Systemblockdiagramm, das die dritte Ausführungsform der eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung zeigt. In 15 sind diejenigen Teile, welche die gleichen wie die entsprechenden Teile in 2 sind, durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
In dieser Ausführungsform hat der Gleitblockcode 5 Zustände, und die Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11 verwendet 8 Gitterübergangszustände. Mit anderen Worten ist die Anzahl von durch die Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11 verwendeten Gitterübergangszuständen um 2 oder mehr größer als die Anzahl von Zuständen des Gleitblockcodes.
In 15 entspricht das Beurteilungsmuster-Schaltsignal cXX, das von der Wegbeurteilungseinheit 22 an die Wegspeichereinheit 23 geliefert wird, den Beurteilungsergebnissen der Komparatoren 57 und 67, die in 9 und 10 dargestellt sind. Außerdem ist innerhalb der Wegspeichereinheit 23 eine Majoritätsschaltung 201 vorgesehen. Diese Majoritätsschaltung 201 erhält z.B. eine Majorität von Ausgaben von Verriegelungsschaltungen, die den Verriegelungsschaltungen 93-n bis 143-n entsprechen, die bei der Endstufe der in 12 dargestellten Wegspeichereinheit 23 vorgesehen sind. Ein Ergebnis der Majorität, d.h. eine Ausgabe von einer der größten Zahl von Verriegelungsschaltungen mit der gleichen Ausgabe, wird als die Maximum-Likelihood-Ausgabe an die Gleitblock-Decodierschaltung 12 und die Codesynchronisierschaltung 13 geliefert. Es ist demgemäß möglich, die Maximum-Likelihood-Ausgabe auf einfache Weise insbesondere in einem Fall zu bestimmen, in dem der Wert von n in 12 relativ klein ist.
Als nächstes wird eine Beschreibung einer vierten Ausführungsform der eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben. Diese vierte Ausführungsform der eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung verwendet eine vierte Ausführungsform des Maximum-Likelihood-Detektionsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung. In dieser vierten Ausführungsform der eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung wird die vorliegende Erfindung für die Magnetplatteneinheit verwendet.
16 ist ein Systemblockdiagramm, das die vierte Ausführungsform der eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung zeigt. In 16 sind diejenigen Teile, welche die gleichen wie die entsprechenden Teile in 2 sind, durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
In dieser Ausführungsform verteilt ein Verteiler 301 die Eingabedaten in ungerade Spalten und gerade Spalten und liefert Ungerade-Spalte-Daten an eine Gleitblock-Codierschaltung 1-E und Gerade-Spalte-Daten an eine Gleitblock-Codierschaltung 1-O. Ein Aggregator oder Vereiniger 302 gibt abwechselnd die von den Gleitblock-Codierschaltungen 1-O und 1-E ausgegebenen Codeketten aus und liefert eine einzige Codekette an einen Klasse-4-Teilantwort-(PR4)-Aufzeichnungs- und Wiedergabekanal. Aus Gründen der Bequemlichkeit ist die Veranschaulichung der Magnetplatte und der Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfe in 16 weggelassen. Statt dessen ist der aus der Magnetplatte und den Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfen aufgebaute Weg als der (PR4)-Aufzeichnungs- und Wiedergabekanal, d.h. als ein Teilantwort-(1-DZ)-Kanal, veranschaulicht. Die von dem (PR4)-Aufzeichnungs- und Wiedergabekanal erhaltene Codekette wird durch einen Verteiler 303 in ungerade Spalten und gerade Spalten verteilt, und der Verteiler 303 liefert die ungeraden Spalten an eine Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11-O und die geraden Spalten an eine Maximum-Likelihood-Detektionsschaltung 11-E. In dieser Ausführungsform verwenden die Gleitblock-Codierschaltungen 1-O bzw. 1-E den Gleitblockcode mit 5 Zuständen, und die Maximum-Likelihood-Detektionsschaltungen 11-O bzw. 11-E verwenden 6 Gitterübergangszustände.
Ein Aggregator 304 gibt abwechselnd die Codeketten von den Maximum-Likelihood-Wegen aus, die durch die Maximum-Likelihood-Detektionsschaltungen 11-O und 11-E detektiert wurden, und diese Ausgabe des Aggregators 304 wird an die Codesynchronisierschaltung 13 geliefert. Die Codesynchronisierschaltung 13 liefert an Gleitblock-Decodierschaltungen 12-O und 12-E Codeumwandlungssignale, die die Decodierzeitsteuerungen der ungeraden und geraden Codeketten von den durch die Maximum-Likelihood-Detektionsschaltungen 11-O und 11-E detektierten Maximum-Likelihood-wegen angeben. Die Gleitblock-Decodierschaltungen 12-O und 12-E decodieren die ungeraden bzw. geraden Codeketten basierend auf den ungeraden und geraden Codeketten von den durch die entsprechenden Maximum-Likelihood-Detektionsschaltungen 11-0 und 11-E detektierten Maximum-Likelihood-Wegen und den entsprechenden, von der Codesynchronisierschaltung 13 er haltenen Codeumwandlungssignalen. Ein Aggregator 305 gibt abwechselnd ungerade und gerade decodierte Datenketten aus, die von den Gleitblock-Decodierschaltungen 12-O und 12-E ausgegeben werden, um so eine einzige decodierte Datenkette auszugeben.
Mit anderen Worten nutzt diese Ausführungsform die Tatsache aus, daß der (PR4)-Aufzeichnungs- und -Wiedergabekanal ein Teilantwort-(1-D)-Kanal wird, wenn in die ungeraden und geraden Spalten verteilt wird, und verschachtelt die Daten der ungeraden und geraden Spalten, so daß die Codesynchronisation durch Umwandeln der Daten in die einzige Codekette erreicht wird, nachdem die Maximum-Likelihood-Detektion vorgenommen wurde.
Als nächstes wird eine Beschreibung einer fünften Ausführungsform der eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben. Diese fünfte Ausführungsform der eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung verwendet eine fünfte Ausführungsform des Maximum-Likelihood-Detektionsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung. In dieser fünften Ausführungsform der eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung wird die vorliegende Erfindung für die Magnetplatteneinheit verwendet.
17 ist ein Systemblockdiagramm, das die fünfte Ausführungsform der eine Information aufzeichnenden und wiedergebenden Vorrichtung zeigt. In 17 sind diejenigen Teile, welche die gleichen wie die entsprechenden Teile in 16 sind, durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
In dieser Ausführungsform ist die Anzahl von Zuständen des Gleitblockcodes zwischen den Gleitblock-Codierschaltungen 1-O und 1-E verschieden. Mit anderen Worten beträgt die Anzahl von Zuständen des in der Gleitblock-Codierschaltung 1-O verwendeten Gleitblockcodes 5, und die Anzahl von Zuständen des in der Gleitblock-Codierschaltung 1-E verwendeten Gleitblockcodes beträgt 3. Die Anzahl von in beiden Maximum-Likelihood-Detektionsschaltungen 11-O und 11-E verwendeten Gitterübergangszuständen beträgt 6 , was größer als die Anzahl von Zuständen des in jedem der Gleitblock-Codierschaltungen 1-O und 1-E verwendeten Gleitblockcodes ist.
Gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, die Codierrate durch Ausnutzen von Kombinationen der Zahlen von Zuständen der Gleitblockcodes zu variieren.
Natürlich ist die oben beschriebene zweite Ausführungsform auf jede der oben beschriebenen dritten bis fünften Ausführungsformen anwendbar.
Außerdem ist die eine Information aufzeichnende und wiedergebende Vorrichtung, obwohl die vorliegende Erfindung in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen für die Magnetplatteneinheit verwendet wird, nicht auf die Magnetplatteneinheit beschränkt. Mit anderen Worten ist die vorliegende Erfindung ähnlich auf andere eine Information aufzeichnende und wiedergebende Vorrichtungen anwendbar, wie z.B. optische Speicherplatteneinheiten und magneto-optische Speicherplatteneinheiten, eine Information aufzeichnende und wiedergebende Vorrichtungen, die eine Information in Bezug auf von Platten verschiedene Aufzeichnungsmedien aufzeichnen und wiedergeben und dergleichen.

Claims

Maximum-Likelihood-Detektionsverfahren zum Detektieren eines Maximum-Likelihood-Weges unter Verwendung von Gitterübergängen, wenn eine Codekette decodiert wird, welche durch codierte Daten durch ein ein Gleitblockcodieren verwendendes gittercodiertes Teilantwort-(TCPR)-Verfahren erhalten wird, wobei das Maximum-Likelihood-Detektionsverfahren die Schritte aufweist (a) Eingeben der Codekette, dadurch gekennzeichnet, daß ferner die Schritte vorgesehen sind: (b) Detektieren eines Maximum-Likelihood-Weges in Bezug auf die Codekette aus Zustandsübergangswegen unter Verwendung einer Anzahl von Gitterübergangszuständen, die größer als eine Anzahl von Zuständen eines Zustandsübergangsmusters des Gleitblockcodes ist.
Maximum-Likelihood-Detektionsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (b) den Maximum-Likelihood-Weg asynchron zu einem in der Codekette enthaltenen Synchronisierwort detektiert.
Maximum-Likelihood-Detektionsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ferner die Schritte vorgesehen sind: (c) Detektieren einer Synchronisation, basierend auf dem Synchronisierwort; und (d) Löschen eines virtuellen Zustandsübergangsweges, der tatsächlich nicht existiert, nachdem die Synchronisation in dem Schritt (c) detektiert ist.
Maximum-Likelihood-Detektionsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ferner die Schritte vorgesehen sind: (e) Verteilen der Codekette in ungerade und gerade Spalten, wobei der Schritt (b) 2 Maximum-Likelihood-Wege in Bezug auf die ungeraden bzw. geraden Spalten der Codekette aus den Zustandsübergangswegen unter Verwendung einer Anzahl von Gitterübergangszuständen detektiert, die größer als die Anzahl von Zuständen des Zustandsübergangsmusters des Gleitblockcodes ist.
Maximum-Likelihood-Detektionsverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ferner die Schritte vorgesehen sind: (f) abwechselndes Ausgeben von Codeketten der ungeraden und geraden Spalten von den 2 Maximum-Likelihood-Wegen, die durch den Schritt (b) detektiert wurden, um die Codeketten zu einer einzigen Codekette zu vereinigen.
Eine Information aufzeichnende und wiedergebende Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß vorgesehen sind: ein Codiermittel (1) zum Codieren von Daten durch ein einen Gleitblockcode verwendendes gittercodiertes Teilantwort-(TCPR)-Verfahren und Ausgeben einer Codekette; ein Aufzeichnungs- und Wiedergabemittel zum Aufzeichnen der Codekette auf einem Aufzeichnungsmedium und Wiedergeben der Codekette von dem Aufzeichnungsmedium; ein Maximum-Likelihood-Mittel (11) zum Detektieren eines Maximum-Likelihood-Weges aus Zustandsübergangswegen unter Verwendung einer Anzahl von Gitterübergangszuständen, die größer als eine Anzahl von Zuständen eines Zustandsübergangsmusters des Gleitblockcodes ist, der in dem Codiermittel in bezug auf die Codekette verwendet wird, die von dem Aufzeichnungsmedium durch das Aufzeichnungs- und Wiedergabemittel wiedergegeben wird; und ein Decodiermittel (12) zum Decodieren der Codekette von dem durch das Maximum-Likelihood-Detektionsmittel detektierten Maximum-Likelihood-Weg und Ausgeben decodierter Daten.
Eine Information aufzeichnende und wiedergebende Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Maximum-Likelihood-Detektionsmittel (11) den Maximum-Likelihood-Weg asynchron zu einem in der Codekette von dem Aufzeichnungs- und Wiedergabemittel enthaltenen Synchronisierwort detektiert.
Eine Information aufzeichnende und wiedergebende Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Maximum-Likelihood-Detektionsmittel (11) ein Mittel zum Löschen eines virtuellen Zustandsübergangsweges enthält, der tatsächlich nicht existiert, nachdem eine Synchronisation basierend auf dem Synchronisierwort detektiert ist.
Eine Information aufzeichnende und wiedergebende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungs- und Wiedergabemittel einen Teilantwort-(1-D)-Kanal verwendet.
Eine Information aufzeichnende und wiedergebende Vorrichtung nach einem Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ferner vorgesehen sind: ein Verteilermittel (303) zum Verteilen der Codekette in ungerade und gerade Spalten, wobei das Maximum-Likelihood-Detektionsmittel 2 Maximum-Likelihood-Wege in Bezug auf die ungeraden bzw. geraden Spalten der Codekette aus den Zustandsübergangswegen unter Verwendung einer Anzahl von Gitterübergangszuständen detektiert, die größer als die Anzahl von Zuständen des Zustandsübergangsmusters des Gleitblockcodes ist.
Eine Information aufzeichnende und wiedergebende Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ferner vorgesehen ist: ein vereinigendes Mittel (305) zum abwechselnden Ausgeben von Codeketten der ungeraden und geraden Spalten von den 2 Maximum-Likelihood-Wegen, die durch das Maximum-Likelihood-Detektionsmittel detektiert wurden, und Vereinigen der Codeketten zu einer einzigen Codekette.
Eine Information aufzeichnende und wiedergebende Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Codiermittel umfaßt: ein erstes Mittel (301) zum Verteilen der Daten in ungerade und gerade Spalten, wenn die Daten decodiert werden; ein zweites Mittel (1-O, 1-E) zum unabhängigen Codieren der Daten der ungeraden und geraden Spalten durch einen Gleitblockcodes und ein drittes Mittel (302) zum Vereinigen von Codeketten der ungeraden und geraden Spalten, um eine einzige Codekette auszugeben.
Eine Information aufzeichnende und wiedergebende Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Mittel (1-O, 1-E) Gleitblockcodes mit einer wechselseitig verschiedenen Anzahl von Zustandsübergangsmustern in Bezug auf die Daten der ungeraden Spalte und der Daten der geraden Spalte verwendet.
Eine Information aufzeichnende und wiedergebende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungs- und Wiedergabemittel einen Klasse-4-Teilantwort-Aufzeichnungs- und -Wiedergabekanal verwendet.