JP2001512945A - 時変拘束を有するコードを利用するチャネル用静的ビタビ検出器 - Google Patents

時変拘束を有するコードを利用するチャネル用静的ビタビ検出器

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JP2001512945A JP2000506719A JP2000506719A JP2001512945A JP 2001512945 A JP2001512945 A JP 2001512945A JP 2000506719 A JP2000506719 A JP 2000506719A JP 2000506719 A JP2000506719 A JP 2000506719A JP 2001512945 A JP2001512945 A JP 2001512945A
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Abstract

(57)【要約】 記憶チャネル１００から受けた読取り信号で符号化したデータを検出する際に検出器１２４を使用する。この検出器１２４は、時変拘束を有するコードに従って符号化したデータを検出するように構成した、時不変構造を有するビタビ検出器１２４を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の分野） 本発明は、ディスクドライブに関する。更に詳しくは、本発明は、時変拘束を
有するコードに従ってコード化され、時不変構造を有する、ディスクドライブの
データ検出器に関する。
【０００２】 （発明の背景） 典型的なディスクドライブは、ハブまたはスピンドル上に回転するように取付
けた１枚以上のディスクを含む。典型的なディスクドライブは、各ディスク上を
浮動する流体力学的空気軸受によって支持された変換器も含む。この変換器およ
び流体力学的空気軸受をまとめてデータヘッドと称する。このディスクドライブ
をホストシステムから受けたコマンドに基づいて制御するために、通常ドライブ
制御装置を使用する。このドライブ制御装置は、ディスクから情報を検索するた
めに、およびディスクに情報を記憶するためにディスクドライブを制御する。
【０００３】 一つの従来のディスクドライブでは、電気機械的アクチュエータが負帰還、閉
ループ・サーボシステム内で作動する。このアクチュエータは、トラックシーク
作業のためにデータヘッドをディスク表面の上を放射状に動かし、トラック追跡
作業のために変換器をこのディスク表面上のトラックの直ぐ上に保持する。
【０００４】 情報は、典型的には、ディスク表面上に情報を書込むためのデータヘッドに、
記憶すべきデータを表す書込み信号を与えることによって、ディスク表面上の同
心トラックに記憶する。ディスクからデータを検索する際、このドライブ制御装
置は、データヘッドがディスク上を浮動し、ディスク上の磁束反転を検知し、お
よびこれらの磁束反転に基づいて読取り信号を生成するように、電気機械的アク
チュエータを制御する。この読取り信号は、このデータを復元するために、典型
的にはこのドライブの読取り／書込みチャネルおよびこの制御装置によって調整
して次に復号化する。
【０００５】 典型的データ記憶チャネルは、ディスク、データヘッド、ＡＧＣ回路装置、ロ
ーパスフィルタ、ＡＤ変換器、データ検出器、および復号器を含む。この読取り
チャネルは、別個の回路装置としてか、またはこのディスクドライブに関連する
ドライブ制御装置で実行することが出来る。そのようなドライブ制御装置は、典
型的には、誤り検出および補正素子も含む。
【０００６】 ビタビ検出器が過去にはディスクドライブの読取りチャネルでデータ検出器と
して使われている。ビタビ検出器は、この検出器への入力が信号プラス加法白色
ガウス雑音から成るとき、および典型的枝距離（この検出器に与えられる信号の
中の誤りの二乗）を使用するときに、最尤列推定器として作用する。
【０００７】 ディジタル磁気記録では、チャネルのパルス応答を従来、(１−Ｄ)(１＋Ｄ)n の形の適当な部分応答（ＰＲ）目標に等化していた。但し、ｎは非負整数、Ｄは
遅延演算子である。多数の異なるＰＲ目標が開発されている。例えば、ｎ＝１、
２および３のとき、結果のＰＲ目標を、それぞれ、部分応答クラス４（ＰＲ４）
チャネル、拡張部分応答クラス４（ＥＰＲ４）チャネル、および増強拡張部分応
答クラス４（Ｅ2ＰＲ４）チャネルと称する。
【０００８】 磁気的チャネルパルス応答を指定目標に強制することは、一般的に雑音増強お
よび雑音相関を生ずる結果となる。そのような影響を減少するために、このチャ
ネル目標応答は、次の形のＰＲ多項式に一般化できる： ｆ（Ｄ）＝１＋ｆ1Ｄ＋ｆ2Ｄ2＋・・・＋ｆnＤn ここで、一般性を失わずに、ｆ0を１に正規化し、ｆi項は非整数値を取るよう
にする。
【０００９】 上に示すチャネル目標応答が与えられたとすると、ビタビトレリスで必要な状
態数は、２nに等しい。例えば、 ｆE 2 PR4（Ｄ）＝１＋２Ｄ−２Ｄ3−Ｄ4 で与えられるＥ2ＰＲ４チャネルのビタビ検出器は、２4＝１６の状態を有する。
勿論、ｎが増すと、ビタビ状態の数は、極端に大きくなることができる。そのよ
うな検出器の複雑さをなくするためには、符号間干渉（ＩＳＩ）項の幾つかを除
去するために、局所フィードバックを実行することができる。そのような検出器
を低減状態列推定器（ＲＳＳＥ）と称し、２mの状態と（ｎ−ｍ）のフィードバ ックタップを含み、但し、ｍはｎ以下である。
【００１０】 ビタビ検出器のビット誤り率性能は、二つの互いに素のチャネル出力列間の最
小ユークリッド距離によって支配される。ディジタル磁気記録では、ある高次の
ＰＲチャネル（Ｅ2ＰＲ４のような）は勿論、高線形記録密度の最尤列推定器か らの優勢誤り事象が一般的に＋／−（２，−２，２）の形であることを観察した
。ここで、この誤り事象は、入力ビットが＋／−１であるときの、二つの入力列
の間の差を意味する。そのような誤りは、典型的には、トリビットを一つのサン
プル時間でシフトしたとき、またはカッドビットを双ビットと取り違えとき、ま
たはその逆のときに起る。
【００１１】 （発明の概要） 比較的新しいクラスのコードが検討されている。そのようなコードには、デー
タ検出器への入力ビットストリームからそのような優勢誤り事象を除去する方法
として提案されている、最大遷移ラン（ＭＴＲ）コードがある。そのようなＭＴ
Ｒコードは、磁気記録チャネルのデータサンプル間の最小ユークリッド距離を増
すように作用する。
【００１２】 例えば、ＭＴＲ＝２のコードは、変調した波形の中の連続する遷移のランを２
に制限する。本質的に、ＭＴＲ＝２のコードは、二つを超える連続遷移を含む符
号化したデータの全てのパターンを除去する。従って、ＭＴＲ＝２のコードは、
高記録密度および高次ＰＲチャネルでＭＬＳＤに対して優勢誤り事象を生ずる全
てのパターンも除去する。
【００１３】 もし、このＭＴＲ拘束を緩和すれば、同じ優勢誤り事象を除去できることも観
察した。換言すれば、緩和したＭＴＲ拘束は、三つの連続する遷移のランを認め
るかも知れないが、それらをＬ時間間隔毎にスタートさせることが必要である。
それで、例えば、Ｌ＝２でトリビットを一つおきの時間間隔でスタートさせるこ
とができる。そのようなコードを時変ＭＴＲコードと称する。
【００１４】 任意の変調コーディングゲインを実現するためには、このコード拘束を検出プ
ロセス中に実行しなければならない。特に、これらのコーディング拘束を犯す、
ビタビトレリスのあらゆる状態または枝を検出器構造から除外しなければならな
い。時変ＭＴＲコードで、トリビットの存在を許すためには、トレリス線図をＬ
時間間隔毎に一回修整する必要がある。例えば、８状態検出器に対して、トリビ
ットの存在に対応する二つの枝を通常トレリスから除去するが、単一時間間隔に
対して、それらをＬ時間間隔毎に復元する。
【００１５】 それで、そのような時変ＭＴＲ符号化チャネルに関連して使用するビタビ検出
器は、本来それ自体時変的である。そのような検出器は、この検出器に選択入力
を設けて、符号化したチャネルの時変的性質に対応するため、および時変トレリ
ス構造を実行するために、検出器の作用を種々の作動モードの中で切換えられる
ようにすることによって実行できる。この時変検出器構造は、好ましくなく複雑
である。
【００１６】 本発明は、これらおよびその他の問題に取組み、従来技術より優れたその他の
利点を示す。
【００１７】 本発明の一態様によれば、記憶チャネルから受けた読取り信号で符号化したデ
ータを検出する際に検出器を使用する。この検出器は、時変拘束を有するコード
に従って符号化したデータを検出するように構成した、時不変構造を有するビタ
ビ検出器を含む。
【００１８】 本発明は、検出器、データを検出する方法、またはそのような検出器を作る方
法として実行できる。
【００１９】 （好適実施例の詳細な説明） 図１は、本発明によるデータ記憶システム１００の簡易ブロック線図である。
システム１００は、符号器１１０、ディスク１１２、読取り／書込みヘッド１１
４、ＡＧＣ回路１１５、ローパスフィルタ１１６、有限インパルス応答（ＦＩＲ
）フィルタ１２２、ビタビ検出器１２４および復号器１２０を含む。システム１
００は、ＡＤ変換器も含んでもよい。アクチュエータ組立体（図示せず）が典型
的に読取り／書込みヘッド１１４をディスク１１２の表面上の然るべき位置に保
持する。このアクチュエータ組立体は、ヘッドジンバル組立体にしっかりと結合
された、アクチュエータアームを含む。次に、このヘッドジンバル組立体は、そ
の第１端でこのアクチュエータアームに、且つその第２端でジンバルにしっかり
と結合された、ロードビーム、または屈曲アームを含む。このジンバルは、ディ
スク１１２の表面のトラック内のデータをアクセスするために、読取り／書込み
ヘッド１１４を対応するディスク１１２の表面上に支持する空気軸受に結合され
ている。
【００２０】 作動する際、読取りチャネル１１０を含む、このディスクドライブに関連する
ドライブ制御装置が、典型的には、ディスク１１２のある部分をアクセスすべき
であることを示す、ホストシステムから受けたコマンド信号を受ける。このコマ
ンド信号に応じて、このドライブ制御装置は、サーボ制御プロセッサに、このア
クチュエータが読取り／書込みヘッド１１４を位置付けるべき特定のシリンダを
示す位置信号を与える。このサーボ制御プロセッサは、この位置信号をアナログ
信号に変換し、それを増幅してこのアクチュエータ組立体に与える。このアナロ
グ位置信号に応じて、このアクチュエータ組立体が読取り／書込みヘッド１１４
を所望のトラック上に配置する。
【００２１】 もし、書込み作業を行うべきなら、このドライブ制御装置によってデータを符
号器１１０に与え、それが所定のコードに従ってこのデータを符号化する。その
ようなコードは、何れかの所望のサイズ（ＭＴＲ＝２のような）の最大遷移ラン
レングス（長さ）コード拘束のような制約を含んでもよい。このコード制約は、
時変でもよい。次に、この符号化したデータを、書込み信号の形で、読取り／書
込みヘッド１１４に与える。次に、読取り／書込みヘッド１１４は、書込み信号
に符号化したデータを示す情報をディスク１１２の表面に書込むように作動する
。
【００２２】 もし、読取り作業を行うべきなら、読取り／書込みヘッド１１４は、読取り／
書込みヘッド１１４が位置するトラックの情報を示す読取り信号を生成する。こ
の読取り信号をＡＧＣ回路１１５に与え、それがこの信号を期待の範囲内に維持
し、それをローパスフィルタ１１６に与える。ローパスフィルタ１１６は、高周
波成分を濾過して取除き、この信号をＦＩＲフィルタ１２２に与える。ＦＩＲフ
ィルタ１２２は、これらの入力信号パルスを目標応答（非ゼロ値が少ないパルス
）に等化するために設けられている。
【００２３】 ビタビ検出器１２４の通常動作は、個別時間間隔を垂直に向いた状態のグルー
プによって描いた、典型的状態機械線図である、トレリス線図を使うとより容易
に分る。例えば、図２Ａは、ビタビ検出器１２４の作用を説明するトレリス線図
１２５を示す。そのようなシステムでは、このシステムの出力で隣接するパルス
間に符号間干渉がない。ゼロのユーザ入力ビットがディスクからの読取りに遷移
または磁束反転がないことを表し、および１ビットが遷移（即ち、ＮＲＺＩコー
ディングシステムをとる）を表すと仮定し、並びに等化した遷移のピークサンプ
ル値を１と仮定すると、ゼロの入力は、ゼロの出力をもたらし、１の入力は、１
かマイナス１の出力をもたらす。これは、最後の遷移の極性に依存する。換言す
れば、入力列に１がある度毎に、書込み電流の方向が変化する。上記のシステム
が与えられたとすると、遷移の極性が交互しなければならないことが明らかであ
る。もう一つの例示システムでは、ＮＲＺ変調を使用する。そのようなシステム
では、１が高に対応し、０が低に対応する。
【００２４】 これらのルール（ＮＲＺ変調に対する）は全て図２Ａに示す状態機械線図で捕
捉する。そのようなトレリス線図は、検出器構造を説明するため、およびあらゆ
るユーザ入力列に対して雑音のない出力列を決めるために使用できる。
【００２５】 図２Ａの特別なトレリス線図１２５は、フルレートの状態８、基数２のビタビ
検出器を示す。このビタビ検出器の各状態は、一般に知られるに、加算・比較・
選択（ＡＣＳ）ユニットとして一般的に実行する。このＡＣＳユニットは、各枝
の距離をその対応するパスで合計距離に加える。次に、二つの入来パスからの距
離を比較し、最善の距離のパスを選択する。
【００２６】 図２Ｂおよび図２Ｃは、高線形密度での最尤列検出器用および高次部分応答チ
ャネル用ビタビ検出器が直面する優勢誤り事象を示す。
【００２７】 図２Ｂの上の波形は、トリビット（即ち、三つの連続する遷移を有する波形）
を示す。図２Ｃの下の波形は、このトリビットを右に１時間スペースだけシフト
したことを示す。図２Ｃの上の波形は、カッドビット（即ち、四つの連続する遷
移を有する波形）を示す。そのような誤り事象を検討するために、ＭＴＲコード
を使用する。緩和時変ＭＴＲコードが波形に、例えば、三つの遷移を持つことを
可能にするが、これらのトリビットをＬ時間間隔毎に一度しかスタートさせない
。
【００２８】 トレリス１２５は、チャネルに使用するビタビ検出器構造を時変ＭＴＲコード
で記述する。このトレリス１２５によって記述された検出器は、データを時変Ｍ
ＴＲコードに従って処理し、そこでは二つを超える連続遷移が一般的に認められ
ないが、三つの連続する遷移をサンプル間隔一つおきに始めさせる（即ち、ＭＴ
Ｒ＝２およびＬ＝２のコード）。トレリス１２５は、状態欄１２６および最後の
三つのサンプル入力ビットを示すサンプル入力欄１２８を含む。各状態は、ａk- 1 、ａk-2およびａk-3で示す、このチャネルへの最後の三つの入力ビットの異な る可能な組合せを表す。トレリス線図１２５では、時間ｋ−１でトリビットが認
められる。従って、時間間隔ｋ−１でトレリス１２５に何の修整も必要ない。し
かし、次の時間間隔、ｋで、トリビットが認められず、それでトリビットパター
ンに対応する、このトレリス線図の枝を除去しなければならない。そのような枝
は、図２Ａの太い破線１３０および１３２に対応する。
【００２９】 図３は、更なる時間変化を示すためのトレリス１２５の拡張を示す。図３では
、トレリス１２５が時間の長さｋ−１から時間の長さｋ＋２まで拡張する。分る
ように、枝１３０および１３２は、一つおきの時間の長さで除去し、残りの期間
のトレリス線図に戻さねばならない。それで、これは、このビタビ検出器１２４
のモードをトレリス１２５によって記述する時変構造を実行するために切換えら
れるように、このビタビ検出器にある種の選択機構を要求する。そのような時変
構造に対する要求は、ビタビ検出器１２４をこのデータのコーディングの際に使
用する時変コード拘束を励行するように設計しなければならないために生ずる。
【００３０】 図４は、ビタビ検出器１２４を図２および図３に関して説明したのと同じチャ
ネルに対して基数４のビタビ検出器として実行できる方法をを示すトレリス線図
１４０を示す。
【００３１】 そのようなビタビ検出器では、もし、受けたデータのサンプル数ｘをこのビタ
ビ検出器で同時に処理すべきであるなら、このビタビ検出器のクロックレートは
、チャネル・クロックレートの１／ｘ倍である。それでこのビタビ検出器は、各
処理ステップの端でｘビットを解放する。その場合、各ＡＣＳユニットが２xの 枝に作用し、最低距離のパスを選択する。
【００３２】 図４のトレリス線図１４０は、今度は偶数および奇数両方の時間間隔で（即ち
、時間間隔ｋ−１およびｋで）コード拘束を含む。図４は、トレリス１４０の各
状態に対するＡＣＳユニットが、状態２および５に関連するものを除いて、四つ
の入ってくる枝に作用することを示す。図２および図３に関して説明した、同じ
時変ＭＴＲ拘束を実行することが、状態２および５の両方に対して四つの枝の二
つを除去する。それで、これらの状態に対するＡＣＳユニットだけが二つの入力
に作用する。
【００３３】 特に、基数２の検出器では、枝１３０が除去されているので、状態２は状態５
から何も入力を受けられない。状態５への入力は、状態２および３からである。
それで、基数４の検出器では、状態２が状態２および３から何も入力を受けられ
ない。
【００３４】 同様に、基数２の検出器では、枝１３２が除去されているので、状態５は状態
２から何も入力を受けられない。状態２への入力は、状態４および５からである
。それで、基数４の検出器では、状態５が状態４および５から何も入力を受けら
れない。
【００３５】 この様に、図４は、時不変であるが、時変コード構造を有するコードを利用す
るチャネルに使用するビタビ検出器を記述するトレリス１４０を示す。そのよう
な技術は、ビタビ検出器が並列に処理しているクロック周期と同じ数に亘ってコ
ード拘束が周期的である限り、時変コード拘束ででも、時不変ビタビ検出器を実
行するために使用することが出来る。換言すれば、基数２Nのビタビ検出器では 、このビタビ検出器がＮの入力サンプルを並列に処理している。Ｎが１より大き
く、時変コード拘束がＮサンプルに亘って周期的であれば、本発明は、このコー
ドを使うチャネルのビタビ検出器が時不変であるように使うことができる。この
ビタビ検出器のトレリス構造から周期的に除去する枝は、単純に永久的に除去す
る。これは、枝を除去するため、およびビタビ検出器モード間を切換えるための
スイッチング機構が必要ないために、このビタビ検出器の複雑さをかなり減少す
る。
【００３６】 図５Ａおよび図５Ｂは、本発明の一態様によるビタビ検出器の作用を示すブロ
ック線図である。図５Ａは、図４に示すトレリス構造の状態ゼロでのビタビ検出
器の作用を示す。状態２および５を除いて、他の全ての状態の作用は、図５Ａに
示すものと同様である。図５Ｂは、図４に示すトレリス構造１４０の状態２での
ビタビ検出器の作用を示す。状態５でのビタビ検出器の作用は、図５Ｂに示すも
のと同様である。
【００３７】 図５Ａは、このビタビ検出器が論理的に四つの枝距離計算器素子１４２、１４
４、１４６および１４８、並びに加算・比較・選択（ＡＣＳ）素子１５０を含む
ことを示す。枝距離計算器素子１４２〜１４８は、図４に示すトレリス構造１４
０の時間の長さｋ−１での状態０、１、２および３から時間の長さｋでの状態０
へ通ずる枝に関連する枝距離を計算する。枝距離計算器素子１４２〜１４８は、
既知の方法で、これらの枝距離を、既知の方法で、受けたサンプルに基づきおよ
び所望の値に基づいて計算し、これらの枝距離をＡＣＳ素子１５０に供給する。
ＡＣＳ素子１５０は、時間の長さｋ−１での状態０〜４から枝距離を受け、これ
らを時間の長さｋ−１での状態０〜３から通ずる枝の枝距離に加え、および時間
の長さｋでの状態０に対する状態距離として最低値を選択する。この新しい状態
距離を出力１５２で適当な記憶機構に提供する。
【００３８】 対照的に、図５Ｂは、時間の長さｋの状態２でのトレリス構造１４０に対応す
るビタビ検出器の作用を示す。図５Ｂは、二つの枝距離計算器素子１５４および
１５６だけが必要であり、且つＡＣＳ素子１５８に供給することを示す。枝距離
計算器素子１５４および１５６は、時間の長さｋ−１での状態０および１から時
間の長さｋでの状態２へ通ずる枝に関連する枝距離だけを計算すればよい。時間
の長さｋで二つの枝しか状態２へ通じないので、二つの枝距離計算器素子だけが
必要である。
【００３９】 これらの枝距離をＡＣＳ素子１５８に供給する。ＡＣＳ素子１５８は、時間の
長さｋ−１での状態０および１に関連する枝距離を受け、これらを素子１５４お
よび１５６によって計算した枝距離に加える。次に、ＡＣＳ素子１５８は、これ
ら二つの値の小さい方を選択し、それを時間の長さｋでの状態０に対応する状態
距離として出力１６０に提供する。本発明によるビタビ検出器に必要な枝距離計
算器素子の数が従来のビタビ検出器より減り、間隔毎に変動しないことが分る。
これは、従来のビタビ検出器に比べてかなりの節約と複雑さの低減をもたらす。
【００４０】 本発明は、枝を除去することによってビタビ検出器を単純化するためだけでな
く、ビタビ検出器のトレリスから状態を永久的に除去するためにも使うことがで
きる。例えば、上に説明したような、８状態検出器への時変ＭＴＲコードの適用
は、どの時間でも、どの状態の除去にもならない。しかし、各状態が最後の四つ
の入力チャネルビット（ａk-1、ａk-2、ａk-3およびａk-4によって与える）を指
定する、１６状態検出器に対しては、このＲＴＲコードで時変拘束を実行するた
めに、＋／−（＋１，−１，＋１，−１）によって示す二つの状態を基数２のト
レリスから一つおきのステップで除去する。
【００４１】 しかし、基数４のアーキテクチャでは、これら二つの状態を何時も除去できる
。表１および表２は、そのような基数４のアーキテクチャに対応するトレリス構
造を定義する。表１は、この検出器に対する枝距離を示す。
【００４２】 表２は、時不変基数４ＭＴＲコード化Ｅ2ＰＲ４チャネルに対する枝距離を示 す。上に説明したように、基数４のアーキテクチャでは、各枝距離が、時間の長
さｋ−１およびｋでの枝距離の和である。これらの枝距離は、（ｙk-1−ｄk-1） 2 および（ｙk−ｄk）２によって与えられ、但し、ｙk-1およびｙkは、それぞれ 、時間の長さｋ−１およびｋに対する検出器入力を示し；並びにｄk-1およびｄk は、時間の長さｋ−１およびｋでの与えられた枝に対する所望値を示す。
【００４３】 表２は、各状態に対し、入力枝を受ける状態、所望値、使用する枝距離、およ
び合計枝距離を示す。表２は、この検出器トレリスから二つの状態を除去しただ
けでなく、状態１、２、５、８、１１および１２が三つの入力枝に作用するだけ
であることを示す。
【００４４】 図示する距離は、更なる単純化が可能である。例えば、表２で、時間の長さｋ
−１およびｋで全ての枝からｙ2 k-1およびｙ2 kの項を除き、結果の距離を４で割
ることによって、そのような単純化の一つを実行する。
【００４５】 従って、本発明を低減状態列推定器（ＲＳＳＥ）は勿論、一般化したＰＲ目標
を有するチャネルでビタビ検出器を単純化するために利用できることが分る。最
大遷移ランをＬ時間間隔（但し、Ｌは２以上）毎に始められるようにするＭＴＲ
コードに対しては、処理ステップ毎にＬサンプルに作用する、時不変基数２Lの 検出器を実行できる。勿論、本発明は、各処理ステップ毎にＬを超えるサンプル
を処理する装置にも拡張できる。一般的に、ｊＬのサンプルを同時に処理するた
めには、基数ｊ（２）Lの時不変検出器を実行でき、但しｊはゼロより大きい。
【００４６】 本発明は、記憶チャネル１００から受けた読取り信号で符号化したデータを検
出するための検出器１２４を含む。ビタビ検出器１２４は、時変拘束を有するコ
ードに従って符号化したデータを検出するように構成した、時不変構造１４０（
または表１および表２に記載するような）を有する。このビタビ検出器１２４は
、一好適実施例では、読取り信号でＮクロック周期に亘って符号化したデータを
、実質的に並列に、検出する基数２Nのビタビ検出器である。このコードは、Ｎ サイクルで周期的である時変拘束を有し、但しＮは１より大きい。
【００４７】 更に特殊な実施例では、ビタビ検出器１２４を、Ｌクロック周期毎よりは頻繁
に始めないために、読取り信号での最大遷移ランを拘束する、最大遷移ランレン
グス（長さ）拘束を有するコードを利用するチャネルで使用する。そこでビタビ
検出器１２４を２Lビタビ検出器として用意する。
【００４８】 ビタビ検出器１２４は、複数組の状態１２８を有するトレリス線図１４０によ
って表し、各組は処理間隔に対応し、各状態１２６は対応する状態距離を有する
。各組の状態１２６を他の組の少なくとも一つの状態と枝によって結合する。各
枝は、対応する枝距離を有する。一実施例では、各組の許容状態１２６の数がＮ
クロック周期に亘って高い数と低い数の間で周期的に変動する。基数２Nビタビ 検出器を、それが全ての組に低い数の状態１２６しか持たないトレリス線図に対
応するように実施する。
【００４９】 本発明は、情報を記憶するためのコンピュータ可読ディスク１１２、並びに情
報を符号化するための符号器１１０、および上に説明した読取りチャネルの残り
を含むディスクドライブで実行できる。
【００５０】 本発明は、検出器１２４を作る方法としても実行できる。この方法は、時不変
ビタビ検出器１２４で時変拘束を有するコードを利用するチャネルのデータを検
出することを含む。一実施例では、この方法が、Ｎクロック周期に亘って符号化
したデータを、実質的に並列に、検出する基数２Nのビタビ検出器を用意するこ とを含み、但しこのコードは、Ｎクロック周期で周期的である時変拘束を有し、
Ｎは１より大きい。
【００５１】 一好適実施例では、このコードが、Ｌクロック周期毎よりは頻繁に始めないた
めに、読取り信号での最大遷移ランを拘束する、最大遷移ランレングス（長さ）
拘束も有する。その実施例では、基数２Nビタビ検出器を用意するステップを基 数２Lビタビ検出器１２４を用意することによって達成する。
【００５２】 本発明は、時不変ビタビ検出器１２４を時不変構造１４０で構成して、このビ
タビ検出器１２４に時変拘束を有するコードに従って符号化したデータを検出さ
せる、データ検出方法としても実行できる。
【００５３】 上記の説明に本発明の種々の実施例の多数の特徴および利点を、この発明の主
所の実施例の構造および機能の詳細と共に示したが、この開示は例示に過ぎず、
前記の請求項を表現する用語の広い一般的な意味によって全範囲を示す、本発明
の原理内で、細部、特に部品の構造および配置の事柄に変更をなし得ることを理
解すべきである。例えば、特定の要素は、本発明の範囲および精神から逸脱する
ことなく、実質的に同じ機能性を維持しながら、特定のチャネル応答目標に依っ
て変っても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 データ記憶システムの簡易ブロック線図である。
【図２Ａ】 ビタビ検出器１２４の作用を説明するトレリス線図である。
【図２Ｂ】 ＋／−（２，−２，２）の形の優勢誤り事象を示す波形である。
【図２Ｃ】 ＋／−（２，−２，２）の形の優勢誤り事象を示す波形である。
【図３】 ビタビ検出器の作用を示す拡張トレリス線図である。
【図４】 本発明の一態様による基数４のビタビ検出器の作用を示すトレリス線図である
。
【図５Ａ】 本発明の一態様によるビタビ検出器の論理機能を示すブロック線図である。
【図５Ｂ】 本発明の一態様によるビタビ検出器の論理機能を示すブロック線図である。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 時変拘束を有するコードに従って符号化したデータを記憶チ
    ャネルで検出する方法であって： 枝によって結合された複数の状態を有し、各状態が関連する状態距離を有し、
    および各枝が関連する枝距離を有するトレリス構造によって表されるビタビ検出
    器を用意する工程； このコードに従って符号化されたデータを受ける工程； 各状態に関し、各状態に結合された所定数の枝に対して枝距離を決め、この所
    定数が時不変である工程； 各状態に関し、各状態に結合された枝が始発する複数の状態からの先の状態距
    離および枝距離に基づいて、各状態に関連する状態距離を決める工程；並びに 各状態に対して決めたこれらの状態距離に基づいてデータを検出する工程； を含む方法。
  2. 【請求項２】 請求項１の方法に於いて、この受ける工程が： 複数の時間の長さにおいて得られたデータサンプルを含むサンプル読取り信号
    でデータを受ける工程； を含む方法。
  3. 【請求項３】 請求項２の方法に於いて、これらの枝距離を決める工程およ
    び状態距離を決める工程を各状態に対して複数の時間の長さに亘って一度実行す
    る方法。
  4. 【請求項４】 請求項３の方法に於いて、時変拘束が、複数の時間の長さに
    亘って少なくとも第１拘束と第２拘束との間で変動するラン拘束を含む方法。
  5. 【請求項５】 請求項４の方法に於いて、複数の時間の長さがＮ個の時間の
    長さを含み、前記用意する工程が： Ｎ個の時間の長さに亘ってほぼ並列に得られるデータを検出する、基数２Nの ビタビ検出器を用意する工程； を含む方法。
  6. 【請求項６】 請求項５の方法に於いて、この時変拘束が、Ｎ個の時間の長
    さ毎より以上には頻繁に始めないために、読取り信号での最大遷移ランを拘束す
    る、最大遷移ラン長さ拘束を含む方法。
  7. 【請求項７】 請求項２の方法に於いて、ビタビ検出器を複数組の状態を有
    するトレリス構造によって表し、各組の状態が処理間隔に対応し、コードがＮ個
    のクロック周期に亘って高い数と低い数の間で周期的に変動する各組の状態にお
    ける多数の許容状態を有し、並びに枝距離を決める工程および状態距離を決める
    工程をあらゆる組の状態において前記低い数の状態に対してだけ実行する方法。
  8. 【請求項８】 時変拘束を有するコードに従って符号化したデータを記憶チ
    ャネルで検出する際に使用するための検出器であって： 枝によって結合された複数の状態を有し、各状態が関連する状態距離を有し、
    および各枝が関連する枝距離を有するトレリス構造によって表されるビタビ検出
    器を含み、このビタビ検出器が、更に、各状態に関して： 各状態に通ずる枝に対して所定数の枝距離を決め、この所定数が時不変である
    、少なくとも一つの枝距離部品；並びに 各状態に結合された枝が始発する先の状態に対応する先の状態距離および枝距
    離に基づいて、各状態に関連する状態距離を決める状態距離部品； を含む検出器。
  9. 【請求項９】 通信チャネルであって： データを時変拘束のあるコードワードに符号化するように構成した符号化器； コード化したデータを受け且つ記憶する回転可能データ記憶ディスク；および ディスクから符号化したデータを読取る読取りチャネルであり、ディスクから
    読取った符号化したデータを示す読取り信号を受け且つ読取り信号内の符号化し
    たデータを検出するように構成した時不変構造を有するビタビ検出器を含む読取
    りチャネル； を含む通信チャネル。
  10. 【請求項１０】 時変拘束を有するコードに従って読取り信号内で符号化さ
    れたデータを検出し、読取りチャネルから読取り信号を受ける方法であって： コードに時変拘束を実行する、時不変構造を有するビタビ検出器を用意する工
    程； このビタビ検出器でこの読取り信号を受ける工程；および このビタビ検出器によってこの読取り信号内のデータを検出する工程； を含む方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007013361A1 (ja) * 2005-07-29 2007-02-01 Evolvable Systems Research Institute Inc. 信号処理装置および信号処理方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11110921A (ja) * 1997-10-03 1999-04-23 Sony Corp 符号化装置および復号化装置
KR100572901B1 (ko) * 1997-10-08 2006-04-24 시게이트 테크놀로지 엘엘씨 결정 피드백을 사용하여 자기 레코딩의 데이터를 검출하는 방법 및 장치
US6606728B1 (en) * 1999-06-23 2003-08-12 Agere Systems Inc. Rate (M/N) code encoder, detector, and decoder for control data
US6480984B1 (en) * 1999-06-23 2002-11-12 Agere Systems Inc. Rate (M/N) code encoder, detector, and decoder for control data
US6804805B2 (en) * 2000-06-27 2004-10-12 Seagate Technology Llc Method and apparatus for encoding with unequal protection in magnetic recording channels having concatenated error correction codes
US7058422B2 (en) * 2000-09-20 2006-06-06 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Method for overusing frequencies to permit simultaneous transmission of signals from two or more users on the same frequency and time slot
US6377635B1 (en) * 2000-10-26 2002-04-23 International Business Machines Corporation Method and apparatus for viterbi detection of generalized partial response signals using partial matched filter and matched filter metrics
US6373906B1 (en) * 2000-10-26 2002-04-16 International Business Machines Corporation Method and apparatus for Viterbi detection of generalized partial response signals including two-way add/compare/select for improved channel speed
US20020172305A1 (en) * 2000-11-24 2002-11-21 Younggyun Kim Fixed decision delay detectors for timing recovery loop
US7415075B2 (en) * 2002-10-29 2008-08-19 Conexant Systems, Inc. Multi-rate encoding and decoding system
GB2395404A (en) * 2002-11-07 2004-05-19 Ttpcomm Ltd Format detection
US8817849B2 (en) * 2007-05-25 2014-08-26 Rambus Inc. Methods and systems for transmitting data by modulating transmitter filter coefficients
US9124299B1 (en) * 2012-04-04 2015-09-01 Sk Hynix Memory Solutions Inc. Fixed-point detector pruning for constrained codes
US9525436B2 (en) * 2014-12-24 2016-12-20 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Data detector with extended states

Family Cites Families (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4321632A (en) 1979-06-01 1982-03-23 Digital Equipment Corporation Positioning system and formatting scheme for magnetic tape media
US4593353A (en) 1981-10-26 1986-06-03 Telecommunications Associates, Inc. Software protection method and apparatus
GB2117164B (en) 1982-02-25 1985-09-04 Racal Recorders Ltd Automatic calibration arrangement for a tape recorder
US4567591A (en) 1983-08-01 1986-01-28 Gray James S Digital audio satellite transmission system
US4571734A (en) 1983-08-05 1986-02-18 International Business Machines Corporation Method and apparatus for decoding the output signal of a partial-response class-IV communication or recording-device channel
US4789994A (en) 1987-08-12 1988-12-06 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Adaptive equalizer using precursor error signal for convergence control
US5036408A (en) 1988-05-12 1991-07-30 Digital Equipment Corporation High efficiency disk format and synchronization system
US5121262A (en) 1989-10-12 1992-06-09 Conner Peripherals, Inc. Disk drive system employing adaptive read/write channel controls and method of using same
JPH03195129A (ja) 1989-12-22 1991-08-26 Mitsubishi Electric Corp 最尤系列推定装置
JP2637591B2 (ja) 1990-01-22 1997-08-06 松下電器産業株式会社 位置認識装置及びその方法
US5253131A (en) 1990-03-06 1993-10-12 Maxtor Corporation Servo pattern for location and positioning of information on a disk drive
JP2693256B2 (ja) * 1990-05-25 1997-12-24 富士通株式会社 記録装置用ビタビ等化器及び記録装置
US5311376A (en) 1991-06-11 1994-05-10 Western Digital (Singapore) Pte Information detecting system
US5278703A (en) 1991-06-21 1994-01-11 Digital Equipment Corp. Embedded servo banded format for magnetic disks for use with a data processing system
US5243605A (en) * 1991-07-11 1993-09-07 Storage Technology Corporation Modified viterbi detector with run-length code constraint
US5502735A (en) 1991-07-16 1996-03-26 Nokia Mobile Phones (U.K.) Limited Maximum likelihood sequence detector
US5327440A (en) * 1991-10-15 1994-07-05 International Business Machines Corporation Viterbi trellis coding methods and apparatus for a direct access storage device
JPH05174496A (ja) 1991-12-25 1993-07-13 Sony Corp ディジタル記録装置のｉｄ信号処理装置
US5291499A (en) 1992-03-16 1994-03-01 Cirrus Logic, Inc. Method and apparatus for reduced-complexity viterbi-type sequence detectors
JP3258067B2 (ja) 1992-03-25 2002-02-18 株式会社東芝 最尤系列推定方式
US5353352A (en) 1992-04-10 1994-10-04 Ericsson Ge Mobile Communications Inc. Multiple access coding for radio communications
US5392295A (en) 1992-07-30 1995-02-21 International Business Machines Corporation Error measurement circuit
US5321559A (en) 1992-08-27 1994-06-14 Quantum Corporation Asynchronous peak detection of information embedded within PRML class IV sampling data detection channel
US5341249A (en) 1992-08-27 1994-08-23 Quantum Corporation Disk drive using PRML class IV sampling data detection with digital adaptive equalization
US5341387A (en) 1992-08-27 1994-08-23 Quantum Corporation Viterbi detector having adjustable detection thresholds for PRML class IV sampling data detection
JP3470341B2 (ja) 1992-11-13 2003-11-25 ソニー株式会社 ディジタル信号再生回路
JP3083011B2 (ja) 1992-12-28 2000-09-04 キヤノン株式会社 データ記録方法及び装置
US5349608A (en) * 1993-03-29 1994-09-20 Stanford Telecommunications, Inc. Viterbi ACS unit with renormalization
JP2845308B2 (ja) 1993-04-02 1999-01-13 株式会社アドバンテスト 並列疑似ランダムパターン発生器
US5383064A (en) 1993-04-13 1995-01-17 Wangtek, Inc. Automatic closed loop adjustment of analog read signals under microprocessor control
US5390198A (en) 1993-05-26 1995-02-14 The Boeing Company Soft decision viterbi decoder for M-ary convolutional codes
US5521767A (en) 1993-09-17 1996-05-28 Quantum Corporation Optimized equalizer system for data recovery and timing extraction in partial response read channels
US5438462A (en) 1993-10-12 1995-08-01 Wangtek, Inc. Magnetic storage devices with dynamic boost adjustment to reduce read errors
US5454014A (en) 1993-11-16 1995-09-26 At&T Corp. Digital signal processor
US5355261A (en) 1993-12-20 1994-10-11 Guzik Technical Enterprises, Inc. Method and apparatus for measuring error rate of magnetic recording devices having a partial response maximum likelihood data detection channel
US5576707A (en) 1994-06-10 1996-11-19 Cirrus Logic, Inc. Method and apparatus for detecting and decoding data in a PRML class-IV digital communication channel
US5539774A (en) 1994-06-15 1996-07-23 International Business Machines Corporation Dual decision equalization method and device
AU3364295A (en) 1994-08-10 1996-03-07 Maxtor Corporation A tuned viterbi detector and equalizer system
US5916315A (en) * 1994-08-23 1999-06-29 Ampex Systems Corporation Viterbi detector for class II partial response equalized miller-squared signals
US5586128A (en) * 1994-11-17 1996-12-17 Ericsson Ge Mobile Communications Inc. System for decoding digital data using a variable decision depth
US5717535A (en) 1995-01-25 1998-02-10 Seagate Technology, Inc. Block address integrity check for storage medium
US6124992A (en) 1995-02-08 2000-09-26 Seagate Technology Llc System and method for reconstructing a signal wave in a partial response read channel
US5521945A (en) 1995-06-30 1996-05-28 Quantum Corporation Reduced complexity EPR4 post-processor for sampled data detection
US5731768A (en) * 1996-01-31 1998-03-24 Seagate Technology, Inc. Method and apparatus for implementing codes with maximum transition run length
US5859601A (en) * 1996-04-05 1999-01-12 Regents Of The University Of Minnesota Method and apparatus for implementing maximum transition run codes
US5771127A (en) 1996-07-29 1998-06-23 Cirrus Logic, Inc. Sampled amplitude read channel employing interpolated timing recovery and a remod/demod sequence detector
US5949357A (en) * 1997-01-13 1999-09-07 Quantum Corporation Time-varying maximum-transition-run codes for data channels
US6032284A (en) * 1997-03-12 2000-02-29 Cirrus Logic, Inc. Trellis coding system for disc storage systems
GB2339492B (en) * 1997-05-14 2001-04-18 Seagate Technology Signal space detector for channels utilizing a code having time varying constraints

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007013361A1 (ja) * 2005-07-29 2007-02-01 Evolvable Systems Research Institute Inc. 信号処理装置および信号処理方法

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Publication number Publication date
US6212661B1 (en) 2001-04-03
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GB2343819A (en) 2000-05-17
KR100543381B1 (ko) 2006-01-20
CN1266549A (zh) 2000-09-13
DE19882604T1 (de) 2000-08-10
KR20010022800A (ko) 2001-03-26
GB0001554D0 (en) 2000-03-15
CN1166052C (zh) 2004-09-08

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