JP2551235B2 - 適応型フィルタ制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、符号間干渉の発生した光ディスクの再生信
号から、干渉成分を除去するための適応型フィルタの特
性制御に関するものである。

（従来の技術） 光ディスクでは、記録再生系を通過した信号に生じた
波形歪を除去するために、再生回路中に等化器を設ける
ことによって記録系列中の符号間干渉の補償が行われ
る。記録再生系における伝達特性が変化する場合や、伝
達特性が特定できない場合には、再生された信号から波
形歪を推定して等化器の特性を決定するという、適応等
化の方法がとられる。

従来用いられている適応フィルタの構成を第４図に示
す。等化前の信号は、入力端子１より入力される。入力
信号は、遅延素子３、乗算器４、加算器５から構成され
るトランスバーサルフィルタ２によって、波形歪を取り
除かれ、出力端子６より出力される。この出力信号は、
タップ利得の更新に用いる誤差信号を取り出すためにフ
ィードバックされる。

タップ利得が最適な値に設定されていない場合、出力
端子からは波形歪の残った信号が出力される。判定器７
は、この波形歪の残る信号から二値判定を行い、基準と
なる振幅をもつ二値信号を出力する。タップ利得係数
は、トランスバーサルフィルタ２の出力信号と判定器７
の出力信号との差によって得られる誤差信号のパワーを
最小にする方向に変化させる。このため、タップ係数が
適正な値に収束した後には、フィルタ出力信号は判定器
出力として与えた２値をとる。

誤差信号は、適当な時間遅延されたフィルタの入力信
号と共に相関器13に送られ、相関器13は両者の相関強度
を出力する。相関器13の出力信号は積分器14によって積
分されタップ利得係数として各タップの乗算器に与えら
れる。

以上の例では、波形歪をもった再生信号のみを用い
て、データの判定と誤差信号の出力を行っているため、
歪が大きい場合には判定器７の出力そのものに誤りが生
じ、正しい出力が得られなくなる。これを避けるため
に、多くの場合、入力信号には同期信号に続いてあらか
じめ決められたパターンをもつトレーニング信号が付加
される。タップ利得係数は、同期信号に続いて得られる
再生信号がトレーニング信号のパターンに一致する方向
に修正される。第５図には、トレーニング信号を用いて
係数の更新を行う回路例を示す。

トランスバーサルフィルタ２、相関器13および積分器
14の構成は、第４図の例と同様である。同期信号検出回
路15は、トランスバーサルフィルタ２の出力を監視し、
トレーニング信号に先行して現れる同期信号を検出した
時点から一定時間、再生信号に含まれるものと同じトレ
ーニングパターンの発生を、トレーニング信号発生回路
16に促す。また、同時にスイッチ12を閉じることで、ト
ランスバーサルフィルタ２からの出力信号とトレーニン
グ信号との差として抽出された誤差信号を相関器13に出
力する。一方、トレーニング信号以外の信号が入力され
ている期間にはスイッチは開かれ、相関器13の誤差信号
入力を０にすることによって、係数の更新は禁止され
る。

本来トランスバーサルフィルタによる等化は、線形歪
の除去を目的としている。このため、線形歪のみで構成
される波形歪は、再生信号中から効果的に取り除かれ
る。しかし、例えば光ビームを用いて熱記録を行う光デ
ィスクの場合には、記録ピットを連続して形成すると、
第６図の斜線で示すようなピット間の重なりが生ずる。
このため、再生信号は単一のピットによる再生信号19の
重ね合わせによって得られる破線21の様な波形となら
ず、実線20のような再生振幅をもつ。ここに現れる非線
形歪成分は、トランスバーサルフィルタによって取り除
くことができないため出力信号中に残され、エラーレー
トの悪化の要因となる。

再生信号中に含まれる非線形成分は、第６図に示した
ピットの重なりによる成分の他に、記録媒体上の熱の流
れによって、記録ピットの前縁と後縁の大きさが変わる
ために現れる成分も知られている。しかし、この非線形
成分は特願平１−322340に示されるような記録パワー制
御によって取り除くことができる。

（発明が解決しようとする課題） 光記録や光時期記録では、記録媒体の形状や磁化の方
向を変化させることによって情報の蓄積を行っているた
め、記録密度が高くなると入出力特性の非線形性が現れ
る。

一方、再生信号の等化を行うトランスバーサルフィル
タ回路は、再生信号の遅延、係数の乗算、加算といっ
た、線形操作のみによって構成されているため、信号が
非線形歪を有する場合にはその成分を取り除くことがで
きない。従って、ここで通常の係数制御方法を用いた場
合には、この非線形性による影響によって等化能力が著
しく低下し、判定誤差の増加を招くという欠点があっ
た。

本発明の目的は、以上の様な問題点に対し、非線形歪
による影響を受けにくい係数制御方法を提供し、フィル
タ出力信号の判定誤差を低く抑えることにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の適応型フィルタ制御方法は、光ディスクの２
値再生信号を等化するための適応型トランスバーサルフ
ィルタにおけるタップ係数を制御する方法において、前
記トランスバーサルフィルタの出力信号の符号が、少な
くとも直前あるいは直後の符号のいずれかと異なる場合
にのみ、前記出力信号中から判定誤差を取り出し、前記
タップ係数の更新を行うことを特徴とする。

（作用） 光ディスクのディジタル記録形における非線形歪は、
主に第６図に示したような記録ピットの重複に起因する
ため、同一符号の連続が生じた場合に特徴的に現れる。
一方、再生信号の判定においては、同一符号が連続して
いる場合よりも、符号が反転している場合にその位置を
特定する方が困難で、符号間干渉によるビットシフトな
どの影響を受け易い。

本発明では、比較的符号間干渉による影響を受け易
く、かつ非線形歪による影響の少ない、符号の反転位置
前後の誤差信号のみを用いてタップ係数を制御する。こ
れによって、データ判定で重要となる符号反転の前後に
おいて良好な等化特性を有し、かつ非線形歪による影響
の少ない出力信号を得ることができる。

（実施例） 次に第１図から第３図を参照して、本発明の実施例を
説明する。

第１図は一実施例を示すブロック図である。トランス
バーサルフィルタ２は従来例と同様に構成される。出力
信号から判定器７によって二値判定された信号は、誤差
信号を取り出すために減算器８に送られると共に、符号
の反転位置を検出するための符号反転検出回路９にも送
られる。符号反転検出回路９は判定器７の出力信号から
符号反転位置を検出し、反転の前後の符号に対応する誤
差信号に対して、スイッチ12を閉じるように働く。符号
反転検出回路９には単位時間Ｔの時間遅れがあるため、
減算器８とスイッチ12との間には遅延素子３が必要とな
る。またこれに伴い、相関器13に入力されるフィルタ入
力信号の遅延量も時間Ｔだけ多くなる。

符号反転検出回路９は、直前あるいは直後に符号の反
転がある符号の誤差信号のみを相関器13に送る。このた
め、タップ利得係数は同一符号が連続するときの再生振
幅によらず、符号反転前後の誤差のみを最小にするよう
に収束する。

第２図に、従来方式を用いた場合と本方式を用いた場
合の等化波形を示す。図は、ビット長0.5μｍでNRZ記録
した記録波形をシミュレートした等化結果である。非線
形歪はD/U比で約10dB含まれている。従来の等化方式に
よると、判定器の出力として定めた基準出力レベルに全
ての判定点が一致するように係数制御が行われることに
より、フィルタからの出力信号レベルが基準レベルに近
づく一方で、データ判定誤差に大きな影響を与えるアイ
の開口率が小さくなっている。これに対して、本方式に
よる係数制御を行った場合には、同一符号の連続するフ
ィルタ出力信号が基準レベルの更に外側を通ることによ
って出力信号振幅は大きくなるが、アイは従来方式を用
いた場合と比べて広くなり、判定マージンが約20％増加
している。

また、ここで示した出力波形は、同一符号の最小ラン
長に制限が無い符号を用いた場合だが、同一の符号が最
低２つ以上連続する様なRLL符号を用いた場合には、符
号反転が連続して現れないことから、より高い効果が得
られる。

第３図にはトレーニング信号が付加されている記録信
号に対して、本方式の等化方法を適用する場合のブロッ
ク図を示す。同期信号検出回路15は従来例と同様にトラ
ンスバーサルフィルタ２からの出力信号を監視し、同期
信号に続いて現れるトレーニング期間の間、トレーニン
グ信号の発生を促す。トレーニング信号発生回路16の出
力は減算器８に送られ、誤差信号を取り出すのに使われ
ると同時に、符号の反転位置を検出するため、符号反転
検出回路９に渡される。

誤差信号のフィードバック経路に設けられたスイッチ
12は、符号反転検出回路９と同期信号検出回路15の両者
の出力が共にアクティブのときに限って閉じられ、トレ
ーニング信号期間中でかつ符号反転位置の前後の誤差信
号のみによって、係数の制御が行われる。入力信号の波
形歪が大きく、再生信号から得られる判定誤差が大きい
場合に有効である。

この回路においては、係数の制御がトレーニング信号
のみによって行われる。そのため、RLL符号などの記録
符号を用いる場合には、トレーニング信号も同様のRLL
則を満たしている方が、より好ましい。また、トレーニ
ング信号を実データ記録の際に同時に行う方が、トレー
ニング信号と実データとに同一の記録条件が与えられる
点で望ましい。

（発明の効果） 本発明の制御方法を用いることによって、適応フィル
タに入力される光ディスク再生波形に非線形歪が多い場
合にも、判定誤りの少ない良好な等化出力を取り出すこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す系統図、第２図は本制
御方式による出力結果を説明するための図、第３図は本
発明の他の実施例を示す系統図、第４図および第５図は
従来技術を説明するための系統図、第６図は非線形歪の
発生原因を説明するための図である。 図において、１……入力端子、２……トランスバーサル
フィルタ、６……出力端子、７……判定器、８……減算
器、９……符号反転検出器、13……相関器、14……積分
器、15……同期信号検出回路、16……トレーニング信号
発生回路、18……記録ピット、19……単一ピット応答波
形、20……再生波形である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ディスクの２値再生信号を等化するため
   の適応型トランスバーサルフィルタにおけるタップ係数
   を制御する方法において、前記トランスバーサルフィル
   タの出力信号の符号が、少なくとも直前あるいは直後の
   符号のいずれかと異なる場合にのみ、前記出力信号中か
   ら判定誤差を取り出し、前記タップ係数の更新を行うこ
   とを特徴とする適応型フィルタ制御方法。