JP4093447B2 - Data detector - Google Patents

Description

記録データ列｛０，０，０，１，０，０，０｝、を記録再生すると、図１５（ａ）の孤立再生波形が得られる。この孤立再生波形をＰＲ等化することにより、図１５（ｂ）のＰＲ等化波形が得られる。実際にはサンプリングされた孤立再生波形ａ_ｉに対して数１によってＰＲ等化を行い、ＰＲ等化波形ｂ_ｉ＝｛０，０，０，１，１，０，０｝を得る。以上により、一般の再生波形に対しては、ＰＲ等化波形の各サンプル点での値は、０、±１の３つの値のどれかに限られる。この３つの値を、等化目標値という。等化目標値は、採用するＰＲＭＬ方式によって異なる。
実際のＰＲ等化波形では、各サンプル点における値は、ノイズ等の影響により等化値からのずれが生じている。そこで、以下に示す方法により、正しい等化値を検出し、等化値が±１のとき１、０のとき０としたものが再生データ（図４（ｆ））となる。
【０００４】
ＰＲＭＬ方式においては、ＰＲ等化波形（図１４（ｅ））から再生データ（図１４（ｆ））を求めるために、図１６のような状態遷移図を用いる。Ｓ_Ｌ、Ｓ_＋、Ｓ_ＲおよびＳ₋は、ＰＲ等化波形の状態を表す。その状態Ｓを遷移状態、Ｌ、＋、Ｒ、−などを、状態記号と呼ぶことにする。遷移状態は、特定の値を示しているのではなく、ＰＲ等化波形に関連付けられたある状態を示しており、等化波形の前後関係に依存している。
【０００５】
図１６（ａ）は、各遷移状態が起こり得る場合を、遷移状態Ｓ、ブランチ、ならびに、再生データ／等化値の関係で示している。つまり、ある遷移状態から遷移可能な遷移状態へブランチが示されており、ブランチにはそのときに検出される等化目標値と対応する再生データが示されている。（ｂ）は、状態遷移図を時系列的に表現したものでありトレリス線図という。この図において、各時点の遷移状態を結ぶブランチを１つに限定し、各遷移状態を連続してつなげることによりブランチに対応する再生データが検出できる。このようにブランチが連続して接続されたものをパスといい、上記のように最終的に一本に特定されたパスを生き残りパスという。ビタビ検出法（最尤検出法）とは、図１６（ｂ）に示された無数のパスからメトリック（真値からのずれを示す指標で小さいほど確からしい）という指標を用いてただ１つのパスを特定する方法である。具体的には、ある時点においてそれぞれの遷移状態毎にパスのメトリックを比較して、各遷移状態に対してメトリックが最小となるただ１つのパスを選択する。この動作を繰り返していくことによりパスは徐々に１本に収束していく。パスが決定されれば、各ブランチに対応する再生データが得られる。
【０００６】
次に、磁気記録におけるオーバーライトについて説明する。
磁気記録では、媒体上に書かれた過去の磁化分布によって書き込みデータが影響を受け再生波形の特性が劣化する現象がある。これをオーバーライトによる特性劣化という。現時点では有効な解決方法は無く、ヘッド媒体の設計段階などにおいてオーバーライトの影響が小さくなるような設計を行っている。しかし近年の記録密度上昇に伴いオーバーライト特性の劣化が大きな問題になりつつある。ここでまず、オーバーライトによる歪みについて説明する。オーバーライトによる再生波形への影響は大きく２つに分けられる。１つは純粋に過去の磁化分布が消えずに残っているものであり、もう１つは過去の磁化分布とヘッド磁界の相互作用により磁化遷移位置がシフトするものである。デジタル磁気記録では一般に飽和記録を行っているので、問題となるのは主にオーバーライトによる磁化遷移シフト（以下、「Ｏ／Ｗシフト」と記す）である。図２を用いて、このＯ／Ｗシフトを説明する。図２（ａ）は、右向き１０８ａに一様に磁化された媒体１０２上を、磁気ヘッド１０１が媒体を左向き１１０ａに磁化しながら右方向へ移動してきて、図の位置でヘッド磁界１０３の向き１０４を反転させ、ヘッドの左側に磁化遷移１０５ａを記録した瞬間である。この磁化遷移が記録される位置を記録磁化遷移位置という。このときヘッド前方の１０９ａの領域と１０８の領域との間には磁化遷移が生じていないため、磁化遷移１０５ａは正しい記録磁化遷移位置に記録される。一方、図２（ｂ）では、媒体１０２は最初一様に左向き１０８ｂに磁化されている。このため同様にヘッド磁界１０３（向き１０４）を反転させて磁化遷移１０５ａを記録したとき、ヘッド前方にも磁化遷移１０５ｃが生じ、その反磁界１０６（向き１０７）によってヘッド磁界１０３が弱められる。このため書き込むべき記録磁化遷移位置が前方１１１にシフトし、１０５ｂになってしまう。この磁化遷移シフトがオーバーライトシフト（Ｏ／Ｗシフト）であり、再生波形の読み取り誤差が増加する原因となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、オーバーライトによる再生波形への影響を予め考慮した状態遷移図に基づくＰＲＭＬ方式を用いることにより、再生信号の特性劣化を補償して等化誤差を小さくし、高精度のデータ検出を実現するデータ検出器およびデータ検出方法を提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、オーバーライトによる再生波形への影響を考慮した状態遷移図の作成において、等化基準レベルのうちの後縁部の何点かをフィードバックによって補償することにより状態遷移図を簡略化し回路規模を縮小するデータ検出器及びデータ検出方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本課題を解決するための手段の項における、図番号、符号は、特許請求の範囲と発明の実施の形態との対応を示すために記したものであり、特許請求の範囲の解釈に用いてはならない。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のデータ検出器は、磁気データをパーシャル・レスポンス・マキシマム・ライクリフッド（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ、ＰＲＭＬ）方式により再生するデータ検出器が、再生波形と等化誤差の入力に応答して、所定の補正法を組込んだパーシャル・レスポンス（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ、ＰＲ）等化によりＰＲ等化波形を出力するＰＲ等化部（図１、１７）と、前記補正法に基づく等化基準レベルを保持する等化基準レベル部（図１、１９）と、前記等化基準レベルと前記ＰＲ等化波形とに基づいて、前記補正法により再生データの最尤検出を行う最尤検出部（図１、１８）とを具備する。
【００１１】
また、本発明のデータ検出器は、前記補正法が、歪んだＰＲ等化波形に基づく等化基準レベルと前記ＰＲ等化波形に対応する新たな遷移状態を加えた状態遷移図とに基づいて行われる。
【００１２】
更に、本発明のデータ検出器は、前記最尤検出部（図１、１８）が、前記ＰＲ等化波形と前記等化基準レベルとに基づき、前記等化誤差に関するブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算部（図１、２）と、前記ブランチメトリックに基づいて、前記ＰＲ等化波形の確からしい状態である生き残りパスを検出するパスメトリック計算比較部（図１、３）と、前記生き残りパスに基づいて、前記ＰＲ等化波形の遷移状態を示す状態記号を最尤検出するパスメモリ部（図１、４）と、前記状態記号に基づいて、再生データを検出するデータセレクタ部（図１、１１）とを具備する。
【００１３】
更に、本発明のデータ検出器が、前記等化基準レベル部（図１、１９）は、前記ＰＲ等化波形と前記等化基準レベルと前記生き残りパスとに基づいて、等化誤差を全生き残りパスに対して計算する等化誤差計算部（図１、７）と、前記生き残りパスの等化誤差に基づいて、前記生き残りパスの等化誤差のパスメモリ部による遅延を同期させる等化誤差遅延部（図１、８）と、前記同期した前記等化誤差に基づいて、前記同期した等化誤差から最終決定等化誤差１個を選択する等化誤差選択部（図１、９）と、前記最終決定等化誤差と前記状態記号とに基づいて、等化基準レベルの適応等化を行なう等化基準レベル適応等化部（図１、６）と、前記適応等化した等化基準レベルを保持する孤立波形等化基準レベルテーブル（図１、５）とを具備する。
【００１４】
更に、本発明のデータ検出器は、前記最尤検出部（図１、１８）が、補正フラグ遅延部（図１、１０）とを更に具備し、歪んだ孤立波等化波形の等化基準レベルに等化基準値のいくつかを含めずに構成した状態遷移図を用い、前記状態遷移図に含めなかった前記等化基準値については、前記パスメトリック計算比較部（図１、３）で求めた前記生き残りパスから、以後のＰＲ等化波形への重ね合わせの有無を判断し、重ね合わせが存在する場合は、その情報を実際に重ね合わせが生じる時点まで前記補正フラグ遅延部（図１、１０）で遅延させフィードバックによって前記ブランチメトリック計算部（図１、３）に伝え、ブランチメトリックを補正する。
【００１５】
更に、本発明のデータ検出器において、前記等化基準レベル部（図１、１９）は、前記等化誤差計算部（図１、７）が、前記等化誤差を前記全生き残りパスに対して計算する際に、前記補正フラグ遅延部（図１、１０）からの情報を更に使用する。
【００１６】
更に、本発明のデータ検出器は、ＰＲＭＬ方式としてＰＲ（１，−１）ＭＬを用いる。
【００１７】
更に、本発明のデータ検出器は、孤立波のＰＲ等化波形が歪みにより（０，１，０）から（０，α、β）となると仮定して４状態の状態遷移図を構成し、その状態遷移図に基づいて再生データを最尤検出する。
【００１８】
更に、本発明のデータ検出器は、ＰＲＭＬ方式としてＰＲ４ＭＬを用いる。
【００１９】
更に、本発明のデータ検出器は、孤立波のＰＲ等化波形が歪みにより（０，１，１，０）から（０，α、β、γ）となると仮定して、１２状態の状態遷移図を構成し、その状態遷移図に基づいて再生データを最尤検出する。
【００２０】
更に、本発明のデータ検出器は、ＰＲＭＬ方式としてＥＰＲ４ＭＬを用いる。
【００２１】
更に、本発明のデータ検出器は、ＰＲＭＬ方式としてＥＥＰＲ４ＭＬを用いる。
【００２２】
更に、本発明のデータ検出器は、ＰＲＭＬ方式としてＰＲ（１，１，０，−１，−１）ＭＬを用いる。
【００２３】
更に、本発明のデータ検出器は、ＰＲＭＬ方式としてＰＲ４ＭＬを用いるデータ検出器が、孤立波のＰＲ等化波形が歪みにより（０，１，１，０）から（０，α、β、γ）となると仮定して、α、βのみを用いて６状態の状態遷移図を構成し、その状態遷移図に基づいて再生データを最尤検出し、γの影響についてはフィードバックによって補正する。
【００２４】
更に、本発明のデータ検出器は、ＰＲＭＬ方式としてＥＰＲ４ＭＬを用いるデータ検出器が、孤立波のＰＲ等化波形が歪みにより（０，１，２、１，０）から（０，α、β、γ、δ）となると仮定して、αのみを用いて１２状態の状態遷移図を構成し、その状態遷移図に基づいて再生データを最尤検出し、β、γ、δについてはフィードバックによって補正する。
【００２５】
上記課題を解決するための本発明のデータ検出方法は、磁気データをパーシャル・レスポンス・マキシマム・ライクリフッド（ＰＲＭＬ）方式により再生するデータ検出方法において、再生波形と等化誤差の入力に応答して、所定の補正法を組込んだパーシャル・レスポンス（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ、ＰＲ）等化によりＰＲ等化波形を出力するＰＲ等化ステップと、前記補正法に基づく等化基準レベルを保持する等化基準レベルステップと、前記等化基準レベルと前記ＰＲ等化波形とに基づいて、前記補正法により再生データの最尤検出を行う最尤検出ステップとを具備する。
【００２６】
また、本発明のデータ検出方法は、前記補正法が、歪んだＰＲ等化波形のずれた等化基準レベルと前記ＰＲ等化波形に対応する新たな状態を加えた状態遷移図とに基づいて行われる。
【００２７】
また、本発明は、データ検出方法のためのプログラムが記録された計算機読み取り可能な記憶媒体である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明であるデータ検出器の実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。
本実施例において、磁気媒体上に記録されたデータを再生するに使用される情報記録用再生装置のデータ検出器を例に示して説明するが、他の磁気を使用した磁気記録用再生装置においても、適用可能である。
【００２９】
本発明である、データ検出器では、ＰＲＭＬ方式における状態遷移図において、Ｏ／Ｗシフトによって歪んだＰＲ等化波形も考慮して状態遷移図（図８（ｂ）、図９（ｂ）、図１１）を作成する。
通常、ＰＲ等化波形を評価する場合、波形の重ね合わせの原理を用い、ＰＲ等化波形をＯ／Ｗシフトの無い孤立等化波形（例えば、図１５（ｂ））の重ね合わせとして評価している。その判断基準となるのが、孤立波等化基準レベル値（以下、「等化基準レベル」と記す）である。例えば、ＰＲ（１、−１）や前述のＰＲ４では、１、０である。そして、従来の状態遷移図（例えば、図１６）では、遷移状態については、Ｏ／Ｗシフトの無い孤立等化波形を前提としている。
本発明での状態遷移図は、Ｏ／Ｗシフトした孤立波等化波形のサンプル点での値も、通常の等化基準レベルに加えると共に、そのＯ／Ｗシフトに対応するＰＲ等化波形の状態も新たな遷移状態として、通常の状態遷移図に加えることとした。例えば、ＰＲ（１，−１）方式において、図３で通常の孤立等化波形（破線）がＯ／Ｗシフトした（実線）ことに伴い、図８（ａ）の通常の状態遷移図（遷移状態Ｓ_＋およびＳ₋）に、新たな遷移状態Ｓ_ＵおよびＳ_Ｄを加えて、状態遷移図（ｂ）とする。そして、等化基準レベルは、通常の１、０に、α、βを加える。このとき、実際のＰＲ等化波形においては、これら等化基準レベルそのものが出力される場合だけでなく、それらの重ね合わせが出力される。その波形を評価する場合には、孤立波等化波形の重ね合わせで生じるレベル（＝等化基準レベルの和あるいは差）を用いるが、それを判定基準レベルという。通常±１、０であるが、この例では更に追加して±１、０、±α、±β、±（１−β）、±（α−β）とする。
このように、状態遷移図および等化基準レベルにＯ／Ｗシフトを考慮した改善を加えることにより、Ｏ／Ｗシフトの有無も含めてデータ検出できるようにする。Ｏ／Ｗシフトによる等化基準レベルは、予め求めておいた固定値を用いてもよいが、等化誤差（ＰＲ等化波形のサンプル点における値と判定基準レベルとの差）をもとに適応制御による等化（以下「適応等化」という）によって最適値を求めることもできる。またＯ／Ｗシフトによる新たな等化基準レベルを加えた状態遷移図は非常に複雑になるので、Ｏ／Ｗシフトを検出した時点で、フィードバックによってＰＲ等化波形を補償することもできる。このときの状態遷移図は、Ｏ／Ｗシフトによる等化基準レベルの一部だけを取り入れればよいので簡略化できる。その結果、Ｏ／ＷシフトによるＰＲ等化誤差が減少し、高精度のデータ検出が可能となるほか、回路規模を縮小することもできる。
【００３０】
（実施例１）
本実施例であるデータ検出器の実施の一形態について、詳細に説明する。
図１は、本発明のデータ検出器の実施例を示すブロック図であり、ＰＲ等化部１７、最尤検出部１８、等化基準レベル部１９から構成されている。ＰＲ等化部１７は、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ部１を備えている。最尤検出部１８は、ブランチメトリック計算部２、バスメトリック計算比較部３、バスメモリ部４、補正フラグ遅延部１０、データセレクタ部１１、状態記号遅延部１２を備えている。等化基準レベル部１９は、孤立波等化基準レベルテーブル５、等化基準レベル適応等化部６、等化誤差計算部７、等化誤差遅延部８、等化誤差選択部９を備えている。
【００３１】
ＰＲ等化部１７は、再生波形および等化誤差等の入力に応答して、再生波形をＰＲ等化し、その波形を出力する。最尤検出部１８は、出力されたＰＲ等化波形および等化基準レベル部１９が保持する等化基準レベル等から、オーバーライトによる歪みの検出、および、再生データを最尤検出し、出力する。等化基準レベル部１９は、ＰＲ等化波形および再生データ等からデータの再生に使用される等化基準レベルを更新し、内部に保持すると共に、等化誤差の算出を行う。
以下に各部について詳細に説明する。
【００３２】
まず、ＰＲ等化部１７について説明する。
ＦＩＲフィルタ部１は、磁気媒体上の磁気記録からサンプリングされた再生波形ａ_ｉの入力に応答して、ａ_ｉのＰＲ等化処理を行いＰＲ等化波形ｂ_ｉを出力する。その際、後段のプロセスで決定された等化誤差ε_{ｉ−１−ｍ}が、ＦＩＲフィルタ部１に入力され、ＦＩＲフィルタ部１での適応等化（後述）が行われている。添え字（ｉ）は、データ処理プロセスにおけるある時点を示している（以下、「（ｉ）時点」とも記す）。今後出て来る他のデータに関しても、同じ添え字がある場合には、同じ時点を表す。
【００３３】
次に、最尤検出部について説明する。
ブランチメトリック計算部２では、ＦＩＲフィルタ１から出力されたＰＲ等化波形ｂ_ｉに対して、サンプル点におけるｂ_ｉの前（出現元Ｘ）の遷移状態と後（到達先Ｙ）の遷移状態がどの状態に当たるのかを調べるための、第１段階の計算を行う。具体的には、等化誤差に関係した量であるブランチメトリックＢ_ＸＹ，ｉ（後述）を起こり得る遷移状態間の遷移（Ｘ，Ｙ）の全ての組み合せで計算する。この値は、遷移状態間の遷移の起き易さの目安となる。このとき、図３をもとに孤立波等化基準レベルテーブル５（後述）が保持するＯ／Ｗシフトも含めた等化基準レベルＡ（ベクトル）＝｛１、０、α、β｝から求めた判定基準レベル（±１、０、±α、±β、±（１−β）、±（α−β））を用いる。
なお、本実施例では、等化基準レベルとしてα、βをどちらも使用しているため、パスメトリック計算比較部３（後述）で計算され補正フラグ遅延部１０（後述）を経由したフィードバック補正フラグＦ_ｉ−１（後述）は、ブランチメトリックＢ_ＸＹ，ｉの計算に使用しない。
【００３４】
パスメトリック計算比較部３では、ブランチメトリック計算部２に引き続いて、サンプル点におけるｂ_ｉの前（出現元Ｘ）の遷移状態がどの状態に当たるのかを各到着先遷移状態Ｙについて調べるための、第２段階の計算を行う。具体的には、ブランチメトリック計算部２で計算された（ｉ）時点までのブランチメトリックＢ_ＸＹ，ｉの累計であるパスメトリックＬ_Ｙ，ｉ（＝Ｌ_{Ｘ，ｉ−１}＋Ｂ_ＸＹ，ｉ）を各Ｙについて求める。このとき、パスメトリックＬ_Ｙ，ｉが最小である出現元Ｘが存在する。それを、各到達先Ｙの遷移状態毎に出現元Ｘとして決定する。
以上により、各遷移状態への生き残りパスが決定される。以後、この決定された出現元Ｘ（遷移状態）を、最小パスあるいは生き残りパスＰ_Ｙ，ｉと記す。本来、生き残りパスとはブランチの繋がりを示すものであるが、ここでは、Ｐ_Ｙ，ｉを生き残りパスという表記で用いている。
なお、パスメトリック計算比較部３では、選択されたパスＰ_ｉが次の時点でのブランチメトリック計算において、フィードバックによる補正を必要とするかどうかを示すフラグＦ_ｉを出力する。本実施例では、Ｆ_ｉは使用しないので、その出力は無い。
【００３５】
パスメモリ部４では、パスメトリック計算比較部３において選択された最小パスＰ_Ｙ，ｉを用いて最尤検出（ビタビ検出）を行い、パスＰ_Ｙ，ｉに対応する状態記号ｓ_ｉ−ｍを検出する。
図１２にパスメモリ部４の構成を示す。内部には、セレクタ部１３および遅延素子部１４が、それぞれｍ個存在する。そして、Ｐ_Ｙ，ｉは、各セレクタ部１３に選択信号として入力され、その値に基づいて、対応する各遅延素子部１４からの入力データから１つが選択されて出力される。（ｉ）時点でのＰ_Ｙ，ｉの入力により、（ｉ−ｍ）時点での状態記号ｓ_ｉ−ｍが確定されて、出力される。
【００３６】
データセレクタ部１１では、パスメモリ部４にて検出された状態記号ｓ_ｉ−ｍから、プリコーダの構成を考慮して、再生データｄ_{ｉ−１−ｍ}を求める。
【００３７】
状態記号遅延部１２は、パスメモリ部４からの状態記号ｓ_ｉ−ｍの入力により、（ｉ−１−ｍ）および（ｉ−２−ｍ）時点の状態記号のデータｓ_{ｉ−１−ｍ}、ｓ_{ｉ−２−ｍ}を、等化基準レベル部へ出力する。
【００３８】
補正フラグ遅延部１０では、パスメトリック計算比較部３で、パスメトリックＬ_Ｙ，ｉと共に求められた補正フラグＦ_ｉを、（ｉ−１）時点に遅延し補正フラグＦ_ｉ−１として、出力する。
なお、本実施例では、補正フラグＦ_ｉ−１は使用しない。
【００３９】
次に、等化基準レベル部１９について説明する。
等化誤差計算部７では、孤立波等化基準レベルテーブルが保持する等化基準レベルＡを用いて、ＰＲ等化部１７が出力したＰＲ等化波形ｂ_ｉから、すべてのブランチに対する等化誤差Ｅ_ＸＹ，ｉを求め、パスメトリック計算比較部３が出力した生き残りパスＰ_Ｙ，ｉを用いて各状態に対応する等化誤差Ｅ_Ｙ，ｉを選択する。
なお、本実施例では、パスメトリック計算比較部３で計算され補正フラグ遅延部１０を経由したフィードバック補正フラグＦ_ｉ−１は等化誤差Ｅ_ＸＹ，ｉの計算に使用しない。
【００４０】
等化誤差遅延部８は、等化誤差計算部７において選択された等化誤差Ｅ_Ｙ，ｉについて、パスメモリ部４のパスメモリ長ｍに合わせて、（ｉ−１−ｍ）時点での等化誤差Ｅ_{Ｙ，ｉ−１−ｍ}を出力する。
【００４１】
等化誤差選択部９では、等化誤差遅延部８から出力された生き残りパスの状態記号ｓ_ｉ−ｍにより、等化誤差Ｅ_{Ｙ，ｉ−１−ｍ}から状態記号に対応する等化誤差ε_{ｉ−１−ｍ}を１つ選択する。
以上によって求まった等化誤差ε_{ｉ−１−ｍ}を用いて、ＦＩＲフィルタ１の適応等化を行なう。
【００４２】
さらに等化基準レベル適応等化部６において、等化誤差選択部９が選択した等化誤差ε_{ｉ−１−ｍ}と、パスメモリ部４が検出した最終生き残りパス（状態記号）ｓ_ｉ−ｍ、と状態記号遅延部１２が出力したｓ_{ｉ−１−ｍ}、ｓ_{ｉ−２−ｍ}を用いてオーバーライトによる等化基準レベルの適応等化を行う。
【００４３】
等化基準レベルテーブル５では、等化基準レベルを保持している。そして、等化基準レベル適応等化部６による等化基準レベルの適応等化に基づいて、等化基準レベルを最適値に更新する。
【００４４】
次に本発明であるデータ検出器の動作を、図面を参照して詳細に説明する。
まず、Ｏ／Ｗシフトがある場合の、データ検出方法について説明する。
図３〜図７に、Ｏ／ＷシフトによるＰＲ等化波形への影響の例を示す。それぞれＰＲＭＬ方式であるＰＲ（１，−１）（図３）、ＰＲ４（図４）、ＥＰＲ４（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｃｌａｓｓ−４、図５）、ＥＥＰＲ４（図６）、ＰＲ（１，１，０，−１，−１）（図７）等化の場合である。磁気記録されたデータは、Ｏ／Ｗシフトによりサンプリング点での値が本来の整数値からずれている。各図中、点線がＯ／Ｗシフト無しの場合のＰＲ等化波形であり、実線がシフトありの場合のＰＲ等化波形である。（シフトを特徴付ける量として、図上でα、β、γ、δ、εがある）。このようなシフトは、媒体に記録された過去の磁化分布の影響によって生じるため、事前に予測することは困難である。しかし、Ｏ／Ｗシフト量は、ヘッド媒体特性や記録密度、記録電流値、周速、半径位置、浮上量などの主に磁気記録装置の特性によって決まっており、条件が変化しなければほぼ一定値である。ゆえに、図３から７において、正しいＰＲ等化波形だけでなくシフトしたＰＲ等化波形が重ね合わされる可能性も考慮して状態遷移図を書き換えることができる。
図８に、図３に示したＰＲ（１、−１）等化の状態遷移図の例を示す。図８（ａ）は、Ｏ／Ｗシフトの無い場合であり、２つの等化基準レベル（１，０）に基づいた３つの判定基準レベル（±１、０）と２つの遷移状態（Ｓ_＋，Ｓ₋）が存在する。Ｏ／Ｗシフトにより等化基準レベルとして新たにα、βが生じると仮定する。そこで状態数を２つ（Ｓ_Ｕ，Ｓ_Ｄ）増やして、図８（ｂ）の状態遷移図を構成した。図において各ブランチ（矢印）に示した値（±１、０、±α、±β、±（１−β）、±（α−β））は、そのブランチに対する判定基準レベルである。Ｏ／Ｗシフトによって生じる等化誤差は、この状態遷移図に基づいて再生データを検出することによって補償されるため、再生データを高精度に検出することができる。なお、各ブランチに対応する再生データは、一般にはプリコーダの構成によって変化する。
【００４５】
次に、適応等化方法について説明する。一般にＰＲＭＬ方式での適応等化はＦＩＲフィルタに対してのみ行われている。また等化誤差は単純なレベル検出結果から求めており、ビタビ検出器からは独立している。しかし本発明では、判定レベルがα、βに関連し、単純な整数値（等化値）だけでなく、実数値として多数存在するため、単純なレベル判定による適応等化では十分な精度が得られない可能性が大きい。そこで、ビタビ検出結果を基にして適応等化を行うことを考える。通常のパスメモリでは再生データのみを最尤検出によって求めており、どのブランチが選択されたかは情報として残らない。そこでブランチそのもの（つまりパスそのもの）を最尤検出する。具体的には、再生データの代わりに選択されたブランチの出力元の状態記号ｓ_ｉ−ｍを出力するようにパスメモリ部４を構成する。これにより状態記号ｓをたどることによって生き残りパスを特定することができ、各時点での判定基準値を求めることができる。一方、等化誤差計算部７では各状態の生き残りパスに対する等化誤差を求め、パスメモリ長に合わせて遅延させ、パスメモリ出力（状態記号）ｓ_ｉ−ｍによってＥ_{ｉ−１−ｍ}から選択して確定等化誤差ε_{ｉ−１−ｍ}として出力している。このようにして求めた等化誤差ε_{ｉ−１−ｍ}を用いて、ＦＩＲフィルタの適応等化を行う。Ｏ／Ｗシフトによる等化基準レベルを適応等化するためには、特定された最終生き残りパスＰ_Ｙ，ｉから、ある時点の判定基準レベルＤ_iを求め、等化誤差ε_{ｉ−１−ｍ}を用いて適応等化を行う。
【００４６】
次に、ＰＲＭＬ方式にＰＲ（１，−１）ＭＬを用いた図３、および、図８（ｂ）の場合について、動作を説明する。図８（ｂ）の状態遷移図では、図３に示した、新たに加えたＯ／Ｗシフトによる２つの等化基準レベル（α、β）を省略せずに全て用いているので、図１の補正フラグＦ_ｉによる補正のためのフィードバックは必要ない。一方、再生データを検出する過程においては、連続する２つの状態記号ｓ（“＋”、“−”、“Ｕ”、“Ｄ”）を用いることが必要となる。
【００４７】
【数２】

ＦＩＲフィルタ部１は、磁気媒体からサンプリングされた再生波形ａ_ｉの入力に応答して、数２に示すＰＲ等化処理を行い、ＰＲ等化波形ｂ_ｉを出力する。その際、後段のプロセスで決定された等化誤差ε_{ｉ−１−ｍ}が、ＦＩＲフィルタ部１に入力され、ＦＩＲフィルタ部１での適応等化がｃ_ｊを介して行われている。
数２において、ｃ_ｊはＦＩＲフィルタのタップ係数であり、ＦＩＲフィルタのタップ数はＮ個である。ｊは、ｊ番目のタップを意味する。そして、収束係数ｃを用いて誤差２乗平均が最小となる様に適応等化されている。
ｂ_ｉは、ａ_ｉがＦＩＲフィルタを通過して、数２により生成されたＰＲ等化波形である。
Ｄ_ｉは最尤検出によって最終的に決定された判定基準レベルであり、それとｂ_ｉとの差が等化誤差ε_ｉである。
このようなｃ_ｊを介した適応等化を開発し、採用することにより、Ｏ/Ｗシフトの存在下においても、十分な精度のＰＲ等化を行うことが可能となる。
なお、ｍはパスメモリ長である。すなわち、パスメモリ部４において、新しくデータが１つ入る毎にｍステップ前のデータ（状態記号ｓ_ｉ−ｍ）が確定し、パスメモリ部４から出力される。従って、状態記号により決定する等化誤差は、その確定までにｍステップの遅れを生じていることに注意する必要がある。
【００４８】
ブランチメトリック計算部２は、ＦＩＲフィルタ１から出力されたＰＲ等化波形ｂ_ｉから、数３および数４を用いて、ブランチメトリックＢ_ｉを計算する。
まず数３で、ｂ_ｉについて、前（出現元Ｘ）の遷移状態と後（到達先Ｙ）の遷移状態間の遷移（Ｓ_＋→Ｓ_Ｌなど）として可能な全パターンについて、その全ブランチに対する等化誤差Ｅ_ＸＹ，ｉ（等化波形のサンプル点における値と判定基準レベルとの差）の２乗をそれぞれ求めている。
【数３】

計算の際、各判定基準レベルは、孤立波等化基準レベルテーブル５が保持するＯ／Ｗシフトも含めた等化基準レベルＡから求めた判定基準レベルを用いる。添え字は遷移前後の遷移状態及び（ｉ）時点であることを意味する。例えばＥ^２ _−＋，ｉは、（ｉ）時点におけるＳ₋からＳ_＋への遷移状態間の遷移についての等化誤差の２乗である。各等化誤差Ｅ_ＸＹ，ｉあるいはその２乗の値Ｅ^２ _ＸＹ，ｉが小さいほど、判定基準レベルとＰＲ等化波形上の点ｂ_ｉが近いことを意味している。
【００４９】
次に、数３で求めたＥ^２ _ＸＹ，ｉを用いて、ブランチメトリックＢ_ｉを計算する。
数４は、数３の等化誤差の２乗からｂ_ｉの２乗を引いて２で割った結果であり、これをブランチメトリックＢ_ｉとして定義している。すなわち、ブランチメトリックＢ_ｘｙ，ｉ＝（Ｅ^２ _ｘｙ，ｉ−ｂ_ｉ ^２）／２ である（添え字は、等化誤差に同じ）。これらの式は複雑であるが、ｂ_ｉ、αｂ_ｉ、βｂ_ｉと定数の加減算で求まる。この値は基本的には、等化誤差Ｅ_ＸＹ，ｉと同様に、その絶対値が小さいほど判定基準レベルとＰＲ等化波形上の点ｂ_ｉが近いことを意味している。つまり（ｉ）時点だけに注目したとき、そのブランチが最も確からしさしいことを表している。
ここで求められた値（数４最下段で示す、Ｂ_ｉ（ベクトル））は、パスメトリック計算部３へ出力される。
【数４】

【００５０】
パスメトリック計算比較部３では、ブランチメトリック計算部２で計算されたブランチメトリックＢ_ＸＹ，ｉとパスメトリック計算比較部３に保持する１時点前のパスメトリックＬ_{ｘ，ｉ−１}とを各遷移状態において加算して（ｉ）時点でのパスメトリックＬ_Ｙ，ｉを求める。そして、各遷移状態ＹにおいてパスメトリックＬ_Ｙ，ｉが最小であるパスＰ_Ｙ，ｉを求める。
数５に、パスメトリックＬ_Ｙ，ｉの計算過程を示す。添え字は、遷移状態及びデータの時点を意味する。例えば、Ｌ_＋，ｉは、（ｉ）の時点において遷移状態Ｓ_＋のについてのパスメトリックである。各Ｌ_{ｘ，ｉ−１}は、一時点前の遷移状態Ｘまでのパスメトリックを表している。そして、数５に示す様に、ブランチメトリックを加えて求めた、（ｉ）時点で遷移状態Ｙに入力される全パスメトリックの中から、最小になる値がパスメトリックＬ_Ｙ，ｉ（ベクトルの成分）として選択される（例えば、Ｌ_Ｄ，ｉ＝ｍｉｎ｛Ｌ_{＋，ｉ−１}＋Ｂ_＋Ｄ，ｉ、Ｌ_{Ｕ，ｉ −１}＋Ｂ_ＵＤ，ｉ｝＝Ｌ_{＋，ｉ−１}＋Ｂ_＋Ｄ，ｉ）。それは、パスに含まれる全ブランチの（ｉ）時点までの合計が最小となることであり、最も確からしい遷移状態の組み合せを選択することを意味するからである。なお、パスメトリックの値は、オーバーフローする可能性があるため、適宜、適当な定数値を加減算しオーバーフローを防ぐ必要がある。これはパスメトリックには、互いの差の大小にしか意味がないため可能となる。
Ｌ_Ｙ，ｉの決定により、生き残りパスＰ_Ｙ，ｉ（その遷移状態Ｙになるのにどの遷移状態Ｘから来たかを示すパス）の状態記号（“＋”、“−”、“Ｕ”、“Ｄ”のどれか）および、その時点の等化誤差Ｅ_Ｙ，ｉが決定する。それらは、数５でのＬ_Ｙ，ｉの選択において括弧内の何番目の値が選ばれたかによって決定される。つまり、Ｌ_Ｙ，ｉとして括弧内の右から２番目が選ばれた場合、Ｐ_Ｙ，ｉ、Ｅ_Ｙ，ｉは共に括弧内の右から２番目を選ぶ。これは、Ｌ_Ｙ，ｉにおいて最も確からしいとして選択した遷移状態と同じ遷移状態のＰ_Ｙ，ｉおよびＥ_Ｙ，ｉを選択することを意味している。つまり、数５のＰ_Ｙ，ｉ、Ｅ_Ｙ，ｉは、括弧内に入っている２または４つの値から、前述の方法で選択した、１つの値を意味している。
こうして、Ｌ_ｉ、Ｐ_ｉ、Ｅ_ｉは、数５下側で示す、３つのベクトルとして求まる。なお、実際にこの方法で等化誤差Ｅ_ｉが決定されるのは、後述の等化誤差計算部７である。
【数５】

また、パスメトリック計算比較部３では、選択されたパスＰ_Ｙ，ｉが次の時点でのブランチメトリック計算において、フィードバックによる補正の必要性の有無を示すフラグＦ_ｉを出力する。ただし、本実施例では、補正フラグのフィードバックは行わない。
【００５１】
等化誤差計算部７では、等化基準レベルＡを用いて、ＰＲ等化波形ｂ_ｉからすべてのブランチ（状態遷移）に対する等化誤差を求める。しかる後、前記パスメトリックＬ_Ｙ，ｉの計算過程で述べたように、数５で示す方法で、各遷移状態に対応する等化誤差Ｅ_ｉを選択する。
【００５２】
パスメモリ部４では、パスメトリック計算比較部３において選択された生き残りパスＰ_Ｙ，ｉを用いて最尤検出（ビタビ検出）を行い、パスに対応する状態記号Ｓ_ｉ−ｍを検出する。それについて図１２を参照して説明する。
図１２に、本実施例におけるパスメモリ部の構成を示す。このパスメモリ部は、遅延素子部１４に、再生データではなく状態記号（“＋”、“Ｕ”、“Ｄ”、“−”）を保持している。また、図１２に示された生き残りパスＰ_ｉはベクトルであり、４つの変数｛Ｐ_＋，ｉ、Ｐ_Ｕ，ｉ、Ｐ_Ｄ，ｉ、Ｐ_−，ｉ｝から成っており、それぞれの変数は、状態記号 “＋”、“Ｕ”、“Ｄ”、“−”のいずれかの値を保持している。
（ｉ）の時点で、各セレクタ部１３−１〜１３−ｍの全ての４つの各セレクタ内に、パスメトリック計算比較部３において選択された４つの生き残りパスＰ_ｉ＝｛Ｐ_＋，ｉ、Ｐ_Ｕ，ｉ、Ｐ_Ｄ，ｉ、Ｐ_−，ｉ｝の状態記号がセレクタの上から順に入る。そして、各セレクタ部１３−ｋ（ｋ＝１〜ｍ）は、直前の各遅延素子部１４−（ｋ−１）から、各遷移状態において、生き残りパスに対応するデータを選択する。つまり、例えば、遷移状態Ｓ_＋の生き残りパスＰ_Ｙ，ｉが、（Ｐ_＋、ｉ＝）“Ｄ”ならば、縦に並んだ４つのセレクタのうちＳ_＋遷移状態に対応する一番上のセレクタは、４つの遅延素子のうち上から２番目の、遷移状態Ｓ_Ｄからのデータ（状態記号）を選択する。選択されてセレクタ部１３−ｋに入ったデータは、隣に接続している遅延素子部１４−ｋに移る。そして、（ｉ＋１）の時点で、各セレクタに次の生き残りパスＰ_ｉ＋１＝｛Ｐ_{＋，ｉ＋１}、Ｐ_{Ｕ，ｉ＋１}、Ｐ_{Ｄ，ｉ＋１}、Ｐ_{−，ｉ＋１}｝が入り、同じ動作を繰り返す。この動作は、最尤検出処理と同じであり、複数のセレクタを通過することにより、生き残りパスＰ_Ｙ，ｉが一つの遷移状態ｓ_ｉに収束する。ここで、一番左側の遅延素子部１４−０に入るデータは、Ｐ_ｉ＝｛Ｐ_＋，ｉ、Ｐ_Ｕ，ｉ、Ｐ_Ｄ，ｉ、Ｐ_−，ｉ｝そのものである。これは、各遷移状態の生き残りパスＰ_ｉ（ベクトル）の初期値が、Ｐ_＋，ｉ＝“＋”、Ｐ_Ｕ，ｉ＝“Ｕ”、Ｐ_Ｄ，ｉ＝“Ｄ”、Ｐ_−，ｉ＝“−”であり、選択信号であるＰ_ｉと選択された信号が一致するためである。
パスメモリ４は、ｍ段の遅延素子部によって構成されている。ゆえに、（ｉ）の時点でのセレクタによる状態記号の選択により、ｍ番目のセレクタ１３−ｍに最終的な状態記号ｓ_ｉ−ｍが出力される。以上により、最終生き残りパスの経由する状態記号ｓ_ｉ−ｍが決定する。
【００５３】
等化誤差選択部９では、等化誤差遅延部８でパスメモリ長ｍ分（正確にはｍ＋１）だけ遅延させた等化誤差（Ｅ_{Ｙ，ｉ−１−ｍ}）について、パスメモリ部４で決定した状態記号ｓ_ｉ−ｍにより等化誤差Ｅ_{Ｙ，ｉ−１−ｍ}から状態記号に対応する等化誤差ε_{ｉ−１−ｍ}を１つ選択する。
また、データセレクタ部１１では、検出された状態記号ｓ_ｉ−ｍから、プリコーダの構成を考慮して、再生データｄ_{ｉ−１−ｍ}を求める。
数６に、等化誤差選択過程と再生データ検出過程を示す。数５と同様に、パスメモリ部４で検出したｓ_ｉ−ｍでの選択位置と同じ位置のＥ_{ｉ−１−ｍ}を選択する。つまり、ｓ_ｉ−ｍ＝“Ｄ”ならば、ε_{ｉ−１−ｍ}＝Ｅ_{Ｄ，ｉ−１−ｍ}である。等化誤差は、パスメモリ出力に対して１クロック遅れた時点の値が得られる。ただし、数６のｓ_ｉ−ｍ、ε_{ｉ−１−ｍ}は、括弧内に４つの値が入っているが、前述の方法で選択した、この中の１つの値を意味している。
一方、再生データの検出は少し複雑になる。連続する２つの状態記号からブランチを特定し、対応する再生データを求める。具体的には、ｓ_{ｉ−１−ｍ}とｓ_ｉ−ｍの組み合わせにより、数６下側に示す４つの組み合わせではｄ_{ｉ−１−ｍ}＝０となり、それ以外の組み合わせではｄ_{ｉ−１−ｍ}＝１になる。
【数６】

【００５４】
以上によって求まった等化誤差ε_{ｉ−１−ｍ}を用いて、前述したＦＩＲフィルタの適応等化を行なう。
さらに等化基準レベル適応等化部６において、等化誤差ε_{ｉ−１−ｍ}と最終生き残りパス（状態記号）ｓ_ｉ−ｍを用いてオーバーライトによる等化基準レベルの適応等化を行う。
【数７】

数７、数８にα、βに対する適応等化過程を示す。ｃ_α、ｃ_βは、収束係数である。数３に示された各ブランチに対応する等化誤差Ｅを数７のεに代入して数８を導出した。ただし、数８によってΔα、Δβの値を求めるにはブランチを特定する必要がある。そのためには、ｓ_{ｉ−１−ｍ}とｓ_ｉ−ｍが必要になる。それらは、パスメモリ部４からの出力ｓ_ｉ−ｍを、状態記号遅延部１２を通することにより得る。
等化基準レベルテーブル５では、等化基準レベル適応等化部６での数７および数８による等化基準レベルの適応等化に基づいて、等化基準レベルが記された等化基準レベルテーブルを最適値に更新する。
ここで計算された新たなα、βを新たな等化基準レベルとして用いることにより、適応等化が良好に行われ、より精度の高い最尤検出が可能となる。
【数８】

【００５５】
以上のように、本実施例において、本発明は、状態遷移図および等化基準レベルにＯ／Ｗシフトを考慮した改善を加えることにより、Ｏ／Ｗシフトの有無も含めて精度良く再生データが検出できる。Ｏ／Ｗシフトによる等化基準レベルは、等化誤差をもとに適応等化によって最適値を求めることにより、更に精度を上げることも可能である。
【００５６】
（実施例２）
本実施例であるデータ検出器の他の実施の一形態について、詳細に説明する。
実施例２では、ＰＲＭＬ方式にＰＲ４ＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｃｌａｓｓ４ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）を用いる点で、実施例１と異なる。
【００５７】
本実施例のデータ検出器のブロック図は、図１であり実施例１と同様であるので説明は省略する。
次に、図４、および、図９（ｂ）のＰＲ４ＭＬにおける、孤立再生波形のＯ／Ｗシフトおよび遷移状態図について説明する。図４においては、Ｏ／Ｗシフトにより、サンプル点での値がα、β、γとなると仮定する。従って、それらが新たな３つの等化基準レベルとなる。図９（ｂ）の状態遷移図では、図４に示した新たな３つの等化基準レベル（α、β、γ）のうち、２個（α、β）のみを用いて状態遷移図を作成している。そのためγについては、補正フラグＦ_ｉによるフィードバックによって補償する必要がある点が、実施例１と異なる。
【００５８】
次に本発明であるデータ検出器の動作を、図面を参照して詳細に説明する。
まず、Ｏ／Ｗシフトがある場合の、データ検出方法について説明する。
図９に、図４に示したＰＲ４等化の場合の例を示す。図９（ａ）は、Ｏ／Ｗシフトのない場合の状態遷移図であり、２つの等化基準レベル（１，０）に基づいた３つの判定基準レベル（±１、０）と４つの遷移状態（Ｓ_Ｌ、Ｓ_＋、Ｓ₋、Ｓ_Ｒ）が存在する。Ｏ／Ｗシフトにより等化基準レベルとして新たにα、β、γが生じると仮定する。これらすべてを考慮して状態遷移図を作成した例を図１０に示す。これは遷移状態数１２個、ブランチ数３６本の非常に複雑な状態遷移図となる。そこで等化基準レベルとしてα、βのみを用いて状態遷移図を作成し、γについてはフィードバックによって補償するようにする。図９（ｂ）に、簡略化した状態遷移図の例を示す。等化基準レベル（１、０、α、β）に基づいた１８個の判定基準レベル（±１、０、±α、±β、±（１−α）、±（１−β）、±（α−β））、遷移状態数６個（Ｓ_Ｌ、Ｓ_＋、Ｓ_Ｄ、Ｓ_Ｕ、Ｓ₋、Ｓ_Ｒ）となり、図１０と比較して大幅に簡略化されている。しかし、このままでは等化基準レベルγが考慮されていないので等化誤差が生じる。次に、このγをフィードバックによって補償する方法を説明する。図９（ｂ）において、各遷移状態へ入るブランチは３本存在する。パスメトリック計算比較部３では、この３本からパスメトリックが最小となるパス（対応するブランチ、もしくは、ブランチに対応する状態記号）を選択することになる。このとき、例えば、選択されたブランチの判定基準レベルにβの項が入っている場合、つまり、遷移状態Ｓ_Ｄ、Ｓ_Ｕから伸びるブランチを含むパスを選択した場合、次の時点で、そのような遷移状態から伸びるブランチの判定基準レベルにはγの項の影響があるはずである。そこで、この情報（遷移状態Ｓ_Ｄ、Ｓ_Ｕから伸びるブランチを選択したこと）をブランチメトリック計算部２および等化誤差計算部７にフィードバック（補償フラグＦ_ｉ）し、次の時点でのブランチメトリック計算結果および等化誤差計算結果を補償する。以上により、図４に示したＯ／Ｗシフトに対する最尤検出を行うことができる。
【００５９】
次に、適応等化方法については、判定レベルがα、β、γ、δ、εに関連しているほかは、実施例１と同様なので説明は省略する。
【００６０】
実施例２の動作について詳細に説明する。
ＦＩＲフィルタ部１によるＰＲ等化過程および最適化過程は、数２で表され、実施例１と同様なので説明は省略する。
ブランチメトリック計算部２は、ＦＩＲフィルタ１から出力されたＰＲ等化波形ｂ_ｉから、数９、数１０および数１１を用いて、ブランチメトリックＢ_ｉを計算する。
数９、数１０、数１１に、ブランチメトリック計算過程を示す。
数９は、全ブランチに対する等化誤差Ｅ_ＸＹ，ｉを求めている。Ｅの意味や添え字等は、遷移状態の種類が多いほかは、実施例１と同様である。各Ｅ_ＸＹ，ｉは、ｂ_ｉが、ある遷移状態（Ｘ）から別の遷移状態（Ｙ）へ遷移する場合の等化誤差である。ここで、ｆ_{ｘ，ｉ−１}は補正フラグである。添え字は、遷移状態（Ｘ）の（ｉ−１）時点での補正フラグであることを示している。例えばｆ_{−，ｉ−１}は、（ｉ−１）時点である遷移状態“−”についての補正フラグであり、Ｐ_{−，ｉ−１}（つまり、２時点前の遷移状態）に依存する。１次点前のｆを用いているのは、フィードバックによる補償を行うためである。なお、Ｆ_ｉはベクトルであり、各遷移状態の補正フラグ｛ｆ_＋，ｉ，ｆ_Ｕ，ｉ，ｆ_Ｄ，ｉ，ｆ_−，ｉ｝をまとめたものである。
ｆ_ｘ，ｉは、状態遷移（Ｘ）から延びる次の時点（ｉ＋１）でのブランチに対して、γによる補正が必要であるかどうかを示している。つまり、（ｉ）時点での遷移状態（Ｘ）へ入るブランチの等化判定レベル値にβの項が入っていれば、ｆ_ｘ，ｉ＝１となり、（ｉ＋１）時点で遷移状態（Ｘ）から延びるブランチには必ずγの項が入ることを示している。このときβの項が含まれるブランチの出力元の遷移状態は、Ｓ_ＵおよびＳ_Ｄだけである。ゆえに、Ｐ_ｉ＝｛Ｐ_＋，ｉ、Ｐ_Ｕ，ｉ、Ｐ_Ｄ，ｉ、Ｐ_−，ｉ｝が、“Ｕ”、“Ｄ”のとき、ｆ_ｘ，ｉ＝１（次の時点で補正が必要）となり、それ以外ではｆ_ｘ，ｉ＝０である（後述）。
【数９】

数１０は、全ブランチに対する等化誤差Ｅ_ＸＹ，ｉの２乗である。
数１１は、数１０の等化誤差Ｅの２乗からｂ_ｉの２乗を引いて２で割った結果である。これをブランチメトリックＢ_ＸＹ，ｉとして定義しているのは、実施例１と同様である。そして、Ｅ^２ _ＸＹ，ｉ、Ｂ_ＸＹ，ｉの意味や添え字等に関しては、遷移状態の種類が多いほかは、実施例１と同様である。
ここで求められた値（数１１最下段で示す、Ｂ_ｉ（ベクトル））は、パスメトリック計算部３へ出力される。
【数１０】

【数１１】

【００６１】
パスメトリック計算比較部３では、ブランチメトリック計算部２で計算されたブランチメトリックＢ_ＸＹ，ｉとパスメトリック計算比較部３に保持する１時点前のパスメトリックＬ_{Ｘ，ｉ−１}とを各遷移状態において加算して（ｉ）時点でのパスメトリックＬ_Ｙ，ｉを求める。そして、各遷移状態ＹにおいてパスメトリックＬ_Ｙ，ｉが最小であるパスＰ_Ｙ，ｉを求める。なお、パスメトリック値のオーバーフロー対策が必要になることは、実施例１と同様である。
数１２に、パスメトリックＬの計算過程を示す。Ｌ_Ｙ，ｉ、Ｐ_Ｙ，ｉ、Ｅ_Ｙ，ｉの意味や添え字等は、遷移状態数が多い以外は実施例１と同様である。各Ｌ_{Ｘ，ｉ−１}は、（ｉ−１）時点までのパスメトリック（その時点までのブランチメトリックの合計と等価な値）を表しており、（ｉ）の時点での各遷移状態Ｙにおいてパスメトリックは、出力元遷移状態Ｘが異なる複数の成分を有する。そして、その成分が最小になる遷移状態からのパスメトリックがＬ_Ｙ，ｉとして選択される。それは、そのパスに含まれるＢ_ＸＹの合計が最小となることであり、最も確からしい遷移状態の順列を選択することを意味するからである。
【数１２】

数１２でのＬ_Ｙ，ｉの決定後、生き残りパス（状態記号）Ｐ_Ｙ，ｉ、等化誤差Ｅ_Ｙ，ｉ、および、補正フラグＦ_Ｙ，ｉは、Ｌ_Ｙ，ｉの決定において、最小値として括弧内の何番目が選ばれたかによって決まる。つまり、Ｌ_Ｙ，ｉとして括弧内の右から２番目が選ばれた場合、Ｐ_Ｙ，ｉ、Ｅ_Ｙ，ｉ、Ｆ_Ｙ，ｉとも括弧内の右から２番目を選ぶ。これは、最も確からしいとして決定したＬ_Ｙ，ｉに対応する、出力元遷移状態のＰ_Ｙ，ｉ、ブランチの等価誤差Ｅ_Ｙ，ｉおよび補正フラグＦ_Ｙ，ｉを選択することを意味している。
こうして、Ｌ_ｉ、Ｐ_ｉ、Ｅ_ｉ、Ｆ_ｉは、数１２下側で示す、４つのベクトルとして求まる。これらのベクトルＬ_i、Ｐ_i、Ｅ_i、Ｆ_iは、Ｌ_Ｙ，ｉ、Ｐ_Ｙ，ｉ、Ｅ_Ｙ，ｉ、Ｆ_Ｙ，ｉをすべての遷移状態Ｙについてまとめて表したものである。なお、実際にこの方法で等化誤差Ｅ_Ｙ，ｉが決定されるのは、後述の等化誤差計算部７においてである。それに関しては、実施例１と同様なので省略する。
【００６２】
ここで補正フラグＦ_ｉ（ｆ_Ｙ，ｉ）による等化基準レベルの補償法について説明する。
パスメトリック計算比較部３において、数１２で選択されたパスＰ_Ｙ，ｉに対応するブランチにおいて、遷移状態Ｓ_Ｄ、Ｓ_Ｕからのブランチ（数１２では、Ｐ_Ｙ，ｉの選択候補表示の一番右の値）が選択されたときｆ＝１となる。このブランチの判定基準値には、βの項が必ずある。ゆえに次の時点ではγの項が必ず含まれるはずである。以上より、このようなブランチから伸びる、次の（ｉ＋１）時点のブランチに対しては、判定基準レベルＤに対してγの補正を行えばよいことが分かる。これを１時点ずらして数式で示したものが数９である。
【００６３】
パスメモリ部４では、パスメトリック計算比較部３において選択されたパスメトリック最小である生き残りパスＰ_ｉを用いて最尤検出（ビタビ検出）を行い、一本の最終生き残りパスの（ｉ−１−ｍ）時点に対応する状態記号Ｓ_ｉ−ｍを検出する。本実施例におけるパスメモリ部４の構成を図１３に示す。各セレクタ部１３のセレクタ数および各遅延素子部１４の遅延素子数は、実施例１よりも多いが、その機能は実施例１と同様なので、動作の説明は省略する。
【００６４】
等化誤差選択部９では、状態記号ｓ_ｉ−ｍに対応する等化誤差ε_{ｉ−１−ｍ}を選択し、データセレクタ部１１では、状態記号ｓ_{ｉ - ｍ}から再生データｄ_{ｉ−１−ｍ}を求める。
数１３に、その等化誤差選択過程と再生データ検出過程を示す。数５と同様に、ｓ_ｉ−ｍの選択位置と同じ位置のＥ_{ｉ−１−ｍ}を選択する。つまり、ｓ_ｉ−ｍ＝“Ｄ”となった場合、ε_{ｉ−１−ｍ}＝Ｅ_{Ｄ，ｉ−１−ｍ}となる。以上により等化誤差は、１クロック遅れた時点での値が得られる。ここで、数１３のｓ_ｉ−ｍ、ε_{ｉ−１−ｍ}は、括弧内に６つの値が入っているが、前述の方法で選択した、この中の１つの値を意味している。つまり、ｓ_ｉ−ｍとして括弧内の２番目の値を選んだときは、ε、ｄ、ｆは、それぞれ括弧内の２番目の値を選択する。
また、補正フラグｆ_ｉ−ｍは、数１３によって、ｓ_ｉ−ｍの値から一意的に決定される。
一方、再生データｄ_{ｉ−１−ｍ}は、数１３によって、ｓ_ｉ−ｍの値から一意的に決定される。ただし、この結果はプリコードのない場合であり、プリコードがある場合は、対応する逆演算を行って再生データを検出する。一般には、ＰＲ等化方法、プリコーダの構成、状態遷移図の構成などによってｓ_ｉとｄ_ｉの関係は決定される。
【数１３】

【００６５】
以上によって求まった等化誤差ε_{ｉ−１−ｍ}を用いて、前述のようにＦＩＲフィルタの適応等化を行なうと共に、等化基準レベル適応等化部６において、オーバーライトによる等化基準レベルの適応等化を行う。
数１４、数１５にα、β、γに対する適応等化過程を示す。ｃ_α、ｃ_β、ｃ_γは、収束係数である。数９に示された各ブランチに対応する等化誤差Ｅを数１４のεに代入して数１５を導出した。ただし、数１５によって、Δα、Δβ、Δγの値を求めるにはブランチを特定する必要がある。そのためには、ｓ_{ｉ−１−ｍ}とｓ_ｉ−ｍが必要になる。また数１５で必要なｆ_{ｉ−２−ｍ}を求めるためには、ｓ_{ｉ−２−ｍ}が必要である。それらは、パスメモリ部４からの出力ｓを状態記号遅延部１２を通することにより得る。
等化基準レベルテーブル５では、等化基準レベル適応等化部６による等化基準レベルの適応等化に基づいて、テーブルを最適値に更新する。
ここで計算された新たなα、β、γを新たな等化基準レベルとして用いること、および、補正フラグにより調整を行うことにより、適応等化が良好に行われ、より精度の高い最尤検出が可能となる。
【数１４】

【数１５】

【００６６】
本発明においては、パスメモリ部４は、適応等化を行うための等化誤差を求めるために、一般に採用される再生データではなく生き残りパスに対応する最終（最新）ブランチの出力元状態記号を保持している。パスメモリ部の最終段からは状態記号が出力されるため再生データを得るにはデータセレクタ１１のような何らかの変換が必要となる。
そこで、状態記号に変えて、全ブランチに通し番号を付けこの番号を保持するようにする。その場合、ブランチが特定されると再生データは一意的に決定されるため、前後の遷移状態は、直接は必要なくなり、データセレクタ１１を簡略化することが可能である。
【００６７】
なお、図１１は、さらに複雑な、図５に示したＥＰＲ４における、Ｏ／Ｗシフトに対する状態遷移図の例である。等化基準レベルαのみを考慮している。図９（ｂ）と同様に、その他の等化基準レベル（β、γ、δ）については生き残りパスを調べることによって影響の有無を判断し、それぞれフィードバックによって補償する。適応等化方法については、判定レベルがα、β、γ、δに関連しているほかは、実施例２と同様である。実施方法に関しても、実施例２と同様であるので省略する。
【００６８】
また、図６に示したＥＥＰＲ４におけるＯ／Ｗシフトや、図７に示したＰＲ（１，１，０，−１，−１）に関しても、ＰＲ４やＥＰＲ４と同様に行うことが出来る。まず、α、β、γ、δ、εの中から等化基準レベルにするものと、フィードバックにより補償するものを決定し、それにより状態遷移図を作成する。そして、実施例２と同様の方法に従って計算等を行うことより、Ｏ／Ｗシフトの有無、遷移状態の推移、再生データ検出等を精度良く行うことが可能となる。基準等化レベルとしては、基本的にはα、β、γ、δ、εの左から何番目までを選択しても良いが、ＥＥＰＲ４やＰＲ（１，１，０，−１，−１）では５つの内、一つ（α）のみを用いて状態遷移図を作成することが現実的である。α一つにすることで、状態遷移図を簡略化できるので、回路規模の増大を抑制することが可能である。
【００６９】
また、本発明において、用いられるＰＲＭＬ方式は任意である。Ｏ／Ｗシフトによる等化基準レベルを仮定し、フィードバックによって補償する項を決めて状態遷移図を構成すれば、どのようなＰＲＭＬ方式にも適応できる。
【００７０】
以上のように、本実施例において、本発明による状態遷移図および等化基準レベルにＯ／Ｗシフトを考慮した改善を加えることにより、Ｏ／Ｗシフトの有無、遷移状態の推移、再生データ検出等を精度良く行うことが可能となる。Ｏ／Ｗシフトによる等化基準レベルは、固定値を用いても良いし、等化誤差をもとに適応等化によって最適値を求めることも可能である。またＯ／Ｗシフトによる新たな等化基準レベルを加えた状態遷移図は非常に複雑になるので、Ｏ／Ｗシフトを検出した時点で、フィードバックによってＰＲ等化波形を補償することもできる。このときの状態遷移図は、Ｏ／Ｗシフトによる等化基準レベルの一部だけを取り入れればよいので簡略化できる。その結果、Ｏ／ＷシフトによるＰＲ等化誤差が減少し、高精度のデータ検出が可能となるほか、回路規模が縮小でき、磁気記録再生装置の小型化や、製造、保守等のコスト削減につなげることが出来る。
【００７１】
【発明の効果】
本発明の第１の効果は、Ｏ／Ｗシフトによる再生波形の特性劣化を補償するために、Ｏ／ＷシフトによるＰＲ等化波形の等化基準レベルのずれを考慮した状態遷移図を用い、Ｏ／Ｗシフトの有無も含めて最尤検出することにより等化誤差が小さくなり、精度の良い検出を行なうことができることである。
【００７２】
本発明の第２の効果は、Ｏ／Ｗシフトを考慮した状態遷移図の作成において、等化基準レベルのうちの後縁部の何点かをフィードバックによって補償することにより状態遷移図を簡略化し回路規模を縮小することができることである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のデータ検出器の全体構成を示すブロック図である。
【図２】 （ａ）Ｏ／Ｗによる磁化遷移位置シフトの無い磁気記録の説明図である。
（ｂ）Ｏ／Ｗによる磁化遷移位置シフトの有る磁気記録の説明図である。
【図３】 ＰＲ（１，−１）におけるＯ／ＷによるＰＲ等化波形のシフトを示す図である。
【図４】 ＰＲ４におけるＯ／ＷによるＰＲ等化波形のシフトを示す図である。
【図５】 ＥＰＲ４におけるＯ／ＷによるＰＲ等化波形のシフトを示す図である。
【図６】 ＥＥＰＲ４におけるＯ／ＷによるＰＲ等化波形のシフトを示す図である。
【図７】 ＰＲ（１，１，０，−１，−１）におけるＯ／ＷによるＰＲ等化波形のシフトを示す図である。
【図８】 （ａ）従来のＰＲ（１，−１）における状態遷移図の例を示す図である。
（ｂ）本発明のＰＲ（１，−１）における状態遷移図の例を示す図である。
【図９】 （ａ）従来のＰＲ４における状態遷移図の例を示す図である。
（ｂ）本発明のＰＲ４における簡略化した状態遷移図の例を示す図である。
【図１０】 本発明のＰＲ４における状態遷移図の例を示す図である。
【図１１】 本発明のＥＰＲ４における簡略化した状態遷移図の例を示す図である。
【図１２】 図８（ｂ）の状態遷移図に対応するパスメモリ部の詳細な構成を示す図である。
【図１３】 図９（ｂ）の状態遷移図に対応するパスメモリ部の詳細な構成を示す図である。
【図１４】 ＰＲ４の等化過程を示す図である。
【図１５】 孤立再生波形のＰＲ４等化波形を示す図である。
【図１６】 （ａ）ＰＲ４の状態遷移を示す図である。
（ｂ）ＰＲ４の状態遷移を時系列的に示す図である。
【符号の説明】
１ ＦＩＲフィルタ部
２ ブランチメトリック計算部
３ パスメトリック計算比較部
４ パスメモリ部
５ 孤立波等化基準レベルテーブル
６ 等化基準レベル適応等化部
７ 等化誤差計算部
８ 等化誤差遅延部
９ 等化誤差選択部
１０ 補正フラグ遅延部
１１ データセレクタ部
１２ 状態記号遅延部
１３ セレクタ部
１４ 遅延素子部
１７ ＰＲ等化部
１８ 最尤検出部
１９ 等化基準レベル部
２０ データ検出器
１０１ 磁気ヘッド
１０２ 媒体
１０３ ヘッド磁界
１０４ ヘッド磁界方向
１０５ａ 正常な磁化反転位置
１０５ｂ シフトした磁化反転位置
１０５ｃ ヘッド前方磁化遷移位置
１０６ 磁化遷移による反磁界
１０７ 磁化遷移による反磁界方向
１０８ａ 右向き初期磁化方向
１０８ｂ 左向き初期磁化方向
１０９ａ 正常な記録磁化
１０９ｂ ずれた記録磁化
１１０ａ 記録された磁化
１１０ｂ 記録された磁化
１１１ 磁化反転のシフト
１１２ 磁気ヘッド進行方向
a_i ： 再生波形
b_i ： ＰＲ等化波形
Ｐ_i ： 各状態に対する生き残りパス（状態番号）（ベクトル量）
Ｌ_i ： 各状態への生き残りパスのパスメトリック（ベクトル量）
Ｅ_i ： 各状態への生き残りパスに対する等化誤差（ベクトル量）
Ａ ： Ｏ／Ｗシフトによる孤立波等化基準レベル（ベクトル量、α、β、γ...）
ｄ_i ： 再生データ列
Ｂ_i ： 全ブランチメトリック（ベクトル量）
Ｆ_i ： ブランチメトリック補正フラグ（ベクトル量）
ε_i ： 最終決定等化誤差
ｓ_i ： 最終生き残りパスに対応する状態記号
ｍ ： パスメモリ長
ｉ ： 時間（クロック）
ｃ_j ： ＦＩＲフィルタのタップ係数
Ｎ ： ＦＩＲフィルタのタップ数
ｃ、ｃ_α、ｃ_β、ｃ_γ ： 適応等化の収束係数
注：ベクトル量とは、複数の値を纏めて示したものであることを示している。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a data detection method in a magnetic recording / reproducing apparatus.
[0002]
[Prior art]
In a digital magnetic recording / reproducing apparatus such as a magnetic disk or a magnetic tape, a PRML (Partial Response Maximum Likelihood) method combining a partial response method and a maximum likelihood detection method is used as a recording data reproducing method. In order to cope with the recent increase in recording density, magnetic recording is combined with a modulation method capable of extending the minimum intersymbol distance to the EEPR4 (Extended Extended Response class-4) method, which is a higher-order PRML method. A scheme has been proposed. In addition to the PRML method, a RAM-DFE (Decision Feedback Equalizer) method and a FDTS / DF (Fixed Delay Tree Search / Decision Feedback) method are also studied as detectors using a feedback filter. Another major problem associated with higher density is nonlinear distortion of the reproduced waveform, and various countermeasures have been studied (Japanese Patent No. 2778795).
[0003]
Here, a recording / reproducing process in PR4 (Partial Response class-4) equalization will be briefly described with reference to FIGS. 14, 15, and 16. FIG. FIG. 14A shows recording data. First, the recording data is converted into an NRZI (Non Return to Zero Inverted) code (b) by a precoder. Thereafter, data is recorded on the magnetic recording medium by a recording current (c) based on the NRZI code (b). In the data reproduction process, first, a PR equalization waveform (e) is obtained by performing a PR equalization process on the reproduction waveform (d) read from the magnetic recording medium.
Here, an equalizer (Finite Impulse Response filter) that outputs a PR equalized waveform will be described. The operation of the equalizer is expressed by the following equation (1). a_iIs the playback waveform, b_iIs a PR equalized waveform. c_jIs a coefficient of the FIR filter.
[Expression 1]

When the recording data string {0, 0, 0, 1, 0, 0, 0} is recorded and reproduced, the isolated reproduction waveform shown in FIG. 15A is obtained. By PR equalizing this isolated reproduction waveform, the PR equalized waveform of FIG. 15B is obtained. Actually sampled isolated reproduction waveform a_iPR equalization is performed using Equation 1 and PR equalization waveform b_i= {0,0,0,1,1,0,0} is obtained. As described above, for a general reproduced waveform, the value at each sample point of the PR equalized waveform is limited to one of three values of 0 and ± 1. These three values are called equalization target values. The equalization target value varies depending on the PRML method employed.
In an actual PR equalization waveform, the value at each sample point deviates from the equalization value due to the influence of noise or the like. Thus, the correct equalization value is detected by the following method, and the reproduction data (FIG. 4 (f)) is 1 when the equalization value is ± 1 and 0 when 0.
[0004]
In the PRML method, a state transition diagram as shown in FIG. 16 is used to obtain reproduction data (FIG. 14 (f)) from a PR equalized waveform (FIG. 14 (e)). S_L, S₊, S_RAnd S₋Represents the state of the PR equalized waveform. The state S is called a transition state, and L, +, R,-, etc. are called state symbols. The transition state does not indicate a specific value, but indicates a certain state associated with the PR equalization waveform, and depends on the context of the equalization waveform.
[0005]
FIG. 16A shows a case where each transition state can occur in relation to the transition state S, the branch, and the reproduction data / equalized value. That is, a branch is shown from a certain transition state to a transition state in which transition is possible, and reproduction data corresponding to the equalization target value detected at that time is shown in the branch. (B) represents a state transition diagram in time series and is called a trellis diagram. In this figure, reproduction data corresponding to a branch can be detected by limiting the number of branches connecting the transition states at each time point to one and connecting the transition states continuously. A path in which branches are connected in series is called a path, and a path finally identified as one as described above is called a survival path. The Viterbi detection method (maximum likelihood detection method) is a single path using an index from the infinite number of paths shown in FIG. 16 (b) using a metric (an index indicating deviation from a true value is more likely). It is a method to specify. Specifically, the metric of the path is compared for each transition state at a certain point in time, and only one path having the smallest metric is selected for each transition state. By repeating this operation, the paths gradually converge to one. When the path is determined, reproduction data corresponding to each branch is obtained.
[0006]
Next, overwriting in magnetic recording will be described.
In magnetic recording, there is a phenomenon in which the characteristics of a reproduction waveform are deteriorated because write data is affected by past magnetization distributions written on a medium. This is called characteristic deterioration due to overwriting. At the present time, there is no effective solution, and the design is such that the influence of overwriting is reduced at the design stage of the head medium. However, with the recent increase in recording density, deterioration of overwrite characteristics is becoming a major problem. First, distortion due to overwriting will be described. The influence of the overwrite on the reproduced waveform is roughly divided into two. One is that the past magnetization distribution remains pure, and the other is that the magnetization transition position is shifted by the interaction between the past magnetization distribution and the head magnetic field. Since digital magnetic recording generally performs saturation recording, the problem is mainly a magnetization transition shift (hereinafter referred to as “O / W shift”) due to overwriting. The O / W shift will be described with reference to FIG. In FIG. 2A, the magnetic head 101 moves to the right while magnetizing the medium in the left direction 110a on the medium 102 uniformly magnetized in the right direction 108a. And the magnetization transition 105a is recorded on the left side of the head. The position where this magnetization transition is recorded is called a recording magnetization transition position. At this time, no magnetization transition has occurred between the area 109a and the area 108 in front of the head, so the magnetization transition 105a is recorded at the correct recording magnetization transition position. On the other hand, in FIG. 2B, the medium 102 is first uniformly magnetized leftward 108b. For this reason, similarly, when the magnetic transition 105a is recorded by reversing the head magnetic field 103 (direction 104), the magnetic transition 105c is also generated in front of the head, and the head magnetic field 103 is weakened by the demagnetizing field 106 (direction 107). For this reason, the recording magnetization transition position to be written is shifted forward 111 to 105b. This magnetization transition shift is an overwrite shift (O / W shift), which causes an increase in reproduction waveform reading error.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to use a PRML method based on a state transition diagram that takes into account the influence of overwrite on the reproduction waveform in advance, thereby compensating for characteristic deterioration of the reproduction signal and reducing the equalization error, thereby achieving high accuracy. It is an object to provide a data detector and a data detection method for realizing the data detection.
[0008]
Another object of the present invention is to create a state transition diagram in consideration of the influence on the reproduced waveform due to overwriting, by compensating for some points at the trailing edge of the equalization reference level by feedback. And a data detection method for reducing the circuit scale.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The figure numbers and symbols in the means for solving the problems are described in order to show the correspondence between the claims and the embodiments of the invention, and are used for the interpretation of the claims. Must not.
[0010]
In order to solve the above-described problems, the data detector of the present invention has a data detector that reproduces magnetic data by the Partial Response Maximum Likelihood (PRML) method, and has a reproduction waveform and equalization error. A PR equalization unit (FIGS. 1 and 17) that outputs a PR equalized waveform by partial response (PR) equalization incorporating a predetermined correction method in response to an input, and based on the correction method Maximum likelihood detection of reproduction data by the correction method based on the equalization reference level part (FIGS. 1 and 19) for holding the equalization reference level, the equalization reference level and the PR equalization waveform And a detector (FIGS. 1 and 18).
[0011]
In the data detector of the present invention, the correction method is based on an equalization reference level based on a distorted PR equalization waveform and a state transition diagram in which a new transition state corresponding to the PR equalization waveform is added. Done.
[0012]
Furthermore, the data detector of the present invention is a branch metric in which the maximum likelihood detector (FIGS. 1 and 18) calculates a branch metric related to the equalization error based on the PR equalization waveform and the equalization reference level. A calculation unit (FIGS. 1 and 2), a path metric calculation comparison unit (FIGS. 1 and 3) for detecting a surviving path that is a probable state of the PR equalization waveform based on the branch metric, and a surviving path A path memory unit (FIGS. 1 and 4) that detects a state symbol indicating the transition state of the PR equalization waveform, and a data selector unit (FIG. 1, FIG. 1) that detects reproduction data based on the state symbol. 11).
[0013]
Furthermore, the data detector according to the present invention may be configured such that the equalization reference level unit (FIGS. 1 and 19) eliminates all equalization errors based on the PR equalization waveform, the equalization reference level, and the survival path. An equalization error delay that synchronizes the delay by the path memory unit of the equalization error of the surviving path based on the equalization error of the surviving path based on the equalization error calculation unit (FIGS. 1 and 7) that calculates the path An equalization error selection unit (FIGS. 1 and 9) that selects one final determined equalization error from the synchronized equalization error based on the synchronized equalization error; An equalization reference level adaptive equalization unit (FIGS. 1 and 6) that performs equalization reference level adaptive equalization based on the final decision equalization error and the state symbol, and the adaptive equalization equalization reference level And an isolated waveform equalization reference level table (FIGS. 1 and 5) That.
[0014]
Further, in the data detector of the present invention, the maximum likelihood detection unit (FIGS. 1 and 18) further includes a correction flag delay unit (FIGS. 1 and 10), and an equalization reference for a distorted solitary wave equalization waveform A state transition diagram configured without including some of the equalization reference values in the level is used, and the equalization reference value not included in the state transition diagram is determined by the path metric calculation comparison unit (FIGS. 1 and 3). From the obtained survivor path, it is determined whether or not there is a superposition on the subsequent PR equalized waveform. If superposition exists, the correction flag delay unit (FIG. 1) uses that information until the actual superposition occurs. 10), the delay is transmitted to the branch metric calculator (FIGS. 1 and 3) by feedback, and the branch metric is corrected.
[0015]
Further, in the data detector of the present invention, the equalization reference level unit (FIGS. 1 and 19) is configured so that the equalization error calculation unit (FIGS. 1 and 7) determines the equalization error for the all surviving paths. In the calculation, the information from the correction flag delay unit (FIGS. 1 and 10) is further used.
[0016]
Furthermore, the data detector of the present invention uses PR (1, -1) ML as the PRML system.
[0017]
Further, the data detector of the present invention constructs a four-state state transition diagram assuming that the PR equalization waveform of the solitary wave changes from (0, 1, 0) to (0, α, β) due to distortion, Based on the state transition diagram, maximum likelihood detection is performed on the reproduction data.
[0018]
Furthermore, the data detector of the present invention uses PR4ML as the PRML system.
[0019]
Further, the data detector of the present invention assumes that the PR equalization waveform of the solitary wave is changed from (0, 1, 1, 0) to (0, α, β, γ) due to distortion, and thus the state transition of 12 states. The figure is constructed, and the reproduction data is detected with maximum likelihood based on the state transition diagram.
[0020]
Furthermore, the data detector of the present invention uses EPR4ML as the PRML system.
[0021]
Furthermore, the data detector of the present invention uses EEPR4ML as the PRML system.
[0022]
Furthermore, the data detector of the present invention uses PR (1, 1, 0, -1, -1) ML as the PRML system.
[0023]
Further, the data detector of the present invention is a data detector using PR4ML as the PRML system, and the PR equalization waveform of the solitary wave is (0, 1, 1, 0) to (0, α, β, γ) due to distortion. Assuming that, a state transition diagram of 6 states is constructed using only α and β, and the maximum likelihood detection of reproduction data is performed based on the state transition diagram, and the influence of γ is corrected by feedback.
[0024]
Furthermore, the data detector of the present invention is a data detector using EPR4ML as the PRML system, and the PR equalization waveform of the solitary wave is (0, 1, 2, 1, 0) to (0, α, β, Assuming that γ, δ), a state transition diagram of 12 states is constructed using only α, and reproduction data is detected with maximum likelihood based on the state transition diagram, and β, γ, and δ are corrected by feedback. To do.
[0025]
The data detection method of the present invention for solving the above-described problem is a data detection method for reproducing magnetic data by a partial response maximum life-like (PRML) method, in response to an input of a reproduction waveform and an equalization error, A PR equalization step for outputting a PR equalized waveform by partial response (PR) equalization incorporating a predetermined correction method, and an equalization reference level step for holding an equalization reference level based on the correction method And a maximum likelihood detection step of performing maximum likelihood detection of reproduction data by the correction method based on the equalization reference level and the PR equalization waveform.
[0026]
In the data detection method of the present invention, the correction method is based on an equalization reference level in which a distorted PR equalization waveform is shifted and a state transition diagram in which a new state corresponding to the PR equalization waveform is added. Done.
[0027]
The present invention is also a computer-readable storage medium in which a program for a data detection method is recorded.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a data detector according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
In this embodiment, a data detector of an information recording / reproducing apparatus used for reproducing data recorded on a magnetic medium will be described as an example. However, in a magnetic recording / reproducing apparatus using other magnetism, Is also applicable.
[0029]
In the data detector according to the present invention, in the state transition diagram in the PRML system, the state transition diagram (FIG. 8B, FIG. 9B, FIG. 11) is created.
Normally, when evaluating a PR equalized waveform, the principle of waveform superposition is used, and the PR equalized waveform is evaluated as a superposition of an isolated equalized waveform without an O / W shift (for example, FIG. 15B). ing. The criterion for this is the solitary wave equalization reference level value (hereinafter referred to as “equalization reference level”). For example, in PR (1, -1) and the above-mentioned PR4, it is 1, 0. In the conventional state transition diagram (for example, FIG. 16), the transition state is premised on an isolated equalization waveform without an O / W shift.
In the state transition diagram of the present invention, the value at the sample point of the O / W shifted solitary wave equalized waveform is added to the normal equalization reference level, and the PR equalized waveform corresponding to the O / W shift is added. The state is also added to the normal state transition diagram as a new transition state. For example, in the PR (1, -1) method, the normal isolated equalization waveform (broken line) in FIG. 3 is O / W shifted (solid line), so that the normal state transition diagram (transition) in FIG. State S₊And S₋), A new transition state S_UAnd S_DTo obtain a state transition diagram (b). As the equalization reference level, α and β are added to normal 1 and 0. At this time, in the actual PR equalization waveform, not only the case where these equalization reference levels themselves are output, but also their superposition is output. When the waveform is evaluated, a level (= sum or difference of equalization reference levels) generated by superposition of the solitary wave equalization waveforms is used, which is called a determination reference level. Usually, it is ± 1, 0, but in this example, it is further added to ± 1, 0, ± α, ± β, ± (1-β), ± (α-β).
As described above, by adding improvements in consideration of the O / W shift to the state transition diagram and the equalization reference level, it is possible to detect data including the presence / absence of the O / W shift. A fixed value obtained in advance may be used as the equalization reference level by the O / W shift, but based on an equalization error (difference between the value at the sample point of the PR equalization waveform and the determination reference level). An optimum value can also be obtained by equalization by adaptive control (hereinafter referred to as “adaptive equalization”). Further, since the state transition diagram to which a new equalization reference level by O / W shift is added becomes very complicated, the PR equalization waveform can be compensated by feedback when the O / W shift is detected. The state transition diagram at this time can be simplified because only a part of the equalization reference level by the O / W shift needs to be taken in. As a result, the PR equalization error due to the O / W shift is reduced, data can be detected with high accuracy, and the circuit scale can be reduced.
[0030]
Example 1
One embodiment of the data detector according to the present embodiment will be described in detail.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a data detector according to the present invention, which comprises a PR equalization unit 17, a maximum likelihood detection unit 18, and an equalization reference level unit 19. The PR equalization unit 17 includes a FIR (Finite Impulse Response) filter unit 1. The maximum likelihood detection unit 18 includes a branch metric calculation unit 2, a bus metric calculation comparison unit 3, a bus memory unit 4, a correction flag delay unit 10, a data selector unit 11, and a state symbol delay unit 12. The equalization reference level unit 19 includes a solitary wave equalization reference level table 5, an equalization reference level adaptive equalization unit 6, an equalization error calculation unit 7, an equalization error delay unit 8, and an equalization error selection unit 9. Yes.
[0031]
The PR equalization unit 17 performs PR equalization on the reproduction waveform in response to input of the reproduction waveform and the equalization error, and outputs the waveform. The maximum likelihood detection unit 18 detects distortion due to overwrite and maximum likelihood detection of reproduction data from the output PR equalization waveform and the equalization reference level held by the equalization reference level unit 19 and outputs the data. . The equalization reference level unit 19 updates the equalization reference level used for data reproduction from the PR equalization waveform and the reproduction data, holds it inside, and calculates an equalization error.
Each part will be described in detail below.
[0032]
First, the PR equalization unit 17 will be described.
The FIR filter unit 1 is a reproduction waveform a sampled from magnetic recording on a magnetic medium._iIn response to the input of_iPR equalization waveform b_iIs output. At that time, the equalization error ε determined in the subsequent process_i-1-mAre input to the FIR filter unit 1 and adaptive equalization (described later) in the FIR filter unit 1 is performed. The subscript (i) indicates a certain time point in the data processing process (hereinafter also referred to as “(i) time point”). For other data coming out in the future, if there is the same subscript, it represents the same point in time.
[0033]
Next, the maximum likelihood detection unit will be described.
In the branch metric calculation unit 2, the PR equalized waveform b output from the FIR filter 1_iFor b at the sample point_iA first-stage calculation is performed to determine which state the transition state before (appearance source X) and the transition state after (arrival destination Y) corresponds to. Specifically, branch metric B which is an amount related to equalization error_{XY, i}(Described later) is calculated for all combinations of transitions (X, Y) between possible transition states. This value is a measure of the ease of transition between transition states. At this time, based on FIG. 3, it is obtained from equalization reference level A (vector) including O / W shift held by solitary wave equalization reference level table 5 (described later) = {1, 0, α, β}. The determination reference levels (± 1, 0, ± α, ± β, ± (1-β), ± (α-β)) are used.
In this embodiment, since both α and β are used as equalization reference levels, the feedback correction flag calculated by the path metric calculation comparison unit 3 (described later) and passed through the correction flag delay unit 10 (described later). F_i-1(Described later) is branch metric B_{XY, i}Do not use for calculation.
[0034]
In the path metric calculation comparison unit 3, following the branch metric calculation unit 2, b at the sample point_iA second-stage calculation is performed to check for each destination transition state Y which state the transition state before (appearance source X) corresponds to. Specifically, the branch metric B calculated up to (i) time point calculated by the branch metric calculation unit 2_{XY, i}Path metric L_{Y, i}(= L_{X, i-1}+ B_{XY, i}) For each Y. At this time, path metric L_{Y, i}There is an appearance source X with the smallest. It is determined as the appearance source X for each transition state of each destination Y.
Thus, the survival path to each transition state is determined. Thereafter, the determined appearance source X (transition state) is used as the minimum path or the surviving path P._{Y, i}. Originally, the survival path indicates a connection of branches, but here, P_{Y, i}Is used in the notation of survival path.
The path metric calculation comparison unit 3 selects the selected path P_iFlag F indicating whether correction by feedback is required in the branch metric calculation at the next time point_iIs output. In this embodiment, F_iIs not used, so there is no output.
[0035]
In the path memory unit 4, the minimum path P selected by the path metric calculation comparison unit 3._{Y, i}Is used to perform maximum likelihood detection (Viterbi detection) and pass P_{Y, i}State symbol s corresponding to_imIs detected.
FIG. 12 shows the configuration of the path memory unit 4. There are m selector sections 13 and delay element sections 14 inside. And P_{Y, i}Is input as a selection signal to each selector unit 13, and one of the corresponding input data from each delay element unit 14 is selected and output based on the value. (I) P at the time_{Y, i}State symbol s at time (im)_imIs confirmed and output.
[0036]
In the data selector unit 11, the state symbol s detected by the path memory unit 4_imIn consideration of the precoder configuration, the reproduction data d_i-1-mAsk for.
[0037]
The state symbol delay unit 12 receives the state symbol s from the path memory unit 4._imState symbol data s at time points (i-1-m) and (i-2-m)_i-1-m, S_i-2-mIs output to the equalization reference level section.
[0038]
In the correction flag delay unit 10, the path metric calculation comparison unit 3 performs path metric L_{Y, i}Correction flag F obtained together with_iIs delayed to the time point (i-1) and the correction flag F_i-1As output.
In this embodiment, the correction flag F_i-1Is not used.
[0039]
Next, the equalization reference level unit 19 will be described.
The equalization error calculation unit 7 uses the equalization reference level A held in the solitary wave equalization reference level table, and the PR equalization waveform b output from the PR equalization unit 17._iEqualization error E for all branches_{XY, i}And the surviving path P output from the path metric calculation comparison unit 3_{Y, i}Equalization error E corresponding to each state using_{Y, i}Select.
In this embodiment, the feedback correction flag F calculated by the path metric calculation comparing unit 3 and passing through the correction flag delay unit 10 is used._i-1Is equalization error E_{XY, i}Do not use for calculation.
[0040]
The equalization error delay unit 8 receives the equalization error E selected by the equalization error calculation unit 7._{Y, i}Is equalized with the path memory length m of the path memory unit 4 to equalize error E at time (i-1-m)._{Y, i-1-m}Is output.
[0041]
In the equalization error selection unit 9, the survivor path state symbol s output from the equalization error delay unit 8._imEqualization error E_{Y, i-1-m}To the equalization error ε corresponding to the state symbol_i-1-mSelect one.
Equalization error ε found by the above_i-1-mIs used to perform adaptive equalization of the FIR filter 1.
[0042]
Further, in the equalization reference level adaptive equalization unit 6, the equalization error ε selected by the equalization error selection unit 9._i-1-mAnd the last surviving path (state symbol) s detected by the path memory unit 4_im, And s output from the state symbol delay unit 12_i-1-m, S_i-2-mIs used for adaptive equalization of the equalization reference level by overwriting.
[0043]
The equalization reference level table 5 holds equalization reference levels. Based on the equalization reference level adaptive equalization performed by the equalization reference level adaptive equalization unit 6, the equalization reference level is updated to an optimum value.
[0044]
Next, the operation of the data detector according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, a data detection method when there is an O / W shift will be described.
3 to 7 show examples of the influence on the PR equalization waveform due to the O / W shift. PR (1, -1) (FIG. 3), PR4 (FIG. 4), EPR4 (Extended Partial Response class-4, FIG. 5), EEPR4 (FIG. 6), PR (1, 1, 0, PR4), respectively. -1, -1) (FIG. 7) This is the case of equalization. In the magnetically recorded data, the value at the sampling point deviates from the original integer value due to the O / W shift. In each figure, a dotted line is a PR equalization waveform when there is no O / W shift, and a solid line is a PR equalization waveform when there is a shift. (As the quantities characterizing the shift, there are α, β, γ, δ, and ε on the drawing). Such a shift is caused by the influence of the past magnetization distribution recorded on the medium, so that it is difficult to predict in advance. However, the O / W shift amount is determined mainly by the characteristics of the magnetic recording device such as the head medium characteristics, recording density, recording current value, peripheral speed, radial position, and flying height, and is almost constant if the conditions do not change. Value. Therefore, in FIGS. 3 to 7, the state transition diagram can be rewritten in consideration of the possibility that not only a correct PR equalization waveform but also a shifted PR equalization waveform is superimposed.
FIG. 8 shows an example of a state transition diagram of PR (1, −1) equalization shown in FIG. FIG. 8A shows a case where there is no O / W shift, and three determination reference levels (± 1, 0) and two transition states (S) based on two equalization reference levels (1, 0).₊, S₋) Exists. It is assumed that α and β are newly generated as equalization reference levels due to the O / W shift. There are two states (S_U, S_D) And the state transition diagram of FIG. In the figure, the values (± 1, 0, ± α, ± β, ± (1-β), ± (α−β)) shown in each branch (arrow) are determination reference levels for the branch. Since the equalization error caused by the O / W shift is compensated by detecting the reproduction data based on this state transition diagram, the reproduction data can be detected with high accuracy. Note that the reproduction data corresponding to each branch generally varies depending on the configuration of the precoder.
[0045]
Next, the adaptive equalization method will be described. In general, adaptive equalization in the PRML method is performed only for the FIR filter. The equalization error is obtained from a simple level detection result and is independent of the Viterbi detector. However, in the present invention, the determination levels are related to α and β, and not only simple integer values (equalization values) but also a large number of real values exist. Therefore, adaptive equalization by simple level determination provides sufficient accuracy. There is a high possibility that Therefore, consider performing adaptive equalization based on the Viterbi detection result. In a normal path memory, only reproduction data is obtained by maximum likelihood detection, and which branch is selected does not remain as information. Therefore, the maximum likelihood detection of the branch itself (that is, the path itself) is performed. Specifically, the status symbol s of the output source of the selected branch instead of the reproduction data_imThe path memory unit 4 is configured to output. Accordingly, the surviving path can be specified by following the state symbol s, and the determination reference value at each time point can be obtained. On the other hand, the equalization error calculation unit 7 obtains an equalization error for the surviving path in each state, delays it according to the path memory length, and outputs the path memory output (state symbol) s._imBy E_i-1-mSelect from the definite equalization error ε_i-1-mAs output. The equalization error ε obtained in this way_i-1-mIs used for adaptive equalization of the FIR filter. In order to adaptively equalize the equalization reference level by O / W shift, the specified final survival path P_{Y, i}From a certain reference point D_iEqualization error ε_i-1-mTo perform adaptive equalization.
[0046]
Next, the operation will be described in the case of FIG. 3 and FIG. 8B in which PR (1, -1) ML is used for the PRML system. In the state transition diagram of FIG. 8B, the two equalization reference levels (α, β) by the newly added O / W shift shown in FIG. 3 are all used without being omitted. Correction flag F_iFeedback for correction by is not necessary. On the other hand, in the process of detecting the reproduction data, it is necessary to use two consecutive status symbols s (“+”, “−”, “U”, “D”).
[0047]
[Expression 2]

The FIR filter unit 1 is a reproduction waveform a sampled from a magnetic medium._iIn response to the input, the PR equalization processing shown in Equation 2 is performed, and the PR equalization waveform b_iIs output. At that time, the equalization error ε determined in the subsequent process_i-1-mIs input to the FIR filter unit 1, and the adaptive equalization in the FIR filter unit 1 is c_jIs done through.
In Equation 2, c_jIs a tap coefficient of the FIR filter, and the number of taps of the FIR filter is N. j means the j-th tap. Then, adaptive equalization is performed using the convergence coefficient c so that the mean square error is minimized.
b_iIs a_iIs a PR equalized waveform generated by Equation 2 after passing through the FIR filter.
D_iIs the criterion level finally determined by maximum likelihood detection, and b_iIs the equalization error ε_iIt is.
Such c_jBy developing and adopting the adaptive equalization via, it becomes possible to perform PR equalization with sufficient accuracy even in the presence of the O / W shift.
Note that m is the path memory length. That is, in the path memory unit 4, every time one new data is entered, the data before m steps (state symbol s_im) Is determined and output from the path memory unit 4. Therefore, it should be noted that the equalization error determined by the state symbol has a delay of m steps until it is determined.
[0048]
The branch metric calculation unit 2 calculates the PR equalized waveform b output from the FIR filter 1._iFrom equation 3 and equation 4, branch metric B_iCalculate
First, in equation 3, b_iThe transition state between the previous (appearance source X) transition state and the subsequent (destination Y) transition state (S₊→ S_LFor all possible patterns, the equalization error E for all branches_{XY, i}The square of each (difference between the value at the sample point of the equalized waveform and the determination reference level) is obtained.
[Equation 3]

At the time of calculation, the determination reference level obtained from the equalization reference level A including the O / W shift held by the solitary wave equalization reference level table 5 is used as each determination reference level. The subscript means the transition state before and after the transition and (i) the time point. For example E² _{− +, I}Is S at time (i)₋To S₊It is the square of the equalization error for the transition between transition states. Each equalization error E_{XY, i}Or its square value E² _{XY, i}Is smaller, the judgment reference level and the point b on the PR equalized waveform_iMeans close.
[0049]
Next, E calculated by Equation 3² _{XY, i}Using branch metric B_iCalculate
Equation (4) is calculated from the square of the equalization error of Equation (3) to b_iIs the result of subtracting the square of 2 and dividing by 2, and this is the branch metric B_iIt is defined as That is, branch metric B_{xy, i}= (E² _{xy, i}-B_i ²) / 2 (the subscript is the same as the equalization error). These equations are complex, but b_i, Αb_i, Βb_iAnd adding and subtracting constants. This value basically corresponds to the equalization error E_{XY, i}Similarly, the smaller the absolute value, the higher the criterion level and the point b on the PR equalized waveform._iMeans close. In other words, (i) indicates that the branch is most likely when attention is paid only to the time point.
The value obtained here (B shown in the bottom row of Equation 4)_i(Vector)) is output to the path metric calculation unit 3.
[Expression 4]

[0050]
In the path metric calculation comparison unit 3, the branch metric B calculated by the branch metric calculation unit 2_{XY, i}And the path metric L one point before held in the path metric calculation comparison unit 3_{x, i-1}And (i) the path metric L at the time_{Y, i}Ask for. And in each transition state Y, the path metric L_{Y, i}Path P with minimum_{Y, i}Ask for.
In Equation 5, the path metric L_{Y, i}The calculation process of is shown. The subscript means the transition state and the time of data. For example, L_{+, I}Is the transition state S at time (i)₊Is the path metric for. Each L_{x, i-1}Represents a path metric up to the transition state X before the temporary point. Then, as shown in Formula 5, the smallest value among all path metrics input to the transition state Y at the time (i) obtained by adding the branch metric is the path metric L_{Y, i}Selected as (vector component) (eg, L_{D, i}= Min {L_{+, I-1}+ B_{+ D, i}, L_{U, i -1}+ B_{UD, i}} = L_{+, I-1}+ B_{+ D, i}). This is because the sum up to the time point (i) of all branches included in the path is minimized, which means that the most probable transition state combination is selected. Since the value of the path metric may overflow, it is necessary to appropriately add or subtract an appropriate constant value to prevent overflow. This is possible because the path metric is only meaningful for the difference between the two.
L_{Y, i}Survival path P_{Y, i}State symbol ("+", "-", "U", or "D") indicating the transition state X from which the transition state Y was reached, and equalization at that time Error E_{Y, i}Will be determined. They are L in Equation 5_{Y, i}Is determined by what number in parentheses is chosen. That is, L_{Y, i}If the second from the right in parentheses is selected as P_{Y, i}, E_{Y, i}Both choose the second from the right in parentheses. This is L_{Y, i}P in the same transition state as the transition state selected as most likely_{Y, i}And E_{Y, i}Means to choose. In other words, P of the number 5_{Y, i}, E_{Y, i}Means one value selected by the method described above from two or four values enclosed in parentheses.
Thus, L_i, P_i, E_iIs obtained as three vectors shown below in Equation 5. Actually, the equalization error E_iIs determined by an equalization error calculator 7 described later.
[Equation 5]

Further, the path metric calculation comparison unit 3 selects the selected path P_{Y, i}Is a flag F indicating whether or not there is a need for correction by feedback in the branch metric calculation at the next time point_iIs output. However, in this embodiment, the correction flag is not fed back.
[0051]
The equalization error calculation unit 7 uses the equalization reference level A to calculate the PR equalization waveform b._iAre used to find equalization errors for all branches (state transitions). After that, the path metric L_{Y, i}As described in the calculation process, the equalization error E corresponding to each transition state is obtained by the method shown in Equation 5._iSelect.
[0052]
In the path memory unit 4, the surviving path P selected by the path metric calculation comparing unit 3._{Y, i}Is used to perform maximum likelihood detection (Viterbi detection), and the state symbol S corresponding to the path_imIs detected. This will be described with reference to FIG.
FIG. 12 shows the configuration of the path memory unit in this embodiment. In this path memory unit, the delay element unit 14 holds status symbols (“+”, “U”, “D”, “−”) instead of reproduction data. Further, the survival path P shown in FIG._iIs a vector and the four variables {P_{+, I}, P_{U, i}, P_{D, i}, P_{-, I}}, And each variable holds one of the values of the state symbols “+”, “U”, “D”, and “−”.
At the time of (i), four surviving paths P selected by the path metric calculation comparing unit 3 in all four selectors of the selector units 13-1 to 13-m._i= {P_{+, I}, P_{U, i}, P_{D, i}, P_{-, I}} Is entered in order from the top of the selector. Then, each selector unit 13-k (k = 1 to m) selects data corresponding to the surviving path in each transition state from each immediately preceding delay element unit 14- (k-1). That is, for example, the transition state S₊Survival Path P_{Y, i}But (P_{+, I}=) “D”, S of the four selectors arranged vertically₊The top selector corresponding to the transition state is the second transition state S of the four delay elements from the top._DSelect data (status symbol) from. The data that has been selected and entered into the selector unit 13-k moves to the delay element unit 14-k connected thereto. Then, at the time of (i + 1), the next survival path P is sent to each selector._{i + 1}= {P_{+, I + 1}, P_{U, i + 1}, P_{D, i + 1}, P_{−, I + 1}} Is entered and the same operation is repeated. This operation is the same as the maximum likelihood detection process. By passing through a plurality of selectors, the survival path P_{Y, i}Is one transition state s_iConverge to. Here, the data entering the leftmost delay element unit 14-0 is P_i= {P_{+, I}, P_{U, i}, P_{D, i}, P_{-, I}} Itself. This is the survival path P of each transition state_iThe initial value of (vector) is P_{+, I}= “+”, P_{U, i}= "U", P_{D, i}= "D", P_{-, I}= “-”, And the selection signal P_iThis is because the selected signal matches.
The path memory 4 includes m stages of delay element units. Therefore, selection of the state symbol by the selector at time (i) causes the m-th selector 13-m to receive the final state symbol s._imIs output. Thus, the state symbol s through the final survival path_imWill be determined.
[0053]
In the equalization error selection unit 9, the equalization error (E) delayed by the path memory length m (more precisely, m + 1) by the equalization error delay unit 8._{Y, i-1-m}) For the state symbol s determined by the path memory unit 4_imEqualization error E_{Y, i-1-m}To the equalization error ε corresponding to the state symbol_i-1-mSelect one.
Further, the data selector unit 11 detects the detected state symbol s._imIn consideration of the precoder configuration, the reproduction data d_i-1-mAsk for.
Equation 6 shows an equalization error selection process and a reproduction data detection process. Similar to Equation 5, s detected by the path memory unit 4_imE at the same position as the selected position at_i-1-mSelect. That is, s_im= ”D”, ε_i-1-m= E_{D, i-1-m}It is. As the equalization error, a value at a time point delayed by one clock with respect to the path memory output is obtained. However, s in Equation 6_im, Ε_i-1-mMeans four values in parentheses, one of which is selected by the method described above.
On the other hand, the detection of reproduced data is a little complicated. A branch is identified from two consecutive state symbols, and corresponding reproduction data is obtained. Specifically, s_i-1-mAnd s_imIn the four combinations shown below in Equation 6,_i-1-m= 0, d for other combinations_i-1-m= 1.
[Formula 6]

[0054]
Equalization error ε found by the above_i-1-mThe above-described adaptive equalization of the FIR filter is performed using.
Further, in the equalization reference level adaptive equalization unit 6, the equalization error ε_i-1-mAnd the final survival path (state symbol) s_imIs used for adaptive equalization of the equalization reference level by overwriting.
[Expression 7]

Equations 7 and 8 show the adaptive equalization process for α and β. c_α, C_βIs a convergence coefficient. Equation 8 is derived by substituting the equalization error E corresponding to each branch shown in Equation 3 into ε in Equation 7. However, in order to obtain the values of Δα and Δβ by Equation 8, it is necessary to specify the branch. To do so, s_i-1-mAnd s_imIs required. They are the output s from the path memory unit 4_imIs obtained through the state symbol delay unit 12.
In the equalization reference level table 5, the equalization reference level table in which the equalization reference level is described based on the adaptive equalization of the equalization reference level according to the equations 7 and 8 in the equalization reference level adaptive equalization unit 6 is used. Is updated to the optimum value.
By using the new α and β calculated here as the new equalization reference level, adaptive equalization can be performed satisfactorily, and more accurate maximum likelihood detection becomes possible.
[Equation 8]

[0055]
As described above, in the present embodiment, the present invention adds the improvement considering the O / W shift to the state transition diagram and the equalization reference level, so that the reproduced data including the presence / absence of the O / W shift can be accurately obtained. It can be detected. The accuracy of the equalization reference level by the O / W shift can be further improved by obtaining an optimum value by adaptive equalization based on the equalization error.
[0056]
(Example 2)
Another embodiment of the data detector according to the present embodiment will be described in detail.
The second embodiment is different from the first embodiment in that PR4ML (Partial Response class 4 Maximum Likelihood) is used for the PRML system.
[0057]
The block diagram of the data detector of the present embodiment is FIG. 1 and is the same as that of the first embodiment, so that the description thereof is omitted.
Next, the O / W shift and transition state diagram of the isolated reproduction waveform in PR4ML of FIG. 4 and FIG. 9B will be described. In FIG. 4, it is assumed that the values at the sample points are α, β, and γ due to the O / W shift. Therefore, they become three new equalization reference levels. In the state transition diagram of FIG. 9B, a state transition diagram is created using only two (α, β) of the three new equalization reference levels (α, β, γ) shown in FIG. is doing. Therefore, for γ, the correction flag F_iIt is different from the first embodiment in that it is necessary to compensate by feedback according to the above.
[0058]
Next, the operation of the data detector according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, a data detection method when there is an O / W shift will be described.
FIG. 9 shows an example in the case of PR4 equalization shown in FIG. FIG. 9A is a state transition diagram when there is no O / W shift, and shows three determination reference levels (± 1, 0) and four transitions based on two equalization reference levels (1, 0). State (S_L, S₊, S₋, S_R) Exists. It is assumed that α, β, and γ are newly generated as equalization reference levels due to the O / W shift. An example in which a state transition diagram is created in consideration of all of these is shown in FIG. This is a very complicated state transition diagram with 12 transition states and 36 branches. Therefore, a state transition diagram is created using only α and β as equalization reference levels, and γ is compensated by feedback. FIG. 9B shows an example of a simplified state transition diagram. Eighteen judgment reference levels (± 1, 0, ± α, ± β, ± (1-α), ± (1-β), ± () based on the equalization reference level (1, 0, α, β) α−β)), 6 transition states (S_L, S₊, S_D, S_U, S₋, S_RIt is greatly simplified compared with FIG. However, an equalization error occurs because the equalization reference level γ is not taken into consideration as it is. Next, a method for compensating γ by feedback will be described. In FIG. 9B, there are three branches entering each transition state. The path metric calculation / comparison unit 3 selects the path (corresponding branch or state symbol corresponding to the branch) having the smallest path metric from these three. At this time, for example, when the term β is included in the determination reference level of the selected branch, that is, the transition state S_D, S_UWhen a path including a branch extending from is selected, at the next time point, the criterion level of the branch extending from such a transition state should be influenced by the term γ. Therefore, this information (transition state S_D, S_UFeedback to the branch metric calculation unit 2 and equalization error calculation unit 7 (compensation flag F_iAnd the branch metric calculation result and the equalization error calculation result at the next time point are compensated. As described above, maximum likelihood detection for the O / W shift shown in FIG. 4 can be performed.
[0059]
Next, the adaptive equalization method is the same as that of the first embodiment except that the determination level is related to α, β, γ, δ, and ε, and thus the description thereof is omitted.
[0060]
The operation of the second embodiment will be described in detail.
The PR equalization process and the optimization process performed by the FIR filter unit 1 are expressed by Equation 2 and are the same as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
The branch metric calculation unit 2 calculates the PR equalized waveform b output from the FIR filter 1._iFrom equation 9, equation 10 and equation 11, branch metric B_iCalculate
Equations 9, 10, and 11 show the branch metric calculation process.
Equation 9 shows the equalization error E for all branches._{XY, i}Seeking. The meaning of E and subscripts are the same as those in the first embodiment except that there are many types of transition states. Each E_{XY, i}Is b_iIs an equalization error when transitioning from one transition state (X) to another transition state (Y). Where f_{x, i-1}Is a correction flag. The subscript indicates a correction flag at the time point (i-1) of the transition state (X). For example, f_{-, I-1}Is a correction flag for the transition state “−” at time (i−1), and P_{-, I-1}(That is, the transition state before two time points). The reason why f before the first order point is used is to perform compensation by feedback. F_iIs a vector and the correction flag {f of each transition state_{+, I}, F_{U, i}, F_{D, i}, F_{-, I}}.
f_{x, i}Indicates whether correction by γ is necessary for the branch at the next time point (i + 1) extending from the state transition (X). That is, if the term of β is included in the equalization determination level value of the branch that enters the transition state (X) at (i) time point, f_{x, i}= 1, indicating that the term γ is always included in the branch extending from the transition state (X) at time (i + 1). At this time, the transition state of the output source of the branch including the term of β is S_UAnd S_DOnly. Therefore, P_i= {P_{+, I}, P_{U, i}, P_{D, i}, P_{-, I}} Is “U”, “D”, f_{x, i}= 1 (correction required at the next time), otherwise f_{x, i}= 0 (described later).
[Equation 9]

Equation 10 shows the equalization error E for all branches._{XY, i}Is the square of.
Equation 11 is obtained from the square of the equalization error E in Equation 10 to b_iIs the result of subtracting the square of and dividing by 2. This is branch metric B_{XY, i}Is defined as in the first embodiment. And E² _{XY, i}, B_{XY, i}The meaning and subscript are the same as in the first embodiment except that there are many types of transition states.
The value obtained here (shown at the bottom of Equation 11 B_i(Vector)) is output to the path metric calculation unit 3.
[Expression 10]

## EQU11 ##

[0061]
In the path metric calculation comparison unit 3, the branch metric B calculated by the branch metric calculation unit 2_{XY, i}And the path metric L one point before held in the path metric calculation comparison unit 3_{X, i-1}And (i) the path metric L at the time_{Y, i}Ask for. And in each transition state Y, the path metric L_{Y, i}Path P with minimum_{Y, i}Ask for. Note that it is necessary to take measures against overflow of the path metric value, as in the first embodiment.
Equation 12 shows the process of calculating the path metric L. L_{Y, i}, P_{Y, i}, E_{Y, i}The meanings and suffixes are the same as those in the first embodiment except that the number of transition states is large. Each L_{X, i-1}Represents a path metric up to (i-1) time (a value equivalent to the total of branch metrics up to that time). In each transition state Y at (i), the path metric is an output source transition. The state X has a plurality of different components. And the path metric from the transition state where the component is minimum is L_{Y, i}Selected as. It is B in the path_XYThis means that the most probable transition state permutation is selected.
[Expression 12]

L in Equation 12_{Y, i}Survival path (state symbol) P_{Y, i}, Equalization error E_{Y, i}, And correction flag F_{Y, i}L_{Y, i}Is determined by what number in parentheses is selected as the minimum value. That is, L_{Y, i}If the second from the right in parentheses is selected as P_{Y, i}, E_{Y, i}, F_{Y, i}Select the second from the right in parentheses. This is the most probable L_{Y, i}P of the output source transition state corresponding to_{Y, i}, Branch equivalent error E_{Y, i}And correction flag F_{Y, i}Means to choose.
Thus, L_i, P_i, E_i, F_iIs obtained as four vectors shown below in Equation 12. These vectors L_i, P_i, E_i, F_iL_{Y, i}, P_{Y, i}, E_{Y, i}, F_{Y, i}Are collectively shown for all transition states Y. Actually, the equalization error E_{Y, i}Is determined in an equalization error calculation unit 7 to be described later. Since it is the same as that of Example 1, it abbreviate | omits.
[0062]
Here, correction flag F_i(F_{Y, i}The compensation method of the equalization reference level by () will be described.
In the path metric calculation comparison unit 3, the path P selected in Formula 12_{Y, i}In the branch corresponding to, the transition state S_D, S_UBranch from (in equation 12, P_{Y, i}F = 1 when the rightmost value of the selection candidate display) is selected. This branch criterion value always has a β term. Therefore, the term γ must be included at the next point in time. From the above, it can be seen that for the branch at the next (i + 1) time point extending from such a branch, it is sufficient to correct γ with respect to the determination reference level D. This is shifted by one point and expressed by the mathematical formula (9).
[0063]
In the path memory unit 4, the surviving path P that is the minimum path metric selected in the path metric calculation comparison unit 3._iIs used to perform maximum likelihood detection (Viterbi detection), and the state symbol S corresponding to the (i-1-m) time point of one final surviving path_imIs detected. The configuration of the path memory unit 4 in this embodiment is shown in FIG. Although the number of selectors in each selector unit 13 and the number of delay elements in each delay element unit 14 are larger than those in the first embodiment, the functions thereof are the same as those in the first embodiment, and thus description of the operation is omitted.
[0064]
In the equalization error selector 9, the state symbol s_imEqualization error ε corresponding to_i-1-mIn the data selector 11, the state symbol s is selected._{i - m}To playback data d_i-1-mAsk for.
Equation 13 shows the equalization error selection process and the reproduction data detection process. Like equation 5, s_imE at the same position as the selected position_i-1-mSelect. That is, s_im== “D”, ε_i-1-m= E_{D, i-1-m}It becomes. As described above, the equalization error can be obtained at a point delayed by one clock. Here, s in Equation 13_im, Ε_i-1-mMeans six values in parentheses, one of which is selected by the method described above. That is, s_imWhen the second value in parentheses is selected, ε, d, and f select the second value in parentheses, respectively.
Also, the correction flag f_imIs given by Equation 13_imIt is uniquely determined from the value of.
On the other hand, reproduction data d_i-1-mIs given by Equation 13_imIt is uniquely determined from the value of. However, this result is a case where there is no precode. If there is a precode, the corresponding inverse operation is performed to detect the reproduction data. Generally, s depends on the PR equalization method, precoder configuration, state transition diagram configuration, etc._iAnd d_iThe relationship is determined.
[Formula 13]

[0065]
Equalization error ε found by the above_i-1-mAs described above, adaptive equalization of the FIR filter is performed, and the equalization reference level adaptive equalization unit 6 performs equalization reference level adaptive equalization by overwriting.
Expressions 14 and 15 show the adaptive equalization process for α, β, and γ. c_α, C_β, C_γIs a convergence coefficient. Equation 15 is derived by substituting the equalization error E corresponding to each branch shown in Equation 9 into ε of Equation 14. However, it is necessary to specify a branch in order to obtain the values of Δα, Δβ, and Δγ according to Equation 15. To do so, s_i-1-mAnd s_imIs required. F required in Equation 15_i-2-mTo find s_i-2-mis required. They are obtained by passing the output s from the path memory unit 4 through the state symbol delay unit 12.
In the equalization reference level table 5, the table is updated to an optimum value based on the equalization reference level adaptive equalization performed by the equalization reference level adaptive equalization unit 6.
The new α, β, and γ calculated here are used as new equalization reference levels, and adjustment is performed using the correction flag, so that adaptive equalization is performed well and maximum likelihood detection with higher accuracy is achieved. Is possible.
[Expression 14]

[Expression 15]

[0066]
In the present invention, the path memory unit 4 uses the output source state symbol of the final (latest) branch corresponding to the surviving path, not the reproduction data generally adopted, in order to obtain equalization errors for adaptive equalization. keeping. Since a state symbol is output from the final stage of the path memory unit, some conversion as in the data selector 11 is required to obtain reproduction data.
Therefore, in place of the status symbol, serial numbers are assigned to all branches and the numbers are held. In this case, since the reproduction data is uniquely determined when the branch is specified, the previous and next transition states are not required directly, and the data selector 11 can be simplified.
[0067]
FIG. 11 is a more complicated example of the state transition diagram for the O / W shift in the EPR4 shown in FIG. Only the equalization reference level α is considered. As in FIG. 9B, the other equalization reference levels (β, γ, δ) are determined by examining the surviving paths, and each is compensated by feedback. The adaptive equalization method is the same as that in the second embodiment except that the determination level is related to α, β, γ, and δ. Since the implementation method is the same as that of the second embodiment, the description thereof is omitted.
[0068]
Further, the O / W shift in the EEPR4 shown in FIG. 6 and the PR (1, 1, 0, −1, −1) shown in FIG. 7 can be performed similarly to the PR4 and EPR4. First, from among α, β, γ, δ, and ε, ones to be equalized reference levels and ones to be compensated by feedback are determined, thereby creating a state transition diagram. Then, by performing calculations and the like according to the same method as in the second embodiment, it is possible to accurately perform the presence / absence of an O / W shift, transition state transition, reproduction data detection, and the like. Basically, any number from the left of α, β, γ, δ, ε may be selected as the reference equalization level, but EEPR4 or PR (1, 1, 0, -1, -1) Then, it is realistic to create a state transition diagram using only one (α) of the five. Since the state transition diagram can be simplified by using a single α, it is possible to suppress an increase in circuit scale.
[0069]
In the present invention, the PRML method used is arbitrary. Assuming an equalization reference level by O / W shift and determining a term to be compensated by feedback and constructing a state transition diagram, any PRML system can be applied.
[0070]
As described above, in this embodiment, by adding an improvement considering the O / W shift to the state transition diagram and the equalization reference level according to the present invention, the presence / absence of the O / W shift, transition state transition, reproduction data detection And the like can be performed with high accuracy. As the equalization reference level by the O / W shift, a fixed value may be used, or an optimum value may be obtained by adaptive equalization based on an equalization error. Further, since the state transition diagram to which a new equalization reference level by O / W shift is added becomes very complicated, the PR equalization waveform can be compensated by feedback when the O / W shift is detected. The state transition diagram at this time can be simplified because only a part of the equalization reference level by the O / W shift needs to be taken in. As a result, the PR equalization error due to the O / W shift is reduced, high-precision data detection is possible, the circuit scale can be reduced, and the magnetic recording / reproducing apparatus can be downsized and the manufacturing and maintenance costs can be reduced. Can be connected.
[0071]
【The invention's effect】
The first effect of the present invention is to use a state transition diagram that takes into account the deviation of the equalization reference level of the PR equalized waveform due to the O / W shift in order to compensate for the characteristic deterioration of the reproduced waveform due to the O / W shift. By performing maximum likelihood detection including the presence / absence of an O / W shift, the equalization error is reduced, and accurate detection can be performed.
[0072]
The second effect of the present invention is to simplify the state transition diagram by compensating for some points at the trailing edge of the equalization reference level in the creation of the state transition diagram considering the O / W shift. The circuit scale can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a data detector of the present invention.
FIG. 2A is an explanatory diagram of magnetic recording without a magnetization transition position shift due to O / W.
(B) It is explanatory drawing of the magnetic recording with the magnetization transition position shift by O / W.
FIG. 3 is a diagram showing a shift of a PR equalization waveform due to O / W in PR (1, −1).
FIG. 4 is a diagram showing a shift of a PR equalization waveform due to O / W in PR4.
FIG. 5 is a diagram showing a shift of a PR equalization waveform due to O / W in EPR4.
FIG. 6 is a diagram showing a shift of PR equalization waveform due to O / W in EEPR4.
FIG. 7 is a diagram showing a shift of a PR equalization waveform due to O / W in PR (1, 1, 0, −1, −1).
FIG. 8A is a diagram showing an example of a state transition diagram in a conventional PR (1, −1).
(B) It is a figure which shows the example of the state transition diagram in PR (1, -1) of this invention.
FIG. 9A is a diagram showing an example of a state transition diagram in the conventional PR4.
(B) It is a figure which shows the example of the simplified state transition diagram in PR4 of this invention.
FIG. 10 is a diagram showing an example of a state transition diagram in PR4 of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing an example of a simplified state transition diagram in EPR4 of the present invention.
12 is a diagram showing a detailed configuration of a path memory unit corresponding to the state transition diagram of FIG.
FIG. 13 is a diagram showing a detailed configuration of a path memory unit corresponding to the state transition diagram of FIG.
FIG. 14 is a diagram showing an equalization process of PR4.
FIG. 15 is a diagram showing a PR4 equalization waveform of an isolated reproduction waveform.
FIG. 16 is a diagram showing state transition of (a) PR4;
(B) It is a figure which shows state transition of PR4 in time series.
[Explanation of symbols]
1 FIR filter section
2 Branch metric calculator
3 Path metric calculation comparison part
4-pass memory section
5 solitary wave equalization reference level table
6 Equalization standard level adaptive equalization section
7 Equalization error calculator
8 Equalization error delay unit
9 Equalization error selector
10 Correction flag delay unit
11 Data selector section
12 State symbol delay unit
13 Selector section
14 Delay element
17 PR equalization department
18 Maximum likelihood detector
19 Equalization standard level section
20 Data detector
101 Magnetic head
102 Medium
103 Head magnetic field
104 Head magnetic field direction
105a Normal magnetization reversal position
105b Shifted magnetization reversal position
105c Head forward magnetization transition position
106 Demagnetizing field due to magnetization transition
107 Demagnetizing field direction due to magnetization transition
108a Right initial magnetization direction
108b Left initial magnetization direction
109a Normal recording magnetization
109b Misaligned recording magnetization
110a recorded magnetization
110b recorded magnetization
111 Shift of magnetization reversal
112 Magnetic head travel direction
a_i  : Playback waveform
b_i  : PR equalization waveform
P_i  : Survival path (state number) for each state (vector quantity)
L_i  : Path metric (vector quantity) of surviving path to each state
E_i  : Equalization error (vector quantity) for surviving path to each state
A: Isolated wave equalization reference level by O / W shift (vector quantity, α, β, γ ...)
d_i  : Playback data string
B_i  : All branch metrics (vector quantity)
F_i  : Branch metric correction flag (vector quantity)
ε_i  : Final decision equalization error
s_i  : State symbol corresponding to the final survival path
m: Path memory length
i: Time (clock)
c_j  : Tap coefficient of FIR filter
N: Number of taps of FIR filter
c, c_α, C_β, C_γ  : Convergence coefficient of adaptive equalization
Note: The vector quantity indicates that a plurality of values are shown together.

Claims (5)

In a data detection method for reproducing magnetic data by a partial response maximum life-like (PRML) method,
(A) outputting a PR equalized waveform by partial response (PR) equalization in response to the input of the reproduction waveform and the first equalization error;
(B) A plurality of first equalization reference levels indicating values at a plurality of sample points of the isolated equalized waveform as the PR equalized wave of the isolated wave, and a distorted isolated equalized waveform in which the isolated equalized waveform is distorted. Setting a plurality of merged equalization reference levels including a plurality of second equalization reference levels indicating values at the plurality of sample points of:
(C) a maximum likelihood detection step of performing maximum likelihood detection of reproduction data by the correction method based on the plurality of merged equalization reference levels and the PR equalization waveform;
Comprising
The step (c) includes:
(C1) setting a plurality of determination reference levels indicating levels generated by overlapping the isolated equalization waveform and the distortion isolated equalization waveform based on the plurality of merged equalization reference levels;
(C2) Based on the plurality of determination reference levels and the PR equalization waveform, for all patterns of transitions between the plurality of transition states corresponding to the plurality of determination reference levels, an equalization error, a branch metric, A step of calculating
(C3) calculating a path metric indicating the branch metric and a total of branch metrics up to a temporary point, and detecting an appearance source transition state in which the path metric is minimum for each of the plurality of transition states When,
(C4) detecting a maximum likelihood of a combination of transition states of the PR equalization waveform based on the transition state of the appearance source in each of the plurality of transition states;
(C5) detecting reproduction data based on a correspondence relationship between the plurality of transition states and the plurality of determination reference levels based on the combination of the transition states ;
PR (1, -1) ML is used as the PRML method,
Assuming that the isolated equalization waveform changes from (0, 1, 0) to (0, α, β) due to distortion, a state transition diagram of four transition states is constructed, and reproduced data is based on the state transition diagram. the data detection how to detect the maximum likelihood. In a data detection method for reproducing magnetic data by a partial response maximum life-like (PRML) method,
(A) outputting a PR equalized waveform by partial response (PR) equalization in response to the input of the reproduction waveform and the first equalization error;
(B) A plurality of first equalization reference levels indicating values at a plurality of sample points of the isolated equalized waveform as the PR equalized wave of the isolated wave, and a distorted isolated equalized waveform in which the isolated equalized waveform is distorted. Setting a plurality of merged equalization reference levels including a plurality of second equalization reference levels indicating values at the plurality of sample points of:
(C) a maximum likelihood detection step of performing maximum likelihood detection of reproduction data by the correction method based on the plurality of merged equalization reference levels and the PR equalization waveform;
Comprising
The step (c) includes:
(C1) setting a plurality of determination reference levels indicating levels generated by overlapping the isolated equalization waveform and the distortion isolated equalization waveform based on the plurality of merged equalization reference levels;
(C2) Based on the plurality of determination reference levels and the PR equalization waveform, for all patterns of transitions between the plurality of transition states corresponding to the plurality of determination reference levels, an equalization error, a branch metric, A step of calculating
(C3) calculating a path metric indicating the branch metric and a total of branch metrics up to a temporary point, and detecting an appearance source transition state in which the path metric is minimum for each of the plurality of transition states When,
(C4) detecting a maximum likelihood of a combination of transition states of the PR equalization waveform based on the transition state of the appearance source in each of the plurality of transition states;
(C5) detecting reproduction data based on a correspondence relationship between the plurality of transition states and the plurality of determination reference levels based on the combination of the transition states;
With
PR4ML is used as the PRML method,
Assuming that the isolated equalization waveform changes from (0, 1, 1, 0) to (0, α, β, γ) due to distortion, a state transition diagram of 12 transition states is constructed, and the state transition detect the maximum likelihood reproduced data on the basis of FIG.
Data detection method. In a data detection method for reproducing magnetic data by a partial response maximum life-like (PRML) method,
(A) outputting a PR equalized waveform by partial response (PR) equalization in response to the input of the reproduction waveform and the first equalization error;
(B) A plurality of first equalization reference levels indicating values at a plurality of sample points of the isolated equalized waveform as the PR equalized wave of the isolated wave, and a distorted isolated equalized waveform in which the isolated equalized waveform is distorted. Setting a plurality of merged equalization reference levels including a plurality of second equalization reference levels indicating values at the plurality of sample points of:
(C) a maximum likelihood detection step of performing maximum likelihood detection of reproduction data by the correction method based on the plurality of merged equalization reference levels and the PR equalization waveform;
Comprising
The step (c) includes:
(C1) setting a plurality of determination reference levels indicating levels generated by overlapping the isolated equalization waveform and the distortion isolated equalization waveform based on the plurality of merged equalization reference levels;
(C2) Based on the plurality of determination reference levels and the PR equalization waveform, for all patterns of transitions between the plurality of transition states corresponding to the plurality of determination reference levels, an equalization error, a branch metric, A step of calculating
(C3) calculating a path metric indicating the branch metric and a total of branch metrics up to a temporary point, and detecting an appearance source transition state in which the path metric is minimum for each of the plurality of transition states When,
(C4) detecting a maximum likelihood of a combination of transition states of the PR equalization waveform based on the transition state of the appearance source in each of the plurality of transition states;
(C5) detecting reproduction data based on a correspondence relationship between the plurality of transition states and the plurality of determination reference levels based on the combination of the transition states;
With
The step (b)
(B1) Based on the PR equalization waveform, the plurality of merged equalization reference levels, and the transition state of the occurrence source in each of the plurality of transition states, the transition of all the occurrence sources is changed to a second equalization error. Calculating for the state;
(B2) synchronizing the second equalization error with a delay by the path memory unit of the transition state of the appearance source;
(B3) selecting one first equalization error from the synchronized second equalization errors;
(B4) performing adaptive equalization of the plurality of merged equalization reference levels based on the final decision equalization error and the maximum likelihood value of the transition state;
(B5) maintaining the adaptive equalized plurality of merged equalization reference levels;
With
The step (c) includes:
(C6) When the plurality of merged equalization reference levels are configured without including some of the plurality of second equalization reference levels, the plurality of second equalization reference levels not included Determining from the transition state of the appearance source whether or not there is a subsequent overlay on the PR equalized waveform;
(C7) if the superposition exists, further comprising the step of delaying the information to the time when the superposition actually occurs, feeding back to (c2), and correcting the branch metric,
Used PR4ML as the PRML method,
Assuming that the isolated equalization waveform changes from (0, 1, 1, 0) to (0, α, β, γ) due to distortion, a state transition diagram of six transition states using only α and β is obtained. configured, you corrected by feedback for that based on the state transition diagram and the maximum likelihood detection of the reproduced data, the influence of γ
Data detection method. In a data detection method for reproducing magnetic data by a partial response maximum life-like (PRML) method,
(A) outputting a PR equalized waveform by partial response (PR) equalization in response to the input of the reproduction waveform and the first equalization error;
(B) A plurality of first equalization reference levels indicating values at a plurality of sample points of the isolated equalized waveform as the PR equalized wave of the isolated wave, and a distorted isolated equalized waveform in which the isolated equalized waveform is distorted. Setting a plurality of merged equalization reference levels including a plurality of second equalization reference levels indicating values at the plurality of sample points of:
(C) a maximum likelihood detection step of performing maximum likelihood detection of reproduction data by the correction method based on the plurality of merged equalization reference levels and the PR equalization waveform;
Comprising
The step (c) includes:
(C1) setting a plurality of determination reference levels indicating levels generated by overlapping the isolated equalization waveform and the distortion isolated equalization waveform based on the plurality of merged equalization reference levels;
(C2) Based on the plurality of determination reference levels and the PR equalization waveform, for all patterns of transitions between the plurality of transition states corresponding to the plurality of determination reference levels, an equalization error, a branch metric, A step of calculating
(C3) calculating a path metric indicating the branch metric and a total of branch metrics up to a temporary point, and detecting an appearance source transition state in which the path metric is minimum for each of the plurality of transition states When,
(C4) detecting a maximum likelihood of a combination of transition states of the PR equalization waveform based on the transition state of the appearance source in each of the plurality of transition states;
(C5) detecting reproduction data based on a correspondence relationship between the plurality of transition states and the plurality of determination reference levels based on the combination of the transition states;
With
The step (b)
(B1) Based on the PR equalization waveform, the plurality of merged equalization reference levels, and the transition state of the occurrence source in each of the plurality of transition states, the transition of all the occurrence sources is changed to a second equalization error. Calculating for the state;
(B2) synchronizing the second equalization error with a delay by the path memory unit of the transition state of the appearance source;
(B3) selecting one first equalization error from the synchronized second equalization errors;
(B4) performing adaptive equalization of the plurality of merged equalization reference levels based on the final decision equalization error and the maximum likelihood value of the transition state;
(B5) maintaining the adaptive equalized plurality of merged equalization reference levels;
With
The step (c) includes:
(C6) When the plurality of merged equalization reference levels are configured without including some of the plurality of second equalization reference levels, the plurality of second equalization reference levels not included Determining from the transition state of the appearance source whether or not there is a subsequent overlay on the PR equalized waveform;
(C7) if the superposition exists, further comprising the step of delaying the information to the time when the superposition actually occurs, feeding back to (c2), and correcting the branch metric,
A data detection method using EPR4ML as the PRML method,
Assuming that the isolated equalization waveform changes from (0, 1, 2, 1, 0) to (0, α, β, γ, δ) due to distortion, the state of twelve transition states using only α constitute a transition diagram, the reproduced data detected maximum likelihood based on the state transition diagram, beta, gamma, corrected by feedback for δ
Data detection method. A computer-readable storage medium in which a program for the data detection method according to any one of claims 1 to 4 is recorded.

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