JP3301691B2 - Digital information playback device - Google Patents

Digital information playback device

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JP3301691B2
JP3301691B2 JP34478795A JP34478795A JP3301691B2 JP 3301691 B2 JP3301691 B2 JP 3301691B2 JP 34478795 A JP34478795 A JP 34478795A JP 34478795 A JP34478795 A JP 34478795A JP 3301691 B2 JP3301691 B2 JP 3301691B2
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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体から再生
されたアナログ信号から原デジタル情報を再生するデジ
タル情報再生方法及びデジタル情報再生装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital information reproducing method and a digital information reproducing apparatus for reproducing original digital information from an analog signal reproduced from a recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】記録媒体上に高密度に記録されたデジタ
ル情報を復調する方式として、パーシャルレスポンス等
化とビタビ復号とを組み合わせたPRML信号処理が用
いられている。記録媒体上に高密度の記録を行うと、記
録再生系の周波数特性から符号間の干渉が発生する。パ
ーシャルレスポンス等化は、既知の符号間干渉を与える
ことで、従来のナイキスト等化に比べてS/N値を改善
できる。一方、ビタビ復号は符号前後に相関がある場合
に有効である。パーシャルレスポンス等化は、符号間に
相関を持たせて既知の符号間干渉を与えているので、ビ
タビ復号との組み合わせが有効となる。
2. Description of the Related Art PRML signal processing that combines partial response equalization and Viterbi decoding is used as a method for demodulating digital information recorded at high density on a recording medium. When high-density recording is performed on a recording medium, interference between codes occurs due to frequency characteristics of a recording / reproducing system. Partial response equalization can improve the S / N value compared to conventional Nyquist equalization by giving known intersymbol interference. On the other hand, Viterbi decoding is effective when there is a correlation before and after the code. Since partial response equalization gives a known intersymbol interference by giving a correlation between codes, a combination with Viterbi decoding is effective.

【0003】しかし、ビタビ復号は再生信号の振幅情報
を利用するため、振幅変動の影響を強く受けることにな
る。例えば記録媒体の1つである光ディスクでは、デフ
ォーカスやディスクの反射率の変動や、レーザの記録パ
ワーの変動などにより、再生信号波形にレベル変動が生
じる。
However, since Viterbi decoding uses amplitude information of a reproduced signal, it is strongly affected by amplitude fluctuations. For example, in the case of an optical disk which is one of recording media, a level fluctuation occurs in a reproduced signal waveform due to a defocus, a change in reflectivity of the disk, a change in recording power of a laser, and the like.

【0004】図16は従来の光ディスクドライブにおけ
るデジタル情報再生装置の概略構成を示すブロック図で
ある。本図のデジタル情報再生装置の動作を説明する。
光ディスク1の反射光は光学ヘッド2により再生信号と
して検出される。検出された再生信号はプリアンプ3に
より増幅され、イコライザ(以後、EQと呼ぶ)4によ
り波形整形される。ここで波形整形された再生信号はコ
ンパレータ7において所定のスライスレベルと比較さ
れ、再生信号のゼロクロス点が検出される。
FIG. 16 is a block diagram showing a schematic configuration of a digital information reproducing apparatus in a conventional optical disk drive. The operation of the digital information reproducing apparatus shown in FIG.
The reflected light from the optical disk 1 is detected by the optical head 2 as a reproduction signal. The detected reproduced signal is amplified by a preamplifier 3 and shaped by an equalizer (hereinafter referred to as EQ) 4. The waveform-shaped reproduced signal is compared with a predetermined slice level in the comparator 7, and a zero-cross point of the reproduced signal is detected.

【0005】VCO10は電圧制御によるクロック信号
を発生する発振回路である。位相比較器8は、ゼロクロ
ス点のタイミングとVCO10の出力するクロック信号
のエッジのタイミングとを比較し、位相誤差量に応じた
幅のパルスを出力する。位相比較器8からの出力信号は
LPF9に与えられると、再生信号中の追従すべき信号
成分だけが取り出される。
[0005] The VCO 10 is an oscillation circuit that generates a clock signal by voltage control. The phase comparator 8 compares the timing of the zero-cross point with the timing of the edge of the clock signal output from the VCO 10, and outputs a pulse having a width corresponding to the phase error amount. When the output signal from the phase comparator 8 is supplied to the LPF 9, only the signal component to be followed in the reproduced signal is extracted.

【0006】VCO10はLPF9で取り出された信号
により制御される。VCO10で発振したクロック信号
は、A/D変換器5と最尤復号器6とに供給される。A
/D変換器5はEQ4により波形整形された再生信号
を、クロック信号のタイミングによって量子化する。最
尤復号器6は量子化されたデータが入力されると、パー
シャルレスポンス等化(以後、PR等化と呼ぶ)方式
と、変調符号から決まる状態遷移とに則って、最尤な状
態遷移を推定し、原デジタル情報を復号する。
[0006] The VCO 10 is controlled by a signal extracted by the LPF 9. The clock signal oscillated by the VCO 10 is supplied to the A / D converter 5 and the maximum likelihood decoder 6. A
The / D converter 5 quantizes the reproduction signal whose waveform has been shaped by the EQ 4 according to the timing of the clock signal. When the quantized data is input, the maximum likelihood decoder 6 determines the maximum likelihood state transition according to a partial response equalization (hereinafter referred to as PR equalization) method and a state transition determined by a modulation code. Estimate and decode the original digital information.

【0007】図17は従来のデジタル情報再生装置にお
ける各部の信号波形例を示したものである。図17
(a)に実線で示すように、再生信号がレベル変動の影
響を受けてδAだけ負の方向に偏った場合を考える。上
記のデジタル情報再生装置では、たとえVCO10が最
適なタイミング信号を出力していても、コンパレータ7
は所定のスライスレベルとの比較によって再生信号がハ
イレベルであるかローレベルであるかを判断する。そし
てゼロクロス点を検出したとき、図17(b)のように
決まった幅のパルスを出力する。位相比較器8は図17
(b)に示すコンパレータ7の出力と、図17(c)に
示すVCO11のクロック信号を比較し、図17(d)
に示す信号をLPF9に出力する。さらに、LPF9は
必要な低域成分だけを取り出し、図17(e)に示す信
号をVCO10へ出力する。
FIG. 17 shows an example of a signal waveform of each section in a conventional digital information reproducing apparatus. FIG.
As shown by the solid line in (a), consider the case where the reproduced signal is biased by δA in the negative direction due to the influence of the level fluctuation. In the digital information reproducing apparatus described above, even if the VCO 10 outputs the optimal timing signal, the comparator 7
Determines whether the reproduced signal is at a high level or a low level by comparing with a predetermined slice level. When a zero cross point is detected, a pulse having a fixed width is output as shown in FIG. The phase comparator 8 is shown in FIG.
17B. The output of the comparator 7 shown in FIG. 17B is compared with the clock signal of the VCO 11 shown in FIG.
Is output to the LPF 9. Further, the LPF 9 extracts only necessary low-frequency components and outputs a signal shown in FIG.

【0008】従って、コンパレータ7、位相比較器8、
LPF9、VCO10で構成される従来のタイミング信
号抽出回路では、最適なタイミング信号を出力するVC
O10に対し、位相誤差を検出して位相制御を行うよう
にしている。
Accordingly, the comparator 7, the phase comparator 8,
In a conventional timing signal extraction circuit composed of an LPF 9 and a VCO 10, a VC that outputs an optimal timing signal
For O10, a phase error is detected and phase control is performed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】このためVCO10の
出力するクロック信号は、再生信号に含まれるレベル変
動によって影響を受けることになる。また極端な場合、
レベル変動の影響が大きく、長時間に渡ってゼロクロス
点が存在しないような再生信号の場合には、位相誤差を
検出できない状態が起こり得る。このような状態が続く
と、やがて再生側の同期がはずれ、PRML信号処理に
致命的なエラーを引き起こす。このように再生信号にレ
ベル変動が生じると、目標の誤り率が達成できないばか
りか、正確なクロック再生が実現できないといった問題
があった。
Therefore, the clock signal output from the VCO 10 is affected by the level fluctuation included in the reproduced signal. In extreme cases,
In the case of a reproduction signal in which the level fluctuation has a large effect and the zero cross point does not exist for a long time, a state where a phase error cannot be detected may occur. If such a state continues, the reproduction side eventually loses synchronization, causing a fatal error in the PRML signal processing. When the level of the reproduced signal fluctuates in this way, there is a problem that not only a target error rate cannot be achieved, but also accurate clock reproduction cannot be realized.

【0010】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、再生信号にレベル変動が生じ
ても、再生信号を量子化するA/D変換器に対し、正確
なクロック信号を与えると共に、尤度の高い原デジタル
信号を再生するデジタル情報再生方法及びデジタル情報
再生装置を実現することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a conventional problem, and provides an accurate A / D converter for quantizing a reproduction signal even when a level fluctuation occurs in the reproduction signal. It is an object of the present invention to provide a digital information reproducing method and a digital information reproducing apparatus for supplying a clock signal and reproducing an original digital signal having a high likelihood.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、請求項1記載のデジタル情報再生装置は、最小極性
反転間隔が3以上となる記録符号で記録媒体に記録され
原デジタル情報を再生するデジタル情報再生装置であ
って、a,b,c,dを任意の定数とし、kを整数と
し、Tをタイミング信号の周期とするとき、記録再生系
のインパルス応答h(t)が、(式1)を満たすように
波形整形を行うパーシャルレスポンス等化手段と、前記
タイミング信号を用いて量子化を行う量子化手段と、前
記パーシャルレスポンス等化手段および前記量子化手段
によって処理された再生信号に基づいて、前記(式1)
による制約および前記最小極性反転間隔による制約から
求まる状態遷移から最尤な状態遷移系列を推定し、原デ
ジタル情報を再生する最尤復号手段と、を具備する。
To solve this problem, a digital information reproducing apparatus according to claim 1 has a minimum polarity.
Recorded on a recording medium with a recording code having an inversion interval of 3 or more.
A digital information reproducing apparatus for reproducing original digital information, wherein a, b, c, and d are arbitrary constants, and k is an integer.
When T is the period of the timing signal, the impulse response h (t) of the recording / reproducing system satisfies (Equation 1).
A partial response equalizer for performing waveform shaping, a quantizer for performing quantization using the timing signal ,
Partial response equalizing means and quantization means
(Equation 1) based on the reproduced signal processed by
And the maximum likelihood decoding means for estimating the maximum likelihood state transition sequence from the state transition obtained from the restriction by the minimum polarity inversion interval and reproducing the original digital information .

【0012】本願の請求項2の発明は、請求項1のデジ
タル情報再生装置において、前記aは前記dに等しく、
前記bは前記cに等しいことを特徴とする。
[0012] The invention according to claim 2 of the present application is a digital camera according to claim 1.
In the total information reproducing apparatus, the a is equal to the d,
It is characterized in that b is equal to c.

【0013】本願の請求項3の発明は、請求項1又は2
のデジタル情報再生装置において、前記最尤復号手段
は、前記(式1)による制約および前記最小極性反転間
隔による制約に基づいて、前記再生信号の振幅情報と振
幅期待値との差の絶対値の累積加算に関する演算を行
、該演算結果を用いて最尤な状態遷移系列を求めて原
デジタル情報を復号することを特徴とする。
The invention of claim 3 of the present application is directed to claim 1 or 2
Digital information reproducing apparatus, the maximum likelihood decoding means
Is between the constraint by the above (Equation 1) and the minimum polarity inversion.
Based on the restriction due to the distance, an operation relating to the cumulative addition of the absolute value of the difference between the amplitude information of the reproduction signal and the expected amplitude is performed.
In addition , the original digital information is decoded by obtaining the maximum likelihood state transition sequence using the operation result .

【0014】本願の請求項4の発明は、請求項1又は2
のデジタル情報再生装置において、前記最尤復号手段
は、前記(式1)による制約および前記最小極性反転間
隔による制約に基づいて、前記再生信号の振幅情報と振
幅期待値との差の2乗の累積加算に関する演算を行い
演算結果を用いて最尤な状態遷移系列を求めて原デジ
タル情報を復号することを特徴とする。
The invention of claim 4 of the present application is directed to claim 1 or 2
Digital information reproducing apparatus, the maximum likelihood decoding means
Is between the constraint by the above (Equation 1) and the minimum polarity inversion.
Based on the constraint by the interval , perform an operation relating to the cumulative addition of the square of the difference between the amplitude information of the reproduction signal and the expected amplitude,
The method is characterized in that a maximum likelihood state transition sequence is obtained using the calculation result to decode the original digital information.

【0015】本願の請求項5の発明は、請求項3又は4
のデジタル情報再生装置において、前記最尤復号手段
は、前記演算結果を各状態の確からしさの差分として保
持することを特徴とする
The invention of claim 5 of the present application is directed to claim 3 or 4
Digital information reproducing apparatus, the maximum likelihood decoding means
Holds the calculation result as the difference between the certainty of each state.
It is characterized by having .

【0016】本願の請求項6の発明は、請求項1〜5の
何れか1項のデジタル情報再生装置において、前記最尤
復号手段から出力された位相誤差情報から前記タイミン
グ信号を抽出して前記量子化手段に与えるタイミング信
号抽出手段を具備し、前記最尤復号手段は、前記再生信
号の振幅期待値から前記位相誤差情報を生成することを
特徴とする。
[0016] The invention of claim 6 of the present application is the invention of claims 1 to 5
In the digital information reproducing apparatus of any one, provided with a timing signal extracting means for the extracting said timing <br/> grayed signal from the phase error information output from the maximum likelihood decoding means for providing said quantization means, The maximum likelihood decoding means outputs the reproduced signal.
The phase error information is generated from an expected amplitude value of the signal.

【0017】本願の請求項7の発明は、請求項1〜5の
何れか1項のデジタル情報再生装置において、所定の
ロックと前記最尤復号手段から出力された位相誤差情報
とを用いて前記タイミング信号を抽出して前記量子化
段に与えるタイミング信号抽出手段を具備し、前記最尤
復号手段は、前記再生信号の振幅期待値から前記位相誤
差情報を生成することを特徴とする。
The invention of claim 7 of the present application is directed to claims 1 to 5
In the digital information reproducing apparatus according to any one of the above, the timing signal is extracted by using a predetermined clock and phase error information output from the maximum likelihood decoding means, and the quantization signal is extracted. > A timing signal extracting means for giving the maximum likelihood
The decoding means determines the phase error from the expected amplitude of the reproduced signal.
It is characterized by generating difference information .

【0018】本願の請求項8の発明は、請求項7のデジ
タル情報再生装置において、前記タイミング信号抽出手
段は、前記所定のクロックとVCO出力との位相を比較
する位相比較器と、前記位相比較器の出力信号を帯域制
限するLPFと、前記最尤復号手段から位相誤差情報
を必要な帯域成分に制限する帯域制限回路と、前記LP
Fの出力と前記帯域制限回路の出力とを入力し、前記タ
イミング信号の抽出動作の開始を示すゲート信号によっ
出力を切り換えるセレクタ回路と、中心周波数制御信
号を入力し、前記セレクタ回路の出力に基づいて周波数
を制御して前記VCO出力を生成し、該VCO出力を
タイミング信号として前記A/D変換手段に与えるV
COと、前記ゲート信号が有効となった時刻から現在ま
での時間を計測するカウンタ回路と、を具備するもので
あり、前記カウンタ回路の出力によって前記帯域制限回
路の周波数特性と前記VCOの伝達関数とを変化させる
ことを特徴とする。
The invention according to claim 8 of the present application is a digital camera according to claim 7.
In the digital information reproducing apparatus, the timing signal extracting means includes: a phase comparator for comparing the phase of the predetermined clock with the VCO output; an LPF for band-limiting an output signal of the phase comparator; A band limiting circuit for limiting the phase error information from the
A selector circuit that inputs the output of the F and the output of the band limiting circuit, switches the output with a gate signal indicating the start of the operation of extracting the timing signal, and receives a center frequency control signal and outputs a signal based on the output of the selector circuit. and controls the frequency to generate the VCO output Te, before the VCO output
V given as serial timing signal to said A / D conversion means
CO, and a counter circuit for measuring the time from the time when the gate signal becomes effective to the present time, wherein the frequency characteristic of the band limiting circuit and the transfer function of the VCO are determined by the output of the counter circuit. Is changed.

【0019】本願の請求項9の発明は、請求項7のデジ
タル情報再生装置において、前記タイミング信号抽出手
段は、位相制御信号に基づいて前記所定のクロックを
延させ該遅延させたクロック前記タイミング信号と
して出力する移相回路と、前記最尤復号手段から位相
誤差情報を必要な信号成分に制限する帯域制限回路と、
前記帯域制限回路の出力信号を可変増幅して位相制御信
号として前記移相回路に出力する可変増幅器と、前記移
相回路からのタイミング信号を入力し、前記タイミング
信号の抽出動作の開始を示すゲート信号が有効となった
時刻から現在までの時間を計測するカウンタ回路と、を
具備するものであり、前記カウンタ回路の出力によって
前記帯域制限回路の周波数特性特性と前記可変増幅器の
増幅率とを変化させることを特徴とする。
According to the ninth aspect of the present invention, the digital
In the total information reproducing apparatus, the timing signal extracting means delays the predetermined clock based on a phase control signal.
Was cast, and the phase shift circuit for outputting a clock obtained by the delay as said timing signal, and a band limiting circuit which the limit to the signal components necessary phase error information from the maximum likelihood decoding means,
A variable amplifier that variably amplifies an output signal of the band limiting circuit and outputs the output signal to the phase shift circuit as a phase control signal, and a gate that receives a timing signal from the phase shift circuit and indicates a start of an operation of extracting the timing signal A counter circuit for measuring the time from the time when the signal becomes effective to the present time, wherein the frequency characteristic of the band limiting circuit and the amplification factor of the variable amplifier are changed by the output of the counter circuit. It is characterized by making it.

【0020】本願の請求項10の発明は、請求項1〜5
の何れか1項のデジタル情報再生装置において、前記最
尤復号手段から出力された位相誤差情報ならびに予め定
めた初期位相情報および初期周波数情報から前記タイミ
ング信号を抽出するタイミング信号抽出手段を具備し、
前記最尤復号手段は、前記再生信号の振幅期待値から前
記位相誤差情報を生成し、前記量子化手段は、一定のク
ロック周期で信号をオーバサンプリングするA/D変換
手段と、前記A/D変換手段によってサンプリングされ
た信号を前記タイミング信号で再サンプリングするD/
D変換手段と、を具備することを特徴とする。
The invention according to claim 10 of the present application is directed to claims 1 to 5
In the digital information reproducing apparatus according to any one of the above, a timing signal extraction for extracting the timing signal from the phase error information output from the maximum likelihood decoding means and predetermined initial phase information and initial frequency information. Means ,
The maximum likelihood decoding means calculates the maximum likelihood from the expected amplitude of the reproduced signal.
The phase error information is generated, and the quantizing means generates a predetermined
A / D conversion for oversampling signal at lock cycle
Means sampled by said A / D conversion means.
D /
And D conversion means .

【0021】本願の請求項11の発明は、請求項10の
デジタル情報再生装置において、前記タイミング信号抽
出手段は、前記最尤復号手段からの前記位相誤差情報を
必要な信号成分に制限する帯域制限手段と、前記帯域制
限手段で帯域制限された位相誤差情報を制御電圧として
前記タイミング信号を発振する周波数設定手段と、前記
周波数設定手段からのタイミング信号を入力し、タイミ
ング信号の抽出動作の開始を示すゲート信号が有効とな
った時刻から現在までの時間を計測する時刻計測手段
と、を具備するものであり、前記時刻計測手段の出力に
よって前記帯域制限手段の周波数特性と前記周波数設定
手段の伝達関数とを変化させ、初期動作と定常動作にお
けるタイミング信号を切り換えることを特徴とする。
The invention of claim 11 of the present application is the invention of claim 10
In the digital information reproducing apparatus, the timing signal extracting unit includes a band limiting unit that limits the phase error information from the maximum likelihood decoding unit to a necessary signal component, and a phase error information band-limited by the band limiting unit. Frequency setting means for oscillating the timing signal as a control voltage, and a timing signal from the frequency setting means are inputted, and the time from the time when the gate signal indicating the start of the timing signal extraction operation becomes valid to the present is measured. A time measuring means for changing the frequency characteristic of the band limiting means and the transfer function of the frequency setting means according to the output of the time measuring means to switch the timing signal between the initial operation and the steady operation. It is characterized by the following.

【0022】[0022]

【0023】[0023]

【0024】[0024]

【0025】[0025]

【0026】[0026]

【0027】[0027]

【0028】[0028]

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】(実施の形態1) 本発明の第1実施形態におけるデジタル情報再生方法に
ついて図面を参照しつつ説明する。変調符号としていわ
ゆる(d,k)制限(d、kはd、k≧0を満たす整
数)を満足するランレングス制限符号(以後、RLL符
号と呼ぶ)であって、特に最小のランレングスの条件
(d=2)を満たす符号を用いる。記録符号は変調符号
をNRZI(Non Return to Zero Inverted) 変調する。
またパーシャルレスポンス等化としてインパルス応答h
(t) が(式1)を満たす等化方式を用いることとする。
a,b,c,dは任意の定数、kは整数、Tはタイミン
グ信号の周期とすると、(式1)が成り立つ。
(Embodiment 1) A digital information reproducing method according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. A run-length-limited code (hereinafter, referred to as an RLL code) that satisfies a so-called (d, k) restriction (d, k is an integer satisfying d, k ≧ 0) as a modulation code, and particularly a condition of a minimum run-length. A code that satisfies (d = 2) is used. The recording code modulates the modulation code by NRZI (Non Return to Zero Inverted).
The impulse response h is used as a partial response equalization.
It is assumed that an equalization method in which (t) satisfies (Expression 1) is used.
If a, b, c, and d are arbitrary constants, k is an integer, and T is the period of the timing signal, (Equation 1) holds.

【数2】 (Equation 2)

【0030】なお本実施形態では、以降簡単のため、い
わゆるPR(1,3,3,1)等化を取り上げ、インパ
ルス応答における定数をそれぞれa=d=1、b=c=
3とする。本実施形態のように最小極性反転距離が3の
記録符号とPR(1,3,3,1)等化方式を組み合わ
せた場合、原デジタル情報bt (tは時刻を表し、0以
上の整数とする)とPR等化出力の振幅値xt は図1の
状態遷移図に従う。
In this embodiment, for the sake of simplicity, so-called PR (1, 3, 3, 1) equalization is taken up, and constants in the impulse response are a = d = 1 and b = c =
3 is assumed. When the recording code with the minimum polarity reversal distance of 3 and the PR (1, 3, 3, 1) equalization method are combined as in the present embodiment, the original digital information b t (t represents time and is an integer of 0 or more. amplitude value x t of that) and the PR equalization output follows the state transition diagram of FIG.

【0031】図1では、各状態に記号S(l,m,n)
が付加されている。S(l,m,n)は1ビット前の記
録符号ct-1で、2ビット前の記録符号ct-2がm
で、3ビット前の記録符号ct-3であることを示し
ている。また、記録符号ctのシンボルを0または1と
している。図1の各状態遷移を示すパス(path)に付加
されたv/uにおいて、vが現時刻に入力された原デジ
タル情報btの値を、uがPR等化出力の振幅期待値
(振幅値)xtを示している。
In FIG. 1, the symbol S (l, m, n) is assigned to each state.
Is added. S (l, m, n) is 1-bit previous recording code c t-1 is l, record code c t-2 of 2 bits before the m
Indicates that the recording code ct-3 three bits before is n . The symbol of the recording code ct is set to 0 or 1. In v / u added to the path indicating each state transition in FIG. 1, v is the value of the original digital information b t input at the current time, and u is the expected amplitude value (amplitude) of the PR equalization output. shows the value) x t.

【0032】図1の状態遷移図を時間軸方向に展開した
ものをトレリス線図といい、これを図2で示す。本図に
おいて、kは時刻tの離散値である。トレリス線図は最
尤復号を行う上で各状態の確からしさを表す指標であ
る。再生信号から抽出したタイミング信号で、再生信号
をサンプリングした結果得られる値を再生信号振幅値y
t とする。この再生信号振幅値yt とPR等化出力の振
幅期待値xt の差の絶対値の2乗を毎時刻に累積加算
し、常に最小値をとるように状態遷移の選択を行う。こ
の毎時刻の累積加算値をメトリック値と呼ぶ。このメト
リック値はL(l,m,n) t としてトレリス線図の各時刻t
の各状態に付加されている。
The state transition diagram of FIG. 1 developed in the time axis direction is called a trellis diagram, which is shown in FIG. In the figure, k is a discrete value at time t. The trellis diagram is an index indicating the likelihood of each state in performing maximum likelihood decoding. A value obtained as a result of sampling the reproduction signal with the timing signal extracted from the reproduction signal is represented by a reproduction signal amplitude value y.
Let t . Squared cumulatively added every time the absolute value of the difference between the reproduction signal amplitude value y t and PR equalization output amplitude expected value x t, and selects a state transition so as to always takes the minimum value. The accumulated value at each time is called a metric value. This metric value is represented by L (l, m, n) t at each time t in the trellis diagram.
Are added to each state.

【0033】時刻tについて考えると、時刻tの各状態
において、とりうる時刻t−1からの状態遷移のうち、
最尤な状態遷移を選択する。ここで状態遷移をpathi
(iは0から7までの整数)とおき、各状態遷移を次の
ように定義する。
Considering time t, in each state at time t, of the possible state transitions from time t−1,
Select the most likely state transition. Here the state transition is pathi
(I is an integer from 0 to 7), and each state transition is defined as follows.

【0034】時刻t−1の各状態のメトリック値L
(1,1,1) t-1 ,L(1,1,0) t-1 ,L(1,0,0) t-1 ,L
(0,1,1) t-1 ,L(0,0,1) t-1 ,L(0,0,0) t-1 ,と、
時刻tの再生信号振幅値yt が与えられると、毎時刻の
とりうる8本の状態遷移のうち、6本の状態遷移が選択
される。
The metric value L of each state at time t-1
(1,1,1) t-1 , L (1,1,0) t-1 , L (1,0,0) t-1 , L
(0,1,1) t-1 , L (0,0,1) t-1 , L (0,0,0) t-1 ,
Given the reproduced signal amplitude value y t at time t, six state transitions are selected from eight possible state transitions at each time.

【0035】ここで状態L(1,1,1) t-1 からL(1,1,1)
t への状態遷移をpath7、状態L(1,1,0) t-1 からL
(1,1,1) t への状態遷移をpath6、状態L(1,0,0) t-1
からL(1,1,0) t への状態遷移をpath5、状態L
(0,0,0) t-1 からL(0,0,1) t への状態遷移をpath4、
状態L(1,1,1) t-1 からL(0,1,1) t への状態遷移をpa
th3、状態L(0,1,1) t-1 からL(0,0,1) t への状態遷
移をpath2、状態L(0,0,1) t-1 からL(0,0,0) t への
状態遷移をpath1、状態L(0,0,0) t-1 からL(0,0,0)
t への状態遷移をpath0、と呼ぶことにする。
Here, from the state L (1,1,1) t-1 to L (1,1,1)
state transition to t is path7, state L (1,1,0) t-1 to L
State transition to (1,1,1) t is path 6, state L ( 1,0,0 ) t-1
State transition from L to (1,1,0) t to path 5, state L
State transition from (0,0,0) t-1 to L (0,0,1) t is path4,
The state transition from state L (1,1,1) t-1 to L (0,1,1) t
th3, state transition from state L (0,1,1) t-1 to L (0,0,1) t is path2, state L (0,0,1) t-1 to L (0,0, t ) 0) State transition to t is path1, state L (0,0,0) t-1 to L (0,0,0)
The state transition to t is called path0.

【0036】このように各時刻においてメトリック値を
求め、最尤な状態遷移を選択する。選択結果を所定の長
さのレジスタに格納する。そして複数の状態遷移列のう
ち、時間軸方向に対してトレリス線図に従う状態遷移列
がただ1つ求まる。これが最尤な状態遷移列、いわゆる
生き残りパスpt となる。この生き残りパスpt から原
デジタル情報bt が一意に求まり、最尤復号が実現でき
る。
As described above, the metric value is obtained at each time, and the most likely state transition is selected. The selection result is stored in a register having a predetermined length. Then, from the plurality of state transition sequences, only one state transition sequence according to the trellis diagram in the time axis direction is obtained. This maximum likelihood status transition sequence, so-called survival path p t. The surviving path p t from the original digital information b t is values are found uniquely, maximum likelihood decoding can be realized.

【0037】図3は本発明の第1実施形態におけるデジ
タル情報再生装置の概略構成を示すブロック図である。
本図において記録媒体である光ディスク1から、光学ヘ
ッド2とプリアンプ3を介して再生した再生信号をイコ
ライザ(EQ)4に入力する。EQ4では、記録再生系
の周波数特性が所定のPR等化方式となるように波形整
形する。A/D変換手段16は、タイミング信号抽出手
段18により抽出されたタイミング信号により、波形整
形した再生信号を量子化する。最尤復号手段17は入力
された量子化データから最尤な状態遷移系列を推定し、
原デジタル情報を再生する。さらに最尤復号手段17は
復号結果を用いてタイミング信号抽出手段18へ位相誤
差情報を出力する。タイミング信号抽出手段18はこの
位相誤差情報を基にタイミング信号を発生し、これをA
/D変換手段16に与える。以後、各ブロックの構成及
び動作について詳細に説明する。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a digital information reproducing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a reproduced signal reproduced from an optical disk 1 as a recording medium via an optical head 2 and a preamplifier 3 is input to an equalizer (EQ) 4. In the EQ4, the waveform is shaped so that the frequency characteristic of the recording / reproducing system becomes a predetermined PR equalization method. The A / D converter 16 quantizes the waveform-shaped reproduced signal based on the timing signal extracted by the timing signal extractor 18. The maximum likelihood decoding unit 17 estimates the maximum likelihood state transition sequence from the input quantized data,
Play back the original digital information. Further, the maximum likelihood decoding means 17 outputs phase error information to the timing signal extracting means 18 using the decoding result. The timing signal extracting means 18 generates a timing signal based on the phase error information,
/ D conversion means 16. Hereinafter, the configuration and operation of each block will be described in detail.

【0038】図4は第1実施形態のデジタル情報再生装
置に用いられる最尤復号手段17の構成を示すブロック
図である。最尤復号手段17は、枝メトリック演算手段
11(以下、BMUという)、加算比較選択手段12
(以下、ACSという)、生き残りパス検出手段13
(以下、SMUという)、平滑化手段14(以下、LP
Fという) 、シフトレジスタ15(以下、REGとい
う)で構成する。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the maximum likelihood decoding means 17 used in the digital information reproducing apparatus of the first embodiment. The maximum likelihood decoding means 17 includes a branch metric calculation means 11 (hereinafter, referred to as BMU), an addition / comparison / selection means 12
(Hereinafter referred to as ACS), surviving path detecting means 13
(Hereinafter, referred to as SMU), smoothing means 14 (hereinafter, LP)
F) and a shift register 15 (hereinafter referred to as REG).

【0039】ここで最尤復号手段17の動作について詳
細に述べる。LPF14から出力された8つのPR等化
出力の振幅期待値をxi,t で表す。ここでiは前記の8
種類の状態遷移のうち、pathi (i=0〜7)の番号を
表し、tは時刻を示すものとする。BMU11は次の
(式2)で表される再生信号振幅値yt とPR等化出力
の振幅期待値xi,t との差の絶対値の2乗値、いわゆる
枝メトリックを算出する。 −(yt −xi,t 2 iは0から7の整数 ・・・(式2)
Here, the operation of the maximum likelihood decoding means 17 will be described in detail. The expected amplitude values of the eight PR equalized outputs output from the LPF 14 are represented by x i, t . Where i is the aforementioned 8
Among the types of state transitions, the numbers of path i (i = 0 to 7) are indicated, and t indicates time. The BMU 11 calculates a so-called branch metric of the absolute value of the difference between the reproduced signal amplitude value y t and the PR equalized output amplitude value x i, t expressed by the following (Equation 2). − (Y t −x i, t ) 2 i is an integer of 0 to 7 (formula 2)

【0040】振幅期待値xi,t は記録再生系の応答特性
において、各状態遷移が生じた場合のPR等化後の振幅
値を表している。例えば、理想的なPR(1,3,3,
1)等化の場合、図1及び図2に示すように、x7,t
8,x3,t =x6,t =7,x2,t =x5,t =4,x1,t
=x4,t =1,x0,t =0となる。
The expected amplitude value x i, t represents the amplitude value after PR equalization when each state transition occurs in the response characteristics of the recording / reproducing system. For example, an ideal PR (1, 3, 3,
1) In the case of equalization, as shown in FIGS. 1 and 2, x 7, t =
8, x 3, t = x 6, t = 7, x 2, t = x 5, t = 4, x 1, t
= X 4, t = 1, x 0, t = 0.

【0041】ここで時刻tの各状態において、とりうる
時刻t−1からの状態遷移のうち、最尤な状態遷移を選
択する方法について説明する。(式2)を用いると次の
(式3)が得られる。 L(1,1,1) t =max[L(1,1,1) t-1-( yt - x7,t )2,L(1,1,0) t-1-( yt - x6,t )2] L(1,1,0) t =L(1,0,0) t-1-( yt - x5,t )2(1,0,0) t =L(0,0,0) t-1-( yt - x4,t )2(0,1,1) t =L(1,1,1) t-1-( yt - x3,t )2(0,0,1) t =L(0,1,1) t-1-( yt - x2,t )2(0,0,0) t =max[L(0,0,1) t-1-( yt - x1,t )2,L(0,0,0) t-1-( yt - x0,t )2] ・・・(式3) ここでmax[α,β] はα,βのうち大きな値を選択する
演算子とする。
Here, a method of selecting the most likely state transition from the possible state transitions from time t-1 in each state at time t will be described. Using (Equation 2), the following (Equation 3) is obtained. L (1,1,1) t = max [ L (1,1,1) t-1 - (y t - x 7, t) 2, L (1,1,0) t-1 - (y t -x 6, t ) 2 ] L (1,1,0) t = L (1,0,0) t-1- (y t -x 5, t ) 2 L (1,0,0) t = L (0,0,0) t-1 - (y t - x 4, t) 2 L (0,1,1) t = L (1,1,1) t-1 - (y t - x 3 , t ) 2 L (0,0,1) t = L (0,1,1) t-1- (y t -x 2, t ) 2 L (0,0,0) t = max [L ( 0,0,1) t-1 - (y t - x 1, t) 2, L (0,0,0) t-1 - (y t - x 0, t) 2] ··· ( formula 3 Here, max [α, β] is an operator that selects a larger value from α and β.

【0042】さらに各状態のメトリック値の差M
j,t (jは1から6の整数)を次の(式4)のように定
義する。 M1,t = L(0,0,0) t −L(0,0,1) t2,t = L(0,0,1) t −L(0,1,1) t3,t = L(0,1,1) t −L(1,1,1) t4,t = L(1,0,0) t −L(0,0,0) t5,t = L(1,1,0) t −L(1,0,0) t6,t = L(1,1,1) t −L(1,1,0) t・・・(式4)
Further, the difference M of the metric value of each state
j, t (j is an integer from 1 to 6) is defined as the following (Equation 4). M 1, t = L (0,0,0) t -L (0,0,1) t M 2, t = L (0,0,1) t -L (0,1,1) t M 3 , t = L (0,1,1) t -L (1,1,1) t M 4, t = L (1,0,0) t -L (0,0,0) t M 5, t = L (1,1,0) t- L (1,0,0) t M 6, t = L (1,1,1) t- L (1,1,0) t ... (Equation 4 )

【0043】(式3)を(式4)に代入すると、次の
(式5)が得られる。 M2,t =M3,t-1 +(yt −x3,t 2 −(yt −x2,t 2 5,t =M4,t-1 +(yt −x4,t 2 −(yt −x5,t 2 1,t-1 ≧(yt −x0,t 2 −(yt −x1,t 2 ならば M1,t =M1,t-1 +M2,t-1 +(yt −x2,t 2 −(yt −x0,t 2 4,t =(yt −x0,t 2 −(yt −x4,t 2 1,t-1 <(yt −x0,t 2 −(yt −x1,t 2 ならば M1,t =M2,t-1 +(yt −x2,t 2 −(yt −x1,t 2 4,t =M1,t-1 +(yt −x1,t 2 −(yt −x4,t 2 6,t-1 ≧(yt −x7,t 2 −(yt −x6,t 2 ならば M3,t =(yt −x7,t 2 −(yt −x3,t 2 6,t =M5,t-1 +M6,t-1 +(yt −x5,t 2 −(yt −x7,t 2 6,t-1 <(yt −x7,t 2 −(yt −x6,t 2 ならば M3,t =M6,t-1 +(yt −x6,t 2 −(yt −x3,t 2 6,t =M5,t-1 +(yt −x5,t 2 −(yt −x6,t 2 ・・・(式5)
By substituting (Equation 3) into (Equation 4), the following (Equation 5) is obtained. M 2, t = M 3, t-1 + (y t -x 3, t ) 2- (y t -x 2, t ) 2 M 5, t = M 4, t-1 + (y t -x (4, t ) 2 − (y t −x 5, t ) 2 M 1, t−1 ≧ (y t −x 0, t ) 2 − (y t −x 1, t ) 2, then M 1, t = M 1, t-1 + M 2, t-1 + (y t -x 2, t) 2 - (y t -x 0, t) 2 M 4, t = (y t -x 0, t) 2 - (y t -x 4, t ) 2 M 1, t-1 <(y t -x 0, t) 2 - (y t -x 1, t) 2 if M 1, t = M 2, t -1 + (y t -x 2, t) 2 - (y t -x 1, t) 2 M 4, t = M 1, t-1 + (y t -x 1, t) 2 - (y t −x 4, t ) 2 M 6, t-1 ≧ (y t −x 7, t ) 2 − (y t −x 6, t ) 2 If M 3, t = (y t −x 7, t ) 2- (y t -x 3, t ) 2 M 6, t = M 5, t -1 + M 6, t -1 + (y t -x 5, t ) 2- (y t -x 7, t ) 2 M 6, t-1 <(y t −x 7, t ) 2 − (y t −x 6, t ) 2, then M 3, t = M 6, t−1 + (y t −x 6 , t ) 2 − (y t− x 3, t ) 2 M 6, t = M 5, t−1 + (y t −x 5, t ) 2 − (y t −x 6, t ) 2 (Equation 5)

【0044】図5は本実施形態における第1のBMU1
1Aの構成を示すブロック図である。BMU11Aは、
8回路の絶対値演算器11a、2乗演算器11b、減算
器(sub)11cで構成する。BMU11Aは再生信
号振幅値yt の量子化データとPR等化出力の振幅期待
値xi,t の差の絶対値の2乗値、いわゆる枝メトリック
を算出し、さらに次の(式6)の演算を行い、演算結果
E01, t ,E76, t ,E32, t ,E45, t ,E20, t
E04, t ,E21, t ,E14, t ,E73, t ,E57, t
E63, t ,E56, t をACS12に出力する。
FIG. 5 shows the first BMU 1 in this embodiment.
It is a block diagram which shows the structure of 1A. BMU11A is
It is composed of an absolute value calculator 11a of eight circuits, a square calculator 11b, and a subtractor (sub) 11c. The BMU 11A calculates the square value of the absolute value of the difference between the quantized data of the reproduced signal amplitude value y t and the amplitude expected value x i, t of the PR equalization output, that is, a so-called branch metric. The operation is performed, and the operation results E01, t , E76, t , E32, t , E45, t , E20, t ,
E04, t , E21, t , E14, t , E73, t , E57, t ,
E63, t and E56, t are output to the ACS 12.

【0045】 E01, t =(yt −x0,t 2 −(yt −x1,t 2 E76, t =(yt −x7,t 2 −(yt −x6,t 2 E32, t =(yt −x3,t 2 −(yt −x2,t 2 E45, t =(yt −x4,t 2 −(yt −x5,t 2 E20, t =(yt −x2,t 2 −(yt −x0,t 2 E04, t =(yt −x0,t 2 −(yt −x4,t 2 E21, t =(yt −x2,t 2 −(yt −x1,t 2 E14, t =(yt −x1,t 2 −(yt −x4,t 2 E73, t =(yt −x7,t 2 −(yt −x3,t 2 E57, t =(yt −x5,t 2 −(yt −x7,t 2 E63, t =(yt −x6,t 2 −(yt −x3,t 2 E56, t =(yt −x5,t 2 −(yt −x6,t 2 ・・・(式6)E 01, t = (y t −x 0, t ) 2 − (y t −x 1, t ) 2 E 76, t = (y t −x 7, t ) 2 − (y t −x 6, t) 2 E32, t = ( y t -x 3, t) 2 - (y t -x 2, t) 2 E45, t = (y t -x 4, t) 2 - (y t -x 5, t) 2 E20, t = ( y t -x 2, t) 2 - (y t -x 0, t) 2 E04, t = (y t -x 0, t) 2 - (y t -x 4, t) 2 E21, t = ( y t -x 2, t) 2 - (y t -x 1, t) 2 E14, t = (y t -x 1, t) 2 - (y t -x 4, t) 2 E73, t = ( y t -x 7, t) 2 - (y t -x 3, t) 2 E57, t = (y t -x 5, t) 2 - (y t -x 7, t) 2 E63, t = ( y t -x 6, t) 2 - (y t -x 3, t) 2 E56, t = (y t -x 5, t) 2 - (y t -x 6, t ) 2 ... (Equation 6)

【0046】図6は本実施形態におけるACS12のブ
ロック図である。ACS12は8つの加算器(add)
12a、2つの比較器(comp)12b、4つのセレ
クタ(sel)12c、6つのレジスタ(reg)12
dで構成する。ACS12は、時刻tにおいて常に時刻
t−1でのメトリック値の差Mj,t-1 (jは1から6の
整数)をレジスタ12dに格納している。そしてACS
12は時刻tの(式6)で表される入力信号E01, t
E76, t ,E32, t ,E45, t ,E20, t ,E04, t
E21, t ,E14, t ,E73, t ,E57, t ,E63, t
E56, t と、時刻t−1でのメトリック値の差
1,t-1 ,M2,t-1 ,M3,t-1 ,M4,t-1 ,M5,t-1
6,t-1 から、次に示す(式7)の演算によって時刻t
でのメトリック値の差M1,t ,M2,t ,M3,t
4,t ,M5,t ,M6,t をそれぞれ求める。
FIG. 6 is a block diagram of the ACS 12 in this embodiment. ACS12 has eight adders (add)
12a, two comparators (comp) 12b, four selectors (sel) 12c, six registers (reg) 12
d. The ACS 12 always stores the difference M j, t-1 (j is an integer from 1 to 6) of the metric value at the time t−1 in the register 12d at the time t. And ACS
12 is an input signal E01, t , represented by (Equation 6) at time t .
E76, t , E32, t , E45, t , E20, t , E04, t ,
E21, t , E14, t , E73, t , E57, t , E63, t ,
E56, t and the difference between the metric values at time t-1, M1 , t-1 , M2 , t-1 , M3 , t-1 , M4 , t-1 , M5 , t-1 ,
From M 6, t−1 , the time t is calculated by the following equation (Equation 7).
Metric value differences M 1, t , M 2, t , M 3, t ,
M 4, t , M 5, t , M 6, t are obtained respectively.

【0047】 M2,t =M3,t-1 +E32, t5,t =M4,t-1 +E45, t1,t-1 ≧E01, t ならば M1,t =M1,t-1 +M2,t-1 +E20, t4,t =E04, t1,t-1 <E01, t ならば M1,t =M2,t-1 +E21, t4,t =M1,t-1 +E14, t6,t-1 ≧E76, t ならば M3,t =E73, t6,t =M5,t-1 +M6,t-1 +E57, t6,t-1 <E76, t ならば M3,t =M6,t-1 +E63, t6,t =M5,t-1 +E56, t ・・・(式7)[0047] M 2, t = M 3, t-1 + E32, t M 5, t = M 4, t-1 + E45, t M 1, if t-1 ≧ E01, t M 1, t = M 1 , t-1 + M 2, t-1 + E20, t M 4, t = E04, t M 1, t-1 <E01, t if M 1, t = M 2, t-1 + E21, t M 4, t = M 1, t-1 + E14, t M 6, t-1 ≧ E76, t if M 3, t = E73, t M 6, t = M 5, t-1 + M 6, t-1 + E57, t M6 , t-1 <E76, if t , M3 , t = M6, t -1 + E63, tM6 , t = M5, t -1 + E56, t (Equation 7)

【0048】レジスタ12dに格納される値は2つの状
態のもつメトリック値の差となるため、常に所定の値よ
り小さな値を示している。したがって、個々の状態のも
つメトリック値が例えどのような値をとっても、メトリ
ック値の差Mj,t-1 (jは1から6の整数)は所定のビ
ット幅で表すことができる。
Since the value stored in the register 12d is the difference between the metric values of the two states, it always indicates a value smaller than a predetermined value. Therefore, no matter what value the metric value of each state has, the difference M j, t-1 (j is an integer from 1 to 6) of the metric value can be represented by a predetermined bit width.

【0049】さらにACS12はメトリック値の差を求
めると同時に、8本の状態遷移のうちいずれの状態遷移
を選択したかを2ビットの情報としてSMU13に出力
する。これらの2ビットの出力信号を選択信号と呼び、
SEL0,SEL1とする。ここで具体的なACS12の動作を
説明する。ACS12は毎時刻tにおいて、path2、pa
th3、path4、path5を必ず選択する。ただし、M
1,t-1 ≧E01, t ならばpath0を選択し、ハイレベルを
示す選択信号SEL0をSMU13へ出力する。逆にM
1,t-1 <E01, t ならば、path1を選択し、ローレベル
を示す選択信号SEL0をSMU13へ出力する。またM
6,t-1 ≧E76, t ならばpath7を選択し、ハイレベルを
示す選択信号SEL1をSMU13へ出力する。逆にM
6,t-1 <E7 6,t ならばpath6を選択し、ローレベルを
示す選択信号SEL1をSMU13へ出力する。
Further, the ACS 12 obtains the difference between the metric values, and simultaneously outputs to the SMU 13 which of the eight state transitions has been selected as 2-bit information. These two-bit output signals are called selection signals,
SEL0 and SEL1. Here, a specific operation of the ACS 12 will be described. At every time t, the ACS 12 sets path2, pa
Be sure to select th3, path4 and path5. Where M
If 1, t- 1.gtoreq.E01, t , path0 is selected, and a selection signal SEL0 indicating a high level is output to the SMU13. Conversely, M
If 1, t-1 <E01, t , path1 is selected, and a selection signal SEL0 indicating a low level is output to the SMU13. Also M
6, if t- 1≥E76, t , path7 is selected, and a selection signal SEL1 indicating a high level is output to the SMU13. Conversely, M
If 6, t-1 <E76, t , path6 is selected, and a selection signal SEL1 indicating a low level is output to the SMU13.

【0050】図7〜図9は本実施形態のSMU13の構
成を示すブロック図である。SMU13の動作について
詳細に説明する。SMU13は、所定の長さ(以後、パ
スメモリ長mとする)のレジスタ(以後、パスメモリと
呼ぶ)を8ch分持ち、ACS12から入力された選択
信号に基づき、状態遷移の選択結果をそれぞれのパスメ
モリに格納する。8つの状態遷移が起こり得るので、1
つの状態遷移につきパスメモリ長に相当する数のレジス
タを用意する。
FIGS. 7 to 9 are block diagrams showing the configuration of the SMU 13 according to the present embodiment. The operation of the SMU 13 will be described in detail. The SMU 13 has eight channels of registers (hereinafter, referred to as path memories) of a predetermined length (hereinafter, referred to as path memory length m), and based on the selection signal input from the ACS 12, stores the result of the state transition selection. Store in path memory. Since eight state transitions can occur, 1
A number of registers corresponding to the path memory length are prepared for each state transition.

【0051】このパスメモリをでMEM i ,nで表す。iは
0から7までの整数で、状態遷移pathi の番号を表す。
簡単のため添え字には整数iのみを付加することとす
る。またnはパスメモリのアドレスを示し、1からパス
メモリ長mまでの値をとる。SMU13は、複数の論理
回路A、論理回路B、レジスタDで構成する。論理回路
Aは3つの入力a,b,cから、f=a×(b+c)を
満たす信号fを出力する。尚、記号×は論理積を表し、
記号+は論理和を表している。また論理回路Bは2つの
入力d,eからg=d×eを満たす信号gを出力する。
論理回路Aと論理回路Bにより、時刻tと時刻t+1の
状態遷移選択結果から、時刻tの状態遷移選択結果のう
ち、時刻t+1では生き残らない状態遷移をパスメモリ
から取り除くことができる。
This path memory is represented by MEM i, n . i is an integer from 0 to 7 and represents the number of the state transition path i .
For simplicity, only the integer i is added to the subscript. Further, n indicates the address of the path memory, and takes a value from 1 to the path memory length m. The SMU 13 includes a plurality of logic circuits A, a logic circuit B, and a register D. The logic circuit A outputs a signal f that satisfies f = a × (b + c) from three inputs a, b, and c. Note that the symbol x represents a logical product,
The symbol + represents a logical sum. The logic circuit B outputs a signal g satisfying g = d × e from two inputs d and e.
The logic circuit A and the logic circuit B can remove, from the path memory, a state transition that does not survive at the time t + 1 among the state transition selection results at the time t from the state transition selection results at the time t and the time t + 1.

【0052】たとえば、時刻tと時刻t+1と時刻t+
2とにおいて、ともにハイレベルである選択信号SEL0と
SEL1が入力される場合について説明する。前述のとお
り、選択信号SEL0とSEL1がハイレベルであるので、path
0とpath7が選択され、path1とpath6は選択されな
い。
For example, time t, time t + 1, and time t +
2, the selection signals SEL0 and SEL0 both at a high level
The case where SEL1 is input will be described. As described above, since the selection signals SEL0 and SEL1 are at the high level, the path
0 and path7 are selected, and path1 and path6 are not selected.

【0053】SMU13は時刻tにおいて選択信号SEL0
とSEL1が入力されると、パスメモリMEM0,1、MEM2,1、ME
M3,1、MEM4,1、MEM5,1、MEM7,1にそれぞれ’1’を格納
し、MEM1,1とMEM6,1に’0’を格納する。ここで’1’
はレジスタに格納されたデータがハイレベルであること
を示し、’0’はレジスタに格納されたデータがローレ
ベルであることを示す。
At time t, the SMU 13 selects the selection signal SEL0.
And SEL1 are input, the path memories MEM 0,1 , MEM 2,1 , ME
M 3,1, MEM 4,1, stores MEM 5,1, respectively MEM 7, 1 '1', and stores "0" in the MEM 1, 1 and MEM 6,1. Here '1'
Indicates that the data stored in the register is at a high level, and '0' indicates that the data stored in the register is at a low level.

【0054】時刻t+1において選択信号SEL0とSEL1が
入力されると、パスメモリMEM0,1,MEM1,1,MEM2,1,ME
M3,1,MEM4,1,MEM5,1,MEM6,1,MEM7,1に格納されてい
たデータをパスメモリMEM0,2,MEM1,2,MEM2,2,ME
M3,2,MEM4,2,MEM5,2,MEM6,2,MEM7,2にそれぞれ格納
し、パスメモリMEM0,1、MEM2,1、MEM3,1、MEM4,1、MEM
5,1、MEM7,1にそれぞれ’1’を、MEM1,1とMEM6,1に’
0’を格納する。
When the selection signals SEL0 and SEL1 are input at time t + 1, the path memories MEM 0,1 , MEM 1,1 , MEM 2,1 , ME
The data stored in M 3,1 , MEM 4,1 , MEM 5,1 , MEM 6,1 , MEM 7,1 is transferred to the path memories MEM 0,2 , MEM 1,2 , MEM 2,2 , ME
M 3,2 , MEM 4,2 , MEM 5,2 , MEM 6,2 , MEM 7,2 , respectively, and the path memories MEM 0,1 , MEM 2,1 , MEM 3,1 , MEM 4,1 , MEM
'1' to 5,1 and MEM 7,1 respectively, '1' to MEM 1,1 and MEM 6,1
0 'is stored.

【0055】さらに時刻t+2において選択信号SEL0と
SEL1が入力されると、論理回路Aの入力aはMEM0,2のデ
ータ’1’となり、論理回路Aの入力bはMEM0,1のデー
タ’1’となり、MEM4,1のデータ’1’を論理回路Aの
入力cとすれば、論理回路Aの出力はf=’1’とな
り、MEM0,3に格納する。
Further, at time t + 2, the selection signal SEL0 and
When SEL1 is input, the input “a” of the logic circuit A becomes data “1” of MEM 0,2 , the input “b” of the logic circuit A becomes data “1” of MEM 0,1 and data “1” of MEM 4,1 . Assuming that 1 'is the input c of the logic circuit A, the output of the logic circuit A becomes f =' 1 'and is stored in MEM0,3 .

【0056】また、論理回路Aの入力aはMEM1,2のデー
タ’0’となり、論理回路Aの入力bはMEM0,1のデー
タ’1’となり、MEM4,1のデータ’1’を論理回路Aの
入力cとすれば、論理回路Aの出力はf=’0’とな
り、fの値をMEM1,3に格納する。
The input “a” of the logic circuit A becomes data “0” of MEM 1,2 , the input b of the logic circuit A becomes data “1” of MEM 0,1 and data “1” of MEM 4,1. Is the input c of the logic circuit A, the output of the logic circuit A becomes f = '0', and the value of f is stored in MEM 1,3 .

【0057】また、MEM2,2のデータ’1’を論理回路B
の入力dとし、MEM1,1のデータ’0’を論理回路Bの入
力eとすれば、論理回路Bの出力はg=’0’となり、
gの値をMEM2,3に格納する。
Further, the data “1” of MEM 2,2 is transferred to the logic circuit B.
And the data '0' of MEM 1,1 is input e of the logic circuit B, the output of the logic circuit B becomes g = '0'.
stores the value of g in MEM 2,3.

【0058】また、MEM3,2のデータ’1’を論理回路B
の入力dとし、MEM2 ,1のデータ’1’を論理回路Bの
入力eとすれば、論理回路Bの出力はg=’1’とな
り、gの値をMEM3,3に格納する。
Further, the data “1” of MEM 3,2 is transferred to the logic circuit B.
When the data d of MEM 2 , 1 is input e of the logic circuit B, the output of the logic circuit B becomes g = '1', and the value of g is stored in MEM 3,3 .

【0059】また、MEM4,2のデータ’1’を論理回路B
の入力dとし、MEM5,1のデータ’1’を論理回路Bの入
力eとすれば、論理回路Bの出力はg= ’1’とな
り、gの値をMEM4,3に格納する。
Further, the data “1” of MEM 4,2 is transferred to the logic circuit B.
If the data d of MEM 5,1 is input e of the logic circuit B, the output of the logic circuit B becomes g = '1', and the value of g is stored in MEM 4,3 .

【0060】また、MEM5,2のデータ’1’を論理回路B
の入力dとし、MEM6,1のデータ’0’を論理回路Bの入
力eとすれば、論理回路Bの出力はg=’0’となり、
gの値をMEM5,3に格納する。
Also, the data “1” of MEM 5,2 is transferred to the logic circuit B
And the data '0' of MEM 6,1 as the input e of the logic circuit B, the output of the logic circuit B becomes g = '0'.
Store the value of g in MEM 5,3 .

【0061】また、論理回路Aの入力aはMEM6,2のデー
タ’0’となり、論理回路Aの入力bはMEM3,1のデー
タ’1’となり、MEM7,1のデータ’1’を論理回路Aの
入力cとすれば、論理回路Aの出力はf=’0’とな
り、fの値をMEM6,3に格納する。
The input “a” of the logic circuit A becomes data “0” of MEM 6,2 , the input “b” of logic circuit A becomes data “1” of MEM 3,1 and data “1” of MEM 7,1. Is the input c of the logic circuit A, the output of the logic circuit A becomes f = '0', and the value of f is stored in MEM6,3 .

【0062】さらに、論理回路Aの入力aはMEM7,2のデ
ータ’1’となり、論理回路Aの入力bはMEM3,1のデー
タ’1’となり、MEM7,1のデータ’1’を論理回路Aの
入力cとすれば、論理回路Aの出力はf=’1’とな
り、fの値をMEM7,3に格納する。
Further, the input “a” of the logic circuit A becomes data “1” of MEM 7,2 , the input “b” of the logic circuit A becomes data “1” of MEM 3,1 and data “1” of MEM 7,1. Is the input c of the logic circuit A, the output of the logic circuit A becomes f = '1', and the value of f is stored in MEM7,3 .

【0063】以上の演算により、時刻tから時刻t+1
に遷移するpathのうち、path2とpath5が除去された。
さらにパスメモリMEM0,1,MEM1,1,MEM2,1,MEM3,1,ME
M4,1,MEM5,1,MEM6,1,MEM7,1に格納されていたデータ
を、パスメモリMEM0,2,MEM1,2,MEM2,2,MEM3,2,MEM
4,2,MEM5,2,MEM6,2,MEM7,2にそれぞれ格納し、パス
メモリMEM0,1、MEM2,1、MEM3,1、MEM4,1、MEM5,1、MEM
7,1にそれぞれ’1’を、MEM1,1とMEM6,1に’0’を格
納する。
By the above operation, from time t to time t + 1
, Path2 and path5 have been removed.
Further, the path memories MEM 0,1 , MEM 1,1 , MEM 2,1 , MEM 3,1 , ME
The data stored in M 4,1 , MEM 5,1 , MEM 6,1 , MEM 7,1 is changed to path memories MEM 0,2 , MEM 1,2 , MEM 2,2 , MEM 3,2 , MEM
4,2 , MEM 5,2 , MEM 6,2 , MEM 7,2 , respectively, and the path memories MEM 0,1 , MEM 2,1 , MEM 3,1 , MEM 4,1 , MEM 5,1 , MEM
The respective 7,1 '1' stores '0' MEM 1, 1 and MEM 6,1.

【0064】パスメモリMEM i,3 (iは0から7までの
整数)における演算をMEM i,n (nは4以上でパスメモ
リ長以下の整数)についても行うと、十分にパスメモリ
長が大きい場合、8つのパスメモリMEM i,m のうち、た
だ1つのパスメモリに’1’が格納されることになる。
これが生き残りパスとなる。
When the operation in the path memory MEM i, 3 (i is an integer from 0 to 7) is also performed on MEM i, n (n is an integer of 4 or more and the path memory length or less), the path memory length becomes sufficiently large. If it is larger, '1' will be stored in only one of the eight path memories MEM i, m .
This is the surviving path.

【0065】図1の状態遷移図で説明したように、パス
メモリMEM3,mに’1’が格納されているか、又はパスメ
モリMEM4,mに’1’が格納されていれば、SMU13は
復号結果として’1’を出力し、そうでなければSMU
13は復号結果として’0’を出力する。これにより原
デジタル情報bt が再生される。SMU13は生き残り
パスを示す8ビットの情報pi,t (iは0から7までの
整数、tは時刻を示す整数)としてpi,t =MEM
i,m (mはパスメモリ長)を満たすようにLPF14に
出力し、位相誤差情報として、後述のタイミング信号抽
出手段18に出力する。
As described with reference to the state transition diagram of FIG. 1, if “1” is stored in the path memory MEM 3, m or “1” is stored in the path memory MEM 4, m , the SMU 13 Outputs '1' as the decoding result, otherwise SMU
13 outputs '0' as a decoding result. Thereby, the original digital information b t is reproduced. The SMU 13 uses 8-bit information p i, t (i is an integer from 0 to 7 and t is an integer indicating time) indicating the surviving path as p i, t = MEM
Output to the LPF 14 so as to satisfy i, m (m is the path memory length), and output to the timing signal extracting means 18 described later as phase error information.

【0066】なお本実施形態1のSMU13では、論理
回路Aと論理回路Bにより、時刻tと時刻t+1の状態
遷移選択結果から、時刻tの状態遷移選択結果のうち時
刻t+1では生き残らない状態遷移をパスメモリから取
り除く構成とした。しかし、時刻tから時刻t+r(r
は1以上の整数)の状態遷移選択結果から、時刻tの状
態遷移選択結果のうち、時刻t+1から時刻t+rでは
生き残らない状態遷移をパスメモリから取り除く構成に
しても同様の効果が得られる。
In the SMU 13 of the first embodiment, the logic circuit A and the logic circuit B use the state transition selection result at time t and time t + 1 to determine the state transition that does not survive at time t + 1 among the state transition selection results at time t. It is configured to be removed from the path memory. However, from time t to time t + r (r
The same effect can be obtained by removing the state transitions that cannot survive from the time t + 1 to the time t + r from the path memory out of the state transition selection results at the time t from the state transition selection results at the time t.

【0067】図4において、シフトレジスタ(REG)
15はBMU11とACS12とSMU13との処理時
間分だけ遅延させた再生信号振幅値yt をLPF14に
出力する。また位相誤差情報として後述のタイミング信
号抽出手段18にも出力する。
In FIG. 4, a shift register (REG)
15 outputs a reproduction signal amplitude value y t of treatment time period delayed by the BMU11 and ACS12 and SMU13 the LPF 14. It also outputs the phase error information to the timing signal extracting means 18 described later.

【0068】LPF14は初期動作と定常動作の2つの
動作を行う。初期動作はいわゆるアクイジションモード
と呼ばれ、記録媒体上の特定パターンからタイミング信
号を高速に抽出し、これに同期するための動作であり、
定常動作はトラッキングモードと呼ばれ、再生信号から
タイミング信号を抽出し、これに追従するための動作で
ある。
The LPF 14 performs two operations, an initial operation and a steady operation. The initial operation is a so-called acquisition mode, which is an operation for extracting a timing signal from a specific pattern on a recording medium at a high speed and synchronizing with it.
The steady operation is called a tracking mode, and is an operation for extracting a timing signal from a reproduction signal and following the timing signal.

【0069】LPF14は振幅期待値x7,t ,x6,t
5,t ,x4,t ,x3,t ,x2,t ,x1,t ,x0,t を格
納するためのレジスタを持ち、次の(式8)を満たす演
算を行い、演算結果をレジスタに格納する。
The LPF 14 has the expected amplitude values x 7, t , x 6, t ,
has a register for storing x 5, t, x 4, t, x 3, t, x 2, t, x 1, t, x 0, t, performs a calculation that satisfies the following equation (8), Store the operation result in the register.

【0070】pi,t が’1’であれば xi,t+1 =(1/N)×yt +((N−1)/N)×x
i,t ここで Nは正の整数 iは0から7までの整数 ・・・(式8)
If p i, t is “1”, x i, t + 1 = (1 / N) × y t + ((N−1) / N) × x
i, t where N is a positive integer i is an integer from 0 to 7 (Equation 8)

【0071】初期動作において、外部から与えられた8
つのPR等化出力の初期振幅期待値x7,init
6,init,x5,init,x4,init,x3,init,x2,init
1,init,x0,initをBMU11に出力しているが、定
常動作では(式8)の演算を行い、更新したレジスタの
データを8つのPR等化出力の振幅期待値x7,t ,x
6,t ,x5,t ,x4,t ,x3,t ,x2,t ,x1,t ,x
0,t としてBMU11に出力する。これは最尤復号結果
から記録再生系の応答特性を検出し、検出結果から適応
的にPR等化特性を変化させていることになる。
In the initial operation, an externally supplied 8
Initial expected values x 7, init of the two PR equalized outputs
x 6, init , x 5, init , x 4, init , x 3, init , x 2, init ,
Although x 1, init and x 0, init are output to the BMU 11, in the steady operation, the operation of (Equation 8) is performed, and the updated register data is used as the expected amplitude x 7, t of the eight PR equalized outputs. , X
6, t , x5 , t , x4 , t , x3 , t , x2 , t , x1 , t , x
Output to the BMU 11 as 0, t . This means that the response characteristic of the recording / reproducing system is detected from the maximum likelihood decoding result, and the PR equalization characteristic is adaptively changed from the detection result.

【0072】タイミング信号抽出手段18は、SMU1
3から出力された生き残りパスP i,t と、REG15か
ら出力された再生信号振幅値yt を入力し、次に示す
(式9)に従って演算を行う。 pi,t が’1’であれば level i,t =(1/N)×yt +((N−1)/N)×
leveli,t-1 ここで Nは正の整数 i=2または5 ・・・(式9)
The timing signal extracting means 18 outputs the SMU1
Survivor path is output from the 3 P i, and t, and inputs the reproduction signal amplitude value y t output from REG15, shown below calculated according to (Equation 9) performed. If p i, t is “1”, level i, t = (1 / N) × y t + ((N−1) / N) ×
level i, t-1 where N is a positive integer i = 2 or 5 (Equation 9)

【0073】再生信号の量子化に用いられるタイミング
信号に位相誤差がなく、記録再生系の等化特性が(式
1)で表されるインパルス応答となる場合、level2,t
再生信号の立ち下がり波形の振幅値c+dの値をとり、
level5,tは再生信号の立ち上がり波形の振幅値a+bの
値をとる。簡単のために対称なインパルス応答の場合を
考えるとa=d、b=cとなるので、level2,t=level
5,tが満たされる。そこで位相誤差量を次の(式10)
で定義する。 phase _error t =level2,t−level5,t ・・・(式10)
When there is no phase error in the timing signal used for quantization of the reproduction signal and the equalization characteristic of the recording / reproduction system has an impulse response represented by (Equation 1), level 2 and t indicate the rising edge of the reproduction signal. Take the value of the amplitude value c + d of the falling waveform,
Level 5 and t take the value of the amplitude value a + b of the rising waveform of the reproduction signal. Considering the case of a symmetrical impulse response for simplicity, a = d and b = c, so level 2, t = level
5, t is satisfied. Therefore, the phase error amount is calculated by the following (Equation 10).
Defined by phase_error t = level 2, t -level 5, t ... (Equation 10)

【0074】位相誤差量phase _error t は、正の値を
示すときにはタイミング信号の位相が量子化すべきサン
プリング位置より進んでおり、負の値を示すときにはタ
イミング信号の位相が量子化すべきサンプリング位置よ
り遅れていることになる。タイミング信号抽出手段18
は位相誤差量と、位相誤差量を増幅する増幅器の増幅率
と、初期位相情報とにより、所定のタイミング信号を発
生し、これをA/D変換手段16へ出力する。
[0074] Phase error amount phase _error t, when a positive value is progressing from the sampling position phase should quantization timing signals, delayed from the sampling position phase should quantization timing signal when a negative value Will be. Timing signal extracting means 18
Generates a predetermined timing signal based on the phase error amount, the amplification factor of the amplifier for amplifying the phase error amount, and the initial phase information, and outputs the signal to the A / D converter 16.

【0075】さて、図10は、最尤復号手段17におけ
る第2の枝メトリック演算手段11Bの構成を示すブロ
ック図である。第1の枝メトリック演算手段11Aで
は、枝メトリックを演算する際、(式2)のPR等化出
力の振幅期待値xt の差の絶対値の2乗を算出する方法
を示した。第2の枝メトリック演算手段11Bでは、
(式2)を次に示す(式11)に置き換え、PR等化出
力の振幅期待値xt の差の絶対値を算出する。この方法
では2乗演算器が不要になるため、回路規模の縮小が実
現できる。
FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the second branch metric calculation means 11B in the maximum likelihood decoding means 17. In the first branch metric calculating means 11A, when calculating the branch metric, illustrating a method of calculating the square of the absolute value of the difference between the amplitude expected value x t of the PR equalization output (Equation 2). In the second branch metric calculation means 11B,
Replaced by (Equation 2) shown below (Equation 11), and calculates the absolute value of the difference between the amplitude expected value x t of the PR equalization output. In this method, a square calculator is not required, so that the circuit scale can be reduced.

【0076】−ABS[yt −xi,t ] iは0から7の整数 ABS[α]はαの絶対値を求める演算子 ・・・(式11)-ABS [y t -x i, t ] i is an integer from 0 to 7 ABS [α] is an operator for obtaining the absolute value of α (Equation 11)

【0077】(実施の形態2)次に本発明の第2実施形
態におけるデジタル情報再生装置について図面を参照し
つつ説明する。図11は第2実施形態のデジタル情報再
生装置の基本構成を示すブロック図である。ここでは記
録媒体から再生された再生信号はA/D変換手段19に
よって、固定クロックでオーバーサンプリングされる構
成となっている。A/D変換手段19でサンプリングさ
れたデータはD/D変換手段20によって再量子化され
る。D/D変換手段20に入力するタイミング信号は、
タイミング信号抽出手段22から与えられ、D/D変換
手段20は再生信号に含まれるタイミング信号に同期し
た量子化データを出力する。
(Embodiment 2) Next, a digital information reproducing apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is a block diagram showing a basic configuration of a digital information reproducing apparatus according to the second embodiment. Here, the reproduction signal reproduced from the recording medium is oversampled by the A / D converter 19 at a fixed clock. The data sampled by the A / D converter 19 is requantized by the D / D converter 20. The timing signal input to the D / D converter 20 is
Provided from the timing signal extracting means 22, the D / D converting means 20 outputs quantized data synchronized with the timing signal included in the reproduction signal.

【0078】最尤復号手段21は、入力された量子化デ
ータから最尤な状態遷移を推定し、原デジタル情報を再
生して出力する。また最尤復号手段21は復号結果から
位相誤差情報をタイミング信号抽出手段22に与える。
タイミング信号抽出手段22は、位相誤差情報のうち高
周波数成分を取り除くというLPF処理を行い、位相誤
差量を算出する。そしてタイミング信号抽出手段22は
初期位相情報(以下、init_timingという)と初期周波
数情報(以下、init_intervalという)と位相誤差量と
より、発振周波数を求め、タイミング信号を出力する。
The maximum likelihood decoding means 21 estimates the maximum likelihood state transition from the input quantized data, and reproduces and outputs the original digital information. The maximum likelihood decoding means 21 gives the phase error information to the timing signal extracting means 22 from the decoding result.
The timing signal extracting means 22 performs an LPF process of removing high frequency components from the phase error information, and calculates a phase error amount. Then, the timing signal extracting means 22 obtains the oscillation frequency from the initial phase information (hereinafter, referred to as init_timing), the initial frequency information (hereinafter, referred to as init_interval), and the phase error amount, and outputs a timing signal.

【0079】本実施形態の動作を更に詳細に述べる。タ
イミング信号抽出手段22は最尤復号手段21から出力
された生き残りパスpi,t とBMU11とACS12と
SMU13でかかった処理時間だけ遅延させた再生信号
振幅値yt を入力し、次の(式9)に従って演算を行
う。演算結果は図示しないレジスタに振幅期待値level
i,t として格納する。 pi,t が’1’であれば、 level i,t =(1/N)×yt +((N−1)/N)×
leveli,t-1 ここで Nは正の整数 i=2または5 ・・・(式9)
The operation of the present embodiment will be described in more detail. Timing signal extracting means 22 inputs the reproduction signal amplitude value y t delayed surviving path p i which is output from the maximum likelihood decoding section 21, t and BMU11 and ACS12 and SMU13 spent in were treated only time, the following (Equation 9 ). The calculation result is stored in a register (not shown)
Store as i, t . If p i, t is “1”, level i, t = (1 / N) × y t + ((N−1) / N) ×
level i, t-1 where N is a positive integer i = 2 or 5 (Equation 9)

【0080】D/D変換手段20で量子化に用いられる
タイミング信号に位相誤差がなく、記録再生系の等化特
性が(式1)で表されるインパルス応答となる場合、le
vel2,tは再生信号の立ち下がり波形の振幅値c+dの値
をとり、level5,tは再生信号の立ち上がり波形の振幅値
a+bの値をとる。簡単のために対称なインパルス応答
の場合を考えると a=d、b=cとなるので、level
2,t=level5,tが満たされる。そこで位相誤差量を前述
した(式10)で定義する。 phase _error t =level2,t−level5,t ・・・(式10)
When there is no phase error in the timing signal used for quantization in the D / D converter 20 and the equalization characteristic of the recording / reproducing system is an impulse response represented by (Equation 1), le
vel 2, t has a value of amplitude values c + d falling waveform of the reproduced signal, level 5, t has a value of amplitude values a + b of the rising waveform of the reproduced signal. Considering the case of a symmetrical impulse response for simplicity, a = d and b = c.
2, t = level 5, t is satisfied. Therefore, the phase error amount is defined by (Equation 10) described above. phase_error t = level 2, t -level 5, t ... (Equation 10)

【0081】位相誤差量phase _error t は、正の値を
示すときにはタイミング信号の位相が量子化すべきサン
プリング位置より進んでおり、負の値を示すときにはタ
イミング信号の位相が量子化すべきサンプリング位置よ
り遅れていることになる。さらにタイミング信号抽出手
段22に含まれる周波数設定手段の設定周波数interval
t を次の(式12)で定義する。 intervalt =init_interval /(1− GAIN × phase_error t ×init_interval) ここでGAINは周波数設定手段の増幅率である。 ・・・(式12)
[0081] Phase error amount phase _error t, when a positive value is progressing from the sampling position phase should quantization timing signals, delayed from the sampling position phase should quantization timing signal when a negative value Will be. Further, the set frequency interval of the frequency setting means included in the timing signal extracting means 22
t is defined by the following (Equation 12). interval t = init_interval / (1−GAIN × phase_error t × init_interval) where GAIN is an amplification factor of the frequency setting means. ... (Equation 12)

【0082】なお、インパルス応答が非対称な場合に
は、(式12)を次の(式13)に変形する。 intervalt =init_interval /(1− GAIN ×(phase_error t -(a+b-c-d)) ×init
_interval) ここでGAINは周波数設定手段の増幅率である。 ・・・(式13)
When the impulse response is asymmetric, (Equation 12) is transformed into the following (Equation 13). interval t = init_interval / (1-GAIN × (phase_error t- (a + bcd)) × init
Here, GAIN is the amplification factor of the frequency setting means. ... (Equation 13)

【0083】さらにタイミング信号抽出手段22はタイ
ミング信号の時刻timingt を次の(式14)で定義す
る。 timingt =timingt-1 + intervel t ここでtiming0 =init_timeとする。 ・・・(式14)
Further, the timing signal extracting means 22 defines the timing t of the timing signal by the following (Equation 14). timing t = timing t−1 + intervel t where timing 0 = init_time. ... (Equation 14)

【0084】タイミング信号抽出手段22はこうして抽
出したタイミング信号timingt をD/D変換手段20に
出力する。A/D変換手段19が再生信号を周期Tの固
定クロックでオーバーサンプリングした結果をzm (m
は1以上の整数)とする。D/D変換手段20はA/D
変換手段19がサンプリングした結果zm と、タイミン
グ信号抽出手段22の出力するタイミング信号timingt
から、再生信号を量子化した再生信号振幅値yt を次の
(式15)によって算出する。 T×( m-1) ≦timingt <T×mならば yt =(( timing t −T×( m-1))/T) ×zm +((T×m−timingt )/T)×zm-1 ・・・(式15) こうして得られた再生信号振幅値yt を最尤復号手段2
1に出力する。
The timing signal extracting means 22 outputs the extracted timing signal timing t to the D / D converting means 20. The result of the A / D converter 19 oversampling the reproduced signal with a fixed clock having a period T is represented by z m (m
Is an integer of 1 or more). The D / D conversion means 20 is an A / D
The result z m sampled by the conversion means 19 and the timing signal timing t output by the timing signal extraction means 22
From calculates the reproduced signal amplitude value y t quantized a reproduction signal by the following equation (15). If T × (m−1) ≦ timing t <T × m, then y t = ((timing t− T × (m−1)) / T) × z m + ((T × m−timing t ) / T ) × z m-1 ··· (equation 15) thus obtained reproduction signal amplitude value y t maximum likelihood decoding means 2
Output to 1.

【0085】以上のようにして再生信号から正確なタイ
ミング信号を抽出し、これに追従することができる。ま
たすべての演算をデジタル信号処理により実現できるの
で、従来アナログ回路で構成されていた場合に必要であ
った調整が不要となる。
As described above, an accurate timing signal can be extracted from a reproduced signal and can follow the extracted timing signal. In addition, since all operations can be realized by digital signal processing, the adjustment that was required when a conventional analog circuit was used is unnecessary.

【0086】これまで再生信号に含まれるタイミング信
号に追従する定常動作について説明したが、記録媒体上
の特定パターンからタイミング信号を抽出し、高速に同
期するための方法について説明する。記録媒体のフォー
マットがセクタ単位で構成され、データとデータの先頭
に所定の長さのVFOパターンいわゆるランナップが含
まれているとする。ゲート信号は記録媒体のフォーマッ
トに合わせたセクタ内の有効な再生信号の範囲を示す信
号であり、本実施形態でもゲート信号に従い、信号処理
の動作を開始する。また、通常ランナップでは単一のパ
ターンの信号が記録され、PLL回路の引き込み動作に
用いられる。
The steady operation following the timing signal included in the reproduction signal has been described above. A method for extracting a timing signal from a specific pattern on a recording medium and synchronizing at a high speed will be described. It is assumed that the format of the recording medium is configured in sector units, and data and a VFO pattern of a predetermined length, so-called run-up, are included at the beginning of the data. The gate signal is a signal indicating the range of a valid reproduction signal in a sector according to the format of the recording medium. In this embodiment, the signal processing operation is started according to the gate signal. In a normal run-up, a signal of a single pattern is recorded and used for a pull-in operation of a PLL circuit.

【0087】図12は本実施形態のタイミング信号抽出
手段22の構成図である。最尤復号手段21から出力し
た位相誤差情報を帯域制限手段23に入力する。帯域制
限手段23は(式9)、(式10)の演算を行い、位相
誤差量を求め、周波数設定手段24に出力する。周波数
設定手段24は(式12)又は(式13)と(式14)
を用いて、初期位相情報と初期周波数情報と位相誤差量
より、発振周波数を求め、タイミング信号をD/D変換
手段20に出力する。ゲート信号が有効になると時刻計
測手段25は、タイミング信号をカウントし、所定の値
に到達すると、(式9)のNの値と、(式12)又は
(式13)のGAINの値を変更するよう、帯域制限手段2
3と周波数設定手段24に制御信号を出力する。
FIG. 12 is a block diagram of the timing signal extracting means 22 of the present embodiment. The phase error information output from the maximum likelihood decoding means 21 is input to the band limiting means 23. The band limiting unit 23 calculates ( Equation 9 ) and ( Equation 10 ), obtains the phase error amount, and outputs it to the frequency setting unit 24. The frequency setting means 24 calculates (Equation 12) or (Equation 13) and (Equation 14)
, An oscillation frequency is obtained from the initial phase information, the initial frequency information, and the phase error amount, and a timing signal is output to the D / D conversion means 20. When the gate signal becomes valid, the time measuring unit 25 counts the timing signal, and changes the value of N in ( Expression 9 ) and the value of GAIN in (Expression 12) or (Expression 13) when the timing signal reaches a predetermined value. So that the band limiting means 2
3 and a control signal to the frequency setting means 24.

【0088】初期動作では(式9)のNの値を小さく、
(式12)又は(式13)のGAINの値を高く設定し、定
常動作では(式9)のNの値を大きく、(式12)又は
(式13)のGAINの値が低くなるように、時刻計測手段
25が制御をかける。以上のような動作によって、高速
に初期動作から定常動作への移行が実現できる。
In the initial operation, the value of N in ( Equation 9 ) is reduced,
The value of GAIN in (Equation 12) or (Equation 13) is set to be high, and in steady operation, the value of N in ( Equation 9 ) is increased, and the value of GAIN in (Equation 12) or (Equation 13) is decreased. , The time measuring means 25 controls. With the above operation, the transition from the initial operation to the steady operation can be realized at high speed.

【0089】(実施の形態3) 次に本発明の第3実施形態におけるデジタル情報再生装
置について図面を参照しつつ説明する。図13は第3実
施形態のデジタル情報再生装置の基本構成を示すブロッ
ク図である。本実施形態では、タイミング信号抽出手段
28が、最尤復号手段27から出力された位相誤差情報
を(式10)で定義される位相誤差量を用いて内蔵のV
COの発振周波数を制御する構成となっている。
Embodiment 3 Next, a digital information reproducing apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 13 is a block diagram showing a basic configuration of a digital information reproducing apparatus according to the third embodiment. In the present embodiment, the timing signal extracting unit 28 converts the phase error information output from the maximum likelihood decoding unit 27 into a built-in V using the phase error amount defined by ( Equation 10 ).
The configuration is such that the oscillation frequency of the CO is controlled.

【0090】記録媒体から再生された再生信号は、A/
D変換手段26でサンプリングされ、量子化データに変
換される。最尤復号手段27は入力された量子化データ
から、最尤な状態遷移を推定し、原デジタル情報を再生
して出力する。また最尤復号手段27は復号結果から位
相誤差情報をタイミング信号抽出手段28に出力する。
タイミング信号抽出手段28は、位相誤差情報のうち不
要な信号成分を取り除くLPF処理を行い、位相誤差量
を算出する。そしてタイミング信号抽出手段28は入力
された記録クロックと位相誤差量とより、発振周波数を
求め、タイミング信号をA/D変換手段26に出力す
る。
The reproduced signal reproduced from the recording medium is A /
The data is sampled by the D conversion means 26 and converted into quantized data. The maximum likelihood decoding means 27 estimates the maximum likelihood state transition from the input quantized data, and reproduces and outputs the original digital information. The maximum likelihood decoding means 27 outputs phase error information from the decoding result to the timing signal extracting means 28.
The timing signal extracting unit 28 performs an LPF process for removing unnecessary signal components from the phase error information, and calculates a phase error amount. Then, the timing signal extracting means 28 determines the oscillation frequency from the input recording clock and the phase error amount, and outputs the timing signal to the A / D converting means 26.

【0091】ここで本実施形態のデジタル情報再生装置
の動作を詳細に述べる。タイミング信号抽出手段28
は、最尤復号手段27から位相誤差情報として出力され
た生き残りパスを示す8ビットの情報pi,t と、再生信
号振幅値yt とを入力し、発振出力をタイミング信号と
してA/D変換手段26に出力する。
Here, the operation of the digital information reproducing apparatus of the present embodiment will be described in detail. Timing signal extracting means 28
Inputs the 8-bit information p i, t indicating the surviving path output as the phase error information from the maximum likelihood decoding means 27 and the reproduced signal amplitude y t, and performs A / D conversion using the oscillation output as a timing signal. Output to means 26.

【0092】図14は本実施形態における第1のタイミ
ング信号抽出手段28Aの構成図である。VCO30は
中心周波数制御信号によって中心周波数が設定されてい
る。ゲート信号が有効でない場合、位相比較器29は入
力された記録クロックとVCO30の発振出力の位相を
比較し、比較結果をLPF31に出力する。
FIG. 14 is a block diagram of the first timing signal extracting means 28A in this embodiment. The center frequency of the VCO 30 is set by a center frequency control signal. If the gate signal is not valid, the phase comparator 29 compares the input recording clock with the phase of the oscillation output of the VCO 30 and outputs the comparison result to the LPF 31.

【0093】LPF31はVCO30が記録クロックに
追従するために必要な信号成分を取り出し、セレクタ回
路32に出力する。セレクタ回路32はゲート信号によ
って制御され、LPF31の出力信号をVCO30へ出
力する。従ってVCO30は記録クロックに同期して発
振する。次にゲート信号が有効になると、帯域制限回路
33は(式10)で定義される位相誤差量をD/A変換
器34に出力する。D/A変換器34は変換結果をセレ
クタ回路32に出力する。そしてセレクタ回路32は、
D/A変換器34の出力信号をVCO30へ出力する。
従って最尤復号手段27からの位相誤差情報を基にタイ
ミング信号を制御することができる。
The LPF 31 extracts a signal component necessary for the VCO 30 to follow the recording clock, and outputs the signal component to the selector circuit 32. The selector circuit 32 is controlled by a gate signal, and outputs an output signal of the LPF 31 to the VCO 30. Therefore, the VCO 30 oscillates in synchronization with the recording clock. Next, when the gate signal becomes valid, the band limiting circuit 33 outputs the phase error amount defined by ( Equation 10 ) to the D / A converter 34. The D / A converter 34 outputs the conversion result to the selector circuit 32. Then, the selector circuit 32
The output signal of the D / A converter 34 is output to the VCO 30.
Therefore, the timing signal can be controlled based on the phase error information from the maximum likelihood decoding means 27.

【0094】さらに高速に同期するための方法について
説明する。信号処理の動作開始を示すゲート信号が有効
になると、カウンタ回路35はタイミング信号をカウン
トし、所定の値に到達すると、帯域制限回路33の(
)のNの値と、VCO30の増幅率を変更するよう帯
域制限回路33とVCO30に制御をかける。一般にゲ
ート信号が有効になると、ランナップパターンが入力さ
れるので、初期動作では(式9)のNの値を小さく、V
CO30の増幅率の値を高く設定する。定常動作では
式9)のNの値を大きく、VCO30の増幅率の値が
低くなるように、カウンタ回路35が制御をかける。以
上のような動作によって、高速に初期動作から定常動作
への移行が実現できる。
A method for synchronizing at a higher speed will be described. When the gate signal indicating the start of the operation of the signal processing is enabled, the counter circuit 35 counts the timing signal reaches the predetermined value, the band limiting circuit 33 (Formula
9 ) The band limiting circuit 33 and the VCO 30 are controlled so as to change the value of N and the amplification factor of the VCO 30. Generally, when the gate signal becomes valid, a run-up pattern is input. Therefore, in the initial operation, the value of N in ( Equation 9 ) is reduced,
The value of the amplification factor of CO30 is set high. In the steady operation, the counter circuit 35 controls so that the value of N in ( Equation 9 ) is large and the value of the amplification factor of the VCO 30 is low. With the above operation, the transition from the initial operation to the steady operation can be realized at high speed.

【0095】つぎに位相誤差量を用いて記録クロックの
位相を制御する他のタイミング信号抽出手段の動作につ
いて詳細に述べる。図15は本実施形態における第2の
タイミング信号抽出手段28Bの構成を示すブロック図
である。ゲート信号が有効でない場合、移相回路36は
記録クロックをタイミング信号としてA/D変換手段2
6に出力している。ゲート信号が有効になると、帯域制
限回路37は(式10)で定義される位相誤差量を可変
増幅器38に出力する。可変増幅器38は位相誤差量を
増幅し、演算結果を移相回路36へ出力する。移相回路
36は増幅された位相誤差量を基に、内蔵の可変遅延回
路を用いて記録クロックの位相を制御する。
Next, the operation of another timing signal extracting means for controlling the phase of the recording clock using the phase error will be described in detail. FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of the second timing signal extracting means 28B in the present embodiment. If the gate signal is not valid, the phase shift circuit 36 uses the recording clock as a timing signal to output the A / D converter 2
6 is output. When the gate signal becomes valid, the band limiting circuit 37 outputs the phase error amount defined by ( Equation 10 ) to the variable amplifier 38. The variable amplifier 38 amplifies the amount of phase error and outputs the operation result to the phase shift circuit 36. The phase shift circuit 36 controls the phase of the recording clock using a built-in variable delay circuit based on the amplified phase error amount.

【0096】さらに高速に同期するための方法について
説明する。信号処理の動作開始を示すゲート信号が有効
になると、カウンタ回路39はタイミング信号をカウン
トし、所定の値に到達すると、帯域制限回路37の(
)のNの値と、可変増幅器の増幅率を変更するよう、
帯域制限回路37と可変増幅器38とに制御信号を出力
する。一般にゲート信号が有効になると、ランナップパ
ターンが入力されるので、初期動作では(式9)のNの
値を小さく、可変増幅器38の増幅率の値を高く設定
し、定常動作では(式9)のNの値を大きく、可変増幅
器38の増幅率の値が低くなるように、カウンタ回路3
9が制御をかける。以上のような動作によって、高速に
初期動作から定常動作への移行が実現できる。
A method for synchronizing at a higher speed will be described. When the gate signal indicating the start of the operation of the signal processing is enabled, the counter circuit 39 counts the timing signal reaches the predetermined value, the band limiting circuit 37 (Formula
9 ) To change the value of N and the amplification factor of the variable amplifier,
A control signal is output to the band limiting circuit 37 and the variable amplifier 38. In general, the gate signal is enabled, the run-up pattern is input, the initial operation decreases the value of N in Equation (9), the value of the amplification factor of the variable amplifier 38 is set high, in the steady operation (Equation 9) Of the counter circuit 3 so that the value of N of the variable amplifier 38 becomes large and the value of the amplification factor of the variable amplifier 38 becomes low.
9 gives control. With the above operation, the transition from the initial operation to the steady operation can be realized at high speed.

【0097】なお、図3の最尤復号手段17として、最
小極性反転間隔が3のランレングス制限符号を例に挙げ
て動作を説明したが、他のランレングス制限符号であっ
てもよい。
The operation of the maximum likelihood decoding means 17 in FIG. 3 has been described using a run-length limiting code with a minimum polarity inversion interval of 3, but other run-length limiting codes may be used.

【0098】[0098]

【発明の効果】以上のように本発明のデジタル情報再生
装置によれば、タイミング信号抽出手段が、ビタビ復号
動作中に得られた生き残りパスをもとに、量子化データ
を分類し、分類された量子化データを用いて記録再生系
の応答特性を検出し、再生信号に含まれるレベル変動を
求め、このうちタイミング信号抽出手段の出力であるタ
イミング信号の位相ずれによるレベル変動成分を算出
し、算出結果よりタイミング信号の位相を制御する。こ
れにより正確なタイミング信号の抽出が実現できる。ま
た、再生信号に含まれるタイミング信号の抽出動作をデ
ジタル的な手法で行うことで、アナログ的な調整を必要
としない、デジタル信号処理に適した構成となる。
As described above, according to the digital information reproducing apparatus of the present invention, the timing signal extracting means classifies the quantized data based on the surviving path obtained during the Viterbi decoding operation, and classifies the quantized data. Detect the response characteristics of the recording and reproduction system using the quantized data obtained, find the level fluctuation included in the reproduction signal, calculate the level fluctuation component due to the phase shift of the timing signal output from the timing signal extraction means, The phase of the timing signal is controlled based on the calculation result. Thus, accurate timing signal extraction can be realized. Further, by performing the operation of extracting the timing signal included in the reproduction signal by a digital method, a configuration suitable for digital signal processing that does not require analog adjustment is provided.

【0099】さらにタイミング信号の位相ずれの検出結
果を用いてタイミング信号の位相を制御する際、タイミ
ング信号抽出動作の初期動作と定常動作において、制御
の特性を変化させることで、高速な定常動作への移行が
行える。
Further, when the phase of the timing signal is controlled using the detection result of the phase shift of the timing signal, the control characteristic is changed between the initial operation and the steady operation of the timing signal extracting operation to achieve a high-speed steady operation. Can be migrated.

【0100】又本発明のデジタル情報再生装置によれ
ば、最小極性反転間隔が3以上となるような変調符号
と、より多くの符号間干渉を許容するPR等化との組み
合わせによって、ナイキスト等化に比べ、S/N値が改
善でき、良好な誤り率を実現できる。
Further, according to the digital information reproducing apparatus of the present invention, Nyquist equalization is achieved by a combination of a modulation code having a minimum polarity inversion interval of 3 or more and PR equalization allowing more intersymbol interference. , The S / N value can be improved and a good error rate can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】最小極性反転距離が3の記録符号とPR(1,
3,3,1)等化方式とを組み合わせた場合の状態遷移
図である。
FIG. 1 shows a recording code having a minimum polarity reversal distance of 3 and PR (1,
FIG. 3 is a state transition diagram in the case of combining with (3, 3, 1) equalization method.

【図2】最小極性反転距離が3の記録符号とPR(1,
3,3,1)等化方式とを組み合わせた場合のトレリス
線図である。
FIG. 2 shows a recording code having a minimum polarity reversal distance of 3 and PR (1,
FIG. 3 is a trellis diagram in the case of combining with (3,3,1) equalization method.

【図3】本発明の第1実施形態におけるデジタル情報再
生装置の概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a digital information reproducing device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】第1実施形態のデジタル情報再生装置における
最尤復号手段のブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of a maximum likelihood decoding unit in the digital information reproducing device of the first embodiment.

【図5】第1実施形態のデジタル情報再生装置における
第1の枝メトリック演算手段(BMU)11Aのブロッ
ク図である。
FIG. 5 is a block diagram of a first branch metric calculating means (BMU) 11A in the digital information reproducing apparatus of the first embodiment.

【図6】第1実施形態のデジタル情報再生装置における
加算比較選択演算手段(ACS12)のブロック図であ
る。
FIG. 6 is a block diagram of an addition / comparison / selection operation unit (ACS12) in the digital information reproducing apparatus according to the first embodiment.

【図7】第1実施形態のデジタル情報再生装置における
生き残りパス検出手段(SMU)13のブロック図(そ
の1)である。
FIG. 7 is a block diagram (No. 1) of a surviving path detecting means (SMU) 13 in the digital information reproducing apparatus of the first embodiment.

【図8】第1実施形態のデジタル情報再生装置における
生き残りパス検出手段(SMU)13のブロック図(そ
の2)である。
FIG. 8 is a block diagram (part 2) of the surviving path detecting means (SMU) 13 in the digital information reproducing apparatus of the first embodiment.

【図9】第1実施形態のデジタル情報再生装置における
生き残りパス検出手段(SMU)13のブロック図(そ
の3)である。
FIG. 9 is a block diagram (part 3) of a surviving path detecting means (SMU) 13 in the digital information reproducing apparatus of the first embodiment.

【図10】第1実施形態のデジタル情報再生装置におけ
る第2の枝メトリック演算手段(BMU)11のブロッ
ク図である。
FIG. 10 is a block diagram of a second branch metric calculation unit (BMU) 11 in the digital information reproducing apparatus of the first embodiment.

【図11】本発明の第2実施形態におけるデジタル情報
再生装置の概略構成図である。
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a digital information reproducing device according to a second embodiment of the present invention.

【図12】第2実施形態のデジタル情報再生装置におけ
るタイミング信号抽出手段22の構成図である。
FIG. 12 is a configuration diagram of a timing signal extracting unit 22 in the digital information reproducing device of the second embodiment.

【図13】本発明の第3実施形態におけるデジタル情報
再生装置の概略構成図である。
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a digital information reproducing device according to a third embodiment of the present invention.

【図14】第3実施形態のデジタル情報再生装置におけ
る第1のタイミング信号抽出手段28Aの構成図であ
る。
FIG. 14 is a configuration diagram of a first timing signal extracting unit 28A in the digital information reproducing device of the third embodiment.

【図15】第3実施形態のデジタル情報再生装置におけ
る第2のタイミング信号抽出手段28Bの構成図であ
る。
FIG. 15 is a configuration diagram of a second timing signal extracting unit 28B in the digital information reproducing device of the third embodiment.

【図16】従来のデジタル情報再生装置の構成例を示す
ブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional digital information reproducing device.

【図17】従来のデジタル情報再生装置の動作を示す信
号波形図である。
FIG. 17 is a signal waveform diagram illustrating an operation of a conventional digital information reproducing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光ディスク 2 光学へッド 3 プリアンプ 4 EQ 5 A/D変換器 6 最尤復号器 7 コンパレータ 8,29 位相比較器 9,31 LPF 10,30 VCO 11,11A,11B 枝メトリック演算手段(BM
U) 11a 絶対値演算器 11b 2乗演算器 11c 減算器 12 加算比較選択演算手段(ACS) 12a 加算器 12b 比較器 12c セレクタ 12d レジスタ 13 生き残りパス検出手段(SMU) 14 平滑化手段(LPF) 15 シフトレジスタ(REG) 16,19,26 A/D変換手段 17,21,27 最尤復号手段 18,22,28,28A,28B タイミング信号抽
出手段 20 D/D変換手段 23 帯域制限手段 24 周波数設定手段 25 時刻計測手段 32 セレクタ回路 33,37 帯域制限回路 34 D/A変換器 35 カウンタ回路 36 移相回路 38 可変増幅器 39 カウンタ回路
Reference Signs List 1 optical disk 2 optical head 3 preamplifier 4 EQ 5 A / D converter 6 maximum likelihood decoder 7 comparator 8, 29 phase comparator 9, 31 LPF 10, 30 VCO 11, 11A, 11B branch metric calculation means (BM
U) 11a Absolute value calculator 11b Square calculator 11c Subtractor 12 Addition comparison selection calculation means (ACS) 12a Adder 12b Comparator 12c Selector 12d Register 13 Survival path detection means (SMU) 14 Smoothing means (LPF) 15 Shift register (REG) 16, 19, 26 A / D conversion means 17, 21, 27 Maximum likelihood decoding means 18, 22, 28, 28A, 28B Timing signal extraction means 20 D / D conversion means 23 Band limiting means 24 Frequency setting Means 25 Time measuring means 32 Selector circuit 33, 37 Band limiting circuit 34 D / A converter 35 Counter circuit 36 Phase shift circuit 38 Variable amplifier 39 Counter circuit

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−232668(JP,A) 特開 平7−287937(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 20/10 - 20/18 Continuation of the front page (56) References JP-A-4-232668 (JP, A) JP-A-7-287937 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G11B 20 / 10-20/18

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 最小極性反転間隔が3以上となる記録符
号で記録媒体に記録された原デジタル情報を再生するデ
ジタル情報再生装置であって、a,b,c,dを任意の定数とし、kを整数とし、Tを
タイミング信号の周期とするとき、 記録再生系のインパ
ルス応答h(t)が、 【数1】 を満たすように波形整形を行うパーシャルレスポンス等
化手段と、 前記 タイミング信号を用いて量子化を行う量子化手段
と、 前記パーシャルレスポンス等化手段および前記量子化手
段によって処理された再生信号に基づいて、前記(式
1)による制約および前記 最小極性反転間隔による制約
から求まる状態遷移から最尤な状態遷移系列を推定し、
原デジタル情報を再生する最尤復号手段と、を具備する
ことを特徴とするデジタル情報再生装置
A recording code having a minimum polarity inversion interval of 3 or more.
A digital information reproducing apparatus for reproducing original digital information recorded on a recording medium by using a constant , a, b, c, and d as arbitrary constants, k as an integer, and T as
When the period of the timing signal is set, the impulse response h (t) of the recording / reproducing system is expressed as follows. Partial response that performs waveform shaping to satisfy
It means a quantization means for performing quantization using said timing signal
And the partial response equalizing means and the quantizing means.
Based on the reproduced signal processed by the stage,
1) and the minimum polarity reversal interval .
From the state transition obtained from
A digital information reproducing apparatus , comprising: maximum likelihood decoding means for reproducing original digital information.
【請求項2】 前記aは前記dに等しく、前記bは前記
cに等しいことを特徴とする請求項1に記載のデジタル
情報再生装置
2. The method according to claim 1, wherein a is equal to d, and b is
2. The digital of claim 1, wherein c is equal to c.
Information playback device .
【請求項3】 前記最尤復号手段は、 前記(式1)による制約および前記最小極性反転間隔に
よる制約に基づいて、 前記再生信号の振幅情報と振幅期
待値との差の絶対値の累積加算に関する演算を行い、 該演算結果を用いて最尤な状態遷移系列を求めて原デジ
タル情報を復号することを特徴とする請求項1又は2
載のデジタル情報再生装置
3. The maximum likelihood decoding means sets the constraint according to the expression (1) and the minimum polarity inversion interval.
Based on the above restrictions, an operation relating to the cumulative addition of the absolute value of the difference between the amplitude information of the reproduced signal and the expected amplitude is performed , and the maximum likelihood state transition sequence is obtained using the operation result to decode the original digital information. 3. The digital information reproducing apparatus according to claim 1, wherein
【請求項4】 前記最尤復号手段は、 前記(数1)による制約および前記最小極性反転間隔に
よる制約に基づいて、 前記再生信号の振幅情報と振幅期
待値との差の2乗の累積加算に関する演算を行い、 該演算結果を用いて最尤な状態遷移系列を求めて原デジ
タル情報を復号することを特徴とする請求項1又は2
載のデジタル情報再生装置
4. The maximum likelihood decoding means sets the constraint by the equation (1) and the minimum polarity inversion interval.
Based on the above restrictions, an operation relating to the cumulative addition of the square of the difference between the amplitude information of the reproduced signal and the expected amplitude is performed , and the maximum likelihood state transition sequence is obtained using the operation result to decode the original digital information. 3. The digital information reproducing apparatus according to claim 1, wherein
【請求項5】 前記最尤復号手段は、 前記演算結果を各状態の確からしさの差分として保持す
ることを特徴とする請求項3又は4記載のデジタル情報
再生装置
5. The maximum likelihood decoding means holds the operation result as a difference in the likelihood of each state.
The digital information according to claim 3 or 4, wherein
Playback device .
【請求項6】 前記最尤復号手段から出力された位相誤
差情報から前記タイミング信号を抽出して前記量子化
段に与えるタイミング信号抽出手段を具備し、 前記最尤復号手段は、前記再生信号の振幅期待値から前
記位相誤差情報を生成 することを特徴とする請求項1〜
5の何れか1項記載のデジタル情報再生装置。
6. comprising a timing signal extracting means for supplying the extracted and the quantization hand <br/> stage the timing signal from the phase error information output from the maximum likelihood decoding means, said maximum likelihood decoding means Before the expected amplitude of the reproduced signal.
Generating the phase error information .
6. The digital information reproducing apparatus according to claim 5.
【請求項7】 所定のクロックと前記最尤復号手段から
出力された位相誤差情報とを用いて前記タイミング信号
を抽出して前記量子化手段に与えるタイミング信号抽出
手段を具備し、 前記最尤復号手段は、前記再生信号の振幅期待値から前
記位相誤差情報を生成 することを特徴とする請求項1〜
5の何れか1項記載のデジタル情報再生装置。
7. comprising a timing signal extracting means for supplying to said quantization means extracts said timing signal by using the phase error information output from a predetermined clock and the maximum likelihood decoding means, the maximum likelihood decoding The means is configured to calculate a value of
Generating the phase error information .
6. The digital information reproducing apparatus according to claim 5.
【請求項8】 前記タイミング信号抽出手段は、前記所定の クロックとVCO出力との位相を比較する位
相比較器と、 前記位相比較器の出力信号を帯域制限するLPFと、 前記最尤復号手段から位相誤差情報を必要な帯域成分
に制限する帯域制限回路と、 前記LPFの出力と前記帯域制限回路の出力とを入力
し、前記タイミング信号の抽出動作の開始を示すゲート
信号によって出力を切り換えるセレクタ回路と、 中心周波数制御信号を入力し、前記セレクタ回路の出力
に基づいて周波数を制御して前記VCO出力を生成し、
該VCO出力を前記タイミング信号として前記A/D変
換手段に与えるVCOと、 前記ゲート信号が有効となった時刻から現在までの時間
を計測するカウンタ回路と、を具備するものであり、 前記カウンタ回路の出力によって前記帯域制限回路の周
波数特性と前記VCOの伝達関数とを変化させることを
特徴とする請求項7に記載のデジタル情報再生装置。
8. The timing signal extracting means includes: a phase comparator for comparing a phase of the predetermined clock with a VCO output; an LPF for band-limiting an output signal of the phase comparator; A band limiting circuit that limits the phase error information to a required band component, a selector that inputs the output of the LPF and the output of the band limiting circuit, and switches the output by a gate signal indicating the start of the timing signal extraction operation A center frequency control signal, and controlling the frequency based on the output of the selector circuit to generate the VCO output;
Are those comprising the VCO providing the A / D converting means the VCO output as said timing signal, a counter circuit for measuring the time until the current from the time when the gate signal becomes effective, and the counter circuit 8. The digital information reproducing apparatus according to claim 7, wherein a frequency characteristic of said band limiting circuit and a transfer function of said VCO are changed according to the output of said digital information reproducing apparatus.
【請求項9】 前記タイミング信号抽出手段は、 位相制御信号に基づいて前記所定のクロックを遅延さ
該遅延させたクロック前記タイミング信号として
出力する移相回路と、 前記最尤復号手段から位相誤差情報を必要な信号成分
に制限する帯域制限回路と、 前記帯域制限回路の出力信号を可変増幅して位相制御信
号として前記移相回路に出力する可変増幅器と、 前記移相回路からのタイミング信号を入力し、前記タイ
ミング信号の抽出動作の開始を示すゲート信号が有効と
なった時刻から現在までの時間を計測するカウンタ回路
と、を具備するものであり、 前記カウンタ回路の出力によって前記帯域制限回路の周
波数特性特性と前記可変増幅器の増幅率とを変化させる
ことを特徴とする請求項7に記載のデジタル情報再生装
置。
9. The timing signal extracting means delays the predetermined clock based on a phase control signal.
So, a phase shift circuit for outputting a clock obtained by the delay as said timing signal, said a band limiting circuit which limits the signal components necessary phase error information from the maximum likelihood decoding means, an output signal of the band limiting circuit A variable amplifier that variably amplifies and outputs to the phase shift circuit as a phase control signal, and a timing signal from the phase shift circuit is input, and from the time when the gate signal indicating the start of the timing signal extraction operation becomes valid A counter circuit for measuring a time up to the present, wherein an output of the counter circuit changes a frequency characteristic characteristic of the band limiting circuit and an amplification factor of the variable amplifier. 8. The digital information reproducing device according to 7 .
【請求項10】 前記最尤復号手段から出力された位相
誤差情報ならびに予め定めた初期位相情報および初期周
波数情報から前記タイミング信号を抽出するタイミング
信号抽出手段を具備し、 前記最尤復号手段は、前記再生信号の振幅期待値から前
記位相誤差情報を生成し、 前記量子化手段は、 一定のクロック周期で信号をオーバサンプリングするA
/D変換手段と、 前記A/D変換手段によってサンプリングされた信号を
前記タイミング信号で再サンプリングするD/D変換手
段と、を具備 することを特徴とする請求項1〜5の何れ
か1項記載のデジタル情報再生装置。
10. comprising a timing signal extracting means for extracting the timing signal from the initial phase information and the initial frequency information that defines the phase error information as well as pre-output from the maximum likelihood decoding means, said maximum likelihood decoding means, Before the amplitude expected value of the reproduction signal
The quantization means generates the phase error information, and the quantization means A oversamples the signal at a constant clock cycle.
/ D conversion means, and a signal sampled by the A / D conversion means.
D / D converter for resampling with the timing signal
Any of claims 1 to 5, characterized by comprising a stage, a
One wherein the digital information reproducing apparatus according.
【請求項11】 前記タイミング信号抽出手段は、 前記最尤復号手段からの前記位相誤差情報を必要な信号
成分に制限する帯域制限手段と、 前記帯域制限手段で帯域制限された位相誤差情報を制御
電圧として前記タイミング信号を発振する周波数設定手
段と、 前記周波数設定手段からのタイミング信号を入力し、タ
イミング信号の抽出動作の開始を示すゲート信号が有効
となった時刻から現在までの時間を計測する時刻計測手
段と、を具備するものであり、 前記時刻計測手段の出力によって前記帯域制限手段の周
波数特性と前記周波数設定手段の伝達関数とを変化さ
せ、初期動作と定常動作におけるタイミング信号を切り
換えることを特徴とする請求項10に記載のデジタル情
報再生装置。
11. A timing signal extracting unit, comprising: a band limiting unit for limiting the phase error information from the maximum likelihood decoding unit to a required signal component; and controlling the phase error information band-limited by the band limiting unit. and frequency setting means for oscillating said timing signal as a voltage, and inputs the timing signal from the frequency setting means to measure the time up to the present from the time the gate signal indicating the start became effective extraction operation of the timing signal A time measuring unit, wherein the output of the time measuring unit changes a frequency characteristic of the band limiting unit and a transfer function of the frequency setting unit, and switches a timing signal in an initial operation and a steady operation. The digital information reproducing apparatus according to claim 10, wherein:
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