專利名稱：再現(xiàn)數(shù)據(jù)方法和裝置及記錄和/或再現(xiàn)數(shù)據(jù)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于再現(xiàn)記錄在記錄介質(zhì)上數(shù)據(jù)的方法和裝置及一種用于對(duì)記錄介質(zhì)記錄和/或再現(xiàn)數(shù)據(jù)的方法和裝置。
作為用于記錄數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的記錄介質(zhì)，公知的磁性、光學(xué)或磁光系統(tǒng)的記錄介質(zhì)有很多品種，比如說(shuō)硬盤、所謂的DVCR(數(shù)字視頻盒式錄像機(jī))或所謂的CD(激光唱盤)、DVD(數(shù)字通用光盤)和所謂的MO(磁光盤)。
為了在這些記錄介質(zhì)上記錄信號(hào)，在記錄介質(zhì)上需要執(zhí)行物理的處理，比如對(duì)磁記錄系統(tǒng)的記錄介質(zhì)通過(guò)由寫磁頭控制磁化方向，或?qū)庥涗浵到y(tǒng)的記錄介質(zhì)通過(guò)由印模形成對(duì)應(yīng)于信號(hào)的長(zhǎng)度的溝槽。在這種情況下，為了允許在讀出記錄介質(zhì)上記錄信號(hào)的再現(xiàn)一側(cè)如通常一樣進(jìn)行讀出信號(hào)的幅度控制或時(shí)鐘再現(xiàn)，在記錄介質(zhì)上記錄信號(hào)的信號(hào)記錄一側(cè)按常規(guī)使用以預(yù)先設(shè)置的方式調(diào)制編碼信號(hào)的系統(tǒng)，以記錄生成的調(diào)制編碼的信號(hào)。
執(zhí)行這種調(diào)制編碼的調(diào)制編碼器按常規(guī)免除各種限制地接收二進(jìn)制信號(hào)，并無(wú)各種限制地輸出二進(jìn)制信號(hào)。這些對(duì)信號(hào)的限制包括經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的一串“0”和“1”后平衡數(shù)字“0”和“1”這樣的DC自由限制，和在編碼中連續(xù)的“0”和“1”的最小值和最大值數(shù)分別是d和k的(d,k)限制。

圖1表示在調(diào)制編碼器中輸出編碼滿足(d,k)=(2,7)限制的輸入/輸出實(shí)例。輸出編碼滿足(d,k)=(2,7)限制的調(diào)制編碼器150通過(guò)(d,k)限制概念的具體的說(shuō)明，清楚地表示在圖1中。也就是說(shuō)，如果無(wú)此限制的輸入信號(hào)輸入到調(diào)制編碼器150，則輸出滿足(d,k)=(2,7)限制的編碼，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行調(diào)制編碼以產(chǎn)生和輸出連續(xù)的“0”的最小值和最大值數(shù)分別是2和7的輸出信號(hào)。
以上例子表明，在把無(wú)限制的比特流轉(zhuǎn)換為另一種受限制的比特流的轉(zhuǎn)換中，輸出比特的總數(shù)大于輸入比特的總數(shù)。如果輸入比特的總數(shù)是K及輸出比特的總數(shù)是N，比率K/N描述為編碼率R。編碼率R作為表明調(diào)制編碼的效率的指標(biāo)。如果兩個(gè)或更多的產(chǎn)生滿足同樣限制的輸出信號(hào)的編碼調(diào)制器相互比較，對(duì)于給定數(shù)目的輸出比特，具有高編碼率R的調(diào)制編碼器能夠比具有低編碼率R的調(diào)制編碼器編碼更多的輸入比特。換一種說(shuō)法，具有高編碼率R的調(diào)制編碼囂比具有低編碼率R的調(diào)制編碼器能夠在預(yù)先設(shè)定的記錄介質(zhì)上記錄更多的信息。
調(diào)制編碼可以分類成塊編碼系統(tǒng)，其中將輸入比特分成預(yù)定長(zhǎng)度的多個(gè)塊并將產(chǎn)生的輸出比特分成與輸入比特的塊對(duì)應(yīng)的預(yù)定長(zhǎng)度的多個(gè)塊；以及可變長(zhǎng)度編碼系統(tǒng)，其中輸入比特和與輸入比特關(guān)聯(lián)的輸出比特的編碼單位被改變。例如，按常規(guī)用作調(diào)制編碼的所謂的8/9編碼或16/17編碼，屬于塊編碼系統(tǒng)，而所謂的(1,7)RLL編碼或(2,7)RLL編碼屬于可變長(zhǎng)度編碼系統(tǒng)。
例如，在塊調(diào)制編碼系統(tǒng)中，接收兩比特作為輸入比特，并產(chǎn)生滿足(d,k)=(0,2)限制的三個(gè)輸出比特，存儲(chǔ)在例如一個(gè)存儲(chǔ)器中，存儲(chǔ)器未示出。調(diào)制編碼器有如表1所示的轉(zhuǎn)換表表1轉(zhuǎn)換表的實(shí)例
調(diào)制編碼器參考這一轉(zhuǎn)換表并對(duì)每一個(gè)2比特的輸入比特找到一個(gè)關(guān)聯(lián)的3比特輸出比特，輸出比特被連續(xù)地傳送輸出。
另一方面，用來(lái)對(duì)調(diào)制編碼后的信號(hào)調(diào)制解碼的調(diào)制解碼器有反向轉(zhuǎn)換表，如表2所示表2反向轉(zhuǎn)換表的實(shí)例
與表1的轉(zhuǎn)換表對(duì)應(yīng)，存儲(chǔ)在例如一個(gè)存儲(chǔ)器中，存儲(chǔ)器未示出。調(diào)制解碼器參照這一反向轉(zhuǎn)換表找到并連續(xù)地輸出與3比特輸入比特關(guān)聯(lián)的2比特的解碼后的比特。
圖2表示一種至少有一個(gè)ROM(只讀存儲(chǔ)器)161的通常的調(diào)制解碼器160。調(diào)制解調(diào)器160接收一個(gè)輸入地址信號(hào)D161以輸出存儲(chǔ)在ROM161的一個(gè)地址中的內(nèi)容，對(duì)應(yīng)于這一輸入地址信號(hào)D161作為解調(diào)解碼后的信號(hào)D162。在實(shí)際中，如果輸入比特依照表2所示的反向轉(zhuǎn)換表反向轉(zhuǎn)換成解碼的比特，對(duì)應(yīng)于表2中的輸入比特，解碼后的比特的內(nèi)容存儲(chǔ)在調(diào)制解碼器160的ROM161的地址中。存儲(chǔ)在這些地址中的解碼后的比特，通過(guò)執(zhí)行反向轉(zhuǎn)換被讀出。
圖3表示一種至少有一個(gè)組合電路171的通常的調(diào)制解碼器170。調(diào)制解調(diào)器170接收輸入信號(hào)D171并用組合電路171對(duì)輸入信號(hào)D171執(zhí)行邏輯操作，以產(chǎn)生調(diào)制解碼的信號(hào)D172。在實(shí)際中，在依照表2的反向轉(zhuǎn)換表執(zhí)行從輸入比特到解碼比特的反向轉(zhuǎn)換過(guò)程中，如果3比特輸入信號(hào)D171被表示為(a0,a1,a2)和兩比特調(diào)制解碼后的信號(hào)D172被表示為(b0,b1)，調(diào)制解碼器170用合成電路171對(duì)應(yīng)于如下的邏輯式(1)產(chǎn)生輸出比特(b0,b1)b0=(a1＆a2)|(a0&!a1＆!a2)|(!a0＆a1＆!a2)b1=(a0＆!a1)|(!a0＆!a1＆!a2)|(a0＆a1＆!a2)…(1)其中|，＆和!分別表示邏輯和、邏輯乘和邏輯非。
如果為了依照磁性記錄系統(tǒng)在記錄介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)和/或從記錄介質(zhì)上再現(xiàn)數(shù)據(jù)，調(diào)制編碼器和調(diào)制解碼器被加到磁性記錄和/或再現(xiàn)裝置，記錄和/或再現(xiàn)裝置如圖4所示配置。
也就是說(shuō)，圖4中所示的磁性記錄和/或再現(xiàn)裝置200作為用來(lái)在記錄介質(zhì)250上記錄數(shù)據(jù)的記錄系統(tǒng)包括，用于誤差校正編碼輸入信號(hào)的誤差校正編碼器201，用于對(duì)輸入數(shù)據(jù)調(diào)制編碼的調(diào)制編碼器202，用于對(duì)輸入數(shù)據(jù)濾波以補(bǔ)償它的信道特性的預(yù)編碼器203，用于把輸入數(shù)據(jù)的各個(gè)比特轉(zhuǎn)換成寫電流值的寫電流驅(qū)動(dòng)器204，和用于在記錄介質(zhì)250上記錄數(shù)據(jù)的寫磁頭205。磁性記錄和/或再現(xiàn)裝置200作為用于再現(xiàn)記錄在記錄介質(zhì)250上的數(shù)據(jù)的回放系統(tǒng)還包括，用于讀出記錄在記錄介質(zhì)250上的數(shù)據(jù)的讀出磁頭206，用于均衡輸入數(shù)據(jù)的均衡器207，用于調(diào)整輸入數(shù)據(jù)的增益的增益調(diào)整電路208，用于轉(zhuǎn)換模擬數(shù)據(jù)為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換囂)209，用于產(chǎn)生時(shí)鐘的計(jì)時(shí)產(chǎn)生電路210，用于控制增益調(diào)整電路208的增益調(diào)整控制電路211，用于對(duì)輸入數(shù)據(jù)維特比解碼的維特比解碼器212，用于對(duì)輸入數(shù)據(jù)調(diào)制解碼的調(diào)制解碼器213和用于對(duì)輸入數(shù)據(jù)校正誤差的誤差校正解碼器214。
在記錄介質(zhì)250上記錄數(shù)據(jù)時(shí)，磁性記錄和/或再現(xiàn)裝置200執(zhí)行以下的操作當(dāng)接收輸入數(shù)據(jù)D201時(shí)，磁記錄和/或再現(xiàn)裝置200用誤差校正編碼器201對(duì)輸入數(shù)據(jù)D201作誤差校正編碼，以產(chǎn)生誤差校正編碼后的數(shù)據(jù)D202。
磁記錄和/或再現(xiàn)裝置200對(duì)來(lái)自誤差校正編碼器201的誤差校正編碼后的數(shù)據(jù)D202用調(diào)制編碼器202調(diào)制編碼，以產(chǎn)生調(diào)制編碼的數(shù)據(jù)D203,D203是受到限制的比特串。
磁記錄和/或再現(xiàn)裝置200用預(yù)編碼器203對(duì)由調(diào)制編碼器202提供的調(diào)制編碼的數(shù)據(jù)D203執(zhí)行濾波，其方式是從在記錄介質(zhì)250上寫數(shù)據(jù)直到在再現(xiàn)系統(tǒng)中在均衡器207處將其輸出時(shí)補(bǔ)償信道特性，以產(chǎn)生預(yù)編碼信號(hào)D204。例如，如果信道有1-D特性，預(yù)編碼器203就執(zhí)行以下等式(2)表明的濾波FF=1/(1D)…(2)其中表示異或。
磁記錄和/或再現(xiàn)裝置200然后用寫電流驅(qū)動(dòng)器204把作為由預(yù)編碼器203提供的二進(jìn)制信號(hào)的預(yù)編碼信號(hào)D204的各個(gè)比特，轉(zhuǎn)換為寫電流值Is，比如0→-Is,1→+Is，以產(chǎn)生寫電流信號(hào)D205。
用寫磁頭205，磁記錄和/或再現(xiàn)裝置200對(duì)應(yīng)于由寫電流驅(qū)動(dòng)器204提供的寫電流信號(hào)D205把寫磁化信號(hào)D206加到記錄介質(zhì)250。
通過(guò)以上的處理，磁記錄和/或再現(xiàn)裝置200能夠在記錄介質(zhì)250上記錄數(shù)據(jù)。
在再現(xiàn)記錄在記錄介質(zhì)250上的數(shù)據(jù)過(guò)程中，磁記錄和/或再現(xiàn)裝置200執(zhí)行以下的操作首先，磁記錄和/或再現(xiàn)裝置200從記錄介質(zhì)250上用讀出磁頭206把讀出磁化信號(hào)D207讀出來(lái)，以產(chǎn)生符合這一讀出磁化信號(hào)D207的讀出電流信號(hào)D208。
磁記錄和/或再現(xiàn)裝置200然后用均衡器207均衡化由讀出磁頭206提供的讀出磁化信號(hào)D207，以便從數(shù)據(jù)寫到記錄系統(tǒng)中的記錄介質(zhì)250上直到在均衡器207輸出的信道響應(yīng)都會(huì)是預(yù)先設(shè)置的特性，比如1-D，以產(chǎn)生均衡的信號(hào)D209。
磁記錄和/或再現(xiàn)裝置200然后基于來(lái)自增益控制電路211的增益控制信號(hào)D213，用增益調(diào)整電路208調(diào)整由均衡器207提供的均衡信號(hào)D209的增益，以產(chǎn)生增益調(diào)整信號(hào)D210。同時(shí)，如隨后解釋的，增益控制信號(hào)D213基于數(shù)字信道信號(hào)D211由增益調(diào)整控制電路211產(chǎn)生。具體地，增益調(diào)整控制信號(hào)D213是用于把均衡信號(hào)D209的振幅保持在一個(gè)期望值的控制信號(hào)。
磁記錄和/或再現(xiàn)裝置200用A/D轉(zhuǎn)換器209將由增益調(diào)整電路208提供的增益調(diào)整信號(hào)D210數(shù)字化，以產(chǎn)生數(shù)字信道信號(hào)D211。其間，A/D轉(zhuǎn)換器209基于由計(jì)時(shí)產(chǎn)生電路210產(chǎn)生并提供的時(shí)鐘信號(hào)D212執(zhí)行抽樣。計(jì)時(shí)產(chǎn)生電路210接收數(shù)字信道信號(hào)D211，產(chǎn)生時(shí)鐘以提供輸出到A/D轉(zhuǎn)換器209的時(shí)鐘信號(hào)D212。
磁記錄和/或再現(xiàn)裝置200將由A/D轉(zhuǎn)換器209提供的數(shù)字信道信號(hào)D211傳送到維特比解碼器212，維特比解碼器212然后對(duì)從記錄系統(tǒng)中預(yù)編碼器203的上游側(cè)直到再現(xiàn)系統(tǒng)中的均衡器207的輸出的信道響應(yīng)執(zhí)行維特比解碼，例如，信道響應(yīng)Rch由以下的等式(3)表示Rch=(1-D)/(1D)…(3)其中表示異或。
磁記錄和/或再現(xiàn)裝置200然后在從調(diào)制解碼器213傳來(lái)的維特比解碼的信號(hào)D214上使用調(diào)制解碼，以實(shí)現(xiàn)與記錄系統(tǒng)中的調(diào)制編碼器202中數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系相逆的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系，來(lái)產(chǎn)生調(diào)制解碼后的信號(hào)D215,D215是不受限制的原始的輸入信號(hào)。
磁記錄和/或再現(xiàn)裝置200用誤差校正解碼器214對(duì)由調(diào)制解碼器213提供的調(diào)制解碼后的信號(hào)D215的誤差校正編碼進(jìn)行解碼，以產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)D216。
通過(guò)以上的處理，磁記錄和/或再現(xiàn)裝置200能夠再現(xiàn)記錄在記錄介質(zhì)250上的數(shù)據(jù)。
同時(shí)，在以上說(shuō)明的常規(guī)的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置200中，調(diào)制解碼器213的功能就是實(shí)現(xiàn)與從用調(diào)制編碼器202調(diào)制編碼獲得的信號(hào)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系相逆的二進(jìn)制信號(hào)間對(duì)應(yīng)關(guān)系，而調(diào)制解碼器213的輸入和輸出的信號(hào)都需要是二進(jìn)制信號(hào)，結(jié)果在維特比解碼器的下游一側(cè)的信號(hào)全是二進(jìn)制信號(hào)。
換句話說(shuō)，在磁記錄和/或再現(xiàn)裝置200中在調(diào)制解碼器213的上游一側(cè)產(chǎn)生二進(jìn)制信號(hào)并且甚至在調(diào)制解碼器213的下游一側(cè)處理二進(jìn)制信號(hào)是必要的。
因而，在該磁記錄和/或再現(xiàn)裝置200中，需要在其中使用雙電平(bi-level)的二進(jìn)制信號(hào)，信號(hào)中的信息量被有意地減少，結(jié)果不能實(shí)現(xiàn)有效率的解碼，而使解碼誤差率惡化。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于再現(xiàn)記錄在記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)的方法和裝置及一種對(duì)記錄介質(zhì)進(jìn)行記錄或再現(xiàn)數(shù)據(jù)的方法和裝置，用它可以有效率地執(zhí)行解碼以降低解碼誤差率。
一方面，本發(fā)明提供一種用于再現(xiàn)記錄在記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置，它包括調(diào)制解碼裝置，用于對(duì)由適于在記錄介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)的記錄設(shè)備中提供的調(diào)制編碼裝置以預(yù)定的方式調(diào)制編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制解碼，調(diào)制解碼裝置接收軟(soft)輸入信號(hào)并輸出軟輸出信號(hào)。
這一數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置對(duì)由軟輸入軟輸出型調(diào)制解碼裝置調(diào)制編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制解碼。
另一方面，本發(fā)明提供一種用于再現(xiàn)記錄在記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)再現(xiàn)方法，它包括調(diào)制解碼步驟，對(duì)用于在記錄介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)的調(diào)制編碼步驟以預(yù)定方式調(diào)制編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制解碼，其中，調(diào)制解碼步驟接收軟輸入信號(hào)并輸出軟輸出信號(hào)。
這一數(shù)據(jù)再現(xiàn)方法由軟輸入軟輸出型調(diào)制解碼步驟對(duì)調(diào)制編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制解碼。
再一方面，本發(fā)明還提供一種用于對(duì)記錄介質(zhì)進(jìn)行記錄和再現(xiàn)的數(shù)據(jù)記錄和再現(xiàn)裝置，作為用于在記錄介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)的記錄系統(tǒng)，它包括調(diào)制編碼裝置，用于對(duì)記錄在記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)定的調(diào)制編碼，和作為用于再現(xiàn)記錄在記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)的再現(xiàn)系統(tǒng)，包括調(diào)制解碼裝置，用于對(duì)由調(diào)制編碼裝置以預(yù)定的調(diào)制編碼方法調(diào)制編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制解碼，調(diào)制解碼裝置接收軟輸入信號(hào)和輸出軟輸出信號(hào)。
這一數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置用軟輸入軟輸出型調(diào)制解碼裝置對(duì)由調(diào)制編碼裝置調(diào)制編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制解碼。
還有另一方面，本發(fā)明提供一種用于對(duì)記錄介質(zhì)進(jìn)行記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)記錄和再現(xiàn)方法，作為用于在記錄介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)的記錄系統(tǒng)，包括對(duì)記錄在記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)定的編碼的調(diào)制編碼步驟，作為用于再現(xiàn)記錄在記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)的再現(xiàn)系統(tǒng)，包括對(duì)由預(yù)定的調(diào)制編碼步驟調(diào)制編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制解碼的調(diào)制解碼步驟，調(diào)制解碼步驟接收軟輸入信號(hào)并輸出軟輸出信號(hào)。
在這一數(shù)據(jù)再現(xiàn)方法中，對(duì)由調(diào)制編碼步驟調(diào)制編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制解碼時(shí)，軟輸入信號(hào)被接收及軟輸出信號(hào)被送出。
依照本發(fā)明的用于再現(xiàn)記錄在記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置包括用于對(duì)由記錄設(shè)備中的調(diào)制編碼裝置以預(yù)定的方式調(diào)制編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制解碼的調(diào)制解碼裝置，該記錄設(shè)備在記錄介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)而配置。調(diào)制解碼裝置接收軟輸入信號(hào)并輸出軟輸出信號(hào)。
所以，用依照本發(fā)明的數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置，用軟輸入軟輸出調(diào)制解碼裝置對(duì)以預(yù)定方式調(diào)制編碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制解碼，使用軟信息可以實(shí)現(xiàn)有效的解碼，從而降低解碼誤差率。
依照本發(fā)明的用于再現(xiàn)記錄在記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)再現(xiàn)方法包括對(duì)在記錄介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)的調(diào)制編碼步驟中以預(yù)定的方式調(diào)制編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制解碼的調(diào)制解碼步驟，該調(diào)制解碼步驟接收軟輸入信號(hào)并輸出軟輸出信號(hào)。
所以，用依照本發(fā)明的數(shù)據(jù)再現(xiàn)方法，在調(diào)制解碼步驟中對(duì)調(diào)制編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制解碼時(shí)，軟輸入信號(hào)被輸入和軟輸出信號(hào)被輸出，從而使用軟信息可以實(shí)現(xiàn)有效的解碼，以降低解碼誤差率。
依照本發(fā)明的用于對(duì)記錄介質(zhì)進(jìn)行記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)記錄和再現(xiàn)裝置，作為用于在記錄介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)的記錄系統(tǒng)，包括調(diào)制編碼裝置，用于對(duì)記錄在記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)定的調(diào)制編碼，和作為用于再現(xiàn)記錄在記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)的再現(xiàn)系統(tǒng)，包括調(diào)制解碼裝置，用于調(diào)制解碼由調(diào)制編碼裝置用預(yù)定的調(diào)制編碼方法調(diào)制編碼的數(shù)據(jù)。調(diào)制解碼裝置接收軟輸入信號(hào)并輸出軟輸出信號(hào)。
所以，在依照本發(fā)明的數(shù)據(jù)記錄和再現(xiàn)裝置中，其中對(duì)用調(diào)制編碼裝置以預(yù)定的方式調(diào)制編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制解碼時(shí)，通過(guò)軟輸入軟輸出調(diào)制解碼裝置，使用軟信息能夠?qū)崿F(xiàn)有效的解碼，從而降低解碼誤差率。
依照本發(fā)明的用于對(duì)記錄介質(zhì)進(jìn)行記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)記錄和再現(xiàn)方法，作為用于在記錄介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)的記錄系統(tǒng)，包括調(diào)制編碼步驟，用于對(duì)在記錄介質(zhì)上記錄的數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)定的調(diào)制編碼，和作為用于再現(xiàn)記錄在記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)的再現(xiàn)系統(tǒng)，包括調(diào)制解碼步驟，用于對(duì)由預(yù)定的調(diào)制編碼步驟調(diào)制編碼后的數(shù)據(jù)調(diào)制解碼。調(diào)制解碼步驟接收軟輸入信號(hào)并輸出軟輸出信號(hào)。
所以，在依照本發(fā)明的數(shù)據(jù)記錄和再現(xiàn)方法中，在對(duì)調(diào)制編碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制解碼的調(diào)制解碼步驟中，輸入軟輸入信號(hào)并輸出軟輸出信號(hào)，使用軟信息能夠有效率地解碼，從而降低解碼誤差率。
圖1舉例說(shuō)明常規(guī)的調(diào)制編碼器的輸入/輸出的實(shí)例。
圖2是表示常規(guī)的調(diào)制解碼器的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖3是表示另一個(gè)常規(guī)的調(diào)制解碼器的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖4是表示常規(guī)的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖5舉例說(shuō)明用到如本發(fā)明的第一實(shí)施例所示的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置的再現(xiàn)系統(tǒng)中的調(diào)制解碼囂的輸入/輸出的實(shí)例。
圖6是表示用到如圖5所示的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置的再現(xiàn)系統(tǒng)的調(diào)制解碼器的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖7是用來(lái)舉例說(shuō)明如圖結(jié)構(gòu)的5所示的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置的方框圖。
圖8舉例說(shuō)明用于產(chǎn)生滿足(d,k)=(0,2)限制的編碼的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。
圖9舉例說(shuō)明依照如圖8所示狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖的狀態(tài)轉(zhuǎn)換的隨動(dòng)的三次的格狀結(jié)構(gòu)。
圖10舉例說(shuō)明在從圖9所示的格狀結(jié)構(gòu)中選擇的分支上構(gòu)造的格狀結(jié)構(gòu)。
圖11是用于舉例說(shuō)明用到如本發(fā)明的第二實(shí)施例所示的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置的記錄系統(tǒng)中的調(diào)制格狀結(jié)構(gòu)編碼器的方框圖。
圖12是用于舉例說(shuō)明用到依照本發(fā)明的第二實(shí)施例的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置的記錄系統(tǒng)中的調(diào)制格狀結(jié)構(gòu)編碼器的方框圖。
參照?qǐng)D，下面將詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
本裝置針對(duì)一種由用于在磁記錄系統(tǒng)的記錄介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)的記錄系統(tǒng)，比如硬盤或所謂的DCVR(數(shù)字視頻盒式錄像機(jī))和用于再現(xiàn)記錄在這些記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)的再現(xiàn)系統(tǒng)的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置。
這種磁記錄和/或再現(xiàn)裝置使用軟輸入軟輸出型(SISO型)調(diào)制解碼器，作為用于對(duì)調(diào)制編碼后的信號(hào)調(diào)制和解碼的調(diào)制解碼器，調(diào)制解碼器接收軟輸入數(shù)據(jù)并輸出軟輸出數(shù)據(jù)。
首先，說(shuō)明第一實(shí)例的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置。這里，作為用于這種磁記錄和/或再現(xiàn)裝置的再現(xiàn)系統(tǒng)的調(diào)制解碼裝置的SISO型調(diào)制解碼器參照?qǐng)D5和圖6說(shuō)明。
圖5表明調(diào)制解碼器10以編碼率R=k/n對(duì)由塊調(diào)制編碼后的數(shù)據(jù)解碼，其中k是輸入比特?cái)?shù)，n是用于調(diào)制編碼的比特?cái)?shù)。
當(dāng)收到作為軟輸入的接收信號(hào)R時(shí)，調(diào)制解碼器10計(jì)算接收信號(hào)R的各個(gè)比特是“0”的概率P(Ri=0|R)和接收信號(hào)R的各個(gè)比特是“1”的概率P(Ri=1|R)。最后，調(diào)制解碼器10計(jì)算事后(posterior)的概率信息P(Mi=0|R)和P(Mi=1|R)，作為對(duì)由M=(M0,M1,...,Mn-1)表示的調(diào)制編碼塊M的軟判泱值，和/或事后概率信息P(Ci=0|R)和P(Ci=1|R)，作為對(duì)由C=(C0,C1,...,Ck-1)表示的調(diào)制編碼輸入塊C的軟結(jié)果值，輸出如此計(jì)算的信息。
代替?zhèn)€別的輸出前述的事后概率信息，調(diào)制解碼器也能夠輸出事后概率信息的比率的對(duì)數(shù)值，那就是log(P(Mi=1|R)/P(Mi=0|R))或log(P(Ci=1|R)/P(Ci=0|R))。這些對(duì)數(shù)值通常稱為對(duì)數(shù)似然率并在此表示調(diào)制編碼塊M和調(diào)制編碼輸入塊C在輸入接收信號(hào)R的情況下的似然率。
調(diào)制解碼器也可以接收對(duì)調(diào)制編碼輸入塊C的事前概率信息P(Ci=0)和P(Ci=1)，而不是接收前述的接收信號(hào)R。
例如，調(diào)制解碼器可以清楚地如圖6所示構(gòu)成。在如下的說(shuō)明中，假定對(duì)二比特輸入產(chǎn)生三比特輸出，已經(jīng)依照如接下來(lái)的表3表示的轉(zhuǎn)換表編碼的數(shù)據(jù)被解碼
表3轉(zhuǎn)換表的實(shí)例
圖6所示的調(diào)制解碼器20包括作為計(jì)算每一個(gè)接收比特的似然率的裝置的六個(gè)似然率計(jì)算電路211,212,213,214,215和216，用于相加數(shù)據(jù)的四個(gè)加法器221,222,223和224，用于在兩數(shù)據(jù)A和B上執(zhí)行l(wèi)og(eA+eB)的四個(gè)對(duì)數(shù)求和電路231,232,233和234，用于相加兩數(shù)據(jù)的四個(gè)加法器241,242,243和244和用于取兩數(shù)據(jù)的比率的兩個(gè)比較器251,252。注意似然率計(jì)算電路的數(shù)量6是由2乘以3比特等于六得出的。
似然率計(jì)算電路211,212,213,214,215和216分別接收在接收信號(hào)D21(R)中的各個(gè)接收比特以計(jì)算各個(gè)接收比特的似然率。
也就是說(shuō)，似然率計(jì)算電路211接收三比特接收信號(hào)D21的第0比特以計(jì)算與這一比特是“0”的概率的對(duì)數(shù)值對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)概率值D221(log P(R0=0|R))。似然率計(jì)算電路211發(fā)送產(chǎn)生的對(duì)數(shù)概率值D221到加法器221。
似然率計(jì)算電路212接收三比特接收信號(hào)D21的第0比特以計(jì)算與這一比特是“1”的概率的對(duì)數(shù)值對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)概率值D222(log P(R0=1|R))。似然率計(jì)算電路212發(fā)送產(chǎn)生的對(duì)數(shù)概率值D222到加法器222,223和224。
接著，似然率計(jì)算電路213接收三比特接收信號(hào)D21的第1比特以計(jì)算與一比特是“0”的概率的對(duì)數(shù)值對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)概率值D223(log P(R1=0|R))。似然率計(jì)算電路213發(fā)送產(chǎn)生的對(duì)數(shù)概率值D223到加法器222。
似然率計(jì)算電路214接收三比特接收信號(hào)D21的第1比特以計(jì)算與這一比特是“1”的概率的對(duì)數(shù)值對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)概率值D224(log P(R1=1|R))。似然率計(jì)算電路214發(fā)送產(chǎn)生的對(duì)數(shù)概率值D224到加法器221,223和224。
然后，似然率計(jì)算電路215接收三比特接收信號(hào)D21的第2比特以計(jì)算與這一比特是“0”的概率的對(duì)數(shù)值對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)概率值D225(log P(R2=0|R))。似然率計(jì)算電路215發(fā)送產(chǎn)生的對(duì)數(shù)概率值D225到加法器224。
似然率計(jì)算電路216接收三比特接收信號(hào)D21的第2比特以計(jì)算與這一比特是“1”的概率的對(duì)數(shù)值對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)概率值D226(log P(R2=1|R))。似然率計(jì)算電路216發(fā)送產(chǎn)生的對(duì)數(shù)概率值D226到加法器221,222和223。
加法器D221把由似然率計(jì)算電路211提供的對(duì)數(shù)概率值D221、由似然率計(jì)算電路214提供的對(duì)數(shù)概率值D224和由似然率計(jì)算電路216提供的對(duì)數(shù)概率值D226加起來(lái)以產(chǎn)生似然率值D231。也就是說(shuō)，似然率值D231與由logP(R|M0M1M2=011)表示的概率相同。加法器D221發(fā)送產(chǎn)生的似然率值D231到對(duì)數(shù)和電路231,233。
加法器D222把由似然率計(jì)算電路212提供的對(duì)數(shù)概率值D222、由似然率計(jì)算電路213提供的對(duì)數(shù)概率值D223和由似然率計(jì)算電路216提供的對(duì)數(shù)概率值D226加起來(lái)以產(chǎn)生似然率值D232。也就是說(shuō)，似然率值D232與由logP(R|M0M1M2=101)表示的概率相同。加法器D222發(fā)送產(chǎn)生的似然率值D232到對(duì)數(shù)和電路231,234。
加法器D223把由似然率計(jì)算電路212提供的對(duì)數(shù)概率值D222、由似然率計(jì)算電路214提供的對(duì)數(shù)概率值D224和由似然率計(jì)算電路216提供的對(duì)數(shù)概率值D226加起來(lái)以產(chǎn)生似然率值D233。也就是說(shuō)，似然率值D233與由logP)R|M0M1M2=111)表示的概率相同。加法器D223發(fā)送產(chǎn)生的似然率值D233到對(duì)數(shù)和電路232,233。
加法器D224把由似然率計(jì)算電路212提供的對(duì)數(shù)概率值D222、由似然率計(jì)算電路214提供的對(duì)數(shù)概率值D224和由似然率計(jì)算電路215提供的對(duì)數(shù)概率值D225加起來(lái)以產(chǎn)生似然率值D234。也就是說(shuō)，似然率值D234與由logP(R|M0M1M2=110)表示的概率相同。加法器D224發(fā)送產(chǎn)生的似然率值D234到對(duì)數(shù)和電路232,234。
對(duì)數(shù)和電路231執(zhí)行如等式(4)所示的操作log(elogP(R|M0M1M2=011)+elogP(R|M0M1M2=101))=log(P(R|M0M1M2=011)+P(R|M0M1M2=101))…(4)在由加法器221提供的似然率值D231上和在由加法器222提供的似然率值D232上產(chǎn)生似然率值D241。對(duì)數(shù)和電路231發(fā)送如此產(chǎn)生的似然率值D241到加法器241。
對(duì)數(shù)和電路232執(zhí)行如等式(5)所示的操作log(elogP(R|M0M1M2=111)+e1ogP(R|M0M1M2=110))
=log(P(R|M0M1M2=111)+P(R|M0M1M2=110))…(5)在由加法器223提供的似然率值D233上和在由加法器224提供的似然率值D234上產(chǎn)生似然率值D242。對(duì)數(shù)和電路232發(fā)送如此產(chǎn)生的似然率值D242到加法器242。
對(duì)數(shù)和電路233執(zhí)行如等式(6)所示的操作log(elogP(R|M0M1M2=011)+elogP(R|M0M1M2=111))=log(P(R|M0M1M2=011)+P(R|M0M1M2=111))…(6)在由加法器221提供的似然率值D231上和在由加法器223提供的似然率值D233上產(chǎn)生似然率值D243。對(duì)數(shù)和電路233發(fā)送如此產(chǎn)生的似然率值D243到加法器243。
對(duì)數(shù)和電路234執(zhí)行如等式(7)所示的操作log(elogP(R|M0M1M2=101)+elogP(R|M0M1M2=110))=log(P(R|M0M1M2=101)+P(R|M0M1M2=110))…(7)在由加法器222提供的似然率值D232上和在由加法器224提供的似然率值D234上產(chǎn)生似然率值D244。對(duì)數(shù)和電路234發(fā)送如此產(chǎn)生的似然率值D244到加法器244。
加法器241把由對(duì)數(shù)和電路231提供的似然率值D231和從外部傳來(lái)的用作輸入比特的對(duì)數(shù)事前概率D251(logP(C0=0))加起來(lái)以產(chǎn)生對(duì)數(shù)概率值D261。這一對(duì)數(shù)概率值D261表示由如下的等式(8)所示的概率logP(C0=0|R)=log{P(R|M0M1M2=011)+P(R|M0M1M2=101)}+logP(C0=0)…(8)加法器241發(fā)送產(chǎn)生的對(duì)數(shù)概率值D261到比較器251。
加法器242把由對(duì)數(shù)和電路232提供的似然率值D242和從外部輸入的用作輸入比特的對(duì)數(shù)事前概率D252(logP(C0=1))加起來(lái)以產(chǎn)生對(duì)數(shù)概率值D262。這一對(duì)數(shù)概率值D262表示由如下的等式(9)所示的概率log P(C0=0|R)=log{P(R|M0M1M2=111)+P(R|M0M1M2=110)}+logP(C0=1)
…(9)加法器242發(fā)送產(chǎn)生的對(duì)數(shù)概率值D262到比較器251。
加法器243把由對(duì)數(shù)和電路233提供的似然率值D243和從外部傳來(lái)的用作輸入比特的對(duì)數(shù)事前概率D253(log P(C1=0))加起來(lái)以產(chǎn)生對(duì)數(shù)概率值D263。這一對(duì)數(shù)概率值D263表示由如下的等式(10)所示的概率log P(C1=0|R)=log{P(R|M0M1M2=011)+P(R|M0M1M2=111)}+log P(C1=0)…(10)加法器243發(fā)送產(chǎn)生的對(duì)數(shù)概率值D263到比較器252。
加法器244把由對(duì)數(shù)和電路234提供的似然率值D244和從外部輸入的用作輸入比特的對(duì)數(shù)事前概率D254(log P(C1=0))加起來(lái)以產(chǎn)生對(duì)數(shù)概率值D264。這一對(duì)數(shù)概率值D264表示由如下的等式(11)所示的概率log P(C1=1|R)=log{P(R|M0M1M2=101)+P(R|M0M1M2=110)}+log P(C1=1)…(11)加法器244發(fā)送產(chǎn)生的對(duì)數(shù)概率值D264到比較器252。
比較器251獲得由加法器241提供的對(duì)數(shù)概率值D261和由加法器242提供的對(duì)數(shù)概率值D262的比率，以產(chǎn)生解碼的對(duì)數(shù)事后概率比率D271(logP(C0=1|R)/P(C0=0|R))輸出。
比較器252獲得由加法器243提供的對(duì)數(shù)概率值D263和由加法器244提供的對(duì)數(shù)概率值D264的比率，以產(chǎn)生解碼的對(duì)數(shù)事后概率比率D272(log P(C1=1|R)/P(C1=0|R))輸出。
具有以上所述的部件的調(diào)制解碼器20有用于計(jì)算在傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲的作用下取模擬值的接收信號(hào)D21(R)的各個(gè)接收比特的似然率的似然率計(jì)算電路211,212,213,214,215和216，作為軟輸入，也就是各自在調(diào)制編碼器一側(cè)的輸出編碼字。用這些似然率計(jì)算電路211,212,213,214,215和216,調(diào)制解碼器20求得各個(gè)編碼字的似然率并使用如此求得的似然率值，從而直接地求得事后概率信息，作為用于在調(diào)制編碼器一側(cè)的輸入和輸出的軟判決值。
同時(shí)，調(diào)制解碼器20接收外部的對(duì)數(shù)事前概率D251,D252,D253,D254。如果輸入到?jīng)]有示出的調(diào)制編碼器的由二進(jìn)制信號(hào)組成的各個(gè)比特是“0”的概率，與同樣的比特是“1”的概率是相等的，沒(méi)有必要輸入對(duì)數(shù)事前概率D251,D252,D253,D254，只需進(jìn)行處理，把這些對(duì)數(shù)事前概率D251,D252,D253,D254值當(dāng)作全部為0。
盡管以上的解釋是基于假定調(diào)制解碼器20對(duì)2比特輸入到3比特輸出進(jìn)行調(diào)制編碼獲得的數(shù)據(jù)解碼的，調(diào)制解碼器也不限于這樣的輸入或輸出比特?cái)?shù)，并可以類似配置為與輸入或輸出使用的比特?cái)?shù)一致。
參照?qǐng)D7，使用這一調(diào)制解碼器的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置在下面進(jìn)行說(shuō)明。
在圖7中表示的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置50作為用來(lái)在記錄介質(zhì)70上記錄數(shù)據(jù)的記錄系統(tǒng)包括，用于對(duì)輸入數(shù)據(jù)誤差校正編碼的誤差校正編碼器51，用于對(duì)輸入數(shù)據(jù)調(diào)制編碼的調(diào)制編碼器52，用于對(duì)輸入數(shù)據(jù)濾波以補(bǔ)償信道特性的預(yù)編碼器53，用于轉(zhuǎn)換各個(gè)輸入數(shù)據(jù)的比特為寫電流值的寫電流驅(qū)動(dòng)器54，和用于在記錄介質(zhì)70上記錄數(shù)據(jù)的寫磁頭55。磁記錄和/或再現(xiàn)裝置50作為用來(lái)再現(xiàn)記錄在記錄介質(zhì)70上的數(shù)據(jù)的再現(xiàn)系統(tǒng)包括，用于均衡輸入數(shù)據(jù)的均衡器57，用于調(diào)整輸入數(shù)據(jù)的增益的增益調(diào)整電路58，用于轉(zhuǎn)換模擬數(shù)據(jù)為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)59，用于產(chǎn)生時(shí)鐘的定時(shí)產(chǎn)生電路60，增益調(diào)整控制電路61，作為用于對(duì)輸入數(shù)據(jù)格狀結(jié)構(gòu)解碼的SISO型解碼器的格狀結(jié)構(gòu)SISO解碼器62，作為用于對(duì)輸入數(shù)據(jù)調(diào)制解碼的SISO型解碼器的調(diào)制SISO解碼器63和用于對(duì)輸入數(shù)據(jù)誤差校正軟解碼的誤差校正軟解碼器64。
在記錄系統(tǒng)中的誤差校正編碼器51對(duì)輸入數(shù)據(jù)D51誤差校正編碼。誤差校正編碼器51發(fā)送在誤差校正編碼上產(chǎn)生的誤差校正編碼后的數(shù)據(jù)D52到下游一側(cè)調(diào)制編碼器52。
作為調(diào)制編碼裝置的調(diào)制編碼器52對(duì)由誤差校正編碼器51提供的誤差校正編碼的信號(hào)D52調(diào)制編碼，以產(chǎn)生作為受到限制的數(shù)據(jù)串的調(diào)制編碼后的數(shù)據(jù)D53。調(diào)制編碼器52發(fā)送產(chǎn)生的調(diào)制編碼后的數(shù)據(jù)D53到下游一例的預(yù)編碼器53。
預(yù)編碼器53對(duì)由調(diào)制編碼器52提供的調(diào)制編碼后的數(shù)據(jù)D53進(jìn)行濾波，其方式是對(duì)從數(shù)據(jù)寫入到記錄介質(zhì)70直到將它輸出到再現(xiàn)系統(tǒng)中的均衡器57的信道特性進(jìn)行補(bǔ)償，從而產(chǎn)生作為二進(jìn)制信號(hào)的預(yù)編碼信號(hào)D54。例如，如果預(yù)編碼器的信道有1-D特性，預(yù)編碼器53執(zhí)行由如下的等式(12)表示的濾波FF=1/(1D)…(12)在以上的等式中，表示異或。預(yù)編碼器53發(fā)送產(chǎn)生的預(yù)編碼信號(hào)D54到下游一側(cè)的寫電流驅(qū)動(dòng)器54。
寫電流驅(qū)動(dòng)器54把由預(yù)編碼器53提供的預(yù)編碼信號(hào)D54的各個(gè)比特轉(zhuǎn)換到寫電流值Is，以便0和1分別轉(zhuǎn)換為-Is和+Is(0→-Is,1→+Is)，以產(chǎn)生寫電流信號(hào)D55。寫電流驅(qū)動(dòng)器54發(fā)送如此產(chǎn)生的寫電流信號(hào)D55到下游一側(cè)的寫磁頭55。
寫磁頭55發(fā)送由寫電流驅(qū)動(dòng)器54提供的與寫電流信號(hào)D55一致的寫磁化信號(hào)D56，到記錄介質(zhì)70，在它上面記錄數(shù)據(jù)。
在再現(xiàn)系統(tǒng)中的讀出磁頭56讀出來(lái)自記錄介質(zhì)70的讀出磁化信號(hào)，以產(chǎn)生與讀出磁化信號(hào)D57一致的讀出電流信號(hào)D58。讀出磁頭56發(fā)送如此產(chǎn)生的電流信號(hào)D58到下游一側(cè)的均衡器57。
均衡器57均衡化由讀出磁頭56提供的電流信號(hào)D58，以便使從數(shù)據(jù)寫在記錄系統(tǒng)中的記錄介質(zhì)70上一直到在均衡器57的輸出的信道響應(yīng)具有預(yù)先設(shè)置的特性，比如1-D，以產(chǎn)生均衡的信號(hào)D59。均衡器57發(fā)送產(chǎn)生的均衡信號(hào)D59到下游一側(cè)的增益調(diào)整電路58。
基于由增益調(diào)整控制電路61提供的增益調(diào)整控制信號(hào)D63，增益調(diào)整電路58調(diào)整由均衡器57提供的均衡的信號(hào)D59的增益，以產(chǎn)生增益調(diào)整信號(hào)D60。增益調(diào)整電路58發(fā)送產(chǎn)生的增益調(diào)整信號(hào)D60到下游一側(cè)的A/D轉(zhuǎn)換器59。
基于由計(jì)時(shí)再生電路60提供的時(shí)鐘信號(hào)D62,A/D轉(zhuǎn)換器59對(duì)由增益調(diào)整電路58提供的增益調(diào)整信號(hào)D60取樣并數(shù)字化，以產(chǎn)生數(shù)字信道信號(hào)D61。A/D轉(zhuǎn)換器59發(fā)送產(chǎn)生的數(shù)字信道信號(hào)D61到計(jì)時(shí)再生電路60、增益調(diào)整控制電路61和格狀結(jié)構(gòu)SISO解碼器62。
定時(shí)再生電路60從由A/D轉(zhuǎn)換器59提供的數(shù)字信道信號(hào)D61再生時(shí)鐘，以產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)D62。定時(shí)再生電路60發(fā)送產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)D62到A/D轉(zhuǎn)換器59。
基于由A/D轉(zhuǎn)換器59提供的數(shù)字信道信號(hào)D61，增益調(diào)整控制電路61產(chǎn)生增益調(diào)整控制信號(hào)D63，它是用于保持均衡的信號(hào)D59的振幅在預(yù)期值的控制信號(hào)。增益調(diào)整控制電路61發(fā)送產(chǎn)生的增益調(diào)整控制信號(hào)D63到增益調(diào)整電路58。
作為格狀結(jié)構(gòu)解碼裝置的格狀結(jié)構(gòu)SISO解碼器62從A/D轉(zhuǎn)換器59接收由A/D轉(zhuǎn)換器59提供的數(shù)字信道信號(hào)D61，依照與從記錄系統(tǒng)的預(yù)編碼器53的預(yù)定狀態(tài)一直到在均衡器57的輸出的信道響應(yīng)對(duì)應(yīng)的格狀結(jié)構(gòu)，以基于所謂的BCJR(Bahl,Coeke,Jelinek和Raviv)算法或SOVA(軟輸出維特比算法)算法執(zhí)行軟輸出解碼，以產(chǎn)生格狀結(jié)構(gòu)軟輸出信號(hào)D64，例如，由以下等式(13)表示的信道特性RchRch=(1-D)/(1D)…(13)其中表示異或。格狀結(jié)構(gòu)SISO解碼器63發(fā)送產(chǎn)生的格狀結(jié)構(gòu)軟輸出信號(hào)D64到下游一側(cè)的調(diào)制SISO解碼器63。
如上述的調(diào)制解碼器10、20構(gòu)造的作為調(diào)制解碼裝置的調(diào)制SISO解碼器63是SISO型調(diào)制解碼器。調(diào)制SISO解碼器63從格狀結(jié)構(gòu)SISO解碼器62接收格狀結(jié)構(gòu)軟輸出信號(hào)D64，對(duì)誤差校正編碼的數(shù)據(jù)D52計(jì)算軟判決值，輸入到記錄系統(tǒng)中的調(diào)制編碼器52，以產(chǎn)生調(diào)制的軟判決信號(hào)D65。這一調(diào)制的軟判泱信號(hào)D65與解碼的對(duì)數(shù)事后概率比D271、D272對(duì)應(yīng)，由以上提到的對(duì)數(shù)似然率比率表示。調(diào)制SISO解碼器63發(fā)送如此產(chǎn)生的調(diào)制的軟判決信號(hào)D65到下游一側(cè)的誤差校正軟解碼器64。
為了誤差校正編碼，基于前述的BCJR或SOVA算法，作為誤差校正軟解碼裝置的誤差校正軟解碼器64對(duì)來(lái)自調(diào)制SISO解碼器63的調(diào)制的軟判決信號(hào)D65軟解碼，以輸出軟解碼的信號(hào)到外部作為軟或硬件輸出的輸出數(shù)據(jù)D66。
在記錄介質(zhì)70的記錄數(shù)據(jù)時(shí)，磁記錄和/或再現(xiàn)裝置50能夠通過(guò)寫電流驅(qū)動(dòng)器54和寫入磁頭55，在記錄介質(zhì)70上記錄由誤差校正編碼器51、調(diào)制編碼器52和預(yù)編碼器53產(chǎn)生的預(yù)編碼信號(hào)D54。
在再現(xiàn)記錄在記錄介質(zhì)70上的數(shù)據(jù)時(shí)，磁記錄和/或再現(xiàn)裝置50用格狀結(jié)構(gòu)SISO解碼器62對(duì)由讀出磁頭56、均衡器57、增益調(diào)整電路58和A/D轉(zhuǎn)換器59產(chǎn)生的作為軟輸入的數(shù)字信道信號(hào)D61進(jìn)行軟輸出解碼，以產(chǎn)生格狀結(jié)構(gòu)軟輸出信號(hào)D64。格狀結(jié)構(gòu)軟輸出信號(hào)D64與作為記錄系統(tǒng)的調(diào)制編碼器52的輸出的調(diào)制編碼的數(shù)據(jù)D53對(duì)應(yīng)。
磁記錄和/或再現(xiàn)裝置50然后用調(diào)制SISO解碼器63對(duì)作為軟輸入由格狀結(jié)構(gòu)SISO解碼器62提供的格狀結(jié)構(gòu)軟輸出信號(hào)D64軟輸出解碼，以產(chǎn)生解調(diào)的軟判泱信號(hào)D65。這一調(diào)制的軟判決信號(hào)D65與送到記錄系統(tǒng)的調(diào)制編碼器52的誤差校正編碼的數(shù)據(jù)D52對(duì)應(yīng)。
磁記錄和/或再現(xiàn)裝置50用調(diào)制SISO解碼器64對(duì)作為軟輸入由調(diào)制SISO解碼器63提供的調(diào)制的軟判泱信號(hào)D65進(jìn)行軟解碼，以產(chǎn)生軟輸出數(shù)據(jù)。這一軟輸出數(shù)據(jù)直接輸出到外面作為輸出數(shù)據(jù)D66，或被二進(jìn)制編碼并轉(zhuǎn)換成硬輸出數(shù)據(jù)D66輸出到外面。
從而在再現(xiàn)系統(tǒng)中具有SISO型調(diào)制解碼器62的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置50能夠使用軟信息執(zhí)行有效的解碼，使得沒(méi)有必要減少信息，并因此使降低解碼誤差率成為可能。
現(xiàn)在說(shuō)明作為第二個(gè)實(shí)施例的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置。這一磁記錄和/或再現(xiàn)裝置對(duì)在調(diào)制編碼和調(diào)制解碼中作為相關(guān)數(shù)據(jù)提供到前側(cè)數(shù)據(jù)和后側(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，而不是在塊基礎(chǔ)上編碼/解碼，同時(shí)在受到約束條件時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)解碼。
參照?qǐng)D8到11，作為應(yīng)用到磁記錄和/或再現(xiàn)裝置的記錄系統(tǒng)的調(diào)制編碼器，首先說(shuō)明SISO型調(diào)制解碼器。
基于共同的格狀結(jié)構(gòu)，磁記錄和/或再現(xiàn)裝置執(zhí)行調(diào)制編碼和調(diào)制解碼。盡管依賴于施加在調(diào)制編碼上的限制格狀結(jié)構(gòu)的構(gòu)造會(huì)改變，這里以編碼率R=2/3說(shuō)明滿足(d,k)=(0,2)的限制的調(diào)制編碼和調(diào)制解碼。
圖8表示用于產(chǎn)生滿足(d,k)=(0,2)的限制的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。在圖8中，附加在各個(gè)狀態(tài)之間的標(biāo)志表示在狀態(tài)轉(zhuǎn)換的情況下的輸出比特。例如，如果已經(jīng)發(fā)生的狀態(tài)轉(zhuǎn)換是“S0→S1→S2”，輸出比特流是“00”。在狀態(tài)轉(zhuǎn)換已經(jīng)依照前述的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖發(fā)生的情況下比特流輸出必定滿足(d,k)=(0,2)限制。
假定調(diào)制編碼用編碼率R=2/3對(duì)于2比特輸入而輸出調(diào)制編碼的3比特。為了產(chǎn)生滿足(d,k)=(0,2)限制的調(diào)制編碼，如果依照?qǐng)D8所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖發(fā)生三次狀態(tài)轉(zhuǎn)換，輸出結(jié)果是調(diào)制的編碼是顯然足夠的。
當(dāng)依照?qǐng)D8所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖已經(jīng)發(fā)生三次狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)的格狀結(jié)構(gòu)，也就是沿著時(shí)間軸的方向展開(kāi)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖獲得的圖，如圖9所示。例如，在圖9所示的格狀結(jié)構(gòu)中，在最上面的位置的分支表明有一條路徑從狀態(tài)S2開(kāi)始并在三個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換后再回到狀態(tài)S2，對(duì)應(yīng)的輸出是“100”。
在對(duì)2比特輸入輸出3比特調(diào)制的編碼的調(diào)制編碼的情況下，從每一個(gè)狀態(tài)有22=4個(gè)分支被選擇，這些分支則被分配到“00,01,10,11”的2比特輸出以形成格狀結(jié)構(gòu)，在格狀結(jié)構(gòu)中一個(gè)輸入與一個(gè)輸出相關(guān)聯(lián)。圖10表示如以上所述在分支選擇上形成的格狀結(jié)構(gòu)。在圖10中，每一個(gè)附在不同狀態(tài)之間的標(biāo)志表明輸入/輸出。例如，在圖10所示的格狀結(jié)構(gòu)中，分支S0→S2表示，如果對(duì)狀態(tài)S0輸入“11”，狀態(tài)轉(zhuǎn)換發(fā)生到狀態(tài)S2，同時(shí)輸出“100”。
用到磁記錄和/或再現(xiàn)裝置中的如第二實(shí)施例所示的調(diào)制編碼器，依照由上述的操作次序形成的格狀結(jié)構(gòu)重復(fù)對(duì)編碼的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，以產(chǎn)生具有輸入數(shù)據(jù)之間關(guān)聯(lián)關(guān)系的調(diào)制的編碼流。調(diào)制編碼器可以由例如圖11所示的部件提供。
圖11中所示的調(diào)制格狀編碼器80包括用于保存調(diào)制格狀編碼器80的狀態(tài)的狀態(tài)寄存器81，用于計(jì)算下一個(gè)轉(zhuǎn)換狀態(tài)的下一狀態(tài)計(jì)算電路82，和用于計(jì)算輸出信號(hào)D84的輸出信號(hào)計(jì)算電路83。
狀態(tài)寄存器81是保存指定當(dāng)前調(diào)制格狀編碼器80的狀態(tài)的2比特的2比特寄存器。狀態(tài)寄存器81發(fā)送指定表明當(dāng)前狀態(tài)的2比特的狀態(tài)信號(hào)D82，到下一狀態(tài)計(jì)算電路82并到輸出信號(hào)計(jì)算電路83，同時(shí)狀態(tài)寄存器81保存與由下一狀態(tài)計(jì)算電路82提供的下一狀態(tài)信號(hào)D83對(duì)應(yīng)的表明下一狀態(tài)的2比特。
當(dāng)接收由狀態(tài)寄存器81提供的輸入信號(hào)D81和狀態(tài)信號(hào)D82時(shí)，下一狀態(tài)計(jì)算電路82依照隨后的輸入/輸出相關(guān)表4計(jì)算下一狀態(tài)
表4典型的輸入輸出相關(guān)表
下一狀態(tài)計(jì)算電路82發(fā)送下一狀態(tài)信號(hào)D83到狀態(tài)寄存器81。
如果接收到由狀態(tài)寄存器81提供的輸入信號(hào)D81和狀態(tài)信號(hào)D82，輸出計(jì)算電路83依照隨后的輸入/輸出相關(guān)表5計(jì)算輸出信號(hào)D84
表5典型的輸入輸出相關(guān)表
同時(shí)，這一輸出信號(hào)D84滿足(d,k)=(0,2)限制。
當(dāng)接收到輸入信號(hào)D81時(shí)，調(diào)制格狀編碼器80使用這一輸入信號(hào)D81和狀態(tài)信號(hào)D82由下一狀態(tài)計(jì)算電路82計(jì)算下一狀態(tài)，用于在狀態(tài)寄存器81中順序地存儲(chǔ)。調(diào)制格狀編碼器80使用輸入信號(hào)D81和狀態(tài)信號(hào)D82由輸出信號(hào)計(jì)算電路83計(jì)算輸出信號(hào)D84，以輸出如此計(jì)算的輸出信號(hào)D84。
因?yàn)樵谡{(diào)制格狀編碼器80中缺少狀態(tài)S3，如果在調(diào)制格狀結(jié)構(gòu)編碼器80復(fù)位之前發(fā)生到狀態(tài)S3的轉(zhuǎn)換，基于表5，輸出信號(hào)“111”立即作為輸出信號(hào)D84輸出，以實(shí)現(xiàn)復(fù)位到狀態(tài)S0的功能。
用于對(duì)由以上描述的調(diào)制編碼器調(diào)制編碼的信號(hào)調(diào)制解碼的調(diào)制解碼器依照先前參照?qǐng)D10說(shuō)明的格狀結(jié)構(gòu)，基于BCJR或SOVA算法進(jìn)行解碼。磁記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備用這一調(diào)制解碼囂能夠利用在調(diào)制編碼器中的信號(hào)相關(guān)關(guān)系執(zhí)行格狀解碼。
特別是，如果在磁記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備中執(zhí)行格狀解碼時(shí)BCJR或SOVA算法的SISO解碼被用于調(diào)制解碼器，則軟信息能夠輸出到提供調(diào)制解碼器的下游的誤差校正解碼電路，由此改善解碼誤差率。
使用這種調(diào)制編碼器和調(diào)制解碼器類型的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置，參照?qǐng)D12在下文中說(shuō)明。
圖12中表示的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置100作為用于在記錄介質(zhì)70上記錄數(shù)據(jù)的記錄系統(tǒng)包括，用于對(duì)輸入數(shù)據(jù)誤差校正編碼的誤差校正編碼器101，調(diào)制編碼器101，用于對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制編碼的調(diào)制格狀編碼器102，用于為了補(bǔ)償輸入數(shù)據(jù)的信道特性對(duì)輸入數(shù)據(jù)濾波的預(yù)編碼器103，用于把輸入數(shù)據(jù)的各個(gè)比特轉(zhuǎn)換為寫電流值的寫電流驅(qū)動(dòng)器104，和用于在記錄介質(zhì)70上記錄數(shù)據(jù)的寫磁頭105。磁記錄和/或再現(xiàn)裝置100作為用于再現(xiàn)記錄在記錄介質(zhì)70上的數(shù)據(jù)的再現(xiàn)系統(tǒng)還包括，用于讀出記錄在記錄介質(zhì)70上的數(shù)據(jù)的讀出磁頭106，用于均衡輸入數(shù)據(jù)的均衡器107，用于調(diào)整輸入數(shù)據(jù)的增益的增益調(diào)整電路108，用于把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)109，用于產(chǎn)生時(shí)鐘的定時(shí)產(chǎn)生電路110，用于控制增益調(diào)整電路107的增益調(diào)整控制電路111，作為用于對(duì)輸入數(shù)據(jù)調(diào)制解碼的解碼器的格狀SISO解碼器112，作為用于對(duì)輸入數(shù)據(jù)調(diào)制解碼的SISO解碼器的調(diào)制格狀SISO解碼器113和用于對(duì)輸入數(shù)據(jù)作誤差校正軟解碼的誤差校正軟解碼器114。
與磁記錄和/或再現(xiàn)裝置50中的誤差校正編碼器51類似，記錄系統(tǒng)中的誤差校正編碼器101對(duì)輸入數(shù)據(jù)D101作誤差校正編碼。誤差校正編碼器101發(fā)送在誤差校正編碼中產(chǎn)生的誤差校正編碼的數(shù)據(jù)到下游一側(cè)的調(diào)制格狀結(jié)構(gòu)編碼器102。
作為調(diào)制編碼裝置的調(diào)制格狀結(jié)構(gòu)編碼器102與前述的調(diào)制編碼器80配置一樣。具體地，它是用于通過(guò)編碼的方式重復(fù)依照格狀結(jié)構(gòu)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換的調(diào)制編碼器，用來(lái)產(chǎn)生呈現(xiàn)輸入數(shù)據(jù)之間的相關(guān)關(guān)系的調(diào)制的編碼流。調(diào)制格狀結(jié)構(gòu)編碼器102對(duì)由誤差校正編碼器101提供的誤差校正編碼的數(shù)據(jù)D102進(jìn)行預(yù)先設(shè)置的格狀結(jié)構(gòu)調(diào)制編碼，以產(chǎn)生調(diào)制編碼的數(shù)據(jù)D103作為受到限制的數(shù)據(jù)流。調(diào)制格狀結(jié)構(gòu)編碼器102把產(chǎn)生的調(diào)制編碼的數(shù)據(jù)D103發(fā)送到下游一側(cè)的預(yù)編碼器103。
與前述的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置50中的預(yù)編碼器53類似，預(yù)編碼器103對(duì)由調(diào)制格狀結(jié)構(gòu)編碼器102提供的調(diào)制編碼的數(shù)據(jù)D103進(jìn)行濾波，其方式為補(bǔ)償從數(shù)據(jù)寫入到記錄介質(zhì)70直到在再現(xiàn)系統(tǒng)中的均衡器107輸出的信道特性，從而產(chǎn)生作為二進(jìn)制信號(hào)的預(yù)編碼信號(hào)D104。預(yù)編碼器103把這樣產(chǎn)生的預(yù)編碼信號(hào)D104發(fā)送到下游一側(cè)的寫電流驅(qū)動(dòng)器104。
與前述的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置50中的寫電流驅(qū)動(dòng)器54類似，寫電流驅(qū)動(dòng)器104把由預(yù)編碼器103提供的預(yù)編碼信號(hào)D104的各個(gè)比特轉(zhuǎn)換為寫電流值Is，以產(chǎn)生寫電流信號(hào)D105。寫電流驅(qū)動(dòng)器104把產(chǎn)生的寫電流信號(hào)D105發(fā)送到下游一側(cè)的寫磁頭105。
與前述的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置50中的寫磁頭55類似，與由寫電流驅(qū)動(dòng)器104提供的寫電流信號(hào)對(duì)應(yīng)，寫磁頭105對(duì)記錄介質(zhì)70使用寫磁化信號(hào)D106，以在它上面記錄數(shù)據(jù)。
與前述的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置50中的讀出磁頭56類似，在再現(xiàn)系統(tǒng)中的讀出磁頭106從記錄介質(zhì)70上把讀出磁化信號(hào)D107讀出來(lái)，以產(chǎn)生符合讀出磁化信號(hào)D107的讀出電流信號(hào)D108。讀出磁頭106把如此產(chǎn)生的電流信號(hào)D108發(fā)送到下游一側(cè)的均衡器107。
與前述的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置50中的均衡器57類似，均衡器107均衡化由讀出磁頭106提供的電流信號(hào)D108，以便從數(shù)據(jù)寫到記錄系統(tǒng)中的記錄介質(zhì)70上到在均衡器107輸出的信道響應(yīng)會(huì)是預(yù)先設(shè)置的特性，以產(chǎn)生均衡的信號(hào)D109。均衡器107把產(chǎn)生的均衡的信號(hào)D109發(fā)送到下游一側(cè)的增益調(diào)整電路108。
與前述的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置50中的增益調(diào)整電路58類似，增益調(diào)整電路108調(diào)整由均衡器107提供的均衡的信號(hào)D109的增益，基于由增益調(diào)整控制電路111提供的增益調(diào)整控制信號(hào)D113，以產(chǎn)生增益調(diào)整信號(hào)D110。增益調(diào)整電路108把產(chǎn)生的增益調(diào)整信號(hào)D110發(fā)送到下游一側(cè)的A/D轉(zhuǎn)換器。
與前述的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置50中的A/D轉(zhuǎn)換器59類似，A/D轉(zhuǎn)換器109基于由定時(shí)再生電路110提供的時(shí)鐘信號(hào)，對(duì)由增益調(diào)整電路108提供的增益調(diào)整信號(hào)D11O取樣并數(shù)字化，以產(chǎn)生數(shù)字信道信號(hào)D111。A/D轉(zhuǎn)換器109把產(chǎn)生的數(shù)字信道信號(hào)D111發(fā)送到定時(shí)再生電路110、增益調(diào)整控制電路111和格狀結(jié)構(gòu)SISO解碼器112。
與前述的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置50中的定時(shí)再生電路60類似，定時(shí)再生電路110從由A/D轉(zhuǎn)換器109提供的數(shù)字信道信號(hào)D111中再生時(shí)鐘，以產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)D112。定時(shí)再生電路110把產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)D112發(fā)送到A/D轉(zhuǎn)換器109。
與前述的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置50中的增益調(diào)整控制電路61類似，增益調(diào)整控制電路111產(chǎn)生增益調(diào)整控制信號(hào)D113,D113是用來(lái)基于由A/D轉(zhuǎn)換器109提供的數(shù)字信道信號(hào)D111保持均衡信號(hào)D109的振幅在期望值的控制信號(hào)。增益調(diào)整控制電路111把產(chǎn)生的增益調(diào)整控制信號(hào)D113發(fā)送到增益調(diào)整電路108。
與前述的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置50中的格狀結(jié)構(gòu)解碼器62類似，作為格狀結(jié)構(gòu)(trellis)解碼裝置的格狀結(jié)構(gòu)SISO解碼器112從A/D轉(zhuǎn)換器109接收數(shù)字信道信號(hào)D111，并基于前述的BCJR或SOVA算法，依照與從記錄系統(tǒng)中的預(yù)編碼器103的前面的步驟到再現(xiàn)系統(tǒng)的均衡器107的輸出的信道響應(yīng)對(duì)應(yīng)的格狀結(jié)構(gòu)執(zhí)行軟輸出解碼，以產(chǎn)生格狀結(jié)構(gòu)軟輸出信號(hào)D114。格狀結(jié)構(gòu)SISO解碼器112把這樣產(chǎn)生的格狀結(jié)構(gòu)軟輸出信號(hào)D114發(fā)送到下游一側(cè)的調(diào)制格狀結(jié)構(gòu)SISO解碼器113。
作為調(diào)制解碼裝置的調(diào)制格狀結(jié)構(gòu)SISO解碼器113是SISO型調(diào)制解碼器，用來(lái)對(duì)由記錄系統(tǒng)調(diào)制格狀結(jié)構(gòu)編碼器102編碼的信號(hào)解碼。調(diào)制格狀結(jié)構(gòu)SISO解碼器113從格狀結(jié)構(gòu)SISO解碼器112接收格狀結(jié)構(gòu)軟輸出信號(hào)D114，為誤差校正編碼的數(shù)據(jù)D102求得軟判決值，輸入到記錄系統(tǒng)中的調(diào)制格狀結(jié)構(gòu)編碼器102，以產(chǎn)生調(diào)制軟判決信號(hào)D115。調(diào)制格狀結(jié)構(gòu)SISO解碼器113把如此產(chǎn)生的調(diào)制軟判泱信號(hào)D115發(fā)送到下游一側(cè)的誤差校正軟解碼器114。
與前述的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置50中的誤差校正軟解碼器54類似，作為誤差校正軟解碼裝置的誤差校正軟解碼器114為了誤差校正編碼，基于前述的BCJR或SOVA算法，對(duì)來(lái)自調(diào)制格狀結(jié)構(gòu)SISO解碼器113的調(diào)制的軟判決信號(hào)D115進(jìn)行軟解碼，以輸出軟解碼的信號(hào)到外部，作為軟或硬輸出數(shù)據(jù)D116。
在記錄介質(zhì)70上記錄數(shù)據(jù)時(shí)，磁記錄和/或再現(xiàn)裝置100能夠用調(diào)制格狀結(jié)構(gòu)編碼器102把格狀結(jié)構(gòu)調(diào)制編碼加到由誤差校正編碼器101產(chǎn)生的誤差校正編碼的數(shù)據(jù)D102，以產(chǎn)生調(diào)制的編碼的數(shù)據(jù)D103。磁記錄和/或再現(xiàn)裝置100也能夠通過(guò)寫電流驅(qū)動(dòng)器104和寫入磁頭105，在記錄介質(zhì)70上記錄由預(yù)編碼器103產(chǎn)生的預(yù)編碼信號(hào)D104。
在再現(xiàn)記錄在記錄介質(zhì)70上的數(shù)據(jù)時(shí)，磁記錄和/或再現(xiàn)裝置100用格狀結(jié)構(gòu)SISO解碼器112，對(duì)作為由讀出磁頭106、均衡器107、增益調(diào)整電路108和A/D轉(zhuǎn)換器109產(chǎn)生的軟輸入數(shù)據(jù)的數(shù)字信道信號(hào)D111作軟輸出解碼，以產(chǎn)生格狀結(jié)構(gòu)軟輸出信號(hào)D114。格狀結(jié)構(gòu)軟輸出信號(hào)D114對(duì)應(yīng)于記錄系統(tǒng)的調(diào)制編碼器102的輸出的調(diào)制編碼的數(shù)據(jù)D103。
磁記錄和/或再現(xiàn)裝置100隨后用調(diào)制SISO解碼器113，對(duì)作為軟輸出由各格狀結(jié)構(gòu)SISO解碼器112提供的格狀結(jié)構(gòu)軟輸出信號(hào)D114作軟輸出解碼，以產(chǎn)生調(diào)制的軟結(jié)果信號(hào)D115。調(diào)制的軟結(jié)果信號(hào)D115與供給記錄系統(tǒng)的調(diào)制編碼器102的誤差校正數(shù)據(jù)D102對(duì)應(yīng)。
磁記錄和/或再現(xiàn)裝置100用誤差校正軟解碼器114，對(duì)作為軟輸入由調(diào)制SISO解碼器113提供的調(diào)制的軟結(jié)果信號(hào)D115作軟解碼，以產(chǎn)生軟輸出數(shù)據(jù)。軟輸出數(shù)據(jù)直接輸出到外部作為輸出數(shù)據(jù)D66，或者被二進(jìn)制編碼并轉(zhuǎn)換為硬輸出數(shù)據(jù)D116向外部輸出。
因此，在再現(xiàn)系統(tǒng)中具有SISO型調(diào)制格狀結(jié)構(gòu)解碼器112的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置100，能夠使用軟信息執(zhí)行有效的解碼。而且，磁記錄和/或再現(xiàn)裝置100在記錄系統(tǒng)中包括執(zhí)行各自結(jié)構(gòu)調(diào)制編碼的調(diào)制格狀結(jié)構(gòu)編碼器102，以便能夠進(jìn)行編碼，并為前側(cè)和后側(cè)數(shù)據(jù)提供相關(guān)關(guān)系。另外，格狀結(jié)構(gòu)解碼能夠在約束條件下由SISO型調(diào)制格狀結(jié)構(gòu)解碼器112完成，從而進(jìn)一步降低解碼誤差率。
上述的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置50、100能夠通過(guò)使用軟信息執(zhí)行有效率的解碼，從而降低解碼誤差率。特別是，用磁記錄和/或再現(xiàn)裝置100，能夠進(jìn)行編碼，并為前側(cè)和后側(cè)數(shù)據(jù)提供相關(guān)關(guān)系，而不用做以塊為基礎(chǔ)的編碼或解碼，同時(shí)格狀結(jié)構(gòu)解碼在滿足約束條件下完成，從而進(jìn)一步降低解碼誤差率。也就是說(shuō)，磁記錄和/或再現(xiàn)裝置50、100能夠?qū)崿F(xiàn)高精度解碼，從而對(duì)用戶確保高度的操作可靠性。
本發(fā)明不限于上述的實(shí)施例。例如，本發(fā)明可以被用于與磁記錄系統(tǒng)的記錄介質(zhì)不同的記錄介質(zhì)70，也就是應(yīng)用于光學(xué)記錄系統(tǒng)的記錄介質(zhì)，比如所謂的CD(致密)或DVD(數(shù)字通用光盤)或磁光的記錄系統(tǒng)，比如所謂的磁光盤(MO盤)。
在上述的實(shí)施例中，假定磁記錄和/或再現(xiàn)裝置100在編碼器一側(cè)執(zhí)行格狀結(jié)構(gòu)調(diào)制編碼和在解碼器一側(cè)執(zhí)行格狀結(jié)構(gòu)調(diào)制解碼。然而，本發(fā)明可應(yīng)用于在解碼一側(cè)執(zhí)行格狀結(jié)構(gòu)調(diào)制解碼以輸出軟判決值這樣的情況，甚至應(yīng)用于在編碼一側(cè)不執(zhí)行格狀結(jié)構(gòu)調(diào)制編碼的情況。
而且，在上述的實(shí)施例中，假定磁記錄和/或再現(xiàn)裝置50或100是提供記錄和再現(xiàn)系統(tǒng)的整體裝置。然而，單一的記錄裝置可以由用于在記錄介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)的記錄系統(tǒng)構(gòu)成，或者單一的再現(xiàn)裝置也可以由用于再現(xiàn)記錄在記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)的再現(xiàn)裝置構(gòu)成。
在前述的部分中，本發(fā)明是通過(guò)實(shí)例的方式來(lái)描述，但并不局限于此。本發(fā)明的范圍將按照隨后的權(quán)利要求來(lái)限定。
權(quán)利要求
1．一種用于再現(xiàn)記錄在記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置，包括調(diào)制解碼裝置，用于由適于在所述記錄介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)的記錄設(shè)備中提供的調(diào)制編碼裝置以預(yù)定的方式對(duì)調(diào)制編碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制解碼；所述的調(diào)制解碼裝置接收軟輸入信號(hào)并輸出軟輸出信號(hào)。
2．如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置，其特征在于，所述的調(diào)制編碼裝置在約束條件下執(zhí)行編碼；和所述的調(diào)制解碼裝置在滿足所述的約束條件下執(zhí)行軟輸出解碼。
3．如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置，其特征在于，所述的調(diào)制解碼裝置包括似然率計(jì)算裝置，用于計(jì)算與所述的調(diào)制編碼裝置輸出的每一個(gè)輸出編碼字對(duì)應(yīng)的似然率值；所述的調(diào)制解碼裝置使用由所述的似然率計(jì)算裝置計(jì)算的似然率值，求得事后概率信息作為對(duì)于發(fā)送到所述的調(diào)制編碼裝置的輸入比特和從所述的調(diào)制編碼裝置送出的輸出比特的軟判決值。
4．如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置，其特征在于，所述的調(diào)制編碼裝置依照與所述的約束條件對(duì)應(yīng)的格狀結(jié)構(gòu)執(zhí)行編碼；所述的調(diào)制解碼裝置基于與所述的約束條件對(duì)應(yīng)的格狀結(jié)構(gòu)執(zhí)行軟輸出解碼。
5．如權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置，其特征在于，所述的調(diào)制解碼裝置基于BCJR算法或SOVA算法執(zhí)行格狀結(jié)構(gòu)解碼。
6．如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置，其特征在于進(jìn)一步包括格狀結(jié)構(gòu)解碼裝置，用于基于與信道響應(yīng)對(duì)應(yīng)的格狀結(jié)構(gòu)對(duì)軟輸出信號(hào)執(zhí)行軟輸出解碼；和誤差校正軟解碼裝置，用于對(duì)軟輸入信號(hào)執(zhí)行誤差校正編碼的軟解碼；所述的調(diào)制解碼裝置接收來(lái)自所述的格狀結(jié)構(gòu)解碼裝置作為軟輸出的軟格狀結(jié)構(gòu)輸出信號(hào)，以求得對(duì)于輸入到所述的調(diào)制編碼裝置用于誤差校正數(shù)據(jù)的軟判泱值，以將調(diào)制軟判決信號(hào)作為軟輸出發(fā)送到所述的誤差校正軟解碼裝置。
7．如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置，其特征在于記錄介質(zhì)是一種在其上以磁性的、光學(xué)的或磁光記錄系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù)的記錄介質(zhì)。
8．一種用于再現(xiàn)記錄在記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)再現(xiàn)方法，包括以下步驟從所述的記錄介質(zhì)上再現(xiàn)調(diào)制編碼的數(shù)據(jù)，以預(yù)定的方式在調(diào)制編碼步驟被編碼；和對(duì)再現(xiàn)的調(diào)制編碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制解碼，所述的調(diào)制解碼步驟接收軟輸入信號(hào)并輸出軟輸出信號(hào)。
9．如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)再現(xiàn)方法，其特征在于，所述的調(diào)制編碼步驟在約束條件下執(zhí)行編碼；和其中所述的調(diào)制解碼步驟在滿足所述的約束條件下執(zhí)行軟輸出解碼。
10．如權(quán)利要求9所述的數(shù)據(jù)再現(xiàn)方法，其特征在于，所述的調(diào)制解碼步驟包括似然率計(jì)算步驟，用于計(jì)算與在所述的調(diào)制編碼步驟輸出的每一個(gè)輸出編碼字對(duì)應(yīng)的似然率值；所述的調(diào)制解碼步驟使用由所述的似然率計(jì)算步驟獲得的似然率值，求出事后概率信息作為對(duì)于送至所述的調(diào)制編碼步驟的輸入比特和從所述的調(diào)制編碼步驟送出的輸出比特的軟判泱值。
11．如權(quán)利要求9所述的數(shù)據(jù)再現(xiàn)方法，其特征在于，所述的調(diào)制編碼步驟依照與所述的約束條件對(duì)應(yīng)的格狀結(jié)構(gòu)執(zhí)行編碼；所述的調(diào)制解碼步驟基于與所述的約束條件對(duì)應(yīng)的格狀結(jié)構(gòu)執(zhí)行軟輸出解碼。
12．如權(quán)利要求11所述的數(shù)據(jù)再現(xiàn)方法，其特征在于，所述的調(diào)制解碼步驟基于BCJR算法或SOVA算法執(zhí)行格狀結(jié)構(gòu)解碼。
13．如權(quán)利要求9所述的數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括格狀結(jié)構(gòu)解碼步驟，用于基于與信道響應(yīng)對(duì)應(yīng)的格狀結(jié)構(gòu)在作為軟輸入信號(hào)的輸入信號(hào)上執(zhí)行軟輸出解碼；和誤差校正軟解碼步驟，用于對(duì)所述的軟輸入信號(hào)中的誤差校正編碼執(zhí)行軟解碼；所述的調(diào)制解碼步驟接收在所述的格狀結(jié)構(gòu)解碼步驟產(chǎn)生的作為軟輸出的軟格狀結(jié)構(gòu)輸出信號(hào)，以求得用于在所述的調(diào)制編碼步驟輸入的誤差校正數(shù)據(jù)的軟判決值，以產(chǎn)生調(diào)制軟信號(hào)作為軟輸出；所述的誤差校正軟解碼步驟對(duì)所述的調(diào)制軟判決信號(hào)的誤差校正編碼的數(shù)據(jù)執(zhí)行軟解碼。
14．如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)再現(xiàn)方法，其特征在于記錄介質(zhì)是一種在其上以磁性的、光學(xué)的或磁光記錄系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù)的記錄介質(zhì)。
15．一種用于對(duì)記錄介質(zhì)記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)記錄和再現(xiàn)裝置，包括調(diào)制編碼裝置，用于在所述的將被記錄在所述的記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)上執(zhí)行預(yù)定的調(diào)制編碼；和調(diào)制解碼裝置，用于對(duì)從所述的記錄介質(zhì)上再現(xiàn)的調(diào)制編碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制解碼；所述的調(diào)制解碼裝置接收軟輸入信號(hào)并輸出軟輸出信號(hào)。
16．如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)記錄和再現(xiàn)裝置，其特征在于所述的調(diào)制編碼裝置依照約束條件執(zhí)行編碼；和其中，所述的調(diào)制解碼裝置在所述的約束條件下執(zhí)行軟輸出解碼。
17．如權(quán)利要求16所述的數(shù)據(jù)記錄和再現(xiàn)裝置，其特征在于，所述的調(diào)制解碼裝置包括似然率計(jì)算裝置，用于計(jì)算與所述的調(diào)制編碼裝置輸出的每一個(gè)輸出編碼字對(duì)應(yīng)的似然率值；事后概率信息作為對(duì)于送到所述的調(diào)制解碼裝置的輸入比特和從所述的調(diào)制編碼裝置流出的輸出比特的軟判決值。
18．如權(quán)利要求16所述的數(shù)據(jù)記錄和再現(xiàn)裝置，其特征在于，所述的調(diào)制編碼裝置依照與所述的約束條件對(duì)應(yīng)的格狀結(jié)構(gòu)執(zhí)行編碼；所述的調(diào)制解碼裝置基于與所述的約束條件對(duì)應(yīng)的格狀結(jié)構(gòu)執(zhí)行軟輸出解碼。
19．如權(quán)利要求18所述的數(shù)據(jù)記錄和再現(xiàn)裝置，其特征在于，所述的調(diào)制解碼裝置基于BCJR算法或SOVA算法執(zhí)行格狀結(jié)構(gòu)解碼。
20．如權(quán)利要求16所述的數(shù)據(jù)記錄和再現(xiàn)裝置，其特征在于進(jìn)一步包括格狀結(jié)構(gòu)解碼裝置，用于基于與信道響應(yīng)對(duì)應(yīng)的格狀結(jié)構(gòu)在軟輸出信號(hào)上執(zhí)行軟輸出解碼；和誤差校正軟解碼裝置，用于執(zhí)行軟輸入信號(hào)的誤差校正編碼的軟解碼；所述的調(diào)制解碼裝置接收來(lái)自所述的格狀結(jié)構(gòu)解碼裝置作為軟輸出的軟格狀結(jié)構(gòu)輸出信號(hào)，以求得用于輸入到所述的調(diào)制編碼裝置的誤差校正數(shù)據(jù)的軟判決值，以將調(diào)制軟判決信號(hào)作為軟輸出發(fā)送到所述的誤差校正軟解碼裝置。
21．如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)記錄和再現(xiàn)裝置，其特征在于記錄介質(zhì)是一種在其上以磁性的、光學(xué)的或磁光記錄系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù)的記錄介質(zhì)。
22．一種對(duì)記錄介質(zhì)記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)記錄和再現(xiàn)裝置，包括以下步驟在所述的數(shù)據(jù)上執(zhí)行預(yù)定的調(diào)制編碼；在所述的記錄介質(zhì)上記錄調(diào)制編碼的數(shù)據(jù)；從所述的記錄介質(zhì)上再現(xiàn)調(diào)制編碼的數(shù)據(jù)；和對(duì)所述的再現(xiàn)的調(diào)制編碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制解碼，所述的調(diào)制解碼步驟接收軟輸入信號(hào)并輸出軟輸出信號(hào)。
23．如權(quán)利要求22所述的數(shù)據(jù)記錄和再現(xiàn)方法，其特征在于，所述的調(diào)制編碼步驟依照約束條件執(zhí)行編碼；和所述的調(diào)制解碼步驟在滿足所述的約束條件下執(zhí)行軟輸出解碼。
24．如權(quán)利要求23所述的數(shù)據(jù)記錄和再現(xiàn)方法，其特征在于，所述的調(diào)制解碼步驟包括似然率計(jì)算步驟，用于計(jì)算與在所述的調(diào)制編碼步驟輸出的每一個(gè)輸出編碼字對(duì)應(yīng)的似然率值；使用由所述的似然率計(jì)算步驟獲得的似然率值，事后概率信息作為用于送到所述的調(diào)制編碼步驟的輸入比特和從所述的調(diào)制編碼步驟送出的輸出比特的軟判決值。
25．如權(quán)利要求23所述的數(shù)據(jù)再現(xiàn)方法，其特征在于，所述的調(diào)制編碼步驟依照與所述的約束條件對(duì)應(yīng)的格狀結(jié)構(gòu)執(zhí)行編碼；所述的調(diào)制解碼步驟基于與所述的約束條件對(duì)應(yīng)的格狀結(jié)構(gòu)執(zhí)行軟輸出解碼。
26．如權(quán)利要求25所述的數(shù)據(jù)再現(xiàn)方法，其特征在于，所述的調(diào)制解碼步驟基于BCJR算法或SOVA算法執(zhí)行格狀結(jié)構(gòu)解碼。
27．如權(quán)利要求23所述的數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置，進(jìn)一步包括格狀結(jié)構(gòu)解碼步驟，用于基于與信道響應(yīng)對(duì)應(yīng)的格狀結(jié)構(gòu)在作為軟輸出信號(hào)的輸入信號(hào)上執(zhí)行軟輸出解碼；和誤差校正軟解碼步驟，用于執(zhí)行軟輸入信號(hào)的誤差校正編碼的軟解碼；所述的調(diào)制解碼步驟接收在所述的格狀結(jié)構(gòu)解碼步驟產(chǎn)生的作為軟輸出的軟格狀結(jié)構(gòu)輸出信號(hào)，以求得對(duì)于輸入到所述的調(diào)制編碼步驟的誤差校正數(shù)據(jù)的軟判決值，以產(chǎn)生調(diào)制軟結(jié)果信號(hào)作為軟輸出；所述的誤差校正軟解碼步驟對(duì)所述的調(diào)制軟結(jié)果信號(hào)的誤差校正編碼進(jìn)行軟解碼。
28．如權(quán)利要求22所述的數(shù)據(jù)再現(xiàn)方法，其特征在于記錄介質(zhì)是一種在其上按照磁性的、光學(xué)的或磁光記錄系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù)的記錄介質(zhì)。
全文摘要
一種執(zhí)行高效的解碼以降低解碼誤差率的磁記錄和/或再現(xiàn)裝置，包括調(diào)制SISO解碼器63，對(duì)由調(diào)制編碼器52以預(yù)定的方式調(diào)制編碼的數(shù)據(jù)調(diào)制解碼。其中調(diào)制SISO解碼器63是接收軟輸入信號(hào)并輸出軟輸出信號(hào)的軟輸入軟輸出(SISO)型調(diào)制解碼器。調(diào)制SISO解碼器63接收由格狀結(jié)構(gòu)SISO解碼器62提供的格狀結(jié)構(gòu)軟輸出信號(hào)D64，以求得軟判決值用于誤差校正編碼數(shù)據(jù)D52傳到記錄系統(tǒng)的調(diào)制編碼器52，以產(chǎn)生調(diào)制的軟判決信號(hào)D65。調(diào)制SISO解碼器63發(fā)送信號(hào)D65到下游一側(cè)的誤差校正軟解碼器64。
文檔編號(hào)G11B20/18GK1317793SQ0111960
公開(kāi)日2001年10月17日 申請(qǐng)日期2001年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月23日
發(fā)明者服部雅之, 宮內(nèi)俊之, 村山淳 申請(qǐng)人:索尼公司