復号器及び再生装置
【課題】信頼度の伝播により、復号を行う再生装置において、小さな媒体欠陥を検出して、信頼度情報の訂正を行う。
【解決手段】内復号器（２３４）と、外復号器（２３６）と、軟入力信号の移動平均値を計算し、これからスケーリング係数を得て、内復号器（２３４）の信頼度情報を操作する欠陥検出器（２３０）を設ける。微小な欠陥を精度良く検出し、内復号器（２３４）の信頼度情報を操作するため、小さな欠陥による誤り伝播を抑圧できる。
【解決手段】内復号器（２３４）と、外復号器（２３６）と、軟入力信号の移動平均値を計算し、これからスケーリング係数を得て、内復号器（２３４）の信頼度情報を操作する欠陥検出器（２３０）を設ける。微小な欠陥を精度良く検出し、内復号器（２３４）の信頼度情報を操作するため、小さな欠陥による誤り伝播を抑圧できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内復号器と外復号器との間で、信頼度情報を伝播して復号する復号器及び再生装置に関し、特に、媒体から読み出した信号から欠陥部分を検出して、内復号器の信頼性情報を操作する復号器及び情報再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代信号処理技術として、信頼度を伝播するターボ（Ｔｕｒｂｏ）符号や低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ: Low density parity check）符号といった反復復号を行うデジタル信号処理方式が注目されている。
【０００３】
例えば、磁気ディスク等の記憶媒体における誤りには、大きく分けて、ランダム誤りとバースト誤りがある。ランダム誤りは、誤りが長く連続しない広く分布する誤りである。それに対して、バースト誤りは、媒体欠陥やハードディスクドライブ特有のサーマル・アスペリティ（ＴＡ：Thermal Asperity）により発生する連続誤りである。
【０００４】
反復復号方式の最大の特徴は、大きなブロックとランダム性とから得られる大きな関連性を持つ符号を、信頼度情報の伝播によって、誤った情報を離れた複数の正しい情報から訂正できることにある。反復復号方式では、ランダムに分散した情報を、信頼度伝播によって、高い誤り訂正能力を有する。
【０００５】
図１６は、従来の反復復号を用いた再生装置の構成図である。図１６に示すように、反復復号方式は、反復復号器６４０として、複数の復号器（例えば、ＰＲチャネルに対する軟入力軟出力（ＳＩＳＯ: Soft-input soft-output）復号器６４２及び低密度パリティ検査符号に対する信頼度伝播（ＢＰ: Belief propagation）復号器６４４）を持ち、お互いに、“０”及び“１”となる信頼度情報（尤度情報とも言う）を、伝播することにより、誤り訂正を行う。又、信頼度伝播復号器６４４内のみで、反復復号する形式のものも存在する。
【０００６】
即ち、記録媒体からヘッドを介して再生した再生波形は、ＰＲ波形等化器６０２により既知の符号間干渉を与えられる。即ち、ＰＲ波形等化器６０２では、再生波形は、アナログフィルタ６１０を通り、アナログ・ディジタル変換器（Ａ／Ｄコンバータ）６１２に入力する。Ａ／Ｄコンバータ６１２は、サンプリングクロックに従って、ディジタルサンプリングする。ディジタルサンプリングされたサンプリング波形は、ディジタルフィルタ６１４を通り、所望のパーシャル・レスポンス（ＰＲ）に波形等化され、ＰＲ等化系列が得られる。
【０００７】
ＰＲチャネルに対する第一の復号器（ＳＩＳＯ復号器）６４２は、記録したデータの“０”及び“１”に対応する最も確からしい信頼度情報を出力する。さらに、予め、記録データに付加した検査情報（例えば、パリティビット）を元に、第二の復号器（ＢＰ復号器）６４４は、誤り検査を行い、信頼度情報を更新する。
【０００８】
そして、更新した信頼度情報を、第一の復号器６４２にフィードバックする。この反復動作を既定条件行い、最終的に信頼度情報を、“０”及び“１”の２値データに判定することで、反復復号が完了する。反復復号された復号データは、ＥＣＣ訂正回路等のエラー訂正器６３０で、エラー訂正され、復号データ列を得る。
【０００９】
しかし、例えば、記録装置において、媒体欠陥によって発生する信号振幅の低下に起因するバースト誤りが発生した場合、誤った信頼度情報をランダムに分散し、伝播することにより誤り情報が波及し、復号が破綻してしまう。
【００１０】
このバースト誤りの対策として、サーマル・アスペリティ検出器６２０を設け、再生波形を、固定のしきい値で、判定し、サーマル・アスペリテイ検出し、消失フラグを出力する。この消失フラグを、第１の復号器６４２に入力し、その位置の信頼度情報を「０」（不定）とすることにより、誤った信頼度情報の伝播を抑制する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
又、ＲＬＬ符号変調を使用する場合には、第１の復号器６４２の出力から、ＲＬＬ符号の制約違反を認識することで、バースト誤り箇所を特定し、第１の復号器６４２の出力である信頼度情報を、不定とする方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１２】
また、媒体欠陥の対策法ではないが、通信路における再生信号の瞬時的な振幅低下に応じて、最尤復号器における枝メトリックの補正を行う方式も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００４−１２７４０８号公報
【特許文献２】特開２００５−１６６０８９号公報
【特許文献３】特開２００２−１６４９４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来の反復復号方式における反復復号器の信頼度情報の訂正方法は、バースト的な誤りを対象としているため、明確な振幅異常（低下やレベル飽和）が発生した場合のみ、信頼度情報を「０」（不定）とするものであった。
【００１４】
しかしながら、媒体の欠陥は、このように広い箇所に渡るものばかりでなく、局所的な欠陥（マイクロデフェクトという）もある。このような小さな欠陥も、重大な誤り波及を引き起こすおそれがあり、従来技術では、このような小さな欠陥して、信頼度情報を補正することが困難である。又、欠陥検出により、信頼度情報を「０」としてしまうため、小さな欠陥に対しては、信頼度情報を有効に訂正することが困難であった。
【００１５】
又、通信路の再生信号を対象とした従来技術では、再生される信号が信号間干渉しており、多値のレベルを検出する必要がある場合には、即ち、ＰＲ信号のように、符号間干渉を持つチャネル再生信号を復号する場合には、正しい識別点信号を誤補正するおそれがあり、性能劣化を生じる。
【００１６】
従って、本発明の目的は、媒体の小さな欠陥により誤り伝播を抑制し、符号間干渉を持つチャネル再生信号を、信頼度情報の伝播により復号する復号器及び再生装置を提供することにある。
【００１７】
又、本発明の他の目的は、符号間干渉を持つチャネル再生信号から、媒体の小さな欠陥による誤りの程度を検出して、信頼度情報を訂正する復号器及び再生装置を提供することにある。
【００１８】
更に、本発明の他の目的は、媒体の小さな欠陥による信頼度情報の誤り伝播を抑制し、安定な復号を実現するための復号器及び再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この目的の達成のため、本発明の復号器は、符号間干渉を持つチャネル再生信号を復号する軟入力軟出力復号器と、外符号化に対して復号する軟入力復号器と、前記軟入力軟出力復号器の軟入力信号の両側振幅変動を検出し、振幅低下に応じた重み付け値を出力する重み付け演算器とを有し、前記重み付け値により前記軟入力軟出力復号器の軟出力値を小さくするとともに、前記軟入力軟出力復号器と前記軟入力復号器との間で、信頼度情報の伝播により復号する。
【００２０】
又、本発明の情報再生装置は、再生波形を等化し、符号間干渉を持つチャネル再生信号に等化する波形等化器と、前記チャネル再生信号を復号する軟入力軟出力復号器と、外符号化に対して復号する軟入力復号器と、前記軟入力軟出力復号器の軟入力信号の両側振幅変動を検出し、振幅低下に応じた重み付け値を出力する重み付け演算器とを有し、前記重み付け値により前記軟入力軟出力復号器の軟出力値を小さくするとともに、前記軟入力軟出力復号器と前記軟入力復号器との間で、信頼度情報の伝播により復号する。
【００２１】
更に、本発明は、好ましくは、前記重み付け演算器は、前記軟入力信号を振幅中心値で折り返す処理を行う絶対値信号化部と、所定の範囲の移動平均演算を行う移動平均演算部と、前記移動平均値を全絶対値信号の平均値により除算する規格化演算部と、前記規格化演算値が「１」以上の場合は「１」の、「１」を越えない場合には、前記規格化演算値を前記重み付け値として、生成する重み付け生成部とからなる。
【００２２】
更に、本発明は、好ましくは、前記重み付け生成部は、前記規格化演算値が、しきい値Ｔ以下の場合には、「０」以上Ｔ未満の重み付け値を更に生成する。
【００２３】
更に、本発明は、好ましくは、前記重み付け演算部は、前記軟入力信号の振幅中心値を０とし、０以上の信号を上側信号、０未満の信号を下側信号として分離する分離部と、前記上側信号を所定の範囲の移動平均演算を行う上側信号移動平均演算部と、前記下側信号を所定の範囲の移動平均演算を行う下側信号移動平均演算部と、前記上側移動平均値を、全上側信号の平均値により除算する上側規格化演算部と、前記下側移動平均値を、全下側信号の平均値により除算する下側規格化演算部と、前記上側及び下側規格化演算値を合成する合成演算部と、前記合成演算値が「１」以上の場合は「１」の、「１」を越えない場合には、前記規格化演算値を前記重み付け値として、生成する重み付け生成部とからなる。
【００２４】
更に、本発明は、好ましくは、前記重み付け生成部は、前記規格化演算値が、しきい値Ｔ以下の場合には、「０」以上Ｔ未満の重み付け値を更に生成する。
【００２５】
更に、本発明は、好ましくは、前記軟入力軟出力復号器は、前記軟出力信号である信頼度情報に、前記重み付け演算部から出力された重み付け値をｎ乗（ｎは１以上）したｎ乗重み付け値を掛けた重み付け信頼度情報を生成する信頼度重み付け部を備えた。
【００２６】
更に、本発明は、好ましくは、前記軟入力軟出力復号器は、前記軟入力信号と軟入力期待値とのユークリッド距離を元に信頼度情報を生成するブランチメトリック演算部と、前記軟入力期待値に、前記重み付け演算部から出力した重み付け値を掛ける重み付け軟入力期待値演算部とを有する。
【００２７】
更に、本発明は、好ましくは、前記軟入力軟出力復号器は、前記軟入力信号と軟入力期待値とのユークリッド距離を元に信頼度情報を生成するブランチメトリック演算部と、前記ブランチメトリック演算結果に前記重み付け演算部から出力した重み付け値をｎ乗（ｎは１以上）したｎ乗重み付け値を掛けた重み付けブランチメトリックを生成する重み付けブランチメトリック演算部とを有する。
【００２８】
更に、本発明は、好ましくは、前記規格化演算部は、前記軟入力軟出力復号器の軟入力期待値の中心値を０とし、その絶対値の総和を２で割った値を、前記絶対値の平均値として用いる。
【００２９】
更に、本発明は、好ましくは、前記第１及び第２の規格化演算部は、前記軟入力軟出力復号器における軟入力期待値の中心値を０とし、０以上の期待値の総和を２で割った値を前記全上側信号平均値、０未満の期待値の総和を２で割った値を全下側信号平均値として用いる。
【発明の効果】
【００３０】
単純なしきい値検出に対して、移動平均値を計算し、これからスケーリング係数を得るため、微小な欠陥を精度良く検出し、軟入力軟出力復号器の信頼度情報を操作するため、小さな欠陥による誤り伝播を抑圧できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を、記録再生装置、欠陥検出器、欠陥補正復号器の第１の実施の形態、欠陥補正復号器の第２の実施の形態、欠陥補正復号器の第３の実施の形態、欠陥補正復号器の第４の実施の形態、欠陥検出器の他の実施の形態、記録再生装置の他の実施の形態、他の実施の形態の順で説明するが、本発明は、この実施の形態に限られない。
【００３２】
（記録再生装置）
図１は、本発明の記録再生装置の一実施の形態のブロック図、図２は、図１の媒体欠陥検出による信頼度情報訂正の動作説明図、図３及び図４は、図１及び図２のスケーリング補正による信頼度情報の説明図である。図１は、磁気ディスク装置の反復復号方式の記録再生装置を示す。
【００３３】
図１の再生波形は、磁気デイスクのデータをヘッドが読み取り、図示しないプリアンプで増幅されたものである。この磁気デイスクのデータは、ユーザデータに、誤り訂正符号（ＥＣＣ）が付加され、且つＫビットのデータに対し、Ｍビットのパリティを付加され、記録されたものである。このパリティ符号としては、例えば、ＬＤＰＣ（低密度パリティ符号）、ＳＰＣ（シングルパリティ符号）、ターボ符号等を使用できる。
【００３４】
このヘッドからの再生波形は、図示しない可変利得アンプで、振幅調整され、ＰＲ波形等化部２２０に入力する。ＰＲ波形等化部２２０では、アナログ（ローパス）フィルタ（ＬＰＦ）２２３が、振幅調整された再生信号の高周波数域をカットし、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）２２４が、そのアナログ出力をデジタル信号へ変換する。その後、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ等のデジタルフィルタ２２５で、波形等化を行い、ＰＲ等化系列ｙを得る。
【００３５】
ＰＲ等化系列ｙは、遅延器２１０で、欠陥検出器２３０の欠陥検出動作による遅延分、遅延され、反復復号器２３２に入力する。反復復号器２３２は、ＰＲ等化系列ｙに対する軟入力軟出力（ＳＩＳＯ: Soft-input soft-output）復号器２３４と、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ: Low density parity check）符号に対する信頼度伝播（ＢＰ: Belief propagation）復号器２３６とで構成される。
【００３６】
軟入力軟出力復号器２３４は、例えば、ＢＣＪＲ(Bahl-Cocke-Jelinek-Raviv)、ＭＡＰ(Maximum a posteriori)復号及びＳＯＶＡ(Soft output viterbi algorithm)などが用いられる。
【００３７】
また、信頼度伝播復号器２３６は、例えば、Ｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ（ＳＰ）復号や、Ｍｉｎ−Ｓｕｍ復号などが用いられる。さらに、反復復号法は、ＬＤＰＣを例としたが、ターボ符号や、シングルパリティ検査（ＳＰＣ: Single parity check）符号などに対する復号などでも良い。
【００３８】
反復復号されたデータ列は、誤り訂正復号器２３８で、誤り訂正符号を使用した誤り訂正を行い、ユーザデータを出力する。誤り訂正復号器２３８は、例えば、ＥＣＣ復号器で構成される。
【００３９】
反復復号器２３２では、ＳＩＳＯ復号器２３４とＢＰ復号器２３６間と、ＢＰ復号器２３６とＳＩＳＯ復号器２３４間とを、記録データ“０”または“1”に対する信頼度情報Ｌｅ（ｕｋ），Ｌａ（ｕｋ）を、定められた条件のもと、繰り返し伝播する。反復終了後、信頼度情報を、“０”と“１”に硬判定し、エラー訂正器２３８に出力する。
【００４０】
次に、欠陥検出器２３０は、図２に示すように、軟入力軟出力復号器の入力信号ｙを、信号の中心レベルで折り返した信号（「０」中心の場合には、絶対値信号）を、Ｌサンプリング長の移動平均演算を行う。
【００４１】
移動平均した信号を、入力信号ｙの平均レベル値（Ｌより充分長いサンプリング長の平均値）で除算し、正規化する。そして、除算値から、除算値が、「１」以上の値を、“1”に制限したスケーリング係数αを生成する。即ち、図２に示すように、スケーリング係数αは、除算値が「１」以上であれば、“１”であり、「１」を越えないと、除算値そのものである。
【００４２】
このスケーリング係数αで、ＳＩＳＯ復号器２３４の信頼度情報を操作する。このスケーリング係数αをｎ（ｎは、１以上の値）でべき乗する。そして、ＳＩＳＯ復号器２３４での操作方法は、次のいずれかの方法を、採用する。
【００４３】
Ａ．ＳＩＳＯ復号器２３４の出力値（信頼度情報）Ｌｅ（ｕｋ）に、スケーリング係数αｎを直接乗算する。この方法は、ＳＩＳＯ復号器２３４の構成を変更せずに、実現できる。
【００４４】
Ｂ．ＳＩＳＯ復号器２３４が、複数の状態遷移を持つ最尤復号器である場合、状態遷移における枝メトリックに、スケーリング係数αｎを掛ける。この方法は、ＢＰ復号器２３６の直前の状態を残して、復号を継続でき、信頼度情報の精度を向上できる。
【００４５】
Ｃ．ＳＩＳＯ復号器２３４が、複数の状態遷移を持つ最尤復号器である場合、状態遷移における期待値（識別点レベル）に、スケーリング係数αｎを掛ける。この方法は、期待値を、信号振幅に追従させる、一種のＡＧＣ機能を発揮し、欠陥も充分復号できる。
【００４６】
Ｄ．前記Ｃ項と、Ａ項又はＢ項を同時に用いる。
【００４７】
ここで、操作するスケーリング係数をαのべき乗としたのは、図２に示すように、αは、“１”以下のため、べき数ｎが、大きく成る程、操作量αｎは、小さくなる。前述のように、スケーリング係数は、等化信号の振幅の移動平均値から求められ、サンプル点の移動平均値は、サンプル点前後の振幅値を加味するため、図２に示すように、等化信号の振幅低下に対し、なだらかに低下する。
【００４８】
このため、ノイズ（特に、回路ノイズ）の混入が少ない場合には、べき数ｎを小さくし、ノイズの混入が多い場合には、べき数ｎを大きくして、移動平均へのノイズの影響を少なくする。
【００４９】
図３、図４は、ＳＩＳＯ復号器２３４の状態に対するスケーリング係数の乗算による信頼度情報の分布を示す。図３、図４とも図２の小欠陥部分の尤度（信頼度情報）の分布を示し、図３が、スケーリング係数の乗算前の分布、図４が、スケーリング係数の乗算後の分布を示す。
【００５０】
図３では、欠陥により尤度がばらついている。一方、図４のスケーリング係数で補正した場合には、欠陥部の尤度が「０」近傍の所定範囲に収まっている。即ち、図４に示すように、媒体欠陥の影響を排除でき、誤り伝播を抑制することが可能となる。
【００５１】
このように、従来技術では、検出することが困難な小さな媒体欠陥においても、それによって発生する誤り伝播を抑制し、安定した反復復号によるデータ再生を提供できる。
【００５２】
（欠陥検出器）
次に、図１の欠陥検出器２３０の構成を説明する。図５は、図１の欠陥検出器２３０のブロック図である。
【００５３】
図５に示すように、欠陥検出器２３０は、絶対値演算部２４０と、移動平均演算部２４２と、正規化部２４４と、スケーリング係数変換部２４６とからなる。
【００５４】
絶対値演算部２４０は、図２に示したように、ＰＲ等化系列yの信号の中心値（平均値）を「０」とし、ＰＲ等化系列の絶対値|y|を演算する。即ち、ＰＲ等化系列ｙの平均値を計算し、平均値を「０」として、ＰＲ等化系列ｙの絶対値を計算する。
【００５５】
移動平均演算部２４２は、ＰＲ等化系列の絶対値|y|について、範囲Ｌサンプルの移動平均演算を行う。移動平均値ｖｋは、下記式（１）で計算する。
【００５６】
【数１】
即ち、ｋサンプルでの移動平均値ｖｋは、サンプル点ｋを中心に、範囲Ｌサンプルの絶対値｜ｙ｜を加算し、範囲Ｌで割り、計算する。この範囲Ｌは、除算における計算量を削減するため、２のべき乗としたほうが良い。即ち、ビットシフトで、除算計算できる。
【００５７】
また、このとき、Ｌ＝２ｍと表し、ｍは、ＰＲ拘束長（例えば、ＰＲ−４なら、１，０、−１のため、拘束長は、「３」）より大とする（ｍ＞ＰＲ拘束長）。即ち、ｍが、ＰＲ拘束長以下であるときは、全てのＰＲパターンの発生が保証されないため、誤検出を引き起こす可能性がある。
【００５８】
この移動平均演算部２３０は、前述のＬサンプルのためのＬ段のシフトレジスタ２４１と、Ｌ段のシフトレジスタ２４１の値を加算する加算回路２４３と、加算結果を、サンプル数Ｌで割る除算回路２４５からなる。
【００５９】
次に、正規化部２４４は、下記（２）式のように、移動平均値ｖｋを、ＰＲ信号振幅の絶対値の平均値｜ｙ｜ａｖｇで割り、正規化した移動平均値ｖｋ‘を計算する。
【００６０】
【数２】
ＰＲ信号振幅の絶対値の平均化の長さは、移動平均範囲Ｌより充分長いサンプリング期間を対象にして、式（１）と同様の演算による逐次演算により求めても良く。あるいは、事前に設定したものでもよい。予め設定する際は、例えば、ＳＩＳＯ復号器２３４における信号検出期待値の絶対値を、平均した値とすると良い。
【００６１】
又、この時、記録符号にそれぞれの期待値の発生確率に影響を与える制約がある場合には、平均値に発生確率を考慮する。
【００６２】
スケーリング係数変換部２４６は、式（３）のように、ｖ‘ｋが、“１”以上となる時は、“１”の、ｖ’ｋが、閾値Ｔｈ未満は、任意値“ａ”のスケーリング係数に変換する。但し、０≦ａ≦Ｔｈを満たす。又、ｖ‘ｋが、閾値Ｔｈ以上、“１”より小さい場合には、スケーリング係数を、ｖ’ｋそのままとする。
【００６３】
【数３】
即ち、スケーリング係数αは、欠陥と思われる部分以外は、ＳＩＳＯ復号器２３４の尤度（信頼度情報）に影響しない値「１」とし、欠陥の可能性がある部分は、その振幅低下程度に応じた値「ｖ‘ｋ」とする。更に、閾値Ｔｈより小さい欠陥と判定できる部分は、スケーリング係数αを、強制的に、「ａ」とする。このａを「０」とすると、信頼度情報を不定にできる。
【００６４】
又、閾値Ｔｈを「０」とすると、スケーリング係数αは、欠陥と思われる部分以外は、ＳＩＳＯ復号器２３４の尤度（信頼度情報）に影響しない値「１」となり、欠陥の可能性がある部分は、その振幅低下程度に応じた値「ｖ‘ｋ」となる。
【００６５】
（欠陥補正復号器の第１の実施の形態）
図６は、図１の欠陥補正復号器（ＳＩＳＯ復号器）の第１の実施の形態のブロック図、図７は、図６の詳細ブロック図、図８は、図６の説明のための状態遷移図、図９は、図６の復号器のトレリス線図、図１０は、図６のＳＯＶＡ法の説明図である。
【００６６】
図６は、ＳＩＳＯ復号器２３４として、ＳＯＶＡ法を使用した復号器を示す。図６及び図７に示すように、ＳＩＳＯ復号器２３４は、期待値（復号器入力）ｄと、雑音分散値σを格納するレジスタ２５０と、入力値ｙｋに対し、期待値ｄと雑音分散値を用いて、ブランチメトリック値ＢＭを計算するＢＭ演算部２５１と、パスメトリック値を格納するパスメトリックメモリ２５２と、事前尤度情報Ｌａ（ｕｋ）と、ブランチメトリック値で、パスメトリック値を更新し、２つのパスメトリック値を比較し、パスを選択するＡＣＳ演算部２５３とを有する。更に、ＳＩＳＯ復号器２３４は、パスの選択情報を格納するパスメモリ２５４と、差分を計算するΔ演算部２５６と、尤度を更新する尤度更新部２５７と、尤度を格納する尤度メモリ２５８と、尤度メモリ２５８の尤度と事前尤度情報とから出力尤度Ｌｅ（ｕｋ）を計算する出力尤度計算部２５９とを有する。
【００６７】
次に、図７乃至図１０を用いて、ＳＩＳＯ復号器２３４の動作を、ＰＲ（１，２，１）等化を行った等化系列を、ＳＯＶＡ法によって復号する方法を例に、説明する。
【００６８】
図８は、ＰＲ（１，２，１）に対する、復号器における状態遷移表を示す。この表は、記録データに対して期待される復号器入力信号値（期待値）ｄを示したものである。復号器は、この期待値ｄから、最も確からしい記録データを推定していく。図９は、ＰＲ（１，２，１）に対する復号器のトレリス線図を示し、図８を線図に図示したものである。
【００６９】
即ち、（ｋ−１）時点の４つの状態Ｓ０〜Ｓ３と、ｋ時点の４つの状態Ｓ０〜Ｓ３へのそれぞれの枝に、期待値が与えられ、その誤差が最小となるように最適なパスを選択していく。
【００７０】
以下、図７を基に、説明する。但し、σ２は雑音分散値、ｄは，図８に示す期待値（復号器入力）、La(uk)は、時刻kにおける事前尤度情報である。又、ｉ，ｊは，それぞれk-1時刻における状態Ｓｉからk時刻における状態Ｓｊの遷移を示す。
【００７１】
先ず、ＢＭ演算部２５１は、入力サンプル値ｙｋを受けると、レジスタ２５０の期待値ｄと、雑音分散値を用いて、下記式（４）により、ブランチメトリック値ＢＭｋ（２つのブランチメトリック値）を演算する。
【００７２】
【数４】
ＡＣＳ演算部２５３の加算演算部２５３−１は、下記式（５）により、パスメトリックメモリ２５２のパスメトリック値ＰＭと、演算されたブランチメトリック値ＢＭと、事前尤度情報Ｌａ（ｕｋ）とから、ｋ時刻のパスメトリック値を演算する。
【００７３】
【数５】
ＡＣＳ演算部２５３の比較演算部２５３−２は、下記式（６）により、演算されたｋ時刻のパスメトリック値の大小を比較して、小さい方を、ｋ時刻のパスメトリック値とし、パスメトリックメモリ２５２を更新する。
【００７４】
【数６】
ＡＣＳ演算部２５３の選択演算部２５３−３は、パスメモリ２５４のパス選択情報を比較演算部２５３−２の比較結果に応じて、更新する。
【００７５】
Δ演算部２５６は、加算演算部２５３−１で演算された２つのパスメトリック値の差分Δｋ（Ｓ０）を、下記式（７）により、演算する。
【００７６】
【数７】
次に、Ｌ（ｕ）を情報シンボルｕに対する対数尤度比（ＬＬＲ：Ｌｏｇ−ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ ｒａｔｉｏ）とする。対数尤度比は、２値の記録データに対する信頼度情報である。尤度更新部２５７は、尤度メモリ２５８の対数尤度比Ｌ（ｕ）と、Δ演算部２５６の差分との小さい方を、対数尤度比に選択し、尤度メモリ２５８を更新する。
【００７７】
出力尤度計算部２５９は、尤度メモリ２５８の対数尤度比から事前尤度Ｌａ（ｕｋ）を差し引き、出力尤度Ｌｅ（ｕｋ）を出力する。
【００７８】
以下に、具体的な動作原理を、図１０に対応させ、説明する。情報シンボルｕ（記録データ）は、“１”または“０”の二値であり、符号の上に、”^”が付くものは、復号された値を示す。また、前述のように、Ｌ（ｕ）は、情報シンボルｕに対する対数尤度比とする。
【００７９】
ＳＯＶＡ法では、ビタビ復号で用いられるパスメモリに加えて、各状態Ｓ０〜Ｓ３に、パスメモリ長の尤度メモリ２５８を持つ。ＳＯＶＡ法における信頼度情報Ｌ（ｕ）の更新は、以下の規則により行う。
【００８０】
時点（ｌ−１）での状態Ｓ０ｌ−１における生き残りパスを、path-0とし、この状態において時点kのシンボルｕ＾０ｋに関して，保持する尤度を，下記式（８）とする。
【００８１】
【数８】
同様に、時点（ｌ−１）において、Ｓ１−１における生き残りパスをpath-1とし、この状態において時点kにおけるシンボルｕ＾１ｋに関して、保持する尤度を、下記式（９）とする。
【００８２】
【数９】
時点ｌにおいて、path-0とpath-1が合流の上、path-0が生き残りパスとなると仮定し、パスメトリック差をΔとする。
【００８３】
ｕ＾０ｋ≠ｕ＾１ｋのとき、生き残りパスであるpath-0と競合するパスは、ｕ＾ｐｋ≠ｕ＾０ｋより、path-pと、さらに、ｕ＾０ｋ≠ｕ＾１ｋより，path-1である。尚、ｕ＾ｐｋ≠ｕ＾０ｋにより、path-qは対象外となる。それぞれのpath-0とのメトリック差は、Ｌ＾０ｋ,Δであるため、時点ｌの信頼度情報は、下記式（１０）となる。
【００８４】
【数１０】
逆に、ｕ＾０ｋ＝ｕ＾１ｋのとき、生き残りパスであるpath-0と競合するパスは、ｕ＾ｐｋ≠ｕ＾０ｋより、path-pと、さらに、ｕ＾ｑｋ≠ｕ＾１ｋ＝ｕ＾０ｋより，path-ｑである。それぞれのpath-0とのメトリック差は、Ｌ＾０ｋ,Δ＋Ｌ＾１ｋであるため、時点ｌの信頼度情報は、下記式（１１）となる。
【００８５】
【数１１】
反復復号において、出力される対数尤度比は、図７の出力尤度計算部２５９で説明したように、下記式（１２）となる。
【００８６】
【数１２】
第１の実施の形態は、図５の欠陥検出器により得たスケーリング係数αをｎ乗（ｎは１以上）し、図６の乗算器２６０で、上記ＳＩＳＯ復号器出力である（１２）式の結果に、次式（１３）のようにαnを掛けることにより実現する。
【００８７】
【数１３】
以上のようにして、スケーリング係数で、信頼度情報を補正することにより、誤り伝播を抑制できる。
【００８８】
（欠陥補正復号器の第２の実施の形態）
図１１は、図１の欠陥補正復号器（ＳＩＳＯ復号器）の第２の実施の形態のブロック図ある。図１１において、図６で示したものと同一のものは、同一の記号で示してあり、ＳＩＳＯ復号器２３４として、ＳＯＶＡ法を使用した復号器を示す。
【００８９】
図１１に示すように、ＳＩＳＯ復号器２３４は、期待値（復号器入力）ｄと、雑音分散値σを格納するレジスタ２５０と、入力値ｙｋに対し、期待値ｄと雑音分散値を用いて、ブランチメトリック値ＢＭを計算するＢＭ演算部２５１と、パスメトリック値を格納するパスメトリックメモリ２５２と、事前尤度情報Ｌａ（ｕｋ）と、ブランチメトリック値で、パスメトリック値を更新し、２つのパスメトリック値を比較し、パスを選択するＡＣＳ演算部２５３とを有する。更に、ＳＩＳＯ復号器２３４は、パスの選択情報を格納するパスメモリ２５４と、差分を計算するΔ演算部２５６と、尤度を更新する尤度更新部２５７と、尤度を格納する尤度メモリ２５８と、尤度メモリ２５８の尤度と事前尤度情報とから出力尤度Ｌｅ（ｕｋ）を計算する出力尤度計算部２５９とを有する。
【００９０】
この第２の実施の形態は、図５の欠陥検出器より得たスケーリング係数αをｎ乗（ｎは１以上）し、上記ＳＩＳＯ復号器２３４の計算である（４）式中のＢＭijに，乗算器２６１により、次式（１４）のように、αnを掛けることにより実現する。
【００９１】
【数１４】
（欠陥補正復号器の第３の実施の形態）
図１２は、図１の欠陥補正復号器（ＳＩＳＯ復号器）の第３の実施の形態のブロック図ある。図１２において、図６で示したものと同一のものは、同一の記号で示してあり、ＳＩＳＯ復号器２３４として、ＳＯＶＡ法を使用した復号器を示す。
【００９２】
図１２に示すように、ＳＩＳＯ復号器２３４は、期待値（復号器入力）ｄと、雑音分散値σを格納するレジスタ２５０と、入力値ｙｋに対し、期待値ｄと雑音分散値を用いて、ブランチメトリック値ＢＭを計算するＢＭ演算部２５１と、パスメトリック値を格納するパスメトリックメモリ２５２と、事前尤度情報Ｌａ（ｕｋ）と、ブランチメトリック値で、パスメトリック値を更新し、２つのパスメトリック値を比較し、パスを選択するＡＣＳ演算部２５３とを有する。更に、ＳＩＳＯ復号器２３４は、パスの選択情報を格納するパスメモリ２５４と、差分を計算するΔ演算部２５６と、尤度を更新する尤度更新部２５７と、尤度を格納する尤度メモリ２５８と、尤度メモリ２５８の尤度と事前尤度情報とから出力尤度Ｌｅ（ｕｋ）を計算する出力尤度計算部２５９とを有する。
【００９３】
この第３の実施の形態は、図５の欠陥検出器より得たスケーリング係数αをｎ乗（ｎは１以上）し、上記ＳＩＳＯ復号器２３４の計算である（４）式中のレジスタ２５０内のｄijに，次式（１５）のように、αnを掛けることにより実現する。
【００９４】
【数１５】
（欠陥補正復号器の第４の実施の形態）
図１３は、図１の欠陥補正復号器（ＳＩＳＯ復号器）の第４の実施の形態のブロック図ある。図１３において、図６で示したものと同一のものは、同一の記号で示してあり、ＳＩＳＯ復号器２３４として、ＳＯＶＡ法を使用した復号器を示す。
【００９５】
図１３に示すように、ＳＩＳＯ復号器２３４は、期待値（復号器入力）ｄと、雑音分散値σを格納するレジスタ２５０と、入力値ｙｋに対し、期待値ｄと雑音分散値を用いて、ブランチメトリック値ＢＭを計算するＢＭ演算部２５１と、パスメトリック値を格納するパスメトリックメモリ２５２と、事前尤度情報Ｌａ（ｕｋ）と、ブランチメトリック値で、パスメトリック値を更新し、２つのパスメトリック値を比較し、パスを選択するＡＣＳ演算部２５３とを有する。更に、ＳＩＳＯ復号器２３４は、パスの選択情報を格納するパスメモリ２５４と、差分を計算するΔ演算部２５６と、尤度を更新する尤度更新部２５７と、尤度を格納する尤度メモリ２５８と、尤度メモリ２５８の尤度と事前尤度情報とから出力尤度Ｌｅ（ｕｋ）を計算する出力尤度計算部２５９とを有する。
【００９６】
この第４の実施の形態は、第２の実施の形態と第３の実施の形態とを組み合わせたものであり、図５の欠陥検出器より得たスケーリング係数αをｎ乗（ｎは１以上）し、上記ＳＩＳＯ復号器２３４の計算である（４）式中のＢＭijに，次式（１６）のように、αnを乗算する。
【数１６】
【００９７】
この場合に、期待値ｄに乗算するスケーリング係数と、ブランチメトリックＢＭに乗算するスケーリング係数の値は、必ずしも同一でなくてよく、例えば、期待値ｄに乗算するスケーリング係数をα１、ブランチメトリックＢＭに乗算するスケーリング係数をα２と、異なる値に設定することが望ましい。
【００９８】
（欠陥検出器の他の実施の形態）
次に、図１の欠陥検出器２３０の他の構成を説明する。図１４は、図１の欠陥検出器２３０の他の実施の形態のブロック図である。
【００９９】
図１４に示すように、欠陥検出器２３０は、等化信号ｙを中心値で上下に分離する分離部２４７と、上側移動平均演算部２４２−１と、下側移動平均演算部２４２−２と、上側正規化部２４４−１と、下側正規化部２４４−２と、合成部２４８、除算部２４９と、スケーリング係数変換部２４６とからなる。
【０１００】
分離部２４７は、ＰＲ等化系列ｙを、直流レベルを中心に、図２に示したように、ＰＲ等化系列yの信号の上側と、下側に分離する。即ち、ＰＲ等化系列ｙの平均値を計算し、平均値を「０」として、ＰＲ等化系列ｙを上下に分離する。
【０１０１】
第１の移動平均演算部２４２−１、第２の移動平均演算部２４２−２は、各々、ＰＲ等化系列の上側信号ｙｕと下側信号ｙｄについて、範囲Ｌサンプルの移動平均演算を行う。上側、下側移動平均値ｖｕｋ、ｖｄｋは、下記式（１７）で計算する。
【０１０２】
【数１７】
即ち、ｋサンプルでの移動平均値ｖｕｋ，ｖｄｋは、サンプル点ｋを中心に、範囲Ｌサンプルの上側振幅、下側振幅を加算し、範囲Ｌで割り、計算する。この範囲Ｌは、除算における計算量を削減するため、２のべき乗としたほうが良い。即ち、ビットシフトで、除算計算できる。
【０１０３】
また、このとき、Ｌ＝２ｍと表し、ｍは、ＰＲ拘束長（例えば、ＰＲ−４なら、１，０、−１のため、拘束長は、「３」）より大とする（ｍ＞ＰＲ拘束長）。即ち、ｍが、ＰＲ拘束長以下であるときは、全てのＰＲパターンの発生が保証されないため、誤検出を引き起こす可能性がある。
【０１０４】
この第１、第２の移動平均演算部２４２−１，２４２−２は、前述のＬサンプルのためのＬ段のシフトレジスタ２４１−１，２４１−２と、Ｌ段のシフトレジスタ２４１−１，２４１−２の値を加算する加算回路２４３−１，２４３−２と、加算結果を、サンプル数Ｌ／２で割る除算回路２４５−１，２４５−２からなる。
【０１０５】
次に、正規化部２４４−１，２４２−２は、下記（１８）式のように、移動平均値ｖｕｋ，ｖｄｋを、ＰＲ信号振幅の上側振幅の平均値、下側振幅の平均値で割り、正規化した移動平均値ｖｕｋ‘，ｖｄｋ’を計算する。
【０１０６】
【数１８】
ＰＲ信号振幅の平均化の長さは、移動平均範囲Ｌより充分長いサンプリング期間Ｎを対象にして、式（１７）と同様の演算による逐次演算により求めても良く。あるいは、事前に設定したものでもよい。
【０１０７】
合成部２４８、除算部２４９は、上側と下側の移動平均値を次式（１９）により合成する。
【０１０８】
【数１９】
スケーリング係数変換部２４６は、図５と同様に、式（３）のように、ｖ‘ｋが、“１”以上となる時は、“１”の、ｖ’ｋが、閾値Ｔｈ未満は、任意値“ａ”のスケーリング係数に変換する。但し、０≦ａ≦Ｔｈを満たす。又、ｖ‘ｋが、閾値Ｔｈ以上、“１”より小さい場合には、スケーリング係数を、ｖ’ｋそのままとする。
【０１０９】
即ち、スケーリング係数αは、欠陥と思われる部分以外は、ＳＩＳＯ復号器２３４の尤度（信頼度情報）に影響しない値「１」とし、欠陥の可能性がある部分は、その振幅低下程度に応じた値「ｖ‘ｋ」とする。更に、閾値Ｔｈより小さい欠陥と判定できる部分は、スケーリング係数αを、強制的に、「ａ」とする。このａを「０」とすると、信頼度情報を不定にできる。
【０１１０】
又、閾値Ｔｈを「０」とすると、スケーリング係数αは、欠陥と思われる部分以外は、ＳＩＳＯ復号器２３４の尤度（信頼度情報）に影響しない値「１」となり、欠陥の可能性がある部分は、その振幅低下程度に応じた値「ｖ‘ｋ」となる。
【０１１１】
このように、単純なしきい値検出に対して、移動平均値を計算し、これからスケーリング係数を得るため、微小な欠陥を精度良く検出し、誤検出により誤り訂正能力の劣化を抑えることができる。
【０１１２】
又、磁気ヘッドの特性等により、信号振幅の非対称性が強い場合は、本実施例を用いることで、良好な検出を行うことが可能となる。
【０１１３】
（記録再生装置の他の実施の形態）
図１５は、本発明の記録再生装置の他の実施の形態のブロック図であり、磁気ディスク装置の反復復号方式の記録再生装置を例に示す。図１５において、図１で示したものと同一のものは、同一の記号で示してある。
【０１１４】
図１と同様に、図１５の再生波形は、磁気デイスクのデータをヘッドが読み取り、図示しないプリアンプで増幅されたものである。この磁気デイスクのデータは、ユーザデータに、誤り訂正符号（ＥＣＣ）が付加され、且つＫビットのデータに対し、Ｍビットのパリティを付加され、記録されたものである。このパリティ符号としては、例えば、ＬＤＰＣ（低密度パリティ符号）等を使用できる。
【０１１５】
このヘッドからの再生波形は、図示しない可変利得アンプで、振幅調整され、ＰＲ波形等化部２２０に入力する。ＰＲ波形等化部２２０では、アナログ（ローパス）フィルタ（ＬＰＦ）２２３が、振幅調整された再生信号の高周波数域をカットし、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）２２４が、そのアナログ出力をデジタル信号へ変換する。その後、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ等のデジタルフィルタ２２５で、波形等化を行い、ＰＲ等化系列ｙを得る。
【０１１６】
ＰＲ等化系列ｙは、遅延器２１０で、欠陥検出器２３０の欠陥検出動作による遅延分、遅延され、ＳＩＳＯ復号器２３４に入力する。ＳＩＳＯ復号器２３４は、ＰＲ等化系列ｙに対する復号を行う軟入力軟出力（ＳＩＳＯ: Soft-input soft-output）復号器で構成される。ＳＩＳＯ復号器２３４の軟出力（信頼度情報）Ｌｅ（ｕｋ）は、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ: Low density parity check）符号に対する軟入力（Soft-input）復号器２３６に入力する。
【０１１７】
軟入力軟出力復号器２３４は、例えば、ＢＣＪＲ(Bahl-Cocke-Jelinek-Raviv)、ＭＡＰ(Maximum a posteriori)復号及びＳＯＶＡ(Soft output viterbi algorithm)などが用いられる。
【０１１８】
また、軟入力復号器２３６は、例えば、Ｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ（ＳＰ）復号や、Ｍｉｎ−Ｓｕｍ復号などが用いられ、反復的に尤度（信頼度情報）の更新を行う。軟入力復号器２３６は、軟入力軟出力復号器２３４からの信頼度情報Ｌｅ（ｕｋ）を受け、反復的に信頼度情報Ｌａ（ｕｋ）の更新を行い、規定の回数、或いはパリテイ検査において、誤り無しと判断された場合に、閾値により、信頼度情報を、「１」、「０」に判定し、誤り訂正復号器２２８が、誤り訂正符号を使用した誤り訂正を行い、ユーザデータを出力する。誤り訂正復号器２２８は、例えば、ＥＣＣ復号器で構成される。
【０１１９】
即ち、ＳＩ復号器２３６は、記録データ“０”または“1”に対する信頼度情報Ｌａ（ｕｋ）を、定められた条件のもと、繰り返し，反復する構成の。終了後、信頼度情報を、“０”と“１”に硬判定し、エラー訂正器２３８に出力する。
【０１２０】
この実施の形態においても、欠陥検出器２３０は、軟入力軟出力復号器の入力信号ｙのＬサンプリング長の移動平均演算を行い、移動平均した信号を、入力信号ｙの平均レベル値（Ｌより充分長いサンプリング長の平均値）で除算し、正規化して、除算値から、除算値が、「１」以上の値を、“1”に制限したスケーリング係数αを生成する。
【０１２１】
そして、このスケーリング係数αで、ＳＩＳＯ復号器２３４の信頼度情報を操作する。このスケーリング係数αをｎ（ｎは、１以上の値）でべき乗する。そして、ＳＩＳＯ復号器２３４での操作方法は、前述のように、Ａ，Ｂ，Ｃのいずれかの方法を、採用する。
【０１２２】
この実施の形態は、反復復号の形式が、第１の実施の形態（図１）と異なり、ＳＩ復号器２３６のみで、反復復号する例であり、ＳＩＳＯ復号器２３４を、スケーリング係数で操作する点では、同じである。
【０１２３】
（他の実施の形態）
前述の実施の形態の他に、欠陥補正復号器の第１の実施の形態と、第３の実施の形態とを組み合わせることもできる。又、磁気ディスク装置の記録再生装置の適用の例で説明したが、光ディスク装置、テープ装置等の他の媒体記憶装置にも適用できる。
【０１２４】
以上、本発明を、実施の形態で説明したが、本発明は、その趣旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これを本発明の範囲から排除するものではない。
【０１２５】
（付記１）符号間干渉を持つチャネル再生信号を復号する軟入力軟出力復号器と、外符号化に対して復号する軟入力復号器と、前記軟入力軟出力復号器の軟入力信号の両側振幅変動を検出し、振幅低下に応じた重み付け値を出力する重み付け演算器とを有し、前記重み付け値により前記軟入力軟出力復号器の軟出力値を小さくするとともに、前記軟入力軟出力復号器と前記軟入力復号器との間で、信頼度情報を伝播して復号することを特徴とする復号器。
【０１２６】
（付記２）前記重み付け演算器は、前記軟入力信号を振幅中心値で折り返す処理を行う絶対値信号化部と、所定の範囲の移動平均演算を行う移動平均演算部と、前記移動平均値を全絶対値信号の平均値により除算する規格化演算部と、前記規格化演算値が「１」以上の場合は「１」の、「１」を越えない場合には、前記規格化演算値を前記重み付け値として、生成する重み付け生成部とからなることを特徴とする付記１の復号器。
【０１２７】
（付記３）前記重み付け生成部は、前記規格化演算値が、しきい値Ｔ以下の場合には、「０」以上Ｔ未満の重み付け値を更に生成することを特徴とする付記２の復号器。
【０１２８】
（付記４）前記重み付け演算部は、前記軟入力信号の振幅中心値を０とし、０以上の信号を上側信号、０未満の信号を下側信号として分離する分離部と、前記上側信号を所定の範囲の移動平均演算を行う上側信号移動平均演算部と、前記下側信号を所定の範囲の移動平均演算を行う下側信号移動平均演算部と、前記上側移動平均値を、全上側信号の平均値により除算する上側規格化演算部と、前記下側移動平均値を、全下側信号の平均値により除算する下側規格化演算部と、前記上側及び下側規格化演算値を合成する合成演算部と、前記合成演算値が「１」以上の場合は「１」の、「１」を越えない場合には、前記規格化演算値を前記重み付け値として、生成する重み付け生成部とからなることを特徴とする付記１の復号器。
【０１２９】
（付記５）前記重み付け生成部は、前記規格化演算値が、しきい値Ｔ以下の場合には、「０」以上Ｔ未満の重み付け値を更に生成することを特徴とする付記４の復号器。
【０１３０】
（付記６）前記軟入力軟出力復号器は、前記軟出力信号である信頼度情報に、前記重み付け演算部から出力された重み付け値をｎ乗（ｎは１以上）したｎ乗重み付け値を掛けた重み付け信頼度情報を生成する信頼度重み付け部を備えたことを特徴とする付記１の復号器。
【０１３１】
（付記７）前記軟入力軟出力復号器は、前記軟入力信号と軟入力期待値とのユークリッド距離を元に信頼度情報を生成するブランチメトリック演算部と、前記軟入力期待値に、前記重み付け演算部から出力した重み付け値を掛ける重み付け軟入力期待値演算部とを有することを特徴とする付記１の復号器。
【０１３２】
（付記８）前記軟入力軟出力復号器は、前記軟入力信号と軟入力期待値とのユークリッド距離を元に信頼度情報を生成するブランチメトリック演算部と、前記ブランチメトリック演算結果に前記重み付け演算部から出力した重み付け値をｎ乗（ｎは１以上）したｎ乗重み付け値を掛けた重み付けブランチメトリックを生成する重み付けブランチメトリック演算部とを有することを特徴とする付記１の復号器。
【０１３３】
（付記９）前記規格化演算部は、前記軟入力軟出力復号器の軟入力期待値の中心値を０とし、その絶対値の総和を２で割った値を、前記絶対値の平均値として用いることを特徴とする付記２の復号器。
【０１３４】
（付記１０）前記第１及び第２の規格化演算部は、前記軟入力軟出力復号器における軟入力期待値の中心値を０とし、０以上の期待値の総和を２で割った値を前記全上側信号平均値、０未満の期待値の総和を２で割った値を全下側信号平均値として用いることを特徴とする付記４の復号器。
【０１３５】
（付記１１）再生波形を等化し、符号間干渉を持つチャネル再生信号に等化する波形等化器と、前記チャネル再生信号を復号する軟入力軟出力復号器と、外符号化に対して復号する軟入力復号器と、前記軟入力軟出力復号器の軟入力信号の両側振幅変動を検出し、振幅低下に応じた重み付け値を出力する重み付け演算器とを有し、前記重み付け値により前記軟入力軟出力復号器の軟出力値を小さくするとともに、前記軟入力軟出力復号器と前記軟入力復号器との間で、信頼度情報を伝播して復号することを特徴とする再生装置。（６）
（付記１２）前記重み付け演算器は、前記軟入力信号を振幅中心値で折り返す処理を行う絶対値信号化部と、所定の範囲の移動平均演算を行う移動平均演算部と、前記移動平均値を全絶対値信号の平均値により除算する規格化演算部と、前記規格化演算値が「１」以上の場合は「１」の、「１」を越えない場合には、前記規格化演算値を前記重み付け値として、生成する重み付け生成部とからなることを特徴とする付記１１の再生装置。
【０１３６】
（付記１３）前記重み付け生成部は、前記規格化演算値が、しきい値Ｔ以下の場合には、「０」以上Ｔ未満の重み付け値を更に生成することを特徴とする付記１２の再生装置。
【０１３７】
（付記１４）前記重み付け演算部は、前記軟入力信号の振幅中心値を０とし、０以上の信号を上側信号、０未満の信号を下側信号として分離する分離部と、前記上側信号を所定の範囲の移動平均演算を行う上側信号移動平均演算部と、前記下側信号を所定の範囲の移動平均演算を行う下側信号移動平均演算部と、前記上側移動平均値を、全上側信号の平均値により除算する上側規格化演算部と、前記下側移動平均値を、全下側信号の平均値により除算する下側規格化演算部と、前記上側及び下側規格化演算値を合成する合成演算部と、前記合成演算値が「１」以上の場合は「１」の、「１」を越えない場合には、前記規格化演算値を前記重み付け値として、生成する重み付け生成部とからなることを特徴とする付記１１の再生装置。
【０１３８】
（付記１５）前記重み付け生成部は、前記規格化演算値が、しきい値Ｔ以下の場合には、「０」以上Ｔ未満の重み付け値を更に生成することを特徴とする付記１４の再生装置。
【０１３９】
（付記１６）前記軟入力軟出力復号器は、前記軟出力信号である信頼度情報に、前記重み付け演算部から出力された重み付け値をｎ乗（ｎは１以上）したｎ乗重み付け値を掛けた重み付け信頼度情報を生成する信頼度重み付け部を備えたことを特徴とする付記１１の再生装置。
【０１４０】
（付記１７）前記軟入力軟出力復号器は、前記軟入力信号と軟入力期待値とのユークリッド距離を元に信頼度情報を生成するブランチメトリック演算部と、前記軟入力期待値に、前記重み付け演算部から出力した重み付け値を掛ける重み付け軟入力期待値演算部とを有することを特徴とする付記１１の再生装置。
【０１４１】
（付記１８）前記軟入力軟出力復号器は、前記軟入力信号と軟入力期待値とのユークリッド距離を元に信頼度情報を生成するブランチメトリック演算部と、前記ブランチメトリック演算結果に前記重み付け演算部から出力した重み付け値をｎ乗（ｎは１以上）したｎ乗重み付け値を掛けた重み付けブランチメトリックを生成する重み付けブランチメトリック演算部とを有することを特徴とする付記１１の再生装置。
【０１４２】
（付記１９）前記規格化演算部は、前記軟入力軟出力復号器の軟入力期待値の中心値を０とし、その絶対値の総和を２で割った値を、前記絶対値の平均値として用いることを特徴とする付記１２の再生装置。
【０１４３】
（付記２０）前記第１及び第２の規格化演算部は、前記軟入力軟出力復号器における軟入力期待値の中心値を０とし、０以上の期待値の総和を２で割った値を前記全上側信号平均値、０未満の期待値の総和を２で割った値を全下側信号平均値として用いることを特徴とする付記１４の再生装置。
【産業上の利用可能性】
【０１４４】
単純なしきい値検出に対して、移動平均値を計算し、これからスケーリング係数を得るため、微小な欠陥を精度良く検出し、軟入力軟出力復号器の信頼度情報を操作するため、小さな欠陥による誤り伝播を抑圧できる。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明の記録再生装置の一実施の形態を示す構成図である。
【図２】図１の欠陥検出器の欠陥検出及び信頼度訂正動作の説明図である。
【図３】本発明の比較例の信頼度情報の分布図である。
【図４】本発明の実施の形態による信頼度情報の分布図である。
【図５】図１の欠陥検出器の第１の実施の形態のブロック図である。
【図６】図１の欠陥訂正復号器の第１の実施の形態のブロック図である。
【図７】図６の詳細ブロック図である。
【図８】図６の説明のための状態遷移図である。
【図９】図８のトレリス線図である。
【図１０】図６のＳＯＶＡ法の動作説明図である。
【図１１】図１の欠陥訂正復号器の第２の実施の形態のブロック図である。
【図１２】図１の欠陥訂正復号器の第３の実施の形態のブロック図である。
【図１３】図１の欠陥訂正復号器の第４の実施の形態のブロック図である。
【図１４】図１の欠陥検出器の第２の実施の形態のブロック図である。
【図１５】本発明の記録再生装置の一実施の形態を示す構成図である。
【図１６】従来の反復復号方式のブロック図である。
【符号の説明】
【０１４６】
２２０ ＰＲ波形等化部
２１０ 遅延器
２３８ 誤り訂正復号器
２３０ 媒体欠陥検出器
２３２ 反復復号器
２３４ ＳＩＳＯ復号器
２３６ ＢＰ復号器（又はＳＩ復号器）
２４０ 絶対値演算部
２４２ 移動平均演算部
２４４ 正規化部
２４６ スケーリング係数変換部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内復号器と外復号器との間で、信頼度情報を伝播して復号する復号器及び再生装置に関し、特に、媒体から読み出した信号から欠陥部分を検出して、内復号器の信頼性情報を操作する復号器及び情報再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代信号処理技術として、信頼度を伝播するターボ（Ｔｕｒｂｏ）符号や低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ: Low density parity check）符号といった反復復号を行うデジタル信号処理方式が注目されている。
【０００３】
例えば、磁気ディスク等の記憶媒体における誤りには、大きく分けて、ランダム誤りとバースト誤りがある。ランダム誤りは、誤りが長く連続しない広く分布する誤りである。それに対して、バースト誤りは、媒体欠陥やハードディスクドライブ特有のサーマル・アスペリティ（ＴＡ：Thermal Asperity）により発生する連続誤りである。
【０００４】
反復復号方式の最大の特徴は、大きなブロックとランダム性とから得られる大きな関連性を持つ符号を、信頼度情報の伝播によって、誤った情報を離れた複数の正しい情報から訂正できることにある。反復復号方式では、ランダムに分散した情報を、信頼度伝播によって、高い誤り訂正能力を有する。
【０００５】
図１６は、従来の反復復号を用いた再生装置の構成図である。図１６に示すように、反復復号方式は、反復復号器６４０として、複数の復号器（例えば、ＰＲチャネルに対する軟入力軟出力（ＳＩＳＯ: Soft-input soft-output）復号器６４２及び低密度パリティ検査符号に対する信頼度伝播（ＢＰ: Belief propagation）復号器６４４）を持ち、お互いに、“０”及び“１”となる信頼度情報（尤度情報とも言う）を、伝播することにより、誤り訂正を行う。又、信頼度伝播復号器６４４内のみで、反復復号する形式のものも存在する。
【０００６】
即ち、記録媒体からヘッドを介して再生した再生波形は、ＰＲ波形等化器６０２により既知の符号間干渉を与えられる。即ち、ＰＲ波形等化器６０２では、再生波形は、アナログフィルタ６１０を通り、アナログ・ディジタル変換器（Ａ／Ｄコンバータ）６１２に入力する。Ａ／Ｄコンバータ６１２は、サンプリングクロックに従って、ディジタルサンプリングする。ディジタルサンプリングされたサンプリング波形は、ディジタルフィルタ６１４を通り、所望のパーシャル・レスポンス（ＰＲ）に波形等化され、ＰＲ等化系列が得られる。
【０００７】
ＰＲチャネルに対する第一の復号器（ＳＩＳＯ復号器）６４２は、記録したデータの“０”及び“１”に対応する最も確からしい信頼度情報を出力する。さらに、予め、記録データに付加した検査情報（例えば、パリティビット）を元に、第二の復号器（ＢＰ復号器）６４４は、誤り検査を行い、信頼度情報を更新する。
【０００８】
そして、更新した信頼度情報を、第一の復号器６４２にフィードバックする。この反復動作を既定条件行い、最終的に信頼度情報を、“０”及び“１”の２値データに判定することで、反復復号が完了する。反復復号された復号データは、ＥＣＣ訂正回路等のエラー訂正器６３０で、エラー訂正され、復号データ列を得る。
【０００９】
しかし、例えば、記録装置において、媒体欠陥によって発生する信号振幅の低下に起因するバースト誤りが発生した場合、誤った信頼度情報をランダムに分散し、伝播することにより誤り情報が波及し、復号が破綻してしまう。
【００１０】
このバースト誤りの対策として、サーマル・アスペリティ検出器６２０を設け、再生波形を、固定のしきい値で、判定し、サーマル・アスペリテイ検出し、消失フラグを出力する。この消失フラグを、第１の復号器６４２に入力し、その位置の信頼度情報を「０」（不定）とすることにより、誤った信頼度情報の伝播を抑制する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
又、ＲＬＬ符号変調を使用する場合には、第１の復号器６４２の出力から、ＲＬＬ符号の制約違反を認識することで、バースト誤り箇所を特定し、第１の復号器６４２の出力である信頼度情報を、不定とする方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１２】
また、媒体欠陥の対策法ではないが、通信路における再生信号の瞬時的な振幅低下に応じて、最尤復号器における枝メトリックの補正を行う方式も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００４−１２７４０８号公報
【特許文献２】特開２００５−１６６０８９号公報
【特許文献３】特開２００２−１６４９４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来の反復復号方式における反復復号器の信頼度情報の訂正方法は、バースト的な誤りを対象としているため、明確な振幅異常（低下やレベル飽和）が発生した場合のみ、信頼度情報を「０」（不定）とするものであった。
【００１４】
しかしながら、媒体の欠陥は、このように広い箇所に渡るものばかりでなく、局所的な欠陥（マイクロデフェクトという）もある。このような小さな欠陥も、重大な誤り波及を引き起こすおそれがあり、従来技術では、このような小さな欠陥して、信頼度情報を補正することが困難である。又、欠陥検出により、信頼度情報を「０」としてしまうため、小さな欠陥に対しては、信頼度情報を有効に訂正することが困難であった。
【００１５】
又、通信路の再生信号を対象とした従来技術では、再生される信号が信号間干渉しており、多値のレベルを検出する必要がある場合には、即ち、ＰＲ信号のように、符号間干渉を持つチャネル再生信号を復号する場合には、正しい識別点信号を誤補正するおそれがあり、性能劣化を生じる。
【００１６】
従って、本発明の目的は、媒体の小さな欠陥により誤り伝播を抑制し、符号間干渉を持つチャネル再生信号を、信頼度情報の伝播により復号する復号器及び再生装置を提供することにある。
【００１７】
又、本発明の他の目的は、符号間干渉を持つチャネル再生信号から、媒体の小さな欠陥による誤りの程度を検出して、信頼度情報を訂正する復号器及び再生装置を提供することにある。
【００１８】
更に、本発明の他の目的は、媒体の小さな欠陥による信頼度情報の誤り伝播を抑制し、安定な復号を実現するための復号器及び再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この目的の達成のため、本発明の復号器は、符号間干渉を持つチャネル再生信号を復号する軟入力軟出力復号器と、外符号化に対して復号する軟入力復号器と、前記軟入力軟出力復号器の軟入力信号の両側振幅変動を検出し、振幅低下に応じた重み付け値を出力する重み付け演算器とを有し、前記重み付け値により前記軟入力軟出力復号器の軟出力値を小さくするとともに、前記軟入力軟出力復号器と前記軟入力復号器との間で、信頼度情報の伝播により復号する。
【００２０】
又、本発明の情報再生装置は、再生波形を等化し、符号間干渉を持つチャネル再生信号に等化する波形等化器と、前記チャネル再生信号を復号する軟入力軟出力復号器と、外符号化に対して復号する軟入力復号器と、前記軟入力軟出力復号器の軟入力信号の両側振幅変動を検出し、振幅低下に応じた重み付け値を出力する重み付け演算器とを有し、前記重み付け値により前記軟入力軟出力復号器の軟出力値を小さくするとともに、前記軟入力軟出力復号器と前記軟入力復号器との間で、信頼度情報の伝播により復号する。
【００２１】
更に、本発明は、好ましくは、前記重み付け演算器は、前記軟入力信号を振幅中心値で折り返す処理を行う絶対値信号化部と、所定の範囲の移動平均演算を行う移動平均演算部と、前記移動平均値を全絶対値信号の平均値により除算する規格化演算部と、前記規格化演算値が「１」以上の場合は「１」の、「１」を越えない場合には、前記規格化演算値を前記重み付け値として、生成する重み付け生成部とからなる。
【００２２】
更に、本発明は、好ましくは、前記重み付け生成部は、前記規格化演算値が、しきい値Ｔ以下の場合には、「０」以上Ｔ未満の重み付け値を更に生成する。
【００２３】
更に、本発明は、好ましくは、前記重み付け演算部は、前記軟入力信号の振幅中心値を０とし、０以上の信号を上側信号、０未満の信号を下側信号として分離する分離部と、前記上側信号を所定の範囲の移動平均演算を行う上側信号移動平均演算部と、前記下側信号を所定の範囲の移動平均演算を行う下側信号移動平均演算部と、前記上側移動平均値を、全上側信号の平均値により除算する上側規格化演算部と、前記下側移動平均値を、全下側信号の平均値により除算する下側規格化演算部と、前記上側及び下側規格化演算値を合成する合成演算部と、前記合成演算値が「１」以上の場合は「１」の、「１」を越えない場合には、前記規格化演算値を前記重み付け値として、生成する重み付け生成部とからなる。
【００２４】
更に、本発明は、好ましくは、前記重み付け生成部は、前記規格化演算値が、しきい値Ｔ以下の場合には、「０」以上Ｔ未満の重み付け値を更に生成する。
【００２５】
更に、本発明は、好ましくは、前記軟入力軟出力復号器は、前記軟出力信号である信頼度情報に、前記重み付け演算部から出力された重み付け値をｎ乗（ｎは１以上）したｎ乗重み付け値を掛けた重み付け信頼度情報を生成する信頼度重み付け部を備えた。
【００２６】
更に、本発明は、好ましくは、前記軟入力軟出力復号器は、前記軟入力信号と軟入力期待値とのユークリッド距離を元に信頼度情報を生成するブランチメトリック演算部と、前記軟入力期待値に、前記重み付け演算部から出力した重み付け値を掛ける重み付け軟入力期待値演算部とを有する。
【００２７】
更に、本発明は、好ましくは、前記軟入力軟出力復号器は、前記軟入力信号と軟入力期待値とのユークリッド距離を元に信頼度情報を生成するブランチメトリック演算部と、前記ブランチメトリック演算結果に前記重み付け演算部から出力した重み付け値をｎ乗（ｎは１以上）したｎ乗重み付け値を掛けた重み付けブランチメトリックを生成する重み付けブランチメトリック演算部とを有する。
【００２８】
更に、本発明は、好ましくは、前記規格化演算部は、前記軟入力軟出力復号器の軟入力期待値の中心値を０とし、その絶対値の総和を２で割った値を、前記絶対値の平均値として用いる。
【００２９】
更に、本発明は、好ましくは、前記第１及び第２の規格化演算部は、前記軟入力軟出力復号器における軟入力期待値の中心値を０とし、０以上の期待値の総和を２で割った値を前記全上側信号平均値、０未満の期待値の総和を２で割った値を全下側信号平均値として用いる。
【発明の効果】
【００３０】
単純なしきい値検出に対して、移動平均値を計算し、これからスケーリング係数を得るため、微小な欠陥を精度良く検出し、軟入力軟出力復号器の信頼度情報を操作するため、小さな欠陥による誤り伝播を抑圧できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を、記録再生装置、欠陥検出器、欠陥補正復号器の第１の実施の形態、欠陥補正復号器の第２の実施の形態、欠陥補正復号器の第３の実施の形態、欠陥補正復号器の第４の実施の形態、欠陥検出器の他の実施の形態、記録再生装置の他の実施の形態、他の実施の形態の順で説明するが、本発明は、この実施の形態に限られない。
【００３２】
（記録再生装置）
図１は、本発明の記録再生装置の一実施の形態のブロック図、図２は、図１の媒体欠陥検出による信頼度情報訂正の動作説明図、図３及び図４は、図１及び図２のスケーリング補正による信頼度情報の説明図である。図１は、磁気ディスク装置の反復復号方式の記録再生装置を示す。
【００３３】
図１の再生波形は、磁気デイスクのデータをヘッドが読み取り、図示しないプリアンプで増幅されたものである。この磁気デイスクのデータは、ユーザデータに、誤り訂正符号（ＥＣＣ）が付加され、且つＫビットのデータに対し、Ｍビットのパリティを付加され、記録されたものである。このパリティ符号としては、例えば、ＬＤＰＣ（低密度パリティ符号）、ＳＰＣ（シングルパリティ符号）、ターボ符号等を使用できる。
【００３４】
このヘッドからの再生波形は、図示しない可変利得アンプで、振幅調整され、ＰＲ波形等化部２２０に入力する。ＰＲ波形等化部２２０では、アナログ（ローパス）フィルタ（ＬＰＦ）２２３が、振幅調整された再生信号の高周波数域をカットし、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）２２４が、そのアナログ出力をデジタル信号へ変換する。その後、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ等のデジタルフィルタ２２５で、波形等化を行い、ＰＲ等化系列ｙを得る。
【００３５】
ＰＲ等化系列ｙは、遅延器２１０で、欠陥検出器２３０の欠陥検出動作による遅延分、遅延され、反復復号器２３２に入力する。反復復号器２３２は、ＰＲ等化系列ｙに対する軟入力軟出力（ＳＩＳＯ: Soft-input soft-output）復号器２３４と、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ: Low density parity check）符号に対する信頼度伝播（ＢＰ: Belief propagation）復号器２３６とで構成される。
【００３６】
軟入力軟出力復号器２３４は、例えば、ＢＣＪＲ(Bahl-Cocke-Jelinek-Raviv)、ＭＡＰ(Maximum a posteriori)復号及びＳＯＶＡ(Soft output viterbi algorithm)などが用いられる。
【００３７】
また、信頼度伝播復号器２３６は、例えば、Ｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ（ＳＰ）復号や、Ｍｉｎ−Ｓｕｍ復号などが用いられる。さらに、反復復号法は、ＬＤＰＣを例としたが、ターボ符号や、シングルパリティ検査（ＳＰＣ: Single parity check）符号などに対する復号などでも良い。
【００３８】
反復復号されたデータ列は、誤り訂正復号器２３８で、誤り訂正符号を使用した誤り訂正を行い、ユーザデータを出力する。誤り訂正復号器２３８は、例えば、ＥＣＣ復号器で構成される。
【００３９】
反復復号器２３２では、ＳＩＳＯ復号器２３４とＢＰ復号器２３６間と、ＢＰ復号器２３６とＳＩＳＯ復号器２３４間とを、記録データ“０”または“1”に対する信頼度情報Ｌｅ（ｕｋ），Ｌａ（ｕｋ）を、定められた条件のもと、繰り返し伝播する。反復終了後、信頼度情報を、“０”と“１”に硬判定し、エラー訂正器２３８に出力する。
【００４０】
次に、欠陥検出器２３０は、図２に示すように、軟入力軟出力復号器の入力信号ｙを、信号の中心レベルで折り返した信号（「０」中心の場合には、絶対値信号）を、Ｌサンプリング長の移動平均演算を行う。
【００４１】
移動平均した信号を、入力信号ｙの平均レベル値（Ｌより充分長いサンプリング長の平均値）で除算し、正規化する。そして、除算値から、除算値が、「１」以上の値を、“1”に制限したスケーリング係数αを生成する。即ち、図２に示すように、スケーリング係数αは、除算値が「１」以上であれば、“１”であり、「１」を越えないと、除算値そのものである。
【００４２】
このスケーリング係数αで、ＳＩＳＯ復号器２３４の信頼度情報を操作する。このスケーリング係数αをｎ（ｎは、１以上の値）でべき乗する。そして、ＳＩＳＯ復号器２３４での操作方法は、次のいずれかの方法を、採用する。
【００４３】
Ａ．ＳＩＳＯ復号器２３４の出力値（信頼度情報）Ｌｅ（ｕｋ）に、スケーリング係数αｎを直接乗算する。この方法は、ＳＩＳＯ復号器２３４の構成を変更せずに、実現できる。
【００４４】
Ｂ．ＳＩＳＯ復号器２３４が、複数の状態遷移を持つ最尤復号器である場合、状態遷移における枝メトリックに、スケーリング係数αｎを掛ける。この方法は、ＢＰ復号器２３６の直前の状態を残して、復号を継続でき、信頼度情報の精度を向上できる。
【００４５】
Ｃ．ＳＩＳＯ復号器２３４が、複数の状態遷移を持つ最尤復号器である場合、状態遷移における期待値（識別点レベル）に、スケーリング係数αｎを掛ける。この方法は、期待値を、信号振幅に追従させる、一種のＡＧＣ機能を発揮し、欠陥も充分復号できる。
【００４６】
Ｄ．前記Ｃ項と、Ａ項又はＢ項を同時に用いる。
【００４７】
ここで、操作するスケーリング係数をαのべき乗としたのは、図２に示すように、αは、“１”以下のため、べき数ｎが、大きく成る程、操作量αｎは、小さくなる。前述のように、スケーリング係数は、等化信号の振幅の移動平均値から求められ、サンプル点の移動平均値は、サンプル点前後の振幅値を加味するため、図２に示すように、等化信号の振幅低下に対し、なだらかに低下する。
【００４８】
このため、ノイズ（特に、回路ノイズ）の混入が少ない場合には、べき数ｎを小さくし、ノイズの混入が多い場合には、べき数ｎを大きくして、移動平均へのノイズの影響を少なくする。
【００４９】
図３、図４は、ＳＩＳＯ復号器２３４の状態に対するスケーリング係数の乗算による信頼度情報の分布を示す。図３、図４とも図２の小欠陥部分の尤度（信頼度情報）の分布を示し、図３が、スケーリング係数の乗算前の分布、図４が、スケーリング係数の乗算後の分布を示す。
【００５０】
図３では、欠陥により尤度がばらついている。一方、図４のスケーリング係数で補正した場合には、欠陥部の尤度が「０」近傍の所定範囲に収まっている。即ち、図４に示すように、媒体欠陥の影響を排除でき、誤り伝播を抑制することが可能となる。
【００５１】
このように、従来技術では、検出することが困難な小さな媒体欠陥においても、それによって発生する誤り伝播を抑制し、安定した反復復号によるデータ再生を提供できる。
【００５２】
（欠陥検出器）
次に、図１の欠陥検出器２３０の構成を説明する。図５は、図１の欠陥検出器２３０のブロック図である。
【００５３】
図５に示すように、欠陥検出器２３０は、絶対値演算部２４０と、移動平均演算部２４２と、正規化部２４４と、スケーリング係数変換部２４６とからなる。
【００５４】
絶対値演算部２４０は、図２に示したように、ＰＲ等化系列yの信号の中心値（平均値）を「０」とし、ＰＲ等化系列の絶対値|y|を演算する。即ち、ＰＲ等化系列ｙの平均値を計算し、平均値を「０」として、ＰＲ等化系列ｙの絶対値を計算する。
【００５５】
移動平均演算部２４２は、ＰＲ等化系列の絶対値|y|について、範囲Ｌサンプルの移動平均演算を行う。移動平均値ｖｋは、下記式（１）で計算する。
【００５６】
【数１】
即ち、ｋサンプルでの移動平均値ｖｋは、サンプル点ｋを中心に、範囲Ｌサンプルの絶対値｜ｙ｜を加算し、範囲Ｌで割り、計算する。この範囲Ｌは、除算における計算量を削減するため、２のべき乗としたほうが良い。即ち、ビットシフトで、除算計算できる。
【００５７】
また、このとき、Ｌ＝２ｍと表し、ｍは、ＰＲ拘束長（例えば、ＰＲ−４なら、１，０、−１のため、拘束長は、「３」）より大とする（ｍ＞ＰＲ拘束長）。即ち、ｍが、ＰＲ拘束長以下であるときは、全てのＰＲパターンの発生が保証されないため、誤検出を引き起こす可能性がある。
【００５８】
この移動平均演算部２３０は、前述のＬサンプルのためのＬ段のシフトレジスタ２４１と、Ｌ段のシフトレジスタ２４１の値を加算する加算回路２４３と、加算結果を、サンプル数Ｌで割る除算回路２４５からなる。
【００５９】
次に、正規化部２４４は、下記（２）式のように、移動平均値ｖｋを、ＰＲ信号振幅の絶対値の平均値｜ｙ｜ａｖｇで割り、正規化した移動平均値ｖｋ‘を計算する。
【００６０】
【数２】
ＰＲ信号振幅の絶対値の平均化の長さは、移動平均範囲Ｌより充分長いサンプリング期間を対象にして、式（１）と同様の演算による逐次演算により求めても良く。あるいは、事前に設定したものでもよい。予め設定する際は、例えば、ＳＩＳＯ復号器２３４における信号検出期待値の絶対値を、平均した値とすると良い。
【００６１】
又、この時、記録符号にそれぞれの期待値の発生確率に影響を与える制約がある場合には、平均値に発生確率を考慮する。
【００６２】
スケーリング係数変換部２４６は、式（３）のように、ｖ‘ｋが、“１”以上となる時は、“１”の、ｖ’ｋが、閾値Ｔｈ未満は、任意値“ａ”のスケーリング係数に変換する。但し、０≦ａ≦Ｔｈを満たす。又、ｖ‘ｋが、閾値Ｔｈ以上、“１”より小さい場合には、スケーリング係数を、ｖ’ｋそのままとする。
【００６３】
【数３】
即ち、スケーリング係数αは、欠陥と思われる部分以外は、ＳＩＳＯ復号器２３４の尤度（信頼度情報）に影響しない値「１」とし、欠陥の可能性がある部分は、その振幅低下程度に応じた値「ｖ‘ｋ」とする。更に、閾値Ｔｈより小さい欠陥と判定できる部分は、スケーリング係数αを、強制的に、「ａ」とする。このａを「０」とすると、信頼度情報を不定にできる。
【００６４】
又、閾値Ｔｈを「０」とすると、スケーリング係数αは、欠陥と思われる部分以外は、ＳＩＳＯ復号器２３４の尤度（信頼度情報）に影響しない値「１」となり、欠陥の可能性がある部分は、その振幅低下程度に応じた値「ｖ‘ｋ」となる。
【００６５】
（欠陥補正復号器の第１の実施の形態）
図６は、図１の欠陥補正復号器（ＳＩＳＯ復号器）の第１の実施の形態のブロック図、図７は、図６の詳細ブロック図、図８は、図６の説明のための状態遷移図、図９は、図６の復号器のトレリス線図、図１０は、図６のＳＯＶＡ法の説明図である。
【００６６】
図６は、ＳＩＳＯ復号器２３４として、ＳＯＶＡ法を使用した復号器を示す。図６及び図７に示すように、ＳＩＳＯ復号器２３４は、期待値（復号器入力）ｄと、雑音分散値σを格納するレジスタ２５０と、入力値ｙｋに対し、期待値ｄと雑音分散値を用いて、ブランチメトリック値ＢＭを計算するＢＭ演算部２５１と、パスメトリック値を格納するパスメトリックメモリ２５２と、事前尤度情報Ｌａ（ｕｋ）と、ブランチメトリック値で、パスメトリック値を更新し、２つのパスメトリック値を比較し、パスを選択するＡＣＳ演算部２５３とを有する。更に、ＳＩＳＯ復号器２３４は、パスの選択情報を格納するパスメモリ２５４と、差分を計算するΔ演算部２５６と、尤度を更新する尤度更新部２５７と、尤度を格納する尤度メモリ２５８と、尤度メモリ２５８の尤度と事前尤度情報とから出力尤度Ｌｅ（ｕｋ）を計算する出力尤度計算部２５９とを有する。
【００６７】
次に、図７乃至図１０を用いて、ＳＩＳＯ復号器２３４の動作を、ＰＲ（１，２，１）等化を行った等化系列を、ＳＯＶＡ法によって復号する方法を例に、説明する。
【００６８】
図８は、ＰＲ（１，２，１）に対する、復号器における状態遷移表を示す。この表は、記録データに対して期待される復号器入力信号値（期待値）ｄを示したものである。復号器は、この期待値ｄから、最も確からしい記録データを推定していく。図９は、ＰＲ（１，２，１）に対する復号器のトレリス線図を示し、図８を線図に図示したものである。
【００６９】
即ち、（ｋ−１）時点の４つの状態Ｓ０〜Ｓ３と、ｋ時点の４つの状態Ｓ０〜Ｓ３へのそれぞれの枝に、期待値が与えられ、その誤差が最小となるように最適なパスを選択していく。
【００７０】
以下、図７を基に、説明する。但し、σ２は雑音分散値、ｄは，図８に示す期待値（復号器入力）、La(uk)は、時刻kにおける事前尤度情報である。又、ｉ，ｊは，それぞれk-1時刻における状態Ｓｉからk時刻における状態Ｓｊの遷移を示す。
【００７１】
先ず、ＢＭ演算部２５１は、入力サンプル値ｙｋを受けると、レジスタ２５０の期待値ｄと、雑音分散値を用いて、下記式（４）により、ブランチメトリック値ＢＭｋ（２つのブランチメトリック値）を演算する。
【００７２】
【数４】
ＡＣＳ演算部２５３の加算演算部２５３−１は、下記式（５）により、パスメトリックメモリ２５２のパスメトリック値ＰＭと、演算されたブランチメトリック値ＢＭと、事前尤度情報Ｌａ（ｕｋ）とから、ｋ時刻のパスメトリック値を演算する。
【００７３】
【数５】
ＡＣＳ演算部２５３の比較演算部２５３−２は、下記式（６）により、演算されたｋ時刻のパスメトリック値の大小を比較して、小さい方を、ｋ時刻のパスメトリック値とし、パスメトリックメモリ２５２を更新する。
【００７４】
【数６】
ＡＣＳ演算部２５３の選択演算部２５３−３は、パスメモリ２５４のパス選択情報を比較演算部２５３−２の比較結果に応じて、更新する。
【００７５】
Δ演算部２５６は、加算演算部２５３−１で演算された２つのパスメトリック値の差分Δｋ（Ｓ０）を、下記式（７）により、演算する。
【００７６】
【数７】
次に、Ｌ（ｕ）を情報シンボルｕに対する対数尤度比（ＬＬＲ：Ｌｏｇ−ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ ｒａｔｉｏ）とする。対数尤度比は、２値の記録データに対する信頼度情報である。尤度更新部２５７は、尤度メモリ２５８の対数尤度比Ｌ（ｕ）と、Δ演算部２５６の差分との小さい方を、対数尤度比に選択し、尤度メモリ２５８を更新する。
【００７７】
出力尤度計算部２５９は、尤度メモリ２５８の対数尤度比から事前尤度Ｌａ（ｕｋ）を差し引き、出力尤度Ｌｅ（ｕｋ）を出力する。
【００７８】
以下に、具体的な動作原理を、図１０に対応させ、説明する。情報シンボルｕ（記録データ）は、“１”または“０”の二値であり、符号の上に、”^”が付くものは、復号された値を示す。また、前述のように、Ｌ（ｕ）は、情報シンボルｕに対する対数尤度比とする。
【００７９】
ＳＯＶＡ法では、ビタビ復号で用いられるパスメモリに加えて、各状態Ｓ０〜Ｓ３に、パスメモリ長の尤度メモリ２５８を持つ。ＳＯＶＡ法における信頼度情報Ｌ（ｕ）の更新は、以下の規則により行う。
【００８０】
時点（ｌ−１）での状態Ｓ０ｌ−１における生き残りパスを、path-0とし、この状態において時点kのシンボルｕ＾０ｋに関して，保持する尤度を，下記式（８）とする。
【００８１】
【数８】
同様に、時点（ｌ−１）において、Ｓ１−１における生き残りパスをpath-1とし、この状態において時点kにおけるシンボルｕ＾１ｋに関して、保持する尤度を、下記式（９）とする。
【００８２】
【数９】
時点ｌにおいて、path-0とpath-1が合流の上、path-0が生き残りパスとなると仮定し、パスメトリック差をΔとする。
【００８３】
ｕ＾０ｋ≠ｕ＾１ｋのとき、生き残りパスであるpath-0と競合するパスは、ｕ＾ｐｋ≠ｕ＾０ｋより、path-pと、さらに、ｕ＾０ｋ≠ｕ＾１ｋより，path-1である。尚、ｕ＾ｐｋ≠ｕ＾０ｋにより、path-qは対象外となる。それぞれのpath-0とのメトリック差は、Ｌ＾０ｋ,Δであるため、時点ｌの信頼度情報は、下記式（１０）となる。
【００８４】
【数１０】
逆に、ｕ＾０ｋ＝ｕ＾１ｋのとき、生き残りパスであるpath-0と競合するパスは、ｕ＾ｐｋ≠ｕ＾０ｋより、path-pと、さらに、ｕ＾ｑｋ≠ｕ＾１ｋ＝ｕ＾０ｋより，path-ｑである。それぞれのpath-0とのメトリック差は、Ｌ＾０ｋ,Δ＋Ｌ＾１ｋであるため、時点ｌの信頼度情報は、下記式（１１）となる。
【００８５】
【数１１】
反復復号において、出力される対数尤度比は、図７の出力尤度計算部２５９で説明したように、下記式（１２）となる。
【００８６】
【数１２】
第１の実施の形態は、図５の欠陥検出器により得たスケーリング係数αをｎ乗（ｎは１以上）し、図６の乗算器２６０で、上記ＳＩＳＯ復号器出力である（１２）式の結果に、次式（１３）のようにαnを掛けることにより実現する。
【００８７】
【数１３】
以上のようにして、スケーリング係数で、信頼度情報を補正することにより、誤り伝播を抑制できる。
【００８８】
（欠陥補正復号器の第２の実施の形態）
図１１は、図１の欠陥補正復号器（ＳＩＳＯ復号器）の第２の実施の形態のブロック図ある。図１１において、図６で示したものと同一のものは、同一の記号で示してあり、ＳＩＳＯ復号器２３４として、ＳＯＶＡ法を使用した復号器を示す。
【００８９】
図１１に示すように、ＳＩＳＯ復号器２３４は、期待値（復号器入力）ｄと、雑音分散値σを格納するレジスタ２５０と、入力値ｙｋに対し、期待値ｄと雑音分散値を用いて、ブランチメトリック値ＢＭを計算するＢＭ演算部２５１と、パスメトリック値を格納するパスメトリックメモリ２５２と、事前尤度情報Ｌａ（ｕｋ）と、ブランチメトリック値で、パスメトリック値を更新し、２つのパスメトリック値を比較し、パスを選択するＡＣＳ演算部２５３とを有する。更に、ＳＩＳＯ復号器２３４は、パスの選択情報を格納するパスメモリ２５４と、差分を計算するΔ演算部２５６と、尤度を更新する尤度更新部２５７と、尤度を格納する尤度メモリ２５８と、尤度メモリ２５８の尤度と事前尤度情報とから出力尤度Ｌｅ（ｕｋ）を計算する出力尤度計算部２５９とを有する。
【００９０】
この第２の実施の形態は、図５の欠陥検出器より得たスケーリング係数αをｎ乗（ｎは１以上）し、上記ＳＩＳＯ復号器２３４の計算である（４）式中のＢＭijに，乗算器２６１により、次式（１４）のように、αnを掛けることにより実現する。
【００９１】
【数１４】
（欠陥補正復号器の第３の実施の形態）
図１２は、図１の欠陥補正復号器（ＳＩＳＯ復号器）の第３の実施の形態のブロック図ある。図１２において、図６で示したものと同一のものは、同一の記号で示してあり、ＳＩＳＯ復号器２３４として、ＳＯＶＡ法を使用した復号器を示す。
【００９２】
図１２に示すように、ＳＩＳＯ復号器２３４は、期待値（復号器入力）ｄと、雑音分散値σを格納するレジスタ２５０と、入力値ｙｋに対し、期待値ｄと雑音分散値を用いて、ブランチメトリック値ＢＭを計算するＢＭ演算部２５１と、パスメトリック値を格納するパスメトリックメモリ２５２と、事前尤度情報Ｌａ（ｕｋ）と、ブランチメトリック値で、パスメトリック値を更新し、２つのパスメトリック値を比較し、パスを選択するＡＣＳ演算部２５３とを有する。更に、ＳＩＳＯ復号器２３４は、パスの選択情報を格納するパスメモリ２５４と、差分を計算するΔ演算部２５６と、尤度を更新する尤度更新部２５７と、尤度を格納する尤度メモリ２５８と、尤度メモリ２５８の尤度と事前尤度情報とから出力尤度Ｌｅ（ｕｋ）を計算する出力尤度計算部２５９とを有する。
【００９３】
この第３の実施の形態は、図５の欠陥検出器より得たスケーリング係数αをｎ乗（ｎは１以上）し、上記ＳＩＳＯ復号器２３４の計算である（４）式中のレジスタ２５０内のｄijに，次式（１５）のように、αnを掛けることにより実現する。
【００９４】
【数１５】
（欠陥補正復号器の第４の実施の形態）
図１３は、図１の欠陥補正復号器（ＳＩＳＯ復号器）の第４の実施の形態のブロック図ある。図１３において、図６で示したものと同一のものは、同一の記号で示してあり、ＳＩＳＯ復号器２３４として、ＳＯＶＡ法を使用した復号器を示す。
【００９５】
図１３に示すように、ＳＩＳＯ復号器２３４は、期待値（復号器入力）ｄと、雑音分散値σを格納するレジスタ２５０と、入力値ｙｋに対し、期待値ｄと雑音分散値を用いて、ブランチメトリック値ＢＭを計算するＢＭ演算部２５１と、パスメトリック値を格納するパスメトリックメモリ２５２と、事前尤度情報Ｌａ（ｕｋ）と、ブランチメトリック値で、パスメトリック値を更新し、２つのパスメトリック値を比較し、パスを選択するＡＣＳ演算部２５３とを有する。更に、ＳＩＳＯ復号器２３４は、パスの選択情報を格納するパスメモリ２５４と、差分を計算するΔ演算部２５６と、尤度を更新する尤度更新部２５７と、尤度を格納する尤度メモリ２５８と、尤度メモリ２５８の尤度と事前尤度情報とから出力尤度Ｌｅ（ｕｋ）を計算する出力尤度計算部２５９とを有する。
【００９６】
この第４の実施の形態は、第２の実施の形態と第３の実施の形態とを組み合わせたものであり、図５の欠陥検出器より得たスケーリング係数αをｎ乗（ｎは１以上）し、上記ＳＩＳＯ復号器２３４の計算である（４）式中のＢＭijに，次式（１６）のように、αnを乗算する。
【数１６】
【００９７】
この場合に、期待値ｄに乗算するスケーリング係数と、ブランチメトリックＢＭに乗算するスケーリング係数の値は、必ずしも同一でなくてよく、例えば、期待値ｄに乗算するスケーリング係数をα１、ブランチメトリックＢＭに乗算するスケーリング係数をα２と、異なる値に設定することが望ましい。
【００９８】
（欠陥検出器の他の実施の形態）
次に、図１の欠陥検出器２３０の他の構成を説明する。図１４は、図１の欠陥検出器２３０の他の実施の形態のブロック図である。
【００９９】
図１４に示すように、欠陥検出器２３０は、等化信号ｙを中心値で上下に分離する分離部２４７と、上側移動平均演算部２４２−１と、下側移動平均演算部２４２−２と、上側正規化部２４４−１と、下側正規化部２４４−２と、合成部２４８、除算部２４９と、スケーリング係数変換部２４６とからなる。
【０１００】
分離部２４７は、ＰＲ等化系列ｙを、直流レベルを中心に、図２に示したように、ＰＲ等化系列yの信号の上側と、下側に分離する。即ち、ＰＲ等化系列ｙの平均値を計算し、平均値を「０」として、ＰＲ等化系列ｙを上下に分離する。
【０１０１】
第１の移動平均演算部２４２−１、第２の移動平均演算部２４２−２は、各々、ＰＲ等化系列の上側信号ｙｕと下側信号ｙｄについて、範囲Ｌサンプルの移動平均演算を行う。上側、下側移動平均値ｖｕｋ、ｖｄｋは、下記式（１７）で計算する。
【０１０２】
【数１７】
即ち、ｋサンプルでの移動平均値ｖｕｋ，ｖｄｋは、サンプル点ｋを中心に、範囲Ｌサンプルの上側振幅、下側振幅を加算し、範囲Ｌで割り、計算する。この範囲Ｌは、除算における計算量を削減するため、２のべき乗としたほうが良い。即ち、ビットシフトで、除算計算できる。
【０１０３】
また、このとき、Ｌ＝２ｍと表し、ｍは、ＰＲ拘束長（例えば、ＰＲ−４なら、１，０、−１のため、拘束長は、「３」）より大とする（ｍ＞ＰＲ拘束長）。即ち、ｍが、ＰＲ拘束長以下であるときは、全てのＰＲパターンの発生が保証されないため、誤検出を引き起こす可能性がある。
【０１０４】
この第１、第２の移動平均演算部２４２−１，２４２−２は、前述のＬサンプルのためのＬ段のシフトレジスタ２４１−１，２４１−２と、Ｌ段のシフトレジスタ２４１−１，２４１−２の値を加算する加算回路２４３−１，２４３−２と、加算結果を、サンプル数Ｌ／２で割る除算回路２４５−１，２４５−２からなる。
【０１０５】
次に、正規化部２４４−１，２４２−２は、下記（１８）式のように、移動平均値ｖｕｋ，ｖｄｋを、ＰＲ信号振幅の上側振幅の平均値、下側振幅の平均値で割り、正規化した移動平均値ｖｕｋ‘，ｖｄｋ’を計算する。
【０１０６】
【数１８】
ＰＲ信号振幅の平均化の長さは、移動平均範囲Ｌより充分長いサンプリング期間Ｎを対象にして、式（１７）と同様の演算による逐次演算により求めても良く。あるいは、事前に設定したものでもよい。
【０１０７】
合成部２４８、除算部２４９は、上側と下側の移動平均値を次式（１９）により合成する。
【０１０８】
【数１９】
スケーリング係数変換部２４６は、図５と同様に、式（３）のように、ｖ‘ｋが、“１”以上となる時は、“１”の、ｖ’ｋが、閾値Ｔｈ未満は、任意値“ａ”のスケーリング係数に変換する。但し、０≦ａ≦Ｔｈを満たす。又、ｖ‘ｋが、閾値Ｔｈ以上、“１”より小さい場合には、スケーリング係数を、ｖ’ｋそのままとする。
【０１０９】
即ち、スケーリング係数αは、欠陥と思われる部分以外は、ＳＩＳＯ復号器２３４の尤度（信頼度情報）に影響しない値「１」とし、欠陥の可能性がある部分は、その振幅低下程度に応じた値「ｖ‘ｋ」とする。更に、閾値Ｔｈより小さい欠陥と判定できる部分は、スケーリング係数αを、強制的に、「ａ」とする。このａを「０」とすると、信頼度情報を不定にできる。
【０１１０】
又、閾値Ｔｈを「０」とすると、スケーリング係数αは、欠陥と思われる部分以外は、ＳＩＳＯ復号器２３４の尤度（信頼度情報）に影響しない値「１」となり、欠陥の可能性がある部分は、その振幅低下程度に応じた値「ｖ‘ｋ」となる。
【０１１１】
このように、単純なしきい値検出に対して、移動平均値を計算し、これからスケーリング係数を得るため、微小な欠陥を精度良く検出し、誤検出により誤り訂正能力の劣化を抑えることができる。
【０１１２】
又、磁気ヘッドの特性等により、信号振幅の非対称性が強い場合は、本実施例を用いることで、良好な検出を行うことが可能となる。
【０１１３】
（記録再生装置の他の実施の形態）
図１５は、本発明の記録再生装置の他の実施の形態のブロック図であり、磁気ディスク装置の反復復号方式の記録再生装置を例に示す。図１５において、図１で示したものと同一のものは、同一の記号で示してある。
【０１１４】
図１と同様に、図１５の再生波形は、磁気デイスクのデータをヘッドが読み取り、図示しないプリアンプで増幅されたものである。この磁気デイスクのデータは、ユーザデータに、誤り訂正符号（ＥＣＣ）が付加され、且つＫビットのデータに対し、Ｍビットのパリティを付加され、記録されたものである。このパリティ符号としては、例えば、ＬＤＰＣ（低密度パリティ符号）等を使用できる。
【０１１５】
このヘッドからの再生波形は、図示しない可変利得アンプで、振幅調整され、ＰＲ波形等化部２２０に入力する。ＰＲ波形等化部２２０では、アナログ（ローパス）フィルタ（ＬＰＦ）２２３が、振幅調整された再生信号の高周波数域をカットし、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）２２４が、そのアナログ出力をデジタル信号へ変換する。その後、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ等のデジタルフィルタ２２５で、波形等化を行い、ＰＲ等化系列ｙを得る。
【０１１６】
ＰＲ等化系列ｙは、遅延器２１０で、欠陥検出器２３０の欠陥検出動作による遅延分、遅延され、ＳＩＳＯ復号器２３４に入力する。ＳＩＳＯ復号器２３４は、ＰＲ等化系列ｙに対する復号を行う軟入力軟出力（ＳＩＳＯ: Soft-input soft-output）復号器で構成される。ＳＩＳＯ復号器２３４の軟出力（信頼度情報）Ｌｅ（ｕｋ）は、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ: Low density parity check）符号に対する軟入力（Soft-input）復号器２３６に入力する。
【０１１７】
軟入力軟出力復号器２３４は、例えば、ＢＣＪＲ(Bahl-Cocke-Jelinek-Raviv)、ＭＡＰ(Maximum a posteriori)復号及びＳＯＶＡ(Soft output viterbi algorithm)などが用いられる。
【０１１８】
また、軟入力復号器２３６は、例えば、Ｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ（ＳＰ）復号や、Ｍｉｎ−Ｓｕｍ復号などが用いられ、反復的に尤度（信頼度情報）の更新を行う。軟入力復号器２３６は、軟入力軟出力復号器２３４からの信頼度情報Ｌｅ（ｕｋ）を受け、反復的に信頼度情報Ｌａ（ｕｋ）の更新を行い、規定の回数、或いはパリテイ検査において、誤り無しと判断された場合に、閾値により、信頼度情報を、「１」、「０」に判定し、誤り訂正復号器２２８が、誤り訂正符号を使用した誤り訂正を行い、ユーザデータを出力する。誤り訂正復号器２２８は、例えば、ＥＣＣ復号器で構成される。
【０１１９】
即ち、ＳＩ復号器２３６は、記録データ“０”または“1”に対する信頼度情報Ｌａ（ｕｋ）を、定められた条件のもと、繰り返し，反復する構成の。終了後、信頼度情報を、“０”と“１”に硬判定し、エラー訂正器２３８に出力する。
【０１２０】
この実施の形態においても、欠陥検出器２３０は、軟入力軟出力復号器の入力信号ｙのＬサンプリング長の移動平均演算を行い、移動平均した信号を、入力信号ｙの平均レベル値（Ｌより充分長いサンプリング長の平均値）で除算し、正規化して、除算値から、除算値が、「１」以上の値を、“1”に制限したスケーリング係数αを生成する。
【０１２１】
そして、このスケーリング係数αで、ＳＩＳＯ復号器２３４の信頼度情報を操作する。このスケーリング係数αをｎ（ｎは、１以上の値）でべき乗する。そして、ＳＩＳＯ復号器２３４での操作方法は、前述のように、Ａ，Ｂ，Ｃのいずれかの方法を、採用する。
【０１２２】
この実施の形態は、反復復号の形式が、第１の実施の形態（図１）と異なり、ＳＩ復号器２３６のみで、反復復号する例であり、ＳＩＳＯ復号器２３４を、スケーリング係数で操作する点では、同じである。
【０１２３】
（他の実施の形態）
前述の実施の形態の他に、欠陥補正復号器の第１の実施の形態と、第３の実施の形態とを組み合わせることもできる。又、磁気ディスク装置の記録再生装置の適用の例で説明したが、光ディスク装置、テープ装置等の他の媒体記憶装置にも適用できる。
【０１２４】
以上、本発明を、実施の形態で説明したが、本発明は、その趣旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これを本発明の範囲から排除するものではない。
【０１２５】
（付記１）符号間干渉を持つチャネル再生信号を復号する軟入力軟出力復号器と、外符号化に対して復号する軟入力復号器と、前記軟入力軟出力復号器の軟入力信号の両側振幅変動を検出し、振幅低下に応じた重み付け値を出力する重み付け演算器とを有し、前記重み付け値により前記軟入力軟出力復号器の軟出力値を小さくするとともに、前記軟入力軟出力復号器と前記軟入力復号器との間で、信頼度情報を伝播して復号することを特徴とする復号器。
【０１２６】
（付記２）前記重み付け演算器は、前記軟入力信号を振幅中心値で折り返す処理を行う絶対値信号化部と、所定の範囲の移動平均演算を行う移動平均演算部と、前記移動平均値を全絶対値信号の平均値により除算する規格化演算部と、前記規格化演算値が「１」以上の場合は「１」の、「１」を越えない場合には、前記規格化演算値を前記重み付け値として、生成する重み付け生成部とからなることを特徴とする付記１の復号器。
【０１２７】
（付記３）前記重み付け生成部は、前記規格化演算値が、しきい値Ｔ以下の場合には、「０」以上Ｔ未満の重み付け値を更に生成することを特徴とする付記２の復号器。
【０１２８】
（付記４）前記重み付け演算部は、前記軟入力信号の振幅中心値を０とし、０以上の信号を上側信号、０未満の信号を下側信号として分離する分離部と、前記上側信号を所定の範囲の移動平均演算を行う上側信号移動平均演算部と、前記下側信号を所定の範囲の移動平均演算を行う下側信号移動平均演算部と、前記上側移動平均値を、全上側信号の平均値により除算する上側規格化演算部と、前記下側移動平均値を、全下側信号の平均値により除算する下側規格化演算部と、前記上側及び下側規格化演算値を合成する合成演算部と、前記合成演算値が「１」以上の場合は「１」の、「１」を越えない場合には、前記規格化演算値を前記重み付け値として、生成する重み付け生成部とからなることを特徴とする付記１の復号器。
【０１２９】
（付記５）前記重み付け生成部は、前記規格化演算値が、しきい値Ｔ以下の場合には、「０」以上Ｔ未満の重み付け値を更に生成することを特徴とする付記４の復号器。
【０１３０】
（付記６）前記軟入力軟出力復号器は、前記軟出力信号である信頼度情報に、前記重み付け演算部から出力された重み付け値をｎ乗（ｎは１以上）したｎ乗重み付け値を掛けた重み付け信頼度情報を生成する信頼度重み付け部を備えたことを特徴とする付記１の復号器。
【０１３１】
（付記７）前記軟入力軟出力復号器は、前記軟入力信号と軟入力期待値とのユークリッド距離を元に信頼度情報を生成するブランチメトリック演算部と、前記軟入力期待値に、前記重み付け演算部から出力した重み付け値を掛ける重み付け軟入力期待値演算部とを有することを特徴とする付記１の復号器。
【０１３２】
（付記８）前記軟入力軟出力復号器は、前記軟入力信号と軟入力期待値とのユークリッド距離を元に信頼度情報を生成するブランチメトリック演算部と、前記ブランチメトリック演算結果に前記重み付け演算部から出力した重み付け値をｎ乗（ｎは１以上）したｎ乗重み付け値を掛けた重み付けブランチメトリックを生成する重み付けブランチメトリック演算部とを有することを特徴とする付記１の復号器。
【０１３３】
（付記９）前記規格化演算部は、前記軟入力軟出力復号器の軟入力期待値の中心値を０とし、その絶対値の総和を２で割った値を、前記絶対値の平均値として用いることを特徴とする付記２の復号器。
【０１３４】
（付記１０）前記第１及び第２の規格化演算部は、前記軟入力軟出力復号器における軟入力期待値の中心値を０とし、０以上の期待値の総和を２で割った値を前記全上側信号平均値、０未満の期待値の総和を２で割った値を全下側信号平均値として用いることを特徴とする付記４の復号器。
【０１３５】
（付記１１）再生波形を等化し、符号間干渉を持つチャネル再生信号に等化する波形等化器と、前記チャネル再生信号を復号する軟入力軟出力復号器と、外符号化に対して復号する軟入力復号器と、前記軟入力軟出力復号器の軟入力信号の両側振幅変動を検出し、振幅低下に応じた重み付け値を出力する重み付け演算器とを有し、前記重み付け値により前記軟入力軟出力復号器の軟出力値を小さくするとともに、前記軟入力軟出力復号器と前記軟入力復号器との間で、信頼度情報を伝播して復号することを特徴とする再生装置。（６）
（付記１２）前記重み付け演算器は、前記軟入力信号を振幅中心値で折り返す処理を行う絶対値信号化部と、所定の範囲の移動平均演算を行う移動平均演算部と、前記移動平均値を全絶対値信号の平均値により除算する規格化演算部と、前記規格化演算値が「１」以上の場合は「１」の、「１」を越えない場合には、前記規格化演算値を前記重み付け値として、生成する重み付け生成部とからなることを特徴とする付記１１の再生装置。
【０１３６】
（付記１３）前記重み付け生成部は、前記規格化演算値が、しきい値Ｔ以下の場合には、「０」以上Ｔ未満の重み付け値を更に生成することを特徴とする付記１２の再生装置。
【０１３７】
（付記１４）前記重み付け演算部は、前記軟入力信号の振幅中心値を０とし、０以上の信号を上側信号、０未満の信号を下側信号として分離する分離部と、前記上側信号を所定の範囲の移動平均演算を行う上側信号移動平均演算部と、前記下側信号を所定の範囲の移動平均演算を行う下側信号移動平均演算部と、前記上側移動平均値を、全上側信号の平均値により除算する上側規格化演算部と、前記下側移動平均値を、全下側信号の平均値により除算する下側規格化演算部と、前記上側及び下側規格化演算値を合成する合成演算部と、前記合成演算値が「１」以上の場合は「１」の、「１」を越えない場合には、前記規格化演算値を前記重み付け値として、生成する重み付け生成部とからなることを特徴とする付記１１の再生装置。
【０１３８】
（付記１５）前記重み付け生成部は、前記規格化演算値が、しきい値Ｔ以下の場合には、「０」以上Ｔ未満の重み付け値を更に生成することを特徴とする付記１４の再生装置。
【０１３９】
（付記１６）前記軟入力軟出力復号器は、前記軟出力信号である信頼度情報に、前記重み付け演算部から出力された重み付け値をｎ乗（ｎは１以上）したｎ乗重み付け値を掛けた重み付け信頼度情報を生成する信頼度重み付け部を備えたことを特徴とする付記１１の再生装置。
【０１４０】
（付記１７）前記軟入力軟出力復号器は、前記軟入力信号と軟入力期待値とのユークリッド距離を元に信頼度情報を生成するブランチメトリック演算部と、前記軟入力期待値に、前記重み付け演算部から出力した重み付け値を掛ける重み付け軟入力期待値演算部とを有することを特徴とする付記１１の再生装置。
【０１４１】
（付記１８）前記軟入力軟出力復号器は、前記軟入力信号と軟入力期待値とのユークリッド距離を元に信頼度情報を生成するブランチメトリック演算部と、前記ブランチメトリック演算結果に前記重み付け演算部から出力した重み付け値をｎ乗（ｎは１以上）したｎ乗重み付け値を掛けた重み付けブランチメトリックを生成する重み付けブランチメトリック演算部とを有することを特徴とする付記１１の再生装置。
【０１４２】
（付記１９）前記規格化演算部は、前記軟入力軟出力復号器の軟入力期待値の中心値を０とし、その絶対値の総和を２で割った値を、前記絶対値の平均値として用いることを特徴とする付記１２の再生装置。
【０１４３】
（付記２０）前記第１及び第２の規格化演算部は、前記軟入力軟出力復号器における軟入力期待値の中心値を０とし、０以上の期待値の総和を２で割った値を前記全上側信号平均値、０未満の期待値の総和を２で割った値を全下側信号平均値として用いることを特徴とする付記１４の再生装置。
【産業上の利用可能性】
【０１４４】
単純なしきい値検出に対して、移動平均値を計算し、これからスケーリング係数を得るため、微小な欠陥を精度良く検出し、軟入力軟出力復号器の信頼度情報を操作するため、小さな欠陥による誤り伝播を抑圧できる。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明の記録再生装置の一実施の形態を示す構成図である。
【図２】図１の欠陥検出器の欠陥検出及び信頼度訂正動作の説明図である。
【図３】本発明の比較例の信頼度情報の分布図である。
【図４】本発明の実施の形態による信頼度情報の分布図である。
【図５】図１の欠陥検出器の第１の実施の形態のブロック図である。
【図６】図１の欠陥訂正復号器の第１の実施の形態のブロック図である。
【図７】図６の詳細ブロック図である。
【図８】図６の説明のための状態遷移図である。
【図９】図８のトレリス線図である。
【図１０】図６のＳＯＶＡ法の動作説明図である。
【図１１】図１の欠陥訂正復号器の第２の実施の形態のブロック図である。
【図１２】図１の欠陥訂正復号器の第３の実施の形態のブロック図である。
【図１３】図１の欠陥訂正復号器の第４の実施の形態のブロック図である。
【図１４】図１の欠陥検出器の第２の実施の形態のブロック図である。
【図１５】本発明の記録再生装置の一実施の形態を示す構成図である。
【図１６】従来の反復復号方式のブロック図である。
【符号の説明】
【０１４６】
２２０ ＰＲ波形等化部
２１０ 遅延器
２３８ 誤り訂正復号器
２３０ 媒体欠陥検出器
２３２ 反復復号器
２３４ ＳＩＳＯ復号器
２３６ ＢＰ復号器（又はＳＩ復号器）
２４０ 絶対値演算部
２４２ 移動平均演算部
２４４ 正規化部
２４６ スケーリング係数変換部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号間干渉を持つチャネル再生信号を復号する軟入力軟出力復号器と、
前記軟入力軟出力復号器の出力に対して復号する軟入力復号器と、
前記軟入力軟出力復号器の軟入力信号の両側振幅変動を検出し、振幅低下に応じた重み付け値を出力する重み付け演算器とを有し、
前記重み付け値により前記軟入力軟出力復号器の軟出力値を小さくするとともに、
前記軟入力軟出力復号器と前記軟入力復号器との間で、信頼度情報の伝播により復号する
ことを特徴とする復号器。
【請求項２】
前記重み付け演算器は、
前記軟入力信号を振幅中心値で折り返す処理を行う絶対値信号化部と、
所定の範囲の移動平均演算を行う移動平均演算部と、
前記移動平均値を全絶対値信号の平均値により除算する規格化演算部と、
前記規格化演算値が「１」以上の場合は「１」の、「１」を越えない場合には、前記規格化演算値を前記重み付け値として、生成する重み付け生成部とからなる
ことを特徴とする請求項１の復号器。
【請求項３】
前記重み付け生成部は、
前記規格化演算値が、しきい値Ｔ以下の場合には、「０」以上Ｔ未満の重み付け値を更に生成する
ことを特徴とする請求項２の復号器。
【請求項４】
前記重み付け演算部は、
前記軟入力信号の振幅中心値を０とし、０以上の信号を上側信号、０未満の信号を下側信号として分離する分離部と、
前記上側信号を所定の範囲の移動平均演算を行う上側信号移動平均演算部と、
前記下側信号を所定の範囲の移動平均演算を行う下側信号移動平均演算部と、
前記上側移動平均値を、全上側信号の平均値により除算する上側規格化演算部と、
前記下側移動平均値を、全下側信号の平均値により除算する下側規格化演算部と、
前記上側及び下側規格化演算値を合成する合成演算部と、
前記合成演算値が「１」以上の場合は「１」の、「１」を越えない場合には、前記規格化演算値を前記重み付け値として、生成する重み付け生成部とからなる
ことを特徴とする請求項１の復号器。
【請求項５】
前記軟入力軟出力復号器は、
前記軟出力信号である信頼度情報に、前記重み付け演算部から出力された重み付け値をｎ乗（ｎは１以上）したｎ乗重み付け値を掛けた重み付け信頼度情報を生成する信頼度重み付け部を備えた
ことを特徴とする請求項１の復号器。
【請求項６】
再生波形を等化し、符号間干渉を持つチャネル再生信号に等化する波形等化器と、
前記チャネル再生信号を復号する軟入力軟出力復号器と、
第１の軟入力軟出力復号器の出力に対して復号する軟入力復号器と、
前記軟入力軟出力復号器の軟入力信号の両側振幅変動を検出し、振幅低下に応じた重み付け値を出力する重み付け演算器とを有し、
前記重み付け値により前記軟入力軟出力復号器の軟出力値を小さくするとともに、前記軟入力軟出力復号器と前記軟入力復号器との間で、信頼度情報の伝播により復号する
ことを特徴とする再生装置。
【請求項７】
前記重み付け演算器は、
前記軟入力信号を振幅中心値で折り返す処理を行う絶対値信号化部と、所定の範囲の移動平均演算を行う移動平均演算部と、
前記移動平均値を全絶対値信号の平均値により除算する規格化演算部と、
前記規格化演算値が「１」以上の場合は「１」の、「１」を越えない場合には、前記規格化演算値を前記重み付け値として、生成する重み付け生成部とからなる
ことを特徴とする請求項６の再生装置。
【請求項８】
前記重み付け生成部は、
前記規格化演算値が、しきい値Ｔ以下の場合には、「０」以上Ｔ未満の重み付け値を更に生成する
ことを特徴とする請求項７の再生装置。
【請求項９】
前記重み付け演算部は、
前記軟入力信号の振幅中心値を０とし、０以上の信号を上側信号、０未満の信号を下側信号として分離する分離部と、
前記上側信号を所定の範囲の移動平均演算を行う上側信号移動平均演算部と、
前記下側信号を所定の範囲の移動平均演算を行う下側信号移動平均演算部と、
前記上側移動平均値を、全上側信号の平均値により除算する上側規格化演算部と、
前記下側移動平均値を、全下側信号の平均値により除算する下側規格化演算部と、
前記上側及び下側規格化演算値を合成する合成演算部と、
前記合成演算値が「１」以上の場合は「１」の、「１」を越えない場合には、前記規格化演算値を前記重み付け値として、生成する重み付け生成部とからなる
ことを特徴とする請求項６の再生装置。
【請求項１０】
前記軟入力軟出力復号器は、
前記軟入力信号と軟入力期待値とのユークリッド距離を元に信頼度情報を生成するブランチメトリック演算部と、
前記軟入力期待値に、前記重み付け演算部から出力した重み付け値を掛ける重み付け軟入力期待値演算部とを有する
ことを特徴とする請求項６の再生装置。
【請求項１】
符号間干渉を持つチャネル再生信号を復号する軟入力軟出力復号器と、
前記軟入力軟出力復号器の出力に対して復号する軟入力復号器と、
前記軟入力軟出力復号器の軟入力信号の両側振幅変動を検出し、振幅低下に応じた重み付け値を出力する重み付け演算器とを有し、
前記重み付け値により前記軟入力軟出力復号器の軟出力値を小さくするとともに、
前記軟入力軟出力復号器と前記軟入力復号器との間で、信頼度情報の伝播により復号する
ことを特徴とする復号器。
【請求項２】
前記重み付け演算器は、
前記軟入力信号を振幅中心値で折り返す処理を行う絶対値信号化部と、
所定の範囲の移動平均演算を行う移動平均演算部と、
前記移動平均値を全絶対値信号の平均値により除算する規格化演算部と、
前記規格化演算値が「１」以上の場合は「１」の、「１」を越えない場合には、前記規格化演算値を前記重み付け値として、生成する重み付け生成部とからなる
ことを特徴とする請求項１の復号器。
【請求項３】
前記重み付け生成部は、
前記規格化演算値が、しきい値Ｔ以下の場合には、「０」以上Ｔ未満の重み付け値を更に生成する
ことを特徴とする請求項２の復号器。
【請求項４】
前記重み付け演算部は、
前記軟入力信号の振幅中心値を０とし、０以上の信号を上側信号、０未満の信号を下側信号として分離する分離部と、
前記上側信号を所定の範囲の移動平均演算を行う上側信号移動平均演算部と、
前記下側信号を所定の範囲の移動平均演算を行う下側信号移動平均演算部と、
前記上側移動平均値を、全上側信号の平均値により除算する上側規格化演算部と、
前記下側移動平均値を、全下側信号の平均値により除算する下側規格化演算部と、
前記上側及び下側規格化演算値を合成する合成演算部と、
前記合成演算値が「１」以上の場合は「１」の、「１」を越えない場合には、前記規格化演算値を前記重み付け値として、生成する重み付け生成部とからなる
ことを特徴とする請求項１の復号器。
【請求項５】
前記軟入力軟出力復号器は、
前記軟出力信号である信頼度情報に、前記重み付け演算部から出力された重み付け値をｎ乗（ｎは１以上）したｎ乗重み付け値を掛けた重み付け信頼度情報を生成する信頼度重み付け部を備えた
ことを特徴とする請求項１の復号器。
【請求項６】
再生波形を等化し、符号間干渉を持つチャネル再生信号に等化する波形等化器と、
前記チャネル再生信号を復号する軟入力軟出力復号器と、
第１の軟入力軟出力復号器の出力に対して復号する軟入力復号器と、
前記軟入力軟出力復号器の軟入力信号の両側振幅変動を検出し、振幅低下に応じた重み付け値を出力する重み付け演算器とを有し、
前記重み付け値により前記軟入力軟出力復号器の軟出力値を小さくするとともに、前記軟入力軟出力復号器と前記軟入力復号器との間で、信頼度情報の伝播により復号する
ことを特徴とする再生装置。
【請求項７】
前記重み付け演算器は、
前記軟入力信号を振幅中心値で折り返す処理を行う絶対値信号化部と、所定の範囲の移動平均演算を行う移動平均演算部と、
前記移動平均値を全絶対値信号の平均値により除算する規格化演算部と、
前記規格化演算値が「１」以上の場合は「１」の、「１」を越えない場合には、前記規格化演算値を前記重み付け値として、生成する重み付け生成部とからなる
ことを特徴とする請求項６の再生装置。
【請求項８】
前記重み付け生成部は、
前記規格化演算値が、しきい値Ｔ以下の場合には、「０」以上Ｔ未満の重み付け値を更に生成する
ことを特徴とする請求項７の再生装置。
【請求項９】
前記重み付け演算部は、
前記軟入力信号の振幅中心値を０とし、０以上の信号を上側信号、０未満の信号を下側信号として分離する分離部と、
前記上側信号を所定の範囲の移動平均演算を行う上側信号移動平均演算部と、
前記下側信号を所定の範囲の移動平均演算を行う下側信号移動平均演算部と、
前記上側移動平均値を、全上側信号の平均値により除算する上側規格化演算部と、
前記下側移動平均値を、全下側信号の平均値により除算する下側規格化演算部と、
前記上側及び下側規格化演算値を合成する合成演算部と、
前記合成演算値が「１」以上の場合は「１」の、「１」を越えない場合には、前記規格化演算値を前記重み付け値として、生成する重み付け生成部とからなる
ことを特徴とする請求項６の再生装置。
【請求項１０】
前記軟入力軟出力復号器は、
前記軟入力信号と軟入力期待値とのユークリッド距離を元に信頼度情報を生成するブランチメトリック演算部と、
前記軟入力期待値に、前記重み付け演算部から出力した重み付け値を掛ける重み付け軟入力期待値演算部とを有する
ことを特徴とする請求項６の再生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００８−１１２５２７（Ｐ２００８−１１２５２７Ａ）
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９５９８０（Ｐ２００６−２９５９８０）
【出願日】平成１８年１０月３１日（２００６．１０．３１）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月３１日（２００６．１０．３１）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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