JP2008159138A - 再生装置および再生方法、信号処理装置および信号処理方法、並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】フィードバックされる位相誤差信号に基づいて位相補間を安定して実行し、ビタビ復号の性能低下を抑止する。
【解決手段】位相補間器７６は、ITR-PLL回路８１からフィードバックされる位相誤差信号に基づき、デジタル化された信号の位相を補間する。適応型波形等化器７７は、入力される位相補間後の信号を波形等化し、波形等化後の信号をビタビ復号器７８およびLMS回路７９に出力する。ビタビ復号器７８は、この波形等化後の信号を復号しチャネルデータを得る。位相固定適応型波形等化器８０は、位相補間後の信号を位相変化が生じないように波形等化する。ITR-PLL回路８１は、位相変化を伴わない波形等化後の信号と、チャネルデータとの位相差に対応する位相誤差信号を生成する。本発明は、記録メディアからチャネルデータを再生する再生装置に適用できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、再生装置および再生方法、信号処理装置および信号処理方法、並びにプログラムに関し、特に、ITR方式により、記録密度の高い記録メディアからチャネルデータを再生する場合に用いて好適な再生装置および再生方法、信号処理装置および信号処理方法、並びにプログラムに関する。

近年、記録メディアの記録密度が高められており、これに伴って、記録密度の高い記録メディアから、チャネル信号を正確に再生する技術も必要となる。

図１は、光ディスクや磁気ディスクなどの記録メディアに記録されている信号を再生する、従来の一般的な再生装置の構成例を示している。

この再生装置１０は、記録メディア１１から読み出した再生情報信号に基づいて基準クロックを調整することにより生成されるチャネルクロックに同期して各部が動作するものである。

すなわち、再生装置１０において、メディアドライブ１２によって記録メディア１１から読み出された再生情報信号（RF信号）は、アナログフィルタ２０によって波形等化され、A/Dコンバータ２１によってデジタル化（２値化）された後、PLL回路２２および波形等化器２７に供給される。

PLL回路２２においては、位相比較器２３によって、２値化された再生情報信号と、VCO(Voltage controlled Oscillator)２６の出力信号との位相差が検出され、ループフィルタ２４によって、検出された位相差に対応する位相誤差信号が生成され、位相誤差信号がD/Aコンバータ２５によってアナログ変換されてVCO２６に供給される。そして、VCO２６では、アナログ化された位相誤差信号に対応し、基準クロックに基づくチャネルクロックが発振されて後段に供給される。このようにして、再生情報信号と同期したチャネルクロックが生成される。

波形等化器２７では、デジタル化された再生情報信号が波形等化され、ビタビ復号器２８によって復号され、この復号結果としてチャネルデータが生成される。

この再生装置１０は、パーシャルレスポンスへの波形等化と、Maximum Likelihood検出（＝ビタビ検出）が組み合わせされたものであり、この構成はPRML(Partial Response Maximum Likelihood)方式と称されている。

以上の説明から明らかなように、再生装置１０が示すようなPRML方式では、その前段において、PLL回路による再生情報信号と同期したチャネルクロックが必要である。

図１に示された再生装置１０によれば、従来の一般的な光ディスクなどの記録メディア１１からチャネルデータの再生を行うことができる。しかしながら、記録密度がより高められた記録メディアからチャネルデータを再生しようとした場合、当該記録メディアに隣接して記録されているマーク間の干渉がさらに強まるため、PLL回路２２においても、２値化信号の品質悪化が直接の原因となり、再生情報信号と同期したチャネルクロックを正しく生成することが出来なくなり、その結果としてチャネルデータの再生が行えなくなる。

そこで、記録密度がより高められた記録メディアの隣接したマーク間の干渉を前提として、従来のPLL回路よりも高い精度でチャネルクロックのタイミングリカバリを行うことができる構成が必要とされている。

図２は、上述した必要を満たすべく構成された再生装置の構成例を示している。この再生装置３０は、記録メディア３１から読み出した再生情報信号を固定クロックに同期して標本化し、位相補間することによってタイミングリカバリを行うITR(Interpolated Timing Recovery)方式が適用されている。ITR方式については、例えば特許文献１に記載されている。

再生装置３０においては、周波数シンセサイザ３３により基準クロックに基づく所定の固定クロックが発振されて各部に供給される。メディアドライブ３２によって記録メディア３１から読み出された再生情報信号（RF信号）は、アナログフィルタ３４によって波形等化され、A/Dコンバータ３５によって固定クロックに同期して標本化された（デジタル化）された後、位相補間器３７に供給される。

位相補間器３７では、ITR-PLL回路４０からフィードバックされる位相誤差信号に基づき、デジタル化された再生情報信号の位相が補間され、ビタビ復号器３８、２値検出器３９、およびITR-PLL回路４０に出力される。

ビタビ復号器３８では、位相補間後の信号が復号され、この復号結果としてチャネルデータが生成される。

２値検出器３９では、位相補間後の信号が２値化され、この２値化信号がITR-PLL回路４０に供給される。ITR-PLL回路４０では、位相補間後の信号と２値化信号との位相差に対応する位相誤差信号が生成されて、位相補間器３７に出力される。

この再生装置３０によれば、より記録密度が高められた記録メディア３１からチャネルデータを再生することができる。しかしながら、再生装置３０では、位相補間器３７の前段に波形等化器３６が配置されているため、波形等化後の信号と、ビタビ復号結果のチェネルデータの位相が異なり、波形等化器３６を構成するFIR(Finite Impulse Response)型フィルタのタップ係数をLMS(Least Mean Square)アルゴリズムなどを用いた単純な手法によって適応的に変化させることができなかった。

特開２００３−３１７４０５号公報

そこで、記録密度の高い記録メディアからチャネルデータを再生することができ、かつ、波形等化器におけるFIR型フィルタのタップ係数を、LMSアルゴリズムなどを用いた単純な手法によって適応的に変化させることができる再生装置が考案された。

図３は、当該再生装置の構成例を示している。この再生装置５０においては、周波数シンセサイザ５３により基準クロックに基づく所定の固定クロックが発振されて各部に供給される。メディアドライブ５２によって記録メディア５１から読み出された再生情報信号（RF信号）は、アナログフィルタ５４によって波形等化され、A/Dコンバータ５５によって固定クロックに同期して標本化された（デジタル化された）後、位相補間器５６に供給される。

位相補間器５６では、ITR-PLL回路５９からフィードバックされる位相誤差信号に基づき、デジタル化された再生情報信号の位相が補間されて、位相補間後の信号が適応型波形等化器５７に出力される。

適応型波形等化器５７では、LMS回路６０からのフィードバック情報に基づいてFIR型フィルタのタップ係数を適応的に変更しつつ、位相補間後の信号を波形等化して、後段のビタビ復号器５８、ITR-PLL回路５９、およびLMS回路６０に出力する。

ビタビ復号器５８では、波形等化後の信号が復号され、この復号結果としてチャネルデータが生成される。生成されたチャネルデータは、後段に出力される他、ITR-PLL回路５９、およびLMS回路６０にフィードバックされる。

ITR-PLL回路５９では、波形等化後の信号と、ビタビ復号結果のチャネルデータとの位相差に対応する位相誤差信号が生成されて、位相補間器５６に出力される。LMS回路６０では、波形等化後の信号とビタビ復号結果のチャネルデータをLMSアルゴリズムに適用することにより、適応型波形等化器５７においてタップ係数を変更するためのフィードバック情報を生成する。

この再生装置５０によれば、位相補間器５６に対して位相誤差信号をフィードバックするための経路に、適応型波形等化器５７およびビタビ復号器５８を配置したので、波形等化後の信号とビタビ復号結果であるチャネルデータの位相が一致する。したがって、LMS回路６０では、チャネルデータをLMSアルゴリズムに適用することにより、適応型波形等化器５７におけるFIR型フィルタのタップ係数を適応的に変化させるためのフィードバック情報を生成することができる。

しかしながら、再生装置５０では、LMS回路６０から適応型波形等化器５７に供給されるフィードバック情報と、ITR-PLL回路５９から位相補間器５６にフィードバックされる位相誤差信号が互いに干渉し、位相補間器５６における位相補間処理が不安定となったり、適応型波形等化器５７におけるFIR型フィルタのタップ係数が収束せずに発散したりして、波形等化処理が適切に実行されないことによってビタビ復号の復号性能が低下してしまう事態が発生し得る。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、記録密度がより高められた記録メディアからチャネルデータを再生するに際し、フィードバックされる位相誤差信号に基づいて位相補間処理を安定して実行させるとともに、ビタビ復号の性能低下を抑止するようにするものである。

本発明の第１の側面である再生装置は、ITR方式を適用して記録メディアからチャネルデータを再生する再生装置において、前記記録メディアに記録されている情報信号を読み出す読み出し手段と、前記読み出し手段によって読み出された情報信号の位相を、フィードバックされる位相誤差信号に基づいて補間する位相補間手段と、前記位相補間手段によって位相補間された前記情報信号を、その位相を固定した状態で波形等化する第１の波形等化手段と、前記第１の波形等化手段によって波形等化された前記情報信号に基づき、前記位相補間手段にフィードバックする前記位相誤差信号を生成する位相誤差信号生成手段と、前記位相補間手段によって位相補間された前記情報信号を、その位相の変化を制限せずに波形等化する第２の波形等化手段と、前記第２の波形等化手段によって波形等化された前記情報信号を復号することにより前記チャネルデータを生成する復号手段とを含む。

前記位相誤差信号生成手段は、前記第１の波形等化手段によって波形等化された前記情報信号と、前記復号手段によって生成された前記チャネルデータとの位相誤差に基づき、前記位相補間手段にフィードバックする前記位相誤差信号を生成するようにすることができる。

前記第１の波形等化手段は、複数のタップを含むFIR型フィルタから構成され、前記複数のタップにおけるタップ係数は、中心対称であるようにすることができる。

前記第２の波形等化手段は、複数のタップを含むFIR型フィルタから構成され、前記複数のタップにおけるタップ係数は、LMSアルゴリズムに基づいて決定されるようにすることができる。

本発明の第１の側面である再生方法は、ITR方式を適用して記録メディアからチャネルデータを再生する再生装置の再生方法において、前記記録メディアに記録されている情報信号を読み出す読み出しステップと、前記読み出しステップの処理で読み出された情報信号の位相を、フィードバックされる位相誤差信号に基づいて補間する位相補間ステップと、前記位相補間ステップの処理で位相補間された前記情報信号を、その位相を固定した状態で波形等化する第１の波形等化ステップと、前記第１の波形等化ステップの処理で波形等化された前記情報信号に基づき、前記位相補間ステップの処理にフィードバックする前記位相誤差信号を生成する位相誤差信号生成ステップと、前記位相補間ステップの処理で位相補間された前記情報信号を、その位相の変化を制限せずに波形等化する第２の波形等化ステップと、前記第２の波形等化ステップの処理で波形等化された前記情報信号を復号することにより前記チャネルデータを生成する復号ステップとを含む。

本発明の第１の側面であるプログラムは、ITR方式を適用して記録メディアからチャネルデータを再生する再生装置の制御用のプログラムであって、前記記録メディアから読み出された情報信号の位相を、フィードバックされる位相誤差信号に基づいて補間する位相補間ステップと、前記位相補間ステップの処理で位相補間された前記情報信号を、その位相を固定した状態で波形等化する第１の波形等化ステップと、前記第１の波形等化ステップの処理で波形等化された前記情報信号に基づき、前記位相補間ステップの処理にフィードバックする前記位相誤差信号を生成する位相誤差信号生成ステップと、前記位相補間ステップの処理で位相補間された前記情報信号を、その位相の変化を制限せずに波形等化する第２の波形等化ステップと、前記第２の波形等化ステップの処理で波形等化された前記情報信号を復号することにより前記チャネルデータを生成する復号ステップとを含む処理を再生装置のコンピュータに実行させる。

本発明の第１の側面においては、記録メディアから読み出された情報信号の位相が、フィードバックされる位相誤差信号に基づいて補間され、位相補間された情報信号が、その位相が固定された状態で波形等化され、この波形等化された情報信号に基づき、フィードバックするための位相誤差信号が生成される。また、位相補間された情報信号がその位相の変化が制限されずに波形等化され、この波形等化された情報信号が復号されることによりチャネルデータが生成される。

本発明の第２の側面である情報処理装置は、記録メディアから読み出された情報信号を処理する信号処理装置において、前記記録メディアから読み出された情報信号の位相を、フィードバックされる位相誤差信号に基づいて補間する位相補間手段と、前記位相補間手段によって位相補間された前記情報信号を、その位相を固定した状態で波形等化する波形等化手段と、前記波形等化手段によって波形等化された前記情報信号に基づき、前記位相補間手段にフィードバックする前記位相誤差信号を生成する位相誤差信号生成手段とを含む。

前記波形等化手段は、複数のタップを含むFIR型フィルタから構成され、前記複数のタップにおけるタップ係数は、中心対称であるようにすることができる。

本発明の第２の側面である情報処理方法は、記録メディアから読み出された情報信号を処理する信号処理装置の信号処理方法において、前記記録メディアから読み出された情報信号の位相を、フィードバックされる位相誤差信号に基づいて補間する位相補間ステップと、前記位相補間ステップの処理で位相補間された前記情報信号を、その位相を固定した状態で波形等化する波形等化ステップと、前記波形等化ステップの処理で波形等化された前記情報信号に基づき、前記位相補間ステップの処理にフィードバックする前記位相誤差信号を生成する位相誤差信号生成ステップとを含む。

本発明の第２の側面であるプログラムは、記録メディアから読み出された情報信号を処理する信号処理装置の制御用のプログラムであって、前記記録メディアから読み出された情報信号の位相を、フィードバックされる位相誤差信号に基づいて補間する位相補間ステップと、前記位相補間ステップの処理で位相補間された前記情報信号を、その位相を固定した状態で波形等化する波形等化ステップと、前記波形等化ステップの処理で波形等化された前記情報信号に基づき、前記位相補間ステップの処理にフィードバックする前記位相誤差信号を生成する位相誤差信号生成ステップとを含む処理を信号処理装置のコンピュータに実行させる。

本発明の第２の側面においては、記録メディアから読み出された情報信号の位相が、フィードバックされる位相誤差信号に基づいて補間され、位相補間された情報信号が、その位相が固定された状態で波形等化され、この波形等化された情報信号に基づき、フィードバックするための位相誤差信号が生成される。

本発明の第１の側面によれば、記録密度がより高められた記録メディアからチャネルデータを再生するに際し、フィードバックされる位相誤差信号に基づいて位相補間を安定して実行することができ、かつ、ビタビ復号の性能低下を抑止することができる。

本発明の第２の側面によれば、記録密度がより高められた記録メディアからチャネルデータを再生するに際し、フィードバックされる位相誤差信号に基づいて位相補間処理を安定して実行することができる。

以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、明細書または図面に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、明細書または図面に記載されていることを確認するためのものである。従って、明細書または図面中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。

本発明の第１の側面である再生装置（例えば、図４の再生装置７０）は、記録メディアに記録されている情報信号を読み出す読み出し手段（例えば、図４のメディアドライブ７２）と、前記読み出し手段によって読み出された情報信号の位相を、フィードバックされる位相誤差信号に基づいて補間する位相補間手段（例えば、図４の位相補間器７６）と、前記位相補間手段によって位相補間された前記情報信号を、その位相を固定した状態で波形等化する第１の波形等化手段（例えば、図４の位相固定適応型波形等化器８０）と、前記第１の波形等化手段によって波形等化された前記情報信号に基づき、前記位相補間手段にフィードバックする前記位相誤差信号を生成する位相誤差信号生成手段（例えば、図４のITR-PLL回路８１）と、前記位相補間手段によって位相補間された前記情報信号を、その位相の変化を制限せずに波形等化する第２の波形等化手段（例えば、図４の適応型波形等化器７７）と、前記第２の波形等化手段によって波形等化された前記情報信号を復号することにより前記チャネルデータを生成する復号手段（例えば、図４のビタビ復号器７８）とを含む。

本発明の第１の側面である再生方法およびプログラムは、記録メディアに記録されている情報信号を読み出す読み出しステップ（例えば、図８のステップＳ１）と、前記読み出しステップの処理で読み出された情報信号の位相を、フィードバックされる位相誤差信号に基づいて補間する位相補間ステップ（例えば、図８のステップＳ２）と、前記位相補間ステップの処理で位相補間された前記情報信号を、その位相を固定した状態で波形等化する第１の波形等化ステップ（例えば、図８のステップＳ４）と、前記第１の波形等化ステップの処理で波形等化された前記情報信号に基づき、前記位相補間ステップの処理にフィードバックする前記位相誤差信号を生成する位相誤差信号生成ステップ（例えば、図８のステップＳ４）と、前記位相補間ステップの処理で位相補間された前記情報信号を、その位相の変化を制限せずに波形等化する第２の波形等化ステップ（例えば、図８のステップＳ３）と、前記第２の波形等化ステップの処理で波形等化された前記情報信号を復号することにより前記チャネルデータを生成する復号ステップ（例えば、図８のステップＳ３）とを含む。

本発明の第２の側面である情報処理装置（例えば、図４の再生装置７０）は、記録メディアから読み出された情報信号の位相を、フィードバックされる位相誤差信号に基づいて補間する位相補間手段（例えば、図４の位相補間器７６）と、前記位相補間手段によって位相補間された前記情報信号を、その位相を固定した状態で波形等化する波形等化手段（例えば、図４の位相固定適応型波形等化器８０）と、前記波形等化手段によって波形等化された前記情報信号に基づき、前記位相補間手段にフィードバックする前記位相誤差信号を生成する位相誤差信号生成手段（例えば、図４のITR-PLL回路８１）とを含む。

本発明の第２の側面である情報処理方法およびプログラムは、記録メディアから読み出された情報信号を処理する信号処理装置の信号処理方法において、記録メディアから読み出された情報信号の位相を、フィードバックされる位相誤差信号に基づいて補間する位相補間ステップ（例えば、図８のステップＳ２）と、前記位相補間ステップの処理で位相補間された前記情報信号を、その位相を固定した状態で波形等化する波形等化ステップ（例えば、図８のステップＳ４）と、前記波形等化ステップの処理で波形等化された前記情報信号に基づき、前記位相補間ステップの処理にフィードバックする前記位相誤差信号を生成する位相誤差信号生成ステップ（例えば、図８のステップＳ４）とを含む。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図４は、本発明の一実施の形態である再生装置の構成例を示している。この再生装置７０は、ブルーレイディスクのような記録密度の高い記録メディア７１からチャネルデータを再生するものであり、メディアドライブ７２、周波数シンセサイザ７３、アナログフィルタ７４、A/Dコンバータ７５、位相補間器７６、適応型波形等化器７７、ビタビ復号器７８、LMS回路７９、位相固定適応型波形等化器８０、およびITR-PLL回路８１から構成される。

メディアドライブ７２は、記録メディア７２に記録されている信号を読み出し、再生情報信号としてアナログフィルタ７４に出力する。周波数シンセサイザ７３は、基準クロックに基づき所定の固定クロックを発振する。発振された固定クロックは再生装置７０の各部に供給される。

アナログフィルタ７４は、メディアドライブ７２から入力される再生情報信号を波形等化してA/Dコンバータ７５に出力する。A/Dコンバータ７５は、波形等化後のアナログ信号を固定クロックに同期して標本化して（デジタル化して）位相補間器７６に出力する。

位相補間器７６は、ITR-PLL回路８１からフィードバックされる位相誤差信号に基づき、デジタル化された信号の位相を補間し、位相補間後の信号を適応型波形等化器７７および位相固定適応型波形等化器８０に出力する。

適応型波形等化器７７は、FIR型フィルタから成り、LMS回路７９から入力されるフィードバック情報に基づき、FIR型フィルタのタップ係数を変更しつつ、位相補間器７６から入力される位相補間後の信号を波形等化し、波形等化後の信号をビタビ復号器７８およびLMS回路７９に出力する。なお、適応型波形等化器７７における波形等化に伴う位相の変化については特に制限を設けない。

ビタビ復号器７８は、適応型波形等化器７７による波形等化後の信号を復号し、その結果得られるチャネルデータを後段に出力するとともに、LMS回路７９およびITR-PLL回路８１にフィードバックする。

なお、ビタビ復号器７８に入力される信号は、上述したように、位相の変化に制限なく適切に波形等化されているので、ビタビ復号器７８における復号性能の低下を生じない。

位相固定適応型波形等化器８０は、FIR型フィルタから成り、位相補間器７６から入力される位相補間後の信号を波形等化し、波形等化後の信号をITR-PLL回路８１に出力する。なお、位相固定適応型波形等化器８０における波形等化に際しては、位相変化が生じないようにする。

ITR-PLL回路８１は、位相固定適応型波形等化器８０による位相変化を伴わない波形等化後の信号と、ビタビ復号結果のチャネルデータとの位相差に対応する位相誤差信号を生成し、位相補間器７６にフィードバックする。

なお、ITR-PLL回路８１に入力される波形等化後の信号は位相変化を伴わないので、位相誤差信号がフィードバックされる位相補間器７６の位相補間処理と、適応型波形等化器７７の波形等化処理とが干渉し合うような事態を抑止することができる。

次に、適応型波形等化器７７と位相固定適応型波形等化器８０の構成例について説明する。

上述したように、適応型波形等化器７７と位相固定適応型波形等化器８０は、それぞれFIR型フィルタによって構成される。一般に、FIR型フィルタは中心のタップに対して両側のタップの係数が対称となっている場合（以下、中心対称と称する）、波形等化前と波形等化後の信号の各周波数成分に位相変化が生じない。逆に、タップ係数が中心対称ではない場合、波形等化前と波形等化後の信号の各周波数成分の位相は通常一致せず、変化波形等化の前後で信号の各周波数成分に位相変化が生じる。

したがって、波形等化に伴う位相の変化については制限を設けない適応型波形等化器７７は、FIR型フィルタのタップ係数が中心対称ではない構成とする。反対に、波形等化に伴う位相の変化を禁止する位相固定適応型波形等化器８０は、FIR型フィルタのタップ係数が中心対称である構成とする。

図５は、７タップのFIR型フィルタから成る適応型波形等化器７７の構成例を示している。この適応型波形等化器７７は、入力信号を１クロック分遅延させて後段に出力する遅延素子（Ｄ）９１−１乃至９１−６、入力信号に係数ｅ_kを乗算する乗算器９２−１乃至９２−７、入力信号にそれぞれタップ係数Ｃ₁，Ｃ₂，Ｃ₃，Ｃ₄，Ｃ₅，Ｃ₆，Ｃ₇を乗算する乗算器９３−１乃至９３−７、乗算器９３−１乃至９３−７の乗算結果を加算する加算器９４、加算器９４の出力であるフィルタ出力ｙ_oと目標信号Ｚ_iとの差を算出する減算器９５、減算器９５の出力に更新ゲインａ₁を乗算することによって係数ｅ_kを得る乗算器９６から構成される。

乗算器９３−１乃至９３−７のそれぞれにおけるタップ係数Ｃ₁乃至Ｃ₇は、中心対称である必要ななく、フィルタ出力ｙ_oと目標信号Ｚ_iの２乗誤差が最小となるようLMSアルゴリズムによって決定される。なお、更新ゲインａ₁は、適応動作の収束速度を決定する正値のパラメータであり、この値が大きければ適応動作は早く、タップ係数は速やかに収束するが、外乱に対して不安定となるため、適応速度と安定性の兼ね合いに応じて適切な値が予め設定されている。

図６は、７タップのFIR型フィルタから成る位相固定適応型波形等化器８０の第１の構成例を示している。位相固定適応型波形等化器８０の第１の構成例は、入力信号を１クロック分遅延させて後段に出力する遅延素子（Ｄ）１０１−１乃至１０１−６、入力信号に係数ｅ_kを乗算する乗算器１０２−１乃至１０２−７、入力信号にそれぞれタップ係数Ｃ₁₁，Ｃ₁₂，Ｃ₁₃，Ｃ₁₄，Ｃ₁₃，Ｃ₁₂，Ｃ₁₁を乗算する乗算器１０３−１乃至１０３−７、乗算器１０３−１乃至１０３−７の乗算結果を加算する加算器１０４、加算器１０４の出力であるフィルタ出力ｙ_oと目標信号Ｚ_iとの差を算出する減算器１０５、減算器１０５の出力に更新ゲインａ₂を乗算することによって係数ｅ_kを得る乗算器９６から構成される。

乗算器１０３−１乃至１０３−７のそれぞれにおけるタップ係数Ｃ₁₁，Ｃ₁₂，Ｃ₁₃，Ｃ₁₄，Ｃ₁₃，Ｃ₁₂，Ｃ₁₁は中心対称であり、フィルタ出力ｙ_oと目標信号Ｚ_iの２乗誤差が最小となるようLMSアルゴリズムによって決定される。なお、更新ゲインａ₂は、適応動作の収束速度を決定する正値のパラメータであり、この値が大きければ適応動作は早く、タップ係数は速やかに収束するが、外乱に対し不安定となるため、適応速度と安定性の兼ね合いに応じて適切な値が予め設定されている。

図７は、７タップのFIR型フィルタから成る位相固定適応型波形等化器８０の第２の構成例を示している。この第２の構成例は、タップ係数が中心対称であることを利用し、第１の構成例を簡略化したものである。

すなわち、位相固定適応型波形等化器８０の第２の構成例は、第１の構成例における乗算器１０２−５乃至１０２−７、および乗算器１０３−５乃至１０３−７の６個の乗算器を削減し、３個の加算器１１１−１乃至１１１−３を追加している。なお、第１の構成例と共通の構成要素については同一の符号を付しているので、その説明は省略する。

次に、再生装置７０による記録メディア７１からチャネルデータを再生する再生処理について、図８のフローチャートを参照して説明する。

この再生処理は、メディアドライブ７２に記録メディア７１が装着されている状態で、例えばユーザから再生が指示されたときに開始される。なお、再生装置７０の各部には、週はシンセサイザ７３によって発振された固定クロックが供給されているものとする。

ステップＳ１において、メディアドライブ７２は、記録メディア７２から読み出した再生情報信号をアナログフィルタ７４に出力する。アナログフィルタ７４は、メディアドライブ７２から入力された再生情報信号を波形等化してA/Dコンバータ７５に出力する。A/Dコンバータ７５は、波形等化後のアナログの再生情報信号を固定クロックに同期して標本化して位相補間器７６に出力する。

ステップＳ２において、位相補間器７６は、ITR-PLL回路８１からフィードバックされた位相誤差信号に基づき、波形等化され、デジタル化されている再生情報信号の位相を補間し、位相補間後の信号を適応型波形等化器７７および位相固定適応型波形等化器８０に出力する。

一方の適応型波形等化器７７は、ステップＳ３において、位相補間器７６から入力される位相補間後の信号を波形等化し、波形等化後の信号をビタビ復号器７８およびLMS回路７９に出力する。なお、適応型波形等化器７７におけるタップ係数は、LMS回路７９から入力されるフィードバック情報に基づいて適宜更新されている。ビタビ復号器７８は、適応型波形等化器７７による波形等化後の信号を復号し、その結果得られたチャネルデータを後段に出力するとともに、LMS回路７９およびITR-PLL回路８１にフィードバックする。

他方の位相固定適応型波形等化器８０は、ステップＳ４において、位相補間器７６から入力された位相補間後の信号を波形等化し、波形等化後の信号をITR-PLL回路８１に出力する。ITR-PLL回路８１は、位相固定適応型波形等化器８０から入力された、位相変化を伴わない波形等化後の信号と、ビタビ復号結果のチャネルデータとの位相差に対応する位相誤差信号を生成し、位相補間器７６にフィードバックする。

なお、説明の便宜上、ステップＳ３の処理とステップＳ４の処理を順に説明したが、実際には、平行して継続的に実行される。以上で、再生装置７０による再生処理の説明を終了する。

以上に説明した再生処理によれば、ビタビ復号器７８に波形等化した信号を供給する適応型波形等化器７７と、ITR-PLL回路８１に位相変化を伴わず波形等化した信号をフィードバックさせる位相固定適応型波形等化器８０とを個別に設けることにより、ITR-PLL回路８１を安定して動作させることができる。また、適応型波形等化器７７のタップ係数をLMSアルゴリズムによって集束した最適な値に決定することができるので、ビタビ復号器７８における復号性能の低下を抑止することができる。

ところで、上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からインストールされる。

なお、本明細書において、プログラムに基づいて実行されるステップは、記載された順序に従って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。

本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

従来の再生装置の構成例を示すブロック図である。 従来の再生装置の構成例を示すブロック図である。 従来の再生装置の構成例を示すブロック図である。 本発明を適用した再生装置の構成例を示すブロック図である。 適応型波形等化器の構成例を示すブロック図である。 位相固定適応型波形等化器の第１の構成例を示すブロック図である。 位相固定適応型波形等化器の第２の構成例を示すブロック図である。 本発明を適用した再生装置による再生処理を説明するフローチャートである。

符号の説明

７０ 再生装置， ７１ 記録メディア， ７２ メディアドライブ， ７３ 周波数シンセサイザ， ７４ アナログフィルタ， ７５ A/Dコンバータ， ７６ 位相補間器， ７７ 適応型波形等化器， ７８ ビタビ復号器， ７９ LMS回路， ８０ 位相固定適応型波形等化器， ８１ ITR-PLL回路

Claims (10)

1. ITR(Interpolated Timing Recovery)方式を適用して記録メディアからチャネルデータを再生する再生装置において、
   前記記録メディアに記録されている情報信号を読み出す読み出し手段と、
   前記読み出し手段によって読み出された情報信号の位相を、フィードバックされる位相誤差信号に基づいて補間する位相補間手段と、
   前記位相補間手段によって位相補間された前記情報信号を、その位相を固定した状態で波形等化する第１の波形等化手段と、
   前記第１の波形等化手段によって波形等化された前記情報信号に基づき、前記位相補間手段にフィードバックする前記位相誤差信号を生成する位相誤差信号生成手段と、
   前記位相補間手段によって位相補間された前記情報信号を、その位相の変化を制限せずに波形等化する第２の波形等化手段と、
   前記第２の波形等化手段によって波形等化された前記情報信号を復号することにより前記チャネルデータを生成する復号手段と
   を含む再生装置。
2. 前記位相誤差信号生成手段は、前記第１の波形等化手段によって波形等化された前記情報信号と、前記復号手段によって生成された前記チャネルデータとの位相誤差に基づき、前記位相補間手段にフィードバックする前記位相誤差信号を生成する
   請求項１に記載の再生装置。
3. 前記第１の波形等化手段は、複数のタップを含むFIR(Finite Impulse Response)型フィルタから構成され、前記複数のタップにおけるタップ係数は、中心対称である
   請求項１に記載の再生装置。
4. 前記第２の波形等化手段は、複数のタップを含むFIR型フィルタから構成され、前記複数のタップにおけるタップ係数は、LMS(Least Mean Square)アルゴリズムに基づいて決定される
   請求項１に記載の再生装置。
5. ITR方式を適用して記録メディアからチャネルデータを再生する再生装置の再生方法において、
   前記記録メディアに記録されている情報信号を読み出す読み出しステップと、
   前記読み出しステップの処理で読み出された情報信号の位相を、フィードバックされる位相誤差信号に基づいて補間する位相補間ステップと、
   前記位相補間ステップの処理で位相補間された前記情報信号を、その位相を固定した状態で波形等化する第１の波形等化ステップと、
   前記第１の波形等化ステップの処理で波形等化された前記情報信号に基づき、前記位相補間ステップの処理にフィードバックする前記位相誤差信号を生成する位相誤差信号生成ステップと、
   前記位相補間ステップの処理で位相補間された前記情報信号を、その位相の変化を制限せずに波形等化する第２の波形等化ステップと、
   前記第２の波形等化ステップの処理で波形等化された前記情報信号を復号することにより前記チャネルデータを生成する復号ステップと
   を含む再生方法。
6. ITR方式を適用して記録メディアからチャネルデータを再生する再生装置の制御用のプログラムであって、
   前記記録メディアから読み出された情報信号の位相を、フィードバックされる位相誤差信号に基づいて補間する位相補間ステップと、
   前記位相補間ステップの処理で位相補間された前記情報信号を、その位相を固定した状態で波形等化する第１の波形等化ステップと、
   前記第１の波形等化ステップの処理で波形等化された前記情報信号に基づき、前記位相補間ステップの処理にフィードバックする前記位相誤差信号を生成する位相誤差信号生成ステップと、
   前記位相補間ステップの処理で位相補間された前記情報信号を、その位相の変化を制限せずに波形等化する第２の波形等化ステップと、
   前記第２の波形等化ステップの処理で波形等化された前記情報信号を復号することにより前記チャネルデータを生成する復号ステップと
   を含む処理を再生装置のコンピュータに実行させるプログラム。
7. 記録メディアから読み出された情報信号を処理する信号処理装置において、
   前記記録メディアから読み出された情報信号の位相を、フィードバックされる位相誤差信号に基づいて補間する位相補間手段と、
   前記位相補間手段によって位相補間された前記情報信号を、その位相を固定した状態で波形等化する波形等化手段と、
   前記波形等化手段によって波形等化された前記情報信号に基づき、前記位相補間手段にフィードバックする前記位相誤差信号を生成する位相誤差信号生成手段と
   を含む信号処理装置。
8. 前記波形等化手段は、複数のタップを含むFIR型フィルタから構成され、前記複数のタップにおけるタップ係数は、中心対称である
   請求項７に記載の信号処理装置。
9. 記録メディアから読み出された情報信号を処理する信号処理装置の信号処理方法において、
   前記記録メディアから読み出された情報信号の位相を、フィードバックされる位相誤差信号に基づいて補間する位相補間ステップと、
   前記位相補間ステップの処理で位相補間された前記情報信号を、その位相を固定した状態で波形等化する波形等化ステップと、
   前記波形等化ステップの処理で波形等化された前記情報信号に基づき、前記位相補間ステップの処理にフィードバックする前記位相誤差信号を生成する位相誤差信号生成ステップと
   を含む信号処理方法。
10. 記録メディアから読み出された情報信号を処理する信号処理装置の制御用のプログラムであって、
    前記記録メディアから読み出された情報信号の位相を、フィードバックされる位相誤差信号に基づいて補間する位相補間ステップと、
    前記位相補間ステップの処理で位相補間された前記情報信号を、その位相を固定した状態で波形等化する波形等化ステップと、
    前記波形等化ステップの処理で波形等化された前記情報信号に基づき、前記位相補間ステップの処理にフィードバックする前記位相誤差信号を生成する位相誤差信号生成ステップと
    を含む処理を信号処理装置のコンピュータに実行させるプログラム。

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