再現數據方法和裝置及記錄和/或再現數據的方法和裝置的制作方法

專利名稱：再現數據方法和裝置及記錄和/或再現數據的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于再現記錄在記錄介質上數據的方法和裝置及一種用于對記錄介質記錄和/或再現數據的方法和裝置。
作為用于記錄數字數據的記錄介質，公知的磁性、光學或磁光系統的記錄介質有很多品種，比如說硬盤、所謂的DVCR(數字視頻盒式錄像機)或所謂的CD(激光唱盤)、DVD(數字通用光盤)和所謂的MO(磁光盤)。
為了在這些記錄介質上記錄信號，在記錄介質上需要執行物理的處理，比如對磁記錄系統的記錄介質通過由寫磁頭控制磁化方向，或對光記錄系統的記錄介質通過由印模形成對應于信號的長度的溝槽。在這種情況下，為了允許在讀出記錄介質上記錄信號的再現一側如通常一樣進行讀出信號的幅度控制或時鐘再現，在記錄介質上記錄信號的信號記錄一側按常規使用以預先設置的方式調制編碼信號的系統，以記錄生成的調制編碼的信號。
執行這種調制編碼的調制編碼器按常規免除各種限制地接收二進制信號，并無各種限制地輸出二進制信號。這些對信號的限制包括經過足夠長的一串“0”和“1”后平衡數字“0”和“1”這樣的DC自由限制，和在編碼中連續的“0”和“1”的最小值和最大值數分別是d和k的(d,k)限制。

圖1表示在調制編碼器中輸出編碼滿足(d,k)=(2,7)限制的輸入/輸出實例。輸出編碼滿足(d,k)=(2,7)限制的調制編碼器150通過(d,k)限制概念的具體的說明，清楚地表示在圖1中。也就是說，如果無此限制的輸入信號輸入到調制編碼器150，則輸出滿足(d,k)=(2,7)限制的編碼，對輸入信號進行調制編碼以產生和輸出連續的“0”的最小值和最大值數分別是2和7的輸出信號。
以上例子表明，在把無限制的比特流轉換為另一種受限制的比特流的轉換中，輸出比特的總數大于輸入比特的總數。如果輸入比特的總數是K及輸出比特的總數是N，比率K/N描述為編碼率R。編碼率R作為表明調制編碼的效率的指標。如果兩個或更多的產生滿足同樣限制的輸出信號的編碼調制器相互比較，對于給定數目的輸出比特，具有高編碼率R的調制編碼器能夠比具有低編碼率R的調制編碼器編碼更多的輸入比特。換一種說法，具有高編碼率R的調制編碼囂比具有低編碼率R的調制編碼器能夠在預先設定的記錄介質上記錄更多的信息。
調制編碼可以分類成塊編碼系統，其中將輸入比特分成預定長度的多個塊并將產生的輸出比特分成與輸入比特的塊對應的預定長度的多個塊；以及可變長度編碼系統，其中輸入比特和與輸入比特關聯的輸出比特的編碼單位被改變。例如，按常規用作調制編碼的所謂的8/9編碼或16/17編碼，屬于塊編碼系統，而所謂的(1,7)RLL編碼或(2,7)RLL編碼屬于可變長度編碼系統。
例如，在塊調制編碼系統中，接收兩比特作為輸入比特，并產生滿足(d,k)=(0,2)限制的三個輸出比特，存儲在例如一個存儲器中，存儲器未示出。調制編碼器有如表1所示的轉換表表1轉換表的實例
調制編碼器參考這一轉換表并對每一個2比特的輸入比特找到一個關聯的3比特輸出比特，輸出比特被連續地傳送輸出。
另一方面，用來對調制編碼后的信號調制解碼的調制解碼器有反向轉換表，如表2所示表2反向轉換表的實例
與表1的轉換表對應，存儲在例如一個存儲器中，存儲器未示出。調制解碼器參照這一反向轉換表找到并連續地輸出與3比特輸入比特關聯的2比特的解碼后的比特。
圖2表示一種至少有一個ROM(只讀存儲器)161的通常的調制解碼器160。調制解調器160接收一個輸入地址信號D161以輸出存儲在ROM161的一個地址中的內容，對應于這一輸入地址信號D161作為解調解碼后的信號D162。在實際中，如果輸入比特依照表2所示的反向轉換表反向轉換成解碼的比特，對應于表2中的輸入比特，解碼后的比特的內容存儲在調制解碼器160的ROM161的地址中。存儲在這些地址中的解碼后的比特，通過執行反向轉換被讀出。
圖3表示一種至少有一個組合電路171的通常的調制解碼器170。調制解調器170接收輸入信號D171并用組合電路171對輸入信號D171執行邏輯操作，以產生調制解碼的信號D172。在實際中，在依照表2的反向轉換表執行從輸入比特到解碼比特的反向轉換過程中，如果3比特輸入信號D171被表示為(a0,a1,a2)和兩比特調制解碼后的信號D172被表示為(b0,b1)，調制解碼器170用合成電路171對應于如下的邏輯式(1)產生輸出比特(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在記錄介質上記錄數據和/或從記錄介質上再現數據，調制編碼器和調制解碼器被加到磁性記錄和/或再現裝置，記錄和/或再現裝置如圖4所示配置。
也就是說，圖4中所示的磁性記錄和/或再現裝置200作為用來在記錄介質250上記錄數據的記錄系統包括，用于誤差校正編碼輸入信號的誤差校正編碼器201，用于對輸入數據調制編碼的調制編碼器202，用于對輸入數據濾波以補償它的信道特性的預編碼器203，用于把輸入數據的各個比特轉換成寫電流值的寫電流驅動器204，和用于在記錄介質250上記錄數據的寫磁頭205。磁性記錄和/或再現裝置200作為用于再現記錄在記錄介質250上的數據的回放系統還包括，用于讀出記錄在記錄介質250上的數據的讀出磁頭206，用于均衡輸入數據的均衡器207，用于調整輸入數據的增益的增益調整電路208，用于轉換模擬數據為數字數據的模擬/數字轉換器(A/D轉換囂)209，用于產生時鐘的計時產生電路210，用于控制增益調整電路208的增益調整控制電路211，用于對輸入數據維特比解碼的維特比解碼器212，用于對輸入數據調制解碼的調制解碼器213和用于對輸入數據校正誤差的誤差校正解碼器214。
在記錄介質250上記錄數據時，磁性記錄和/或再現裝置200執行以下的操作當接收輸入數據D201時，磁記錄和/或再現裝置200用誤差校正編碼器201對輸入數據D201作誤差校正編碼，以產生誤差校正編碼后的數據D202。
磁記錄和/或再現裝置200對來自誤差校正編碼器201的誤差校正編碼后的數據D202用調制編碼器202調制編碼，以產生調制編碼的數據D203,D203是受到限制的比特串。
磁記錄和/或再現裝置200用預編碼器203對由調制編碼器202提供的調制編碼的數據D203執行濾波，其方式是從在記錄介質250上寫數據直到在再現系統中在均衡器207處將其輸出時補償信道特性，以產生預編碼信號D204。例如，如果信道有1-D特性，預編碼器203就執行以下等式(2)表明的濾波FF=1/(1D)…(2)其中表示異或。
磁記錄和/或再現裝置200然后用寫電流驅動器204把作為由預編碼器203提供的二進制信號的預編碼信號D204的各個比特，轉換為寫電流值Is，比如0→-Is,1→+Is，以產生寫電流信號D205。
用寫磁頭205，磁記錄和/或再現裝置200對應于由寫電流驅動器204提供的寫電流信號D205把寫磁化信號D206加到記錄介質250。
通過以上的處理，磁記錄和/或再現裝置200能夠在記錄介質250上記錄數據。
在再現記錄在記錄介質250上的數據過程中，磁記錄和/或再現裝置200執行以下的操作首先，磁記錄和/或再現裝置200從記錄介質250上用讀出磁頭206把讀出磁化信號D207讀出來，以產生符合這一讀出磁化信號D207的讀出電流信號D208。
磁記錄和/或再現裝置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D207，以便從數據寫到記錄系統中的記錄介質250上直到在均衡器207輸出的信道響應都會是預先設置的特性，比如1-D，以產生均衡的信號D209。
磁記錄和/或再現裝置200然后基于來自增益控制電路211的增益控制信號D213，用增益調整電路208調整由均衡器207提供的均衡信號D209的增益，以產生增益調整信號D210。同時，如隨后解釋的，增益控制信號D213基于數字信道信號D211由增益調整控制電路211產生。具體地，增益調整控制信號D213是用于把均衡信號D209的振幅保持在一個期望值的控制信號。
磁記錄和/或再現裝置200用A/D轉換器209將由增益調整電路208提供的增益調整信號D210數字化，以產生數字信道信號D211。其間，A/D轉換器209基于由計時產生電路210產生并提供的時鐘信號D212執行抽樣。計時產生電路210接收數字信道信號D211，產生時鐘以提供輸出到A/D轉換器209的時鐘信號D212。
磁記錄和/或再現裝置200將由A/D轉換器209提供的數字信道信號D211傳送到維特比解碼器212，維特比解碼器212然后對從記錄系統中預編碼器203的上游側直到再現系統中的均衡器207的輸出的信道響應執行維特比解碼，例如，信道響應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/或再現裝置200然后在從調制解碼器213傳來的維特比解碼的信號D214上使用調制解碼，以實現與記錄系統中的調制編碼器202中數據對應關系相逆的數據對應關系，來產生調制解碼后的信號D215,D215是不受限制的原始的輸入信號。
磁記錄和/或再現裝置200用誤差校正解碼器214對由調制解碼器213提供的調制解碼后的信號D215的誤差校正編碼進行解碼，以產生輸出數據D216。
通過以上的處理，磁記錄和/或再現裝置200能夠再現記錄在記錄介質250上的數據。
同時，在以上說明的常規的磁記錄和/或再現裝置200中，調制解碼器213的功能就是實現與從用調制編碼器202調制編碼獲得的信號之間對應關系相逆的二進制信號間對應關系，而調制解碼器213的輸入和輸出的信號都需要是二進制信號，結果在維特比解碼器的下游一側的信號全是二進制信號。
換句話說，在磁記錄和/或再現裝置200中在調制解碼器213的上游一側產生二進制信號并且甚至在調制解碼器213的下游一側處理二進制信號是必要的。
因而，在該磁記錄和/或再現裝置200中，需要在其中使用雙電平(bi-level)的二進制信號，信號中的信息量被有意地減少，結果不能實現有效率的解碼，而使解碼誤差率惡化。
因此，本發明的目的是提供一種用于再現記錄在記錄介質上的數據的方法和裝置及一種對記錄介質進行記錄或再現數據的方法和裝置，用它可以有效率地執行解碼以降低解碼誤差率。
一方面，本發明提供一種用于再現記錄在記錄介質上的數據的數據再現裝置，它包括調制解碼裝置，用于對由適于在記錄介質上記錄數據的記錄設備中提供的調制編碼裝置以預定的方式調制編碼后的數據進行調制解碼，調制解碼裝置接收軟(soft)輸入信號并輸出軟輸出信號。
這一數據再現裝置對由軟輸入軟輸出型調制解碼裝置調制編碼后的數據進行調制解碼。
另一方面，本發明提供一種用于再現記錄在記錄介質上的數據的數據再現方法，它包括調制解碼步驟，對用于在記錄介質上記錄數據的調制編碼步驟以預定方式調制編碼后的數據進行調制解碼，其中，調制解碼步驟接收軟輸入信號并輸出軟輸出信號。
這一數據再現方法由軟輸入軟輸出型調制解碼步驟對調制編碼后的數據進行調制解碼。
再一方面，本發明還提供一種用于對記錄介質進行記錄和再現的數據記錄和再現裝置，作為用于在記錄介質上記錄數據的記錄系統，它包括調制編碼裝置，用于對記錄在記錄介質上的數據執行預定的調制編碼，和作為用于再現記錄在記錄介質上的數據的再現系統，包括調制解碼裝置，用于對由調制編碼裝置以預定的調制編碼方法調制編碼后的數據進行調制解碼，調制解碼裝置接收軟輸入信號和輸出軟輸出信號。
這一數據再現裝置用軟輸入軟輸出型調制解碼裝置對由調制編碼裝置調制編碼后的數據進行調制解碼。
還有另一方面，本發明提供一種用于對記錄介質進行記錄和再現數據的數據記錄和再現方法，作為用于在記錄介質上記錄數據的記錄系統，包括對記錄在記錄介質上的數據執行預定的編碼的調制編碼步驟，作為用于再現記錄在記錄介質上的數據的再現系統，包括對由預定的調制編碼步驟調制編碼后的數據進行調制解碼的調制解碼步驟，調制解碼步驟接收軟輸入信號并輸出軟輸出信號。
在這一數據再現方法中，對由調制編碼步驟調制編碼后的數據進行調制解碼時，軟輸入信號被接收及軟輸出信號被送出。
依照本發明的用于再現記錄在記錄介質上的數據的數據再現裝置包括用于對由記錄設備中的調制編碼裝置以預定的方式調制編碼后的數據進行調制解碼的調制解碼裝置，該記錄設備在記錄介質上記錄數據而配置。調制解碼裝置接收軟輸入信號并輸出軟輸出信號。
所以，用依照本發明的數據再現裝置，用軟輸入軟輸出調制解碼裝置對以預定方式調制編碼的數據進行調制解碼，使用軟信息可以實現有效的解碼，從而降低解碼誤差率。
依照本發明的用于再現記錄在記錄介質上的數據的數據再現方法包括對在記錄介質上記錄數據的調制編碼步驟中以預定的方式調制編碼后的數據進行調制解碼的調制解碼步驟，該調制解碼步驟接收軟輸入信號并輸出軟輸出信號。
所以，用依照本發明的數據再現方法，在調制解碼步驟中對調制編碼后的數據進行調制解碼時，軟輸入信號被輸入和軟輸出信號被輸出，從而使用軟信息可以實現有效的解碼，以降低解碼誤差率。
依照本發明的用于對記錄介質進行記錄和再現數據的數據記錄和再現裝置，作為用于在記錄介質上記錄數據的記錄系統，包括調制編碼裝置，用于對記錄在記錄介質上的數據執行預定的調制編碼，和作為用于再現記錄在記錄介質上的數據的再現系統，包括調制解碼裝置，用于調制解碼由調制編碼裝置用預定的調制編碼方法調制編碼的數據。調制解碼裝置接收軟輸入信號并輸出軟輸出信號。
所以，在依照本發明的數據記錄和再現裝置中，其中對用調制編碼裝置以預定的方式調制編碼后的數據進行調制解碼時，通過軟輸入軟輸出調制解碼裝置，使用軟信息能夠實現有效的解碼，從而降低解碼誤差率。
依照本發明的用于對記錄介質進行記錄和再現數據的數據記錄和再現方法，作為用于在記錄介質上記錄數據的記錄系統，包括調制編碼步驟，用于對在記錄介質上記錄的數據執行預定的調制編碼，和作為用于再現記錄在記錄介質上的數據的再現系統，包括調制解碼步驟，用于對由預定的調制編碼步驟調制編碼后的數據調制解碼。調制解碼步驟接收軟輸入信號并輸出軟輸出信號。
所以，在依照本發明的數據記錄和再現方法中，在對調制編碼的數據進行調制解碼的調制解碼步驟中，輸入軟輸入信號并輸出軟輸出信號，使用軟信息能夠有效率地解碼，從而降低解碼誤差率。
圖1舉例說明常規的調制編碼器的輸入/輸出的實例。
圖2是表示常規的調制解碼器的結構的方框圖。
圖3是表示另一個常規的調制解碼器的結構的方框圖。
圖4是表示常規的磁記錄和/或再現裝置的結構的方框圖。
圖5舉例說明用到如本發明的第一實施例所示的磁記錄和/或再現裝置的再現系統中的調制解碼囂的輸入/輸出的實例。
圖6是表示用到如圖5所示的磁記錄和/或再現裝置的再現系統的調制解碼器的結構的方框圖。
圖7是用來舉例說明如圖結構的5所示的磁記錄和/或再現裝置的方框圖。
圖8舉例說明用于產生滿足(d,k)=(0,2)限制的編碼的狀態轉換。
圖9舉例說明依照如圖8所示狀態轉換圖的狀態轉換的隨動的三次的格狀結構。
圖10舉例說明在從圖9所示的格狀結構中選擇的分支上構造的格狀結構。
圖11是用于舉例說明用到如本發明的第二實施例所示的磁記錄和/或再現裝置的記錄系統中的調制格狀結構編碼器的方框圖。
圖12是用于舉例說明用到依照本發明的第二實施例的磁記錄和/或再現裝置的記錄系統中的調制格狀結構編碼器的方框圖。
參照圖，下面將詳細地說明本發明的優選實施例。
本裝置針對一種由用于在磁記錄系統的記錄介質上記錄數據的記錄系統，比如硬盤或所謂的DCVR(數字視頻盒式錄像機)和用于再現記錄在這些記錄介質上的數據的再現系統的磁記錄和/或再現裝置。
這種磁記錄和/或再現裝置使用軟輸入軟輸出型(SISO型)調制解碼器，作為用于對調制編碼后的信號調制和解碼的調制解碼器，調制解碼器接收軟輸入數據并輸出軟輸出數據。
首先，說明第一實例的磁記錄和/或再現裝置。這里，作為用于這種磁記錄和/或再現裝置的再現系統的調制解碼裝置的SISO型調制解碼器參照圖5和圖6說明。
圖5表明調制解碼器10以編碼率R=k/n對由塊調制編碼后的數據解碼，其中k是輸入比特數，n是用于調制編碼的比特數。
當收到作為軟輸入的接收信號R時，調制解碼器10計算接收信號R的各個比特是“0”的概率P(Ri=0|R)和接收信號R的各個比特是“1”的概率P(Ri=1|R)。最后，調制解碼器10計算事后(posterior)的概率信息P(Mi=0|R)和P(Mi=1|R)，作為對由M=(M0,M1,...,Mn-1)表示的調制編碼塊M的軟判泱值，和/或事后概率信息P(Ci=0|R)和P(Ci=1|R)，作為對由C=(C0,C1,...,Ck-1)表示的調制編碼輸入塊C的軟結果值，輸出如此計算的信息。
代替個別的輸出前述的事后概率信息，調制解碼器也能夠輸出事后概率信息的比率的對數值，那就是log(P(Mi=1|R)/P(Mi=0|R))或log(P(Ci=1|R)/P(Ci=0|R))。這些對數值通常稱為對數似然率并在此表示調制編碼塊M和調制編碼輸入塊C在輸入接收信號R的情況下的似然率。
調制解碼器也可以接收對調制編碼輸入塊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R。
例如，調制解碼器可以清楚地如圖6所示構成。在如下的說明中，假定對二比特輸入產生三比特輸出，已經依照如接下來的表3表示的轉換表編碼的數據被解碼
表3轉換表的實例
圖6所示的調制解碼器20包括作為計算每一個接收比特的似然率的裝置的六個似然率計算電路211,212,213,214,215和216，用于相加數據的四個加法器221,222,223和224，用于在兩數據A和B上執行log(eA+eB)的四個對數求和電路231,232,233和234，用于相加兩數據的四個加法器241,242,243和244和用于取兩數據的比率的兩個比較器251,252。注意似然率計算電路的數量6是由2乘以3比特等于六得出的。
似然率計算電路211,212,213,214,215和216分別接收在接收信號D21(R)中的各個接收比特以計算各個接收比特的似然率。
也就是說，似然率計算電路211接收三比特接收信號D21的第0比特以計算與這一比特是“0”的概率的對數值對應的對數概率值D221(log P(R0=0|R))。似然率計算電路211發送產生的對數概率值D221到加法器221。
似然率計算電路212接收三比特接收信號D21的第0比特以計算與這一比特是“1”的概率的對數值對應的對數概率值D222(log P(R0=1|R))。似然率計算電路212發送產生的對數概率值D222到加法器222,223和224。
接著，似然率計算電路213接收三比特接收信號D21的第1比特以計算與一比特是“0”的概率的對數值對應的對數概率值D223(log P(R1=0|R))。似然率計算電路213發送產生的對數概率值D223到加法器222。
似然率計算電路214接收三比特接收信號D21的第1比特以計算與這一比特是“1”的概率的對數值對應的對數概率值D224(log P(R1=1|R))。似然率計算電路214發送產生的對數概率值D224到加法器221,223和224。
然后，似然率計算電路215接收三比特接收信號D21的第2比特以計算與這一比特是“0”的概率的對數值對應的對數概率值D225(log P(R2=0|R))。似然率計算電路215發送產生的對數概率值D225到加法器224。
似然率計算電路216接收三比特接收信號D21的第2比特以計算與這一比特是“1”的概率的對數值對應的對數概率值D226(log P(R2=1|R))。似然率計算電路216發送產生的對數概率值D226到加法器221,222和223。
加法器D221把由似然率計算電路211提供的對數概率值D221、由似然率計算電路214提供的對數概率值D224和由似然率計算電路216提供的對數概率值D226加起來以產生似然率值D231。也就是說，似然率值D231與由logP(R|M0M1M2=011)表示的概率相同。加法器D221發送產生的似然率值D231到對數和電路231,233。
加法器D222把由似然率計算電路212提供的對數概率值D222、由似然率計算電路213提供的對數概率值D223和由似然率計算電路216提供的對數概率值D226加起來以產生似然率值D232。也就是說，似然率值D232與由logP(R|M0M1M2=101)表示的概率相同。加法器D222發送產生的似然率值D232到對數和電路231,234。
加法器D223把由似然率計算電路212提供的對數概率值D222、由似然率計算電路214提供的對數概率值D224和由似然率計算電路216提供的對數概率值D226加起來以產生似然率值D233。也就是說，似然率值D233與由logP)R|M0M1M2=111)表示的概率相同。加法器D223發送產生的似然率值D233到對數和電路232,233。
加法器D224把由似然率計算電路212提供的對數概率值D222、由似然率計算電路214提供的對數概率值D224和由似然率計算電路215提供的對數概率值D225加起來以產生似然率值D234。也就是說，似然率值D234與由logP(R|M0M1M2=110)表示的概率相同。加法器D224發送產生的似然率值D234到對數和電路232,234。
對數和電路231執行如等式(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上產生似然率值D241。對數和電路231發送如此產生的似然率值D241到加法器241。
對數和電路232執行如等式(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上產生似然率值D242。對數和電路232發送如此產生的似然率值D242到加法器242。
對數和電路233執行如等式(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上產生似然率值D243。對數和電路233發送如此產生的似然率值D243到加法器243。
對數和電路234執行如等式(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上產生似然率值D244。對數和電路234發送如此產生的似然率值D244到加法器244。
加法器241把由對數和電路231提供的似然率值D231和從外部傳來的用作輸入比特的對數事前概率D251(logP(C0=0))加起來以產生對數概率值D261。這一對數概率值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發送產生的對數概率值D261到比較器251。
加法器242把由對數和電路232提供的似然率值D242和從外部輸入的用作輸入比特的對數事前概率D252(logP(C0=1))加起來以產生對數概率值D262。這一對數概率值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發送產生的對數概率值D262到比較器251。
加法器243把由對數和電路233提供的似然率值D243和從外部傳來的用作輸入比特的對數事前概率D253(log P(C1=0))加起來以產生對數概率值D263。這一對數概率值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發送產生的對數概率值D263到比較器252。
加法器244把由對數和電路234提供的似然率值D244和從外部輸入的用作輸入比特的對數事前概率D254(log P(C1=0))加起來以產生對數概率值D264。這一對數概率值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發送產生的對數概率值D264到比較器252。
比較器251獲得由加法器241提供的對數概率值D261和由加法器242提供的對數概率值D262的比率，以產生解碼的對數事后概率比率D271(logP(C0=1|R)/P(C0=0|R))輸出。
比較器252獲得由加法器243提供的對數概率值D263和由加法器244提供的對數概率值D264的比率，以產生解碼的對數事后概率比率D272(log P(C1=1|R)/P(C1=0|R))輸出。
具有以上所述的部件的調制解碼器20有用于計算在傳輸過程中產生的噪聲的作用下取模擬值的接收信號D21(R)的各個接收比特的似然率的似然率計算電路211,212,213,214,215和216，作為軟輸入，也就是各自在調制編碼器一側的輸出編碼字。用這些似然率計算電路211,212,213,214,215和216,調制解碼器20求得各個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，作為用于在調制編碼器一側的輸入和輸出的軟判決值。
同時，調制解碼器20接收外部的對數事前概率D251,D252,D253,D254。如果輸入到沒有示出的調制編碼器的由二進制信號組成的各個比特是“0”的概率，與同樣的比特是“1”的概率是相等的，沒有必要輸入對數事前概率D251,D252,D253,D254，只需進行處理，把這些對數事前概率D251,D252,D253,D254值當作全部為0。
盡管以上的解釋是基于假定調制解碼器20對2比特輸入到3比特輸出進行調制編碼獲得的數據解碼的，調制解碼器也不限于這樣的輸入或輸出比特數，并可以類似配置為與輸入或輸出使用的比特數一致。
參照圖7，使用這一調制解碼器的磁記錄和/或再現裝置在下面進行說明。
在圖7中表示的磁記錄和/或再現裝置50作為用來在記錄介質70上記錄數據的記錄系統包括，用于對輸入數據誤差校正編碼的誤差校正編碼器51，用于對輸入數據調制編碼的調制編碼器52，用于對輸入數據濾波以補償信道特性的預編碼器53，用于轉換各個輸入數據的比特為寫電流值的寫電流驅動器54，和用于在記錄介質70上記錄數據的寫磁頭55。磁記錄和/或再現裝置50作為用來再現記錄在記錄介質70上的數據的再現系統包括，用于均衡輸入數據的均衡器57，用于調整輸入數據的增益的增益調整電路58，用于轉換模擬數據為數字數據的模擬/數字轉換器(A/D轉換器)59，用于產生時鐘的定時產生電路60，增益調整控制電路61，作為用于對輸入數據格狀結構解碼的SISO型解碼器的格狀結構SISO解碼器62，作為用于對輸入數據調制解碼的SISO型解碼器的調制SISO解碼器63和用于對輸入數據誤差校正軟解碼的誤差校正軟解碼器64。
在記錄系統中的誤差校正編碼器51對輸入數據D51誤差校正編碼。誤差校正編碼器51發送在誤差校正編碼上產生的誤差校正編碼后的數據D52到下游一側調制編碼器52。
作為調制編碼裝置的調制編碼器52對由誤差校正編碼器51提供的誤差校正編碼的信號D52調制編碼，以產生作為受到限制的數據串的調制編碼后的數據D53。調制編碼器52發送產生的調制編碼后的數據D53到下游一例的預編碼器53。
預編碼器53對由調制編碼器52提供的調制編碼后的數據D53進行濾波，其方式是對從數據寫入到記錄介質70直到將它輸出到再現系統中的均衡器57的信道特性進行補償，從而產生作為二進制信號的預編碼信號D54。例如，如果預編碼器的信道有1-D特性，預編碼器53執行由如下的等式(12)表示的濾波FF=1/(1D)…(12)在以上的等式中，表示異或。預編碼器53發送產生的預編碼信號D54到下游一側的寫電流驅動器54。
寫電流驅動器54把由預編碼器53提供的預編碼信號D54的各個比特轉換到寫電流值Is，以便0和1分別轉換為-Is和+Is(0→-Is,1→+Is)，以產生寫電流信號D55。寫電流驅動器54發送如此產生的寫電流信號D55到下游一側的寫磁頭55。
寫磁頭55發送由寫電流驅動器54提供的與寫電流信號D55一致的寫磁化信號D56，到記錄介質70，在它上面記錄數據。
在再現系統中的讀出磁頭56讀出來自記錄介質70的讀出磁化信號，以產生與讀出磁化信號D57一致的讀出電流信號D58。讀出磁頭56發送如此產生的電流信號D58到下游一側的均衡器57。
均衡器57均衡化由讀出磁頭56提供的電流信號D58，以便使從數據寫在記錄系統中的記錄介質70上一直到在均衡器57的輸出的信道響應具有預先設置的特性，比如1-D，以產生均衡的信號D59。均衡器57發送產生的均衡信號D59到下游一側的增益調整電路58。
基于由增益調整控制電路61提供的增益調整控制信號D63，增益調整電路58調整由均衡器57提供的均衡的信號D59的增益，以產生增益調整信號D60。增益調整電路58發送產生的增益調整信號D60到下游一側的A/D轉換器59。
基于由計時再生電路60提供的時鐘信號D62,A/D轉換器59對由增益調整電路58提供的增益調整信號D60取樣并數字化，以產生數字信道信號D61。A/D轉換器59發送產生的數字信道信號D61到計時再生電路60、增益調整控制電路61和格狀結構SISO解碼器62。
定時再生電路60從由A/D轉換器59提供的數字信道信號D61再生時鐘，以產生時鐘信號D62。定時再生電路60發送產生的時鐘信號D62到A/D轉換器59。
基于由A/D轉換器59提供的數字信道信號D61，增益調整控制電路61產生增益調整控制信號D63，它是用于保持均衡的信號D59的振幅在預期值的控制信號。增益調整控制電路61發送產生的增益調整控制信號D63到增益調整電路58。
作為格狀結構解碼裝置的格狀結構SISO解碼器62從A/D轉換器59接收由A/D轉換器59提供的數字信道信號D61，依照與從記錄系統的預編碼器53的預定狀態一直到在均衡器57的輸出的信道響應對應的格狀結構，以基于所謂的BCJR(Bahl,Coeke,Jelinek和Raviv)算法或SOVA(軟輸出維特比算法)算法執行軟輸出解碼，以產生格狀結構軟輸出信號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。格狀結構SISO解碼器63發送產生的格狀結構軟輸出信號D64到下游一側的調制SISO解碼器63。
如上述的調制解碼器10、20構造的作為調制解碼裝置的調制SISO解碼器63是SISO型調制解碼器。調制SISO解碼器63從格狀結構SISO解碼器62接收格狀結構軟輸出信號D64，對誤差校正編碼的數據D52計算軟判決值，輸入到記錄系統中的調制編碼器52，以產生調制的軟判決信號D65。這一調制的軟判泱信號D65與解碼的對數事后概率比D271、D272對應，由以上提到的對數似然率比率表示。調制SISO解碼器63發送如此產生的調制的軟判決信號D65到下游一側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對來自調制SISO解碼器63的調制的軟判決信號D65軟解碼，以輸出軟解碼的信號到外部作為軟或硬件輸出的輸出數據D66。
在記錄介質70的記錄數據時，磁記錄和/或再現裝置50能夠通過寫電流驅動器54和寫入磁頭55，在記錄介質70上記錄由誤差校正編碼器51、調制編碼器52和預編碼器53產生的預編碼信號D54。
在再現記錄在記錄介質70上的數據時，磁記錄和/或再現裝置50用格狀結構SISO解碼器62對由讀出磁頭56、均衡器57、增益調整電路58和A/D轉換器59產生的作為軟輸入的數字信道信號D61進行軟輸出解碼，以產生格狀結構軟輸出信號D64。格狀結構軟輸出信號D64與作為記錄系統的調制編碼器52的輸出的調制編碼的數據D53對應。
磁記錄和/或再現裝置50然后用調制SISO解碼器63對作為軟輸入由格狀結構SISO解碼器62提供的格狀結構軟輸出信號D64軟輸出解碼，以產生解調的軟判泱信號D65。這一調制的軟判決信號D65與送到記錄系統的調制編碼器52的誤差校正編碼的數據D52對應。
磁記錄和/或再現裝置50用調制SISO解碼器64對作為軟輸入由調制SISO解碼器63提供的調制的軟判泱信號D65進行軟解碼，以產生軟輸出數據。這一軟輸出數據直接輸出到外面作為輸出數據D66，或被二進制編碼并轉換成硬輸出數據D66輸出到外面。
從而在再現系統中具有SISO型調制解碼器62的磁記錄和/或再現裝置50能夠使用軟信息執行有效的解碼，使得沒有必要減少信息，并因此使降低解碼誤差率成為可能。
現在說明作為第二個實施例的磁記錄和/或再現裝置。這一磁記錄和/或再現裝置對在調制編碼和調制解碼中作為相關數據提供到前側數據和后側數據的數據進行編碼，而不是在塊基礎上編碼/解碼，同時在受到約束條件時對數據解碼。
參照圖8到11，作為應用到磁記錄和/或再現裝置的記錄系統的調制編碼器，首先說明SISO型調制解碼器。
基于共同的格狀結構，磁記錄和/或再現裝置執行調制編碼和調制解碼。盡管依賴于施加在調制編碼上的限制格狀結構的構造會改變，這里以編碼率R=2/3說明滿足(d,k)=(0,2)的限制的調制編碼和調制解碼。
圖8表示用于產生滿足(d,k)=(0,2)的限制的狀態轉換。在圖8中，附加在各個狀態之間的標志表示在狀態轉換的情況下的輸出比特。例如，如果已經發生的狀態轉換是“S0→S1→S2”，輸出比特流是“00”。在狀態轉換已經依照前述的狀態轉換圖發生的情況下比特流輸出必定滿足(d,k)=(0,2)限制。
假定調制編碼用編碼率R=2/3對于2比特輸入而輸出調制編碼的3比特。為了產生滿足(d,k)=(0,2)限制的調制編碼，如果依照圖8所示的狀態轉換圖發生三次狀態轉換，輸出結果是調制的編碼是顯然足夠的。
當依照圖8所示的狀態轉換圖已經發生三次狀態轉換時的格狀結構，也就是沿著時間軸的方向展開狀態轉換圖獲得的圖，如圖9所示。例如，在圖9所示的格狀結構中，在最上面的位置的分支表明有一條路徑從狀態S2開始并在三個狀態轉換后再回到狀態S2，對應的輸出是“100”。
在對2比特輸入輸出3比特調制的編碼的調制編碼的情況下，從每一個狀態有22=4個分支被選擇，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構，在格狀結構中一個輸入與一個輸出相關聯。圖10表示如以上所述在分支選擇上形成的格狀結構。在圖10中，每一個附在不同狀態之間的標志表明輸入/輸出。例如，在圖10所示的格狀結構中，分支S0→S2表示，如果對狀態S0輸入“11”，狀態轉換發生到狀態S2，同時輸出“100”。
用到磁記錄和/或再現裝置中的如第二實施例所示的調制編碼器，依照由上述的操作次序形成的格狀結構重復對編碼的狀態轉換，以產生具有輸入數據之間關聯關系的調制的編碼流。調制編碼器可以由例如圖11所示的部件提供。
圖11中所示的調制格狀編碼器80包括用于保存調制格狀編碼器80的狀態的狀態寄存器81，用于計算下一個轉換狀態的下一狀態計算電路82，和用于計算輸出信號D84的輸出信號計算電路83。
狀態寄存器81是保存指定當前調制格狀編碼器80的狀態的2比特的2比特寄存器。狀態寄存器81發送指定表明當前狀態的2比特的狀態信號D82，到下一狀態計算電路82并到輸出信號計算電路83，同時狀態寄存器81保存與由下一狀態計算電路82提供的下一狀態信號D83對應的表明下一狀態的2比特。
當接收由狀態寄存器81提供的輸入信號D81和狀態信號D82時，下一狀態計算電路82依照隨后的輸入/輸出相關表4計算下一狀態
表4典型的輸入輸出相關表
下一狀態計算電路82發送下一狀態信號D83到狀態寄存器81。
如果接收到由狀態寄存器81提供的輸入信號D81和狀態信號D82，輸出計算電路83依照隨后的輸入/輸出相關表5計算輸出信號D84
表5典型的輸入輸出相關表
同時，這一輸出信號D84滿足(d,k)=(0,2)限制。
當接收到輸入信號D81時，調制格狀編碼器80使用這一輸入信號D81和狀態信號D82由下一狀態計算電路82計算下一狀態，用于在狀態寄存器81中順序地存儲。調制格狀編碼器80使用輸入信號D81和狀態信號D82由輸出信號計算電路83計算輸出信號D84，以輸出如此計算的輸出信號D84。
因為在調制格狀編碼器80中缺少狀態S3，如果在調制格狀結構編碼器80復位之前發生到狀態S3的轉換，基于表5，輸出信號“111”立即作為輸出信號D84輸出，以實現復位到狀態S0的功能。
用于對由以上描述的調制編碼器調制編碼的信號調制解碼的調制解碼器依照先前參照圖10說明的格狀結構，基于BCJR或SOVA算法進行解碼。磁記錄和/或再現設備用這一調制解碼囂能夠利用在調制編碼器中的信號相關關系執行格狀解碼。
特別是，如果在磁記錄和/或再現設備中執行格狀解碼時BCJR或SOVA算法的SISO解碼被用于調制解碼器，則軟信息能夠輸出到提供調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。
使用這種調制編碼器和調制解碼器類型的磁記錄和/或再現裝置，參照圖12在下文中說明。
圖12中表示的磁記錄和/或再現裝置100作為用于在記錄介質70上記錄數據的記錄系統包括，用于對輸入數據誤差校正編碼的誤差校正編碼器101，調制編碼器101，用于對輸入數據進行調制編碼的調制格狀編碼器102，用于為了補償輸入數據的信道特性對輸入數據濾波的預編碼器103，用于把輸入數據的各個比特轉換為寫電流值的寫電流驅動器104，和用于在記錄介質70上記錄數據的寫磁頭105。磁記錄和/或再現裝置100作為用于再現記錄在記錄介質70上的數據的再現系統還包括，用于讀出記錄在記錄介質70上的數據的讀出磁頭106，用于均衡輸入數據的均衡器107，用于調整輸入數據的增益的增益調整電路108，用于把模擬信號轉換為數字信號的模擬/數字轉換器(A/D轉換器)109，用于產生時鐘的定時產生電路110，用于控制增益調整電路107的增益調整控制電路111，作為用于對輸入數據調制解碼的解碼器的格狀SISO解碼器112，作為用于對輸入數據調制解碼的SISO解碼器的調制格狀SISO解碼器113和用于對輸入數據作誤差校正軟解碼的誤差校正軟解碼器114。
與磁記錄和/或再現裝置50中的誤差校正編碼器51類似，記錄系統中的誤差校正編碼器101對輸入數據D101作誤差校正編碼。誤差校正編碼器101發送在誤差校正編碼中產生的誤差校正編碼的數據到下游一側的調制格狀結構編碼器102。
作為調制編碼裝置的調制格狀結構編碼器102與前述的調制編碼器80配置一樣。具體地，它是用于通過編碼的方式重復依照格狀結構的狀態轉換的調制編碼器，用來產生呈現輸入數據之間的相關關系的調制的編碼流。調制格狀結構編碼器102對由誤差校正編碼器101提供的誤差校正編碼的數據D102進行預先設置的格狀結構調制編碼，以產生調制編碼的數據D103作為受到限制的數據流。調制格狀結構編碼器102把產生的調制編碼的數據D103發送到下游一側的預編碼器103。
與前述的磁記錄和/或再現裝置50中的預編碼器53類似，預編碼器103對由調制格狀結構編碼器102提供的調制編碼的數據D103進行濾波，其方式為補償從數據寫入到記錄介質70直到在再現系統中的均衡器107輸出的信道特性，從而產生作為二進制信號的預編碼信號D104。預編碼器103把這樣產生的預編碼信號D104發送到下游一側的寫電流驅動器104。
與前述的磁記錄和/或再現裝置50中的寫電流驅動器54類似，寫電流驅動器104把由預編碼器103提供的預編碼信號D104的各個比特轉換為寫電流值Is，以產生寫電流信號D105。寫電流驅動器104把產生的寫電流信號D105發送到下游一側的寫磁頭105。
與前述的磁記錄和/或再現裝置50中的寫磁頭55類似，與由寫電流驅動器104提供的寫電流信號對應，寫磁頭105對記錄介質70使用寫磁化信號D106，以在它上面記錄數據。
與前述的磁記錄和/或再現裝置50中的讀出磁頭56類似，在再現系統中的讀出磁頭106從記錄介質70上把讀出磁化信號D107讀出來，以產生符合讀出磁化信號D107的讀出電流信號D108。讀出磁頭106把如此產生的電流信號D108發送到下游一側的均衡器107。
與前述的磁記錄和/或再現裝置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D108，以便從數據寫到記錄系統中的記錄介質70上到在均衡器107輸出的信道響應會是預先設置的特性，以產生均衡的信號D109。均衡器107把產生的均衡的信號D109發送到下游一側的增益調整電路108。
與前述的磁記錄和/或再現裝置50中的增益調整電路58類似，增益調整電路108調整由均衡器107提供的均衡的信號D109的增益，基于由增益調整控制電路111提供的增益調整控制信號D113，以產生增益調整信號D110。增益調整電路108把產生的增益調整信號D110發送到下游一側的A/D轉換器。
與前述的磁記錄和/或再現裝置50中的A/D轉換器59類似，A/D轉換器109基于由定時再生電路110提供的時鐘信號，對由增益調整電路108提供的增益調整信號D11O取樣并數字化，以產生數字信道信號D111。A/D轉換器109把產生的數字信道信號D111發送到定時再生電路110、增益調整控制電路111和格狀結構SISO解碼器112。
與前述的磁記錄和/或再現裝置50中的定時再生電路60類似，定時再生電路110從由A/D轉換器109提供的數字信道信號D111中再生時鐘，以產生時鐘信號D112。定時再生電路110把產生的時鐘信號D112發送到A/D轉換器109。
與前述的磁記錄和/或再現裝置50中的增益調整控制電路61類似，增益調整控制電路111產生增益調整控制信號D113,D113是用來基于由A/D轉換器109提供的數字信道信號D111保持均衡信號D109的振幅在期望值的控制信號。增益調整控制電路111把產生的增益調整控制信號D113發送到增益調整電路108。
與前述的磁記錄和/或再現裝置50中的格狀結構解碼器62類似，作為格狀結構(trellis)解碼裝置的格狀結構SISO解碼器112從A/D轉換器109接收數字信道信號D111，并基于前述的BCJR或SOVA算法，依照與從記錄系統中的預編碼器103的前面的步驟到再現系統的均衡器107的輸出的信道響應對應的格狀結構執行軟輸出解碼，以產生格狀結構軟輸出信號D114。格狀結構SISO解碼器112把這樣產生的格狀結構軟輸出信號D114發送到下游一側的調制格狀結構SISO解碼器113。
作為調制解碼裝置的調制格狀結構SISO解碼器113是SISO型調制解碼器，用來對由記錄系統調制格狀結構編碼器102編碼的信號解碼。調制格狀結構SISO解碼器113從格狀結構SISO解碼器112接收格狀結構軟輸出信號D114，為誤差校正編碼的數據D102求得軟判決值，輸入到記錄系統中的調制格狀結構編碼器102，以產生調制軟判決信號D115。調制格狀結構SISO解碼器113把如此產生的調制軟判泱信號D115發送到下游一側的誤差校正軟解碼器114。
與前述的磁記錄和/或再現裝置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，對來自調制格狀結構SISO解碼器113的調制的軟判決信號D115進行軟解碼，以輸出軟解碼的信號到外部，作為軟或硬輸出數據D116。
在記錄介質70上記錄數據時，磁記錄和/或再現裝置100能夠用調制格狀結構編碼器102把格狀結構調制編碼加到由誤差校正編碼器101產生的誤差校正編碼的數據D102，以產生調制的編碼的數據D103。磁記錄和/或再現裝置100也能夠通過寫電流驅動器104和寫入磁頭105，在記錄介質70上記錄由預編碼器103產生的預編碼信號D104。
在再現記錄在記錄介質70上的數據時，磁記錄和/或再現裝置100用格狀結構SISO解碼器112，對作為由讀出磁頭106、均衡器107、增益調整電路108和A/D轉換器109產生的軟輸入數據的數字信道信號D111作軟輸出解碼，以產生格狀結構軟輸出信號D114。格狀結構軟輸出信號D114對應于記錄系統的調制編碼器102的輸出的調制編碼的數據D103。
磁記錄和/或再現裝置100隨后用調制SISO解碼器113，對作為軟輸出由各格狀結構SISO解碼器112提供的格狀結構軟輸出信號D114作軟輸出解碼，以產生調制的軟結果信號D115。調制的軟結果信號D115與供給記錄系統的調制編碼器102的誤差校正數據D102對應。
磁記錄和/或再現裝置100用誤差校正軟解碼器114，對作為軟輸入由調制SISO解碼器113提供的調制的軟結果信號D115作軟解碼，以產生軟輸出數據。軟輸出數據直接輸出到外部作為輸出數據D66，或者被二進制編碼并轉換為硬輸出數據D116向外部輸出。
因此，在再現系統中具有SISO型調制格狀結構解碼器112的磁記錄和/或再現裝置100，能夠使用軟信息執行有效的解碼。而且，磁記錄和/或再現裝置100在記錄系統中包括執行各自結構調制編碼的調制格狀結構編碼器102，以便能夠進行編碼，并為前側和后側數據提供相關關系。另外，格狀結構解碼能夠在約束條件下由SISO型調制格狀結構解碼器112完成，從而進一步降低解碼誤差率。
上述的磁記錄和/或再現裝置50、100能夠通過使用軟信息執行有效率的解碼，從而降低解碼誤差率。特別是，用磁記錄和/或再現裝置100，能夠進行編碼，并為前側和后側數據提供相關關系，而不用做以塊為基礎的編碼或解碼，同時格狀結構解碼在滿足約束條件下完成，從而進一步降低解碼誤差率。也就是說，磁記錄和/或再現裝置50、100能夠實現高精度解碼，從而對用戶確保高度的操作可靠性。
本發明不限于上述的實施例。例如，本發明可以被用于與磁記錄系統的記錄介質不同的記錄介質70，也就是應用于光學記錄系統的記錄介質，比如所謂的CD(致密)或DVD(數字通用光盤)或磁光的記錄系統，比如所謂的磁光盤(MO盤)。
在上述的實施例中，假定磁記錄和/或再現裝置100在編碼器一側執行格狀結構調制編碼和在解碼器一側執行格狀結構調制解碼。然而，本發明可應用于在解碼一側執行格狀結構調制解碼以輸出軟判決值這樣的情況，甚至應用于在編碼一側不執行格狀結構調制編碼的情況。
而且，在上述的實施例中，假定磁記錄和/或再現裝置50或100是提供記錄和再現系統的整體裝置。然而，單一的記錄裝置可以由用于在記錄介質上記錄數據的記錄系統構成，或者單一的再現裝置也可以由用于再現記錄在記錄介質上的數據的再現裝置構成。
在前述的部分中，本發明是通過實例的方式來描述，但并不局限于此。本發明的范圍將按照隨后的權利要求來限定。
權利要求
1．一種用于再現記錄在記錄介質上的數據的數據再現裝置，包括調制解碼裝置，用于由適于在所述記錄介質上記錄數據的記錄設備中提供的調制編碼裝置以預定的方式對調制編碼的數據進行調制解碼；所述的調制解碼裝置接收軟輸入信號并輸出軟輸出信號。
2．如權利要求1所述的數據再現裝置，其特征在于，所述的調制編碼裝置在約束條件下執行編碼；和所述的調制解碼裝置在滿足所述的約束條件下執行軟輸出解碼。
3．如權利要求2所述的數據再現裝置，其特征在于，所述的調制解碼裝置包括似然率計算裝置，用于計算與所述的調制編碼裝置輸出的每一個輸出編碼字對應的似然率值；所述的調制解碼裝置使用由所述的似然率計算裝置計算的似然率值，求得事后概率信息作為對于發送到所述的調制編碼裝置的輸入比特和從所述的調制編碼裝置送出的輸出比特的軟判決值。
4．如權利要求2所述的數據再現裝置，其特征在于，所述的調制編碼裝置依照與所述的約束條件對應的格狀結構執行編碼；所述的調制解碼裝置基于與所述的約束條件對應的格狀結構執行軟輸出解碼。
5．如權利要求4所述的數據再現裝置，其特征在于，所述的調制解碼裝置基于BCJR算法或SOVA算法執行格狀結構解碼。
6．如權利要求2所述的數據再現裝置，其特征在于進一步包括格狀結構解碼裝置，用于基于與信道響應對應的格狀結構對軟輸出信號執行軟輸出解碼；和誤差校正軟解碼裝置，用于對軟輸入信號執行誤差校正編碼的軟解碼；所述的調制解碼裝置接收來自所述的格狀結構解碼裝置作為軟輸出的軟格狀結構輸出信號，以求得對于輸入到所述的調制編碼裝置用于誤差校正數據的軟判泱值，以將調制軟判決信號作為軟輸出發送到所述的誤差校正軟解碼裝置。
7．如權利要求1所述的數據再現裝置，其特征在于記錄介質是一種在其上以磁性的、光學的或磁光記錄系統記錄數據的記錄介質。
8．一種用于再現記錄在記錄介質上的數據的數據再現方法，包括以下步驟從所述的記錄介質上再現調制編碼的數據，以預定的方式在調制編碼步驟被編碼；和對再現的調制編碼的數據進行調制解碼，所述的調制解碼步驟接收軟輸入信號并輸出軟輸出信號。
9．如權利要求8所述的數據再現方法，其特征在于，所述的調制編碼步驟在約束條件下執行編碼；和其中所述的調制解碼步驟在滿足所述的約束條件下執行軟輸出解碼。
10．如權利要求9所述的數據再現方法，其特征在于，所述的調制解碼步驟包括似然率計算步驟，用于計算與在所述的調制編碼步驟輸出的每一個輸出編碼字對應的似然率值；所述的調制解碼步驟使用由所述的似然率計算步驟獲得的似然率值，求出事后概率信息作為對于送至所述的調制編碼步驟的輸入比特和從所述的調制編碼步驟送出的輸出比特的軟判泱值。
11．如權利要求9所述的數據再現方法，其特征在于，所述的調制編碼步驟依照與所述的約束條件對應的格狀結構執行編碼；所述的調制解碼步驟基于與所述的約束條件對應的格狀結構執行軟輸出解碼。
12．如權利要求11所述的數據再現方法，其特征在于，所述的調制解碼步驟基于BCJR算法或SOVA算法執行格狀結構解碼。
13．如權利要求9所述的數據再現裝置，其特征在于，進一步包括格狀結構解碼步驟，用于基于與信道響應對應的格狀結構在作為軟輸入信號的輸入信號上執行軟輸出解碼；和誤差校正軟解碼步驟，用于對所述的軟輸入信號中的誤差校正編碼執行軟解碼；所述的調制解碼步驟接收在所述的格狀結構解碼步驟產生的作為軟輸出的軟格狀結構輸出信號，以求得用于在所述的調制編碼步驟輸入的誤差校正數據的軟判決值，以產生調制軟信號作為軟輸出；所述的誤差校正軟解碼步驟對所述的調制軟判決信號的誤差校正編碼的數據執行軟解碼。
14．如權利要求8所述的數據再現方法，其特征在于記錄介質是一種在其上以磁性的、光學的或磁光記錄系統記錄數據的記錄介質。
15．一種用于對記錄介質記錄和再現數據的數據記錄和再現裝置，包括調制編碼裝置，用于在所述的將被記錄在所述的記錄介質上的數據上執行預定的調制編碼；和調制解碼裝置，用于對從所述的記錄介質上再現的調制編碼的數據進行調制解碼；所述的調制解碼裝置接收軟輸入信號并輸出軟輸出信號。
16．如權利要求15所述的數據記錄和再現裝置，其特征在于所述的調制編碼裝置依照約束條件執行編碼；和其中，所述的調制解碼裝置在所述的約束條件下執行軟輸出解碼。
17．如權利要求16所述的數據記錄和再現裝置，其特征在于，所述的調制解碼裝置包括似然率計算裝置，用于計算與所述的調制編碼裝置輸出的每一個輸出編碼字對應的似然率值；事后概率信息作為對于送到所述的調制解碼裝置的輸入比特和從所述的調制編碼裝置流出的輸出比特的軟判決值。
18．如權利要求16所述的數據記錄和再現裝置，其特征在于，所述的調制編碼裝置依照與所述的約束條件對應的格狀結構執行編碼；所述的調制解碼裝置基于與所述的約束條件對應的格狀結構執行軟輸出解碼。
19．如權利要求18所述的數據記錄和再現裝置，其特征在于，所述的調制解碼裝置基于BCJR算法或SOVA算法執行格狀結構解碼。
20．如權利要求16所述的數據記錄和再現裝置，其特征在于進一步包括格狀結構解碼裝置，用于基于與信道響應對應的格狀結構在軟輸出信號上執行軟輸出解碼；和誤差校正軟解碼裝置，用于執行軟輸入信號的誤差校正編碼的軟解碼；所述的調制解碼裝置接收來自所述的格狀結構解碼裝置作為軟輸出的軟格狀結構輸出信號，以求得用于輸入到所述的調制編碼裝置的誤差校正數據的軟判決值，以將調制軟判決信號作為軟輸出發送到所述的誤差校正軟解碼裝置。
21．如權利要求15所述的數據記錄和再現裝置，其特征在于記錄介質是一種在其上以磁性的、光學的或磁光記錄系統記錄數據的記錄介質。
22．一種對記錄介質記錄和再現數據的數據記錄和再現裝置，包括以下步驟在所述的數據上執行預定的調制編碼；在所述的記錄介質上記錄調制編碼的數據；從所述的記錄介質上再現調制編碼的數據；和對所述的再現的調制編碼的數據進行調制解碼，所述的調制解碼步驟接收軟輸入信號并輸出軟輸出信號。
23．如權利要求22所述的數據記錄和再現方法，其特征在于，所述的調制編碼步驟依照約束條件執行編碼；和所述的調制解碼步驟在滿足所述的約束條件下執行軟輸出解碼。
24．如權利要求23所述的數據記錄和再現方法，其特征在于，所述的調制解碼步驟包括似然率計算步驟，用于計算與在所述的調制編碼步驟輸出的每一個輸出編碼字對應的似然率值；使用由所述的似然率計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制編碼步驟的輸入比特和從所述的調制編碼步驟送出的輸出比特的軟判決值。
25．如權利要求23所述的數據再現方法，其特征在于，所述的調制編碼步驟依照與所述的約束條件對應的格狀結構執行編碼；所述的調制解碼步驟基于與所述的約束條件對應的格狀結構執行軟輸出解碼。
26．如權利要求25所述的數據再現方法，其特征在于，所述的調制解碼步驟基于BCJR算法或SOVA算法執行格狀結構解碼。
27．如權利要求23所述的數據再現裝置，進一步包括格狀結構解碼步驟，用于基于與信道響應對應的格狀結構在作為軟輸出信號的輸入信號上執行軟輸出解碼；和誤差校正軟解碼步驟，用于執行軟輸入信號的誤差校正編碼的軟解碼；所述的調制解碼步驟接收在所述的格狀結構解碼步驟產生的作為軟輸出的軟格狀結構輸出信號，以求得對于輸入到所述的調制編碼步驟的誤差校正數據的軟判決值，以產生調制軟結果信號作為軟輸出；所述的誤差校正軟解碼步驟對所述的調制軟結果信號的誤差校正編碼進行軟解碼。
28．如權利要求22所述的數據再現方法，其特征在于記錄介質是一種在其上按照磁性的、光學的或磁光記錄系統記錄數據的記錄介質。
全文摘要
一種執行高效的解碼以降低解碼誤差率的磁記錄和/或再現裝置，包括調制SISO解碼器63，對由調制編碼器52以預定的方式調制編碼的數據調制解碼。其中調制SISO解碼器63是接收軟輸入信號并輸出軟輸出信號的軟輸入軟輸出(SISO)型調制解碼器。調制SISO解碼器63接收由格狀結構SISO解碼器62提供的格狀結構軟輸出信號D64，以求得軟判決值用于誤差校正編碼數據D52傳到記錄系統的調制編碼器52，以產生調制的軟判決信號D65。調制SISO解碼器63發送信號D65到下游一側的誤差校正軟解碼器64。
文檔編號G11B20/18GK1317793SQ0111960
公開日2001年10月17日 申請日期2001年3月23日 優先權日2000年3月23日
發明者服部雅之, 宮內俊之, 村山淳 申請人:索尼公司