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2011 年度 実績報告書

超高密度垂直磁気記録のための信号処理方式開発に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 21360188
研究機関愛媛大学

研究代表者

大沢 寿  愛媛大学, 大学院・理工学研究科, 客員教授 (50029336)

研究分担者 岡本 好弘  愛媛大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (20224082)
仲村 泰明  愛媛大学, 大学院・理工学研究科, 講師 (50380259)
キーワードシングル(瓦)記録 / 二次元信号処理方式 / TDMR / 二次元ニューラルネットワーク等化器 / LDPC符号化・繰り返し復号化方式 / 離散ボロノイ図 / 媒体モデル / 記録再生モデル
研究概要

次世代磁気記録方式として期待されるシングル(瓦)記録と二次元信号処理方式を組み合わせた二次元磁気記録(TDMR)方式開発のための基盤技術となる離散ボロノイ図による媒体モデルと記録再生モデルを構築した。また、TDMRのための新たな信号処理方式を開発し、4Tb/in^2の超高密度記録における性能評価をこれらのモデルを用いて行った。
1.従来の離散ボロノイ図によるモデルではランダムな磁性粒子配置と適切な粒径分散を伴う媒体を得ることができなかったが、本研究ではこれらの欠点を改良し、更に非磁性粒界を伴う実際の媒体に忠実なモデルを開発した。
2.実際の記録過程に忠実なモデルとして記録ヘッドの磁界勾配、媒体のスイッチングフィールド分散、静磁気相互作用・交換相互作用場を考慮した新たな記録モデルを開発した。また、再生モデルとして従来は半値幅のみをパラメータとする再生ヘッドの感度関数と媒体上の磁化との畳み込みにより再生電圧を求めるモデルが用いられてきたが、本研究では感度関数として実際の再生ヘッドの形状パラメータと媒体の厚みパラメータを考慮に入れた簡便でかつ精緻な閉形式表現を用いるモデルを開発した。
3.TDMRのための新たな信号処理方式として等化誤差の抑圧機能を持つ二次元ニューラルネットワーク等化器を開発し、これを備えるLDPC符号化・繰り返し復号化方式の4Tb/in^2における性能評価を上記モデルを用いて行った。その結果、提案方式は従来の二次元線形等化器を用いる場合と比べて3桁以上のビット誤り率改善が得られることが明らかとなった。

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (18件)

  • [雑誌論文] Neural network equalizer for GPRML system with post-processor2011

    • 著者名/発表者名
      H.Osawa
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: 16 ページ: 75-82

    • DOI

      10.1016/j.phpro.2011.06.111

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ITI canceller for reading shingle-recorded tracks2011

    • 著者名/発表者名
      K.Ozaki
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: 16 ページ: 83-87

    • DOI

      10.1016/j.phpro.2011.06.112

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance evaluation of LDPC coding and iterative decoding system in BPM R/W channel affected by head field gradient, media SFD and demagnetization field2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakamura
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: 16 ページ: 88-93

    • DOI

      10.1016/j.phpro.2011.06.113

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Read/Write channel modeling and two-dimensional neural network equalization for two-dimensional magnetic recording2011

    • 著者名/発表者名
      M.Yamashita
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 47 ページ: 3558-3561

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A study on nonbinary LDPC coding and iterative decoding system in BPM R/W channel2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakamura
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 47 ページ: 3566-3569

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance evaluation of ITI canceller using granular medium model2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Okamoto
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 47 ページ: 3570-3573

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neural network equalizer matched to recording code in holographic data storage2011

    • 著者名/発表者名
      H.Osawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Phisics

      巻: 50

    • DOI

      10.1143/JJAP.50.09MB05

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance improvement system for perpendicular magnetic recording with thermal asperity2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Suppakhun
    • 雑誌名

      IEICE TRANSACTIONS on Electronics

      巻: E94-C ページ: 1472-1478

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ポストプロセッサを伴うPRML方式のためのニューラルネットワーク等化器の設計2011

    • 著者名/発表者名
      大沢寿
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌(C)

      巻: J94-C ページ: 261-268

    • 査読あり
  • [学会発表] 二次元磁気記録のための相互作用場を考慮に入れた記録過程モデル化と二次元ニューラルネットワーク等化に関する一検討2012

    • 著者名/発表者名
      岡本好弘
    • 学会等名
      電子情報通信学会2012年総合大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2012-03-22
  • [学会発表] LDPC符号を用いたBPM記録再生系における記録マージンに関する一検討2012

    • 著者名/発表者名
      仲村泰明
    • 学会等名
      電子情報通信学会2012年総合大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2012-03-22
  • [学会発表] A study of R/W channel modeling for TDMR2011

    • 著者名/発表者名
      H. Osawa
    • 学会等名
      IEEE International Magnetics Conference
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      20110400
  • [学会発表] A study on NB-LDPC coding in BPM R/W channel2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakamura
    • 学会等名
      IEEE International Magnetics Conference
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      20110400
  • [学会発表] Performance evaluation of ITI canceller using granular medium model2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Okamoto
    • 学会等名
      IEEE International Magnetics Conference
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      20110400
  • [学会発表] Overview of signal processing technology for hard disk drives2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakamura
    • 学会等名
      IEEE Magnetics Society Sendai Chapter Workshop on Signal Processing Technology for High Density Magnetic Recording
    • 発表場所
      Tohoku University(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-20
  • [学会発表] 二次元磁気記録のための記録過程モデル化と二次元等化器の性能評価2011

    • 著者名/発表者名
      岡本好弘
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術報告
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2011-12-15
  • [学会発表] 磁気記録におけるNon-binary LDPC符号化・繰り返し復号化方式のためのシンボルごとのAPP復号の一検討2011

    • 著者名/発表者名
      仲村泰明
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術報告
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2011-12-15
  • [学会発表] A study on modeling of writing process and two-dimensional neural network equalization for two-dimensional magnetic recording2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Okamoto
    • 学会等名
      The 56th Annual Conference on Magnetism & Magnetic Materials
    • 発表場所
      Phoenix, Scottsdale, U.S.A
    • 年月日
      2011-10-31
  • [学会発表] 二次元磁気記録のための記録過程モデル化の一検討2011

    • 著者名/発表者名
      岡本好弘
    • 学会等名
      第35回日本磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      新潟朱鷺メッセ
    • 年月日
      2011-09-29
  • [学会発表] BPM記録再生系における誤り訂正符号の性能評価2011

    • 著者名/発表者名
      仲村泰明
    • 学会等名
      第35回日本磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      新潟朱鷺メッセ
    • 年月日
      2011-09-29
  • [学会発表] ヘッドオフセットを伴う二次元磁気記録再生系における二次元ニューラルネットワーク等化器の性能評価2011

    • 著者名/発表者名
      大沢寿
    • 学会等名
      平成23年電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      阿南高専
    • 年月日
      2011-09-23
  • [学会発表] 二次元磁気記録におけるポストプロセッサを伴うGPRML方式のためのニューラルネットワーク等化器2011

    • 著者名/発表者名
      大沢寿
    • 学会等名
      電子情報通信学会2011年ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2011-09-15
  • [学会発表] 二次元磁気記録のための記録過程モデル化と二次元等化の一検討2011

    • 著者名/発表者名
      岡本好弘
    • 学会等名
      電子情報通信学会2011年ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2011-09-15
  • [学会発表] BPM記録再生系におけるNon-Binary LDPC符号のためのターボ等化の一検討2011

    • 著者名/発表者名
      仲村泰明
    • 学会等名
      電子情報通信学会2011年ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2011-09-15
  • [学会発表] Performance evaluation of non-binary LDPC coding and iterative decoding system in BPM-R/W channel with write-error2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakamura
    • 学会等名
      The Magnetic Recording Conference 2011
    • 発表場所
      Minneapolis, Minnesota, U.S.A(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-31
  • [学会発表] 二次元磁気記録のための記録媒体モデル化と二次元ニューラルネットワーク等化器の性能評価2011

    • 著者名/発表者名
      大沢寿
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術報告
    • 発表場所
      中央大学
    • 年月日
      2011-07-15
  • [学会発表] BPM記録再生系におけるNon-Binary LDPC符号の性能評価2011

    • 著者名/発表者名
      仲村泰明
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術報告
    • 発表場所
      中央大学
    • 年月日
      2011-07-15

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公開日: 2013-06-26  

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