專利名稱：數(shù)字再生信號(hào)處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字再生信號(hào)處理裝置，特別是涉及用于光盤，磁盤等的數(shù)字記錄媒體的再生裝置的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置。
數(shù)字再生信號(hào)處理裝置是通過將高度的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)用于讀出磁頭從記錄媒體讀出的信號(hào)，從由于噪聲的重疊，代碼間的干擾等原因而狀態(tài)惡化的信號(hào)中導(dǎo)出更正確的記錄數(shù)據(jù)的技術(shù)。
又，在可以說數(shù)字再生信號(hào)處理裝置的研究取得最大進(jìn)展的磁盤的領(lǐng)域中，以前，主要使用稱謂峰值檢測(cè)的模擬再生信號(hào)處理方式。它是通過模擬地對(duì)再生信號(hào)實(shí)施微分，檢測(cè)信號(hào)的峰值圖案，導(dǎo)出記錄數(shù)據(jù)的技術(shù)。上述技術(shù)有能夠用非常簡(jiǎn)單的電路進(jìn)行構(gòu)成，并能夠低電力消耗地實(shí)現(xiàn)裝置的高速化的優(yōu)點(diǎn)。
可是，在最近的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置中，大部分的磁盤的再生信號(hào)處理方式，已從上述的稱為峰值檢測(cè)的模擬檢測(cè)方式，轉(zhuǎn)移到了稱為PRML(Partial Response Maximum Likehood，部分響應(yīng)最大似然性)方式的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置技術(shù)。
這種PRML方式是將作為通信系統(tǒng)技術(shù)的部分響應(yīng)和代碼理論的最大似然性(最大似然解碼)組合起來的數(shù)字再生信號(hào)處理方式。這種PRML方式由于有高密度記錄的信號(hào)再生能力對(duì)于模擬再生信號(hào)處理顯示出許多優(yōu)越的特性。因此，我們認(rèn)識(shí)到在磁盤的領(lǐng)域中，它們幾乎已經(jīng)取代了模擬再生信號(hào)處理。
又，在光盤的領(lǐng)域中，最近，和磁盤同樣地人們正在研討PRML方式等的數(shù)字再生信號(hào)處理。
下面，我們說明已有的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置。
第13圖是表示用已有的PRML方式的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置的構(gòu)成的方框圖。
首先，將通過讀取磁頭102從記錄媒體101讀出的模擬再生信號(hào)輸入模擬濾波器103。輸入模擬濾波器103的模擬再生信號(hào)通過模擬濾波器103除去高頻帶噪聲同時(shí)強(qiáng)調(diào)了特定頻帶的信號(hào)成分。其次，將經(jīng)過上述的模擬濾波器103濾波的模擬再生信號(hào)輸入模擬/數(shù)字變換器104。模擬/數(shù)字變換器104以與模擬再生信號(hào)的信道速率同步的定時(shí)將模擬再生信號(hào)變換成數(shù)字再生信號(hào)。然后，將從模擬/數(shù)字變換器104輸出的數(shù)字再生信號(hào)輸入FIR濾波器105。FIR濾波器105是進(jìn)行數(shù)字再生信號(hào)均衡處理的數(shù)字濾波器。
進(jìn)一步，將FIR濾波器105的輸出輸入到系數(shù)設(shè)定器106和維特比解碼器107。這時(shí)，在系數(shù)設(shè)定器106中，對(duì)FIR濾波器105的輸出數(shù)據(jù)用所謂的最小平方平均(Least Mean Square，以下簡(jiǎn)略為L(zhǎng)MS)算法，進(jìn)行為求得FIR濾波器105的最適合的均衡系數(shù)的均衡系數(shù)設(shè)定。又，在維特比解碼器107中，對(duì)FIR濾波器105的輸出數(shù)據(jù)列進(jìn)行最大似然解碼，輸出二進(jìn)制信號(hào)。
這樣，再生信號(hào)處理裝置，通過使用PRML方式，可以進(jìn)行不強(qiáng)調(diào)極高頻帶的噪聲的再生，并且因?yàn)橥ㄟ^維特比解碼器107，即便在用電平判定來判斷錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)圖案中也可以進(jìn)行修復(fù)，所以能夠更可靠地讀出記錄的再生信號(hào)。
但是，已有的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置，與已有的模擬再生信號(hào)處理裝置比較，存在電路規(guī)?；螂娏ο拇蠓仍黾舆@樣的問題。
如上述的已有的例子所示，在數(shù)字再生信號(hào)處理裝置中，它的大部分電路都可以用數(shù)字電路來實(shí)現(xiàn)。因此，數(shù)字再生信號(hào)處理裝置需要高速工作的模擬/數(shù)字變換電路和高速工作的數(shù)字電路。即，模擬/數(shù)字變換電路和數(shù)字電路需要在作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的寫入基準(zhǔn)單位的信道速率上進(jìn)行工作。這個(gè)信道速率有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中最高的頻率，使數(shù)字再生信號(hào)處理裝置在這樣高的頻率上工作時(shí)，使模擬/數(shù)字變換電路的電力消耗增大，同樣也使高速工作的邏輯電路的電力消耗增大。
又近年來，硬盤裝置和光盤裝置一起急速地向高速化發(fā)展。特別是，作為讀出專用光盤的CD-ROM等從開發(fā)當(dāng)初的1倍速再生飛躍地發(fā)展，最近出現(xiàn)了直到40倍速再生的驅(qū)動(dòng)器。即便關(guān)于DVD-ROM，從它真正普及前就已經(jīng)開始了高倍速化的競(jìng)爭(zhēng)。
但是，存在著越是高倍速化，信道速率要有越高的頻率，進(jìn)一步，頻率越高，越難實(shí)現(xiàn)高效率的數(shù)字再生信號(hào)處理這樣的問題。
首先，當(dāng)信道速率要有高的頻率時(shí)，實(shí)現(xiàn)高速工作的模擬/數(shù)字變換器是困難的。例如，即便能夠?qū)崿F(xiàn)使模擬/數(shù)字變換器高速工作，電力消耗變得非常的大。即便對(duì)于數(shù)字電路，信道速率越高，高速數(shù)字電路的實(shí)現(xiàn)就越困難也是當(dāng)然的事實(shí)，即便實(shí)現(xiàn)了高速數(shù)字電路，也存在著為了它的實(shí)現(xiàn)，成本和電力消耗一起增大的問題。
又，HDD，DVD-ROM等的驅(qū)動(dòng)器的電力消耗，即便提高倍速性能，也不能容許電力消耗的增大，進(jìn)一步，內(nèi)藏在節(jié)點(diǎn)型DEF中的數(shù)字信號(hào)處理裝置要求更低的電力消耗。
從上述可見，已有的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置雖然提高了性能提高了讀取精度，但是存在著由于電力消耗增大難以高速化這樣問題。
本發(fā)明就是為了解除上述的這些問題，目的是即便在實(shí)現(xiàn)使用PRML的數(shù)字先導(dǎo)信道的情形中，也能削減以信道速率工作的模擬/數(shù)字變換器或數(shù)字電路，提供低電力消耗的并且低成本的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置。
本發(fā)明的揭示與本發(fā)明(權(quán)利要求書的第1項(xiàng))有關(guān)的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置備有，在進(jìn)行數(shù)字記錄數(shù)據(jù)的判定的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置中，從通過讀取磁頭從記錄媒體讀出的模擬再生信號(hào)，至少以比數(shù)據(jù)記錄信道速率長(zhǎng)的周期對(duì)上述的模擬再生信號(hào)進(jìn)行取樣，變換成比數(shù)據(jù)記錄信道速率長(zhǎng)的周期的低速率數(shù)字再生信號(hào)的模擬/數(shù)字變換器，對(duì)上述的低速率數(shù)字再生信號(hào)進(jìn)行原來的低速率的數(shù)字濾波，生成數(shù)字均衡信號(hào)的均衡電路，對(duì)來自上述的數(shù)字均衡信號(hào)的數(shù)字記錄信道速率的再生數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)插的補(bǔ)插器，和判定從由上述的補(bǔ)插器補(bǔ)插后的數(shù)據(jù)列記錄下來的數(shù)據(jù)的判定器。
如果用這樣構(gòu)成的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置，則因?yàn)槟軌蛳鳒p以信道速率進(jìn)行工作的模擬/數(shù)字變換器或數(shù)字電路，所以能夠?qū)崿F(xiàn)低電力消耗的并且低成本的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置。
在本發(fā)明(權(quán)利要求書的第2項(xiàng))中，在權(quán)利要求書的第1項(xiàng)記載的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置中，上述的模擬/數(shù)字變換器以作為記錄信道速率的一半的頻率的半速率進(jìn)行取樣。
如果用這樣構(gòu)成的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置，則即便在低的頻率速率，也能夠發(fā)揮與信道速率處理同等的性能。
在本發(fā)明(權(quán)利要求書的第3項(xiàng))中，在權(quán)利要求書的第1項(xiàng)記載的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置中，上述的補(bǔ)插器進(jìn)行頻帶被限制在半速率的尼奎斯特頻率上的半速率的尼奎斯特補(bǔ)插。
如果用這樣構(gòu)成的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置，則能夠防止強(qiáng)調(diào)不需要的高頻成分并能夠得到良好的補(bǔ)插特性。
在本發(fā)明(權(quán)利要求書的第4項(xiàng))中，在權(quán)利要求書的第1項(xiàng)記載的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置中，上述的補(bǔ)插器進(jìn)行與部分響應(yīng)傳輸特性一致的部分響應(yīng)補(bǔ)插。
如果用這樣構(gòu)成的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置，則能夠得到不強(qiáng)調(diào)噪聲的良好的補(bǔ)插特性。
在本發(fā)明(權(quán)利要求書的第5項(xiàng))中，在權(quán)利要求書的第1項(xiàng)記載的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置中，上述的判定器是由可以進(jìn)行半速率工作的維特比解碼電路構(gòu)成的。
如果用這樣構(gòu)成的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置，則能夠同時(shí)算出多個(gè)分支通路的存在概率。
在本發(fā)明(權(quán)利要求書的第6項(xiàng))中，在權(quán)利要求書的第1項(xiàng)記載的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置中，上述的判定器進(jìn)行調(diào)制代碼的代碼長(zhǎng)度制約為1以上的工作。
如果用這樣構(gòu)成的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置，則能夠使用1以上的調(diào)制代碼的代碼長(zhǎng)度制約，削減上述的維特比解碼器的通路。
諸圖的簡(jiǎn)單描述第1圖是表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置的構(gòu)成的方框圖。
第2圖是用于說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1的DVD再生信號(hào)頻率特性，和正在研討的在DVD上使用的部分響應(yīng)的頻率特性的圖。
第3圖是用于說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1的DVD的寫入信號(hào)和再生信號(hào)的圖，第3(a)圖表示3T連續(xù)信號(hào)的寫入信號(hào)和再生信號(hào)，第3(b)圖表示10T連續(xù)信號(hào)的寫入信號(hào)和再生信號(hào)。
第4圖是用于說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2的模擬/數(shù)字變換器的取樣點(diǎn)的圖。第4(a)圖表示模擬再生信號(hào)和信道速率的取樣點(diǎn)，第4(b)圖表示模擬再生信號(hào)和半速率的取樣點(diǎn)。
第5圖是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1的FIR濾波器的構(gòu)成圖。
第6圖是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置的補(bǔ)插器的構(gòu)成圖。
第7圖是用于說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3的半速率尼奎斯特響應(yīng)特性的圖。
第8圖是用于說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)4的部分響應(yīng)補(bǔ)插器的PR(1，2，2，1)的響應(yīng)特性的圖。
第9圖是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1的半速率維特比解碼器的構(gòu)成圖。
第10圖是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)6的代碼長(zhǎng)度制約為0時(shí)的PR(1，2，2，1)的跟蹤線路圖。
第11圖是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)6的代碼長(zhǎng)度制約為2時(shí)的PR(1，2，2，1)的跟蹤線路圖。
第12圖是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)6的代碼長(zhǎng)度制約為2時(shí)的PR(1，2，2，1)的半速率的跟蹤線路圖。
第13圖是表示用已有的PRML方式的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置的構(gòu)成的方框圖。
用于實(shí)施本發(fā)明的最佳形態(tài)下面，我們參照諸圖說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。此外，這里所示的實(shí)施形態(tài)畢竟只是一個(gè)例子，不一定限于這個(gè)實(shí)施形態(tài)。
實(shí)施形態(tài)1第1圖是表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置的構(gòu)成的方框圖。此外，在本實(shí)施形態(tài)中，我們說明作為專門用于讀取的光盤的DVD-ROM的再生信號(hào)處理裝置。
在

圖1中，將通過讀取磁頭2從記錄媒體1讀出的模擬再生信號(hào)輸入模擬濾波器3。輸入模擬濾波器3的模擬再生信號(hào)通過模擬濾波器3除去高頻帶的噪聲，同時(shí)強(qiáng)調(diào)了特定頻帶的信號(hào)成分。其次，將經(jīng)過上述的模擬濾波器3濾波的模擬再生信號(hào)輸入模擬/數(shù)字變換器4。在模擬/數(shù)字變換器4中，以信道速率的一半的速率，所謂的半速率進(jìn)行取樣，將模擬再生信號(hào)變換成半速率的數(shù)字再生信號(hào)。然后，將從模擬/數(shù)字變換器4輸出的數(shù)字再生信號(hào)輸入FIR濾波器5。FIR濾波器5是進(jìn)行數(shù)字再生信號(hào)的均衡處理的數(shù)字濾波器。
其次，將FIR濾波器5的輸出輸入到系數(shù)設(shè)定器6和補(bǔ)插器7。系數(shù)設(shè)定器6，對(duì)FIR濾波器5的輸出數(shù)據(jù)用LMS算法，為求得FIR濾波器5的最適合的均衡系數(shù)進(jìn)行均衡系數(shù)設(shè)定。補(bǔ)插器7對(duì)從半速率數(shù)據(jù)列間隔地引出的取樣點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)補(bǔ)插，然后，將補(bǔ)插器7的輸出輸入到半速率維特比解碼器8。半速率維特比解碼器8對(duì)從補(bǔ)插器7輸出的數(shù)據(jù)列進(jìn)行最大似然解碼，輸出二進(jìn)制信號(hào)。
下面，我們進(jìn)一步詳細(xì)地說明構(gòu)成圖1的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置的各個(gè)裝置。
首先，說明DVD-ROM的模擬再生信號(hào)。
第2圖是表示在模擬再生信號(hào)中，DVD再生信號(hào)頻率特性和正在研討在DVD上使用的部分響應(yīng)的頻率特性的圖。
在圖2中，縱軸是輸出增益。又，橫軸是歸一化頻率，T表示信道速率。DVD采用稱為EFM(Eight to Four Modulation，8到14調(diào)制)Plus(加)的調(diào)制代碼。這種調(diào)制代碼的最短代碼長(zhǎng)度制約為2，從而，因?yàn)樽疃谭崔D(zhuǎn)周期為3T，所以有代碼語自身的高頻成分很少的特性。又，如我們從第2圖看到的那樣，DVD的再生特性有高頻成分衰減的傳輸特性，選擇EFM Plus作為適合于這個(gè)再生特性的代碼。又，使部分響應(yīng)(PR)適用于再生系統(tǒng)時(shí)，必須盡可能地使部分響應(yīng)的頻率特性與DVD的再生信號(hào)頻率特性一致。這時(shí)，如圖中的PR(1，1)那樣的低次的部分響應(yīng)不能夠接近DVD的再生特性。于是，必須導(dǎo)入PR(1，2，2，1)那樣的高次的部分響應(yīng)。
第3圖是表示在模擬再生信號(hào)中，DVD的寫入信號(hào)和再生信號(hào)的圖。第3(a)圖表示3T連續(xù)信號(hào)的寫入信號(hào)和再生信號(hào)，第3(b)圖表示10T連續(xù)信號(hào)的寫入信號(hào)和再生信號(hào)。
在圖3中，縱軸是電壓，橫軸是時(shí)間。又，如我們從第2圖看到的那樣，信號(hào)的振幅一直衰減到3T連續(xù)信號(hào)為10T連續(xù)信號(hào)的1/3左右。
下面，模擬濾波器3抑制模擬再生信號(hào)的高頻帶噪聲和強(qiáng)調(diào)特定頻率。模擬濾波器3起著為了與使用的部分響應(yīng)的頻率特性一致，用于強(qiáng)調(diào)若干信號(hào)和抑制在模擬/數(shù)字變換器4中發(fā)生的折返噪聲的抗混入濾波器的作用。通常，我們使用通過頻帶的群延遲特性是平坦的均衡濾波器。
模擬/數(shù)字變換器4是以與模擬再生信號(hào)同步的時(shí)鐘的定時(shí)對(duì)模擬再生信號(hào)進(jìn)行取樣，將模擬信號(hào)變換成數(shù)字再生信號(hào)的裝置。這里，模擬/數(shù)字變換器4在信道速率的一半的速率，即半速率上以與模擬再生信號(hào)同步的定時(shí)進(jìn)行取樣。
FIR濾波器5是按照由系數(shù)設(shè)定器6決定的適應(yīng)均衡系數(shù)，對(duì)由模擬/數(shù)字變換器4變換后的數(shù)字再生信號(hào)進(jìn)行濾波處理的濾波器。第5圖表示FIR濾波器的構(gòu)成圖。
在圖5中，F(xiàn)IR濾波器5由延遲元件9，乘法器10和加法器11構(gòu)成。延遲元件9用數(shù)據(jù)雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，有輸入時(shí)鐘和進(jìn)行時(shí)鐘周期延遲的功能。又，延遲元件9因?yàn)檩斎氚胨俾剩?T速率的時(shí)鐘，所以作為2T延遲元件進(jìn)行工作。
系數(shù)設(shè)定器6是使由FIR濾波器5濾波后的數(shù)字再生信號(hào)的脈沖特性均衡成部分響應(yīng)型，決定最適合于作為均衡后的數(shù)字再生信號(hào)的適應(yīng)均衡系數(shù)的系數(shù)設(shè)定器。
在本實(shí)施形態(tài)中使用的部分響應(yīng)是PR(1，2，2，1)，由FIR濾波器5均衡的均衡目標(biāo)是部分響應(yīng)(1，2，2，1)。
在這個(gè)系數(shù)設(shè)定器6中，用LMS算法算出適應(yīng)均衡系數(shù)。這種LMS就是使“希望的響應(yīng)”與“傳輸路徑的響應(yīng)”的自乘誤差最低的反饋工作。在系數(shù)設(shè)定器6中，“希望的響應(yīng)”是假設(shè)的判定值，“傳輸路徑的響應(yīng)”是從FIR濾波器5輸入的，與部分響應(yīng)的頻率特性均衡的數(shù)字再生信號(hào)。
這個(gè)LMS的系數(shù)設(shè)定公式如下式所示。
P(n(t＋1))＝P(nt)＋(Ak×E(nt)×E(nt)×X(nt))(其中，t＝0，1，2，3……)此外，在上式中，P(nt)是現(xiàn)在的系數(shù)，P(n(t＋1))是更新后的系數(shù)，Ak是抽頭增益，E(nt)是均衡誤差，X(nt)是FIR輸入信號(hào)。
補(bǔ)插器7是對(duì)從半速率的數(shù)據(jù)再生信號(hào)間隔地引出的取樣速率進(jìn)行補(bǔ)插，生成全速率的信號(hào)的補(bǔ)插器。
其次，半速率維特比解碼器8，如第9圖的構(gòu)成圖所示，由分支度量器16，通路度量器17，通路存儲(chǔ)器18和控制信號(hào)生成器19構(gòu)成。
如果根據(jù)如上所述的本實(shí)施形態(tài)1的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置，則因?yàn)閭溆幸员葦?shù)據(jù)記錄信道速率長(zhǎng)的周期對(duì)模擬再生信號(hào)進(jìn)行取樣，變換成比記錄信道速率長(zhǎng)的周期的低速率數(shù)字再生信號(hào)的模擬/數(shù)字變換器，和以原來的低速率進(jìn)行均衡，通過補(bǔ)插后導(dǎo)出數(shù)據(jù)的判定器，所以能削減以信道速率工作的模擬/數(shù)字變換器或數(shù)字電路，可以實(shí)現(xiàn)低電力消耗的并且低成本的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置。
實(shí)施形態(tài)2第4圖是表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2的模擬/數(shù)字變換器的取樣點(diǎn)的圖。又，第4(a)圖表示模擬再生信號(hào)和信道速率的取樣點(diǎn)，第4(b)圖表示模擬再生信號(hào)和半速率的取樣點(diǎn)。
在第4圖中，當(dāng)進(jìn)行信道速率取樣時(shí)，從取樣得到的離散數(shù)據(jù)，可以再生直到信道速率一半的頻帶的信號(hào)。可是，如上述的第2圖所示，DVD的再生特性有高頻成分極大地衰減的特征。從而，著眼于DVD的頻率特性時(shí)，因?yàn)榇蟛糠值男盘?hào)成分都存在于1/4T的頻帶內(nèi)，所以為了實(shí)現(xiàn)信號(hào)再生的功能，不一定需要以1/T的信道速率進(jìn)行取樣。即，即便是1/T以下的取樣，也能夠?qū)崿F(xiàn)具有所希望的性能的再生信號(hào)處理。
如上所述，如果用根據(jù)本實(shí)施形態(tài)2的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置，則因?yàn)閷⒃谀M/數(shù)字變換器中進(jìn)行取樣的頻率作為用記錄信道速率的一半的時(shí)鐘進(jìn)行取樣的頻率，所以即便在低的頻率速率，也能夠發(fā)揮與信道速率處理同等的性能。
實(shí)施形態(tài)3
第6圖是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置的補(bǔ)插器的構(gòu)成圖。此外，補(bǔ)插器使用FIR型的補(bǔ)插器。
在第6圖中，補(bǔ)插器7由裝有零的電子取樣器12，延遲元件13，乘法器14和加法器15構(gòu)成。
首先，在以2T速率輸入的信號(hào)中裝入零，變換成1T速率的數(shù)據(jù)列。將該數(shù)據(jù)列輸入1T速率的補(bǔ)插FIR濾波器。這樣做時(shí)，設(shè)定以在1/(4×T)以下的頻帶內(nèi)存在信號(hào)為前提的半速率尼奎斯特系數(shù)。補(bǔ)插FIR濾波器的系數(shù)(Cn)能從下式求得。
Cn＝sin(Tn×π/2)/(Tn×π/2)根據(jù)上式，在各點(diǎn)的值的濾波器系數(shù)(Cn)的值如下列所示。
C1＝0.127，C2＝0，C3＝-0.212，C4＝0，C5＝0.637，C6＝1，C7＝0.637，C8＝0，C9＝-0.212，C10＝0，C11＝0.127第7圖是用于說明補(bǔ)插器的半速率尼奎斯特響應(yīng)特性的圖。
在第7圖中，縱軸是在由上列公式求得的各點(diǎn)的值上的濾波器系數(shù)(Cn)的值，橫軸表示以T為步長(zhǎng)的各點(diǎn)的值。此外，我們將通過設(shè)定上述的半速率尼奎斯特系數(shù)進(jìn)行的補(bǔ)插稱為半速率尼奎斯特補(bǔ)插。
如上所述，如果用根據(jù)本實(shí)施形態(tài)3的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置，則因?yàn)閷?duì)構(gòu)成數(shù)字再生信號(hào)處理裝置的補(bǔ)插器進(jìn)行頻帶限制，限制在半速率的尼奎斯特頻率上進(jìn)行半速率尼奎斯特補(bǔ)插，所以能夠防止強(qiáng)調(diào)不需要的高頻成分，可以得到良好的補(bǔ)插特性。
實(shí)施形態(tài)4在上述的實(shí)施形態(tài)3中，述說了用半速率尼奎斯特補(bǔ)插的實(shí)施形態(tài)，但是在本實(shí)施形態(tài)4中，作為其它的補(bǔ)插器的構(gòu)成例，我們說明用部分響應(yīng)補(bǔ)插的例子。
半速率補(bǔ)插是以使用直到取樣頻率的1/4的頻帶為前提的。與此相對(duì)地，部分響應(yīng)補(bǔ)插完全不使用取樣頻率的1/4以下的頻帶，對(duì)于高頻成分，進(jìn)行按照部分響應(yīng)的特性進(jìn)行頻帶限制為前提的補(bǔ)插。
部分響應(yīng)補(bǔ)插器的構(gòu)成使用與上述實(shí)施形態(tài)3相同的FIR型的補(bǔ)插器。這里，與半速率補(bǔ)插器不同的地方在于FIR的系數(shù)值。
例如，當(dāng)使用PR(1，2，2，1)形式的部分響應(yīng)時(shí)，部分響應(yīng)補(bǔ)插系數(shù)如下式所示。
Cn＝{sin[(Tn－1.5)×π]/[(Tn－1.5)×π]＋2×sin[(Tn－0.5)×π]/[(Tn－0.5)×π]＋2×sin[(Tn＋0.5)×π]/[(Tn＋0.5)×π]＋sin[(Tn＋1.5)×π]/[(Tn＋1.5)×π]}/KaKa＝sin(-1.5×π)/(-1.5×π)＋2×sin(-0.5×π]/(-0.5×π)＋2×sin(0.5×π)/(0.5×π)＋sin(1.5×π)/(1.5×π)根據(jù)上式，在各點(diǎn)的值的濾波器系數(shù)(Cn)的值如下列所示。
C1＝0，C2＝-0.067，C3＝0，C4＝0.333，C5＝0.789，C6＝1，C7＝0.789，C8＝0.333，C9＝0，C10＝-0.067，C11＝0第8圖是用于說明用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)4的部分響應(yīng)補(bǔ)插器的PR(1，2，2，1)的響應(yīng)特性的圖。在圖8中，縱軸是在由上列公式求得的各點(diǎn)的值上的濾波器系數(shù)(Cn)的值，橫軸表示以T為步長(zhǎng)的各點(diǎn)的值。
如上所述，如果用根據(jù)本實(shí)施形態(tài)4的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置，則因?yàn)閷?duì)構(gòu)成數(shù)字再生信號(hào)處理裝置的補(bǔ)插器進(jìn)行與部分響應(yīng)傳輸特性一致的部分響應(yīng)補(bǔ)插，所以能夠抑制對(duì)由于半速率尼奎斯特補(bǔ)插進(jìn)一步引起的高頻的強(qiáng)調(diào)，又，因?yàn)榭梢匀〉门c傳輸系統(tǒng)的部分響應(yīng)傳輸特性的完全匹配，所以能夠得到不強(qiáng)調(diào)不需要的噪聲的良好的補(bǔ)插特性。
實(shí)施形態(tài)5
第9圖是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)5的PR(1，2，2，1)型的半速率維特比解碼器的構(gòu)成圖。
在第9圖中，半速率維特比解碼器，由分支度量器16，通路度量器17，通路存儲(chǔ)器18和控制信號(hào)生成器19構(gòu)成。
在分支度量16中，能夠求得根據(jù)PR(1，2，2，1)的所有的分支組合，即分支存在概率。求分支存在概率不外乎是求與現(xiàn)在的維特比判定電平之差，即歐幾里得距離。因?yàn)榘胨俾示S特比解碼器8進(jìn)行半速率工作，所以通過設(shè)定連續(xù)的2個(gè)分支求存在概率。又，在通路度量器17中，進(jìn)行可以取得的某個(gè)通路的存在概率，即在分支度量器16中求得的歐幾里得距離的各個(gè)通路的累計(jì)計(jì)算。進(jìn)行這種計(jì)算直到確定通路度量器17的輸出為止。然后，通路存儲(chǔ)器18保存直到確定數(shù)據(jù)前的輸入數(shù)據(jù)，從上述的通路存儲(chǔ)器18輸出判定數(shù)據(jù)?？刂菩盘?hào)生成器19生成控制通路度量器17和通路存儲(chǔ)器18的信號(hào)，并輸出生成信號(hào)對(duì)通路度量器17和通路存儲(chǔ)器18進(jìn)行控制。
如上所述，如果用根據(jù)本實(shí)施形態(tài)5的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置，則因?yàn)樯鲜龅呐卸ㄆ魇怯煽梢赃M(jìn)行半速率工作的維特比解碼電路構(gòu)成的，所以可以同時(shí)算出多個(gè)分支通路的存在概率。
實(shí)施形態(tài)6第10圖是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)6的代碼長(zhǎng)度制約為0時(shí)的PR(1，2，2，1)的跟蹤線路圖。
因?yàn)镻R(1，2，2，1)是與從現(xiàn)在的數(shù)據(jù)算起的3個(gè)數(shù)據(jù)前的輸入數(shù)據(jù)和相關(guān)關(guān)系，所以當(dāng)沒有解調(diào)代碼的代碼長(zhǎng)度限制時(shí)，即當(dāng)代碼長(zhǎng)度制約為0時(shí)，有(000)，(001)，(010)，(011)，(100)，(101)，(110)，(111)等的8個(gè)狀態(tài)，第10圖所示的分支數(shù)為16。
又，第11圖是根據(jù)同一個(gè)實(shí)施形態(tài)的代碼長(zhǎng)度制約為2時(shí)的PR(1，2，2，1)的跟蹤線路圖。
當(dāng)代碼長(zhǎng)度限制為2時(shí)，削減到(000)，(001)，(011)，(100)，(110)，(111)等的6個(gè)狀態(tài)，分支數(shù)變?yōu)?。
已有的半速率維特比解碼器對(duì)每個(gè)1T計(jì)算這樣的分支的存在概率，用累計(jì)的分支的存在概率算出通路的存在概率。但是，半速率維特比解碼器以2T的速率進(jìn)行工作。
第12圖是根據(jù)同一個(gè)實(shí)施形態(tài)的代碼長(zhǎng)度制約為2時(shí)的PR(1，2，2，1)的半速率的跟蹤線路圖。
已有的技術(shù)對(duì)每個(gè)1T計(jì)算8個(gè)分支的存在概率，但是在半速率處理的情形中，計(jì)算2個(gè)分支的組合的概率。當(dāng)代碼長(zhǎng)度制約為2時(shí)的PR(1，2，2，1)時(shí)，在半速率維特比解碼器中的通路數(shù)如下所示成為12個(gè)。
(1)Sa＞Sa＞Sa(2)Sa＞Sa＞Sb(3)Sa＞Sb＞Sc(4)Sb＞Sc＞Sf(5)Sc＞Sf＞Se(6)Sc＞Sf＞Sf(7)Sd＞Sa＞Sb(8)Sd＞Sa＞Sa(9)Se＞Sd＞Sa(10)Sf＞Se＞Sd(11)Sf＞Sf＞Se(12)Sf＞Sf＞Sf這樣，我們實(shí)現(xiàn)了進(jìn)行2個(gè)分支的概率計(jì)算，進(jìn)一步在通路度量器中將這個(gè)結(jié)果作為所有的通路的概率累計(jì)構(gòu)成的半速率維特比解碼器。因此，判定1T速率的數(shù)據(jù)列的維特比解碼器也可以在半速率上進(jìn)行工作。
如上所述，如果用根據(jù)本實(shí)施形態(tài)6的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置，則因?yàn)榻庹{(diào)代碼的代碼長(zhǎng)度制約為1以上，所以可以使用這個(gè)制約，削減維特比解碼器的通路。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性如上所述，與本發(fā)明有關(guān)的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置，即便在實(shí)現(xiàn)使用PRML的數(shù)字先導(dǎo)信道的情形中，也能夠削減以信道速率進(jìn)行工作的模擬/數(shù)字變換器，或數(shù)字電路，并提供低電力消耗的并且低成本的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置。特別適合于DVD-ROM等的以高倍速進(jìn)行工作的記錄媒體的數(shù)字再生信號(hào)裝置。
權(quán)利要求
1.數(shù)字再生信號(hào)處理裝置，它的特征是在從通過讀取磁頭從記錄媒體讀出的模擬再生信號(hào)，進(jìn)行數(shù)字記錄數(shù)據(jù)的判定的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置中，備有至少以比數(shù)據(jù)記錄信道速率長(zhǎng)的周期對(duì)上述的模擬再生信號(hào)進(jìn)行取樣，變換成比上述的數(shù)據(jù)記錄信道速率長(zhǎng)的周期的低速率數(shù)字再生信號(hào)的模擬/數(shù)字變換器，生成對(duì)上述的低速率數(shù)字再生信號(hào)進(jìn)行原來的低速率的數(shù)字濾波的數(shù)字均衡信號(hào)的均衡電路，對(duì)來自上述的數(shù)字均衡信號(hào)的數(shù)字記錄信道速率的再生數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)插的補(bǔ)插器，和判定從由上述的補(bǔ)插器補(bǔ)插后的數(shù)據(jù)列記錄下來的數(shù)據(jù)的判定器。
2.數(shù)字再生信號(hào)處理裝置，它的特征是在本專利申請(qǐng)的權(quán)利要求書第1項(xiàng)記載的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置中，上述的模擬/數(shù)字變換器以作為記錄信道速率的一半的頻率的半速率進(jìn)行取樣。
3.數(shù)字再生信號(hào)處理裝置，它的特征是在本專利申請(qǐng)的權(quán)利要求書第1項(xiàng)記載的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置中，上述的補(bǔ)插器進(jìn)行頻帶被限制在半速率的尼奎斯特頻率上的半速率的尼奎斯特補(bǔ)插。
4.數(shù)字再生信號(hào)處理裝置，它的特征是在本專利申請(qǐng)的權(quán)利要求書第1項(xiàng)記載的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置中，上述的補(bǔ)插器進(jìn)行與部分響應(yīng)傳輸特性一致的部分響應(yīng)補(bǔ)插。
5.數(shù)字再生信號(hào)處理裝置，它的特征是在本專利申請(qǐng)的權(quán)利要求書第1項(xiàng)記載的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置中，上述的判定器是由可以進(jìn)行半速率工作的維特比解碼電路構(gòu)成的。
6.數(shù)字再生信號(hào)處理裝置，它的特征是在本專利申請(qǐng)的權(quán)利要求書第1項(xiàng)記載的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置中，上述的判定器進(jìn)行調(diào)制代碼的代碼長(zhǎng)度制約在1以上的工作。
全文摘要
與本發(fā)明有關(guān)的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置備有以比數(shù)據(jù)記錄信道速率長(zhǎng)的周期對(duì)模擬再生信號(hào)進(jìn)行取樣,變換成比記錄信道速率長(zhǎng)的周期的低速率數(shù)字再生信號(hào)的模擬/數(shù)字變換器4,進(jìn)行原來的低速率的數(shù)字濾波生成數(shù)字均衡信號(hào)的系數(shù)設(shè)定器6,對(duì)數(shù)字記錄信道速率的再生數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)插的補(bǔ)插器7,和導(dǎo)出數(shù)據(jù)的半速率維特比解碼器8。在這樣構(gòu)成的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置中,即便在實(shí)現(xiàn)使用PRML的數(shù)字先導(dǎo)信道的情形中,也能夠削減以信道速率工作的模擬/數(shù)字變換器4或數(shù)字電路,提供低電力消耗的并且低成本的數(shù)字再生信號(hào)處理裝置。
文檔編號(hào)G11B20/10GK1327589SQ00802136
公開日2001年12月19日 申請(qǐng)日期2000年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月1日
發(fā)明者丸川昭二, 佐藤慎一郎, 岡本敏典, 小田祥正 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社