專利名稱：比特檢測方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢測在記錄載體上存儲的信道數(shù)據(jù)流的各比特的比特值的比特檢測方法。此外，本發(fā)明涉及一種對應(yīng)的比特檢測器、一種用戶數(shù)據(jù)流的再現(xiàn)方法、一種對應(yīng)的再現(xiàn)裝置和用于實現(xiàn)所述各方法的計算機(jī)程序。特別地，本發(fā)明涉及一種用于被以二維方式寫在諸如光盤或存儲卡的記錄載體上的信息的比特檢測方法。
歐洲專利申請01203878.2公開了一種用于多維地編碼和/或解碼去往/來自一個網(wǎng)格(lattiee)結(jié)構(gòu)的信息的方法和系統(tǒng)，該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)代表所述編碼的信息在至少二維中的信道比特位置。編碼和/或解碼是通過使用一種準(zhǔn)最密堆積的(close-packed)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)而進(jìn)行的。對于三維編碼和/或解碼的情況來說，優(yōu)選使用一個(準(zhǔn))六邊形最密堆積的(hcp)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。在三維中的另一個可能性是使用一個(準(zhǔn))面心立方體(fcc)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。對于二維編碼和/或解碼的情況來說，優(yōu)選使用一個(準(zhǔn))六邊形的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。在二維中的另一個可能性可能是使用一個準(zhǔn)正方形的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。為了更簡單清楚地說明本發(fā)明的目的，對二維的情形給予特別的注意。更高維數(shù)的情形和一維的情形，可以以二維的情形的或多或少地直接的擴(kuò)展的形式導(dǎo)出。
在光盤上的一維記錄中，信道數(shù)據(jù)流的信道比特沿著一條螺旋軌道(track)被記錄，該螺旋(spiral)是一比特寬的。對于二維的記錄來說，信道數(shù)據(jù)流的信道比特也可沿著一條螺旋被記錄，但是該螺旋是個寬的螺旋，它由若干比特行組成，各比特行互相在徑向方向上對準(zhǔn)，即在與螺旋方向正交的方向上對準(zhǔn)。
本發(fā)明的一個目的是提供一種提供高記錄密度的比特檢測方法，特別是使得傳統(tǒng)的眼圖(eye pattern)的“眼”甚至可以被關(guān)閉。傳統(tǒng)的眼圖中的“眼高”(eye height)，對應(yīng)于比特具有值“0”的情況時的信號電平與比特具有值“ 1”的情況時的信號電平的系統(tǒng)最小差。“張開的眼”(open eye)的意思是，(平均起來或者沒有任何噪聲時)對應(yīng)比特“0”和對應(yīng)比特“ 1”的信號電平能被清楚地區(qū)別在這種情況下，可以使用一種具有適當(dāng)設(shè)置的限幅電平(slicer level)的閾值檢測程序?！瓣P(guān)閉的眼”對應(yīng)于有些信號電平即使在沒有噪聲存在時也不能被明確地分配為比特“0”或比特“1”的情形。在后一種情況中有一個信號電平的范圍，稱作擦除區(qū)(erasure zone)，在這里，對應(yīng)比特“0”和比特“1”的信號電平重疊。
本發(fā)明的另一個目的是達(dá)到低的誤比特率(bit error rate)，通過在ECC解碼之前應(yīng)用一種直截了當(dāng)?shù)拈撝禉z測，對于“關(guān)閉的眼”的情形來說所將達(dá)到的該誤比特率特別地小于10-2至10-1。優(yōu)選地，如在DB(Blu-ray藍(lán)光盤格式，以前稱作DVR)中所用的警戒ECC(picket-ECC)那樣的面向字節(jié)的ECC的情形中，隨機(jī)錯誤的誤符號率或誤字節(jié)率(BER)不應(yīng)大于2×10-3；對于未編碼的信道比特流來說，這對應(yīng)于一個允許的信道誤比特率(bER)的上限2，5×10-4。
按照本發(fā)明，這些目的是通過如權(quán)利要求1中所要求的比特檢測方法實現(xiàn)的，按照這個方法，信道數(shù)據(jù)流駐留在一個N維的比特網(wǎng)格中，并且包含多個鄰接的比特單元，每個比特單元包含至少一個比特，其中，對信道數(shù)據(jù)流的比特檢測是通過一個迭代程序進(jìn)行的，每次迭代都是根據(jù)所述比特單元執(zhí)行的，其中，所述比特單元的各比特的比特值被所述迭代程序根據(jù)所接收的所述比特單元的各比特的HF信號值檢測，所述方法包含-初始化步驟，用于根據(jù)所述比特的HF信號值獲得所述比特單元的各比特的初步比特判定(preliminary bit decisions)；-更新步驟，用于通過搜索要被更新的所述比特單元中的最滿足對于要被更新的所述比特單元的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的各比特中的每一個的比特值，來更新要被更新的所述比特單元的各比特的比特值，所述標(biāo)準(zhǔn)是由要被更新的所述比特單元的每個單一比特的HF信號值與一個參考HF信號值之間的差決定的，其中，所述參考HF信號值是由要被更新的所述比特單元中的所述單一比特的比特值以及由所述單一比特的備相鄰比特的比特值決定的；以及-用于迭代所述更新步驟直到滿足一個預(yù)定條件的迭代。
這些目的進(jìn)一步由如權(quán)利要求17中所要求的比特檢測器實現(xiàn)，該比特檢測器包含適當(dāng)?shù)某跏蓟b置、更新裝置和迭代裝置。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種用戶數(shù)據(jù)流的再現(xiàn)方法，該用戶數(shù)據(jù)流是被糾錯碼編碼和調(diào)制碼編碼成一個信道數(shù)據(jù)流并被存儲在一個記錄載體上的，該方法包含一個如上所述的用于檢測所述信道數(shù)據(jù)流的各比特的比特值的比特檢測方法以及一個調(diào)制碼解碼方法和一個糾錯碼解碼方法。此外，本發(fā)明還涉及一種如權(quán)利要求21中所要求的再現(xiàn)裝置和一種如權(quán)利要求22中所要求的計算機(jī)程序。本發(fā)明的優(yōu)選實施例在從屬權(quán)利要求中限定。
本發(fā)明根據(jù)的構(gòu)思是以一種迭代的(iterative)但并非遞歸的(non-recursive)方式實現(xiàn)比特檢測方法，這允許在實現(xiàn)中有高度的并行處理。作為參照，在1D存儲應(yīng)用中有時使用的PRML類型(部分響應(yīng)最大似然性partial-response-maximum-likelihood)的比特檢測器通常以遞歸的方式運(yùn)行。因此，對于本發(fā)明的非遞歸的比特檢測器來說，可以實現(xiàn)特別是二維光學(xué)存儲的高容量，這充分地改善閾值檢測器的性能。因此，按照本發(fā)明的比特檢測方法不禁止以高數(shù)據(jù)速率為目標(biāo)的實現(xiàn)方式。優(yōu)選地，該比特檢測器方法進(jìn)行聯(lián)合比特檢測(這優(yōu)選地用于各向同性的二維符號間干擾(ISI))，因此既進(jìn)行切線方向的又進(jìn)行徑向方向的比特檢測。此外，把糾錯編碼也考慮在內(nèi)，對于高密度可以達(dá)到實現(xiàn)存儲信道的所需的可靠性所要求的低的信道誤比特率水平。
按照本發(fā)明，形成包含至少一個比特的比特單元。在所述迭代程序中確定該至少一個比特的比特值。在第一初始化步驟中，例如通過一個閾值檢測，獲得所述比特的初步比特判定，而在隨后的更新步驟中，根據(jù)所述至少一個比特的HF信號值和被保存在存儲器中一個參考HF信號值集合中的一個或多個參考HF信號值，對所述初步比特判定進(jìn)行更新。為二維比特網(wǎng)格上的每個可能的比特配置定義一個參考HF信號電平，其中網(wǎng)格所述比特配置被表示為(典型的)比特簇(cluster)。一個簇例如可以由一個中心比特和若干個相鄰比特組成。對于一個7比特簇來說，除了中心比特外，有6個最近的相鄰比特。
對于比特單元的每個單一比特，將用一個預(yù)定的評估標(biāo)準(zhǔn)確定最可能的比特值。所述確定是通過使用比特單元本身的各比特的比特值以及通過使用比特單元的各相鄰比特的比特值獲得的。這是有益的，因為各相鄰比特或作為相鄰比特單元的一部分的至少一些相鄰比特，已經(jīng)在在先迭代中被更新過，因此比該比特單元本身的各比特更加可靠，并且它們可以進(jìn)一步包括一個信息，與被檢測的HF信號值相結(jié)合，該信息允許對該比特單元的各比特的比特值的更加精確的確定。所述迭代一直進(jìn)行到滿足一個預(yù)定的條件，例如直到進(jìn)行了預(yù)定次數(shù)的迭代，或者直到應(yīng)當(dāng)導(dǎo)致所確定的比特值的改善的預(yù)定評估標(biāo)準(zhǔn)的改善在最后的迭代期間仍未實現(xiàn)。
閾值檢測的應(yīng)用對于針對二維光學(xué)存儲的高容量的系統(tǒng)來說將不產(chǎn)生所需要的低誤比特率。因此，本發(fā)明的比特檢測器將為高容量的系統(tǒng)產(chǎn)生高可靠性(具有低誤比特率)，并且，因為所述比特檢測器的非遞歸特性，它們也允許達(dá)到一個高的數(shù)據(jù)速率，因為能以很大程度上并行的方式實現(xiàn)處理。
如果其比特值要在更新步驟中被確定的比特單元包含一個以上的比特，則所述比特單元的所有可能的比特模式都必須被評估。對于這些可能的比特模式中的每一個，所述比特的比特值按照現(xiàn)有的比特模式被設(shè)置。因此，要被更新的比特單元的每個比特都有其自己的相鄰比特，由此，它們中的一些可能是要被更新的比特單元的所有比特的相鄰比特。此外，某特定比特的一個或多個相鄰甚至可能是要在同時被更新的相同的比特單元的另一個比特。優(yōu)選地，在迭代程序的一個在先更新步驟中(優(yōu)選地在前一個更新步驟中)確定不是要被更新的比特單元的一部分的相鄰比特的比特值，而作為要被更新的比特單元的一部分的相鄰比特的比特值，被認(rèn)為等于適用于要被更新的比特單元的正在被評估的當(dāng)前比特模式的對應(yīng)比特值。
按照另一個優(yōu)選實施例，初始化步驟的初步比特判定是通過利用一個限幅電平的閾值檢測獲得的。所述閾值檢測以對于某特定比特所檢測的HF信號值為根據(jù)。
可以選擇要在所述更新步驟中滿足的不同標(biāo)準(zhǔn)。一個優(yōu)選實施例采用一個由比特單元中的所有的比特的和所確定的標(biāo)準(zhǔn)，所述和包含比特單元的每個單一比特的HF信號值和一個參考HF信號值的平方差。因此，總共確定2i個和，每個可能的比特單元一個，i是比特單元中的比特的個數(shù)。產(chǎn)生最低的和的值的比特單元，將被選擇作為比特檢測方法的當(dāng)前迭代的結(jié)果。或者，所述和包含所述比特單元的每個單一比特的HF信號值與一個參考HF信號值之間的差的絕對值。
總的來說，本發(fā)明可應(yīng)用于多維代碼，其中信道數(shù)據(jù)流的信道字對于基于軌道的系統(tǒng)(即沿螺旋軌道的光學(xué)記錄載體)可以在無限范圍的一維方向上展開。另一方面，信道數(shù)據(jù)流的信道字可以在一個以上的方向上展開，如在基于卡的系統(tǒng)中的那樣。第一優(yōu)選應(yīng)用是在3維編碼中，其中的比特位于一個3維的比特位置網(wǎng)格上。然而，優(yōu)選的是把本發(fā)明應(yīng)用于這樣一種信道數(shù)據(jù)流，其包含一個一維地展開的比特序列，或者其包含一個信道帶，該信道帶至少有兩個沿第一方向一維地展開、并且沿與第一方向正交的第二方向互相對準(zhǔn)的比特行，所述兩個方向構(gòu)成一個二維的比特位置網(wǎng)格。后一種情況的優(yōu)選實施例在權(quán)利要求8至15中限定。
如已經(jīng)所述的那樣，比特單元可以包含一個或多個比特。在一個簡單的情形中，每個比特單元只包含一個比特。于是，所述單一比特的比特值優(yōu)選地是通過一個使用一個經(jīng)適配的限幅電平的閾值操作而確定，該限幅電平被設(shè)定為對應(yīng)所述單一比特具有比特值0的情形的第一參考HF信號電平與對應(yīng)所述單一比特具有比特值1的情形的第二參考HF信號電平的和的一半。所述參考HF信號電平與相鄰比特的比特值有關(guān)。相鄰比特的所述比特值已經(jīng)已經(jīng)在一個在先迭代中被確定。與限幅電平獨(dú)立于相鄰比特的標(biāo)準(zhǔn)限幅的使用相對，還附加地使用來自相鄰比特的信息，這將允許以更高的可靠性判定要被更新的比特單元的該比特的比特值是0還是1。
按照其它的優(yōu)選實施例，信道數(shù)據(jù)流的各比特被安排在一個二維的六邊形或正方形網(wǎng)格上，并且每個比特單元包含兩個或三個比特。
按照本發(fā)明的比特檢測可以順序地或者并行地實現(xiàn)。采用順序?qū)崿F(xiàn)方式的優(yōu)選實施例在權(quán)利要求13和14中限定。其中，閾值檢測和比特的更新優(yōu)選地是在一個檢測窗口內(nèi)逐個比特列地進(jìn)行，而在每個比特列中，比特值是按照從比特列的最外面的比特開始到比特列的最里面的比特結(jié)束的“鋸齒形”順序確定的。這個程序一直繼續(xù)，直到達(dá)到檢測窗口的最后的比特列，之后，檢測窗口在代碼沿包含至少兩個比特行的螺旋軌道展開的方向上移位。
或者，也可以對于若干個比特列并行地對要被更新的比特單元的各比特的比特值進(jìn)行更新。這樣的并行實現(xiàn)方式對于可獲的數(shù)據(jù)速率來說可能是有益的。
按照一個優(yōu)選實施例，也可以從所提出的比特檢測器的比特檢測器單元中獲得軟判定信息或可靠性信息，這個軟判定信息可以被用于后繼的、例如turbo解碼或LDPC(低密度奇偶校驗)解碼的迭代解碼程序。
按照本發(fā)明的比特解碼器及其優(yōu)選實施例在權(quán)利要求17至19中限定。在權(quán)利要求19的實施例中，比特檢測器需要N個比特時鐘時刻(時鐘1)來實現(xiàn)下一個比特更新，它被以一個N倍低的時鐘(時鐘2)定時到一個用于存儲比特矢量的第二陣列的一個后繼寄存器中。
現(xiàn)在將參照附圖解釋本發(fā)明，附圖中，

圖1表示一個編碼系統(tǒng)的總體布局的框圖；圖2表示一個指示一種基于帶的(strip-based)二維編碼方案的示意圖；圖3表示一個用于六邊形網(wǎng)格上的二維代碼的示意性信號模式；圖4表示一個用于第一密度的原始(raw)標(biāo)量衍射信號模式；圖5表示一個用于第二密度的原始標(biāo)量衍射信號模式；圖6表示一個用于第三密度的原始標(biāo)量衍射信號模式；圖7表示兩個電平在錯誤區(qū)重疊的示意信號模式；圖8表示一個迭代硬判定(hard-decision)比特檢測器的示意圖；圖9表示一個如用于單一比特迭代硬判定比特檢測的六邊形比特簇；圖10表示由最近的鄰居決定的閾值檢測；圖11表示包含一個、兩個或三個中心比特的不同比特單元；圖12表示用于包含三個比特的比特單元的三個六邊形簇；圖13表示一個滑動檢測窗口順序?qū)崿F(xiàn)方式。
圖14表示在每個比特單元含有一個單一比特時的比特檢測器的框圖；圖15表示用于如圖14中所示的比特檢測器的一個單一比特檢測器單元；圖16表示采用如圖14中所示的比特檢測器的比特檢測；圖17表示在每個比特單元含有兩個比特時的比特檢測器；圖18表示采用如圖17中所示的比特檢測器的比特檢測；圖19表示采用如圖17中所示的比特檢測器的一種并行的實現(xiàn)方式；圖20表示一個包含兩個比特的比特單元；
圖21表示圖17中所示的比特檢測器中所用的HF參考信號電平；圖22表示圖17中所示的比特檢測器的一個單一比特檢測單元；圖23表示作為一個典型密度的(SNR)的函數(shù)的誤比特率；以及圖24表示作為一個第二密度的SNR的函數(shù)的誤比特率。
圖1表示一個數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的典型的編碼和信號處理元件。從DI到DO的用戶數(shù)據(jù)循環(huán)可包括交織10，糾錯碼(ECC)和調(diào)制編碼20、30，信號預(yù)處理40，在記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)存儲50，信號后處理60，二進(jìn)制檢測70，以及調(diào)制碼的和交織的ECC的解碼80、90。ECC編碼器20向數(shù)據(jù)添加冗余，以便提供對來自各種噪聲源的錯誤的預(yù)防。ECC編碼的數(shù)據(jù)然后被傳送到調(diào)制編碼器30，調(diào)制編碼器使數(shù)據(jù)適配于信道，就是說，調(diào)制編碼器把數(shù)據(jù)處理成一種較不可能被信道錯誤破壞的并且在信道輸出端更容易被檢測的形式。調(diào)制的數(shù)據(jù)然后被輸入到例如空間光調(diào)制器之類的記錄裝置，并被存儲在記錄介質(zhì)50上。在檢索側(cè)，讀取裝置(例如光檢測器裝置或電荷耦合裝置(CCD))返回必須被變換回數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(對于二進(jìn)制調(diào)制方案來說每個像素一比特)的偽模擬數(shù)據(jù)值。這個過程中的第一個步驟是一個被稱為均衡化的后處理步驟60，其試圖消除在記錄過程中產(chǎn)生的、仍然在偽模擬域中的失真。然后，通過一個比特檢測器70將偽模擬數(shù)據(jù)值陣列轉(zhuǎn)換成一個二進(jìn)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)陣列。然后將該數(shù)字陣列首先傳送到執(zhí)行與調(diào)制編碼相逆的操作的調(diào)制解碼器80，再傳送到ECC解碼器90。
在上述的歐洲專利申請EP 01203878.2中，描述了按照信道比特的最近的相鄰簇的六邊形網(wǎng)格上的2D約束的編碼。其中，主要就其在信道上更強(qiáng)健的傳輸方面的優(yōu)點(diǎn)而專注于所述約束，而不是專注于這種2D代碼的實際構(gòu)造。后一個主題在歐洲專利申請02076665.5(PHNL020368)中涉及，就是說，其中描述了這樣一個2D代碼的實現(xiàn)方式和構(gòu)造。舉例來說，以下將舉例說明一個2D六邊形代碼。然而應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明的總體構(gòu)思和所有手段一般都能應(yīng)用于任何2D代碼，特別是任何2D六邊形或正方形網(wǎng)格代碼。最后，該總體構(gòu)思也能應(yīng)用于由代碼的一維展開表征的、可能具有各向同性約束的多維代碼。
如上所述，以下將考察一個2D六邊形代碼。2D六邊形網(wǎng)格上的比特可按比特簇標(biāo)識。一個六邊形簇包括一個位于中心網(wǎng)格點(diǎn)的比特，它被位于相鄰網(wǎng)格點(diǎn)的最近的6個相鄰比特圍繞。代碼沿著一個一維的方向展開。一個2D帶由若干個1D行組成，這些行在一個與第一方向正交的第二方向上互相疊加。圖2中顯示基于帶的2D編碼的原理。在各帶之間例如可以設(shè)立一個一行的保護(hù)帶(guard band)用于六邊形網(wǎng)格上的2D記錄的信號電平，由一個對應(yīng)所有可能的六邊形簇的完整集合的幅度值曲線圖標(biāo)識。進(jìn)一步使用各向同性的假設(shè)，就是說，假設(shè)信道脈沖響應(yīng)是循環(huán)對稱的。這意味著，為了表征一個7比特的簇，重要的只是標(biāo)識中心比特以及在最近的相鄰比特中的“1”比特(或“0”比特)的個數(shù)(6個相鄰比特中的0、1、...、6個可能是“1”比特)。在我們的記號中，“0”比特是一個岸比特(land-bit)。圖3中表示一個典型的“信號模式”(Signal-Pattern)。假設(shè)一個寬螺旋由11個平行的比特行組成，在連續(xù)的寬螺旋之間有一個1(空的)比特行的保護(hù)帶，圖3的情形對應(yīng)于與傳統(tǒng)的1D光學(xué)記錄(如在例如藍(lán)光盤(DB)格式中所用的)(利用藍(lán)色激光二極管的))相比，密度增加1.7倍。
以與傳統(tǒng)的1D光學(xué)記錄(以當(dāng)前的BD標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩)完全相同的密度，獲得圖4的信號模式。圖4的信號波形是用描述中心孔徑(CA)衍射受限的檢測的全雙線性標(biāo)量衍射模型(fully bi-linear scalardiffraction model)生成的。由于雙線性條件(代表由于在檢測平面的物理檢測中的模數(shù)平方操作而產(chǎn)生的的比特之間的非線性干擾)，2D調(diào)制有一個特殊的信號折疊(folding)問題，即大的岸區(qū)域和大的坑區(qū)域的信號幾乎是相似的，這使得比特檢測相當(dāng)有問題。因此，為了避免信號折疊，已經(jīng)提出了為ROM寫信道而適配的寫策略在一個坑(pit)比特中，通過該寫信道實現(xiàn)一個小的、優(yōu)選地是圓形的覆蓋該坑區(qū)域的50％的坑孔(pit-hole)。假設(shè)是BD的讀信道(λ＝405nm；NA＝0.85)，六邊形網(wǎng)格的網(wǎng)格參數(shù)等于195.2nm(對于坑比特具有半徑b＝60nm的坑孔)。圖4中的波形是未被均衡化的(原始波形)。這個情況符合與BD系統(tǒng)的相同的用戶容量(capacity)。
為了比特檢測器的分析更簡單，經(jīng)常將信道近似為一個具有7比特脈沖響應(yīng)的完全線性信道，并具有一個被記為c0的中心抽頭(tap)和一個被記為c1的最近的相鄰抽頭(簇中所有6個最近的相鄰比特的相同系數(shù))。圖5中表示了這個簡化模型的示意性的信號模式，一起表示的還有“精確”的標(biāo)量衍射模型。它適用于一個具有凈系數(shù)約1.7的密度增益(與1D-DB相比)。圖5顯示2D調(diào)制和DB(1D)的用戶比特的分別的大小。因數(shù)11/12說明了(一個空行的)保護(hù)帶的存在。
圖5的情況與簡化的抽象信道模型中的c0＝3c1一致。要注意的是以“0”比特作為中心比特的簇的4個底部信號電平與以“1”比特作為中心比特的簇的4個頂部信號電平重疊。信號電平的這個重疊是在這些人們更渴望的存儲密度下的2D光學(xué)存儲的“關(guān)閉的眼”的根本問題。
圖6中表示與1D BD相比凈系數(shù)幾乎是1.4x的密度增益的2D調(diào)制的信號模式。這個情況與簡化的信道模型中的c0＝4c1一致。
要注意的是，對于圖6的情形來說，以“0”比特作為中心比特的簇的三個底部信號電平與以“1比特作為中心比特的簇的三個頂部信號電平重疊。這又是“關(guān)閉的眼”的根本問題。然而，在這個情況中，這個問題明顯沒有圖5中的四個電平重疊的情況顯著。
在圖3中已經(jīng)畫出了要應(yīng)用于HF信號的所有信號電平的總的閾值水平，這將導(dǎo)致閾值檢測的最佳誤比特率。然而，顯然具有等于“0”比特的中心比特的兩個底部簇的信號電平和具有等于“1”比特的中心比特的兩個頂部簇的信號電平位于該閾值電平的錯誤一側(cè)，就是說，在這些情況下，閾值檢測將明顯地導(dǎo)致被錯誤地檢測的(中心)比特。如圖3中所示的那樣，這些簇是所謂的錯誤區(qū)(或擦除區(qū))的一部分。這些簇(具有幾乎100％的錯誤概率)的發(fā)生的概率達(dá)到(1+6)/64，即約11％，導(dǎo)致一個大約1.1 10-1的bER。顯然，這個bER實在太高。
首先將參考具有一個只含有兩個重疊的信號電平的錯誤區(qū)的情況。這個情況被示意性地表示在圖7中。具有在錯誤區(qū)內(nèi)的信號值的比特可被指示為不可靠的這樣一個比特最多有一個相同類型的相鄰比特。如果后一種情況適用(一個相同類型的相鄰比特)，則仍然有三個最近的相鄰比特依次有至少兩個最近的相同類型的相鄰比特。這意味著對于這三個比特來說，信號值在錯誤區(qū)的外面，并且都在錯誤區(qū)的相同側(cè)因此就能以高的可靠性檢測這三個相鄰比特(因為在錯誤區(qū)的外面)。
換言之，對于一個具有在錯誤區(qū)內(nèi)的信號電平的比特來說，它必須有至少三個具有在錯誤區(qū)的外面并且在錯誤區(qū)的相同側(cè)的信號電平的相鄰比特。因此，對于一個具有在錯誤區(qū)內(nèi)的信號幅度的簇來說，確定最近的相鄰比特的比特值就足以設(shè)置一個中心比特的比特值。用于這個情形的一步一步的程序可以如下所述-首先，對所有比特處的HF信號應(yīng)用閾值檢測(用一個單一限幅電平)；-然后，將具有在錯誤區(qū)內(nèi)的信號電平的所有比特確定為不可靠的比特，其比特值尚未被確定；-對于每個不可靠比特，檢查其最近的相鄰比特的比特判定；在理想情況下，必須至少有3個具有在錯誤區(qū)的外面并且在閾值電平的相同側(cè)的信號電平的相鄰比特，就是說，這些最近的相鄰比特必須是完全相同的。在一種錯誤的情形中，這些最近的相鄰比特中的一個或多個也可能在錯誤區(qū)之內(nèi)。在這樣的情況中，只要檢查可靠的最近的相鄰比特。
-該不可靠的(中心)比特被設(shè)置為與其可靠的最近相鄰比特相反的比特值。
顯然，對于錯誤區(qū)有三個重疊的電平的情況來說，錯誤區(qū)也包含其中某個比特恰好有兩個相同類型的最近的相鄰比特的簇。因此，就有錯誤區(qū)內(nèi)的某個比特的所有相鄰比特也在錯誤區(qū)內(nèi)的情形在這種情況下，7比特的簇內(nèi)就根本沒有可靠的比特，并且上述程序不能被應(yīng)用于所有的情況。
根據(jù)上述討論，顯然，為了改善比特判定的可靠性，考慮最近的相鄰比特的比特判定可能是非常有益的。這是一種聯(lián)合比特檢測方法。這個基本原理將被用于本發(fā)明的迭代比特檢測器。
首先將要說明的是我們打算要用之檢測一個7比特簇中的一個單一比特(即六邊形簇的中心比特)的比特檢測器。將用HD-1標(biāo)記該檢測器。圖8表示該檢測器的基本原理。各比特在連續(xù)的迭代中被更新，對于第一個迭代，采用如在上述用于兩個電平重疊的簡單程序的步驟一中所述的那樣的用一個單一限幅電平獲得的閾值判定。
圖9表示六邊形簇中的比特配置。中心比特是要被確定的比特。它的相鄰比特(用黃色表示)已經(jīng)在一個在先的迭代中被檢測，這個信息被用來檢測中心比特。這在圖10中表示。假設(shè)該在先的迭代已經(jīng)在所考慮的中心比特的6個最近的相鄰比特中產(chǎn)生兩個“1”比特。如果給定這些被檢測的最近的相鄰比特，則對于中心比特的實際的比特判定，只應(yīng)該將所檢測的HF信號幅度(在圖10中記為x)與兩個可能的參考電平作比較。這兩個參考電平，依照中心比特是“0”比特還是“1”比特而被記為T0和T1。對中心比特的實際比特判定，現(xiàn)在通過應(yīng)用閾值檢測而被實現(xiàn)，其中閾值位于中間電平(T0+T1)/2。
可以把檢測器HD-1推廣到這樣一種檢測器，其中，一次性檢測若干個鄰接比特(其被定義為一個比特單元)，這種檢測只通過對該鄰近比特的集合的所有可能的候選比特模式執(zhí)行一個最大似然性評估而進(jìn)行。鄰接比特的集合，指的是填充寬螺旋中的一個鄰接的二維區(qū)域的比特的集合。在圖11中，表示了分別對應(yīng)于記為HD-1、HD-2和HD-3的檢測器的情況的對應(yīng)的鄰接比特區(qū)域。這些檢測器分別用一個單一比特、或一對比特(例如橫向?qū)?zhǔn)的)、或者三比特組作為要被檢測的比特單元(或n＝3比特核心)。
圖11展現(xiàn)所列的三個檢測器(HD-1、HD-2和HD-3)的周圍的比特(具有在在先的迭代中檢測的比特值)和比特核心(在當(dāng)前迭代中要被檢測的比特)的不同配置。核心或比特單元中的比特的個數(shù)分別等于1、2和3，周圍的比特的配置中的比特的個數(shù)分別等于6、8和9。
可能很清楚，可以容易地推廣到n比特的比特單元(產(chǎn)生一個HD-n比特檢測器)。
以下將更詳細(xì)地考察比特單元或核心由一個三比特組組成時的HD-3比特檢測器。因此有23＝8個比特單元的設(shè)置或可能的比特模式。通過搜索具有預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的最低值的設(shè)置可以實現(xiàn)對比特單元的最佳設(shè)置的評估。一個可能的標(biāo)準(zhǔn)可能是三項(比特單元的三個比特中的每個對應(yīng)一項)的和，每項是被檢測的(或被接收的)HF信號與和7比特六邊形簇一致的參考HF信號之間的平方差，其中該7比特六邊形簇部分由周圍(在圖11中被記為“配置”)中的比特構(gòu)成，部分由比特單元(或者如圖11中標(biāo)注的“核心”)中的比特構(gòu)成。
圖12中示意性地表示用于標(biāo)識這三個不同的六邊形簇的分解操作。比特單元或核心中的各比特被記為{x0，x1，x2}。對于核心比特中的每個，考察記為{cl0，cl1，cl2}的對應(yīng)的六邊形簇。上面提出的標(biāo)準(zhǔn)于是為S2=∑i=02(HFi-RL[cli])2]]>其中HFi表示比特單元第i個比特(即x0)的信號波形，RL(cli)表示一個類型為cli的7比特六邊形簇的參考幅度水平。所以總共必須執(zhí)行8個加法(每個加法有3項)，所考察的比特單元的可能的設(shè)置或模式中的每個對應(yīng)一個加法。產(chǎn)生最低的和值的(3個核心比特的)比特單元的比特設(shè)置或比特模式，將被選擇作為比特檢測器的當(dāng)前迭代的結(jié)果。
比特檢測器通常有不同的可能實現(xiàn)方式，諸如并行的或順序的實現(xiàn)方式。首先將考察順序的實現(xiàn)方式。
圖13表示“滑動窗口”順序?qū)崿F(xiàn)方式，將對于HD-1比特檢測器更詳細(xì)地解釋該滑動窗口。特別地，示出了滑動窗口的兩個順序的階段(stages)。右邊的鋸齒形模式是最近的模式，它的比特值是從像閾值檢測器那樣的簡單的初步比特檢測器中導(dǎo)出的。左邊的鋸齒形模式是最老的模式，它的比特判定已經(jīng)經(jīng)歷HD-1比特檢測器的6個連續(xù)的迭代。那些比特判定是最可靠的比特判定。從概念上講，被用于介質(zhì)(盤)上的信息的并行的讀出的點(diǎn)的陣列正在掃描窗口中最右邊的鋸齒形模式。
滑動窗口包括一部分寬螺旋，后者包括n+1個占滿寬螺旋的整個寬度的鋸齒形比特陣列。比特被連續(xù)地更新，更新的順序由如圖13b中所示的比特中的數(shù)字所指示。更新程序在螺旋的邊界處開始，在這里，比特判定有更高的可靠性，因為兩個連續(xù)的寬螺旋之間的保護(hù)帶的相鄰岸比特(“0”比特)是已知的。一旦某個比特已經(jīng)被更新，則它的更新后的比特值將在它是要被更新的接下來的各比特之一的相鄰比特集合的一部分時被使用。然而，每個鋸齒形中只有比特1-2-3-4和比特5-6-7才能被獨(dú)立地處理；接下來的鋸齒形再次依賴于當(dāng)前鋸齒形中的比特檢測的結(jié)果。比特檢測器因此變成遞歸型的。
在第一個鋸齒形模式處，檢測器以閾值檢測開始(迭代j＝0)。在第二個鋸齒形處，檢測器執(zhí)行迭代j＝1，在位于其右邊的相鄰鋸齒形處使用來自迭代j＝0的比特判定，在位于其左邊的相鄰鋸齒形處使用來自j＝2的比特判定。這個程序一直繼續(xù)到它達(dá)到滑動窗口的最后鋸齒形為止。
一旦滑動窗口內(nèi)的所有比特都被更新，該窗口沿螺旋的方向移動一個鋸齒形比特陣列的距離這在圖13a和13b的底部表示。對滑動窗口的該新位置，再次重復(fù)該程序。
圖14表示具有3個(如果把閾值檢測算作第一個迭代，則是4個；閾值檢測也可以被視為一個初始化步驟，這只不過是稱謂的問題)HD-1比特檢測器迭代的檢測器的信號處理硬件。所有比特行的輸入HF信號都由一個HF矢量代表，該矢量包含對應(yīng)于元螺旋(meta-spiral)內(nèi)的每個行的一個(比特同步)HF樣本。它們是從由光檢測器IC生成的模擬信號的A/D轉(zhuǎn)換得到的。HF矢量被延遲三個連續(xù)的階段。該圖的底部代表在比特矢量上的迭代(其中一個比特矢量包含對應(yīng)于元螺旋的每個行的一個比特)。若干個HD-1檢測器單元(其個數(shù)等于元螺旋中的行的數(shù)目)按照HD-1算法計算被更新的比特值。最后更新的比特矢量被保存在存儲器中以用于下一個額外的階段，因為在一些要在滑動窗口的邊沿處被執(zhí)行的“在先”階段中需要這些比特值作為相鄰比特。圖15中表示HD-1比特檢測器單元的基本要素。檢測器單元6的輸入是六邊形網(wǎng)格的最近的相鄰比特和需要被更新的比特的HF樣本。更新后的比特值被輸出(在圖15中表示為“HD-1檢測的比特”)。相鄰比特確定一個要從對應(yīng)的“HF閾值存儲器”中獲得的閾值電平。HF信號相對于這個特定的閾值電平被限幅，輸出是更新后的比特，或“HD-1檢測的比特”。該閾值電平是作為包括由給定的6個最近的相鄰比特包圍的中心0比特的7比特六邊形簇的第一參考電平和包括由相同的給定的6個最近的相鄰比特包圍的中心1比特的7比特六邊形簇的第二參考電平的平均信號電平而獲得的。
圖16僅表示兩個HD-1比特檢測器單元的連接(這是為了該圖的簡要)。對于第一種情況，即要被更新的比特位于圖16中指向左邊的鋸齒形的邊沿時，HD-1單元從相同的比特矢量中接收兩個相鄰比特(要被更新的比特的上面的比特和下面的比特)、從左邊的比特矢量中接收三個相鄰比特、以及從右邊的比特矢量中接收一個相鄰比特。HD-1單元進(jìn)一步從對應(yīng)的HF矢量(該圖的上半部)中接收HF信號，即與需要被更新的比特處于相同位置的HF樣本。HD-1單元的輸出在要被更新的比特的位值處進(jìn)入被更新的比特陣列的比特值，即進(jìn)入右邊的比特值，由此指示在下一個時鐘周期該輸出比特駐留在該矢量的所指示的位置中。這里假設(shè)兩個連續(xù)矢量之間的所有HD-1檢測器的并行操作在一個時鐘周期內(nèi)被處理。所有HF-1單元在一個比特矢量與下一個比特矢量之間互相獨(dú)立地并行地運(yùn)行。
對于第二種情況，即要被更新的比特位于圖16中指向右邊的鋸齒形的邊沿時，HD-1單元只從左邊的比特矢量中接收一個相鄰比特以及從右邊的比特矢量中接收三個相鄰比特；程序的剩余部分與上述的相同。
圖17中表示具有與HD-1比特檢測器的相同的結(jié)構(gòu)的HD-2比特檢測(簡單實現(xiàn)方式)。該圖僅在HD-2比特檢測器的所有操作都能在一個時鐘周期內(nèi)完成的假設(shè)下適用。
在HD-2比特檢測器單元需要一個以上的時鐘周期的情況下(這是很有可能的，因為為比特單元尋找“最佳”候選比特對的操作相對比較復(fù)雜)，則應(yīng)力求并行的硬件實現(xiàn)方式。
圖18僅表示兩個HD-2比特檢測器的連接(這是為了該圖的簡要)。對于第一種情況，HD-2單元從相同的比特矢量中接收兩個相鄰比特(要被更新的兩比特的比特單元的上面的比特和下面的比特)、從左邊的比特矢量中接收三個相鄰比特、以及從右邊的比特矢量中接收三個相鄰比特。HD-2單元進(jìn)一步從對應(yīng)的HF矢量(該圖的上半部)中接收HF信號，即與需要被更新的比特單元的兩個比特處于相同位置的HF樣本。HD-2單元的輸出在要被更新的兩個比特的位置處進(jìn)入(右邊的)被更新的比特陣列的比特值。所有HD-2互相獨(dú)立地(在一個比特矢量與下一個比特矢量之間)并行地運(yùn)行。
圖19中表示在需要三個時鐘周期以用于HD-2比特檢測器的假設(shè)下HD-2比特檢測器的一種并行實現(xiàn)方式。在左邊，一個(通過移位寄存器實現(xiàn)的)緩沖器在三個連續(xù)的時鐘周期(等于一個HD-2比特檢測器塊的執(zhí)行所需的時鐘周期數(shù))中被填充。在每個第三時鐘周期時，該緩沖器被清空，其中這三個HF矢量中的每個饋送到三個處理分支的其中之一。在每個處理分支中，若干個HD-2比特檢測器單元(一次性地對于整個HF矢量陣列)被級聯(lián)(被視為在給定的HF矢量陣列上的若干個順序迭代)。
每個HD-2塊在它的輸入端處接收相鄰HF矢量陣列的比特陣列和所需的要被更新的比特的HF樣本；每個HD-2塊的輸出是一個更新的比特陣列。
應(yīng)當(dāng)注意的是，相鄰HF矢量陣列總是從上蜿蜒而下的。這就是HD-2塊的各個比特陣列輸入為什么可以從一個分支跨到另一個分支的原因。此外，應(yīng)當(dāng)注意的是，第一個分支中的某塊的適當(dāng)?shù)南噜応嚵幸獜牡谌种е腥〉茫鞘窃谠摲种У脑谙鹊母聲r取得的因此大箭頭從右向左向上指。
圖20中表示一個具有比特b0和b1的HD-2比特單元。其中，8個相鄰比特也由交叉符表示。
圖21中表示要在HD-2比特檢測器的核心中使用的參考電平。比特b0的參考電平以第一個帶底線的下標(biāo)表示；比特b1的參考電平以第二個帶底線的下標(biāo)表示。應(yīng)當(dāng)注意的是，圍繞b0的六邊形比特簇的6個相鄰比特是由5個早先已經(jīng)(在一個在先迭代中)被檢測過的相鄰比特以及HD-2比特檢測器的二比特比特單元的另一個比特(比特b1)確定的。對于圍繞比特b1的六邊形比特簇，類似的說法也成立。
圖22中表示HD-2比特檢測器塊的基本要素。六邊形網(wǎng)格上的8個最近的相鄰比特和需要被更新的比特單元的兩個比特的HF樣本被輸入。兩個被更新的的比特值(即HD-2檢測的比特)被輸出(在圖22中記為“HD-2檢測的比特”)。
對于每個六邊形簇(具有一個中心比特和6個相鄰比特)，可從一個存儲器(“HF參考電平存儲器)中得到一個參考信號電平。要從存儲器中取得的該參考電平是由該比特單元的兩個比特以及由該二比特比特單元的8個相鄰比特中的5個確定的。從對應(yīng)的參考電平中減去對于比特單元的兩個比特中的每個所接收的HF信號；對于比特單元的兩個比特的四種可能的二比特配置中的每一個，把這些各自的信號差的絕對值(在圖中示出；也可以用任何其它“范數(shù)(norm)”，如替代地使用平方值的二次范數(shù))相加在一起。從HD-2比特檢測器產(chǎn)生的比特，是那些導(dǎo)致以上4個參數(shù)(或選擇標(biāo)準(zhǔn)的樣本，每個可能的二比特比特單元對應(yīng)一個樣本)集的最小值的比特。這在圖22中用縮寫的標(biāo)記”arg min”表示使得標(biāo)準(zhǔn)處于最小的參數(shù)(比特b0和b1)。以并行方式實現(xiàn)的迭代比特檢測器的性能已經(jīng)被評估。分別以圖6的條件c0＝4c1和圖5的條件c0＝3c1，假設(shè)了具有7抽頭循環(huán)對稱脈沖響應(yīng)的簡化的(線性的)信道。為了評估比特檢測器，已經(jīng)假設(shè)了作為信道干擾的附加高斯噪聲(AWGN)。
圖23表示對應(yīng)約1.4×BD的密度的結(jié)果，其中c0＝4c1，圖24表示對應(yīng)約1.7×BD的密度的結(jié)果，其中c0＝3c1。除了閾值檢測器(TD)以及硬判定比特檢測器(HD-1、HD-2、HD-3)，單一比特錯誤的情況下的匹配的濾波器限度(MFB)的結(jié)果以及軟判定比特檢測器的結(jié)果已經(jīng)被包括。應(yīng)當(dāng)注意的是，對于圖24的c0＝3c1的情況來說，單一比特錯誤不再是主導(dǎo)的錯誤模式，這就解釋了(為單一比特錯誤計算的)MFB與其它檢測檢測器之間的較大的差距的原因。在這里最好是與為雙比特錯誤計算的MFB相比。在后一種情況中，雙比特錯誤是主導(dǎo)的錯誤，包括沿六邊形比特模式的(在對稱性發(fā)面等價的)軸的其中之一的“+-”錯誤模式。
對于約1.4xBD的密度來說，從圖23中可以觀察到bER從TD通過HD-1、HD-2到HD-3的連續(xù)改善。HD-3顯著地好于HD-1和D-2，這揭示它們的性能的一個清楚的界限，這是由信號模式的信號電平的重疊量導(dǎo)致的。HD-3在搜索比特的最佳模式方面有更大的自由度，這顯然導(dǎo)致更好的性能。軟判定比特檢測器在10-4的bER下還要好4dB。
對于約1.7xBD的密度來說，從圖24中可以觀察到bER從TD通過HD-1、HD-2到HD-3的類似改善，但是在這個情形中，HD-3比特檢測器的性能也有一個顯著的飽和，它只能達(dá)到2 10-3的bER。所以，在這個容量下，硬判定比特檢測器似乎不盡人意。另一方面，軟判定比特檢測器(在圖23和24中記為“SD-1”)卻產(chǎn)生好得多的性能。
以上說明中設(shè)計了適合每個比特有6個最近的相鄰比特的2D六邊形調(diào)制的情況的迭代硬判定比特檢測器。它同樣能應(yīng)用于每個比特有4個最近的相鄰比特的2D正方形網(wǎng)格調(diào)制的情形。此外，本文是對于基于包括7個比特的六邊形簇的參考電平而對本發(fā)明加以說明的對于所屬領(lǐng)域的熟練人員來說，顯然可以把本發(fā)明推廣到這樣的情形，即參考電平取決于更大的簇，所考慮的相鄰比特超出2D比特網(wǎng)格的最近的相鄰比特。更進(jìn)一步，這個原理也可以應(yīng)用于光學(xué)存儲的1D調(diào)制。于是，最近的鄰居的簇要被1D比特配置所替換，該1D比特配置具有由信道的1D脈沖響應(yīng)的程度確定的長度。
更進(jìn)一步，在完成最后的迭代后，HD-n比特檢測器能產(chǎn)生軟判定輸出，它能在一個LDPC解碼器(或Turbo解碼器)中的另一個階段處被使用。由于在每個比特判定時最近的鄰居的配置是固定的，所以能利用兩個簇參考電平T0和T1(它們分別是中心比特為“0”或“1”的參考電平)，從為所考察的比特所測量的HF信號中計算出軟判定信息。該軟判定信息于是就是比特有一個值“1”的概率，并且能根據(jù)兩個參考電平從Fermi-Dirac那樣的S曲線(Fermi-Dirac like S-curve)中獲得。
權(quán)利要求
1.用于檢測在記錄載體上存儲的信道數(shù)據(jù)流的各比特的比特值的比特檢測方法，其中，信道數(shù)據(jù)流駐留在一個N維的比特網(wǎng)格中并且包含多個鄰接的比特單元，每個比特單元包含至少一個比特，其中，對信道數(shù)據(jù)流的比特檢測是通過一個迭代程序執(zhí)行的，每次迭代都是基于所述比特單元執(zhí)行的，其中，所述比特單元的各比特的比特值被所述迭代程序根據(jù)所接收的所述比特單元的各比特的HF信號值檢測，所述方法包含-初始化步驟，用于根據(jù)所述比特的HF信號值獲得所述比特單元的各比特的初步比特判定；-更新步驟，用于通過搜索要被更新的所述比特單元中的最滿足對于要被更新的所述比特單元的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的各比特中的每一個的比特值，來更新要被更新的所述比特單元的各比特的比特值，所述標(biāo)準(zhǔn)是由要被更新的所述比特單元的每個單一比特的HF信號值與一個參考HF信號值之間的差確定的，其中，所述參考HF信號值是由要被更新的所述比特單元中的所述單一比特的比特值以及由所述單一比特的各相鄰比特的比特值確定的；以及-用于迭代所述更新步驟直到滿足一個預(yù)定條件的迭代。
2.如權(quán)利要求1中所要求的方法，其中，那些不是要被更新的所述比特單元的一部分的所述相鄰比特的比特值，是在迭代程序的一個在先的更新步驟、優(yōu)選地是前一更新步驟中被確定的，并且，其中那些作為要被更新的所述比特單元的一部分的所述相鄰比特的比特值，被設(shè)置為等于能為要被更新的所述比特單元設(shè)定的可能的比特模式中的每一個的對應(yīng)比特值。
3.如權(quán)利要求1中所要求的方法，其中，所述初始化步驟的所述初步比特判定是通過使用一個限幅電平的閾值檢測而得到的。
4.如權(quán)利要求1中所要求的方法，其中，所述要被一個比特單元滿足的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)是由所述比特單元中所有的比特的和確定的，所述和包含所述比特單元的每個單一比特的HF信號值與一個參考HF信號值之間的平方差。
5.如權(quán)利要求1中所要求的方法，其中，所述要被一個比特單元滿足的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)是由所述比特單元中所有的比特的和確定的，所述和包含所述比特單元的每個單一比特的HF信號值與一個參考HF信號值之間的差的絕對值。
6.如權(quán)利要求1中所要求的方法，其中，所述信道數(shù)據(jù)流包含一個一維地展開的比特序列。
7.如權(quán)利要求1中所要求的方法，其中，N是產(chǎn)生一個三維的比特網(wǎng)格的3。
8.如權(quán)利要求1中所要求的方法，其中，N是2，并且所述信道數(shù)據(jù)流包含一個信道帶，該信道帶至少有兩個沿一個第一方向一維地展開、并且沿一個第二方向互相對準(zhǔn)的比特行，所述兩個方向構(gòu)成一個二維的比特位置網(wǎng)格。
9.如權(quán)利要求6或8中所要求的方法，其中，所述比特單元包含一個比特，并且其中所述參考HF信號值是由所述一個比特和它的各相鄰比特確定的，所述相鄰比特是在迭代程序的一個在先更新步驟中確定的。
10.如權(quán)利要求9中所要求的方法，其中，所述比特單元的單一比特的比特值是通過一個使用一個限幅電平的閾值操作而被更新的，該限幅電平被設(shè)置為對于所述單一比特具有比特值0的情形的第一參考HF信號與對于所述單一比特具有比特值1的情形的第二參考HF信號的和的一半。
11.如權(quán)利要求8中所要求的方法，其中，所述信道數(shù)據(jù)流的各比特被安排在一個二維的六邊形或正方形網(wǎng)格上。
12.如權(quán)利要求8中所要求的方法，其中，所述比特單元包含兩個或三個比特，并且其中所述兩個或三個比特中的每一個的所述參考HF信號值是由所述兩個或三個比特和該比特的對應(yīng)的各相鄰比特確定的。
13.如權(quán)利要求8中所要求的方法，其中，所述信道帶包含至少三個比特行，并且在所述初始化步驟中，對于所述比特單元的各比特的所述初步比特判定是通過閾值檢測獲得的，所述閾值檢測是在一個包含每個比特行的至少一個比特并在所述第二方向上對準(zhǔn)的比特列內(nèi)的一個預(yù)定的序列中執(zhí)行的，其中所述比特列的最外面的各比特首先被進(jìn)行閾值檢測，所述比特列的其它各比特隨后被進(jìn)行閾值檢測。
14.如權(quán)利要求13中所要求的方法，其中，在迭代的所述更新步驟中，要被更新的所述比特單元的各比特的比特值隨后對于多個比特列被一個比特列一個比特列地更新，所述多個比特列定義一個檢測窗口，其中，每個比特列的各比特的比特值按照它們在所述初始化步驟中被閾值檢測的相同順序被更新。
15.如權(quán)利要求13中所要求的方法，其中，在迭代的所述更新步驟中，要被更新的所述比特單元的各比特的比特值是對多個比特列并行地被更新的。
16.如權(quán)利要求1中所要求的方法，其中，在迭代程序中的除了比特判定以外的任何可能的步驟中，還為被檢測的比特生成可靠性或軟判定信息，所述可靠性或軟判定信息確定一個比特具有二進(jìn)制值“0”或“1”的概率。
17.用于檢測在記錄載體上存儲的信道數(shù)據(jù)流的各比特的比特值的比特檢測器，其中，信道數(shù)據(jù)流駐留在一個N維的比特網(wǎng)格中并且包含多個鄰接的比特單元，每個比特單元包含至少一個比特，其中，對信道數(shù)據(jù)流的比特檢測是通過一個迭代程序執(zhí)行的，每次迭代都是基于所述比特單元執(zhí)行的，其中，所述比特單元的各比特的比特值被所述迭代程序根據(jù)所接收的所述比特單元的各比特的HF信號值檢測，所述比特檢測器包含-初始化裝置，用于根據(jù)所述比特的HF信號值獲得所述比特單元的各比特的初步比特判定；-更新裝置，用于通過搜索所述更新比特單元中的最滿足對于所述更新比特單元的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的各比特中的每一個的比特值來更新所述更新比特單元的各比特的比特值，所述標(biāo)準(zhǔn)是由所述更新比特單元的每個單一比特的HF信號值與一個參考HF信號值之間的差確定的，其中，所述參考HF信號值是由所述更新比特單元中的所述單一比特的比特值以及由所述單一比特的各相鄰比特的比特值確定的；-迭代裝置，用于迭代對所述比特值的所述更新，直到滿足一個預(yù)定條件。
18.如權(quán)利要求17中所要求的比特檢測器，進(jìn)一步包含-第一寄存器陣列，用于存儲包含不同比特行的各比特的HF信號值的后續(xù)的HF矢量，以及-第二寄存器陣列，用于存儲包含不同比特行的各比特的比特值的比特矢量，其中，比特檢測器單元被安排在所述第二陣列的兩個后續(xù)的寄存器之間，該比特檢測器單元接收從比特矢量陣列中獲得的各相鄰比特和從HF矢量陣列中獲得的適當(dāng)HF信號值作為輸入并且輸出更新后的比特值，其中被更新的比特值被存儲在所述第二陣列的一個后續(xù)的寄存器中。
19.如權(quán)利要求18中所要求的比特檢測器，其中，所述第一寄存器陣列適于在比特時鐘的每個時刻在一個寄存器中存儲HF矢量并適于在每一個第M個時鐘把它們進(jìn)一步傳送到所述第二陣列的一個寄存器集合。
20.用戶數(shù)據(jù)流的再現(xiàn)方法，該用戶數(shù)據(jù)流被糾錯碼編碼和調(diào)制編碼成一個信道數(shù)據(jù)流并被存儲在一個記錄載體上，該方法包含一個如權(quán)利要求1中所要求的用于檢測所述信道數(shù)據(jù)流的各比特的比特值的比特檢測方法以及一個調(diào)制碼解碼方法和一個糾錯碼解碼方法。
21.用戶數(shù)據(jù)流的再現(xiàn)裝置，該用戶數(shù)據(jù)流被糾錯碼編碼和調(diào)制編碼成一個信道數(shù)據(jù)流并被存儲在一個記錄載體上，該裝置包含一個如權(quán)利要求17中所要求的用于檢測所述信道數(shù)據(jù)流的各比特的比特值的比特檢測器以及一個調(diào)制碼解碼器和一個糾錯碼解碼器。
22.包含程序碼裝置的計算機(jī)程序，當(dāng)所述計算機(jī)程序在計算機(jī)上執(zhí)行時該程序碼裝置使計算機(jī)執(zhí)行如權(quán)利要求1或20中所要求的方法的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于檢測在記錄載體上存儲的信道數(shù)據(jù)流的各比特的比特值的比特檢測方法，其中，信道數(shù)據(jù)流駐留在一個N維的比特網(wǎng)格中并且包含多個鄰接的比特單元，每個比特單元包含至少一個比特，其中，對信道數(shù)據(jù)流的比特檢測是通過一個迭代程序執(zhí)行的，每次迭代都是基于所述比特單元執(zhí)行的，其中，比特單元的各比特的比特值被所述迭代程序根據(jù)所接收的所述比特單元的各比特的HF信號值檢測。所提出的方法包含一個初始化步驟、一個更新步驟和迭代，使得該方法以迭代但非遞歸的方式檢測比特，這允許實現(xiàn)方式中的高度并行處理。在所提出的比特檢測方法中，使用一個基于為包括多個比特的比特單元的每個比特所接收的HF信號和參考HF信號的差的評估標(biāo)準(zhǔn)，其中，參考HF信號取決于要被更新的比特的比特值以及該比特的各相鄰比特，所述相鄰比特的比特判定已經(jīng)在在先的迭代步驟中被使用。因此，可以實現(xiàn)特別是二維光學(xué)存儲的高容量，這顯著地改善了閾值檢測器的性能。因此，按照本發(fā)明的比特檢測方法不禁止以高數(shù)據(jù)速率為目標(biāo)的實現(xiàn)方式。
文檔編號G11B20/14GK1689235SQ03823598
公開日2005年10月26日 申請日期2003年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月2日
發(fā)明者W·M·J·M·科伊內(nèi), A·H·J·伊明克, J·W·M·伯格曼斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司