專利名稱：自適應比特恢復裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及一種自適應比特恢復裝置，更具體地，涉及一種 從光記錄介質中進行自適應比特恢復的裝置。還涉及一種使用這樣的 裝置從記錄介質中讀取和/或向記錄介質寫入的裝置。
背景技術：
近來，已經開發(fā)了用于來自光記錄介質的數(shù)據(jù)的通道自適應恢復 的技術。然而，由于諸如壓縮盤、數(shù)字多功能盤、藍光盤之類的大量 可能的介質類型、以及一些記錄介質類型不受外殼保護的事實，所以 需要自適應過程的較強監(jiān)控。為此，提出了若干方案來實現(xiàn)可靠的數(shù) 據(jù)獲取處理。
一種方案在圖1中描述。對從記錄介質中捕獲的高頻數(shù)
據(jù)流HF進行采樣，并在模數(shù)轉換器1中進行量化，由采樣速率轉換器 4重新采樣至數(shù)據(jù)通道時鐘速率，并饋入處理通道自適應的比特恢復 塊11中。用于重新采樣的通道時鐘在時鐘恢復塊10中恢復，典型地， 時鐘恢復塊10包括均衡器2在前的鎖相環(huán)3。用于該均衡器2的數(shù)據(jù) 或者從模數(shù)轉換器1中直接接收，或者作為相位信息從比特恢復塊11 中接收。將所獲得的數(shù)據(jù)和時鐘發(fā)送至解調器9，解調器9將解調數(shù) 據(jù)發(fā)送至糾錯處理(至ECC)。
比特恢復塊包括自適應均衡器8和相關系數(shù)更新塊7，相關系數(shù) 更新塊7使用最小均方(LMS)算法，在目標濾波器5濾波之后，使用 恢復數(shù)據(jù)對自適應均衡器8的輸出進行加權。由于受到用于光記錄介
質通道的當前調制方案的增加的符號間干擾，所以提供局部響應最大 似然檢測器6，用于從輸入數(shù)據(jù)流檢測最可能數(shù)據(jù)。由于通道調制通 常使用行程長度有限編碼裝置，所以普遍使用Viterbi解碼器6。
最近，提出了提供如圖2所示的自適應Viterbi解碼器14。在這
種情況下，在監(jiān)控Viterbi解碼器15的輸出、即恢復的數(shù)據(jù)比特同時， 通過目標值更新塊17來更新目標值，其中，對于該目標值來測量可能 數(shù)據(jù)比特的似然。這通過將最佳值、即最可能值與饋入自適應Viterbi 解碼器15的數(shù)據(jù)作比較來實現(xiàn)。提供限幅器12用于粗略地消除不是 由調制引起、而是由數(shù)據(jù)耦合引起的DC分量。這是修整用于最低頻率 的去耦合電容器的數(shù)字對應(counterpart)。由調制引起的較高次
(order) DC分量在行程長度時間幀上改變，并在均衡器8中進行處 理。狀態(tài)檢測器16通過監(jiān)視比特組合，來跟隨Viterbi解碼器15的 Trellis圖。下面將參照圖9，對Trellis圖進行進一步解釋。例如， 隨后所檢測的比特'++_，(即，比特序列'110'或狀態(tài)'4')僅允 許轉換至下面的狀態(tài)<3'。從狀態(tài)'2'中，可以轉換至狀態(tài)'4'和
'5'。如果在目標更新塊17中檢測到無效的轉換，則不使用相應的輸 入樣本的值來更新該目標，實際應給出與正確信號更加接近的匹配值。 然而，在諸如初始化或當處理由劃痕或指紋引起的數(shù)據(jù)流中的差 錯時之類的特定環(huán)境下，自適應過程易于變得不穩(wěn)定和起相反作用。 因此，已提出了引入輔助檢測器20來提高在這樣的條件下的比特恢復 塊ll的自適應性能，以及來滿足高速數(shù)據(jù)檢測需求。圖3中示出了這 樣的裝置的圖解。輔助檢測器20包括預均衡器21、數(shù)據(jù)預限幅器22、 非線性均衡器23、以及比特檢測器24。基本上，該輔助檢測器20削 去重新采樣hf數(shù)據(jù)的中心之外的比特信息。檢測器20具有考慮行程 長度相關寄生DC分量的特定限制，并且易于誤檢測較短行程長度數(shù)據(jù) 比特。然而，在處理記錄介質上的破壞數(shù)據(jù)區(qū)域時，輔助檢測器20 優(yōu)于Viterbi檢測器14，并且不具有Viterbi比特檢測路徑14中所 使用的濾波器長度和路徑存儲深度內在的檢測等待。如圖3所示的事 件邏輯25將數(shù)據(jù)樣本轉換解碼為大于零、零、或小于零，并且將該信 息與相應的相位值一起傳輸至時鐘恢復塊10 (未示出)。
當處理若干類型的記錄介質和通道(如，DVD+RW、 DVD-RW等)時， 自適應過程需要高度靈活性。 一些靈活性仍僅能夠由主機控制發(fā)起的 系統(tǒng)重新配置來提供，但是由于超大規(guī)模集成電路(VLSI)提高的集 成水平， 一些靈活性已在硬件實現(xiàn)的范圍內。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目標是提供一種自適應比特恢復的改進裝置，允許超出 普通數(shù)據(jù)檢測處理器性能的可靠的比特檢測。
根據(jù)本發(fā)明，通過自適應比特恢復裝置來實現(xiàn)該目標，該自適應 比特恢復裝置包括自適應均衡器和自適應局部響應最大似然檢測器， 還包括針對自適應均衡器和/或自適應局部響應最大似然檢測器的增 強控制措施。有利地，增強控制措施包括針對自適應均衡器的溢出控 制塊，用于監(jiān)控至少一個自適應系數(shù)。如果將均衡器實現(xiàn)為簡化的有
限脈沖響應(FIR) Volterra濾波器，則有利地，溢出控制塊監(jiān)控 Volterra系數(shù)?；旧?，將該系數(shù)看作針對信號不對稱的措施。然而， 如果輸入信號的抖動過高，則該系數(shù)可能會跳出預期的數(shù)據(jù)范圍。在 更一般的方法中，溢出控制擴展至所有系數(shù)。在溢出的情況下，縮放 (scaling)塊基于溢出控制塊的輸出信號，向系數(shù)路徑應用縮放。
有利地，該裝置還包括通過將最高絕對系數(shù)值與其系數(shù)號碼作比 較來獲得相位信息的裝置。由濾波引起的恒定群延時總是在相同位置 給出最高系數(shù)值。對于最佳濾波器系數(shù)組，中間抽頭具有最高值。將 獲得的信息傳輸至主機控制作為相位警告，例如，指示相位在或不在 最佳的標記、或者指示具有最高值的系數(shù)的位置標識符。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，增強控制措施包括用于系數(shù)更新權重的 自適應常數(shù)(MU)的控制邏輯。有利地，在自適應過程開始期間的系 數(shù)更新權重大于正常操作期間的系數(shù)更新權重。有利地，對控制邏輯 的操作進行簡化，并且僅集中在一些系數(shù)上。例如，通過均值時間平 均濾波來過濾系數(shù)，并且比較系數(shù)用于發(fā)現(xiàn)最大值。這可能在自適應 過程期間發(fā)生改變，因此，有必要鎖定到單個系數(shù)。該鎖定可以通過 主機控制或通過鎖定時間計數(shù)器進行解鎖。通過分析系數(shù)轉換的梯度 來監(jiān)控自適應速度。由于噪聲可以引起系數(shù)轉換斜率的較大改變，所 以有利地，執(zhí)行有效的預濾波。依據(jù)所檢測的梯度值，來執(zhí)行自適應 常數(shù)的縮放。通過監(jiān)控獲得的另一信息是在預運行(run-in)期間的 自適應狀態(tài)。小梯度值意味著系數(shù)值改變不多，因而意味著幾乎穩(wěn)定
的自適應。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，增強控制措施包括狀態(tài)違規(guī)(violation) 檢査器，用于監(jiān)控允許狀態(tài)及指示狀態(tài)違規(guī)；以及噪聲檢測器，用于 檢測目標值的較大偏差。通常在查找表的幫助下，將恢復數(shù)據(jù)映射至 相應Trellis狀態(tài)。狀態(tài)違規(guī)檢查器監(jiān)控允許狀態(tài)。 一出現(xiàn)査找表的無 效條目，便生成差錯指示，并禁止目標值更新。此外，噪聲檢測塊監(jiān) 控目標值以檢測較大偏差。有利地，將該監(jiān)控簡化為中間值。對于噪 聲等級檢查，過濾所選局部響應估計的中間目標值，主要以去除像寄 生(spurious) DC偏置這樣的低頻分量，并與給定噪聲等級噪聲進行
比較。即使實質上已穩(wěn)定自適應，但目標值變化還是顯示出較大活動 性。優(yōu)選地，將噪聲等級發(fā)送至主機控制作為噪聲警告，并用于控制 目標值更新的縮放以降低輸入樣本變化的影響。
有利地，增強控制措施包括路徑存儲和幸存控制塊，用于存儲每 個狀態(tài)和最可能狀態(tài)的路徑判決。有利地，路徑存儲和幸存控制塊包 括用于發(fā)現(xiàn)無效比特轉換的輸出檢査器。例如，由于在噪聲等級太高 以至于無法計算最可能路徑的精確可能性時的路徑切換，使以上這些 能夠發(fā)生。將每個狀態(tài)和最可能狀態(tài)的路徑判決存儲在包括多個路徑 存儲單元的路徑存儲和幸存控制塊中。每個單元包括所選路徑id的存 儲器、路徑映射器和'下一狀態(tài)'狀態(tài)機?；旧希窂接成淦魇窍?關Trellis圖所允許的所有可能路徑的査找表。'下一狀態(tài)'狀態(tài)機將 輸入路徑id圖與所提供的最小狀態(tài)相比較，以計算表示下一最可能最 小狀態(tài)的下一狀態(tài)。通過構建路徑存儲單元鏈，在輸入數(shù)據(jù)比特值的 歷史上展開這些操作。沿該最可能Trellis路徑，將最后的pm單元的輸 出狀態(tài)轉變?yōu)樽羁赡鼙忍?。在pm單元的輸出處，發(fā)現(xiàn)總是有效狀態(tài)。 由于噪聲或數(shù)據(jù)破壞，會改變沿Trellis圖的路徑，所以會出現(xiàn)無效比 特序列。因此，輸出檢查器依據(jù)所選通道調制的最小(最大)行程長 度，來存儲特定數(shù)量的比特，并將當前比特標記為違規(guī)或清除。然后， 解調器能夠根據(jù)其解調方案來確定適當?shù)谋忍靥鎿Q。
有利地，將生成的差錯信息提供給進一步的處理單元以支持數(shù)據(jù) 處理。例如，能夠向解調塊、或者糾錯控制指示差錯位置。
有利地，根據(jù)本發(fā)明的自適應比特恢復裝置用于從記錄介質中讀 取和/或向記錄介質寫入的裝置。


為了更好地理解本發(fā)明，將在下面的描述中參照附圖，對示例性 實施例進行說明。可以理解，本發(fā)明并不局限于該示例性實施例，并 且在不偏離本發(fā)明范圍的情況下，還能夠對特定特征進行適當?shù)亟M合 和/或修改。在附圖中
圖1示出了用于自適應比特恢復的已知裝置；
圖2示意性地描述了包括自適應Viterbi解碼器的改進自適應比 特恢復塊；
圖3示出了包括主要和輔助檢測器的比特恢復塊；
圖4描述了根據(jù)本發(fā)明的比特恢復裝置的示例性實施例；
圖5示出了自適應均衡器的更加詳細的方案；
圖6示出了溢出控制向所有濾波器系數(shù)的擴展；
圖7示出了MU邏輯的實施方式；
圖8描述了自適應Vitei"bi解碼器的略圖9示出了用于PR (1221)和行程長度限制'2，的Trellis圖IO示出了自適應目標值更新塊的實施方式；
圖11描述了目標值對于輸入數(shù)據(jù)樣本的變化；以及
圖12示出了路徑存儲和幸存控制塊的實施方式。
具體實施例方式
圖4中描述了根據(jù)本發(fā)明的裝置的示例性實施例。電路11包括 粗略不對稱補償塊26，并發(fā)射所謂的擦除標記era—eq、 era—vit，用 于向如解調塊9或糾錯控制之類的隨后處理階段指示差錯位置。
圖5中示出了自適應均衡器13的更加詳細的方案。將自適應均 衡器13分為如圖2所示的塊:均衡器8、目標濾波器5和最小均方(LMS) 更新7。將均衡器8實現(xiàn)為簡化的有限脈沖響應(FIR) Volterra濾波 器，符合以下基本公式<formula>formula see original document page 9</formula>
其中，A。對應于DC分量、第二項對應于線性FIR濾波器分量、以及第 三項對應于二次Volterra分量。在本例中忽略更高次項。根據(jù)實施方 案，簡化該公式，并將均衡器8分為包括X延遲單元83和MAC (乘-加)單元84 的線性FIR部分81、以及簡化的Volterra部分82，其中， c—dc = ~以及c_vol表示二次濾波器系數(shù)/^(m八m2)。對于該系數(shù)， 僅需要與過濾X向量的平方中間元素的乘積。
將在下面對典型實施方式的示例進行解釋。線性FIR濾波器81 包括具有對稱系數(shù)組的七抽頭(N二7)濾波器。因此，在時間采樣11=0 處的濾波為 N 二 7
>■ = e《一cm, = c0. x。 + c, x, + c2. x2 + c3 x3 + c2. x4 + c, . x5 + c。
x6 (2)
該操作分為由X延遲單元83執(zhí)行的X延遲過程和由MAC單元84執(zhí)行 的加法和乘法操作。X向量元素X3表示在線性濾波器81群延時處的hf 輸入數(shù)據(jù)，被平方并乘以Volteira系數(shù)c^vo1。能夠表明，提供包括這 樣的非線性元素的均衡器，在非線性效應引起失真的情況下，提高了 關于通道自適應的性能，非線性效應例如由域涌現(xiàn)(domain bloom) 即不對稱引起的行程長度相關DC偏移。
為了使均衡器系數(shù)適配數(shù)據(jù)通道，在LMS更新塊7中計算一組新的 系數(shù)。該對稱系數(shù)組也允許一般LMS公式的簡化實施方式
C, = C。w + 〃. J](《owf _ e o"r *) x ( 3 )
基本上，將恢復數(shù)據(jù)的濾波反饋ref_data—in與均衡器輸出 eq—out相比較，以對于均衡器輸入x—del的自適應常數(shù)MU進行加權， 并結合至一組累加器72中。為了減少濾波器系數(shù)的個數(shù)，通過采用對 稱濾波器來接受一些質量下降。這反過來允許了簡化計算。為此目的， 提供平均器71。反饋濾波器(目標濾波器)5是包括延遲單元51和 MAC單元52的線性FIR濾波器，并且跟隨所考慮的數(shù)據(jù)通道的局部響 應估計。通常，通過聲明(對稱)濾波器系數(shù)PR (abba)來限定該濾
波器5。例如，用于DVD (數(shù)字多功能盤)PR (1111)和BD (藍光盤) PR (1221)是普遍的。
為了匹配系數(shù)，分別通過X延遲單元83和EQ延遲單元85對均衡 器輸出eq_out和X向量、即均衡器輸入進行延遲。
為了提高并支持自適應和差錯處理行為，提供了預運行(run-in) 延遲、濾波器系數(shù)的溢出控制塊86、以及MU控制邏輯74，將在下面 對這些進行描述。
在預運行期間，即，在一跳之后開始數(shù)據(jù)獲取之后，主機控制對 自適應啟動進行延遲以防止鎖閉或混淆。典型地，在自適應均衡器13 粗略的通道估計之后，添加上Viterbi解碼器15的自適應性。自適應 均衡器13中的可加載初始化計數(shù)器73簡化了啟動/重新啟動過程。作 為示例，圖5中，在自適應均衡器13的LMS更新塊7中包括了該初始 化計數(shù)器73。
濾波器系數(shù)在自適應過程開始時易于迅速變化。依據(jù)輸入hf數(shù)據(jù) 的信號質量(抖動、加性噪聲等)，自適應性可能會失敗、或者與錯誤 相位所匹配?；旧?，線性濾波器的中間抽頭將具有最高的絕對值。 與該最佳值的所有偏差給出信號質量的指示，因而能夠得到比特恢復 過程的可能質量。
在圖5中，均衡器8中的溢出控制塊86監(jiān)控Volterra系數(shù)
(c一vol)?；旧希瑢⒃撓禂?shù)看作用于不對稱信號的措施。然而，如 果輸入數(shù)據(jù)的抖動過高，則該系數(shù)可能會跳出預期的數(shù)據(jù)范圍。典型 的實施方式是
if (c—vol 〉 120) SCALE = 2;
slS6
SCALE = 1;
end
當然，120的閾值僅是示例性的，必須根據(jù)完整裝置的實際實施 方式來進行選擇。在濾波器過程中考慮縮放，對該系數(shù)產生較大影響。 在更一般的方法中，如圖6中所示，將溢出控制86擴展到所有系
數(shù)，這在圖6中對稱圖示。包括針對Volterm系數(shù)進行求和及相乘的 MAC單元84將系數(shù)值傳輸至范圍檢查器87。依據(jù)由范圍檢査器87通 過選擇器88選擇的系數(shù)的溢出和重要性，縮放塊89將縮放應用于MAC 單元84中相應的系數(shù)路徑。例如，能夠通過寄存器設置、或者基于所 檢測的系數(shù)最高值來確定選擇。通常，中間系數(shù)應具有最大值。如果 不是這種情況，則引入相位誤差，并且必須縮放其它系數(shù)。在圖5中， 由溢出控制86之后的乘法器來指示縮放。此外，有利地，通過將最高
絕對系數(shù)值與系數(shù)號碼相比較，來獲得相位信息。由濾波引起的恒定 群延時總是在相同位置給出最大系數(shù)值。對于最佳濾波器系數(shù)組，中 間抽頭具有最高值。將獲得的信息傳輸至主機控制作為相位警告，或 者作為標記(如，相位不在/在最佳)、或者作為位置標識符(C0EFF0、 C0EFF1、 C0EFF2、 C0EFF3、...)。
提供LMS更新塊7中的MU邏輯74用于系數(shù)更新權重，有利地，自適 應過程開始期間的系數(shù)更新權重大于正常操作期間的系數(shù)更新權重。 圖7中描述了MU邏輯74的可能實施方式。對操作進行簡化，并且僅集中 在一些系數(shù)上。典型地，線性濾波器的中間抽頭具有最高系數(shù)值。在 對稱七抽頭示例中，這是系數(shù)c3。無噪聲自'適應具有奇數(shù)號碼的系數(shù) 作為次高值，但是由于相位失真的可能性，還可能是c2。在濾波器和 LMS操作中的系數(shù)位置在上面的等式(2)中示出。
例如通過均值時間平均濾波來過濾系數(shù)，以及通過比較塊75來比 較以發(fā)現(xiàn)最高值。由于這可能在自適應過程中改變，所以需要鎖定到 單個系數(shù)，能夠通過主機控制或通過鎖定時間計數(shù)器來進行解鎖。
通過分析系數(shù)轉換的梯度來監(jiān)控自適應的速度。由于噪聲會導致 系數(shù)轉換斜率的較大改變，所以有利地，執(zhí)行有效的預濾波。用于發(fā) 現(xiàn)梯度的梯度分析塊76的簡單實施方式包括延遲線和減法
grad二coeff一in-coeff—in—delayed (4)
依據(jù)所檢測的梯度值，由設置等級塊77來執(zhí)行MU縮放 if (grad > 20) MU = 1000;
6ls6
MU = 100;
end
其中假設通過除以大數(shù)得到LMS權重，因此LMS權重實際上表示l/m。 當然，上述值僅是示例性的值。取決于LMS更新操作中所使用的比特 寬度，比特轉換(例如，乘法)導致'8'左右的MU值。
通過監(jiān)控獲得的另一信息是預運行期間的自適應狀態(tài)。梯度的小 值意味著系數(shù)值改變不多，因而意味著幾乎穩(wěn)定的自適應。
作為這里討論的用于比特恢復的裝置中的第二自適應過程， Vite:rbi解碼器15包括類似于溢出控制86或MU邏輯74的裝置。下
面將對細節(jié)進行討論。
圖8描述了自適應Viterbi解碼器15的略圖。Viterbi解碼器在
以下假設上構建，即，由于受到數(shù)據(jù)通道調制的給定行程長度限制， 僅可能進行比特等級的特定轉換。這些比特等級與該通道的局部響應 估計作比較。該局部響應估計并不代表通道的完美表示，但是即使當 處理受到大量符號間干擾(ISI)的數(shù)據(jù)流時，也允許添加足夠的噪聲 余量，以區(qū)分比特值轉換。對于DVD和BD來說，由于受到不同的調制，
所以也使用不同的局部響應估計。
圖8中的Viterbi解碼器15通過將由距離計算塊150獲得的平
方差(歐幾里得距離)與所選局部響應多項式的所謂目標值作比較， 實現(xiàn)了軟判決方案。為了能夠將Viterbi解碼器15重新配置至相應的 數(shù)據(jù)通道，主機控制器接口 151允許啟動時的初始化。
加-比-選(ACS)單元152對平方差作和，并沿可能的轉換路徑 來比較結果。在圖9中示出了該方案的圖示，稱為Trellis圖，作為 具有行程長度限制'2'的BD Trellis圖的示例。有效的狀態(tài)被表示 為代表比特流中的'0'和(T的'+ '和序列。所有允許的、 至下一比特傳輸?shù)钠渌鼱顟B(tài)的轉換依據(jù)轉換類型，沿所指示的線進行 轉換。
因此，ACS單元152維護一組狀態(tài)和與當前輸入數(shù)據(jù)值的狀態(tài)值 差值。與數(shù)據(jù)值的最小距離給出最可能轉換。具有最小值的狀態(tài)表示 幸存路徑，并且存儲于路徑存儲和幸存控制單元153中。由于在第一
比特傳輸期間沒有發(fā)現(xiàn)最佳距離，所以保持一組狀態(tài)和路徑。存儲深
度的典型值為'15'。
作為Trellis圖的示例，對于全部值范圍(+ 128.....-128)，考
慮導致狀態(tài)'+++'(或狀態(tài)ID 5)的數(shù)據(jù)值序列'120、 120、 120，。 之后的數(shù)據(jù)值'100'導致向狀態(tài)4或狀態(tài)5 (路徑ID5或6)的轉換。 選擇BD的局部響應作為PR(1221)，即，各個局部響應值的系數(shù)是l、 2、 2和1。將和'0'的序列饋入局部響應濾波器僅能夠導致特
定的輸出值。在'+r作為比特'r、以及'-r作為比特'o'的情
況下，在圖9中給出可能的目標值如'-6、 -4、 -2、 0、 +2、 +4、 +6，。 例1:
PR (1221)、數(shù)據(jù)序列1110—lx(+l)+2x(+l)+2x(+l)+lx(-1)=+4
因此，該轉換最可能的下一狀態(tài)是狀態(tài)<4'。 例2:
PR (1221)，數(shù)據(jù)輸入120、 120、 120、 100，假設已檢測到頭三個比 特，并且規(guī)定將局部響應序列輸出縮放至+128至-128的范圍。 目標值
未縮放-6-4 -2 0 +2 +4 +6 已縮放-102 -68 —34 0 +34 +68 +102
路徑5: 120x (102)十120x (102) +120x (102) +100x (68)
路徑6: 120x (102)十120x (102)十120x (102)十lOOx (102)
通過加至當前狀態(tài)值的最小路徑值來給出下一狀態(tài)值。因此，對 于狀態(tài)'5'，有兩條路徑是可能的，等。具有最小值的狀態(tài)是最可能 的下一狀態(tài)。因此，解碼器只需要知道該狀態(tài)以辨別最可能比特。
返回圖8，由于路徑存儲和幸存控制單元153需要存儲路徑，所 以每條路徑都具有ID。由于在Trellis圖中僅需要四條不同的路徑判 決，所以對于每個所需選擇，二進制數(shù)字存儲是足夠的。因此，路徑 ID值的四個信號基本上包含二進制數(shù)字來辨別路徑。這將在下面進行 進一步討論。
為了在Viterbi解碼器15中完成自適應，在目標值更新模塊154
中計算目標值的更新?；跀?shù)據(jù)檢測歷史和由延遲單元156進行延時 的輸入均衡數(shù)據(jù)流eq—out,從局部響應估計得到這些更新。
為了在差錯數(shù)據(jù)模式的處理期間提高比特恢復裝置的性能，提供 了狀態(tài)違規(guī)檢査器162、噪聲檢測器155、以及比特解碼控制。在下面 對這些塊進行詳細討論。
圖10示出了自適應目標值更新塊154的可能實施方式。在査找 表160的幫助下，將恢復數(shù)據(jù)(參考數(shù)據(jù))映射至相應的Trellis狀 態(tài)。將Viterbi解碼器15的相應輸入樣本、即延遲的eq_0Ut傳輸至 積分陣列(integration array) 161，重新計算該尋址目標值。優(yōu)選 地，以以下形式實現(xiàn)積分
TV麗TVold+0(TVold—TV腦) (5)
C作為積分常數(shù)。狀態(tài)違規(guī)檢查器162監(jiān)控所允許的狀態(tài)。 一出現(xiàn)査 找表160的無效條目，便生成差錯指示(狀態(tài)違規(guī))，并禁止目標值更 新。
此外，噪聲檢測塊155監(jiān)控目標值以檢測較大偏差。在圖中，將 該監(jiān)控簡化為中間值TV3、為此，必須確保已經結束主自適應過程， 或者已知自適應的梯度。如果假設穩(wěn)定了限制電平(比較圖4中的限 幅器12)，以及均衡器13已經根據(jù)優(yōu)選的實施方式穩(wěn)定了自適應(圖 7中的'自適應完成')，則如在圖10中所示，開始由噪聲等級檢査器 155進行噪聲等級檢査。
對于噪聲等級檢查，過濾所選局部響應估計的中間目標值173*，
主要以去除像寄生DC偏移這樣的低頻分量，并與給定噪聲等級噪聲 lvl進行比較。圖11中示出了典型的嘈雜情況。描述了目標值對于輸 入數(shù)據(jù)樣本個數(shù)的改變?？梢?，盡管實質上已穩(wěn)定自適應，但是目標 值變化還是顯示出較大活動性。優(yōu)選地，將噪聲等級發(fā)送至主機控制 作為噪聲警告，并且用于通過縮放塊163來控制目標值更新的縮放以
降低輸入樣本變化的影響。例如，這通過減小積分陣列161的積分常 數(shù)來獲得。
圖12中示出了路徑存儲和幸存控制塊153。塊153包括用于發(fā)現(xiàn) 無效比特轉換的輸出檢查器175，其中，由于在噪聲等級太高以至于
無法計算最可能路徑的精確可能性時的路徑切換，而發(fā)現(xiàn)無效比特轉 換。
Viterbi解碼器15的軟判決將每個狀態(tài)和最可能狀態(tài)的路徑判決 存儲在路徑存儲和幸存控制塊153中。第一階段作為'pm單元1' 170 示出，包括所選路徑id的存儲器171、路徑映射器172和'下一狀態(tài)' 狀態(tài)機173?；旧?，路徑映射器172是用于圖9的Trellis圖中示
出的所有可能路徑的查找表。由于僅有單個選項是可能的，所以一些 狀態(tài)轉換路徑不需要額外路徑ID，因此不需要附加存儲器171。這樣 的情況例如從狀態(tài)'4'至狀態(tài)(3'的轉換路徑。'下一狀態(tài)'狀態(tài)機 173將輸入路徑id映射與所提供的最小狀態(tài)相比較，以計算表示下一 最可能最小狀態(tài)的下一狀態(tài)。通過構建路徑存儲單元鏈，在輸入數(shù)據(jù) 比特值的歷史上展開這些操作。將最后pm單元的輸出狀態(tài)轉換為沿該 最可能Trellis路徑的最可能比特。以這種方式，狀態(tài)'4'將直接轉 換為1'(即'0')，狀態(tài)'5'將直接轉換為'+l'(即'l')。
在pm單元的輸出處，發(fā)現(xiàn)總是有效狀態(tài)。由于僅存儲這些狀態(tài)， 即<0、 1、 2、 3、 4、 5'，所以提供解碼器174用于將狀態(tài)轉化為比 特流。由于沿Trellis圖的路徑會由于噪聲或數(shù)據(jù)破壞而改變，所以 可能出現(xiàn)無效的比特序列。因此，對于BD，輸出檢査器175依據(jù)所選 通道調制的最小(最大)行程長度來存儲三(九)個比特，并將饋入 解調器9的當前比特標記為違規(guī)(擦除標記設置)或標記為清除(擦 除標記清除)。然后解調器9能夠根據(jù)解調方案來確定適當?shù)谋忍靥?換。
權利要求
1、一種自適應比特恢復裝置，包括自適應均衡器(13)和自適應局部響應最大似然檢測器(14)，其特征在于所述裝置還包括針對所述自適應均衡器(13)的溢出控制塊(86)，用于監(jiān)控自適應系數(shù)中的一個或多個。
2、 如權利要求1所述的裝置，還包括縮放塊(89)，用于在所 述溢出控制塊(86)指示所述系數(shù)中的一個或多個超出其預期數(shù)據(jù)范 圍時，向所述系數(shù)值的數(shù)據(jù)路徑中的一條或多條應用縮放。
3、 如權利要求1或2所述的裝置，還包括用于通過將最高絕對 系數(shù)值與其系數(shù)號碼作比較來獲得相位信息的裝置(87)。
4、 如權利要求1至3之一所述的裝置，還包括控制邏輯(74)，用于所述系數(shù)的抽頭值更新的自適應常數(shù)。
5、 如權利要求4所述的裝置，還包括梯度分析塊(76)，用于分析系數(shù)轉換的梯度來監(jiān)控自適應速度。
6、 如權利要求5所述的裝置，還包括設置等級模塊(77)，用 于依據(jù)所檢測的梯度值來執(zhí)行自適應系數(shù)縮放。
7、 一種自適應比特恢復裝置，包括自適應均衡器(13)和自適 應局部響應最大似然檢測器(14)，其特征在于所述裝置還包括狀態(tài)違規(guī)檢査器(162)，用于監(jiān)控所允許的狀態(tài)及指示狀態(tài)違規(guī)，以及噪聲檢測器(155)，用于檢測目標值的較大偏差。
8、 如權利要求7所述的裝置，還包括可控縮放塊(163)，用于 縮放目標值更新以減小輸入樣本變化的影響。
9、 如權利要求7或8所述的裝置，還包括路徑存儲和幸存控制 塊(153)，用于存儲每個狀態(tài)和最可能狀態(tài)的路徑判決。
10、 如權利要求9所述的裝置，還包括輸出檢査器(175)，用于發(fā)現(xiàn)無效比特轉換。
11、 如權利要求1至10之一所述的裝置，其中，將所生成的差 錯信息提供給進一步處理單元(9)以支持數(shù)據(jù)處理。
12、 一種用于從記錄介質中讀取和/或向記錄介質寫入的裝置， 其特征在于，所述裝置包括根據(jù)權利要求1-11之一所述的自適應比特 恢復裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自適應比特恢復裝置，以及一種使用所述裝置從記錄介質中讀取和/或向記錄介質寫入的裝置。根據(jù)本發(fā)明，用于自適應比特恢復的裝置包括自適應均衡器(13)和自適應局部響應最大似然檢測器(14)；還包括針對自適應均衡器(13)的溢出控制塊(86)，用于監(jiān)控自適應系數(shù)中的一個或多個；和/或狀態(tài)違規(guī)檢查器(162)，用于監(jiān)控所允許的狀態(tài)及指示狀態(tài)違規(guī)；以及噪聲檢測器(155)，用于檢測目標值的較大偏差。
文檔編號G11B5/09GK101099295SQ200580006949
公開日2008年1月2日 申請日期2005年2月26日 優(yōu)先權日2004年3月9日
發(fā)明者德克·施密特, 斯特凡·拉普, 阿克塞爾·科哈爾 申請人:湯姆森許可貿易公司