CN100541620C - 摆动信号检测电路及处理摆动信号的方法 - Google Patents
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- CN100541620C CN100541620C CNB2007101096478A CN200710109647A CN100541620C CN 100541620 C CN100541620 C CN 100541620C CN B2007101096478 A CNB2007101096478 A CN B2007101096478A CN 200710109647 A CN200710109647 A CN 200710109647A CN 100541620 C CN100541620 C CN 100541620C
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Abstract
本发明提供一种摆动信号检测电路,包括一自动增益控制模块、一减法器、一模拟至数字转换器、及一数字带通滤波器。所述的自动增益控制模块放大一光盘片读取头检测的一第一输入信号及一第二输入信号至相同大小,以得到一第一放大信号及一第二放大信号。所述的减法器将所述的第一放大信号与所述的第二放大信号相减,以得到一模拟摆动信号。所述的模拟至数字转换器将所述的模拟摆动信号转换为一第一数字摆动信号。所述的数字带通滤波器接受所述的第一数字摆动信号于一频带范围内的成分而除去所述的第一数字摆动信号于所述的频带范围外的成分,以得到一第二数字摆动信号。
Description
技术领域
本发明有关于光驱,特别是有关于光驱中摆动信号(wobble signal)的处理,具体来说是关于一种摆动信号检测电路及处理摆动信号的方法。
背景技术
DVD与CD的数据被编码并记录于一条位于光盘片表面上的螺旋型的轨道上。若光盘片是可烧录的,所述的螺旋型轨道会自轨道中央周期性地呈正弦波般地偏移,所述的弦波型偏移被称为“摆动”(wobble),而光盘片藉此摆动记录调变后的地址数据于轨道上。摆动信号的弦波频率被称为摆动信号载波频率(wobble carrier frequency),而不同格式的光盘片可能有不同的摆动信号载波频率。举例来说,DVD-R或DVD RAM的摆动信号载波频率为140.6kHz,而DVD+R的摆动信号载波频率为817.4kHz。
为了撷取出光盘片上的数据,光驱首先以摆动信号检测电路检测光盘片上的摆动信号。因此,摆动信号检测电路的设计对光驱的效能影响甚大。光驱通过一读取头检测沿着螺旋型轨道移动的射频反射信号强度以撷取摆动信号。图1a~图1d为光驱的读取头检测信号示意图。图1a为不带有数据的摆动信号,因而摆动信号的波形类似正弦波。当数据录制于光盘片上后,摆动信号的波形便不再类似正弦波。通常一读取头同时以四个光传感器A、B、C、D分别感测轨道的反射信号的光强度。图1b及图1c分别显示由带有数据的摆动信号产生的合成信号SAD及SBC,其中由光传感器A及D产生的为合成信号SAD,而由光传感器B及C产生的为合成信号SBC。由于合成信号SAD及SBC的相位相反,光盘片轨道上记录的数据可通过将信号SAD及SBC相加而得到。另外,如图1d所示,摆动信号载波则可通过将信号SAD及SBC相减而得到。
图2为检测预刻槽绝对时间(ATIP:Absolute Time In Pregroove)的现有摆动信号检测电路200的区块图。预刻槽绝对时间为调变诸如CD-R或CD-RW的摆动信号的地址信息的方法。由于仅有介于一特定频率范围的摆动信号W0带有具有意义的讯息,因此先由带通滤波器202过滤摆动信号W0,以得到过滤的摆动信号W1。模拟至数字转换器204接着将模拟的摆动信号W1转换为数字的摆动信号D。预刻槽绝对时间检测器206接着由数字的摆动信号D中抽取ATIP信息,而锁相回路208锁定数字的摆动信号D的相位以得到与数字的摆动信号D有相同频率的一时钟信号(图未示)。
图3为检测预刻槽地址(ADIP:Address In Pregroove)的现有摆动信号检测电路300的区块图。预刻槽地址为调变诸如DVD+R或DVD+RW的摆动信号的地址信息的方法。由于仅有介于一特定频率范围的摆动信号W0带有具有意义的讯息,因此先由低通滤波器312及带通滤波器302过滤摆动信号W0,以得到过滤的摆动信号W1及W2。模拟至数字转换器314及304接着将模拟的摆动信号W1及W2转换为数字的摆动信号D1及D2。预刻槽地址检测器306接着由数字的摆动信号D1中抽取ADIP信息,而锁相回路308锁定数字的摆动信号D2的相位以得到与数字的摆动信号D2有相同频率的一时钟信号(图未示)。
图2的带通滤波器202及图3的带通滤波器302为模拟式的带通滤波器。模拟式带通滤波器有复杂的电路结构并需要很大的芯片面积以容纳其复杂电路。模拟式带通滤波器的芯片面积通常于摆动信号检测电路中占据超过一半的面积。此外,模拟带通滤波器需要大量电流以进行模拟摆动信号的滤波,此会耗费大量的电能。因此,摆动信号检测电路需要数字带通滤波器以避免上述缺点。
图4为检测摆动信号频率的现有电路400的区块图。图1d的摆动信号首先被送至一自动增益模块402,由自动增益模块402将摆动信号的电压放大至适合后续组件可处理的程度。带通滤波器404接着将放大的摆动信号滤除所需频带外的噪声。接着当高通滤波器406将处理后的摆动信号的直流部分滤除后,再由二位转换器408将摆动信号转换为一二位数据流。接着由脉波计算模块(Edge Counting Module)410检测脉波并计算固定时间内的脉波数目,以得到摆动信号载波频率(wobble carrier frequency)。
然而,脉波计算模块410得到的摆动信号载波频率可能会因图1d的摆动信号带有噪声而产生错误。虽然带通滤波器404对摆动信号的噪声进行过滤,但并非所有的噪声都被滤除。摆动信号的残余噪声可能会干扰二位转换器408的转换过程,因而产生错误的二位数据流,连带使脉波计算模块410计算出错误的脉波各数而得到错误的摆动信号载波频率。此外,带通滤波器404为模拟带通滤波器,电路结构复杂并占据大量的芯片面积。
大量的信息,例如地址信息,被以摆动信号的形式记录在光盘片的轨道中。为了自摆动信号中取出信息,摆动信号于处理前必须先放大至一特定电压范围。因此摆动信号检测电路使用自动增益控制器(AGC:automatic gaincontroller)以控制输入的摆动信号的增益。
摆动信号检测电路中现有的自动增益控制器为模拟电路。然而,模拟的自动增益控制器需要有大量的电容以降低自动增益控制器的频宽。由于带有高电容的电路于芯片上会占据大量面积,此种电路通常设置于芯片外部,再与芯片相耦接。然而自动增益控制器与外部电容的耦接需要额外的输出入芯片接脚,会增加电路板的成本。
部分摆动信号检测电路中的自动增益控制器以数字电路实施以避免大电容的问题。图5为数字自动增益控制器500的区块图。数字自动增益控制器500包括模拟可变增益放大器(variable gain amplifier)510、模拟至数字转换器504、包络面检测模块(envelope detection module)502、数字控制模块506、数字至模拟转换器508。模拟可变增益放大器510依据增益信号M将输入信号SI放大以得到放大的信号SI’。模拟至数字转换器504接着又将信号SI’转换为一数字信号SO。包络面检测模块502接着检测数字信号SO的包络面E。接着,数字控制模块506依据包络面E决定一增益信号M,而数字至模拟转换器508将数字的增益信号M转换为模拟的增益信号M’以控制模拟可变增益放大器510的放大处理过程。因此,数字自动增益控制器500的信号增益由数字控制模块506以数字方式决定,因而不需要模拟自动增益控制器的大电容。
由于输入信号SI包含由数据或写入脉波引起的高频噪声,放大后信号SI’的频率与输入信号SI的频率相同。为了符合Nyquist取样定理,模拟至数字转换器504必须以高于信号SI’最高频率的两倍的取样频率将信号SI’转换为数字信号SO。此外,包络面信号E的分辨率必须够高,以使数字控制模块506可依据包络面信号E调整增益信号M。因此,模拟至数字转换器504必须以高信号分辨率产生数字信号SO。信号So、E、M的高取样率及高分辨率使模拟至数字转换器504、包络面检测模块502、数字控制模块506、以及数字至模拟转换器508的信号处理过程及电路结构复杂化,因而大大地增加了数字自动增益控制器500的硬件成本。因此,需要具有较简单信号处理过程的数字自动增益控制器。
当将数据写入光盘片时,有不同的方法对光盘片加以寻址。若光盘片为DVD+R或DVD+RW型式,便通过预刻槽地址(ADIP:Address In Pregroove)以记录光盘片的轨道区域的地址。若光盘片为DVD-R或DVD-RW型式,便通过岸台预刻凹坑(Land Pre-Pit)以记录光盘片的轨道区域的地址。因此,当光驱将数据写入光盘片时,需要解调预刻槽地址或解码预刻凹坑的方法。
预刻槽地址以摆动信号的型式调变并记录于光盘片上。依据DVD+R与DVD+RW的规格,光盘片的每一数据区块包括93个摆动信号周期,其中8个摆动信号周期用以储存预刻槽地址的信息。所述的这8个摆动信号周期可为正相位或是负相位,而8个摆动信号周期正负相位的不同排列表示不同的符元(symbol)。预刻槽地址符元包含3种符元,分别为同步符元(sync)、数据0符元、及数据1符元。
图6a为带有预刻槽地址的同步符元的摆动信号610。摆动信号610包含8个摆动周期,包括4个负摆动周期(4NW)及4个正摆动周期(4PW)。若负摆动周期被转换为ADIP位1,而正摆动周期被转换为ADIP位0,则摆动信号610可以一串ADIP位序列“11110000”来表示。图6b及图6c分别为带有预刻槽地址的数据0及数据1符元的摆动信号620、630。摆动信号620的8个摆动周期,依序包括1个负摆动周期、5个正摆动周期、及2个负摆动周期,因而摆动信号620可以一串ADIP位序列“10000011”来表示。同样地,摆动信号630的8个摆动周期,依序包括1个负摆动周期、3个正摆动周期、2个负摆动周期、及2个正摆动周期,因而摆动信号630可以一串ADIP位序列“10001100”来表示。
图7为解调带有预刻槽地址信息的摆动信号的现有方法的过程。被解调的摆动信号显示于图7的第2行。与被解调的摆动信号的正摆动周期具有相同基本频率及相位的一参考摆动信号显示于图7的第1行。被解调的摆动信号与参考摆动信号之间的相位差被测量并显示于图7的第3行。由于参考摆动信号指示正摆动周期的相位,因此相位差信号中若存在大的相位差则表示被解调的摆动信号处于负摆动周期。第3行的相位差信号可通过截剪器(slicer)转换为第4行的一连串的ADIP位值。连串的ADIP位直接着分别与ADIP符元的同步符元、数据0符元、及数据1符元的位排列相比较。由于图中的位串为“10000011”,与数据0符元相符,因此便将第2行的摆动信号解调为数据0符元。
虽然图7的现有技术很简单,但摆动信号有时带有噪声,会影响相位差信号的产生。若因噪声而得到错误的相位差信号,截剪器便会依据错误的相位差信号产生错误的ADIP位。此时便找不到错误的ADIP位串可对应的ADIP符元值,因此无法解调出ADIP符元。因此需要一种具有较高噪声承受度的解调ADIP符元值的方法。
DVD-R或DVD-RW格式的光盘片依据预刻凹坑(Pre-Pit)以记录光盘片的轨道区域的地址。依据DVD-R及DVD-RW的规格,每一错误更正码区块(error correction code block)包含16个数据区段(sector),每一数据区段还包括26个数据框(frame)。26个数据区段被区分为奇数据框及偶数据框,每一数据框包含8个摆动信号周期(wobble cycle)。每两个数据框包含3个预刻凹坑位(pre-pit bits),以储存地址信息。图8显示包含两个连续数据框802与812的摆动信号800中带有的预刻凹坑位,其中数据框802为一奇数据框而数据框812为一偶数据框。数据框802与812带有的三个预刻凹坑位分别可能出现于奇数据框802的前三个摆动信号周期804、806、808以及偶数据框812的前三个摆动信号周期814、816、818。
两个连续数据框带有的三个预刻凹坑位可表示偶同步(even sync)、奇同步(odd sync)、数据0、或数据1符元。图9显示三个预刻凹坑位可表示的四种预刻凹坑符元(pre-pit symbol)的信息内容。若预刻凹坑符元表示位于偶数据框的同步信息,则三个预刻凹坑位排列为“111”。若预刻凹坑符元表示位于奇数据框的同步信息,则三个预刻凹坑位排列为“110”。若预刻凹坑符元表示数据1,则三个预刻凹坑位排列为“101”。若预刻凹坑符元表示数据0,则三个预刻凹坑位排列为“100”。当预刻凹坑位为1,带有预刻凹坑位的摆动信号周期的顶端包含一突波(spile pulse),而当预刻凹坑位为0,带有预刻凹坑位的摆动信号周期的顶端不包含突波。因此,可依据两个连续数据框的摆动信号周期是否包含突波以决定预刻凹坑位值,再依据预刻凹坑位值决定预刻凹坑符元值。
然而,上述决定预刻凹坑位值的方法,在摆动信号带有噪声时可能引起严重的错误。错误的预刻凹坑位值当然导致错误的预刻凹坑符元值。因此,需要一种具有较高噪声承受度的决定预刻凹坑位值的方法。
此外,现有检测光驱空白区域通过检测二元射频信号(binary RF signal)的瞬时间隔(transient spacing)。射频信号先由光学读取头产生。接着在二元化(binarize)射频信号前,先用高通滤波器移除射频信号中的低频噪声。接着通过一截剪器(slicer)依据一参考界限值二元化过滤后的射频信号。由于不同盘片种类的射频信号的振幅亦不相同,无法以同一参考界限值二元化不同盘片种类的射频信号。因此,光驱需要一种适用于不同射频信号振幅的检测空白区域的方法。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种摆动信号检测电路,以解决现有技术存在的问题。所述的摆动信号检测电路包括一自动增益控制模块、一减法器、一模拟至数字转换器、及一数字带通滤波器。所述的自动增益控制模块放大一光盘片读取头检测的一第一输入信号及一第二输入信号至相同大小,以得到一第一放大信号及一第二放大信号。所述的减法器将所述的第一放大信号与所述的第二放大信号相减,以得到一模拟摆动信号。所述的模拟至数字转换器将所述的模拟摆动信号转换为一第一数字摆动信号,其中所述的模拟至数字转换器以一可调取样频率取样所述的模拟摆动信号以产生所述的第一数字摆动信。所述的数字带通滤波器接受所述的第一数字摆动信号于一频带范围内的成分而除去所述的第一数字摆动信号于所述的频带范围外的成分,以得到一第二数字摆动信号。
本发明还提供一种处理摆动信号的方法。首先,放大由一光盘片读取头检测的一第一输入信号及一第二输入信号至相同大小,以得到一第一放大信号及一第二放大信号。接着,将所述的第一放大信号与所述的第二放大信号相减,以得到一模拟摆动信号。接着,将所述的模拟摆动信号转换为一第一数字摆动信号,其中依据一可调取样频率取样所述的模拟摆动信号以产生所述的第一数字摆动信号。接着,过滤所述的第一数字摆动信号,其中所述的第一数字摆动信号于一频带范围内的成分被接受而所述的第一数字摆动信号于所述的频带范围外的成分被除去,以得到一第二数字摆动信号。
附图说明
图1a为不带有数据的摆动信号;
图1b及图1c分别显示由带有数据的摆动信号产生的信号SAD及SBC;
图1d显示将图1b及图1c的信号SAD及SBC相减而得到的摆动信号载波;
图2为检测预刻槽绝对时间的现有摆动信号检测电路的区块图;
图3为检测预刻槽地址的现有摆动信号检测电路的区块图;
图4为检测摆动信号频率的现有电路的区块图;
图5为数字自动增益控制器的区块图;
图6a为带有预刻槽地址的同步符元的摆动信号;
图6b及图6c分别为带有预刻槽地址的数据0及数据1符元的摆动信号;
图7为解调带有预刻槽地址信息的摆动信号的现有方法的过程;
图8显示包含两个连续数据的摆动信号中带有的预刻凹坑位;
图9显示三个预刻凹坑位可表示的四种预刻凹坑符元的信息内容;
图10为依据本发明的摆动信号检测电路的区块图;
图11为依据本发明取样率可随摆动信号的频率而变的摆动信号检测电路的部分区块图;
图12为依据本发明具有1位模拟至数字转换器的摆动信号检测电路的部分区块图;
图13为依据本发明检测摆动信号载波频率并辨识光盘片格式的装置的区块图;
图14为依据本发明检测摆动信号载波频率的装置的区块图;
图15a显示于可调带通滤波器过滤前的摆动信号;
图15b显示由可调带通滤波器通过而产生的过滤后信号;
图15c显示过滤后信号的包络面以得到的包络面信号;
图16为依据本发明辨别光盘片格式的装置的区块图;
图17为依据本发明检测光盘片的摆动频率的方法的流程图;
图18为摆动信号检测电路的区块图;
图19为依据本发明的数字自动增益控制器的区块图;
图20为依据本发明具有低取样率的数字自动增益控制器的区块图;
图21a显示放大后信号;
图21b则显示包络面检测模块及模拟至数字转换器由图21a的放大后信号产生的数字包络面信号;
图21c显示于参考电压为1时对应于图21b的包络面信号的差额信号;
图21d显示数字控制模块自图21c的差额信号产生的数字增益信号;
图22为依据本发明具有低取样率的另一数字自动增益控制器的区块图;
图23a显示放大后信号;
图23b显示包络面检测模块由图23a的信号产生的包络面信号;
图23c显示模拟至数字转换器由图23b的模拟包络面转换得到的数字包络面信号;
图23d显示对应于图23c的包络面信号的差额信号;
图23e显示数字控制模块自图23d的差额信号产生的数字增益信号;
图24为依据本发明具有低信号分辨率的数字自动增益控制器的区块图;
图25a显示放大后信号;
图25b显示包络面检测模块由图21a的信号产生的包络面信号;
图25c显示对应于图25b的包络面信号的差额信号的1位数据流;
图25d显示数字控制模块自图21d的差额信号产生的数字增益信号;
图26为依据本发明解调预刻槽地址符元的装置的区块图;
图27显示依据本发明解调摆动信号带有的ADIP符元的信号处理过程;
图28为依据本发明的波形差异测量模块的区块图;
图29为依据本发明的符元型式匹配模块的区块图;
图30为依据本发明解调ADIP符元的方法的流程图;
图31为依据本发明用以解调HD-DVD的ADIP符元的装置的区块图;
图32为依据本发明解调预刻凹坑位的装置的区块图;
图33a及图33b分别显示自空白区段及非空白区段取出的信号;
图33c显示尖峰检测模块检测摆动信号的包络面以得到包络面信号;
图33d显示比较器比较包络面信号与一界限值以产生一空白信号;
图34为由摆动信号检测光盘片的空白区段的装置的区块图;以及
图35为依据本发明检测空白区段的方法的流程图。
附图标号:
202~带通滤波器 204~模拟至数字转换器
206~预刻槽绝对时间检测器
208~锁相回路 312~低通滤波器
314~模拟至数字转换器 306~预刻槽地址检测器
302~带通滤波器 304~模拟至数字转换器
308~锁相回路 402~自动增益模块
404~带通滤波器 406~高通滤波器
410~脉波计算模块 408~二位转换器
502~包络面检测模块 504~模拟至数字转换器
506~数字控制模块 508~数字至模拟转换器
510~模拟可变增益放大器 1002、1012~低通滤波器
1004、1014~高通滤波器 1006、1016~自动增益控制器
1020~减法器 1022~反失真滤波器
1024~高通滤波器 1026~模拟至数字转换器
1028~预刻槽地址检测器 1030~数字带通滤波器
1032~预刻槽绝对时间检测器 1034~摆动信号锁相回路
1102~反失真滤波器 1104~高通滤波器
1106~模拟至数字转换器 1110~数字带通滤波器
1112~预刻槽绝对时间检测器 1114~摆动信号锁相回路
1202~反失真滤波器 1204~高通滤波器
1206~1位模拟至数字转换器 1210~数字带通滤波器
1212~预刻槽绝对时间检测器 1214~摆动信号锁相回路
1312、1322~低通滤波器 1314、1324~高通滤波器
1316、1326~自动增益控制器 1330~减法器
1332~反失真滤波器 1334~直流部分消除模块
1336~二位转换模块 1342~可调带通滤波器
1344~频率检测模块 1346~光盘片格式辨识模块
1320~推挽式处理器
1304~频率检测及光盘片格式辨识模块
1332~反失真滤波器 1334~直流部分消除模块
1336~二位转换模块 1342~可调带通滤波器
1344~频率检测模块 1402~包络面检测模块
1404~最大幅度检测模块 1332~反失真滤波器
1334~直流部分消除模块 1336~二位转换模块
1342~可调带通滤波器 1346~光盘片格式辨识模块
1602~包络面检测模块 1604~最大幅度检测模块
1802、1812~低通滤波器 1804、1814~高通滤波器
1806、1816~自动增益控制器 1820~减法器
1822~低通滤波器 1824~预刻槽地址检测器
1832~带通滤波器 1834~摆动信号锁相回路
1902~包络面检测模块 1904~模拟至数字转换器
1906~数字控制模块 1908~数字至模拟转换器
1910~可变增益放大器 2002~包络面检测模块
2012~尖峰值检测模块 2014~谷底值检测模块
2004~模拟至数字转换器 2006~数字控制模块
2008~数字至模拟转换器 2022~减法器
2024~增益控制器 2026~积分器
2202~包络面检测模块 2212~整流器
2214~低通滤波器 2204~模拟至数字转换器
2206~数字控制模块 2208~数字至模拟转换器
2224~增益控制器 2222~减法器
2226~积分器 2402~包络面检测模块
2412~整流器 2404~一位模拟至数字转换器
2406~数字控制模块 2408~数字至模拟转换器
2424~增益控制器 2403~减法器
2426~积分器 2602~摆动信号产生模块
2604~参考摆动信号产生器 2606~波形差异测量模块
2608~符元型式匹配模块 2802~相位比较器
2804~计数器 2902~收集器
2904~关联器阵列
2912、2914、2916~关联器(correlator)
2906~最大可能比较模块 2922、2924、2926~比较器
2932、2934、2936~与门 3102~摆动信号产生模块
3104~参考摆动信号产生器 3106~波形差异测量模块
3108~截剪器 3202~汉明距离产生阵列
3204~符元型态决定模块
3212、3214、3222、3224、3232、3234~比较模块
3216、3218、3226、3236、3238、3228~以较器
3402~推挽式处理器 3404~低通滤波器
3408~尖峰检测模块 3410~比较器
具体实施方式
为了让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂,下文特举数较佳实施例,并配合附图,作详细说明如下:
图10为依据本发明的摆动信号检测电路1000的区块图。光盘片光学读取头检测自光盘片反射的射频信号而得到信号SA、SB、SC、SD,其中信号SA与SB,信号SC与SD分别表示反射自光盘片轨道不同侧的射频信号强度。信号SA及SD被相加以得到信号SAD0,而信号SB及SC被相加以得到信号SBC0。由于信号SAD0及SBC0包含射频信号引起的高频噪声及伺服信号引起的低频噪声,因此分别由低通滤波器1002及1012与高通滤波器1004及1014将高频及低频噪声自信号SAD0及SBC0中滤除,最后得到信号SAD2及SBC2。
两个自动增益控制器1006及1016接着分别放大SAD2及SBC2至适当幅度以得到SAD3及SBC3。减法器1020接着将信号SAD3减去SBC3以得到摆动信号W0。信号SAD3与SBC3幅度愈相近,则摆动信号W0中残留愈少的射频噪声。为了减少摆动信号W0的失真,由反失真滤波器(anti-aliasing filter)1022过滤摆动信号W0以得到摆动信号W1。当摆动信号W1通过一高通滤波器1024而得到摆动信号W2后,模拟至数字转换器1026将模拟摆动信号W2转换为数字摆动信号D1。
数字摆动信号D1带有的预刻槽绝对时间(ATIP:Absolute Time InPregroove)数据被调变至一频率范围。位了取出预刻槽绝对时间数据,数字带通滤波器1030接收数字摆动信号D1并滤除数字摆动信号D1于一频带范围外的成分,以得到数字摆动信号D2。预刻槽绝对时间检测器1032接着自数字摆动信号D2取出预刻槽绝对时间数据。摆动信号锁相回路1034接着锁定数字摆动信号D2的相位以产生具有与数字摆动信号D2相同频率的一时钟信号(图未示)。此外,预刻槽地址(ADIP:Address In Pregroove)检测器1028自数字摆动信号D1撷取出预刻槽地址信息。
由于模拟至数字转换器1026将模拟摆动信号W2转换为数字摆动信号D1,带通滤波器1030可以通过数字方式过滤数字摆动信号D1以产生数字摆动信号D2。相较于模拟滤波处理,数字滤波处理具有信号处理过程简洁的特性。数字信号的一串样本被视为滤波函数的变量以产生过滤后信号的样本。反观模拟滤波则需要复杂的电路设计并包含多个电阻电容等电路组件以完成滤波。此外,模拟滤波器需要大量电流以驱动滤波电路,而大电流耗费很大的电能。因此,相较于现有摆动信号检测电路,包含有数字带通滤波器1030的摆动信号检测电路1000有较简单的电路架构,较低的电路成本,以及较低的电能消耗。
图11为依据本发明取样率可随摆动信号的频率而变的摆动信号检测电路1100的部分区块图。光驱可自不同格式的光盘片中读取数据。由于不同格式的光盘片的摆动信号频率亦不相同,因此若模拟至数字转换器1106以固定的取样率转换模拟摆动信号W2为数字摆动信号D1,则带通滤波器1110及其它滤波器将不会依据摆动信号载波频率而改变其中央频率。
同样地,模拟至数字转换器1106依据具有与模拟摆动信号W2相同频率的时钟信号的驱动(trigger)而取样模拟摆动信号W2。因此,模拟至数字转换器1106的取样率可随摆动信号频率的改变而改变。在一实施例中,驱动模拟至数字转换器1106的时钟信号由锁相回路1114产生。在另一实施例中,由于光盘片以固定角速度旋转,因此摆动信号频率可依据模拟摆动信号W2的地址信息而估测,而模拟至数字转换器1106的取样频率可随地址信息而调整。
图12为依据本发明具有1位模拟至数字转换器1206的摆动信号检测电路1200的部分区块图。为了确保过滤后的摆动信号D2具有良好的质量,模拟至数字转换器1206以高取样率取样摆动信号W2。为了简化数字带通滤波器1210的过滤过程,输入至数字带通滤波器1210的摆动信号D1分辨率被降低。在一实施例中,模拟至数字转换器1206为1位模拟至数字转换器、一决策产生器(decision maker)、或一比较器,以将摆动信号W2转换为一位数据流的摆动信号D1。若模拟至数字转换器1206为1位模拟至数字转换器,其取样率必须超过摆动信号载波频率的8倍。
本发明提供具有数字带通滤波器的摆动信号检测电路。不同于模拟带通滤波器,数字带通滤波器不需复杂的电路结构,因而占据较小的电路面积,并需要较小的驱动电流,从而降低摆动信号检测电路的耗电量及所需的芯片面积。
图13为依据本发明检测摆动信号载波频率并辨识光盘片格式的装置1300的区块图。装置1300包括一推挽式处理器(push-pull processor)1320及一频率检测及光盘片格式辨识模块1304。推挽式处理器1320产生如图1d的摆动信号,而频率检测及光盘片格式辨识模块1304检测摆动信号载波频率(wobble carrier frequency)并辨识光盘片格式。频率检测及光盘片格式辨识模块1304采取不同于现有电路400的新电路结构及运作方式以检测摆动信号载波频率并辨识光盘片格式。在本发明的新电路结构下,推挽式处理器1320产生的摆动信号中残余的噪声不会影响频率检测及光盘片格式辨识模块1304对于摆动信号载波频率的检测。
首先,同时通过扫描光盘片的轨道的反射信号强度而得到信号SA、SB、SC、SD。同样地,由信号SA、SB、SC、SD合成信号SAD及SBC,信号SAD及SBC如图1b及图1c所示。推挽式处理器1320接着处理信号SAD及SBC以产生图13中的信号S1。推挽式处理器1320包括低通滤波器1312及1322、高通滤波器1314及1324、自动增益控制器1316及1326、及减法器1330。低通滤波器1312及1322将高频噪声自信号SAD及SBC中滤除,而高通滤波器1312及1322将低频噪声自信号SAD及SBC中滤除。接着,自动增益控制器1316及1326将过滤后的信号SAD及SBC放大至相同准位,而减法器1330接着将放大后的信号SAD减去信号SBC,以得到信号S1。
频率检测及光盘片格式辨识模块1304接着依据信号S1检测光盘片的摆动信号载波频率。由于不同格式的光盘片具有不同的摆动信号载波频率,若确定了摆动信号载波频率则可辨识出光盘片的格式。频率检测及光盘片格式辨识模块1304包括反失真滤波器(anti-alias filter)1332、直流部分消除模块1334、二位转换模块1336、可调带通滤波器1342、频率检测模块1344、及光盘片格式辨识模块1346。频率检测及光盘片格式辨识模块1304将以图14~图16进行进一步说明。
图14为依据本发明检测摆动信号载波频率的装置1400的区块图。装置1400为频率检测及光盘片格式辨识模块1304的次模块,包括反失真滤波器1332、直流消除模块1334、二位转换模块1336、可调带通滤波器1342、及频率检测模块1344。反失真滤波器1332限制信号S1的频宽以得到符合Shannon-Nyquist取样定理的信号S2。在一实施例中,反失真滤波器1332为一低通滤波器。在信号S2被二位转换模块1336进行模拟至数字转换之前,信号S2的直流成分先被直流消除模块1334除去以得到信号S3。在一实施例中,直流消除模块1334为一高通滤波器。二位转换模块1336接着转换模拟摆动信号S3为二位数据流S4。在一实施例中,二位转换模块1336为一比较器。
可调带通滤波器1342接着依据一可调频带范围过滤二位数据流S4,所述的可调频带范围的中心频率可依据一频率选择信号调整。图15a显示于可调带通滤波器1342过滤前的摆动信号S3。频率选择信号可指示可调带通滤波器1342的可调频带范围,以使可调带通滤波器1342循序以多个预设的频带范围过滤二位数据流S4,其中所述的这些预设的频带范围的联集与所述的摆动信号载波频率的可能范围相重迭。举例来说,可调带通滤波器1342运用7个预定频带范围以过滤二位数据流S4,而所述的这些预定频带范围的中心频率分别为fs1~fs7。二位数据流S4中仅有所述的可调频带范围的成份由可调带通滤波器1342通过而产生一过滤后信号S5。信号S5的一例显示于图15b。由于7个预定频带范围循序过滤二位数据流S4,因此信号S5的波形有7个不同的区段,每一区段对应所述的这些预定频带范围其中之一。
频率检测模块1344接着依据过滤后的信号S5判定光盘片的摆动信号载波频率。频率检测模块1344包括一包络面检测模块1402及一最大幅度检测模块1404。包络面检测模块1402检测信号S5的包络面以得到一包络面信号S6,如图15c所示。图15c的包络面信号S6包含7个不同振幅h1~h7,分别对应于可调带通滤波器1342的7个不同的预定频带范围。由于包络面信号S6为过滤后信号S5的包络面,包络面信号S6的幅度反应信号S4经过可调带通滤波器1342过滤后的信号能量。包络面信号S6的幅度愈大,过滤后的信号S5的强度愈强,而信号S3通过可调带通滤波器1342由频率选择信号选定的预定频带范围的成分愈多,因而选定的预定频带范围的中心频率愈接近摆动信号载波频率。因此,光盘片的摆动信号载波频率可推估为包络面信号S6中具最大幅度区域于可调带通滤波器1342所对应的预定频带范围的中心频率。参考图15b及图15c,包络面信号S6中具最大幅度者为h4,所述的区域对应于可调带通滤波器1342的预定频带范围的中心频率为fs4。因此,频率检测模块1344将摆动信号载波频率判定为fs4。
图16为依据本发明辨别光盘片格式的装置1600的区块图。装置1600为频率检测及光盘片格式辨识模块1304的次模块。装置1600运作的方式及组成与装置1400相似。由于不同格式的光盘片有不同的摆动信号载波频率,当摆动信号载波频率确定后便可辨识出光盘片的格式。因此,装置1600及1400可共享大部分的模块。装置1600包括反失真滤波器1332、直流消除模块1334、二位转换模块1336、可调带通滤波器1342、及光盘片格式辨识模块1344。光盘片格式辨识模块1344包括一包络面检测模块1602及一最大幅度检测模块1604。除了可调带通滤波器1342的频率选择信号外,装置1600与装置1400的包含模块都相似。
光盘片格式包含DVD+R、DVD-R、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW、而可能的光盘片格式对应的摆动信号载波频率逐次被指定为图16的可调带通滤波器1342的过滤频带的中心频率。可调带通滤波器1342接着依据过滤频带过滤二位数据流S4,以得到过滤后信号S5。接着,光盘片格式辨识模块1346以包络面检测模块1602检测信号S5的包络面以得到包络面信号S6,并以最大幅度选取模块1604找出包络面信号S6的最大幅度。接着,光盘片格式辨识模块1346便依据哪一光盘片格式对应于包络面信号S6的最大幅度,而辨识出光盘片格式。
图17为依据本发明检测光盘片的摆动频率的方法1700的流程图。在步骤1702中,推挽式处理器产生光盘片的第一摆动信号。在步骤1704中,消除第一摆动信号的直流部分,以得到第二摆动信号。在步骤1706中,转换第二摆动信号为一二位数据流。在步骤1708中,以一可调整的频带范围过滤二位数据流以得到一过滤后信号,其中所述的可调整的频带范围的中心频率循序地依照一频率选择信号而调整。接着,在步骤1710中,决定过滤后信号的最大幅度。接着,在步骤1712中,决定具最大幅度的过滤后信号对应的可调整的频带范围的中心频率。若在步骤1714中不需辨识光盘片格式,则在步骤1718中输出最大幅度的过滤后信号对应的可调整的频带范围的中心频率为摆动信号载波频率。若在步骤1716中需辨识光盘片格式,则在步骤1718中决定并输出最大幅度的过滤后信号对应的光盘片格式。
本发明提供一种检测摆动信号载波频率及辨识光盘片格式的方法。摆动信号中的噪声不会影响依据本发明检测的摆动信号载波频率。因此,本发明提供的电路优于现有电路。此外,由于可调带通滤波器为一数字滤波器而具有较简单的电路结构并占据较小的芯片面积,因此可降低电路的生产成本。
图18为摆动信号检测电路1800的区块图。由于信号SAD0及SBC0包含射频信号引起的高频噪声及伺服信号引起的低频噪声,因此先后由低通滤波器1802及1812与高通滤波器1804及1814自信号SAD0及SBC0滤除高频及低频噪声,最后得到信号SAD2及SBC2。
两个自动增益控制器1806及1816接着放大SAD2及SBC2至相同幅度以得到SAD3及SBC3。减法器1820接着自信号SAD3减去SBC3以得到摆动信号W0。信号SAD3与SBC3幅度愈接近,则摆动信号W0中残留愈少的射频噪声。当摆动信号W0通过低通滤波器1822以得到摆动信号W1后,预刻槽地址(ADIP)检测器1824由摆动信号W1撷取出预刻槽地址信息。当摆动信号W0通过带通滤波器1832以得到摆动信号W2后,摆动信号锁相回路(PLL:Phase lockedloop)1834根据摆动信号W2产生一时钟信号(图未示)。
图19为依据本发明的数字自动增益控制器1900的区块图。数字自动增益控制器1900包括包络面检测模块1902、模拟至数字转换器1904、数字控制模块1906、数字至模拟转换器1908、及可变增益放大器(variable gainamplifier)1910。模拟可变增益放大器1910依据增益信号M’将输入信号SI放大以得到放大的信号So。输入信号SI可为图18的信号SAD2或SBC2,而输出信号So可为图18的信号SAD3或SBC3。包络面检测模块1902接着检测放大的信号So的包络面E。接着,模拟至数字转换器1904将模拟包络面信号E转换为数字包络面信号E’。由于包络面信号E不似放大的信号So般具有大的高频噪声,因此模拟至数字转换器1904不需如图5的模拟至数字转换器504般以高取样频率取样包络面信号E。
数字控制模块1906接着依据包络面信号E’决定一增益信号M以供放大输入信号SI。当数字至模拟转换器1908将数字的增益信号M转换为模拟的增益信号M’后,可变增益放大器1910依据增益信号M’放大输入信号SI,以得到输出信号SO。模拟至数字转换器1904的低取样率使包络面信号E’及增益信号M的取样率降低,因此简化了模拟至数字转换器1904的信号处理过程及电路复杂度。与图5的数字自动增益控制器500相比,数字自动增益控制器1900的电路成本较低。
图20为依据本发明具有低取样率的数字自动增益控制器2000的区块图。包络面检测模块2002包括尖峰值检测模块2012、谷底值检测模块2014、减法器2016。尖峰值检测模块2012检测放大后信号SO的尖峰值P。谷底值检测模块2014检测放大后信号SO的谷底值B。减法器2016自尖峰值P减去谷底值B,以得到包络面信号E。模拟至数字转换器2004将模拟包络面E转换为数字包络面信号E’。图21a显示放大后信号SO,图21b则显示包络面检测模块2002及模拟至数字转换器2004由图21a的信号SO产生的数字包络面信号E’。
数字包络面信号E’接着被送至数字控制模块2006。数字控制模块2006包括减法器2022、增益控制器2024、积分器2026。减法器2022自一参考电压R减去包络面信号E’以得到差额信号D。增益控制器2024将差额信号D的幅度减少至较低层及以得到差额信号D’。积分器2026积分差额信号D’以得到数字增益信号M。图21c显示在参考电压为1时对应于图21b的包络面信号E’的差额信号D。图21d显示数字控制模块2006自图21c的差额信号D产生的数字增益信号M。最后则由数字至模拟转换器2008将数字增益信号M转换为模拟增益信号M’以放大输入信号SI。
图22为依据本发明具有低取样率的另一数字自动增益控制器2200的区块图。数字自动增益控制器2200与图20的数字自动增益控制器2000仅有包络面检测模块2202不相同。包络面检测模块2202包括整流器2212、低通滤波器2214。整流器2212首先产生信号SO的绝对值信号I。低通滤波器2214接着自绝对值信号I滤除高频噪声以得到包络面信号E。图23a显示放大后信号SO,图23b则显示包络面检测模块2202由图23a的信号SO产生的包络面信号E。模拟至数字转换器2204接着将模拟包络面E转换为数字包络面信号E’,显示于图23c。数字控制模块2006接着依据数字包络面信号E’产生数字增益信号M。图23d显示对应于图23c的包络面信号E’的差额信号D,而图23e显示数字控制模块2206自图23d的差额信号D产生数字增益信号M。最后则由数字至模拟转换器2208将数字增益信号M转换为模拟增益信号M’以放大输入信号SI。于是,可变增益放大器1910可依据增益信号M’放大输入信号SI以得到输出信号SO。
由于模拟至数字转换器2004及2204的输入信号为包络面信号E,模拟至数字转换器2004及2204的取样率较图5的模拟至数字转换器504为低。为了确保得到精确的增益信号,必须提高模拟至数字转换器2004及2204的信号分辨率。这可从图21b及图23c的数字包络面信号中观察到。然而,当取样率提升时,信号分辨率可对应地降低。图24为依据本发明具有低信号分辨率的数字自动增益控制器2400的区块图。
数字自动增益控制器2400包括包络面检测模块2402、减法器2403、1位模拟至数字转换器1404、数字控制模块2406、及数字至模拟转换器2408。包络面检测模块2402包括整流器2412,整流器2412计算输出信号SO的绝对值并输出为包络面信号E。图25a显示放大后信号SO,图25b则显示包络面检测模块2412由图21a的信号SO产生的包络面信号E。接着,减法器2403自一参考电压R减去包络面信号E以得到差额信号D。由于包络面信号E不像图22中经一低通滤波器处理,包络面信号E及差额信号D以信号SO的频率振动。因此,一位模拟至数字转换器2404以一高取样频率将模拟差额信号S转换为1位数据流D’,其中所述的高取样频率超过信号SO频率的两倍。
图25c显示对应于图25b的包络面信号E的差额信号的1位数据流D’。虽然模拟至数字转换器2404的取样率较高,但因1位数据流仅有两种值,1位数据流D’的信号分辨率较图24及图22的模拟至数字转换器2404及2204产生的数字包络面信号E’的分辨率为低,如图23c及图21b所示。差额信号D’接着送至数字控制模块2406,数字控制模块2406包括增益控制器2424、及积分器2426。增益控制器2424将差额信号D’的幅度减少至较低层及以得到差额信号D”。积分器2426积分差额信号D”以得到数字增益信号M。图25d显示数字控制模块2406自图21d的差额信号D”产生的数字增益信号M。最后则由数字至模拟转换器2408将数字增益信号M转换为模拟增益信号M’以放大输入信号SI。于是,可变增益放大器1910可依据增益信号M’放大输入信号SI以得到输出信号SO。
本发明提供一种用以放大信号的数字自动增益控制器。现有数字自动增益控制器必须以高取样频率及高信号分辨率处理信号。然而,本发明提供的数字自动增益控制器可以以低取样频率或低信号分辨率处理信号,却仍能保持信号的高质量。由于低取样频率或低信号分辨率简化了电路结构及信号处理过程,因此可增进电路效能并减少电路建置的成本。
图26为依据本发明解调预刻槽地址(ADIP:Address In Pregroove)符元的装置2600的区块图。装置2600包括摆动信号产生模块2602、参考摆动信号产生器2604、波形差异测量模块2606、符元型式匹配模块2608。摆动信号产生模块2602首先由自光盘片的轨道表面反射的来源信号产生摆动信号。在一实施例中,摆动信号产生模块2602为一推挽式处理器(push-pullprocessor),其将轨道一侧的反射信号强度减去轨道另一侧的反射信号强度而得到摆动信号。当摆动信号产生后,参考摆动信号产生器2604产生与摆动信号具有相同频率并与摆动信号的正摆动周期具有相同相位的一参考摆动信号。见图27,图27的第1、2行分别显示参考摆动信号及摆动信号的波形。在一实施例中,参考摆动信号产生器2604为一锁相回路,其锁定摆动信号的正摆动周期以产生参考摆动信号。
波形差异测量模块2606接着测量摆动信号与参考摆动信号间的差异以得到一系列差异测量值。在一实施例中,所述的差异为相位差异。由于一差异测量值依据摆动信号的某一摆动信号周期而决定,因此一差异测量值对应于一ADIP位。图27的第3、4行分别显示相位差异及所对应的差异测量值。由于参考摆动信号的相位对应于摆动信号的正相位摆动周期的相位,因此若摆动信号处于正相位摆动周期时,相位差异为0,而若摆动信号处于负相位摆动周期时,相位差异便增大。
图28为依据本发明的波形差异测量模块2800的区块图。波形差异测量模块2800包含相位比较器2802、计数器2804。相位比较器2802比较摆动信号及参考摆动信号的相位,以得到相位差异信号。在一实施例中,相位比较器2802为XOR门,其对摆动信号及参考摆动信号进行XOR运算以得到相位差异信号。由于XOR门仅在摆动信号及参考摆动信号同为高电压或同为低电压时才输出高电位的相位差异信号,否则则输出低电位的相位差异信号,因此产生的相位差异信号可适当地反映摆动信号及参考摆动信号的差异。计数器2804接着在参考摆动信号的每一摆动信号周期计数相位差异信号达到高电位的时间长度,以得到对应于ADIP位的差异测量值。计数器2804依据具有高于参考摆动信号的频率的时钟信号以计数差异测量值。举例来说,图27第4行的差异测量值根据16倍参考摆动信号频率的时钟信号而计数,因此差异测量值介于0~16之间。
当差异测量值产生以后,符元型式匹配模块2608依据差异测量值比较ADIP位排列符合每一ADIP符元的排列型式的机率,以决定摆动信号所包含的ADIP符元。图29为依据本发明的符元型式匹配模块2900的区块图。符元型式匹配模块2900包括收集器2902、关联器阵列2904、最大可能比较模块2906。由于每个ADIP符元包含8个ADIP位,而8个ADIP位的排列方式决定其归属于哪一型ADIP符元,因此收集器2902收集连续8个差异测量值以供比较其代表的ADIP位排列。关联器阵列2904包括多个关联器(correlator),每一关联器对连续8个差异测量值与可能的ADIP符元的ADIP位排列产生的正负符号分别相乘,以得到相关值,并求得相关值的和,以得到ADIP位对应某一排列的机率。
举例来说,图27的第4行的差异测量值为14、2、1、3、2、0、15、11。由于对应ADIP数据0符元的ADIP位为“10000011”,两者的相关值为14、-2、-1、-3、-2、0、15、11,而总和为32,表示ADIP位对应ADIP数据0符元的机率。而对应ADIP数据1符元的ADIP位为“10001100”,与差异测量值的相关值为14、-2、-1、-3、2、0、-15、-11,而总和为-16,表示ADIP位对应ADIP数据1符元的机率。同样的,对应ADIP同步符元的ADIP位为“11110000”,与差异测量值的相关值为14、2、1、3、-2、0、-15、-11,而总和为-8,表示ADIP位对应ADIP同步符元的机率。
最大可能比较模块2906接着比较表示差异测量值符合各ADIP符元的机率值以决定ADIP符元。最大可能比较模块2906包括三个比较器2922、2924、2926及3个与门2932、2934、2936。比较器2922、2924、2926个别比较三个机率中的两个以决定哪一个机率值较大。每一与门2932、2934、2936接着再对比较器2922、2924、2926输出的比较结果两两进行AND运算,以决定哪个ADIP符元具有最大的机率值。举例来说,图27中对应ADIP数据0、数据1、同步符元的机率值分别为32、-16、-8,因此最大机率值为32而输出ADIP数据0符元。
图30为依据本发明解调ADIP符元的方法3000。首先在步骤3002产生一摆动信号。接着,在步骤3004产生与摆动信号具有相同频率并与摆动信号的正摆动周期具有相同相位的一参考摆动信号。接着在步骤3006测量摆动信号与参考摆动信号间的相位差以得到一相位差信号。接着在步骤3006测量相位差信号以得到一系列分别对应ADIP位的差异测量值。接着在步骤3008将ADIP符元对应的ADIP位排列的正负号分别与差异测量值相乘以得到一系列相关值。接着在步骤3010加总一系列相关值以得到对应各ADIP符元的机率值。接着在步骤3012比较对应各ADIP符元的机率值大小,以输出具有最大机率值的ADIP符元。
方法3000不仅可以用于DVD+R及DVD+RW型态的光盘片中以解调ADIP符元,亦可以用于HD-DVD型态的光盘片中以解调ADIP符元。依据HD-DVD的规格,每一ADIP符元仅由一ADIP字节成,其可为正相位摆动周期(NPW:normal phase wobble)或负相位摆动周期(IPW:Invert phasewobble)。因此,因为ADIP符元仅可能为正相位摆动周期或负相位摆动周期,因而装置2600的符元型式匹配模块2608可由一截剪器(slicer)或一决策产生器(decision maker)代替以产生ADIP符元。图31为依据本发明用以解调HD-DVD的ADIP符元的装置3100的区块图。除了截剪器3108之外,装置3100的其它模块均大致与图26的装置2600相同。
基于与解调ADIP符元的装置2600相同的原理,本发明还提供一解调预刻凹坑(Pre-Pit)的装置3200。图32为依据本发明解调预刻凹坑位的装置3200的区块图。装置3200包括汉明距离(hamming distance)产生阵列3202及符元型态决定模块3204。首先自光盘片读取带有预刻凹坑位的摆动信号。由于预刻凹坑位可能出现于摆动信号的奇数据框(odd frame)或偶数据框(evenframe),因此先由一预刻凹坑位收集模块收集奇数据框及偶数据框的预刻凹坑位以形成一预刻凹坑位集。参考图9,三个预刻凹坑位可排列为“111”以形成偶数据框的预刻凹坑同步符元,排列为“110”以形成奇数据框的预刻凹坑同步符元,排列为“101”以形成预刻凹坑数据1符元,或排列为“100”以形成预刻凹坑数据0符元。因此,若预刻凹坑位收集模块收集奇数据框及偶数据框的预刻凹坑位,则预刻凹坑位集应有六种不同的预刻凹坑位排列,分别为偶数据框的预刻凹坑同步符元“111000”,奇数据框的预刻凹坑同步符元“000110”,偶数据框的预刻凹坑数据1符元“101000”,奇数据框的预刻凹坑数据1符元“000101”,偶数据框的预刻凹坑数据0符元「100000」,及奇数据框的预刻凹坑数据0符元“000100”,
汉明距离产生阵列3202测量预刻凹坑位集与六种预刻凹坑符元对应的预刻凹坑位排列“111000”、“000110”、“101000”、“000101”、“100000”、“000100”间的汉明距离。汉明距离产生阵列3202包括多个汉明距离产生器3212、3214、3222、3224、3232、3234,每一汉明距离产生器测量预刻凹坑位集与一种预刻凹坑符元对应的预刻凹坑位排列间的汉明距离。由于汉明距离表示两个字符串位同一位置但有不同值的位数目,因此汉明距离可以恰当地反映预刻凹坑位集对应某一种预刻凹坑符元的机率。符元型态决定模块3204接着找出具有最小汉明距离的机率值者以决定预刻凹坑位集表示的预刻凹坑符元,因此解调出预刻凹坑符元。
本发明提供解调摆动信号带有的ADIP符元及预刻凹坑符元的方法。ADIP符元用于诸如DVD+R或DVD+RW等光盘片格式以记录地址信息,而预刻凹坑符元用于诸如DVD-R或DVD-RW等光盘片格式以记录地址信息。通过测量相关值的和或汉明距离以分别评估ADIP位或预刻凹坑位符合某些排列的机率,以求得ADIP符元或预刻凹坑符元。因为本发明是用最大机率的方式来评估所求的ADIP符元或预刻凹坑符元,因而本发明的方法较现有方法可容忍摆动信号带有较大的噪声,因而提高解调ADIP符元或预刻凹坑符元的正确性及效能。
图33a及图33b分别显示自空白区段及非空白区段取出的信号SAD或信号SBC。光盘片读取头检测4个反射信号SA、SB、SC、SD,其中SA、SD及SB、SC分别表示光盘上一轨道两侧的反射强度。图34为由摆动信号检测光盘片的空白区段的装置3400的区块图。装置3400包括一推挽式处理器(push-pull processor)3402、低通滤波器3404、空白检测模块3406。推挽式处理器3402类似图13的推挽式处理器1302,而产生一摆动信号B1。低通滤波器3404过滤摆动信号B1的高频信号而得到摆动信号B2。空白检测模块3406依据摆动信号B2产生一空白信号以决定光盘片的空白区段。空白检测模块3406包括尖峰检测模块3408、比较器3410。尖峰检测模块3408检测摆动信号B2的包络面以得到包络面信号B3,如图33c所示。比较器3410比较包络面信号B3与一界限值以产生一空白信号B4,如图33d所示。比较器3410可为一截剪器(slicer)或一决策产生器(decision maker)。因此,空白信号B4可指示光盘片的空白区段。
由于摆动信号B1由信号SAD及SBC所产生,不同光盘片型式产生的反射信号强度不相同的问题获得解决。因此可用同一个界限值运用于比较器3410以判别光盘片的空白区段。
图35为依据本发明检测空白区段的方法3500的流程图。首先在步骤3502通过推挽式处理器产生光盘片的摆动信号。接着在步骤3504过滤掉摆动信号的高频噪声以产生一过滤的摆动信号。接着在步骤3506检测过滤的摆动信号的包络面以得到一包络面信号。最后,在步骤3508比较包络面信号与一界限值以产生一空白信号,其中空白信号可指示光盘片的空白区段。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何熟悉此项技术的人,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视权利要求范围所界定的为准。
Claims (13)
1.一种摆动信号检测电路,所述的摆动信号检测电路包括:
一自动增益控制模块,放大一光盘片读取头检测的一第一输入信号及一第二输入信号至相同大小以得到一第一放大信号及一第二放大信号;
一减法器,耦接至所述的自动增益控制模块,将所述的第一放大信号与所述的第二放大信号相减,以得到一模拟摆动信号;
一模拟至数字转换器,耦接至所述的减法器,将所述的模拟摆动信号转换为一第一数字摆动信号,其中所述的模拟至数字转换器以一可调取样频率取样所述的模拟摆动信号以产生所述的第一数字摆动信;以及
一数字带通滤波器,耦接至所述的模拟至数字转换器,接受所述的第一数字摆动信号于一频带范围内的成分而除去所述的第一数字摆动信号于所述的频带范围外的成分,以得到一第二数字摆动信号。
2.根据权利要求1所述的摆动信号检测电路,其特征在于,所述的摆动信号检测电路还包括一地址检测模块,耦接至所述的数字带通滤波器,用以依据所述的第二数字摆动信号检测一地址信息。
3.根据权利要求2所述的摆动信号检测电路,其特征在于,所述的地址检测模块为一预刻槽绝对时间检测模块,而所述的地址信息为预刻槽绝对时间信息。
4.根据权利要求2所述的摆动信号检测电路,其特征在于,所述的摆动信号检测电路还包括一时钟产生模块,耦接至所述的数字带通滤波器,用以依据所述的第二数字摆动信号产生具有与所述的模拟摆动信号相同频率的一时钟信号。
5.根据权利要求4所述的摆动信号检测电路,其特征在于,所述的时钟产生模块为一锁相回路,用以锁定所述的第二数字摆动信号的频率及相位以产生所述的时钟信号。
6.根据权利要求1所述的摆动信号检测电路,其特征在于,所述的摆动信号检测电路还包括一预刻槽地址检测模块,耦接至所述的模拟至数字转换器,用以依据所述的第一数字摆动信号产生一预刻槽地址信号。
7.根据权利要求1所述的摆动信号检测电路,其特征在于,其中所述的可调取样频率依据所述的模拟摆动信号的频率或所述的模拟摆动信号的地址信息而调整。
8.根据权利要求1所述的摆动信号检测电路,其特征在于,所述的模拟至数字转换器是一一位模拟至数字转换器,将所述的模拟摆动信号转换为一位数据流至所述的第一数字摆动信号。
9.一种处理摆动信号的方法,包括:
放大由一光盘片读取头检测的一第一输入信号及一第二输入信号至相同大小以得到一第一放大信号及一第二放大信号;
将所述的第一放大信号与所述的第二放大信号相减,以得到一模拟摆动信号;
将所述的模拟摆动信号转换为一第一数字摆动信号,其中依据一可调取样频率取样所述的模拟摆动信号以产生所述的第一数字摆动信号;以及
过滤所述的第一数字摆动信号,其中所述的第一数字摆动信号于一频带范围内的成分被接受而所述的第一数字摆动信号于所述的频带范围外的成分被除去,以得到一第二数字摆动信号。
10.根据权利要求9所述的处理摆动信号的方法,其特征在于,所述的方法还包括依据所述的第二数字摆动信号检测一地址信息。
11.根据权利要求9所述的处理摆动信号的方法,其特征在于,所述的方法还包括依据所述的第二数字摆动信号产生具有与所述的模拟摆动信号相同频率的一时钟信号。
12.根据权利要求11所述的处理摆动信号的方法,其特征在于,所述的方法还包括依据所述的时钟信号调整用以转换所述的模拟摆动信号至所述的第一数字摆动信号的取样频率,而使所述的第一数字摆动信号的取样频率随所述的模拟摆动信号的频率而改变。
13.根据权利要求9所述的处理摆动信号的方法,其特征在于,所述的方法还包括依据所述的第一数字摆动信号产生一预刻槽地址信号。
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