CN101361130A - 估计输入信号的质量的设备和方法以及光盘驱动器 - Google Patents

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Abstract

一种估计输入信号的质量的设备和方法以及包括用于估计输入信号的质量的设备的光盘驱动器，所述信号质量估计设备包括：电平值检测单元，根据输入信号的二进制信号检测输入信号的电平值；输入信号组成单元，通过使用电平值和多个预定的二进制信号组成多个理想输入信号；以及质量计算单元，根据多个理想输入信号之间的计算获得输入信号的质量。

Description

估计输入信号的质量的设备和方法以及光盘驱动器
技术领域
本发明的各方面涉及一种估计输入信号的质量的设备和方法以及包括用于估计输入信号的质量的设备的光盘驱动器。
背景技术
输入信号是从存储介质再现的模拟信号(诸如，射频信号(RF)。例如，尽管由于盘的特性和驱动盘的光盘驱动器的光学特性，从盘读取的RF信号具有模拟信号的属性，但是盘是存储二进制信号的存储介质。因此，光盘驱动器可执行二进制处理，以将RF信号改变为二进制信号。可使用如图1所示的比较器100执行二进制处理。
图1是示出一般二进制处理的功能性框图。参照图1，可使用比较器100和低通滤波器110执行一般二进制处理。比较器100将输入RF信号与限幅电平比较，并输出比较结果。从盘读取输入RF信号。比较器100的输出被同步地发送到低通滤波器110和另一处理单元(未示出)。低通滤波器110对比较器100的输出进行低通滤波。低通滤波器110的输出作为限幅电平被发送到比较器100。
现有光盘驱动器使用如图1所示的二进制处理将从盘读取的RF信号转换为二进制信号，通过将二进制信号施加到锁相环来制造系统时钟，并使用二进制信号和系统时钟来重放从盘读取的数据。在RF信号和系统时钟的相位之间存在微小差异或抖动。
图2A至图2C示出基于系统时钟的下降沿在消除偏移的RF信号和系统时钟之间产生的抖动。在图2A至图2C中，在理想情况下，系统时钟的下降沿正好与RF信号的过零点交汇。然而，实际上，系统时钟的下降沿不会正好与RF信号的过零点交汇，它们之间存在微小的时差。该差被称为抖动。
在现有技术中，与RF信号和系统时钟之间的差相应的抖动用于估计RF信号的质量。换句话说，在理想情况下，很难测量抖动，因为系统时钟的边缘正好与RF信号的过零点交汇。然而，当RF信号受噪声或异常环境影响时，系统时钟的边缘没有正好与RF信号的过零点重叠，并由此测量抖动。因此，可基于测量的抖动值来估计RF信号的质量。
发明内容
技术问题
然而，随着盘的记录密度增加，与具有短T(T表示一个凹区间隔(pitinterval)的二进制信号相应的RF信号的大小减小。因此，即使当较小量的噪声被添加到与具有短周期的二进制信号相应的RF信号时，RF信号相对严重失真，或RF信号接近过零点。结果，可能测量错误的抖动值。因此，不能使用基于RF信号和系统时钟之间的差测量的抖动值来估计从高密度盘读取的RF信号的质量。
技术方案
本发明的各方面提供一种准确地估计输入信号(或再现信号或射频(RF)信号)的质量而不考虑盘的记录密度的设备和方法以及包括所述设备的光盘驱动器。
本发明的各方面还提供一种通过使用基于输入信号和输入信号的二进制信号之间的关系获得的输入信号的电平值以及基于预定的二进制信号的理想输入信号两者来估计输入信号的质量的设备和方法、以及包括所述的被的光盘驱动器。
有利效果
本发明的各方面提供一种信号质量估计设备和信号质量估计方法，通过该设备和方法，可准确地估计输入信号(或再现的信号或RF信号)的质量，而不考虑光盘的记录密度。
本发明的各方面还提供一种能够准确地遵循聚焦偏移的光盘驱动器、能够准确地遵循倾斜的光盘驱动器、能够准确地遵循去轨迹(detracking)的光盘驱动器和能够识别准确的记录条件的光盘驱动器。
附图说明
通过下面结合附图对实施例的描述，本发明的这些和/或其它方面将会变得清楚和更加易于理解，其中：
图1是示出一般二进制处理的功能框图；
图2A至图2C示出消除偏移的RF的信号和系统时钟之间的产生的抖动；
图3是根据本发明实施例的输入信号质量估计设备的功能框图；
图4是图3示出的电平值检测单元的详细框图；
图5是图3示出的输入信号组成单元和质量计算单元的详细框图；
图6示出PR(1、2、1)信道的硬件结构；
图7是当输入信号的二进制信号从-1变化到1时的输出曲线图；
图8是示出当一个波形从另一波形移动一比特时输出波形的变化的曲线图；
图9是示出相对于值“a”的两个波形之间的距离的曲线图；
图10A是示出当三抽头(tap)PR信道是PR(1、2、1)时两个波形之间的距离的曲线图；
图10B是示出当三抽头PR信道是PR(1、8、1)时两个波形之间的距离的曲线图；
图11A是以物理意义示出图10A的曲线图；
图11B是以物理意义示出图10B的曲线图；
图12是根据本发明另一实施例的基于电平信号噪声速率(LSNR)计算的输入信号质量估计设备的详细框图；
图13A至图13C是对信号质量的相互关系的示图；
图14是根据本发明实施例的光盘驱动器的功能框图；
图15是根据本发明另一实施例的光盘驱动器的功能框图；
图16是根据本发明另一实施例的光盘驱动器的功能框图；
图17是根据本发明另一实施例的光盘驱动器的功能框图；以及
图18是根据本发明实施例的输入信号质量估计方法的流程图。
最佳模式
根据本发明的一方面，提供一种信号质量估计设备，包括：电平值检测单元，根据输入信号的二进制信号检测输入信号的电平值；输入信号组成单元，通过使用电平值和多个预定的二进制信号来组成多个理想输入信号；以及质量计算单元，根据多个理想输入信号之间的计算获得输入信号的质量。
根据本发明的另一方面，提供一种光盘驱动器，包括：信号质量估计设备，通过使用输入信号、输入信号的二进制信号和多个预定的二进制信号来估计从光盘再现的输入信号的质量；以及系统控制单元，根据估计的输入信号的质量，通过细微地调整聚焦偏移来校正聚焦位置。
根据本发明的另一方面，提供一种光盘驱动器，包括：信号质量估计设备，通过使用输入信号、输入信号的二进制信号和多个预定的二进制信号来估计从光盘再现的输入信号的质量；以及系统控制单元，根据估计的输入信号的质量，细微地调整倾斜校正。。
根据本发明的另一方面，提供一种光盘驱动器，包括：信号质量估计设备，通过使用输入信号、输入信号的二进制信号和多个预定的二进制信号来估计从光盘再现的输入信号的质量；以及系统控制单元，根据估计的输入信号的质量，在改变去轨迹偏移的同时细微地调整去轨迹偏移。
根据本发明的另一方面，提供一种光盘驱动器，包括：信号质量估计设备，通过使用输入信号、输入信号的二进制信号和多个预定的二进制信号来估计从光盘再现的输入信号的质量；以及系统控制单元，根据估计的输入信号的质量，在改变记录条件的同时细微地调整用于将数据记录在光盘的条件。
根据本发明的另一方面，提供一种信号质量估计方法，包括：根据输入信号的二进制信号检测输入信号的电平值；通过使用电平值和多个预定的二进制信号来组成多个理想输入信号；以及根据多个理想输入信号之间的计算来获得输入信号的质量。
本发明的其他方面和/或优点在以下描述中将部分阐述，从所述描述部分将是清楚的，或可通过本发明的实施而得知。
具体实施方式
现将详细参照本发明的当前实施例，其示例在附图中示出，其中，相同的标号始终表示相同的部件。以下参照附图描述实施例以解释本发明。
图3是根据本发明实施例的输入信号质量估计设备的功能框图。参照图3，输入信号质量估计设备包括电平值检测单元300、输入信号组成单元310和质量计算单元320。
电平值检测单元300通过使用输入信号的二进制信号检测输入信号的电平值。以下，输入信号的二进制信号仅被称为二进制信号。检测的电平值可被定义为表示当前信道的状态的电平值。
更具体地，电平值检测单元300通过基于二进制信号将输入信号划分为多个电平并获得每个电平的均值来检测输入信号的电平值。为了实现该操作，电平值检测单元300可被构建为如图4所示。图4是图3中示出的电平值检测单元300的详细框图。参照图4，电平值检测单元300包括输入信号分离器400和电平值检测器440。
输入信号分离器400使用二进制信号将输入信号分离为多个电平。为了实现该操作，输入信号分离器400包括输入信号处理器410、二进制信号处理器420和选择单元430。
输入信号处理器410包括n个延迟410_1、…、和410_n以将输入信号与二进制信号同步。
二进制信号处理器420输出通过组合接收的二进制信号而形成的选择信号。为了实现该操作，二进制信号处理器420包括j个延迟421_1、…、和421_j以及选择信号产生器422。换句话说，在图4中，由于二进制信号处理器420包括j个延迟421_1、…、和421_j，因此选择信号产生器422可产生2j+1个选择信号。例如，当二进制信号处理器420包括两个延迟时，选择信号产生器422可产生23个选择信号。23个选择信号为000、001、010、011、100、101、110和111。
选择单元430根据二进制信号处理器420输出的选择信号选择性地发送输入信号处理器410输出的信号。例如，当二进制信号处理器420输出选择信号“000”时，选择单元430对输入信号处理器410输出的信号输出电平0。当二进制信号处理器420输出选择信号“111”时，选择单元430对输入信号处理器410输出的信号输出电平m。在这种情况下，电平m为电平7。
如上所述，输入信号分离器400输出与二进制信号相应的输入信号的电平(即，电平0至电平m中的一个)。输入信号分离器400输出的电平可被理解为理想信号的假设电平，并且被发送到电平值检测器440。
电平值检测器440计算电平0至m中的每一个的均值，并将所述均值检测为输入信号的电平值。为了实现该操作，电平值检测器440包括m+1个均值滤波器440_0至440_m。因此，电平值检测器440可被定义为滤波器单元。均值滤波器440_1至440_m可获得较长间隔内接收的电平的均值。例如，均值滤波器440_1至440_m可使用等式1计算电平均值。
等式1：
Figure A20078000157000111
其中，更新的电平值表示通过均值滤波器440_1至440_m中的每一个计算的均值，先前电平值表示先前通过均值滤波器440_1至440_m中的每一个计算的均值。先前电平值可存储在各个均值滤波器440_1至440_m中。延迟的输入信号表示输入信号分离器400输出的电平。
在等式1中，考虑信号质量估计设备的处理速度经验性地确定常数。换句话说，随着常数增加，更新的电平值减小且信号质量估计设备的整体处理速度减小。例如，常数可被设置为256。当如等式1所示计算均值并且延迟的输入信号等于先前电平值时，更新的电平值等于先前电平值。
尽管不是必要地，但是均值滤波器440_0至440_m可被构建为通过使用低通滤波器获得均值。
输入信号组成单元310通过使用电平值检测单元300检测的电平值和预定的二进制信号来组成多个理想输入信号。质量计算单元320基于多个理想输入信号之间的计算来计算输入信号的质量。
为了实现这些操作，输入信号组成单元310和质量计算单元320可被构建为如图5所示。图5是图3的输入信号组成单元310和质量计算单元320的详细框图。参照图5，输入信号组成单元310包括第一二进制表510和第二二进制表530以及第一选择器520和第二选择器540，质量计算单元320包括距离计算器550。
第一二进制表510和第二二进制表530具有预定的二进制信号。第一选择器520基于第一二进制表510提供的二进制信号选择从电平值检测单元300接收的电平值中的一个，并且将选择的电平值作为理想输入信号发送到质量计算单元320。第二选择器540基于第二二进制表530提供的二进制信号选择从电平值计算单元300接收的电平值中的一个，并将选择的电平值作为另一理想输入信号发送到质量计算单元320。因此，如上所述，输入信号组成单元310组成多个理想输入信号。
第一二进制表510提供的二进制信号与第二二进制表530提供的二进制信号不同，以保证构成多个不同的输入信号以便测量在输入信号中产生的误差。换句话说，第二二进制表530提供的二进制信号可以是从第一二进制表510提供的二进制信号移位一比特的信号。例如，当第一二进制表510提供的二进制信号为“0000111”时，第二二进制表530提供的二进制信号可以是“0001111”。或者，第二二进制表530提供的二进制信号可以是从第一二进制表510提供的二进制信号移位2T的信号。例如，当第一二进制表510提供的二进制信号为“00011000”时，第二二进制表530提供的二进制信号可以是“00001100”。或者，第二二进制表530提供的二进制信号可以是从第一二进制表510提供的二进制信号连续地移位2T的信号。例如，当第一二进制表510提供的二进制信号为“00011001100”时，第二二进制表530提供的二进制信号可以是“00001100110”。
当第一二进制表510提供的二进制信号是“0000111”且第二二进制表530提供的二进制信号是“0001111”时，第一选择器520可选择并发送电平值2，第二选择器540可选择并发送电平值3。
如图5所示，质量计算单元320包括距离计算器550。距离计算器550可对从输入信号组成单元310的选择器520和540接收的电平值之间的差的平方求和，并将该和作为输入信号的质量输出。或者，距离计算器550获得从选择器520和540接收的电平值之间的差的平方之和的平方根，并将该平方根作为输入信号的质量输出。或者，距离计算器550可将从选择器520和540接收的电平值之间的差的平方之和的平方根除以输入信号的振幅，并将该除法运算的结果作为输入信号的质量输出。
现将描述从理想输入信号获得输入信号的质量的原理。首先，将描述产生输入信号的原理。考虑部分响应(PR)信道，PR(1、2、1)信道指示何时输入二进制信号，并获得通过具有滤波系数1、2、1的数字滤波器的信号。PR(1、2、1)的硬件结构在图6中示出。为了方便，假设输入二进制信号-1或1以具有DC值0，由于三个二进制信号产生23个输出信号，因此可产生23个输出信号。这些输出信号在表1中示出。
[表1]
  编号   输入   输出
  1   -1 -1 -1   -4
  2   -1 -1 +1   -2
  3   -1 +1 -1   0
  4   -1 +1 +1   +2
  5   +1 -1 -1   -2
  6   +1 -1 +1   0
  7   +1 +1 -1   +2
  8   +1 +1 +1   +4
在表1中，编号3和6是输出1T的情况。在蓝光盘(BD)或高清晰度DVD(HD-DVD)中，在二进制信号中不存在1T，因此不能产生输出信号0。例如，当输入信号的二进制信号为如下所述时，从图6的数字滤波器输出的信号如下：
1.二进制数据：-1 -1 -1 -1 +1 +1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 +1 +1 +1
1.输出数据：-4 -4 -2 +2 +2 -2 -4 -2 +2 +4 +4 +4 +4
图7的曲线图中示出当二进制信号从-1变化至1时产生的输出信号。在图7中，虚线指示二进制信号，实线指示输出信号。当二进制信号从-1变成1时的响应是阶梯型响应。也就是说，当二进制信号急剧变化时，输出信号不像二进制信号的变化一样急剧变化，而是随着长度3(即，3抽头(tap))和根据3抽头的系数确定的形状而变化。
在图7的情况下产生的符号间干扰(ISI)指示当输入阶梯型输入信号时，输出信号不具有与阶梯型输入信号相同的阶梯，而是具有长度3以及与长度3相应的变形的形状。在光盘中，ISI是取决于激光点的形状和凹区的长度的参数。因此，当激光点的形状与ISI的长度相同时，ISI精确地与光盘的存储容量成比例。随后，当ISI存在时，为了获得理想二进制信号，对理想输入信号应该具有什么分布的分析是必要的。
为了对此进行分析，检查当移位一比特的二进制信号被输入到PR(1、2、1)信道时输出信号的波形。更具体地，当输入的二进制信号是移位一比特的信号时，图6的输出信号也移位一比特。在这种情况下，由实际电路获得的输入信号(即，图6的输出信号)位于图7的虚线和实线指示的信号之间。当使用已广泛使用的部分响应最大似然(PRML)时，通过检查实际输入信号是与虚线指示的信号接近还是和实线指示的信号接近来进行信号估计。
随着图7的实线和虚线指示的信号之间的距离增加，理想输入信号可能所在的分布中的误差的产生概率减小。PRML的基本原理是确定输入信号是接近于图7的实线还是虚线，从而随着图7的实线和虚线波形之间的距离增加，可更加清楚地确定实际输入信号更接近于实线和虚线波形中的哪一个。
通常，两个信号波形之间的距离是欧氏距离，可通过对每个单位时间输入的两个信号之间的差的平方求和来获得该距离。
例如，图8的两个波形之间的距离是1.5(＝0.52+12+0.52)mm。换句话说，随着距离1.5mm增加，信号估计变得更加容易。图8是示出一个波形从另一波形移位一比特的情况的曲线图。随后，当应用一般的三抽头PR模型时，能够以PR(a、b、a)的形式获得理想波形的分布(即，电平分布)，其中，a和b应该满足以下条件：
1.a＜b(即，光盘的斑点分布的条件，其中，斑点的中心部分大于斑点的其他部分)
2.a+b+a＝1(即，一般FIR滤波器的条件)
3.a＞0，b＞0
这些条件可被表示为b＝1-2a和0＜a＜0.5。在这些条件下，表1被修改为表2。
[表2]
编号 输入 输出
  1   -1 -1 -1   -2a-b
  2   -1 -1 +1   -b
  3   -1 +1 -1   -2a+b
  4   -1 +1 +1   b
  5   +1 -1 -1   -b
  6   +1 -1 +1   2a-b
  7   +1 +1 -1   b
  8   +1 +1 +1   2a+b
可使用公式(-2a)2+(2b)2+(2a)2来获得图8的两个波形之间的距离。通过从公式消除b，公式(-2a)2+(2b)2+(2a)2可简化为公式24a2-16a+4。
参照图9，其中，0＜a＜0.5，当a为0时，公式的最大值为24a2-16a+4，其值为4，当a为1/3时，公式的最小值为4/3。图9是示出相对值a的两个波形之间的距离的曲线图。在图9中，水平轴指示值a，垂直轴指示距离。
因此，当三抽头PR信道为PR(0、1、0)信道时对输入信号进行最佳检测。当三抽头PR信道为PR(1/3、1/3、1/3)信道时，对输入信号进行最差检测。从电平分布的观点考虑此关系，当三抽头PR信道是PR(0、1、0)信道时，输入信号的电平分布与理想方波完全相同。由于三抽头PR信道接近于PR(0、1、0)信道，因此对输入信号的检测率增加。
当PR(1、2、1)与PR(1、8、1)比较时，PR(1、2、1)产生欧氏距离1.5mm，PR(1、8、1)产生欧氏距离1.76mm。因此，PR(1、8、1)比PR(1、2、1)提供更好的对输入信号的检测率。随着调制幅度2T增加，PRML的性能变得更好。
因此，图4和图5的电路从输入信号和二进制信号检测输入信号的电平值，根据检测的电平值和预定的二进制信号组成两个理想输入信号，并获得两个理想输入信号之间的距离。基于该距离估计输入信号的质量。
也就是说，距离可被定义为信号质量的示例。可使用等式2获得如图10A和图10B(其中，图10A示出在PR(1、2、1)信道中的信号差，图10B示出在PR(1、8、1)信道中的信号差)所示的两个不同的信号之间的距离：
Σ j = 0 M - 1 [ ( Σ i = 0 N - 1 ( RF ture ( j ) ( i ) - RF false ( j ) ( i ) ) 2 ) / NRZI difference ( j ) ]
其中，RFture表示由图10A和图10B的实线指示的波形，RFfalse表示由图10A和图10B的虚线指示的波形。如图11A和图11B所示，以物理意义表示等式2。图11A示出当三抽头PR信道为PR(1、2、1)时等式2的物理意义。图11B示出当三抽头PR信道为PR(1、8、1)时等式2的物理意义。在等式2中，NRZIdifference表示形成用于组成输入信号的两个二进制信号串之间的差的比特值。
估计信号质量的另一方法被定义为等式3，其中，使用能够电平值检测单元300、输入信号和二进制信号来计算信噪比(SNR)：
LSNR＝10log10(∑理想信号2)/(∑噪声信号2)
使用等式3获得的信号是从电平获得的信号，因此，为了方便，将该信号表示为电平SNR(LSNR)。根据本发明另一实施例，基于LSNR计算的输入信号质量估计设备被构建为如图12所示。图12是基于LSNR计算估计输入信号的质量的设备的详细框图。参照图12，该设备包括：输入信号分离单元1200、电平值检测单元1240、选择器1250和质量计算器1260。
输入信号分离单元1200其结构与图4所示的输入信号分离器400相同。因此，输入信号分离单元1200包括输入信号处理器1210、二进制信号处理器1220和选择单元1230。输入信号处理器1210包括n个延迟1210_1至1210_n，二进制信号处理器1220包括j个延迟1221_1至1221_j和选择信号产生器1222。选择单元1230根据二进制信号处理器1220输出的信号，选择性地发送输入信号处理器1210输出的信号。
电平值检测单元1240在结构和操作上与图4示出的电平值检测器440相同。选择器1250根据二进制信号处理器1220输出的信号选择电平值检测单元1240输出的电平值中的一个。
质量计算器1260基于LSNR计算来计算并输出输入信号的质量。
当图3的信号质量估计设备与图12的信号质量估计设备结合时，可测量准确的信号质量。也就是说，当图3的质量计算单元320获得距离并且对图12的质量计算器1260得到的计算结果进行算术运算(诸如，等式4)时，可测量准确的信号质量。等式4为如下：
新参数＝sqrt(距离)×LSNR
基于等式4，可将图3的质量计算单元320与图12的质量计算器1260组合。等式4的新参数可被定义为估计的信号质量。
通常，LSNR是表示多大的噪声被包括在输入信号中的指标。LNSR越大，输入信号的质量就越好。距离表示取决于噪声已经被去除的输入信号的频率的输出特征。此外，距离越大，输入信号的质量就越好。因此，当两个参数(LNSR和距离)互相组合时，输入信号的质量可被准确地测量。图13A是使用LSNR计算的信号的质量与比特误差率之间的相关性示图。图13B是使用距离测量的信号的质量与比特误差率之间的相关性示图。图13C是基于LSNR计算和距离计算的组合测量的信号的质量与比特误差率之间的相关性示图。当如图13C所示LSNR计算和距离计算彼此组合时测量的信号质量比仅使用LSNR计算(图13A)时和仅使用距离计算(图13B)时的信号质量更加准确。
因此，根据本发明的一方面，可提供图3的质量计算单元320以根据基于两个理想信号获得的距离和LSNR获得输入信号的质量。定义为等式2的距离是两个信号之间的差的平方之和。因此，为了获得几何距离均值，平方根(sqrt)函数被应用到两个信号之间的差的平方之和，从而通过将sqrt函数应用到等式2的距离来获得等式4。
在某些情况下，可使用将由等式4获得的信号质量归一化到输入信号的最大振幅的操作以补偿输入信号的大小。在这些情况下，等式4可重新被定义为等式5：
Figure A20078000157000171
等式5的新参数作为估计的信号质量。
另外，在等式4种定义的信号质量估计可被重新定义为等式6：
Figure A20078000157000181
基于两个信号之间的距离，由等式6获得信号质量。也就是说，如在等式6中，通过两个信号之间的距离之和来计算噪声信号的平方之和，以获得信号质量。等式6的log是用于指示dB的概念。因此，如果log不需要指示dB，则可删除等式6的10log10。等式6的新参数是估计的信号质量。
根据本发明的各方面，通过使用信号质量估计设备，即使从高密度盘读出的信号质量也可被准确地估计。因此，例如，可在聚焦校正、倾斜校正、去轨迹校正、记录信号的优化等中利用估计的质量值。
例如，在通过光盘驱动器的聚焦校正中，在将被聚焦校正的聚焦位置变化的同时，测量从盘再现的信号的质量，并搜索最佳质量的信号已经被再现的聚焦位置。为了实现该操作，根据本发明实施例的光盘驱动器1400可被构建为如图14所示。参照图14，光盘驱动器1400包括：根据本发明各方面的信号质量估计设备1403，通过使用再现的信号、再现的信号的二进制信号和多个理想的再现信号之间的关系来估计拾取单元1402从盘1401拾取的再现的信号的质量；以及系统控制单元1405，根据信号质量估计设备1403做出的估计的结果细微地调整聚焦驱动单元1404的聚焦偏移。结果，聚焦驱动单元1404在最佳质量的信号已经被再现的聚焦位置驱动聚焦。最佳质量的信号已经被再现的聚焦位置可以是等式4或等式5的新参数最大的位置。应理解，根据本发明的各方面，光盘驱动器1400可被重新构建，从而信号质量估计设备被包括在系统控制单元1405。
在通过光盘驱动器的倾斜校正中，在将被倾斜校正的倾斜位置变化的同时测量从盘再现的信号的质量，并搜索最佳质量的信号已经被再现的倾斜位置。为了实现该操作，根据本发明实施例的光盘驱动器1500可被构建为如图15所示。参照图15，光盘驱动器1500包括：根据本发明各方面的信号质量估计设备1503，通过使用再现的信号、再现的信号的二进制信号和多个理想的再现信号之间的关系来估计拾取单元1502从盘1501拾取的再现的信号的质量；以及系统控制单元1505，根据信号质量估计设备1503做出的估计的结果控制倾斜调整单元1504细微地调整倾斜，并搜索最佳质量的信号已经被再现的倾斜位置。最佳质量的信号已经被再现的倾斜位置可以是等式4或等式5的新参数最大的位置。应理解，根据本发明的各方面，光盘驱动器1500可被重建，从而信号质量估计设备1503被包括在系统控制单元1505中。
在光盘驱动器的去轨迹校正中，在将被去轨迹校正的去轨迹位置变化的同时测量再现的信号的质量，并搜索最佳质量的信号已经被再现的去轨迹位置。为了实现该操作，根据本发明实施例的光盘驱动器1600可被构建为如图16所示。参照图16，光盘驱动器1600包括：根据本发明各方面的信号质量估计设备1603，通过使用再现的信号、再现的信号的二进制信号和多个理想的再现信号之间的关系来估计拾取单元1602从盘1601拾取的再现的信号的质量；以及系统控制单元1605，根据信号质量估计设备1603做出的估计结果控制去轨迹调整单元1604细微地调整去轨迹偏移，并搜索最佳质量的信号已经被再现的去轨迹位置。最佳质量的信号已经被再现的去轨迹位置可以是等式4或等式5的新参数最大的位置。应理解，根据本发明的各方面，光盘驱动器1600可被重建，从而信号质量估计设备1603被包括在系统控制单元1605中。
为了优化写入信号，光盘驱动器在各种写入条件下将数据写在光盘上，从记录数据的盘读取信号，测量读取的信号的质量，并将写入条件调整为与读取的最佳质量的信号相应的写入条件。为了实现该操作，根据本发明实施例的光盘驱动器1700可被构建为如图17所示。参照图17，光盘驱动器1700包括：根据本发明的各方面的信号质量估计设备1703，通过使用再现的信号、再现的信号的二进制信号和多个理想的再现信号之间的关系来估计拾取单元1702从盘1701拾取的再现的信号的质量；以及系统控制单元1705，根据信号质量估计设备1703做出的估计结果控制写入策略(w/s)波形产生单元1704产生写入波形，从而写入条件被调整为从盘1701再现的信号当中与最佳质量的信号相应的写入条件，数据已经在各种写入条件下被记录在盘1701。最佳质量的信号已经被再现的写入条件可以是等式4或等式5的新参数最大的写入条件。应理解，根据本发明的各方面，光盘驱动器1700可被重建，从而信号质量估计设备1703被包括在系统控制单元1705中。
图18是示出根据本发明实施例的输入信号质量估计方法的流程图。参照图18，在操作1801中，使用输入信号和二进制信号检测输入信号的电平值，诸如图3的电平检测单元300的操作。也就是，在操作1801，使用二进制信号将输入信号划分为多个电平，计算输入信号的电平中的每一个的均值，所述均值被检测为输入信号的电平值。
随后，在操作1802，根据输入信号的电平值和多个预定的二进制信号组成多个理想输入信号，诸如图3的输入信号组成单元310的操作。也就是，在操作1802，根据预定的二进制信号选择在操作1801检测的输入信号的电平值，从而组成多个理想输入信号。
在操作1803，进行多个理想输入信号之间的计算以获得输入信号的质量。根据本发明的一方面，多个理想输入信号之间的计算与图3的质量计算单元320中进行的计算相似。或者，根据本发明的其他方面，多个理想输入信号之间的计算可以与图3的质量计算单元320和图12的质量计算器1360的计算的组合相似。此外，根据本发明的其他方面，在操作1803，可通过等式6获得输入信号的质量。
换句话说，在操作1803，多个理想输入信号之间的差的平方之和的平方根可被获得作为输入信号的质量。或者，在操作1803，多个理想输入信号之间的差的平方之和的平方根可除以输入信号的振幅，除法运算的结果是输入信号的质量。或者，在操作1803，还可使用输入信号和二进制信号计算电平信噪比(LSNR)，可通过对计算的LSNR和多个理想输入信号之间的计算的结果执行算术运算来获得输入信号LSNR的质量。
或者，在操作1803，可使用输入信号和二进制信号计算LSNR，可通过对将计算的LSNR归一化为输入信号的振幅的结果和多个理想输入信号之间的计算的结果执行算术运算来获得输入信号LSNR的质量。
用于执行根据本发明各方面的信号质量估计设备的程序可被实现为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质能够存储其后可由计算机系统读取的数据的任何数据存储装置。计算机可读记录介质的示例包括：只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光数据存储介质以及包括压缩源代码段和加密源代码段的载波中实现的计算机数据信号(诸如通过互联网的数据传输)。计算机可读记之介质也可分布在与计算机系统连接的网络上，从而计算机可读代码以分布的方式被存储和执行。
尽管已经示出和描述本发明的一些实施例，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行改变，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (34)

1、一种信号质量估计设备，包括：
电平值检测单元，根据输入信号的二进制信号检测输入信号的电平值；
输入信号组成单元，通过使用电平值和多个预定的二进制信号组成多个理想输入信号；以及
质量计算单元，根据所述多个理想输入信号之间的计算获得输入信号的质量。
2、如权利要求1所述的信号质量估计设备，其中，电平值检测单元包括：
输入信号分离器，使用二进制信号将输入信号分离为多个电平；以及
电平值检测器，获得输入信号的电平的每一个的均值，从而所述均值是输入信号的电平值。
3、如权利要求2所述的信号质量估计设备，其中，输入信号分离器包括一个或多个延迟，在将输入信号分离为多个电平之前延迟输入信号以便将输入信号与二进制信号进行同步。
4、如权利要求2所述的信号质量估计设备，其中，电平值检测器使用低通滤波器获得所述均值。
5、如权利要求2所述的信号质量估计设备，其中，电平值检测器使用以下等式获得所述均值：
Figure A2007800015700002C1
其中，更新的电平值与所述均值中的每一个相应，先前电平值与先前计算的均值中的每一个相应。
6、如权利要求1所述的信号质量估计设备，其中，输入信号组成单元包括：
包括预定的二进制信号的多个二进制表。
7、如权利要求6所述的信号质量估计设备，其中，输入信号组成单元还包括：
多个选择器，根据多个二进制表的预定的二进制信号从电平值检测单元检测的电平值当中选择多个电平值，并将选择的电平值作为多个理想输入信号发送。
8、如权利要求7所述的信号质量估计设备，其中，所述多个二进制表包括：第一二进制表，输出预定的二进制信号的第一二进制信号；以及第二二进制表，输出预定的二进制信号的第二二进制信号，所述第二二进制信号与第一二进制信号不同。
9、如权利要求7所述的信号质量估计设备，其中，质量计算单元计算从多个选择器接收的多个电平值之间的差的平方之和，并将所述和作为输入信号的质量输出。
10、如权利要求7所述的信号质量估计设备，其中，质量计算单元计算从多个选择器接收的多个电平值之间的差的平方之和的平方根，并将所述平方根作为输入信号的质量输出。
11、如权利要求7所述的信号质量估计设备，其中，质量计算单元将从多个选择器接收的多个电平值之间的差的平方之和的平方根除以输入信号的振幅，并将除法运算的结果作为输入信号的质量输出。
12、如权利要求1所述的信号质量估计设备，其中，质量计算单元使用输入信号和二进制信号计算电平信噪比(LSNR)，从而更高的LSNR的值与更好的信号质量相应。
13、如权利要求12所述的信号质量估计设备，其中，质量估计单元通过执行以下等式来计算LSNR：
LSNR＝10log10(∑理想信号2)/(∑噪声信号2)。
14、如权利要求12所述的信号质量估计设备，其中，质量计算单元通过对计算的LSNR和多个理想输入信号之间的计算执行算术运算来获得输入信号的质量。
15、如权利要求12所述的信号质量估计设备，其中，质量计算单元通过执行以下等式获得输入信号的质量：
新参数＝sqrt(距离)*LSNR，
其中，新参数与输入信号的质量相应，距离与两个理想输入信号之间的距离相应。
16、如权利要求12所述的信号质量估计设备，其中，质量计算单元通过对将LSNR归一化为输入信号的振幅的结果和多个理想输入信号之间的计算执行算术运算来获得输入信号的质量。
17、如权利要求16所述的信号质量估计设备，其中，质量计算单元通过执行以下等式来获得输入信号的质量：
Figure A2007800015700004C1
其中，新参数与输入信号的质量相应，距离与两个理想输入信号之间的距离相应。
18、如权利要求1所述的信号质量估计设备，其中，质量计算单元通过执行以下等式来获得输入信号的质量：
Figure A2007800015700004C2
其中，新参数与输入信号的质量相应，距离与两个理想输入信号之间的距离相应。
19、一种信号质量估计方法，包括：
根据输入信号的二进制信号检测输入信号的电平值；
通过使用电平值和多个预定的二进制信号组成多个理想信号；以及
根据所述多个理想输入信号之间的计算获得输入信号的质量。
20、如权利要求19所述的信号质量估计方法，其中，检测电平值的步骤包括：
使用二进制信号将输入信号分离为多个电平；以及
获得输入信号的电平的每一个的均值，从而所述均值是输入信号的电平值。
21、如权利要求19所述的信号质量估计方法，其中，组成所述多个理想输入信号的步骤包括：
根据预定的二进制信号选择电平值，从而组成所述多个理想输入信号。
22、如权利要求19所述的信号质量估计方法，其中，获得输入信号的质量的步骤包括：
对所述多个理想输入信号之间的差的平方求和；以及
将所述和作为输入信号的质量输出。
23、如权利要求19所述的信号质量估计方法，其中，获得输入信号的质量的步骤包括：
计算所述多个理想输入信号之间的差的平方之和的平方根；以及
将所述平方根作为输入信号的质量输出。
24、如权利要求19所述的信号质量估计方法，其中，获得输入信号的质量的步骤包括：
将所述多个理想输入信号之间的差的平方之和的平方根除以输入信号的振幅；以及
将除法运算的结果作为输入信号的质量输出。
25、如权利要求19所述的信号质量估计方法，其中，获得输入信号的质量的步骤包括：使用输入信号和二进制信号来计算LSNR，从而更高的LSNR的值与更好的信号质量相应。
26、如权利要求25所述的信号质量估计方法，其中，获得输入信号的质量的步骤还包括：
对计算的LSNR和所述多个理想输入信号之间的计算执行算术运算。
27、如权利要求25所述的信号质量估计方法，其中，获得输入信号的质量的步骤还包括：
通过对将LSNR归一化为输入信号的振幅的结果和所述多个理想输入信号的计算执行算术运算。
28、如权利要求19所述的信号质量估计方法，其中，获得输入信号的质量的步骤包括：
执行以下等式：
Figure A2007800015700005C1
其中，距离与两个理想输入信号之间的距离相应。
29、一种通过如权利要求19所述的方法编码并由计算机实现的计算机可读记录介质。
30、一种光盘驱动器，包括：
信号质量估计设备，不考虑光盘的记录密度，估计从光盘再现的输入信号的质量；以及
系统控制单元，在根据输入信号的质量改变条件的同时调整用于将数据记录在光盘和/或从光盘再现数据的条件。
31、如权利要求30所述的光盘驱动器，其中，信号质量估计设备包括：
电平值检测单元，根据输入信号的二进制信号检测输入信号的电平值；
输入信号组成单元，通过使用电平值和多个预定的二进制信号组成多个理想输入信号；以及
质量计算单元，根据所述多个理想输入信号之间的计算来获得输入信号的质量。
32、如权利要求30所述的光盘驱动器，其中，系统控制单元根据输入信号的质量通过细微地调整聚焦偏移来校正聚焦位置。
33、如权利要求30所述的光盘驱动器，其中，系统控制单元根据输入信号的质量细微地调整倾斜校正。
34、如权利要求30所述的光盘驱动器，其中，系统控制单元根据输入信号的质量细微地调整去轨迹偏移。
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