CN102446530A - 数据检测设备、再现设备以及数据检测方法 - Google Patents

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Abstract

在此公开数据检测设备、再现设备以及数据检测方法。所述数据检测设备包括多输入自适应均衡器、二进制化单元和均衡误差计算单元。多输入自适应均衡器包括多个自适应均衡器,并且其通过计算自适应均衡器的输出,输出来自目标轨道的再现信息信号和来自与目标轨道接近的相近轨道的再现信息信号作为均衡信号,再现信息信号被输入至自适应均衡器,分别作为再现信息信号。二进制化单元通过对均衡信号进行二进制化处理以获取二进制化数据。均衡误差计算单元从自二进制化单元的二进制化结果中获得的均衡目标信号和自多输入自适应均衡器输出的均衡信号中获取均衡误差,并且将均衡误差作为用于均衡的抽头系数控制信号供应给自适应均衡器。

Description

数据检测设备、再现设备以及数据检测方法
技术领域
本公开涉及数据检测设备、再现设备以及数据检测,尤其涉及消除来自相邻轨道的串扰的技术。
背景技术
对于诸如光盘之类的记录介质,在再现设备中存在由于来自相邻分离轨道的串扰所引起的再现信号的恶化的问题,使得存在用于去除该问题的串扰消除器技术。
例如,日本专利第3225611号公开了通过在CAV(恒定角速度)盘中使用存储器或延迟元件,在沿着盘的径向同步的三个轨道的再现信号(即,再现轨道和相邻轨道的再现信号)上加入适当系数以减小轨道之间的串扰的技术。
进一步,日本专利第2601174号或日本专利第4184585号公开了以足以计算串扰的高精度使从具有三个束(beam)的光学头中获得的三个轨道的再现信号之间的相位差自动同步的技术。
进一步,日本待审专利申请公开第2008-108325号公开了通过使存储两个或更多个轨道的再现信号的存储器与相关性计算器或相位内插器(相位调节器)同步并且经由适当滤波器计算串扰信号仿形(replica)以消除主再现信号的串扰的技术。
发明内容
一般说来,下面的(1)和(2)是高精度地消除串扰所必需的。
(1)以信道时钟的精度使相邻(或相近)轨道的再现信号同步。
(2)再现从相邻(或相近)轨道到主再现轨道的串扰的频率特性(即,串扰信号的生成)。
所有日本专利第3225611号、日本专利第2601174号、日本专利第4184585号和日本待审专利申请公开第2008-108325号的技术都以有效消除串扰为目的,但日本专利第3225611号在实施时限于CAV盘。
进一步,日本专利第2601174号和日本专利第4184585号在实施时限于配有具有三个束的再现拾取器的设备。
进一步,由于在日本专利第3225611号、日本专利第2601174号和日本专利第4184585号中未考虑(2),因此可能达不到足够的效果。
同时,日本待审专利申请公告第2008-108325号的技术考虑了(1)和(2)的关注点(concern),但在串扰消除器之前,必需布置在1个时钟或更少时钟上具有高精度的相位差检测电路和相位同步电路,使得安装复杂化。
希望可以用简单和容易的配置,通过甚至针对动态串扰成分的变化进行精确串扰消除来检测再现数据。
按照本公开一实施例的数据检测设备包括:多输入自适应均衡器,其包括多个自适应均衡器,并且其通过计算所述自适应均衡器的输出,输出来自作为数据检测目标的目标轨道的再现信息信号、和作为再现信息信号的串扰成分的、来自与目标轨道接近的相近轨道的再现信息信号,作为均衡信号,其中所述再现信息信号被输入至所述自适应均衡器,分别作为从记录介质中读出的再现信息信号;二进制化单元,其通过对所述多输入自适应均衡器的均衡信号进行二进制化处理以获取二进制化数据;以及均衡误差计算单元,其从自所述二进制化单元的二进制化结果获得的均衡目标信号和自所述多输入自适应均衡器输出的均衡信号中获得均衡误差,并将所述均衡误差作为用于均衡的抽头系数控制信号供应给所述自适应均衡器。
进一步,所述数据检测设备进一步包括存储单元,其存储从记录介质中读出的再现信息信号,其中在每个时间点上从所述存储单元中读出来自目标轨道的再现信息信号和来自相近轨道的再现信息信号,并将它们供应给所述多个自适应均衡器。
进一步,所述数据检测设备进一步包括相位差检测单元,其检测从所述存储单元中读出并输入至所述多个自适应均衡器的各再现信息信号之间的相位差,并基于检测到的相位差,输出用于校正来自所述存储单元的再现信息信号的读取定时的校正信号。
进一步,所述多输入自适应均衡器包括三个自适应均衡器,将来自目标轨道的再现信息信号、来自与目标轨道的一侧相邻的相近轨道的再现信息信号、和来自与目标轨道的另一侧相邻的相近轨道的再现信息信号分别输入所述三个自适应均衡器。
进一步,所述多输入自适应均衡器对来自目标轨道的再现信息信号进行局部响应均衡处理,所述二进制化单元对所述多输入自适应均衡器的均衡信号进行作为用于二进制化处理的处理的最大似然解码处理,所述均衡误差计算单元通过使用最大似然解码的二进制检测结果的卷积处理获得的均衡目标信号和从所述多输入自适应均衡器输出的均衡信号的计算,来获得均衡误差。
按照本公开一实施例的再现设备包括从记录介质中读出信息的头单元、按照上述实施例的数据检测设备的多输入自适应均衡器、二进制化单元、均衡误差计算单元以及从所述二进制化单元获得的二进制数据中解调再现数据的解调单元。
按照本公开一实施例的数据检测方法包括:将来自作为数据检测目标的目标轨道的再现信息信号、和作为再现信息信号的串扰成分的、来自与目标轨道接近的相近轨道的再现信息信号分别输入多个自适应均衡器,作为从记录介质中读出的再现信息信号;通过计算自适应均衡器的输出,输出均衡信号;通过对所述均衡信号进行二进制化处理,获取二进制数据;以及使用基于二进制化处理中的二进制检测结果所获得的均衡目标信号与所述均衡信号之间的均衡误差,进行对自适应均衡器的自适应均衡的抽头系数控制。
按照一实施例,通过使用多输入自适应均衡器减小再现时来自相邻轨道的串扰成分,获得了最佳再现信号并提高了再现性能。
多输入自适应均衡器通过将特性优化函数用于自适应均衡器的相位和幅度两者进行串扰消除。
即,输入来自目标轨道的再现信息信号的自适应均衡器对再现信息信号的输入信号频率成分误差和相位失真进行优化。用于优化的抽头系数控制通过使用均衡信号和均衡目标信号的均衡成果来进行。
同时,在输入来自相近轨道的再现信息信号的自适应均衡器中,未将均衡目标信号与输入自适应均衡器的相近轨道信号相联系。因此,可以获得消除了串扰成分的信号,作为自适应均衡器使用均衡误差进行抽头系数控制时的输出。于是,通过计算自适应均衡器的输出,可以获得串扰成分消除了的均衡信号。
因此,在检测相位误差或减小在现有技术中必需的相位调整的同时,即使对于动态串扰成分也可以消除如下和相应的串扰成分。
按照这些实施例,由于可以利用相当简单和容易的配置,以极高精度从再现信息信号中消除相近轨道的串扰成分,因此可以提高再现数据检测能力。尤其是,在高精度记录或记录插入的轨道间距(其中来自相近轨道的串扰所引起的恶化是严重的)时,可以相当大地提高再现性能。
附图说明
图1是按照本公开一实施例的盘驱动设备的框图。
图2是按照第一实施例的数据检测处理单元的框图。
图3是按照一实施例的多输入自适应均衡器的框图。
图4是按照一实施例的自适应均衡器的框图。
图5是按照一实施例的均衡误差计算器的框图。
图6A和6B是按照一实施例的串扰消除的结果的例示图。
图7A和7B是按照一实施例的自适应均衡器的抽头系数的例示图。
图8是按照第二实施例的数据检测处理单元的框图。
图9是按照第三实施例的数据检测处理单元的框图。
具体实施方式
下文描述本公开的实施例。在实施例中,将在光盘上进行记录再现的盘驱动设备示范为本公开的再现设备,将布置在盘驱动设备中的数据检测处理单元示范为数据检测设备。第一到第三实施例在数据检测处理单元的配置方面是不同的。
描述以如下次序给出。
<1.盘驱动设备的配置>
<2.第一实施例的数据检测处理单元>
<3.第二实施例的数据检测处理单元>
<4.第三实施例的数据检测处理单元>
<5.修正例>
<1.盘驱动设备的配置>
按照实施例的盘驱动设备的配置通过图1来描述。
假设按照实施例的盘驱动设备可以在CD(Compact Disc,致密盘)、DVD(Digital Versatile Disc,数字多功能盘)、蓝光
Figure BDA0000094901660000051
或作为下一代盘的只再现盘或可记录盘(写一次盘或可重写盘)上进行再现或记录。
例如,对于作为可记录盘的蓝光盘,在将具有405nm的波长的激光器(所谓的蓝色激光器)与具有0.85的NA的物镜组合的条件下进行相位变化标记或色素(pigment)变化标记的记录再现,并且对作为一个记录再现单元(RUB:记录单位块)、具有0.32μm的轨道间距、0.12μm/bit的线密度、以64KB的数据块进行记录再现。
进一步,通过大约λ/4深的压坑(embossed pit)在只记录盘上记录只再现数据。如上所述,轨道间距是0.32μm,线密度是0.12μm/bit。进一步,将64KB的数据块当作一个再现单位(RUB)。
作为记录再现单位的RUB是通过将一个帧(frame)的链接区加至156个符号(symbol)×496个帧的ECC块(集群(cluster))(例如,至前面或后面)所创建的总共498个帧。
进一步,在可记录盘中,在盘上蛇形(摆动(wobbling))地形成凹槽,摆动凹槽是记录再现轨道。进一步,凹槽摆动包括所谓的ADIP(Address InPregroove,预制凹槽中的地址)数据。即,通过检测有关凹槽的摆动的信息,可以获得盘上的地址。
在可记录盘中,在由摆动凹槽形成的轨道上记录使用相位变化标记的记录标记,相位变化标记是通过RLL(1,7)PP调制方法(RLL:游程长度受限,PP:奇偶校验保留/禁止rmtr(重复最小跳变游程长度)等以0.12μm/bit和0.08μm/bit的线密度记录的。
当信道时钟周期是“T”时,标记的单位长度是2T到8T。
在只再现盘中,尽管未形成凹槽,但通过RLL(1,7)PP调制方法调制的数据被记录为一系列的压坑。
当将蓝光盘或诸如DVD之类的光盘90加载在盘驱动设备上时,它被安装在转台(未示出)上,并且在记录/再现操作中通过主轴电机2以恒定线速度(CLV)或恒定角速度(CAV)转动。
进一步,在再现时,由光学拾取器(光学头)1读出记录在光盘90上的轨道中的标记信息。
进一步,当将数据记录在光盘90上时,光学拾取器1将用户数据记录在光盘90上的轨道中,作为相位变化标记或色素变化标记。
进一步,例如,尽管围绕光盘90的内圆周区91,通过压坑或摆动凹槽记录有关盘的物理信息作为只再现管理信息,但该信息也通过光学拾取器1读出。
进一步,在光盘90中,由光学拾取器1读出作为盘90上的凹槽轨道的摆动嵌入的ADIP信息。
在光学拾取器1中形成作为激光源的激光二极管或检测反射光的光电检测器、作为激光的输出端的物镜、和通过物镜将激光照射到盘记录表面上并将反射光引向光电检测器的光学系统。
物镜被拾取器1中的双轴机构保持成可沿着跟踪方向和聚焦方向移动。
进一步,整个光学拾取器1可以通过滑动机构3沿着盘的径向移动。
进一步,光学拾取器1的激光二极管被激光驱动器13驱动成通过驱动电流的流动发出激光。
来自盘90的反射光信息被光电检测器检测,供应给矩阵电路4,作为基于接收光量的电信号。
矩阵电路4配有与来自作为光电检测器并且为矩阵计算处理生成信号的多个光接收元件的输出电流相对应的电流/电压转换电路和矩阵计算/放大电路。
矩阵电路4例如生成与再现数据相对应的再现信息信号(RF信号)、用于伺服控制的聚焦误差信号和跟踪误差信号。
进一步,矩阵电路4生成作为与凹槽的摆动有关的信号(即,用于检测摆动的信号)的推挽(push-pull)信号。
矩阵电路4输出的再现信息信号供应给数据检测处理单元5,聚焦误差信号和跟踪误差信号供应给光学块伺服电路11,推挽信号供应给摆动信号处理电路15。
数据检测处理单元5对再现信息信号进行二进制化处理。
例如,数据检测处理单元5通过局部响应最大似然解码处理(PRML检测方法:局部响应最大似然检测方法),通过进行RF信号的A/D转换处理、再现时钟生成处理、利用PLL的PR(局部响应)均衡处理和维特比(Viterbi)解码(似然解码),获得二进制化数据序列。后面提供详细描述。
进一步,数据检测处理单元5将二进制化数据序列作为从光盘90读出的信息供应给后级的编码/解码单元7。
编码/解码单元7在再现时解调再现数据,并在记录时调制记录数据。即,编码/解码单元7在再现时进行数据解调、去交织、ECC解码和地址解码,并在记录时进行ECC编码、交织和数据调制。
在再现时将数据检测处理单元5解码的二进制化数据序列供应给编码/解码单元7。编码/解码单元7通过对二进制化数据序列进行解调处理以获取来自光盘90的再现数据。即,例如,编码/解码单元7通过应用诸如RLL(1,7)PP调制之类的游程长度受限码调制以及进行纠错的ECC解码处理,对记录在光盘90上的数据进行解调处理以获取来自光盘90的再现数据。
基于来自系统控制器10的指令,将来自编码/解码单元7的解码上至再现数据的数据发送给主机接口8,并且发送给主机设备200。主机设备200例如是计算机设备或AV(视听)系统设备。
ADIP信息的处理是在光盘90上记录/再现时进行的。
即,作为与凹槽的摆动有关的信号从矩阵电路4输出的推挽信号是通过摆动信号处理电路6二进制化的摆动数据。进一步,生成通过PLL处理被同步至推挽信号的时钟。
摆动数据被ADIP解调电路16解调成ADIP地址的数据流,并供应给地址解码器9。
地址解码器9通过解码供应的数据获取地址,并将地址供应给系统控制器10。
在记录时,尽管从主机设备200发送记录数据,但通过主机接口8将记录数据供应给编码/解码单元7。
在这种情况下,作为记录数据的编码处理,编码/解码单元7进行纠错码(ECC编码)的添加、交织或子码的添加。进一步,将诸如RLL(1-7)PP方法之类的游程长度受限码调制应用于已经经历了处理的数据。
编码/解码单元7处理的记录数据供应给光策略单元14。光策略单元14针对记录线速度调整记录层的特性、激光的斑点形状和激光驱动脉冲的波形,作为记录补偿处理。进一步,激光驱动脉冲输出至激光驱动器13。
激光驱动器13基于已经经过记录补偿处理的激光驱动脉冲,将电流供应给光学拾取器1中的激光二极管,以进行激光发射操作。于是,在光盘90上形成按照记录数据的标记。
进一步,激光驱动器13配有所谓的APC(自动功率控制)电路,并且在通过布置在光学拾取器1中的监视激光功率的检测器的输出监视激光输出功率的同时,不依赖于温度地将激光输出控制成恒定。
从系统控制器10提供记录或再现时激光输出的目标值,并且在记录和再现时将激光输出电平控制成目标值。
光学块伺服电路11通过从来自矩阵电路4的聚焦误差信号和跟踪误差信号中生成聚焦、跟踪和滑动的各种伺服驱动信号来进行伺服操作。
即,光学块伺服电路11通过根据聚焦误差信号和跟踪误差信号生成聚焦驱动信号和跟踪驱动信号,使用双轴驱动器18驱动拾取器1中的双轴机构的聚焦线圈和跟踪线圈。因此,由拾取器1、矩阵电路4、光学块伺服电路11、双轴驱动器18和双轴机构形成跟踪伺服环路和聚焦伺服环路。
进一步,光学块伺服电路11通过输出跳转驱动信号,通过依照来自系统控制器10的轨道跳转指令断开跟踪伺服环路,进行轨道跳转操作。
进一步,光学块伺服电路11通过生成作为跟踪误差信号的低带成分获得的滑动误差信号,或基于来自系统控制器10的访问执行控制生成滑动驱动信号,利用滑动驱动器19驱动滑动机构3。滑动机构3配有由保持拾取器1的主轴、滑动电机和传动齿轮组成的机构,并且依照滑动驱动信号驱动滑动电机,从而进行拾取器1的必要移动。
主轴伺服电路12进行使主轴电机2CLV-旋转的控制。
主轴伺服电路12通过获取利用摆动信号的PLL处理生成的时钟作为主轴电机2的当前转速信息,并将该转速信息与预定CLV基准速度信息相比较,以生成主轴(spindle)误差信号。
进一步,在再现数据时,由于数据信号处理电路5中的PLL生成的再现时钟是主轴电机2的当前转速信息,因此通过将再现时钟与预定CLV基准速度信息相比较可以生成主轴误差信号。
进一步,主轴伺服电路12通过输出依照主轴误差信号生成的主轴驱动信号,使用主轴驱动器17进行主轴电机2的CLV旋转。
进一步,主轴伺服电路12还通过依照来自系统控制器10的主轴起动/中断控制信号生成主轴驱动信号,进行主轴电机2的启动、停止、加速和减速。
进一步,主轴电机2例如配有FG(频率发生器)或PG(脉冲发生器),并且将输出供应给系统控制器10。因此,系统控制器10可以识别主轴电机2的旋转信息(转速和转角位置)。
上述的伺服系统和记录再现系统中的各种操作都受通过微型计算机实现的系统控制器10控制。
系统控制器10依照通过主机接口8从主机设备200提供的命令进行各种处理。
例如,当从主机设备200输出写命令时,系统控制器10首先将拾取器1移动到要写入的地址。进一步,如上所述,通过编码/解码单元7对从主机设备200发送的数据(例如,视频数据或音频数据)进行编码处理。进一步,依照如上所述那样编码的数据驱动激光驱动器13发出激光,以便进行记录。
进一步,例如,当供应请求发送记录在光盘90上的数据的读命令时,系统控制器10首先针对所指令的地址控制寻找操作。即,系统控制器10通过向光学块伺服电路11给予命令,利用寻找命令指定的作为目标的地址进行拾取器1的访问操作。
此后,系统控制器10进行向主机设备200发送所指令数据部分中的数据的操作控制。即,系统控制器10通过从盘90读出数据并且在数据检测处理单元5和编码/解码单元7中进行再现处理,以发送所请求的数据。
进一步,在图1的例子中,尽管描述了与主机设备200连接的盘驱动设备,然而可以以不与另一个设备连接的类型实现盘驱动设备。在这种情况下,布置操作单元或显示单元,或者数据输入/输出接口的配置变得不同于图1中的配置。即,最好是在依照用户操作进行记录或再现的同时形成用于输入/输出各种数据的终端部分。显然,盘驱动设备的配置可以以该例子以外的各种方式实现。
<2.第一实施例的数据检测处理单元>
作为第一实施例的数据检测处理单元5的配置显示在图2中。
如上所述,数据检测处理单元5对矩阵电路4供应的再现信息信号进行二进制化处理。
如图2所示,数据检测处理单元5包括多输入自适应均衡器51、二进制化检测器52、PR卷积器53、均衡误差计算器54、存储器55、A/D转换器56、PLL电路57和存储控制器58。
矩阵电路4供应的再现信息信号由A/D转换器56转换成数字数据。
由A/D转换器56转换成数字数据的再现信息信号供应给PLL电路57,并且通过PLL处理生成再现时钟。该再现时钟用作A/D转换器56的采样时钟,并且尽管未示出,但其用作后级电路的处理的时钟。
在本实施例中,将A/D转换器56输出的再现信息信号存储在存储器55中。
存储在存储器55中的再现信息信号基于来自存储控制器58的读出地址‘ad’而被读出,并且供应给多输入自适应均衡器51。
盘转动同步信号SR供应给存储控制器58。这是例如基于主轴电机2的FG脉冲或PG脉冲从系统控制器10供应的信号,并且是示出盘90的转角(转动相位)的信号。
由于存储控制器58基于盘转动同步信号SR供应读出地址‘ad’,在每个时间点上同时从存储器55中读出从作为二进制化处理的目标的目标轨道读出的再现信息信号、和来自与目标轨道相邻的两个相近轨道的再现信息信号。
两个相近轨道是盘中通过相对于目标轨道往内一个轨道所定位的轨道和通过相对于目标轨道往外一个轨道所定位的轨道。即,来自两个相近轨道的再现信息信号是作为当前目标轨道的再现信息信号的串扰成分的再现信息信号。
在图2中,从存储器55中读出的目标轨道的再现信息信号被显示成再现信息信号Stk0,而来自两个相邻轨道的再现信息信号被显示成再现信息信号Stk+和Stk-。例如,再现信息信号Stk+是与外圆周相邻的轨道的再现信息信号,而再现信息信号Stk-是与内圆周相邻的轨道的再现信息信号。
由于再现信息信号Stk+和Stk-是作为串扰成分的再现信息信号,因此当来自光学拾取器1的激光照射在目标轨道的凹坑序列(或标记序列)上时,再现信息信号是来自与两侧相邻的轨道的凹坑序列(或标记序列)的再现信息信号。
在本例中,由于与二进制化作为处理目标的目标轨道的凹坑序列的再现信息信号Stk0同时地获取两个相邻凹坑序列的再现信息信号Stk+和Stk-,因此将来自A/D转换器56的再现信息信号暂时存储在存储器55中。进一步,使它与盘90的转动相位大致同步,然后读出它。
光学拾取器1的激光斑点的再现扫描从存储器55前进到相对于目标轨道往外一个轨道的轨道,当将外轨道的再现信息信号存储在存储器55中时,可以读出三个再现信息信号Stk0、Stk+和Stk-。即,当在此时间点上存储的再现信息信号是再现信息信号Stk+时,可以读出一个周期之前的再现信息信号作为目标轨道的再现信息信号Stk0,并且可以读出两个周期之前的再现信息信号作为再现信息信号Stk-。该读出受系统控制器58控制。
进一步,由于再现信息信号Stk+和Stk-是主要消除再现信息信号Stk0的串扰的信号,因此重要的是已经采用了转动相位(转角位置)的高精度同步。即,重要的是该信息是基本上是串扰成分的相邻凹坑序列的信息。然而,在本实施例中,如下所述,由于通过多输入自适应均衡器51的处理进行串扰消除,因此再现信息信号Stk+和Stk-可能例如处在精度比再现信息信号Stk0低几十个时钟的同步状态下。
多输入自适应均衡器51对再现信息信号Stk0进行PR自适应均衡处理。即,使再现信息信号Stk0同步成与目标PR波形接近。进一步,多输入自适应均衡器51也同时对再现信息信号Stk+和Stk-进行自适应均衡处理。通过对均衡输出进行计算以输出均衡信号y0。
二进制化检测器52通过,例如,像维特比(Viterbi)解码器那样,对已经经过PR均衡的均衡信号y0进行最大似然解码处理以获取二进制化数据DT。二进制化数据DT被供应给显示在图1中的编码/解码单元7,并且经历再现数据解调处理。
进一步,PR卷积器53通过对二进制化结果进行卷积处理以生成目标信号Zk。目标信号Zk是没有噪声的理想信号,这是由于二进制化检测结果被卷积。
均衡误差计算器54获取来自多输入自适应均衡器51的均衡信号y0和来自目标信号Zk的均衡误差‘ek’,并且将均衡误差‘ek’供应给多输入自适应均衡器51以用于抽头系数控制。
图5示出了均衡误差计算器54的配置的例子。均衡误差计算器54配有减法器90和系数乘法器91。减法器90从均衡信号y0中减去目标信号Zk。系数乘法器91将相减结果乘以预定系数,从而生成均衡误差‘ek’。
多输入自适应均衡器51单元的配置显示在图3中。
多输入自适应均衡器51包括自适应均衡器71、72和73以及累加器74。
将上述的再现信息信号Stk0、再现信息信号Stk+和再现信息信号Stk-分别输入自适应均衡器72、自适应均衡器71和自适应均衡器73中。
自适应均衡器71、72和73分别具有FIR滤波器抽头数、计算精度(可划分至比特)和自适应计算的更新增益参数,并且在自适应均衡器中设置最佳值。
将均衡误差‘ek’作为自适应控制的系数控制值供应给自适应均衡器71、72和73。
自适应均衡器71、72和73的输出y1、y2和y3经过累加器74相加,作为多输入自适应均衡器51的均衡信号y0输出。
多输入自适应均衡器51的输出目标是将二进制化检测结果卷积到PR(局部响应)的理想PR波形。
自适应均衡器71、72和73每一个都例如通过显示在图4中的FIR滤波器实现。
即,自适应均衡器71、72和73每一个都是具有n+1-级抽头、包括延迟元件80-1到80-n、系数乘法器81-0到81-n和累加器84的滤波器。
系数乘法器81-0到81-n将每个时间点的输入乘以抽头系数C0到Cn。
系数乘法器81-0到81-n的输出被累加器84相加,并且变成输出y。
进行抽头系数C0到Cn的控制以进行自适应型均衡处理。于是,布置了输入并计算均衡误差‘ek’和抽头输入的计算器82-0到82-n。进一步,布置了积分计算器82-0到82-n的输出的积分器83-0到80-n。
计算器82-0到82-n例如进行-1×ek×x的计算。由积分器83-0到80-n积分计算器82-0到82-n的输出,并且控制系数乘法器81-0到81-n的抽头系数C0到Cn,以便通过积分结果加以改变。进一步,积分器83-0到80-n的积分用于调整对自适应系数控制的响应。
在具有上述配置的数据检测处理单元5中,进行串扰消除,然后进行二进制化数据的解码。
自适应均衡器71、72和73供有相同的均衡误差‘ek’,并且利用图4的配置进行自适应均衡。
首先,输入处理目标轨道的再现信息信号Stk0的自适应均衡器72对再现信息信号Stk0的输入信号频率成分误差和相位失真进行优化,即,进行自适应PR均衡。这与普通自适应均衡器的功能相同。即,按照计算器82-0到82-n中-1×ek×x的计算结果调整抽头系数C0到Cn意味着抽头系数C0到Cn被调整而使得去除了均衡误差。
同时,在其它自适应均衡器71和73中,未将输出目标与相近轨道的再现信息信号Stk+和Stk-相联系。于是,自适应均衡器71和73进行删除相联系成分(即,串扰成分)的计算。
即,在自适应均衡器71和73中,按照计算器82-0到82-n中-1×ek×x的计算结果调整抽头系数C0到Cn意味着抽头系数C0到Cn被调整而使得获得了允许串扰成分从图3的计算器74的相加结果中删除的频率特性。
如上所述,在自适应均衡器72中通过均衡误差‘ek’自适应地控制抽头系数C0到Cn以获得目标频率特性,同时在自适应均衡器71和73中通过相同的均衡误差‘ek’自动地控制抽头系数C0到Cn以获得对于串扰消除的频率特性。因此,通过累加器74相加和获取自适应均衡器71、72和73的输出y1、y2和y3,并且多输入自适应均衡器51的均衡信号y0是串扰消除了的信号。
进一步,在显示在图4中的自适应均衡器71、72和73中,除了频率轴上的幅度成分之外,为了提供调整相位成分的功能,在多输入自适应均衡器51中,对甚至没有大致同步的再现信息信号Stk0、Stk+和Stk-的同步进行优化校正。因此,没有必要按原来对于再现信息信号Stk0、Stk+和Stk-来说必需的以一个时钟精度调整相位。于是,如上所述,可以以大致精度从存储器55中读出再现信息信号Stk0、Stk+和Stk-。
按照本实施例,可以以极高精度从再现信息信号Stk0中消除相近轨道的串扰成分。因此,在高精度记录或记录插入的轨道间距(其中来自相近轨道的串扰所引起的恶化是严重的)时,可以相当大地提高再现性能。
图6A是示出本实施例的效果的、蓝光盘的每个层以33.4GB的高密度记录的在径向倾斜状态(-0.6°、0°、+0.6°)下的测试结果。
这里所述的比较例子指的是未进行串扰消除的配置。即,该配置是图2的A/D转换器56的输出直接被自适应均衡器PR均衡并被二进制化检测器52维特比解码时的配置。
在比较例子中,对于-0.6°、0°、+0.6°的径向倾斜,位错率是2.63×10-4、4.51×10-6、9.54×10-4
另一方面,在本实施例中,对于-0.6°、0°、+0.6°的径向倾斜,位错率是6.25×10-6、3.13×10-6、3.13×10-6
图6B示出了虚线是比较例子并且实线是本实施例的曲线图中的值。
当再现盘并且存在径向倾斜时,来自相邻轨道的串扰显著增大,并且再现性能相应地恶化,在比较例子中的再现信号处理的结果中,即使在后级使用ECC(纠错),错误率也相当大升高,接近实际极限。
另一方面,在本实施例中,即使在存在径向倾斜的条件下,错误率也没有明显升高,并且再现性能在串扰增大时大幅度提高。
图6A的比率(%)示出了本实施例到比较例子的错误减少的效果,并且其为通过将比较例子的错误率除以本实施例的错误率所获得的值。在本实施例中,在径向倾斜下,错误率得到改善。
尽管在测试中应用了径向倾斜,但当使轨道间距变窄时,可以预期相同的效果。使轨道间距变窄直接与每个记录层的盘容量的扩大有关,使得可以预期,通过本实施例使记录盘的容量增大许多。
进一步,本实施例具有优化频率轴上的串扰成分和幅度成分的相位失真的效果。图7A和7B示出了在测试中,在控制多输入自适应均衡器51的输入了相邻轨道的再现信息信号Stk+和Stk-的自适应均衡器71和73之后的抽头系数、以及从这些系数中获得的频率特性。
在图7A中,水平轴示出了抽头级的数目是256时的抽头级0到抽头级255,而垂直轴示出了抽头级的抽头系数。
进一步,在图7B中,水平轴是以1的采样频率调节的调节频率fn,而垂直轴是增益。
在图7A和7B两者中,虚线表示自适应均衡器71,而实线表示自适应均衡器73的抽头系数。
由于径向倾斜在相邻轨道中引起非对称像差,因此在串扰成分中呈现具有未预料的相位失真的频率特性。
为了证明这一点,在图7的抽头系数中示出了在稍微偏离位置上具有较大成分的系数以校正非对称相位差,而频率特性像图7B中那样,未显示出平坦特性,而是显示出极复杂的面貌。
频率特性的复杂性被认为按照通过倾斜引起的束斑(beam spot)的彗差(comatic aberration)相对于束强度(beam strength)非对称示出的旁瓣成分反映光学滤波效果。
进一步,由于这根据依据盘的转动而由于盘的扭曲所引起的倾角的变化进行变化,因此认为有必要使用像本实施例那样,具有输入信号自适应功能的校正机构,以便获得最佳的串扰消除效果。
换句话说,通过在本实施例中适当设置自适应均衡器71、72和73的参数,甚至可以追踪动态串扰成分并且实现在现有技术中难以达到的消除串扰的稳定和高性能功能。
如上所述,在本实施例中,对于处理目标的再现信息信号的自适应均衡器,可以加入相邻分开轨道的再现信息信号作为均衡器输入信号。进一步,通过使用自适应均衡器的频率特性(幅度和相位)的自动优化功能,甚至在诸如再现时的盘倾斜或焦点偏离、球差以及记录和再现时的轨道偏移之类的各种光学像差和歪斜条件下,也可以通过高精度地消除来自相邻轨道的串扰成分以提高再现性能。
进一步,在本实施例中,一次地将多个轨道的再现信息信号存储在存储器55中,并且如盘转动同步信号SR那样通过简单同步方法使多个相邻轨道的再现信息信号Stk0、Stk+和Stk-进行半同步(允许大约几个到几十个信道时钟的误差)并读出它们。进一步,优化相位成分的差异和串扰成分的频率特性通过多输入自适应均衡器51的功能来进行,生成最佳串扰消除信号,从而提高了再现性能。
于是,甚至在使用一次只能获取一个轨道的再现信号的简单和容易的再现拾取器的设备中,也无需使用复杂同步电路地实现高精度串扰消除。
<3.第二实施例的数据检测处理单元>
按照第二实施例的数据检测处理单元5的配置显示在图8中。进一步,与图2中的那些相同的组件被赋予相同标号,并且不提供描述。
图8的配置是通过将相位检测单元59加入图2的配置中实现的。
相位检测单元59从多输入自适应均衡器51的自适应均衡器71、72和73的抽头系数的控制值中获取目标轨道的再现信息信号Stk0与相邻轨道的再现信息信号Stk+和Stk-之间的相位差(时间差)。进一步,将缩小相位差的校正信号HD供应给存储控制器58。
存储控制器58依照校正信号HD调整来自存储器55的读出操作。详细地,例如,增大/减小读出地址‘ad’。于是,降低了来自存储器55的再现信息信号Stk0、Stk+和Stk-的相位差。
进一步,相位检测单元59还通过相位校正操作,为相邻轨道移动自适应均衡器71和73的抽头系数以及积分器83-0到83-n的积分值。
因此,可以减少自适应均衡器71、72和73的抽头数目。于是,可以获得简化均衡器的配置并且减小安装面积的效果。这是由于,即使相位动态地变化,通过相应地进行再现信息信号Stk0、Stk+和Stk-的相位调整,也可以在均衡器的较少抽头范围内实现串扰消除的计算。
进一步,在抽头数目恒定的条件下,可以导致更稳定的串扰消除性能。
<4.第三实施例的数据检测处理单元>
按照第三实施例的数据检测处理单元5的配置显示在图9中。进一步,与图2中的那些相同的组件被赋予相同标号,并且不提供描述。
图9的配置是通过从图2的配置中除去存储器55和存储控制器58获得的。
在这种情况下,例如,光学拾取器1通过照射三个斑点激光,在利用主要斑点扫描要处理的轨道时,利用两侧斑点扫描目标轨道两侧的轨道。进一步,通过光电检测器的三个系统检测照射三个激光斑点所引起的反射光,以便可以同时获取目标轨道和两侧的相邻轨道的再现信息信号。
在这种配置中,再现信息信号可以由A/D转换器56转换成数字数据,供应给多输入自适应均衡器51,作为再现信息信号Stk0、Stk+和Stk-。
串扰消除操作与第一实施例中的相同。
当光学拾取器1和矩阵电路4被实现成独立读出三个轨道的再现信息信号时,数据检测处理单元5可以利用如图9所示的配置进行具有串扰消除功能的二进制化处理,以便可以简化数据检测处理单元5的配置。
<5.修正例>
尽管上面描述了一些实施例,但可以从本公开中想出各种修正实施例。
例如,尽管将与目标轨道的内圆周和外圆周相邻的两个轨道的再现信息信号作为相邻轨道的再现信息信号输入至多输入自适应均衡器51中,但也可以将四个轨道的再现信息信号输入至多输入自适应均衡器51。
即,与目标轨道的外圆周接近的两个轨道和与内圆周接近的两个轨道分别是相邻轨道。进一步,可以使多输入自适应均衡器51配有五个自适应均衡器,并且将目标轨道的再现信息信号和四个相近轨道的再现信息信号分别输入至自适应均衡器。
例如,当使轨道间距变窄时,相邻轨道和旁边的轨道的再现信息信号可能是目标轨道的串扰成分。在这种系统中,进行与四个相近轨道相对应的串扰消除操作是适当的。
相反,相近轨道可以只是与目标轨道的外圆周或内圆周相邻的一个轨道。在这种情况下,多输入自适应均衡器51可以配有两个自适应均衡器。
类似地,相邻轨道可以是三个轨道、六个轨道或更多。在任何情况下,都可以依照再现设备或记录介质的特性或操作,将作为串扰成分的轨道的再现信息信号与目标轨道的再现信息信号一起输入至多输入自适应均衡器51。
进一步,尽管在实施例中示范了光盘的盘驱动设备,但对于除了盘之外的光学记录介质、盘类型或其它类型的磁记录介质,本公开也可以应用于再现设备和数据检测设备。即,当在记录介质中并行地形成轨道并且产生来自相邻轨道的串扰时,本公开都是有用的。
本公开包含与2010年10月4日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-224930中公开的主题有关的主题,其全部内容通过引用的方式合并在此。
本领域的技术人员应理解,依据设计要求和其它因素可能出现各种修改、组合、部分组合和变更,只要其在所附权利要求或其等同体的范围内即可。

Claims (7)

1.一种数据检测设备,包含:
多输入自适应均衡器,其包括多个自适应均衡器,并且通过计算自适应均衡器的输出来输出均衡信号,其中将来自作为数据检测目标的目标轨道的再现信息信号、和作为再现信息信号的串扰成分的、来自与目标轨道接近的相近轨道的再现信息信号分别输入所述自适应均衡器,作为从记录介质中读出的再现信息信号;
二进制化单元,其通过对多输入自适应均衡器的均衡信号进行二进制化处理来获取二进制化数据;以及
均衡误差计算单元,其从自所述二进制化单元的二进制化检测结果中获得的均衡目标信号和自所述多输入自适应均衡器输出的均衡信号获得均衡误差,并将所述均衡误差作为用于均衡的抽头系数控制信号供应给所述自适应均衡器。
2.如权利要求1所述的数据检测设备,进一步包含:
存储单元,其存储从记录介质中读出的再现信息信号,
其中,在每个时间点上从所述存储单元中读出来自目标轨道的再现信息信号和来自相近轨道的再现信息信号,并将它们供应给所述多个自适应均衡器。
3.如权利要求2所述的数据检测设备,进一步包含:
相位差检测单元,其检测从所述存储单元中读出并输入至所述多个自适应均衡器的各再现信息信号之间的相位差,并基于检测到的相位差,输出用于校正来自所述存储单元的再现信息信号的读取定时的校正信号。
4.如权利要求1所述的数据检测设备,
其中,所述多输入自适应均衡器包括三个自适应均衡器,将来自目标轨道的再现信息信号、来自与目标轨道的一侧相邻的相近轨道的再现信息信号、来自与目标轨道的另一侧相邻的相近轨道的再现信息信号分别输入所述三个自适应均衡器。
5.如权利要求1所述的数据检测设备,
其中,所述多输入自适应均衡器对来自目标轨道的再现信息信号进行局部响应均衡处理,所述二进制化单元对所述多输入自适应均衡器的均衡信号进行作为用于二进制化处理的处理的最大似然解码处理,所述均衡误差计算单元通过使用通过最大似然解码的二进制检测结果的卷积处理获得的均衡目标信号和从所述多输入自适应均衡器输出的均衡信号的计算,来获得均衡误差。
6.一种再现设备,包含:
头单元,其从记录介质中读出信息;
多输入自适应均衡器,其包括多个自适应均衡器,并且通过计算所述自适应均衡器的输出,输出来自作为数据检测目标的目标轨道的再现信息信号、和作为再现信息信号的串扰成分的、来自与目标轨道接近的相近轨道的再现信息信号作为均衡信号,其中所述再现信息信号被输入至所述自适应均衡器,分别作为所述头单元从所述记录介质中读出的再现信息信号;
二进制化单元,其通过对所述多输入自适应均衡器的均衡信号进行二进制化处理以获取二进制化数据;
均衡误差计算单元,其从自所述二进制化单元的二进制化检测结果中获得的均衡目标信号和自所述多输入自适应均衡器输出的均衡信号获得均衡误差,并将所述均衡误差作为用于均衡的抽头系数控制信号供应给所述自适应均衡器;以及
解调单元,其从所述二进制化单元获得的二进制数据中解调再现数据。
7.一种数据检测方法,包含:
将来自作为数据检测目标的目标轨道的再现信息信号、和作为再现信息信号的串扰成分的、来自与目标轨道接近的相近轨道的再现信息信号分别输入多个自适应均衡器,作为从记录介质中读出的再现信息信号;
通过计算自适应均衡器的输出,输出均衡信号;
通过对所述均衡信号进行二进制化处理,获取二进制数据;以及
使用基于二进制化处理中的二进制检测结果所获得的均衡目标信号与所述均衡信号之间的均衡误差,进行对自适应均衡器的自适应均衡的抽头系数控制。
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