CN102893334A - 用于偏移和增益纠正的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

公开内容的方面提供一种信号处理电路，该电路具有对电信号的突然轮廓改变的快速响应时间。信号处理电路包括：处理路径(240)，配置成处理响应于读取存储介质上的数据而生成的电信号；以及前馈纠正模块(260)。前馈纠正模块(260)被配置成基于时间窗中的电信号检测轮廓变化，并且基于检测到的轮廓变化纠正时间窗中的电信号。

Description

用于偏移和增益纠正的方法和装置
引用结合
本申请要求对通过整体引用而结合于此、于2010年5月10日提交的第61/333,190号美国临时申请“Fast Feed Forward Offset andGain Correction for Read Channel”的优先权。
背景技术
这里提供的背景技术描述是出于一般地呈现本公开内容的背景的目的。当前指定的发明人的工作(在这一背景技术章节中描述该工作的程度上)以及该描述的可能在提交时未另外有资格作为现有技术的方面既未明确地也未暗示地承认为相对于本公开内容的现有技术。
一般而言，信号处理电路使用偏移和增益控制技术以将信号的幅度和偏移保持于所需水平。在示例中，光学存储设备包括接收对应于光学存储介质上的信息的电信号的读通道。读通道包括用于将电信号的偏移保持于所需水平的偏移控制回路。此外，读通道包括用于将电信号的幅度保持于所需水平的增益控制回路。
发明内容
本公开内容的方面提供一种信号处理电路，该电路具有对电信号的突然轮廓改变的快速响应时间。信号处理电路包括：处理路径，配置成处理响应于读取存储介质上的数据而生成的电信号；以及前馈纠正模块。前馈纠正模块被配置成基于时间窗中的电信号检测轮廓变化，并且基于检测到的轮廓变化纠正时间窗中的电信号。
根据本公开内容的一个方面，前馈纠正模块被配置成基于时间窗中的电信号的采样来检测轮廓变化，并且基于检测到的轮廓变化纠正时间窗中的采样。在一个示例中，前馈纠正模块被配置成基于检测到的轮廓变化纠正时间窗中的中心采样。
在一个实施例中，前馈纠正模块被配置成在检测到的轮廓变化大于阈值时纠正时间窗中的采样。在一个示例中，前馈纠正模块被配置成在检测到的轮廓变化大于阈值时纠正继时间窗中的采样之后的多个采样。在另一示例中，前馈纠正模块被配置成在针对多个时间窗的轮廓变化大于阈值时在纠正时间窗中的采样。
注意轮廓变化可以是诸如偏移变化、幅度变化等任何变化。在一个实施例中，前馈纠正模块被配置成基于时间窗中的电信号检测偏移变化并且基于偏移变化纠正时间窗中的电信号的偏移。在另一实施例中，前馈纠正模块被配置成基于时间窗中的电信号检测幅度变化并且基于幅度变化纠正时间窗中的电信号的幅度。
在一个示例中，前馈纠正模块包括：偏移纠正生成模块，配置成基于时间窗中的电信号的采样检测偏移变化并且生成偏移纠正。此外，前馈纠正模块包括：增益误差纠正模块，配置成基于时间窗中的电信号的采样检测幅度变化并且生成增益纠正。另外，前馈纠正模块包括：延迟模块，配置成延迟时间窗中的电信号；加法器，配置成将偏移纠正与时间窗中的延迟的电信号相加；以及乘法器，配置成基于增益纠正增加延迟的电信号。
在一个实施示例中，偏移纠正生成模块包括：偏移检测器，配置成检测时间窗中的采样的偏移；以及第一平均滤波器，配置成基于检测到的偏移的平均值生成偏移纠正。增益误差纠正模块还包括：幅度检测器，配置成检测时间窗中的采样的幅度；以及第二平均滤波器，配置成基于检测到的幅度的平均值生成增益纠正。
在另一实施示例中，前馈纠正模块被配置成基于时间窗中的电信号的包络检测轮廓变化。
本公开内容的方面也提供一种用于信号处理的方法。该方法包括基于时间窗中的电信号检测轮廓变化。电信号是响应于读取存储介质上的数据而生成的。然后，该方法包括基于检测到的轮廓变化纠正时间窗中的电信号。
另外，该方法包括：对电信号进行采样；基于时间窗中的电信号的采样检测轮廓变化；并且基于检测到的轮廓变化纠正时间窗中的采样。在一个实施例中，该方法包括基于检测到的轮廓变化纠正时间窗中的中心采样。
根据本公开内容的一个方面，该方法包括：将轮廓变化与阈值进行比较；并且当轮廓变化大于阈值时纠正时间窗中的采样。
在一个实施例中，该方法包括当轮廓变化大于阈值时纠正继时间窗中的采样之后的多个采样。在另一实施例中，该方法包括当针对多个时间窗的轮廓变化大于阈值时纠正采样。
为了基于时间窗中的电信号的采样检测轮廓变化，在一个实施例中，该方法包括基于时间窗中的电信号的采样检测偏移误差。在另一实施例中，该方法包括基于时间窗中的电信号的采样检测幅度误差。
另外，在一个示例中，该方法包括：将电信号的采样延迟至采样；向采样添加基于偏移误差的偏移纠正；并且将采样与基于幅度误差的增益纠正相乘。
本公开内容的方面提供一种用于访问存储介质的装置。该装置包括：拾取单元，配置成响应于读取存储介质上的数据生成电信号；处理路径，配置成处理电信号；以及前馈纠正模块，配置成基于时间窗中的电信号检测轮廓变化并且基于检测到的轮廓变化纠正时间窗中的电信号。
附图说明
将参照以下附图具体描述作为示例而提出的本公开内容的各种实施例，在附图中，相同标号引用相同单元，并且在附图中：
图1示出了根据本公开内容一个实施例的系统示例100和光盘示例119的框图；
图2A示出了根据本公开内容一个实施例的读通道示例230的框图。
图2B示出了用于根据本公开内容一个实施例的前馈纠正的绘图231；
图3A示出了根据本公开内容一个实施例的前馈纠正模块示例360A的框图；
图3B示出了根据本公开内容一个实施例的前馈纠正模块示例360B的框图；
图4示出了根据本公开内容一个实施例的前馈纠正模块示例460的框图；
图5示出了根据本公开内容一个实施例的前馈纠正模块示例560的框图；
图6示出了根据本公开内容一个实施例的前馈纠正模块示例660的框图；
图7示出了根据本公开内容一个实施例的读通道示例730的框图；
图8示出了根据本公开内容一个实施例的读通道示例830的框图；
图9示出了根据本公开内容一个实施例的处理示例900的流程图概要；以及
图10A和10B示出了根据本公开内容一个实施例的平均滤波器示例1000A和1000B的框图。
具体实施方式
图1示出了根据本公开内容一个实施例的系统示例100和光盘示例119的框图。系统100包括从光盘119读取数据的光学驱动模块120。
光学驱动模块120包括光学拾取单元(OPU)121和具有前馈纠正的读通道130。OPU 121被配置成响应于光盘119上的信息生成电信号。具体而言，OPU 121将激光束引向光盘119的位置。激光束从光盘119的位置反射。反射的激光束具有与在光盘119的位置存储的信息对应的光性质。光性质由OPU 121的光检测器(未示出)检测。OPU 121的光检测器响应于反射的激光束通常以模拟形式生成电信号。电信号然后由光学驱动模块120的其它部件、(比如读通道130)处理以再现光盘119上存储的信息。
读通道130包括信号处理电路(未示出)。信号处理电路接收电信号并且处理电信号。电信号可以具有由于各种原因而变化的轮廓。在一个示例中，电信号的轮廓包括偏移和幅度。偏移和幅度由于诸如激光束的功率变化、光盘119的反射率变化、光盘119上的指纹沾染等各种原因而变化。一般而言，读通道130例如包括偏移和增益纠正模块，该模块调整信号处理电路中的参数，从而处理的电信号的偏移和幅度维持于所需水平。
根据本公开内容的一个实施例，读通道130具有对诸如指纹沾染引起的轮廓变化等突然轮廓变化快速做出反应的前馈纠正模块(未示出)。在一个示例中，前馈纠正模块基于时间窗中的电信号测量信号轮廓，比如电信号的偏移和幅度，然后向时间窗中的电信号的至少一点(比如中心点)引入轮廓纠正、比如偏移纠正和增益纠正。然后当突然轮廓变化发生时，向电信号立即应用用于纠正突然轮廓变化的轮廓纠正。因此，读通道130具有对突然轮廓变化的相对快速响应时间。
注意读通道130可以包括其它纠正模块。在一个示例中，读通道130包括：反馈偏移控制回路，其自适应地调整添加到电信号的偏移调整以补偿偏移变化；以及增益反馈控制回路，自适应地调整用来放大电信号的放大器的增益以补偿幅度变化。一般而言，小的回路增益优选用于反馈偏移和增益控制回路以减少通读通道噪声。小的回路增益可能造成对电信号的突然轮廓变化(比如光盘119上的指纹沾染)的相对慢速响应。利用前馈纠正模块，读通道130实现低噪声和对突然轮廓变化的快速响应。
注意电信号的偏移和幅度未必维持于相对恒定值。相反，电信号的偏移和幅度维持于所需水平，比如维持于一范围内等。
注意系统100也包括用于在操作期间执行各种功能的诸如处理器111、非易失性存储器113、随机存取存储器(RAM)112、音频/视频(A/V)模块114、用户输入模块115、网络模块116、无线通信模块117等其它部件。这些部件如图1中所示耦合在一起。
处理器111执行系统和应用代码。非易失性存储器113即使在断电时仍然保持信息。非易失性存储器113可以用来存储系统和应用代码，比如固件。RAM 112可读并且可写。一般而言，RAM 12可以具有相对快速存取速度。在一个实施例中，数据和代码在操作期间存储于RAM 112中，从而处理器111可以访问RAM 112而不是非易失性存储器113获取代码和数据。
用户输入模块115让用户能够控制系统100的操作。用户输入模块115包括诸如键盘、鼠标、触屏等任何适当用户输入设备。此外，用户输入模块115还可以包括将外部用户输入设备耦合到系统100的接口。
音频/视频模块114包括诸如麦克风、扬声器、显示屏等任何适当音频/视频设备。此外，音频/视频模块114可以包括将外部音频和视频设备耦合到系统100的接口。音频/视频模块114可以用来播放光盘119中存储的音频/视频数据。
网络模块116和无线通信模块117使系统100能够向其它设备发送光盘119上存储的数据并且从其它设备接收数据并且将接收的数据存储在光盘119上。
为了描述的方便和清楚，呈现具有总线架构的实施例。然而应当理解任何其它架构可以用来耦合系统100内的部件。
注意读通道130可以适当地实施于读取诸如全息光盘、磁储存器等其它适当存储介质的其它系统中。
图2A示出了根据本公开内容一个实施例的读通道示例230的框图。读通道230包括前端处理部分240、前馈纠正模块260、数据检测器290和定时补偿模块295。这些单元如图2A中所示耦合在一起。
前端处理部分240接收电信号并且使用诸如放大、偏移调整。滤波、采样、模数转换等各种技术来调节电信号。在一个示例中，前端处理部分240包括用于处理电信号的处理路径，比如第一加法器241、可变增益放大器(VGA)242、连续时间滤波器(CTF)243和模数转换器(ADC)244。具体而言，第一加法器241接收电信号、调整电信号的偏移并且向VGA 242提供偏移调整的电信号。VGA242用可调增益放大电信号并且向CTF 243提供放大的电信号。CTF243对放大的电信号滤波以去除高频噪声以清洁电信号并且向ADC244提供滤波的电信号。ADC 44对电信号进行采样，将电信号的采样从模拟形式转换成数字形式并且输出电信号的数字采样。
另外，前端处理部分240包括第一误差检测模块246。第一误差检测模块246耦合到处理路径以形成反馈控制回路。具体而言，第一误差检测模块246从ADC 244接收电信号的数字采样，基于电信号的数字采样生成反馈偏移纠正和反馈增益纠正。反馈偏移纠正被提供回第一加法器241以调整电信号的偏移，并且反馈增益纠正被提供回VGA 242以便调整电信号的幅度。
一般而言，反馈控制回路自适应地补偿偏移误差和增益误差。用于由反馈控制回路获得稳定的偏移和幅度的响应时间依赖于回路增益。在一个实施例中，反馈控制回路被配置成具有相对小的回路增益以便减少通道噪声。小的回路增益可能造成对诸如指纹沾染引起的轮廓变化等突然轮廓变化的相对慢速响应。
根据本公开内容的一个方面，前馈纠正模块260检测轮廓变化并且响应于前向轮廓变化将纠正应用到电信号中，从而降低对轮廓变化的响应时间。
在一个实施例中，前馈纠正模块260基于多个数字采样检测轮廓变化，响应于轮廓变化确定纠正，将纠正前向应用到数字采样中的至少一个数字采样并且输出纠正的数字采样。因此，前馈纠正模块260对诸如指纹沾染引起的轮廓变化等突然轮廓变化快速做出响应。
在一个实施例中，前馈纠正模块260包括延迟模块261、第二加法器262、乘法器263和第二误差检测模块264。第二误差检测模块264接收数字采样并且基于数字采样检测轮廓变化，比如偏移变化、幅度变化。另外，第二误差检测模块264生成用于偏移调整的前馈偏移纠正和用于幅度调整的前馈增益纠正。延迟模块261接收数字采样并且在数字采样中添加延迟并且向第二加法器262提供延迟的数字采样。第二加法器262向延迟的数字采样添加前馈偏移纠正并且向乘法器263提供偏移调整的数字采样。乘法器263接收偏移调整的数字采样并且将偏移纠正的数字采样与前馈增益纠正相乘以调整数字采样的幅度。
在一个实施例中，前馈纠正模块260基于时间窗操作。具体而言，第二误差检测模块264基于时间窗中的数字采样检测轮廓变化，并且基于时间窗中的数字采样生成前馈偏移纠正和前馈增益纠正。延迟模块261适当地延迟数字采样，从而时间窗中的数字采样由第二加法器262调整偏移并且由乘法器263调整幅度。
在一个示例中，时间窗包括16个数字采样。第二误差检测模块264基于16个数字采样检测轮廓变化并且基于16个数字采样生成前馈偏移纠正和前馈增益纠正。延迟模块261按照8延迟数字采样，从而中心数字采样(比如16个数字采样的第9个数字采样)由第二加法器262调整偏移并且由乘法器263调整幅度。由于向数字采样前馈纠正，所以实现对突然轮廓变化的相对短的响应时间。
数据检测器290从纠正的数字采样检测二进制序列。在一个实施例中，数据检测器290包括用于纠正所纠正的数字采样中的不对称幅度的不对称纠正291、用于从所纠正的数字采样中去除噪声并且控制码间干扰的有限冲激响应(FIR)滤波器292和用于检测二进制序列的Viterbi检测器293。
定时补偿模块295被配置成检测和纠正定时误差。在一个实施例中，定时补偿模块295包括用于检测相位误差的相位误差检测器296和用于基于检测到的相位误差生成采样时钟的定时回路滤波器/VCO 297。
图2B示出了用于根据本公开内容一个实施例的前馈纠正的绘图231。绘图231关于采样时间t示出了数字采样232的序列。另外，绘图231示出了从t1至t16的第一时间窗233和从t2至t17的第二时间窗234。基于第一时间窗233中的数字采样确定第一前馈纠正235。向从t16延迟8个采样间隔的t8处的数字采样应用第一前馈纠正235。基于第二时间窗234中的数字采样确定第二前馈纠正236。向从t17延迟8个采样间隔的t9处的数字采样应用第二前馈纠正236。
图3A示出了根据本公开内容一个实施例的前馈纠正模块360A的框图。前馈纠正模块360A包括延迟模块361A、加法器362A、乘法器363A、偏移纠正生成模块366A和增益纠正生成模块365A。这些单元如图3A中所示耦合在一起。
延迟模块361A接收数字采样序列，并且向数字采样添加延迟，并且向加法器362A提供延迟的数字采样。加法器362A向延迟的数字采样添加前馈偏移纠正，并且向乘法器363A提供偏移调整的数字采样。乘法器363A接收偏移调整的数字采样，并且将偏移调整的数字采样与前馈增益纠正相乘以调整数字采样的幅度。
偏移纠正生成模块366A接收数字采样序列并且基于数字采样生成前馈偏移纠正。在一个实施例中，偏移纠正生成模块366A包括偏移检测器381A和第一平均滤波器382A。偏移检测器381A接收数字采样并且检测偏移误差。向第一平均滤波器382A提供偏移误差。第一平均滤波器382A计算偏移误差的平均值。在一个实施例中，第一平均滤波器382A基于时间窗计算平均值。向加法器362A提供平均值作为前馈偏移纠正。
增益纠正生成模块365A接收数字采样序列并且基于数字采样生成前馈增益纠正。在一个实施例中，增益纠正生成模块365A包括幅度检测器371A、增益误差检测器372A和第二平均滤波器373A。幅度检测器371A接收数字采样并且基于数字采样检测幅度。增益误差检测器372A接收幅度并且基于幅度和目标幅度检测增益误差。在一个示例中，增益误差检测器372A包括乘法器，该乘法器将幅度的倒数与目标幅度相乘以计算增益误差。向第二平均滤波器373A提供增益误差。第二平均滤波器373A计算增益误差的平均值。在一个实施例中，第二平均滤波器373A基于时间窗计算平均值。向乘法器363A提供平均值作为前馈增益纠正。
图3B示出了根据本公开内容一个实施例的前馈纠正模块360B的框图。前馈纠正模块360B利用与在前馈纠正模块360A中使用的一些部件相同或者等效的那些部件；上文已经提供并且这里为了清楚将省略对这些部件的描述。然而，在增益纠正生成模块365B中，幅度检测器371B向第二平均滤波器373B提供检测到的幅度。第二平均滤波器373B基于接收到的检测幅度计算平均幅度。在一个实施例中，第二平均滤波器373B基于时间窗计算平均幅度。向增益误差检测器372B提供平均幅度。增益误差检测器372B基于平均幅度和目标幅度检测增益误差。在一个示例中，增益误差检测器372B包括将平均幅度的倒数与目标幅度相乘的乘法器(未示出)。向乘法器363B提供增益误差作为前馈增益纠正以调整数字采样的幅度。
图4示出了根据本公开内容一个实施例的前馈纠正模块示例460的框图。前馈纠正模块460利用与在前馈纠正模块360A中使用的一些部件相同或者等效的那些部件；上文已经提供并且这里为了清楚将省略对这些部件的描述。
在一个实施例中，偏移纠正生成模块466包括附加部件、比如如图4中所示第一复用器484和第一复用器控制器485。第一复用器控制器485接收偏移误差的平均值(X)，将偏移误差的平均值的绝对值(|X|)与第一偏移阈值(THRESHOLD_O_1)进行比较，并且基于比较控制第一复用器484。在一个示例中，|X|由于突然轮廓变化而具有相对大的值。当|X|大于或者等于第一偏移阈值时，第一复用器控制器485控制第一复用器484以选择偏移误差的平均值(X)并且向加法器462提供偏移误差的平均值(X)作为前馈偏移纠正。在另一示例中，|X|由于通道噪声而具有相对小的值。当|X|小于第一偏移阈值时，第一复用器控制器485控制第一复用器484以选择值零，从而加法器462未调整数字采样的偏移。
类似地，在一个实施例中，增益纠正生成模块465包括附加部件、比如图4中所示第二复用器474和第二复用器控制器475。第二复用器控制器475接收增益误差的平均值(Y)，从增益误差的平均值减去标称增益值(1)(Y-1)，计算绝对值(|Y-1|)并且将绝对值(|Y-1|)与第一增益阈值(THRESHOLD_G_1)进行比较，并且基于比较控制第二复用器474。在一个示例中，|Y-1|由于突然轮廓改变而具有相对大的值。当|Y-1|大于或者等于第一增益阈值时，第二复用器控制器475控制第二复用器474以选择增益误差的平均值(Y)并且向乘法器463提供增益误差的平均值(Y)作为前馈增益纠正。在另一示例中，|Y-1|由于通道噪声而具有相对更小的值。当|Y-1|小于第一增益阈值时，第二复用器控制器475控制第二复用器474以选择值1，从而乘法器463未调整数字采样的幅度。
图5示出了根据本公开内容一个实施例的前馈纠正模块示例560的框图。前馈纠正模块560利用与在前馈纠正模块460中使用的一些部件相同或者等效的那些部件；上文已经提供并且这里为了清楚将省略对这些部件的描述。
在一个实施例中，第一复用器控制器585包括COUNTER_A。第一复用器控制器585基于COUNTER_A控制第一复用器584。在一个示例中，当基于时间窗计算的|X|大于或者等于第二偏移阈值(THRESHOLD_O_2)时，第一复用器控制器585将COUNTER_A重置为M。M是正整数。当基于时间窗计算的|X|小于第一偏移阈值时，COUNTER_A计数减一。当COUNTER_A大于零时，第一复用器控制器585控制第一复用器584以选择偏移误差的平均值(X)并且向加法器562提供偏移误差的平均值(X)作为前馈偏移纠正。当COUNTER_A小于或者等于零时，第一复用器584输出值零，从而加法器562未调整数字采样的偏移。因此，在这一实施例中，当|X|超过第二偏移阈值时，在信号处理中应用基于X的前馈偏移纠正。在信号处理中连续地应用基于X的前馈偏移纠正直至|X|小于第二偏移阈值持续一段时间，比如在这一实施例中为M个采样间隔。在一个示例中，轮廓变化具有尾部使得尾部的|X|相对小，比如小于第二偏移阈值。根据这一实施例，可以在信号处理中适当地应用基于尾部的前馈偏移纠正。
类似地，在一个实施例中，第二复用器控制器575包括COUNTER_B。第二复用器控制器575基于COUNTER_B控制第二复用器574。在一个示例中，当基于时间窗计算的|Y-1|大于或者等于第二增益阈值(THRESHOLD_G_2)时，第二复用器控制器575将COUNTER_B重置为N。N是正整数。当基于时间窗计算的|Y-1|小于第二增益阈值时，COUNTER_B计数减一。当COUNTER_B大于零时，第二复用器控制器575控制第二复用器574以选择增益误差的平均值(Y)并且向乘法器563提供增益误差的平均值(Y)作为前馈增益纠正。当COUNTER_B小于或者等于零时，第二复用器574输出值1，从而乘法器563未调整数字采样的幅度。因此，在这一实施例中，当|Y-1|超过第二增益阈值时，在信号处理中应用基于Y的前馈增益纠正。在信号处理中连续地应用基于Y的前馈增益纠正直至|Y-1|小于第二增益阈值持续一段时间，比如在这一实施例中为N个采样间隔。在一个示例中，轮廓变化具有尾部使得尾部的|Y-1|相对小，比如小于第二增益阈值。根据这一实施例，可以在信号处理中适当地应用基于尾部的前馈增益纠正。
图6示出了根据本公开内容一个实施例的前馈纠正模块示例660的框图。前馈纠正模块660利用与在前馈纠正模块360A中使用的一些部件相同或者等效的那些部件；上文已经提供并且这里为了清楚将省略对这些部件的描述。
在一个实施例中，第一复用器控制器685包括COUNTER_C。第一复用器控制器685基于COUNTER_C控制第一复用器684。在一个示例中，当基于时间窗计算的|X|小于第三偏移阈值(THRESHOLD_O_3)时，COUNTER_C重置为零。当基于时间窗计算的|X|大于或者等于第三偏移阈值时，COUNTER_C计数加一。当COUNTER_C大于P(P为正值)时，第一复用器684选择偏移误差的平均值(X)并且向加法器662提供偏移误差的平均值(X)作为前馈偏移纠正。当COUNTER_C小于P时，第一复用器684输出值零，从而加法器662未调整数字采样的偏移。
在一个示例中，通道噪声，比如偏移检测器681中的噪声，可以使|X|偶尔地超过第三偏移阈值。例如当|X|超过第三偏移阈值持续比P个采样间隔更小的时间段时，偏移误差视为噪声，并且在信号处理中应用无前馈偏移纠正；并且例如当|X|超过第三偏移阈值持续比如P个采样间隔的一个时间段时，开始在信号处理中应用基于X的前馈偏移纠正。
类似地，在一个实施例中，第二复用器控制器675包括COUNTER_D。第二复用器控制器675基于COUNTER_D控制第二复用器674。在一个示例中，当基于时间窗计算的|Y-1|小于或者等于第三增益阈值(THRESHOLD_G_3)时，第二复用器控制器675将COUNTER_D重置为零。当基于时间窗计算的|Y-1|大于或者等于第三增益阈值时，COUNTER_D计数加一。当COUNTER_D大于Q(Q为正值)时，第二复用器674选择增益误差的平均值(Y)并且向乘法器663提供增益误差的平均值(Y)作为前馈增益纠正。当COUNTER_D小于或者等于零时，第二复用器674输出值1，从而乘法器663未调整数字采样的幅度。
在一个示例中，通道噪声，比如幅度检测器671中的噪声，可以使|Y-1|偶尔地超过第三增益阈值。例如当|Y-1|超过第三增益阈值持续比Q个采样间隔更小的时间段时，偏移误差视为噪声，并且在信号处理中应用无前馈增益纠正；并且例如当|Y-1|超过第三增益阈值持续比如Q个采样间隔事务一个时间段时，开始在信号处理中应用基于Y的前馈增益纠正。
图7示出了根据本公开内容一个实施例的读通道示例730的框图。读通道730利用与读通道230中使用的一些部件相同或者等效的那些部件；上文已经提供并且这里为了清楚将省略对这些部件的描述。
在图7的示例中，前端处理部分740包括用于检测诸如偏移变化、幅度变化等轮廓变化的包络检测器747。包络检测器747接收数字采样并且检测数字采样的包络并且还检测包络的变化。基于包络的变化，包络检测器747生成偏移误差和增益误差。向反馈偏移回路滤波器749提供偏移误差以生成反馈偏移纠正并且向第一平均滤波器782提供偏移误差以生成前馈偏移纠正。向反馈偏移回路滤波器748提供增益误差以生成反馈偏移纠正并且向第二平均滤波器773提供增益误差以生成前馈增益纠正。
图8示出了根据本公开内容一个实施例的读通道示例830的框图。读通道830利用与读通道730中使用的一些部件相同或者等效的那些部件；上文已经提供并且这里为了清楚将省略对这些部件的描述。
在图8的示例中，前端处理部分840在AC耦合配置中。具体而言，前端处理部分840包括高通滤波器845。高通滤波器845从电信号去除相对缓慢的偏移变化。因此无需反馈偏移纠正。然而在一个示例中，高通滤波器845未对诸如由于指纹所致的偏移变化等短期偏移变化做出响应。在图8的示例中，包络检测器847基于数字采样的包络检测幅度。向增益误差检测器872提供幅度。增益误差检测器872基于幅度和目标幅度检测增益误差。向第二平均滤波器873提供增益误差以生成前馈增益纠正。
注意可以根据图4-6中所示前馈纠正模块适当地修改读通道730和读通道830。
图9示出了根据本公开内容一个实施例的用于读通道以补偿电信号的突然轮廓变化的过程示例900的流程图概要。该过程始于S901并且前进到S910。
在S910，读通道接收电信号。在一个实施例中，读通道包括用于处理电信号的前端处理部分。在一个示例中，前端处理部分包括配置成自适应地纠正电信号变化的反馈回路。另外，前端处理部分包括配置成对电信号进行采样并且将采样的电信号转换成数字采样的模数转换器。
在S920，读通道基于时间窗的电信号测量信号轮廓并且检测轮廓变化。在一个实施例中，读通道包括前馈纠正模块。前馈纠正模块基于数字采样测量偏移和幅度并且计算偏移误差和增益误差。另外，在一个实施例中，前馈纠正模块在时间窗中计算偏移误差的平均值和增益误差的平均值。
在S930，读通道确定轮廓纠正。在一个实施例中，前馈纠正模块包括控制器。控制器基于偏移误差的平均值和增益误差的平均值确定轮廓纠正。在一个示例中，控制器确定由于噪声所致的误差(例如如图4中所示通过比较偏移误差和增益误差的平均值与第一偏移阈值和第一增益阈值，或者如图6中所示通过比较偏移误差和增益误差的平均值与第三偏移阈值和增益阈值)，并且无需纠正。在另一示例中，控制器确定误差是由于突然轮廓变化所致的并且需要轮廓纠正。在另一示例中，控制器确定以滞后方式纠正突然轮廓变化。例如控制器在一段时间已经连续地检测到突然轮廓变化(例如在图6的示例中)时确定纠正突然轮廓变化。在另一示例中，控制器在检测到突然轮廓变化时确定在一段时间连续地纠正突然轮廓变化(例如在图5的示例中)。
在S940，读通道将轮廓纠正向前应用到电信号。在一个实施例中，当基于时间窗中的电信号检测到突然轮廓变化时，向时间窗中的电信号(比如电信号的数字采样)应用轮廓纠正。在一个实施例中，读通道包括延迟模块。延迟模块延迟数字采样，从而向时间窗中的数字采样应用轮廓纠正。该过程然后前进到S999并且终止。
图10A示出了根据本公开内容一个实施例的平均滤波器示例1000A的框图。平均滤波器1000A包括延迟模块1001、加法器1002、缓冲器1003和缩放模块1004。这些单元如图10A中所示耦合在一起。
平均滤波器1000A计算时间窗中数字输入的平均值。时间窗由延迟模块1001的特定延迟限定。具体而言，延迟模块1001接收数字输入序列并且按照时间窗延迟序列。加法器1002和缓冲器1003一起操作以将数字输入的序列相加并且减去延迟的数字输入序列。因此，缓冲器1003基于时间窗输出与数字输入之和对应的值序列。缩放模块1004按照特定延迟的倒数缩放求和并且基于时间窗输出数字输入的平均值。
图10B示出了根据本公开内容一个实施例的平均滤波器示例1000B的框图。平均滤波器1000B包括第一加法器1011、缓冲器1012、第二加法器1013、延迟模块1015和缩放模块1014。这些单元如图10B中所示耦合在一起。
平均滤波器1000B计算时间窗中数字输入的平均值。时间窗由延迟模块1015中的特定延迟限定。具体而言，加法器1011和缓冲器1012一起操作以将数字输入的序列相加，并且缓冲器1012输出与数字输入之和对应的值序列。延迟模块1015按照时间窗延迟值序列。第二加法器1013将值序列减去延迟的值序列，因此加法器1013基于时间窗输出数字输入之和。缩放模块1014按照特定延迟的倒数缩放求和并且基于时间窗输出数字输入的平均值。
注意平均滤波器1000A和1000B是两个滤波器示例。可以使用诸如有限冲激响应(FIR)滤波器、无线冲激响应(IIR)滤波器等任何其它适当低通滤波器取代图3A、3B、图4、图5、图7和图8中的平均滤波器。
也注意诸如集成电路、处理器执行的指令代码或者集成电路与指令代码的组合各种技术可以用于实施本公开内容的各种实施例、比如前馈纠正模块360A、360B、460、560和660、平均滤波器1000A和1000B。在一个示例中，诸如前馈纠正模块460、560、660的前馈纠正模块仅由集成电路实施。在另一示例中，前馈纠正模块的诸如复用器控制器485、475、585、575、685、675等部分实施为可以由处理器执行的指令代码。
尽管已经结合作为示例提出的本发明具体实施例描述了本发明，但是清楚的是许多替代、修改和变化将为本领域技术人员所清楚。因而如这里阐述的本发明实施例旨在于示例而非限制。有可以在未脱离本发明的范围所进行的改变。

Claims (20)

1.一种信号处理电路，包括：
处理路径，配置成处理响应于读取存储介质上的数据而生成的电信号；以及
前馈纠正模块，配置成基于时间窗中的所述电信号检测轮廓变化，并且基于检测到的轮廓变化纠正所述时间窗中的所述电信号。
2.根据权利要求1所述的信号处理电路，其中：
所述前馈纠正模块被配置成基于所述时间窗中的所述电信号的采样来检测所述轮廓变化，并且基于检测到的轮廓变化纠正所述时间窗中的采样。
3.根据权利要求2所述的信号处理电路，其中：
所述前馈纠正模块被配置成基于检测到的轮廓变化纠正所述时间窗中的中心采样。
4.根据权利要求2所述的信号处理电路，其中：
所述前馈纠正模块被配置成在检测到的轮廓变化大于阈值时纠正所述时间窗中的所述采样。
5.根据权利要求4所述的信号处理电路，其中：
所述前馈纠正模块被配置成在检测到的轮廓变化大于所述阈值时纠正继所述时间窗中的所述采样之后的多个采样。
6.根据权利要求4所述的信号处理电路，其中：
所述前馈纠正模块被配置成在针对多个时间窗的轮廓变化大于所述阈值时纠正所述时间窗中的所述采样。
7.根据权利要求1所述的信号处理电路，其中：
所述前馈纠正模块被配置成基于所述时间窗中的所述电信号检测偏移变化，并且基于所述偏移变化纠正所述时间窗中的所述电信号的偏移；或者
所述前馈纠正模块被配置成基于所述时间窗中的所述电信号检测幅度变化，并且基于所述幅度变化纠正所述时间窗中的所述电信号的幅度。
8.根据权利要求1所述的信号处理电路，其中所述前馈纠正模块还包括：
偏移纠正生成模块，配置成基于所述时间窗中的所述电信号的采样来检测偏移变化，并且生成偏移纠正；
增益误差纠正模块，配置成基于所述时间窗中的所述电信号的采样来检测幅度变化，并且生成增益纠正；
延迟模块，配置成延迟所述电信号；
加法器，配置成将所述偏移纠正与所述延迟的电信号相加；以及
乘法器，配置成基于所述增益纠正来放大所述延迟的电信号。
9.根据权利要求8所述的信号处理电路，其中所述偏移纠正生成模块还包括：
偏移检测器，配置成检测所述时间窗中的所述采样的偏移；以及
第一平均滤波器，配置成基于检测到的偏移的平均值生成所述偏移纠正。
10.根据权利要求8所述的信号处理电路，其中所述增益误差纠正模块还包括：
幅度检测器，配置成检测所述时间窗中的所述采样的幅度；以及
第二平均滤波器，配置成基于检测到的幅度的平均值生成所述增益纠正。
11.根据权利要求1所述的信号处理电路，其中所述前馈纠正模块被配置成基于所述时间窗中的所述电信号的包络来检测所述轮廓变化。
12.一种用于信号处理的方法，包括：
基于时间窗中的电信号检测轮廓变化，所述电信号响应于读取存储介质上的数据而生成；以及
基于检测到的轮廓变化来纠正所述时间窗中的所述电信号。
13.根据权利要求12所述的方法，其中基于时间窗中的电信号检测轮廓变化还包括：
对所述电信号进行采样；以及
基于所述时间窗中的所述电信号的采样来检测所述轮廓变化。
14.根据权利要求13所述的方法，其中纠正所述时间窗中的所述电信号还包括：
基于检测到的轮廓变化纠正所述时间窗中的中心采样。
15.根据权利要求13所述的方法，其中纠正所述时间窗中的所述电信号还包括：
比较所述轮廓变化与阈值；并且
当所述轮廓变化大于所述阈值时纠正所述时间窗中的所述电信号。
16.根据权利要求15所述的方法，其中纠正所述时间窗中的所述电信号还包括：
当所述轮廓变化大于所述阈值时纠正所述时间窗中的多个采样。
17.根据权利要求15所述的方法，其中纠正所述时间窗中的所述电信号还包括：
当与多个时间窗对应的轮廓变化大于所述阈值时开始纠正所述电信号。
18.根据权利要求13所述的方法，其中基于所述时间窗中的所述电信号的采样检测所述轮廓变化包括以下项中的至少一项：
基于所述时间窗中的所述电信号的采样来检测偏移误差；以及
基于所述时间窗中的所述电信号的采样来检测幅度误差。
19.根据权利要求18所述的方法，其中纠正所述时间窗中的所述电信号还包括：
延迟所述电信号；
向所述延迟的电信号添加基于所述偏移误差的偏移纠正；并且
将所述延迟的电信号与基于所述幅度误差的增益纠正相乘。
20.一种用于访问存储介质的装置，包括：
拾取单元，配置成响应于读取所述存储介质上的数据生成电信号；
处理路径，配置成处理所述电信号；以及
前馈纠正模块，配置成基于所述时间窗中的所述电信号来检测轮廓变化，并且基于检测到的轮廓变化来纠正所述时间窗中的所述电信号。
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