CN1571057A - 信息再现设备及信息再现方法 - Google Patents
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Abstract
一种信息再现设备具有均衡滤波器(17),用于执行检测部件检测到的检测信号的局部响应均衡并输出均衡信号;可变增益放大器(16),用于根据所确定的校正量(G(T))来校正均衡信号的电位,该校正量(G(T))根据用于最大似然解码的多个参考电平(LV0到LV6)和对应于多个参考电平的均衡信号直方图中的多个峰值电平(LP0到LP6)来确定;以及最大似然解码器,用于根据校正后的均衡信号,通过参照参考电平来执行最大似然解码。该设备控制均衡信号的信号放大到适当的值,从而完成高度可靠的解码处理。
Description
技术领域
总体上讲,本发明涉及一种信息再现设备,更具体的说,本发明涉及一种利用PRML(局部响应和最大似然)技术来执行解码的信息再现设备和信息再现方法。
背景技术
近年来,采用记录介质,例如像DVD(数字通用盘)这样的光盘执行记录/再现的信息记录/再现设备具有非常广泛的公共应用。这涉及对通过使用不同技术实现更高记录密度的不断增长的需求。针对这些需求,例如,PRML技术被应用为如光盘这样的记录介质的信息记录/再现技术。
在PRML信号通信技术中,对应于含有信息的光盘,被读写头检测的再现信息被均衡器等进行局部响应(PR)均衡,从而获得均衡信号,该均衡信号被最大似然解码,从而含有信息的光盘被再现。
最大似然解码器(ML解码器)计算在均衡信号和理想信号之间的几何距离,并且将信号解码为比特流,该比特流输出最可能的理想信号。在PRML信号处理中,由最大似然解码器解码的比特流的比特误差率非常依赖于均衡信号电平。因此,控制均衡信号电平,更具体地说,控制信号幅度,是要解决的问题。
作为与上述相关联的现有技术,已公开了一种数字设备(如在公开号为9-44998的日本专利申请公开的)。在所公开的数字设备中,用来控制均衡信号幅度的幅度控制电路根据均衡器信号和用来执行最大似然解码的目标信号之间的差值来执行幅度控制。
然而,在现有技术中,在PRML信号处理中,当正确和误差比特流之间的几何距离越短时,就越易于产生误差。总体上讲,这种比特流包括最短的邻近位,例如2T。造成用来最大似然解码的参考电平和均衡信号峰值电平之间比特误差的偏移,能够从参考电平和均衡电平的直方图上知道。从而根据现有技术,在参考电平和均衡信号峰值电平之间,产生最短邻近位例如2T的偏移。这增加了在后段通过最大似然解码器进行解码处理产生比特误差的可能性。
发明内容
本发明的一个目的就是提供一种高度可靠的信息再现设备及信息再现方法,其通过适当校正均衡信号增益来校正最大似然解码过程中所用的参考电平和均衡信号峰值电平之间的偏移,从而消除比特误差。
为了实现此目的,本发明提供了一种通过读出在记录介质上记录的信息来执行最大似然解码的信息再现设备,其包括:检测部件,用于检测记录在记录介质上的信息并输出再现信号;均衡部件,用于执行检测部件检测到的检测信号的局部响应均衡并输出均衡信号;校正部件,用于根据在用于最大似然解码的多个参考电平基础上确定的校正量来校正从均衡部件输出的均衡信号的电位;以及最大似然解码部件,用于根据由校正部件所校正的均衡信号,通过参照参考电平来执行最大似然解码。
根据具有上述结构的本发明,均衡信号在最优值上被放大,使得用于最大似然解码的多个参考电平和从均衡器输出并对应于其中一个特定参考电平的均衡信号峰值电平之间的关系满足所需条件。因此,该设备减轻了在维特比解码器后段容易发生比特误差的状态。更具体地说,该信息再现设备以适当的放大系数放大从均衡器输出的均衡信号,从而校正最大似然解码过程(下面描述)中所用的参考电平和均衡信号之间的偏移。例如对应于直方图中2T信号幅度的峰值电平LP2和LP4被校正到基本上与对应于2T信号幅度的参考电平LV2和LV4相匹配的电位,其中该直方图用来在PR(1,2,2,1)排列中特定确定2T等。从而在解码处理过程中,不易于发生错误判断,因此使得完成解码处理并具有更高的可靠性。
校正处理的目的或目标并不仅仅限定于参考电平LV2和LV4。例如,该信息再现设备能够确定校正量(放大系数)使得对应于参考电平LV1和LV5的峰值电平LP1和LP5分别与在PR(1,2,2,1)排列中的参考电平相匹配。
附图说明
图1是示出了根据本发明第一实施例所述光盘设备的主要部件的实例的框图;
图2是示出了根据第一实施例所述光盘设备的实例的框图;
图3是示出了根据第一实施例所述光盘设备的参数控制部件的实例的框图;
图4是示出了根据第一实施例所述光盘设备的有限脉冲响应(或“FIR”)滤波器和维特比解码器的实例的框图;
图5是示出了根据第一实施例所述光盘设备的理想波形发生器和电平检测器的实例的框图;
图6是根据第一实施例、由可变增益放大器校正前的均衡信号和所述光盘设备的维特比解码器的参考电平的实例的直方图;
图7是根据第一实施例、已经由可变增益放大器校正后的均衡信号和所述光盘设备的维特比解码器的参考电平的实例的直方图;
图8是根据第一实施例、由可变增益放大器校正前的不对称分布均衡信号和所述光盘设备的维特比解码器参考电平的实例的直方图;
图9是根据第一实施例,已经由可变增益放大器校正后的不对称分布均衡信号和所述光盘设备的维特比解码器的参考电平的实例的直方图;
图10是示出了根据本发明第二实施例所述光盘设备的参数控制部件(15)的实例的框图;
图11是根据第二实施例、已经由可变增益放大器校正后的均衡信号和所述光盘设备的维特比解码器的参考电平的实例的直方图;
图12是示出了根据本发明第三实施例所述光盘设备的参数控制部件(15)的实例的框图;以及
图13是根据第三实施例、已经由可变增益放大器校正后的均衡信号和所述光盘设备的维特比解码器的参考电平的实例的直方图。
具体实施方式
参照附图,下面将详细描述根据本发明所述的信息再现设备和信息再现方法,其中引用记录/再现光盘设备作为实例。虽然每个实施例都将引用光盘作为目标记录介质来进行描述,但记录介质并不限定为光盘。根据相同的技术原理,即使对于例如磁光盘这样的记录介质,本发明也显示出相同的作用和优点。
<第一实施例>
本发明的第一实施例提供了一种信息再现设备和一种信息再现方法,其减少了解码错误,从而校正了从均衡器产生的均衡信号,以便与维特比解码的参考电平相对应。例如,为了实现此目的,执行校正处理,使得在参考电平LV0和LV6处的每个均衡信号波形的值都达到维特比解码器各个参考电平之间的差值LVd。
(本发明光盘设备的构造(第一实施例))
图1是示出了根据本发明(第一实施例)所述光盘设备的主要部件的实例的框图。
参照图2,本发明(第一实施例)的光盘设备A在光盘D上记录数据并从光盘D再现数据。光盘设备A的结构具有:传送存放在盘盒内的光盘D的托盘32、驱动托盘32的托盘电机33、固定光盘D的压板34、以及旋转地驱动被压板34固定的光盘D的主轴电机35。光盘设备A通过控制总线与CPU46、ROM47及RAM48相连,该CPU46作为控制部件执行全面控制;该ROM47存储用于执行控制操作的基本程序等;该RAM48存储可重写的控制程序、应用数据等。在其结构内进一步提供的与控制部件(例如CPU46)相连接的有:移动读写头PU的进给电机36;聚焦/跟踪激励器驱动器/进给电机驱动器40,其执行例如读写头的聚焦和跟踪控制;驱动主轴电机35的主轴电机驱动器41;以及驱动托盘电机33的托盘电机驱动器42。
光盘设备A的结构还具有:前置放大器12和伺服放大器38,它们与读写头PUH耦合以用来放大检测信号;以及伺服寻道控制单元39,它供给用于寻道操作的寻道信号到驱动器40。在其结构内进一步提供的有:数据处理单元1,它与例如前置放大器12和伺服寻道控制单元39的组件相耦合,用来处理检测信号和记录信号;以及RAM 43,它存储用于前述处理的数据。提供了一接口控制部件45,其与RAM 44相连接,用于与外部设备通信来自数据处理单元1的信号。
在根据本发明(第一实施例)的光盘设备A中,将数据处理单元1进一步设置为包括图1所示的结构,用来校正最大似然解码的参考电平和均衡信号峰值电平之间的差异。特别地,例如从均衡器中输出的均衡信号以放大系数被放大,从而使得处于直方图中部并用来确定2T等的峰值电平LP2和LP4分别具有与参考电平LV2和LV4基本上匹配的电位。这使得最大似然解码器完成可靠的解码处理,而不导致在均衡信号和参考电平之间的比较处理过程中产生错误的决定。
(光盘设备的基本操作)
如此构造的光盘设备被提供来实现本发明,并以下面所描述的方式对光盘执行再现处理和记录处理。当将光盘D插入光盘设备A时,读写头PUH和数据处理单元1用来读出光盘D的控制信息。该控制信息记录在光盘D读入域的浮雕数据区(embossed data zone)的控制数据区中。该读出控制信息随后被送进CPU46。
在本发明(第一实施例)的光盘设备A中,激光通过激光控制单元(未示出)激发,用来在CPU46的控制下根据不同的信息产生激光束。该不同的信息包括例如依赖于使用者操作的操作信息、记录在光盘D控制数据区的光盘D的控制信息、以及现行状态信息。
所产生的激光束通过物镜31会聚,并且照射光盘D的可记录区。因此,数据被记录到光盘D的记录区(产生标记串:根据可变标记到标记间隔(mark-to-mark interval)和各个可变标记长度、在光盘D上记录数据)。可以替换地,对应于存储数据的光强度被反射和检测,并且所检测的数据被再现。
在图2所示的结构中,包含在读写头PUH内的激光控制单元通过数据处理单元1设定。在这种情况下,依赖于获得再现信号Rf的再现功率、记录数据的记录功率、以及擦除数据的擦除功率,设定内容有所不同。依赖于三种在电平上不同的功率,所述激光束是不同的,并且激光控制单元激发半导体激光单元,以产生功率电平不同的激光束。
激光器控制单元形成为包括电阻(未示出)和晶体管(未示出),其中功率供应电压被施加到电阻、晶体管、以及作为半导体激光器单元设置的半导体激光器上。在这种结构中,依赖于晶体管基极电流放大系数不同,不同的电流流入半导体激光振荡单元,从而产生不同强度的激光束。在所讨论的结构中,对应于每个光盘D的特征执行记录波形校正,对应于从记录波形产生电路11输出的记录波形脉冲W产生激光功率,从而完成了到每个光盘D的记录处理。
光盘D直接或被装入盘盒后通过托盘32放入设备内,使得光盘D相对于物镜31放置。在设备内提供有托盘电机33来驱动托盘32。另外,光盘D通过压板34固定在主轴电机35上旋转。光盘D通过主轴电机35驱动使其以预定的旋转速度旋转。
读写头PUH内包括检测激光束的光检测器(未示出)。光检测器负责检测从光盘D反射回、而后通过物镜31返回的激光束。从光检测器输出的检测信号(电流信号)通过电流/电压转换器(I/V)进行转换,并且将转换后的信号随后送入前置放大器12和伺服放大器38。然后前置放大器12输出再现首部数据和可记录区数据的再现信号到数据处理单元1。伺服放大器38输出伺服信号(轨道错误信号和聚焦错误信号)到伺服寻道控制单元39。
通常用于光学检测散焦量的技术例如包括如下所述的散光和锐缘(knife-edge)技术。
散光技术是这样一种技术,其中在从光盘D的光反射层或光反射记录层反射的激光光线的检测光路上设置了产生散光差的光学设备(未示出),并且对照射到光检测器上的激光光线形状变化进行检测。光检测区对角地被分成四个区域。在伺服寻道控制单元39内获取轨迹差值,从而相对于从各个光检测区获得的各个检测信号获得聚焦错误检测信号(聚焦信号)。
锐缘技术是为相对于从光盘D反射回的激光光线局部不对称的块光线设置了“锐缘”的技术。光检测区被分成两块,并且获取从两块光检测区单独可获得的检测信号之间的差值,从而获得聚焦错误检测信号。
一般,使用散光技术或锐缘技术。
光盘D具有上面记录有信息的螺旋或同心的轨道。焦点沿着轨道追踪来执行再现或记录/擦除。在这种情况下,为了沿着轨道稳定地追踪焦点,轨道和焦点之间的相对位置错误需要被光学检测。
一般作为追踪错误检测技术,例如使用了如下所述的相差检测技术(phase-difference detection technique)、推挽式技术(push-pulltechnique)、双生斑技术(twin-spot technique)。
根据聚焦控制和轨道控制,聚焦信号、追踪信号以及进给信号从伺服寻道控制单元39发出到聚焦/跟踪激励器驱动器/进给电机驱动器40。作为响应,聚焦/跟踪激励器驱动器/进给电机驱动器40完成物镜31的聚焦伺服控制或追踪伺服控制。另外对应于存取信号,激励信号从驱动器40送入进给电机36,并且读写头PUH随后被移动控制。
伺服寻道控制单元39被数据处理单元1控制。特别地,例如存取信号从数据处理单元1送入伺服寻道控制单元39,并且随后产生进给信号。
从数据处理单元1发出的控制信号控制主轴电机驱动器41和托盘电机驱动器42。因此主轴电机35和托盘电机33被启动;特别地,主轴电机35以预定旋转速度被旋转驱动,并且托盘被托盘电机33适当地控制。
与送入数据处理单元1的首部数据相对应的再现信号Rf被送入CPU 46。根据所接收的再现信号Rf,CPU 46确定扇区号作为首部地址,然后将该区段号与作为被存取(数据被记录或者记录的数据被再现)地址的扇区号进行比较。
根据与送入数据处理单元1的可记录区数据相对应的再现信号Rf,必要的数据被存入RAM48。再现信号Rf在数据处理单元1中处理,并被送入接口控制部件45。然后,再现处理信号被送入外部设备,如个人电脑。
(根据本发明的涉及均衡信号最优化的维特比解码处理)
将在下面参照附图详细描述作为本发明一个特征的均衡信号最优化处理。图1是示出了根据本发明第一实施例的光盘设备的框图。图2是示出了第一实施例的参数控制部件15的实例的框图。图4是示出了光盘设备的FIR滤波器和维特比解码器的实例的框图。图5是示出了光盘设备的理想波形发生器和电平检测器的实例的框图。
根据图1所示的本发明的信息再现设备的主要部件是图2中数据处理单元1的结构部分及其外围结构。与图2中相同的那些结构部分的描述将在此省略,而仅在下文描述与图1所示结构不同的部分。
读写头PUH具有物镜OL,并且当接收到来自伺服块13的驱动信号时通过物镜激励器11被驱动。数据处理单元1具有:FIR(有限脉冲响应)滤波器17,它为横向滤波器,用来对通过读写头PUH进行检测的检测信号进行均衡处理;执行均衡信号最优化处理的可变增益放大器16(VGA),它是本发明的一个特征;以及维特比解码器18,它与接收均衡信号Eq(T)的可变增益放大器16相耦合。参数控制部件15接收来自可变增益放大器16的校正后的均衡信号Eqg(T)和来自维特比解码器18的解码信号D(T),将抽头系数C(n,T)送入FIR滤波器17,并且将增益信号G(T)送入可变增益放大器16。如下面详细描述的那样,参数控制部件15具有理想波形发生器19和电平检测器20,并且被图1所示的CPU 46操作和控制。理想波形发生器19接收来自维特比解码器18的解码信号D(T),并依次产生理想波形信号I(T)。电平检测器20接收来自理想波形发生器19的理想波形信号I(T),并依次产生对应于输出特定参考电平定时的门信号T。
从而,如图3所示,参数控制部件15具有理想波形发生器19和电平检测器20,其中来自维特比解码器18的解码信号D(T)被送入理想波形发生器19,电平检测器20与理想波形发生器19相耦合。电平检测器20的输出被送入选择器62。另外从可变增益放大器16发出的校正后的均衡信号Eqg(T)经由延迟电路61送入选择器62。来自选择器62的输出LP(max,T)和LP(min,T)被分别送入平均运算部件63和64。这些部件63和64的输出被送入加法器,然后幅度信息A(T)从加法器输出,然后幅度信息A(T)被送入增益运算器65。增益运算器65依次输出增益信号G(T),随后增益信号G(T)被送入可变增益放大器16,如上所述。像下面将详细描述的,由此可变增益放大器16能够执行均衡信号的适当放大处理。
另外如图4所示,FIR滤波器17接收来自延迟电路57的抽头系数C(n,T),该延迟电路57在数量上对应于线路数,且该延迟电路57接收再现信号Rf(T),此外该延迟电路57还从参数控制部件15顺序地给出预定的延迟;适当放大对应于抽头系数C(n,T)的延迟再现信号Rf(T);在加法器59将信号相加;以及输出均衡信号Eqg(T)。通过已经收到均衡信号Eq(T)的可变增益放大器16进行适当校正的均衡信号Eqg(T)也被送入维特比解码器18。
维特比解码器18具有在数量上对应于电平数量的分支度量电路71。这些电路71的输出被送入ACS(加法比较选择器)电路73,并且ACS电路73的输出被送入路径量度(pathmetric)存储器72。路径量度存储器72的输出被送入路径选择器75,并且ACS电路73的输出经过路径存储器74送入路径选择器75。从而获得解码信号D(T)。
更具体的说,在维特比解码器18内,被送入的均衡信号Eqg(T)的不同信号根据参考电平LV0到LV6通过分支度量电路71而获得。所得到的不同信号被送入ACS电路73。然后,已被送入的均衡信号Eqg(T)的解码信号D(T)通过路径量度存储器72和路径存储器74从路径选择器75获得。
图3所示的理想波形发生器19和电平检测器20在图5中详细示出。理想波形发生器19具有:多个延迟电路51,用来接收来自维特比解码器18的解码信号D(T);与延迟电路51相连接的多个放大器电路52;以及接收放大器电路52输出的加法器53。
根据来自理想波形发生器19的理想波形信号I(T),电平检测器20输出具有定时的门信号T,且需要的参考电平(本实施例中的LV0和LV6)与该定时一起已被输出。
如上所述的结构中,理想波形发生器19通过对从维特比解码器18接收的解码信号D(T)和PR(1,2,2,1)字符执行卷积积分,以产生理想波形信号I(T)。然后理想波形信号I(T)被送入电平检测器20。
在电平检测器20内,门信号T从理想波形信号I(T)输出并具有定时,参考电平LV0和LV6与该定时一起已被输出。
(均衡信号幅度的最优化)
参考图1和图6到9,根据本发明上述光盘设备的第一实施例将在下面详细描述。图6是根据第一实施例、由可变增益放大器校正前的均衡信号和所述光盘设备的维特比解码器的参考电平的实例的直方图。图7是根据第一实施例、已经由可变增益放大器校正后的均衡信号和所述光盘设备的维特比解码器参考电平的实例的直方图。图8是由可变增益放大器校正前的不对称分布均衡信号和维特比解码器参考电平的实例的直方图。图9是已经由可变增益放大器校正后的不对称分布均衡信号和维特比解码器参考电平的实例的直方图。
第一实施例提供了信息再现设备和信息再现方法,其中减少了比特误差来适当校正由均衡器产生的均衡信号,以便对应于维特比解码的参考电平。为了将此实现,执行校正处理(放大),使得直方图中参考电平LV0和LV6处,每个均衡信号波形的扩展量均达到维特比解码器各个参考电平之间的差值LVd。
在图1所示的结构中,均衡器也即FIR滤波器17接收来自参数控制部件15的抽头系数C(n,T)。因此,FIR滤波器17在均衡器特征方面被可校正地控制,执行波形均衡,并且输出均衡信号Eq(T)。
可变增益放大器16根据从参数控制部件15输出的增益信号G(T)来控制均衡信号Eq(T)的信号放大,并且依次输出均衡信号Eqg(T)。在可变增益放大器16内,由限幅器部件(未示出)控制的均衡信号在信号幅度方面,在诸如预定电平LV6+1/2·LVd和LV0-1/2·LVd间是饱和的。特定地,均衡信号经过限幅器处理,处在上限设定为LV6+1/2·LVd与下限设定为LV0-1/2·LVd之间的电平。可以替换地,上限值可以为LV6+LVd、LV0-LVd,或可以为任何其它适当的值。
假定在第一实施例中,维特比解码器18后段的参考电平最大值用LVmax表示,最小值用LVmin表示,并且维特比解码器18各个参考电平之间的差值用LVd表示。在这种情况下,从FIR滤波器17输出并由可变增益放大器16校正后的均衡信号Eqg(T)、在LVmax+1/2·LVd和LVmin-1/2·LVd处是饱和的。即使不使用限幅器部件,再现信号也能够通过例如控制在AD转换部件的再现信号动态范围而饱和。
如图3所示,参数控制部件15具有上述结构。在该结构中,通过使用校正后的均衡信号Eqg(T)、解码信号D(T)以及从前置放大器12输出的再现信号Rf(T),参数控制部件15产生例如FIR滤波器17的抽头系数C(n,T)和可变增益放大器16的增益信号G(T),其中FIR滤波器17用作PRML信号处理部件的均衡器。
更加具体地说,在图3所示结构的参数控制部件15内,如下面所述执行操作。解码信号D(T)被用来获得来自理想波形发生器19的理想波形信号I(T)。使用对应于理想波形信号I(T)定时的门信号T,选择器62分类校正后的均衡信号Eqg(T),并且选择分别对应于参考电平LVmax和LVmin的均衡信号(信号电平)LP(max,T)和LP(min,T)。然后校正后的信号LP(max,T)和LP(min,T)被平均运算部件63进行平均,得到各个差值来获得幅度信息A(T),并且待送入可变增益放大器16的增益信号G(T)根据幅度信息A(T)由增益运算器65产生。
下面将描述在增益运算器65内的增益运算技术。在这种情况下,增益信号G(T)被运算,使得校正后的均衡信号LP的最大值LP(max,T)和校正后的均衡信号LP的最小值LP(min,T)分别如下设定:
LP(max,T)=LVmax+LVd (1)
LP(min,T)=LVmin-LVd (2)
作为均衡器的FIR滤波器17的输出Eq(T)实例,以直方图的形式在图6中示出。受到包含在均衡信号内的噪音等的影响,均衡信号的多个峰值电平、也即峰值电平LP2和LP4,即使在均衡器经过可校正控制后也达不到对应于参考电平LV2和LV4的值。如此,在维特比解码器18的后段,信号处于容易发生比特误差的状态。
图7以直方图形式示出了校正后的均衡信号Eqg(T)的实例,该校正后的均衡信号EqG(T)在应用了对应于上述的增益信号G(T)的校正过程后而获得。通过校正,校正后均衡信号的多个峰值电平LP2’和LP4’的值与校正前的状态相比已经变得更加接近参考电平LV2和LV4。这减轻了在维特比解码器18后段容易发生比特误差的状态,因此实现了高度可靠的维特比解码处理。
参照图7,当校正量α代表P6和P6-1之间的差值并且P0和P0-1被调整时,校正量α为第一实施例中维特比解码器18的参考电平之间的差值LVd。然而,在下面所描述的实施例中,该数量取一个不同的值。
--当均衡信号内发生不对称时
FIR滤波器17的输出Eq(T)不总是对称分布的形式。取决于这种情况,如图8所示,输出Eq(T)为不对称分布形式,其中如上所示的表达式(1)和(2)不能同时满足。在这种情况下,当下面给出的表达式(3)满足时,增益信号被输出以满足表达式(1);当下面给出的表达式(4)满足时,增益信号被输出以满足表达式(2)。
LP(max,T)-1/2(LP(max,T)+LP(min,T))<
LP(min,T)-1/2(LP(max,T)+LP(min,T)) (3)
LP(max,T)-1/2(LP(max,T)+LP(min,T))>
LP(min,T)-1/2(LP(max,T)+LP(min,T)) (4)
更具体地说,如图8所示,当表达式(3)满足时,位于对应于LV3到LV6一侧的均衡信号的电平分布是精确的,而位于对应于LV0到LV3一侧的均衡信号的电平分布是粗略的。在这种情况下,如图9所示,确定增益信号G(T)来满足表达式(1),重复示出下面的表达式(1)作为现成的参考:
LP(max,T)=LVmax+LVd (1)
在这种情况下,位于参考电平LV0一侧的校正量α’取任意值。
作为对比,如图8所示,当表达式(4)满足时,位于对应于LV3到LV6一侧的均衡信号的电平分布是粗略的,而位于对应于LV0到LV3一侧的均衡信号的电平分布是精确的。在这种情况下,如图9所示,确定增益信号G(T)来满足表达式(2),重复示出下面的表达式(2)作为现成的参考:
LP(min,T)=LVmin-LVd (2)
在这种情况下,位于参考电平LV6一侧的校正量取任意值。
如上所述,当校正前的均衡信号Eq(T)不对称分布时,增益信号G(T)被确定,使得位于从直方图中间分布为精确的一侧的均衡信号Eq(T)峰值电平对应于从参考电平所计算来的校正后的峰值电平。因此,维特比解码处理的后段能够更可靠地完成。
(第二实施例)
本发明第二实施例是提供一种信息再现设备和信息再现方法,其中通过应用校正处理减少比特误差,使得在最短脉冲间隔内从均衡器发出的均衡信号的峰值电平(LP2和LP4)对应于最短脉冲间隔内维特比解码参考电平(LV2和LV4)的电位。图10是示出了根据本发明第二实施例所述光盘设备的参数控制部件15的实例的框图。图11是已经由可变增益放大器校正后的均衡信号和所述光盘设备的维特比解码器参考电平的实例的直方图。
如图10所示,通过使用校正后的均衡信号Eqg(T)、解码信号D(T)、以及从前置放大器12输出的再现信号Rf(T),参数控制部件15产生例如FIR滤波器17的抽头系数C(n,T)和可变增益放大器16的增益信号G(T),其中FIR滤波器17为PRML信号处理部件的均衡器。
更加具体地说,在图10所示结构的参数控制部件15内,如下面所述执行操作。解码信号D(T)被用来从理想波形发生器19获得理想波形信号I(T)。选择器62分类校正后的均衡信号并且选择均衡信号(信号电平)LP(x2,T)和LP(x1,T)。然后校正后的均衡信号(电平)LP(x2,T)和LP(x1,T)被平均运算部件63进行平均,得到各个差值来获得幅度信息A(T),并且被送入可变增益放大器16的增益信号G(T)根据幅度信息A(T)由增益运算器65产生。
在增益运算器65内的增益运算技术将在下面描述。根据第二实施例在参数控制部件15内提供的增益适应控制部件中,对应于最短脉冲间隔幅度的再现信号电平(LP(x2,T)和LP(x1,T))被电平检测器20检测。从而这些信号电平代替对应于第一实施例中所检测的维特比解码器参考电平最大和最小值的再现信号(LP(max,T)和LP(min,T))而被测定。依照再现信号电平(LP(x2,T)和LP(x1,T)),得到各个差值来获得幅度信息A(T)。然后待送入可变增益放大器16的增益信号G(T)根据幅度信息A(T)由增益运算器65产生。
对应于最短脉冲间隔幅度的维特比解码器18内的理想信号电平用LV(x1)和LV(x2)表示(LV(x1)<LV(x2))。在这种情况下,图10所示的参数控制部件15的增益运算器65运算增益信号G(T)来满足下面给出的表达式(5)和(6)并且输出增益信号G(T)。
LP(x1)=LV(x1) (5)
LP(x2)=LV(x2) (6)
现在参照图11,LP(x1)为校正后的均衡信号LP2’,并且LP(x2)为校正后的均衡信号LP4’。具体来讲,通过在增益运算器65内的校正处理,图6所示的峰值电平LP2和LP6分别变为校正后均衡信号的峰值电平LP2’和LP4’,因此具有与参考电平LV2和LV4基本上相同的值,这一点如图11所示。这减轻了在维特比解码器18后段容易发生比特误差的状态,因此完成了高度可靠的维特比解码处理。
与第一实施例相似,同样在第二实施例中,如图8所示,当再现信号不对称分布时,仅仅在信号电平方向上位于精确一侧的值被用来输出增益信号,由此能够完成更加可靠的解码处理。
而且同样在第二实施例中,可变增益放大器16优选使从FIR滤波器17输出的均衡信号在LVmax+1/2·LVd和LVmin-1/2·LVd处饱和。
(第三实施例)
本发明第三实施例提供一种信息再现设备和信息再现方法,其中通过应用校正处理减少比特误差,使得最短脉冲间隔内从均衡器发出的一个更远外侧(one-further-outside)均衡信号的峰值电平(LP2和LP4)对应于最短脉冲间隔内维特比解码参考电平(LV1和LV5)的电位。图12是示出了根据本发明第三实施例所述光盘设备的参数控制部件15的实例的框图。图13是已经由可变增益放大器校正后的均衡信号和所述光盘设备的维特比解码器参考电平的实例的直方图。
不同于第二实施例的情况,在第三实施例中,运用校正处理使得更远外侧均衡信号的峰值电平(LP1和LP5)变成基本上与参考电平(LV1和LV5)的电位相同。选择器62分类校正后的均衡信号并且选择均衡信号LP(x2+1,T)和LP(x2-1,T),在该特定情况下具体地为(LP5)和(LP1)。对应于从图12所示参数控制部件的电平检测器20输出的门信号而获得这些均衡信号,并且已经由延迟电路61延迟和校正。更具体地说,关于总的表达式,在最短脉冲间隔内对应于“幅度+1”参考电平的再现信号电平被检测,并且增益信号G(T)被运算来满足表达式(7)和(8):
LP(x1-1)=LV(x1-1) (7)
LP(x2+1)=LV(x2+1) (8)
从而按照与第二实施例相同的方式,增益信号G(T)通过参数控制部件15的增益运算器65而获得。然而,如图12所示,因为由选择器62选择的信号为均衡信号LP(x2+1,T)和LP(x2-1,T),所以第三实施例不同于图10的情况。
以这种方式,对应于运算的增益信号G(T),输出Eq(T)被校正为校正后的均衡信号Eqg(T)。因此,峰值电平LP1和LP5被校正为图13所示的峰值电平LP1’和LP5’。这减轻了在维特比解码器18后段容易发生比特误差的状态,因此完成了高度可靠的维特比解码处理。
如第一实施例和第二实施例所公开的,同样在第三实施例中,当再现信号不对称分布时,整个增益信号G(T)优选被确定,使得当从直方图中间看时位于精确一侧的峰值电平与参考电平相匹配。
根据上述不同的实施例,虽然本领域技术人员能够实现本发明,但是即使他们不花费创造性劳动,也能够易于想到对所述实施例进行修改得到不同的其它实例,以及能够将它们应用到不同的实施例中。因此只要其中所公开原理和新颖性特征产生矛盾,本发明在广泛的范围内都是可适应的。因此本发明并不限定为那些示出的实施例。
作为一个实例,为了简化,各个实施例均已参照这样一种情况进行了描述,其中除了均衡器外还提供可变增益放大器16来执行增益控制。然而,该均衡器可以被共享实现增益控制。
虽然各个实施例已经参照PR(1,2,2,1)排列进行了描述,本发明并不限定于此。出于相同的目的,任何一种排列,例如PR(1,2,2,2,1)、PR(1,1,1,1)、PR(1,2,1)以及PR(3,4,4,3)能够获得相同的效果和优点。
尽管各个实施例已经参照作为实例的光盘设备进行了描述,但是本发明并不限定于此。即使其它介质作为目标对象,出于相同的目的也能够实现本发明并具有相同的效果和优点。
如上文详细描述的,本发明提供了能够以这样一种方式完成高度可靠解码处理的信息再现设备和信息再现方法,所述方式为:从采用局部响应均衡方案的均衡器中输出的均衡信号的信号幅度被适当校正,并且比特误差率因此得到改进。
Claims (20)
1.一种信息再现设备,用于通过读出在记录介质上记录的信息来执行最大似然解码,其特征在于包括:
检测部件,用于检测记录在记录介质上的信息并输出再现信号;
均衡部件,用于执行由检测部件检测到的检测信号的局部响应均衡并输出均衡信号;
校正部件,用于根据在用于最大似然解码的多个参考电平基础上所确定的校正量来校正从均衡部件输出的均衡信号的电位;以及
最大似然解码部件,用于根据由校正部件所校正的均衡信号,通过参照参考电平来执行最大似然解码,并输出解码信号。
2.如权利要求1所述的信息再现设备,其特征在于,当用于最大似然解码的多个参考电平从低电平起依次由LV(1)、LV(2)、...、LV(n-1)和LV(n)表示,且当对应于参考电平、并从均衡部件输出的均衡信号的直方图中的多个峰值电平从校正值更小的峰值电平起依次由LP(1)、LP(2)、...、LP(n-1)和LP(n)表示时,校正量由校正部件确定为满足下面至少一个的值:
LP(1)=LV(1)-α,其中α为常数;以及
LP(n)=LV(n)+α,并且
根据校正量,校正部件改变对应于参考电平的均衡信号的信号幅度。
3.如权利要求2所述的信息再现设备,其特征在于,待由校正部件确定的校正量是如此来确定的值,其中常数α与值LVd相同,该值LVd由用于最大似然解码的多个参考电平之间的每个间隔表示。
4.如权利要求1所述的信息再现设备,其特征在于,待由校正部件确定的校正量是如此来确定的值,其中对应于参考电平、并从均衡部件输出的均衡信号的直方图中的多个峰值电平的至少一个校正值与用于最大似然解码的多个参考电平的值相匹配。
5.如权利要求1所述的信息再现设备,其特征在于,待由校正部件确定的校正量是如此来确定的值,其中与中间参考电平相邻的左右参考电平相对应的均衡信号的直方图中的多个峰值电平中的至少一个校正值与用于最大似然解码的多个参考电平的、且与中间参考电平相邻的左右参考电平值相匹配。
6.如权利要求1所述的信息再现设备,其特征在于,当均衡信号的直方图具有不对称分布时,其中该不对称分布包括相对于与该参考电平的中间参考电平相对应的峰值电平的精确部分和粗略部分,待由校正部件确定的校正量是如此确定的值,其中在与用于最大似然解码的多个参考电平的、与中间参考电平相邻的左右参考电平中,位于包括精确部分的分布一侧的参考电平值与对应于参考电平值的峰值电平校正值相匹配。
7.如权利要求1所述的信息再现设备,其特征在于,待由校正部件确定的校正量是如此确定的值,其中在从用于最大似然解码的多个参考电平的中间参考电平起的第二左右部分处提供的参考电平与从中间参考电平起的第二左右部分处提供的参考电平相对应的均衡信号的多个峰值电平的校正值中的至少一个相匹配。
8.如权利要求1所述的信息再现设备,其特征在于,当均衡信号直方图具有不对称组成分布时,该不对称组成分布包括相对于与参考电平的中间参考电平相对应的峰值电平的精确部分和粗略部分,待由校正部件确定的校正量是如此确定的值,其中在从用于最大似然解码的多个参考电平的第二左右部分处提供的参考电平中,位于包括精确部件的分布一侧的参考电平值与对应于参考电平值的峰值电平校正值相匹配。
9.如权利要求1所述的信息再现设备,其特征在于,当用于最大似然解码的多个参考电平从低电平起依次由LV(1)、LV(2)、...、LV(n-1)和LV(n)表示,且当对应于参考电平、并从均衡部件输出的均衡信号的直方图中的多个峰值电平从校正值较小的峰值电平起依次由LP(1)、LP(2)、...、LP(n-1)和LP(n)表示时,由用于最大似然解码的多个参考电平之间的每个间隔表示的值LVd被用来为均衡信号执行输出限制,使得该均衡信号限制在LP(1)-1/2·LVd和LP(n)+1/2·LVd之间的范围内。
10.如权利要求1所述的信息再现设备,其特征在于,校正部件通过使用放大系数能够对应于外部信号改变的可变增益放大器来执行校正。
11.一种信息再现方法,用于通过读出在记录介质上记录的信息来执行最大似然解码,其特征在于包括:
检测记录在记录介质上的信息并输出再现信号;
执行检测部件检测到的检测信号的局部响应均衡并输出均衡信号;
根据在用于最大似然解码的多个参考电平基础上所确定的校正量,校正均衡信号的电位;以及
根据由校正部件所校正的均衡信号,参照参考电平来执行最大似然解码。
12.如权利要求11所述的信息再现方法,其特征在于,当用于最大似然解码的多个参考电平从低电平起依次由LV(1)、LV(2)、...、LV(n-1)和LV(n)表示,且当对应于参考电平、并从均衡部件输出的均衡信号的直方图中的多个峰值电平从校正值更小的峰值电平起依次由LP(1)、LP(2)、...、LP(n-1)和LP(n)表示时,校正量被确定定为满足下面至少一个的数值:
LP(1)=LV(1)-α,其中α为常数;以及
LP(n)=LV(n)+α,并且
根据校正量,校正部件改变对应于参考电平的均衡信号的信号幅度。
13.如权利要求12所述的信息再现方法,其特征在于,所述校正量是如此确定的值,其中常数α与值LVd相同,该值LVd由用于最大似然解码的多个参考电平之间的每个间隔表示。
14.如权利要求11所述的信息再现方法,其特征在于,所述校正量是如此确定的值,其中对应于参考电平的均衡信号的直方图中的多个峰值电平的至少一个校正值与用于最大似然解码的多个参考电平的值相匹配。
15.如权利要求11所述的信息再现方法,其特征在于,所述校正量是如此确定的值,其中与中间参考电平相邻的左右参考电平相对应的均衡信号的直方图中的多个峰值电平中的至少一个校正值与用于最大似然解码的多个参考电平的中间参考电平相邻的左右参考电平值相匹配。
16.如权利要求11所述的信息再现方法,其特征在于,
当均衡信号的直方图具有不对称分布时,且该不对称分布包括相对于与参考电平的中间参考电平相对应的峰值电平的精确部分和粗略部分,所述校正量是如此确定的值,其中在与用于最大似然解码的多个参考电平的、与中间参考电平相邻的左右参考电平中,位于包括精确部件的分布一侧的参考电平值与对应于参考电平值的峰值电平校正值相匹配。
17.如权利要求11所述的信息再现方法,其特征在于,所述校正量是如此确定的值,其中在从用于最大似然解码的多个参考电平的中间参考电平起的第二左右部分处提供的参考电平与在从中间参考电平起的第二左右部分处提供的参考电平相对应的均衡信号的多个峰值电平校正值中的至少一个相匹配。
18.如权利要求11所述的信息再现方法,其特征在于,
当均衡信号直方图具有不对称组成分布时,该不对称组成分布包括相对于与参考电平的中间参考电平相对应的峰值电平的精确部分和粗略部分,所述校正量是如此确定的值,其中在从用于最大似然解码的多个参考电平的第二左右部分处提供的参考电平中,位于包括精确部件的分布一侧的参考电平值与对应于参考电平值的峰值电平校正值相匹配。
19.如权利要求11所述的信息再现方法,其特征在于,
当用于最大似然解码的多个参考电平从低电平起依次由LV(1)、LV(2)、...、LV(n-1)和LV(n)表示,且当对应于参考电平、并从均衡部件输出的均衡信号的直方图中的多个峰值电平从校正值更小的峰值电平起依次由LP(1)、LP(2)、...、LP(n-1)和LP(n)表示时,由用于最大似然解码的多个参考电平之间的每个间隔表示的值LVd被用来为均衡信号执行输出限制,使得该均衡信号限制在LP(1)-1/2·LVd和LP(n)+1/2·LVd之间的范围内。
20.如权利要求11所述的信息再现方法,其特征在于,通过使用放大系数能够对应于外部信号改变的可变增益放大器来执行均衡信号的校正。
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