DD224710A5 - Anordnung zum wiedergeben digitaler information ueber ein uebertragungsmittel - Google Patents

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DD224710A5
DD224710A5 DD84268393A DD26839384A DD224710A5 DD 224710 A5 DD224710 A5 DD 224710A5 DD 84268393 A DD84268393 A DD 84268393A DD 26839384 A DD26839384 A DD 26839384A DD 224710 A5 DD224710 A5 DD 224710A5
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Martinus P M Bierhoff
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Abstract

Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen darin, eine Anordnung zum Wiedergeben digitaler Information ueber ein Uebertragungsmittel zu schaffen, bei der eine Phasendetektion erfolgt, die fuer Stoerungen bei Signalausfall unempfindlicher ist als bekannte Anordnungen. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass Mittel zum Abtasten der Amplitude des dargestellten Signals an beiden Seiten erster Zeitpunkte vorgesehen sind, zu denen das dargestellte Signal in einer ersten von zwei moeglichen Richtungen den Entscheidungspegel schneidet, welche Abtastung phasensynchron mit dem Taktsignal erfolgt, und Mittel zum Erzeugen eines ersten Signals vorgesehen sind, das ein Mass fuer den Amplitudenunterschied zwischen dem Entscheidungspegel und einer Interpolation jeweils der Abtastungen an beiden Seiten dieser ersten Zeitpunkte ist. Fig. 6

Description

st
. Berlin, 3. 1. 1985
64 521 13
Anordnung zum Wiedergeben digitaler Information über ein . Übertragungsmittel
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Anordnung sum Wiedergeben digitaler Information über ein Übertragungsmittel, insbesondere über einen optisch lesbaren Aufzeichnungsträger, auf dem digitale Information in Form einer Spur optisch detektierbarer Gebiete gespeichert ist, die durch Zwischengebiete mit folgenden Mitteln abgewechselt werden:
Oszillatormitteln zum Erzeugen eines Taktsignals, Mitteln zum Erzeugen eines Entscheidungspegels, und Mitteln zum Vergleichen des über das Übertragungsmittel
erhaltenen Signals mit dem Entseheidungspegel zum Wiederherstellen des digitalen Signals«
Charakteristik der bekannten tech-ni sehen Lösungen
Eine derartige Anordnung ist in dem im Handel unter der Typenbezeichnung CD 100 erhältlichen Compact-Disc-Digital-Audio-Spieler verwendet. In diesem Spieler wird ein Signal erzeugt, das ein Maß für den Phasenunterschied zwischen dem Taktsignal und der von den Durchschneidungen des wiedergegebenen Signals und dem Sntscheidungspegel bestimmten Zeitbasis des wiedergegebenen Signals ist, um das Taktsignal phasenmäßig mit diesen Durchschneidungen mittels einer phasenverriegelnden Schleife zu verbinden. Dieses Signal, das ein Maß für diesen Phasenunterschied ist, wird durch die Messung des Zeitverlaufs zwischen diesen Durchschneidungen und Planken des Taktsignals bestimmt. Wenn das wiedergege-
bene Signal verhältnismäßig schwach ist, beispielsweise durch Fingerabdrucke auf der Platte, wird diese Zeitmessung sehr unzuverlässig, weil sie auf Durchschneidungen des Entscheidungspegels durch Rauschen und dgl· anspricht. Dies verursacht eine fehlerhafte Phasendetektion und dadurch Verstimmung des Taktoszillators. Um diese Probleme möglichst zu vermeiden, wird daher bei Signalausfall die Phasendetektion unterbrochen· Jedoch nimmt diese Unterbrechung einige Zeit in Anspruch, wodurch dennoch eine 7er-C. Stimmung des Taktoszillators auftreten kann.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist es, die vorgenannten Uachteile zu. vermeiden.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der eine Phasendetektion erfolgt, die für Störungen bei Signalausfall unempfindlicher ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Mittel zum Abtasten der Amplitude des dargestellten Signals an beiden Seiten der ersten Zeitpunkte, zu denen das dargestellte Signal in einer ersten von zwei möglichen Richtungen den Entscheidungspegel schneidet, welche Abtastung mit dem Taktsignal phasensynchron erfolgt, und Mittel zum Erzeugen eines ersten Signals vorgesehen sind, das ein Maß für den Amplitudenunterschied zwischen dem Sntscheidungspegel und einer Interpolation jeweils der Abtastungen an beiden Seiten dieser ersten Zeitpunkte ist.
Durch die erfindungsgemäße Detektion des Phasenunterscfaieds ist das den Phasenunterschied darstellende erste Signal der neigung des wiedergegebenen Signals-um die Durchschneidungen und also der Amplitude dieses wiedergegebenen Signals proportional« Bei Signalausfallstörungen verringert sich diese Amplitude sowie das erste Signal, das dabei kaum eine Verstimmung des Taktoszillators verursachen kann.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Abtasten ebenfalls zum Abtasten der Amplitude des dargestellten Signals an beiden Seiten der zweiten Zeitpunkte eingerichtet sind, zu denen das wiedergegebene Signal in einer zweiten, der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung den Entscheidungspegel schneidet, und daß ein zweites Signal erzeugt wird, das ein Maß für den Amplitudenunterschied zwischen dem Entscheidungspegel und einer Interpolation jeweils der Abtastungen an beiden Seiten dieser zweiten Zeitpunkte ist»
Die erfindungsgemäße Anordnung ist bezüglich der Erzeugung des ersten Signals dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Erzeugen des ersten Signals derart eingerichtet sind, daß das erste Signal nach der Punktion k+l-2m verläuft, worin k und 1 die Amplituden der Abtastungen an beiden Seiten der ersten Zeitpunkte und m die Amplitude des Entscheidungspegels sind, und daß dieses erste Signal den Oszillatormitteln zur Steuerung dieser Oszillatormittel derart zugeführt wird, daß die Phase des Taktsignals mit der Zeitbasis des dargestellten digitalen Signals verknüpft ist.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist hinsichtlich der Erzeugung der ersten und zweiten Signale dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Signal derart erzeugt werden,
daß sie amplitudenmäßig der Beziehung k+l-2m entsprechen, wobei k und 1 die Amplituden der Abtastungen an beiden Seiten der ersten bzw· zweiten Zeitpunkte sind und m die Amplitude des Entscheidungspegels ist·
Hinsichtlich der Steuerung des Taktoszillators ist die erfindungsgemäße Anordnung dadurch gekennzeichnet, daß ein Signal proportional dem Unterschied zwischen dem ersten und zweiten Signal den Oszillatormitteln zur Steuerung dieser Oszillatormittel derart zugeführt wird, daß die Phase des Taktsignals mit der Zeitbasis des dargestellten digitalen Signals verbunden ist·
Hinsichtlich des Entscheidungspegels ist es wichtig, daß dieser Pegel möglichst symmetrisch liegt, um eine möglichst gute Wiederherstellung des digitalen Signals zu erhalten· Dazu ist die erfindungsgemäße Anordnung dadurch gekennzeichnet, daß ein der Summe des ersten und des zweiten Signals in gegengekoppeltem Sinne proportionales Signal den Mitteln zum Erzeugen des Entscheidungspegels zugeführt werden·
Die Anordnung ist weiter dadurch gekennzeichnet, daß nach einem Befehl des Taktsignals Abtastungen des dargestellten Signals vorgenommen werden, die bei den um eine Periode dieses Taktsignals verzögerten Abtastungen addiert werden und von denen anschließend der Doppelwert des Bntscheidungspegels subtrahiert wird, wonach das so gewonnene Signal jeweils nach dem Auftreten erster Zeitpunkte in einer ersten Halteschaltung zur Erhaltung des ersten Signals und jeweils nach zweiten Zeitpunkten in einer zweiten Halteschaltung zur Erhaltung des zweiten Signals gespeichert wird»
Die Summe des ersten und des zweiten Signals ist propor-
tional dem Unterschied zwischen den Phasenunterschieden zwischen dem Taktsignal und den Durchschneidungen des Entscheidungspegels in beiden Richtungen. Durch die Gegenkopplung wird dieser Unterschied möglichst zurückgeregelt.
Ausführungsbeispiel
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand' der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Pig. 1: das Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Anordnung, in der der erfindungsgemäße Phasendetektor Verwendung findet,
Pig· 2: ein Ausführungsbeispiel des Detektors 19 der An-· Ordnung nach Pig· 1,
Pig* 3 J einige Diagramme zur Erläuterung der Wirkung des Detektors nach Pig. 2,
Pig. 4: ein Diagramm zur Erläuterung der ?/irkung der Anordnung nach Pig. 5,
Pig. 5: ein Ausführungsbeispiel dieses Teils der Schaltung -37 (Pig. 1) zum Erzeugen des Signals SL,
Pig. 6: ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkung der Schaltung nach Pig. 7,
Pig. 7: ein Ausführungsbeispiel des Phasendetektors 58 (Pig. 1) nach der Erfindung.
In Pig. 1 ist eine Anordnung dargestellt, in der der erfindungsgemäße Phasendetektor verwendbar ist. Hierin ist schematisch ein Durchschnitt eines plattenförmigen Aufzeichnungsträgers 1 dargestellt. Er enthält ein Substrat 2
mit Grübchen 3 und Zwischengebieten 4 in einer Spurenstruktur. Diese reliefförmige Spurenstruktur ist mit einer reflektierenden Schicht 5 und einer durchsichtigen Schutzschicht 6 bedeckt· Die in der reliefförmigen Spurenstruktur enthaltene Information wird dadurch gelesen, daß ein von einem laser 7 erzeugter Laserstrahl über ein Linsensystem auf die Spuren projiziert und fokussiert wird, wobei der reflektierte Strahl über einen halbdurchlässigen Spiegel 9 und einen Strahltrenner 10 auf vier in einer Reihe liegende optische Detektoren 11a, 11b, 11c und 11d projiziert wird. Die von diesen Photodetektoren gelieferten Ströme werden mit einem Strom/Spannungswandler 12 in Signalspannungen Y1, 1. umgewandelt.
Für einen guten Lesevorgang wird die Fokussierung des Linsensystems 8 auf weiter nicht dargestellte Weise mit einem Fokussteuersignal FE' gesteuert. Für die radiale Nachführung wird die Auftreffstelle des Laserstrahls in radialer Richtung nach einem Befehl eines radialen Steuersignals RE1 gesteuert. Diese Steuerung ist eine Feinsteuerung. Sine Grobsteuerung wird dadurch erhalten, daß auf nicht näher dargestellte Weise das ganze optische System 7, 8, 9, 10, 11 in radialer Richtung nach einem Befehl eines Steuersignals GB' verschoben wird.
Die Steuersignale CE', RE1 und FE' werden aus den Signalspannungen Y1, V2, Y- und Y, abgeleitet. Dafür werden außer der Summe Y- + Y2 + Y3 + Y^ für die Gewinnung des hochfrequenten Datensignals das Signal (Y1 + Y,) - (Yp + Y3) für das Signal FE' und das Signal (Y1 + Y3) - (Y3 + Y^) für das Signal GE' und das Signal RE' benötigt. Diese Steuersignale können alle derart erzeugt werden, daß von drei Signalen A'. B' und C1 ausgegangen wird, die durch die Kombination der
Signale Y-, Y2, Y^ und V, gewonnen werden· Dieser Zusammenhang sieht in diesem Beispiel wie folgt aus:
A· = Y1 + V2
B' = Y3 + Y4
Qt- γ + Y #
Die obige Kombination der Signale Y«j, Y2, Y~ und Y. erfolgt mit Hilfe einer Matrix 13· Diese Kombination bietet den Yorteil, daß nur drei statt vier Signale digitalisiert zu werden brauchen, wodurch eine niedrigere Taktfrequenz erforderlich ist, wenn diese Signale serienweise digitalisiert werden. Hierzu werden die Signale Af, B' und C' mittels eines Mulitplexers 14 in Serie angeordnet, in einem Analog/Digital-Wandler 15 digitalisiert und mit einem Demultiplexer 16 wieder parallel in die entsprechenden Digitalabtastungen A, B und G umgewandelt· Der Multiplexer 14, der Analog/Digital-Wandler 15 und der Demultiplexer 16 empfangen Taktsignale aus einer Taktsignalerzeugungsschaltung 17, die die erforderlichen Taktsignale in gegenseitig korrektem PhasenverhäTtnis oder einen Befehl aus einem Oszillator 18 derart erzeugt, daß die Abtastungen A, B und G mit der Bitfrequenz des Datensignals synchron erzeugt werden·
Zum Erzeugen der verschiedenen Steuersignale ist es wichtig, das Datensignalspektrum möglichst zu unterdrücken. Dies erfolgt durch die mit dem Datenmuster (Grübchen und Zwischengebiete) synchrone Wahl der Abtastungen, so daß sich die momentane Abtastfrequenz an die momentane !frequenz des Datensignals angleicht. Hierzu wird je Grübchen 3 und je Zwischengebiet 4 eine Abtastung aus einer jeden der Abtastungen A, B und C gewählt, und für eine möglichst geringe Stö-
rung durch, die optische Übertragungsfunktion des Lesevor-. gangs (die Signalamplitude ist abhängig von der Stelle des Laserstrahls in bezug auf die Grübchen und ist schwächer an den Grübchenrändern) werden ausschließlich Abtastungen von Grübchen und Zwischengebieten gewählt, die langer als eine bestimmte Anzahl von Taktperioden sind, in diesem Beispiel langer als fünf Taktperioden· Hierzu wird mit einem Detektor 19 (der in Pig. 2 näher erläutert wird) an einem Ausgang 20 ein Impuls erzeugt, wenn die sechste...Abtastung in nur einem Grübchen detektiert wird, und an einem Ausgang 21 ein Impuls erzeugt, wenn die sechste Abtastung in demselben Zwischengebiet detektiert wird. Der Detektor 19 empfängt an einem Eingang 22 die Taktsignale des Oszillators 18 und an einem Eingang 23 die mit der Schaltung 24 ausgeglichene Digitalsumme der Signale A und B, die mit dem Addierer 25 gewonnen wurde*
Die Abtastungen A, B und G werden je einzeln mit Verzögerungsnetzwerk en 26, 27 bzw· 28 über drei Taktperioden (X) des Oszillators 18 verzögert, mit Ausgleichern 29, 30 bzw. 31 ausgeglichen und Halteschaltungen 32 und 33 5 34 und 35 bzw. 36 zugeführt. Die Halteschaltungen 32, 34 und 36 werden mit dem Signal am Ausgang 21 des Detektors 19 und die Halteschaltungen 33 und 34 mit dem Signal am Ausgang 20 getaktet. An den Ausgängen 38, 40 bzw· 42#der Haiteschaltungen 32, 34 bzw. 36 erscheint dann bei jedem Zwischengebiet langer als fünf Taktperioden die dritte Abtastung a, b bzw. c der Abtastungen A, B bzw. C und an den Ausgängen 39 bzw.-41 von Haiteschaltungen 33 bzw. 35 erscheint bei jedem Grübchen langer als fünf Taktperioden die dritte Abtastung a bzw. b der Abtastungen A bzw. B.
Die Signale a, a, b, b und c gelangen an eine Verarbeitungsschaltung 37 j die an die Ausgänge 43> 44 bzw. 45 die Signale
RE, CE bzw. PE, sowie an die Ausgänge 46, 47, 48 bzw. 49 ein Signal TL liefert, das Spurverlust angibt, ein Signal DO, das Signalausfall ("drop-out") angibt, ein Signal Hi1L, das einen zu niedrigen Pegel des hochfrequenten Datensignals angibt, und ein Signal'SL, das ein Entscheidungspegel für die Datensignalverarbeittmg ist. Die Signale RE, CE und PE werden mit Digital/Analog-Wandlern 50, 51 und 52 in ein analoges Signal umgewandelt, anschließend mit Verstärkern 53» 54 und 55 zu den analogen Steuersignalen RE', CE' -und FE' für Fokus- und Spurnachführungssteuerung verstärkt.
Die mit dem Addierer 25 und dem Ausgleicher 24 gewonnene Summe der Signale A + B wird außer dem Detektor 19 auch einem Komparator 56 zugeführt, an den auch der Entscheidungspegel SL gelangt, um das digitale Datensignal wiederherzustellen und einem Ausgang 57 sowie einer Phasenvergleichsschaltung 58 zuzuführen, die die Phase der Abtastungen A + B mit der Phase des auf dem Aufzeichnungsträger 1 vorhandenen Datensignals vergleicht, und einem Ausgang 59 ein Signal zuführt, das ein Maß für diese Phase ist, sowie einem Ausgang 60 ein Signal zuführt, das ein Maß für die Asymmetrie des Signals A + B für die Schaltung 37 gibt, was anhand der Fig. 7 näher erläutert wird. Das Phasenfehlersignal am Ausgang 59 steuert über ein Tiefpaßfilter 61 den Oszillator 18.
In Fig* 2 ist ein Ausführungsbeispiel des Detektors 19 in der Anordnung nach Fig. 1 dargestellt und Fig. 3 zeigt einige Diagramme zur Erläuterung der Wirkung der Schaltung nach Fig. 2. Bei der Schaltung nach Fig. 2 wird das Signal A + B aus dem Ausgleicher 24 über einen Eingang 23 einem Hochpaßfilter 62 zugeführt, um die niederfrequenten Komponenten zu entfernen, damit das digitale Datensignal mit
einem einfachen Komparator 63 wiederherstellbar ist. Yom Rechteckdatenaignal werden die Planken mit einer Schaltung 64 detektiert, beispielsweise mit einem Differenzierer. Dieser Plankendetektor startet jeweils einen Zähler 65, der die Taktimpulse (aus dem Oszillator 18) an seinem Eingang 22 jeweils von dem von den Impulsen des Plankendetektors 64 bestimmten Zeitpunkt zählt. Mit Hilfe einer Decoderschaltung 66 wird jeweils ein bestimmter Zählstand, in diesem Beispiel gleich 6, ausdecodiert. Die Impulse beim Erreichen eines Zählstandes 6 gelangen an TJHD-Gatter 67 und 68. Das Gatter 67 empfängt ebenfalls das wiederhergestellte Datensignal an einem invertierenden Eingang und das Gatter an einem nicht-invertierenden Eingang. Hierdurch erscheint am Ausgang 21 ein Impuls beim Zählstand "sechs" bei einem positiven Datensignal 3c und am Ausgang 20 ein Impuls beim Zählstand "sechs" bei einem negativen Datensignal.
Zur Erläuterung ist in Pig· 3a ein Abschnitt einer Datenspur auf dem Aufzeichnungsträger mit Grübchen 3 und Zwischengebieten 4 dargestellt. In Pig. 3b sind die zur Spur nach Pig. 3a gehörigen Abtastungen A + B dargestellt. Pig. 3c zeigt das wiederhergestellte Datensignal hinter dem Komparator 635 das annähernd ein Rechtecksignal mit einer Periode entsprechend der Länge der Grübchen und der Zwischengebiete ist. In Pig. 3d sind die bei den Planken dieses Datensignals gebildeten Startimpulse für den Zähler 65 dargestellt, der die Impulse des Taktsignals nach Pig» 3e zählt« Bei jedem Zählstand "sechs" gibt der Zähler 65 einen Impuls und für ein positives Datensignal (Pig. 3c), d· h. bei einem Zwischengebiet, erscheint ein Impuls am Ausgang 21 (Pig. 3f)i und für ein negatives Datensignal, d. h. bei einem Grübchen, erscheint der Impuls am Ausgang 20 (Pig. 3g)» Die über drei Taktperioden verzögerten Signale A, B und C wer-
den damit abgetastet. So ist in Fig. 3h das über drei Taktperioden verzögerte Signal A dargestellt, dessen dritte Abtastung jedes Zwischengebiets langer als fünf Taktperioden in der Halteschaltung 32 (Pig. 1) (Signal nach Pig· 3i) und die dritte Abtastung jedes Grübchens langer als fünf' Taktperioden in der Halteschaltung 33 (Signal nach Pig. 3«j) festgehalten wird.
In der Anordnung nach Pig. 1 wird das Datensignal A + B einem Komparator 56 zur Wiederherstellung des Datensignals zugeführt. Hierin werden die Abtastungen A + B mit einem Entscheidungsniveau SL verglichen, das am Ausgang 49 der · Schaltung 37 zur Verfügung steht. Dieser Entscheidungspegel SL muß derart sein, daß das wiederhergestellte Datensignal genau gleich dem Grübchenmuster auf der Platte ist. Wie in Pig. 4 dargestellt, bewegt sich das Signal A + B zwischen den Pegeln a + b und a + b, die der Wert des Signals A + B bei der dritten Abtastung langer Zwischengebiete bzw. langer Grübchen sind. Eine erste Annäherung eines Entscheidungspegels SL liegt halbwegs zwischen diesen Pegeln a + b und a + b, also:
SL = 1/2 (a + b + a + b).
Diese Annäherung ist nur einwandfrei, wenn das Signal A + B hinsichtlich des Verlaufs bei Zwischengebieten bzw. Grübchen symmetrisch ist, was nicht immer der Pail ist. Der Pegel ist also um einen Paktor «C zu korrigieren, der ein Maß für die Asymmetrie des Signals A + B ist. Zum Erzeugen dieses Paktors <x wird auf die Pig. 6 und 7 verwiesen.
In Pig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel jenes Teils der Schaltung 37 dargestellt, der den Entscheidungspegel SL erzeugt.
Mit einem Addierer 79 wird die Summe der Abtastungen a, a, b und b bestimmt und mit Hilfe des Teilers 80 halbiert. Der so gewonnene Wert 1/2 (a+ä+b+b) ist noch um den Faktor 0^ zur Korrektur von Asymmetrien zu multiplizieren» Jedoch beinhaltet Multiplikation um diesen Paktor <X , daß ein schneller Multiplizierer zu verwenden ist, der verhältnismäßig schnelle Änderungen von 1/2 (a + b + ä + b) verarbeiten kann· Vorteilhafter ist es, statt um den Faktor <K um einen faktor <X = (1+e)zu multiplizieren, was auf die Addierung eines Bruchteils des Ausgangssignals des Zweiteilers 80 zu diesem Ausgangssignal mit dem Addierer 81 herauskommt« Dieser Bruchteil e wird mit dem Multiplizierer
82 verwirklicht· Der Paktor e wird über ein Tiefpaßfilter
83 aus dem Ausgang 60 der Phasenvergleichsschaltung 58 (Pig. 1) erhalten· Dies bietet den Vorteil, daß der Multiplizierer 82 nicht schnell zu sein braucht, weil der Paktor e verhältnismäßig langsam im Vergleich zum Wert 1/2 (a + b + I + b) variiert· Außerdem bietet diese Lösung den Vorteil, daß, sobald nach der Inbetriebsetzung der Steuerung die Pegel a + b und ä + b nach nur einem langen Grübchen und nur einem langen Zwischengebiet bekannt sind, ein verhältnismäßig zuverlässiger Entscheidungspegel SL = 1/2(a + b + ä+b)am Ausgang 49 erscheint, noch bevor der Korrekturfaktor e bekannt ist·
In Pig, 7 ist ein Ausführungsbeispiel der Schaltung 58 (Pig. 1) nach der Erfindung zum Erzeugen eines Signals, das ein Maß für die Phasenabweichung des Taktaignals in bezug auf die auf der Platte aufgezeichneten Daten ist, und zum Erzeugen eines Signals dargestellt, das ein Maß für die Asymmetrie des Signals A +'B ist und das der Schaltung nach Pig. 5 zur Korrektur des Entscheidungspegels SL zuzuführen ist. Diese Schaltung nach Pig. 7 wird anhand der Pig. 7
näher erläutert, worin (A + B)n--] uzlcL (A + B)n zwei aufeinanderfolgende Abtastungen des Signals A + B darstellen, die an beiden Seiten des Entscheidungspegels SL liegen. Wenn davon ausgegangen wird, daß das analoge Signal, dessen Abtastungen (A + B)n _"^ und (A + B)n zwei Abtastungen sind, zwischen diesen Abtastungen einen linearen Verlauf hat, kann durch lineare Interpolation der Schnittpunkt Pn mit diesem Entscheidungspegel bestimmt werden«
Die relative Abweichung von diesem Schnittpunkt Pn in bezug auf einen Zeitpunkt, der genau in der Mitte zwischen den Zeitpunkten liegt, zu denen die Abtastungen (A + B) _ ,. und (A + B)n liegen, ist dabei ein Haß für den momentanen Phasenunterschied zwischen dem Taktsignal, mit dem die Zeitpunkte, zu denen die Abtastungen (A + B) und (A + B) _ und die Ränder der Grübchen 3 und also der momentane Phasenunterschied mit der Bitfrequenz des aufgezeichneten Datensignals synchronisiert sind. Dieses Taktsignal ist in Fig. 6 mit Sc und der Phasenunterschied mit Q^ dargestellt. An der Stelle der zum anderen Hand der Grübchen 3 gehörenden Durchschneidung P des Entscheidungspegels SL kann zwischen dieser Durchschneidung und dem Taktsignal ein momentaner Phasenunterschied Q bestimmt werden.
Die Summe Q^Qn ist jetzt ein Maß für die mittlere Phasenabweichung der beiden Planken und damit ein Maß für den Phasenfehler des Taktoszillators 13, während der Unterschied zwischen den Phasenfehlern Q und O eine Abweichung vom Entscheidungspegel SL in bezug auf den gewünschten Pegel ist. Denn wenn der Pegel SL ansteigt, wird Q größer und Qn kleiner und steigt der Unterschied Q - Qn in positiver Richtung an. Für einen Abfall des Pegels SL unter den gewünschten Pegel wird dieser Unterschied Q13-Qn negativ.
Der Unterschied Q13-Qn ^3^ also ein Maß für den Korrekturfaktor e für die Schaltung nach Pig. 5« Durch lineare Interpolation läßt sich der Phasenunterschied Qn und Q wie folgt bestimmen:
a Qn = (A + B)n-1 + (A + B)n - 2SL und = U + B)m-1 + (A + B)m - 2SL,
worin a ein Paktor ist, der durch die Heigung der Interpolationslinie bestimmt wird und also mit der Amplitude des gelesenen Datensignals proportional ist. Mit Hilfe der Schaltung nach Fig. 7 werden die gewünschten Signale erzeugt· Die Abtastungen A + B werden einem Eingang 84 zugeführt, der an eine Anordnung 85 angeschlossen ist, die die Abtastung um eine Taktperiode X verzögert, so daß an beiden Seiten dieser Anordnung bei einer Durchschneidung des Pegels SL, bei einer positiven Planke die Abtastungen (A + B) und (A + B) λ liegen und bei dieser Durchschneidung bei einer negativen Flanke die Abtastungen (A + B)n und (A + B) ^ liegen. An einem Eingang 89 wird der von der Schaltung nach Pig. 5 erzeugte Entscheidungspegel SL zugeführt. Dieser Entscheidungspegel SL wird zusammen mit dem Signal dem Eingang 84 einem Komparator 86 zugeführt,· der ein Ausgangssignal abgibt, wenn das Signal am Eingang 84 größer als der Entscheidungspegel SL ist, und zusammen mit dem verzögerten Signal am Ausgang des Laufzeitnetzwerks 85 einem Komparator 87 zugeführt, der ein Ausgangssignal erzeugt, wenn der Entscheidungspegel SL größer als das Signal am Ausgang des Laufzeitnetzwerks 85 ist. Die Ausgangssignale der beiden Komparatoren 86 und 87 gelangen an ein UIID-Gatter 90 und ein HICHT-USD-Gatter .91, so daß das UMD-Gatter 90 ein Signal bei einer Durchschneidung des Entscheidungspegels SL
bei einer positiven Planke und das HICHT-UHD-Gatter 91 bei der Durchschneidung des Entscheidungspegels SL bei einer negativen Planke liefert. Mit einem Addierer 88 werden Signale an beiden Seiten des Laufzeitnetzwerkes 85 addiert und anschließend mit der Subtraktionsschaltung 93 der mi^ dem Multiplizierer 92 gewonnene Doppelwert des Entscheidungspegels SL davon subtrahiert. Das Ergebnis wird mit einer Halteschaltung 94 nach einem Befehl von Gatter 90 und mit einer Halteschaltung 95 nach einem Befehl des Gatters 91 abgetastet, so daß am Ausgang der Halteschaltung das Signal gleich a Qn und am Ausgang des Gatters 95 ein Signal gleich -a Q liegt. Diese Signale werden mit der . Subtraktionsschaltung 97 subtrahiert, so daß am Ausgang dieser Schaltung ein Signal gleich S-(Qn + QO) zur Verfügung steht oder auch das gewünschte Signal, das ein Maß für die Phasenabweichung des Taktgebers 18 ist, mit welchem Signal der Oszillator 18 über das Tiefpaßfilter 61 nachgesteuert wird, damit das Taktsignal einen festen Phasenzusammenhang mit dem-aufgezeichneten Datensignal aufweist· Die Signale an den Ausgängen der beiden Haiteschaltungen werden mit dem Addierer 96 addiert, so daß am Ausgang 60 des Addierers ein Signal gleich a (Q^ - Q) zur Verfugung steht oder auch das Signal, das ein Maß für die Asymmetrie ist. Dieses Signal gelangt an eine Anordnung zum Erzeugen des Schwellwertes (Pig· 5)s so daß sich eine Regelschleife bildet, die die Höhe des Schwellpegels derart steuert, daß das Signal a (Qn - Q) nach Hull geht oder sich auch der Phasenunterschied Q^ (Pig. 7) an den Phasenunterschied Q angleicht.
Die an den Ausgängen 59 und 60 erscheinenden Signale sind proportional der Amplitude des Signals A + B. Dies bietet den wichtigen Vorteil, daß bei Signalausfallstörungen ("drop-outs") die erzeugten Signale gleich Hull werden, so daß der Oszillator 18 sowie die Anordnung nach Fig. 5 kein Signal statt eines verhältnismäßig hohen Störsignals empfangen, was oft bei üblichen Phasendetektoren der Pail ist.

Claims (8)

ErfindunffsanSpruch
1. Anordnung zum Wiedergeben digitaler Information über ein Übertragungsmittel, insbesondere einen optisch lesbaren Aufzeichnungsträger, auf dem digitale Information in Porm einer Spur optisch detektierbarer Gebiete gespeichert ist, die von Zwischengebieten mit folgenden Mitteln abgewechselt werden:
Oszillatormitteln zum Erzeugen eines Taktsignals, Mitteln zum Erzeugen eines Entscheidungspegels, und Mitteln zum Vergleichen des über das übertragungsmittel
erhaltenen Signals mit dem Entscheidungspegel zum Wiederherstellen des digitalen Signals, gekennzeichnet dadurch, daß Mittel zum Abtasten der Amplitude des dargestellten Signals an beiden Seiten erster Zeitpunkte vorgesehen sind, zu denen das dargestellte Signal in einer ersten von zwei möglichen Richtungen den Entscheidungspegel schneidet, welche Abtastung phasensynchron mit dem Taktsignal erfolgt, und Mittel zum Erzeugen eines ersten Signals vorgesehen sind, das ein Maß für den Amplitudenunterschied zwischen dem Sntscheidungspegel und einer Interpolation jeweils der Abtastungen an beiden Seiten dieser ersten Zeitpunkte ist.
2. Anordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Mittel-zum Erzeugen des ersten Signals derart eingerichtet sind, daß das erste Signal nach der Punktion k+l-2m verläuft, worin k und 1 die Amplituden*der Abtastungen an beiden Seiten der ersten Zeitpunkte und m die Amplitude des Entscheidungspegels sind.
3· Anordnung nach den Punkten 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß dieses erste Signal den Oszillatormitteln zur Steuerung dieser Oszillatormittel derart zugeführt wird, daß die Phase des Taktsignals mit der Zeitbasis des dargestellten digitalen Signals verknüpft ist.
4. Anordnung nach den Punkten 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Mittel zum Abtasten ebenfalls zum Abtasten der Amplitude des dargestellten Signals an beiden Seiten der zweiten Zeitpunkte eingerichtet sind, zu denen das dargestellte Signal in einer zweiten, der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung den Sntscheidungspegel achneidet, und daß ein zweites Signal erzeugt wird, das ein Maß für den Amplitudenunterschied zwischen dem Sntscheidungspegel und einer Interpolation jeweils der Abtastungen an beiden Seiten dieser zweiten Zeitpunkte 13t.
5. Anordnung nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß das erste und das zweite Signal derart erzeugt werden, daß sie amplitudenmäßig der Beziehung k+l-2m entsprechen, worin k und 1 die Amplitude der Abtastungen an beiden Seiten der ersten bzw. zweiten Zeitpunkte sind und m die Amplitude des Bntscheidungspegels ist.
6. Anordnung nach den Punkten 4 oder 5, gekennzeichnet dadurch, daß ein Signal proportional dem Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Signal den Oszillatormitteln zur Steuerung dieser Oszillatormittel derart zugeführt wird, daß die Phase des Taktsignals mit der Zeitbasis des dargestellten digitalen Signals verknüpft ist.
7. Anordnung nach den Punkten 4, 5 oder 6, gekennzeichnet dadurch, daß ein Signal proportional der Summe des ersten
und des zweiten Signals in gegenkoppelndem Sinne den Mitteln zum Erzeugen des Entscheidungspegels zugeführt werden·
8· Anordnung nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß nach einem Befehl des Taktsignals Abtastungen des dargestellten Signals vorgenommen werden, die bei den um eine Periode n dieses faktsignals verzögerten Abtastungen addiert werden und von denen anschließend der DoppelY/ert des Entscheidungspegels subtrahiert wird, wonach das so gewonnene Signal jeweils nach dem Auftreten erster Zeitpunkte in einer ersten Halteschaltung zur Erhaltung des ersten Signals und jeweils nach zweiten Zeitpunkten in einer zweiten Halteschaltung zur Erhaltung des zweiten Signals gespeichert wird.
Hierzu 4 Seiten Zeichnungen
DD84268393A 1983-10-17 1984-10-15 Anordnung zum wiedergeben digitaler information ueber ein uebertragungsmittel DD224710A5 (de)

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