DE69224936T2

DE69224936T2 - Auslesen von Signalen für optisches Speichermedium

Info

Publication number: DE69224936T2
Application number: DE69224936T
Authority: DE
Inventors: Silvio Antonio Cardero; Glen Alan Jaquette
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1991-06-17
Filing date: 1992-06-16
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2012-06-17
Also published as: BR9202157A; EP0519684A3; CA2064633A1; AR245308A1; JP2804997B2; US5204848A; EP0519684B1; DE69224936D1; JPH05144192A; CA2064633C; EP0519684A2; KR930001185A; KR960004579B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Zurücklesen in Signalaufzeichnungssystemen und im besonderen eine Vorrichtung und Verfahren zum Verbessern der Signalerkennung durch Nachstellen von Erkennungsschwellwerten.
Bei optischen Aufzeichnungen, wie beispielsweise bei der magnetooptischen Speicherung können, wesentliche höhere lineare Datendichten erreicht werden, indem zum Aufzeichnen der Daten auf ein optisches Medium die Pulsbreitenmodulation (PWM) verwendet wird. Wegen der geringen Fehlertoleranzen bei einer solchen Aufzeichnung ist eine sehr genaue Schwellwertdetektion erforderlich. Ein gleichbleibend zuverlässiger Amplitudenerkennungsschwellwert kann aus dem Eingangssignal nur schwer abgeleitet werden, weil die Basislinie eines solchen Eingangs- oder Zurücklesesignais mit der Zeit Veränderungen unterliegt. Solche Veränderungen können durch Doppelbrechungen oder durch Ungleichmäßigkeiten in dem optischen Medium hervorgerufen werden. Bekannte Techniken wie beispielsweise das Verfolgen der Hüllkurve leiden unter der starken Abhängigkeit von den Entzerrungstechniken. Sölche Techniken sind ebenfalls dafür anfällig, Formierungsprobleme hervorzuheben (Überstrahlen, falsch kalibriertes Schreiben wegen Verschiebungen der Empfindlichkeit des Speichermediums mit der Zeit, wie man sie bei der magnetooptischen Aufzeichnung vorfindet und Ungleichmäßigkeiten des Speichermediums). Diese Faktoren verringern die Attraktivität der Amplitudenschwellwerterkennung beträchtlich, weil das niedrige Signal-Rausch-Verhältnis dazu neigt, eine wirksame Kompensation dieser Effekte zu verhindern. Verschiebungen der Empfindlichkeit des Speichermediums mit der Zeit (SST - sensitivity shift with time) sind besonders lästig, weil sie dazu führen, daß sich die Flanke des aufgezeichneten Impulses entlang der Spurlänge verschiebt, wodurch eine falsche Position des Signalüberganges gegeben wird. Solche Veränderungen können eine direkte Verringerung der Größe des Erkennungsfensters für die Detektion der Impulsflanke, wie es bei der PWM benötigt wird, hervorrufen. Sighale, die mit einem ungeeigneten Leistungspegel aufgezeichnet werden, wie es bei optischen Speichermedien auftreten kann, die Verschiebungen der Empfindlichkeit des Speichermediums mit der Zeit unterliegen, verschieben die Aufzeichnungscharakteristik, was zusätzliche mögliche Fehler hervorruft.
Die US-Patentschrift 4 580 176 beschreibt ein adaptives Entzerrersystem unter Verwendung einer Phasenfehlerrückkopplung zum kontinuierlichen Nachstellen der Entzerrung eines bei der magnetischen Aufzeichnung verwendeten Lesekanals.
Die US-Patentschrift 3 483 539 beschreibt eine Schaltung zur Kompensation oder Korrektur der Basislinienverschiebung bei der Erkennung eines von einem magnetischen Speichermedium zuruckgelesenen Signals, die zwischen einem Lesedetektor und einem Phasenregeikreis (PLL) positioniert ist. Die Ansätze für die Behandlung des Fehlerproblems betreffen größtenteils Fehler auf Grund von Verschiebungen der Impulsflanken einer Datenfolge, von denen alle bezüglich der an den PLL angelegten Synchronisationsimpuis eine zeitliche Verschiebung aufweisen könnten.
Die EP-A 0 232 181 offenbart eine digitale Vorrichtung zum Wiederherstellen von Informationen, in welcher ein gesendeter Signalverlauf mittels eines Schwellwertpegels neu geformt wird. Der Signalverlauf des Eingangssignals wird konditioniert, so daß der Gleichspannungsanteil des konditionierten Signals auf einem vorgegebenen Pegel liegt. Die in der EP-A 0 232 181 offenbarte Vorrichtung stellt keine entsprechende Erkennung von Daten bereit, die mit Modulationscodes codiert werden, welche bezüglich des Gleichspannungsanteils nicht abgeglichen sind, wogegen bei nicht vorhandenen Gleichspannungsfehlern eine Schwellwertkorrektur bereitgestellt wird.
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Erkennung optisch aufgezeichneter Signale mit verbesserter Fehlerbehandlungscharakteristik bereitzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Erkennen von gespeicherten pulsbreitenmodulierten Signalen in einem Aufzeichnungs-/Abspielgerät für optische Platten bereitgestellt, wobei diese Signale veränderliche Gleichspannungsanteile haben können und von einem optischen Speichermedium durch ein relativ dazu bewegliches Aufnahmemittel gelesen werden, welches ein zurückgelesenes elektrisches Signal liefert, das die gelesenen gespeicherten Signale widerspiegelt, in Kombination enthaltend: ein Schwellwertmittel zum Erzeugen eines Schwellwertsignals für die Amplitudenerkennung; einen schaltenden Komparator, der mit dem Aufnahmemittel und dem Schwellwertmittel verbunden ist, um den Schwellwert mit der Amplitude des zurückgelesenen Signals zu vergleichen beziehungsweise Signale bereitzustellen, die Signalübergänge des zurückgelesenen Signals anzeigen, wenn die Amplitude des zurückgelesenen Signals den Amplitudenerkennungsschwellwert kreuzt; ein PLL-Nittel, das mit dem Komparator verbunden ist, um die Signale zu empfangen, die Signalübergänge des zurückgelesenen Signals anzeigen, daraus Detektionssynchronisationsimpulse zu erzeugen, die synchronisiert mit den Kreuzungsvorgängen der Amplitude des zurückgelesenen Signals mit dem Schwellwert auftreten, und um Phasenfehlersignale zu erzeugen, die den Phasenfehler zwischen dem zurückgelesenen Signal und den Synchronisationsimpulsen anzeigen, wobei das PLL-Mittel so ausgelegt ist, daß es Phasenfehlersignale für gespeicherte Signale mit veränderlichen Gleich spannungsanteilen erzeugt, auch wenn keine Gleichspannungsfehler auftreten; ein Datensynchronisationsmittel, das mit dem PLL-Mittel und dem Komparator verbunden ist, um die Synchronisationsimpulse mit dem Signal zu synchronisieren, das die Signalübergänge des zurückgelesenen Signals anzeigt, und um die in dem zurückgelesenen Signal enthaltenen Daten zu erkennen und anzuzeigen; und ein Schwellwert-Anpassungsmittel, das in dem Schwellwertmittel enthalten und mit dem PLL-Mittel verbunden ist, um zum Erzeugen eines adaptiven Amplitudenerkennungs- Schwellwertsignals die Phasenfehlersignale zu empfangen und um diese zur Verringerung der Phasenfehler an die Amplitudenerkennungsschwelle anzulegen, wodurch Amplitudenschwankungen des Schwellwertes berücksichtigt werden.
Desweiteren wird ein Verfahren zum Steuern des Zurücklesens und Detektierens pulsbreitenmodulierter Signale von einem Signalspeichermedium bereitgestellt, wobei diese Signale veränderliche Gleichspannungsanteile enthalten können, die folgenden Schritte enthaltend: Lesen von Signalen, die auf dem Medium gespeichert sind, zum Erzeugen eines Zurücklesesignals; Ankoppeln eines Taktes an das zurückgelesene Signal einschließlich der Erzeugung eines Phasenfehlersignals, das eine Phasendifferenz zwischen dem zurückgelesenen Signal und dem Takt anzeigt, wobei das Phasenfehlersignal für gespeicherte Signale gebildet wird, die veränderliche Gleichspannungsanteile aufweisen, auch wenn keine Gleichspannungsfehler auftreten; und Erzeugen eines Amplitudenerkennungs-Schwellwertsignals zum Detektieren von Informationen, die in dem zurückgelesenen Signal enthalten sind, einschließlich des Nachstellens des Schwellwertsignals in einer Richtung, die den erkannten Phasenfehler verringert, um ein nachgestelltes Amplitudenerkennungs-Schwellwertsignal zu erzeugen und unter Verwendung des nachgestellten Amplitudenerkennungsschwellwertes die in dem zurückgelesenen Signal enthaltene Information zu detektieren.
Unter Verwendung dieses Ansatzes werden Phasenfehler, die zwischen der Zeitfolge der Impulsflanken des zurückgelesenen Signals und den Synchronisationsimpulsen erkannt werden, zurückgekoppelt, um zum Verringern dieser Phasenfehler den Amplitudenerkennungsschwellwert nachzustellen. Ein solches Nachstellen, das auf der Verarbeitung des Phasenfehlers des Taktes bezogen auf das zurückgelesene Signal basiert, minimiert direkt die Korrektur der Taktphase und maximiert die Wahrscheinlichkeit der originalgetreuen Erkennung der in dem zurückgelesenen Signal enthaltenen Daten.
Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierteren Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, wie sie in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind, deutlich werden.
Fig. 1 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild eines optischen Aufzeichnungs-/Abspielgerätes, das die Lehren der vorliegenden Erfindung enthält.
Fig. 2 zeigt einen Satz idealisierter Signalverläufe des zurückgelesenen Signals sowie Synchronisationsimpulse, die verwendet werden, um zu beschreiben, inwiefern das in Fig. 1 dargestellte Aufzeichnungs-/Abspielgerät die vorliegende Erfindung verkörpert.
Fig. 3 zeigt vereinfachte idealisierte Signalverläufe zur Veranschaulichung der die Synchronisation betreffenden Überlegungen bei der Realisierung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung der Gatterlogik 30 in Verbindung mit den in Fig. 3 dargestellten Signalverläufen.
Eine magnetooptische drehbare Platte 10 wird, um von einen Motor 11 gedreht zu werden, in einem Rahmen (nicht dargestellt) geeignet gehaltert. In dem in Fig. 1 dargestellten optischen Gerät steht ein Aufnahmemechanismus (12) in optischer Verbindung mit der Aufzeichnungsoberfläche einer Platte 10, um die darauf aufgezeichneten Signale optisch zu lesen. Das Aufnahmemittel 12 kann ebenfalls elektronische Verstärker zum Verstärken der gelesenen Signale enthalten. Das in Fig. 1 dargestellte Gerät kann auch eine Vorrichtung zum Aufzeichnen von Signalen auf die Platte 10 enthalten. Die Aufzeichnung auf der Platte 10 erfolgt vorzugsweise in pulsbreitenmodulierter (PWM) Form, bei welcher die Dauer eines Impulses die in dem aufgezeichneten Signal enthaltene Information darstellt. Im Gegensatz dazu stellt sich die bei der Pulslagenmodulation enthaltene Information durch Vorhandensein oder Abwesenheit eines Impulses an einem gegebenen Ort auf der Platte 10 oder zu einem gegebenen Detektionszeitpunkt, auch als Signalübergangsposition bezeichnet, welche ein Bit Information darstellt, dar. Ein pulsbreitenmodulierter Impuls kann jeden beliebigen aus einer Vielzahl Informationswerte darstellen d.h. in Abhängigkeit von der Auslegung des Systems beispielsweise die Zahlen 0 bis 4 oder 2 bis 7. Die vorliegende Erfindung kann am vorteilhaftesten zusammen mit einer PWM-Aufzeichnung angewandt werden, wobei die Dauer der Markierungen oder aufgezeichneten Impulse ein ganzzahliges Vielfaches eines Taktzyklus ist. Gemäß der Erfindung wird, wenn die aufgezeichneten Markierungen oder Impulse gleichbleibend mit einer zu langen Dauer gelesen werden, ein Amplitudenerkennungsschwellwert auf einen größeren oder höheren Amplitudenwert verschoben, was zum Zweck der Erkennung die wirksame Dauer der Impulse verringert. Die Folge des oben Beschriebenen ist, daß gemäß der vorliegenden Erfindung der Amplitudenschwellwert verringert wird, wenn die aufgezeichneten Markierungen so gelesen werden, als hätten sie eine zu kurze Dauer, d.h., wenn sie kürzer sind als ein volles ganzzahliges Vielfaches eines Taktzyklus, um die Markierungen oder Impulse des zurückgelesenen Signals effektiv so zu verlängern, daß innerhalb des Erkennungsprozesses eine ganzzahlige Anzahl Taktzyklen auftritt. In einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Phasenfehler innerhalb eines Phasenregelkreises (PLL) gemessen und zum Nachstellen des Amplitudenschwellwertes benutzt.
Ein solches zurückgelesenes PWM-Signal wird von dem Signalaufnahmemittel 12 über die elektrische Leitung 14 sowohl an die Schwellwert-Ableitungsschaltung 15 als auch an einen Eingang eines schaltenden Komparators 17 angelegt. Der schaltende Komparator 17 empfängt den aus dem zurückgelesenen Signal von der Schaltung 15 abgeleiteten Schwellwert, wie weiter unten beschrieben, über die Verschiebungs-Additionsschaltung 16. Der schaltende Komparator 17 legt über die Leitung 34 einen Ausgangsimpuls-Signalübergang an den Impulsgeber 18 an. Der Impulsgeber 18 macht aus dem angelegten Signalübergang des Ausgangssignals des schaltenden Komparators 17 einen Impuls, welcher dazu verwendet wird, das dargestellte Detektionssystem anzusteuern. Der Datendecoder 13 empfängt die synchronisierten Daten vom Phasenregelkreis (PLL) oder vom Datensynchronisierer 20. Der Datensynchronisierer 20 besteht aus einem Phasenregelkreis und einer Datensynchronisationsschaltung. Es können unterschiedliche Formen von Datensynchronisierern angewandt werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Oszillator mit veränderlicher Frequenz (VFO) 22 dem zurückgelesenen Signal auf Leitung 14 nachgeführt Der Impulsgeber 18 legt seine Ausgangsimpulse an den Phasendetektor 24 an, welcher die Zeitsteuersignale des VFO 22 mit den empfangenen Impulsen vergleicht. In Abhängigkeit von dem erkannten Phasenfehler liefert der Detektor 24 ein negatives beziehungsweise positives Signal über die Leitungen 32 und 33 an die PLL-Ladungspumpe 25. Die PLL- Ladungspumpe ist in der üblichen Art und Weise aufgebaut, um ein Frequenzänderungssignal über das Filter 26 an den VFO 22 anzulegen. Der Schalter 23 empfängt die Impulse von dem Impulsgeber 18 zur Zeitneueinstellung der Impulse, um die Zeiteinstellung der Datenimpulse auf den VFO 22 zu synchronisieren und dann in auf den Takt oder VFO 22 synchronisierter Beziehung an den Datendecoder 13 anzulegen. Der Datendecoder 13 ist zur Synchronisation seiner Arbeitsweise auf die vom Schalter 23 gelieferten synchronisierten Daten ebenfalls mit dem VFO 22 verbunden.
Das Nachstellen des von der Schaltung 15 abgeleiteten Schwellwertes wird in der Additionsschaltung 16 ausgeführt. Die Phasenfehler der Arbeitsweise des VFO 22 bezogen auf die vom Impulsgeber 18 empfangenen Datenimpulse werden von dem Phasendetektor 24 über die Leitungen 32 beziehungsweise 33 an die Durchschaltlogik 30 angelegt. Die von dem Komparator 17 erkannten Signalübergänge werden über die Leitung 34 auch an die Gatterlogik 30 angelegt. Die Gatterlogik 30 ist entsprechend der unten in den Booleschen Gleichungen beschriebenen Form aufgebaut. Die Schaltung einer solchen Gatterlogik hängt Üeilweise von der Ausführung des Phasendetektors 24 und von der relativen Zeitsteuerung, die in der Arbeitsweise des Gerätes enthalten ist, ab. Ein solche Schaltung wird einfach dadurch realisiert, daß die Booleschen Gleichungen umgesetzt werden. Die Terme CU und CD stellen Signale dar, die nach dem Erscheinen der erkannten Flanke auftreten und ein Kreuzen des Schwellwertes durch das zurückgelesene Signal in Richtung nach oben, d.h. die ansteigende Flanke, beziehungsweise in Richtung nach unten, d.h. die fallende Flanke, anzeigen, wie es in Fig. 2 für das zurückgelesene Signal 51 dargestellt ist. Der Term D bezeichnet den Datenwert des Komparators 17; D' kennzeichnet eine binäre Null, während D eine binäre Eins kennzeichnet. Der Term DCU bezeichnet das Signal auf Leitung 36, während der Term DCD das Signal auf Leitung 37 kennzeichnet. Die Booleschen Gleichungen lauten:
DCU = D(CU) + D' (CD) (1)
DCD = D(CD) + D' (CU) (2)
Die Ladungspumpe 38 reagiert auf die Aufwärts- und Abwärts- Anzeigesignale auf Leitung 36 und 37 und ist wie die PLL- Ladungspumpe 25 aufgebaut. Das Filter 39 ist mit dem Filter 26 vergleichbar. Die Ladungspumpe 38 liefert über Filter 39 ein Verschiebungssignal an die Additionsschaltung 16, welche dieses von dem von der Schaltung 15 abgeleiteten Schwellwert abzieht oder zu diesem addiert und dadurch den Amplitudenerkennungsschwellwert, der an den schaltenden Komparator 17 angelegt wird, nachstellt. Eine Unterdrückungsschaltung 40 wird zum selektiven Unterdrücken des Verschiebungssignals eingefügt und kann in einigen Betriebsfällen wünschenswert sein. Die Ableitung von Erkennungsschwellwerten aus Eingangssignalen ist wohlbekannt und wird hierin nicht weiter beschrieben mit der Ausnahme, daß zu erwähnen ist, daß Erkennungsverfahren auf der Grundlage von Integrationen oder einer den Signalmittelwert bildenden Hüllkurvendetektion genauso anwendbar sind wie andere Detektionssysteme, wie beispielsweise Durchschnitts- oder Mittelwerte zwischen Spitzenwerten.
Der abgeleitete Schweliwert kann hinter der Rückkopplungsschleife, die den Amplitudenschwellwert nachstellt und (mittels Deaktivierung der Unterdrückungsschaitung 40) eingeschaltet wird, auch konstant gehalten werden. Jetzt wird im Besonderen auf Fig. 2 Bezug genommen und die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Schaltung detaillierter beschrieben. Die Referenznummer 50 bezeichnet Zentren von Taktperioden innerhalb der PWM-Umgebung. Das auf Leitung 14 anliegende zurückgelesene Signal 51 wird mit dem Wert A auf einer relativ positiven Auslenkung und einem Wert A' bei einer relativ negativen Auslenkung dargestellt. Ein wünschenswerter Erkennungsschwellwert 52 ist mit der Lage des Erkennungsschwellwertes 52 bezogen auf den Signalverlauf des zurückgelesenen Signals 51 dargestellt und liegt so, daß die Amplitude des zurückgelesenen Signalverlaufes 51 in der Nähe der Taktzentren gleich dem Erkennungsschwellwert ist. Die Referenznummer 53 kennzeichnet einen Amplitudenerkennungsschwellwert, der an den schaltenden Komparator 17 angelegt wird und für das zurückgelesene Signal 51 einen zu hohen Schwellwert aufweist, und somit eine Impulsdauer des Signals 51 erkennt, die zu kurz ist; siehe die Impulse 65 und 66, welche auf den Leitungen 32 beziehungsweise 33 auftreten und welche auf Leitung 37 die Impulse 72 beziehungsweise 73 hervorrufen. Auf gleiche Weise kennzeichnet die Referenznummer 54 einen Amplitudenerkennungsschwellwert, der an den schaltenden Komparator 17 angelegt wird und welcher eine zu niedrige Amplitude aufweist, was bei der Impulserkennung zu den Impulsen 61 und 63 führt, welche auf Leitung 36 die Impulse 70 beziehungsweise 71 erzeugen.
Es ist ersichtlich, daß die Impulse 61, 63, 65 und 66 auf den Signalen 60 beziehungsweise 62 einen Jitter innerhalb des Zurücklesesystems darstellen. Solch ein Jitter kann eine fehlerhafte Datensynchronisation durch den Datensynchronisierer 20 bewirken, was dazu führt, daß fehlerhafte Daten an den Datendecoder 13 gesendet werden. Um diesen Jitter auf der Grundlage der Phasenfehler zu kompensieren, werden die Impulse 70 und 71 auf der DCU-Leitung 36 (für den Fall Schwellwert 54) sowie die Impulse 72 und 73 auf der DCD-Leitung 37 (für den Fall Schwellwert 53) an die Ladungspumpe 38 angelegt, um deren Ausgangssignal in bekannter Weise zu verändern und um über das Filter 39 den Amplitudenschwellwert, der von der Verschiebungsschaltung 16 geliefert wird, in Richtung des gewünschten Amplitudenerkennungsschwellwertes 52 zu verändern. Es ist zu beachten, daß der Schnittpunkt des gewünschten Amplitudenschwellwertes 52 mit dem zurückgelesenen Signal 51 sowohl an der ansteigenden Flanke als auch-an der fallenden Flanke gleichzeitig mit einem entsprechenden Taktzentrum 50 auftritt.
Das gewünschte Datenausgabesignal 74 wird aus dem Erkennungsschwellwert 52 abgeleitet. Wenn der Erkennüngsschwellwert auf einem zu hohen Schwellwert liegt, wie beispielsweise Schwellwert 53, wird das Datenausgabesignal 75 erzeugt. Genauso wird bei einem zu niedrigen Erkennungsschwellwert das Datenausgabesignal 76 erzeugt. Die Detektion unter Verwendung der vorliegenden Erfindung erzeugt zuverlässig das Datenausgabesignal 74.
Ein weiterer Vorteil der Verwendung der vorliegenden Erfindung bei der Erzeugung der Verschiebung des Amplitudenerkennungsschwellwertes durch die Ladungspumpe 38 auf der Grundlage der Rückkopplung der Phasenfehler besteht darin, daß der Verschiebungswert ein Signal darstellt, das Ungleichmäßigkeiten und zeitliche Empfindlichkeitsverschiebungen des Mediums oder der Platte 10 anzeigt. Solche Werte können zur Verarbeitung digitalisiert werden. Vorzugsweise werden solche Werte von der Leitung 41 abgegriffen.
Als Alternative zu dem in Fig. 1 gezeigten Ausführung kann ein Erkennungsschwellwert aus der Rückkopplung des Phasendetektorsignals abgeleitet werden, ohne daß irgendwelche konventionellen oder dem Stand der Technik entsprechenden Schwellwertveränderungen, wie sie durch die Verschiebungsadditionsschaltung 16 bereitgestellt werden, verwendet werden. Eine weitere Alternative besteht darin, einen Phasendetektor (nicht dargestellt) getrennt vom PLL (trotz Verwendung der VFO-Taktleitung) zu ver- wenden. Ebenfalls kann anstatt der Ladungspumpe jeder beliebige Typ eines Auflade- oder Entlade-Integrierers, gefolgt von einem Schleifenfilter, verwendet werden, so wie es gegenwärtig praktiziert und in der vorliegenden Anmeldung gezeigt wird. Man sollte sich erinnern, daß die Rückkopplung des Phasenfehlers zum Nachstellen des Amplitudenerkennungsschwellwertes oder zum. Erzeugen eines Amplitudenerkennungsschwellwertes Veränderungen des zurückgelesenen Signals, das von einem magnetooptischen Medium abgegriffen wird, welches einer Empfindlichkeitsverschiebung mit der Zeit unterliegt, automatisch kompensiert.
Als nächstes werden bezugnehmend auf Fig. 3 die Signalsynchronisationsaspekte bei der Realisierung der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das Signal S1A entspricht allgemein dem Signal 51 von Figur 2. Die Schwellwertpositionen 52, 53 und 54 sind dieselben wie in Figur 2. Das gewünschte Datenausgabesignal 74 entspricht dem gewünschten Kreuzen des Signals 51A mit dem Schwellwert 52, was bei dem Datenimpuls zu den Signalübergängen 87 und 88 führt, ausgerichtet an den Punkten, in denen das Signal S1A den Schwellwert mit der gewünschten Schwellwertposition 52 kreuzt. Die bei der Signalerkennung erzeugten Signale werden zusammen durch das Signal 80 dargestellt, d.h. die Signale auf den Leitungen 32, 33, 36 und 37 (Fig. 1) treten im wesenttichen gleichzeitig auf und zwar eine kurze vorgegebene Zeitspanne nach dem Signalübergang 87. Wenn sich die Basislinie nach unten verschoben hat, stellt die Schwellwertposition 54 den Effekt des Erkennungsschwellwertes dar. Wenn das Signal 51A den nach unten mit der Basislinie verschobenen Erkennungsschwellwert überschreitet, wird der Signalübergang 87 zu zeitig erkennt, was durch die vertikale Linie 85 zum Ausdruck kommt, und die Kreuzung des Schwellwertes mit der fallenden Flanke wird zu spät erkannt, was durch die vertikale Strichlinie 90 dargestellt wird. Das sich ergebende Datensignal (nicht dargestellt) entspricht den Positionen der zwer Impulse des Signals 82. Die Signale auf den Leitungen 32, 33, 36 und 37 treten im wesentlichen gleichzeitig auf, wie dies durch das Signal 82 dargestellt ist, das ein D-Datensignal erzeugt, welches zu lang ist. Die Erfindung bewirkt, daß der Erkennungsschwellwert angehoben wird, bis sich der Erkennungsschwellwert in der korrekten Beziehung zu den eingehenden Daten befindet. Genauso wird, wenn sich die Basislinie in Richtung einer höheren Amplitude verschoben hat, die Schwellwertposition 53 wirksam zu einem zu kurzen Datenimpuls führen, wie dies durch das Signal 81 dargestellt ist, das zwei Impulse besitzt, die gegenüber den vertikalen Linien 89 und 86 geringfügig verschoben sind und bewirken, daß das Datensignal zu kurz ist, wie es durch den Abstand zwischen den beiden Impulsen des Signals 81 dargestellt wird. Wiederum bewirkt die vorliegende Erfindung, daß der Schwellwert erniedrigt wird, bis.sich der Erkennungsschwellwert in der korrekten Beziehung zu den eingehenden Daten befindet.
Die Phasenkorrekturgleichungen für die oben beschriebenen Operationen sind:
DCU = D * (PLL CU) + D' * (PLL CD) (3)
DCD = D * (PLL CD) + D' + (PLL CU) (4)
Diese Gleichungen können durch einen zweipoligen Umschalter 100 gelöst werden, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Diese Schaltung stellt eine aufgebaute Ausführung der vorliegenden Erfindung dar. Die in Fig. 4 verwendeten Referenznummern entsprechen der Numerierung und Beschreibung von Fig. 1. Der Impuls auf Leitung 34 schaltet den Schalter zwischen seinen beiden Stellungen um, um die Gleichungen (3) und (4) zu lösen, was aus der Betrachtung hervorgeht.
Auch wenn die Erfindung im besonderen mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen derselben beschrieben und dargestellt wurde, wird es für den Fachmann verständlich sein, daß darin verschiedene Anderungen in Form und Detail möglich sind, ohne daß man das Gebiet der Erfindung verläßt.

Claims

1. Vorrichtung zum Erkennen von gespeicherten pulsbreitenmodulierten Signalen in einem Aufzeichnungs-/Abspielgerät für optische Platten, wobei diese Signale veränderliche Gleichspannungsanteile haben können und von einem optischen Speichermedium durch ein relativ dazu bewegliches Aufnahmemittel (12) gelesen werden, welches ein zurückgelesenes elektrisches Signal liefert, das die gelesenen gespeicherten Signale widerspiegelt, in Kombination enthaltend:

ein Schwellwertmittel (15) zum Erzeugen eines Schwellwertsignals für die Amplitudenerkennung;

einen schaltenden Komparator (17), der mit dem Aufnahmemittel (12) und dem Schwellwertmittel (15) verbunden ist, um den Schwellwert mit der Amplitude des zurückgelesenen Signals zu vergleichen bzw. Signale bereitzustellen, die Signalübergänge -des zurückgelesenen Signals anzeigen, wenn die Amplitude des zurückgelesenen Signals den Amplitudenerkennungsschwellwert kreuzt;

ein PLL-Mittel, das mit dem Komparator verbunden ist, um die Signale zu-empfangen, die Signalübergänge des zurück- gelesenen Signals anzeigen, daraus Detektionssynchronisationsimpulse zu erzeugen, die synchronisiert zu den Kreuzungspunkten der Amplitude des zurückgelesenen Signals mit dem Schwellwert auftreten, und um Phasenfehlersignale zu erzeugen, die den Phasenfehler zwischen dem zurückgelesenen Signal und den Synchronisationsimpulsen anzuzeigen, wobei das PLL-Mittel so ausgelegt ist, Phasenfehlersignale für gespeicherte Signale mit veränderlichen Gleichspannungsant eilen zu erzeugen, auch wenn keine Gleichspannungsfehler auftreten;

ein Datensynchronisationsmittel, das mit dem PLL-Mittel und dem Komparator verbunden ist, um die Synchronisationsimpulse mit dem Signal zu synchronisieren, das die Signalübergänge des zurückgelesenen Sighals anzeigt, und um die in dem zurückgelesenen Signal enthaltenen Daten zu erkennen und anzuzeigen; und

ein Schwellwert-Anpassungsmittel, das in dem Schwellwertmittel enthalten ist und mit dem PLL-Mittel verbunden ist, um zum Erzeugen eines adaptiven Amplitudenerkennungs- Schwellwertsignals die Phasenfehlersignale zu empfangen und diese zur Verringerung der Phasenfehler an die Amplitudenerkennungsschwelle anzulegen, wodurch Amplituden schwankungen des Schwellwertes berücksichtigt werden.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, in welcher das Schwellwertmittel eine Basismittel enthält, das mit dem Aufnahmemittel verbunden ist, um zum Erzeugen eines Basiswertes für das Amplitudenerkennungs-Schwellwertsignal das zurückgelesene Signal zu empfangen, und um den Basiswert des -Amplitudenerkennungs-Schwellwertsignals zu dem von dem Schwellwert-Anpassungsmittel erzeugten Amplitudenerkennungs- Schwellwertsignal zu addieren und die Summe des Basiswertes und des adaptierten Amplitudenerkennungs- Schwellwertsignals an das Komparatormittel anzulegen.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, in welcher das PLL-Mittel die Detektionssynchronisationssignale als Basis- Synchronisationssignal erzeugt, um die zeitliche Abweichung der Kreuzungspunkte der Amplitude des gespeicherten Signals mit dem Amplitudenschwellwert von der Mitte der Taktzelle, die von dem PLL-Mittel bestimmt wurde, anzuzeigen.

4. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, desweiteren in Kombination enthaltend: ein Mittel, das mit dem Schwellwertmittel verbunden ist, um das Schwellwert- Nachstellsignal zu unterdrücken, so daß die Phasenfehler den Amplitudenerkennungsschwellwert nicht verändern.

5. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, in welcher das optische Medium eine magnetooptische Signalspeicherplatte ist, die eine zeitliche Empfindlichkeitsverschiebung aufweist.

6. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, in welcher das Schwellwert-Nachstellmittel zum Steuern des Nachstellens der Amplitudenerkennung ein Logikmittel enthält, das durch die folgenden Booleschen Gleichungen beschrieben wird:

DCU = D(CU) + D' (CU) (1)

DCD = D(CD) + D' (CD) (2)

7. Verfahren zum Steuern des Zurücklesens und Detektierens pulsbreitenmodulierter Signale von einem Signalspeichermedium, wobei diese Signale veränderliche Gleichspannungsan teile enthalten können, die folgenden Schritte enthaltend:

Lesen von Signalen, die auf dem Medium gespeichert sind, zum Erzeugen eines Zurücklesesignals;

Ankoppelung eines Taktes an das zurückgelesene Signal einschließlich der Erzeugung eines Phasenfehlersignals, das eine Phasendifferenz zwischen dem zurückgelesenen Signal und dem Takt anzeigt, wobei das Phasenfehlersignal für gespeicherte Signale gebildet wird, die veränderliche Gleichspannungsanteile aufweisen, auch wenn keine Gleichspannungsfehler auftreten; und

Erzeugen eines Amplitudenerkennungs-Schwellwertsignals zum Detektieren von Informationen, die in dem zurückgelesenen Signal enthalten sind, einschließlich des Nachstellens des Schwellwertsignals in einer Richtung, die den erkannten Phasenfehler verringert, um ein nachgestelltes Amplitudenerkennungs-Schwellwertsignal zu erzeugen und unter Verwendung des nachgestellten Amplitudenerkennungsschwellwertes die in dem zurückgelesenen Signal enthaltene Information zu detektieren.

9. Verfahren gemäß Anspruch 8, desweiteren die folgenden Schritte enthaltend:

Ableiten eines Basiswertes für das Amplitudenerkennungs- Schwellwertsignal aus dem zurückgelesenen Signal; und

Nachstellen der Amplitude des Basiswertes des Amplitudenerkennungs-Schwellwertsignals zum Erzeugen des nachgestellten Amplitudenerkennungs-Schwellwertsignals.

10. Verfahren gemäß Anspruch 8, desweiteren die folgenden Schritte enthaltend:

Bereitstellen eines schaltenden Signalkomparators, Anlegen des zurückgelesenen Signals und des nachgestellten Amplitudenerkennungs-Schwellwertsignals innerhalb des Erkennungsschrittes an den schaltenden Signalkomparator und Bereitstellen eines Signals, das die Signalübergänge des zurückgelesenen Signals immer dann anzeigt, wenn die Amplitude des zurückgelesenen Signals den nachgestellten Amplitudenerkennungsschwellwert kreuzt, und Erzeugen des Phasenfehlersignals durch Detektieren der Phasendifferenz zwischen dem Takt und dem Signal, das die Signalübergänge des zurückgelesenen Signals anzeigt; und

Detektieren der in dem zurückgelesenen Signal enthaltenen Information durch Detektieren der Phasenlage des Signals, das die Signalübergänge des zurückgelesenen Signals anzeigt, bezüglich des Taktes.