JP2005011506A - 二進データ検出装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 二進データ検出装置および方法を提供する。
【解決手段】 入力アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤコンバータと、前記デジタル信号を二進データに変換する少なくとも一つの二値化部と、ビタビデコーディングを行って前記デジタル信号から二進データを検出するビタビデコーダと、前記デジタル信号および、前記ビタビデコーダの出力二進データまたは前記少なくとも一つの二値化部の出力二進データのうち少なくとも二つ以上の二進データを入力されて、時間軸上で互いに対応する、前記少なくとも二つ以上の二進データ値が所定数以上互いに一致すれば、前記デジタル信号から前記ビタビデコーディングのためのレベル値を検出して出力するレベル検出部とを含む二進データ検出装置。本発明によればアナログ信号から二進データをさらに正確に検出できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は二進データ検出装置および方法に係り、より詳細にはアナログ信号から二進データをさらに正確に検出できる二進データ検出装置および方法に関する。

データ保存媒体として光ディスクがある。光ディスクドライブは光ディスクから反射された光の強度に比例する電気的信号を生成する。光ディスクから反射された光の強度に比例する電気的信号をＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号という。ドライブはＲＦ信号から光ディスクに記録された二進データを検出する。

光ディスクには二進データが記録されているが、ＲＦ信号はディスク特性および光学的な特性によりアナログ信号の性質を持つ。したがって、アナログ信号から二進データを検出するための二値化手段のうち一つとしてビタビデコーダがある。

一般的に、ビタビデコーダは単純な符号検出回路やランレングス訂正方式と比較して二進データの検出性能が良いと知られている。ビタビデコーダが含まれた検出器に関するさらに詳細な説明は特許文献１および２に記載されている。

しかし、光ディスクにさらに多くのデータを記録するためにデータ記録密度が益々高まるにつれて、従来技術を利用してＲＦ信号から二進データを検出する時、再生される信号の品質が益々劣る問題がある。また、光ディスクの品質によって光ディスクに記録されたピット（またはマーク）の形態が変わることがあるために光ディスク別に再生偏差が生じる問題がある。
大韓民国特許出願第２０００−００５６１４９号公報、“光記録媒体再生時の選択的外乱補償装置および３Ｔ補正方法” 大韓民国特許出願第１９９８−００４９５４２号公報、“データ再生装置”

したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、アナログ信号からさらに正確に二進データを検出できる二進データ検出装置を提供するところにある。

本発明が解決しようとする他の技術的課題は、アナログ信号からさらに正確に二進データを検出できる二進データ検出方法を提供するところにある。

前記課題を解決するために、本発明の一側面による二進データ検出装置は、入力アナログ信号から二進データを検出する装置において、前記入力アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤコンバータと、前記デジタル信号を二進データに変換する少なくとも一つの二値化部と、ビタビデコーディングを行って前記デジタル信号から二進データを検出するビタビデコーダと、前記デジタル信号および、前記ビタビデコーダの出力二進データまたは前記少なくとも一つの二値化部の出力二進データのうち少なくとも二つ以上の二進データを入力されて、時間軸上で互いに対応する、前記少なくとも二つ以上の二進データ値が所定数以上互いに一致すれば、前記デジタル信号から前記ビタビデコーディングのためのレベル値を検出して出力するレベル検出部とを含む。

前記他の課題を解決するために、本発明の一側面による二進データ検出方法は、前記入力アナログ信号をデジタル信号に変換する段階と、前記デジタル信号を第１二進データに変換する二値化段階と、ビタビデコーディングを行って前記デジタル信号から第２二進データを検出するビタビデコーディング段階と、前記デジタル信号、前記第１二進データおよび前記第２二進データを入力されて、時間軸上で互いに対応する、前記第１二進データおよび前記第２二進データ値が所定数以上互いに一致すれば、前記デジタル信号から前記ビタビデコーディングのためのレベル値を検出する段階とを含む。

前記他の課題を解決するために、本発明の他の側面による二進データ検出方法は、入力アナログ信号から二進データを検出する方法において、前記入力アナログ信号をデジタル信号に変換する段階と、前記デジタル信号を第１二進データに変換する二値化段階と、前記デジタル信号を第２二進データに変換する二値化段階と、前記デジタル信号、前記第１二進データおよび前記第２二進データを入力されて、時間軸上で互いに対応する、前記第１二進データおよび前記第２二進データ値が所定数以上互いに一致すれば、前記デジタル信号のビタビデコーディングに利用するレベル値を前記デジタル信号から検出する段階と、前記検出されたレベル値を利用して前記デジタル信号から出力二進データを検出するビタビデコーディング段階とを含むことが望ましい。

本発明によれば、アナログ信号から二進データをさらに正確に検出できる。特に、高密度でデータが記録された光ディスクからさらに正確に二進データを検出できる。

以下、添付された図面を参照して本発明による望ましい実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明によるデジタルデータ検出装置の一実施例を示すブロック図である。デジタルデータ検出装置はアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）１１、ＤＣオフセット除去部１２、第１二値化部１３、ＦＩＲフィルター１４、第２二値化部１５、ビタビデコーダ１６、ＰＬＬ １７およびレベル検出部１８を含む。

ＡＤＣ １１はＲＦ信号をデジタル信号に変換する。ＡＤＣ １１の出力のデジタル信号は二進信号ではなく、ＲＦ信号を所定周期でサンプリングした信号である。

ＤＣオフセット除去部１２はＡＤＣ １１の出力のデジタル信号を入力されてＤＣオフセット値を除去する。ＤＣオフセット値が除去された信号が第１二値化部１３、ＦＩＲフィルター１４およびＰＬＬ １７に入力される。

本実施例でＤＣオフセット除去部１２は入力信号のＤＳＶ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｍ Ｖａｌｕｅ）が０になるようにデータが生成される原理を利用してＡＤＣ １１の出力であるデジタル信号に存在するＤＣオフセットを除去する。

ＰＬＬ １７はシステムクロックを生成する。より詳細に説明すれば、ＤＣオフセットが除去されたＡＤＣ １１の出力のデジタル信号を入力されて、現在システムクロックとの位相誤差を求めた後、前記位相誤差が０になるようにシステムクロックを変化させることによってＡＤＣ １１の出力のデジタル信号とシステムクロックとを同期化させる。

第１二値化部１３はＤＣオフセットが除去されたＡＤＣ １１の出力であるデジタル信号からＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ３を出力する。第２二値化部１３はＦＩＲフィルター１４の出力信号からＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ２を出力する。

第１二値化部１３または第２二値化部１３は多様な方式で具現可能である。例えば、第１二値化部１３または第２二値化部１３としてランレングス補償器を利用できる。ランレングス補償器は入力信号中にコード規則に違反した信号が入る場合にそれを強制的に補償してコード規則に合う信号を出力する補償器である。一般的に光ディスクに多く使用するコードは（２，１０）コードおよび（１，７）コードであるが、（２，１０）コードの場合には基本ピット周期の３倍である３Ｔ（Ｔは単位周期またはピット長）信号が最短信号となる。（１，７）コードの場合には基本ピット周期の２倍である２Ｔ信号が最短信号となる。

したがって、光ディスクに正常にデータが記録された場合、（２，１０）コードを使用した光ディスクの場合には３Ｔより小さな２Ｔや１Ｔ信号が検出され得ない。同様に（１，７）コードを使用した光ディスクの場合には２Ｔより小さな１Ｔ信号が検出され得ない。

図２Ａは（２，１０）コードの場合、正常に検出された３Ｔ信号を示す図である。３Ｔ信号であるかどうかはサンプリングされた信号間の平均値の符号を利用して判別する。図２Ａを参照すれば、２１、２２、２３および２４はサンプリングポイントを示し、三角形で表示された部分は両側のサンプリングポイントの平均値に該当する。サンプリングポイント２１および２２の平均値、２２および２３の平均値、２３および２４の平均値の符号がいずれも正であるため、図２Ａに示された信号は３Ｔ信号と決定できる。

図２Ｂは（１，７）コードの場合、正常に検出された２Ｔ信号を示す図である。前述したように、サンプリングされた信号間の平均値の符号を利用して２Ｔ信号であるかどうかを判別する。すなわち、サンプリングポイント２５および２６の平均値、２６および２７の平均値の符号がいずれも正であるため、図２Ｂに示された信号は２Ｔ信号と決定できる。

しかし、入力信号にノイズが添加されることによってサンプリングされる信号には多くの歪曲が生じるため、信号検出にエラーが生じる。

図３Ａは（２，１０）コードの場合、ノイズによって歪曲された３Ｔ信号の一例を示す図である。図３Ａを参照すれば、サンプリングポイント３１および３２の平均値は負の符号、３２および３３の平均値は正の符号、３３および３４の平均値は正であるため、図３Ａに示された信号は１Ｔ信号と誤って決定される。

図３Ｂは（２，１０）コードの場合、ノイズによって歪曲された３Ｔ信号の他の一例を示す図である。図３Ｂを参照すれば、サンプリングポイント３５および３６の平均値は正の符号、３６および３７の平均値は正の符号、３７および３８の平均値は負であるため、図３Ｂに示された信号は２Ｔ信号と誤って決定される。

図３Ａおよび図３Ｂに示された歪曲された信号らから正しく信号を検出するためには歪曲された信号を補正する必要がある。歪曲された信号の補正方法の一例を説明する。信号の補正は、補正が必要なサンプリングポイントに対して演算をどのように行うかを定義することである。

図４は信号補正方法の一例を説明するための参考図である。図４を参照すれば、補正が必要なサンプリングポイントをａとし、ｃを他のサンプリングポイントとする時、ａとｃとの平均値ｂは次の式（１）により決定される。

この時、ｂの符号が信号のＴを決定する基準となるが、ｂの符号が誤って決定されたとすればｂの符号を変える必要がある。ｂの符号を変える方法はいろいろがあるが、そのうち一つの例は単純にｂの符号を逆にすることである。すなわち、ｂと逆の符号を持つｂ’を前記式（１）のｂの代わりに代入すれば、補正せねばならない値のａは次の式（２）により新しく求められる。

図５は、ランレングス補償方法の一例を示すフローチャートである。図５を参照すれば、ランレングス補償方法を行う第１二値化部１３または第２二値化部１３は入力信号のＴを検査する（Ｓ５１）。検査方法は前述したようにサンプリングポイント間の平均値の符号を利用する。

入力信号のＴを検査した結果、最短信号より短い信号が検出されたかどうかを判断する（Ｓ５３）。もし、最短信号より短い信号が検出されたならば、補正を行う信号を選択した後（Ｓ５５）、前述したような方式で補正する（Ｓ５７）。

しかし、最短信号より短い信号が検出されていなければ、補正を行わない。

一方、第１二値化部１３または第２二値化部１３はランレングス補償器以外の他の二値化手段を使用できる。例えば、単純二値化手段を使用することもあり、ランレングス補償器と二値化手段の出力いずれも使用することもある。単純二値化手段とは、両入力信号間の平均値を求めた後、平均値の符号を求めて符号ビットだけを二進データに出力する二値化手段をいう。本実施例による第１二値化部１３または第２二値化部１３はいかなる方式を利用してもよく、入力信号から二進データを検出して出力する手段であればよい。

また、図１を参照すれば、ＦＩＲフィルター１４は信号の周波数特性を改善してビタビデコーダの処理に適した特性を持つ信号を生成する。

図６は、ＦＩＲフィルター１４の一実施例を示す図である。ＦＩＲフィルター１４は入力信号を単位クロック（システムクロック）別に遅延させる多数の遅延器１４１ないし１４３と多数の積算器１４４ないし１４７および多数の積算器１４４ないし１４７の出力を加算する加算器１４８を含む。多数の積算器１４４ないし１４７の定数ａ１ないしａｎは０を含む実数の範囲を持つ。本実施例では最適のＦＩＲフィルター１４の出力信号を得るために多数の積算器１４４ないし１４７の定数ａ１ないしａｎを可変させる。

ビタビデコーダ１６は、入力信号の統計的特性を利用して最適の二進データを検出する。このためにビタビデコーダ１６で入力信号の特性に合うレベルが定義されねばならない。ビタビデコーダ１６はそのレベルを利用して入力信号の統計的特性を判断することによってエラーの少ない二進信号を得る構造を持つ。

本実施例による二進データ検出装置は、ビタビデコーダ１６に最適のレベル値を提供するためにレベル検出部１８をさらに含む。レベル検出部１８は入力信号が現在いかなるレベルであるかを判断した後、各レベルの平均値をビタビデコーダ１６に伝達する。

レベル検出部１８は、入力信号のコードの類型およびビタビデコーダ１６の種によって異に構成される。入力信号のコードとして主に使われるものは（２，１０）コード系列および（１，７）コード系列の２種である。（１，７）コードの場合には最短周期が基本周期の２倍である２Ｔ信号から存在し、（２，１０）コードの場合には最短周期が基本周期の３倍である３Ｔ信号から存在する。

ビタビデコーダ１６は入力信号の統計的特性によって他のタイプを使用するようになるが、一般的に（ａ，ｂ，ａ）タイプビタビデコーダ、（ａ，ｂ，ｂ，ａ）タイプビタビデコーダおよび（ａ，ｂ，ｃ，ｂ，ａ）タイプビタビデコーダがある。

本発明による二進データ検出装置は、ビタビデコーダ１６の動作に必要なレベル値をさらに正確に決定するためのレベル検出部１６を含む。レベル検出部１６は入力アナログ信号から検出された少なくとも二種以上の二進データを入力されてそのうち二種の二進データを選択した後、その二種の二進データを同期させる。時間軸上で互いに対応する、その二種の二進データ値が所定数以上互いに一致すれば、ビタビデコーダ１６に提供するレベル値をビタビデコーダ１６に入力される信号から検出する。

二種の二進データが時間軸でそれぞれ比較した場合にいずれも同一であれば、その二種の二進データはだいぶ信頼性の高いデータであると見なせるために、ビタビデコーダ１６に提供するレベル値を求める動作を行う。このようにして求められたレベル値は信頼性がだいぶ高く、ビタビデコーダ１６もさらに正確に二進データを検出できる。

図７は、本発明の一実施例によるレベル検出部１８のブロック図である。ビタビデコーダ１６に入力される信号がレベル検出部１６にも入力される。ビタビデコーダ１６に入力される信号は同期を合わせるために多数の遅延器１８１、１８２、１８３により所定時間遅延された後にスイッチ２０２に伝えられる。多数の遅延器１８１、１８２、１８３はＤフリップフロップで具現可能である。

第１信号選択部１８４および第２信号選択部１９０にはビタビデコーダ１６の出力であるＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ、第１二値化部１３の出力であるＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ３および第２二値化部１３の出力であるＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ２が入力される。第１信号選択部１８４はマイコン（図示せず）から出力された選択信号によってＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ、ＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ２およびＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ３のうち一つの二進データを選択して出力する。第１信号選択部１８４の出力をＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ ｎ１という。

類似に第２信号選択部１９０もマイコン（図示せず）から出力された選択信号によってＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ、ＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ２およびＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ３のうち一つの二進データを選択して出力する。第２信号選択部１８４の出力をＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ ｎ２という時、ＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ ｎ２はＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ ｎ１と異なるデータであることが望ましい。

本実施例で第１信号選択部１８４および第２信号選択部１９０にビタビデコーダ１６の出力であるＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ、第１二値化部１３の出力であるＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ３および第２二値化部１３の出力であるＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ２が入力されたが、これに限定されない。すなわち、選択信号生成部２０１が動作するように活性化させるかどうかを決定するために互いに比較する二種の二進データがそれぞれ第１信号選択部１８４および第２信号選択部１９０から出力されればよい。

したがって、本実施例に示したように、ビタビデコーダ１６の出力であるＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ、第１二値化部１３の出力であるＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ３および第２二値化部１３の出力であるＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ２がいずれも第１信号選択部１８４および第２信号選択部１９０に入力されなくてもよい。例えば、第１信号選択部１８４にはビタビデコーダ１６の出力であるＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡだけ入力され、第２信号選択部１９０には第１二値化部１３の出力であるＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ３だけ入力される。この場合、本実施例による二進データ検出装置は第２二値化部１３を含めないこともある。

第１信号選択部１８４の出力であるＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ ｎ１は最も少ないエラー率を持つ信号を選択することが望ましい。したがって、ビタビデコーダ１６の出力信号をＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ ｎ１に選択することが望ましいが、必須条件ではない。

第２信号選択部１９０の出力であるＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ ｎ２は最も高いエラー率を持つ信号を選択することが望ましいが、必須条件ではない。ＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ ｎ１は多数の遅延器１８５、１８６を経て、ＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ ｎ２も多数の遅延器１９１、１９２を経る。その理由はＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ ｎ１とＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ ｎ２とを同期させるためである。

多数の論理素子１９６、１９７、１９８は同期されたＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ ｎ１およびＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ ｎ２の互いに対応するそれぞれのデータ値を入力されてＮＸＯＲ（Ｎｏｔ ｅＸｃｌｕｓｉｖｅ ＯＲ）演算を行う。次の表１はＮＸＯＲ演算結果を示す表である。

前記表１に示したように両入力値が互いに同一であればＮＸＯＲ演算結果値は“１”である。したがって、多数の論理素子１９６、１９７、１９８の出力値がいずれも“１”である場合、ＯＲ演算を行うＯＲ論理素子１９９の出力が“１”となって選択信号生成部２０１を活性化させる。

目的チャンネルフィルター２００にはＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ ｎ１が入力される。ＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ ｎ１とＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ ｎ２とが一定数以上のデータ値が同一であれば目的チャンネルフィルター２００に入力されたＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ ｎ１がだいぶ信頼性の高いデータであると判断できるので、選択信号生成部２０１を活性化させてレベル検出作業を行う。

目的チャンネルフィルター２００としてはビタビデコーダ１６と同じ類型のチャンネルフィルターが使われる。図８Ａないし図８Ｃは、目的チャンネルフィルター２００の実施例を示す図である。

図８Ａは（ａ，ｂ，ａ）タイプの目的チャンネルフィルター２００を示し、図８Ｂは（ａ，ｂ，ｂ，ａ）タイプの目的チャンネルフィルター２００を示し、図８Ｃは（ａ，ｂ，ｃ，ｂ，ａ）タイプの目的チャンネルフィルター２００を示す。一般的に光ディスクに記録されたデータの再生時、主に使われる目的チャンネルフィルターは（ａ，ｂ，ａ）タイプ、（ａ，ｂ，ｂ，ａ）タイプと（ａ，ｂ，ｃ，ｂ，ａ）タイプである。目的チャンネルフィルター２００のタイプが決定されればビタビデコーダ１６の回路形態などが決定される。ここでａ、ｂおよびｃと定義される定数は０以上の実数である。図８Ａないし図８Ｃは、目的チャンネルフィルター２００については後述する。

二進データを目的チャンネルフィルター２００に入力させれば入力信号のコード類型および目的チャンネルフィルター２００の種によっていくつかの所定レベル値が出力される。選択信号発生部２０１は目的チャンネルフィルター２００から出力されたレベル値によって選択信号を発生させた後、スイッチ２０２を制御する。

選択信号発生部２０１は目的チャンネルフィルター２００の出力が特定レベルに該当する時、そのレベルに該当する選択信号をスイッチ２０２に出力する。

図９は、選択信号発生部２０１の動作を説明するためのフローチャートである。選択信号発生部２０１は“ＳＩＧＮＡＬ ＶＡＬＩＤ”が“０”であるかどうかを判断する（Ｓ７１）。“ＳＩＧＮＡＬ ＶＡＬＩＤ”はＯＲ論理素子１９９の出力を示す。したがって、“ＳＩＧＮＡＬ ＶＡＬＩＤ”が“０”である場合にはＢＩＮＡＲＹ ＤＡＴＡ ｎ１が信頼度が劣るデータであるため、選択信号発生部２０１は選択信号“０”を生成してスイッチ２０２に出力する（Ｓ７２）。選択信号“０”を入力されたスイッチ２０２はビタビデコーダ１６に入力される信号からレベルを検出しない。

選択信号発生部２０１は“ＳＩＧＮＡＬ ＶＡＬＩＤ”が“０”でなければ、目的チャンネルフィルター２００の出力がいかなるレベルに該当するかを決定して、そのレベルに該当する選択信号をスイッチ２０２に出力する。

目的チャンネルフィルター２００のタイプおよびコードの類型によってレベルは異に定義される。目的チャンネルフィルター２００のタイプが図８Ａに示された（ａ，ｂ，ａ）タイプであれば（１，７）コードまたは（２，１０）コードの場合、目的チャンネルフィルター２００はＰ_１＝２ａ＋ｂ、Ｐ_２＝ｂ、Ｐ_３＝−ｂおよびＰ_４＝−２ａ−ｂの４つのレベル値を出力する。前記４つのレベル値は多数の積算器４０３ないし４０５に入力される値によって決定される。例えば、レベル値Ｐ_１は多数の積算器４０３ないし４０５にいずれも“１”が入力される時の加算器４０６の出力である。レベル値Ｐ２は積算定数が“ａ”である積算器４０４に“１”、積算定数が“ｂ”である積算器４０４に“１”および積算定数が“ｃ”である積算器４０５に“−１”が入力されるか、積算定数が“ａ”である積算器４０４に“−１”、積算定数が“ｂ”である積算器４０４に“１”および積算定数が“ｃ”である積算器４０５に“１”が入力される時の加算器４０６の出力である。

目的チャンネルフィルター２００のタイプが図８Ｂに示された（ａ，ｂ，ｂ，ａ）タイプでありかつ（１，７）コードである場合、目的チャンネルフィルター２００はＰ_１＝２ａ＋２ｂ、Ｐ_２＝２ｂ、Ｐ_３＝−２ａ＋２ｂ、Ｐ_４＝０、Ｐ_５＝２ａ−２ｂ、Ｐ_６６＝−２ｂおよびＰ_７＝−２ａ−２ｂの７種レベル値を出力する。

目的チャンネルフィルター２００のタイプが図８Ｃに示された（ａ，ｂ，ｂ，ａ）タイプでありかつ（２，１０）コードである場合、目的チャンネルフィルター２００はＰ_１＝２ａ＋２ｂ、Ｐ_２＝２ｂ、Ｐ_３＝０、Ｐ_４＝−２ｂおよびＰ_５＝−２ａ−２ｂの５種レベル値を出力する。

目的チャンネルフィルター２００のタイプが図８Ｃに示された（ａ，ｂ，ｃ，ｂ，ａ）タイプでありかつ（１，７）コードである場合、目的チャンネルフィルター２００はＰ_１＝２ａ＋２ｂ＋ｃ、Ｐ_２＝２ｂ＋ｃ、Ｐ_３＝−２ａ＋２ｂ＋ｃ、Ｐ_４＝ｃ、Ｐ_５＝−２ａ＋ｃ、Ｐ_６＝２ａ−ｃ、Ｐ_７＝−ｃ、Ｐ_８＝２ａ−２ｂ−ｃ、Ｐ_９＝−２ｂ−ｃおよびＰ_１０＝−２ａ−２ｂ−ｃの１０種レベル値を出力する。

最後に、目的チャンネルフィルター２００のタイプが図８Ｃに示された（ａ，ｂ，ｃ，ｂ，ａ）タイプでありかつ（２，１０）コードである場合、目的チャンネルフィルター２００はＰ_１＝２ａ＋２ｂ＋ｃ、Ｐ_２＝２ｂ＋ｃ、Ｐ_３＝−２ａ＋２ｂ＋ｃ、Ｐ_４＝ｃ、Ｐ_５＝−ｃ、Ｐ_６＝２ａ−２ｂ−ｃ、Ｐ_７＝−２ｂ−ｃ、Ｐ_８＝−２ａ−２ｂ−ｃの８種レベル値を出力する。

前述した例で目的チャンネルフィルター２００に入力される入力信号の値が−１および１である場合を例としたが、入力信号の値を１または０と定義することもある。目的チャンネルフィルター２００に入力される入力信号の値を１または０と定義した場合にはレベルの総数は変更がないが、レベル値が異なる。

図９を再び参照すれば、選択信号発生部２０１は“ＳＩＧＮＡＬ ＶＡＬＩＤ”が“０”でなければ、目的チャンネルフィルター２００の出力がいかなるレベルに該当するかを決定して（Ｓ７３、Ｓ７５、Ｓ７７）、そのレベルに該当する選択信号を生成する（Ｓ７４、Ｓ７６、Ｓ７８、Ｓ７９）。スイッチ２０２は選択信号発生部２０１から入力された選択信号によってスイッチ２０２に入力された信号を多数の平均値フィルター２０４ないし２０７のうち一つの平均値フィルターに伝達する。

図１０Ａは図１に示した本発明による二進データ検出装置に入力されるＲＦ信号を示し、図１０ＢはＡＤＣ １１によりサンプリングされた後、ＤＣオフセット除去部１２によりＤＣオフセットが除去された信号を示す図である。ＤＣオフセットが除去された信号は第１二値化部１３、ＦＩＲフィルター１４およびＰＬＬ １７に入力される。

サンプリングはＲＦ信号の零点交差点をサンプリングすることもあり、零点交差点と１８０度位相差が出る地点をサンプリングすることもある。図１０Ｂに示された信号は１８０度位相差が出る部分をサンプリングした場合に該当する。

図１０Ｃは、ＦＩＲフィルター１４の出力信号を示す図である。図１０Ｂに示された信号がＦＩＲフィルター１４を通過すれば高周波成分が増幅される。ＦＩＲフィルター１４の出力信号がビタビデコーダ１６の入力信号となる。ビタビデコーダ１６の入力信号はＦＩＲフィルター１４を通過しつついくつかのシステムクロック分の時間遅延が発生しうる。

ＦＩＲフィルター１４の出力信号はビタビデコーダ１６または第２二値化部１５に入力されて二進データがそれぞれ出力される。また、本実施例で第１二値化部１３からも二進データが出力される。しかし、説明の便宜のためにビタビデコーダ１６の出力だけレベル検出部１８に入力されると仮定する。図１０Ｄは、図１０Ｃに示した信号がビタビデコーダ１６に入力された時のビタビデコーダ１６の出力の二進データを示す図である。

図１０Ｅは、目的チャンネルフィルター２００の出力であるレベルを示す図であって、図１０に示した二進データが（ａ，ｂ，ａ）タイプの目的チャンネルフィルター２００に入力された時の目的チャンネルフィルター２００の出力を示す。例えば、目的チャンネルフィルター２００に最初の二進データ“−１、１、１”が入力されれば、目的チャンネルフィルター２００はレベル値“ｂ”を出力する。その後、レベル値“ｂ”は目的チャンネルフィルター２００に入力された二進データが“１、１、−１”である場合の出力である。

図１０Ｅに示された目的チャンネルフィルター２００の出力のレベルが選択信号発生部２０１に入力される。選択信号発生部２０１は、目的チャンネルフィルター２００から“ｂ、ｂ、−ｂ、−ｂ、ｂ、２ａ＋ｂ、ｂ、−ｂ、−２ａ−ｂ、−ｂ”を順に入力されて、それぞれＰ_２、Ｐ_２、Ｐ_３、Ｐ_３、Ｐ_２、Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３、Ｐ_４、Ｐ_３の選択信号を生成した後にスイッチ２０２に出力する。

図１０Ｆは、スイッチ２０２への入力信号を示す図であって、図１０Ｃに示された信号が所定時間遅延された信号である。スイッチ２０２は選択信号発生部２０１の出力の選択信号によって図１０Ｆに示された信号を多数の平均値フィルター２０４ないし２０７のうち一つの平均値フィルターに伝達する。すなわち、平均値フィルター１
２０４には大きさが４．１である信号が入力され、平均値フィルター２ ２０５には２．１、１．９、２．２および１．９の大きさを持つ４つの信号が入力される。

平均値フィルター３ ２０６には−２．０、−２．３、−２．０および−１．８の大きさを持つ４つの信号が入力され、平均値フィルター４（図示せず）には−４．３の大きさを持つ信号が入力される。平均値フィルター２０４ないし２０７はマイコン（図示せず）により定義される回数ほどの信号を入力されてその平均値を出力する。

本発明はまたコンピュータ可読記録媒体にコンピュータ可読コードとして具現可能である。コンピュータ可読記録媒体はコンピュータシステムによって読取れるデータが保存されるあらゆる記録装置を含む。コンピュータ可読記録媒体の例としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光データ保存装置などがあり、またキャリアウェーブ（例えば、インターネットを通じた転送）の形態に具現されるものも含む。また、コンピュータ可読記録媒体はネットワークに連結されたコンピュータシステムに分散されて、分散方式でコンピュータ可読コードで保存されて実行されうる。

これまで本発明についてその望ましい実施例を中心に説明した。本発明が属する技術分野で当業者であれば本発明が本発明の本質的な特性から離脱しない範囲で変形された形態に具現されうることが理解できる。本発明の範囲は前述した説明ではなく特許請求の範囲に現れており、それと同等な範囲内にあるあらゆる差異点は本発明に含まれると解釈されねばならない。

本発明はアナログ信号から二進データを検出する装置および方法に利用できる。

本発明の一実施例による二進データ検出装置のブロック図である。 （２，１０）コードの場合、正常に検出された３Ｔ信号を示す図である。 （１，７）コードの場合、正常に検出された２Ｔ信号を示す図である。 （２，１０）コードの場合、ノイズによって歪曲された３Ｔ信号の一例を示す図である。 （２，１０）コードの場合、ノイズによって歪曲された３Ｔ信号の他の一例を示す図である。 信号補正方法の一例を説明するための参考図である。 ランレングス補償方法の一例を示すフローチャートである。 本発明の一実施例によるＦＩＲフィルター１４のブロック図である。 本発明の一実施例によるレベル検出部１８のブロック図である。 本発明の一実施例による（ａ，ｂ，ａ）タイプの目的チャンネルフィルター２００を示す図である。 本発明の一実施例による（ａ，ｂ，ｂ，ａ）タイプの目的チャンネルフィルター２００を示す図である。 本発明の一実施例による（ａ，ｂ，ｃ，ｂ，ａ）タイプの目的チャンネルフィルター２００を示す図である。 選択信号発生部２０１の動作を説明するためのフローチャートである。 入力ＲＦ信号を示す図である。 ＤＣオフセットが除去されたサンプリング信号を示す図である。 ＦＩＲフィルター１４の出力信号を示す図である。 ビタビデコーダ１６から出力された二進データを示す図である。 目的チャンネルフィルター２００から出力されたレベルを示す図である。 スイッチ２０２への入力信号を示す図である。

符号の説明

１１ アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）
１２ ＤＣオフセット除去部
１３ 第１二値化部
１４ ＦＩＲフィルター
１５ 第２二値化部
１６ ビタビデコーダ
１７ ＰＬＬ
１８ レベル検出部

Claims (21)

1. 入力アナログ信号から二進データを検出する装置において、
   前記入力アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤコンバータと、
   前記デジタル信号を二進データに変換する少なくとも一つの二値化部と、
   ビタビデコーディングを行って前記デジタル信号から二進データを検出するビタビデコーダと、
   前記デジタル信号および、前記ビタビデコーダの出力二進データまたは前記少なくとも一つの二値化部の出力二進データのうち少なくとも二つ以上の二進データを入力されて、時間軸上で互いに対応する、前記少なくとも二つ以上の二進データ値が所定数以上互いに一致すれば、前記デジタル信号から前記ビタビデコーディングのためのレベル値を検出して出力するレベル検出部とを含むことを特徴とする装置。
2. 前記レベル検出部は、
   前記少なくとも二つ以上の二進データの同期を合わせるための少なくとも一つの遅延器を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記レベル検出部は、
   前記デジタル信号を入力されて前記デジタル信号のそれぞれのデジタル値が属するレベルによって前記デジタル信号をスイッチングするスイッチと、
   前記少なくとも二つ以上の二進データのうち一つを入力されて所定類型のレベル値を出力する目的チャンネルフィルターと、
   前記目的チャンネルフィルターから入力された前記所定類型のレベル値に基づいて前記スイッチを制御する選択信号生成部とを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記レベル検出部は、
   同期が合わせられた前記少なくとも二つ以上の二進データ値が所定数以上互いに一致するかどうかを決定するために、前記少なくとも二つ以上の二進データの対応するそれぞれの値をＮＸＯＲ演算する少なくとも一つのＮＸＯＲ演算部を含むことを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記レベル検出部は、
   前記少なくとも一つのＮＸＯＲ演算部の出力値を入力されてＯＲ演算するＯＲ演算部をさらに含み、
   前記選択信号生成部は前記ＯＲ演算部の出力信号によって前記スイッチング制御動作を行うことを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記目的チャンネルフィルターは前記ビタビデコーダと同じ類型のフィルターであることを特徴とする請求項３に記載の装置。
7. 前記ビタビデコーダは（ａ，ｂ，ａ）タイプのビタビデコーダであることを特徴とする請求項１に記載のデジタルデータ検出装置。
8. 前記ビタビデコーダは（ａ，ｂ，ｂ，ａ）タイプのビタビデコーダであることを特徴とする請求項１に記載のデジタルデータ検出装置。
9. 前記ビタビデコーダは（ａ，ｂ，ｃ，ｂ，ａ）タイプのビタビデコーダであることを特徴とする請求項１に記載のデジタルデータ検出装置。
10. 入力アナログ信号から二進データを検出する方法において、
    前記入力アナログ信号をデジタル信号に変換する段階と、
    前記デジタル信号を第１二進データに変換する二値化段階と、
    ビタビデコーディングを行って前記デジタル信号から第２二進データを検出するビタビデコーディング段階と、
    前記デジタル信号、前記第１二進データおよび前記第２二進データを入力されて、時間軸上で互いに対応する、前記第１二進データおよび前記第２二進データ値が所定数以上互いに一致すれば、前記デジタル信号から前記ビタビデコーディングのためのレベル値を検出する段階とを含むことを特徴とする方法。
11. 前記第１二進データおよび前記第２二進データの同期を合わせる段階をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記ビタビデコーディングのためのレベル値検出段階は、
    前記第１二進データおよび前記第２二進データのうち一つから所定類型のレベル値を出力する段階と、
    前記所定類型のレベル値に基づいて前記デジタル信号のそれぞれのデジタル値が属するレベルによって前記デジタル信号をスイッチングする段階とを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
13. 前記ビタビデコーディングのためのレベル値検出段階は、
    同期が合わせられた前記少なくとも二つ以上の二進データ値が所定数以上互いに一致するかどうかを決定するために、前記少なくとも二つ以上の二進データの対応するそれぞれの値をＮＸＯＲ演算する段階を含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記ビタビデコーディングのためのレベル値検出段階は、
    前記少なくとも一つのＮＸＯＲ演算部の出力値を入力されてＯＲ演算する段階を含み、
    前記デジタル信号をスイッチングする段階は、前記ＯＲ演算結果信号によって前記スイッチング制御動作を行うことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 入力アナログ信号から二進データを検出する方法において、
    前記入力アナログ信号をデジタル信号に変換する段階と、
    前記デジタル信号を第１二進データに変換する二値化段階と、
    前記デジタル信号を第２二進データに変換する二値化段階と、
    前記デジタル信号、前記第１二進データおよび前記第２二進データを入力されて、時間軸上で互いに対応する、前記第１二進データおよび前記第２二進データ値が所定数以上互いに一致すれば、前記デジタル信号のビタビデコーディングに利用するレベル値を前記デジタル信号から検出する段階と、
    前記検出されたレベル値を利用して前記デジタル信号から出力二進データを検出するビタビデコーディング段階とを含むことを特徴とする方法。
16. 前記第１二進データおよび前記第２二進データの同期を合わせる段階をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記ビタビデコーディングのためのレベル値検出段階は、
    前記第１二進データおよび前記第２二進データのうち一つから所定類型のレベル値を出力する段階と、
    前記所定類型のレベル値に基づいて前記デジタル信号のそれぞれのデジタル値が属するレベルによって前記デジタル信号をスイッチングする段階とを含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
18. 前記ビタビデコーディングのためのレベル値検出段階は、
    同期が合わせられた前記少なくとも二つ以上の二進データ値が所定数以上互いに一致するかどうかを決定するために、前記少なくとも二つ以上の二進データの対応するそれぞれの値をＮＸＯＲ演算する段階を含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
19. 前記ビタビデコーディングのためのレベル値検出段階は、
    前記少なくとも一つのＮＸＯＲ演算部の出力値を入力されてＯＲ演算する段階を含み、
    前記デジタル信号をスイッチングする段階は、前記ＯＲ演算結果信号によって前記スイッチング制御動作を行うことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. 入力アナログ信号から二進データを検出する方法において、
    前記入力アナログ信号をデジタル信号に変換する段階と、
    前記デジタル信号を第１二進データに変換する二値化段階と、
    ビタビデコーディングを行って前記デジタル信号から第２二進データを検出するビタビデコーディング段階と、
    前記デジタル信号、前記第１二進データおよび前記第２二進データを入力されて、時間軸上で互いに対応する、前記第１二進データおよび前記第２二進データ値が所定数以上互いに一致すれば、前記デジタル信号から前記ビタビデコーディングのためのレベル値を検出する段階とを含むことを特徴とする方法を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ可読記録媒体。
21. 入力アナログ信号から二進データを検出する方法において、
    前記入力アナログ信号をデジタル信号に変換する段階と、
    前記デジタル信号を第１二進データに変換する二値化段階と、
    前記デジタル信号を第２二進データに変換する二値化段階と、
    前記デジタル信号、前記第１二進データおよび前記第２二進データを入力されて、時間軸上で互いに対応する、前記第１二進データおよび前記第２二進データ値が所定数以上互いに一致すれば、前記デジタル信号のビタビデコーディングに利用するレベル値を前記デジタル信号から検出する段階と、
    前記検出されたレベル値を利用して前記デジタル信号から出力二進データを検出するビタビデコーディング段階とを含むことを特徴とする方法を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ可読記録媒体。

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