JP2005093053A - データ再生装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 データ再生装置及び方法を提供する。
【解決手段】 チャンネルの特性を最適化させた基準レベルが具現できる光ディスクの再生に適用できるビタービ復号化を利用したデータ再生装置及び方法。これにより、入力信号が非正常状態である場合にもビタービデコーダをして正常動作せしめるように入力レベル値を初期化できる。
【選択図】 図３

Description

本発明はビタービ復号化を利用したデータ再生装置及び方法に係り、より詳細には、チャンネルの特性を最適化させた基準レベルが具現できる光ディスクの再生に適用できるデータ再生装置及び方法に関する。

光ディスクはディスク表面に二進信号を記録した後、レーザーを入射させて反射された波形を読取ることによって、元の二進信号を再生する装置である。この時、ディスク表面から読取った信号はＲＦ（無線周波数）信号と呼ばれる。ディスクから読取られたＲＦ信号はディスクの物理的特性と光学的な特性とにより二進信号ではないアナログ信号の性質を有する。したがって、アナログ信号をデジタル信号に変換せねばならず、この時、必要な過程は二進化過程と位相同期過程（ＰＬＬ：位相ロックドループ）がある。二進化手段は多数あるが、そのうちビタービデコーダは最もエラーの少ない二進信号が得られるデコーディング装置として知られている。また、ビタービデコーダはチャンネルの特性に適するように最適の条件で二進信号を検出し、単純な信号検出回路や再生長さ訂正方式に比べて性能が優秀であると知られている。

図１は、ビタービデコーダが含まれた従来のデータ再生装置のブロック図を示す。

ビタービデコーダが含まれた検出器に関する説明は特許文献１または特許文献２に詳細に説明されており、これを参照する。

光ディスクから読取られたアナログ信号１０１は、Ｄ／Ａ変換器１１０によりサンプル及びホールドされて量子化されたデジタル信号１０２に変換される。量子化されたデジタル信号１０２はオフセット除去器１２０によりＤＣ成分が最適に補償される。等化器１３０は一般的にＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ ｉｍｐｕｌｓｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ１３０よりなり、遅延されて入力された各入力信号１０４を特定周波数領域で一定比ほど増幅させることによってチャンネルの特性を明確にする。ビタービデコーダ１４０内部のブランチメトリック生成器（図示せず）では各基準レベルと実際入力された信号との差を求めることによって、状態メトリックを生成するために、ビタービデコーダに入力される基準レベルはビタービデコーダの性能に重大な影響を及ぼす。しかし、ディスクの物理的特性や状況の変化によって各媒体から入力される信号に対して最適の条件を有する基準レベルは相異なり、ここで最適の基準レベル、すなわちビタービデコーダ１４０の性能を最高にする基準レベルを決定せねばならない課題が発生する。

図１の構成要素のうちレベル検出器１５０は前述の課題を解決するために提案された１つの方法のうち１つである。このような方法または装置は、特許文献３に詳細に開示された。レベル検出器１５０は、ＦＩＲフィルタ１３０の出力からビタービデコーダに入力される最適の基準レベルを生成する。この装置はビタービ検出器で使われる決定レベルの基準値である＋／−最大レベル、＋／−中間レベルとゼロレベルを等化器の出力をモニタリングして決定した後、決定された値をビタービ検出器の決定レベルとして使用することによって、データビットのエラー率を減少させてデータ検出性能を高める。

しかし、このような従来のデータ再生装置は、＋／−最大レベル、＋／−中間レベルのようなあらかじめ決定されたレベルを有する信号の選択により最適の基準レベルを選択するために、決定されたレベルにノイズが発生すれば、このレベルが元の基準レベルに対応せず、他のレベルに対応することによって間違ったレベルを適応化させる問題が生じる。一般的に、光ディスクの記録密度が高まるにつれて再生される信号の品質がだんだんと劣化する。特に、ディスク基板またはピックアップ装置の変形などによる接線方向及び半径方向のチルトはこのような高記録密度のディスクでさらにひどく現れるノイズのうち１つであり、このようなノイズによる信号再生のエラー率の増加は一般的なディスク再生装置でさらに深刻な問題を引き起こす。

図２Ａは、ビタービデコーダが含まれた改良されたデータ再生装置のブロック図を示す。光ディスクから読取られたアナログ信号１０１はＤ／Ａ変換器１１０によりサンプル及びホールドされて量子化されたデジタル信号１０２に変換される。量子化されたデジタル信号１０２はオフセット除去器１２０によりＤＣ成分が最適に補償される。等化器１３０は、一般的にＦＩＲフィルタであり、遅延されて入力された各入力信号１０４を特定周波数領域で一定比ほど増幅させることによって、チャンネルの特性を明確にする。ビタービデコーダ１４０内部のブレンチメトリック生成器（図示せず）では各基準レベルと実際入力された信号との差を求めることによって状態メトリックを生成するために、ビタービデコーダに入力される基準レベルはビタービデコーダの性能に重大な影響を及ぼす。しかし、ディスクの物理的特性や状況の変化によって各媒体から入力される信号に対して最適の条件を有する基準レベルは相異なり、ここで最適の基準レベル、すなわちビタービデコーダ１４０の性能を最高にする基準レベルを決定せねばならない。

図２Ａのデータ再生装置は、チャンネル識別器１７０及び適応化プロセッサ１８０を有することを特徴とする。チャンネル識別器１７０の入力信号は等化器１３０の入力信号１０４及びビタービデコーダの出力信号１０６である。推定されたレベル値２０３を生成するために等化器１３０の出力信号１０５の代りに等化器の入力信号１０４を使用することは光ディスクの再生時にチルトによる再生エラーを減少させるためである。また、チャンネル識別器１７０はビタービデコーダの出力信号のレベル推定に使用する。これは推定対象を特定する選択信号を生成するためである。適応化プロセッサ１８０はチャンネル推定器の出力信号であるレベル推定値２０３、等化器１３０の入力信号２０４及び出力信号２０５を入力信号２０６、２０７として、等化器の係数２０８を更新する。

図２Ｂは、図２Ａによるチャンネル識別器の内部構成を示す図である。チャンネル識別器１７０は選択信号生成器３３０、レベル選択器３５０及び平均値フィルタ３４０を含む。選択信号生成器３３０は、ビタービデコーダの出力信号２０３を受信して選択信号３３１を生成する。この時、ビタービデコーダ１４０の出力信号は０または１の値を有する二進信号であり、ビタービデコーダによりデコーディングされた最終出力である。ビタービデコーダの動作原理によって、ビタービデコーダの出力信号はビタービデコーダの入力信号、すなわち等化器の出力信号と連関性を有し、これはビタービデコーダの出力信号がビタービデコーダに入力されるレベルの種類が特定できることを意味する。例えば、信号レベルがＰＲ（１、２、１）により生成され、コード類型が（１、７）である場合に、現れうる理想的レベル値は４、２、−２、−４である。もし、入力信号のレベルが４、４、４、２、−２、−４、−４、−４、−２、２・・・であれば、これによるデコーダの出力信号は１、１、１、−１、−１、−１、−１、−１、１、１・・・となる。この時、ビタービデコーダのタップ数ほどビタービデコーダの出力信号をマルチプレクシングすれば、１１１、１１−１、１−１−１、−１−１−１・・・であり、これを二進信号で表せば、１１１、１１０、１００、０００・・・となる。したがって、このような二進信号はそれぞれ４、２、−２、−４・・・などが入力されたことを表し、結局、１１１、１１０、１００、０００・・・などは４、２、−２、−４・・・などのレベル値の種類を特定する選択信号として使われうる。

チャンネル識別器１７０に入力されたビタービデコーダの出力信号２０２はビタービデコーダのタップ数−１の数に該当する遅延器３６１、３６２・・・により遅延されて分離されたまま選択信号生成器３３０に入力される。入力された遅延された信号３２１、３２２・・・は選択信号生成器３３０により合わせられて二進信号形態の選択信号３３１を生成する。例えば、ビタービデコーダのタップ数が３である場合、遅延器の数は２個であり、選択信号３３１の形態は１１１、１１０、１００、０００・・・の形態を有する。遅延器３６１、３６２・・・を使用する理由は、ビタービデコーダの出力が一回に直に出力されるものではなく、一定なシステムクロックほどの演算期間が経過した後で出力されるために、ビタービデコーダの出力信号に対応する入力信号を選択するためには、演算期間に該当するほどの遅延時間がチャンネル識別器の入力信号２０２にも割当てられねばならないためである。

また、選択信号３３１は最短信号の条件によって除去可能なビタービ経路に該当する場合には除去されうる。例えば、（１,７）コードを使用する３タップ構造のビタービデコーダの場合、１Ｔに該当する０１０、１０１の選択信号３３１は除去され、可能な選択信号は０００、００１、０１１、１００、１１０、１１１であって、６個である。同様に５タップ構造のビタービデコーダで（１,７）コードを使用する場合には１６個のレベルのみが必要であり、選択信号も１６個の信号が発生する。正しいビタービデコーダの出力であれば、ビタービデコーダの出力信号自体が１Ｔ信号が発生しないので、選択信号３３１の生成に別途の構成は必要でない。

さらに他のチャンネル識別器の入力信号は、等化器の入力信号２０１である。等化器の入力信号２０１は連続した値を有する電気的信号であり、デコーディング動作の対象となる信号である。この信号２０１は理想的な基準レベルと差を有する実際的な値を有する。チャンネル識別器の入力信号２０１はビタービデコーダのメモリ数Ｍに該当する数の遅延器３１１、３１２・・・を経てレベル選択器３５０に入力される。レベル選択器３５０は入力されたチャンネル識別器の入力信号２０１を選択信号３３１に基づいて各レベルに該当する平均値フィルタ３４０に伝達する。それぞれの平均値フィルタ３４０はそれぞれのビタービデコーダのレベルに対応する。したがって、平均値フィルタ３４０の数は連結されたビタービデコーダのレベル数と同一である。やはり必要でない経路は除去されうる。

平均値フィルタ３４０は選択された入力信号３４１、３４２、３４３・・・から一定期間平均値を取った後、この値を新たなレベル値３５１、３５２、３５３・・・として出力する。平均値フィルタ３４０としては一般的に低域通過フィルタが使われうる。この時、低域通過フィルタのＤＣ平均値を推定する性質を使用する。さらに他の平均値フィルタ３４０の形態は、次のような式を使用するものである。

Ｌ’＝Ｌ＋（Ｉ−Ｌ）／Ｃ （１）
ここで、Ｌ’は新たに入った入力信号により更新されたレベル値３５１、３５２・・・、Ｌは以前のレベル値、Ｉは遅延された入力信号３５１、３５２・・・、及びＣは定数である。定数Ｃの値を増加させるほど更新されるレベルＬ’は変わる程度が少ないために、追従の程度は減少する。

図２Ｂで、検出された新たなレベル３５１、３５２・・・は適応化プロセッサ１８０に入力される。適応化プロセッサ１８０は検出されたレベルエラーに基づいて新たな等化器の係数２０８を生成する。検出されるレベルエラーとは、等化器の出力信号２０５と検出されたレベル２０８との差をいう。新たな等化器の係数２０８は最小平均自乗（ＬＭＳ：Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）方法を使用して以前の係数を更新する方法を使用する。一例として使われる式は、次の通りである。

Ｗ_ｋ＋１＝Ｗ_ｋ＋２ μ ｅ_ｋＸ_ｋ （２）
ここで、Ｗ_ｋ＋１は等化器の新たな係数２０８、Ｗ_ｋは等化器の以前係数、μは追従速度（実数）、ｅ_ｋはエラー信号として検出されたレベル値２０８から等化器の出力信号２０５を減算した値、Ｘ_ｋは等化器の入力信号２０４を示す。

図２Ｂに示したように、等化器の入力信号Ｘ_ｋ、２０４は遅延器１９０により遅延された後、適応化プロセッサ１８０に入力される。これは適応化プロセッサ１８０がレベルエラーｅ_ｋを求めるのに一定クロックほど遅延されるためである。類似に、等化器の出力信号２０５は遅延器２００により一定時間遅延された後、適応化プロセッサ１８０に入力される。これは適応化プロセッサ１８０が新たなレベルを検出するのにおいて時間遅延があるためである。

追従速度μは追従の程度を決定するパラメータであって、マイコンやその他の制御手段により調整可能である。追従速度μの値が大きいほどレベル追従の程度は増加する。ただし安定度の範囲内でなければならず、そうでない場合には発散して不安定になる。適応化プロセッサは分析された最適のレベルを利用して等化器、すなわちフィルタの係数を再調整することによって、等化器の出力信号をして元のチャンネルの周波数特性をほぼそのままに維持せしめつつノイズだけを除去する。これは以前に問題になったＬＭＳアルゴリズムの係数安定化や発散問題に対してさらに高い安定性を付与できる。

しかし、図２Ａ及び図２Ｂのデータ再生装置の場合、いかなる原因により入力信号が入らないか、または入力信号のサイズが極めて小さな場合、チャンネル識別器により出力されるレベル値がとんでもなく小さな値に収斂されて入力信号が正常状態に復元されてもビタービデコーダは一定時間以前のレベル値で動作するので、ビタービデコーダの出力はエラー率が増加する。さらにビタービデコーダのこのような出力信号はさらにチャンネル識別器のレベル値の決定に影響を及ぼすので、このような悪循環が繰り返される。
大韓民国特許出願第２０００−５６１４９号公報（光記録媒体の再生時の選択的外乱補償装置及び方法） 大韓民国特許出願第１９９８−４９５４２号公報（データ再生装置） 大韓民国特許第２０００−００９６５号公報

本発明は、多様な光ディスクの信号特性を最適に判断することによって、ビタービデコーダの性能を最適化させうる基準レベルを決定すると同時に接線方向チルトのようなノイズにも強いデータ再生装置及び方法を提供する。

また、本発明は、入力信号が非正常状態である場合にもビタービデコーダをして正常動作せしめるように入力レベル値が初期化できるデータ再生装置及び方法を提供する。

前記目的を達成するための本発明は、ビタービデコーダのレベル値の検出装置であって、ビタービデコーダと、入力ＲＦ信号から二進信号を生成する二進化手段と、前記入力ＲＦ信号及び前記二進信号に基づいて前記ビタービデコーダの基準レベル値を検出するチャンネル識別器と、を含み、前記チャンネル識別器は前記二進信号に基づいて入力ＲＦ信号のレベルを選択し、該当レベルの前記入力ＲＦ信号と以前の基準レベル値との平均値を取ることによって、前記基準レベル値を検出することを特徴とする。この時、前記二進化手段はスライサまたはスライサの後端に信号長さ補償器を追加的に含む。

ここで、前記チャンネル識別器は、前記二進信号に基づいて選択信号を生成する選択信号生成器と、前記選択信号によって前記入力ＲＦ信号から検出されるレベルの類型を選択するレベル選択器と、前記選択されたレベルに対して、以前のレベル値及び選択されたレベル類型で入力された入力信号のレベル値に基づいて新たなレベル値を生成する平均値フィルタとを含む。

また、本発明はデータ再生装置であって、入力ＲＦ信号から第１二進信号を生成するビタービデコーダと、前記入力ＲＦ信号から第２二進信号を生成する二進化手段と、前記入力ＲＦ信号のレベルを選択し、該当レベルの前記入力ＲＦ信号と以前の基準レベル値との平均値を取ることによって、前記ビタービデコーダの基準レベル値を検出するチャンネル識別器を含み、前記チャンネル識別器は前記第１または第２二進信号のうち何れか１つを選択的に使用して前記入力ＲＦ信号のレベルを選択することを特徴とする。

ここで、前記チャンネル識別器は、前記二進信号に基づいて選択信号を生成する選択信号生成器と、前記選択信号によって前記入力ＲＦ信号から検出されるレベルの類型を選択するレベル選択器と、前記選択されたレベルに対して、以前のレベル値及び選択されたレベル類型で入力された入力信号のレベル値に基づいて新たなレベル値を生成する平均値フィルタとを含む。

また、前記チャンネル識別器は、制御部からの二進化手段選択信号に基づいて前記第１二進信号ＢＤ１または前記第２二進信号ＢＤ２のうち何れか１つを選択して前記選択信号生成器に提供する第１選択器と、前記二進化手段選択信号に基づいて前記入力ＲＦ信号をｍ回遅延させた信号または前記入力ＲＦ信号をｎ回遅延させた信号のうち何れか１つを選択して前記レベル選択器に提供する第２選択器をさらに含み、ここで、ｍは前記ビタービデコーダの動作による遅延時間を示し、ｎは前記スライサの動作による遅延時間を示す。

また、本発明はビタービデコーダを含むデータ再生装置であって、入力ＲＦ信号から二進信号を生成する二進化手段と、前記入力ＲＦ信号及び前記二進信号に基づいて前記ビタービデコーダの基準レベル値を検出するチャンネル識別器と、前記チャンネル識別器は、非正常状態信号の受信時、あらかじめ決定された初期化レベル値をビタービデコーダの基準レベル値として検出することを特徴とする。また、前記非正常状態の信号を受信して前記初期化レベル値を前記チャンネル識別器に伝送する制御部をさらに含み、前記初期化レベル値を保存するメモリ部をさらに含むことを特徴とする。

ここで、前記チャンネル識別器は、前記二進信号に基づいて選択信号を生成する選択信号生成器と、前記選択信号によって前記入力ＲＦ信号から検出されるレベルの類型を選択するレベル選択器と、前記選択されたレベルに対して、以前のレベル値及び選択されたレベル類型で入力された入力信号のレベル値に基づいて新たなレベル値を生成する平均値フィルタとを含む。

また、前記あらかじめ決定された初期化レベル値はビタービデコーダの出力二進信号ＢＤ１が正常信号である時、前記チャンネル識別器により生成されて前記メモリ部に保存された基準レベル値であることを特徴とし、前記あらかじめ決定された初期化レベル値はビタービデコーダではない他の二進化手段からの二進信号に基づいて検出された基準レベル値であることを特徴とする。

また、前記非正常状態信号が非活性化されれば、前記チャンネル識別器はビタービデコーダの出力二進信号に基づいて基準レベル値を生成する。

望ましい実施例で、前記チャンネル識別器は、制御部からの二進化手段選択信号に基づいて前記ビタービデコーダの出力二進信号ＢＤ１または前記スライサの出力二進信号ＢＤ２のうち何れか１つを選択して前記選択信号生成器に提供する第１選択器と、前記二進化手段選択信号に基づいて前記入力ＲＦ信号をｍ回遅延させた信号または前記入力ＲＦ信号をｎ回遅延させた信号のうち何れか１つを選択して前記レベル選択器に提供する第２選択器と、をさらに含み、ここで、ｍは前記ビタービデコーダの動作による遅延時間を示し、ｎは前記スライサの動作による遅延時間を示す。ここで、前記二進化手段選択信号は、制御部がユーザー入力または前記非正常状態信号を受信する時に前記制御部により生成される。

一方、前記非正常状態信号は、記録されたデータ内に含まれた同期信号が周期的に発見されていない時に生成された信号、入力ＲＦ信号自体の包絡線波形の欠陥を検査する欠陥検出方法により生成された信号、前記チャンネル識別器により検出された基準レベル値の最大値から最小値を減算した波形のサイズがあらかじめ決定された臨界値以下であるか否かを検査するサイズ検査法により生成された信号のうち何れか１つである。

また、本発明はビタービデコーダのレベル値検出方法であって、ビタービデコーディング段階と、入力ＲＦ信号から二進信号を生成する二進信号生成段階と、前記入力ＲＦ信号及び前記二進信号に基づいて前記ビタービデコーダの基準レベル値を検出するチャンネル識別段階と、を含み、前記チャンネル識別段階は前記二進信号に基づいて入力ＲＦ信号のレベルを選択し、該当レベルの前記入力ＲＦ信号と以前の基準レベル値との平均値を取ることによって、前記基準レベル値を検出する段階とを含むことを特徴とする。

また、本発明はビタービデコーダを含むデータ再生方法であって、入力ＲＦ信号から二進信号を生成する二進信号生成段階と、前記入力ＲＦ信号及び前記二進信号に基づいて前記ビタービデコーダの基準レベル値を検出するチャンネル識別段階と、前記チャンネル識別段階は、非正常状態信号の受信時、あらかじめ決定された初期化レベル値をビタービデコーダの基準レベル値として検出する段階とを含む。

また、前記非正常状態の信号を受信して前記初期化レベル値を前記チャンネル識別器に伝送する初期化レベル値伝送段階または前記初期化レベル値をメモリに保存する段階をさらに含みうる。

本発明によれば、入力信号が非正常状態である場合にもビタービデコーダをして正常動作せしめるように入力レベル値を初期化できるデータ再生装置及び方法が提供される。

以下、図面を参照して本発明による望ましい一実施例を詳細に説明する。

図３及び図４は、図２Ａ及び図２Ｂの前記問題点を解決するために提案されたデータ再生装置を示す。

図３は、本発明の一実施例によるデータ再生装置を示す。

図３に示されていないＤ／Ａ変換器１１０、ＤＣオフセット補償器１２０及び位相同期器１６０部分は図２Ａの該当部分と同一であり、ここでは等化器１３０の入力信号１０４から説明する。

図２Ａのデータ再生装置とは異なり、本発明はスライサ６３０、制御部６４０及びメモリ部６５０を追加的に含む。また、チャンネル識別器６００は図２Ａのチャンネル識別器１７０と基本的には同じ構成を取るが、その内部構成は異なる。

スライサ６３０は入力ＲＦ信号１０４から二進信号６３１（第２二進信号）を出力する。この二進信号はビタービデコーディング過程を経ていない点でビタービデコーダの出力信号１０６（第１二進信号）と区別される。

スライサ６３０は受信されたＲＦ信号１１１から一定周期の間サンプリングした信号が＋値であるか、−値であるかを判断する。＋値であれば１信号を、−値であれば０信号を出力することによって二進信号を出力信号として出力する。一般的にスライサの出力信号６３１をチャンネル識別器の入力信号として使用することはビタービデコーダの出力信号２０２をチャンネル識別器１７０の入力信号として使用することよりはエラー率が高い。しかし、本発明の目的によって、ビタービデコーダの出力信号が非正常状態である場合には、入力ＲＦ信号１０４から直接抽出した二進信号６３１がさらに正確な二進値を有する。したがって、ユーザーまたは追加的な回路によりビタービデコーダの出力信号が非正常状態と判断された場合にはスライサの出力信号６３１をチャンネル識別器の入力信号として使用してビタービデコーダに入力されるレベル値を抽出することがさらに望ましい。

結局、本発明によるデータ再生装置では、二進化手段としてスライサ６３０及びビタービデコーダ１０６を選択的に使用する。

制御部６４０はユーザー入力６４３に基づいてチャンネル識別器６００が動作するモードを決定する二進化手段選択信号６４４及びリセット信号６４２を生成する。チャンネル識別器１７０の動作モードは、次の要因により決定される。

第１の要因は、チャンネル識別器１７０がビタービデコーダに入力されるレベル値を生成するのに必要な入力二進信号の類型である。このような要因の選択は二進化手段選択信号６４４により達成される。ユーザー入力６４３を受信した制御部６４０は二進化手段選択信号６４４を出力し、二進化手段選択信号６４４を受信したチャンネル識別器６００は受信された二進化手段選択信号６４４によってビタービデコーダの出力信号１０６またはスライサの出力信号６３１のうち何れか１つを入力信号として使用する。

第２の要因は、ビタービデコーダのレベル値として使われる信号の類型である。制御部６４０はユーザー入力６４３によってリセット信号６４２を出力し、リセット信号６４２を受信したチャンネル識別器６００は、二進化手段６３０または１４０により生成された二進信号６３１、２０２に基づいて生成された値を使用するか、またはあらかじめ決定された初期レベル値をビタービデコーダのレベル値として使用するかを決定する。

ユーザー入力６４３はユーザーの動作による入力信号である場合もあり、非正常状態信号である場合もある。非正常状態信号とは、ビタービデコーダの出力信号１０６の状態を検出してあらかじめ決定された条件によりビタービデコーダの出力信号の正常状態または非正常状態の如何を決定する信号をいう。ここで、あらかじめ決定された条件は色々な類型が可能であり、望ましい実施例で次の３つのうち何れか１つの方法で行われうる。

第１方法は、ビタービデコーダの出力信号１０６内に含まれた同期信号の周期的検出如何を判断することによって行われる。もし検出された同期信号の間隔が周期的でないと判断されれば、非正常状態信号が活性化される。第２方法は、ビタービデコーダの出力信号自体のサイズや形態を判断して欠陥があるか否かを検査する欠陥検出方法である。例えば、ビタービデコーダの出力信号の包絡線波形を抽出して、この包絡線波形の振幅があらかじめ決定された臨界値より小さな場合、これを非正常状態と判断する。第３方法は、検出されたレベル値の最大値から最小値を引いた波形のサイズがあらかじめ決定された臨界値以下である時、非正常状態を検査するサイズ検査法である。これは検出されたレベル値のみで非正常状態の如何を決定する。

このような二進信号の非正常状態の如何の決定方法は、当業界に公知のものである。

制御部６４０は平常時にチャンネル識別器６００が検出したレベル値６５２を受信してメモリ部６５０に保存する。もしユーザー入力６４３として非正常状態信号が入力されれば、制御部６４０はリセット信号６４２及び初期化レベル値６４１をチャンネル識別器６００に伝送する。ここで、初期化レベル値６４１とは、平常時にチャンネル識別器が検出したレベル値６５２であるか、またはユーザーが任意に入力させたあらかじめ決定された値である。

図４は、本発明の一実施例によるチャンネル識別器の内部構成を示す図である。

図２Ｂに示されたチャンネル識別器１７０と異なって、本発明によるチャンネル識別器６００は遅延器３１０、３６０、選択信号生成器３３０、レベル選択器３５０及び平均値フィルタ３４０の以外に第１選択手段６１０及び第２選択手段６２０を追加的に含む。

第１選択手段６２０は制御部６４０から受信した二進化手段選択信号６４４に基づいて選択信号生成器３３０に入力される二進信号を決定する。例えば、二進化手段選択信号が０であれば、ビタービデコーダ出力信号２０２を選択信号生成器３３０の入力として使用し、１であれば、スライサの出力信号６３１を選択信号生成器３３０の入力として使用する。もちろんビタービデコーダの演算期間ほど遅延されるように遅延器３６０が使われるのは図２Ｂのチャンネル識別器と同一である。

第２選択手段６１０は、制御部６４０から受信した二進化手段選択信号６４４に基づいてレベル選択器３５０に入力される入力ＲＦ信号２０１の類型を選択する。ここで、入力ＲＦ信号の類型の決定とは、ビタービデコーダのレベル値３５１を決定するために使われる入力ＲＦ信号２０１をどれほど遅延させるかを決定することをいう。例えば、二進化手段選択信号６４４が０であって、ビタービデコーダの出力信号２０２を選択信号生成器３３０の入力信号として使用する場合、入力ＲＦ信号２０１はビタービデコーダのタップ数ほど遅延されたまま平均値フィルタ３７１、３７２・・・に入力されねばならない。しかし、もし二進化手段選択信号６４４が１と選択されて、スライサの出力信号６３１を選択信号生成器３３０の入力信号として使用する場合には、入力ＲＦ信号２０１はビタービデコーダのタップ数ではないスライサの演算期間ほど遅延されたまま平均値フィルタ３７１、３７２・・・に入力されねばならない。一般的にスライサ６３０の演算期間はビタービデコーダのタップ数による遅延器間より少ないので、使われる遅延器３１０の数は二進化手段選択信号６４４が１である場合がさらに小さい。

レベル選択器３５０の動作は図２と同一であり、選択信号３３１に基づいて平均値フィルタ３７１に入力される入力ＲＦ信号３３５のレベル類型を選択する。

平均値フィルタ３７１、３７２・・・制御部から受信したリセット信号６４２によって動作モードが相異なる。リセット信号６４２が０であれば、平均値フィルタ３４０は図２での平均値フィルタの動作と同一に入力されたＲＦ信号３４１値を順に保存し、これらの平均値２０３を求めた後、これを検出されたレベル値としてビタービデコーダに伝送する。リセット信号６４２が１であれば、平均値フィルタ３４０は制御部６４０から初期化レベル値６４１を受信し、この初期化レベル値をそのまま検出されたレベル値としてビタービデコーダに伝送する。図４で選択された入力ＲＦ信号３４１、３４２・・・、平均値フィルタ３７１、３７２・・・、初期化レベル値６６１、６６２・・・、リセット信号６７１、６７２・・・及びビタービデコーダのレベル値３５１、３５２・・・はそれぞれ該当レベル類型に対応する。

図５は、このようなチャンネル識別器６００の内部構造をこのようなレベル類型によってさらに詳細に示した図である。

図６は、本発明の他の一実施例によるデータ再生装置を示す図である。図６を参照すれば、適応化プロセッサ１８０及び遅延器１９０、２００が除去され、チャンネル識別器６００の入力信号として入力ＲＦ信号２０１の代わりに等化器１３０の出力信号６０１が使われた点で図３のデータ再生装置と相異なる。チャンネル識別器６００、制御部６４０及びメモリ部６５０の構成及び機能は、図３のデータ再生装置と同一である。

チャンネル識別器６００の入力信号として入力ＲＦ信号２０１の代わりに等化器の出力信号６０１を使用した理由は、適応化プロセッサ２０９を利用して等化器１３０の係数を更新しない場合には、等化器の出力信号を使用することがエラー率を減少させるためである。このように適応化プロセッサ１８０を使用しない場合にも、本発明が適用可能である。適応化プロセッサ１８０の有無はチャンネル識別器６００の内部構成には影響を及ぼさないためである。チャンネル識別器６００に入力される二進信号はビタービデコーダの出力信号１０６またはスライサの出力信号６３１のうち何れか１つが選択でき、また、非正常状態時にメモリ部６５０に保存された初期化レベル値をビタービデコーダのレベル値として使用できることによって、本発明の目的である非正常状態でのエラー率減少が達成できる。

本発明の一実施例によって、さらにエラー率の低い二進信号６３１を獲得するために、スライサ６３０とチャンネル識別器６００間に信号長さ補償器（図示せず）の挿入も可能である。信号長さ補償器は外部要因によりスライサ６３０が誤って判断した信号の＋／−を訂正するための回路である。スライサの出力信号６３１が含んではならない最短Ｔの信号を含んでいる時、信号長さ補償器は作動する。信号長さ補償器は最短Ｔ信号が測定された直前周期または直後周期の信号のレベル値と最短Ｔ信号が測定された周期の信号レベル値との差を比較する。前記２つの差値のうちより大きい値を有する信号のレベル値に該当するバイナリ値をそれと相反した値に変換した後、出力する。信号長さ補償器は当業者に公知のものである。

これまで本発明に対してその望ましい実施例を中心で説明した。本発明が属する技術分野で当業者は本発明が本発明の本質的な特性から逸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。したがって、開示された実施例は限定的な観点でなく説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は前記説明で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たものと解釈されねばならない。

本発明はビタービデコーダを使用するデータ再生装置に利用可能である。

ビタービデコーダが含まれた従来のデータ再生装置のブロック図である。 ビタービデコーダが含まれた改良されたデータ再生装置のブロック図である。 図２Ａのチャンネル識別器の内部構成を示す図である。 本発明の一実施例によるデータ再生装置を示す図である。 本発明の一実施例によるチャンネル識別器の内部構成を示す図である。 チャンネル識別器の内部構造を各レベル類型によって詳細に示した図である。 本発明の他の一実施例によるデータ再生装置を示す図である。

符号の説明

１０４、２０１、２０４、２０６、２０７ 入力信号
１０５、１０６、２０２、２０５ 出力信号
１３０ 等化器
１４０ ビタービデコーダ
１８０ 適応化プロセッサ
１９０、２００ 遅延器
２０３、６５２ レベル値
２０８ 等化器の係数
２０９ 適応化プロセッサ
６００ チャンネル識別器
６３０ スライサ
６３１ 二進信号
６４０ 制御部
６４１ 初期化レベル値
６４２ リセット信号
６４３ ユーザー入力
６４４ 二進化手段選択信号
６５０ メモリ部
ＢＤ１ 第１二進信号
ＢＤ２ 第２二進信号

Claims (50)

1. ビタービデコーダのレベル値の検出装置であって、
   ビタービデコーダと、
   入力ＲＦ信号から二進信号を生成する二進化手段と、
   前記入力ＲＦ信号及び前記二進信号に基づいて前記ビタービデコーダの基準レベル値を検出するチャンネル識別器とを含み、
   前記チャンネル識別器は前記二進信号に基づいて入力ＲＦ信号のレベルを選択し、該当レベルの前記入力ＲＦ信号と以前の基準レベル値との平均値を取ることによって前記基準レベル値を検出することを特徴とするレベル値の検出装置。
2. 前記二進化手段はスライサであることを特徴とする請求項１に記載のレベル値の検出装置。
3. 前記二進化手段は前記スライサの後端に信号長さ補償器を追加的に含むことを特徴とする請求項２に記載のレベル値の検出装置。
4. 前記チャンネル識別器は、
   前記二進信号に基づいて選択信号を生成する選択信号生成器と、
   前記選択信号によって前記入力ＲＦ信号から検出されるレベルの類型を選択するレベル選択器と、
   前記選択されたレベルに対して、以前のレベル値及び選択されたレベル類型で入力された入力信号のレベル値に基づいて新たなレベル値を生成する平均値フィルタと、を含むことを特徴とする請求項３に記載のレベル値の検出装置。
5. 前記選択信号生成器は、前記ビタービデコーダの出力信号をビタービデコーダのタップ数と同じ数ほど遅延させた信号をマルチプレクシングすることによって、選択信号を生成することを特徴とする請求項４に記載のレベル値の検出装置。
6. 前記平均値フィルタは数式、基準レベル値＝以前レベル値＋（遅延された入力信号−以前レベル値）／定数、により前記基準レベル値を検出することを特徴とする請求項４に記載のレベル値の検出装置。
7. データ再生装置であって、
   入力ＲＦ信号から第１二進信号を生成するビタービデコーダと、
   前記入力ＲＦ信号から第２二進信号を生成する二進化手段と、
   前記入力ＲＦ信号のレベルを選択し、該当レベルの前記入力ＲＦ信号と以前の基準レベル値との平均値を取ることによって、前記ビタービデコーダの基準レベル値を検出するチャンネル識別器とを含み、
   前記チャンネル識別器は前記第１または第２二進信号のうち何れか１つを選択的に使用して前記入力ＲＦ信号のレベルを選択することを特徴とするデータ再生装置。
8. 前記二進化手段はスライサであることを特徴とする請求項７に記載のデータ再生装置。
9. 前記二進化手段は前記スライサの後端に信号長さ補償器を追加的に含むことを特徴とする請求項８に記載のデータ再生装置。
10. 前記チャンネル識別器は、
    前記二進信号に基づいて選択信号を生成する選択信号生成器と、
    前記選択信号によって前記入力ＲＦ信号から検出されるレベルの類型を選択するレベル選択器と、
    前記選択されたレベルに対して、以前レベル値及び選択されたレベル類型で入力された入力信号のレベル値に基づいて新たなレベル値を生成する平均値フィルタとを含むことを特徴とする請求項９に記載のデータ再生装置。
11. 前記チャンネル識別器は、
    制御部からの二進化手段選択信号に基づいて前記第１二進信号または前記第２二進信号のうち何れか１つを選択して前記選択信号生成器に提供する第１選択器と、
    前記二進化手段選択信号に基づいて前記入力ＲＦ信号をｍ回遅延させた信号、または前記入力ＲＦ信号をｎ回遅延させた信号のうち何れか１つを選択して前記レベル選択器に提供する第２選択器とをさらに含み、
    ここで、ｍは前記ビタービデコーダの動作による遅延時間を示し、ｎは前記スライサの動作による遅延時間を示すことを特徴とする請求項１０に記載のデータ再生装置。
12. 前記選択信号生成器は、前記ビタービデコーダの出力信号をビタービデコーダのタップ数と同じ数ほど遅延させた信号をマルチプレクシングすることによって選択信号を生成することを特徴とする請求項１１に記載のデータ再生装置。
13. 前記平均値フィルタは数式、基準レベル値＝以前レベル値＋（遅延された入力信号−以前レベル値）／定数、により前記基準レベル値を検出することを特徴とする請求項１１に記載のデータ再生装置。
14. ビタービデコーダを含むデータ再生装置であって、
    入力ＲＦ信号から二進信号を生成する二進化手段と、
    前記入力ＲＦ信号及び前記二進信号に基づいて前記ビタービデコーダの基準レベル値を検出するチャンネル識別器と、
    前記チャンネル識別器は、非正常状態信号の受信時、あらかじめ決定された初期化レベル値をビタービデコーダの基準レベル値として検出することを特徴とするデータ再生装置。
15. 前記非正常状態の信号を受信して前記初期化レベル値を前記チャンネル識別器に伝送する制御部をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載のデータ再生装置。
16. 前記初期化レベル値を保存するメモリ部をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載のデータ再生装置。
17. 前記チャンネル識別器は、
    前記二進信号に基づいて選択信号を生成する選択信号生成器と、
    前記選択信号によって前記入力ＲＦ信号から検出されるレベルの類型を選択するレベル選択器と、
    前記選択されたレベルに対して、以前レベル値及び選択されたレベル類型で入力された入力信号のレベル値に基づいて新たなレベル値を生成する平均値フィルタとを含むことを特徴とする請求項１４に記載のデータ再生装置。
18. 前記あらかじめ決定された初期化レベル値はビタービデコーダの出力二進信号が正常信号である時、前記チャンネル識別器により生成されて前記メモリ部に保存された基準レベル値であることを特徴とする請求項１６に記載のデータ再生装置。
19. 前記あらかじめ決定された初期化レベル値はビタービデコーダではない他の二進化手段からの二進信号に基づいて検出された基準レベル値であることを特徴とする請求項１８に記載のデータ再生装置。
20. 前記非正常状態信号が非活性化されれば、前記チャンネル識別器はビタービデコーダの出力二進信号に基づいて基準レベル値を生成することを特徴とする請求項１９に記載のデータ再生装置。
21. 前記チャンネル識別器は、
    制御部からの二進化手段選択信号に基づいて前記ビタービデコーダの出力二進信号または前記スライサの出力二進信号のうち何れか１つを選択して前記選択信号生成器に提供する第１選択器と、
    前記二進化手段選択信号に基づいて前記入力ＲＦ信号をｍ回遅延させた信号、または前記入力ＲＦ信号をｎ回遅延させた信号のうち何れか１つを選択して前記レベル選択器に提供する第２選択器と、をさらに含み、
    ここで、ｍは前記ビタービデコーダの動作による遅延時間を示し、ｎは前記スライサの動作による遅延時間を示すことを特徴とする請求項１７に記載のデータ再生装置。
22. 前記二進化手段選択信号は、制御部がユーザー入力または前記非正常状態信号を受信する時に前記制御部により生成されることを特徴とする請求項２１に記載のデータ再生装置。
23. 前記平均値フィルタは前記制御部からリセット信号を受信すれば、制御部から初期化レベル値を受信して前記初期化レベル値を前記基準レベル値に出力し、前記リセット信号は前記制御部が前記非正常状態信号を受信した時に前記制御部により生成されたことを特徴とする請求項２２に記載のデータ再生装置。
24. 前記非正常状態信号は、ディスク駆動の初期に何らの信号も入力されていない時に生成された信号であることを特徴とする請求項１６に記載のデータ再生装置。
25. 前記非正常状態信号は、記録されたデータ内に含まれた同期信号が周期的に発見されない時に生成された信号であることを特徴とする請求項１６に記載のデータ再生装置。
26. 前記非正常状態信号は、入力ＲＦ信号自体の包絡線波形の欠陥を検査する欠陥検出方法により生成された信号であることを特徴とする請求項１６に記載のデータ再生装置。
27. 前記非正常状態信号は、前記チャンネル識別器により検出された基準レベル値の最大値から最小値を減算した波形のサイズがあらかじめ決定された臨界値以下であるか否かを検査するサイズ検査法により生成された信号であることを特徴とする請求項１６に記載のデータ再生装置。
28. 入力ＲＦ信号を等化させる等化器と、
    前記検出された基準レベル、前記等化器の入力ＲＦ信号及び出力信号に基づいて前記等化器のフィルタリング係数を決定する適応化プロセッサとをさらに含み、
    前記チャンネル識別器は前記等化器の出力信号及び前記二進信号に基づいて前記基準レベル値を検出することを特徴とする請求項１６に記載のデータ再生装置。
29. ビタービデコーダのレベル値の検出方法であって、
    ビタービデコーディング段階と、
    入力ＲＦ信号から二進信号を生成する二進信号生成段階と、
    前記入力ＲＦ信号及び前記二進信号に基づいて前記ビタービデコーダの基準レベル値を検出するチャンネル識別段階とを含み、
    前記チャンネル識別段階は前記二進信号に基づいて入力ＲＦ信号のレベルを選択し、該当レベルの前記入力ＲＦ信号と以前の基準レベル値との平均値を取ることによって前記基準レベル値を検出する段階を含むことを特徴とするデータ再生方法。
30. 前記二進信号生成段階はスライシング段階を含むことを特徴とする請求項２９に記載のレベル値検出方法。
31. 前記二進信号生成段階は前記スライシング段階以後、信号長補償段階を追加的に含むことを特徴とする請求項３０に記載のレベル値検出方法。
32. 前記チャンネル識別段階は、
    前記二進信号に基づいて選択信号を生成する選択信号生成段階と、
    前記選択信号によって前記入力ＲＦ信号から検出されるレベルの類型を選択するレベル選択段階と、
    前記選択されたレベルに対して、以前レベル値及び選択されたレベル類型で入力された入力信号のレベル値に基づいて新たなレベル値を生成するレベル値生成段階と、を含むことを特徴とする請求項３１に記載のレベル値検出方法。
33. ビタービデコーダを含むデータ再生方法であって、
    入力ＲＦ信号から二進信号を生成する二進信号生成段階と、
    前記入力ＲＦ信号及び前記二進信号に基づいて前記ビタービデコーダの基準レベル値を検出するチャンネル識別段階と、
    前記チャンネル識別段階は、非正常状態信号の受信時、あらかじめ決定された初期化レベル値をビタービデコーダの基準レベル値として検出する段階とを含むことを特徴とするデータ再生方法。
34. 前記非正常状態の信号を受信して前記初期化レベル値を前記チャンネル識別器に伝送する初期化レベル値伝送段階をさらに含むことを特徴とする請求項３３に記載のデータ再生方法。
35. 前記初期化レベル値をメモリに保存する段階をさらに含むことを特徴とする請求項３４に記載のデータ再生方法。
36. 前記チャンネル識別段階は、
    前記二進信号に基づいて選択信号を生成する選択信号生成段階と、
    前記選択信号によって前記入力ＲＦ信号から検出されるレベルの類型を選択するレベル選択段階と、
    前記選択されたレベルに対して、以前レベル値及び選択されたレベル類型で入力された入力信号のレベル値に基づいて新たなレベル値を生成するレベル値生成段階とを含むことを特徴とする請求項３３に記載のデータ再生方法。
37. 前記あらかじめ決定された初期化レベル値は、ビタービデコーダの出力二進信号が正常信号である時に前記チャンネル識別器により生成されて前記メモリ部に保存された基準レベル値であることを特徴とする請求項３６に記載のデータ再生方法。
38. 前記あらかじめ決定された初期化レベル値は、ビタービデコーダではない他の二進化手段からの二進信号に基づいて検出された基準レベル値であることを特徴とする請求項３７に記載のデータ再生方法。
39. 前記非正常状態信号が非活性化されれば、前記チャンネル識別段階はビタービデコーダの出力二進信号に基づいて基準レベル値を生成する段階を含むことを特徴とする請求項３８に記載のデータ再生方法。
40. 前記チャンネル識別段階は、
    二進化手段選択信号に基づいて前記ビタービデコーダの出力二進信号または前記スライサの出力二進信号のうち何れか１つを選択する第１選択段階と、
    前記二進化手段選択信号に基づいて前記入力ＲＦ信号をｍ回遅延させた信号、または前記入力ＲＦ信号をｎ回遅延させた信号のうち何れか１つを選択する第２選択段階とをさらに含み、
    ここで、ｍは前記ビタービデコーダの動作による遅延時間を示し、ｎは前記スライサの動作による遅延時間を表すことを特徴とする請求項３６に記載のデータ再生方法。
41. 前記レベル値生成段階は、前記制御部からリセット信号を受信すれば、制御部から初期化レベル値を受信して、前記初期化レベル値を前記基準レベル値に出力する段階を含み、前記リセット信号は前記制御部が前記非正常状態信号を受信した時に生成されることを特徴とする請求項４０に記載のデータ再生方法。
42. 前記非正常状態信号は、ディスク駆動初期に何らの信号も入力されていない時に生成された信号であることを特徴とする請求項３３に記載のデータ再生方法。
43. 前記非正常状態信号は、記録されたデータ内に含まれた同期信号が周期的に発見されない時に生成された信号であることを特徴とする請求項３３に記載のデータ再生方法。
44. 前記非正常状態信号は、入力ＲＦ信号自体の包絡線波形の欠陥を検査する欠陥検出方法により生成された信号であることを特徴とする請求項３３に記載のデータ再生方法。
45. 前記非正常状態信号は、前記チャンネル識別器により検出された基準レベル値の最大値から最小値を減算した波形のサイズがあらかじめ決定された臨界値以下であるか否かを検査するサイズ検査法により生成された信号であることを特徴とする請求項３３に記載のデータ再生方法。
46. 前記あらかじめ決定された初期化レベル値は、正常状態で前記チャンネル識別器により検出された基準レベル値、またはユーザーにより入力される所定の値であることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
47. 前記あらかじめ決定された初期化レベル値は、正常状態で前記チャンネル識別器により検出された基準レベル値またはユーザーにより入力される所定の値であることを特徴とする請求項３３に記載の方法。
48. 前記あらかじめ決定された初期化レベル値は前記データ再生装置内のメモリユニットに保存されることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
49. ビタービデコーダのレベル値を検出するデータ再生方法において、
    前記ビタービデコーダの出力信号の包絡線波形を抽出する段階と、
    前記包絡線波形が所定の臨界値より少ないか否かを判断し、前記包絡線波形の振幅が前記所定の臨界値より小さな場合には非正常状態信号を決定する段階とを含むことを特徴とする方法。
50. ビタービデコーダのレベル値を検出するデータ再生方法において、
    波形のサイズを検査することによって、前記ビタービデコーダの検出されたレベル値の最大値から最小値を減算し、最終レベル値を出力する段階と、
    前記最終レベル値が所定の臨界値より小さな場合、非正常状態信号を決定する段階とを含むことを特徴とする方法。

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