JP2008034025A - Disk signal analyzing device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve a disk signal analyzing device in which optimum adaptive equalization can be performed even when quality and properties are different for each disk and in area on disks, and even when formats of disks are different. <P>SOLUTION: The disk signal analyzing device has the adaptive equalization processing function for PRML signal processing for the disk signal, and is provided with a learning function of tap coefficient control in the adaptive equalization processing. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明はディスク信号解析装置に関し、詳しくは、DVDや次世代記録メディアなどのPRML(Partial Response Maximum Likelihood)信号処理機能が搭載された高密度光ディスク信号をはじめとする少なくとも2値以上で記録されたディスク信号の解析評価に用いるディスク信号解析装置に関するものである。   The present invention relates to a disk signal analyzing apparatus, and more particularly, recorded with at least two values including a high-density optical disk signal including a PRML (Partial Response Maximum Likelihood) signal processing function such as a DVD or a next-generation recording medium. The present invention relates to a disk signal analyzing apparatus used for analyzing and evaluating a disk signal.

PRML信号処理は高密度化を図る再生信号処理方法の一つであって、符合間干渉を意図的に与える方法によって波形を整えるPR方式と、データ間に相関をもたせて記録したデータの列から最も確からしいデータ列を検出するML方式を採用したデータチャンネル技術である。   PRML signal processing is one of the reproduction signal processing methods for increasing the density, and is based on the PR method in which the waveform is adjusted by a method that intentionally provides inter-code interference, and the data sequence recorded with correlation between the data. This is a data channel technology that employs the ML method for detecting the most probable data string.

磁気ディスクや光ディスクにおいて、MRヘッドまたは光ピックアップで検知した信号だけではデータかノイズかの判断が困難である。そこで、この判断を的確に行うために、PRML信号処理を使う。すなわち、記録された符号は、常に前に書き込まれた符号の影響を受ける。そこで、PRML信号処理ではこの符号間干渉を利用し、データを再生する時に再生歪を修正する波形等化方式(PR方式)と、再生したデータの間に相互関係がある時に最も的確な符号を検出する方式(ML方式)とを組み合わせて用いる。磁気ディスク装置だけでなく、光ディスク装置や映像記録用のVTR等でも注目されている。
特開2003−203429号公報
In a magnetic disk or optical disk, it is difficult to determine whether data or noise is detected only by a signal detected by an MR head or an optical pickup. Therefore, PRML signal processing is used to accurately make this determination. That is, the recorded code is always affected by the previously written code. Therefore, in the PRML signal processing, this intersymbol interference is used to obtain the most accurate code when there is a correlation between a waveform equalization method (PR method) that corrects reproduction distortion when reproducing data and the reproduced data. A detection method (ML method) is used in combination. Not only magnetic disk devices but also optical disk devices and video recording VTRs are attracting attention.
JP 2003-203429 A

図6は、従来のディスク信号解析装置におけるPRML信号処理回路100の一例を示すブロック図であり、高密度光ディスクドライブのPRML信号処理回路と同様な構成を有している。なお、この回路後段には、再生信号を解析する回路や機能ブロックが接続されるが図示しない。   FIG. 6 is a block diagram showing an example of a PRML signal processing circuit 100 in a conventional disk signal analyzing apparatus, which has the same configuration as the PRML signal processing circuit of a high-density optical disk drive. A circuit and function blocks for analyzing the reproduction signal are connected to the subsequent stage of the circuit, but not shown.

PRML信号処理回路100において、アナログ入力回路1は入力されるRF信号の増幅やインピーダンス変換を行うものであり、信号を増幅するアンプ、ゲインを平均化するAGC(AutoGainControl)、RF信号の不要オフセットを取り除くオフセットキャンセル回路などが設けられる。   In the PRML signal processing circuit 100, the analog input circuit 1 performs amplification and impedance conversion of an input RF signal, and an amplifier that amplifies the signal, an AGC (AutoGain Control) that averages the gain, and an unnecessary offset of the RF signal. An offset cancel circuit to be removed is provided.

アナログ入力回路1の出力信号はA/D変換器2に入力され、ディジタル信号に変換される。
A/D変換器2の出力信号は等化回路3に入力され、A/D変換器2から変換出力される量子化RF信号の特性がPRML信号処理回路100の前段に設けられる図示しない光ピックアップ光学特性の伝達関数に合致する目標PR特性に近似するように等化処理される。
メモリ4は等化回路3から出力される等化信号の等化誤差を算出するための参照レベルデータを保持する。
The output signal of the analog input circuit 1 is input to the A / D converter 2 and converted into a digital signal.
The output signal of the A / D converter 2 is input to the equalization circuit 3, and the characteristic of the quantized RF signal converted and output from the A / D converter 2 is provided in the preceding stage of the PRML signal processing circuit 100. Equalization processing is performed so as to approximate the target PR characteristic that matches the transfer function of the optical characteristic.
The memory 4 holds reference level data for calculating the equalization error of the equalization signal output from the equalization circuit 3.

ビタビ復号回路5はメモリ4に保持されている参照レベルデータに基づき、ビタビアルゴリズムを使って等化信号から2値信号を復号する。
目標信号生成回路6はビタビ復号回路5で復号された2値信号から理想的な目標レベルを生成送出するものであり、FIRフィルタなどで構成される。
The Viterbi decoding circuit 5 decodes the binary signal from the equalized signal using the Viterbi algorithm based on the reference level data held in the memory 4.
The target signal generation circuit 6 generates and sends an ideal target level from the binary signal decoded by the Viterbi decoding circuit 5, and is composed of an FIR filter or the like.

タップ係数制御回路7は等化誤差が最小になるように等化回路3のフィルタタップ係数を最適化するものであり、A/D変換器2から出力される量子化RF信号と目標信号生成回路6から出力される目標レベル信号および前記等化回路3から出力される等化信号が入力される。   The tap coefficient control circuit 7 optimizes the filter tap coefficient of the equalization circuit 3 so as to minimize the equalization error. The quantized RF signal output from the A / D converter 2 and the target signal generation circuit The target level signal output from 6 and the equalization signal output from the equalization circuit 3 are input.

図7は、図6における等化回路3の内部構成例を示すブロック図であり、ディジタルトランスバーサルフィルタ300として構成されている。具体的には、ディジタルトランスバーサルフィルタ300は、入力信号xをフィルタのタップ数分逐次遅延する遅延回路D〜DN−1301と、入力信号x〜xk−N−1とフィルタタップ係数C〜CN−1を乗じる乗算回路302と、乗算回路302の総和を等化信号yとして出力する加算回路とで構成されている。 FIG. 7 is a block diagram illustrating an internal configuration example of the equalization circuit 3 in FIG. 6, which is configured as a digital transversal filter 300. Specifically, a digital transversal filter 300, a delay circuit D 0 ~D N-1 301 which delays the input signal x k successive number of taps of the filter, the input signal x k ~x k-N-1 filter The circuit includes a multiplier circuit 302 that multiplies tap coefficients C 0 to C N−1 and an adder circuit that outputs the sum of the multiplier circuits 302 as an equalized signal y k .

図8は等化回路3とタップ係数制御回路7で構成される適応等化フィルタおよびタップ係数制御に用いるLMSアルゴリズムに基づく演算部を含む機能ブロック図である。図8において、xは入力信号、Cは適応等化フィルタのタップ係数、yは等化信号、dは等化信号の理想となるトレーニング信号、eは等化信号yとトレーニング信号の誤差信号である。LMS(LeastMeanSquare)演算部は、誤差信号eが最小となるように、次式のアルゴリズムを使ってフィルタのタップ係数を最適化する。
n+1=C+μ*x*e (1)
μはステップサイズで、タップ係数の1回の補正量を制御するパラメータである。
FIG. 8 is a functional block diagram including an adaptive equalization filter composed of the equalization circuit 3 and the tap coefficient control circuit 7 and an arithmetic unit based on the LMS algorithm used for tap coefficient control. In FIG. 8, x k is an input signal, C k is a tap coefficient of an adaptive equalization filter, y k is an equalization signal, d k is a training signal that is an ideal equalization signal, and e k is an equalization signal y k . It is an error signal of the training signal. LMS (LeastMeanSquare) calculation unit, such that the error signal e k is minimized, to optimize the tap coefficients of the filter using the algorithm follows.
C n + 1 = C n + μ * x n * e n (1)
μ is a step size, and is a parameter for controlling the correction amount of one tap coefficient.

図9は図6のPRML信号処理回路100の動作を表すフローチャートである。
(A)光ピックアップなどで検出されたRF信号は、PRML信号処理回路100に入力され、アナログ入力回路1によって所望の信号変換が行われる。
(B)アナログ入力回路1から出力されたアナログ出力信号は、A/D変換器2でディジタル信号に量子化される。このA/D変換器2のサンプリングクロックは、図示しない後段のPLL回路で再生され与えられる。
(C)等化回路3は、量子化RF信号を畳み込み演算によって等化する。このとき、等化回路3のタップ数N、タップ係数C〜CN−1は、光ピックアップの光学伝達関数に合致する目標PR応答波形に近似できるような初期値が与えられる。
(D)ビタビ復号回路5は、等化回路3から出力される等化信号と参照レベルメモリ4に格納された理想レベルから等化誤差を算出し、既知のビタビアルゴリズムを用いて2値信号に復号する。例えば、PR(1221)を理想応答波形とする場合、参照レベルメモリ4には、7値の理想レベルが格納されている。
(E)目標波形生成回路6は、ビタビ復号回路5で復号された2値信号から、目標となるレベル信号を出力する。例えば、PR(1221)を理想応答波形とする場合、概ね1:2:2:1の比のタップ係数をもったFIRフィルタを通過させ、目標レベル信号を生成する。
(F)タップ係数生成回路は、A/D変換器2から出力される量子化RF信号と等化回路3から出力される等化信号および目標波形生成回路から出力される目標レベル信号に基づき、(1)式のLMSアルゴリズムを用いてタップ係数を最適値に補正する。なおA/D変換器2の後段に接続される各回路は、A/Dサンプリングに同期したクロックのタイミングで動作するが、タップ係数制御回路7に入力される等化信号および量子化RF信号は、データタイミングが一致するための遅延回路(フリップフロップ)が適宜配置されている。
(G)一連のサンプリング処理が終了するまでステップ(A)〜(F)の処理がサンプリングクロックのタイミングで逐次行われ、等化回路3のタップ係数は等化誤差が最小になる最適値に収束するように制御される。
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the PRML signal processing circuit 100 of FIG.
(A) An RF signal detected by an optical pickup or the like is input to the PRML signal processing circuit 100, and desired signal conversion is performed by the analog input circuit 1.
(B) The analog output signal output from the analog input circuit 1 is quantized into a digital signal by the A / D converter 2. The sampling clock of the A / D converter 2 is regenerated and given by a subsequent PLL circuit (not shown).
(C) The equalization circuit 3 equalizes the quantized RF signal by a convolution operation. At this time, the tap number N and the tap coefficients C 0 to C N−1 of the equalization circuit 3 are given initial values that can be approximated to a target PR response waveform that matches the optical transfer function of the optical pickup.
(D) The Viterbi decoding circuit 5 calculates an equalization error from the equalized signal output from the equalization circuit 3 and the ideal level stored in the reference level memory 4, and converts it into a binary signal using a known Viterbi algorithm. Decrypt. For example, when PR (1221) is an ideal response waveform, seven levels of ideal levels are stored in the reference level memory 4.
(E) The target waveform generation circuit 6 outputs a target level signal from the binary signal decoded by the Viterbi decoding circuit 5. For example, when PR (1221) is an ideal response waveform, it passes through an FIR filter having tap coefficients with a ratio of approximately 1: 2: 2: 1 to generate a target level signal.
(F) The tap coefficient generation circuit is based on the quantized RF signal output from the A / D converter 2, the equalization signal output from the equalization circuit 3, and the target level signal output from the target waveform generation circuit. The tap coefficient is corrected to an optimum value by using the LMS algorithm of equation (1). Each circuit connected to the subsequent stage of the A / D converter 2 operates at a clock timing synchronized with the A / D sampling. However, the equalized signal and the quantized RF signal input to the tap coefficient control circuit 7 are A delay circuit (flip-flop) for matching the data timing is appropriately arranged.
(G) Steps (A) to (F) are sequentially performed at the timing of the sampling clock until a series of sampling processes is completed, and the tap coefficient of the equalization circuit 3 converges to an optimum value that minimizes the equalization error. To be controlled.

しかし、このような従来の構成によれば、波形の歪みや光学特性などでディスク毎またはディスクの領域で品質や特性が異なる場合、タップ係数の初期値からの収束時間に差異が発生したり、入力信号によっては発散したり、最適な解析が行えないおそれがある。
また、ディスク上のヘッダ領域やデータ領域のサイズが異なるなど、ディスクのフォーマットに差異がある場合には、適切なタップ係数を用いて適応等化を試みないと最適な収束値が得られず、正しい品質評価が行えないことになる。
However, according to such a conventional configuration, when the quality and characteristics are different for each disk or disk area due to waveform distortion, optical characteristics, etc., a difference occurs in the convergence time from the initial value of the tap coefficient, Depending on the input signal, it may diverge or the optimum analysis may not be performed.
In addition, when there is a difference in the format of the disk, such as the size of the header area and data area on the disk, an optimal convergence value cannot be obtained unless an adaptive equalization is attempted using an appropriate tap coefficient. A correct quality evaluation cannot be performed.

本発明は、ディスク毎やディスク上の領域で品質や特性が異なる場合やディスクのフォーマットが異なる場合でも、最適な適応等化が行えるディスク信号解析装置を実現することを目的とする。   An object of the present invention is to realize a disk signal analyzing apparatus that can perform optimum adaptive equalization even when the quality and characteristics differ from disk to disk or in the area on the disk or even when the disk format is different.

上記課題を解決する請求項1に記載の発明は、ディスク信号に対するPRML信号処理のための適応等化処理機能を有するディスク信号解析装置であって、前記適応等化処理におけるタップ係数制御の学習機能を設けたことを特徴とする。   The invention according to claim 1, which solves the above problem, is a disk signal analyzing apparatus having an adaptive equalization processing function for PRML signal processing on a disk signal, and a learning function of tap coefficient control in the adaptive equalization processing Is provided.

請求項2に記載の発明は、入力RF信号に所望の信号変換を施すアナログ入力回路と、アナログ入力回路から出力されるアナログRF信号を量子化するA/D変換器と、A/D変換器で量子化されたRF信号を目標とするPR応答波形に近似させる等化回路と、等化回路で出力された等化信号からビタビアルゴリズムにより2値信号を復号するビタビ復号回路と、前記ビタビ復号回路で出力される2値信号から目標レベル信号を生成出力する目標波形生成回路と、前記等化信号と前記目標レベル信号との等化誤差が最小になるように前記等化回路のタップ係数を最適化するタップ係数制御回路と、最適化されたタップ係数データを保持するタップ係数メモリと、前記タップ係数制御回路の制御モードを指定する制御モードメモリとを備え、前記タップ係数制御回路は、外部から入力される等化制御信号と制御モードメモリの状態に基づき、タップ係数メモリにアクセスすることを特徴とするディスク信号に対するPRML信号処理のための適応等化処理機能を有するディスク信号解析装置である。   The invention according to claim 2 is an analog input circuit for performing desired signal conversion on an input RF signal, an A / D converter for quantizing an analog RF signal output from the analog input circuit, and an A / D converter An equalization circuit for approximating the RF signal quantized with the target PR response waveform, a Viterbi decoding circuit for decoding a binary signal from the equalized signal output from the equalization circuit by a Viterbi algorithm, and the Viterbi decoding A target waveform generation circuit that generates and outputs a target level signal from a binary signal output by the circuit; and a tap coefficient of the equalization circuit so that an equalization error between the equalization signal and the target level signal is minimized. A tap coefficient control circuit to be optimized, a tap coefficient memory for holding optimized tap coefficient data, and a control mode memory for designating a control mode of the tap coefficient control circuit. The tap coefficient control circuit has an adaptive equalization processing function for PRML signal processing for a disk signal characterized by accessing the tap coefficient memory based on an externally input equalization control signal and the state of the control mode memory. It is a disk signal analyzing apparatus having.

請求項3に記載の発明は、前記タップ係数制御回路は、外部から入力される等化制御信号がディスエーブルの時は前記等化回路へのタップ係数更新を停止し、イネーブルの時にタップ係数の更新を再開することを特徴とする請求項2記載のディスク信号解析装置である。   According to a third aspect of the present invention, when the equalization control signal input from the outside is disabled, the tap coefficient control circuit stops updating the tap coefficient to the equalization circuit, and when enabled, the tap coefficient control circuit 3. The disk signal analyzing apparatus according to claim 2, wherein the updating is resumed.

請求項4に記載の発明は、前記制御モードメモリは、学習モード、再生モード、再生学習モード、OFFモードの少なくともいずれかの制御モードを有し、前記タップ係数制御回路は、制御モードが学習モードの時は等化制御信号のエッジ信号に基づき最適なタップ係数を前記タップ係数メモリに保存し、再生モードの時は等化制御信号のエッジ信号に基づきタップ係数メモリに保存された最適タップ係数を読み出し等化回路に設定し、学習再生モードの時は等化制御信号のエッジ信号に基づきタップ係数メモリに保存された最適なタップ係数を読み出すとともに次のエッジ信号で新たな最適タップ係数をタップ係数メモリに保存し、OFFモードの時はタップ係数メモリにアクセスしないことを特徴とする請求項2または請求項3記載のディスク信号解析装置である。   According to a fourth aspect of the present invention, the control mode memory has a control mode of at least one of a learning mode, a reproduction mode, a reproduction learning mode, and an OFF mode, and the tap coefficient control circuit has a control mode in a learning mode. Is stored in the tap coefficient memory based on the edge signal of the equalization control signal, and in the reproduction mode, the optimal tap coefficient stored in the tap coefficient memory is stored based on the edge signal of the equalization control signal. When set to read equalization circuit and in learning playback mode, the optimum tap coefficient stored in the tap coefficient memory is read based on the edge signal of the equalization control signal, and the new optimum tap coefficient is tap coefficient with the next edge signal. 4. The data storage device according to claim 2, wherein the tap coefficient memory is not accessed in the OFF mode. Disk is a signal analyzer.

本発明のディスク信号解析装置によれば、制御モード、タップ係数メモリおよび外部からの等化制御信号に基づき、最適なタップ係数を学習し、再生時に利用できる構成としたため、ディスクごと、またはディスク上の領域で品質の異なる信号を評価する場合でも、信頼性の高い品質評価が可能になる。
また、等化制御信号のレベル、エッジに基づいて、等化停止、等化学習、再生信号評価が行える機能を有しているため、ディスクフォーマットに依存しない解析、回路評価が可能になる。
According to the disk signal analyzing apparatus of the present invention, the optimum tap coefficient is learned based on the control mode, the tap coefficient memory, and the external equalization control signal, and can be used at the time of reproduction. Even when signals with different qualities are evaluated in this area, a highly reliable quality evaluation becomes possible.
In addition, since it has functions for performing equalization stop, equalization learning, and reproduction signal evaluation based on the level and edge of the equalization control signal, analysis and circuit evaluation independent of the disk format are possible.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図1は本発明のディスク信号解析装置におけるPRML信号処理回路500の実施例を示すブロック図であり、アナログ入力回路1からタップ係数制御回路7までにより構成される図6の従来例と共通する部分には同一符号を付けている。図1と図6の異なる部分は、タップ係数制御回路7と制御モードメモリ8とタップ係数メモリ9相互間の接続関係である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a PRML signal processing circuit 500 in the disk signal analyzing apparatus according to the present invention, and is a part common to the conventional example of FIG. 6 constituted by an analog input circuit 1 to a tap coefficient control circuit 7. Are given the same reference numerals. 1 and FIG. 6 is a connection relationship among the tap coefficient control circuit 7, the control mode memory 8, and the tap coefficient memory 9.

なお、等化回路3は、従来例と同様に図7のようなトランスバーサルフィルタ300で構成される。適応等化を実現する等化回路3およびタップ係数制御回路7は、従来例と同様に図8のようなLMSアルゴリズムを使った機能ブロックで実現される。また、本発明に係るディスク信号解析装置の全ての回路は、A/D変換器2のサンプリングに同期したクロック信号のタイミングで動作するため、データタイミング同期のための遅延回路を適宜用いるが、それらについての図示および説明は省略する。   Note that the equalization circuit 3 includes a transversal filter 300 as shown in FIG. The equalization circuit 3 and the tap coefficient control circuit 7 for realizing adaptive equalization are realized by functional blocks using the LMS algorithm as shown in FIG. In addition, since all the circuits of the disk signal analyzing apparatus according to the present invention operate at the timing of the clock signal synchronized with the sampling of the A / D converter 2, a delay circuit for data timing synchronization is appropriately used. The illustration and description of are omitted.

図1において、タップ係数制御回路7には、図6と同様にA/D変換器2から出力される量子化RF信号と目標信号生成回路6から出力される目標レベル信号および前記等化回路3から出力される等化信号が入力されるのに加え、等化処理を行うか否かを決定する等化制御信号と制御モードメモリ8に格納されているタップ係数の制御方法を決定するデータとタップ係数メモリ9に格納されている複数のタップ係数初期値データが入力される。タップ係数制御回路7は、これらの入力データに基づき前記等化回路3のフィルタタップ係数を最適値に制御するための最適フィルタタップ係数データを演算出力する。   In FIG. 1, the tap coefficient control circuit 7 includes a quantized RF signal output from the A / D converter 2, a target level signal output from the target signal generation circuit 6, and the equalization circuit 3 as in FIG. In addition to the equalization signal output from the input, the equalization control signal for determining whether to perform equalization processing and the data for determining the tap coefficient control method stored in the control mode memory 8 A plurality of tap coefficient initial value data stored in the tap coefficient memory 9 is input. The tap coefficient control circuit 7 calculates and outputs optimum filter tap coefficient data for controlling the filter tap coefficient of the equalization circuit 3 to an optimum value based on these input data.

タップ係数制御回路7におけるタップ係数の制御モードには、タップ係数メモリ9に格納されているデータを使わない従来同様のOFFモードと、適応等化学習を行って等化区間の最適タップ係数をタップ係数メモリ9に格納する学習モードと、学習済みの等化区間最適タップ係数をタップ係数メモリ9から読み出して等化回路3に設定する再生モードと、学習と再生を両方行う再生学習モードの4つがある。   The tap coefficient control circuit 7 uses a tap coefficient control mode in which the data stored in the tap coefficient memory 9 is not used. There are four modes: a learning mode to be stored in the coefficient memory 9, a reproduction mode in which the learned equalization interval optimum tap coefficients are read from the tap coefficient memory 9 and set in the equalization circuit 3, and a reproduction learning mode in which both learning and reproduction are performed. is there.

等化制御信号は、ハイレベルの時に等化処理および一連のPRML信号処理を停止し、ローレベルの時に処理を再開する。タップ係数制御回路7はハイレベル時にタップ係数の更新は行わない。一般にディスクのアドレス部分の読み出し、PLL引き込みのためのVFO区間の読み出し、ディスクのトラックをジャンプするようなケースでマスク信号として使用される。   The equalization control signal stops equalization processing and a series of PRML signal processing when it is at a high level, and resumes processing when it is at a low level. The tap coefficient control circuit 7 does not update the tap coefficient at the high level. Generally, it is used as a mask signal in the case of reading the address portion of the disk, reading the VFO section for pulling in the PLL, or jumping the track of the disk.

図2〜図4はこれら各制御モードにおけるディスク信号解析装置の動作を表すタイミングチャートであり、等化制御信号と制御モードメモリ8とタップ係数メモリ9の状態も示している。図5は本発明に係るディスク信号解析装置の各制御モードにおける動作を表すフローチャートであり、(イ)は制御モードがOFFの場合、(ロ)は制御モードが学習モードの場合、(ハ)は制御モードが再生学習モードの場合である。なお、等化の学習再生動作はディスクの同一領域を高品質で再生できるような回路設計のため解析するものである。また、学習時と再生時のディスク評価領域の開始位置は外部からのトリガ信号で同期する形となるが、説明を省略する。   2 to 4 are timing charts showing the operation of the disk signal analyzing apparatus in each of these control modes, and also show the states of the equalization control signal, the control mode memory 8 and the tap coefficient memory 9. FIG. 5 is a flowchart showing the operation in each control mode of the disk signal analyzing apparatus according to the present invention. (A) is when the control mode is OFF, (B) is when the control mode is the learning mode, and (C) is This is a case where the control mode is the reproduction learning mode. The equalization learning / reproducing operation is analyzed for circuit design so that the same area of the disk can be reproduced with high quality. The starting position of the disc evaluation area at the time of learning and playback is synchronized with an external trigger signal, but the description thereof is omitted.

1)OFFモード(タイミングチャート図2、フローチャート図5(イ))
(a)等化回路3に対し、タップ係数の初期値としてC[0]を設定する。
(b)制御モードメモリ8に「OFFモード」が格納される。
(c〜g)タップ係数制御回路7は、制御信号の立下りエッジを検出することによりタップ係数C[0]を初期値として従来のA/D変換と適応等化処理を行い、制御信号がローレベルの間、等化回路3のタップ係数を逐次更新する。
1) OFF mode (timing chart FIG. 2, flowchart FIG. 5 (A))
(A) C [0] is set as an initial value of the tap coefficient for the equalization circuit 3.
(B) “OFF mode” is stored in the control mode memory 8.
(C to g) The tap coefficient control circuit 7 performs conventional A / D conversion and adaptive equalization processing with the tap coefficient C [0] as an initial value by detecting the falling edge of the control signal, and the control signal is During the low level, the tap coefficient of the equalization circuit 3 is sequentially updated.

(g,c)続いてタップ係数制御回路7は、制御信号の立ち上がりを検出すると、制御信号の立ち下がりを再度検出するまでその時点の最適タップ係数C[1]を保持する。この間、タップ係数の更新は行われない。制御信号の立下りを検出すると、タップ係数C[1]を初期値として、上記ステップc〜gと同様の流れで適応等化処理を繰り返す。タップ係数メモリ9に対して更新・読み出しは行われない。 (G, c) Subsequently, when detecting the rising edge of the control signal, the tap coefficient control circuit 7 holds the optimum tap coefficient C [1] at that time until the falling edge of the control signal is detected again. During this time, the tap coefficient is not updated. When the falling edge of the control signal is detected, the adaptive equalization process is repeated with the tap coefficient C [1] as an initial value in the same flow as the above steps c to g. No updating / reading is performed on the tap coefficient memory 9.

2)学習モード(タイミングチャート図3、フローチャート図5(ロ))
(a’)等化回路3に対し、タップ係数の初期値としてC[0]を設定する。
(b’)制御モードメモリ8に「学習モード」が格納される。
(c’〜g’)タップ係数制御回路7は、制御信号の立下りエッジを検出することによりタップ係数C[0]を初期値として従来のA/D変換と適応等化処理を行い、制御信号がローレベルの間、等化回路3のタップ係数を逐次更新し等化学習を行う。
2) Learning mode (timing chart FIG. 3, flowchart FIG. 5 (b))
(A ′) C [0] is set as an initial value of the tap coefficient for the equalization circuit 3.
(B ′) “Learning mode” is stored in the control mode memory 8.
(C ′ to g ′) The tap coefficient control circuit 7 performs conventional A / D conversion and adaptive equalization processing with the tap coefficient C [0] as an initial value by detecting the falling edge of the control signal, and performs control. While the signal is at a low level, the tap coefficient of the equalization circuit 3 is sequentially updated to perform equalization learning.

(g’〜h’,c’)続いてタップ係数制御回路7は、制御信号の立ち上がりを検出すると、最終的な最適タップ係数C[1]をタップ係数メモリ9に格納する。制御信号の立ち下がりを再度検出するまで、その時点の最適タップ係数C[1]を保持する。この間、タップ係数の更新は行われない。制御信号の立下りを検出すると、タップ係数C[1]を初期値として、上記ステップc’〜g’と同様の流れで等化学習処理を繰り返し、タップ係数メモリ9に最適タップ係数C[2]、C[3]、C[4]を逐次格納していく。 (G ′ to h ′, c ′) Subsequently, when detecting the rising edge of the control signal, the tap coefficient control circuit 7 stores the final optimum tap coefficient C [1] in the tap coefficient memory 9. Until the falling edge of the control signal is detected again, the current optimum tap coefficient C [1] is held. During this time, the tap coefficient is not updated. When the falling edge of the control signal is detected, the equalization learning process is repeated with the tap coefficient C [1] as an initial value in the same flow as the above steps c ′ to g ′, and the optimum tap coefficient C [2] is stored in the tap coefficient memory 9. ], C [3], C [4] are sequentially stored.

3)再生学習モード(タイミングチャート図4、フローチャート図5(ハ))
(a’’)等化回路3に対し、タップ係数の初期値としてC[0]を設定する。
(b’’)制御モードメモリ8に「再生学習モード」が格納される。
(c’’〜h’’)タップ係数制御回路7は、制御信号の立下りエッジを検出することによりタップ係数メモリ9からタップ係数C[1]を読み出し初期値として従来のA/D変換と適応等化処理を行い、制御信号がローレベルの間、タップ係数を逐次更新し等化処理を行う。
3) Reproduction learning mode (timing chart FIG. 4, flowchart FIG. 5 (c))
(A ″) C [0] is set as an initial value of the tap coefficient for the equalizing circuit 3.
(B ″) “Reproduction learning mode” is stored in the control mode memory 8.
(C ″ to h ″) The tap coefficient control circuit 7 reads the tap coefficient C [1] from the tap coefficient memory 9 by detecting the falling edge of the control signal, and performs the conventional A / D conversion as an initial value. An adaptive equalization process is performed, and while the control signal is at a low level, the tap coefficients are sequentially updated and the equalization process is performed.

(h’’〜i’’,c’’)続いてタップ係数制御回路7は、制御信号の立ち上がりを検出することにより最終的な最適タップ係数C’[1]をタップ係数メモリ9に格納する。制御信号の立ち下がりを再度検出するまで、その時点の最適タップ係数C’[1]を保持する。この間、タップ係数の更新は行われない。制御信号の立下りを検出すると、タップ係数制御回路7はタップ係数メモリ9から該当領域に最適なタップ係数C[2]を読み出し、初期値として上記ステップc’’〜h’’と同様の流れで等化学習処理を繰り返し、タップ係数メモリ9に最適タップ係数C’[2]、C’[3]、C’[4]を逐次格納していく。 (H ″ to i ″, c ″) Subsequently, the tap coefficient control circuit 7 stores the final optimum tap coefficient C ′ [1] in the tap coefficient memory 9 by detecting the rising edge of the control signal. . Until the falling edge of the control signal is detected again, the current optimum tap coefficient C ′ [1] is held. During this time, the tap coefficient is not updated. When the falling edge of the control signal is detected, the tap coefficient control circuit 7 reads the tap coefficient C [2] optimum for the corresponding area from the tap coefficient memory 9, and the same flow as the above steps c ″ to h ″ as an initial value. Then, the equalization learning process is repeated, and the optimum tap coefficients C ′ [2], C ′ [3], C ′ [4] are sequentially stored in the tap coefficient memory 9.

前記実施例では、制御モードメモリを持つ構成としたが、この状態を外部からの信号で与えてもよい。   In the above embodiment, the control mode memory is provided. However, this state may be given by an external signal.

前記実施例では、学習時と再生時がディスクの同一領域を評価することを前提とした学習機能であるが、ヘッダ部分のアドレス情報を元に、タップ係数メモリから該当する最適タップ係数を検索する形にしてもよい。   In the above-described embodiment, the learning function is based on the premise that the same area of the disc is evaluated during learning and playback, but the corresponding optimum tap coefficient is searched from the tap coefficient memory based on the address information of the header portion. It may be shaped.

また、適応等化技術は光ディスク以外の通信分野でも使われているため、通信路の品質評価においても利用することは可能である。   In addition, since adaptive equalization technology is also used in communication fields other than optical disks, it can also be used for quality evaluation of communication channels.

以上説明したように、ディスク信号解析装置におけるPRML信号処理の適応等化機能として、タップ係数制御モードに、OFFモードと学習モードと再生モードおよび再生学習モードを搭載したことで、ディスクの品質特性に応じた最適タップ係数をあらかじめ学習し、再生評価時にそのタップ係数を利用することができる。   As described above, as an adaptive equalization function for PRML signal processing in the disc signal analysis apparatus, the tap coefficient control mode is equipped with the OFF mode, the learning mode, the playback mode, and the playback learning mode, thereby improving the quality characteristics of the disc. The corresponding optimum tap coefficient can be learned in advance, and the tap coefficient can be used at the time of reproduction evaluation.

これにより、前述のような、ディスクごと、またはディスク上の領域で品質の異なる信号を評価する場合でも、信頼性の高い品質評価が可能になる。   As a result, even when signals having different qualities are evaluated for each disk or in an area on the disk as described above, highly reliable quality evaluation can be performed.

さらに、等化制御信号のレベル、エッジに基づいて、等化停止、等化学習、再生信号評価が行える機能を有しているため、ディスクフォーマットに依存しない解析、回路評価が可能になる。   Furthermore, since it has functions for performing equalization stop, equalization learning, and reproduction signal evaluation based on the level and edge of the equalization control signal, analysis and circuit evaluation independent of the disk format become possible.

本発明のディスク信号解析装置におけるPRML信号処理回路の実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the Example of the PRML signal processing circuit in the disc signal analysis apparatus of this invention. ディスク信号解析装置の動作を表すタイミングチャートである。It is a timing chart showing operation of a disk signal analysis device. ディスク信号解析装置の動作を表すタイミングチャートである。It is a timing chart showing operation of a disk signal analysis device. ディスク信号解析装置の動作を表すタイミングチャートである。It is a timing chart showing operation of a disk signal analysis device. 本発明に係るディスク信号解析装置の各制御モードにおける動作を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the operation | movement in each control mode of the disc signal analysis apparatus based on this invention. 従来のディスク信号解析装置におけるPRML信号処理回路の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the PRML signal processing circuit in the conventional disc signal analysis apparatus. 図6における等化回路3の内部構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structural example of the equalization circuit 3 in FIG. 適応等化フィルタおよびタップ係数制御に用いるLMSアルゴリズムに基づく演算部を含む機能ブロック図である。It is a functional block diagram including the calculating part based on the LMS algorithm used for an adaptive equalization filter and tap coefficient control. 図6のPRML信号処理回路100の動作を表すフローチャートである。7 is a flowchart showing the operation of the PRML signal processing circuit 100 of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 アナログ入力回路
2 A/D変換器
3 等化回路
4 メモリ
5 ビタビ復号回路
6 目標信号生成回路
7 タップ係数制御回路
8 制御モードメモリ
9 タップ係数メモリ
500 PRML信号処理回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Analog input circuit 2 A / D converter 3 Equalization circuit 4 Memory 5 Viterbi decoding circuit 6 Target signal generation circuit 7 Tap coefficient control circuit 8 Control mode memory 9 Tap coefficient memory 500 PRML signal processing circuit

Claims (4)

ディスク信号に対するPRML信号処理のための適応等化処理機能を有するディスク信号解析装置であって、
前記適応等化処理におけるタップ係数制御の学習機能を設けたことを特徴とするディスク信号解析装置。
A disc signal analyzing apparatus having an adaptive equalization processing function for PRML signal processing on a disc signal,
A disc signal analyzing apparatus provided with a learning function of tap coefficient control in the adaptive equalization processing.
入力RF信号に所望の信号変換を施すアナログ入力回路と、
アナログ入力回路から出力されるアナログRF信号を量子化するA/D変換器と、
A/D変換器で量子化されたRF信号を目標とするPR応答波形に近似させる等化回路と、
等化回路で出力された等化信号からビタビアルゴリズムにより2値信号を復号するビタビ復号回路と、
前記ビタビ復号回路で出力される2値信号から目標レベル信号を生成出力する目標波形生成回路と、
前記等化信号と前記目標レベル信号との等化誤差が最小になるように前記等化回路のタップ係数を最適化するタップ係数制御回路と、
最適化されたタップ係数データを保持するタップ係数メモリと、
前記タップ係数制御回路の制御モードを指定する制御モードメモリとを備え、
前記タップ係数制御回路は、外部から入力される等化制御信号と制御モードメモリの状態に基づき、タップ係数メモリにアクセスすることを特徴とするディスク信号に対するPRML信号処理のための適応等化処理機能を有するディスク信号解析装置。
An analog input circuit for performing desired signal conversion on the input RF signal;
An A / D converter that quantizes an analog RF signal output from the analog input circuit;
An equalizer circuit for approximating the RF signal quantized by the A / D converter to a target PR response waveform;
A Viterbi decoding circuit for decoding a binary signal from the equalized signal output from the equalization circuit by a Viterbi algorithm;
A target waveform generation circuit that generates and outputs a target level signal from the binary signal output by the Viterbi decoding circuit;
A tap coefficient control circuit that optimizes a tap coefficient of the equalization circuit so that an equalization error between the equalization signal and the target level signal is minimized;
A tap coefficient memory for holding optimized tap coefficient data;
A control mode memory for designating a control mode of the tap coefficient control circuit,
The tap coefficient control circuit accesses the tap coefficient memory based on an equalization control signal input from the outside and the state of the control mode memory, and an adaptive equalization processing function for PRML signal processing for a disk signal A disk signal analyzing apparatus.
前記タップ係数制御回路は、外部から入力される等化制御信号がディスエーブルの時は前記等化回路へのタップ係数更新を停止し、イネーブルの時にタップ係数の更新を再開することを特徴とする請求項2記載のディスク信号解析装置。   The tap coefficient control circuit stops updating tap coefficients when the equalization control signal input from the outside is disabled, and restarts updating tap coefficients when enabled. The disk signal analyzing apparatus according to claim 2. 前記制御モードメモリは、学習モード、再生モード、再生学習モード、OFFモードの少なくともいずれかの制御モードを有し、
前記タップ係数制御回路は、制御モードが学習モードの時は等化制御信号のエッジ信号に基づき最適なタップ係数を前記タップ係数メモリに保存し、再生モードの時は等化制御信号のエッジ信号に基づきタップ係数メモリに保存された最適タップ係数を読み出し等化回路に設定し、学習再生モードの時は等化制御信号のエッジ信号に基づきタップ係数メモリに保存された最適なタップ係数を読み出すとともに次のエッジ信号で新たな最適タップ係数をタップ係数メモリに保存し、OFFモードの時はタップ係数メモリにアクセスしないことを特徴とする請求項2または請求項3記載のディスク信号解析装置。
The control mode memory has at least one of a learning mode, a reproduction mode, a reproduction learning mode, and an OFF mode,
The tap coefficient control circuit stores the optimum tap coefficient in the tap coefficient memory based on the edge signal of the equalization control signal when the control mode is the learning mode, and the edge signal of the equalization control signal when in the reproduction mode. The optimal tap coefficient stored in the tap coefficient memory is read and set in the equalization circuit, and in the learning reproduction mode, the optimum tap coefficient stored in the tap coefficient memory is read based on the edge signal of the equalization control signal and the next 4. The disk signal analyzing apparatus according to claim 2, wherein a new optimum tap coefficient is stored in the tap coefficient memory using the edge signal of the first and second tap signals, and the tap coefficient memory is not accessed in the OFF mode.
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