JP2008543232A - 自動利得制御のための情報伝達信号の処理 - Google Patents
自動利得制御のための情報伝達信号の処理 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008543232A JP2008543232A JP2008514844A JP2008514844A JP2008543232A JP 2008543232 A JP2008543232 A JP 2008543232A JP 2008514844 A JP2008514844 A JP 2008514844A JP 2008514844 A JP2008514844 A JP 2008514844A JP 2008543232 A JP2008543232 A JP 2008543232A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data signal
- amplitude
- data
- pattern
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 67
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 32
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 29
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 22
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 10
- 238000013075 data extraction Methods 0.000 claims description 6
- 238000013442 quality metrics Methods 0.000 claims description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 7
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 3
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000012572 advanced medium Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005305 interferometry Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/001—Digital control of analog signals
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
- H03G3/3052—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in bandpass amplifiers (H.F. or I.F.) or in frequency-changers used in a (super)heterodyne receiver
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G2201/00—Indexing scheme relating to subclass H03G
- H03G2201/20—Gain control characterized by the position of the detection
- H03G2201/202—Gain control characterized by the position of the detection being in baseband
Landscapes
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
自動利得制御(AGC)は、アナログ・デジタルコンバータ(ADC)により配信される信号により実際に呈示されるパターンの所望の全振幅分解能を生成する利得を適用することにより、ADC入力への入力における信号振幅を制御する。短いRLLパターンは十分な全振幅を有する結果として信頼し得る抽出に十分な分解能を有することになり、これにより正しくデータを抽出する読み出しチャネルの能力を強化する。また、システムはユーザデータパラメータの測定に応じて正しいAGC設定を決定する。システム0はまた、利得が制御された信号においてDCオフセットを検出して補正する。
Description
発明の背景
本発明は、例えばデータ記憶システムから通信チャネルで受信された情報を処理することに関する。詳細には、本発明は読み出し信号処理装置に適用された読み出し信号の振幅を制御することにより、光学媒体からのデータの正確な検索のためのシステム、方法および装置に関する。
本発明は、例えばデータ記憶システムから通信チャネルで受信された情報を処理することに関する。詳細には、本発明は読み出し信号処理装置に適用された読み出し信号の振幅を制御することにより、光学媒体からのデータの正確な検索のためのシステム、方法および装置に関する。
記憶技術は、ますます高まる消費者および企業の高容量データ記憶の必要性を満たすために進化してきている。デジタル娯楽コンテンツおよびビジネスデータの作成、記憶、使用および検索は、かかる必要性のほんのわずかな例にすぎない。磁気、光および磁気光学技術は記憶容量に関する現在の必要性にある程度対応しているが、高解像度ビデオなどの技術は概ね、このような技術を十分に活用するためにデータが処理されなければならないスピードについていくために、検索および処理機能に対してさらなる向上を求めている。さらに、製造される際にまたは記録もしくはエンボスされる際にまたは取扱いから生じる、媒体の不完全性および通常の変動が望ましくない誤差を引き起こし得る。引掻き傷、質の悪い記録、極小の引掻き傷、安価なディスク、高記録密度、および他の性能特徴により引き起こされる誤差を考えると、データの正確な検索および処理は関心事であり続ける。
CD、DVDのような光ディスクおよびHD−DVD、Blu−Rayのような新しいディジタルフォーマットは、それらが提供する耐性および高データ容量のおかげでVHSテープおよびディスケットなどの従来の磁気媒体に多くの恩恵を与える。最も安価なパーソナルコンピュータでも処理能力が大幅に増加し、また好みの媒体フォーマットとしてDVDがほとんど普遍的受け入れられていることは、極めて高品質でしかも手頃なコストで家庭において映画および他の形式の視聴覚娯楽を楽しむ能力を消費者に提供している。
情報を検索するために、従来の光学式記憶および検索装置は固体レーザを利用して、記憶媒体に照射してディスクの表面に対して所望の位置に記憶媒体の1つ以上の物理的特性の変化を検出する。例えばDVD媒体では、マークおよびスペースが異なる反射性または異なる深さの領域として記憶媒体保護基板表面の0.6mm下に記録またはエンボスされる。新たに提案された媒体タイプは、表面の0.1mm下にマークをつける。データがマーク深さの形式で記憶される場合は、位相干渉法が採用されて変化する深さを反射光における検出可能相変異に変換する。位相差であろうが反射率差であろうが、マーク領域とスペース領域との間のコントラスト比は十分高く、検出可能でなければならない。観察されるコントラスト比は、製造の際の書き込み状態および読み出し状態ならびにディスクの特性に高く依存している。例えば、干渉法は、このような媒体では約1/4λのマーク深さの結果である約180度の位相差に頼る。なお、λはマークを読み出すのに使用される光の波長を表す。約640nmの波長を有する赤色レーザ光線では、1/4λは約180nmである。読み出し時には、読み出しレーザは180nmの高さの差を検出するようにマークに焦点を当てるが、ほとんどのDVD媒体表面不具合は検出されているマークから0.6mm離れているので、焦点から十分外れている。従って、記憶および検索装置の動作および性能は記憶媒体の特性、記憶媒体の状態(例えば、汚れ、引掻き、製造品質など)、記憶媒体が記録もしくはエンボスされた装置の特性、記憶媒体が記録またはエンボスされた装置の精度ならびに記憶データ検索装置の特性および精度に大きく依存している。
光学データ記憶システムにおいては、媒体からデータを正確に検索するためにいくつかの要因が調整されているが、システムによっては、ディスクの速度、電子機器の遅延、レ
ーザの動作特性、関連システムの速度などを含むが、これらに限定されない。そこで、しばしばタイミングクロックが調整されるか、または記憶システムにおけるデータタイミングの全体制御を提供するように共に係止されている。タイミングに加えて、ディスクから読み出される情報がディスク上に記録またはエンボスされるデータを正確に表すように種々の電子機器の利得およびオフセットが制御調整されている。効果のない制御および設定はこれらの電子機器の動作を阻害し得、検索されたデータを不正確にし、正しい動作を不能にし得る。
ーザの動作特性、関連システムの速度などを含むが、これらに限定されない。そこで、しばしばタイミングクロックが調整されるか、または記憶システムにおけるデータタイミングの全体制御を提供するように共に係止されている。タイミングに加えて、ディスクから読み出される情報がディスク上に記録またはエンボスされるデータを正確に表すように種々の電子機器の利得およびオフセットが制御調整されている。効果のない制御および設定はこれらの電子機器の動作を阻害し得、検索されたデータを不正確にし、正しい動作を不能にし得る。
本発明の態様をより明確に開示するために、一定の用語が定義され、本開示および請求項を通して定義されるように使用される。
従来の光ディスク記憶読み出しチャネル101は図1に示すもののような自動利得制御(AGC)システム100を採用する。AGCシステム100はフィードバック接続または閉ループ回路として知られる回路トポロジを採用して、継続的に信号10を監視して、信号に応答して1つ以上の要素の利得を調節する。例えば、AGCシステム100はプロ
グラム可能利得増幅器(PGA)102を含み得、AGCシステム100は、読み出しチャネル101への入力信号10の振幅を検出して、信号10の選択された振幅を維持するようにPGA利得を調節するAGC回路104を含む閉ループ回路であり得る。従来のAGC回路104のほとんどは最大および最小信号レベルを測定して、振幅が下流構成要素のピークツーピーク入力飽和レベルを下回る信号を、アナログ・デジタルコンバータ(ADC)103などのそれらの下流構成要素に配信し、従ってADC103の出力信号10をADC103の出力飽和レベル内またはこれを超えて駆動することを避けることを確実にする。
グラム可能利得増幅器(PGA)102を含み得、AGCシステム100は、読み出しチャネル101への入力信号10の振幅を検出して、信号10の選択された振幅を維持するようにPGA利得を調節するAGC回路104を含む閉ループ回路であり得る。従来のAGC回路104のほとんどは最大および最小信号レベルを測定して、振幅が下流構成要素のピークツーピーク入力飽和レベルを下回る信号を、アナログ・デジタルコンバータ(ADC)103などのそれらの下流構成要素に配信し、従ってADC103の出力信号10をADC103の出力飽和レベル内またはこれを超えて駆動することを避けることを確実にする。
AGCシステム100はプログラム可能応答時間を有し得る。従来のAGCシステム100の時間定数は、約数百のチャネルビットTまたはさらに長いことさえあり、AGCシステム制御される信号の安定性を向上させるように従来のAGCシステム100を意図的に反応を遅くし得る。
ランレングス限定(RLL)変調を採用した従来の光学記憶システムでは、記憶された情報はその振幅ではなくRLL変調信号のパルス幅に存在する。従来のDVDおよびCDフォーマットに対しては、ディスクに記録またはエンボスされ、読み出し信号において見られるようなRLL変調パルス幅の長さは、最小3チャネルビット(3T)と最大11チャネルビット(11T)の間で変化する。AGCは利得を調節して、長い(例えば、11T)符号上でさえもADCのデジタル出力が飽和レベルに達して、低い振幅を有する短い符号を表すのに有効である限定数のADC量子化レベルの結果として、短い(例えば、3T)符号により伝達されるデータの抽出精度が落ちることを阻止する。AGCの時間定数は数百のチャネルビットTまたはそれより長いチャネルビットTであり得るので、AGCは3Tまたは他の短い符号に11Tまたは他の長い符号が続くか、またはその反対の場合に発生する急激な変化に反応するように設計されておらず、またそれに反応しない。
読み出し信号上の従来のAGCシステムの効果は図3に示される。読み出し信号301は上下閾値302および303を超えるように従来のAGCにより決定される。上下閾値302および303は読み出し信号301を受信する構成要素(例えば、図1、ADC103)に対する入力信号飽和レベルを表す。AGCは、読み出し信号301が通過するプログラム可能利得増幅器(PGA)の利得を下げて、出力信号304を生成する。出力信号304はいかなる箇所でも飽和レベル302および303を超えない。理想的には、従来のAGCでは出力信号304はちょうど飽和レベル302および303に達するが、飽和レベル302および303を超えない。実際のシステムでは、出力信号304のピークツーピーク振幅はわずかに低い振幅、例えばピークツーピーク飽和レベルの約95%に設定され、入力信号の最大レベルのなんらかの変化を考慮することになろう。長いパターン符号は短いパターン符号よりも低い周波数波長であり、また低い周波数は符号間干渉の結果として遷移時に減衰されることが少ないので、長いパターン符号は短いパターン符号よりも高い振幅を有する。ADC(例えば、図1、103)により時間的にサンプル化されて、かつ離散量子化レベル量子化されたサンプル値305は、高い振幅を有する長いパターン符号306を適切に表すが、実質的に低い振幅を有する短いパターン符号307を適切に表すには十分な量子化分解能を有しない。
図3の図示例で分かるように、短い符号307に関しては、ピーク振幅領域におけるサンプル308は1つのレベルに量子化され、一方符号307の領域では、零交差点付近でサンプル309は別のレベル、本例ではゼロに量子化される。零交差点近傍の複数のサンプル309はすべて1つのレベル、本例ではゼロに量子化されるので、零交差点の正確な位置が曖昧になる。実際のシステムでは、零交差点付近のサンプルはゼロ以外のレベルに
量子化され得るが、それにもかかわらず極めてゼロに近いので、不可能でないにしても零交差点の時間の正確な補間を困難にする傾向にある。
量子化され得るが、それにもかかわらず極めてゼロに近いので、不可能でないにしても零交差点の時間の正確な補間を困難にする傾向にある。
さらに、従来のAGCアプローチは、おおよそAGC応答時間の大きさ以下の製造表面不具合、引掻き傷、指紋、汚れなどの不具合に応答することができない。さらには、先行する長い、かつ高い振幅パターン符号は、通常動作時にADC出力において短いパターン符号の振幅分解能を低減させ得る。長いパターンの後に短いパターンが来る際の芳しくない性能の影響は、不具合が存在する場合には悪化する。これはさらにデータを正確に抽出する読み出しチャネル能力を低減する。
既知のAGCシステムは、Verboomにより出願された米国特許出願第2003−0079161A1号、Van Schyndelに対して発行された米国特許第6,621,338号およびにV特許出願第2003−0079161A1号は、AGCが作用するためにユーザデータ領域に特別に書き込まれた予め定められた情報コンテンツを伝達する特別信号を監視する従来のAGCを開示している。米国特許第6,091,687号は通信システムにおいて信号レベルを制御するためのAGCの使用を開示している。
発明の要旨
概して、本発明はデータ処理に関する。
概して、本発明はデータ処理に関する。
特に光学媒体に有用であるが、これらの方法およびツールはその特定な適用に限定されず、デジタルデータが処理される他の適用に利用可能である。例えば、これらの方法は磁気または磁気光学媒体から導出される信号を処理する際に使用され得るか、または記憶媒体に信号を書き込んだり、信号を読み出したりする際に経験されるもの(例えば、符号間干渉)と同様のチャネル影響を経験するコードを採用した通信チャネルにおいて使用され得る。このような通信チャネルの例はコンピュータネットワーク、電気通信システム、テレメトリシステムなどを含み、こうしたものにおいては遅延およびノイズ存在下の最大データ転送速度、光学性能、低コスト、またはこれらのすべてが望まれる。実際に、本発明の実施形態の態様は上述のようにパルス幅変調スキームを採用したシステムに有用であるが、振幅または信号の振幅の変化で伝達される情報を符号化しない任意の他の変調方法にも有用である。このような変調スキームは位相偏移キーイングおよび周波数変調などを含むが、これらに限定されない。
従来の光ディスク読み出しデータ経路では、自動利得コントローラ(AGC)ユニットは、データ経路の選択ポイントまたはノードにおいて、例えばADCへの入力において最適信号振幅を維持する。この最適レベルは通常予め定義された基準に従って決定される。このような基準はシステム必要条件および利得が制御された信号を受信する回路の特性に基づく。信号が、例えばアナログ・デジタルコンバータ(ADC)を通過させることにより後続のデジタルデータ信号処理のためにデジタル信号に変換されるアナログ信号である場合、AGCユニットの役割はADC入力に配信される信号の振幅がADCの入力動的範囲の所望部分を利用することを確実にすることであり得る。従来より、信号の振幅はそれがADCの動的範囲を十分に利用するが、それを超えないように制御される。こうした結果を生成するのに必要とされるAGC制御された利得は、従来よりADCによりデジタル化されるときに読み出しデータ信号の各サンプルを監視することにより設定される。AGCは通常ADCに対する入力ピークツーピーク飽和レベルの100%に近い、例えば、ピークツーピーク飽和レベルの95%の信号をADC入力において生成するように設定される。入力ピークツーピーク飽和レベルの100%より小さい信号を生成する利得を設定することは、ADCに与えられる最大および最小信号におけるなんらかの変化に適応する。
AGCが入力ピークツーピーク飽和レベルの100%以上にADC入力信号を維持するように試みられると、AGCループは飽和となる、すなわちゼロまたはゼロに近い増分利得を有する動作の非線形領域に入り、開放し、従ってADC入力信号振幅を制御できなくなるであろう。このようなシナリオ下では、ADC入力信号振幅が入力ピークツーピーク飽和レベルの100%以上に上昇すると、信号利得を制御するのに使用されるADC出力は常に出力飽和レベルにあり、ADC入力信号における変化に関してなんの変動を示さず、従ってAGCループはさらに応答不能となり、開放することになろう。
これに対して本発明者のアプローチでは、AGCはADC出力後の信号を監視して、すべての符号に対して零交差点の信頼し得る検出を行うためにADCへ配信された信号レベルを最適化することにより、ADC入力での信号振幅を制御する。従って、本概念は取得されたランレングス限定(RLL)変調パターンのうちのいずれがADCの入力飽和レベルにある振幅を有することになるかを決定する能力を提供する。短い低振幅RLLパターンは十分な全振幅を有する結果として信頼し得る抽出に十分な分解能を有し、一方長い高振幅RLLパターンはADC入力飽和レベル以上でも、生じる振幅はすべて有することが可能とされる。その結果、読み出しチャネルは、不具合または芳しくない書き込み特性が存在していても正しくデータを抽出するより大きな能力を有す。また、本発明者のアプローチの態様は、ユーザの意図する情報を伝達するため以外の特別なパターンを備えずに書き込まれた、予め定められていないユーザデータの測定に応じて、正しいAGC設定を決定することを含む。本発明者のアプローチのさらに別の態様は、利得が制御された信号におけるDCオフセットを検出して補正することを含む。概ね、本発明者のアプローチの態様によれば、システムは入力信号からの情報の完全もしくは部分的な復号または抽出の品質を表す信号を監視して、監視された品質に応じて入力信号振幅、零交差位置、対称、帯域幅などの1つ以上の入力信号パラメータを制御する。
本発明の1つの実施形態の1つの態様によれば、データ信号に適用される利得を制御する方法が提供される。方法はデータ信号から抽出された複数の符号の抽出品質の測定基準を測定する工程と、抽出品質の測定基準に応答してデータ信号に適用される利得を定期的に決定して抽出品質を上げる工程と、定期的に決定された利得をデータ信号に適用する工程とを含む。方法は、データ信号から抽出された複数の符号の振幅を測定する工程と、測定された振幅とどの複数の符号が抽出されたかに応答して、所望の全振幅レベルを決定する工程と、測定された振幅に応答して、データ信号に適用される利得を定期的に決定して、所望の全振幅レベルを生成する工程と、利得を決定された利得に定期的に調節する工程とをさらに含み得る。方法は、データ信号をデジタル化する工程をなおさらに含み、複数の符号の振幅を測定する工程は、複数の符号を含むサンプルの振幅分解能を測定する工程をさらに含み得る。
方法の別の変形では、抽出品質の測定基準を測定する工程はどの位の時間データ信号が上飽和レベルにあるかと、どの位の時間データ信号が下飽和レベルにあるかとを測定する工程を含み、方法は、DCバイアスをデータ信号に適用して、データ信号が実質的に等しい時間上飽和レベルと下飽和レベルとにあるようにデータ信号にバイアスをかけ直す工程をさらに含む。
前述の変形のうちのいずれかによると、データ信号のソースは光学記憶媒体であり得る。光学記憶媒体はCD、DVD、HD−DVDおよびBlu−Rayディスク、または他の市販の複製されたもしくは記録可能な光学媒体のいずれかであり得る。
これよりいくつかのさらなる変形について論じる。所望の全振幅レベルの決定は第1の複数の符号時に発生し、定期的に利得を調節する工程は適用される利得を定期的に決定する工程に応じた第2の後続の複数の符号時に発生する。方法はデータ信号から抽出された
複数の符号の分布のヒストグラムを作成する工程をなおさらに含み得る。データ信号のソースが光学記憶媒体である場合は、光学記憶媒体はビット長を備えて記録またはエンボスされ、スポットサイズを有するレーザを使用してリードバックされ得る。方法はその後、複数の符号の所望の全振幅レベルを、ビット長とスポットサイズとの間の関係に従ったレベルの振幅を有するように設定する工程をさらに含み得る。データ信号は複数のデータパターンを含み得、方法は、各データパターンの平均振幅を決定する工程と、各データパターンの発生頻度を決定する工程と、データパターン振幅と頻度とに応答して、データ信号に適用される好適な全振幅レベルを決定する工程とをさらに含み得る。本方法は、データ信号をデジタル化する工程をなおさらに含み、複数の符号の振幅を測定する工程は、複数の符号を含むサンプルの振幅分解能を測定する工程をさらに含み、各データパターンの平均振幅を決定する工程は各データパターンの平均振幅分解能を決定する工程をさらに含み、好適な全振幅レベルを決定する工程は好適な全振幅分解能を決定する工程をさらに含み得る。
複数の符号の分布のヒストグラムを作成する工程をなおさらに含み得る。データ信号のソースが光学記憶媒体である場合は、光学記憶媒体はビット長を備えて記録またはエンボスされ、スポットサイズを有するレーザを使用してリードバックされ得る。方法はその後、複数の符号の所望の全振幅レベルを、ビット長とスポットサイズとの間の関係に従ったレベルの振幅を有するように設定する工程をさらに含み得る。データ信号は複数のデータパターンを含み得、方法は、各データパターンの平均振幅を決定する工程と、各データパターンの発生頻度を決定する工程と、データパターン振幅と頻度とに応答して、データ信号に適用される好適な全振幅レベルを決定する工程とをさらに含み得る。本方法は、データ信号をデジタル化する工程をなおさらに含み、複数の符号の振幅を測定する工程は、複数の符号を含むサンプルの振幅分解能を測定する工程をさらに含み、各データパターンの平均振幅を決定する工程は各データパターンの平均振幅分解能を決定する工程をさらに含み、好適な全振幅レベルを決定する工程は好適な全振幅分解能を決定する工程をさらに含み得る。
方法は、どの位の時間データ信号は上閾値を越え、どの位の時間データ信号は下閾値を越えるかを決定する工程と、DCバイアス信号をデータ信号に適用して、データ信号が実質的に等しい時間量だけ、上閾値と下閾値とを越えるようにデータ信号にバイアスをかけ直す工程とをさらに含み得る。実際に、DCバイアス信号の決定および適用は、例えば、符号の振幅または振幅分解能およびどの符号が観察されたかを正しく決定できることを確実にするために、所望の本発明の他の任意の態様と組み合わされ得る。DCバイアスを決定して適用するのに必要とされる情報を得ることは振幅または振幅分解能を測定し、観察された符号を決定する工程の副産物であり得る。
さらに別の変形では、データパターンはランレングス限定パターンである。方法は、データパターンのヒストグラムを構築する工程を含み得る。データ信号は予め定められていない情報コンテンツを伝達し得る。その予め定められていない情報コンテンツはユーザデータであり得る。
本発明の実施形態の別の態様によると、複数のデータパターンを含むデータ信号に適用される好適な平均パターン振幅分解能を決定するための装置は、複数のデータパターンの各データパターンの平均振幅を決定するためのパターン振幅計測器と、複数のデータパターンの各データパターンの発生頻度を決定するための、パターン振幅計測器と通信するパターンヒストグラマと、パターン振幅計測器の決定とヒストグラマの決定とに応答して、データ信号に適用される好適な平均パターン振幅分解能を決定するための、パターン振幅計測器とヒストグラマと通信する利得制御回路とを備える。
本発明の実施形態のさらに別の態様によると、複数のデータパターンを含むデータ信号に適用される好適な利得を決定するための装置は、複数のデータパターンの各データパターンの平均振幅を決定するための手段と、複数のデータパターンの各データパターンの発生頻度を決定するための手段と、複数のデータパターンの各データパターンの決定された平均振幅と発生頻度とに基づいて、データ信号に適用される好適な利得を決定するための手段とを備える。
図面において、異なる図を通して同じ参照文字は概ね同じ部品を示す。また、図面は必ずしも一定の縮尺ではなく、概ね本発明の原則を図示することが重要視されている。
詳細な説明
本発明はその適用において以下の説明に述べるかまたは図面で示される構成の詳細および構成要素の配置に限定されない。本発明は他の実施形態および種々の方法で実践される
かまたは実施されることが可能である。また、本明細書で使用される言葉使いおよび専門用語は説明目的であり、限定的と見なされるべきでない。本明細書における「含む (including)」「含む(comprising)」または「有する(having)」「含む(containing)」および「伴う(involving)」およびその変形はこれ以降挙げられる用語およびその同等物ならびにさらなる用語を包括することが意図される。
本発明はその適用において以下の説明に述べるかまたは図面で示される構成の詳細および構成要素の配置に限定されない。本発明は他の実施形態および種々の方法で実践される
かまたは実施されることが可能である。また、本明細書で使用される言葉使いおよび専門用語は説明目的であり、限定的と見なされるべきでない。本明細書における「含む (including)」「含む(comprising)」または「有する(having)」「含む(containing)」および「伴う(involving)」およびその変形はこれ以降挙げられる用語およびその同等物ならびにさらなる用語を包括することが意図される。
それでは本明細書の態様を下述の実施形態を参照して例示する。例示するものであって限定するものでない本例示的実施形態は光ディスク駆動読み出しチャネルに組み込まれるAGCユニットに対するものである。光ディスクはレーザ光線を反射性の変化として表される情報を有する表面に向けることにより読み出される。これらの反射性の変化は、ディスク上にレーザで書き込み、従ってデータ記録層、例えばディスクの上面と反射層との間に置かれたデータ記録層の光学特性を変化させることによるか、または、例えばディスクの反射層への距離光進行(distance light travels)がマーク凹部深さの関数として変化するようにさせる製造時に使用されるエンボス/スタンピング技術によって生成され得る。このような技術が採用される場合、リードバックビームにおける光の波長とディスク表面から反射層までの距離との間の関係に基づく光干渉技術を採用して、読み出しの際にマークを暗くするか明るくする。本典型的実施形態の説明を読むと、本明細書の原則を少なくとも他の記憶媒体および通信媒体を含む他の媒体にどのように適用すべきかが明白になろう。
概ね、本発明の実施形態の態様によると、AGCは信号により表される符号の回復を最適化する特性を有する信号を与えることに基づいて振幅を制御する。すなわち、信号により表される符号の回復が最適でない場合、AGCは信号振幅を調節して最適レベルに符号の回復を戻す。これは下記の例示的実施形態により例示される。
本発明の例示的な実施形態の態様によると、システムは入力信号からの情報の完全もしくは部分的復号または抽出の品質を表す信号を監視して、入力信号振幅、零交差位置、対称、帯域幅などの1つ以上の入力信号パラメータを監視された品質に応じて制御する。AGCが入力信号振幅を制御するシステムの場合、AGCは入力信号からの情報の最適回復を生成する信号振幅を生じる利得を設定する。RLL符号化を採用するシステムにおいては、長いRLLパターン符合に対して低い振幅を有する短いRLLパターン符号は信頼し得るデータ抽出に十分な分解能を生成する振幅を結果的に有することになるが、これはこうした短いRLLパターン符号が、その短いRLLパターン符号に対して高い振幅を有する長いRLLパターン符号に続くかまたは先行するような場合さえも含む。長いRLLパターン符号はその結果入力飽和レベルを超え得るが、それを行っても記録、エンボスまたはスタンプされた情報の回復を悪化させない。なぜなら、それを行ってもパルスのエッジの位置を歪めることはなく、短いRLLパターン符号は十分な振幅および分解能を有して正しくデータを抽出する読み出しチャネルの能力を大幅に強化するからである。RLLパターン符号の使用は本発明の限定ではなく、入力信号において表され得るパターン符号の一例として述べられる。AGCユニットは回復されたパターン符号の品質を測定して、最高品質のデータ抽出のために振幅を調節する。
回復されたパターン符号品質は、読み出しデータ経路における種々のポイントで測定される様々なパラメータのいずれかを使用して測定され得る。パターン符号品質の1つの表れは飽和レベルにあるADC出力サンプルの割合である。回復されたパターン符号品質の他の表れは、特定長RLL符号に対して達成された分解能、零交差点ジッタ、誤差訂正コード(ECC)システムにより返されるフレーム誤差率(FER)を含む。品質のこれらの表れはそれぞれ条件が与えられて、プログラム可能利得増幅器(PGA)の利得が品質の表れに応じて調節され、品質の表れの値を向上させる。PGA利得は定期的に、間欠的
または持続的に調節されて、それにより実質的に持続的に品質の最善の表れを与えるADC入力振幅を生成できる。または、入力信号の別のパラメータが、PGAの代わりかまたはPGAと共に使用された適切な信号処理ブロックにより修正可能である。
または持続的に調節されて、それにより実質的に持続的に品質の最善の表れを与えるADC入力振幅を生成できる。または、入力信号の別のパラメータが、PGAの代わりかまたはPGAと共に使用された適切な信号処理ブロックにより修正可能である。
例示的なAGCシステムの信号への影響が図4の例示的な実例に示される。図3の例に使用されるのと同じ入力信号301が、同じ上下入力飽和レベル302および303を超えるように例示的なAGCにより決定される。例示的なAGCは入力信号301が通過するPGAの利得を下げて出力信号404を生成する。PGAの出力信号404は、一部のパターン符号、特に長く高い振幅パターンに対しては飽和レベル302および303を超える。好適には、例示的なAGCでは、高い振幅を有する長いパターン符号306のサンプル値405が出力飽和レベル302にあるように出力信号404は十分な量増幅されるが、出力信号404はすべてのパターン符号が出力飽和レベルのサンプルを生成するとは限らない量だけ増幅される。サンプル値405で構成される結果的に得られた信号は、実質的に低い振幅を有する短いパターン符号307を適切に表すのに十分な分解能を有する。PGAの利得は、入力信号301の零交差点がすべての符号長および振幅に対して位置付けられる場所の分解能および精度を例えば補間によって最適化するように選択される。最適利得を決定するために測定される信号は、システムにより実際に回復されている予め定められていないユーザデータである。従って、書き込み、スタンピングまたは製造条件、読み出し条件およびディスク条件のすべての影響を補償する。
PGA利得を制御する典型的処理は以下のように機能する:
典型的実施形態の1つの態様によると、ADCに対する上または下範囲限界における、すなわち上下出力飽和レベル302、303にあるADC出力サンプル数がウィンドウと称される特定間隔時にカウントされる。例えば、符号なし8ビットADCに関しては、0または255のいずれかの値を有するサンプル数が、すなわち下または上出力飽和レベルにおいてカウントされる。その後、いずれかの飽和レベルにあると観察されたサンプル数はいずれかの飽和レベルで観察されるのが所望されるサンプル数と比較される。飽和レベルで観察されることが所望されるサンプル数をどのように選択するかを以下で説明する。いずれかの飽和レベルにあると観察されたサンプル数といずれかの飽和レベルにあることが所望されるサンプル数との間に差異がある場合は、PGA利得が調節される。例えば、いずれかの飽和レベルにあると観察されたサンプル数が所望よりも少ない場合、利得は増加され得、一方いずれかの飽和レベルにあると観察されたサンプル数が所望よりも大きい場合は、利得は低減され得る。
典型的実施形態の1つの態様によると、ADCに対する上または下範囲限界における、すなわち上下出力飽和レベル302、303にあるADC出力サンプル数がウィンドウと称される特定間隔時にカウントされる。例えば、符号なし8ビットADCに関しては、0または255のいずれかの値を有するサンプル数が、すなわち下または上出力飽和レベルにおいてカウントされる。その後、いずれかの飽和レベルにあると観察されたサンプル数はいずれかの飽和レベルで観察されるのが所望されるサンプル数と比較される。飽和レベルで観察されることが所望されるサンプル数をどのように選択するかを以下で説明する。いずれかの飽和レベルにあると観察されたサンプル数といずれかの飽和レベルにあることが所望されるサンプル数との間に差異がある場合は、PGA利得が調節される。例えば、いずれかの飽和レベルにあると観察されたサンプル数が所望よりも少ない場合、利得は増加され得、一方いずれかの飽和レベルにあると観察されたサンプル数が所望よりも大きい場合は、利得は低減され得る。
ここで測定される特性、すなわちいくつのサンプルがいずれかの飽和レベルにあると観察されるかは、どの位うまくRLL符号が復号化されるかの1つの測定基準である。復号化された符号の品質は、飽和レベルにあると観察されたサンプル数と飽和レベルにあることが所望されるサンプル数とが等しくなるときに最も良い。例えば特定長RCC符号、零交差点ジッタおよび誤差訂正コード(ECC)システムにより返されるフレーム誤差率(FER)に対して達成された分解能を含む他の測定基準も同様に使用し得る。
本典型的実施形態の態様によると、いずれかの飽和レベルにあることが所望されるサンプル数は信号の別の特性、すなわち時間のウィンドウ内で観察される抽出された符号パルス幅の分布と共に変化する。ウィンドウ内で観察されるパルス幅の分布といずれかの飽和レベルにあることが所望されるサンプル数との間の関係は、式もしくは表としてまたは他の任意の適切なメカニズムを使用して記憶され得る。起こり得る観察される差異の関数として利得を調節する大きさも、式もしくは表として、または任意の他の適切なメカニズムとして記憶され得る。他の適切なメカニズムはハードウェアまたはソフトウェアメカニズムまたはその組み合わせを含み得る。
本典型的実施形態においては、チャネルビットレートにリタイムされた後の、信号の処理時に継続的に時間的前方に移動する、時間のウィンドウ内で観察される抽出符号パルス幅の分布のヒストグラムは維持される。各起こり得るRLLパターン、すなわち各起こり得るパルス幅の観察頻度を描く抽出読み出し信号のヒストグラム(図5を参照)がRLLヒストグラム回路により構築される。ヒストグラムはウィンドウのサイズに対して標準化された各起こり得る符号の出現の分布を提供する。従来のDVD媒体用の起こり得る符号パルス幅は3T〜11Tおよび14Tのパルス幅である。従来のCD媒体用の起こり得る符号パルス幅は3T〜11Tのパルス幅である。
ADCの出力において生成されるサンプルは所定サイズのウィンドウ時に観察される。ウィンドウのサイズはAGCシステムの応答時間を調節するように選択され得る。例えば、ウィンドウのサイズは、従来のAGCが測定し反応する数百のチャネルビット長と比較すると、数百のサンプルであり得る。これにより、例えばAGC応答時間よりも長い媒体上の引掻き傷、指紋または汚れの存在のために媒体の局地的に最適でない部分からデータを回復させるシステムの能力が向上する。1つの実施形態では、ウィンドウのサイズは柔軟性を提供するようにソフトウェアを介して設定され得る。飽和レベルであると観察されたサンプルの所望数は、回復されるべき予め定められていないユーザデータのフィールドまたは回復されるべきデータの他の任意のフィールドにおける各RLLパターンに対する発生情報の観察頻度を参照して決定される。飽和レベルにあるサンプルの所望数の表れは、必要とされる応答時間および所望の柔軟性のレベルに依存して、ハードウェア(HW)またはソフトウェア(SW)のいずれかにおいて実行され得る。表、専門のHWまたはSW論理またはアルゴリズム計算方法を使用して、観察されたRLLパターン発生頻度の起こり得るヒストグラム毎に所望数のサンプルを計算することができる。例えば、表れを確立する1つの方法は以下の2つの動作(act)であり得る:
(1)飽和を下回る有効データパターンの所望振幅分解能を推測的に決定する。例えば、従来のDVDレコーダにおいて、設計者は3Tおよび4Tパターンの必要とされる最高サンプル振幅分解能に関して推測的に決定し得る。3Tパターンは再生時に最も低い最大サンプル振幅を有し、それゆえに信頼し得る再生に適した最小分解能に設定される必要があるので、これらのパターンが本典型的方法の中心となる。他の技術、例えば2Tパターンを使用するものでは、2Tパターンはこの動作の中心であり得るであろう。異なる長さパターンの相対的最大サンプル振幅は、所定ディスクおよび再生システムに対して所定の関係にある。それゆえに、3T(または他の長さ)パターンに対して所望される分解能に依存して、一部の長く高い振幅パターンによりADC出力は飽和レベルに達し得る。従って、たとえ各パターン符号のいくつかの数のサンプルに関して、それらの振幅が読み出し経路における後続素子の飽和を生じさせるレベルを超えたとしても、最も低い振幅パターンの最大サンプル振幅を所望の値に設定することがすべてのパターンの振幅を設定する。
(1)飽和を下回る有効データパターンの所望振幅分解能を推測的に決定する。例えば、従来のDVDレコーダにおいて、設計者は3Tおよび4Tパターンの必要とされる最高サンプル振幅分解能に関して推測的に決定し得る。3Tパターンは再生時に最も低い最大サンプル振幅を有し、それゆえに信頼し得る再生に適した最小分解能に設定される必要があるので、これらのパターンが本典型的方法の中心となる。他の技術、例えば2Tパターンを使用するものでは、2Tパターンはこの動作の中心であり得るであろう。異なる長さパターンの相対的最大サンプル振幅は、所定ディスクおよび再生システムに対して所定の関係にある。それゆえに、3T(または他の長さ)パターンに対して所望される分解能に依存して、一部の長く高い振幅パターンによりADC出力は飽和レベルに達し得る。従って、たとえ各パターン符号のいくつかの数のサンプルに関して、それらの振幅が読み出し経路における後続素子の飽和を生じさせるレベルを超えたとしても、最も低い振幅パターンの最大サンプル振幅を所望の値に設定することがすべてのパターンの振幅を設定する。
(2)チャネルビットレートにリタイムされた後の抽出符号パルス幅の分布の測定または収集されたヒストグラムを詳しく調べることにより、いまや飽和レベルにある定義されたウィンドウにおけるサンプルの所望数が計算できる。例えば、図4の長いパターン符号306では、上飽和レベルにあるサンプルの所望数は長いパターン信号を形成する25のサンプルのうちの7つであり得る。短いパターン符号307に関しては、上(または下)飽和レベルにあるサンプルの所望数はゼロになるであろう。各RLLパターンに関して、この動作は飽和レベルに達するであろうサンプルの予想数を取得して、サンプルのその数に観察のウィンドウ内のRLLパターンの発生予想数を乗ずる。分解能を決定することは、分布のどのパターンが飽和レベルに達するべきかを決定する。分解能にの決定はまた、飽和レベルに達する各パターンのうちいくつのサンプルが飽和レベルに達するべきかも決定する。決定された分解能に基づいて飽和レベルに達するべき分布におけるパターンの数に、決定された分解能に基づいて飽和レベルに達するべきこれらのパターンのそれぞれに対するサンプル数を乗ずることにより、次に来るウィンドウにおいて飽和されることが所
望されるサンプル数を求めることができる。ヒストグラムは上記で説明されるように、データが回復されるにつれて時間的前方にスライドする観察のウィンドウを越えて収集される。従って、観察されたパターン符号が収集される回数は維持され、新しいRLLパターンがヒストグラムに含まれる観察のウィンドウの前に付加されると、最も古いRLLパターンはウィンドウから外れ、ヒストグラムから除かれる。
望されるサンプル数を求めることができる。ヒストグラムは上記で説明されるように、データが回復されるにつれて時間的前方にスライドする観察のウィンドウを越えて収集される。従って、観察されたパターン符号が収集される回数は維持され、新しいRLLパターンがヒストグラムに含まれる観察のウィンドウの前に付加されると、最も古いRLLパターンはウィンドウから外れ、ヒストグラムから除かれる。
上記2つの動作は、3Tパターン符号の所望の分解能を生成するようにサンプルの所望数を設定する。所望の分解能は以下の考察に従って選択され得る。
従来のDVDシステムでは、ディスク表面から信号を読み出すのに使用されるレーザ光線の直径は約4.6Tである。従来のDVDシステムでは、同期パターンを含む符号を表す10の許容パターンがあるが、これらの許容パターンに対応する10未満の異なる振幅がある。このようなシステムに関しては、5T信号がちょうどADCの入力ピークツーピーク飽和レベルに達するように利得を設定するのが望ましいかもしれない。逆に働かせて、許容RLLパターンと相対振幅との間の関係を知った上で、3Tパターン符号(または4Tパターン符号)の分解能を選択することができる。本発明の態様の実施形態は、Blu−RayおよびHD−DVD技術を含むが、それに限定されない新しい技術が発展するにつれて予想される変化など、正確なビーム直径、一連の許容パターンおよびチャネルビット長Tの変化に適応可能である。
本概念のさらなる利点としては、上下ADC飽和レベルの両方にあるサンプル数の測定は、任意の起こり得るRF信号非対称の測定およびその修正を得るためのメカニズムを提供する。例えば、再生RF信号が非対称となると、有限インパルス応答(FIR)フィルタにより行われるリタイミングおよび同等化は、信号における情報伝達符号を定義するスペーシングを決定し、位相ロックループ(PLL)位相誤差信号として使用され得る零交差点を歪めることになる。従って、RF信号非対称の影響に対する補正はさらに、読み出しチャネルデータ抽出能力を向上させる。
説明される実施形態の本態様によると、下記のようにサンプル化された信号(図2、204)はAGC回路(図2、217)に接続される。AGC回路は上飽和レベルのサンプルと下飽和レベルのサンプルの間の数の差を計算する。AGC回路はその後、リバイアス回路(図示せず)を制御して、ADCによりデジタル化される前のなんらかのポイントで読み出し信号にバイアスをかけ直す。リバイアス回路は例えばPGA(図2、201)に組み込み可能であろう。
適切な利得制御およびDCバイアス調節の結果として、なお信頼性および互換性を確保しつつ、より低い分解能ADCが使用可能であり、より低コストのディスクが使用可能であり、より精密でない書き込みおよび読み出し装置が使用可能である。これは実質的にコスト削減であり、またこれにより本発明の態様はコストが大きな要因となる消費者商品における使用ならびに他の使用に十分適するものとなる。
AGCの利得をあるレベルに設定して、所望の出力信号品質レベルを生成するための1つの典型的実施形態について、ADCによる変換の後にサンプル振幅を測定して所望または予想飽和数と飽和された数を比較することに関連して説明した。これより代替方法について説明するが、これはパターン振幅計測器(図2、212)を使用してパターン符号振幅を測定し、平均振幅分解能を所望の平均振幅分解能と比較することにより、信号が部分的に回復された後のあるポイントで信号品質を決定する。代替方法は振幅がRLLパターン振幅計測器を使用して測定され、発生頻度がRLLヒストグラマを使用して測定されるRLLパターン符号に関連して説明されるが、本発明は他の符号化方法が使用され得るので、RLLパターン符号に限定されない。
1つの方法では、RLLパターン振幅計測器212は、3Tパターンだけまたはなんらかの他の所望パターンの振幅分解能を測定するようにプログラムまたは構成され得る。この場合、AGC制御部216はその後、実際に回復された3Tパターンに対して所望の平均振幅分解能を生成する利得を設定する。
本発明の別の実施形態によると、設計者は1つ以上の起こり得る検出パターンに対して所望される振幅分解能を決定する。例えば、従来のDVD媒体に関する使用では、本発明の本態様によると、一貫した適切な3Tパターン抽出を確実にする目標分解能が選択され得る。残りのパターン4T〜11Tおよび14Tに対する振幅分解能はそれらが取り得るいかなる値も採用することが可能とされる。動作時にパターン符号は回復され、所定の長さの時間ウィンドウ内の各パターンの振幅がパターン振幅計測器により測定され、一方パターン発生のヒストグラムはRLLヒストグラマにより形成される(図2、213)。
ヒストグラムは3Tパターンに対して、従ってすべてのパターンに対して選択される振幅分解能と共に使用されて、実際に回復されたパターンに対する所望の平均振幅を計算する。全体平均は、3Tパターンをその所望振幅分解能に設定することにより決定された振幅分解能を各パターン発生が有するかのように計算される。
検出パターンの平均振幅分解能はその後AGC制御(図2、216)によって、まさに計算された所望の平均振幅分解能と比較される。平均測定振幅分解能が所望の分解能よりも高い場合は、PGAの利得は低減され、一方平均測定振幅分解能が所望の分解能より低い場合は、PGAの利得は増加される。従来のDVDシステムにおける使用では、3Tパターンは最も小さい振幅を有するので、本発明の実施形態は3Tパターンを使用して全平均振幅を設定する。より大きい振幅パターンが使用される場合、AGCループは開放し、AGC利得設定に関わらず測定振幅が常に飽和となるので非反応となる。
各パターン(3T〜11T、マークおよびスペースの両方)の平均振幅は、上記で説明したようにRLLパターン振幅計測器回路により測定可能である。下記の詳細でさらに説明されるトポロジでは、隣接するチャネルビット極性を含むビタビ復号器の出力において得られる情報を利用した、これらの測定を得る1つの選択的方法が示される。ビタビアルゴリズムは読み出し信号における符号のシーケンスを識別するのに使用されるいくつかの方法のうちの1つである。
それでは、上述の例示的な方法の態様を実行するのに適したトポロジについて図2に関連して論じる。
入力、本例では読み出し信号200がPGA201で受信される。PGA201の出力は振幅制御信号202であり、その振幅は上述の抽出品質の1つの可能な測定基準に従ってウィンドウ内において飽和レベルにある所望数のサンプルを生成するような振幅に調節されている。振幅制御信号202はその後ADC203の入力に適用されて、ADC203は振幅制御信号202をデジタル化する。ADCにより生成されたデジタル化された読み出し信号204は読み出しチャネル205およびAGC回路217への入力である。読み出しチャネル205は、ADCサンプリングレートからチャネルビットレートへの信号サンプルレートの変換を行うリタイミングブロック206とイコライザ207、スライサ208、位相ロックループ回路209およびビタビ復号器210を含む読み出しチャネルブロックの適切な配置を含み得る。デジタル化された読み出し信号204が適切にリタイムされて等化された後ビタビアルゴリズムを実行することにより、デジタル化された読み出し信号に含まれる情報は識別され回復可能となる。
回復のために情報を復号化することに加えて、ビタビ復号器は一定の実施形態においてRLLパターン振幅計測器212とRLLヒストグラマ213の両方により測定され得る復号化された出力211を生成する。RLLパターン振幅計測器212により生成された種々のRLLパターン符号214の振幅はRLLヒストグラマ213により生成されたヒストグラム215と共にAGC制御部216に適用される。AGC回路217の一部であるAGC制御部216は、上述の方法のうちの1つに従ってPGA201の利得を所望レベルに制御して所望の回復された信号品質を達成する。RLLパターン振幅計測器は測定されたパターン振幅214をAGC制御部216に伝達し、RLLヒストグラマはパターン215の分布をAGC制御部216に伝達する。AGC制御部216はその後、新しい利得コマンド218を計算してPGA201に伝達する。AGC制御部216はまた、上述のようにサンプル化された信号204からの情報も使用し得る。
システムは、今説明されたようにサンプル化された信号204からの情報を使用してAGC制御に影響を与え得る。ADC出力204は上飽和レベルのサンプル数が下飽和レベルのサンプル数と比較できるように、実質的に処理なしでAGC回路217に送られる。ADC回路203の前の素子、例えばオフセットDAC(図示せず、PGA201の一部であり得る)がその後信号にバイアスをかけ直して、ADC202への入力信号をうまくADC203の入力飽和レベル間に集中させる。
上述の本発明の態様の実施形態は、米国特許出願第2003−0079161A1号のような既知の技術とは異なり、少なくとも予め定められていない情報コンテンツ、特にユーザデータを含む信号から得られた振幅および発生情報を観察測定する。米国特許出願第2003−0079161A1号によると、特別な既知のパターンがディスクに書き込まれて開示されるAGCシステムに予め定められた情報コンテンツを有する信号を与える。本発明の実施形態は、パターンの推測的知識なしで任意のデータパターンに対応するように動的に使用される測定の性質を調節する。
Sony/Philipsの高解像度BLu−Rayフォーマット、ToshibaのHD−DVDフォーマットなどの次世代光ディスク媒体ならびにBLu−RayおよびHD−DVDチームの共同努力など同様の進化した媒体システムもまた、RLLチャネル符号変調スキームを採用する。それゆえに、例示された概念をBLu−RayおよびHD−DVD技術ならびにこれら2つのフォーマットの最近提案されている組み合わせ、および将来予期され得る他のフォーマットに適用可能である。高密度記録および17PP変調技術を採用するBLu−Rayの場合、最小長マークは高い符号間干渉(すなわち、低信号対ノイズ率)を生じる2Tおよびより低い2Tパターン振幅を生じる。この場合、主だった誤差シナリオは、2Tパターンが3Tパターンとして復号化されるかまたはその反対であろう。回復された符号の品質分析を備える例示されたAGC概念を適用することは、データ抽出性能を犠牲にせずに2Tパターン振幅を強化することになる。
例示された概念は、図示されるようにAGCの使用から利益を得る任意の通信チャネルにおける適用に対して容易に一般化可能である。この点において、記録媒体は情報が媒体に存在する間、一定時間遅延し得る専門の通信チャネルと考え得る。そのようなものとして、本発明の態様は記録媒体または通信チャネルに適用されて、入力信号からの情報の完全もしくは部分的な復号化または抽出の品質を表す信号を監視し得、また監視された品質に応じて入力信号振幅、零交差位置、対称、帯域幅などの1つ以上の入力号パラメータを制御し得る。
このように本発明の少なくとも1つの実施形態のいくつかの態様を説明したが、種々の変更、変形および改善が当業者には容易に思い浮かぶであろうことは理解されるべきである。このような変更、変形および改善は本開示の一部であることが意図され、本発明の精
神および範囲内にあることが意図される。従って、前述の説明および図面はほんの一例にすぎない。
神および範囲内にあることが意図される。従って、前述の説明および図面はほんの一例にすぎない。
Claims (30)
- データ信号に適用される利得を制御する方法であって、前記方法は、
前記データ信号から抽出された複数の符号の抽出品質の測定基準を測定する工程と、
抽出品質の前記測定基準に応答して前記データ信号に適用される利得を定期的に決定して前記抽出品質を上げる工程と、
前記定期的に決定された利得を前記データ信号に適用する工程と、
を含む、方法。 - 前記データ信号から抽出された複数の符号の振幅を測定する工程と、
前記測定された振幅とどの複数の符号が抽出されたかに応答して、所望の全振幅レベルを決定する工程と、
前記測定された振幅に応答して、前記データ信号に適用される前記利得を定期的に決定して、前記所望の全振幅レベルを生成する工程と、
前記決定された利得に前記利得を定期的に調節する工程と、
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記データ信号をデジタル化する工程をさらに含み、
複数の符号の振幅を測定する工程は、
前記複数の符号を含むサンプルの振幅分解能を測定する工程をさらに含む、請求項2に記載の方法。 - 測定する工程はどの位の時間前記データ信号が上飽和レベルにあるかと、どの位の時間前記データ信号が下飽和レベルにあるかとを測定する工程を含み、前記方法は、
DCバイアスを前記データ信号に適用して、実質的に等しい時間前記データ信号が前記上飽和レベルと前記下飽和レベルとにあるように前記データ信号にバイアスをかけ直す工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記データ信号のソースは光学記憶媒体である、請求項2に記載の方法。
- 前記光学記憶媒体はCD、DVD、HD−DVDおよびBlu−Rayディスクのいずれかである、請求項5に記載の方法。
- 前記所望の全振幅レベルの前記決定は第1の複数の符号時に発生し、前記定期的に前記利得を調節する工程は前記適用される利得を定期的に決定する工程に応じた第2の後続の複数の符号時に発生する、請求項2に記載の方法。
- 前記データ信号から抽出された前記複数の符号の分布のヒストグラムを作成する工程をさらに含む、請求項2に記載の方法。
- 前記データ信号のソースは光学記憶媒体である、請求項8に記載の方法。
- 前記光学記憶媒体はビット長で記録またはエンボスされ、スポットサイズを有するレーザを使用してリードバックされ、前記方法は、
前記複数の符号の前記所望の全振幅レベルを、前記ビット長と前記スポットサイズとの間の関係に従ったレベルの振幅を有するように設定する工程をさらに含む、請求項9に記載の方法。 - 前記光学記憶媒体はCD、DVD、HD−DVDおよびBlu−Rayディスクのいずれかである、請求項9に記載の方法。
- 前記データ信号は複数のデータパターンを含む方法であって、前記方法は、
各データパターンの平均振幅を決定する工程と、
各データパターンの発生頻度を決定する工程と、
各データパターンの前記決定されたデータパターン振幅と各データパターンの前記決定された発生頻度とに応答して、前記データ信号に適用される前記所望の全振幅レベルを決定する工程と、
を含む、請求項2に記載の方法。 - データ信号をデジタル化する工程をさらに含み、
複数の符号の振幅を測定する工程は、前記複数の符号を含むサンプルの振幅分解能を測定する工程をさらに含み、
各データパターンの平均振幅を決定する工程は各データパターンの平均振幅分解能を決定する工程をさらに含み、
前記所望の全振幅レベルを決定する工程は好適な全振幅分解能を決定する工程をさらに含む、請求項12に記載の方法。 - どの位の時間前記データ信号は上閾値を越え、どの位の時間前記データ信号は下閾値を越えるかを決定する工程と、
DCバイアス信号を前記データ信号に適用して、前記データ信号が実質的に等しい時間量だけ、前記上閾値と前記下閾値とを越えるように前記データ信号にバイアスをかけ直す工程とをさらに含む、請求項12に記載の方法。 - 前記データ信号のソースは光学記憶媒体である、請求項12に記載の方法。
- 前記光学記憶媒体はCD、DVD、HD−DVDおよびBlu−Rayディスクのいずれかである、請求項15に記載の方法。
- 前記データパターンはランレングス限定パターンである、請求項12に記載の方法。
- 前記データパターンのヒストグラムを構築する工程をさらに含む、請求項12に記載の方法。
- 前記データ信号は予め定められていない情報コンテンツを伝達している、請求項2に記載の方法。
- 前記予め定められていない情報コンテンツはユーザデータである、請求項19に記載の方法。
- 複数のデータパターンを含むデータ信号に適用される好適な平均パターン振幅分解能を決定するための装置であって、前記装置は、
前記複数のデータパターンの各データパターンの平均振幅を決定するためのパターン振幅計測器と、
前記複数のデータパターンの各データパターンの発生頻度を決定するための、前記パターン振幅計測器と通信するパターンヒストグラマと、
前記パターン振幅計測器の決定された平均振幅と前記ヒストグラマの決定された発生頻度とに応答して、前記データ信号に適用される好適な平均パターン振幅分解能を決定するための、前記パターン振幅計測器と前記ヒストグラマと通信する利得制御回路と、
を備える、装置。 - 複数のデータパターンを含むデータ信号に適用される好適な利得を決定するための装置であって、前記装置は、
前記複数のデータパターンの各データパターンの平均振幅を決定するための手段と、
前記複数のデータパターンの各データパターンの発生頻度を決定するための手段と、
前記複数のデータパターンの各データパターンの前記決定された平均振幅と前記決定された発生頻度とに基づいて、前記データ信号に適用される好適な利得を決定するための手段と、
を備える、装置。 - データ信号の抽出品質を制御する方法であって、前記方法は、
前記データ信号から抽出された複数の符号の抽出品質の測定基準を測定する工程と、
抽出品質の前記測定基準に応答して、前記データ信号に適用される、前記データ信号の前記抽出品質に影響を与えるパラメータの値を定期的に決定して前記抽出品質を上げる工程と、
前記データ信号に前記パラメータの前記定期的に決定された値を適用する工程と、
を含む、方法。 - 前記パラメータの値は、前記データ信号の振幅と零交差位置と対称と帯域幅のうちの少なくとも1つに影響を与える、請求項23に記載の方法。
- 前記パラメータの値は、前記データ信号から前記複数の符号を抽出する前に前記データ信号に適用される利得である、請求項24に記載の方法。
- 前記パラメータの値は、前記データ信号から前記複数の符号を抽出する前に前記データ信号に適用されるオフセットである、請求項24に記載の方法。
- データ抽出回路により符号が抽出されたデータ信号の抽出品質を制御するための装置であって、前記装置は、
前記データ抽出回路からの抽出情報を受信するように接続された入力を有し、前記データ信号から抽出された複数の符号の抽出品質の測定基準を表す信号を伝達する出力を有する抽出品質回路と、
前記抽出品質回路の前記出力に接続され、抽出品質の前記測定基準に応答して、前記データ信号に適用される、前記データ信号の前記抽出品質に影響を与えるパラメータの値を定期的に決定して抽出品質を上げ、また制御信号を伝達する制御システム出力を有する、制御システムと、
前記データ信号が適用される入力を有し、前記パラメータが適用された前記データ信号が生成される出力を有するデータ信号プロセッサ回路とを備え、前記データ信号プロセッサ回路はさらに前記制御システム出力から前記制御信号を受信する制御入力を有し、前記制御入力に応じて、前記信号プロセッサ回路は前記パラメータの前記定期的に決定された値を前記データ信号に適用する、装置。 - 前記パラメータの値は、前記データ信号の振幅と零交差位置と対称と帯域幅のうちの少なくとも1つに影響を与える、請求項27に記載の方法。
- 前記パラメータの値は、前記データ信号から前記複数の符号を抽出する前に前記データ信号に適用される利得である、請求項28に記載の方法。
- 前記パラメータの値は、前記データ信号から前記複数の符号を抽出する前に前記データ信号に適用されるオフセットである、請求項28に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/908,992 US7668053B2 (en) | 2005-06-03 | 2005-06-03 | Processing an information carrying signal |
PCT/US2006/021247 WO2006132908A1 (en) | 2005-06-03 | 2006-06-01 | Processing an information carrying signal for automatic gain conrtol |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008543232A true JP2008543232A (ja) | 2008-11-27 |
Family
ID=37036922
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008514844A Withdrawn JP2008543232A (ja) | 2005-06-03 | 2006-06-01 | 自動利得制御のための情報伝達信号の処理 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7668053B2 (ja) |
EP (1) | EP1886313B1 (ja) |
JP (1) | JP2008543232A (ja) |
CN (1) | CN101185134B (ja) |
AT (1) | ATE504064T1 (ja) |
DE (1) | DE602006021011D1 (ja) |
WO (1) | WO2006132908A1 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8264942B2 (en) * | 2005-10-26 | 2012-09-11 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Optical disc embossed features |
US7945009B1 (en) | 2006-08-22 | 2011-05-17 | Marvell International Ltd. | Jitter measurement |
US8149956B1 (en) * | 2007-04-23 | 2012-04-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Method of automated demodulation and classification of phase-shift-keying signals using hysteretic differential zero-crossing time samples |
ES2354962T3 (es) * | 2007-07-13 | 2011-03-21 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Nivel de señal de audio variable con el tiempo usando una densidad de probabilidad estimada variable con el tiempo del nivel. |
US8102938B2 (en) * | 2008-04-22 | 2012-01-24 | Finisar Corporation | Tuning system and method using a simulated bit error rate for use in an electronic dispersion compensator |
TWI391918B (zh) * | 2009-06-15 | 2013-04-01 | Novatek Microelectronics Corp | 資料復原裝置與方法 |
TWI406271B (zh) * | 2010-09-27 | 2013-08-21 | Sunplus Technology Co Ltd | 資料還原裝置與方法 |
CN102088292A (zh) * | 2010-12-23 | 2011-06-08 | 东莞市创锐电子技术有限公司 | 一种多路增益自适应匹配的信号采集方法及其装置 |
US8854750B2 (en) * | 2012-07-30 | 2014-10-07 | Lsi Corporation | Saturation-based loop control assistance |
CN112230197B (zh) * | 2019-07-15 | 2022-12-13 | 天津大学 | 一种基于最小二乘法的激光雷达饱和波形复原方法 |
US11595064B2 (en) * | 2020-08-13 | 2023-02-28 | Texas Instruments Incorporated | Clock recovery and cable diagnostics for ethernet phy |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2619381B2 (ja) * | 1987-03-20 | 1997-06-11 | 株式会社日立製作所 | 光学的情報再生装置 |
JP3262911B2 (ja) | 1993-08-25 | 2002-03-04 | シャープ株式会社 | 記録状態検出装置及び記録状態検出方法 |
US5727031A (en) * | 1995-06-30 | 1998-03-10 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | Adaptive gain controller |
US6091687A (en) * | 1997-12-19 | 2000-07-18 | Philips Electronics N.A. Corporation | Method and apparatus for maximum likelihood detection |
DE19804922A1 (de) | 1998-02-07 | 1999-08-12 | Grundig Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Verstärkung in einem Signalverarbeitungssystem |
JP2000182241A (ja) | 1998-12-16 | 2000-06-30 | Hitachi Ltd | ヘッドアンプ及びそれを用いた光ディスク装置 |
JP3622650B2 (ja) * | 2000-08-29 | 2005-02-23 | ティアック株式会社 | 光ディスク装置 |
KR100716956B1 (ko) * | 2000-10-11 | 2007-05-10 | 삼성전자주식회사 | 데이터 변조 방법 및 그 검출 방법 |
US6621338B1 (en) | 2000-12-22 | 2003-09-16 | Nortel Networks Limited | Gain determination for correlation processes |
US20030079161A1 (en) | 2001-10-22 | 2003-04-24 | Verboom Johannes J. | Optimized data storage system and method for optical storage system |
JP4081018B2 (ja) | 2002-03-11 | 2008-04-23 | 松下電器産業株式会社 | 信号処理装置および信号処理方法 |
JP2003347873A (ja) | 2002-05-24 | 2003-12-05 | Hitachi Ltd | 多段アンプのゲイン制御方法及び装置 |
DE102004019045A1 (de) * | 2004-04-16 | 2005-11-03 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh | Verfahren zur Schaltung zur Rückgewinnung eines Taktes |
-
2005
- 2005-06-03 US US10/908,992 patent/US7668053B2/en active Active
-
2006
- 2006-06-01 EP EP06771815A patent/EP1886313B1/en active Active
- 2006-06-01 DE DE602006021011T patent/DE602006021011D1/de active Active
- 2006-06-01 AT AT06771815T patent/ATE504064T1/de not_active IP Right Cessation
- 2006-06-01 JP JP2008514844A patent/JP2008543232A/ja not_active Withdrawn
- 2006-06-01 WO PCT/US2006/021247 patent/WO2006132908A1/en active Application Filing
- 2006-06-01 CN CN2006800187929A patent/CN101185134B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE602006021011D1 (de) | 2011-05-12 |
EP1886313A1 (en) | 2008-02-13 |
WO2006132908A1 (en) | 2006-12-14 |
US7668053B2 (en) | 2010-02-23 |
US20060274620A1 (en) | 2006-12-07 |
CN101185134A (zh) | 2008-05-21 |
ATE504064T1 (de) | 2011-04-15 |
CN101185134B (zh) | 2012-11-28 |
EP1886313B1 (en) | 2011-03-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008543232A (ja) | 自動利得制御のための情報伝達信号の処理 | |
US7453658B2 (en) | Recording control apparatus, recording and reproduction apparatus, and recording control method | |
RU2497205C2 (ru) | Способ оценки сигнала воспроизведения, устройство оценки сигнала воспроизведения и устройство на оптическом диске, оснащенное таким устройством оценки сигнала воспроизведения | |
US20030090980A1 (en) | Signal quality evaluation method, information recording/reproducing system, and recording compensation method | |
TW200522008A (en) | Disk device | |
JP3996601B2 (ja) | 信号処理装置及び信号処理方法 | |
JP3857685B2 (ja) | 信号評価方法と情報記録再生装置と情報再生装置及び情報媒体 | |
JP3848049B2 (ja) | 再生信号評価方法、情報記録媒体、及び情報再生装置 | |
JP2004327017A (ja) | 光学情報媒体の再生信号等化方法及び光学情報記録再生装置 | |
RU2505869C2 (ru) | Способ оценки сигнала воспроизведения, блок оценки сигнала воспроизведения и устройство на оптическом диске, оснащенное таким блоком оценки сигнала воспроизведения | |
US6618337B2 (en) | Information recording and reproduction apparatus | |
JP2007207283A (ja) | 周波数検出装置と周波数検出方法及び光ディスク装置 | |
JP2754920B2 (ja) | 記録情報再生装置 | |
JP2005243087A (ja) | 光ディスク装置、光ディスク再生方法、および光ディスク | |
US20070115785A1 (en) | Information reproducing apparatus | |
US7561642B2 (en) | Recording condition setting device, recording/reproducing device, recording condition setting method, control program, and recording medium | |
JP2006313635A (ja) | 再生信号評価方法、情報記録媒体、及び情報再生装置 | |
US20090168622A1 (en) | Optical disk apparatus | |
JP4103320B2 (ja) | 情報再生装置及び再生方法 | |
JP2861627B2 (ja) | 記録情報再生装置 | |
US20110164487A1 (en) | Information recording/reproducing device and information recording/ reproducing method | |
JP2006313630A (ja) | 再生信号評価方法、情報記録媒体、及び情報再生装置 | |
JP2006313631A (ja) | 再生信号評価方法、情報記録媒体、及び情報再生装置 | |
JP2006313632A (ja) | 再生信号評価方法、情報記録媒体、及び情報再生装置 | |
JP2006313634A (ja) | 再生信号評価方法、情報記録媒体、及び情報再生装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20090804 |