JP3803641B2 - デジタルagc回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、DVD(digital versatile disk)ディスク中にウォブル信号の位相変調により記録されたアドレス情報を復調するためのアドレス情報復調回路に用いられるデジタルAGC(automatic gain control)回路技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
様々な規格のDVDディスクのうち、追記型のDVD+Rディスク、書き換え可能なDVD+RWディスクなどでは、ADIP(address in pre-groove)と呼ばれるように、グルーブを正弦波状に蛇行させたウォブル信号によりアドレス情報が記録されており、このウォブル信号を検出することにより、高精度なアドレス検出が可能となっている。
【0003】
DVDディスクにおけるウォブル信号はBPSK(binary phase shift keying)により2相位相変調されており、アドレス情報復調回路において搬送波生成回路中のBPF(band pass filter)による位相変化(遅延)を補正する技術が知られている(特許文献1参照)。
【0004】
また、BPSK復調用AGC回路のデジタル化技術が知られている。これは、入力BPSK信号を互いに4分の1周期位相の異なる位置でサンプリングしてデジタル信号に変換し、各々のピークツーピーク値を比較し、大きい方のピークツーピーク値から入力BPSK信号のゲインを算出してフィードバックすることにより、入力BPSK信号のピークツーピーク値が所定値になるように制御するものである(特許文献2参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−126413号公報
【特許文献2】
特開平8−335957号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
DVDディスクから入力されるウォブル信号は振幅のばらつきがある場合が多く、従来はアナログ回路における時定数の大きいゲイン調整を行っても振幅のばらつきが残るという問題があった。
【0007】
本発明の目的は、DVDディスクのウォブル信号の振幅をゲイン調整し、以て高精度なアドレス情報の復調を可能にするデジタルAGC回路を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る第1のデジタルAGC回路は、DVDディスク中にウォブル信号の位相変調により記録されたアドレス情報を復調するためのアドレス情報復調回路に用いられるものであって、デジタル化されたウォブル信号を入力としかつ当該ウォブル信号の2分の1周期以上かつ1周期以下の期間におけるピーク値を検出するためのピーク検出回路と、当該検出されたピーク値からゲイン調整係数を算出するためのゲイン算出回路と、前記デジタル化されたウォブル信号に前記ゲイン調整係数を乗算するための乗算器とを備えたフィードフォワード構成を採用したものである。
【0009】
また、本発明に係る第2のデジタルAGC回路は、当該デジタルAGC回路の出力を入力としかつ当該出力の2分の1周期以上かつ1周期以下の期間におけるピーク値を検出するためのピーク検出回路と、当該検出されたピーク値からゲイン調整係数を算出するためのゲイン算出回路と、デジタル化されたウォブル信号を入力としかつ当該ウォブル信号に前記ゲイン調整係数を乗算するための乗算器とを備えたフィードバック構成を採用したものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【0011】
図1は、DVDディスクのアドレス情報復調回路の構成例を示している。図1において、1はアナログLPF(low pass filter)、2はADC(analog-to-digital converter)、3はデジタルLPF、4は本発明に係るデジタルAGC回路、5は搬送波生成回路、6は位相調整回路、7は乗算器、8はLPF、9はレベル検出回路である。
【0012】
図1のアドレス情報復調回路では、入力ウォブル信号からアナログLPF1を用いて高周波のノイズを除去し、ADC2でデジタル信号に変換する。そして、デジタルLPF3を通過させることで更にノイズを除去する。デジタルAGC回路4は、デジタルLPF3の出力振幅のばらつきを補正し、この振幅を一定に保つようにゲインを調整する。一方、入力ウォブル信号から搬送波生成回路5によって生成された搬送波の位相を位相調整回路6によって調整し、デジタルAGC回路4の出力と乗算器7によって乗算する。その後、LPF8で平滑化し、レベル検出回路9によりアドレス情報を得る。
【0013】
図2は、図1のアドレス情報復調回路における入力ウォブル信号の位相変調波形を示している。チャネルクロックの1周期をTとするとき、ウォブル信号の1周期は32チャネルクロックである。
【0014】
図3は、図1のアドレス情報復調回路における入力ウォブル信号の振幅ばらつきの例を示している。入力ウォブル信号は振幅のばらつきがある場合が多く、アナログ回路における時定数の大きいゲイン調整を行っても振幅のばらつきが残る。そこで、図1中のデジタルAGC回路4によりウォブル信号の振幅のばらつきを補正し、この振幅を一定に保つようにゲインを調整するのである。
【0015】
図4は、本発明に係るデジタルAGC回路4の第1の構成例を示している。図4において、10はピーク検出回路、20はゲイン算出回路、30はリミッタ、40は遅延器、50は乗算器である。図3に示すようにウォブル信号の振幅の大きさは短時間で大きく変動するため、図4のデジタルAGC回路4はフィードフォワード型としている。
【0016】
ピーク検出回路10は、図1中のデジタルLPF3から与えられたウォブル信号を入力とし、かつ当該ウォブル信号の2分の1周期以上の期間におけるピーク値を検出する。この期間内には、ウォブル信号の正のピーク値と負のピーク値とのいずれかが必ず存在ので、ピーク値の検出が可能である。ゲイン算出回路20は、ピーク検出回路10で検出されたピーク値からゲイン調整係数を算出し、このゲイン調整係数を乗算器50へ供給する。リミッタ30は、ゲイン算出回路20から乗算器50へ供給されるゲイン調整係数を一定範囲内に制限するものである。遅延器40は、ゲイン調整係数の算出のために発生したデジタル的な遅延を調整するため、デジタルLPF3から与えられたウォブル信号を遅延させて乗算器50へ供給する。乗算器50は、遅延器40から供給されたウォブル信号にゲイン調整係数を乗算し、その結果を図1中の乗算器7へ送る。
【0017】
ゲイン算出回路20の出力はゲイン調整係数であり、ウォブル信号の振幅を増減する。ゲイン調整の必要がない場合、ゲイン調整係数は1である。このゲイン調整係数が極端に大きくなったり小さくなったりすることは、ゲイン調整として好ましくない。そこで、ゲイン算出回路20の後段にゲイン調整係数の上限と下限を制限するためのリミッタ30を設ける。これにより、短時間での急激なゲインの増減がなくなる。ただし、このリミッタ30は省略可能である。
【0018】
図4中の遅延器40も省略可能である。ゲイン調整係数の算出のために発生するデジタル的な遅延は1周期から2周期程度であり、遅延器40で遅延調整をしなくても、ある程度のゲイン制御は可能である。ただし、ゲインが短時間で大きく変化するような場合は好ましくない。
【0019】
図5は、本発明に係るデジタルAGC回路4の第2の構成例を示している。図5において、10は当該デジタルAGC回路4の出力を入力とするピーク検出回路、20はゲイン算出回路、35は積分器、50は乗算器である。図5中のピーク検出回路10、ゲイン算出回路20の各々の動作については、図4で説明したものと同一である。図4との違いは、ゲイン調整の制御方式がフィードバック型であるということである。図5中の乗算器50は、フィードバックによりゲイン算出回路20で算出されたゲイン調整係数をウォブル信号(デジタルLPF3の出力)に乗じる。フィードバック型を用いることで図4の場合よりもゲイン調整のタイミングが遅れるが、その遅れは1周期から2周期程度であり、ゲイン調整の制御には大きな影響を与えない。
【0020】
図5ではゲイン算出回路20の後段に積分器35を更に設け、この積分器35によりゲイン調整係数を積分することで、細やかなゲイン制御が可能となっている。ただし、積分器35は省略可能である。
【0021】
図6は、図4及び図5中のピーク検出回路10の第1の構成例を示している。図6において、11aは1周期カウンタ、12は最大値検出回路である。1周期カウンタ11aは図2に示すウォブル信号の1周期分である32チャネルクロックをカウントする。この32クロック内でのウォブル信号には正のピーク値と負のピーク値とが必ず存在し、それらのピーク値のうち正のピーク値を最大値検出回路12で検出する。そして、この最大値検出回路12の出力に応じてゲイン算出回路20でゲイン調整係数が算出されるのである。
【0022】
図7は、図4及び図5中のピーク検出回路10の第2の構成例を示している。図7において、11aは1周期カウンタ、13は最小値検出回路、14は絶対値回路である。最小値検出回路13は、ウォブル信号の1周期における負のピーク値を検出する。この最小値検出回路13の出力の絶対値を絶対値回路14で算出し、絶対値回路14の出力に応じてゲイン調整係数が算出される。
【0023】
図8は、図4及び図5中のピーク検出回路10の第3の構成例を示している。図8において、11aは1周期カウンタ、12は最大値検出回路、13は最小値検出回路、15aはセレクタである。最大値検出回路12は32クロック内での最大値である正のピーク値を検出し、最小値検出回路13は32クロック内での最小値である負のピーク値を検出する。セレクタ15aは、最大値検出回路12の出力か最小値検出回路13の出力かのいずれか1つを選択して出力する。ゲイン調整のためには、正のピーク値か負のピーク値かのいずれか1つが得られればよい。
【0024】
図9は、図4及び図5中のピーク検出回路10の第4の構成例を示している。図9において、11aは1周期カウンタ、12は最大値検出回路、13は最小値検出回路、16は差分回路である。最大値検出回路12及び最小値検出回路13の各々の動作は、先に説明したものと同一である。差分回路16は、最大値検出回路12の出力と最小値検出回路13の出力との差分を算出して出力する。最大値検出回路12の出力は正のピーク値であり、最小値検出回路13の出力は負のピーク値であるため、差分回路16の出力はウォブル信号のピークツーピーク値に等しくなる。
【0025】
図10は、図4及び図5中のピーク検出回路10の第5の構成例を示している。図10において、11bは2分の1周期カウンタ、12は最大値検出回路、13は最小値検出回路、17は加算器、15bはセレクタである。図2に示すようにウォブル信号の1周期の期間には、正のピーク値と負のピーク値とが必ず存在する。それゆえ、ウォブル信号の2分の1周期の間には、正のピーク値か負のピーク値かのいずれかが存在することになる。ゲイン調整のためには正のピーク値か負のピーク値かのいずれかがあれば十分なので、2分の1周期カウンタ11bを用いてもゲイン調整が可能である。
【0026】
図10において、最大値検出回路12及び最小値検出回路13の各々の動作は、先に説明したものと同一である。図10の構成では、加算器17により最大値検出回路12の出力と最小値検出回路13の出力とを加算する。加算器17の出力の符号は、正のピーク値と負のピーク値との絶対値の大小関係に応じて変わり、正のピーク値の方が大きい場合には正の符号に、負のピーク値の方が大きい場合には負の符号になる。そこで、加算器17の出力の符号に応じてセレクタ15bを切り換え、最大値検出回路12か最小値検出回路13かのいずれか出力絶対値の大きい方を選択する。そして、セレクタ15bの出力を用いてゲイン調整係数が算出される。
【0027】
図11は、図4及び図5中のゲイン算出回路20の構成例を示している。図11において、21は前段のピーク検出回路10の出力(ピーク値)で参照値を除算するための除算器である。この除算の結果がゲイン調整係数である。
【0028】
なお、図11中の除算器21は、ビットシフト除算を行うためのビットシフト回路で構成することも可能である。デジタル信号のビット列をビットシフトすることによって通常の除算と同様の効果が得られる。したがって、除算の精度が悪くなるが、回路規模の削減が可能となる。
【0029】
【発明の効果】
以上説明してきたとおり、本発明によれば、ウォブル信号の2分の1周期以上かつ1周期以下の期間におけるピーク値を利用したフィードフォワード構成又はフィードバック構成のデジタルAGC回路を採用したことにより、高精度なアドレス情報の復調が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るデジタルAGC回路を用いたDVDディスクのアドレス情報復調回路の構成例を示すブロック図である。
【図2】図1のアドレス情報復調回路における入力ウォブル信号の位相変調波形図である。
【図3】図1のアドレス情報復調回路における入力ウォブル信号の振幅ばらつきの例を示す波形図である。
【図4】本発明に係るデジタルAGC回路の第1の構成例を示すブロック図である。
【図5】本発明に係るデジタルAGC回路の第2の構成例を示すブロック図である。
【図6】図4及び図5中のピーク検出回路の第1の構成例を示すブロック図である。
【図7】図4及び図5中のピーク検出回路の第2の構成例を示すブロック図である。
【図8】図4及び図5中のピーク検出回路の第3の構成例を示すブロック図である。
【図9】図4及び図5中のピーク検出回路の第4の構成例を示すブロック図である。
【図10】図4及び図5中のピーク検出回路の第5の構成例を示すブロック図である。
【図11】図4及び図5中のゲイン算出回路の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 アナログLPF
2 ADC
3 デジタルLPF
4 デジタルAGC回路
5 搬送波生成回路
6 位相調整回路
7 乗算器
8 LPF
9 レベル検出回路
10 ピーク検出回路
11a 1周期カウンタ
11b 1/2周期カウンタ
12 最大値検出回路
13 最小値検出回路
14 絶対値回路
15a,15b セレクタ
16 差分回路
17 加算器
20 ゲイン算出回路
21 除算器
30 リミッタ
35 積分器
40 遅延器
50 乗算器
Claims (12)
- DVDディスク中にウォブル信号の位相変調により記録されたアドレス情報を復調するためのアドレス情報復調回路に用いられるデジタルAGC回路であって、
デジタル化されたウォブル信号を入力とし、かつ当該ウォブル信号の2分の1周期以上かつ1周期以下の期間におけるピーク値を検出するためのピーク検出回路と、
前記検出されたピーク値からゲイン調整係数を算出するためのゲイン算出回路と、
前記デジタル化されたウォブル信号に前記ゲイン調整係数を乗算するための乗算器とを備えたことを特徴とするデジタルAGC回路。 - 請求項1記載のデジタルAGC回路において、
前記ウォブル信号を遅延させて前記乗算器へ供給するための遅延器を更に備えたことを特徴とするデジタルAGC回路。 - 請求項1又は2に記載のデジタルAGC回路において、
前記ゲイン算出回路から前記乗算器へ供給されるゲイン調整係数を一定範囲内に制限するためのリミッタを更に備えたことを特徴とするデジタルAGC回路。 - DVDディスク中にウォブル信号の位相変調により記録されたアドレス情報を復調するためのアドレス情報復調回路に用いられるデジタルAGC回路であって、
前記デジタルAGC回路の出力を入力とし、かつ当該出力の2分の1周期以上かつ1周期以下の期間におけるピーク値を検出するためのピーク検出回路と、
前記検出されたピーク値からゲイン調整係数を算出するためのゲイン算出回路と、
デジタル化されたウォブル信号を入力とし、かつ当該ウォブル信号に前記ゲイン調整係数を乗算するための乗算器とを備えたことを特徴とするデジタルAGC回路。 - 請求項4記載のデジタルAGC回路において、
前記ゲイン算出回路から与えられたゲイン調整係数を積分して前記乗算器へ供給するための積分器を更に備えたことを特徴とするデジタルAGC回路。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のデジタルAGC回路において、
前記ピーク検出回路は、
前記ウォブル信号の1周期をカウントするための1周期カウンタと、
前記1周期カウンタの出力に応じて前記ウォブル信号の1周期の期間における最大値を正のピーク値として検出し、該検出した最大値を前記ゲイン算出回路へ供給するための最大値検出回路とを備えたことを特徴とするデジタルAGC回路。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のデジタルAGC回路において、
前記ピーク検出回路は、
前記ウォブル信号の1周期をカウントするための1周期カウンタと、
前記1周期カウンタの出力に応じて前記ウォブル信号の1周期の期間における最小値を負のピーク値として検出するための最小値検出回路と、
前記検出された負のピーク値の絶対値を算出し、該算出した絶対値を前記ゲイン算出回路へ供給するための絶対値回路とを備えたことを特徴とするデジタルAGC回路。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のデジタルAGC回路において、
前記ピーク検出回路は、
前記ウォブル信号の1周期をカウントするための1周期カウンタと、
前記1周期カウンタの出力に応じて前記ウォブル信号の1周期の期間における最大値を正のピーク値として検出するための最大値検出回路と、
前記1周期カウンタの出力に応じて前記ウォブル信号の1周期の期間における最小値を負のピーク値として検出するための最小値検出回路と、
前記検出された正のピーク値か負のピーク値かのいずれかを選択し、該選択したピーク値を前記ゲイン算出回路へ供給するためのセレクタとを備えたことを特徴とするデジタルAGC回路。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のデジタルAGC回路において、
前記ピーク検出回路は、
前記ウォブル信号の1周期をカウントするための1周期カウンタと、
前記1周期カウンタの出力に応じて前記ウォブル信号の1周期の期間における最大値を正のピーク値として検出するための最大値検出回路と、
前記1周期カウンタの出力に応じて前記ウォブル信号の1周期の期間における最小値を負のピーク値として検出するための最小値検出回路と、
前記検出された正のピーク値と負のピーク値との差を算出し、該算出した差を前記ゲイン算出回路へ供給するための差分回路とを備えたことを特徴とするデジタルAGC回路。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のデジタルAGC回路において、
前記ピーク検出回路は、
前記ウォブル信号の2分の1周期をカウントするための2分の1周期カウンタと、
前記2分の1周期カウンタの出力に応じて前記ウォブル信号の2分の1周期の期間における最大値を正のピーク値として検出するための最大値検出回路と、
前記2分の1周期カウンタの出力に応じて前記ウォブル信号の2分の1周期の期間における最小値を負のピーク値として検出するための最小値検出回路と、
前記検出された正のピーク値と負のピーク値とを加算するための加算器と、
前記検出された正のピーク値か負のピーク値かのいずれかを前記加算器の出力に応じて選択し、該選択したピーク値を前記ゲイン算出回路へ供給するためのセレクタとを備えたことを特徴とするデジタルAGC回路。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載のデジタルAGC回路において、
前記ゲイン算出回路は、前記ピーク検出回路で検出されたピーク値で参照値を除算するための除算器を備えたことを特徴とするデジタルAGC回路。 - 請求項11記載のデジタルAGC回路において、
前記除算器は、ビットシフト除算を行うためのビットシフト回路で構成されたことを特徴とするデジタルAGC回路。
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