KR100238255B1 - 광 디스크 재생 시스템의 데이타 복원장치 및 방법 - Google Patents

광 디스크 재생 시스템의 데이타 복원장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

아날로그 알.에프.(RF) 신호로부터 이.에프.디.엠.(EFDM)을 위한 데이타를 디지탈적으로 복원할 수 있는 광 디스크 재생 시스템의 데이타 복원 장치 및 방법이 개시된다. 이 장치의 ADC는 RF 신호를 기준 클럭 신호에 응답하여 디지탈 신호로 변환하고, 제1 가산기는 디지탈 RF 신호의 어시메트리 에러량과 디지탈 RF 신호를 가산하고, 적응형 디지탈 등화부는 제1 가산기에서 가산된 값의 레벨을 제어 신호에 응답하여 디지탈적으로 조정하고, 디지탈 레벨 검출부는 제1 가산기에서 가산된 신호를 이용하여 어시메트리 에러량을 계산하고, 적응형 디지탈 등화부의 출력과 소정 계수들에 상응하여 제어 신호를 출력하고, 비터비 디코더는 비터비 디코딩 방식에 의해 적응형 디지탈 등화부의 출력을 비트열로 디코딩하고, 디지탈 엣지 검출부는 제1 가산기에서 가산된 신호를 이용하여 ADC의 샘플링 시점의 정확도를 계산하고, 계산된 정확도에 따라 위상제어신호 및 주파수제어신호들을 출력하고, 기준 신호 발생부는 위상제어신호 및 주파수제어신호들에 응답하여 발진되는 주파수를 갖는 기준 클럭 신호를 출력하는 것을 특징으로 하고, 정확히 데이타를 복원할 수 있는 효과가 있다.

Description

광 디스크 재생 시스템의 데이타 복원 장치 및 방법{Data recovery apparatus and method for optic disk reproducing system}
본 발명은 광 디스크 재생 시스템에 관한 것으로서, 특히 광 디스크 재생 시스템에서 광 다이오드와 이,에프.디.엠.(EFDM:Eight to Fourteen Demodulator)부 사이에 위치하여 아날로그 RF(Radio Frequency) 신호로부터 EFDM을 위한 데이타를 디지탈적으로 복원하는 광 디스크 재생 시스템의 데이타 복원 장치 및 방법에 관한 것이다.
컴팩트 디스크(CD:Compact Disk) 계열 시스템의 광 다이오드(미도시)는 광 픽업에 의해 디스크로 송출된 후 디스크에서 반사된 빛을 센싱하고, 센싱된 광 신호를 아날로그 형태의 RF 신호로 변환한다. 이 때, 광 다이오드로부터 출력되는 아날로그 RF 신호는 데이타 슬라이스부(미도시)에 입력되어 어시메트리(asymmetry)가 보정된 후, 피크 검출기(미도시)로 입력된다. 피크 검출부는 어시메트리 보정된 신호를 소정 레벨을 기준으로 펄스 형태의 구형파로 변환한다. 엣지 검출기는 구형파로 변환된 신호의 엣지를 검출하고, 엣지 부분에서 발생한 펄스를 EFDM부로 출력한다. 엣지 부분들에서 발생한 펄스열을 EFDM부는 14비트단위로 엣지 검출기로부터 입력하여 8비트로 변환하고, 변환된 8비트 신호를 에러 정정부로 출력한다.
한편, 광 디스크의 기록 밀도가 증가하면서 디지탈 비디오 디스크(DVD:Digital Video Disk 또는 Digital Versatile Disk) 계열의 시스템이 등장하게 되었으며, 이러한 DVD 계열 시스템 역시 전술한 CD 계열 시스템과 마찬가지로 아날로그 방식으로 RF 신호로부터 EFDM을 위한 데이타를 복원한다. 그러나, 고밀도로 기록되어 있는 데이타는 디지탈적으로 재생될 필요가 있다. 왜냐하면, 아날로그 방식을 사용할 경우, 광 디스크 종류의 다양성 및 광 디스크 제조 공정의 상이함에 상응하여 가변적으로 EFDM을 위한 데이타를 복원시킬 수 없어 데이타가 유실될 수 있기 때문이다.
특히, 고속 전송과 고 밀도화가 더욱 요구되면서, 아날로그 방식에 의해서 데이타를 복원할 경우, 신호와 신호간의 간섭 현상에 의해 데이타 복원 능력이 더욱 저하될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 아날로그 RF 신호로부터 EFDM을 위한 데이타를 디지탈적으로 복원할 수 있는 광 디스크 재생 시스템의 데이타 복원 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 광 디스크 재생 시스템의 데이타 복원 장치에서 수행되는 데이타 복원 방법을 수행하는 데 있다.
도 1은 본 발명에 의한 광 디스크 재생 시스템의 데이타 복원 장치의 블럭도이다.
도 2는 도 1에 도시된 디지탈 레벨 검출부의 본 발명에 의한 블럭도이다.
도 3은 도 1에 도시된 디지탈 엣지 검출부의 본 발명에 의한 블럭도이다.
도 4는 도 1에 도시된 기준 신호 발생부의 본 발명에 의한 블럭도이다.
도 5는 도 1에 도시된 장치에서 수행되는 본 발명에 의한 데이타 복원 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 6은 도 5에 도시된 제156단계와 제158단계를 설명하기 위한 본 발명에 의한 플로우차트이다.
상기 과제를 이루기 위해, 광 다이오드 및 비트열의 패턴을 변환하는 EFDM부들을 포함하는 본 발명에 의한 광 디스크 재생 시스템의 데이타 복원 장치는, 상기 광 다이오드로부터 입력한 아날로그 알.에프.(RF) 신호를 기준 클럭 신호에 응답하여 디지탈 신호로 변환하고, 변환된 디지탈 RF 신호를 출력하는 아날로그/디지탈 변환 수단과, 상기 디지탈 RF 신호의 어시메트리 에러량과 상기 디지탈 RF 신호를 가산하여 출력하는 제1 가산 수단과, 상기 제1 가산 수단에서 가산된 신호의 레벨을 제어 신호에 응답하여 디지탈적으로 조정하여 출력하는 적응형 디지탈 등화 수단과, 상기 제1 가산 수단에서 가산된 신호를 이용하여 상기 어시메트리 에러량을 계산하고, 상기 적응형 디지탈 등화 수단의 출력과 소정 계수들에 상응하여 상기 제어 신호를 출력하는 디지탈 레벨 검출 수단과, 비터비 디코딩 방식에 의해 상기 적응형 디지탈 등화 수단의 출력을 상기 비트열로 디코딩하고, 디코딩된 상기 비트열을 상기 EFDM부로 출력하는 비터비 디코딩 수단과, 상기 제1 가산 수단에서 가산된 신호를 이용하여 상기 아날로그/디지탈 변환 수단의 샘플링 시점의 정확도를 계산하고, 계산된 정확도에 따라 위상 제어 신호 및 주파수 제어 신호들을 출력하는 디지탈 엣지 검출 수단 및 상기 위상 제어 신호 및 상기 주파수 제어 신호들에 응답하여 발진되는 주파수를 갖는 상기 기준 클럭 신호를 출력하는 기준 신호 발생 수단으로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 다른 과제를 이루기 위해, 아날로그 RF 신호를 출력하는 광 다이오드 및 비트열의 패턴을 변환하는 EFDM부들을 포함하는 광 디스크 재생 시스템의 데이타 복원 장치에서 수행되는 본 발명에 의한 데이타 복원 방법은, 상기 아날로그 RF 신호를 기준 클럭 신호에 상응하는 샘플링을 통해 디지탈 신호로 변환하여 디지탈 RF 신호를 구하는 (a) 단계와, 상기 디지탈 RF 신호를 이용하여 어시메트리 에러량이 존재하는가를 판단하는 (b) 단계와, 상기 어시메트리 에러량이 존재하면, 상기 어시메트리 에러량을 상기 디지탈 RF 신호에 포함시켜 어시메트리 에러를 보상하고, 상기 (b) 단계로 진행하는 (c) 단계와, 상기 어시메트리 에러량이 존재하지 않으면, 상기 샘플링이 정확히 되었는가를 판단하는 (d) 단계와, 상기 샘플링이 정확히 되지 않으면, 어시메트리 에러가 보상된 상기 디지탈 RF 신호를 이용하여 주파수 및 위상 오차들을 구하는 (e) 단계와, 상기 주파수 및 상기 위상 오차들에 상응하여 주파수를 발진시키고, 발진된 주파수를 갖는 상기 기준 클럭 신호를 구하고, 상기 (d)단계로 진행하는 (f) 단계와, 상기 샘플링이 정확히 되었으면, 상기 어시메트리 에러가 보상되고 정확히 샘플링되어 변환된 상기 디지탈 RF 신호의 양자화 레벨을 상기 기준 클럭 신호를 이용하여 디지탈적으로 조정하는 (g) 단계와, 양 또는 음의 3T(여기서, T는 상기 기준 클럭 신호의 주기) 구간내에서 임의로 추출한 양자화 레벨이 상기 3T에 상응하는 예측된 양자화 레벨이상인가를 판단하여 상기 예측된 양자화 레벨 이상이면 상기 (g) 단계로 진행하는 (h) 단계 및 상기 양자화 레벨이 상기 예측된 양자화 레벨 보다 적으면, 조정된 양자화 레벨을 갖는 상기 디지탈 RF 신호를 비터비 디코딩 방식에 의해 디코딩하여 상기 비트열을 구하는 (i) 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 의한 광 디스크 재생 시스템의 데이타 복원 장치의 구성 및 동작을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 광 디스크 재생 시스템의 데이타 복원 장치의 블럭도로서, 아날로그/디지탈 변환부(10), 제1 가산기(12), 제1 저역 통과 필터(14), 적응형 디지탈 등화부(16), 디지탈 레벨 검출부(18), 비터비 디코더(20), 디지탈 엣지 검출부(22) 및 기준 신호 발생부(24)로 구성된다.
도 1에 도시된 아날로그/디지탈 변환부(10)는 광 다이오드(미도시)로부터 출력되는 아날로그 RF 신호를 입력단자 IN1을 통해 입력하고, 입력한 아날로그 RF 신호를 기준 신호 발생부(24)로부터 출력되는 기준 클럭 신호(PCLK)에 응답하여 디지탈 신호로 변환하며, 변환된 디지탈 RF 신호를 제1 가산기(12)로 출력한다. 제1 가산기(12)는 디지탈 레벨 검출부(18)로부터 출력되는 어시메트리 에러량과 아날로그/디지탈 변환부(10)로부터 출력되는 디지탈 RF 신호를 가산하고, 가산된 값을 어시메트리 에러가 보정된 디지탈 RF 신호로서 디지탈 레벨 검출부(18), 제1 저역 통과 필터(14) 및 디지탈 엣지 검출부(22)로 각각 출력한다.
이 때, 제1 저역 통과 필터(14)는 제1 가산기(12)로부터 출력되는 디지탈 RF 신호의 잡음을 제거하기 위해, 제1 가산기(12)의 출력을 입력하여 저역 성분을 필터링하고, 필터링된 저역 성분을 적응형 디지탈 등화부(16)로 출력한다.
한편, 디지탈 레벨 검출부(18)는 RF 신호의 어시메트리 에러를 보상해 주는 역할과, 디스크의 종류에 따른 RF 신호의 감쇄 정도를 보상하기 위해 적응형 디지탈 등화부(16)의 이득을 조정하는 역할들을 수행한다. 첫번째 역할을 위해, 디지탈 레벨 검출부(18)는 제1 가산기(12)의 출력을 이용하고, 선택 신호(S)에 응답하여 어시메트리 에러량(E)을 계산하고, 계산된 어시메트리 에러량(E)을 제1 가산기(12)로 출력한다. 두번째 역할을 위해, 디지탈 레벨 검출부(18)는 미리 갖고 있는 비터비 디코더(20)에 의해 결정되어 있는 최소 주기의 신호 레벨과 적응형 디지탈 등화부(16)로부터 출력되는 신호의 레벨이 부합하는지를 적응형 디지탈 등화부(16)의 이득을 조절하기 위한 기준으로 삼는다. 즉, 디지탈 레벨 검출부(18)는 적응형 디지탈 등화부(16)의 출력과 입력단자 IN2를 통해 제어부(미도시)로부터 입력한 적응형 디지탈 등화부(16)에 해당하는 고역 통과 필터의 계수들에 상응하는 제어 신호(C)를 적응형 디지탈 등화부(16)로 출력한다.
적응형 디지탈 등화부(16)는 제1 저역 통과 필터(14)로부터 출력되는 신호의 레벨을 디지탈 레벨 검출부(18)로부터 출력되는 제어 신호(C)에 응답하여 디지탈적으로 조정하고, 레벨 조정된 신호를 디지탈 레벨 검출부(18) 및 비터비 디코더(20)로 출력한다. 일반적으로 적응형 디지탈 등화부(16)는 디지탈 고역 통과 필터로 구현될 수 있으며, 제어 신호(C)는 디지탈 고역 통과 필터의 계수를 제어하는 역할을 한다.
비터비 디코더(20)는 적응형 디지탈 등화부(16)로부터 출력되는 신호를 비터비 디코딩 방식에 의해 '0'과 '1'로 구성되는 비트열로 디코딩하고, 디코딩된 비트열을 출력단자 OUT를 통해 EFDM부로 출력한다. 여기서, 비터비 디코딩 방식은 일반적으로 널리 알려진 있는 방식으로서, '86년도 5월에 "TRANSACTION DETECTION OF CLASS 4 PARTIAL RESPONSE ON A MAGNETIC RECORDING CHANNEL"라는 제목으로 Roger W. Wood와 David A. Petersen에 의해 발표된 IEEE 논문지의 Vol. Com-34의 페이지 454∼461에 개시되어 있다.
한편, 디지탈 엣지 검출부(22)는 제1 가산기(12)에서 가산된 값을 이용하여 아날로그/디지탈 변환부(10)의 샘플링 시점의 정확도를 계산하고, 계산된 정확도에 따라 위상 제어 신호(PC) 및 주파수 제어 신호(FC)들을 기준 신호 발생부(24)로 출력한다. 기준 신호 발생부(24)는 디지탈 엣지 검출부(22)로부터 출력되는 위상 제어 신호(PC) 및 주파수 제어 신호(FC)들에 응답하여 발진되는 주파수를 갖는 기준 클럭 신호(PLCK)를 외부로 출력하는 한편, 아날로그/디지탈 변환부(10)로도 출력한다.
도 2는 도 1에 도시된 디지탈 레벨 검출부(18)의 본 발명에 의한 블럭도로서, 제1 플러스(plus) 최소 시간 검출부(50), 제1 마이너스(minus) 최소 시간 검출부(52), 제2 가산기(54), 부호 검사부(56), 상/하향 카운터(58), 제1 비교부(60), 제산부(62) 및 스위치(64)로 구성되는 어시메트리 보정부(40) 및 제2 플러스 최소 시간 검출부(80), 제2 마이너스 최소 시간 검출부(82), 제2 비교부(84) 및 계수 변환부(86)로 구성되는 적응형 계수 제어부(42)로 구성된다.
도 2에 도시된 어시메트리 보정부(40)는 전술한 디지탈 레벨 검출부(18)의 두가지 역할들중 첫번째 역할을 수행한다. 즉, 어시메트리 보정부(40)는 제1 가산기(12)로부터 입력단자 IN3을 통해 입력한 가산된 값을 이용하여 어시메트리 에러량(E)을 계산한다. 이를 위해, 제1 플러스 최소 시간 검출부(50)는 제1 가산기(12)의 출력을 입력단자 IN3을 통해 입력하여 양(+)의 방향의 3T[여기서, T는 기준 클럭 신호(PCLK)의 주기] 구간내에 존재하는 제1 소정 갯수의 양자화 레벨들중 중앙 부근의 K(여기서, K는 적어도 둘 이상의 자연수)개의 레벨들을 가산하여 출력한다. 제1 마이너스 최소 시간 검출부(52)는 제1 가산기(12)의 출력을 입력단자 IN2를 통해 입력하여 음(-)의 방향의 3T 구간내에 존재하는 제1 소정 갯수의 양자화 레벨들중 중앙 부근의 K개의 레벨들을 가산하여 출력한다. 여기서, 도 1에 도시된 입력단자 IN1을 통해 입력되는 아날로그 RF 신호의 피크간 레벨을 아날로그/디지탈 변환부(10)에서 2N개의 레벨들로 양자화 하였을 때, 피크간 레벨의 중간 레벨에 해당하는 양자화 레벨을 기준 레벨이라고 하면, 기준 레벨보다 큰 양자화 레벨들은 양의 방향의 3T 구간내에 있다고 정의하고, 기준 레벨보다 적은 양자화 레벨들은 음의 방향의 3T 구간내에 있다고 정의한다.
제2 가산기(54)는 제1 플러스 최소 시간 검출부(50)의 출력과 제1 마이너스 최소 시간 검출부(52)의 출력을 가산하고, 가산된 값을 부호 검사부(56) 및 제산부(62)로 출력한다.
부호 검사부(56)는 제2 가산기(54)에서 가산된 값의 부호가 양(+)인가 음(-)인가를 검사하고, 검사된 결과를 상/하향 카운터(58)로 출력한다. 상/하향 카운터(58)는 부호 검사부(56)에서 검사된 결과에 상응하여 상향 또는 하향 카운팅 동작을 수행한다. 예를 들어, 검사된 결과가 양의 부호를 가지면 상향 카운팅하고, 음의 부호를 가지면 하향 카운팅한다. 제1 비교부(60)는 상/하향 카운터(58)에서 카운팅된 값을 제1 소정값과 비교하고, 비교된 결과에 상응하여 +1 또는 -1을 스위치(64)로 출력한다. 여기서, 제1 소정값은 마이콤에 의해 결정된 오프셋 값으로서, 제1 비교부(60)는 카운팅된 값이 제1 소정값과 일치하면 +1 또는 -1을 스위치(64)로 출력한다.
한편, 제산부(62)는 제2 가산기(54)에서 가산된 결과를 K로 제산하여 스위치(64)로 출력한다. 스위치(64)는 제산부(62)의 출력 또는 제1 비교부(60)의 출력을 선택 신호(S)에 응답하여 어시메트리 에러량(E)으로서 선택적으로 출력한다. 여기서, 어시메트리 발생 횟수에 상응하여 어시메트리 보정하고자 할 경우 제1 비교부(60)의 출력이 어시메트리 에러량(E)으로 출력되도록 하고, 어시메트리 발생횟수와 무관하게 어시메트리 에러를 보정하고자 할 경우 제산부(62)의 출력이 어시메트리 에러량으로서 출력되도록 선택 신호(S)가 발생된다.
한편, 적응형 계수 제어부(42)는 디지탈 레벨 검출부(18)의 두번째 역할을 수행한다. 즉, 적응형 계수 제어부(42)는 입력단자 IN4를 통해 입력되는 적응형 디지탈 등화부(16)의 출력 레벨에 상응하는 제어 신호(C)를 출력한다. 이를 위해, 제2 플러스 최소 시간 검출부(80)는 적응형 디지탈 등화부(16)로부터 출력되는 신호를 입력단자 IN4를 통해 입력하여 양의 3T 구간내에 존재하는 제2 소정 갯수의 양자화 레벨들중 임의 번째의 양자화 레벨을 선택하여 출력한다. 제2 마이너스 최소 시간 검출부(82)는 적응형 디지탈 등화부(16)로부터 출력되는 신호를 입력단자 IN4를 통해 입력하여 음의 3T 구간내에서 존재하는 제2 소정 갯수의 양자화 레벨들중 임의 번째의 양자화 레벨을 선택하여 출력한다. 예를 들어, 양의 3T 구간내에 0, 8, 9, 0의 양자화 레벨들이 있고 음의 3T 구간내에 0, -13, -15, 0의 양자화 레벨들이 있을 때, 제2 플러스 최소 시간 검출부(80)가 '8'을 선택하였으면 제2 마이너스 최소 시간 검출부(82)는 '-13'을 선택하여야 한다.
제2 비교부(84)는 제2 플러스 최소 시간 검출부(80) 또는 제2 마이너스 최소 시간 검출부(82)에서 선택된 양자화 레벨의 절대값과 3T에 상응하는 경험적으로 예측된 양자화 레벨 즉, 전술한 최소 주기의 신호 레벨을 비교하고, 비교된 결과를 계수 변환부(86)로 출력한다. 계수 변환부(86)는, 초기상태에서, 입력단자 IN2를 통해 마이콤으로부터 입력된 고역 통과 필터의 계수들에 상응하는 제어 신호(C)를 출력한 다음, 초기 이후 상태에서, 제2 비교부(84)에서 비교된 결과에 상응하여 고역 통과 필터의 계수들의 값을 조정하고, 조정된 값을 제어 신호(C)로서 출력한다. 예를 들면, 계수 변환부(86)는 초기 이후 상태에 제2 플러스 최소 시간 검출부(80)에서 선택된 양자화 레벨의 절대값 또는 제2 마이너스 최소 시간 검출부(82)에서 선택된 양자화 레벨의 절대값이 예측된 양자화 레벨보다 크면 입력단자 IN2를 통해 입력된 계수들의 절대값을 작게 하여 제어 신호(C)로서 출력한다.
도 3은 도 1에 도시된 디지탈 엣지 검출부(22)의 본 발명에 의한 블럭도로서, 제1, 제2 및 제3 지연부들(100, 102 및 114), 제1 및 제2 비트 검사부들(104 및 106), 제3 가산부(108), 카운팅부(110), 부호 비교부(112) 및 전하 펌프 제어부(116)로 구성된다.
도 3에 도시된 제1 지연부(100)는 제1 가산기(12)로부터 출력되는 어시메트리 에러가 보정된 디지탈 RF 신호를 입력단자 IN5를 통해 입력하여 소정 시간 지연한 후 출력한다. 제2 지연부(102)는 제1 지연부(100)에서 지연된 디지탈 RF 신호를 소정 시간 지연후에 출력한다. 제1 비트 검사부(104)는 제2 지연부(102)로부터 출력되는 디지탈 RF 신호의 비트들이 모두 '0'인가를 검사하고, 검사된 결과(C1)를 전하 펌프 제어부(116)로 출력한다. 제2 비트 검사부(106)는 제1 지연부(100)로부터 출력되는 디지탈 RF 신호의 비트들이 모두 '0'인가를 검사하고, 검사된 결과(C2)를 전하 펌프 제어부(116)로 출력한다. 제3 가산부(108)는 제1 지연부(100)의 출력과 제2 지연부(102)의 출력을 가산하고, 가산된 값(C3)을 전하 펌프 제어부(116)로 출력한다.
한편, 카운팅부(110)는 제1 지연부(110)에서 출력되는 디지탈 RF 신호의 최상위 비트(MSB)에 응답하여 카운팅 동작을 수행하고, 카운팅된 값들중 최대값(C4)을 전하 펌프 제어부(116)로 출력한다. 즉, 카운팅부(110)는 제1 지연부(100)의 출력이 얼마동안 부호가 변하지 않는가를 카운팅하고, 부호가 전이되면 카운팅된 값을 리셋하며, 카운팅된 값들중 가장 큰 값을 최대 값(또는 최대 시간)(C4)으로서 전하 펌프 제어부(16)로 출력한다.
부호 비교부(112)는 입력단자 IN5를 통해 제1 가산기(12)로부터 입력한 디지탈 RF 신호의 최상위 비트와 제1 지연부(100)에서 출력되는 디지탈 RF 신호의 최상위 비트들을 비교하고, 비교된 결과를 제3 지연부(114)로 출력한다. 제3 지연부(114)는 부호 비교부(112)에서 비교된 결과를 소정 시간 지연후에, 지연된 비교 결과(C5)를 전하 펌프 제어부(116)로 출력한다.
전하 펌프 제어부(116)는 제1 및 제2 비트 검사부들(102 및 104)의 출력들(C1 및 C2)에 응답하여 제3 가산부(108)의 출력(C3)을 입력하고, 제3 가산부(108)의 출력(C3) 및 제3 지연부(114)의 출력(C5)에 상응하는 위상 제어 신호(PC)를 출력하고, 카운팅부(110)의 출력(C4)을 제2 소정값과 비교하고, 비교된 결과에 상응하여 주파수 제어 신호(FC)를 출력한다. 여기서, 제2 소정값은 CD 계열 시스템의 경우 11T이고, DVD 계열 시스템의 경우 14T에 해당한다.
도 4는 도 1에 도시된 기준 신호 발생부(24)의 본 발명에 의한 블럭도로서, 전하 펌프(130), 제2 저역 통과 필터(132) 및 전압 제어 발진기(134)로 구성된다.
도 4에 도시된 전하 펌프(130)는 도 3에 도시된 전하 펌프 제어부(116)로부터 출력되는 위상 제어 신호(PC) 및 주파수 제어 신호(FC)에 응답하여 싱킹(sinking)또는 공급되는 전하량에 상응하는 신호를 제2 저역 통과 필터(132)로 출력한다. 제2 저역 통과 필터(132)는 전하 펌프(130)로부터 출력되는 신호의 저역 성분을 필터링하고, 필터링된 신호를 전압 제어 신호로서 전압 제어 발진기(134)로 출력한다.
전압 제어 발진기(134)는 제2 저역 통과 필터(132)로부터 출력되는 전압 제어 신호에 응답하여 발진되는 주파수(1/T)를 갖는 기준 클력 신호(PLCK)를 출력한다.
이하, 도 1에 도시된 데이타 복원 장치에서 수행되는 본 발명에 의한 데이타 복원 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.
도 5는 도 1에 도시된 장치에서 수행되는 본 발명에 의한 데이타 복원 방법을 설명하기 위한 플로우차트로서, 아날로그 RF 신호를 디지탈 RF 신호로 변환하여 어시메트리 에러를 보정하는 단계(제150∼제154 단계), 샘플링 시점의 오차를 보상한 기준 클럭 신호를 발생하는 단계(제156∼160 단계) 및 디지탈 RF 신호의 레벨을 디지탈적으로 조정한 후 비트열을 구하는 단계(제162∼제166 단계)로 구성된다.
도 5를 참조하면, 전술한 바와 같이 아날로그 RF 신호를 기준 클럭 신호(PLCK)에 상응하는 샘플링을 통해 디지탈 신호로 변환하여 디지탈 RF 신호를 구한다(제150단계). 제150단계후에, 도 1에 도시된 디지탈 레벨 검출부(18)는 전술한 바와 같이 디지탈 RF 신호를 이용하여 어시메트리 에러량이 존재하는가를 판단한다(제152단계). 이를 위해, 전술한 도 2에 도시된 어시메트리 보정부(40)가 사용될 수 있다. 만일, 어시메트리 에러량이 존재하면, 어시메트리 에러량을 디지탈 RF 신호에 포함시킨 후 즉, 제1 가산기(12)가 어시메트리 에러량과 디지탈 RF 신호를 가산한 후, 제152단계로 진행한다(제154단계).
어시메트리 에러를 보정 후 어시메트리 에러량이 존재하지 않으면, 아날로그 RF 신호를 디지탈 RF 신호로 변환할 때 샘플링이 정확히 되었는가를 판단한다(제156단계). 만일, 샘플링이 정확히 되지 않으면, 주파수 오차 및 위상 오차들을 구한다(제158단계), 제156단계 및 제158단계는 도 3에 도시된 디지탈 엣지 검출부(22)에서 수행될 수 있다.
제158단계후에, 주파수 오차 및 위상 오차들에 상응하여 기준 클럭 신호(PCLK)의 주파수를 발진시킨다. 이를 위해, 기준 신호 발생부(24)는 주파수 오차에 상응하는 주파수 에러 신호와 위상 오차에 상응하는 위상 에러 신호에 응답하여 전술한 바와 같이, 새로운 기준 클럭 신호(PCLK)를 구한다(제160단계).
제160단계후에, 도 1에 도시된 아날로그/디지탈 변환부(10)에서 샘플링이 정확히 되었으면, 디지탈 RF 신호의 양자화 레벨을 디지탈적으로 조정한다(제162단계). 이를 위해, 적응형 디지탈 등화부(16)는 디지탈 레벨 검출부(18)의 제어하에 제1 저역 통과 필터(14)로부터 출력되는 디지탈 RF 신호의 양자화 레벨을 조정한다. 제162단계후에, 양 또는 음의 3T 구간내에서 임의로 추출한 양자화 레벨이 소정값인가를 판단하여 소정값이면 제162단계로 진행한다(제164단계). 여기서, 양자화 레벨은 제2 플러스 최소 시간 검출부(80) 또는 제2 마이너스 최소 시간 검출부(82)에서 선택된 양자화 레벨에 해당하며, 소정값은 3T에 상응하는 예측된 양자화 레벨에 해당한다. 만일, 양자화 레벨이 소정값과 같지 않으면, 비터비 디코더(20)는 디지탈 RF 신호를 비터비 디코딩 방식으로 디코딩하여 비트열을 구한다(제166단계). 제166단계후에 구한 비트열은 EFDM부(미도시)에서 8비트의 비트열로 변환된다.
도 6은 도 5에 도시된 제156단계와 제158단계를 설명하기 위한 본 발명에 의한 플로우차트로서, 샘플링이 정확히 되었는가를 판단하는 단계(제180, 182, 184, 188, 190, 192 및 194) 및 주파수 및 위상 오차들을 구하는 단계(제186, 196 및 198)로 이루어진다.
도 6에 도시된 방법은 도 3에 도시된 디지탈 엣지 검출부(22)에서 수행된다. 먼저, 제1 지연부(100)는 어시메트리 에러가 보상된 디지탈 RF 신호를 소정 시간 지연한다(제180단계). 제180단계후에, 카운팅부(110)는 지연된 디지탈 RF 신호의 최상위 비트가 동일 레벨로서 발생되는 최대 시간을 계산한다(제182단계). 즉, 지연된 디지탈 RF 신호의 부호가 변하지 않는 최대 시간을 카운팅한다. 제182단계후에, 전하 펌프 제어부(116)는 최대 시간이 소정값 11T 또는 14T와 같은가를 판단한다(제184단계). 만일, 최대 시간이 소정값과 같으면, 전하 펌프 제어부(116)는 주파수 에러 신호(FC)를 발생하지 않고, 제188단계로 진행한다. 그러나, 최대 시간이 소정값보다 크거나 적으면, 전압 제어 발진기(134)의 발진 주파수가 작아지거나 커지도록 주파수 에러 신호(FC)를 발생한다(제186단계).
제186단계후 또는 최대 시간이 상기 소정값과 같으면, 제1 지연부(100)에서 소정 시간 지연된 디지탈 RF 신호는 제2 지연부(102)에서 소정 시간 다시 지연된다(제188단계). 제188단계후에, 제2 비트 검사부(106)는 제1 지연부(100)에서 지연된 디지탈 RF 신호의 비트들이 모두 '0'비트인가를 판단하여 모두 '0'비트이면 제162단계로 진행한다(제190단계). 그러나, 모두 '0'비트가 아니면 제1 비트 검사부(104)는 제2 지연부(102)에서 지연된 디지탈 RF 신호의 비트들이 모두 '0' 비트인가를 판단하여 모두 '0'비트 이면 제162단계로 진행한다(제192단계). 그러나, 제2 지연부(102)에서 지연된 디지탈 RF 신호의 비트들이 모두 '0' 비트가 아니면 부호 비교부(112)에 의해 한번 지연된 디지탈 RF 신호와 지연되지 않은 디지탈 RF 신호의 부호가 동일한가를 판단하고 동일하면, 제162단계로 진행한다(제194단계). 즉, 부호가 동일하면 위상차가 없는 것으로 간주하여 위상 에러 신호를 발생하지 않는다.
그러나, 제194단계에서 부호가 동일하지 않으면, 제1 지연부(100)에서 지연된 신호와 제2 지연부(102)에서 지연된 신호는 제3 가산부(108)에서 가산된다(제196단계). 제196단계후에, 전하 펌프 제어부(116)는 가산된 값(C3)을 이용하여 위상 에러(PC)를 발생한다(제198 단계). 즉, 전하 펌프 제어부(116)는 한번 지연된 디지탈 RF 신호 및/또는 두번 지연된 디지탈 RF 신호가 모두 '0'비트들로 구성되지 않았으면, 입력한 C3의 부호와 C6 및 C7의 부호를 비교하고, 비교된 결과에 따라 기준 클럭 신호(PCLK)의 위상이 빠르거나 느려지도록 위상 에러 신호(PC)를 발생한다. 한번 지연된 디지탈 RF 신호와 두번 지연된 디지탈 RF 신호가 모두 '0'비트들로 구성된 경우는 초기 상태로서 이 때는 위상 에러 신호를 발생하지 않는다.
전술한 본 발명에 의한 광 디스크 재생 시스템의 데이타 복원 장치 및 방법은 CD 계열의 시스템 또는 DVD 계열의 시스템등에 적용될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 광 디스크 재생 시스템의 데이타 복원 장치 및 방법은 아날로그 RF 신호로부터 EFDM을 위한 데이타를 디지탈적으로 복원하기 때문에 데이타 복원 능력이 향상되고, 디스크의 배속이 다르더라도 아날로그/디지탈 변환부의 샘플링 주파수만 기준 클럭 신호(PCLK)에 의해 변화시키면되므로 변조 방식이 같은 채널에서는 범용적으로 사용될 수 있고, 칩으로 구현되었을 때 아날로그 방식보다 칩 크기가 적어지고 전력 소모가 줄어드는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 광 다이오드 및 비트열의 패턴을 변환하는 이.에프.디.엠.(EFDM)부들을 포함하는 광 디스크 재생 시스템의 데이타 복원 장치에 있어서,
    상기 광 다이오드로부터 입력한 아날로그 알.에프.(RF) 신호를 기준 클럭 신호에 응답하여 디지탈 신호로 변환하고, 변환된 디지탈 RF 신호를 출력하는 아날로그/디지탈 변환 수단;
    상기 디지탈 RF 신호의 어시메트리 에러량과 상기 디지탈 RF 신호를 가산하여 출력하는 제1 가산 수단;
    상기 제1 가산 수단에서 가산된 신호의 레벨을 제어 신호에 응답하여 디지탈적으로 조정하여 출력하는 적응형 디지탈 등화 수단;
    상기 제1 가산 수단에서 가산된 신호를 이용하여 상기 어시메트리 에러량을 계산하고, 상기 적응형 디지탈 등화 수단의 출력과 소정 계수들에 상응하여 상기 제어 신호를 출력하는 디지탈 레벨 검출 수단;
    비터비 디코딩 방식에 의해 상기 적응형 디지탈 등화 수단의 출력을 상기 비트열로 디코딩하고, 디코딩된 상기 비트열을 상기 EFDM부로 출력하는 비터비 디코딩 수단;
    상기 제1 가산 수단에서 가산된 신호를 이용하여 상기 아날로그/디지탈 변환 수단의 샘플링 시점의 정확도를 계산하고, 계산된 정확도에 따라 위상 제어 신호 및 주파수 제어 신호들을 출력하는 디지탈 엣지 검출 수단; 및
    상기 위상 제어 신호 및 상기 주파수 제어 신호들에 응답하여 발진되는 주파수를 갖는 상기 기준 클럭 신호를 출력하는 기준 신호 발생 수단을 구비하고,
    상기 소정 계수들은 상기 적응형 디지탈 등화 수단이 필터로 구현되었을 경우 상기 필터의 계수들인 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 시스템의 데이타 복원 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 디지탈 레벨 검출 수단은
    상기 제1 가산 수단에서 가산된 신호를 이용하여 상기 어시메트리 에러량을 계산하는 어시메트리 보정 수단; 및
    상기 적응형 디지탈 등화 수단의 출력과 상기 소정 계수들에 상응하는 상기 제어 신호를 출력하는 적응형 계수 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 시스템의 데이타 복원 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 어시메트리 보정 수단은
    상기 제1 가산 수단의 출력으로부터 검출한 양의 방향의 3T(여기서, T는 상기 기준 클럭 신호의 주기) 구간내에서 제1 소정 갯수의 양자화 레벨들중 중앙 부근의 K(여기서, K는 적어도 둘 이상의 자연수)개의 레벨들을 가산하여 출력하는 제1 플러스 최소 시간 검출 수단;
    상기 제1 가산 수단의 출력으로부터 검출한 음의 방향의 상기 3T 구간내에서 상기 제1 소정 갯수의 양자화 레벨들중 중앙 부근의 상기 K개의 레벨들을 가산하여 출력하는 제1 마이너스 최소 시간 검출 수단;
    상기 제1 플러스 최소 시간 검출 수단의 출력과 상기 제1 마이너스 최소 시간 검출 수단의 출력을 가산하는 제2 가산 수단;
    상기 제2 가산 수단에서 가산된 신호의 부호를 검사하는 부호 검사 수단;
    상기 부호 검사 수단에서 검사된 결과에 상응하여 상향 또는 하향 카운팅 동작을 수행하는 상/하향 카운팅 수단; 및
    상기 상/하향 카운팅 수단에서 카운팅된 값을 제1 소정값과 비교하고, 비교된 결과에 상응하여 +1 또는 -1을 상기 어시메트리 에러량으로서 출력하는 제1 비교 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생시스템의 데이타 복원 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 적응형 계수 제어 수단은
    상기 적응형 디지탈 등화 수단의 출력으로부터 검출한 양의 3T(여기서, T는 사기 기준 클럭 신호의 주기) 구간내에서 제2 소정 갯수의 양자화 레벨들중 임의 번째의 양자화 레벨을 선택하여 출력하는 제2 플러스 최소 시간 검출 수단;
    상기 적응형 디지탈 등화 수단의 출력으로부터 검출한 음의 3T 구간내에서 상기 제2 소정 갯수의 양자화 레벨들중 상기 임의 번째의 양자화 레벨을 선택하여 출력하는 제2 마이너스 최소 시간 검출 수단;
    상기 제2 플러스 최소 시간 검출 수단 또는 상기 제2 마이너스 최소 시간 검출 수단의 출력의 절대값과 상기 3T에 상응하는 예측된 양자화 레벨을 비교하는 제2 비교 수단; 및
    상기 제2 비교수단에서 비교된 결과에 상응하여 상기 소정 계수들로부터 생성한 상기 제어 신호를 출력하는 계수 변환 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 시스템의 데이타 복원 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 어시메트리 보정 수단은
    상기 제2 가산수단에서 가산된 결과를 상기 K로 제산하여 출력하는 제산 수단; 및
    상기 제산수단의 출력 또는 상기 제1 비교수단의 출력을 선택 신호에 응답하여 상기 어시메트리 에러량으로서 선택적으로 출력하는 선택 수단을 더 구비하고,
    상기 선택 신호는 어시메트리가 발생한 횟수에 상응하여 어시메트리 보정을 수행할 것인가에 따라 외부로부터 입력되는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 시스템의 데이타 복원 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 데이타 복원 장치는
    상기 제1 가산수단에서 가산된 신호의 저역 성분을 필터링하여 상기 적응형 디지탈 등화 수단으로 출력하는 제1 저역 통과 필터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 시스템의 데이타 복원 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 디지탈 엣지 검출 수단은
    상기 제1 가산 수단에서 가산된 신호를 소정 시간 지연후에 출력하는 제1 지연 수단;
    상기 제1 지연수단의 출력을 상기 소정 시간 지연후에 출력하는 제2 지연 수단;
    상기 제2 지연 수단으로부터 출력되는 신호의 비트들이 모두 제1 논리 레벨인가를 검사하는 제1 비트 검사 수단;
    상기 제1 지연 수단으로부터 출력되는 신호의 비트들이 모두 상기 제1 논리 레벨인가를 검사하는 제2 비트 검사 수단;
    상기 제1 지연 수단의 출력과 상기 제2 지연 수단의 출력을 가산하여 출력하는 제3 가산 수단;
    상기 제1 지연 수단에서 출력되는 신호의 최상위 비트에 응답하여 카운팅 동작을 수행하고, 카운팅된 값들중 최대값을 출력하는 카운팅 수단;
    상기 제1 가산 수단에서 출력되는 신호와 상기 제1 지연 수단에서 출력되는 신호의 부호들을 비교하는 부호 비교 수단;
    상기 부호 비교 수단에서 비교된 결과를 상기 소정 시간 지연후에 출력하는 제3 지연 수단; 및
    상기 제1 및 상기 제2 비트 검사 수단들의 출력들에 응답하여 상기 제3 가산 수단의 출력을 입력하고, 상기 제3 가산 수단의 출력 및 제3 지연 수단의 출력에 상응하는 상기 위상 제어 신호를 출력하고, 상기 카운팅 수단의 출력을 제2 소정값과 비교하고 비교된 결과에 상응하여 상기 주파수 제어 신호를 출력하는 전하 펌프 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 시스템의 데이타 복원 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 기준 신호 발생 수단은
    상기 위상 제어 신호 및 상기 주파수 제어 신호에 응답하여 싱킹 또는 공급되는 전하량에 상응하는 신호를 출력하는 전하 펌프;
    상기 전하 펌프로부터 출력되는 신호의 저역 성분을 필터링하여 전압 제어 신호로서 출력하는 제2 저역 통과 필터; 및
    상기 전압 제어 신호에 응답하여 발진되는 주파수를 갖는 상기 기준 클력 신호를 출력하는 전압 제어 발진 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 시스템의 데이타 복원 장치.
  9. 아날로그 알.에프.(RF) 신호를 출력하는 광 다이오드 및 비트열의 패턴을 변환하는 이.에프.디.엠.(EFDM)부들을 포함하는 광 디스크 재생 시스템의 데이타 복원 장치에서 수행되는 데이타 복원 방법에 있어서,
    (a) 상기 아날로그 RF 신호를 기준 클럭 신호에 상응하는 샘플링을 통해 디지탈 신호로 변환하여 디지탈 RF 신호를 구하는 단계;
    (b) 상기 디지탈 RF 신호를 이용하여 어시메트리 에러량이 존재하는가를 판단하는 단계;
    (c) 상기 어시메트리 에러량이 존재하면, 상기 어시메트리 에러량을 상기 디지탈 RF 신호에 포함시켜 어시메트리 에러를 보상하고, 상기 (b) 단계로 진행하는 단계;
    (d) 상기 어시메트리 에러량이 존재하지 않으면, 상기 샘플링이 정확히 되었는가를 판단하는 단계;
    (e) 상기 샘플링이 정확히 되지 않았으면, 어시메트리 에러가 보상된 상기 디지탈 RF 신호를 이용하여 주파수 및 위상 오차들을 구하는 단계;
    (f) 상기 주파수 및 상기 위상 오차들에 상응하여 주파수를 발진시키고, 발진된 주파수를 갖는 상기 기준 클럭 신호를 구하고, 상기 (d)단계로 진행하는 단계;
    (g) 상기 샘플링이 정확히 되었으면, 상기 어시메트리 에러가 보상되고 정확히 샘플링되어 변환된 상기 디지탈 RF 신호의 양자화 레벨을 상기 기준 클럭 신호를 이용하여 디지탈적으로 조정하는 단계;
    (h) 양 또는 음의 3T(여기서, T는 상기 기준 클럭 신호의 주기) 구간내에서 임의로 추출한 양자화 레벨이 상기 3T에 상응하는 예측된 양자화 레벨인가를 판단하여 상기 예측된 양자화 레벨이면 상기 (g) 단계로 진행하는 단계; 및
    (i) 상기 양자화 레벨이 상기 예측된 양자화 레벨 보다 크거나 적으면, 조정된 양자화 레벨을 갖는 상기 디지탈 RF 신호를 비터비 디코딩 방식에 의해 디코딩하여 상기 비트열을 구하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 시스템의 데이타 복원 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 (d) 및 (e) 단계들은
    (d1) 상기 어시메트리 에러가 보상된 상기 디지탈 RF 신호를 소정 시간 지연하는 단계;
    (d2) 지연된 상기 디지탈 RF 신호의 최상위 비트가 동일 레벨로 발생되는 최대 시간을 계산하는 단계;
    (d3) 상기 최대 시간이 소정값과 같은가를 판단하는 단계;
    (d4) 상기 최대 시간이 상기 소정값과 같지 않으면 상기 주파수 오차를 발생하는 단계;
    (d5) 상기 최대 시간이 상기 소정값과 같거나 상기 (d4) 단계후에, 상기 소정 시간 지연된 상기 디지탈 RF 신호를 상기 소정 시간 다시 지연하는 단계;
    (d6) 한번 지연된 상기 디지탈 RF 신호의 비트들이 모두 제1 논리 레벨인가를 판단하여, 모두 상기 제1 논리 레벨이면 상기 (g)단계로 진행하는 단계;
    (d7) 한번 지연된 상기 디지탈 RF 신호의 비트들이 모두 상기 제1 논리 레벨이 아니면, 두번 지연된 상기 디지탈 RF 신호의 비트들이 모두 상기 제1 논리 레벨인가를 판단하여, 모두 상기 제1 논리 레벨이면 상기 (g)단계로 진행하는 단계;
    (d8) 상기 두번 지연된 상기 디지탈 RF 신호의 비트들이 모두 상기 제1 논리 레벨이 아니면, 한번 지연된 상기 디지탈 RF 신호와 상기 어시메트리 에러가 보상된 상기 디지탈 RF 신호의 부호가 동일한가를 판단하여, 부호가 동일하면 상기 (g) 단계로 진행하는 단계;
    (d9) 상기 어시메트리 에러가 보상된 상기 디지탈 RF 신호와 한번 지연된 상기 디지탈 RF 신호의 부호가 동일하지 않으면, 상기 한번 지연된 디지탈 RF 신호와 상기 두번 지연된 디지탈 RF 신호를 가산하는 단계; 및
    (d10) 상기 가산된 값과 상기 한번 및/또는 상기 두번 지연된 디지탈 RF 신호의 부호를 비교하고, 비교된 결과에 따라 상기 위상 오차를 발생하고, 상기 (f)단계로 진행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 시스템의 데이타 복원 방법.
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