KR100238322B1 - Viterbi detection method and device - Google Patents

Viterbi detection method and device Download PDF

Info

Publication number
KR100238322B1
KR100238322B1 KR1019970058506A KR19970058506A KR100238322B1 KR 100238322 B1 KR100238322 B1 KR 100238322B1 KR 1019970058506 A KR1019970058506 A KR 1019970058506A KR 19970058506 A KR19970058506 A KR 19970058506A KR 100238322 B1 KR100238322 B1 KR 100238322B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
state evaluation
value
viterbi detection
overflow
values
Prior art date
Application number
KR1019970058506A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR19990038679A (en
Inventor
최성한
Original Assignee
윤종용
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤종용, 삼성전자주식회사 filed Critical 윤종용
Priority to KR1019970058506A priority Critical patent/KR100238322B1/en
Publication of KR19990038679A publication Critical patent/KR19990038679A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100238322B1 publication Critical patent/KR100238322B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10Digital recording or reproducing
    • G11B20/10009Improvement or modification of read or write signals
    • G11B20/10268Improvement or modification of read or write signals bit detection or demodulation methods
    • G11B20/10287Improvement or modification of read or write signals bit detection or demodulation methods using probabilistic methods, e.g. maximum likelihood detectors
    • G11B20/10296Improvement or modification of read or write signals bit detection or demodulation methods using probabilistic methods, e.g. maximum likelihood detectors using the Viterbi algorithm
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10Digital recording or reproducing
    • G11B20/10009Improvement or modification of read or write signals
    • G11B20/10046Improvement or modification of read or write signals filtering or equalising, e.g. setting the tap weights of an FIR filter
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10Digital recording or reproducing
    • G11B20/10009Improvement or modification of read or write signals
    • G11B20/10268Improvement or modification of read or write signals bit detection or demodulation methods
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10Digital recording or reproducing
    • G11B20/14Digital recording or reproducing using self-clocking codes
    • G11B20/1403Digital recording or reproducing using self-clocking codes characterised by the use of two levels
    • G11B20/1423Code representation depending on subsequent bits, e.g. delay modulation, double density code, Miller code
    • G11B20/1426Code representation depending on subsequent bits, e.g. delay modulation, double density code, Miller code conversion to or from block codes or representations thereof
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/20Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits characterised by logic function, e.g. AND, OR, NOR, NOT circuits
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10Digital recording or reproducing
    • G11B20/14Digital recording or reproducing using self-clocking codes
    • G11B20/1403Digital recording or reproducing using self-clocking codes characterised by the use of two levels
    • G11B20/1423Code representation depending on subsequent bits, e.g. delay modulation, double density code, Miller code
    • G11B20/1426Code representation depending on subsequent bits, e.g. delay modulation, double density code, Miller code conversion to or from block codes or representations thereof
    • G11B2020/14618 to 14 modulation, e.g. the EFM code used on CDs or mini-discs
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B2220/00Record carriers by type
    • G11B2220/20Disc-shaped record carriers
    • G11B2220/25Disc-shaped record carriers characterised in that the disc is based on a specific recording technology
    • G11B2220/2537Optical discs

Abstract

본 발명에 의한 비터비 검출방법 및 장치는 여러가지 광채널 모델의 전달함수에 따라서 복호할 대상을 결정하여 레지스터에 저장한 후, 그 저장된 복호대상정보를 이용하여 비터비 검출을 하며, 이 때 상태평가량메모리의 오버플로우를 방지하고 고속으로 동작시키도록 하기 위하여 가산-비교-선택부와 상태평가량메모리의 사이에 오버플로우제어부를 둔다. 본 발명은 고배속 광저장매체에 적용되어, 간단한 등화기만으로도 EFM변조된 신호를 검출할 수 있으며, EFM변조의 RLL특성에 의하여, 여러 상태 및 분기들이 제거될 수 있으므로 하드웨어를 줄일 수 있는 효과가 있다.The Viterbi detection method and apparatus according to the present invention determine a target to be decoded according to the transfer function of various optical channel models, store the result in a register, and detect the Viterbi using the stored decoding target information. An overflow control section is provided between the add-compare-selection section and the state evaluation amount memory to prevent the overflow of the circuit and to operate at high speed. The present invention is applied to a high-speed optical storage medium, it is possible to detect the EFM-modulated signal even with a simple equalizer, and because of the RLL characteristics of the EFM modulation, various states and branches can be removed, thereby reducing the hardware. .

Description

비터비 검출 방법 및 장치Viterbi detection method and apparatus

본 발명은 고배속 광디스크의 신호 복원 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정밀도가 높은 등화기가 필요없이 간단한 등화기만으로도 고속의 EFM 변조신호를 검출할 수 있는 비터비 검출 방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal recovery apparatus for a high speed optical disc, and more particularly, to a Viterbi detection method and apparatus capable of detecting a high speed EFM modulated signal with a simple equalizer without the need for a highly accurate equalizer.

일반적으로 광채널의 특성은 광픽업장치의 특성에 의해 좌우된다. 광픽업의 특성은 일종의 저역통과필터의 특성과 유사하다. 비트별로 검출시, 원래의 데이터 스트림으로 복원되기 위하여, 신호레벨의 크기가 검출되어야 한다. 이 때, 광디스크가 고속으로 회전하면 출력신호의 파형이 왜곡된다. 또한, DVD (digital versatile disk)와 같은 고밀도 기록매체에서는, 인접한 트랙간의 크로스토크에 의해, 독출신호에 잡음성분이 증가하게 된다. 그러므로, 그러한 왜곡을 보상하기 위하여, 고성능 디지털 또는 아날로그 등화기가 필요하게 된다.In general, the characteristics of the optical channel depend on the characteristics of the optical pickup apparatus. The characteristics of the optical pickup are similar to those of the low pass filter. Upon detection bit by bit, the magnitude of the signal level must be detected in order to be restored to the original data stream. At this time, if the optical disk rotates at a high speed, the waveform of the output signal is distorted. In addition, in a high density recording medium such as a digital versatile disk (DVD), noise component increases in the read signal due to crosstalk between adjacent tracks. Therefore, to compensate for such distortion, a high performance digital or analog equalizer is needed.

통상의 고배속 광디스크의 신호 복원 장치에서는 광픽업으로부터 출력된 신호를 고가의 아날로그 등화기를 거쳐 레벨 검출을 수행함으로써 원래의 신호로 복원한다. 아날로그 등화기는 광픽업으로부터 출력되는 신호의 파형을 보상하며, 이 보상된 아날로그 신호는 레벨 검출기에서 비트 별로 크기가 검출되어 원래의 신호로 복원되는 것이다. 이 경우, 고배속의 광디스크 재생기에서는 광픽업으로부터 출력되는 신호의 왜곡이 심해져 고도로 정교한 아날로그 등화기를 필요로 하게 되며, 이는 제조원가의 상승을 초래하게 된다.In a conventional high speed optical disk signal recovery apparatus, a signal output from an optical pickup is restored to an original signal by performing level detection through an expensive analog equalizer. The analog equalizer compensates the waveform of the signal output from the optical pickup, and the compensated analog signal is detected on a bit by level level in the level detector and restored to the original signal. In this case, in the high speed optical disc player, the distortion of the signal output from the optical pickup becomes severe and requires a highly sophisticated analog equalizer, which leads to an increase in manufacturing cost.

특히, 30배속의 CD-ROM이나 4.5배속의 DVD ROM/RAM과 같은 고속 광학 시스템에서, 광픽업의 아날로그 출력은 저배속 재생시보다 인터심볼 간섭 (intersymbol interference : ISI) 에 의한 왜곡때문에 이상적인 응답을 기대하기 어렵다.Especially in high speed optical systems such as 30x CD-ROM or 4.5x DVD ROM / RAM, the optical output's analog output expects an ideal response due to distortion due to intersymbol interference (ISI) rather than at low speed playback. Difficult to do

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는, 상술한 종래의 문제점들을 해결하기 위하여, 고배속 고밀도의 광디스크 재생시 고정밀의 등화기가 없이도, 간단한 등화기만으로도 동작속도를 높일 수 있으며, 여러 광채널 모델에 대하여 효율적으로 비터비 검출을 할 수 있는 비터비 검출 방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to solve the above-mentioned problems, without the need for a high-precision equalizer when playing a high-speed high-density optical disk, it is possible to increase the operation speed with a simple equalizer, and efficiently beater for several optical channel models It is to provide a Viterbi detection method capable of detecting rain.

본 발명이 이루고자하는 다른 기술적 과제는, 상술한 종래의 문제점들을 해결하기 위하여, 고배속 고밀도의 광디스크 재생시 고정밀의 등화기가 없이도, 간단한 등화기만으로도 동작속도를 높일 수 있으며, 여러 광채널 모델에 대하여 효율적으로 비터비 검출을 할 수 있는 비터비 검출 장치를 제공하는 것이다.Another technical problem to be solved by the present invention is to solve the above-mentioned problems, the high speed and high-speed optical disk playback without the need for a high-precision equalizer, it is possible to increase the operation speed with a simple equalizer, and efficiently for various optical channel models A Viterbi detection apparatus capable of detecting Viterbi is provided.

도 1은 본 발명의 비터비 검출장치가 적용되는 PRML시스템의 블록도이다.1 is a block diagram of a PRML system to which the Viterbi detection apparatus of the present invention is applied.

도 2는 광채널 모델의 트렐리스 다이어그램을 도시하고 있다.2 shows a trellis diagram of a fiber channel model.

도 3은 도 1의 오버플로우제어기의 일예를 도시한 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating an example of the overflow controller of FIG. 1.

도 4는 도 1의 통로메모리의 다이어그램을 나타내고 있다.4 shows a diagram of the passage memory of FIG.

도 5a와 도 5b는 분기가 2인 경우와 1인 경우의 통로메모리를 구성하는 셀구조를 나타내는 도면이다.5A and 5B are diagrams showing a cell structure constituting a passage memory when the branch is two and the one.

도 6a, 도 6b, 및 도 6c는 각 채널모델의 전달함수에 따른 신호비를 도시한 그래프들이다.6A, 6B, and 6C are graphs showing signal ratios according to transfer functions of respective channel models.

도 7은 도 1의 분기량 계산기의 일예를 도시한 회로도이다.FIG. 7 is a circuit diagram illustrating an example of the branch quantity calculator of FIG. 1.

도 8은 각 채널모델의 전달함수들의 주파수 응답곡선을 도시한 그래프도이다.8 is a graph illustrating frequency response curves of the transfer functions of each channel model.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

20...분기량계산기, 30...가산-비교-선택부20 ... branch calculator, 30 ... addition-compare-selection

40...오버플로우제어기, 50...상태평가량메모리40 ... overflow controller, 50 ... state evaluation memory

60...통로메모리.60 ... path memory.

상기 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 태양에 의한 비터비 검출 방법은 (a)복호할 광채널 모델을 결정하는 단계; (b) 광픽업으로부터의 독출된 데이터를 입력받아 각각의 상태 기준값과의 차절대치를 계산하는 단계; (c) 상기 계산된 차절대치를 이용하여 계산된 각각의 분기량을 바탕으로, 현재의 상태로 천이되는 이전의 두 개의 상태평가량과 분기량을 각각 더하여 유클리디언 거리를 각각 구하고, 그 더해진 2개의 값을 서로 비교하고 두 값중 작은값을 선택하여 새로운 상태평가량으로 결정하고 통로선택신호를 생성하는 단계; (d) 상기 결정된 상태평가량의 가장 큰 값과 가장 작은 값의 차이가 소정값으로 수렴됨을 이용하여 오버플로우를 방지시키는 단계; (e) 상기 결정된 오버플로우방지된 새로운 상태평가량을 저장하고 그 저장된 출력을 상기 단계 (c)에 이전 상태평가량으로 전송하는 단계; 및 (f) 상기 단계 (c)로부터의 통로선택신호를 받아, 레지스터 교환 구조를 이용하여 원래의 신호를 복호하는 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a Viterbi detection method comprising: (a) determining an optical channel model to be decoded; (b) receiving data read out from the optical pickup and calculating absolute values with respective state reference values; (c) on the basis of the respective branching amounts calculated using the calculated absolute values, the Euclidean distance is obtained by adding the two previous state evaluation quantities and the branching quantities respectively to the current state, and the added 2 Comparing the two values with each other, selecting a smaller value of the two values to determine a new state evaluation amount and generating a passage selection signal; (d) preventing an overflow by using a difference between the largest value and the smallest value of the determined state evaluation amount converged to a predetermined value; (e) storing the determined overflow prevented new state estimate and sending the stored output to the previous state estimate in step (c); And (f) receiving the path selection signal from step (c) and decoding the original signal using a register exchange structure.

다른 실시예로서, 본 발명은 상기 단계 (d)를 단계 (e)의 뒤로 오도록 할 수 있다.In another embodiment, the present invention may allow step (d) to come after step (e).

바람직하기로는, 상기 광채널 모델 결정 단계 (a)에서는 여러 가지 광채널 부분 응답 모델의 전달함수에 따라서 복호대상의 모델을 결정하고 이 정보를 레지스터에 저장한다.Preferably, in the optical channel model determination step (a), a model to be decoded is determined according to a transfer function of various optical channel partial response models, and the information is stored in a register.

바람직하기로는, 상기 오버플로우 방지단계 (d)는 a를 분기량의 비트폭이라 할 때, 상태평가량의 가장 큰 값과 작은 값의 차이가 항상 2a+2보다 작아짐을 특징으로 한다.Preferably, the overflow prevention step (d) is characterized in that when a is the bit width of the branch amount, the difference between the largest value and the small value of the state evaluation amount is always less than 2 a + 2 .

바람직하기로는, 상기 오버플로우 방지단계 (d)는 최상위비트 또는 다른 비트를 비트와이즈 앤드게이팅하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the overflow prevention step (d) is characterized by bitwise and gating the most significant bit or another bit.

상기 과제를 이루기 위한 본 발명의 타 태양에 의한 비터비 검출 장치는 복호할 광채널 모델을 결정하여 출력하는 레지스터; 광픽업으로부터의 독출된 데이터를 입력받아 각각의 상태 기준값과의 차절대치를 계산하는 분기량계산부; 상기 계산된 차절대치를 이용하여 계산된 각각의 분기량을 바탕으로, 현재의 상태로 천이되는 이전의 두 개의 상태평가량과 분기량을 서로 더하여 유클리디언 거리를 각각 구하고, 그 더해진 2개의 값을 서로 비교하고 두 값중 작은값을 선택하여 새로운 상태평가량으로 결정하고 통로선택신호를 생성하는 가산-비교-선택부; 상기 결정된 상태평가량의 가장 큰 값과 가장 작은 값의 차이가 소정값으로 수렴됨을 이용하는 오버플로우제어부; 상기 결정된 오버플로우방지된 새로운 상태평가량을 저장하고 그 저장된 출력을 상기 가산-비교-선택부의 이전상태평가량으로 전송하는 상태평가량메모리부; 상기 가산-비교-선택부로부터의 통로선택신호를 받아, 레지스터 교환 구조를 이용하여 소정 수의 상태와 분기를 제거하는 통로메모리를 포함하는 것을 특징으로 한다.Viterbi detection apparatus according to another aspect of the present invention for achieving the above object is a register for determining and outputting the optical channel model to be decoded; A branch quantity calculation unit which receives the read data from the optical pickup and calculates the absolute value of each state reference value; On the basis of the respective branch amounts calculated using the calculated absolute values, the Euclidean distance is obtained by adding the two previous state evaluation amounts and the branch amounts to the current state, and the two added values are obtained. An adder-compare-selector for comparing each other, selecting a smaller value of the two values to determine a new state evaluation amount and generating a passage selection signal; An overflow control unit using a difference between the largest value and the smallest value of the determined state evaluation amount converges to a predetermined value; A state evaluation amount memory unit for storing the determined new overflow evaluation state evaluation amount and transmitting the stored output to a previous state evaluation amount of the addition-compare-selecting unit; And a passage memory that receives a passage selection signal from the add-compare-selection section and removes a predetermined number of states and branches using a register exchange structure.

다른 실시예로서, 본 발명은 상기 오버플로우제어부를 상기 상태평가량메모리의 출력단과 상기 가산-비교-선택부의 입력단의 사이에 접속되도록 할 수 있다.As another embodiment, the present invention may allow the overflow control unit to be connected between the output end of the state evaluation amount memory and the input end of the addition-compare-selection unit.

바람직하기로는, 상기 레지스터부의 값에 따라, 여러 가지 광채널 부분 응답 모델의 전달함수에 따라서 복호대상의 모델을 선택함을 특징으로 한다.Preferably, the model to be decoded is selected according to the transfer function of various optical channel partial response models according to the value of the register unit.

바람직하기로는, 상기 오버플로우 제어부가 a를 분기량의 비트폭이라 할 때, 상태평가량의 최대값과 최소값의 차가 2a+2보다 작아짐을 특징으로 한다.Preferably, when the overflow control unit a denotes the bit width of the branch amount, the difference between the maximum value and the minimum value of the state evaluation amount is less than 2 a + 2 .

바람직하기로는, 상기 오버플로우 제어부가 최상위비트 또는 다른 비트를 비트와이즈 앤드게이팅하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the overflow controller bitwise and gates the most significant bit or another bit.

이하, 본 발명에 의한 비터비 검출 방법 및 장치의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the Viterbi detection method and apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

광채널은 간단한 부분응답(partial response; PR)특성으로 모델링이 가능하며, 이를 이용하여 비터비 검출기를 설계할 수 있다. 여기서, 부분응답이란 인접한 여러 개의 데이터 심볼로부터 정보를 추출하여 하나의 심볼을 복원한다는 의미이다. 즉, 하나의 데이터 심볼이 채널을 통과하면서 인접한 여러 개의 데이터 심볼에 영향을 준다는 의미이며, 이러한 특성을 데이터 심볼 복원에 활용할 수 있는 것이다.The optical channel can be modeled with a simple partial response (PR) characteristic, and the Viterbi detector can be designed using this. Here, the partial response means extracting information from several adjacent data symbols and restoring one symbol. That is, one data symbol passes through the channel and affects several adjacent data symbols. This characteristic can be used for data symbol recovery.

광채널의 특성은 데이터 심볼의 밀도, 트랙간의 간격, 광픽업의 특성, 사용되는 변조방식의 특성에 의해 결정된다. 사실상, 이들 특성을 완전하게 포함하는 전달함수를 모델링하는 것은 거의 불가능하다. 설사 가능하다 할지라도, 이러한 복잡한 전달함수를 가지는 신호를 완벽하게 복원하는 회로를 만드는 것은 거의 불가능하다. 따라서, 채널의 특성에 가장 유사하면서도 간결한 전달함수를 찾아내고, 모델링된 특성과 실제의 특성의 차이를 등화기를 통해 어느 정도 보상해주는 방법이 가장 바람직한 것으로 보고, 고배속 광매체 재생을 위한 부분응답 최대우호시스템(partial response maximum likelihood (PRML) system)에 사용되는 비터비 검출방법 및 장치를 개발하였다.The characteristics of the optical channel are determined by the density of data symbols, the interval between tracks, the characteristics of the optical pickup, and the characteristics of the modulation scheme used. In fact, it is almost impossible to model a transfer function that fully includes these properties. Even if it is possible, it is almost impossible to create a circuit that perfectly recovers a signal with such a complex transfer function. Therefore, the method of finding the most similar and concise transfer function to the characteristics of the channel and compensating the difference between the modeled characteristics and the actual characteristics through the equalizer is considered to be most desirable, and the partial response maximum response for high-speed optical media reproduction is most desirable. A Viterbi detection method and apparatus for a partial response maximum likelihood (PRML) system have been developed.

도 1은 본 발명의 비터비 검출장치가 적용되는 PRML시스템의 블록도로서, 점선으로 둘러싸인 블록은 본 발명에 의한 비터비 검출장치(100)를 도시한다. 도 1에서, 광픽업(2)으로부터 출력되는 아날로그 신호는 A/D변환기(4)에서 디지털신호로 바뀌며, 이 변환된 디지털신호는 실제 채널의 특성과 비터비 검출장치(100)의 대상 모델특성과의 차이를 보상하기 위한 등화기(6)를 거쳐 비터비 검출장치(100)에 입력된다. 이 경우, 도 1에 도시한 바와 같이, 등화기(6)의 출력은 비터비 검출장치(100)를 거치지 않은 신호로도 출력되어 다른 용도로 이용될 수 있다.1 is a block diagram of a PRML system to which the Viterbi detection apparatus of the present invention is applied, and a block enclosed by a dotted line shows the Viterbi detection apparatus 100 according to the present invention. In Fig. 1, the analog signal output from the optical pickup 2 is converted into a digital signal by the A / D converter 4, and the converted digital signal is the characteristic of the actual channel and the target model characteristic of the Viterbi detection apparatus 100. The equalizer 6 is inputted to the Viterbi detecting apparatus 100 through the equalizer 6 to compensate for the difference between the and. In this case, as shown in FIG. 1, the output of the equalizer 6 may also be output as a signal that does not pass through the Viterbi detection device 100 and used for other purposes.

본 발명에 의한 비터비 검출장치(100)는 도면에 도시한 바와 같이, 레지스터(10), 분기량계산기 (branch metric calculator; BMC) (20), 가산-비교-선택기(add-compare-select; ACS)(30), 오버플로우 제어기(overflow controller; OVC)(40), 상태평가량메모리 (state metric memory; SMM)(50), 및 통로메모리(path memory; PM)(60)를 포함하고 있다. 상기 비터비 검출장치(100)는 일반적인 비터비 복호기의 구조와 거의 유사하나, 본 발명의 비터비 검출장치는 채널 모델링에 근거하여 의도적으로 부호화되지 않은 채널데이터로부터 원래의 데이터 스트림을 검출하는 것이 비터비 복호기와 다르다. 광채널용 비터비 검출장치(100)는 매우 간단한 전달함수, 적은 수의 상태, 및 작은 하드웨어크기를 가지나, 고속의 클럭속도와 연속적인 출력데이터를 요구하기 때문에, 레지스터를 이용한 자취추적 통로메모리(60)와 상태평가량의 오버플로우를 방지하기 위한 오버플로우 제어로직(40)을 가진다.Viterbi detection apparatus 100 according to the present invention, as shown in the drawings, a register 10, a branch metric calculator (BMC) 20, an add-compare-select; An ACS 30, an overflow controller (OCC) 40, a state metric memory (SMM) 50, and a path memory (PM) 60. The Viterbi detection apparatus 100 is similar to the structure of a general Viterbi decoder, but the Viterbi detection apparatus of the present invention detects the original data stream from unintentionally encoded channel data based on channel modeling. It is different from non-decoders. The Viterbi detection apparatus 100 for the optical channel has a very simple transfer function, a small number of states, and a small hardware size, but requires a fast clock speed and continuous output data. ) And an overflow control logic 40 to prevent an overflow of the condition evaluation amount.

본 발명에 적용되는 광채널 모델링을 이하 설명하기로 한다. 광채널은 피트랜드(pit-land) 밀도, 트랙밀도, 픽업성능, 및 변조 전달함수에 의해 특성화된다. 상술한 바와 같이, 실제로 광채널의 완전한 모델을 제작하는 것은 거의 불가능하며, 제작가능하다 하더라도 완전한 절달함수를 갖는 검출기를 제작하는 것은 거의 실현가능하지 않다. 따라서, 채널 특성에 가장 근접하고 복잡하지 않은 등화기를 이용하여 실제 모델과 평가모델 사이의 차이를 보상하는 전달함수를 가지는 광채널 모델은 수학식 1과 같이 간단한 길쌈 복호기(convolutional decoder)로 모델링이 가능하다.The optical channel modeling applied to the present invention will be described below. Fiber channels are characterized by pit-land density, track density, pickup performance, and modulation transfer functions. As mentioned above, in practice it is almost impossible to fabricate a complete model of the optical channel, and even if it is possible to fabricate a detector with a complete delivery function, it is hardly feasible. Therefore, an optical channel model having a transfer function that compensates the difference between the real model and the evaluation model using the uncomplicated equalizer closest to the channel characteristics can be modeled using a simple convolutional decoder as shown in Equation 1. .

F(z)=1+kz+kz2+z3(여기서, k는 양의 실수값)F (z) = 1 + kz + kz 2 + z 3 , where k is a positive real value

이 모델에서 k값은 광픽업의 특성, 광디스크의 상태에 따라 달라지게 된다. k값의 선정은 실제 비터비 복호기로 입력되는 신호의 3T신호(T는 신호의 주기)와 4T신호의 비에 따라서 결정되어야 한다. 여기서, 3T신호는 디스크에 저장하는 데이터가 3T동안 신호전환, 즉 +1에서 -1로, 또는 -1에서 +1로의 전환이 일어나지 않는 신호이다. 이 비와 k와의 관계는 다음의 수학식 2를 만족시켜야 한다.In this model, the k value depends on the characteristics of the optical pickup and the state of the optical disk. The value of k should be determined according to the ratio of the 3T signal (T is the period of the signal) and the 4T signal of the signal input to the actual Viterbi decoder. Here, the 3T signal is a signal in which data stored on the disk does not undergo signal switching, that is, switching from +1 to -1 or from -1 to +1 for 3T. The relationship between this ratio and k must satisfy Equation 2 below.

Level3T:Level4T=k:k+1Level 3T : Level 4T = k: k + 1

디스크에 기록되는 데이터는 1과 -1뿐이므로 수학식 1의 전달함수를 갖는 채널에서의 출력은 모두 5개의 신호레벨(+high, +middle, 0, -middle, -high)을 가질 수 있으며, 결국 이 값이 도 1의 BMC(20)에서의 기준값이 된다. ±middle 값은 3T신호레벨에, ±high 값은 4T신호레벨에 맞추면 된다.Since only 1 and -1 data are recorded on the disk, the output of a channel having the transfer function of Equation 1 may have five signal levels (+ high, + middle, 0, -middle, -high). As a result, this value becomes a reference value in the BMC 20 of FIG. The ± middle value may be adjusted to the 3T signal level, and the ± high value may be adjusted to the 4T signal level.

본 발명에서는 여러 가지 광채널 모델에 대한 전달함수들을 사용하며, 이를 표 1에 도시하였으며, 그 주파수응답특성은 도 8에 도시되어 있다.In the present invention, transfer functions for various optical channel models are used, which are shown in Table 1, and their frequency response characteristics are shown in FIG.

모델Model 전달함수Transfer function k=1.0일 때, PR(1,1,1,1)PR (1,1,1,1) when k = 1.0 F(z)=1+z+z2+z3 F (z) = 1 + z + z 2 + z 3 k=2.0일 때, PR(1,2,2,1)when k = 2.0, PR (1,2,2,1) F(z)=1+2z+2z2+z3 F (z) = 1 + 2z + 2z 2 + z 3 k=3.0일 때, PR(1,3,3,1)when k = 3.0, PR (1,3,3,1) F(z)=1+3z+3z2+z3 F (z) = 1 + 3z + 3z 2 + z 3

도 8에 도시한 바와 같이, 주파수영역에서는 큰 차이는 없으나, 시간영역에서는 부분응답특성간에 현저한 차이가 있다.As shown in Fig. 8, there is no significant difference in the frequency domain, but there is a significant difference between the partial response characteristics in the time domain.

도 6a, 도 6b 및 도 6c에는 광채널모델의 전달함수에 따른 3T, 4T신호의 비를 나타내며, 각 점들은 양자화되는 시점과 그때의 신호크기를 나타낸다. 도 6a, 도 6b 및 도 6c로부터 알 수 있는 바와 같이, 3T레벨과 4T레벨은 서로 다름을 알 수 있으며, PR(1,1)인 모델은 채널의 특성을 설명하는데 부족하므로, 본 발명에서는 적용되지 않는다.6A, 6B, and 6C show ratios of 3T and 4T signals according to the transfer function of the optical channel model, and each point represents a time point at which quantization is performed and a signal size at that time. As can be seen from Figures 6a, 6b and 6c, it can be seen that the 3T level and the 4T level is different, and the model of PR (1, 1) is insufficient to explain the characteristics of the channel, it is applied in the present invention It doesn't work.

위의 전달함수들은 구속장(constraint length)이 4이므로, 상태수는 2k-1인 8개를 갖는다. 그러나, EFM방식으로 코딩된 데이터는 신호전환간격이 3T이상으로 제한된다. 따라서, 이러한 특성을 바탕으로 한 광채널의 트렐리스 다이어그램은 도 2에 도시된 바와 같다. 여기서, 기준값은 입력신호의 범위에 맞게 스케일링되어야 한다. PR(1,1,1,1)과 PR(1,3,3,1)의 트렐리스 다이어그램의 형태도 이와 유사하며, EFM특성으로 인하여 일반적인 형태의 크렐리스 다이어그램 보다 상태수는 2개, 분기수는 8개가 줄었다. 그 결과, 심볼간의 최소 거리가 증가하여 에러정정 능력이 증가하게 된다.The transfer functions above have a constraint length of 4, so we have 8 states of 2 k-1 . However, the data coded by the EFM method is limited to the signal conversion interval of more than 3T. Therefore, the trellis diagram of the optical channel based on this characteristic is as shown in FIG. Here, the reference value should be scaled to fit the range of the input signal. The trellis diagrams of PR (1,1,1,1) and PR (1,3,3,1) are similar, and because of the EFM characteristics, the number of states is 2, The number of quarters decreased by eight. As a result, the minimum distance between symbols increases to increase the error correction capability.

도 1을 다시 참조하여, 본 발명에 의한 비터비 검출 방법 및 장치를 보다 상세히 설명한다.Referring back to FIG. 1, the Viterbi detection method and apparatus according to the present invention will be described in more detail.

본 발명의 비터비 검출방법은 우선 광채널모델의 전달함수에 따라서 복호할 광채널 모델을 결정한다. 광픽업으로부터의 독출된 데이터를 입력받아 각각의 상태 기준값과의 차절대치를 계산한다. 상기 계산된 차절대치를 이용하여 계산된 각각의 분기량을 바탕으로, 현재의 상태로 천이되는 이전의 두 개의 상태평가량과 분기량을 각각 더하여 유클리디언 거리를 각각 구하고, 그 더해진 2개의 값을 서로 비교하고 두 값중 작은값을 선택하여 새로운 상태평가량으로 결정하고 통로선택신호를 생성한다. 여깃, 만약 하나의 상태로 천이되는 상태수가 하나라면 이전 상태평가량과 분기량을 더한 결과를 새로운 상태평가량으로 결정한다. 상기 결정된 상태평가량의 가장 큰 값과 가장 작은 값의 차이를 소정값으로 수렴시킨다. 상기 결정된 오버플로우방지된 새로운 상태평가량을 저장하고 그 저장된 출력을 상기 가산-비교-선택단계의 이전상태평가량으로 전송한다. 상기 가산-비교-선택단계로부터의 통로선택신호를 받아, 레지스터 교환 구조를 이용하여 원래의 신호를 복원하여 출력한다. 본 실시예에서, 상기 복호대상의 모델은 레지스터 값의 설정에 따라 달라지며 여러 가지 광채널 부분 응답 모델의 전달함수에 대해 비터비 검출을 할 수 있도록 구성되어 있다.The Viterbi detection method of the present invention first determines the optical channel model to be decoded according to the transfer function of the optical channel model. The data read out from the optical pickup are input to calculate the absolute value of each state reference value. On the basis of the respective branch amounts calculated using the calculated absolute values, the Euclidean distance is obtained by adding the two previous state evaluation amounts and the branch amounts to the current state, respectively, and the two added values Compare each other, select the smaller of the two values to determine the new condition evaluation amount and generate the passage selection signal. If the number of states that transition to one state is one, determine the new state estimate by adding the previous state estimate and the branching amount. The difference between the largest value and the smallest value of the determined state evaluation amount is converged to a predetermined value. The determined overflow prevented new state estimate is stored and the stored output is sent to the previous state estimate of the addition-compare-selection step. The path selection signal from the add-compare-selection step is received, and the original signal is recovered and output using a register exchange structure. In the present embodiment, the model to be decoded depends on the setting of the register value and is configured to allow Viterbi detection for the transfer function of various optical channel partial response models.

본 발명의 비터비 검출장치(100)의 BMC(20)는 입력데이터와의 각 분기량(branch metric)을 계산한다. 즉, BMC(20)는 광픽업으로부터 독출된 데이터를 입력받아 각각의 상태 기준값과의 차절대치를 계산한다. 이 두값의 절대치는 유클리디언거리가 된다. 이 경우, 본 발명에서는 광채널이 수학식 1의 전달함수를 가지며, k값에 대해서 분기량를 계산하도록 설계하였다. BMC(20)부의 일예는 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 여러 개의 채널 모델에 대해서 복호가 가능하도록 기준값 변환기(22)와 입력 데이터와 상태기준값과의 5개의 신호레벨(+high, +middle, 0, -middle, -high)을 계산하여 출력하는 절대치계산부들(242, 244, 246, 248, 250)을 포함한다. 이 구조에서, 분기량은 5비트폭을 가지며, +15에서 -16의 범위를 갖는다. 그러나, A/D컨버터(4)의 신뢰도범위의 문제로, +12에서 -12의 범위에서 계산되도록 제한한다. 여기서, +high값은 12로 설정되고, -high는 -12로 설정되며, k의 변화는 +middle과 -middle값의 변화이므로, k로서 A/D컨버터(4)의 입력신호의 게인을 조정할 수 있어야 한다. 이 게인은 4T신호의 피크레벨이 +high값으로 될 때까지 조정되어야 한다. 하기 표 2에 도시한 바와 같이, 4개의 전달함수들이 본 발명에 사용된다.The BMC 20 of the Viterbi detection apparatus 100 of the present invention calculates each branch metric with the input data. That is, the BMC 20 receives data read out from the optical pickup and calculates an absolute value with each state reference value. The absolute value of these two values is the Euclidean distance. In this case, in the present invention, the optical channel has a transfer function of Equation 1 and is designed to calculate the branching amount for the k value. As shown in FIG. 7, an example of the BMC 20 unit includes five signal levels (+ high, + middle, and the like) of the reference value converter 22 and the input data and the state reference value so that decoding can be performed on several channel models. And absolute value calculators 242, 244, 246, 248, and 250 that calculate and output 0, -middle, and -high. In this structure, the branch amount is 5 bits wide and has a range of +15 to -16. However, due to the problem of the reliability range of the A / D converter 4, it is limited to be calculated in the range of +12 to -12. Here, the + high value is set to 12, -high is set to -12, and since the change in k is the change in the + middle and -middle values, the gain of the input signal of the A / D converter 4 is adjusted as k. It should be possible. This gain should be adjusted until the peak level of the 4T signal reaches + high. As shown in Table 2 below, four transfer functions are used in the present invention.

middle levelmiddle level kk 66 1.01.0 77 1.41.4 88 2.02.0 99 3.03.0

4T신호의 피크보다 높은 레벨들은 수학식 1에서는 결코 발생되지 않으나, 실제 5T 보다 긴 신호들의 피크치는 4T신호 피크치보다 큰 경우가 발생한다. 이러한 4T신호의 피크보다 높은 레벨들은 전달함수의 관점에서 무의미하므로 클리핑처리되어야 한다. 분기량 계산전에, 12보다 높은 레벨들은 12로 클리핑되고 -12보다 낮은 레벨은 -12로 클리핑된다.Levels higher than the peak of the 4T signal never occur in Equation 1, but the peaks of the signals longer than the actual 5T may be larger than the peak of the 4T signal. Levels higher than the peaks of these 4T signals are meaningless in terms of transfer functions and must be clipped. Before the divergence calculation, levels higher than 12 are clipped to 12 and levels lower than -12 are clipped to -12.

레지스터(10)는 저장된 레지스터값을 비터비 검출장치(100)로 보내어 복호할 모델을 결정한다. 일반적인 비터비 검출기는 하나의 대상모델에 대해서만 기능을 수행하나, 본 발명의 비터비 검출장치는 상술한 바와 같이, 여러 개의 대상 모델중에서 하나의 모델을 레지스터 값으로 결정하여 저장하는 레지스터를 두어, 여러개의 모델에 대응되도록 레지스터의 값을 설정하여 k를 그에 알맞도록 바꾸고 (레지스터값≠k), 수학식 1의 k값에 따라서 복호 대상모델이 변경되도록 한다.The register 10 sends the stored register value to the Viterbi detection device 100 to determine a model to decode. A general Viterbi detector performs a function only for one target model, but the Viterbi detection apparatus of the present invention, as described above, has a register for determining and storing one model as a register value among several target models. The value of the register is set so as to correspond to the model of, so that k is changed accordingly (register value ≠ k), and the decoding target model is changed according to the k value of Equation (1).

ACS(30)는 통상 3스텝으로 동작하는데, 입력데이터를 이용하여 계산된 하나의 분기량을 바탕으로, 현재의 상태로 천이되는 이전의 두 개의 상태평가량과 분기량을 각각 더하여 유클리디언 거리를 각각 구한다. 다음, 그 더해진 2개의 값을 서로 비교하고 두값중 작은값을 선택하여 새로운 상태평가량으로 결정한다. 이 결정된 상태평가량(34)은 SMM(40)으로 전달되며, 선택된 분기정보, 즉 통로선택신호(32)는 PM(60)으로 전달한다. ACS(30)는 이전 결과가 바로 현재 계산에 반영되어야 하므로 파이프라인구조를 가질 수 없다. 따라서, 단지 하나의 클럭주기내에서동작하여야 한다. 그 동작속도는 상태평가량의 비트폭이 길어질수록 느리게 된다. 상태평가량의 최소 비트폭은 분기량의 비트폭과 후술할 오버플로우제어로직에 의해 적절히 결정된다. 도 2에서처럼, ACS(30)는 EFM코드의 RLL특성에 의해 상태 (-1,-1,-1)과 (+1,+1,+1)에서만 사용된다.The ACS 30 normally operates in three steps, and based on one branching amount calculated using the input data, the Euclidean distance is added by adding the two previous state evaluation amounts and the branching amounts to the current state. Obtain each. Next, the two added values are compared with each other, and the smaller of the two values is selected to determine the new condition evaluation amount. The determined state evaluation amount 34 is transmitted to the SMM 40, the branch information selected, that is, the passage selection signal 32 is transmitted to the PM (60). The ACS 30 cannot have a pipelined structure since the previous result should be reflected directly in the current calculation. Therefore, it must operate within only one clock cycle. The operation speed becomes slower as the bit width of the state evaluation amount becomes longer. The minimum bit width of the state evaluation amount is appropriately determined by the bit width of the branch amount and the overflow control logic to be described later. As shown in FIG. 2, the ACS 30 is used only in the states (-1, -1, -1) and (+ 1, + 1, + 1) due to the RLL characteristic of the EFM code.

SMM(50)은 ACS(30)에서 생성된 새로운 상태평가량을 저장한다. 상태평가량메모리는 플립플롭으로 구성된다.The SMM 50 stores the new state evaluation amount generated in the ACS 30. State estimator memory consists of flip-flops.

OVC(40)는 상태평가량메모리의 오버플로우를 방지한다. 비터비검출장치는 무한의 입력데이터에 대해서 연속적으로 처리를 해야 한다. 상태평가량은 이전 상태평가량과 선택된 분기량을 계속해서 누적하기 때문에 지속적으로 증가하게 된다. 상태평가량은 가장 큰 값과 가장 작은 값의 차이는 무한정 커지지 않고 어떤 값에 수렴한다. 이는 하나의 상태로 천이되는 두 개의 상태평가량으로부터 항상 작은 값을 선택하기 때문이다. 도 2의 트렐리스 다이어그램을 갖는 비터비검출기의 동작중 가장 큰 값을 갖는 상태평가량과 가장 작은 값을 갖는 상태평가량의 차이는 다음의 수학식 3의 부등식을 만족한다.The OVC 40 prevents an overflow of the state evaluation amount memory. The Viterbi detection device must continuously process infinite input data. Status estimates continue to increase because they continue to accumulate previous status estimates and selected branching quantities. The state quantitative value converges to a value without the difference between the largest value and the smallest value growing indefinitely. This is because a small value is always selected from two state evaluation quantities which transition to one state. The difference between the state evaluation amount having the largest value and the state evaluation amount having the smallest value among the operations of the Viterbi detector having the trellis diagram of FIG. 2 satisfies the inequality of Equation 3 below.

SMmax-SMmin<2a+2(단, a는 분기량의 비트폭)SM max -SM min <2 a + 2 (where a is the bit width of the branch amount)

비터비 검출기에서 오버플로우 제어가 매 클럭마다 ACS연산과 함께 일어나야 하기 때문에, 고속의 동작이 요구된다는 점이다. 본 발명에서는 도 3과 같이 단순하면서도 고속으로 동작할 수 있는 비트와이즈 AND게이팅방식을 사용한다.In the Viterbi detector, because overflow control must occur with ACS operation every clock, high speed operation is required. In the present invention, as shown in FIG. 3, a bitwise AND gating method capable of operating at a simple and high speed is used.

수학식 3을 만족하고 상태평가량의 비트수를 a+2로 설정하면 오버플로우가 발생하기 전에 반드시 모든 상태평가량의 최상위비트가 1이 되는 시점이 발생한다. 따라서, 이러한 경우 이를 모두 0으로 셋팅하면 모든 상태평가량에 대해 2a+2을 빼준 것과 같은 결과를 얻는다. 즉, a=5인 경우, 오버플로우가 발생하기 전에 최상위비트 (MSB)가 모두 1인 경우가 반드시 발생하여, 이 경우 MSB비트를 모두 0으로 하기 위하여 도 3에 도시한 바와 같이 낸드게이트를 통하여 입력값이 모두 1일 때 0을 출력하게 하여 오버플로우를 방지한다. MSB를 제외한 나머지 비트들은 낸드게이트의 신호와 각각의 앤드게이트들을 이용하여 SMM(50)으로 전송된다. 여기서, SMM(50)은 8비트인 경우 SMM(1), SMM(2),..., SMM(6)의 6개가 독립적으로 존재한다. 만일, OVC(40)가 ACS(30)의 한 입력단과 SMM(50)의 출력단의 사이에 있는 경우에는 상태량의 비트수를 1만큼 증가시키나, 하드웨어의 단순화와 고속처리의 두가지 문제를 동시에 해결할 수 있다.If Equation 3 is satisfied and the number of bits of the state evaluation amount is set to a + 2, a time point at which the most significant bit of all the state evaluation amounts becomes 1 before overflow occurs. Therefore, in this case, setting all of them to 0 yields the same result as subtracting 2 a + 2 for all condition estimates. That is, if a = 5, the most significant bit (MSB) must all be 1 before overflow occurs, and in this case, through the NAND gate as shown in FIG. When the input value is all 1, it outputs 0 to prevent overflow. The bits other than the MSB are transmitted to the SMM 50 using the NAND gate signal and the respective AND gates. Here, in the case of 8-bit SMM (50), six of the SMM (1), SMM (2), ..., SMM (6) is present independently. If the OVC 40 is between one input terminal of the ACS 30 and the output terminal of the SMM 50, the number of bits of the state amount is increased by 1, but both problems of hardware simplification and high speed processing can be solved at the same time. have.

PM(60)은 기본적으로 레지스터 교환 구조를 사용하였으나 EFM변조코드의 RLL특성에 의해 일반적인 형태의 분기 구조에서 몇 개의 상태와 분기가 제거될 수 있다. PM의 구조는 도 4에 도시한 바와 같고, 그 길이는 일반적으로 구속장 k의 5-6배 정도 사용하면 이론적인 성능에 근접한다고 알려져 있다. 여기서는 k의 6배를 기준으로 하여 PM길이를 24로 하였다. 그러나, 실제로는 몇몇 분기의 제거로 인하여 ACS부가 제거된 상태가 존재하기 때문에 앞의 3단까지의 PM에 저장되는 데이터는 항상 일정하게 되므로 이 부분이 제거되었다. 또한, PM의 최종단에서는 모든 상태의 데이터가 하나의 값으로 수렴되므로 불필요한 부분을 제거하였다. 도 5a 및 도 5b는 PM을 구성하는 각각의 셀구조를 도시하는 것으로, 도 4에 도시한 바와 같이 두 개의 분기가 만나는 셀은 도 5a에 도시하였고, 하나의 분기만 연결된 셀은 도 5b에 도시하였다. 두 분기가 만나는 셀구조는 상위분기신호와 하위분기신호를 받아 통로선택신호(32)에 따라서 선택적으로 출력하는 멀티플렉서(62)와, 상기 멀티플렉서(62)의 출력을 받아 클럭(CLK)의 제어하에 저장된 데이터를 출력하는 플립플롭(64)을 구비하며, 하나의 분기만 있는 셀구조는 멀티플렉서없이 제어클럭에 따라서 분기신호를 저장출력하는 플립플롭(66)을 구비한다.The PM 60 basically uses a register exchange structure, but some states and branches can be removed from the general branch structure by the RLL characteristic of the EFM modulation code. The structure of the PM is as shown in Fig. 4, and its length is generally known to be close to the theoretical performance when used about 5-6 times the constraint field k. In this case, PM length was set to 24 based on 6 times k. However, since the ACS section is removed due to the removal of some branches, the data stored in the first three stages of PM are always constant, and thus this portion is removed. In addition, since the data of all states converge to one value at the final stage of the PM, unnecessary parts are removed. 5A and 5B illustrate respective cell structures constituting the PM. A cell in which two branches meet as shown in FIG. 4 is shown in FIG. 5A, and a cell connected to only one branch is shown in FIG. 5B. It was. The cell structure where two branches meet includes a multiplexer 62 which receives an upper branch signal and a lower branch signal and selectively outputs the channel signals according to the passage selection signal 32, and under the control of the clock CLK by receiving the output of the multiplexer 62. A flip-flop 64 for outputting stored data is provided, and the cell structure having only one branch has a flip-flop 66 for storing and outputting branch signals according to a control clock without a multiplexer.

지금까지 비터비검출기 구조에서 OVC(40)의 위치가 ACS(30)의 출력단과 SMM(50)의 입력단의 사이에 있는 것으로, 설명하였으나, 다른 실시예로 OVC의 위치를 ACS(30)의 한 입력단과 SMM(50)의 출력단의 사이에 있는 것으로 설계할 수 있으며, 이 경우의 동작설명은 다른 것과 유사하므로 생략하기로 한다. 다만, 이 경우 SMM(50)의 비트폭을 1 증가시켜야 한다. 또한, OVC(40)에서 AND게이트는 최상위비트만이 아니라 다른 비트들을 취할 수 있다.So far, the position of the OVC 40 in the Viterbi detector structure has been described as being between the output end of the ACS 30 and the input end of the SMM 50. However, in another embodiment, the position of the OVC is determined by the position of the ACS 30. It can be designed to be between the input terminal and the output terminal of the SMM 50, the operation description in this case is similar to the other and will be omitted. In this case, however, the bit width of the SMM 50 must be increased by one. In addition, the AND gate in OVC 40 may take other bits as well as the most significant bit.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 비터비 검출방법 및 장치는 고배속 광저장매체에 적용되어, 간단한 등화기를 이용하여 EFM변조된 신호를 검출할 수 있으며, EFM변조의 RLL특성에 의해, 여러 상태 및 분기들이 제거될 수 있으므로 하드웨어를 줄일 수 있는 효과가 있다. 본 발명의 비터비 검출기를 사용하면 정교한 등화기의 사용이 불필요해지고, 이에 따라서 제조원가를 줄일 수 있으며, 오버플로우제어기를 사용하여 동작속도를 높일 수 있다. 또한 여러 채널 모델에 대한 비터비 검출을 할 수 있으므로 채널의 변화에 대해 효율적으로 대응할 수 있다.As described above, the Viterbi detection method and apparatus according to the present invention can be applied to a high speed optical storage medium, and can detect an EFM modulated signal using a simple equalizer. Branches can be eliminated, which has the effect of reducing hardware. The use of the Viterbi detector of the present invention eliminates the use of sophisticated equalizers, thereby reducing manufacturing costs and increasing the operating speed by using an overflow controller. In addition, Viterbi can be detected for several channel models, enabling efficient response to channel changes.

Claims (16)

고배속 광디스트의 신호복원장치에 적용되는 비터비 검출 방법에 있어서,In the Viterbi detection method applied to a signal recovery device of a high speed optical disc, (a) 복호할 광채널 모델을 결정하는 단계;(a) determining a fiber channel model to decode; (b) 광픽업으로부터의 독출된 데이터를 입력받아 각각의 상태 기준값과의 차절대치를 계산하는 단계;(b) receiving data read out from the optical pickup and calculating absolute values with respective state reference values; (c) 상기 계산된 차절대치를 이용하여 계산된 각각의 분기량을 바탕으로, 현재의 상태로 천이되는 이전의 두 개의 상태평가량과 분기량을 각각 더하여 유클리디언 거리를 각각 구하고, 그 더해진 2개의 값을 서로 비교하고 두 값중 작은값을 선택하여 새로운 상태평가량으로 결정하고 통로선택신호를 생성하는 단계;(c) on the basis of the respective branching amounts calculated using the calculated absolute values, the Euclidean distance is obtained by adding the two previous state evaluation quantities and the branching quantities respectively to the current state, and the added 2 Comparing the two values with each other, selecting a smaller value of the two values to determine a new state evaluation amount and generating a passage selection signal; (d) 상기 결정된 상태평가량의 가장 큰 값과 가장 작은 값의 차이가 소정의 값으로 수렴됨을 이용하여 오버플로우를 방지시키는 단계;(d) preventing an overflow by using a difference between the largest value and the smallest value of the determined state evaluation amount converged to a predetermined value; (e) 상기 결정된 오버플로우방지된 새로운 상태평가량을 저장하고 그 저장된 출력을 상기 단계 (c)에 이전상태평가량으로 전송하는 단계; 및(e) storing the determined overflow prevented new state estimate and transmitting the stored output as a previous state estimate in step (c); And (f) 상기 단계 (c)로부터의 통로선택신호를 받아, 레지스터 교환 구조를 이용하여 소정 수의 상태와 분기를 제거하는 단계를 포함하는 비터비 검출방법.(f) receiving the path selection signal from step (c), and removing a predetermined number of states and branches using a register exchange structure. 제1항에 있어서, 상기 단계 (a)에서는 여러 가지 광채널 부분 응답 모델의 전달함수에 따라서 복호대상의 모델을 결정하여 저장함을 특징으로 하는 비터비 검출 방법.The Viterbi detection method according to claim 1, wherein in the step (a), a model to be decoded is determined and stored according to a transfer function of various optical channel partial response models. 제1항에 있어서, 상기 단계 (d)에서는 a를 분기량의 비트폭이라 할 때, 2a+2로 수렴함을 특징으로 하는 비터비 검출 방법.The Viterbi detection method according to claim 1, wherein in step (d), when a is a bit width of a branch amount, the convergence is 2 a + 2 . 제1항에 있어서, 상기 단계 (d)에서는 최상위비트 또는 다른 비트를 비트와이즈 앤드게이팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비터비 검출 방법.The Viterbi detection method of claim 1, wherein the step (d) comprises bitwise and gating the most significant bit or another bit. 고배속 광디스트의 신호복원장치에 적용되는 비터비 검출 방법에 있어서,In the Viterbi detection method applied to a signal recovery device of a high speed optical disc, (a) 복호할 광채널 모델을 결정하는 단계;(a) determining a fiber channel model to decode; (b) 광픽업으로부터의 독출된 데이터를 입력받아 각각의 상태 기준값과의 차절대치를 계산하는 단계;(b) receiving data read out from the optical pickup and calculating absolute values with respective state reference values; (c) 상기 계산된 차절대치를 이용하여 계산된 각각의 분기량을 바탕으로, 현재의 상태로 천이되는 이전의 두 개의 상태평가량과 분기량을 각각 더하여 유클리디언 거리를 각각 구하고, 그 더해진 2개의 값을 서로 비교하고 두 값중 작은값을 선택하여 새로운 상태평가량으로 결정하고 통로선택신호를 생성하는 단계;(c) on the basis of the respective branching amounts calculated using the calculated absolute values, the Euclidean distance is obtained by adding the two previous state evaluation quantities and the branching quantities respectively to the current state, and the added 2 Comparing the two values with each other, selecting a smaller value of the two values to determine a new state evaluation amount and generating a passage selection signal; (d) 상기 결정된 오버플로우방지된 새로운 상태평가량을 저장하고 그 저장된 출력을 전송하는 단계;(d) storing the determined overflow prevented new state estimate and transmitting the stored output; (e) 상기 저장된 상태평가량의 가장 큰 값과 가장 작은 값의 차이가 소정의 값으로 수렴됨을 이용하여 오버플로우를 방지한 후 상기 단계 (c)의 이전상태평가량으로 출력하는 단계; 및(e) preventing overflow by using a difference between the largest value and the smallest value of the stored state evaluation amount converged to a predetermined value and outputting the previous state evaluation amount of step (c); And (f) 상기 단계 (c)로부터의 통로선택신호를 받아, 레지스터 교환 구조를 이용하여 소정 수의 상태와 분기를 제거하는 단계를 포함하는 비터비 검출방법.(f) receiving the path selection signal from step (c), and removing a predetermined number of states and branches using a register exchange structure. 제5항에 있어서, 상기 단계 (a)에서는 여러 가지 광채널 부분 응답 모델의 전달함수에 따라서 복호대상의 모델을 결정하여 저장함을 특징으로 하는 비터비 검출 방법.6. The Viterbi detection method according to claim 5, wherein in the step (a), a model to be decoded is determined and stored according to a transfer function of various optical channel partial response models. 제5항에 있어서, 상기 단계 (e)에서는 a를 분기량의 비트폭이라 할 때, 2a+2로 수렴함을 특징으로 하는 비터비 검출 방법.6. The Viterbi detection method according to claim 5, wherein in step (e), when a is the bit width of the branch amount, the convergence is 2 a + 2 . 제5항에 있어서, 상기 단계 (e)에서는 최상위비트 또는 다른 비트를 비트와이즈 앤드게이팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비터비 검출 방법.6. The Viterbi detection method of claim 5, wherein the step (e) comprises bitwise and gating the most significant bit or another bit. 고배속 광디스트의 신호복원장치에 적용되는 비터비 검출 장치에 있어서,A Viterbi detection device applied to a signal recovery device of a high speed optical disc, 복호할 광채널 모델을 결정하여 저장 출력하는 레지스터;A register for determining and storing and outputting an optical channel model to be decoded; 광픽업으로부터의 독출된 데이터를 입력받아 각각의 상태 기준값과의 차절대치를 계산하는 분기량계산부;A branch quantity calculation unit which receives the read data from the optical pickup and calculates the absolute value of each state reference value; 상기 계산된 차절대치를 이용하여 계산된 각각의 분기량을 바탕으로, 현재의 상태로 천이되는 이전의 두 개의 상태평가량과 분기량을 각각 더하여 유클리디언 거리를 각각 구하고, 그 더해진 2개의 값을 서로 비교하고 두 값중 작은값을 선택하여 새로운 상태평가량으로 결정하고 통로선택신호를 생성하는 가산-비교-선택부;On the basis of the respective branch amounts calculated using the calculated absolute values, the Euclidean distance is obtained by adding the two previous state evaluation amounts and the branch amounts to the current state, respectively, and the two added values An adder-compare-selector for comparing each other, selecting a smaller value of the two values to determine a new state evaluation amount and generating a passage selection signal; 상기 결정된 상태평가량의 가장 큰 값과 가장 작은 값의 차이가 소정의 값으로 수렴됨을 이용하여 오버플로우를 방지하는 오버플로우제어부;An overflow control unit for preventing an overflow by using a difference between the largest value and the smallest value of the determined state evaluation amount converged to a predetermined value; 상기 결정된 오버플로우방지된 새로운 상태평가량을 저장하고 그 저장된 출력을 상기 가산-비교-선택부의 이전상태평가량으로 전송하는 상태평가량메모리부; 및A state evaluation amount memory unit for storing the determined new overflow evaluation state evaluation amount and transmitting the stored output to a previous state evaluation amount of the addition-compare-selecting unit; And 상기 가산-비교-선택부로부터의 통로선택신호를 받아, 레지스터 교환 구조를 이용하여 소정 수의 상태와 분기를 제거하는 통로메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 비터비 검출 장치.And a passage memory which receives a passage selection signal from said add-compare-selection section and removes a predetermined number of states and branches by using a register exchange structure. 제9항에 있어서, 상기 레지스터부는 여러 가지 광채널 부분 응답 모델의 전달함수에 따라서 복호대상의 모델을 결정하여 저장함을 특징으로 하는 비터비 검출 장치.The Viterbi detection apparatus according to claim 9, wherein the register unit determines and stores a model to be decoded according to a transfer function of various optical channel partial response models. 제9항에 있어서, 상기 오버플로우제어부는 a를 분기량의 비트폭이라 할 때, 2a+2로 수렴함을 특징으로 하는 비터비 검출 장치.10. The Viterbi detection apparatus according to claim 9, wherein the overflow control unit converges to 2 a + 2 when a is a bit width of a branch amount. 제9항에 있어서, 상기 오버플로우 제어부는 최상위비트 또는 다른 비트를 비트와이즈 앤드게이팅함을 특징으로 하는 비터비 검출 장치.10. The Viterbi detection apparatus of claim 9, wherein the overflow controller bitwise and gates the most significant bit or another bit. 고배속 광디스트의 신호복원장치에 적용되는 비터비 검출 장치에 있어서,A Viterbi detection device applied to a signal recovery device of a high speed optical disc, 복호할 광채널 모델을 결정하여 저장 출력하는 레지스터;A register for determining and storing and outputting an optical channel model to be decoded; 광픽업으로부터의 독출된 데이터를 입력받아 각각의 상태 기준값과의 차절대치를 계산하는 분기량계산부;A branch quantity calculation unit which receives the read data from the optical pickup and calculates the absolute value of each state reference value; 상기 계산된 차절대치를 이용하여 계산된 각각의 분기량을 바탕으로, 현재의 상태로 천이되는이전의 두 개의 상태평가량과 분기량을 각각 더하여 유클리디언 거리를 각각 구하고, 그 더해진 2개의 값을 서로 비교하고 두 값중 작은값을 선택하여 새로운 상태평가량으로 결정하고 통로선택신호를 생성하는 가산-비교-선택부;On the basis of the respective branching amounts calculated using the calculated absolute values, the Euclidean distance is obtained by adding the two previous state evaluation amounts and the branching amounts respectively to the current state, and the added two values are obtained. An adder-compare-selector for comparing each other, selecting a smaller value of the two values to determine a new state evaluation amount and generating a passage selection signal; 상기 새로운 상태평가량을 저장하고 그 저장된 출력을 전송하는 상태평가량메모리부;A state evaluation amount memory unit for storing the new state evaluation amount and transmitting the stored output; 상기 전송된 상태평가량의 가장 큰 값과 가장 작은 값의 차이가 소정의 값으로 수렴됨을 이용하여 오버플로우를 방지한 후 상기 가산-비교-선택부의 이전상태평가량으로 전송하는 오버플로우제어부; 및An overflow control unit for preventing an overflow by using a difference between the largest value and the smallest value of the transmitted state evaluation amount converged to a predetermined value and then transmitting the previous state evaluation amount of the addition-compare-selection unit; And 상기 가산-비교-선택부로부터의 통로선택신호를 받아, 레지스터 교환 구조를 이용하여 소정 수의 상태와 분기를 제거하는 통로메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 비터비 검출 장치.And a passage memory which receives a passage selection signal from said add-compare-selection section and removes a predetermined number of states and branches by using a register exchange structure. 제13항에 있어서, 상기 레지스터부는 여러 가지 광채널 부분 응답 모델의 전달함수에 따라서 복호대상의 모델을 결정하여 저장함을 특징으로 하는 비터비 검출 장치.The Viterbi detection apparatus according to claim 13, wherein the register unit determines and stores a model to be decoded according to a transfer function of various optical channel partial response models. 제13항에 있어서, 상기 오버플로우 제어부는 a를 분기량의 비트폭이라 할 때, 2a+2로 수렴함을 특징으로 하는 비터비 검출 장치.The Viterbi detection device according to claim 13, wherein the overflow control unit converges to 2 a + 2 when a is a bit width of the branch amount. 제13항에 있어서, 상기 오버플로우 제어부는 최상위비트 또는 다른 비트를 비트와이즈 앤드게이팅하는 것을 특징으로 하는 비터비 검출 장치.The Viterbi detection apparatus of claim 13, wherein the overflow controller bitwise and gates the most significant bit or another bit.
KR1019970058506A 1997-11-06 1997-11-06 Viterbi detection method and device KR100238322B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970058506A KR100238322B1 (en) 1997-11-06 1997-11-06 Viterbi detection method and device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970058506A KR100238322B1 (en) 1997-11-06 1997-11-06 Viterbi detection method and device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990038679A KR19990038679A (en) 1999-06-05
KR100238322B1 true KR100238322B1 (en) 2000-01-15

Family

ID=19524283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970058506A KR100238322B1 (en) 1997-11-06 1997-11-06 Viterbi detection method and device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100238322B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100580166B1 (en) * 1999-11-04 2006-05-15 삼성전자주식회사 Apparatus for improving reproduction performance by adjusting filter coefficients of equalizer and method thereof
KR20020072628A (en) * 2001-03-12 2002-09-18 학교법인 인하학원 Path metric normalization method for a high speed SOVA decoder

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990038679A (en) 1999-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5619539A (en) Data detection methods and apparatus for a direct access storage device
EP0750306B1 (en) A method of maximum likelihood decoding and a digital information playback apparatus
KR100288672B1 (en) Apparatus and method for noise-predictive maximum-likelihood (npml) detection
JP2755375B2 (en) Partial Response Waveform Detection Method Using Dynamic Programming
US6744580B2 (en) Method and apparatus for reproducing data and method and apparatus for recording and/or reproducing data
US6097769A (en) Viterbi detector using path memory controlled by best state information
US6678862B1 (en) Detection apparatus
US5917863A (en) Viterbi decoding method and apparatus employing time-reversed positive and negative peak values
US5931966A (en) Viterbi detector with a pipelined look-up table of squared errors
US6819724B2 (en) Viterbi decoder and Viterbi decoding method
US6373413B1 (en) Data decoding apparatus and data decoding method
JPH10172238A (en) Information detecting apparatus and information detecting method
US7426681B2 (en) Viterbi detector
JPH11126438A (en) Digital signal reproducing device
JP4099730B2 (en) Digital signal reproduction device
JPH08116275A (en) Digital signal decoding processing unit
US6792571B2 (en) Viterbi detector for partial response maximum likelihood signal processing
KR100238322B1 (en) Viterbi detection method and device
US6674816B2 (en) Viterbi detector for extending tolerable extent of direct current bias
US5938788A (en) Maximum likelihood decoding method and information reproducing apparatus corresponding thereto
Choi et al. Viterbi detector architecture for high speed optical storage
US5861825A (en) Method and device for code modulation, method and device for code demodulation, and method and device for decoding
JP3858362B2 (en) Decoding apparatus and method, and data reproducing apparatus
JPH09330564A (en) Digital information reproducing equipment
JP3301691B2 (en) Digital information playback device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20070928

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee