KR100242642B1 - 트래킹에러신호 발생장치 - Google Patents

Abstract

트래킹에러신호 발생장치는 기록매체로부터 검출된 파일럿신호의 크기를 구하기 위하여 수학적 근사식을 적용한 하드웨어를 이용한다. 이러한 트래킹에러신호 발생장치는 기록매체로부터 검출된 특정 주파수신호들의 크기차이를 트래킹제어를 위한 에러신호로 발생하기 위하여, 디지탈변환된 기록매체로부터의 검출신호와 서로 직각위상을 갖는 신호들을 곱한 각각의 결과들로부터 발생된 제 1 및 제 2성분값들을 수신한다. 최대값연산부는 제 1 및 제 2성분값의 크기를 비교하여 큰 값을 출력한다. 최소값연산부는 제 1 및 제 2성분값의 크기를 비교하여 작은 값을 출력한다. 제산기는 최소값연산부의 출력값을 2로 나눈 몫을 출력한다. 그리고, 가산기는 최대값연산부와 제산기의 출력들을 가산하여 그 결과를 상술한 주파수신호의 크기값으로 발생한다. 이와 같은 장치는 기존의 제곱연산 및 제곱근연산에 비하여 구현하기 쉽고 하드웨어의 크기도 줄일 수 있는 효과를 가져온다.

Description

트래킹에러신호 발생장치

본 발명은 트래킹제어를 위한 트래킹에러신호 발생장치에 관한 것으로서, 특히 하드웨어의 크기를 줄일 수 있도록 하는 장치에 관한 것이다.

SD(Standard Definition)-DVCR과 같이, 자동트랙추적(Automatic Track Following; ATF)방식으로 트래킹을 제어하는 영상기기들은, 특정 기록포맷에 따라 기록매체의 각 트랙에 기록된 트래킹제어용신호를 검출하여 트래킹제어에 이용한다. SD-DVCR의 기록매체인 경우, 그 기록포맷에 따라 f₁=697.5MH_Z와 f₂=465MH_Z의 주파수를 갖는 트래킹제어용신호, 즉, 파일럿신호(pilot tone)들이 두 트랙마다 한 번씩 교대로 기록되어 있다. 그리고, 파일럿신호가 기록되어 있지 않은 트랙(f₀)이 두 트랙마다 한 번씩 반복된다. 헤드가 트랙(f₀)위를 주행할 때, 좌 또는 우트랙으로 치우치게 되면, 치우친 쪽에 기록되어 있는 파일럿신호의 주파수성분을 더 많이 검출하게 된다. SD-DVCR은, 이와 같은 파일럿신호들의 크기차이로 헤드의 현재 주행상태를 알 수 있으며, 그 차이값을 트래킹제어를 위한 에러신호로 발생한다.

트래킹에러신호를 발생하는 선원기술이 동일출원인에 의하여 선출원된 특허출원번호 '제 96-37183호'에 개시되어 있다. 선출원은 이산푸리에변환(Discrete Fourier Transform; DFT)을 통해 영상신호로부터 원하는 주파수성분을 검출하는 장치를 제안하였다. 도 1에 선출원된 트래킹에러신호 발생장치가 보여졌다.

도 1에서, 제 1주파수검출부(12)의 곱셈기들(121,122)은 A/D변환기(11)를 통해 샘플링된 이산데이터를 수신하며, 수신된 데이터에 각각 코사인시퀀스(cos2πf₁t)와 사인시퀀스(sin2πf₁t)를 곱하여 출력한다. 시그마계산부들(123,124)은 서로 직각위상을 갖는 곱셈기들(121,122)의 출력값들을 각각 한 주기동안 가산하여 출력한다. 제곱값계산부들(125,126)은 시그마계산부들(123,124)의 출력값들을 각각 제곱하며, 가산기(127)는 제곱값계산부들(125,126)의 출력값들을 가산하여 출력한다. 제곱근계산부(128)는 가산기(127)의 출력을 제곱근연산하며, 연산결과를 제 1주파수신호(f₁)의 크기값으로 출력한다. 제 2주파수신호(f₂)의 크기는, 제 2주파수신호에 대하여 제 1주파수검출부(12)와 동일한 연산을 수행하는 제 2주파수검출부(13)를 통해 발생된다. 감산기(14)는 제 1 및 제 2주파수검출부(12,13)로부터 출력되는 주파수신호들의 크기의 차이를 트래킹에러신호로 발생한다. 트래킹에러신호는 D/A변환기(15)에서 아날로그형태로 변환된 후 미도시된 서보블럭으로 공급되어, 헤드의 주행을 제어하는데 사용된다.

트래킹에러신호를 발생하는 선원기술은 일본 공개특허번호 '평성6-349157'에도 개시되어 있다. 도 1의 장치는, 일본 공개특허에 개시된 저역통과필터가 시그마계산부로 바뀌었을 뿐이지만, 일본 공개특허가 필터를 사용하여 주파수대역을 평형변조시키는 반면에, 선출원은 주파수영역에서 원하는 주파수성분을 바로 검출할 수 있다는 점에서 서로 다르다.

전술한 트래킹에러신호 발생장치들에서, 제곱값계산부와 제곱근계산부는 통상 롬테이블(ROM table)로 구현된다. 롬테이블을 특용집적회로(ASIC)와 같은 하드웨어로 구현할 때에는, 입력가능한 모든 값들을 고려하여야 하므로 게이트수가 많아지며, 그 결과, 하드웨어의 크기도 커지게 된다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 주파수신호를 구성하는 서로 직각위상의 신호성분들로부터 그 주파수신호의 크기를 계산하는 식을 하드웨어로 간단하게 구현할 수 있도록 하는 트래킹에러신호 발생장치를 제공함에 있다.

도 1은 선출원된 트래킹에러신호 발생장치의 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 트래킹에러신호 발생장치의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

22,23 : 주파수검출부24 : 감산기

225,235 : 최대값연산부226,236 : 최소값연산부

227,237 : 제산기228,238 : 가산기

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 트래킹에러신호 발생장치는, 기록매체로부터 검출된 특정 주파수신호들의 크기차이를 트래킹제어를 위한 에러신호로 발생하기 위하여, 디지탈변환된 기록매체로부터의 검출신호와 서로 직각위상을 갖는 신호들을 곱한 각각의 결과들로부터 발생된 제 1 및 제 2성분값들을 수신하며, 수신된 값들로부터 각 주파수신호의 크기를 구하는 장치에 있어서, 제 1 및 제 2성분값의 크기를 비교하며, 비교결과에 따라 큰 값을 출력하는 최대값연산부, 제 1 및 제 2성분값의 크기를 비교하며, 비교결과에 따라 작은 값을 출력하는 최소값연산부, 최소값연산부의 출력값을 2로 나누어 그 몫을 출력하는 제산기, 및 최대값연산부와 제산기의 출력들을 가산하며, 가산결과를 주파수신호의 크기값으로 발생하는 가산기를 포함한다.

이하, 첨부한 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

우선, 도 1의 주파수검출부들(12,13)에서 서로 직각위상을 갖는 신호성분들로부터 대응 주파수신호의 크기를 계산하는 식을 아래와 같이 표현할 수 있다. 여기서,

는 계산하고자 하는 주파수신호의 신호성분들이다.

[수학식 1]

수학식 1에서, 우항을 테일러 급수(Taylor Series)전개하여 1차 미분항까지만 취한 뒤 계산하면 다음과 같다.

[수학식 2]

즉, 복잡한 제곱연산 및 제곱근연산이, 수학식 2에 보인 것처럼, 최대, 최소함수 각각 하나씩과 나눗셈연산으로 간단하게 표현되었음을 알 수 있다.

이러한 수학식 2를 적용하여 대응 주파수신호의 크기를 구하기 위한 본 발명에 따른 트래킹에러신호 발생장치가 도 2에 보여졌다.

도 2에서, 도 1과 동일한 연산을 수행하는 블럭에 대해서는 동일한 참조번호를 부여하여 설명을 생략하기로 한다. 제 1주파수검출부(22)의 시그마계산부들(123,124)의 출력신호들은 최대값연산부(225)로 입력되어 그들 중 큰 값이 선택된다. 시그마계산부들(123,124)의 출력신호들은 최소값연산부(226)에도 입력되며, 그들 중 작은값이 선택되어 출력된다. 최소값연산부(226)의 출력은 제산기(227)로 입력되어, 2로 나눗셈연산한 결과의 몫이 출력된다. 최대값연산부(225)와 제산기(227)의 출력값들은 가산기(228)에서 더해진다. 제 1주파수검출부(22)에 병렬로 연결되는 제 2주파수검출부(23)는 제 1주파수검출부(22)와 동일한 구성을 갖는다. 주파수검출부들(22,23)의 출력들은 감산기(24)로 인가되며, 그 차이값이 트래킹에러신호로 출력된다.

이와 같이 구성된 도 2에서, 미도시된 헤드를 통해 기록매체로부터 검출된 재생신호는 A/D변환기(11)를 통해 샘플링되며, 샘플링된 이산데이터는 제 1 및 제 2주파수검출부(22,23)로 인가된다. 주파수검출부들(22,23)은 A/D변환기(11)로부터의 이산데이터를 수신하며, 수신된 데이터로부터 각각 제 1 및 제 2주파수신호(f₁,f₂)의 크기를 검출한다. 더 자세하게 설명하면, 제 1주파수검출부(22)의 곱셈기들(121,122)에 의해 발생된, 서로 직각위상을 갖는 신호들은 시그마계산부들(123,124)에서 각각 한 주기동안 가산되어 출력된다. 최대값연산부(225)는 시그마계산부들(123,124)의 출력값들을 서로 비교하여, 이 중 큰 값을 출력한다. 최소값연산부(226)는 시그마계산부들(123,124)의 출력값들을 비교하여, 이 중 작은 값을 출력한다. 제산기(227)는 최소값연산부(226)의 출력값을 2로 나누는 나눗셈연산을 수행하며, 나눗셈연산한 결과의 몫을 출력한다. 제산기(227)의 출력값은 가산기(228)에서 최대값연산부(225)의 출력값에 더해진다. 여기서, 가산기(228)를 통해 출력되는 값은 시그마계산부들(123,124)의 출력값들을 각각 제곱해서 더한 후 제곱근연산한 결과값에 상당히 근접한다. 따라서, 가산기(228)의 출력값은 제 1주파수신호(f₁)의 크기가 된다. 제 2주파수신호(f₂)의 크기는 제 1주파수검출부(22)와 동일한 동작을 수행하는 제 2주파수검출부(23)를 통해 얻어진다. 감산기(24)는 주파수검출부들(22,23)의 출력값들의 차이값을 트래킹에러신호로 발생한다. 트래킹에러신호는 D/A변환기(25)에서 디지탈/아날로그변환되며, 아날로그로 변환된 값은 트래킹제어에 사용되기 위하여 미도시된 서보블럭으로 공급된다.

이와 같은 장치는 선출원에 개시된 제곱연산부터 제곱근연산에 이르는 연산식을 최대값, 최소값연산과 나눗셈연산으로 대체시킨다. 여기서, 최대값연산과 최소값연산을 하드웨어로 구현할 때에는, 비교기 하나씩만 사용하면 되고, 나눗셈연산은 비트연산자를 사용하여 우측으로 한 비트씩 이동시키면 된다.

따라서, 본 발명은 기존의 장치에 비하여 구현하기 쉽고 하드웨어의 크기도 줄일 수 있는 트래킹에러신호 발생장치를 제공하는 효과를 가져온다.

Claims (3)

1. 기록매체로부터 검출된 특정 주파수신호들의 크기차이를 트래킹제어를 위한 에러신호로 발생하기 위하여, 디지탈변환된 상기 기록매체로부터의 검출신호와 서로 직각위상을 갖는 신호들을 곱한 각각의 결과들로부터 발생된 제 1 및 제 2성분값들을 수신하며, 수신된 값들로부터 상기 각 주파수신호의 크기를 구하는 장치에 있어서,

   상기 제 1 및 제 2성분값의 크기를 비교하며, 비교결과에 따라 큰 값을 출력하는 최대값연산부;

   상기 제 1 및 제 2성분값의 크기를 비교하며, 비교결과에 따라 작은 값을 출력하는 최소값연산부;

   상기 최소값연산부의 출력값을 2로 나누어 그 몫을 출력하는 제산기; 및

   상기 최대값연산부와 제산기의 출력들을 가산하며, 가산결과를 상기 주파수신호의 크기값으로 발생하는 가산기를 포함하는 트래킹에러신호 발생장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 최대값연산부와 최소값연산부는 비교기들로 구성되는 것을 특징으로 하는 트래킹에러신호 발생장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, SD-DVCR에 포함되는 것을 특징으로 하는 트래킹에러신호 발생장치.

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