KR100255727B1 - Waveform equalization method of optical disc drive - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 광디스크 드라이브에 있어서 종래의 파형등화장치를 나타낸 블럭도.1 is a block diagram showing a conventional waveform equalizing device for an optical disc drive.
제2도는 제1도에 도시된 파형등화장치의 주파수특성을 나타낸 도면.2 is a diagram showing the frequency characteristics of the waveform equalizer shown in FIG.
제3도는 본 발명에 의한 광디스크 드라이브의 파형등화방법을 설명하기 위한 파형등화장치의 블럭도.3 is a block diagram of a waveform equalizing device for explaining a waveform equalizing method of an optical disk drive according to the present invention;
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10, 20 : 제1,2지연부 30~50 : 제1~3진폭조정부10, 20: 1st, 2nd delay part 30 ~ 50: 1st ~ 3rd amplitude adjustment part
60 : 가산부 70 : 디지탈/아날로그 변환부60: adder 70: digital / analog converter
80 : 마이크로프로세서 또는 롬 100 : 제어부80: microprocessor or ROM 100: control unit
본 발명은 광디스크 드라이브에 관한 것으로, 특히 기록된 데이터의 재생시 기록매체와 광학계, 광학계와 전기계 사이의 특성에 의해 발생하는 부호간 간섭을 보정하기 위한 파형등화방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical disc drive, and more particularly, to a waveform equalization method for correcting inter-symbol interference caused by characteristics between a recording medium and an optical system, and between an optical system and an electrical system during reproduction of recorded data.
일반적으로 광디스크의 기록 및 재생계는 대물렌즈의 OTF, 기록매체의 응답특성 등에서부터 쉽게 상상할 수 있듯이 일종의 저역통과필터로 생각할 수 있다. 기록매체의 기록밀도를 높이게 되면 기록되는 피트(pit)의 밀도가 높아져서 인접한 마크(mark)에 영향을 주어 각각의 재생파형이 간섭을 일으키기 쉽고, 이로 인해 독출 에러를 발생시키게 된다. 이러한 현상을 부호간 간섭(Inter-Symbol Interference)이라고 한다.In general, an optical disc recording and reproducing system can be thought of as a kind of low pass filter, as can be easily imagined from the OTF of an objective lens, the response characteristics of a recording medium, and the like. Increasing the recording density of the recording medium increases the density of the pit to be recorded, affecting adjacent marks, and each reproduction waveform is likely to cause interference, thereby causing a reading error. This phenomenon is called inter-symbol interference.
통상적으로 레이저 빔을 사용하는 광디스크 드라이브에 있어서, 디스크의 부호간 간섭 현상에 의해 고주파와 저주파가 혼재해 있을 때 고주파신호가 저주파신호에 간섭을 받아 신호의 레벨이 작아지고, 지터(Jitter)가 발생하는 문제점이 있었다.In an optical disk drive using a laser beam, when a high frequency signal and a low frequency are mixed due to an inter-symbol interference of a disk, a high frequency signal is interrupted by a low frequency signal, and thus the signal level is reduced and jitter is generated. There was a problem.
따라서 종래에는 이러한 부호간 간섭을 제거하기 위해 통상적으로 여현(Cosine) 파형등화장치가 사용되며 그 블럭도는 제1도와 같다.Therefore, conventionally, a cosine waveform equalizer is used to remove such inter-signal interference, and its block diagram is shown in FIG.
여현 파형등화장치의 원리를 간단하게 요약하면, 진폭조정계수와 시간지연계수를 적절하게 선정하여 입력파의 파형을 날카롭게 해서 부호간 간섭을 제거하도록 되어 있다.Briefly summarizing the principle of the cosine waveform equalizer, the amplitude adjustment coefficient and the time delay coefficient are appropriately selected to sharpen the waveform of the input wave to remove the intersymbol interference.
우선, 제1도에 있어서 제1지연부(10)와 제2지연부(20)의 시간지연 계수를 τ라 하고, 제1진폭조정부(30), 제2진폭조정부(40)와 제3진폭 조정부(50)의 진폭조정계수를 k라고 한다.First, in FIG. 1, the time delay coefficients of the first delay unit 10 and the second delay unit 20 are denoted by τ, and the first amplitude adjusting unit 30, the second amplitude adjusting unit 40, and the third amplitude are shown. The amplitude adjustment coefficient of the adjustment unit 50 is referred to as k.
따라서 입력신호(A) Vi= x(t)라고 한다면, 제1지연부(10)의 출력신호(B)는 x(t-τ)가 되고, 제2지연부(2)의 출력신호(C)는 x(t-2τ)가 된다.Therefore, if the input signal A V i = x (t), the output signal B of the first delay unit 10 becomes x (t−τ), and the output signal of the second delay unit 2 ( C) becomes x (t-2τ).
제1진폭조정부(30)와 제3진폭조정부(50)는 각각 입력신호 Vi와 제2지연부(20)의 출력신호의 진폭을 진폭조정계수 k에 의해 조정하는 동시에 반전시키고, 제2진폭조정부(40)는 진폭조정계수 k에 의해 제1지연부(10)의 출력신호의 진폭만 조정한다.The first amplitude adjustment unit 30 and the third amplitude adjustment unit 50 respectively adjust and invert the amplitudes of the output signals of the input signal Vi and the second delay unit 20 by the amplitude adjustment coefficient k, and invert the second amplitude. The adjusting unit 40 adjusts only the amplitude of the output signal of the first delay unit 10 by the amplitude adjusting coefficient k.
따라서 가산부(60)의 출력신호 g(t)는 다음과 같이 나타낼 수 있다.Therefore, the output signal g (t) of the adder 60 can be expressed as follows.
g(t) = B-(A+C)g (t) = B- (A + C)
= X(t-τ)-k{x(t) +x(t-2τ)} ……①= X (t−τ) −k {x (t) + x (t−2τ)}... … ①
또한 이 여현 파형등화장치의 각주파수 영역에 대한 전달함수 E(jw)는In addition, the transfer function E (jw) for each frequency domain of the cosine waveform equalizer
E(jw) = {1-k(ejwτ+ e-jwτ)e-jwτ E (jw) = {1-k (e jwτ + e -jwτ ) e -jwτ
= (1 - 2kcoswτ)e-jwτ……②= (1-2 kcosw?) E -jw ? … ②
로 표현되어진다. 따라서 여현 파형등화장치의 주파수특성은 여현특성을 가지고 있다.It is expressed as Therefore, the frequency characteristics of the cosine waveform equalizer have cosine characteristics.
여기서 τ=T라고 생각하면, NRZ로 기록된 신호의 최대 기록 주파수는 (1/2)T가 되기 때문에 고역신호는 이득이 크고, 저역신호는 이득이 작아지는 것을 알 수 있다. 즉, 여현 파형등화장치는 이러한 특성을 이용하여 고역신호를 강조하는 역할을 한다.Considering τ = T here, it can be seen that since the maximum recording frequency of the signal recorded in NRZ is (1/2) T, the high pass signal has a large gain and the low pass signal has a small gain. In other words, the cosine waveform equalizer plays a role of emphasizing the high frequency signal using this characteristic.
제1지연부(10)와 제2지연부(20)의 지연계수 τ는 보정하고자 하는 신호의 주파수를 제어하게 되고, 제1진폭조정부(30), 제2진폭조정부(40)와 제3진폭조정부(50)의 진폭조정계수 k는 신호의 보정진폭을 결정하는 요소로서 작용한다. 제2도에서는 k가 0, 1/2, 1/4인 경우에 대한 신호의 보정진폭이 도시되어 있다.The delay coefficient τ of the first delay unit 10 and the second delay unit 20 controls the frequency of the signal to be corrected, and the first amplitude adjusting unit 30, the second amplitude adjusting unit 40, and the third amplitude The amplitude adjustment coefficient k of the adjustment unit 50 acts as an element for determining the correction amplitude of the signal. 2 shows the correction amplitude of the signal for the case where k is 0, 1/2, 1/4.
그러나, 지금까지의 여현 파형등화장치는 진폭조정계수 k와 시간지연계수 τ가 고정되어 있으므로 디스크의 내, 외주 어느 부분에서는 동일한 양 만큼의 절대 보정이 수행되었지만, 실제 상황에서 디스크가 일정각속도(Constant Angular Velocity: CAV) 형태로 회전할 때 부호간 간섭이 디스크의 외주부분보다는 내주에서 크게 일어나므로 일률적으로 파형등화를 하게 되면 외주부분에서 고역쪽의 과도한 이득증폭이 되어 파형의 왜곡이 발생하고, 신호의 잡음이 증가하는 문제점이 있었다.However, the conventional cosine waveform equalizers have fixed amplitude adjustment coefficient k and time delay coefficient τ, so that the absolute correction of the same amount is performed in both the inner and outer parts of the disk. When rotating in the form of Angular Velocity (CAV), the intersymbol interference occurs in the inner circumference rather than the outer circumference of the disk. There was a problem that the noise of the increased.
따라서 상술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 기록된 데이터를 재생시 원래의 신호를 충실히 재생하기 위하여 디스크의 반경에 따라 진폭조정계수를 조정하여 파형 등화를 수행하기 위한 광디스크 드라이브의 파형등화방법을 제공하는데 있다.Accordingly, in order to solve the above problems, the present invention provides a waveform equalization method of an optical disc drive for performing waveform equalization by adjusting the amplitude adjustment coefficient according to the radius of the disc to faithfully reproduce the original signal when the recorded data is reproduced. It is.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 광디스크 드라이브의 파형등화방법은 광디스크로부터 독출되어 재생되는 신호를 등화하기 위한 방법에 있어서, 상기 재생신호가 상기 디스크의 어느 반경부분에 기록되어 있었는지에 따라서 등화에 필요한 진폭조정계수를 설정하기 위한 진폭조정계수설정과정; 상기 재생신호를 소정시간동안 지연한 후 재차 소정시간동안 지연하기 위한 지연과정; 상기 진폭조정계수설정과정에서 설정된 진폭조정계수에 따라서 상기 재생신호, 상기 지연과정에서 1차지연된 재생신호와 2차지연된 재생신호의 진폭을 조정하기 위한 진폭조정과정; 상기 진폭조정된 상기 재생신호, 상기 지연과정에서 1차지연된 재생신호와 2차지연된 재생신호를 가산하기 위한 가산과정을 포함함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the waveform equalization method of an optical disc drive according to the present invention is a method for equalizing a signal read out from an optical disc and reproduced according to which radial portion of the disc is equalized according to which radial portion of the disc has been recorded. An amplitude adjustment coefficient setting process for setting an amplitude adjustment coefficient required for the operation; A delay process for delaying the reproduction signal for a predetermined time and then again for a predetermined time; An amplitude adjustment process for adjusting the amplitudes of the playback signal, the first delayed playback signal and the second delayed playback signal in accordance with the amplitude adjustment coefficient set in the amplitude adjustment coefficient setting process; And an addition process for adding the reproduction signal whose amplitude is adjusted, the reproduction signal that is first delayed in the delay process, and the reproduction signal that is secondary delayed.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제3도는 본 발명에 의한 광디스크 드라이브의 파형등화방법을 설명하기 위한 파형등화장치의 블럭도이다.3 is a block diagram of a waveform equalizing device for explaining a waveform equalizing method of an optical disk drive according to the present invention.
제3도에 도시된 블럭도의 구성은, 입력신호 Vi를 τ만큼 지연하기 위한 제1지연부(10)와, 제1지연부(10)의 출력신호를 재차 τ만큼 지연하기 위한 제2지연부(20)와, 입력신호 Vi의 진폭을 조정하고, 반전시키기 위한 제1진폭조정부(30)와, 제1지연부(10)의 출력신호의 진폭을 조정하기 위한 제2진폭조정부(40)와, 제2지연부(20)의 출력신호의 진폭을 조정하고, 반전시키기 위한 제3진폭조정부(50)와, 제1진폭조정부(30)의 출력신호와 제2진폭조정부(40)의 출력신호와, 제3진폭조정부(50)의 출력신호를 가산하기 위한 가산부(60)와, 제1진폭조정부(30)와 제3진폭조정부(50)를 제어하기 위한 제어부(100)로 이루어진다.The block diagram shown in FIG. 3 includes a first delay unit 10 for delaying the input signal V i by τ and a second delay unit for delaying the output signal of the first delay unit 10 by τ again. a second amplitude adjusting section for adjusting an amplitude of the delay section 20 and the input signal V i, and adjusting the amplitude of the output signal of the first amplitude adjuster 30, a first delay unit (10) for reversing ( 40, the third amplitude adjustment unit 50 for adjusting and inverting the amplitude of the output signal of the second delay unit 20, and the output signal and the second amplitude adjustment unit 40 of the first amplitude adjustment unit 30. And the control unit 100 for controlling the first amplitude adjusting unit 30 and the third amplitude adjusting unit 50. Is done.
또한 제어부(100)는 마이크로프로세서 또는 롬(80)으로부터 출력되는 디지탈 제어신호를 아날로그신호로 변환하기 위한 디지탈/아날로그 변환부(70)로 구성된다.In addition, the controller 100 includes a digital / analog converter 70 for converting a digital control signal output from the microprocessor or the ROM 80 into an analog signal.
그러면 본 발명의 동작을 제3도를 참조하여 설명하기로 한다.The operation of the present invention will now be described with reference to FIG.
제3도에 도시된 본 발명의 기본동작은 제1도에 도시된 종래의 것과 동일하나, 단지 진폭조정하는 부분이 일률적으로 행해지지 않고 디스크의 반경에 따라 조정폭을 달리하여 파형등화장치에 있어서 과도한 고역강조가 되지 않도록 한 것이 특징이다.The basic operation of the present invention shown in FIG. 3 is the same as the conventional one shown in FIG. 1, except that the amplitude adjusting portion is not performed uniformly, but is excessive in the waveform equalizing device by varying the adjustment width according to the radius of the disk. It is characterized by not giving high frequency emphasis.
즉, 기록매체인 디스크로부터 독출하고자 하는 부분의 등화특성을 어느 정도로 할 것인가 하는 것을 마이크로프로세서 또는 롬(80)으로부터 추출하여 디지탈/아날로그 변환부(70)로 출력하면, 디지탈/아날로그 변화부(70)에서는 아날로그신호로 변환하여 제1진폭 조정부(30)와 제3진폭조정부(50)로 인가한다.That is, the degree to which the equalization characteristics of the portion to be read out from the disk, which is the recording medium, is to be extracted from the microprocessor or the ROM 80 and output to the digital / analog converting section 70. ) Is converted into an analog signal and applied to the first amplitude adjusting unit 30 and the third amplitude adjusting unit 50.
제1진폭조정부(30)와 제3진폭조정부(50)내의 전압제어증폭기(Voltage Cotrolled Amplifier:VCA)에서는 디지탈/아날로그 변환부(70)의 출력신호에 따라서 입력신호 Vi, 제1지연부(10)의 출력신호와 제2진연부(20)의 출력신호의 이득을 조정하게 된다.In the voltage control amplifier (VCA) in the first amplitude adjusting unit 30 and the third amplitude adjusting unit 50, the input signal V i and the first delay unit The gain of the output signal of 10 and the output signal of the second vibration unit 20 are adjusted.
이때 필요한 이득값은 광디스크 드라이브의 픽업에 의해 등화진폭계수가 미리 결정되어 있어야 하며 이 값은 디스크의 반경에 따라 등화의 정도가 달라야 한다. 즉, 디스크의 최내주에서는 감쇄량 Cjn값이 1/2에 가깝고, 외주부로 갈수록 감쇄량 Cjn값이 0에 가깝도록 설정되어야 한다. 만약 감쇄량 Cjn값이 0인 경우 주파수에 따른 이득은 없다.In this case, the required gain value should be determined in advance by the pickup of the optical disk drive, and the value should be equalized according to the radius of the disk. That is, in the innermost periphery of the disk C jn attenuation value is close to 1/2, to be set such that the outer peripheral portion toward the attenuation C jn value is close to zero. If the attenuation amount C jn is 0, there is no gain with frequency.
탐색(Seek)시에도 현재의 트랙 넘버를 알고 있으면 이동하고자 하는 트랙의 고주파와 저주파의 신호레벨비(이를 변조도라고 한다.)가 어느 정도인지 롬 테이블에 저장되어 있는 정보를 보고 알 수 있으므로 등화장치에서 필요한 등화계수가 얼마일 때 고주파와 저주파의 파형간섭을 배제할 수 있는지 이때의 등화계수에 상응하는 데이터를 출력하여 등화장치의 진폭을 조정하게 되면 신호의 왜곡이 발생됨이 없이 부호간 간섭을 제거할 수 있다.If you know the current track number even during seek, you can see the information stored in the ROM table to see how much the signal level ratio (referred to as modulation) of the track you want to move is the equalizer. How much equalization coefficient is needed to eliminate waveform interference of high frequency and low frequency? If the amplitude of the equalizer is adjusted by outputting data corresponding to the equalization coefficient at this time, signal interference is eliminated without distortion of signal. can do.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 광디스크 드라이브의 파형등화 방법에서는 디스크의 반경에 따라서 진폭조정계수를 조정함으로써 신호가 기록되어 있는 디스크의 반경에 상관없이 재생신호를 충실히 보정할 수 있는 이점이 있다.As described above, the waveform equalization method of the optical disc drive according to the present invention has the advantage that the reproduction signal can be faithfully corrected regardless of the radius of the disc on which the signal is recorded by adjusting the amplitude adjustment coefficient according to the radius of the disc.
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