KR100270201B1 - 디지털 재생 등화기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디지털 재생등화기에 관한 것으로, 기 설정된 웨이트 초기값에 의해 소정갯수의 트랙에 기록된 데이터를 읽어들여 그 각 트랙의 데이터에 해당하는 웨이트값을 평균한 다음 에러의 발생이 증대되면 이 웨이트 평균값에 의해 이후의 웨이트를 업데이트함으로써 등화 특성을 향상시키도록 하는 디지털 재생 등화기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적은, 아날로그 재생신호를 디지털 재생신호로 변환하여 출력하는 A/D 변환부; 상기 A/D 변환부에서 변환된 재생신호와 에러값에 의해 웨이트를 업데이트시킨 다음 이 웨이트에 의해 상기 재생신호를 FIR 필터링하는 피드포워드 등화부; 상기 피드포워드 등화부 및 결정궤환 등화부의 출력을 더하는 덧셈기; 상기 덧셈기의 출력을 인가받아 3 레벨신호를 결정하는 레벨 결정부; 에러값에 의해 웨이트를 업데이트 시킨 다음 이 웨이트에 의해 상기 레벨 결정부의 출력을 결정궤환 계수와 함께 FIR 필터링하는 결정궤환 등화부; 상기 덧셈기의 출력과 상기 레벨 결정부에서 결정된 3 레벨신호를 감산하여 에러값을 발생하는 에러 검출부; 상기 피드포워드 등화부 및 결정궤환 등화부로부터 등화된 소정 개수 트랙의 디지털 재생신호의 웨이트값을 인가받아 이의 평균값을 계산하여 성능 평가부의 출력에 따라 상기 피드포워드 등화부 및 결정궤환 등화부로 제공하는 웨이트 평균 계산부; 상기 에러 검출부로부터 출력되는 에러값이 소정시간동안 규정횟수이상 발생하면 상기 웨이트 평균 계산부를 인에이블시켜 웨이트 평균값을 출력하도록 하는 성능 평가부로 구성됨으로써 달성된다.

Description

디지털 재생 등화기(Digital Playback Equalizer)
본 발명은 디지털 재생등화기에 관한 것으로, 특히 소정횟수동안 읽혀진 재생신호에 따른 웨이트값을 평균하여 그 값으로 웨이트를 업데이트할 수 있도록 하는 디지털 재생등화기에 관한 것이다.
종래의 디지털 재생 등화기는 도 1 에 도시된 바와같이, 아날로그 재생신호를 디지털 재생신호로 변환하여 출력하는 아날로그/디지털(Analog/Digital ; 이하, A/D 로 약칭함) 변환부(100); 상기 A/D 변환부(100)에서 변환된 재생신호와 에러값(e)에 의해 웨이트를 업데이트 시킨 다음 이 웨이트에 의해 상기 재생신호를 FIR(Finite Impulse Response) 필터링하는 피드포워드 등화부(110); 상기 피드포워드 등화부(110)의 출력 및 결정궤환 등화부(160)의 출력을 더하는 덧셈기(120); 상기 덧셈기(120)의 출력을 인가받아 3 레벨신호를 결정하는 레벨 결정부(130); 에러값(e)에 의해 웨이트를 업데이트 시킨 다음 이 웨이트에 의해 상기 레벨 결정부(130)의 출력을 결정궤환 계수(K)와 함께 FIR(Finite Impulse Response) 필터링하는 결정궤환 등화부(160); 상기 덧셈기(120)의 출력과 상기 레벨 결정부(130)에서 결정된 3 레벨신호를 감산하여 에러값(e)을 발생하여 상기 피드포워드 등화부(110) 및 결정궤환 등화부(160)에 제공하는 에러 검출부(150); 상기 레벨 결정부(130)에서 결정된 3 레벨신호를 2 레벨의 등화신호로 변환하여 출력하는 레벨 변환부(140)로 구성된다.
한편, 상기 레벨 결정부(130)로부터의 출력은 위상에러 검출기, D/A 변환기, 저역통과필터, 전압제어발진기로 구성된 타이밍 복원부(170)에 입력되어 타이밍 복원을 위해 사용되며 복원된 클럭은 상기 A/D 변환기(100)로 입력된다.
이와 같이 구성되는 종래의 등화기의 동작을 설명한다.
A/D 변환부(100)에서는 아날로그 재생 신호를 입력으로 받아 정확하게 디지타이징 처리 및 타이밍 복원하여 피드포워드 등화부(110) 및 결정궤환 등화부(160)에 디지털 신호를 공급하게 된다. 이때, 타이밍 복원은 타이밍 복원부(170)에서 이루어진다.
상기 A/D 변환부(100)로부터 출력되는 디지털 재생 신호는 피드포워드 등화기(110)의 제 1 FIR 필터(113)에 의해 피드포워드 필터링된후 출력되는데, 상기 제 1 FIR 필터(113)의 출력은 덧셈기(120)에 의해 결정궤환 등화부(160)의 출력과 더해져서 레벨 결정부(130) 및 에러 검출부(150)에 제공된다.
상기 레벨 결정부(130)는 입력되는 신호를 3레벨 즉 '1', '0', '-1'의 3가지 레벨을 갖는 신호로 변환하게 된다.
레벨 변환부(140)는 상기 레벨 결정부(130)에서 결정된 3 레벨신호를 1 샘플링 지연시킨 재생신호를 합산하여 1-D2의 지연특성을 갖는 재생신호를 발생하고, 그 발생된 재생신호를 2 레벨의 등화신호로 변환하여 출력하게 된다.
에러 검출부(150)는 상기 덧셈기(120)에서 출력되는 신호와 상기 레벨 결정부(135)에서 결정된 3 레벨신호를 감산하여 에러값(e)을 발생하게 된다.
상기 에러 검출부(150)로부터 출력되는 에러값(e)은 상기 피드포워드 등화부(110)의 제 1 웨이트 업데이트부(111)에 입력되어 웨이트 업데이트에 이용된다.
즉, 상기 제 1 웨이트 업데이트부(11)에서는 상기 A/D 변환부(100)로부터 출력되는 디지털 재생 신호와 제 1 지연부(112)로부터 출력되는 지연된 이전의 웨이트와 에러 검출부(150)로부터 출력되는 에러값(e)에 따라 웨이트를 업데이트시킨후 제 1 지연부(112)를 통해 제 1 FIR 필터(113)로 출력하여 업데이트된 새로운 웨이트로 사용할 수 있도록 출력한다.
한편, 결정궤환 등화부(160)의 제 2 웨이트 업데이트부(161)는 제 2 지연부(112)로부터 출력되는 지연된 이전의 웨이트와 에러 검출부(150)로부터 출력되는 에러값(e)에 따라 웨이트를 업데이트시킨후 제 2 지연부(162)를 통해 제 2 FIR 필터(163)로 출력하여 업데이트된 새로운 웨이트로 사용할 수 있도록 출력한다.
따라서, 상기 제 2 FIR 필터(163)는 상기 레벨 결정부(130)로부터 출력되는 3레벨 신호를 인가받아 결정궤환 계수(K)와 제 2 지연부(162)로부터 출력되는 업데이트된 웨이트에 의해 FIR 필터링을 행하여 덧셈기(120)에 제공한다.
한편, 기록된 데이터를 맨 처음 읽어들여 등화시키려는 경우 등화기의 초기 웨이트값은 기 설정되어 있게 되어, 기 설정된 이 초기 웨이트값에 의해 초기 재생신호를 등화시킨 다음 등화된 재생신호에 의해 웨이트를 계속 업데이트시키게 된다.
그런데, 이 초기 웨이트값을 기준으로 계속 웨이트의 업데이트를 수행함으로써 재생신호에 대하여 정확한 웨이트에 의한 등화가 사실상 힘들게 되어 등화 특성이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 감안하여, 기 설정된 웨이트 초기값에 의해 소정갯수의 트랙에 기록된 데이터를 읽어들여 그 각 트랙의 데이터에 해당하는 웨이트값을 평균한 다음 에러의 발생이 증대되면 이 웨이트 평균값에 의해 이후의 웨이트를 업데이트함으로써 등화 특성을 향상시키도록 하는 디지털 재생 등화기를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 종래 디지털 재생등화기의 블럭도.
도 2 는 본 발명에 의한 디지털 재생 등화기의 블록도.
도 3 는 도 2 의 성능 평가부의 상세 블록도.
＜ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ＞
200 : A/D 변환부 210 : 피드 포워드 등화기
220 : 덧셈기 230 : 레벨 결정부
240 : 레벨 변환부 250 : 에러 검출부
260 : 결정궤환 등화기 270 : 타이밍 복원부
280 : 웨이트 평균 계산부 290 : 성능 평가부
291 : 절대값 계산기 292 : 제 1 비교기
293 : 누적에러 계산부 293-1 : 지연기
293-2 : 가산기 294 : 제 2 비교기
295 : 카운터
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명 디지털 재생 등화기 도 2 에 도시한 바와같이, 아날로그 재생신호를 디지털 재생신호로 변환하여 출력하는 A/D 변환부(200); 상기 A/D 변환부(200)에서 변환된 재생신호와 에러값(e)에 의해 웨이트를 업데이트시킨 다음 이 웨이트에 의해 상기 재생신호를 FIR 필터링하는 피드포워드 등화부(210); 상기 피드포워드 등화부(210)의 출력 및 결정궤환 등화부(260)의 출력을 더하는 덧셈기(220); 상기 덧셈기(220)의 출력을 인가받아 3 레벨신호를 결정하는 레벨 결정부(230); 에러값(e)에 의해 웨이트를 업데이트 시킨 다음 이 웨이트에 의해 상기 레벨 결정부(230)의 출력을 결정궤환 계수(K)와 함께 FIR 필터링하는 결정궤환 등화부(260); 상기 덧셈기(220)의 출력과 상기 레벨 결정부(230)에서 결정된 3 레벨신호를 감산하여 에러값(e)을 발생하는 에러 검출부(250); 상기 피드포워드 등화부(210) 및 결정궤환 등화부(260)로부터 등화된 소정 개수 트랙의 디지털 재생신호의 웨이트값을 인가받아 이의 평균값을 계산하여 성능 평가부(290)의 출력에 따라 상기 피드포워드 등화부(210) 및 결정궤환 등화부(260)로 제공하는 웨이트 평균 계산부(280); 상기 에러 검출부(250)로부터 출력되는 에러값(e)이 소정시간동안 규정횟수이상 발생하면 상기 웨이트 평균 계산부(280)를 인에이블시켜 웨이트 평균값을 출력하도록 하는 성능 평가부(290)로 구성됨을 특징으로 한다.
한편, 상기 성능 평가부(290)는 에러값(e)의 절대값을 계산하는 절대값 계산기(291); 상기 절대값 계산기(291)로 부터 출력되는 절대 에러값을 인가받아 기 설정된 임계값(TH1)의 범위와 비교하여 그 비교결과를 출력하는 제 1 비교기(292); 상기 제 1 비교기(292)로 부터 출력되는 비교결과를 입력으로 에러의 누적횟수를 계산하는 누적 에러 계산부(293); 상기 누적에러 계산부(293)를 소정시간마다 리세트시키기 위한 카운터(295); 상기 누적에러 계산부(293)로부터 출력되는 에러의 누적횟수를 기 설정된 규정에러(TH2) 횟수와 비교하여 그 결과에 따라 성능 저하 펄스의 출력 여부를 결정하는 제 2 비교기(294)로 구성된다.
이와같이, 구성된 본 발명 디지털 재생 등화기를 상세히 설명한다.
먼저, 초기에 재생되는 소정 개수의 채널에 대한 아날로그 신호는 A/D 변환부(200)를 통해 디지털 신호로 변환되어 피드포워드 등화부(210)의 제 1 FIR 필터(213)에 인가된다.
이때, 상기 제 1 FIR 필터(213)는 제 1 웨이트 업데이트부(211)에 기 설정된 초기 웨이트값에 의해 FIR 필터링하여 디지털 재생신호를 덧셈기(220)로 출력하게 되고, 덧셈기(220)는 결정궤환 등화부(260)의 출력이 아직까지 없으므로 곧바로 레벨 결정부(230)로 출력하게 된다.
상기 레벨 결정부(230)로 인가되는 디지털 재생신호는 3레벨을 갖는 신호로 결정되어 결정궤환 등화부(260)의 제 2 FIR 필터(263)로 인가되며, 상기 제 2 FIR 필터(263)는 상기 피드포워드 등화부(210)의 제 1 FIR 필터(213)와 마찬가지로 제 2 웨이트 업데이트부(261)로부터 출력되는 초기 웨이트값에 의해 FIR 필터링이 행해진다.
이렇게 피드포워드 등화부(210) 및 결정궤환 등화부(260)에 의해 등화된 디지털 재생신호는 덧셈기(220)에 의해 더해져 레벨 결정부(230) 및 에러 검출부(250)에 인가되는데, 상기 에러 검출부(250)는 상기 덧셈기(220)에서 출력되는 신호와 상기 레벨 결정부(135)에서 결정된 3 레벨신호를 감산하여 에러값(e)을 발생하게 된다.
상기 에러값(e)에 의하여 피드포워드 등화부(210)의 제 1 웨이트 업데이트부(211)와 결정궤환 등화부(260)의 제 2 웨이트 업데이트부(261)는 디지털 재생신호에 대한 웨이트를 업데이트하게 된다.
그런데, 이러한 제 1 및 제 2 웨이트 업데이트부(211, 261)에 의해 업데이트된 웨이트는 제 1 및 제 2 지연부(212, 262)에 의해 소정 시간 지연되어 제 1 및 제 2 FIR 필터(213, 263)에 인가됨과 아울러 웨이트 평균 계산부(280)로 인가된다.
상기 웨이트 평균 계산부(280)에 입력되는 웨이트값은 소정 개수의 채널에 대한 디지털 재생신호의 웨이트값이므로, 이의 각 채널에 대한 웨이트값의 평균을 계산하여 저장하여 놓는다.
한편, 성능 평가부(290)는 에러 검출부(250)로부터 출력되는 에러값(e)을 인가받아 그 에러가 소정횟수 이상 증대되면 현재 재생되는 트랙의 데이터가 열화된 것으로 평가하여 성능 저하 펄스를 발생함으로써 상기 웨이트 평균 계산부(280)를 인에이블시켜 저장된 웨이트의 평균값을 다시 상기 피드포워드 등화부(210)의 제 1 웨이트 업데이트부(211) 및 결정궤환 등화부(260)의 제 2 웨이트 업데이트부(261)로 제공하도록 하는데, 이를 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
상기 에러 검출부(250)로부터 출력되는 에러값(e)을 입력으로 절대값 계산기(291)에서 그에대한 절대 에러값(│e│)을 계산하게 되고, 이 절대 에러값(│e│)은 제 1 비교기(292)에 입력되어 기 설정된 임계값(TH1)과 비교되어 그 결과값이 출력되는데, 만일 입력되는 절대 에러값(│e│)이 임계값(TH1)보다 작다면 제 1 비교기(292)의 출력은 '0'이 될 것이고, 반면에 임계값(TH1)보다 크다면 '1'이 출력될 것이다.
이렇게 상기 제 1 비교기(292)로부터 출력되는 비교 결과값은 누적에러 계산부(293)의 가산기(293-2)로 입력되어 그 이전의 비교 결과값과 가산되어 출력 즉, 그동안의 누적된 결과값이 출력되며, 이 값을 지연기(293-1)에서 입력받아 소정시간동안 지연시켜 다시 상기 가산기(293-2)로 제공하게 된다.
이때, 상기 제 1 비교기(292)의 결과값이 1비트 단위의 값이므로 상기 지연기(293-1)에서도 1비트 단위의 지연을 수행하게 되며, 상기 가산기(293-2)에서 출력되는 에러값의 누적결과는 제 2 비교기(2944)에 인가되어 기 설정된 에러의 최대 발생횟수(TH2)와 비교된다.
상기 제 2 비교기(294)는 상기 가산기(293-2)로부터 출력되는 누적된 에러의 발생횟수와 기 설정된 에러의 최대 발생횟수(TH2)가 일치하는 경우 성능저하 펄스를 발생하게 된다.
한편, 카운터(295)는 시스템이 구동하는 시점부터 인에이블되어 기 정해진 소정시간마다 리세트 신호를 발생하여 상기 누적에러 계산부(293)를 리세트시키게 된다.
이는 곧 리세트 구간을 설정하여 그 구간마다 누적에러 계산부(293)의 누적된 에러값을 리세트시키게 되는 것이다.
그러므로, 상기 카운터(295)에서 설정한 구간동안 발생한 누적 에러가 최대 에러 발생횟수(TH2)보다 작으면 이의 누적된 에러를 통상적으로 발생할 수 있는 에러로 판단하여 에러를 허용하게 되는 것이고, 초과하면 비정상적인 웨이트 업데이트를 방지하기 위하여 제 2 비교기(294)가 성능저하 펄스를 발생하게 되는 것이다.
따라서, 상기 성능 평가부(290)의 성능저하 펄스에 의해 웨이트 평균 계산부(280)에 저장된 웨이트의 평균값이 상기 피드포워드 등화부(210)의 제 1 웨이트 업데이트부(211) 및 결정궤환 등화부(260)의 제 2 웨이트 업데이트부(261)로 제공된다.
상기 제 1 및 제 2 웨이트 업데이트부(211, 261)는 상기 웨이트 평균 계산부(280)로부터 출력되는 웨이트의 평균값으로 웨이트를 업데이트시키게 된다.
따라서, 이 업데이트된 웨이트에 의해 제 1 및 제 2 FIR 필터(213, 263)는 디지털 재생신호를 필터링하여 출력하게 되어, 이 재생신호에 의해 상기 제 1 및 제 2 웨이트 업데이트부(211, 261)의 웨이트 업데이트가 이루어진다,
이와같이, 본 발명 디지털 재생 등화기는, 소정갯수의 트랙에 기록된 데이터의 웨이트값을 평균하여 이 웨이트 평균값을 저장하여 놓고, 이후 재생 데이터의 에러 즉, 열화가 심한 경우 상기 저장된 웨이트 평균값으로 업데이트를 수행함으로써 특성이 조금씩 다른 데이터가 입력되어도 좋은 등화 특성을 가지는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 아날로그 재생신호를 디지털 재생신호로 변환하여 출력하는 A/D 변환부;
    상기 A/D 변환부에서 변환된 재생신호와 에러값에 의해 웨이트를 업데이트시킨 다음 이 웨이트에 의해 상기 재생신호를 FIR 필터링하는 피드포워드 등화부;
    상기 피드포워드 등화부 및 결정궤환 등화부의 출력을 더하는 덧셈기;
    상기 덧셈기의 출력을 인가받아 3 레벨신호를 결정하는 레벨 결정부;
    에러값에 의해 웨이트를 업데이트 시킨 다음 이 웨이트에 의해 상기 레벨 결정부의 출력을 결정궤환 계수와 함께 FIR 필터링하는 결정궤환 등화부;
    상기 덧셈기의 출력과 상기 레벨 결정부에서 결정된 3 레벨신호를 감산하여 에러값을 발생하는 에러 검출부;
    상기 피드포워드 등화부 및 결정궤환 등화부로부터 등화된 소정 개수 트랙의 디지털 재생신호의 웨이트값을 인가받아 이의 평균값을 계산하여 성능 평가부의 출력에 따라 상기 피드포워드 등화부 및 결정궤환 등화부로 제공하는 웨이트 평균 계산부;
    상기 에러 검출부로부터 출력되는 에러값이 소정시간동안 규정횟수이상 발생하면 상기 웨이트 평균 계산부를 인에이블시켜 웨이트 평균값을 출력하도록 하는 성능 평가부로 구성된 것을 특징으로 하는 디지털 재생 등화기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 성능 평가부는
    에러값의 절대값을 계산하는 절대값 계산기;
    상기 절대값 계산기로 부터 출력되는 절대 에러값을 인가받아 기 설정된 임계값의 범위와 비교하여 그 비교결과를 출력하는 제 1 비교기;
    상기 제 1 비교기로 부터 출력되는 비교결과를 입력으로 에러의 누적횟수를 계산하는 누적 에러 계산부;
    상기 누적에러 계산부를 소정시간마다 리세트시키기 위한 카운터;
    상기 누적에러 계산부로부터 출력되는 에러의 누적횟수를 기 설정된 규정에러 횟수와 비교하여 그 결과에 따라 성능 저하 펄스의 출력 여부를 결정하는 제 2 비교기로 구성된 것을 특징으로 하는 디지털 재생 등화기.
  3. 제 2 항에 있어서, 누적에러 계산부는
    제 1 비교기로 부터 출력되는 비교 결과값과 지연기로부터 출력되는 그 이전의 지연된 결과값을 더하여 누적된 비교 결과값을 출력하는 가산기;
    상기 가산기의 출력을 소정시간 지연시켜 출력하는 지연기로 구성됨을 특징으로 하는 디지털 재생 등화기.
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