KR100513337B1 - 광디스크 워블신호의 변조장치/방법 및 복조장치/방법 - Google Patents

광디스크 워블신호의 변조장치/방법 및 복조장치/방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 광디스크 워블신호의 변조장치/방법 및 복조장치/방법에 관한 것으로, 기록 가능한 씨디(CD) 또는 디브이디(DVD)와 같은 광디스크에 물리적 어드레스 정보로서 변조 기록되는 MSK 워블신호의 제1 및 제2 주파수(f1,f2)를 서로 상관성(Coherence) 있게 조정하여, 각 주파수가 변하는 시점에서 워블신호의 피크(Peak) 점이 형성되도록 변조 기록하고, MSK 워블신호 복조시, 워블신호의 피크 점에 레벨 천이되는 피크 검출신호와, 그 피크 검출신호에 동기되는 워블 PLL 신호를 이용하여, MSK 워블신호의 변조 주파수와 위상 정보를 간단하게 추출한 후, 그 주파수와 위상 정보에 근거하여, MSK 워블신호를 복조함으로써, MSK 워블신호를 복조하기 위한 하드웨어 구성을 간소화시킬 수 있게 됨은 물론, 광디스크로부터 독출되는 워블신호의 주파수가 가변되는 경우에도, 안정된 워블신호 복조동작이 가능하게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

광디스크 워블신호의 변조장치/방법 및 복조장치/방법 {Apparatus and method for modulating and demodulating wobble signal on optical disc}
본 발명은, 기록 가능한 씨디(CD) 또는 디브이디(DVD)와 같은 광디스크에, 물리적 어드레스 정보로서 기록된 워블(Wobble)신호로 복조하는 광디스크 워블신호의 변조장치/방법 및 복조장치/방법에 관한 것이다.
일반적으로 기록 가능한 광디스크, 예를 들어 DVD-RAM 또는 DVD-RW(Re-Writable) 등과 같은 광디스크에는, 스핀들 서보동작을 제어하거나, 또는 데이터의 기록 및 재생을 위한 클럭 제공 등을 위하여, 광디스크의 기록면 상에 물리적 어드레스(Physical Address) 정보가 미리 기록되어 있어야만 하는 데, 상기 물리적 어드레스 정보를 광디스크에 워블신호로 기록하는 워블 어드레싱 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 DVD-RAM의 경우, CAPA(Complementary Allocated Pit Addressing) 방식을 이용한 워블 어드레싱 방법이 사용되고 있으며, 상기 DVD-RW의 경우에는, 랜드 프리 피트 어드레싱(Land Pre-Pit Addressing) 방식을 이용한 워블 어드레싱 방법 등이 사용되고 있는 데, 최근에는, MSK(Minimum Shift Keying) 변조 방식을 이용한 워블 어드레싱 방법이 제안되고 있다.
한편, 상기 MSK 변조 방식에서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 광디스크에 물리적 어드레스 정보로서 기록될 워블 데이터의 동위상 메시지(m I : Inphase message of wobble data)와, 직교위상 메시지(m Q : Quadrature message of wobble data)의 조합에 의해, 각각 서로다른 2 개의 주파수(f1,f2)와 2 개의 위상(P1,P2 )이 결정되고, 그 서로다른 2 개의 주파수와 2 개의 위상에 의해 4 개의 서로다른 파형의 워블 신호를 생성하게 되는 데, 상기 서로다른 2 개의 주파수, 예를 들어 제1 주파수(f1)는, 중심 주파수(fc) 보다 높은 주파수 값을 갖으며, 제2 주파수(f2)는, 중심 주파수(fc) 보다 낮은 주파수 값을 갖게 된다,
그리고, 상기 서로다른 2 개의 위상, 예를 들어 제1 위상(P1)은, 영(Zero) 위상을 갖으며, 제2 위상(P2)은, 180도 위상( pi )을 갖게 되는 것으로, 상기와 같이 제1, 제2 주파수와, 제1, 제2 위상에 따라 생성되는 4 개의 서로다른 파형, 즉 , , , 그리고 을 갖는 MSK 워블신호는, 다음 수식으로 표현된다.
-- 식(1)
여기서, T b 는 워블 데이터 비트 폭(Wobble Data Bit Duration)을 나타내는 것으로, 예를 들어 도 2에 도시한 바와 같이, 광디스크에 기록될 워블 데이터가 '11010000'의 비트 열 데이터인 경우, 상기 동위상 메시지(m I )와 직교위상 메시지(m Q )의 조합은, 항상 (m I ,m Q )이 되어야 하므로, 1 번째 비트 '1'에 대한 (m I ,m Q )은, 2 번째 비트 '1'과의 조합에 의해 (1,1)가 되고, 2 번째 비트 '1'에 대한 (m I ,m Q )은, 3 번째 비트 '0'과의 조합에 의해 (0,1)가 된다.
또한, 3 번째 비트 '0'에 대한 (m I ,m Q )은, 4 번째 비트 '1'과의 조합에 의해 (1,0)가 되므로, 결국 (m I ,m Q )은, (1,1),(1,0),(0,1),(0,0) 중 어느 하나가 되고, 그에 대응되는 펄스 신호는, 도 2에 도시한 바와 같이, 서로다른 2 개의 주파수와 서로다른 2 개의 위상을 갖는 4 개의 서로다른 파형을 갖게 된다.
따라서, MSK 워블신호(S MSK (t))는, 상기 펄스신호를 합산하여 자연스럽게(Smooth) 연속되는 펄스 파형을 갖게 되므로, 워블신호를 광디스크 상에 보다 정확하게 기록할 수 있게 된다.
한편, 광디스크로부터 독출되는 MSK 워블신호를 복조하는 복조장치에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 아날로그 믹서(10,11), 구간 적분기(12,13), 위상 결정기(14,15), 그리고 논리 회로(16)가 포함 구성되는 데, 상기 아날로그 믹서(10,11)에서는, 광디스크로부터 독출되는 워블신호에, 제1 및 제2 엔코딩 주파수(,)를 각각 곱하여, 해당 주파수의 워블신호를 추출하고, 상기 구간 적분기(12,13)에서는, 상기 추출된 해당 주파수의 워블신호를 소정구간 적분하게 되며, 또한 상기 위상 결정기(14,15)에서는, 상기 적분 값을 사전에 설정된 기준 값(Threshold=0)과 비교하여, 위상을 결정하게 된다.
그리고, 상기 논리 회로(16)에서는, 상기 결정된 위상을 인터리빙하여 2 진 시퀀스 비트열 데이터, 즉 원래의 워블 데이터를 복원 출력하게 된다. 따라서, MSK 변조 방식에 의해 자연스럽게 연속되는 펄스 파형으로 기록된 MSK 워블신호는, 상기와 같이 구성되는 복조장치에 의해 고주파 노이즈가 없는 워블 데이터로 복조 출력된다.
그러나, 광디스크 장치에서의 스핀들 서보동작에 의해, 광디스크의 회전속도가 가변되는 경우, 광디스크로부터 독출되는 워블신호의 주파수가 가변되기 때문에, 상기 아날로그 믹서(20)에 각각 인가되는 제1 및 제2 엔코딩 주파수를 가변시켜야만 하는 데, 이를 위해서는 복잡한 하드웨어 구성 및 복조 알고리즘이 반드시 필요하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 기록 가능한 씨디(CD) 또는 디브이디(DVD)와 같은 광디스크에 물리적 어드레스 정보로서 변조 기록되는 MSK 워블신호의 제1 및 제2 주파수(f1,f2)를 서로 상관성(Coherence) 있게 조정하여, 각 주파수가 변하는 시점에서 워블신호의 피크(Peak) 점이 형성되도록 변조 기록하고, MSK 워블신호 복조시, 워블신호의 피크 점에 레벨 천이되는 피크 검출신호와, 그 피크 검출신호에 동기되는 워블 PLL 신호를 이용하여, MSK 워블신호의 변조 주파수와 위상 정보를 간단하게 추출한 후, 그 주파수와 위상 정보에 근거하여, MSK 워블신호를 복조할 수 있도록 하기 위한 광디스크 워블신호의 변조장치/방법 및 복조장치/방법을 제공하는 데, 그 목적이 있는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광디스크 워블신호의 변조방법은, 광디스크의 물리적 어드레스 정보로 기록될 워블 데이터를 최소 시프트 키잉(Minimum Shift Keying) 방식에 의해 변조 기록하는 방법에 있어서, 상기 워블 데이터를 동위상 메시지(mI)와 직교위상 메시지(mQ)로 조합하는 1단계; 및 상기 조합된 동위상 메시지와 직교위상 메시지에 따라, 그에 대응되는 워블신호의 제1 주파수(f1)와 제2 주파수(f2), 그리고 제1 위상(p1)과 제2 위상(p2)을 결정하되, 상기 제1 주파수와 제2 주파수를, 와 (Tb= 워블 데이터 비트 폭)이면서, 상기 k, p= 자연수 및 k-p=1을 만족하는 값으로 결정하여 변조 기록하는 2단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,
또한, 본 발명에 따른 광디스크 워블신호의 변조장치는, 광디스크의 물리적 어드레스 정보로 기록될 워블 데이터를 최소 시프트 키잉(Minimum Shift Keying) 방식에 의해 변조 기록하는 장치에 있어서, 상기 워블 데이터를 동위상 메시지(mI)와 직교위상 메시지(mQ)로 조합하는 조합수단; 상기 조합된 동위상 메시지와 직교위상 메시지에 따라, 그에 대응되는 워블신호의 제1 주파수(f1)와 제2 주파수(f2), 그리고 제1 위상(p1)과 제2 위상(p2)을 결정하되, 상기 제1 주파수와 제2 주파수를, 와 (Tb= 워블 데이터 비트 폭)이면서, 상기 k, p= 자연수 및 k-p=1을 만족하는 값으로 결정하는 결정수단; 및 상기 결정된 제1 및 제2 주파수, 그리고 제1 및 제2 위상에 근거하여, 4 가지 유형의 파형을 갖는 워블신호를 변조 기록하는 기록수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며,
또한, 본 발명에 따른 광디스크 워블신호의 복조방법은, 광디스크로부터 독출되는 아날로그 워블신호를 대역 통과 필터링한 후, 디지털 워블신호로 A/D 변환하는 1단계; 상기 A/D 변환된 디지털 워블신호의 피크 점을 검출한 후, 그 피크 점에서 레벨 천이되는 피크 검출신호를 출력하는 2단계; 상기 피크 검출신호 중 긴 주기의 펄스에 동기되는 워블 PLL 신호와, 상기 워블 PLL 신호의 라이징 에지(Rising Edge)에서 레벨 천이되는 컴포넌트 지시신호를 출력하는 3단계; 상기 피크 검출신호와 워블 PLL 신호의 레벨, 그리고 상기 피크 검출신호와 컴포넌트 지시신호의 레벨을 각각 배타적 논리합으로 연산 및 적분하는 4단계; 상기 적분 값들을 사전에 설정된 다수의 기준 값들과 비교하여, 상기 워블신호에 대한 동위상 메시지와 직교위상 메시지를 검출하는 5단계; 및 상기 동위상 메시지와 직교위상 메시지를, 그 조합의 역순으로 복조하여 원래의 워블 데이터를 검출 출력하는 6단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,
또한, 본 발명에 따른 광디스크 워블신호의 복조장치는, 광디스크로부터 독출되는 아날로그 워블신호를 대역 통과 필터링하기 위한 필터 수단; 상기 대역 통과 필터링된 아날로그 워블신호를 디지털 워블신호로 A/D 변환하기 위한 A/D 변환수단; 상기 A/D 변환된 디지털 워블신호의 슬로프 변화를 검출하기 위한 슬로프 검출수단; 상기 슬로프가 네가티브에서 포지티브로 전환되는 시점에 하이레벨로, 포지티브에서 네가티브로 전환되는 시점에 로우 레벨로 천이되는 피크 검출신호를 생성 출력하기 위한 피크 검출수단; 상기 피크 검출신호 중 긴 주기의 펄스에 동기되는 워블 PLL 신호를 생성 출력하기 위한 워블 PLL 수단; 상기 워블 PLL 신호의 라이징 에지(Rising Edge)에서 레벨 천이되는 컴포넌트 지시신호를 생성 출력하기 위한 컴포넌트 지시수단; 상기 피크 검출신호와 워블 PLL 신호의 레벨, 그리고 상기 피크 검출신호와 컴포넌트 지시신호의 레벨을 각각 배타적 논리합으로 연산 및 적분한 후, 그 적분 값들을 사전에 설정된 다수의 기준 값들과 비교하여, 상기 워블신호에 대한 동위상 메시지와 직교위상 메시지를 검출 출력하기 위한 주파수 및 위상 검출수단; 및 상기 동위상 메시지와 직교위상 메시지를, 그 조합의 역순으로 복조하여 원래의 워블 데이터를 검출 출력하기 위한 복조수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 광디스크 워블신호의 변조장치/방법 및 복조장치/방법에 대한 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는, 본 발명에 따른 광디스크 워블신호의 변조장치에 대한 구성을 도시한 것으로. 상기 변조장치에는, 동위상 및 직교위상 메시지 조합부(20)와, 주파수 및 위상 결정부(21), 그리고 MSK 워블신호 기록부(22)가 포함 구성되는 데, 상기 동위상 및 직교위상 메시지 조합부(20)에서는, 전술한 바와 같이, 광디스크의 물리적 어드레스 정보로서 기록될 워블 데이터의 동위상 메시지(m I )와, 직교위상 메시지(m Q )를 항상 (m I ,m Q )로 조합하게 된다.
한편, 상기 주파수 및 위상 결정부(21)에서는, 상기 (m I ,m Q )의 조합 값, 즉 (1,1),(1,0),(0,1),(0,0) 중 어느 하나에 따라 서로다른 2 개의 주파수(f1,f2)와 2 개의 위상(P1,P2)을 결정하여, 4 개의 서로다른 파형, 즉 , , , 그리고 을 갖는 MSK 워블신호를 생성하게 되는 데, 이때 상기 제1 및 제2 주파수는, 다음 수식을 만족하는 값으로 결정하게 된다.
--- 식(2)
--- 식(3)
여기서, K, P는 자연수이고, K-P=1을 만족한다.
즉, 상기 주파수 및 위상 결정부(21)에서는, 제1 및 제2 주파수(f1,f2)를 MSK 변조 방식에서 정의하고 있는 식(2)과 식(3)을 만족하는 값으로 각각 결정하되, 상기 K와 P의 값이 자연수이면서 동시에 K-P=1을 만족하는 값을 갖도록 결정하게 되는 것으로, 상기 조건(K, P는 자연수, K-P=1)을 만족하게 되는 경우, MSK 워블신호의 최소 또는 최대 피크 점은, 제1 주파수와 제2 주파수가 바뀌어지는 시점에 항상 형성된다.
예를 들어, 제1 주파수와 제2 주파수가 K=3, P=2, K-P=1을 만족하는 , 로 결정되는 경우에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 5에 도시한 바와 같이, 광디스크에 기록될 워블 데이터가 '00110' 비트 열 데이터인 경우, 상기 동위상 메시지(m I )와 직교위상 메시지(m Q )의 조합은, 항상 (m I ,m Q )이 되어야 하므로, 1 번째 비트 '0'에 대한 (m I ,m Q )은, 2 번째 비트 '0'과의 조합에 의해 (0,0)가 되고, 2 번째 비트 '0'에 대한 (m I ,m Q )은, 3 번째 비트 '1'과의 조합에 의해 (1,0)가 된다.
따라서, 상기 1 번째 비트 '0'에 대한 (m I ,m Q = 0,0)에 의해, 제2 주파수(f2)와 180도 위상을 갖는 의 펄스신호가 생성되고, 상기 2 번째 비트 '0'에 대한 (m I ,m Q = 1,0)에 의해, 제1 주파수(f1 )와 영(Zero) 위상을 갖는 의 펄스신호가 생성된다.
또한, 상기 3 번째 비트 '1'에 대한 (m I ,m Q = 1,1)에 의해, 제2 주파수(f2)와 영(Zero) 위상을 갖는 의 펄스신호가 생성되고, 상기 4 번째 비트 '1'에 대한 (m I ,m Q = 0,1)에 의해, 제1 주파수(f1 )와 180도 위상을 갖는 의 펄스신호가 생성된다.
즉, 상기 K와 P의 값이 자연수이면서 동시에 K-P=1을 만족하는 값을 갖는 경우, 상기 MSK 워블신호는, 제1 주파수와 제2 주파수가 바뀌는 시점에, 최소/최대 피크 점을 갖게 된다.
한편, 상기와 같이 변조 기록된 MSK 워블신호를 복조하는 복조장치는, 도 6에 도시한 바와 같이, 대역 통과 필터(30), A/D 변환기(31), 슬로프 검출기(32), 피크 검출기(33), 워블 PLL 회로(34), 컴포넌트 인디케이터(53), 주파수 및 위상 검출기(36), 그리고 어드레스 디코더(37)를 포함하여 구성될 수 있는 것으로, 상기 대역 통과 필터(30)에서는 광디스크로부터 독출되는 푸시풀(Push-Pull) 신호의 아날로그 워블신호를 소정 주파수 대역으로 필터링하여 고주파 노이즈 성분 등을 제거하고, 상기 A/D 변환기(31)에서는, 상기 대역 통과 필터링된 아날로그 워블신호를 디지털 워블신호로 변환하게 된다.
그리고, 상기 슬로프 검출기(32)에서는, 상기 A/D 변환된 디지털 워블신호의 슬로프를 감시 및 검출하게 되고, 상기 피크 검출기(32)에서는, 상기 검출된 슬로프가 네가티브에서 포지티브로 전환되는 지점을 최소 피크 점으로 검출하게 되고, 상기 검출된 슬로프가 포지티브에서 네가티브로 전환되는 지점을 최대 피크 점으로 검출하여, 그에 상응하는 피크 검출신호를 출력하게 된다.
또한, 상기 워블 PLL 회로(34)에서는, 상기 피크 검출신호에 동기되는 워블 PLL 신호를 출력하게 되는 데, 이때 워블 PLL 신호는, 상기 피크 검출신호에 포함된 복수의 주파수 중 가장 낮은 주파수, 즉 가장 긴 주기를 갖는 펄스 신호에 동기된다.
한편, 상기 컴포넌트 인디케이터(35)에서는, 상기 워블 PLL 신호의 라이징 에지(Rising Edge)에서 하이/로우 레벨로 천이되는 컴포넌트 지시신호(CI)를 반복 출력하게 된다.
예를 들어, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 대역 통과 필터(30) 및 A/D 변환기(31)를 거쳐 출력되는 MSK 워블신호가 서로다른 2 개의 주파수(f1,f2)와 2 개의 위상을 갖는 4 개의 파형을 갖는 펄스 신호(①)인 경우, 즉 , , , 인 경우, 상기 피크 검출기(33)에서는, 상기 MSK 워블신호의 슬로프가 네가티브에서 포지티브로 전환되는 시점과, 포지티브에서 네가티브로 전환되는 시점을 각각 최소/최대 피크 점으로 검출하고, 그 최소/최대 피크 점에서 각각 하이/로우 레벨로 천이되는 피크 검출신호(②)를 출력하게 된다.
한편, 상기 워블 PLL 회로(34)에서는, 상기 피크 검출신호의 제2 주파수(f2)에 동기되어, 하이/로우 레벨이 50% 씩 반복되는 워블 PLL 신호(③)를 출력하게 되고, 상기 컴포넌트 인디케이터(35)에서는, 상기 워블 PLL 신호의 라이징 에지에서 하이/로우 레벨로 천이되는 컴포넌트 지시신호(④)를 생성 출력하게 되는 데, 상기 컴포넌트 지시신호와, 피크 검출신호, 그리고 워블 PLL 신호가 각각 입력되는 주파수 및 위상 검출기(36)에서는, 도 8에 도시한 바와 같이, 하나의 워블 데이터 비트 폭(Tb)에 해당하는 각 구간(ⓐ,ⓑ,ⓒ,ⓓ,...)별로, 상기 피크 검출신호(PD)와, 상기 워블 PLL신호(PLL)를 배타적 논리 합(XOR)으로 비교 계산() 하고, 또한 상기 피크 검출신호(PD)와, 상기 지시신호(CI)를 배타적 논리합(XOR)으로 비교 적분() 하게 된다.
그리고, 그 적분 값(A.B)이, 사전에 설정된 다수개의 기준 값, 예를 들어 Th1 = 0, Th2 = 33, Th3 = 50, Th4 = 66, Th5 = 100 중 어느 하나에 가까운 지를 검출 확인하게 된다.
따라서. 도 7에 도시된 ⓐ 구간에서는, 상기 피크 검출신호(PD)와 워블 PLL신호(PLL)를 배타적 논리합(XOR)으로 비교 적분한 적분 값(A)이, 100을 최대로 볼 때 Th5 = 100에 가까운 값이 되므로, 도 8에 도시한 복조 테이블을 참조하여, 제2 주파수와 108도 위상을 검출하게 되고, ⓑ 구간에서는, 상기 피크 검출신호(PD)와 워블 PLL신호(PLL)를 배타적 논리합(XOR)으로 비교 적분한 적분 값(A)이, 100을 최대로 볼 때 Th3 = 50에 가까운 값이 되므로, 상기 복조 테이블을 참조하여, 제1 주파수를 검출함과 아울러, 상기 피크 검출신호(PD)와 컴포넌트 지시신호(CI)를 배타적 논리 합(XOR)으로 비교 적분한 적분 값(B)이, 100을 최대로 볼 때 Th2 = 33에 가까운 값이 되므로, 영(Zero) 위상을 검출하게 된다.
그리고, ⓒ 구간에서는, 상기 피크 검출신호(PD)와 워블 PLL신호(PLL)를 배타적 논리합(XOR)으로 비교 적분한 적분 값(A)이, 100을 최대로 볼 때 Th1 = 0에 가까운 값이 되므로, 상기 복조 테이블을 참조하여, 제2 주파수과 영(Zero) 위상을 검출하게 되며, ⓓ 구간에서는, 상기 피크 검출신호(PD)와 워블 PLL신호(PLL)를 배타적 논리합(XOR)으로 비교 적분한 적분 값(A)이, 100을 최대로 볼 때 Th3 = 50에 가까운 값이 되므로, 상기 복조 테이블을 참조하여, 제1 주파수를 검출함과 아울러, 상기 피크 검출신호(PD)와 컴포넌트 지시신호(CI)를 배타적 논리합(XOR)으로 비교 적분한 적분 값(B)이, 100을 최대로 볼 때 Th4 = 66에 가까운 값이 되므로, 180도 위상을 검출하게 된다.
따라서, 상기 주파수 및 위상 검출기(36)에서는, 상기와 같은 과정을 통해 하나의 워블 데이터 비트 폭(Tb)에 해당하는 MSK 워블신호 구간별 주파수와 위상을 간단하게 검출하여, 그 주파수와 위상 정보를 상기 어드레스 디코더(37)로 출력하게 된다.
한편, 상기 어드레스 디코더(37)에서는, 상기 검출된 주파수와 위상에 근거하여, MSK 워블신호 변조시, 조합된 (m I ,m Q ) 값을, 역으로 검출할 수 있게 되는 데, 도 8에 도시한 바와 같이, ⓐ 구간에서 제2 주파수와 180도 위상이 검출된 경우, 상기 (m I ,m Q ) 값은, (0,0)이 되고, 상기 컴포넌트 지시신호는, 1 이므로, 데이터의 비트 값은, 'm I =0'으로 복조된다.
그리고, ⓑ 구간에서 제1 주파수와 영(Zero) 위상이 검출된 경우, 상기 (m I ,m Q ) 값은, (1,0)이 되고, 컴포넌트 지시신호는 0 이므로, 데이터의 비트 값은, 'm Q =0'으로 복조되고, ⓒ 구간에서 제2 주파수와 영(Zero) 위상이 검출된 경우, 상기 (m I ,m Q ) 값은, (1,1)이 되고, 컴포넌트 지시신호는 1 이므로, 데이터의 비트 값은, 'm I =1'로 복조되며, ⓓ 구간에서 제1 주파수와 180도 위상이 검출된 경우, 상기 (m I ,m Q ) 값은, (0,1)이 되므로, 컴포넌트 지시신호는 0 이므로 데이터의 비트 값은, 'm Q =1'로 복조되므로, 결국 원래의 워블 데이터 '0011..'의 비트 열이 순차적으로 복조된다.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 게시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.
상기와 같이 구성 및 이루어지는 본 발명에 따른 광디스크 워블신호의 변조장치/방법 및 복조장치/방법은, 기록 가능한 씨디(CD) 또는 디브이디(DVD)와 같은 광디스크에 물리적 어드레스 정보로서 변조 기록되는 MSK 워블신호의 제1 및 제2 주파수(f1,f2)를 서로 상관성(Coherence) 있게 조정하여, 각 주파수가 변하는 시점에 워블신호의 피크(Peak) 점이 형성되도록 변조 기록하고, MSK 워블신호 복조시, 워블신호의 피크 점에서 레벨 천이되는 피크 검출신호와, 그 피크 검출신호에 동기되는 워블 PLL 신호를 이용하여, MSK 워블신호의 변조 주파수와 위상 정보를 간단하게 추출한 후, 그 주파수와 위상 정보에 근거하여, MSK 워블신호를 복조함으로써, MSK 워블신호를 복조하기 위한 하드웨어 구성을 간소화시킬 수 있게 됨은 물론, 광디스크로부터 독출되는 워블신호의 주파수가 가변되는 경우에도, 안정된 워블신호 복조동작이 가능하게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 일반적인 MSK 워블신호의 변조방법에 적용되는 수식 및 조건들을 테이블 형태로 도시한 것이고,
도 2는 일반적인 MSK 워블신호의 변조방법에 의해 변조되는 MSK 워블신호에 대한 파형도를 도시한 것이고,
도 3은 일반적인 MSK 워블신호의 복조장치에 대한 구성을 도시한 것이고.
도 4는 본 발명에 따른 광디스크 워블신호의 변조장치에 대한 구성을 도시한 것이고.
도 5는 본 발명에 따른 광디스크 워블신호의 변조방법에 의해 변조되는 MSK 워블신호에 대한 파형도를 도시한 것이고.
도 6은 본 발명에 따른 광디스크 워블신호의 복조장치에 대한 구성을 도시한 것이고.
도 7은 본 발명에 따른 광디스크 워블신호의 복조방법에 의해 검출 및 복조되는 각 신호 및 워블 데이터를 도시한 것이고,
도 8은 본 발명에 따른 광디스크 워블신호의 복조방법에 적용되는 참조 정보들을 테이블 형태로 도시한 것이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10,11 : 아날로그 믹서 12,13 : 구간 적분기
14,15 : 위상 결정부 16 : 논리 회로
20 : I/Q 메시지 조합부 21 : 주파수 및 위상 결정부
22 : 워블신호 기록부 30 : 대역 통과 필터
31 : A/D 변환기 32 : 슬로프 검출기
33 : 피크 검출기 34 : 워블 PLL 회로
35 : 컴포넌트 인디케이터 36 : 주파수 및 위상 검출기
37 : 어드레스 디코더

Claims (16)

  1. 광디스크의 물리적 어드레스 정보로 기록될 워블 데이터를 최소 시프트 키잉(Minium Shift Keying) 방식에 의해 변조 기록하는 방법에 있어서,
    상기 워블 데이터를 동위상 메시지(ml)와 직교위상 메시지(mq)로 조합하는 1단계;및
    상기 동위상 메시지와 직교위상 메시지가 조합된 4개의 조합 값(ml,mq)인 (1,1), (1,0), (0,1), (0,0) 중 어느 하나에 따라, 서로 다른 2개의 제1주파수(f1)와 제2주파수(f2) 그리고 제1위상(p1)과 제2위상(p2)을 결정하여,
    4개의 서로 다른 파형인 cos(2πf2t+0), cos(2πf1t+0), cos(2πf1t+π), 그리고 cos(2πf2t+π)를 갖는 MSK 워블신호를 생성하되,
    상기 제1주파수와 제2주파수를 f1=k/2Tb와 f2=p/2Tb(Tb=워블 데이터 비트 폭 또는 제2주파수의 주기)이면서 상기 k, p=자연수 및 k-p=1을 만족하는 값으로 결정하여 변조 기록하는 2단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광디스크 워블신호의 변조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 2단계에 의해 변조 기록되는 워블신호는, 상기 주파수가 변하는 시점에, 최소 또는 최대 피크 점을 갖는 것을 특징으로 하는 광디스크 워블신호의 변조방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 광디스크로부터 독출되는 아날로그 워블신호를 대역 통과 필터링한 후, 디지털 워블신호로 A/D 변환하는 1단계;
    상기 A/D 변환된 디지털 워블신호의 피크 점을 검출한 후, 그 피크 점에서 레벨 천이되는 피크 검출신호를 출력하는 2단계;
    상기 피크 검출신호 중 긴 주기의 펄스에 동기되는 워블 PLL 신호와, 상기 워블 PLL 신호의 라이징 에지(Rising Edge)에서 레벨 천이되는 컴포넌트 지시신호를 출력하는 3단계;
    상기 피크 검출신호와 워블 PLL 신호의 레벨, 그리고 상기 피크 검출신호와 컴포넌트 지시신호의 레벨을 각각 배타적 논리합으로 연산 및 적분하는 4단계;
    상기 적분 값들을 사전에 설정된 다수의 기준 값들과 비교하여, 상기 워블신호에 대한 동위상 메시지와 직교위상 메시지를 검출하는 5단계; 및
    상기 동위상 메시지와 직교위상 메시지를, 그 조합의 역순으로 복조하여 원래의 워블 데이터를 검출 출력하는 6단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광디스크의 워블신호 복조방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 2단계는, 상기 디지털 워블신호의 슬로프가 네가티브에서 포지티브를 전환되는 시점에 하이 레벨로 천이되고, 포지티브에서 네가티브로 전환되는 시점에 로우 레벨로 천이되는 피크 검출신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 워블신호 복조방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 5단계는, 상기 피크 검출신호와 워블 PLL 신호의 레벨을 배타적 논리합으로 연산 및 적분한 값이, 100을 기준으로 볼 때 영(Zero)에 가까운 경우, 제1 주파수 와 제2 주파수 (Tb= 워블 데이터 비트 폭, k, p= 자연수 및 k-p=1) 중, 상기 제2 주파수(f2)와 영(zero) 위상을 갖는 것으로 판별하여, 그에 대응되는 동위상 메시지와 직교위상 메시지의 조합을 (1,1)로 검출하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 워블신호 복조방법.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 5단계는, 상기 피크 검출신호와 워블 PLL 신호의 레벨을 배타적 논리합으로 연산 및 적분한 값이, 100을 기준으로볼 때 100에 가까운 경우, 제1 주파수 와 제2 주파수 (Tb= 워블 데이터 비트 폭, k, p= 자연수 및 k-p=1) 중, 상기 제2 주파수(f2)와 180도 위상을 갖는 것으로 판별하여, 그에 대응되는 동위상 메시지와 직교위상 메시지의 조합을 (0,0)로 검출하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 워블신호 복조방법.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 5단계는, 상기 피크 검출신호와 워블 PLL 신호의 레벨을 배타적 논리합으로 연산 및 적분한 값이, 100을 기준으로볼 때 50에 가까운 경우, 제1 주파수 와 제2 주파수 (Tb= 워블 데이터 비트 폭, k, p= 자연수 및 k-p=1) 중, 상기 제1 주파수(f1)로 판별함과 아울러, 상기 피크 검출신호와 컴포넌트 지시신호의 레벨을 배타적 논리합으로 연산 및 적분한 값이, 100을 기준으로 볼 때 33에 가까운 경우, 영(Zero) 위상을 갖는 것으로 판별하여, 그에 대응되는 동위상 메시지와 직교위상 메시지의 조합을 (1,0)로 검출하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 워블신호 복조방법.
  10. 제 5항에 있어서,
    상기 5단계는, 상기 피크 검출신호와 워블 PLL 신호의 레벨을 배타적 논리합으로 연산 및 적분한 값이, 100을 기준으로볼 때 50에 가까운 경우, 제1 주파수 와 제2 주파수 (Tb= 워블 데이터 비트 폭, k, p= 자연수 및 k-p=1) 중, 상기 제1 주파수(f1)로 판별함과 아울러, 상기 피크 검출신호와 컴포넌트 지시신호의 레벨을 배타적 논리합으로 연산 및 적분한 값이, 100을 기준으로 볼 때 66에 가까운 경우, 180도 위상을 갖는 것으로 판별하여, 그에 대응되는 동위상 메시지와 직교위상 메시지의 조합을 (0,1)로 검출하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 워블신호 복조방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 광디스크의 물리적 어드레스 정보로 기록될 워블 데이터를 변조 기록하는 방법에 있어서,
    제1주파수(f1)와 제2주파수(f2) 및 제1위상(p1)과 제2위상(p2)을 결정하여, 4개의 서로 다른 파형인 cos(2πf2t+0), cos(2πf1t+0), cos(2πf1t+π), 그리고 cos(2πf2t+π)를 갖는 워블신호를 생성하되
    상기 제1주파수와 제2주파수를 f1=k/2Tb와 f2=p/2Tb(Tb=워블 데이터 비트 폭 또는 제2주파수의 주기)로 하고,
    상기 k, p는자연수이며, k-p=1을 만족하면서, 상기 제1위상과 제2위상의 차이가 180도인 것을 특징으로 하는 광디스크 워블신호의 변조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1주파수에 있어 k=3, 제2주파수에 있어 p=2로 결정하고,
    상기 제1위상과 제2위상을 결정하되, 제1위상이 영(zero)이고 제2위상이 180도 이거나, 제1위상이 180도이고 제2위상이 영(zero)인 것을 특징으로 하는 워블신호 변조방법.
  16. 광디스크에 물리적 어드레스 정보가, 제14항 내지 제15항 중 어느 한 방법으로 기록되는 것을 특징으로 하는 광디스크.
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