KR100527153B1 - 신호평가장치, 신호평가방법, 신호품질평가방법 및재생장치, 기록장치 - Google Patents

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Abstract

최우복호(最尤復號;maximum likelihood)에 의해 디코딩되는 신호에 대한 평가를 수행하는 신호평가장치는, 차 메트릭을 구하는 차 메트릭 연산회로(9)와, 차 메트릭의 차가 소정 문턱치 이하인가를 판단하는 비교기 A(l0) 및 비교기 B(l1)와, 상기 비교기 A(l0) 및 비교기 B(l1)의 펄스출력을 카운트하는 카운터 A(12) 및 카운터 B(13)와, 측정샘플수와 카운터 A(12) 및 카운터 B(13)에 의해 카운트된 샘플수에 근거하여, 차 메트릭이 상기 소정 문턱치 이하가 될 확률을 구하고, 상기 확률을 연산 처리하여 신호평가 지표를 구하는 컨트롤러(14)를 포함하고 있다. 상기 구성에 의하면, 기록매체 또는 기록매체 구동장치에 대한 평가를 수행하는 신호평가장치의 구성을 간단히 할 수 있고, 또한 복수의 PR 방식에 대한 평가를 가능하게 한다.

Description

신호평가장치, 신호평가방법, 신호품질평가방법 및 재생장치, 기록장치{SIGNAL EVALUATION DEVICES AND SIGNAL EVALUATION METHODS, SIGNAL QUALITY EVALUATION METHODS AND REPRODUCING DEVICES AND RECORDING DEVICES}
본 발명은 최우복호에 의해 디코딩되는 신호에 대한 평가를 수행함으로서, 기록매체 또는 기록매체 구동장치에 대한 평가를 수행하고 간단한 구성에 의해 실현 가능하며, 또한 복수의 PR 방식에 대한 평가가 가능한 신호평가장치 및 이것을 이용한 신호평가방법으로, 더욱 자세하게는 PRML(Partial Response Maximum Likelihood) 방식의 광재생장치에 있어서 재생신호품질을 간단한 회로구성으로 신뢰성 높은 평가를 수행하는 신호평가장치, 신호평가방법, 신호품질평가방법 및 재생장치, 기록장치에 관한 것이다.
최근, 화상정보나 음성정보를 비롯하여 각종 정보가 디지털화가 진행됨에 따라, 디지털정보의 양이 비약적으로 증가하고 있으며, 이에 따라, 대용량화, 고밀도화에 적절한 광디스크 및 광디스크장치의 개발이 진행되고 있다. 또한, 디지털정보의 고밀도화 진전에 따라, 광디스크로부터 독취되는 재생신호의 품질이 낮아지는 경향이 있으며 이에 대한 품질검증과정인 재생신호에 대한 평가는 그 중요성이 점차 커지고 있는 실정이다.
이러한 광디스크로부터 독취되는 재생신호의 평가는, 예컨대, 광디스크의 출하단계에서의 품질 보증을 위해, 또는 재생신호품질이 가장 우수하도록 광디스크장치의 각 부를 조정하기 위해서 이용되어지고 있다.
종래의 광디스크 또는 광디스크장치의 평가에는 지터나 비트에러율(BER) 등이 사용되고 있지만, 최근, 보다 고밀도기록을 실현하기 위한 데이터검출방식인 PRML 방식이 채용되고, 이러한 PRML 방식에 적절한 평가장치가 일본 특허공개공보 제 1998-21651호(공개일 1998년 1월 23일)에 개시되어 있다.
이하에서는 재생신호를 평가함으로서 광디스크 등의 기록매체 또는 기록매체 구동장치에 대한 평가를 수행하는 종래의 신호평가장치에 대하여 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.
우선, 종래의 신호평가장치는 재생신호의 디코딩을 비터비(Viterbi)복호 방식으로 수행하고 있다. 여기에서는, 사용되는 부호가 최소 런-렝스(run length)를 1로 제한하는 (1,7)RLL 부호, PRML 방식이 PR(1,2,1)을 채용되는 경우에 대해서 설명한다. 또한 k 샘플시점에서의 기록비트계열 bk와 상태 Sk의 관계는 표 1에 나타난 바와 같이 0, S1, S2, S3의 4상태가 된다.
각 상태는 이어지는 기록비트에 따라 다음의 상태로 천이하여 간다. 상기 상태천이를 브랜치라고 한다. 기록비트와 상태천이의 관계를 표 2에 나타낸다. 상기한 바와 같이, 여기에서는, 사용되는 부호가 최소 런-렝스를 1로 제한하는 (1,7)RLL 부호를 채용하고 있다. 즉, 최소 런-렝스를 1로 제한하고 있기 때문에 브랜치의 수는 a, b, c, d, e, f 의 6개가 된다.
PR (1,2,1)은 3 비트의 기록비트계열로 재생신호레벨이 결정되기 때문에, 그 기대치, 즉, 노이즈가 없는 이상적인 파형에서의 재생신호레벨을 표 2에 기대치 Yk 로서 기재한다. 여기서는, 이상적인 파형에서의 재생신호레벨의 최소치를 -1, 최대치를 1로 규격화하여 나타내고 있다.
또한 k 샘플시점에서 각 브랜치의 브랜치메트릭 (Zk-Yk)2을 계산한다. Zk는 k 샘플시점에서의 재생신호레벨이고, Yk는 재생신호레벨의 기대치이다. 이와 같이 브랜치메트릭은 재생신호레벨과 그 기대치의 차를 제곱한 것이며, 기대치에 대한 재생신호레벨의 제곱오차를 의미한다.
또한, 브랜치메트릭은 어느 하나의 상태에 2개의 브랜치가 합류하는 경우, 어느 쪽의 브랜치를 선택하는가의 결정을 위해서 사용되고 있다. 하나로 지속되는 브랜치를 패스라고 하며, 선택된 브랜치를 하나로 지속되게 연결한 것을 존속패스라 한다.
여기서, k-1 샘플시점에서 각 상태의 존속패스에 대한 브랜치메트릭의 누적치를 mk-1 이라 하면, 여기에 k 샘플시점에서의 브랜치메트릭 bmk를 더한 것이 k 샘플시점의 브랜치메트릭 누계치가 된다. 상기와 같이 브랜치메트릭은 제곱오차를 의미하기 때문에, 그 누계치는 오차의 합계이다. 따라서, mk-1 + bmk 가 보다 작게 되는 브랜치를 선택한다.
예컨대, k 샘플시점에서의 상태가 S0가 되는 브랜치는, 표 2와 같이, S0에서 S0로 천이하는 브랜치 a와, S3 에서 S0로 천이하는 브랜치 b의 2개이다. 브랜치 a와 브랜치 b의 브랜치메트릭의 누적치를 각각 m0k-1, m3k-1 이라 하고, 그 브랜치메트릭을 bmak, bmbk라 하면, k 샘플시점에서의 브랜치메트릭 a와 브랜치메트릭 b의 누계치 m0k(a), m0k(b)는 각각 식 1과 식 2로 나타낼 수 있다.
또한, m0k(a)와 m0k(b)의 대소비교를 수행하고, 그 값이 작은 쪽의 브랜치를 선택한다.
여기에서, k 샘플시점에서의 정해상태가 S0이며, 또한 정상천이가 a인 경우에는,
라는 연산을 수행하고, 상기 Δmk를 차 메트릭이라고 한다.
또한, k 샘플시점에서의 정해상태가 S0이며, 또한, 정상천이가 b인 경우의 차 메트릭 Δmk는,
가 된다.
즉, 비정상천이에 대한 브랜치메트릭의 누계치에서 정상천이의 브랜치메트릭의 누계치를 감산한다. 정해상태와 정상천이를 알기 위한 방법으로서는, 상기 특허공개공보에 기재되어 있는 방법으로, 기록한 데이터계열을 이용하는 방법, 및 재생한 데이터계열의 에러율이 낮은 경우에 재생한 데이터계열을 지연시키는 방법을 제시하고 있다.
여기에서, 디코딩결과로서 선택한 브랜치가 정상 브랜치라면, 차 메트릭 Δmk는 양의 값이 되지만, 비정상브랜치를 선택한다면 차 메트릭은 음의 값을 갖게 된다.
계속해서, 각 샘플시점에서 계산되는 차 메트릭의 분포를 도 4 에 나타낸다. 차 메트릭의 분포형상은 정규분포로 근사할 수 있는 것으로, 정규분포의 평균치를 μ, 표준편차를 σ라 한다. 상기한 바와 같이, 차 메트릭이 음이 되는 것은 에러인 경우, 즉 비정상브랜치를 선택하는 경우이기 때문에, 차 메트릭이 음이 될 확률은 비트에러율(BER)과 같다. 즉, 식 5 을 계산함으로서 BER을 추정할 수 있다.
또한, 광디스크 또는 광디스크장치의 BER 절대치가 아닌, 재생신호 품질의 상대적인 좋고 나쁨만을 알고자 하는 경우에는, 상기 지표로서 σ/μ를 이용할 수 있다.
하지만, 도 4 에서 차 메트릭이 단일피크를 갖는 분포를 나타내고 있지만, 최소 런-렝스에 제한이 있는 경우, 도 5 에 나타난 바와 같이 차 메트릭은 복수의 피크를 갖는 분포가 된다. 이 경우에도 피크위치가 가장 0 에 가까운 분포에만 주목하고, 도 5 에서 μ라고 나타낸 값보다 차 메트릭이 작은 영역에서 차 메트릭의 분포가 정규분포에 따른다고 가정하면, 단일피크를 갖는 분포와 동일하게 BER을 계산할 수 있다. 그렇지만, 단일피크를 갖는 분포와 다르게, 산술평균으로부터 μ를 구할 수 없고, μ를 구할 수 없으므로 표준편차 σ를 계산할 수 없다하는 문제점이 발생한다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 상기 특허공개공보에서는, 차 메트릭이 음이 될 확률이 가장 높은, 즉, 피크의 위치가 가장 0에 가까운 분포를 형성하는 패스를 통과하는 계열만을 추출하고 있다. 상기의 처리를 수행함으로서, 도 4에 나타낸 단일피크를 갖는 분포를 얻을 수 있고, 평균치 μ, 표준편차 σ도 비교적 용이하게 계산할 수 있다.
하지만, 데이터계열 중으로부터 소정의 패스를 통과하는 계열만을 추출함으로서, 단일피크를 갖는 분포를 얻을 수 있지만, 소정의 패스를 통과하는 계열만을 추출하는 처리를 요구하기 때문에, 장치 구성이 복잡하게 된다는 결점이 있다. 예를 들어, PR(1,2,1) 방식에서는 연속하는 4 상태가 특정의 상태천이가 되는 4개의 패스를 탐색하고, 이것에 일치하는 패스만을 추출하는 처리가 필요하며, 상기의 처리에는 5 비트의 비교기가 4개 필요하게 된다.
또한, 상기 탐색하는 패스의 수는 PR 방식에 의해서 달라지며, PR(1,2,2,1) 방식에서는 연속하는 5 상태가 특정의 상태천이가 되는 16개의 패스를 탐색해야 하기 때문에, 6 비트의 비교기가 16개나 필요하게 된다.
이와 같이, 상기 특허공개공보에 기재된 신호품질을 평가하는 장치는, 특정의 패스를 탐색하여 추출하기 위한 다수의 비교기를 구비하여야 하며, 이에 따라 구성이 복잡해진다는 문제점도 발생하게 된다.
또한, PR 방식마다 추출하는 패스가 달라지기 때문에, 상이한 PR 방식의 평가에서 공통의 비교기를 이용하는 것이 불가능하다. 즉, 하나의 신호평가장치는 특정한 PR 방식의 평가에만 이용할 수 있으며, 복수의 PR 방식에 대한 평가를 수행할 수 없는 문제점이 있다.
한편, 종래에는 광디스크의 재생신호품질평가치로서 지터가 많이 이용되어 왔지만, 최근, 보다 고밀도기록을 실현하기 위한 데이터검출방식으로서 PRML 방식이 채용되고 있다. 왜냐하면 시간축 방향의 이산을 나타내는 지터는 고밀도 데이터검출방식의 평가치로서 적당하지 않기 때문이다. 또한, PRML에 의한 데이터검출결과의 비트에러율을 평가치로서 이용하기도 하지만, 필요한 측정샘플 비트수가 많은 점, 디스크의 흠집 등에 기인하는 디펙트의 영향을 쉽게 받는다는 단점이 있다.
이러한 사항에서, SAM (Sequenced Amplitude Margin) 이라 하는 재생신호품질의 평가방법이 제안되고 있다. (T. Perkins, A Window-Margin-Like Procedure for Evaluating PRML Channel Performance; IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 3l, No2, 1995, p l109-1114).
우선 도 18 내지 도 20a, 도 20b를 참고하여 SAM의 개념을 설명한다. 여기에서 (1,7)RLL(Run-Length Limited) 부호로 기록된 비트열의 재생신호를 PR(1,2,1) 특성에 근거하여 PRML 검출하는 경우를 예로 설명한다.
PR(1,2,1) 특성에 따라 왜곡 및 노이즈가 없는 이상적인 1T 마크의 재생신호파형은 도 18 에서 나타낸 바와 같이 채널클록마다 샘플레벨비가 1 : 2 : 1 가 된다. 2T 이상인 마크의 재생신호파형에 대해서는 상기 1T 마크의 재생신호파형의 포개짐에 의해 얻을 수 있고, 예컨대 2T 마크라면 1 : 3 : 3 : 1 이, 3T 마크라면 1 : 3 : 4 : 3 : 1 이, 4T 마크라면 1 : 3 : 4 : 4 : 3 : 1 가 된다.
이러한 임의의 비트열에 대해서 이상적인 재생신호파형이 상정되고, 이상적인 샘플로서는, 0, l, 2, 3, 4 의 5 레벨을 취하게 된다. 여기서, 편의상, 최대진폭이 ±1 가 되도록 샘플레벨을 정규화한다. 이 때 이상적인 샘플레벨은, -1, -0.5, 0, -0.5, -1 의 5 레벨이 된다.
PRML디코딩을 구체적으로 실현하는 방법으로서는 비터비복호를 사용한다. 비터비복호에서는, 도 19 에 나타낸 것과 같이 격자선도가 고려된다. 도 19 에 있어서 S(00), S(01), S(10), S(11) 는 상태를 나타내며, 예를 들어, 상태 S(00)는 전비트가 0이고 현재 비트가 0인 것을 표시한다. 상태와 상태를 연결하는 선은 브랜치라 하고, 상태천이를 표시한다. 예를 들어, S(00) → S(01) 의 브랜치에 의해서 「001」이 되는 비트열을 나타낼 수 있다.
도 19에서는 각 브랜치의 식별자로서 a 내지 f의 각 문자를 할당해두고, 그 옆으로 각 상태천이에서 기대되는 이상적인 파형레벨을 기입한다. 예를 들어, a는 「000」이 되는 비트열을 표시하기 때문에 -1, b는 「100」이 되는 비트열을 표시하기 때문에 -0.5 가 이상적인 레벨이다. 여기서, S(01) →S(10) 및 S(10) →S(01) 가 되는 브랜치가 존재하지 않은 것은, (1,7)RLL 부호에서 d = 1의 런-렝스 제한에 의해 「010」,「101」이 되는 비트열이 있을 수 없다는 것을 반영하고 있다.
격자선도에 있어서, 임의의 상태로부터 임의의 상태를 통과하여 생성되는 모든 브랜치의 조합(이것을 패스라 함)을 고려하는 것은, 모든 가능한 비트열을 고려하는 것과 같다. 따라서, 모든 패스에 대해서 기대되는 이상적인 파형과, 실제로 광기록매체에서 재생한 재생파형을 비교하고, 파형이 가장 근접하는, 즉 유클리드(Euclidean) 거리가 가장 작은 이상적인 파형을 가지는 패스를 탐색한다면, 가장 정확할 듯한 최우패스를 정상패스로서 결정할 수 있다.
구체적으로 격자선도를 이용한 비터비복호의 순서를 도 19을 참조하여 설명한다. 임의의 시각에서 상태 S(00) 과 S(11) 에는 2개의 패스가, S(01)과 S(10)에는 1개의 패스가 각각 합류한다. 2개의 패스가 합류하는 상태 S(00)과 S(11)에 대해서, 각 패스의 이상적인 파형과 재생신호파형과의 유클리드 거리가 작은 쪽을 존속패스로 남긴다면, 임의의 시각에서 4개의 각 상태에 이르는 패스가 각 1개씩, 총 4개의 패스가 남게 된다.
패스의 이상적인 파형과 재생신호파형과의 유클리드 거리의 제곱은 패스 메트릭이라 하며, 브랜치의 이상적인 샘플레벨과 재생파형의 샘플레벨차의 자승에서 얻어지는 브랜치메트릭을, 패스를 구성하는 전 브랜치에 대해서 누적함으로서 계산된다.
시각 t 에서의 재생신호파형의 샘플레벨을 X[t], 브랜치 a, b, c, d, e, f의 시각 t 에서의 브랜치메트릭을 각각 Ba[t], Bb[t], Bc[t], Bd[t], Be[t], Bf[t], 시각 t 에 있어서 각 상태 S(00), S(01), S(10), S(11)으로의 존속패스 패스 메트릭을 각각 M(00)[t], M(01)[t], M(10)[t], M(11)[t] 이라고 기입하면, 브랜치메트릭은 식 13 내지 식 16 에, 패스 메트릭은 식 17 내지 식 20에 따라 각각 계산된다. M(00)[t]와 M(11)[t]에서 패스 메트릭이 작은 쪽을 선택하는 처리는 존속패스 결정에 해당한다.
이러한 재생신호파형의 샘플값이 입력될 때마다 존속패스를 결정하는 순서를 반복한다면, 패스 메트릭이 큰 패스가 도태되기 때문에, 점차로 패스는 1개로 수렴하게 된다. 이것을 정상패스로 취함으로서 원래의 데이터비트열이 올바르게 재생하게 된다.
여기서, 비터비복호가 올바르게 실행되는 조건을 고려해보면, 최종적으로 1개로 수렴해가는 패스가 정상패스로 되기 위해서 각 시각에서 존속패스를 결정하는 과정에서, 정상패스의 패스 메트릭이, 비정상패스인 또 다른 한쪽의 패스의 패스 메트릭보다 작아야만 한다. 상기 조건은 정상비트열에 따라 식 21 내지 식 24 와 같이 나타낸다.
(정상비트열이 「…000」인 경우)
(정상비트열이 「…100」인 경우)
(정상비트열이 「…011」인 경우)
(정상비트열이 「…111」인 경우)
(정상비트열이 「…001」또는 「…110」인 경우)
존속패스의 결정은 반드시 올바르게 수행되기 위해서, 항상 ΔM > O 이 성립한다.
식 21 내지 식 24 에서, ΔM 은 존속을 위해 대립되는 2개 패스의 패스 메트릭의 차이고, 상기 차를 SAM 이라 한다. 에러가 발생하지 않기 위해서는 SAM > 0 가 될 필요가 있으며, 또한 SAM값이 클수록 에러를 일으키기 어렵다는 것을 의미한다.
그럼, SAM값을 이용하여 시스템의 신뢰성을 평가하기 위해서는, 각 시각마다 계산되는 SAM값 전체의 분포상태를 매크로적으로 평가할 필요가 있다. 일본 특허공개공보 제 1998-21651호에서는 이 SAM값 도수분포 표준편차를 평가치로서 재생장치의 신뢰성을 검사하는 방법이 제안되고 있다.
도 20a 는, 실제로 광자기디스크에 기록한 (1,7)RLL 부호 패턴의 재생신호로부터 얻어진 SAM값 도수분포 그래프이다. 이 결과로부터 알 수 있듯이 SAM 분포는 2개의 피크치를 가지고 있다. 이것은 전재생신호에 대하여 SAM값을 구하는 경우, 비트패턴에 의한 정상패스와 비정상패스의 유클리드 거리가 다르다는 것에 기인한다.
그러므로, 도 20b 에 나타낸 것과 같이, (1,7)RLL 부호열로부터 얻어진 노이즈가 전혀 없는 이상적인 재생신호에 있어서의 SAM 분포는, 1.5, 2.5, 3.5, 4.5, 5, 6, 7, 8, 9 와 이산적인 복수의 이상치를 얻는다. 이상치의 도수가 다른 것은, 각 이상치가 되는 비트패턴의 종류의 수가 다르다는 것에 부가하여, (1,7)RLL 부호열에서 각 비트패턴의 출현빈도가 다르기 때문이다. 실제의 재생신호에는 여러 가지 노이즈가 존재하고 있기 때문에, 이들의 이상치가 이산되어 결과적으로 도 20a와 같이 복수의 분포가 겹쳐진 분포형상이 된다.
SAM 분포에는 이와 같은 특징이 있고, 정규분포와는 크게 다른 분포이기 때문에, 단순하게 이 분포로부터 표준편차를 구한다 하더라도 비트에러율과의 상관성은 작다.
이 때문에 일본 특허공개공보 제 1998-21651호에서는 노이즈에 의해 SAM값 ≤0 가 되는 확률이 높고, SAM 이상치가 1.5 인 비트패턴만을 골라내어 SAM 분포를 생성하고, 이에 대해 표준편차를 구하고 있다. 이것은 즉, PRML디코딩 결과인 복수의 데이터비트가 패턴을 감시하고, 상기 패턴이 특정 패턴인 것을 판정한 경우에만 SAM값을 구하는 시퀀스가 필요하다는 것을 의미하기 때문에, 회로가 복잡해지는 결점이 발생하게 된다. 또한, 표준편차를 구하기 위해서는 각각의 SAM값과 SAM 평균치의 제곱오차를 전부 계산해야 하기 때문에, 회로의 부담이 커지는 문제도 발생한다.
또한, 본 출원인은 SAM값 도수분포에 대해서 다른 2 종류의 문턱치에 의해 상대도수를 구하고, 그들로부터 비트에러율을 계산하고 재생장치의 신뢰성을 검사하는 방법을 제안하였다. 또한, 이 재생장치의 신뢰성을 검사하는 방법은, 이 발명을 이해하기 쉽게 하기 위해서 설명하는 것으로, 공지기술은 물론, 종래 기술도 아니다.
이하, 상기 재생장치의 신뢰성을 검사하는 방법을 설명한다. 도 20a, 도 20b를 참조하여 설명한 것과 같이, SAM값 도수분포는 복수의 SAM 이상치가 노이즈에 의해 이산을 갖기 때문에, 복수의 분포가 겹쳐지는 분포형상이 되고있지만, 노이즈가 백색잡음에 가깝다면 각각의 분포는 정규분포에 근사할 수 있어, SAM 이상치의 최소치인 1.5 이하가 되는 부분에 대해서는, 1.5 에 가까운 값을 최빈치(最頻値 : mode) μ로서 갖는 정규분포에 거의 근사할 수 있다고 생각된다. 이 때, 근사된 정규분포의 이산을 나타내는 표준편차 σ 와 비트에러율 BER은 1 대 1로 대응하며, 이 관계는 다음의 식 34 에 의해 나타난다. 도 28 은, 실제의 광디스크 재생장치에서 SAM값 도수분포 실측결과(실선)와, 그 비트에러율에 해당하는 표준편차 σ의 정규분포(점선)를 겹쳐 나타낸 그래프이다.
상기 식 34의 오른쪽 후반 부분은, 통계학에서 정규분포의 확률밀도함수의 적분으로 얻어지는 분포함수로서 알려져 있고, 최빈치 μ와 표준편차 σ에서 결정되는 정규분포에 대해서, O 이하 부분의 상대도수를 나타내고 있다. 한편, 원리적으로 SAM값 < 0 가 될 때에는 에러비트가 발생하기 때문에, 비트에러율 BER은, SAM값 도수분포의 총 도수에 대하여 0 이하 부분의 비율과 같다고 생각된다. 따라서, 상기 정규분포의 0 이하의 상대도수에 모수변환 계수 K 를 곱한 값은 비트에러율과 일치한다. 구체적으로는 SAM값 도수분포의 총 도수를 N, 이 전측정비트계열에 있어서 SAM 이상치가 최소, 즉 l.5가 되는 패턴(상기 패턴의 SAM값만으로 생성한 분포가 약 1.5를 최빈치로 하는 정규분포에 근사한다.)의 개수를 n 으로 하였을 때, 계수 K 는
K = n/N
에 의해 구해진다.
우선, SAM값 도수분포에 대하여, 소정 문턱치 SL1, SL2 이하가 되는 부분의 상대도수 Rl`, R2` 를 실측한다. 그렇게 하면, 다음의 식 35 과 식 36 의 관계가 성립하기 때문에, 이 연립방정식을 풀면, 표준편차 σ 와 최빈치 μ를 계산에 의해 구할 수 있다.
다음으로, 얻어진 표준편차 σ 와 최빈치 μ를 식 34 에 대입하면, 비트에러율 BER을 계산할 수 있다.
그러나, 상기 신호평가장치에서는 2개의 다른 문턱치에 의해 구해진 SAM값 도수분포의 상대도수로부터 에러율을 계산할 때, 식 35 와 식 36 에 나타난 대단히 복잡한 방정식을 계산한 후에, 또한 식 34 를 계산해야만 하며, 이것을 마이크로컴퓨터(micro computer) 등을 이용하여 소프트웨어에 의해 계산하게 되면 극히 긴 시간이 소비된다는 문제점이 발생하게 된다.
본 발명은, 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은, 간단한 구성으로 실현할 수 있으며, 또한 복수의 PR 방식에 대한 평가를 수행할 수가 있을 뿐만 아니라, 더불어 간단한 회로구성이면서 단시간에 신뢰성이 높은 재생신호의 품질평가가 가능한 신호평가장치 및 신호평가방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 신호평가장치는, 상기의 과제를 해결하기 위해, 최우복호에 의해 디코딩되는 신호에 대한 평가를 수행하는 신호평가장치이며, 측정샘플의 우도의 차를 구하는 감산수단과, 상기 감산수단에 의해 구해진 우도의 차가 소정 문턱치 이하인 샘플수를 카운트하는 계수수단과, 상기 측정샘플수와 상기 계수수단에 의해 카운트된 샘플수에 근거하여, 상기 우도의 차가 상기 소정 문턱치 이하가 되는 확률을 구하고, 상기 확률을 연산 처리하여 신호평가 지표를 구하는 연산처리수단을 포함한다.
상기 발명에 의하면, 신호의 평가에 의해, 기록매체 또는 기록매체 구동수단을 평가하는 신호평가장치를 간단한 구성으로 실현할 수 있다.
종래에는 우도의 차가 음이 되는 확률이 가장 높은 측정샘플, 즉 피크위치가 가장 0에 가까운 분포를 형성하는 패스를 통과하는 계열만을 추출함으로서, 정규분포에 근사할 수 있는 단일피크를 갖는 분포를 구하고, 평균치 μ 및 표준편차 σ를 계산하였다. 그러나, 이와 같이 특정 패스를 통과하는 계열만을 추출하기 위해서는 많은 비교기가 필요하기 때문에, 신호평가장치의 구성이 복잡하게 되는 문제점이 있다. 더욱이, PR 방식마다 추출하는 패스가 다르기 때문에, 공통의 비교기를 이용하여 다른 PR 방식에 대한 평가를 수행할 수 없다는 문제도 있다.
이에 대해, 본 발명의 신호평가장치는 감산수단에 의해 얻어진 측정샘플의 우도의 차가 소정 문턱치 이하인 샘플수를 계수수단에 의해 카운트하고, 측정샘플수와 상기 카운트된 샘플수에 근거하여, 상기 우도의 차가 상기 소정 문턱치 이하가 되는 확률을 구하고, 상기 확률을 연산처리수단에 의해 연산 처리하여 신호평가 지표를 얻는 것이다.
즉, 본 발명의 신호평가장치는 우도의 차가 소정 문턱치 이하가 되는 확률을 구하고, 상기 확률을 연산 처리함으로서 신호평가 지표를 얻는 것이다. 이를 위해, 피크위치가 가장 0 에 가까운 분포를 형성하는 패스를 통과하는 계열만을 추출하는 것이 아니라, 피크위치가 가장 0 에 가까운 정규분포에 근사할 수 있는 분포의 평균치 μ 및 표준편차 σ를 얻는 것이 가능하다.
예컨대, 상기 계수수단에 의해 우도의 차가, 제1 문턱치 이하가 되는 샘플수, 및 제2 문턱치 이하가 되는 샘플수를 카운트하고, 상기 2개의 샘플수 각각을 측정샘플수에서 제거함으로서, 제1 문턱치 이하가 되는 확률, 및 제2 문턱치 이하가 되는 확률을 각각 구할 수 있다. 또한 이와 같이 얻어진 2개 확률로부터 정규분포에 근사한 영역의 평균치 μ 및 표준편차 σ를 얻을 수 있기 때문에, 신호평가 지표로서의 BER 추정치를 계산하는 것이 가능하다.
이것에 의해, 특정 패스를 추출하는 처리를 수행하지 않고 신호평가 지표를 얻을 수 있기 때문에, 많은 비교기를 구비할 필요 없이 간단한 구성으로 신호평가장치를 실현할 수 있다. 더욱이, 상기 신호평가장치는, 특정 패스를 추출하는 것이 아니기 때문에 다른 PR 방식의 평가에서도 공통으로 이용할 수 있다. 따라서 간단한 구성으로 실현되며, 또한 복수의 PR 방식에 대한 평가를 수행할 수 있는 것이 가능한 기록매체 또는 기록매체 구동장치의 신호평가장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 신호품질평가방법은, 상기 과제를 해결하기 위한 것으로, 기록매체를 재생하는 단계와, 상기 기록매체에서 재생된 재생신호에 대한 PRML디코딩 과정에서 격자선도의 정해상태에 입력하는 2개 패스의 패스 메트릭차를 구하는 단계와, 상기 패스 메트릭차 도수분포를 소정 문턱치로 구분한 편측부분의 상대도수를 구하는 단계와, 상기 상대도수에 근거하여 재생신호의 품질을 평가하는 단계를 포함한다.
상기 발명에 의하면, 재생신호의 품질을 간단하면서 또한 고정밀도로 검출/평가할 수 있는 신호품질평가방법을 제공하는 것이 가능하다.
즉, 본 발명의 신호품질평가방법은 기록매체로부터의 재생신호를 디코딩하는 PRML디코딩 과정에서, 격자선도의 정해상태에 입력하는 2개 패스의 패스 메트릭차를 구하고, 상기 패스 메트릭차 도수분포를 소정 문턱치로 구분한 편측부분의 상대도수에 근거하여 재생신호의 품질을 평가하고 있다.
이를 위하여, 종래와 같이 소정의 이상치가 되는 비트패턴만을 선택하여 SAM값을 계산할 필요가 없다. 즉, 본 신호품질평가방법은 복수의 데이터비트 패턴을 감시하고, 상기 패턴이 특정 패턴인지를 판정하는 단계를 포함하고 있지 않기 때문에, 간단한 회로에 의한 장치만을 이용하여도 실시할 수 있게 한다.
또한, 상기 패스 메트릭차 도수분포는 신호품질이 양호한(노이즈가 적은) 경우에는 그 영역이 작게 되고, 신호품질이 불량한(노이즈가 많음) 경우에는 그 영역이 커지게 된다. 즉, 상기 패스 메트릭차 도수분포를 소정 문턱치로 구분한 편측부분의 상대도수, 즉 소정 문턱치이하 부분의 상대도수는 도수분포의 영역에 해당하고 있다. 이 때문에, 상기 상대도수는 노이즈의 크기를 반영하고, 신호품질에 해당한다. 따라서, 상기 상대도수에 근거하여 재생신호의 품질을 평가함으로서, 재생신호의 품질을 고정밀도로 검출할 수 있다.
본 발명의 재생장치는, 상기의 과제를 해결하기 위해서, 기록매체를 재생하는 재생수단과, 상기 재생수단에 의해 재생된 재생신호에 대한 PRML디코딩 과정에서 격자선도의 정해상태에 입력하는 2개 패스의 패스 메트릭차를 구하는 패스 메트릭차 검출수단과, 상기 패스 메트릭차 도수분포를 소정 문턱치로 구분한 편측부분의 상대도수를 구하는 상대도수 검출수단과, 상기 상대도수에 의해 재생신호의 품질을 평가하는 신호품질평가수단을 포함하고 있다.
상기 발명에 의하면, 재생신호의 품질을 고정밀도로 검출하는 것이 가능하고, 간단한 회로에 의해 구성된 신호재생장치를 제공할 수 있다.
즉, 패스 메트릭차 검출수단은 재생수단에 의해 재생된 기록매체로부터의 재생신호에 대한 PRML디코딩 과정에서 격자선도의 정해상태에 입력하는 2개 패스의 패스 메트릭차를 구하는 것이며, 종래와 같이, 소정의 이상치가 되는 비트패턴만을 선택하는 것이 아니다. 즉, 패스 메트릭차 검출수단은 상기 2개 패스의 패스 메트릭차를 구하는 것이며, 복수 데이터비트의 패턴을 감시하고, 상기 패턴이 특정 패턴인가에 대한 판정을 하는 것이 아니기 때문에 간단한 회로에 의해 구성할 수 있다.
또한, 상대도수 검출수단은 패스 메트릭차 도수분포를 소정 문턱치로 구분한 편측부분의 상대도수를 구하는 것이다. 또한, 신호품질평가수단은 상대도수 검출수단에 의해 얻어진 상대도수에 의해 재생신호의 품질 평가를 수행하는 것이다.
여기에서 상기한 바와 같이, 패스 메트릭차 도수분포는 신호품질에 따라 변화하는 것이다. 이 때문에 패스 메트릭차 도수분포를 소정 문턱치로 구분한 편측부분의 상대도수는 노이즈의 크기를 반영하고, 신호품질에 해당한다. 따라서, 상대도수에 근거하여 재생신호의 품질을 평가함으로서 재생신호의 품질을 고정밀도로 검출하는 것이 가능하다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 신호평가장치는, 기록매체를 재생하는 재생수단과, 상기 재생수단에 의해 상기 기록매체로부터 재생된 재생신호에 대한 PRML디코딩 과정에서 격자선도의 정해상태에 입력되는 2개 패스의 패스 메트릭차를 구하는 패스 메트릭차 검출수단과, 상기 패스 메트릭차 도수분포를 제1 문턱치로 구분한 편측부분의 상대도수인 제1 상대도수를 구하는 제1 상대도수 검출수단과, 상기 패스 메트릭차 도수분포를 제2 문턱치로 구분한 편측부분의 상대도수인 제2 상대도수를 구하는 제2 상대도수 검출수단과, 미리 작성된 룩업테이블을 참조함으로서, 상기 제1 상대도수 검출수단에 의해 얻어진 제1 상대도수와 상기 제2 상대도수 검출수단에 의해 얻어진 제2 상대도수에 근거하여 재생신호의 품질을 평가하는 신호평가수단을 포함하고 있다.
상기 구성의 신호평가장치에 의하면, 상기 기록매체로부터의 재생신호에 대한 PRML디코딩 과정에서 격자선도의 정해상태에 입력되는 2개 패스의 패스 메트릭차 도수분포에 대해서, 제1, 제2 문턱치보다, 예를 들어 작은 부분의 제1, 제2 상대도수에 근거하여, 상기 패스 메트릭차 도수분포의 표준편차와 최빈치를 구하는 것이 가능하다.
이와 같이 얻어진 패스 메트릭차 도수분포의 표준편차와 최빈치를 이용하여, 재생신호의 품질을 나타내는 신호품질평가치(비트에러율)가 제1, 제2 상대도수의 조합마다 얻어지고, 상기 신호품질평가치를 제1, 제2 상대도수의 조합마다 등록한 룩업테이블을 미리 작성한다. 또한, 실제로 재생신호의 품질을 평가할 때, 상기 패스 메트릭차 검출수단에 의해 얻어진 패스 메트릭차 도수분포를 제1 문턱치로 구분한 편측부분의 상대도수인 제1 상대도수를 상기 제1 상대도수 검출수단에 의해 구한다, 또한 상기 패스 메트릭차 도수분포를 제2 문턱치로 구분한 편측부분의 상대도수인 제2 상대도수를 제2 상대도수 검출수단에 의해 구한다. 그렇게 하여 상기 제1 상대도수 검출수단에 의해 얻어진 제1 상대도수와 상기 제2 상대도수 검출수단에 의해 얻어진 제2 상대도수에 근거하여, 상기 신호평가수단에 의해 상기 룩업테이블을 참조함으로서 재생신호의 품질을 평가한다.
따라서, 패스 메트릭차 도수분포의 2개 상대도수에 해당하는 재생신호품질을 미리 계산하여 룩업테이블로 작성함으로서, 장치인 마이크로컴퓨터에 의해 복잡한 통계연산을 실행할 필요가 없게 되고, 극히 단시간에 간단히 신호품질을 평가할 수 있다.
본 발명의 다른 목적, 특징, 및 장점은, 이하에 나타내는 설명에 의해 충분히 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 이점은, 첨부도면을 참조한 다음 설명에 의해 명백하게 될 것이다
[제1 실시예]
본 발명의 제1 실시예에 대해서, 도 1 내지 도 3 을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
본 실시예에서, 신호의 품질을 평가함으로서 기록매체 또는 기록매체 구동장치의 평가를 수행하는 평가장치에 대해서 설명한다. 도 1 은 광디스크를 기록매체로서 이용한 본 실시예로서 신호평가장치의 개략적인 구성을 나타내는 구성도이고, 구체적으로 광디스크의 재생신호 처리를 수행하는 부분 중 주요부분을 나타내고 있다.
도 1 에 나타낸 바와 같이 본 실시예의 신호평가장치는, 광디스크(1 : 기록매체), 스핀들 모터(2), 대물렌즈(3), 픽업(4), RF회로(5), A/D변환기(6), 디코더(7), 오류정정회로(8), 차 메트릭 연산회로(9 : 감산수단), 비교기 A(10 : 계수수단, 제1 계수수단), 비교기 B(11 : 계수수단, 제2 계수수단), 카운터 A(12 : 계수수단, 제1 계수수단), 카운터 B(13 : 계수수단, 제2 계수수단), 컨트롤러(14 : 연산처리수단, 보정연산수단) 및 기록데이터 생성기(15)를 포함하고 있다.
상기 구성의 신호평가장치를 동작에 따라 이하에서 설명한다. 광디스크(1)는 여러 가지가 있지만, 본 실시예에서는, 광디스크(1)로서 광자기디스크(M0디스크)를 이용하여 설명한다. 광디스크(1)는 스핀들 모터(2)에 의해 회전되고, 광디스크(1) 아래쪽에 위치하는 픽업(4)에 설치되는 대물렌즈(3)에 의해 광빔이 조사된다. 또한, 본 실시예에서는 픽업(4)의 위치를 광디스크(1)의 아래쪽으로 하였으나, 그 위치는 특별히 한정되는 것은 아니다.
광디스크(1)에 의해 반사된 상기 광빔의 반사광은, 픽업(4)의 내부에 설치된 포토딕텍터(도시하지 않음)에 의해 검출되고, 픽업(4)에 의해 광자기신호(M0신호)와 그 외의 신호로 분리된다.
상기 광자기신호는 RF회로(5)에 의해 진폭이나 오프셋이 조정되고, A/D변환기(6)에 의해 디지털데이터로 변환된다. A/D변환기(6)의 출력은, 디코더(7)로 공급되고, 디코더(7)에서 디코딩된 데이터는 오류정정회로(8)로 보내진다. 오류정정회로(8)는 디코더(7)에서 디코딩된 데이터에 오류가 있을 경우에, 해당 오류의 정정을 수행하는 것이고, 오류정정회로(8)로부터의 출력은 컨트롤러(14)에 공급된다. 또한, 오류정정회로(8)는, 디코더(7)에서 디코딩된 데이터 중에 미리 부가되어 있는 오류검출정정부호를 이용하여 오류의 검출 및 정정을 수행한다.
디코더(7)에서는 PRML(Partial Response Maximum Likelihood) 방식에 의해 디코딩이 수행된다. 상기 디코딩과정에서 얻어지는 정보가 차 메트릭 연산회로(9)에 공급된다. 차 메트릭 연산회로(9)에서는 종래의 기술에서 설명한 것과 같은 연산이 수행된다.
즉, 디코더(7)는 광디스크(1)의 재생신호 디코딩을 비터비복호 방식으로 수행한다. 여기에서 이용되는 부호로는 최소 런-렝스를 1로 제한한 (1,7)RLL 부호가 채용되며, PRML 방식으로는 PR(1,2,1)를 채용하는 경우에 대해서 설명한다. k 샘플시점에서의 기록비트계열 bk와 상태 Sk의 관계는 표 3 에 나타난 바와 같이 0, S1, S2, S3 의 4 상태가 된다.
각 상태는 이어지는 기록비트에 따라 다음 상태로 천이하여 간다. 이 상태천이를 브랜치라고 한다. 기록비트와 상태천이의 관계를 표 4 에 나타낸다. 상기한 바와 같이, 여기에서 사용되는 부호는 최소 런-렝스를 1로 제한하는 (1,7)RLL 부호를 채용하고 있다. 즉 최소 런-렝스를 1로 제한하고 있기 때문에 브랜치의 수는 a, b, c, d, e, f의 6개가 된다.
PR (1,2,1)은, 3 비트의 기록비트계열로 재생신호레벨이 결정되기 때문에, 그 기대치, 즉 노이즈가 없는 이상적인 파형에서의 재생신호레벨을 표 4 에 기대치 Yk 로서 기재한다. 여기서는 이상적인 파형에서의 재생신호레벨의 최소치를 -1, 최대치를 1과 규격화하여 나타내고 있다.
그리고, PRML디코딩 과정에서, 디코더(7)에 의해 k 샘플시점에서 각 브랜치의 브랜치메트릭 (Zk-Yk)2의 계산이 이루어진다. 여기서 Zk는 k 샘플시점에서의 재생신호레벨이고, Yk는 재생신호레벨의 기대치이다. 이와 같이 브랜치메트릭은 재생신호레벨과 그 기대치의 차를 제곱한 것이며, 기대치에 대한 재생신호레벨의 제곱오차를 의미하고 있다.
또한, 브랜치메트릭은 어느 하나의 상태에 2개의 브랜치가 합류하는 경우에, 어느 쪽의 브랜치를 선택하는가의 결정을 위해서 사용되고 있다. 하나로 지속되는 브랜치를 패스라고 하며, 선택된 브랜치를 하나로 지속되게 연결한 것을 존속패스라 한다.
여기서, k-1 샘플시점에서 각 상태의 존속패스에 대한 브랜치메트릭의 누적치를 mk-1 이라 하면, 여기에 k 샘플시점에서의 브랜치메트릭 bmk를 더한 것이 k 샘플시점의 브랜치메트릭 누계치가 된다. 상기 브랜치메트릭을 얻을 때까지의 연산 처리는, 디코더(7)에 의해 수행된다.
상기와 같이, 브랜치메트릭은 제곱오차를 의미하기 때문에, 그 누적치는 오차의 합계이다. 따라서 mk-1+bmk 가 보다 작게 되는 브랜치를 선택한다.
예컨대, k 샘플시점에서의 상태가 S0가 되는 브랜치는, 표 4 에 의해 S0에서 S0로 천이하는 브랜치 a와, S3 에서 S0로 천이하는 브랜치 b의 2개이다. 브랜치 a와 브랜치 b의 브랜치메트릭 누적치를, 각각 m0k-1, m3k-1 라하고, 상기 브랜치메트릭을 bmak, bmbk 라 하면, k 샘플시점에서의 브랜치메트릭 a와 브랜치메트릭 b의 누계치 m0k(a), m0k(b) 는 각각 식 1, 식 2 에 나타낼 수 있다.
… 식 1
…식 2
또한, m0k(a) 와 m0k(b) 의 대소비교를 수행하여 그 값이 작은 쪽의 브랜치를 선택한다.
여기에서, k 샘플시점에서의 정해상태가 S0 이며, 또한 정상천이가 a 인 경우에는,
…식 3
라고 하는 연산을 수행하고, 상기 Δmk 를 차 메트릭이라고 한다.
또한, k 샘플시점에서의 정해상태가 S0 이며, 또한, 정상천이가 b 인 경우의 차 메트릭 Δmk 는,
… 식 4
가 된다.
즉, 비정상천이에 대한 브랜치메트릭의 누계치로부터 정상천이의 브랜치메트릭의 누계치를 감산함으로써, 우도의 차로서의 차 메트릭을 구하는 처리가, 차 메트릭 연산회로(9)에서 수행된다.
본 실시예에서는, 차 메트릭 연산회로(9)에서의 연산에 필요한 기록데이터 계열정보가 기록데이터 생성기(15)에서 차 메트릭 연산회로로 공급된다. 또한 차 메트릭 연산회로(9)에서 얻어진 차 메트릭은, 비교기 A(l0) 및 비교기 B(l1)에 공급된다.
비교기 A(l0) 및 비교기 B(l1)는, 상기 공급된 차 메트릭과 소정 문턱치를 비교하고, 차 메트릭이 소정 문턱치 이하라고 판정하는 경우에 펄스를 1개 출력한다. 즉, 비교기 A(l0)는, 각 샘플시점, 즉, 차 메트릭이 공급된 시점에서, 차 메트릭이 문턱치 SLA 이하인가를 판정하고, 문턱치 SLA 이하인 경우에 펄스를 1개 출력한다. 동일하게, 비교기 B(l1)는, 차 메트릭이 문턱치 SLB 이하인 경우에 펄스를 1개 출력한다.
비교기 A(l0)와 비교기 B(l1) 각각에는 카운터 A(12)와 카운터 B(13)가 접속되고, 비교기 A(l0)와 비교기 B(l1)의 상기 펄스가 카운터 A(12)와 카운터 B(13)로 출력된다. 즉, 카운터 A(12)는 비교기 A(l0)의 출력을 카운트하고, 비교기 A(l0)에서부터 펄스가 1개 출력될 때마다 카운트값을 1 만 증가시킨다. 동일하게, 카운터 B(13)는 비교기 B(l1)에서부터 펄스가 1개 출력될 때마다 카운트값을 1 만 증가시킨다.
이와 같이, 차 메트릭 연산회로(9)에서 얻어진 차 메트릭의 샘플 중, 문턱치 SLA 이하인 샘플개수가 카운터 A(12)에 누적 계산되고, 문턱치 SLB 이하인 샘플개수가 카운터 B(13)에 누적 계산된다. 그리고 카운터 A(12)와 카운터 B(l3)에 누적 계산된 샘플개수가 컨트롤러(14)에 공급된다.
본 실시예의 신호평가장치는 카운터 A(12) 또는 카운터 B(13)에 누적 계산된 샘플수의 결과를, 컨트롤러(14)에서 소프트웨어에 의해 처리하는 구성을 하고 있다. 상기 신호평가장치의 측정개시로부터 측정결과를 얻을 때까지의 측정처리 전체의 흐름을 설명하는 플로우챠트를 도 2 에 나타낸다.
우선, 측정에 앞서, 즉, 광디스크(1)의 소정 영역의 정보를 픽업(4)에 의해 독출하고, RF회로(5), A/D변환기(6) 및 디코더(7)에 의한 디코딩처리를 개시하기 전에, 카운터 A(12), 카운터 B(13)의 카운트값을 클리어하여 O 으로 한다(S1). 측정에 앞서 카운트값을 0 으로 함으로서, 상기 측정에서 비교기 A(l0)와 비교기 B(l1)에서 출력되는 샘플수와, 카운터 A(12)와 카운터 B(13)에서 카운트된 카운트값을 동일하게 할 수 있다.
또한, 본 실시예는 S1 에서, 측정에 앞서 카운트값을 0 으로 하고 있지만, 카운트값을 0 으로 하지 않더라도 측정에서 출력된 샘플수를 구할 수 있는 경우에는, 카운트값을 0 으로 할 필요는 없다. 예를 들어, S1 에서, 카운트값을 0 으로 하는 대신에 측정개시시점의 카운트값을 기억수단(나타내지 않음)에 기억해 두고, 상기 카운트값과 측정 후의 카운트값을 비교함으로서 상기 측정에서 출력된 샘플수를 구하여도 무방하다.
다음으로 픽업(4)에 의해 디스크(1)의 소정 영역을 독출하고, RF회로(5), A/D변환기(6) 및 디코더(7)에 의해 디코딩처리(S2)를 개시한다. 상기 디코딩처리에서, 상기한 바와 같이 광디스크(1)에 의해 반사된 빛은 픽업(4)에 의해 검출되고, RF회로(5), A/D변환기(6)를 통해 디코더(7)에 공급한다. 그리고 디코더(7)에서 디코딩된 데이터는 오류정정회로(8)에 보내지고, 오류정정회로(8)의 출력은 컨트롤러(14)에 공급된다. 또한, 디코더(7)에서의 디코딩과정에서 얻어지는 정보가, 차 메트릭 연산회로(9)에 공급된다.
다음으로 단계 S2 에서는, 측정샘플수 T 와 상기 측정에서 측정되는 샘플수로서 규정되는 규정샘플수 M 을 비교한다(S3). 즉, S2의 디코딩처리에 의해 얻어진 측정샘플수 T 가 규정샘플수 M 에 도달하는가, 즉, T ≥M 인가를 판단한다. 여기서, T ≥M 이 아닌 경우에는 (S3 의 No) S2 에 귀환하여 디코딩처리를 반복하고, T ≥M 인 경우에는 (S3 의 Yes) 디코딩처리를 종료한다.
이상과 같이, S3 에서는 컨트롤러(14)에 의한 디코딩처리에 의해 얻어진 샘플수 T 가 규정샘플수 M 에 도달하는가를 판단하고, 샘플수 T 가 규정샘플수 M 에 도달할 때까지 S2 의 디코딩처리를 반복한다.
다음으로 카운터 A(12)의 카운트결과 NA 및 카운터 B(l3)의 카운트결과 NB를 컨트롤러(14)에 의해 독출하고(S5), 상기 카운트결과 Na와 NB 를, 측정샘플수 T 에 적절한 보정계수 ko 를 곱한 T ·ko 에 의해 제산하고, 차 메트릭이 SLA 이하가 되는 확률 RA 및 SLB 이하가 되는 확률 RB 를 얻는다(S6).
S6 에서, 측정한 샘플수 T 에 적절한 보정계수 ko 를 곱하여 보정연산을 수행하는 것은, 차 메트릭분포 중 복수의 피크 중에서 0 에 가장 가까운 피크 분포에 포함되는 샘플수를 산출하기 위함이다. 여기서, 보정연산을 하지 않는 경우, 복수의 피크를 형성하는 모든 샘플수에 의해 카운트결과 NA와 NB 를 제산하게 된다. 이 때문에, 보정연산을 수행하지 않고 얻어지는 확률은 진짜 값보다도 작게 되어 오차가 생기게 된다. 그러나, 본 실시예는 S6 에서 보정연산을 수행하기 때문에, 보정을 수행하지 않는 경우에 비해서, 차 메트릭이 SLA 이하가 되는 확률 RA, 및 SLB 이하가 되는 확률 RB 은 보다 정확한 확률을 얻을 수 있다.
상기 보정연산 때에 사용되는 적절한 보정계수 ko 는 O 에 가장 가까운 피크분포에 포함되는 샘플수의 전측정샘플수에 대한 비율을 나타내는 것이다. 그리고 상기 보정계수 ko 는 변조방식에 의해 다른 값이 되기 때문에, 이용되는 변조방법에 따라 적절한 값을 선택하여도 무방하다.
여기서는, 상기 Ra와 RB 에 관해서 설명한다. 상기와 같이 런-렝스를 제한하는 경우, 도 3 에 나타낸 바와 같이, 차 메트릭은 복수의 피크를 갖는 분포가 된다. 여기서 차 메트릭이 μ보다 작은 영역에서의 분포가 정규분포 N(μ,σ) 로 근사할 수 있다고 하면, RA, RB 는 각각
의 식 6 과 식 7 에 의해 나타낼 수 있다. 여기서 식이 2개 이며, 미지수가 μ 와 σ의 2개 이기 때문에, 이들의 연립방정식을 계산함으로서, μ 와 σ를 구할 수 있다(S7).
그리고, S7 에서 얻어진 μ 와 σ를 식 5 에 대입하여 계산함으로서 BER 의 추정치를 구할 수 있다(S8). 또한 S7 및 S8 에서의 계산은 컨트롤러(14)에 의해 실행된다.
…식 5
이상 상세하게 설명한 바와 같이, 차 메트릭이 2개의 서로 다른 문턱치 이하가 되는 확률을 구한 결과로부터, 차 메트릭이 μ보다 작은 영역에서의 분포와, 근사할 수 있는 정규분포 N(μ,σ2) 의 평균치 μ 와 표준편차 σ를 구하고, 또한, 얻어진 μ 와 σ로부터 BER을 계산할 수 있다. 이에 의해, BER을 신호평가 지표로서 이용한 신호평가에 의해, 광디스크 등의 기록매체, 또는 기록매체 구동장치의 평가를 수행할 수 있다.
또한, 본 실시예의 신호평가장치는 상기에 설명한 바와 같이, 차 메트릭이 2개의 다른 문턱치 이하가 되는 확률을 구하기 때문에, 2개의 비교기 및 2개의 카운터를 설치하는 구성이지만 문턱치를 변화시킬 수 있는 1개의 비교기와 1개의 카운터를 이용하여, 동일 측정영역을 소정 문턱치를 바꾸고 2 회 측정하도록 하여도 무방하다.
이와 같은 문턱치를 변화시킬 수 있는 1개의 비교기와 1개의 카운터를 이용한 구성으로 하면, 비교기와 카운터를 1개로 할 수 있기 때문에, 장치의 구성을 더욱 간단히 하는 것이 가능해진다고 하는 잇점이 있다. 한편으로, 문턱치를 바꾸어 동일 측정영역을 2 회 측정할 필요가 있으므로 측정시간이 길게 된다. 따라서, 평가장치를 구성하는 비교기 및 카운터의 수는 장치구성의 간략화와 측정시간의 단축을 고려하여 적절히 선택한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 신호평가장치는, 우도의 차인 차 메트릭스이 2개의 다른 문턱치 이하가 되는 확률을 구하고, 그 결과로부터 BER 의 추정치를 계산하는 것이다. 이 때문에 비교기와 카운터의 간단한 구성으로 이루어지는 계수수단과 연산처리수단에 의해 기록매체 또는 기록매체 구동장치의 평가를 수행할 수 있는 평가장치를 실현할 수 있다.
즉, 피크위치가 0 에 가장 가까운 분포를 형성하는 패스를 통과하는 계열만을 추출할 필요가 없기 때문에 간단한 구성에 의해, 복수의 PR 방식에 대한 평가를 수행할 수 있는 기록매체 또는 기록매체 구동장치의 평가를 실행하는 신호평가장치를 실현할 수 있다.
본 발명의 신호평가장치는, 차 메트릭이 2개의 다른 문턱치 이하가 되는 확률을 구하고, 그 결과로부터 BER 의 추정치를 계산하는 것이며, 이 BER의 추정치 계산방법은 PR 방식에 의존하지 않는다. 이 때문에 본 발명의 신호평가장치는 임의의 PR 방식의 기록매체 또는 기록매체 구동장치에 대한 평가를 수행할 수 있다. 즉, 하나의 신호평가장치에 의해 복수의 PR 방식에 대하여 평가하는 것이 가능하게 된다.
또한, 제1 신호평가장치는, 최우복호를 이용하여 디코딩하는 기록매체, 또는 기록매체 구동장치의 신호평가장치이며 우도의 차를 구하는 감산수단과, 상기 우도의 차가 제1 문턱치 이하가 되는 확률을 검출하는 제1 검출수단과, 제2 문턱치 이하가 되는 확률을 검출하는 제2 검출수단과, 상기 제1 검출수단의 검출결과 및 상기 제2 검출수단의 검출결과를 연산 처리하여, 평가지표를 얻는 연산수단을 포함하는 구성이 되더라도 무방하다.
또한, 제2의 신호평가장치는, 최우복호을 이용하여 디코딩하는 기록매체, 또는, 기록매체 구동장치의 신호평가장치이며, 우도의 차를 구하는 감산수단과, 상기 우도의 차가 문턱치 이하가 되는 확률을 검출하는 검출수단과, 제1 문턱치에 의해 검출한 제1 검출결과 및 제2 문턱치에 의해 검출한 제2 검출결과를 연산 처리하여, 평가지표를 얻는 연산수단을 포함하는 구성이 되더라도 무방하다.
상기 제1 신호평가장치 및 제2 신호평가장치는, 상기 검출수단으로서 측정샘플수에 보정계수를 부가하는 보정연산수단을 설치하고, 보정 후의 값을 이용하여 확률연산을 수행하여도 무방하다.
[제2 실시예]
본 발명의 제2 실시예에 대해서, 도 6, 도 7a, 도 7b 를 참고하여 설명하면 다음과 같다.
도 6 은 본 발명을 광자기디스크 재생장치에 적용한 경우의 구성도이며, 도 6 에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 광자기디스크 재생장치는, 광자기디스크(21 : 기록매체), 반도체레이저(22 : 재생수단), 포토다이오드(23 : 재생수단), 재생클록 추출회로(24 : 재생수단), A/D변환기(25 : 재생수단), 패스 메트릭 계산회로(26 : 패스 메트릭차 검출수단), 비터비복호회로(27 : 패스 메트릭차 검출수단), 문턱치레지스터(28 : 패스 메트릭차 검출수단), 비교기(29 : 상대도수 검출수단), 카운터(30 : 상대도수 검출수단), 카운터(31 : 상대도수 검출수단), 분배기(32 : 상대도수 검출수단), 컨트롤러(33 : 신호품질평가수단, 최적재생파워 결정수단, 최적기록파워 결정수단)를 포함하고 있다.
또한, 상기 반도체레이저(22), 포토다이오드(23), 재생클록 추출회로(24) 및 A/D변환기(25)는 본 발명의 재생수단으로서의 기능을, 상기 패스 메트릭 계산회로(26) 및 비터비복호회로(27)는 본 발명의 패스 메트릭차 검출수단으로서의 기능을, 상기 문턱치레지스터(28), 비교기(29), 카운터(30), 카운터(31) 및 분배기(32)는 본 발명의 상대도수 검출수단으로서의 기능을, 상기 컨트롤러(33)는 본 발명의 신호품질평가수단으로서의 기능을 가지고 있다.
상기 구성의 광자기디스크 재생장치에 의한 재생동작을 설명한다.
우선, 반도체레이저(22)로부터 광자기디스크(21) 위로 광빔이 조사되면, 그 반사광이 포토다이오드(23)에 의해 전기신호로 변환되고 재생신호로서 출력된다. 상기 재생신호는 A/D변환기(25)에서 디지털데이터로 변환한 후, 패스 메트릭 계산회로(26)에 입력된다,
또한, 상기 A/D 변환은, PLL(Phase Locked Loop)로 구성되는 재생클록 추출회로(24)에 의해 재생신호로부터 추출된 클록의 타이밍에 따라 수행된다. 패스 메트릭 계산회로(26)에서는 종래와 같이 패스 메트릭 계산이 수행된다.
즉, 식 13 내지 식 20 에 의해서, 입력된 재생신호의 디지털데이터와, 격자선도의 각 브랜치의 이상적인 레벨차의 제곱(브랜치메트릭)을 패스로 구성하는 전 브랜치에 대해 누적되면서 처리를 수행한다.
즉, 시각 t 에서 재생신호파형의 샘플레벨을 X [t], 브랜치 a, b, c, d, e, f 의 시각 t 에서 브랜치메트릭을 각각 Ba[t], Bb[t], Bc[t], Bd[t], Be[t], Bf[t], 시각 t 에서 각 상태 S(00), S(01), S(10), S(11) 의 존속패스 패스 메트릭을 각각 M(00)[t], M(01)[t], M(10)[t], M(11)[t] 라고 기입하면, 브랜치메트릭은 식 13 내지 식 16, 패스 메트릭은 식 17 내지 식 20 에 따라서 각각 계산된다. M(00)[t] 와 M(11)[t] 에서의 패스 메트릭이 작은 쪽을 선택하는 처리는 존속패스의 결정에 해당한다.
…식 13
…식 14
…식 15
… 식 16
…식 17
…식 18
…식 19
…식 20
이러한 재생신호파형의 샘플값이 입력될 때마다, 존속패스를 결정하는 순서를 반복한다면, 패스 메트릭이 큰 패스가 도태되기 때문에, 점차로 패스는 1개로 수렴하게 된다. 이것을 정상패스로 취함으로서 원래의 데이터비트열이 올바르게 재생하게 된다.
재생신호의 디지털데이터가 입력될 때마다 계산되는 패스 메트릭은 비터비복호회로(27)에 입력되고, 상기 패스 메트릭이 최소가 되는 패스가 최종적으로 존속패스로 남게되고, 디코딩 비트계열을 얻을 수 있다. 디코딩 비트계열은 패스 메트릭 계산회로(26)에 입력되고, 상기 디코딩 비트계열을 참조함으로서 정해상태를 알 수 있기 때문에, 식 11 내지 식 14 에 따라서, 그 정해상태에 입력하는 2개 패스의 패스 메트릭차 ΔM 으로서 SAM값을 구할 수 있다.
(정상비트열이 「…000」인 경우)
(정상비트열이 「…100」인 경우)
(정상비트열이 「…011」인 경우)
(정상비트열이 「…111」인 경우)
(정상비트열이 「…001」또는 「…110」인 경우)
존속패스의 결정은 반드시 올바르게 수행되기 위해서, 항상 ΔM > O 이 성립한다.
여기까지의 처리는 종래예와 거의 동일하다. 단, 종례예에서 필수였던 SAM 이상치가 1.5 인 비트패턴만을 골라내어 SAM 계산을 수행하는 구성은 본 발명에서는 불필요하다.
패스 메트릭 계산회로(26)로부터 출력된 패스 메트릭차 ΔM 으로서의 SAM값은, 문턱치레지스터(28)에 기억되는 소정 문턱치 SL 과 컨버터(29)에서 비교된다. 컨버터(29)는 ΔM ≤SL, 즉 SAM값이 소정 문턱치 이하가 되는 경우에 펄스를 1개 출력한다. 상기 펄스는 카운터(30)에 입력되기 때문에, 카운터(30)의 출력은 소정 문턱치 이하가 되는 SAM값의 개수를 나타내고 있다.
한편, 재생클록 추출회로(24)로부터 출력되는 클록은 카운터(31)에도 입력되고, 상기 1 클록은 재생신호의 1 비트에 해당하기 때문에, 카운터(31)의 출력은, 재생신호의 총비트수를 나타내고 있다. 따라서, 분배기(32)에서 계산되며 카운터(30)의 출력을 카운터(31)의 출력으로 나눗셈한 결과는, SAM 도수분포에서 소정 문턱치 SL 이하가 되는 부분의 상대도수(전 도수를 차지하는 비율)를 나타내게 된다. CPU 등으로 구성되는 컨트롤러(33)는 이 상대도수에 근거하여 재생신호의 품질을 평가할 수 있다.
도 7a 및 도 7b 를 이용하여, 상기 상대도수가 신호품질에 해당하는 이유를 설명한다. 도 7a 는 신호품질이 양호한 경우, 도 7b 는, 신호품질이 불량한 경우의 각각에 있어서, 동일비트수의 재생신호에 대해서 상기 재생장치에서 구한 SAM 도수분포의 그래프이고, 가로축은 SAM값, 세로측은 도수를 나타내고 있다.
도 7a, 도 7b 로부터 알 수 있는 바와 같이, 신호품질이 양호한, 즉 노이즈가 적을 경우에는, 분포의 영역이 작기 때문에, 도 7a 에서 사선으로 나타낸 소정 문턱치 SL 이하 부분의 상대도수는 작고 신호품질이 불량하다. 즉, 노이즈가 큰 경우에는, 분포의 영역이 크기 때문에 도 7b 에서 사선으로 나타낸 문턱치 SL 이하 부분의 상대도수는 커지게 된다. 결국, SL 이하 부분의 상대도수는 분포의 영역, 즉, 노이즈의 크기를 반영하고 있기 때문에, 상대도수는 신호품질에 해당하게 된다.
하지만, SAM값을 정확하게 구하기 위해서는 정상비트열(기록데이터패턴)을 알고 있을 필요가 있다. 상기 실시예에서는, SAM값을 구하기 위해서 필요한 정상비트열을 비터비복호결과로부터 얻고 있지만, 정확하게는 비터비복호결과는 디코딩에러를 포함하기 때문에 정상비트열과 완전히 일치하지 않는다.
하지만, 평가대상의 비트에러율은 나쁘다하더라도 1 E-3 정도이기 때문에, 디코딩에러에 의한 영향은 극히 작다. 더욱이, 이하의 이유 때문에 적당한 문턱치를 선택하면 SAM 상대도수에 대한 영향은 거의 없다.
디코딩에러가 발생할 때의 SAM값 계산은, 식 21 내지 식 24 의 정의로부터, ΔM의 부호를 바꾼 것이 된다. 즉, 디코딩에러가 발생할 때에 ΔM < O 이 되지만, 비정상패스를 정상패스로 잘못 판단하기 때문에, 그 극성을 바뀐 - ΔM 을 SAM값으로 해 버린다(자체적으로 디코딩결과를 정상이라고 하기 때문에, 항상 SAM값 ≥ 0 가 성립하는 것을 의미한다).
하지만 통상적으로 SAM 이상치 1.5를 중심으로 하는 정규분포의 범위부분이 0 이하가 되어 에러가 발생하기 때문에, SAM값 < 0 가 되는 경우라도 그 절대치 ｜SAM값|은 그 만큼 크지 않다. 따라서 에러비트에 대응하는 SAM값의 대부분에 대해
SAM값 < 소정 문턱치 SL
가 성립하기 때문에, SAM 도수분포의 SL 이하 부분의 적분인 SAM 상대도수는 거의 영향을 받지 않다.
이와 같이, 자체의 비터비복호결과를 이용하여 SAM 상대도수의 계산을 수행하는 경우라도 영향은 거의 없다라고 말할 수 있지만, 보다 엄밀히 평가를 하고 싶은 경우나 비트에러율이 극히 불량한 상태의 평가를 수행하고 싶은 경우에는, 신호품질의 평가를 수행할 때에 미리, 공지의 데이터패턴을 기록해두고, SAM값 계산은 상기 데이터패턴을 참조하여 수행하여도 무방하다.
이상과 같이, 상기 광자기디스크 재생장치에 있어서는, 종래와 같이 SAM값이 소정의 이상치가 되는 비트패턴만을 골라내어 SAM값 계산을 수행하는 복잡한 구성을 필요로하고 있지 않고, 컨버터와 카운터로 이루어지는 간단한 회로만으로서, 간단하고 또한 고정밀도로 재생신호품질을 검출할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 소정 문턱치 SL 에 대해서, SAM 도수분포의 SL 이하의 상대도수에 근거하여 재생신호품질을 검출하는 구성이지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, SL 이하의 제2 문턱치 SL2 에 대해서, SAM 도수분포의 SL2 이상 SL 이하의 범위의 상대도수를 사용한 경우라도, 본질적으로는 큰 차이는 없고, 상기와 동일하게 재생신호품질을 검출할 수 있다.
[제3 실시예]
본 발명의 제3 실시예에 대해서, 도 8 내지 도 10 을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 또한 본 실시예에서 제2 실시예에서의 구성요소와 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
도 8 은 본 발명을 광자기디스크 재생장치에 적용한 경우의 구성도이고, 도 9 는 상기 재생장치에 의한 테스트리드 동작을 설명한 플로우챠트이다.
본 실시예인 광자기디스크 재생장치의 구성요소 중, 광자기디스크(21), 반도체레이저(22), 포토다이오드(23), 재생클록 추출회로(24), A/D변환기(25), 패스 메트릭 계산회로(26), 비터비복호회로(27), 문턱치레지스터(28), 컨버터(29), 카운터(30), 카운터(31), 분배기(32), 컨트롤러(33)에 대해서는, 제2 실시예와 동일하다. 본 실시예는 반도체레이저(32)의 구동전류를 제어하는 레이저파워 제어회로(34 : 재생파워 변경수단, 기록파워 변경수단)을 더 포함하고 있다.
또한, 상기 레이저파워 제어회로(34)는 본 발명의 재생파워 변경수단으로서의 기능을, 상기 컨트롤러(33)는 본 발명의 최적재생파워 결정수단으로서의 기능을 갖는다.
상기 구성의 광자기디스크 재생장치에 의한 테스트리드 동작을 설명한다.
단계 S10 에서 컨트롤러(33)는 레이저파워 제어회로(34)를 통해 반도체레이저(22)의 구동전류를 소정의 초기치로 설정한다. 초기치로 설정된 재생파워에 의해 반도체레이저(22)가 광자기디스크(21)에 조사되고, 그 반사광이 포토다이오드(23), A/D변환기(25)를 경과하여 디지털데이터로 재생되며(단계 S11), 패스 메트릭 계산회로(26)에서 SAM값 도수분포가 얻어진 후, 소정 문턱치 SL 이하가 되는 부분의 상대도수가 분배기(32)에서 출력될 때(단계 S12) 까지의 재생동작은, 제2 실시예와 동일하다.
컨트롤러(33)는 단계 S13 에서 설정한 재생파워와 구해진 SAM 상대도수의 관계를 기억한다. 계속해서 단계 S14 에서 재생파워를 소정량만 높게 설정한 후, 테스트를 수행하는 파워상한을 넘는가를 판단하고(단계 S15), 아직 상한을 넘지 않을 경우에는 단계 S11 에서 S14 까지의 처리를 반복한다.
그 결과, 소정 단계에서 변경된 복수의 재생파워 값에 대하여, SAM 상대도수가 테이블로서 기억된다. 이어서 S15 에서 재생파워가 테스트범위를 넘으면, 단계 S16 로 이동하여 SAM 상대도수가 소정 기준치 이하가 되는 재생파워범위를 컨트롤러(13)에 의해 얻으며, 최종적으로 단계 S17 에서 상기 재생파워범위의 중심값이 최적재생파워로서 결정된다.
상기 재생동작에 의해 구해진 각 재생파워에 대하여 SAM 상대도수의 관계를 실측한 결과의 그래프를 도 10 에 나타낸다. 여기서는, SAM 상대도수를 구하는 문턱치 SL 을 SL = O.5, 재생파워의 테스트범위를 Pr0, Pr1, …, Pr8 로 한다. 또한, 실선의 그래프에서 나타난 SAM 상대도수에 대하여, 같은 재생파워로 측정한 비트에러율을 점선의 그래프로 나타내고 있다. 단, 상기 비트에러율 실측결과는, 측정오차를 작게 할 필요가 있기 때문에, SAM 상대도수에 비하여 1 자리 이상 많은 측정비트수를 이용하고 있다.
상기 결과로부터 재생파워를 초기치 Pr0 로부터 크게 함에 따라 SAM 상대도수는 서서히 작게된다. 또한, Pr4 를 경계로 이번에는 서서히 커지고 있는 것을 알 수 있다. 상기 변화는 비트에러율에 해당하고 있는 것도 알 수 있다. 즉, SAM 상대도수는 비트에러율에 가장 잘 대응하는 신호품질을 나타내고 있다라고 말할 수 있다.
따라서, SAM 상대도수가 적절한 기준치로서, 예컨대, 0.005 를 사용하는 경우, 이 기준치 이하가 되는 재생파워범위는 PrL ∼ PrH 로 구할 수 있으므로, 최적한 재생파워는 그 중심치(PrL+ PrH)/2 로 결정된다(도 5 에 실선화살표로 나타내는 재생파워). 이것은, 비트에러율의 기준치를 1 E-4 로서 구하는 경우의 중심파워(도 10 에 점선화살표로 나타내는 재생파워)에 지극히 가까운 값이 되며, 디스크의 경사나 온도 변화 등에 의해 최적재생파워가 변화하더라도 비트에러율이 극단적으로 나쁜 값이 될 위험성을 낮게 억제할 수 있다.
이상과 같이, 상기 광자기디스크 재생장치에는, 비트에러율에 대단히 잘 대응하는 평가치로서 SAM 상대도수를 이용함으로서, 비트에러율만큼 대량 측정비트수를 필요로하지 않고, 간단한 회로구성에 의해, 정확하게 최적재생파워를 얻을 수 있다.
특히, 비트에러율을 직접 평가하여 테스트리드를 수행하는 경우에는 1개의 재생파워에 대해서 트랙 1 주분 정도의 측정비트가 필요하기 때문에, 테스트범위의 재생파워변화수 × 디스크회전시간만의 테스트리드시간이 걸리게 된다. 이에 대하여 SAM 상대도수에 의해 테스트리드를 수행하면, 트랙 1 주내에 복수배치되는 섹터마다 재생파워를 바꿀 수 있다. 이 때문에 디스크 1 회전 시간만으로 테스트리드가 완료되며, 대폭적인 시간 단축이 실현된다.
또한, 상기 실시예에서는 SAM 상대도수가 소정 기준치 이하가 되는 재생파워범위의 중심치를 최적재생파워으로서 결정하고 있지만, 간단히 SAM 상대도수가 최소가 되는 재생파워를 최적재생파워로서 결정하여도 무방이다. 예를 들어, 도 10 의 경우, Pr4 를 최적파워라 해도 무방하다.
[제 4 실시예]
본 발명의 제 4 실시예에 대해서, 도 11 내지 도 16f 를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 또한 본 실시예에서 제2 실시예에서의 구성요소와 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는, 동일 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
도 11은 본 발명을 광자기디스크 기록재생장치에 적용한 경우의 구성도이고, 도 12 는 상기 기록재생장치에 의한 테스트라이트 동작을 설명하는 플로우챠트이다.
본 실시예의 광자기디스크 기록재생장치의 구성요소 중, 광자기디스크(21), 반도체레이저(22), 포토다이오드(23), 재생클록 추출회로(24), A/D변환기(25), 패스 메트릭 계산회로(26), 비터비복호회로(27), 문턱치레지스터(28), 컨버터(29), 카운터(30), 카운터(31), 분배기(32), 컨트롤러(33)에 대해서는 제2 실시예와 동일하다. 본 실시예로서는 반도체레이저(22)의 구동전류를 제어하는 레이저파워 제어회로(34), 테스트패턴 발생회로(35 : 기록수단), 자기헤드(36 : 기록수단)를 더 포함하고 있다.
또한, 상기 레이저파워 제어회로(34)는 본 발명의 기록파워 변경수단으로서의 기능을, 상기 테스트패턴 발생회로(35), 자기헤드(36)는 본 발명의 기록수단으로서의 기능을, 상기 컨트롤러(33)는 본 발명의 최적기록파워 결정수단으로서의 기능을 가지고 있다.
상기 구성의 광자기디스크 기록재생장치에 의한 테스트라이트 동작을 설명한다.
단계 S20 에서 컨트롤러(33)는 레이저파워 제어회로(34)를 통해 반도체레이저(22)의 구동전류를 소정의 초기치로 설정한다. 초기치로 설정된 기록파워로 반도체레이저(22)가 광자기디스크(21)에 조사되는 동시에, 테스트패턴 발생회로(35)에서 출력되는 테스트패턴에 의해 자기헤드(36)가 구동되면, 광자기디스크(21)에는 테스트패턴이 광자기기록된다(단계 S21).
여기서, 인접 트랙으로부터의 크로스라이트나 크로스토크의 영향을 반영시킴으로서 더욱 정밀도 높게 최적기록파워를 얻을 수 있으므로, 테스트용 트랙에 테스트패턴을 기록하는 것에 부가하여, 이것과는 다른 테스트패턴을 양쪽의 인접트랙에도 기록하는 것이 바람직하다.
다음으로 단계 S22 에서, 기록파워를 소정량만 높게 설정한 후, 테스트를 수행하는 파워상한을 넘는가를 판단하고(단계 S23), 아직 상한을 넘지않을 경우에는 단계 S21 에서 S22 까지의 처리를 반복한다. 상기 결과, 복수의 기록파워마다의 테스트패턴이 기록된다.
이윽고, 단계 S23 에서. 기록파워가 테스트범위를 넘으면, 단계 S24 로 이동하고, 레이저파워 제어회로(34)가 반도체레이저(22)의 구동전류를 적당한 재생파워로 되돌린 뒤에, 기록파워마다 기록한 테스트패턴을 광자기디스크(21)에서 독출하고, 포토다이오드(23), A/D변환기(25)를 거쳐 디지털데이터로 재생하며, 패스 메트릭 계산회로(26)에서 SAM값 도수분포를 구한 후, 소정 문턱치 SL 이하가 되는 부분의 상대도수가 분배기(32)로부터 출력 될(단계 S25)까지의 재생동작은, 제2 실시예와 동일하다.
컨트롤러(33)는 단계 S26 에서, 설정한 기록파워와 얻어진 SAM 상대도수 의 관계를 기억한 후, 기록파워 마다의 테스트패턴이 모두 재생되는가를 판단하고(단계 S27), 아직 미재생의 테스트패턴이 있는 경우에는 단계 S24 에서 S26 까지의 처리를 반복한다. 그 결과, 소정단계에서 변경된 복수의 기록파워값에 대하여, SAM상대도수가 테이블에 기억된다.
이윽고, 단계 S27 에서 테스트패턴이 모두 재생되었다면, 단계 S28 로 이동하고, SAM 상대도수가 소정기준치 이하가 되는 기록파워범위가 컨트롤러(33)에 의해 구해지고, 최종적으로 단계 S29 에서 상기 기록파워범위의 중심치가 최적기록파워으로서 결정된다.
상기 기록동작에 의해 얻어지는, 각 기록파워에 대한 SAM 상대도수의 관계를 실측한 결과의 그래프를 도 13 에 나타낸다. 여기서는, SAM 상대도수를 구하는 문턱치 SL 을 SL = O.5, 기록파워의 테스트범위를 PwO, Pw1, …, Pw6 라 한다.
또한, 실선의 그래프에서 나타내고 있는 SAM 상대도수에 대하여, 같은 기록파워로 측정한 비트에러율을 점선의 그래프로 나타낸다. 단, 제3 실시예와 같이 상기 비트에러율 실측결과는 측정오차를 적게 할 필요가 있기 때문에, SAM 상대도수에 비해 1 자리수 이상 많은 측정비트수를 사용하고 있다.
이 결과로부터 기록파워를 초기치부터 크게 함에 따라 상대도수는 서서히 작게 되고, Pw3 을 경계로 이번에는 서서히 크게 되는 것을 알 수 있다. 더욱이, 상기 변화는 비트에러율에 해당하고 있다는 것을 알 수 있다. 즉, SAM 상대도수는 비트에러율에 극히 잘 대응한 신호품질을 나타낸다고 말할 수 있다.
따라서, SAM 상대도수의 적절한 기준치로서, 예컨대 0.014 를 이용하는 경우, 이 기준치 이하가 되는 재생파워범위는 PwL ∼ PwH 로 구할 수 있으므로, 최적한 기록파워는 그 중심치(PwL + PwH)/2 로 결정된다(도 10 에 실선화살표로 표시되는 기록파워). 이것은 비트에러율의 기준치를 1 E-3 로서 구하는 경우의 중심파워(도 10 에 점선화살표로 표시되는 기록파워)에 극히 가까운 값이 되며, 디스크의 경사나 온도변화 등에 의해 최적기록파워가 변화하더라도 비트에러율이 극단적으로 나쁜 값이 되는 위험성을 낮출 수 있다.
이상과 같이, 상기 광자기디스크 재생장치에 있어서는, 비트에러율에 대단히 잘 대응한 평가치로서 SAM 분포의 상대도수인 SAM 상대도수를 이용하고 있다. 이에 따라, 비트에러율 정도의 대량 측정비트수를 필요로하지 않으며, 간단한 회로구성에 의해, 정확하게 최적기록파워를 구하는 것이 가능하다.
특히, 비트에러율을 직접 평가하는 테스트라이트처리를 수행하는 경우에는, 1개의 기록파워에 대해서 트랙 1 주분 정도의 측정비트가 필요하다. 이 때문에 기록파워를 바꿀 때마다 기록과 재생을 반복해야만 하고, 변화시키는 기록파워수의 4배 회전수(기록에 3회전과 재생에 1회전)가 필요하게 되어, 테스트라이트에 상당한 시간이 걸리게 된다.
이에 대하여, SAM 상대도수에 의해 테스트라이트를 수행하면, 적은 측정비트수로 신호품질을 정확히 평가할 수 있다. 이 때문에, 예컨대, 1개 트랙내 복수 존재하는 섹터단위로 기록파워를 변화시키면, 1 회 기록과 재생만으로, 즉 4 회전만으로 테스트라이트를 완료시키는 것이 가능해지며, 테스트라이트 시간의 대폭적인 단축이 실현된다.
또한, 상기 실시예에는, SAM 상대도수가 소정 기준치이하가 되는 기록파워범위의 중심치를 최적기록파워으로서 결정하고 있지만, 간단하게 SAM 상대도수가 최소가 되는 기록파워를 최적기록파워으로서 결정하여도 무방하다. 예를 들어, 도 13 의 경우, Pw3 을 최적파워로 해도 무방하다.
또한, 제2 , 제3 실시예에는, SAM 상대도수에 근거하여, 재생파워 또는 기록파워를 최적화하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 재생신호품질을 악화시키는 요인이 되는 그 밖의 파라메타에 대해서도, SAM 상대도수에 근거한 이들 파라메타의 최적화를 수행하는 것으로, 상기와 같은 효과를 얻을 수 있다.
재생신호품질은, 예컨대, 트랙킹서보나 포커스서보 등의 서보옵셋 상태에 따라, 변화하는 것이 잘 알려져 있다(Y. Tanaka, Evaluation of a 120mm Sized Magneto optical Disk System of Over 6GB Capacity; Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 37, No. 4B, l998, p2150-2154, 혹은 후지모토타(藤本他)「PR (1,2,1) ML 방식 비터비디코더의 광자기기록의 응용」; Proceedings of the 5th Sony Research Forum, 1995, p465-469).
따라서, SAM 상대도수에 근거하여, 재생신호품질이 향상되도록, 이들 서보옵셋을 최적화하면, 간단한 회로구성에 의해, 적은 측정비트수로 정확한 신호품질평가를 실현할 수 있고, 결과적으로 서보옵셋의 최적화처리를 정확히 수행할 수 있는 것과 동시에, 처리시간의 대폭적인 단축화를 도모할 수 있다.
그 외에도, 재생신호품질은 재생신호의 파형등화를 수행할 때의 등화계수에 의해 변화되는 것을 알 수 있다(후지모토타「PR (1,2,1) ML 방식 비터비디코더의 광자기기록의 응용」; Proceedings of the 5th Sony Research Forum, 1995, p465-469).
따라서, 파형등화의 등화계수를 상기와 같이, SAM 상대도수에 근거하여 재생신호품질이 향상되도록 최적화함으로서, 간단한 회로구성에 의한 적은 측정비트수로 정확한 신호품질평가를 수행할 수 있고, 결과적으로, 등화계수가 정확한 최적화처리 및 처리시간의 대폭적인 단축화를 실현할 수 있다.
더불어, 재생신호품질은, 기록매체의 틸트상태에 따라 악화하는 것이 잘 알려져 있다(후지모토타「PR (1,2,1) ML 방식 비터비디코더의 광자기기록의 응용」; Proceedings of the 5th Sony Research Forum, 1995, p465-469).
따라서, 기록매체의 틸트에 대하여, 상기와 같이, SAM 상대도수에 근거하여 재생신호품질이 좋아지도록 틸트보정을 수행하는 것으로, 간단한 회로구성에 의해 적은 측정비트수에서의 정확한 신호품질평가를 수행할 수 있고, 결과적으로, 정확한 틸트보정처리 및 틸트보정처리시간의 대폭적인 단축화가 실현될 수 있다.
또한, 상기 이외에도, 상변화매체인 광디스크장치에서 수행되고 있는 광빔의 광펄스파형제어(소위, 라이트스트레이트지), 각종 광학부품의 위치 맞춤 등, 재생신호품질의 악화 요인이 될 수 있는 파라메타에 대해서는 상기한 본 발명의 SAM 상대도수에 근거하는 최적화처리에 의해, 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다고 말할 수 있다.
여기서, 상기 제2 실시예 내지 제3 실시예에서 이용되는 소정 기준치에 대해서 고려한다. 종래예에는 도 20a, 도 20b 를 참조하여 설명한 것과 같이, SAM값 도수분포는, 복수의 SAM 이상치가 노이즈에 의해 이산을 가지기 때문에, 복수의 분포가 겹친 분포형상으로 되고 있다. 노이즈가 백색잡음에 가까우면 개개의 분포는 정규분포에 근사할 수 있기 때문에, SAM 이상치의 최소치인 1.5 이하가 되는 부분에 대해서는, 1.5 에 가까운 값을 최빈치 μ로서 가지는 정규분포에 거의 근사할 수 있다고 생각된다.
이 때, 근사된 정규분포의 이산을 나타내는 표준편차 σ 와 비트에러율 BER 는 1 대 1로 대응하고, 이 관계는 식 25 에 의해 나타난다. 도 14 는 실제 광디스크 재생장치에서의 SAM 도수분포 실측결과(실선)와 비트에러율에 해당하는 σ의 정규분포(점선)를 겹쳐 나타낸 그래프이다.
상기 식 25 의 우측 후반부분은 통계학에서 정규분포의 확률밀도함수의 적분으로서 얻어지는 분포함수로 알려져 있고, 최빈치 μ와 표준편차 σ에서 결정되는 정규분포에 대해서, 0 이하 부분의 상대도수를 나타내고 있다.
한편, SAM값 < 0 이 되었을 때에 에러비트가 발생하기 때문에, 비트에러율은, SAM 도수분포의 총 도수에 대해서 0 이하 부분의 비율과 동등하다고 생각되고 있다. 따라서, 상기 정규분포의 0 이하의 상대도수에 모수변환의 계수 K 를 곱한 값은 비트에러율에 일치한다. 계수 K 는 구체적으로, SAM 도수분포의 총 도수를 N, 상기 전측정비트계열에서 SAM 이상치가 최소, 즉, 1.5 가 되는 패턴(상기 패턴의 SAM값만으로 생성한 분포가, 약 1.5 를 최빈치로 하는 정규분포에 근사된다)의 개수를 n 으로 하였을 때, K = n/N 으로 구할 수 있다.
또한, 변조방식이 예컨대 (1,7) RLL 과 같이, d = 1 이 되는 런-렝스 제한부호이면, SAM 이상치가 1.5 가 되는 패턴은 전 패스에 대해서 조사되고 정상패스와 비정상패스의 유클리드 거리의 제곱이 1.5 가 되는 패턴을 찾음으로서 특정할 수 있다.
구체적으로는 「OO111」, 「OOO11」, 「11OOO」, 「111O0」의 4 종류의 패턴이 이것에 상당한다. 따라서, 변조방식이 d = 1 이 되는 런-렝스제한부호인 경우에는, 랜덤데이터를 변조한 패턴에서의 상기 4 종류 패턴의 출현확률을 미리 구하거나, 재생장치에서 디코딩된 비트열에서 상기 4종류 패턴의 출현빈도를 직접 검출함으로서, 계수 K 를 구체적이고 정확하게 구할 수 있다.
또한, SAM 이상치가 l.5가 되는 패턴의 개수 n 을 구하는 방법이외에도, SAM 도수분포에서의 최빈치 μ이하의 도수를 검출하는 수단을 다르게 구비하고, 이것에 의해 검출한 도수를 2 배한 수치를 n 으로 이용함으로서, 계수 K 를 구체적으로 구하는 방법에 의해서도 상기와 같은 효과를 얻을 수 있다. 이것은 SAM 도수분포의 최빈치 μ이하 부분이, 약 1.5 를 최빈치로 하는 정규분포에 근사하기 때문에, 최빈치 μ이하 도수의 2 배가 정규분포의 도수 n 에 거의 일치한다는 사실에 근거하는 것이다.
이에 의해, SAM 을 구하는 데이터패턴이 랜덤패턴이 아닌 특수패턴인 경우, 즉, 미리 랜덤패턴으로 구한 상기 4 종류 패턴의 출현빈도가, 실제의 출현빈도와 크게 다를 경우에서도, 디코딩비트열에 근거하여 상기 4 종류 패턴의 출현빈도를 검출한다고 하는 복잡한 처리를 수행하지 않고, 간단한 구성으로 계수 K 를 정확하게 구할 수 있다.
그러면, 상기 식 25 으로부터, 비트에러율 BER에 상당하는 표준편차 σ가 얻어지기 때문에, 상기 σ를 이용하여 원하는 비트에러율에 상당하는 품질의 재생신호에 대해서, SAM 도수분포에서의 임의의 문턱치 SL 이하가 되는 부분의 상대도수를 식 12 에 의해 구할 수 있다.
예컨대 재생장치의 에러정정능력 면에서 재생장치에 요구되는 비트에러율이 1 E-4 이하라고 하면, 테스트리드나 테스트라이트로 결정되는 최적재생파워나 최적기록파워는, 비트에러율이 1 E-4 이하가 되는 파워범위의 중심치로서 얻어지는 것이 바람직하다. 따라서 BER = 1 E-4 로서 식 25 와 식 12 식에서 해당하는 SAM 상대도수를 구하고, 그 수치를 상기 제2 실시예 및 제3 실시예에서의 파워범위를 구하기 위한 기준치로서 이용되도록 하면, 신뢰성이 높은 테스트리드와 테스트라이트를 실현할 수 있다.
다음으로 상기 제 2 , 제3 실시예에서 사용되는 소정 문턱치 SL 에 대해서 고려한다. 상기 고찰에 있어서는, SAM 이상치의 최소치인 1.5 이하가 되는 부분에 대해서, 1.5 에 가까운 값을 최빈치 μ로서 갖는 정규분포에 거의 근사할 수 있는 것을 전제로 하고 있다.
하지만, 도 14 로부터 알 수 있듯이, 이것은 분포 0 에 가까운 부분에 대해서는 성립하지만, 0 으로부터 멀어짐(값이 커진다)에 따라 SAM 이상치 = 2.5 의 분포가 혼재되기 때문에, 점차로 성립하지 않게 된다. 이것은, 소정 문턱치 SL 을 어느정도이상 크게 하면, 식 25, 식 12 로 계산되는 SAM 상대도수의 계산에 있어서의 오차가 커지는 것을 의미한다.
도 15a 내지 도 15f 는 도 13 과 같은 실측결과를 이용하여, 문턱치 SL 을 변화시켰을 때의 SAM 상대도수(세로축)와 비트에러율(가로축)의 관계를 그래프화한 것이다. 그래프 중의 각 플롯점은 기록파워를 다양하게 바꾸면서 측정한 SAM 상대도수와 비트에러율의 각 관계이다. 또한, 점선으로 나타내는 것은, 식 25, 식 12 에서 계산에 의해 얻어지는 SAM 상대도수와 비트에러율의 이론적인 관계이다.
상기 그래프로부터, 문턱치 SL 이 0 에 가까운 경우에는 실측결과와 계산결과는 정확하게 일치하고 있지만, 문턱치 SL 을 크게 함에 따라서 실측결과와 계산결과의 사이에 오차가 발생하는 것을 알 수 있다. 이 오차는, SL ≤ O.6 정도에서는 작지만, SL ≥0.7 정도에서는 커지기 시작함으로, 문턱치 SL 을 O.6 이하로 함으로서, 오차를 작게 억제할 수 있다.
한편, 문턱치 SL 을 너무 작하면, SAM 도수분포에서 SL 이하 SAM값의 개수가 너무 적게 되기 때문에, 디펙트의 영향을 쉽게 받는다는 비트에러율과 동일한 결점이 발생한다.
도 16a 내지 도 16f 는 도 15a 내지 도 15f 와 동일한 측정결과에서, 총비트수의 0.1% 정도의 디펙트가 혼입한 경우에 대해서 SAM 상대도수와 비트에러율의 관계를 그래프화 한 것으로, 그래프의 의미에 대해서는 도 15a 내지 도 15f 와 동일하다. 상기 그래프로부터 문턱치 SL 이 0 에 가까울수록 실측결과와 계산결과 사이의 오차가 커지는 것을 알 수 있다.
일반적으로 재생장치의 에러정정능력 면에서 재생장치에 요구되는 비트에러율은 나쁘더라도 1 E-3 이하, 즉, 1 E-3 이하인 것을 요구되기 때문에, 테스트리드나 테스트라이트에 이용되는 신호품질의 기준도 1 E-3 이하이다.
따라서, 적어도 이 범위에 있어서, SAM 상대도수와 비트에러율의 관계의 오차를 적게 억제할 필요가 있다.
도 16a 내지 도 16d 으로부터 알 수 있듯이, 비트에러율이 1 E-3 이하에서의 오차는 SL ≥O.4 정도에서는 작지만, SL ≤O.3 정도에서는 커지기 시작한다. 이 때문에, 문턱치 SL 을 0.4 이상으로 함으로서, 디펙트의 영향을 작게 억제하는 것이 가능하다.
상기 검토결과를 모두 총괄하면, 문턱치 SL의 범위로서는, 0.4 ≤SL ≤0.6 인 것이 바람직하다. 단지, 상기 수치는 SAM값의 계산에서, PR(1,2,1) 특성의 이상적인 샘플레벨을 -1, -0.5, 0, -0.5, -1로 정규화한 조건하에서의 수치이다.
일반화한 PR 특성을 임펄스응답 (a,2a,a)로 특정한 경우, 이상적인 샘플레벨은 0, a, 2a, 3a, 4a 가 된다. 이 때, SAM 이상치 1.5 에 해당하는 수치는 패턴 「00011」과 「00111」의 이상적인 파형의 유클리드 거리의 제곱으로서 계산한다.
패턴 「00011」의 이상적인 파형은 (0,a,3a), 패턴 「00111」의 이상적인 파형은 (a,3a,4a)이기 때문에, 유클리드 거리는,
(a - O)2 + (3a - a)2 + (4a - 3a)2 = 6a2 로 구해진다.
따라서, 0.4 는 6a2 ×(0.4/1.5) = l.6a2 로 환산되고, 0.6 은 6a2 ×(O.6 / 1.5) = 2.4 a2 로 환산된다. 결국, 1.6a2 ≤SL ≤2.4a2 라 하면, SAM 도수포와 정규분포의 어긋남에 의해 생기는 오차와 디펙트의 영향을 동시에 작게 억제하고, 고정밀도인 테스트리드와 테스트라이트를 실현할 수 있다.
[제 5 실시예]
본 발명의 제 5 실시예에 대해서 도 l7 을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
최빈치 μ에 대해서는, 백색잡음의 경우에는 SAM 이상치와 일치하기 때문에 μ= 1.5 에 고정값으로 상기 식을 계산하여도 무방하지만, 실제로는 유색잡음의 영향으로 최빈치는 변동한다. 그러므로 제2 실시예의 재생장치의 구성에 부가하여, SAM 도수분포의 최빈치를 장치에서 직접 검출하는 구성을 추가하고, 이것에 의해 검출한 최빈치를 이용하여 상기 식 25, 식 12 을 계산하면, 상기 기준치를 보다 한층 정확하게 결정할 수 있다. 도 17 에 상기 구성을 나타낸다.
도 17 나타낸 바와 같이, 패스 메트릭 계산회로(26)와 컨트롤러(33)는 제2 실시예와 동일하며, 제2 실시예와 같은, 다른 구성에 대해서는 생략하고 있다. 본 실시예는 S0 이상 S1 미만인 것을 검출하는 컨버터(37 : 재빈치검출수단), S1 이상 S2 미만인 것을 검출하는 컨버터(38 : 재빈치검출수단), …, Sk-1 이상 Sk 미만인 것을 검출하는 컨버터(39 : 재빈치검출수단), 카운터(40 : 재빈치검출수단), 카운터(41 : 재빈치검출수단), …, 카운터(42 : 재빈치검출수단), 최대치검출회로(43 : 재빈치검출수단)를 구비하고 있으며, 이들 구성은 본 발명의 최빈치검출수단으로서의 기능을 가지고 있다. 또한 S0, S1, …, Sk 는 등간격의 수치열을 나타낸다.
상기 재생장치에서 도시하지 않은 광자기디스크(1 : 도 6 참조)를 재생하면, 제2 실시예와 같은 처리에 의해, 패스 메트릭차 ΔM 이 패스 메트릭 계산회로(26)로부터 출력된다. 이 패스 메트릭차 ΔM 은 컨버터(37), 컨버터(38), …, 컨버터(39)에 동시에 입력되고, 각각 있어서 ΔM 이 소정 범위 내에 있는가를 판정한다.
소정 범위 내에 있다고 판정된 컨버터의 출력을 받은 카운터는 증가되고, 예컨대 S1 ≤ΔM < S2 이면, 컨버터(38)의 출력을 받은 카운터(41)가 증가된다. 이 처리를 반복함으로서, SAM 도수분포의 각 범위 내에 있는 개수가 카운트된다.
또한 전측정대상비트에 대해서 패스 메트릭차 ΔM 의 계산이 완료한 시점에서, 최대치검출회로(43)는 카운터(20), 카운터(21), …, 카운터(22)의 출력에서 최대인 것을 선택하여, 그것에 해당하는 범위의 중심치를 최빈치 μ로서 출력한다.
예컨대, 카운터(21)의 출력이 최대이면, μ= (S1 + S2)/2 로 한다. 컨트롤러(33)는 입력된 최빈치 μ를 사용하고, 식 14 및 식 15 에 근거하여 계산을 수행하고, SAM 상대도수의 기준치를 결정한다.
이상과 같이, 실시간으로 검출한 최빈치에 근거하여 SAM 상대도수의 기준치를 결정하기 때문에, 노이즈의 종류에 따라 변화하는 최빈치에 항상 대응하고, 기준치를 보다 정확하게 결정하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 실시예의 설명에 있어서는, d = 1 의 런-렝스제한부호로서 (1,7) RLL부호를 이용하지만, 이들에 한정하지 않은 것은 물론이다.
또한, 상기 실시예의 설명에서, 재생장치의 예로서 광자기디스크 재생장치에 대해서 설명하였지만, 이것에 한정되는 것은 물론 아니고, PRML 방식의 신호재생을 수행하는 장치에 있어서 동등하게 그 효과가 발휘된다. 즉, 상변화방식의 광디스크장치, 자기기록장치, 통신데이터수신장치 등의 대해서도, 본 발명이 적용 가능하다.
[제 6 실시예]
도 21 은 본 발명의 제 6 실시예의 신호평가장치 및 신호평가방법을 이용한 광자기디스크 재생장치의 구성도이다.
상기 광자기디스크 재생장치는 도 21 에 나타낸 바와 같이, 기록매체로서의 광자기디스크(51)와, 재생수단으로서의 광학 픽업(52)과, 패스 메트릭차 검출수단으로서의 SAM값 계산회로(53)와, 문턱치레지스터(54,57)와, 컨버터(55,58)와, 카운터(56,59)와, 룩업테이블(60)과, 컨트롤러(61)를 구비하고 있다. 상기 문턱치레지스터(54)와 컨버터(55)와 카운터(56)로 제1 상대도수 검출수단을 구성함과 동시에, 문턱치레지스터(57)와 컨버터(58)와 카운터(59)로 제2 상대도수 검출수단을 구성하고 있다. 또한, 상기 룩업테이블(60)과 컨트롤러(61)로 신호평가수단을 구성하고 있다.
다음으로 상기 구성의 광자기디스크 재생장치에 있어서의 재생동작에 대해서 설명한다.
우선, 광학픽업(52)에서 광자기디스크(51) 위로 광빔이 조사되면, 그 반사광이 광학픽업(52)에 입력되고, 전기신호로 변환되어 재생신호가 출력된다. 상기 재생신호는, SAM값 계산회로(53)에 입력되고, SAM값 계산회로(53)는 패스 메트릭차의 계산을 수행한다. 즉, 상기 식 13 내지 식 16, 식 17 내지 식 20 을 이용하여, 패스 메트릭차를 구한다.
상기 SAM값 계산회로(53)로부터 출력된 패스 메트릭차, 즉, SAM값 ΔM 은, 문턱치레지스터(54)에 기억된 소정 문턱치 SL1 과 컨버터(55)에 의해 비교된다. 상기 컨버터(55)는 ΔM ≤SL1 일 때, 즉, SAM값이 문턱치 SL1 이하가 될 때에 펄스를 1개 출력한다. 상기 펄스는 카운터(56)에 입력되기 때문에, 카운터(56)의 출력 R1은 문턱치 SL1 이하가 되는 SAM값의 개수(제1 상대도수)를 나타내고 있다. SAM값을 계산하는 총비트수를 고정하면, 상기 SAM값의 개수 R1 은, SAM값 도수분포의 상대도수(전도수를 차지하는 비율) Rl`과 동등하다고 말할 수 있다.
한편, SAM값 ΔM 은 문턱치레지스터(7)에 기억된 소정 문턱치 SL2(단, SL2 < SL1로 한다)와도 컨버터(8)에 의해 비교되기 때문에, 동일하게 카운터(9)는 SAM값 도수분포의 문턱치 SL2 이하가 되는 부분의 상대도수 R2` 와 동등한 SAM값의 개수 R2(제2 상대도수)를 출력한다. 이렇게 해서 구해진 SAM값의 개수 R1 와 R2 에 근거하여, 컨트롤러(61)에 의해 룩업테이블(60)를 참조함으로서, 재생신호의 품질을 평가할 수 있다.
또한, 도 22 는 반도체메모리에 의해 구성되는 룩업테이블(60)의 내용을 예시한 모식도이다. 이하, 도 22 를 이용하여, 컨트롤러(61)가 룩업테이블(60)를 참조하여 재생신호의 품질을 평가하는 순서에 대해서 더 상세하게 설명한다.
상기 룩업테이블(60 : 도 21 에 나타냄)은 도 22 에 나타낸 바와 같이, 14 행 14 열의 행렬형 테이블이고, 행항목은 SAM값의 개수 R1 을, 열항목은 SAM값의 개수 R2 을 나타낸다. 단, 총비트수는 50,000 비트이며, 항목의 수치로는,
R1 = 50,000 ×Rl`
R2 = 50,000 ×R2`
가 된다. 또한, 문턱치 SL1, SL2는,
SL1 = 0.6
SL2 = 0.4
이다. 각 (Rl,R2)의 조합에 대하여 등록치로서는, SAM값의 개수 R1 와 R2 로부터 식 34 내지 식 36 을 이용하여 미리 계산한 비트에러율 BER을 기억시킨다. 또한, 도 22 에서 비트에러율 BER 의 표시형식 「E - n」(n == 1, 2, 3, …)은 「x 10-n」을 의미한다(도 23, 도 24, 도 26a, 도 26b 도 동일).
상기 컨트롤러(11)는 SAM값의 개수 R1 과 R2 가 입력된다면, SAM값의 개수 R1 에 가장 가까운 값의 행항목과 SAM값의 개수 R2 에 가장 가까운 열항목을 찾아내고, 그것들에 해당하는 등록된 비트에러율 BER을 독출함으로서, 복잡한 계산을 수행하지 않고, 비트에러율 BER을 구할 수 있다. 예컨대, SAM값의 개수 R1 이 500, SAM값의 개수 R2 가 200 으로 입력된 경우, (504,206)에 해당하는 등록치인 1.7 ×10-4(도 22 에서 「1.7 E -4」)가 비트에러율 BER 로서 간단하게 구해진다.
다음으로, 보다 구체적으로 룩업테이블(60)을 작성하는 방법에 대해서 설명한다. 우선, 신호평가치의 상정범위와 SAM값 도수분포 최빈치 μ의 상정범위를 정한다. 예컨대, 재생용 레이저파워의 최적치를 구하는 소위 테스트리드에 적용하는 경우, 그 기준 비트에러율 BER 는 5 ×10-4 를 상정하였을 때, 신호평가치가 1 ×1O-4 ∼ 1 ×1O-3 정도의 범위에서 정확하게 계산된다면 양호하다고 생각해도 좋다. 또한, 재생신호의 노이즈가 백색잡음이면 최빈치는 1.5 가 되기 때문에, 유색잡음에 의한 변동을 ±0.2 으로 상정하면, 최빈치 μ는 1.3 ∼ 1.7 의 범위가 된다. 원리적으로, 비트에러율 BER 이 커질수록 SAM값의 개수 Rl, R2 는 작게 되기 때문에, SAM값의 개수 Rl, R2 의 최소치는 상기 식 35 와 식 36 에,
BER = 1 ×10-4, μ= 1.7
를 대입하면 계산할 수 있고, SAM값의 개수 R1 은 233, SAM값의 개수 R2 는 75 가 된다. SAM값의 개수 Rl, R2 의 최대치는 상기 식 35 과 식 36 에,
BER = 1 ×10-3, μ = 1.3
를 대입하면 계산할 수 있고, SAM값의 개수 R1 은 1241, R2 는 501 이 된다. 이들로부터 룩업테이블(10)은,
Rl : 233 ∼ 1241
R2 : 75∼501
의 범위에 대해서 작성되면 양호하게 된다. 테이블사이즈가 14 ×14 이면, 이들을 각각 14 단계로 등분한 값에 대한 상기 식 34 ∼ 식 36 으로부터 비트에러율 BER을 미리 계산하고, 그 값을 등록치로서 메모리에 기억시켜도 무방하다.
이와 같이 신호평가치와 최빈치의 상정범위를 정한 후, 이것에 해당하는 상대도수의 변화범위에 한정하여 룩업테이블을 작성함으로서, 필요최소한의 메모리용량으로 실장하는 것이 가능하다.
또한, 여기서 테이블사이즈를 14 ×14 로 한 것은 설명의 편의를 위한 것이지만, 테이블사이즈를 크게하면 할 수록, SAM값의 개수 R1 와 R2 의 분할폭을 작게 할 수 있기 때문에 보다 정확하게 비트에러율 BER을 구할 수 있다. 실제로는, 시스템 설계상 허용할 수 있는 메모리용량에 따라 더 큰 데이블을 준비하여도 무방하다.
또한, 룩업테이블의 일부에 등록이 공백으로 되어 있는 부분이 있지만, 이것은 R1 ≤R2 라고 하는, 있을 수 없는 조합의 경우에 상당하고 있다.
이상과 같이, 상기 광자기디스크 재생장치에 있어서는, 종래와 같이 식 34 내지 식 36 을 사용하여 복잡한 계산을 수행하는 구성이 필요하지 않기 때문에, 간단하고 또한 단시간에서 재생신호품질을 평가하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시예에서는 룩업테이블(60)의 행항목과 열항목의 분할폭을 SAM값의 개수 R1 과 R2 의 상정범위를 등분한 것이지만, 이 경우에 다음과 같은 문제가 발생한다. 도 23 은, 도 22 의 룩업테이블(10) 중, 필요한 비트에러율 BER 의 평가범위인 1 ×10-4 ∼ 1 ×1O-3 의 부분만을 뽑아낸 것이다. 도 23 으로 알 수 있는 바와 같이, SAM값의 개수 Rl, R2 가 큰 부분에서는 인접하는 비트에러율 BER 의 변화율은 작지만, SAM값의 개수 Rl, R2 가 작은 부분에서는 인접하는 비트에러율 BER 의 변화율이 너무 크게 되기 때문에 반올림오차가 상당히 커지게 되는 위험성이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, SAM값의 개수 Rl, R2 가 작을수록 분할폭이 작아지도록, 또한, SAM값의 개수 Rl, R2 가 클수록 분할폭이 커지도록, SAM값의 개수 R1 과 R2 의 분할폭을 지수함수적으로 변화시키도 무방하다. 예를 들어, 도 24 는 i(i = 1 ∼ 14)에 대한 SAM값의 개수 Rl, R2 의 상정범위를 각각 다음의 식 37 과 식 38 에 따라서 14개로 분할하여 작성한 룩업테이블에 나타내며, 비트에러율 BER 의 변화폭이 거의 균등으로 되는 것을 알 수 있다. 이것에 의해, 비트에러율 BER 의 반올림오차는 작게 할 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 룩업테이블(60)의 등록치를 비트에러율 BER 그 자체로 하고 있지만, 룩업테이블(60)의 설치형태가 반도체메모리인 것을 고려한다면, 테이블사이즈 및 데이터조작성의 관점에서, 등록치는 1 바이트로 표현할 수 있는 정수로 하는 것이 바람직하다.
따라서, 상정 비트에러율 BER 범위에 소정의 모수를 곱한 수치의 범위가 0 ∼ 255 으로 수렴하도록 소정의 모수를 정할 수 있으면 무방하다. 예를 들어, 상기 광자기디스크 재생장치에서, 상정 비트에러율 BER 범위가 1 ×10-4 ∼ 1 ×10-3 이기 때문에, 소정의 모수를 250,000 으로 하면, 등록치의 범위는 25 ∼ 250 가 되고, 1 바이트로 수렴될 수 있다. 도 25 는 이 경우의 룩업테이블(60)의 내용 모식도이다.
[제 7 실시예]
다음으로 본 발명의 제 7 실시예의 신호평가장치 및 신호평가방법을 이용한 광자기디스크 재생장치에 대해서, 도 24, 도 26a, 도 26b 및 도 27 을 참조하여 설명한다. 또한, 상기 실시예의 광자기디스크 재생장치는, 룩업테이블(60)의 내용 이외는 제 6 실시예의 도 21 에 나타낸 광자기디스크 재생장치와 동일한 구성을 하고 있으며, 도 21 을 참조하여 설명에서 생략한다.
도 24 는 이미 설명한 바와 같이 SAM값의 개수 Rl, R2 를 지수함수적으로 변화시켜 작성한 룩업테이블(60 : 도 21 에 나타냄)의 내용을 나타내지만, 유효한 상정 비트에러율 BER 범위는 평행사변형상이기 때문에, 14 ×14 = 196 의 테이블사이즈에 대하여, 실제로 유효한 데이터량은 보다 적게된다. 이것은, 룩업테이블(60)를 SAM값의 개수 R1 과 R2 를 항목으로 하는 행렬형의 테이블에서 실현하고 있기 때문이다.
도 26a, 도 26b 에 나타낸 것과 같이 룩업테이블(60)를 2개의 배열형 테이블의 집합에 의해서 구성한다. 도 26a 은 각 SAM값의 개수 R1 에 대하여, 유효한 비트에러율 BER 범위에 해당하는 SAM값의 개수 R2 을 등록치로 하는 배열형 테이블의 집합이다. 예를 들어, R1 = 300 에 대하여 유효한 비트에러율 BER 범위인 1 ×10-4 ∼ 1 ×10-3 에 해당하는 SAM값의 개수 R2 의 범위는, 도 24 로부터 99, 115, 134, 155의 4개 이기 때문에, 이것을 순차적으로 열거한 배열을 R1 = 300 에 대한 배열로서 작성한다. 이렇게 하여 상정한 14 종류의 SAM값의 개수 R1 에 대해 동일하게 배열을 작성하여 만들어진 것이 테이블 A 이다.
또한, 도 26b 는 각 SAM값의 개수 R1 에 대하여 테이블 A의 배열에 등록된 SAM값의 개수 R2로부터 구해진 비트에러율 BER를 등록치로 하는 배열형 테이블의 집합이다. 예컨대, R1 = 300 에 대해서, 테이블 A 의 R1 = 300의 배열에 등록된 99, 115, 134, 155의 각각에서 얻어진 비트에러율 BER는,
1.4 ×10-4, 2.4 ×10-4, 4.1 ×10-4, 6.9 ×10-4
의 4개이기 때문에 이것을 순차적으로 열거한 배열을 R1 = 300 에 대한 배열로서 작성한다. 이렇게 하여 상정한 14 종류의 SAM값의 개수 R1 에 대해 동일하게 배열을 작성하여 만들어진 것이 테이블 B 이다.
이와 같이 작성된 룩업테이블(10)을 참조하여, SAM값의 개수 R1 과 R2 로부터 비트에러율 BER을 구하는 순서를, 도 26a, 도 26b 및 도 27 에 나타낸 플로우챠트를 이용하여 설명한다.
우선 단계 S31 에서, SAM값의 상대도수로부터 문턱치 SL1 이하의 상대도수(상대도수에 총비트수를 곱한 값) R1 과, 문턱치 SL2 이하의 상대도수(상대도수에 총비트수를 곱한 값) R2 를 구한다. 예컨대, R = 500, R2 = 200 으로 한다.
다음으로 단계 S32 로 진행하여, 얻어진 SAM값의 개수 R1 에 가장 가까운 항목을 테이블 A 에서 찾고, 대응하는 배열인 7 행번째의 배열(항목은 504)을 선택한다.
계속해서 단계 S33 으로 진행하여, 선택한 배열의 등록치로부터 SAM값의 개수 R23 에 가장 가까운 값, 즉, 208(배열 내 위치 3번째)를 찾아낸다.
또한, 단계 S34 로 진행하여, SAM값의 개수 R1 에 가장 가까운 항목을 이번에는 테이블 B 에서 찾아서, 대응하는 배열인 7 행번째의 배열(항목은 504)을 선택한다.
마지막으로, 단계 S35 로 진행하여, 그 배열에 대하여 단계 S33 에서 구한 SAM값의 개수 R2 에 가장 가까운 값의 배열 내 위치인 3번째의 등록치를 독출함으로서 해당하는 비트에러율 BER = 5.0 ×10-4 (도 26b 에서는 「5.0 E-4」)를 얻을 수 있다.
상기 룩업테이블(60)의 사이즈는, 테이블 A 가 14 ×5 = 70 이고, 테이블 B도 14 ×5 = 70 이기 때문에, 합쳐서 140 의 메모리용량이 되고, SAM값의 개수 R1 과 R2 을 항목으로하는 행렬형 테이블인 경우의 메모리용량 196 보다 대폭적으로 작게 할 수 있는 것을 알 수 있다. 또한, 같은 용량의 메모리를 사용하는 경우에는 SAM값의 개수 Rl, R2 분할폭을 보다 작게 할 수 있기 때문에, 반올림오차가 더욱 작은 비트에러율 BER 의 계산을 실현할 수 있다.
또한, 상기 제 6 , 제 7 실시예에서, 신호평가장치 및 신호평가방법을 사용한 광자기디스크 재생장치에 관해서 설명하였지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, PRML 방식의 신호재생을 수행하는 장치에 있어서 그것과 동등한 효과를 발휘한다. 즉, 상변화방식의 광디스크장치, 자기기록장치, 통신데이터수신장치 등에 모두 본 발명은 적용이 가능하다.
또한, 상기 제 6 , 제 7 실시예에서, 패스 메트릭차인 SAM값 도수분포에 대하여, 제1, 제2 문턱치 SL1, SL2 이하가 되는 부분의 상대도수 Rl`, R2`를 실측하고, 식 35, 식 36 의 연립방정식을 계산하고, 표준편차 σ 와 최빈치 μ를 계산에 의해 구하였지만, 패스 메트릭차 도수분포를 제1 문턱치보다도 큰 상대도수와, 상기 패스 메트릭차 도수분포를 제2 문턱치보다도 큰 상대도수에 근거하여, 표준편차 σ 와 최빈치 μ를 구하더라도 무방하다. 또한, 패스 메트릭차 도수분포를 제1 문턱치, 제2 문턱치의 중 어느 한쪽은 보다 작은 상대도수 및 다른 한쪽은 보다 큰 상대도수에 근거하여 표준편차 σ 와 최빈치 μ를 구하더라도 무방하다.
또한, 상기 신호평가장치의 상기계수수단은 상기 감산수단에 의해 구해진 우도의 차가 제1 문턱치 이하인 제1 샘플수를 카운트하는 제1 계수수단과, 상기 감산수단에 의해 구해진 우도의 차가 제2 문턱치 이하인 제2 샘플수를 카운트하는 제2 계수수단으로 구성하고, 상기 연산수단은 상기 측정샘플수와 상기 제1 샘플수에 근거하여 상기 우도의 차가 제1 문턱치 이하가 되는 제1 확률을 구하고, 상기 측정샘플수와 상기 제2 샘플수에 근거하여 상기 우도의 차가 제2 문턱치 이하가 되는 제2 확률을 구하고, 상기 제1 확률 및 상기 제2 확률을 연산 처리하고 신호평가 지표를 얻는 것에서도 양호하다.
상기의 발명에 의하면, 우도의 차가 제1 문턱치 이하가 되는 제1 샘플수와, 우도의 차가 제2 문턱치 이하가 되는 제2 샘플수를 병행하여 카운트할 수가 있기 때문에, 우도의 차가 소정 문턱치 이하가 되는 샘플수를 단시간에서 얻을 수 있다. 이것에 의해, 신호평가 지표를 단시간에서 얻는 것이 가능한 신호평가장치를 제공할 수가 있다.
즉, 상기 신호평가장치의 상기 계수수단은 제1 계수수단과 제2 계수수단으로 이루어지고 있기 때문에 각각의 계수수단에 의해 다른 문턱치 이하가 되는 샘플수를 동시에 카운트할 수 있다. 이 때문에 샘플의 측정에 요구되는 시간 단축이 가능해진다. 이것에 의해, 상기 우도의 차가 제1 문턱치 이하가 되는 제1 확률 및 제2 문턱치 이하가 되는 제2 확률을 구하여, 상기 제1 확률 및 제2 확률을 연산 처리하고 신호평가 지표를 얻기까지의 시간을 단축할 수 있다.
또한, 상기 신호평가장치는 상기 측정샘플수의 보정을 수행하는 보정연산수단을 더 포함하고 있고, 상기 연산처리수단은 상기 보정연산수단에 의해 보정된 측정샘플수를 사용하여 상기 우도의 차가 상기 소정 문턱치 이하가 되는 확률을 구하고, 상기 확률을 연산 처리하여 신호평가 지표를 얻는 것에서도 양호하다.
이것에 의해, 측정샘플 중 피크위치가 가장 0 에 가까운 분포에 포함되더라도 수를 보다 정확하게 나타내며 보정된 측정샘플수를 얻는 것이 가능하다. 이 때문에 보정된 측정샘플수를 이용하여 우도의 차가 소정 문턱치 이하가 되는 확률을 구함으로서, 보다 정확한 확률을 얻는 것이 가능하다. 따라서, 상기 확률을 연산 처리함으로서, 보다 정확한 신호평가 지표를 얻을 수 있으므로, 신호평가장치를 보다 정밀도가 높은 것으로 하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 신호평가방법은 상기의 과제를 해결하기 위해서 최우복호에 의해 디코딩되는 신호의 평가를 수행하는 신호평가방법이며, 측정샘플의 우도의 차를 구하는 단계와, 우도의 차가 소정 문턱치 이하인 샘플수를 카운트하는 단계와, 측정샘플수와 우도의 차가 소정 문턱치이하인 샘플수에 근거하여, 상기 우도의 차가 상기 소정 문턱치 이하가 되는 확률을 구하고, 상기 확률을 연산 처리하여 신호평가 지표를 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기의 발명에 의하면, 상기 신호평가장치와 동일하게, 피크위치가 가장 0 에 가까운 분포를 형성하는 패스를 지나는 계열만을 추출하지 않고, 상기 분포를 근사할 수 있는 정규분포의 평균치 μ 및 표준편차 σ를 얻을 수 있다.
이 때문에, 간단한 구성에 의해 구성된 신호평가장치를 이용하여 실시할 수가 있으며, 또한 복수의 PR 방식의 평가를 하는 것이 가능한 신호평가방법을 제공할 수 있다.
상기 재생장치의 상기 기록매체는 광기록매체이고, 상기 구성에 부가하여, 광빔의 재생파워를 변화시키는 재생파워 변경수단과, 각 재생파워에서 상기 재생수단에 의해 재생된 재생신호에 대해서 상기 신호품질평가수단이 평가한 신호품질에 근거하여, 적절한 재생파워를 결정하는 최적재생파워 결정수단을 구비하고 있는 것으로도 양호하다.
상기의 발명에 의하면, 간단한 회로구성에 의해 정확하게 최적재생파워를 구할 수 있고, 더욱이, 비트에러율을 직접평가하여 테스트리드를 수행하는 경우에 비하여 대폭적인 테스트리드시간의 단축을 실현하는 것이 가능하다.
즉, 상기 재생장치는 광빔의 재생파워를 변화시키는 재생파워 변경수단과, 최적의 재생파워를 결정하는 최적재생파워 결정수단을 더 포함하고 있다. 그리고, 재생파워 변경수단에 의해 변경된 각 재생파워에 있어서, 상기 재생수단에 의해 재생한 재생신호에 대해서 상기 재생신호평가수단에 의해 신호품질을 구하여, 상기 신호품질에 근거하여 최적재생파워 결정수단에 의해 최적재생파워를 결정하는 것이다.
여기서, 상기 신호품질은 비트에러율에 정확하게 해당되는 평가치이기 때문에, 상기 신호품질에 근거함으로서 최적의 재생파워를 정확하게 결정할 수 있다. 또한 상기 재생신호평가수단에 의해 상기 신호품질을 구함으로서, 비트에러율 만큼의 대량 측정비트수를 필요하고 있지 않기 때문에, 비트에러율을 직접평가하는 경우에 비하여, 테스트리드시간을 대폭 단축할 수 있다.
따라서, 정확하게 최적재생파워를 구할 수 있으며, 또한, 대폭적인 테스트리드시간의 단축을 실현할 수 있는 재생장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 재생장치의 상기 최적재생파워 결정수단은, 재생신호의 품질이 소정 기준치보다 양호해지는 재생파워범위의 중심치를 최적한 재생파워로서 결정하는 것이 바람직하다.
이에 의하면, 광기록매체인 디스크의 경사나 온도변화 등에 의해 최적의 재생파워가 변화한 경우에서도, 비트에러율이 극단적으로 나쁜 값이 될 위험성을 낮출 수 있게 억제할 수 있다.
또한, 상기 재생장치의 상기 기록매체는 광기록매체이며, 상기 구성에 부가하여, 광빔의 기록파워를 변화시키는 기록파워 변경수단과, 각 기록파워에서 테스트패턴을 기록하는 기록수단과, 상기 재생수단에 의해 재생된 상기 기록된 테스트패턴의 재생신호에 대해서 상기 신호품질평가수단이 평가한 신호품질에 근거하여, 최적의 기록파워를 결정하는 최적기록파워 결정수단을 구비하는 것으로도 양호하다.
상기 발명에 의하면, 간단한 회로구성으로서, 정확하게 최적기록파워를 구하는 수 있고, 또한, 비트에러율을 직접평가하여 테스트라이트하는 경우에 비하여, 대폭적인 테스트라이트 시간의 단축을 실현할 수 있다.
즉, 상기 재생장치는 광빔의 기록파워를 변화시키는 기록파워 변경수단과, 각 기록파워에서 테스트패턴을 기록하는 기록수단과, 최적한 기록파워를 결정하는 최적기록파워 결정수단을 더 포함하고 있다. 그리고, 기록파워 변경수단에 의해 변경된 각 기록파워에 있어서, 기록수단에 기록된 테스트패턴을 상기 재생수단에 의해 재생한 재생신호에 대해서, 상기 재생신호평가수단에 의해 신호품질을 구하여, 상기 신호품질에 근거하여 최적기록파워 결정수단에 의해 최적기록파워를 결정한다.
여기에서, 상기 신호품질은 비트에러율에 정확하게 해당되는 평가치이기 때문에, 상기 신호품질에 근거하는 것에 의해 최적한 기록파워를 정확하게 결정하는 것이 가능하다. 더욱이, 상기 재생신호평가수단에 의해 상기 신호품질을 구하기 때문에 비트에러율 만큼 대량의 측정비트수를 필요로 하지 않는다. 이 때문에, 비트에러율을 직접평가하는 경우에 비하여, 테스트라이트 시간을 대폭적으로 단축 할 수 있다.
따라서, 정확히 최적기록파워를 구할 수 있으며, 또한 대폭적인 테스트라이트 시간의 단축을 실현할 수 있는 재생장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 최적기록파워 결정수단은, 재생신호의 품질이 소정 기준치보다 양호해지는 기록파워범위의 중심치를 최적의 기록파워로서 결정하는 것이 바람직하다.
이것에 의하면, 광기록매체인 디스크의 경사나 온도변화 등에 의해 최적의 기록파워가 변화한 경우에 있어서도, 비트에러율이 극단적으로 나쁜값이 되는 위험성을 낮게 억제할 수 있다.
또한, 상기 재생장치는 상기 구성에 부가하여, 상기 신호품질평가수단이 평가한 신호품질에 근거하여 서보옵셋을 최적화하고, 상기 재생수단에 의해 재생된 재생신호에 대하여 서보제어를 수행하는 서보수단을 포함하여도 무방하다.
이것에 의해 간단한 회로구성에 의해, 정확히 최적의 서보옵셋을 구할 수 있을 뿐만 아니라. 동시에 비트에러율을 직접평가하는 서보옵셋의 최적화처리를 수행하는 경우와 비하여, 대폭적인 처리시간을 단축할 수 있다.
즉, 상기 재생장치는 서보옵셋을 최적화하는 서보수단을 더 포함하고 있으며, 상기 재생수단에 의해 재생한 재생신호에 대해서, 상기 재생신호평가수단에 의해 신호품질을 구해서, 상기 신호품질에 근거하여 최적의 서보옵셋을 결정하는 것이다.
여기서 상기 신호품질은 비트에러율에 정확하게 해당되는 평가치이기 때문에, 종래의 비트에러율에 대신하여, 상기 신호품질에 근거하여 서보옵셋의 최적화를 수행하더라도, 재생신호에 대하여 대단히 안정한 서보제어를 수행할 수 있다. 더욱이, 상기 신호품질에 근거하여 서보옵셋의 최적화처리에 있어서는, 비트에러율에 근거하는 최적화처리를 이용하는 대량의 측정비트수를 필요로하지 않기 때문에, 비트에러율에 근거하여 서보옵셋을 최적화하는 경우에 비하여, 처리시간을 대폭적으로 단축할 수 있다.
따라서, 간단한 회로구성으로 정확하게 최적화된 서보옵셋을 구할 수 있을 뿐만 아니라, 동시에, 서보옵셋의 최적화에 요구하는 처리시간을 대폭적으로 단축화한 재생장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 재생장치는 상기 구성에 부가하여, 상기 신호품질평가수단이 평가한 신호품질에 근거하여 등화계수를 최적화하고, 상기 재생수단에 의해 재생된 재생신호를 파형등화하는 파형등화수단을 포함하고 있어도 무방하다.
이것에 의해, 간단한 회로구성에 의해, 정확히 최적의 등화계수를 구할 수 있을 뿐만 아니라, 비트에러율을 직접평가하여 등화계수의 최적화처리를 수행하는 경우와 비하여, 대폭적으로 처리시간을 단축할 수 있다.
즉, 상기 재생장치는, 상기 재생수단에 의해 재생한 재생신호에 대하여, 상기 재생신호평가수단에 의해 신호품질을 구하고, 상기 신호품질에 근거하여 최적의 등화계수를 결정하고, 이 최적화된 등화계수로 재생신호를 파형등화하는 파형등화수단을 더 포함하고 있다.
여기서, 상기 신호품질은 비트에러율에 정확하게 해당되는 평가치이기 때문에, 비트에러율에 대신하여, 상기 신호품질에 근거하여 등화계수의 최적화를 수행하는 경우라도, 신뢰성이 높은 최적화된 등가계수를 얻을 수 있다.
또한, 상기 신호품질에 근거하는 등화계수의 최적화처리에 있어서는, 비트에러율에 근거하는 최적화처리로 사용하는 대량의 측정비트수를 필요로 하고 있지 않 때문에, 비트에러율에 근거하여 등화계수를 최적화하는 경우에 비하여, 처리시간을 대폭적으로 단축할 수 있다.
따라서, 간단한 회로구성으로 정확히 최적의 등화계수를 구할 수 있을 뿐만 아니라, 동시에, 등화계수의 최적화에 요구되는 처리시간을 대폭적으로 단축하는 재생장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 재생장치는 상기 구성에 부가하여, 상기 재생수단에 의해 재생된 재생신호에 대하여, 상기 신호품질평가수단이 평가한 신호품질에 근거하여, 기록매체의 틸트보정을 수행하는 틸트서보수단을 포함하여도 무방하다.
이것에 의해, 간단한 회로구성에 의해, 정확히 틸트보정을 하는 수 있고, 더욱이, 비트에러율을 직접평가하여 틸트보정을 수행하는 경우에 비하여 대폭적인 틸트보정시간의 단축을 실현하는 것이 가능하다.
즉, 상기 재생장치는 상기 재생수단에 의해 재생한 재생신호에 대해서 상기재생신호평가수단에 의해 신호품질을 구하고, 상기 신호품질에 근거하여 틸트보정을 수행하는 틸트서보수단을 더 포함하고 있다.
여기서 상기 신호품질은 비트에러율에 정확하게 해당되는 평가치이기 때문에, 비트에러율 대신에, 상기 신호품질에 근거하여 틸트보정을 하는 경우라도, 정확히 틸트보정을 수행할 수 있다. 또한, 상기 신호품질에 근거하는 틸트보정처리에 있어서는, 비트에러율에 근거하는 틸트보정처리로 이용하는 대량의 측정비트수를 필요로 하지 않기 때문에, 비트에러율에 근거하여 틸트보정을 수행하는 경우에 비하여, 처리시간을 대폭적으로 단축할 수 있다.
따라서, 간단한 구성으로 정확히 틸트보정을 할 수 있을 뿐만 아니라. 동시에, 틸트보정에 요구하는 처리시간을 대폭적으로 단축한 재생장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 재생장치는 상기 기록매체의 변조방식이 d = 1 이 되는 런-렝스제한부호이며, 상기 PRML디코딩을 수행하는 패스 메트릭차 검출수단이 상정하는 고립마크의 임펄스응답이 (a, 2a, a)로 나타나며, PRML디코딩이 런-렝스제한을 고려하고 있을 때, 상기 상대도수를 구하기 위한 소정 문턱치를 1.6 a2 이상 2.4 a2 이하로 하는 것으로도 양호하다.
이것에 의해, SAM 도수분포와 정규분포와의 어긋남에 의해 생기는 오차와 디펙트의 영향을 동시에 억제하는 것이 가능하기 때문에, 고정밀도인 테스트리드 및 테스트라이트의 적어도 한쪽을 실현할 수 있다.
즉, 상기 재생장치는 RLL(Run Length Limited) 부호로 기록된 비트열의 재생신호의 디코딩과정에서의 고립 마크의 임펄스응답이 (a, 2a, a)로 표시되는 것이며, 상기 PRML디코딩과정이 런-렝스제한을 고려하고 있고, 상기 상대도수를 구하기 위한 소정 문턱치를 1.6 a2 이상 2.4 a2 이하의 범위 내로 하고 있다. 이것에 의해, SAM 도수분포와 정규분포와의 어긋남에 의해 생기는 오차와, 디펙트의 영향을 동시에 작게 억제할 수 있기 때문에, 고정밀도인 테스트리드 및 테스트라이트의 적어도 한쪽을 실현할 수 있다.
또한, 상기 재생장치는 상기 소정문턱치를 SL 이라 하고, 소망의 비트에러율 기준치를 BER 이라 하고, 상기 패스 메트릭차 도수분포의 최빈치를 μ라 하고, 상기 패스 메트릭차를 구하는 전비트수를 N 이라 하고, 그 전 비트계열에 있어서 상기 패스 메트릭차의 이상치가 최소인 패턴의 개수를 n 이라 하면,
이 되고, 식 11로부터 σ를 구하고, 상기 σ를 식 12
…(식 12)
에 대입하여 얻어진 값을 상기 소정 기준치로서 사용하여도 무방하다.
이것에 의해 더욱 신뢰성이 높은 테스트리드 및 테스트라이트의 적어도 한쪽을 실현하는 것이 가능하다.
즉, 패스 메트릭차로서 구한 복수 SAM값의 이산의 원인이 되는 노이즈가 백색잡음에 가까우면, 개개의 SAM값 도수분포는 정규분포에 근사하는 것이 가능하다. 이 때문에 SAM 이상치의 최소치인 1.5 이하가 되는 부분에 대해서는, 1.5 에 가까운 값을 최빈치 μ로서 갖는 정규분포와 거의 근사할 수 있다. 이 때, 이 근사된 정규분포의 이산을 나타내는 표준편차 σ 와 비트에러율 BER는 1 대 1 에 해당하고, 이 관계는 식 11 에 의해 나타난다.
또한, 식 1l 에 의해, BER 에 상당하는 σ가 얻어지기 때문에, 상기 σ를 이용하여, 원하는 BER 상당 품질의 재생신호에 대해서, SAM 분포에 있어서의 임의의 문턱치 SL 이하가 되는 부분의 상대도수를 식 12 에 의해 구할 수 있다.
따라서, 재생장치의 에러정정능력의 면에서 재생장치에 요구되는 BER을 식 11 에 대입하여 얻어진 σ를 식 12 에 대입함으로서, 상기 BER 에 해당하는 SAM 상대도수를 구하는 것이 가능하다. 그리고, 상기 SAM 상대도수를 상기 최적의 재생파워 또는 기록파워를 결정하기 위한 소정 기준치로서 사용함으로서, 신뢰성 높은 테스트리드 및 테스트라이트의 적어도 한쪽을 실현할 수 있다.
또한, 상기 재생장치는 상기 광기록매체의 변조방식이 d = 1 이 되는 런-렝스제한부호일 때, 전 비트계열에 있어서의 「O0111」, 「00011」, 「11OOO」 또는 「111OO」가 되는 패턴의 개수를 n 으로 하여도 무방하다.
이것에 의해, 광기록매체의 변조방식이 d = 1 이 되는 런-렝스제한부호인 경우에, 전 비트계열에 있어서의 「00111」, 「00011」, 「11000」, 또는 「11100」가 되는 패턴의 출현확률에 근거하여 SAM 도수분포와 근사 정규분포와의 모수변환을 정확하게 수행할 수 있다. 따라서, 원하는 비트에러율에 대해여 SAM 상대도수를 고정밀도로 얻을 수 있고, 신뢰성이 높은 테스트리드 및 테스트라이트의 적어도 한쪽을 수행할 수 있다.
또한, 상기 재생장치는 상기 구성에 부가하여, 최빈치 이하의 상기 패스 메트릭차의 도수를 검출하는 도수검출수단을 구비하여, 검출한 도수를 2 배한 수치를 n 으로서 사용하는 것도 무방하다.
이 경우, SAM 도수분포의 최빈치 μ이하의 부분이, 약 1.5 을 최빈치로 하는 정규분포에 근사하고, 최빈치 μ이하의 도수의 2배가 정규분포의 도수 n 에 거의 일치한다. 따라서, 미리 랜덤패턴으로 구한 상기 4종류의 패턴의 출현빈도가, 실제의 출현빈도와 크게 다른 특수한 패턴의 경우라도, 디코딩 비트열에 근거하여 상기 4 종류의 패턴의 출현빈도를 검출한다고 하는 복잡한 처리를 하지않고, 간단한 구성에 의해, 계수 K를 정확하게 구하고, 신뢰성이 높은 신호품질평가를 할 수 있다.
상기 재생장치는 상기 구성에 부가하여, 상기 패스 메트릭차 도수분포의 최빈치를 검출하는 최빈치검출수단을 구비하고 있는 것으로도 무방하다.
이것에 의해, 상기 패스 메트릭차 도수분포의 최빈치를, 최빈치검출수단에 의해 실시간으로 검출할 수 있기 때문에, 노이즈의 종류에 의해 변화하는 최빈치에 대응한 기준치를 구하는 것이 가능하다고, 기준치를 보다 정확하게 결정하는 것이 가능하다.
제1 실시예의 신호평가장치에서 상기 룩업테이블은, 상기 제1 상대도수를 행항목 또는 열항목으로 하고, 상기 제2 상대도수를 열항목 또는 행항목으로 하고, 상기 행항목과 상기 열항목에 해당하는 신호품질평가치가 등록된 행렬형 테이블인 것을 특징으로 하고 있다.
상기 실시예의 신호평가장치에 의하면, 예컨대, 상기 제1 상대도수를 행항목로 하고, 상기 제2 상대도수를 열항목로 한 경우, 상기 제1 상대도수 검출수단에 의해 얻어진 제1 상대도수에 가장 가까운 값의 행항목과, 상기 제2 상대도수 검출수단에 의해 얻어진 제2 상대도수에 가장 가까운 열항목를 찾아, 그것들에 대응하는 신호품질평가치를 상기 룩업테이블로부터 독출함으로서, 복잡한 계산을 하지 않고도 신호품질평가치를 구할 수 있다.
또한, 제1 실시예의 신호평가장치는, 상기 룩업테이블이 상기 제1 상대도수마다 유효한 범위의 상기 제2 상대도수가 등록된 배열형 테이블과, 상기 제1 상대도수마다 유효한 범위의 상기 제2 상대도수에 해당하는 신호품질평가치가 등록된 배열형 테이블의 집합인 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제1 실시예의 신호평가장치에 의하면, 메모리용량을 대폭 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 동시에, 같은 용량의 메모리를 사용하는 경우에는, 제1 상대도수 및 제2 상대도수의 분할폭을 보다 작게 할 수 있기 때문에 발생된 오차가 더 작은 신호품질평가치를 얻을 수 있다.
또한, 제1 실시예의 신호평가장치는, 상기 룩업테이블의 상기 제1 상대도수 또는 상기 제2 상대도수의 적어도 한쪽을 지수함수적으로 변화시키는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 실시예의 신호평가장치에 의하면, 상기 룩업테이블의 제1 상대도수 또는 제2 상대도수의 적어도 한쪽의 분할폭을 지수함수적으로 변화시키는 것에 의해, 상기 룩업테이블에 등록되는 신호품질평가치의 변화율을 거의 균등으로 할 수 있기 때문에, 신호품질평가치의 발생 오차를 작게 할 수 있다.
또한 제1 실시예의 신호평가장치에서 상기 룩업테이블은 소정의 모수에 대해서 에러 개수를 신호품질평가치로서 하고, 상기 에러 개수의 범위가 1 바이트정수의 범위에 수렴하도록 소정의 모수가 결정되도록 하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 실시예의 신호평가장치에 의하면, 1 바이트정수의 범위에 수렴되도록 소정의 모수에 대해서 에러 개수를 신호품질평가치로서 상기 룩업테이블을 작성함으로서, 메모리용량을 작게 억제할 수 있다.
또한, 제1 실시예의 신호평가장치에서 상기 룩업테이블은, 상기 신호품질평가치의 상정범위와 상기 패스 메트릭차 도수분포의 최빈치의 상정범위로부터 얻어진 상기 제1 상대도수 및 상기 제2 상대도수의 변동범위에 해당하여 작성되는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 실시예의 신호평가장치에 의하면, 상기 신호품질평가치의 이상치의 상정범위와 패스 메트릭차 도수분포의 최빈치의 상정범위로부터 2개의 제1, 제2 상대도수의 변동범위를 한정하여 룩업테이블을 작성함으로서, 실장하는 메모리용량을 필요최소한으로 할 수 있다.
또한, 제1 실시예의 신호평가장치에서 상기 룩업테이블은, 상기 신호품질평가치의 변화율이 거의 균등이 되도록, 상기 제1 상대도수 또는 상기 제2 상대도수의 적어도 한쪽의 항목이 설정되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 실시예의 신호평가장치에 의하면, 상기 제1 상대도수 또는 제2 상대도수의 적어도 한쪽의 항목을 상기 신호품질평가치의 변화율과 거의 균등이 되도록 설정함으로서, 신호품질평가치의 발생 오차를 작게 할 수 있다.
또한, 이 발명의 신호평가방법은, 정보를 기록한 매체로부터 재생되는 재생신호에 따라서, 그 신호를 PRML디코딩 과정에서 격자선도의 정해상태에 입력하는 2개 패스의 패스 메트릭차를 구하는 단계와, 상기 패스 메트릭차가 제1 문턱치보다 작을 때, 또는 클 때의 제1 누적치를 카운트하는 단계와, 상기 패스 메트릭차를 제2 문턱치보다도 작을 때, 또는 클 때의 제2 누적치를 카운트하는 단계와, 상기 제1, 제2 누적치에 근거하여, 상기 제1, 제2 누적치에 관련하여 작성된 신호품질평가치를 등록함으로서 미리 작성된 룩업테이블을 참조하여 상기 재생신호의 신호품질평가치를 돌출해내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 신호평가방법에 의하면, 정보를 기록한 매체로부터 재생되는 재생신호에 근거하여, 그 신호를 PRML디코딩 과정에서 격자선도의 정해상태에 입력하는 2개 패스의 패스 메트릭차를 구하고, 상기 패스 메트릭차가 제l 문턱치보다도 작을 때의 제1 누적치(패스 메트릭차 도수분포를 제1 문턱치로 구분한 편측부분의 상대도수에 상당)를 카운트하는 동시에, 그 패스 메트릭차를 제2 문턱치보다도 작을 때의 제2 누적치(패스 메트릭차 도수분포를 제2 문턱치로 구분한 편측부분의 상대도수에 상당)를 카운트하고, 각각 카운트된 제1, 제2 누적치에 근거하여, 제1, 제2 누적치에 관련하여 미리 작성된 룩업테이블을 참조하여 상기 재생신호의 평가치를 독출한다. 이렇게 하여, 복잡한 통계연산을 실행할 필요가 없게 되어, 지극히 단시간에서 간단히 신호품질을 평가할 수 있다.
측정에 앞서, 기록매체의 소정 영역의 정보를 독출하고, 디코딩처리를 개시하기 전에, 상기 계수수단의 카운트치를 클리어하여 0 으로 하는 것이 보다 바람직하다.
이것에 의해, 측정에 앞서 카운트치를 0 으로 해두는 것으로, 상기 측정에 서 비교기로부터 출력된 샘플수와, 상기 계수수단에 의해서 카운트된 카운트값을 동일하게 할 수 있고, 상기 연산수단에 의해 구해진 우도의 차가 소정 문턱치 이하인 샘플수를 구할 수 있다.
측정개시시점의 카운터값을 기억수단에 의해 기억하고, 상기 카운터값과 측정 후의 카운터값을 비교하는 것이 보다 바람직하다.
이것에 의해, 측정전에 카운터값을 0 으로 하지 않더라도, 측정에 있어서 출력된 상기 연산수단에 의해 구해진 우도의 차가 소정 문턱치 이하인 샘플수를 용이하게 구할 수 있다.
상기 계수수단과 문턱치를 변화할 수 있는 비교기를 각각 1개 포함하여, 동일 측정영역을 소정 문턱치를 바꾸고, 상기 소정 문턱치 이하인 샘플수를 2 회 카운트하는 것이 보다 바람직하다.
이것에 의해, 상기 연산수단에 의해 구해진 우도의 차가 소정 문턱치 이하인 샘플수를 용이하게 구하기 때문에, 비교기 및 카운터를 1개 구비하여도 무방하기 때문에 장치의 구성을 더욱 간략화하는 것이 가능하다.
상변화방식의 광디스크장치, 광자기디스크장치, 자기기록장치, 통신 데이터수신장치인 것이 보다 바람직하다.
이것에 의해 이상과 같은 타 종류의 재생장치에 대하여 본 발명을 적용할 수 있다.
상기 룩업테이블은 시스템 설계상 허용할 수 있는 메모리용량에 따라, 가능한 한 큰 테이블사이즈인 것이 보다 바람직하다.
이것에 의해, 테이블사이즈를 크게 하면 할 수록, SAM값의 개수 R1 와 R2 의 분할폭을 작게 할 수 있기 때문에, 보다 정확하게 비트에러율 BER을 구하는 것이 가능하다.
테스트용 트랙에 테스트패턴을 기록하는 것에 부가하여, 그것과 다른 테스트패턴을 그 양쪽의 인접패턴에도 기록하는 것이 보다 바람직하다.
이것에 의해, 인접트랙으로부터의 크로스라이트나 크로스토크의 영향을 반영시킴으로서, 더욱 정밀도 높게 최적기록파워를 구할 수 있다.
본 발명의 기록장치는, 상기의 과제를 해결하기 위해서, 기록매체를 재생하는 재생수단과, 상기 재생수단에 의해 재생된 재생신호의 PRML디코딩 과정에서 격자선도의 정해상태에 입력하는 2개 패스의 패스 메트릭차를 구하는 패스 메트릭차 검출수단과, 상기 패스 메트릭차 도수분포를 소정 문턱치로 구분한 편측부분의 상대도수를 구하는 상대도수 검출수단과, 상기 상대도수에 의해 재생신호의 품질을 평가하는 신호품질평가수단을 포함하고 있다.
상기의 발명에 의하면, 재생신호의 품질을 고정밀도로 검출하는 것이 가능하고, 간단한 회로에 의해 구성된 신호기록장치를 제공할 수 있다.
즉, 패스 메트릭차 검출수단은, 재생수단에 의해 재생된 기록매체로부터의 재생신호의 PRML디코딩 과정에서, 격자선도의 정해상태에 입력하는 2개 패스의 패스 메트릭차를 구하는 것이며, 종래와 같이 소정의 이상치가 되는 비트패턴만의 선택을 수행하는 것이 아니다. 요컨대, 패스 메트릭차 검출수단은 상기 2개 패스의 패스 메트릭차를 구하는 것이며, 복수의 데이터비트의 패턴를 감시하고, 그 패턴이 특정한 패턴인가에 대한 판정을 수행하는 것이 아니기 때문에, 간단한 회로에 의해 구성할 수 있다.
또한, 상대도수 검출수단은 패스 메트릭차 도수분포를 소정 문턱치로 구분한 편측부분의 상대도수를 구하는 것이다. 그리고, 신호품질평가수단은 상대도수 검출수단에 의해 구해진 상대도수에 의해 재생신호의 품질 평가를 수행하는 것이다.
여기서, 상기한 바와 같이, 패스 메트릭차 도수분포는 신호품질에 따라서 변화하는 것이다. 이 때문에, 패스 메트릭차 도수분포를 소정 문턱치로 구분한 편측부분의 상대도수는 노이즈의 크기를 반영하고, 신호품질에 해당한다. 따라서, 상대도수에 근거하여 재생신호의 품질을 평가함으로서 재생신호의 품질을 고정밀도로 검출할 수 있다.
발명의 상세한 설명에서 이루어지는 구체적인 실시태양 또는 실시예는 어디까지나 본 발명의 기술내용을 밝히고자 하는 것으로, 이와 같은 구체예로만 한정하여 협의로 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상과 다음에 기재하는 특허청구의 범위내에서, 여러 가지로 변경하여 실시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예로서 신호평가장치의 개략적인 구성을 나타내는 설명도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예로서 신호평가장치를 이용한 신호평가방법을 설명하는 플로우챠트이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예로서 차 메트릭분포의 설명도이다.
도 4는 차 메트릭분포를 나타내는 설명도이다.
도 5는 차 메트릭분포를 나타내는 설명도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예로서 광자기디스크 재생장치의 개략적인 구성을 나타내는 구성도이다.
도 7a와 도 7b는 SAM 도수분포의 상대도수와 신호품질과의 관계를 설명하는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예로서 광자기디스크 재생장치의 개략적인 구성을 나타내는 구성도이다.
도 9는 도 8의 광자기디스크 재생장치의 테스트리드(test read)동작을 설명하는 플로우챠트이다.
도 10은 도 8의 광자기디스크 재생장치의 테스트리드 동작에 대한 실측결과그래프를 나타내는 설명도이다.
도 11은 본 발명의 제 4 실시예로서 광자기디스크 재생장치의 개략적인 구성을 나타내는 구성도이다.
도 12는 도 11의 광자기디스크 재생장치의 테스트라이트(test write)동작을 설명하는 플로우챠트이다.
도 13은 도 11의 광자기디스크 재생장치의 테스트라이트 동작에 대한 실측결과그래프를 나타내는 설명도이다.
도 l4는 SAM 도수분포의 실측결과와 비트에러율에 해당하는 정규분포를 포개서 함께 나타낸 그래프이다.
도 15a 내지 도 15f는 SAM 상대도수와 비트에러율의 관계 및 실측결과와 이론계산결과에 대한 그래프를 나타내는 설명도이다.
도 16a 내지 도 16f는 디펙트 영향을 받을 경우의 SAM 상대도수와 비트에러율과의 관계 및 실측결과와 이론계산결과에 대한 그래프를 나타내는 설명도이다.
도 17은 본 발명의 제 5 실시예로서 광자기디스크 재생장치의 구성도이다.
도 18은 PR(1,2,1) 특성에 따른 재생신호파형의 모식도이다.
도 19는 격자(trellis,格子)선도를 나타내는 모식도이다.
도 20a와 도 20b는 실측파형과 이상적인 파형에서의 SAM 도수분포 그래프이다.
도 21은 본 발명 제1 실시예의 신호평가장치 및 신호평가방법을 이용한 광자기디스크 재생장치의 구성도이다.
도 22는 상기 재생장치의 룩업테이블 내용을 나타내는 모식도이다.
도 23는 유효데이터만을 등록한 룩업테이블 내용을 나타내는 모식도이다.
도 24는 항목을 지수함수적으로 변화시킨 룩업테이블 내용을 나타내는 모식도이다.
도 25는 등록치를 1 비트의 정수로 하는 룩업테이블 내용을 나타내는 모식도이다.
도 26a와 도 26b는 본 발명 제2 실시예의 신호평가장치 및 신호평가방법을 이용한 광자기디스크 재생장치의 룩업테이블 내용을 나타내는 모식도이다.
도 27은 상기 광자기디스크 재생장치의 동작을 나타내는 플로우챠트이다.
도 28은 SAM값 도수분포의 실측결과와 비트에러율에 해당하는 정규분포를 포개서 함께 나타내는 그래프이다.

Claims (38)

  1. 최우복호에 의해 디코딩되는 신호에 대한 평가를 수행하는 신호평가장치에 있어서,
    비정상 천이에 대한 브랜치매트릭의 누계치로부터 정상 천이의 브랜치매트릭의 누계치를 감산함에 의해, 측정샘플의 우도의 차를 구하는 감산수단,
    상기 감산수단에 의해 얻어진 우도의 차와 소정 문턱치를 비교하고, 우도의 차가 소정 문턱치 이하인 샘플수를 카운트하는 계수수단, 및
    상기 측정샘플수와 상기 계수수단에 의해 카운트되는 샘플수를 비교함으로써, 상기 우도의 차가 상기 소정 문턱치 이하로 되는 확률을 구하고, 상기 확률로부터 결정되는 정규분포를 구함과 동시에, 상기 정규분포로부터 신호평가 지표를 구하는 연산처리수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호평가장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 계수수단은, 상기 감산수단에 의해 얻어진 우도의 차가 제1 문턱치 이하인 제1 샘플수를 카운트하는 제1 계수수단, 및 상기 감산수단에 의해 얻어진 우도의 차가 제2 문턱치 이하인 제2 샘플수를 카운트하는 제2 계수수단으로 구성되며,
    상기 연산수단은, 상기 측정샘플수와 상기 제1 샘플수에 근거하여 상기 우도의 차가 제1 문턱치 이하로 되는 제1 확률을 구하고, 상기 측정샘플수와 상기 제2 샘플수에 근거하여 상기 우도의 차가 제2 문턱치 이하로 되는 제2 확률을 구하고, 상기 제1 확률 및 상기 제2 확률을 연산 처리하여 신호평가 지표를 구하는 것을 특징으로 하는 신호평가장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정샘플수의 보정을 수행하는 보정연산수단을 더 포함하고,
    상기 연산처리수단은, 상기 보정연산수단에 의해 보정되는 측정샘플수를 이용하여 상기 우도의 차가 상기 소정 문턱치 이하로 되는 확률을 구하고, 상기 확률을 연산 처리하여 신호평가 지표를 구하는 것을 특징으로 하는 신호평가장치.
  4. 최우복호에 의해 디코딩되는 신호에 대한 평가를 수행하는 신호평가방법에 있어서,
    측정샘플의 우도의 차를 구하는 단계,
    우도의 차가 소정 문턱치 이하인 샘플수를 카운트하는 단계, 및
    측정샘플수와 우도의 차가 소정 문턱치 이하인 샘플수에 근거하여, 상기 우도의 차가 상기 소정 문턱치 이하로 되는 확률을 구하고, 상기 확률을 연산 처리하여 신호평가 지표를 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호평가방법.
  5. 기록매체를 재생하는 단계,
    상기 기록매체에서 재생된 재생신호에 대한 PRML디코딩과정에서, 격자선도의 정해상태에 입력하는 2개의 패스의 패스 메트릭차를 구하는 단계,
    상기 패스 메트릭차 도수분포를 소정 문턱치로 구분한 편측부분의 상대도수를 구하는 단계, 및
    상기 상대도수에 근거하여 재생신호의 품질을 평가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 신호품질평가방법.
  6. 기록매체를 재생하는 재생수단,
    상기 재생수단에 의해 재생된 재생신호에 대한 PRML디코딩과정에서, 격자선도의 정해상태에 입력하는 2개의 패스의 패스 메트릭차를 구하는 패스 메트릭차 검출수단,
    상기 패스 메트릭차 도수분포를 소정 문턱치로 구분한 편측부분의 상대도수를 구하는 상대도수 검출수단, 및
    상기 상대도수에 의한 재생신호의 품질을 평가하는 신호품질평가수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 재생장치.
  7. 기록매체를 재생하는 재생수단,
    상기 재생수단에 의해 재생된 재생신호에 대한 PRML디코딩과정에서, 격자선도의 정해상태에 입력하는 2개의 패스의 패스 메트릭차를 구하는 패스 메트릭차 검출 검출수단,
    상기 패스 메트릭차 도수분포를 소정 문턱치로 구분한 편측부분의 상대도수를 구하는 상대도수 검출수단, 및
    상기 상대도수에 의한 재생신호의 품질을 평가하는 신호품질평가수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기록장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 기록매체는 광기록매체이며,
    상기 구성에 부가하여, 광빔의 재생파워를 변화시키는 재생파워 변경수단, 및
    각 재생파워에 의해 상기 재생수단에 의해 재생된 재생신호에 대한 상기 신호품질평가수단이 평가한 신호품질에 근거하여, 최적의 재생파워를 결정하는 최적재생파워 결정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 재생장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 최적재생파워 결정수단은 재생신호의 품질이 소정의 기준치보다 양호하게 되는 재생파워범위의 중심치를 최적의 재생파워로서 결정하는 것을 특징으로 하는 재생장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 기록매체는 광기록매체이며,
    상기 구성에 부가하여, 광빔의 기록파워를 변화시키는 기록파워 변경수단,
    각 기록파워에 테스트패턴을 기록하는 기록수단, 및
    상기 재생수단에 의해 재생된 상기 기록된 테스트패턴의 재생신호에 대한 상기 신호품질평가수단이 평가한 신호품질에 근거하여, 최적의 기록파워를 결정하는 최적기록파워 결정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기록장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 최적기록파워 결정수단은, 재생신호의 품질이 소정의 기준치보다 양호하게 되는 기록파워범위의 중심치를 최적의 기록파워로서 결정하는 것을 특징으로 하는 기록장치.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 구성에 부가하여, 상기 신호품질평가수단이 평가한 신호품질에 근거하여 서보옵셋을 최적화하고, 상기 재생수단에 의해 재생된 재생신호에 대하여 서보제어를 수행하는 서보수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 재생장치.
  13. 제 6 항에 있어서,
    상기 구성에 부가하여, 상기 신호품질평가수단이 평가한 신호품질에 근거하여 등화계수를 최적화하고, 상기 재생수단에 의해 재생된 재생신호를 파형등화하는 파형등화수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 재생장치.
  14. 제 6 항에 있어서,
    상기 구성에 부가하여, 상기 재생수단에 의해 재생된 재생신호에 대해서, 상기 신호품질평가수단이 평가한 신호품질에 근거하여, 기록매체의 틸트보정을 수행하는 틸트서보수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 재생장치.
  15. 제 6 항에 있어서,
    상기 기록매체의 변조방식이 d = 1 이 되는 런-렝스 제한부호이며,
    상기 PRML디코딩를 수행하는 패스 메트릭차 검출수단이 상정하는 고립마크의 임펄스응답이 (a,2a,a)로 나타내고,
    PRML디코딩이 런-렝스 제한을 고려하고 있을 때, 상기 상대도수를 얻기 위한 소정 문턱치를 1.6 a2 이상 2.4 a2 이하로 하는 것을 특징으로 하는 재생장치.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 소정 문턱치를 SL 이라 하고, 원하는 비트-에러율 기준치를 BER 이라 하고, 상기 패스 메트릭차 도수분포의 최빈치를 μ 라 하고, 상기 패스 메트릭차를 구하는 전비트수를 N 이라 하고, 상기 전 비트계열에서 상기 패스 메트릭차의 이상치가 최소인 패턴의 개수를 n 이라 하면,
    …식 11
    가 되는 식 11로부터 σ를 구하고, 상기 σ를 식 12
    …식 12
    에 대입하여 얻어진 값을 상기 소정의 기준치로서 사용하는 것을 특징으로 하는 재생장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 광기록매체의 변조방식이 d = 1 이 되는 런-렝스 제한부호일 때, 전 비트계열에 있어서 「00111」,「00011」,「11000」또는 「11100」인 패턴의 개수를 n 으로 하는 것을 특징으로 하는 재생장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 구성에 부가하여, 최빈치 이하의 상기 패스 메트릭차의 도수를 검출하는 도수 검출수단을 포함하고, 검출한 도수를 2 배한 수치를 n 으로서 사용하는 것을 특징으로 하는 재생장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 구성에 부가하여, 상기 패스 메트릭차 도수분포의 최빈치를 검출하는 최빈치 검출수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 재생장치.
  20. 기록매체를 재생하는 재생수단,
    상기 재생수단에 의해 상기 기록매체로부터 재생된 재생신호에 대한 PRML디코딩과정에서 격자선도의 정해상태에 입력되는 2개의 패스의 패스 메트릭차를 구하는 패스 메트릭차 검출수단과,
    상기 패스 메트릭차 도수분포를 제1 문턱치로 구분한 편측부분의 상대도수인 제1 상대도수를 구하는 제1 상대도수 검출수단,
    상기 패스 메트릭차 도수분포를 제2 문턱치로 구분한 편측부분의 상대도수인 제2 상대도수를 구하는 제2 상대도수 검출수단, 및
    미리 작성된 룩업테이블을 참조함으로서, 상기 제1 상대도수 검출수단에 의해 구해진 제1 상대도수와 상기 제2 상대도수 검출수단에 의해 구해진 제2 상대도수에 근거하여 재생신호의 품질을 평가하는 신호평가수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호평가장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 룩업테이블은, 상기 제1 상대도수를 행항목 또는 열항목으로 하고, 상기 제2 상대도수를 열항목 또는 행항목으로 하여, 상기 행항목과 상기 열항목에 대응하는 신호품질평가치가 등록되어 있는 행렬형 테이블인 것을 특징으로 하는 신호평가장치.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 룩업테이블은, 상기 제1 상대도수마다 유효한 범위의 상기 제2 상대도수가 등록된 배열형 테이블과, 상기 제1 상대도수마다 유효한 범위의 상기 제2 상대도수에 대응하는 신호품질평가치가 등록되어 있는 배열형 테이블의 집합인 것을 특징으로 하는 신호평가장치.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 룩업테이블의 상기 제1 상대도수 또는 제2 상대도수 중 적어도 한쪽을 지수함수적으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 신호평가장치.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 룩업테이블은, 소정의 모수에 대한 에러 개수를 신호품질평가치로서 사용하며, 상기 에러 개수의 범위가 1 바이트 정수의 범위로 수렴하도록 소정의 모수가 결정되어지는 것을 특징으로 하는 신호평가장치.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 룩업테이블은, 상기 신호품질평가치의 상정범위와 상기 패스 메트릭차 도수분포의 최빈치의 상정범위로부터 구해지는 상기 제1 상대도수 및 상기 제2 상대도수의 변동범위에 대응하게 작성되는 것을 특징으로 하는 신호평가장치.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 룩업테이블은, 상기 신호품질평가치의 변화율이 균등하게 되도록 상기 제1 상대도수 또는 상기 제2 상대도수 중 적어도 한쪽의 항목이 설정되는 것을 특징으로 하는 신호평가장치.
  27. 정보를 기록한 매체로부터 재생되는 재생신호에 근거하여, 상기 신호를 PRML 디코딩 과정에서 격자선도의 정해상태로 입력하는 2개의 패스의 패스 메트릭차를 구하는 단계,
    상기 패스 메트릭차가 제1 문턱치보다 작을 때, 또는 클 때에 제1 누적치를 카운트하는 단계,
    상기 패스 메트릭차가 제2 문턱치보다 작을 때 또는 클 때에 제2 누적치를 카운트하는 단계, 및
    상기 제1, 제2 누적치에 근거하여, 상기 제1, 제2 누적치에 관련하여 작성되는 신호품질평가치를 등록함으로서 미리 작성된 룩업테이블을 참조하여 상기 재생신호의 신호품질평가치를 독출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호평가방법.
  28. 제 1 항에 있어서,
    측정에 앞서, 상기 기록매체의 소정영역의 정보를 독출하고, 디코딩처리를 개시하기 전에 상기 계수수단의 카운트값을 클리어하여 0 으로 하는 것을 특징으로 하는 신호평가장치.
  29. 제 1 항에 있어서,
    측정개시시점의 카운터값을 기억수단에 의해 기억시키고, 상기 카운터값과 측정후의 카운터값을 비교하는 것을 특징으로 하는 신호평가장치.
  30. 제 1 항에 있어서,
    상기 계수수단과 문턱치를 변동시킬 수 있는 비교기를 각각 1개 포함하여, 동일한 측정영역을 소정 문턱치로 바꾸고, 상기 소정 문턱치 이하인 샘플수를 2 회 카운트하는 것을 특징으로 하는 신호평가장치.
  31. 제 6 항에 있어서,
    상기 재생장치는 상변화방식의 광디스크장치, 광자기디스크장치, 자기기록장치, 통신데이터수신장치인 것을 특징으로 하는 재생장치.
  32. 제 20 항에 있어서,
    상기 룩업테이블은, 시스템 설계상 허용할 수 있는 메모리용량에 따른 테이블사이즈인 것을 특징으로 하는 신호평가장치.
  33. 제 10 항에 있어서,
    테스트용 트랙에 테스트패턴을 기록하는 것을 부가하여, 그에 인접하는 양쪽의 테스트 트랙에 그것과 다른 테스트패턴을 기록하는 것을 특징으로 하는 기록장치.
  34. 제 11 항에 있어서,
    상기 소정 문턱치를 SL 이라 하고, 원하는 비트-에러율 기준치를 BER 이라 하고, 상기 패스 메트릭차 도수분포의 최빈치를 μ 라 하고, 상기 패스 메트릭차를 구하는 전비트수를 N 이라 하고, 상기 전 비트계열에서 상기 패스 메트릭차의 이상치가 최소인 패턴의 개수를 n 이라 하면,
    …식 11
    가 되는 식 11로부터 σ를 구하고, 상기 σ를 식 12
    …식 12
    에 대입하여 구해진 값을 상기 소정의 기준치로서 사용하는 것을 특징으로 하는 기록장치,
  35. 제 22 항에 있어서,
    상기 룩업테이블의 상기 제1 상대도수 또는 제2 상대도수 중 적어도 한쪽을 지수함수적으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 신호평가장치.
  36. 제 22 항에 있어서,
    상기 룩업테이블은, 소정의 모수에 대하여 에러 개수를 신호품질평가치로서 사용하며, 상기 에러 개수의 범위가 1 바이트 정수의 범위로 수렴하도록 소정의 모수가 결정되어지는 것을 특징으로 하는 신호평가장치.
  37. 제 22 항에 있어서,
    상기 룩업테이블은, 상기 신호품질평가치의 상정범위와 상기 패스 메트릭차 도수분포 최빈치의 상정범위로부터 구해지는 상기 제1 상대도수 및 상기 제2 상대도수의 변동범위에 대응되게 작성되는 것을 특징으로 하는 신호평가장치.
  38. 제 22 항에 있어서,
    상기 룩업테이블은, 상기 신호품질평가치의 변화율이 균등하게 되도록 상기 제1 상대도수 또는 상기 제2 상대도수 중 적어도 한쪽의 항목이 설정되는 것을 특징으로 하는 신호평가장치.
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