KR100654268B1

KR100654268B1 - 데이터 재생 장치

Info

Publication number: KR100654268B1
Application number: KR1020040087287A
Authority: KR
Inventors: 세리자와오리미쯔
Original assignee: 산요덴키가부시키가이샤
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2006-12-08
Also published as: JP2005135561A; KR20050041964A; CN100343915C; TWI270059B; TW200515389A; US20050117489A1; US7460627B2; CN1612254A

Abstract

본 발명은, 디지털 데이터를 재생하는 장치에서, 재생하여 얻어진 디지털 신호의 등화 처리를 다양하게 실행 가능하게 하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 재생 헤드(2)에 의해 재생한 신호는, 아날로그 필터(10), A/D(12), 인터폴레이터(14)에서 순차적으로 처리되어, 디지털 이퀄라이저(15)로 공급된다. 디지털 이퀄라이저(15)는, 입력 디지털 신호를 디지털적으로 등화 처리하여 후단의 비터비 디코더(42) 등으로 출력한다. 디지털 이퀄라이저(15)는, 가변 BPF(18), 가변 FIR 필터(26) 등을 가지며, 그 필터 특성이 가변 조정된다.

디지털 이퀄라이저, 비터비 디코더, 가변 BPF, 가변 FIR 필터, 인터폴레이터

Description

데이터 재생 장치{DATA REPRODUCING APPARATUS}

도 1은 실시예의 전체 구성도.

도 2는 도 1에서의 아날로그 필터의 특성 설명도.

도 3은 도 1에서의 인터폴레이터의 특성 설명도.

도 4는 도 1에서의 인터폴레이터의 구성도.

도 5는 도 1에서의 고정 FIR 필터의 특성 설명도.

도 6은 도 1에서의 가변 BPF의 특성 설명도이다.

도 7은 도 1에서의 가변 BPF의 구성도.

도 8은 도 1에서의 가변 HPF의 특성 설명도.

도 9는 도 1에서의 가변 HPF의 구성도.

도 10은 도 1에서의 전역 통과 필터의 특성 설명도.

도 11은 도 1에서의 전역 통과 필터의 구성도.

도 12는 각 필터를 통과한 디지털 신호 특성과 목표 PR4 특성 간의 차이를 나타내는 설명도.

도 13은 도 1에서의 가변 FIR 필터와 적응 제어기의 구성도.

도 14는 종래 장치의 구성도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

2 : 재생 헤드

10 : 아날로그 필터

12 : A/D

14 : 인터폴레이터

16 : 고정 FIR 필터

18 : 가변 BPF

20 : 가변 HPF

22 : 전역 통과 필터

24 : AGC

26 : 가변 FIR 필터

28 : 적응 제어기

본 발명은 데이터 재생 장치, 특히 디지털 데이터 재생 신호의 등화 처리에 관한 것이다.

종래부터, 자기 테이프 등에 기록되어 있는 디지털 화상 신호나 디지털 음성 신호를 재생하는 기술이 알려져 있다. 이러한 종류의 장치에서는, 재생된 신호를 이퀄라이저에 의해 등화 처리함으로써, 기록 재생계에서의 신호의 열화나 자기 테이프의 종류에 따른 특성 변동, 자기 헤드의 특성 변동 등을 보상하여, 에러를 저 감하고 있다.

도 14에는, 아날로그를 구비한 종래의 재생 장치의 구성 블록도가 도시되어 있다. 재생 회로(103)는, 회전 자기 헤드로 구성되며, 자기 테이프(101)의 트랙으로부터 화상 신호, 음성 신호, 서브 코드 등의 정보를 재생하여, 아날로그 신호로서 출력한다. 증폭기(105)는, 회전 헤드로부터의 재생 신호를 증폭하여, 이퀄라이저(107)로 출력한다.

이퀄라이저(107)는, 고역 강조용 필터, 저역의 군지연을 제어하는 전역 통과(올 패스) 필터, 고역의 군지연을 제어하는 전역 통과 필터를 갖는다. 고역 강조용 필터는, 증폭기(105)로부터의 신호의 고역 성분의 열화를 보상하여 저역 군지연 제어용 전역 통과 필터로 출력한다. 저역 군지연 제어용 전역 통과 필터는, 자기 테이프의 다이 펄스 특성을 보상하기 위해 아날로그 재생 신호의 저역의 군지연을 조정하여, 고역 군지연 제어용 전역 통과 필터로 출력한다. 고역 군지연 제어용 전역 통과 필터는, 아날로그 재생 신호의 고역의 군지연을 제어하고, 또한 적분 처리하여 A/D(109)로 출력한다.

A/D(109)는, 이퀄라이저(107)로부터의 아날로그 재생 신호를 디지털 신호로 변환하여, FIR(Finite Impulse Response) 필터(111) 및 PLL(113)로 출력한다. A/D(109)는, PLL(113)로부터의 클럭에 따라 아날로그 재생 신호를 샘플링한다.

FIR 필터(111)는, 복수의 래치 및 계수기를 구비하며, 군지연 특성을 조정하여 PR4 디코더(115)로 출력한다. PR4 디코더(115)는, PR4의 프리코드 처리가 실시되어 기억되어 있는 디지털 신호의 복조 처리를 행하여, 평가 회로(117) 및 비터비 디코더(121)로 출력한다. 평가 회로(117)는, 이퀄라이저(107)의 특성을 평가하고, 그 결과를 아날로그 제어 회로(119)로 출력하여, 이퀄라이저(107)의 특성을 조정한다. 또한, 비터비 디코더(121)는, 비터비 알고리즘을 이용하여 PR4 디코더(115)의 출력으로부터 1 샘플 1 비트의 디지털 신호를 검출하여, 신호 처리 회로(123)로 출력한다. 신호 처리 회로(123)는, 비터비 디코더(121)에 의해 얻어진 디지털 신호에 기초하여 재생 화상 신호나 재생 음성 신호를 얻어서, 출력 단자(125)로부터 출력한다.

[특허 문헌 1]

일본 특개2001-209902호 공보

이와 같이, 종래에는 재생 회로(103)에 의해 얻어진 아날로그 재생 신호에 대하여 이퀄라이저(107)에 의해 등화 처리를 행하고 있어서, 어느 정도의 특성 변동에도 대응하는 것이 가능하지만, 보다 광범한 특성 변동에 대응하거나 혹은 한층 더 에러 저감을 도모하는 데는 일정한 한계가 있었다. 특히, 최근에는 여러가지 종류의 다양한 자기 테이프나 자기 헤드가 존재하여, 그 특성의 변동이 증대되고 있을 뿐만 아니라, 성능의 보다 나은 안정화, 사용자의 다양한 요구에 응할 수 있는 플렉서빌러티, 및 비용 저하가 요구되고 있어서, 이퀄라이저의 등화 특성을 보다 유연하며 또한 높은 정밀도로 가변 조정할 수 있는 것이 기대되고 있다.

본 발명의 목적은, 재생 신호의 등화 처리를 보다 유연하고 또한 높은 정밀도를 갖고 실행할 수 있어서, 이에 따라 재생 에러를 저감할 수 있는 데이터 재생 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 데이터 재생 장치는, 디지털 데이터를 재생하는 재생 수단과, 상기 재생 수단으로부터의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환 수단과, 상기 아날로그/디지털 변환 수단으로부터의 디지털 신호를 원하는 목표 특성으로 하기 위해 등화 처리하는 디지털 등화 수단을 포함하며, 상기 디지털 등화 수단은, 상기 아날로그/디지털 변환 수단으로부터의 디지털 신호의 진폭을 조정하는 가변 필터 수단과, 상기 가변 필터 수단으로부터의 디지털 신호의 군지연을 조정하는 가변 군지연 필터 수단과, 상기 가변 군지연 필터 수단으로부터의 디지털 신호의 목표 특성으로부터의 차이를 보상하는 가변 FIR 필터 수단을 갖는다.

본 발명에서는, 자기 테이프 등의 기록 미디어에 기록된 디지털 데이터를 재생하여 아날로그 신호를 얻고, 이 아날로그 신호에 대하여 이퀄라이저에 의해 등화 처리를 실시하는 것이 아니라, 아날로그 재생 신호를 아날로그/디지털 변환 수단(A/D)에 의해 디지털 신호로 변환한 후의 디지털 신호에 대하여 등화 수단(디지털 등화 수단)에 의해 등화 처리를 실시한다. 디지털 등화 수단은, 디지털 신호의 진폭(주파수에 대한 진폭 특성)을 조정하는 필터 수단과, 디지털 신호의 군지연(주파수에 대한 군지연 특성)을 조정하는 필터 수단과, 이들 필터 수단에 의해 필터링 처리된 디지털 신호에 대하여 목표 특성으로부터의 차이(혹은, 오차)를 보상하는 필터 수단을 포함하며, 모든 필터 수단을 그 필터 특성을 조정 가능한 가변 필터 수단으로 한다. 이것에 의해, 자기 테이프 등의 기록 매체의 특성이나 재생 헤드 의 특성 변동 등에 따라, 유연하고 높은 정밀도의 등화 처리가 가능하게 된다.

본 발명 중 하나의 실시예에서는, 상기 가변 필터 수단은 상기 디지털/아날로그 변환 수단으로부터의 디지털 신호의 진폭을 조정하는 가변 대역 통과 필터 수단과, 상기 가변 대역 통과 필터 수단으로부터의 디지털 신호의 진폭을 더 조정하는 가변 고역 통과 필터 수단을 갖는다. 가변 대역 통과 필터 수단에 의해 디지털 신호 중 소정 주파수 대역을 우선적으로 통과시켜 진폭 특성을 조정하고, 또한 가변 고역 통과 필터에 의해 디지털 신호 중 고역을 우선적으로 통과시켜 진폭 특성을 조정한다.

또한, 본 발명 중 하나의 실시예에서는, 상기 아날로그/디지털 변환 수단으로부터의 디지털 신호를 내삽 보간하여 재샘플링하여 얻어진 디지털 신호를 상기 디지털 등화 수단으로 출력하는 인터폴레이터를 갖는다. 인터폴레이터에 의해, 비동기 샘플링된 디지털 신호에 대하여 내삽 보간하고, 본래의 샘플링 타이밍에서 디지털 신호를 재샘플링한다. 재샘플링하여 얻어진 디지털 신호에 대하여, 디지털 등화 수단에 의해 등화 처리를 실시한다.

또한, 본 발명 중 하나의 실시예에서는, 상기 가변 필터 수단, 가변 군지연 필터 수단 및 가변 FIR 필터 수단은, 입력 디지털 신호에 대하여 서로 직렬 접속된 복수의 래치와, 상기 복수의 래치의 전단 혹은 중간 혹은 후단에 접속되며, 계수를 입력 디지털 신호와 승산하여 출력하는 복수의 계수기와, 상기 복수의 계수기로부터의 출력을 가산하는 가산기를 각각 가지며, 상기 계수를 가변으로 함으로써 필터 특성을 변화시킨다. 복수의 계수기의 각 계수(탭 계수)를 변화시킴으로써, 디지털 신호 특성을 다양하게 변화시킬 수 있다. 변화의 양태는 임의이므로, 예를 들면 가변 필터 수단, 가변 군지연 필터 수단, 가변 FIR 필터 수단의 모든 계수를 변화시키는 양태, 가변 필터 수단의 계수만 변화시키는 양태, 가변 필터 수단과 가변 군지연 필터의 계수만 변화시키는 양태, 등을 들 수 있다.

본 발명에서, 각종 필터 수단의 계수를 변경하는 방법은 임의이지만, 하나의 방법은 사용자가 레지스터에 계수 데이터값을 기입하고, 이 레지스터로부터 계수 데이터값을 각 필터 수단에 공급하는 것이다.

〈실시예〉

이하, 도면에 기초하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.

도 1에는, 본 실시예에 따른 데이터 재생 장치의 구성 블록도가 도시되어 있다. 재생 헤드(2)는, 자기 테이프 등에 기록된 디지털 데이터를 재생하고, 증폭기에 의해 증폭하여 아날로그 필터(10)로 출력한다.

아날로그 필터(10)는, 안티-앨리어스 필터이며, 아날로그 신호의 fb/2(fb : 비트 레이트) 이상의 주파수 성분을 컷트하여 A/D(12)로 출력한다. 도 2에는, 아날로그 필터(10)의 필터 특성이 나타나 있다. 도 1에서, 횡축은 주파수, 종축은 진폭이고, fs는 샘플 주파수이다.

A/D(12)는, 아날로그 필터(10)로부터의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 인터폴레이터(14)로 출력한다. 구체적으로는, A/D(12)는 PLL(도시 생략)로부터의 클럭에 따라 아날로그 신호를 샘플링하고, 1 샘플을 복수 비트로 양자화하여 디지털화한다.

인터폴레이터(14)는, A/D(12)로부터의 디지털 신호에 대하여, 그 샘플점 데이터로부터 샘플 사이에 있는 심볼점의 데이터를 추정한다. A/D(12)에서는, PLL로부터의 클럭에 따라, 심볼과는 비동기의 타이밍에서 샘플링하기 때문에(비동기 샘플), 인터폴레이터(14)에 의해 심볼점의 데이터를 내삽 보간할 필요가 발생한다. 인터폴레이터(14)는, A/D(12)의 샘플 데이터에 대하여 보간한 데이터를 리샘플 처리한다. 인터폴레이터(14)는, 기본적으로는 FIR 필터로 구성된다.

도 3에는 인터폴레이터(14)의 필터 특성이 나타나 있으며, 도 4에는 인터폴레이터(14)의 구성이 도시되어 있다. 인터폴레이터(14)는, 직렬 접속된 복수(도면에서는, 9개)의 래치(14a), 병렬 접속된 복수(도면에서는, 10개)의 계수기(14b-1∼14b-10), 및 가산기(14c)를 포함하여 구성된다. 각 래치(14a)는, 디지털 신호를 샘플 기간만큼 보유하여 출력한다. 각 계수기(14b-1∼14b-10)는, 입력 디지털 신호에 대하여 소정의 계수를 곱하여 가산기(14c)로 출력한다. 가산기(14c)는, 각 계수기(14b-1∼14b-10)의 출력을 가산하여, 후단의 디지털 이퀄라이저로 출력한다. 각 계수기(14b-1∼14b-10)의 계수는, 미리 세트로서 설정되어 있으며, 예를 들면

계수기(14b-1, 14b-2) : 계수=0

계수기(14b-3) : 계수=0.1

계수기(14b-4) : 계수=-0.5

계수기(14b-5) : 계수=-0.8

계수기(14b-6) : 계수=0.2

계수기(14b-7) : 계수=0.1

계수기(14b-8) : 계수=-0.3

계수기(14b-9, 14b-10) : 계수=0

등으로 설정된다. 계수의 세트는 미리 복수 세트(예를 들면, 32세트) 준비해두어, 이들 세트를 선택할 수 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 내삽 보간해야 할 위치에 따라 복수 세트의 중 어느 하나의 세트를 선택적으로 이용한다. 내삽 보간해야 할 위치, 즉 내삽 보간의 타이밍은 타이밍 에러 검출기(34), 루프 필터(36), NCO(Number Control Oscillator)로 이루어지는 타이밍 컨트롤 회로에 의해 조정된다.

인터폴레이터(14)에 의해 내삽 보간되어, 리샘플된 디지털 신호는, 등화 처리를 행하는 디지털 이퀄라이저(15)로 공급된다.

디지털 이퀄라이저(15)는, 디지털 신호를 원하는 목표 특성에 일치시키기 위해 디지털 신호의 진폭 및 군지연을 제어하는 것으로서, 본 실시예에서는 디지털 신호에 대하여 등화 처리를 실시한다. 디지털 이퀄라이저(15)는, 구체적으로는 고정 FIR 필터(16), 가변 대역 통과 필터(가변 BPF)(18), 가변 고역 통과 필터(가변 HPF)(20), 전역 통과 필터(22), 오토 게인 컨트롤러(AGC)(24), 가변 FIR 필터(26), 및 적응 제어기(28)를 포함하여 구성된다.

고정 FIR 필터(16)는, 인터폴레이터(14)로부터의 디지털 신호에 대하여, 고역 성분을 부스트하여 고역 성분의 열화를 보상한다. 즉, 재생 헤드(2), 아날로그 필터(10) 및 인터폴레이터(14)의 각 필터에 의해 원신호의 고역 성분이 열화되어 있기 때문에, 이 고역 성분을 소정량(고정값)만큼 부스트하는 것이다. 도 5에는, 고정 FIR 필터(16)의 필터 특성이 나타나 있다. 도 5의 특성에서는, 고정 FIR 필터(16)의 각 계수기의 계수를 설정함으로써, fb/2 근방의 주파수 게인을 증대시키고 있다. 고정 FIR 필터(16)에 의해 고역 보상된 디지털 신호는 다음으로 가변 BPF(18)로 공급된다.

가변 BPF(18)는, 소정의 주파수 성분만을 통과시키는 필터이며, 또한 그 주파수 성분을 적절하게 가변 조정할 수 있는 필터이다. 이러한 가변 BPF(18)도, 복수의 래치 및 계수기의 조합에서, 계수기에 의해 승산할 계수를 가변으로 함으로써 구성된다.

도 6에는, 가변 BPF(18)의 필터 특성이 나타나 있으며, 도 7에는 가변 BPF(18)의 구성이 도시되어 있다. 가변 BPF(18)는, 직렬 접속된 복수(도면에서는, 4개)의 래치(18a), 병렬 접속된 복수(도면에서는, 2개)의 계수기(18b-1, 18b-2), 및 가산기(18c)를 포함하여 구성된다. 고정 FIR 필터(16)의 출력은, 래치(18a)에 공급됨과 함께, 계수기(18b-1)에도 공급된다. 계수기(18b-1)는 디지털 신호에 대하여 가변 계수 Kb를 승산하여, 가산기(18c)로 출력한다. 래치(18a)는, 디지털 신호를 보유한 후, 가산기(18c)로 출력한다. 또한, 복수의 래치(18a)를 경유한 디지털 신호는 계수기(18b-2)에 공급되며, 계수기(18b-2)는 입력 디지털 신호에 대하여 가변 계수 Kb를 승산하여 가산기(18c)로 출력한다. 가산기(18c)는 이들 신호를 가산하여, 다음단의 가변 HPF(20)로 출력한다. 계수기(18b-1, 18b-2)에서의 가변 계수 Kb를 적절하게 조정함으로써, 도 6에 도시한 바와 같이, BPF의 필터 특성이 변화한다. 도면 중 화살표는 필터 특성이 변화되는 것을 나타낸다. 가변 BPF(18)의 필터 특성을 변화시키기 위한 가변 계수 Kb는, 외부로부터 공급되는 조정 신호에 의해 적절하게 설정 가능하게 된다.

가변 HPF(20)는 고역 성분만을 통과시키는 필터이며, 또한 그 진폭을 적절하게 가변 조정할 수 있는 필터이다. 이러한 가변 HPF(20)도, 복수의 래치 및 계수기의 조합에서, 계수기에 의해 승산할 계수를 가변으로 함으로써 구성된다.

도 8에는, 가변 HPF(20)의 필터 특성이 나타나 있으며, 도 9에는 가변 HPF(20)의 구성이 도시되어 있다. 가변 HPF(20)도, 복수(도면에서는, 2개)의 래치(20a), 복수(도면에서는, 2개)의 계수기(20b-1, 20b-2), 및 가산기(20c)를 포함하여 구성된다. 가변 BPF(18)로부터의 디지털 신호는, 래치(20a) 및 계수기(20b-1)에 공급된다. 계수기(20b-1)는, 디지털 신호에 대하여 가변 계수 Kh를 승산하여, 가산기(20c)로 출력한다. 래치(20a)는, 디지털 신호를 보유한 후, 가산기(20c)로 출력한다. 또한, 2개의 래치(20a)를 경유한 디지털 신호는 계수기(20b-2)에 공급되며, 계수기(20b-2)는 입력 디지털 신호에 대하여 가변 계수 Kh를 승산하여 가산기(20c)로 출력한다. 가산기(20c)는, 이들 신호를 가산하여, 다음단의 전역 통과 필터(22)로 출력한다. 계수기(20b-1, 20b-2)에서의 가변 계수 Kh를 적절하게 조정함으로써, 도 8에 도시한 바와 같이, HPF의 필터 특성이 변화한다. 도면 중 화살표는 필터 특성이 변화되는 것을 나타낸다. 가변 HPF(20)의 필터 특성을 변화시키기 위한 가변 계수 Kh도, 가변 BPF(18)에서의 가변 계수 Kb와 마찬가지로, 외부로부터 공급되는 조정 신호에 의해 적절하게 설정 가능하게 된다.

이상 설명한 고정 FIR 필터(16), 가변 BPF(18), 가변 HPF(20)에 의해, 주로 디지털 신호의 진폭이 조정된다.

한편, 전역 통과 필터(22)는, 주로 디지털 신호의 군지연을 조정한다. 도 10에는 전역 통과 필터(22)의 필터 특성이 나타나 있으며, 도 11에는 전역 통과 필터(22)의 구성이 도시되어 있다. 전역 통과 필터(22)는, 감산기(22a), 지연기(22b, 22d), 계수기(22c), 및 가산기(22e)를 포함하여 구성된다. 가변 BPF(20)로부터의 디지털 신호는 감산기(22a)로 공급된다. 감산기(22a)는, 입력 디지털 신호와 지연기(22)로부터의 지연 디지털 신호의 차분을 연산하여, 계수기(22c) 및 지연기(22b)로 출력한다. 계수기(22c)는, 차분 신호에 대하여 가변 계수 A를 승산하여 가산기(22e) 및 지연기(22d)로 출력한다. 지연기(22d)는, 차분 신호를 1 샘플만큼 지연시켜 감산기(22a)로 공급하고, 가산기(22e)는 지연기(22b)로부터의 신호와 계수기(22c)로부터의 신호를 가산하여 출력한다. 감산기(22a), 계수기(22c), 및 지연기(22d)로 IIR 필터를 구성하고, 계수기(22c), 지연기(22b), 및 가산기(22e)로 FIR 필터를 구성하며, 계수기(22c)의 계수 A를 조정함으로써 군지연을 제어한다. 계수기(22c)의 계수 A를 마이너스로 설정함으로써, 입력 디지털 신호의 저역 성분의 군지연량이 증대되어, 계수 A의 값을 증감함으로써 도면 중 화살표로 나타낸 바와 같이, 그 지연량을 가변으로 할 수 있다. 전역 통과 필터(22)의 가변 계수 A도, 외부로부터의 조정 신호에 의해 적절하게 설정되며, 이에 따라 디지털 신호의 군지연이 보상되어 대략 플랫한 특성이 얻어진다.

고정 FIR 필터(16), 가변 BPF(18), 가변 HPF(20), 전역 통과 필터(22)에 의해 진폭 및 군지연이 보상된 디지털 신호는, 다음으로 AGC(24), 또한 가변 FIR 필 터(26)로 공급된다.

AGC(24)는, 가변 FIR 필터(26)에 공급하는 입력 디지털 신호의 진폭을 어느 정도 조정하는 것이며, 가변 FIR 필터(26)에서의 진폭 발산을 억제한다. 이 때문에, 가변 FIR 필터(26)의 출력을 게인 에러 검출기(30)에 의해 감시하여, 루프 필터(32)의 출력을 AGC(24)로 복귀함으로써 입력 디지털 신호의 게인을 피드백 조정한다.

가변 FIR 필터(26)는, 입력 디지털 신호의 특성을 목표 특성에 일치시키기 위한 FIR 필터이며, 계수기의 계수를 가변으로 하는 필터이다. 계수기의 가변 계수는 적응 제어기(28)로부터의 조정 신호에 의해 조정 설정된다. 적응 제어기(28)는, 목표 특성(임시로 정한 목표 특성임)과 입력 디지털 신호의 특성의 차분을 연산하여, 이 차분에 따라 소정의 알고리즘에 따라서 FIR 필터의 계수를 증감 조정한다.

도 12에는, 입력 디지털 신호의 특성, 즉, 재생 헤드(2) 특성, 아날로그 필터(10) 특성, 인터폴레이터(14) 특성, 고정 FIR 필터 특성(16), 가변 BPF(18) 특성, 가변 HPF(20) 특성, 및 전역 통과 필터(22) 특성이 중첩된 특성과, 본래 얻어져야 되는 목표 특성이 나타나 있다. 가변 FIR 필터(26) 및 적응 제어기(28)는, 도면에 나타난 양 특성의 차이 δ를 해소하도록, 계수기의 계수를 조정한다.

도 13에는, 가변 FIR 필터(26) 및 적응 제어기(28)의 구성이 도시되어 있다. 가변 FIR 필터(26)는, 직렬 접속된 복수(도면에서는, 4개)의 래치(26a), 병렬 접속된 복수(도면에서는, 4개)의 가변 계수기(26b-1∼26b-4), 가산기(26c)를 포함하여 구성된다. 또한, 적응 제어기(28)는, 판정기(28a), 감산기(28b), 및 적응 알고리즘 처리기(28c)를 포함하여 구성된다. 가변 FIR 필터(26)의 계수기(26b-1∼26b-4)는, 각각 조정된 계수를 입력 디지털 신호와 승산하여, 그 결과를 가산기(26c)로 출력한다. 가산기(26c)는, 가산 결과를 다음단의 비터비 디코더(42)로 출력함과 함께, 적응 제어기(28)의 판정기(28a)와 감산기(28b)로 출력한다. 계수기(26b-1∼26b-4)의 각 계수는, 당초에는 외부로부터의 조정 신호에 의해 어떤 값으로 설정되지만, 적응 알고리즘 처리기(28c)로부터의 조정 신호에 의해 적당한 값으로 증감 조정된다.

판정기(28a)는, 가산기(26c)의 출력을 임계값과 비교하여, 가산기(26c)로부터의 출력 디지털값이 소정의 디지털값 중 어느 것인지를 판정한다(소정의 디지털값이 0, -1, +1인 경우, 가산기(26c)로부터의 디지털값을 임계값과 비교하여 이들 값 중 어느 것인지를 판정한다). 예를 들면, 가산기(26c)로부터의 출력 디지털값이 0.8인 경우, 판정기(28a)는 이것을 +1로 판정하여 감산기(28b)로 출력한다.

감산기(28b)는, 가산기(26c)로부터의 출력과, 판정기(28a)로부터의 판정 결과를 감산하여, 그 차분을 산출한다. 이 차분 혹은 차이가, 입력 디지털 신호의 특성과 목표 특성의 차이 δ이다. 감산기(28b)는, 차분을 적응 알고리즘 처리기(28c)로 출력한다.

적응 알고리즘 처리기(28c)는, LMS(Least Mean Square) 알고리즘, 즉 차분(오차 신호)의 제곱을 최소로 하도록 가변 FIR 필터(26)의 각 계수기(26b-1∼26b-4)의 계수를 시시각각 변화시킨다. 적응 알고리즘 처리기(28c)는 회로로 구성되지 만, DSP를 프로그래밍하여 소프트적으로 처리해도 된다. 이상과 같이 하여, 입력 디지털 신호를 목표 특성(목표 PR4 특성)으로 고속으로 등화 수속시킬 수 있다.

가변 FIR 필터(26)의 가변 계수는, 상술한 바와 같이, 적응 제어기(28)를 이용하여 판정 귀환 제어함으로써 조정되지만, 레지스터 설정에 의해 직접 계수를 증감 조정해도 된다. 하나의 적합한 실시예는, 상술한 바와 같이, 먼저 외부의 조정 신호(레지스터로부터의 신호)에 의해 가변 FIR 필터(26)의 각 계수기(26b-1∼26b-4)의 당초의 계수값을 설정하고, 이 계수값을 적응 알고리즘에 의해 조정하는 것이다.

가변 FIR 필터(26)에 의해 최종적으로 등화 처리된 디지털 신호는, 비터비 디코더(42)에 공급된다. 비터비 디코더(42)는, 비터비 알고리즘을 이용하여 디지털 신호를 검출하여, 신호 처리 회로(44)로 출력한다. 신호 처리 회로(44)는, 비터비 디코더(42)에 의해 얻어진 디지털 신호에 기초하여, 재생 화상 신호나 재생 음성 신호를 얻어서, 모니터나 그 밖의 디바이스로 출력한다.

덧붙여서, 가변 FIR 필터(26)의 출력은, 게인 에러 검출기(30) 이외에, 타이밍 에러 검출기(34)에도 공급되며, 루프 필터(36)를 통해 NCO(Number Control Oscillator)(38)에 공급되고, NCO(38)에 의해 타이밍 오차에 따른 제어 신호를 생성하여 인터폴레이터(14)에 공급하여, 타이밍을 조정한다. 인터폴레이터(14)는, NCO(38)로부터의 제어 신호에 기초하여, 이미 상술한 바와 같이, 도 4에 도시된 계수기(14b-1∼14b-9)의 계수의 복수 세트 중에서 제어 신호에 따른 세트를 이용하여 내삽 보간한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예의 데이터 재생 장치에서는, 인터폴레이터(14)로부터의 디지털 신호에 대하여, 디지털 이퀄라이저(15)에 의해 등화 처리함과 함께, 디지털 이퀄라이저(15)를 구성하는 각 필터를 가변 필터(그 특성을 조정할 수 있는 필터)로 구성함으로써, 디지털 데이터가 기록된 자기 테이프 등의 특성 변동이나 재생 헤드의 특성 변동, 아날로그 필터(10)의 특성 변동 등을 유연하고 또한 높은 정밀도로 보상할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 디지털 이퀄라이저(15)를 고정 FIR 필터(16), 가변 BPF(18), 가변 HPF(20), 전역 통과 필터(22), 가변 FIR 필터(26)를 포함하여 구성하고, 고정 FIR 필터(16), 가변 BPF(18), 가변 HPF(20)에 의해 디지털 신호의 진폭을 주로 조정하며, 전역 통과 필터(22)에 의해 디지털 신호의 군지연을 주로 조정한 뒤에 가변 FIR 필터(26)에 공급하고 있기 때문에, 가변 FIR 필터(26)에 공급되는 디지털 신호의 특성은 어느 정도 목표 특성에 근접하고 있어서, 가변 FIR 필터(26)에 의해 목표 특성으로 등화할 때에, 입력 디지털 신호의 특성이 목표 특성에 대하여 극단적으로 괴리되어 있기 때문에 발생되는 발산의 우려도 억제할 수 있다. 특히, 가변 FIR 필터(26)에 의해 군지연 제어하여 목표 특성에 일치시킬 때에, 군지연 제어에 수반하여 디지털 신호의 진폭에도 영향을 미치게 되기 때문에 군지연 제어에 일정한 제한이 있고, 이 때문에 가변 FIR 필터(26) 단독으로는 군지연 제어 능력에 제한이 있지만, 본 실시예에서는 전역 통과 필터(22)에 의해 어느 정도의 군지연 제어를 실행하고 있기 때문에, 가변 FIR 필터(26)에서는 전역 통과 필터(22)에 의해서는 보상할 수 없는 만큼의 군지연만을 제어하기만 하면 되어, 높은 정밀도의 제어가 가능하다. 바꿔 말하면, 본 실시예에서는, 가변 BPF(18), 가변 HPF(20), 전역 통과 필터(22)에 의해(또한, AGC(24)에 의해) 디지털 신호 특성을 어느 정도 러프하게 보상하고, 가변 FIR 필터(26)에 의해 남은 차이 만큼을 미세하게 보상함으로써, 목표 특성으로 등화 처리하고 있다고 말할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 여러가지의 변경이 가능하다.

예를 들면, 본 실시예에서는, 가변 BPF(18), 가변 HPF(20), 전역 통과 필터(22), 가변 FIR 필터(26)의 각 계수기의 계수(탭 계수)를 외부의 조정 신호(사용자가 설정한 신호)에 의해 변화시켜 특성을 설정하도록 구성하였지만, 각 계수기의 계수를 변화시키기 위해서는, 예를 들면 레지스터에 계수 데이터값을 적절하게 기입하고, 이 레지스터로부터 각 필터의 계수기에 계수 데이터값을 공급하면 된다.

또한, 본 실시예에서, 가변 BPF(18), 가변 HPF(20), 전역 통과 필터(22), 가변 FIR 필터(26)의 모든 계수를 조정하여 그 특성을 변화시킬 필요는 없으며, 예를 들면 가변 BPF(18)에 대해서는 디폴트 특성으로 유지하고, 가변 HPF(20) 및 전역 통과 필터(22)의 계수만을 조정해도 된다. 물론, 가변 BPF(18)의 계수만을, 혹은 가변 HPF(20)의 계수만을, 혹은 전역 통과 필터(22)의 계수만을 조정해도 된다.

또한, 본 실시예에서는, 고정 FIR 필터(16)를 이용하여 재생 헤드(2), 아날로그 필터(10), 인터폴레이터(14)의 각 구성 요소에 의한 처리에 의해 열화된 고역 성분을 부스트하여 보상하고 있지만, 재생 헤드(2) 등의 특성에 따라 고정 FIR 필터(16)를 생략하는 것도 가능하다.

본 실시예의 데이터 재생 장치는, DVC(디지털 비디오 카메라)나 HDD(하드디스크 드라이브), CD 드라이브나 DVD 드라이브의 재생 장치에 조립할 수 있어서, PR4 등의 디지털 데이터를 재생 헤드에 의해 아날로그 신호로서 재생하고, 이 아날로그 재생 신호를 디지털화하여 재생 처리하는 임의의 디바이스에 적용할 수 있다.

본 발명에 따르면, 재생 신호의 등화 처리를 보다 유연하고 또한 높은 정밀도를 갖고 실행할 수 있어서, 이에 따라 재생 에러를 저감할 수 있는 데이터 재생 장치를 제공할 수 있다.

Claims

디지털 데이터를 재생하는 재생 수단과,

상기 재생 수단으로부터의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환 수단과,

상기 아날로그/디지털 변환 수단으로부터의 디지털 신호를 원하는 목표 특성으로 하기 위해 등화 처리하는 디지털 등화 수단

을 포함하며,

상기 디지털 등화 수단은,

상기 아날로그/디지털 변환 수단으로부터의 디지털 신호의 진폭을 조정하는 가변 필터 수단과,

상기 가변 필터 수단으로부터의 디지털 신호의 군지연을 조정하는 가변 군지연 필터 수단과,

상기 가변 군지연 필터 수단으로부터의 디지털 신호의 목표 특성으로부터의 차이를 보상하는 가변 FIR 필터 수단

을 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
제1항에 있어서,

상기 가변 필터 수단은,

상기 디지털/아날로그 변환 수단으로부터의 디지털 신호의 진폭을 조정하는 가변 대역 통과 필터 수단과,

상기 가변 대역 통과 필터 수단으로부터의 디지털 신호의 진폭을 더 조정하는 가변 고역 통과 필터 수단

을 갖는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
제1항에 있어서,

상기 가변 필터 수단은,

상기 디지털/아날로그 변환 수단으로부터의 디지털 신호의 고역 진폭을 조정하는 고정 FIR 필터 수단과,

상기 고정 FIR 필터 수단으로부터의 디지털 신호의 소정 대역 진폭을 조정하는 가변 대역 통과 필터 수단과,

상기 가변 대역 통과 필터 수단으로부터의 디지털 신호의 고역 진폭을 더 조정하는 가변 고역 통과 필터 수단

을 갖는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
제1항에 있어서,

상기 아날로그/디지털 변환 수단으로부터의 디지털 신호를 내삽 보간하여 재샘플링하여 얻어진 디지털 신호를 상기 디지털 등화 수단에 출력하는 인터폴레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
제1항에 있어서,

상기 가변 필터 수단, 가변 군지연 필터 수단 및 가변 FIR 필터 수단은,

입력 디지털 신호에 대하여 서로 직렬 접속된 복수의 래치와,

상기 복수의 래치의 전단 혹은 중간 혹은 후단에 접속되며, 계수를 입력 디지털 신호와 승산하여 출력하는 복수의 계수기와,

상기 복수의 계수기로부터의 출력을 가산하는 가산기

를 가지며,

상기 계수를 가변으로 함으로써 필터 특성을 변화시키는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
제5항에 있어서,

상기 계수를 가변 설정하는 레지스터를 더 포함하며,

상기 레지스터에 계수 데이터값을 기입함으로써 필터 특성을 변화시키는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
제1항에 있어서,

상기 가변 FIR 필터 수단은,

입력 디지털 신호에 가변 계수를 곱하여 출력하는 가변 계수기를 갖는 가변 FIR 필터와,

상기 가변 FIR 필터의 출력이 3치 디지털값 중 어느 것인지를 판정하는 판정 기와,

상기 가변 FIR 필터의 출력과, 상기 판정기의 출력의 차분을 연산하는 감산기와,

상기 감산기의 출력에 기초하여 상기 가변 계수기의 상기 가변 계수를 조정하는 적응 처리기

를 갖는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
제1항에 있어서,

상기 가변 필터 수단 및 가변 군지연 필터 수단은, 상기 디지털 신호의 상기 목표 특성으로부터의 차이를 러프하게 보상하고,

상기 가변 FIR 필터 수단은, 상기 가변 필터 수단 및 가변 군지연 필터 수단에 의해 보상되지 않은 차이를 미세하게 보상하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
제1항에 있어서,

상기 디지털 데이터는, PR4 프리코드된 디지털 데이터인 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.