KR20050026320A - 데이터 재생 장치 및 방법 - Google Patents

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이재욱
류은진
심재성
조잉섭
이정현
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Abstract

본 발명은 비터비 복호화를 이용한 데이터 재생 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 채널의 특성을 최적화시킨 기준 레벨을 구현할 수 있는 광 디스크의 재생에 적용할 수 있는 데이터 재생 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 등화기의 입력신호를 수신하여 최적의 레벨을 검출하는 채널 식별기 및 검출된 최적의 레벨을 이용하여 등화기의 계수를 갱신하는 적응화 프로세서를 포함한다. 본 발명에 따르면, 비터비 디코더의 성능을 최대화할 수 있는 기준 레벨값을 검출하면서도 디스크 또는 픽업 장치의 형상에 의해 발생할 수 있는 틸트등으로 인한 노이즈에도 강한 데이터 재생 장치 및 방법이 제공된다.

Description

데이터 재생 장치 및 방법{Device and method for data reproduction}
본 발명은 비터비 복호화를 이용한 데이터 재생 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 채널의 특성을 최적화시킨 기준 레벨을 구현할 수 있는 광 디스크의 재생에 적용할 수 있는 데이터 재생 장치 및 방법에 관한 것이다.
광 디스크는 디스크 표면에 이진 신호를 기록한 다음 레이저를 입사시켜 반사된 파형을 독출함으로써 원래의 이진 신호를 재생하는 장치이다. 이 때 디스크 표면으로부터 독출한 신호는 RF 신호(Radio Frequency)라고 불린다. 디스크로부터 독출된 RF 신호는 디스크의 물리적 특성과 광학적인 특성으로 인해 이진 신호가 아닌 아날로그 신호의 성질을 가진다. 따라서 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여야 하며 이 때 필요한 과정이 이치화 과정과 위상 동기 과정(PLL)이 반드시 필요하다. 이치화 수단은 여러 가지로 가능한데 그 중에서 비터비 디코더는 가장 오류가 적은 이진 신호를 얻을 수 있는 디코딩 장치로 알려져 있다. 또한 비터비 디코더는 채널의 특성에 적합하도록 최적의 조건으로 이진 신호를 검출하며 단순한 신호 검출 회로(sign detection circuit)나 재생 길이 정정(run length correction)방식에 비해 성능이 우수하다고 알려져 있다.
도 1 은 비터비 디코더가 포함된 종래의 데이터 재생 장치의 블록도를 나타낸다.
비터비 디코더가 포함된 검출기에 관한 설명은 국내 특허 출원 제2000-56149호 광기록 매체 재생시의 선택적 외란 보상 장치 및 방법 또는 국내 특허출원 제 1998-49542 호 데이터 재생 장치에 자세히 설명되어 있으며 이를 참조한다.
광 디스크로부터 독출된 아날로그 신호(101)는 디지털_아날로그 변환기(110)에 의해 샘플 및 홀딩되어 양자화된 디지털 신호(102)로 변환된다. 양자화된 디지털 신호(102)는 오프셋 제거기(120)에 의해 DC 성분이 최적으로 보상된다. 등화기(130)는 일반적으로 FIR 필터(130)로 이루어지며, 지연되어 입력된 각 입력 신호(104)를 특정 주파수 영역에서 일정 비 만큼 증폭시킴으로써 채널의 특성을 명확하게 한다. 비터비 디코더(140)내부의 브렌치 메크릭 생성기(미도시)에서는 각 기준 레벨과 실제 입력된 신호와의 차이를 구함으로써 상태 메트릭을 생성하기 때문에, 비터비 디코더에 입력되는 기준 레벨은 비터비 디코더의 성능에 중대한 영향을 미친다. 그러나 디스크의 물리적 특성이나 상황의 변화로 인해 각 매체로부터 입력되는 신호에 대해 최적의 조건을 가지는 기준 레벨은 상이하고 여기서 최적의 기준 레벨 즉 비터비 디코더(140)의 성능을 최고로 하게 하는 기준 레벨을 결정하여야 하는 과제가 발생한다.
도 1 의 구성요소 중 레벨 검출기(150)는 전술한 과제를 해결하기 위해 제안된 하나의 방법중 하나이다. 이러한 방법 또는 장치는 국내 특허 제 2000-00965호에 자세히 나타나있다. 레벨 검출기(150)는 FIR 필터(130)의 출력으로부터 비터비 디코더에 입력되는 최적의 기준레벨을 생성한다. 이 장치는 비터비 검출기에서 사용되는 결정 레벨의 기준값인 +/- 최대 레벨, +/- 중간 레벨과 제로 레벨을 등화기의 출력을 모니터링하여 결정한 다음 결정된 값을 비터비 검출기의 결정 레벨로 사용함으로써 데이터 비트의 에러율을 감소시켜 데이터 검출 성능을 높인다. 그러나, 이러한 종래의 데이터 재생 장치는 +/- 최대 레벨, +/-중간 레벨과 같은 미리결정된 레벨을 가지는 신호의 선택에 의해 최적의 기준 레벨을 선택하기 때문에, 결정된 레벨에 노이즈가 발생하면 이 레벨이 원래의 기준레벨에 대응되지 않고 다른 레벨에 대응됨으로써 엉뚱한 레벨을 적응화시키는 문제가 생긴다. 일반적으로 광 디스크의 기록 밀도가 높아짐에 따라 재생되는 신호의 품질이 점점 열악해진다. 특히 디스크 기판 또는 픽업 장치의 변형등에 의한 접선 방향(tangential) 및 반경 방향(radial)의 틸트(tilt) 는 이러한 고기록 밀도의 디스크에서 더욱 심하게 나타나는 노이즈 중 하나이고, 이러한 노이즈에 의한 신호 재생의 에러율 증가는 일반적인 디스크 재생 장치에서 더욱 심각한 문제를 일으킨다.
따라서, 본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로서, 다양한 광 디스크의 신호 특성을 최적으로 판단함으로써 비터비 디코더의 성능을 최적화 시킬 수 있는 기준 레벨을 결정함과 동시에 접선 방향 틸트 와 같은 노이즈에도 강한 데이터 재생 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
전술한 목적을 해결하기 위한 본 발명은, 비터비 디코더를 포함하는 데이터 재생 장치로서, 입력 신호의 특정 주파수를 등화시키는 등화기; 상기 등화기의 입력 신호에 기초하여 상기 비터비 디코더의 기준 레벨을 검출하는 채널 식별기; 및 상기 검출된 기준 레벨, 상기 등화기의 입력 신호 및 출력 신호에 기초하여 상기 등화기의 필터링 계수를 결정하는 적응화 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 한다. 바람직한 실시예에서, 상기 채널 식별기는, 미리결정된 시간기간 동안 입력된 상기 등화기의 입력 신호에 기초하여 상기 기준 레벨을 검출하는 것을 특징으로 한다.
또다른 실시예에서, 상기 채널 식별기는, 상기 등화기의 입력 신호와 이전의 기준 레벨값의 평균값을 취함으로써 상기 기준레벨을 검출하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 채널 식별기는, 상기 비터비 디코더의 출력 신호로부터 선택 신호를 생성하는 선택 신호 생성기; 상기 선택 신호에 따라 상기 등화기의 입력 신호로부터 검출될 레벨을 선택하는 레벨 선택기; 및 상기 선택된 레벨에 대해, 이전의 레벨값 및 선택된 레벨로 입력된 입력 신호의 레벨값에 기초하여 새로운 레벨값을 생성하는 평균치 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 선택 신호 생성기는, 상기 비터비 디코더의 출력 신호를 비터비의 탭 수와 동일한 수 만큼 지연시킨 신호를 멀티플렉싱함으로써 선택 신호를 생성한다.
또한 바람직한 실시예에서, 상기 평균치 필터는 수식, 기준 레벨값 = 이전 레벨값 +(지연된 입력 신호 - 이전 레벨값)/상수, 에 의해 기준 레벨을 검출하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에서, 상기 적응화 프로세서는, 최소 평균 제곱(LMS, Least mean square) 방식에 의해 기준레벨을 검출하는 것을 특징으로 하고, 더욱 상세하게는, 상기 등화기의 출력 신호와 검출된 레벨과의 차에 기초하여 상기 등화기의 새로운 계수를 결정한다.
이 때 상기 적응화 프로세서는, 수식 Wk+1 = Wk + 2 μ ek Xk 에 의해 등화기의 계수를 결정하고, 여기서 Wk+1 는 등화기의 새로운 계수, Wk 는 등화기의 갱신전의 이전 계수, μ 는 추종 속도, ek 는 에러신호 = 등화기의 출력 - 검출된 레벨값, Xk 는 등화기의 입력 신호이다.
또한 본 발명은 비터비 디코딩 단계를 포함하는 데이터 재생 방법으로서, 등화기를 사용하여 입력 신호의 특정 주파수를 등화시키는 단계; 상기 등화기의 입력 신호에 기초하여 상기 비터비 디코더의 기준 레벨을 검출하는 채널 식별 단계; 및 상기 검출된 기준 레벨, 상기 등화기의 입력 신호 및 출력 신호에 기초하여 상기 등화기의 필터링 계수를 결정하는 계수 생성 단계를 포함한다.
여기서, 상기 채널 식별 단계는, 상기 등화기의 입력 신호와 이전의 기준 레벨값의 평균값을 취함으로써 상기 기준 레벨값을 검출한다.
또한, 상기 채널 식별 단계는, 상기 비터비 디코더의 출력 신호로부터 선택 신호를 생성하는 선택 신호 생성 단계; 상기 선택 신호에 따라 상기 등화기의 입력 신호로부터 검출될 레벨을 선택하는 레벨 선택 단계; 및 상기 선택된 레벨에 대해, 이전의 레벨값 및 선택된 레벨로 입력된 입력 신호의 레벨값에 기초하여 새로운 레벨값을 생성하는 레벨값 검출 단계를 포함한다.이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 재생 장치를 나타내는 도면이다.
도 2 에 도시되지 않은 디지털_아날로그 변환기(110), DC 오프셋 보상기(120) 및 위상 루프 동기기 (160) 부분은 도 1 의 해당 부분과 동일하고 여기서는 등화기(130)의 입력 신호(104)부터 논하기로 한다.
본 발명은 채널 식별기(170) 및 적응화 프로세서(180)를 가진다는 점에서 종래기술과 구별된다. 채널 식별기(170)는 도 1 의 레벨 추정기(150)에 대응되는 요소이다. 그러나 레벨 추정기(150)의 입력 신호는 등화기의 출력 신호(105)인데 반해, 채널 식별기(170)의 입력 신호는 등화기(130)의 입력 신호(104) 및 비터비 디코더의 출력 신호(106)이다. 추정된 레벨값(203)을 생성하기 위해 등화기(130)의 출력 신호(105) 대신에 등화기의 입력 신호(104)를 사용하는 것은 광디스크의 재생시 틸트(tilt)에 의한 재생 오류를 감소시키기 위함이다.
또한 채널 식별기(170)을 비터비 디코더의 출력신호를 레벨 추정에 사용한다. 이는 추정 대상을 특정하는 선택 신호를 생성하기 위함이다.
한편, 본 발명은 적응화 프로세서(180)를 가진다는 점에서 종래 기술과 구별된다. 적응화 프로세서(180)는 채널 추정기의 출력 신호인 레벨 추정값(203), 등화기(130)의 입력 신호(204) 및 출력 신호(205)를 입력 신호로 하여, 갱신된 등화기의 계수(208)를 생성한다. 다시 말하면, 등화기(130)는 적응화 프로세서(180)에 의해 그 필터링 계수가 적응화(adaptation)된다.
이하 채널 식별기(170) 및 적응화 프로세서(180)의 동작 원리에 대해 상세히 설명한다.
도 3 은 본 발명에 따른 채널 식별기의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
채널 식별기(170)는 선택 신호 생성기(330), 레벨 선택기(350) 및 평균치 필터(340)을 포함한다. 선택 신호 생성기(330)는 비터비 디코더의 출력 신호(203)를 수신하여 선택 신호(331)를 생성한다. 이 때 비터비 디코더(140)의 출력 신호는 0 또는 1 의 값을 가지는 이진 신호이며 비터비 디코더에 의해 디코딩된 최종 출력이다. 비터비 디코더의 동작 원리에 의하여, 비터비 디코더의 출력 신호는 비터비 디코더의 입력 신호 즉 등화기의 출력 신호와 연관성을 가지게 되며, 이는 비터비 디코더의 출력 신호가 비터비 디코더로 입력되는 레벨의 종류를 특정할 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들어 설명한다. 신호 레벨이 PR(1,2,1)에 의해 생성되었고, 코드 유형이 (1,7) 인 경우에, 나타날 수 있는 이상적 레벨값은 4, 2, -2, -4 이다. 만약 입력 신호의 레벨이 4, 4, 4, 2, -2, -4, -4, -4, -2, 2 ... 라면, 이에 의한 디코더의 출력 신호는 1, 1, 1, -1, -1, -1, -1, -1, 1, 1... 이 될 것이다. 이 때 비터비 디코더의 탭 수 만큼 비터비 디코더의 출력 신호를 멀티플렉싱하면, 111,11-1,1-1-1,-1-1-1,... 이고, 이를 이진 신호로 나타내면, 111,110,100,000,... 이 된다. 따라서 이러한 이진 신호는 각각 4, 2, -2, -4, ... 등이 입력되었음을 나타내고, 결국 111,110,100,000,... 등은 4,2,-2,-4,... 등의 레벨값의 종류를 특정하는 선택 신호로 사용될 수 있다. 이러한 선택 신호(331)는 도 3 에 나타나 있다.
채널 식별기(170)로 입력된 비터비 디코더의 출력 신호(202)는 비터비 디코더의 탭 수 - 1 의 수에 해당하는 지연기(361,362,...)들에 의해 지연되어 분리된 채 선택 신호 생성기(330)에 입력된다. 입력된 지연된 신호(321,322,..)는 선택 신호 생성기(330)에 의해 합해져서 이진 신호 형태의 선택 신호(331)을 생성한다. 예를 들면 비터비 디코더의 탭 수가 3 인 경우, 지연기의 개수는 2개이고, 선택 신호(331)의 형태는 111,110,100,000,... 의 형태를 가진다. 지연기(361,362,...)를 사용하는 이유는 비터비 디코더의 출력이 한꺼번에 바로 출력되는 것이 아니라 일정한 시스템 클럭만큼의 연산 기간이 경과된 후에 출력되기 때문에, 비터비 디코더의 출력 신호에 대응하는 입력 신호를 선택하기 위해서는 연산기간에 해당되는 만큼의 지연 시간이 채널 식별기의 입력 신호(202)에도 할당되어야 하기 때문이다.
또한, 상기 선택 신호(331)는 최단 신호의 조건에 따라 제거가능한 비터비 경로(path)에 해당되는 경우에는 제거될 수 있다. 예를 들면 (1,7) 코드를 사용하는 3탭 구조의 비터비 디코더의 경우 1T 에 해당되는 010, 101 의 선택 신호(331)는 제거되고, 가능한 선택 신호는 000,001,011,100,110,111 으로서 6 개이다. 마찬가지로 5탭 구조의 비터비 디코더에서 (1,7) 코드를 사용하는 경우에는 16 개의 레벨 만이 필요하며, 선택 신호 역시 16개의 신호가 발생된다. 올바른 비터비 디코더의 출력이라면, 비터비 디코더의 출력 신호 자체가 1T 신호가 발생되지 않으므로 선택 신호(331)의 생성에 별도의 구성은 필요하지 않다.
또다른 채널 식별기의 입력 신호는 등화기의 입력 신호(201)이다. 등화기의 입력 신호(201)는 연속된 값을 가지는 전기적 신호이며, 디코딩 동작의 대상이되는 신호이다. 이 신호(201)는 이상적인 기준 레벨과 차이를 가지는 실제적인 값을 가진다. 채널 식별기의 입력 신호(201)는 비터비 디코더의 메모리 개수(M)에 해당하는 수의 지연기(311,312, ...)을 거쳐 레벨 선택기(350)에 입력된다. 레벨 선택기(350)는 입력된 채널 식별기의 입력 신호(201)를 선택 신호(331)에 기초하여 각 레벨에 해당하는 평균치 필터(340)로 전달한다. 각각의 평균치 필터(340)는 각각의 비터비 디코더의 레벨에 대응된다. 따라서 평균치 필터(340)의 수는 연결된 비터비 디코더의 레벨 수와 동일하다. 역시 필요하지 않은 경로(path)는 제거될 수 있다.
평균치 필터(340)는 선택된 입력 신호들(341,342,343, ...)을 일정 기간동안 평균치를 취한 뒤 이 값을 새로운 레벨값(351,352,353, ...)으로 출력한다. 평균치 필터(340)로는 일반적으로 저역 통과 필터가 사용될 수 있다. 이 때 저역 통과 필터의 DC 평균값을 추정하는 성질을 사용한다. 또다른 평균치 필터(340)의 형태는 다음과 같은 수식을 사용하는 것이다.
[식 1]
L' = L + ( I - L ) / C
여기서, L' 는 새로 들어온 입력 신호에 의해 갱신된 레벨값(351,352,...), L 는 이전의 레벨값, I 는 지연된 입력 신호(351,352,...), 및 C 는 상수이다. 상수 C 의 값을 증가시킬수록 갱신될 레벨 L' 는 변하는 정도가 적기 때문에 추종의 정도는 감소하게 된다.
다시 도 3 을 참조하면, 검출된 새로운 레벨(351,352,...)은 적응화 프로세서(180)로 입력된다. 적응화 프로세서(180)는 검출된 레벨 에러에 기초하여 새로운 등화기의 계수(208)를 생성한다. 검출될 레벨 에러란 등화기의 출력 신호(205)와 검출된 레벨(208)의 차를 말한다. 새로운 등화기의 계수(208)는 최소 평균 제곱(LMS, least mean square) 방법을 사용하여 이전의 계수를 갱신하는 방법을 사용한다. 본 발명의 일 실시예로서 사용되는 수식은 다음과 같다.
[식 2]
Wk+1 = Wk + 2 μ ek Xk
여기서 Wk+1 는 등화기의 새로운 계수(208), Wk 는 등화기의 이전 계수, μ 는 추종 속도(실수), ek 는 에러신호로서 검출된 레벨값(208)에서 등화기의 출력 신호(205)을 감산한 값, Xk 는 등화기의 입력 신호(204)를 나타낸다.
도 3 에 나타난 바와 같이, 등화기의 입력 신호(Xk, 204)는 지연기(190)에 의해 지연된 후 적응화 프로세서(180)에 입력된다. 이는 적응화 프로세서(180)가 레벨 에러(ek)를 구하는 데 일정 클록만큼 지연되기 때문이다. 유사하게, 등화기의 출력 신호(205)는 지연기(200)에 의해 일정 시간 지연된 후 적응화 프로세서(180)로 입력된다. 이는 적응화 프로세서(180)가 새로운 레벨을 검출하는 데 있어서 시간 지연이 있기 때문이다.
추종 속도 μ 는 추종의 정도를 결정하는 파라미터로서, 마이컴이나 기타 제어 수단에 의해 조정 가능하다. 추종 속도 μ의 값이 클수록 레벨 추종의 정도는 증가한다. 다만 안정도의 범위 내이어야 하며 그렇지 않은 경우에는 발산하여 불안정해진다.
본 특허에서 제시하는 적응화 프로세서(180)는 채널을 안정화 시키기위해 사용된다. 이는 종래의 적응화 프로세서가 비터비 디코더에 알맞은 레벨값을 생성하기 위해 사용되는 것과 구별된다. 종래의 적응화 프로세서는 비터비 디코더의 레벨을 특정값으로 고정시키고, 적응화 프로세서를 통해 등화기의 입력 신호를 비터비 디코더의 레벨에 가장 적합한 값으로 변화시켰다. 그러나 본 발명에서는 채널 식별기(170)가 등화기의 입력 신호(201)를 기초로 비터비 디코더의 최적 레벨을 생성한다. 또한 적응화 프로세서는 분석된 최적의 레벨을 이용하여 등화기 즉 필터의 계수를 재조정함으로써 등화기의 출력 신호가 원래 채널의 주파수 특성을 거의 그대로 유지하도록 하면서 노이즈만 제거한다. 이는 이전에 문제가 되었던 LMS 알고리즘의 계수 안정화나 발산 문제에 대해 좀 더 높은 안정성을 부여할 수 있다.
도 4 는 본 (1,7)코드 용의 5탭 비터비 디코더의 트렐리스 다이어그램이고, 도 5 는 도 4 의 비터비 디코더에 본 발명을 동작시킨 경우의 레벨 추정 결과를 나타내는 도면이다.
도 4 를 참조하면, 1T 신호가 들어가는 경우의 경로는 제거되었음을 알 수 있다. 따라서 경로의 개수는 총 16 개이며 이에 따라 레벨의 수의 16개 가 된다.
도 5를 참조하면 16개의 이상적 레벨(00000,00001,00011,00110,00111,...)이 나타나 있다. 또한 채널 식별기로 입력되는 신호(201)는 39,37,-18,-68,... 이고 이 때 선택 신호는 11100,11000,10000,00000,00001,.. 이며, 선택 신호의 수는 레벨의 수와 동일하다. 선택 신호에 따라 현재 연산되고 있는 레벨을 선택하면 선택된 레벨 신호는 47(11100의 경우), 27(11000의 경우), -22(10000의 경우), -63(10000) ... 과 같이 선택된다. 즉 선택된 레벨 신호는 입력 신호와 상당히 유사함을 알 수 있다. 또한 레벨 별로 지연된 채널 식별기의 입력 신호를 전술한 [식 1] 에 의해 평균치를 취하게 되면 가장 이상적일 레벨값이 얻어짐을 알 수 있다.
도 6 및 도 7 은 본 발명을 사용한 경우 재생시 두가지 틸트에 의한 신호 에러율(SER)의 정도를 나타내는 도면이다. 본 발명에서 제시한 장치를 사용해 23G의 디스크에 33G 의 데이터를 기록한 다음 이를 재생하였을 때의 여러 틸트 각에 대한 신호 에러율을 나타낸다.
도 6 은 접선 방향 틸트시의 신호 에러율을 나타낸다. 이를 참조하면, 본 발명에 의한 적응화 프로세서를 사용한 경우 신호 에러율(520)은 종래의 5탭 비터비 디코더를 사용한 경우의 신호 에러율(510)보다 굉장히 감소되어 있으며, 이러한 효과는 틸트각이 증가할수록 더욱 뚜렷해진다. 도 7 은 반경 방향 틸트시의 신호 에러율을 나타내며, 접선 방향의 틸트시처럼 현저한 효과는 보이지 않지만 본 발명에 의한 신호 에러율(720)은 종래의 신호 에러율(710)보다 다소 감소하였음을 알 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 비터비 디코더의 성능을 최대화할 수 있는 기준 레벨값을 검출하면서도 디스크 또는 픽업 장치의 형상에 의해 발생할 수 있는 틸트등으로 인한 노이즈에도 강한 데이터 재생 장치 및 방법이 제공된다.
또한 본 발명에 의하면, 최적의 레벨이 검출된 비터비 디코더를 사용함으로써 신호의 오동작 확률을 감소시키고 그 결과 신뢰성있는 광 디스크 기기를 제작할 수 있다.
도 1 은 비터비 디코더가 포함된 종래의 데이터 재생 장치의 블록도를 나타낸다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 재생 장치를 나타내는 도면이다.
도 3 은 본 발명에 따른 채널 식별기의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 4 는 본 (1,7)코드가 사용된 5탭 비터비 디코더의 트렐리스 다이어그램이다.
도 5 는 도 4 의 비터비 디코더에 본 발명을 동작시킨 경우의 레벨 추정 결과를 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7 은 본 발명을 사용한 경우 재생시 두가지 틸트에 의한 신호 에러율(SER)의 정도를 나타내는 도면이다.

Claims (22)

  1. 비터비 디코더를 포함하는 데이터 재생 장치로서,
    입력 신호의 특정 주파수를 등화시키는 등화기;
    상기 등화기의 입력 신호에 기초하여 상기 비터비 디코더의 기준 레벨을 검출하는 채널 식별기; 및
    상기 검출된 기준 레벨, 상기 등화기의 입력 신호 및 출력 신호에 기초하여 상기 등화기의 필터링 계수를 결정하는 적응화 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 등화기는 FIR 필터인 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 채널 식별기는,
    미리결정된 시간기간 동안 입력된 상기 등화기의 입력 신호에 기초하여 상기 기준 레벨을 검출하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 채널 식별기는,
    상기 등화기의 입력 신호와 이전의 기준 레벨값의 평균값을 취함으로써 상기 기준레벨을 검출하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 채널 식별기는,
    상기 비터비 디코더의 출력 신호로부터 선택 신호를 생성하는 선택 신호 생성기;
    상기 선택 신호에 따라 상기 등화기의 입력 신호로부터 검출될 레벨을 선택하는 레벨 선택기; 및
    상기 선택된 레벨에 대해, 이전의 레벨값 및 선택된 레벨로 입력된 입력 신호의 레벨값에 기초하여 새로운 레벨값을 생성하는 평균치 필터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 선택 신호 생성기는,
    상기 비터비 디코더의 출력 신호를 비터비의 탭 수와 동일한 수 만큼 지연시킨 신호를 멀티플렉싱함으로써 선택 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 평균치 필터는 저역 통과 필터인 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 평균치 필터는 수식, 기준 레벨값 = 이전 레벨값 +(지연된 입력 신호 - 이전 레벨값)/상수, 에 의해 기준 레벨을 검출하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 적응화 프로세서는,
    최소 평균 제곱(LMS, Least mean square) 방식에 의해 기준레벨을 검출하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 적응화 프로세서는,
    상기 등화기의 출력 신호와 검출된 레벨과의 차에 기초하여 상기 등화기의 새로운 계수를 결정하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 적응화 프로세서는, 수식 Wk+1 = Wk + 2 μ e k Xk 에 의해 등화기의 계수를 결정하고, 여기서 Wk+1 는 등화기의 새로운 계수, Wk 는 등화기의 갱신전의 이전 계수, μ 는 추종 속도, ek 는 에러신호 = 검출된 레벨값 - 등화기의 출력, Xk 는 등화기의 입력 신호인 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  12. 비터비 디코딩 단계를 포함하는 데이터 재생 방법으로서,
    등화기를 사용하여 입력 신호의 특정 주파수를 등화시키는 단계;
    상기 등화기의 입력 신호에 기초하여 상기 비터비 디코더의 기준 레벨을 검출하는 채널 식별 단계; 및
    상기 검출된 기준 레벨, 상기 등화기의 입력 신호 및 출력 신호에 기초하여 상기 등화기의 필터링 계수를 결정하는 계수 생성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 등화 단계는 FIR 필터를 통해 구현되는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 채널 식별 단계는,
    미리결정된 시간기간 동안 입력된 상기 등화기의 입력 신호에 기초하여 상기 기준 레벨을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 채널 식별 단계는,
    상기 등화기의 입력 신호와 이전의 기준 레벨값의 평균값을 취함으로써 상기 기준 레벨값을 검출하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 채널 식별 단계는,
    상기 비터비 디코더의 출력 신호로부터 선택 신호를 생성하는 선택 신호 생성 단계;
    상기 선택 신호에 따라 상기 등화기의 입력 신호로부터 검출될 레벨을 선택하는 레벨 선택 단계; 및
    상기 선택된 레벨에 대해, 이전의 레벨값 및 선택된 레벨로 입력된 입력 신호의 레벨값에 기초하여 새로운 레벨값을 생성하는 레벨값 검출 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 선택 신호 생성 단계는,
    상기 비터비 디코더의 출력 신호를 비터비 디코더의 탭 수와 동일한 수 만큼 지연시킨 신호를 멀티플렉싱함으로써 선택 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 레벨값 검출 단계는 저역 통과 필터를 통해 평균값을 취함으로서 수행되는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 레벨값 검출 단계는 수식, 기준 레벨값 = 이전 레벨값 + (지연된 입력 신호 - 이전 레벨값)/상수, 에 의해 기준 레벨을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  20. 제 12 항에 있어서, 상기 계수 생성 단계는,
    최소 평균 제곱(LMS, Least mean square) 방식에 의해 기준레벨을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 계수 생성 단계는,
    상기 등화기의 출력 신호와 검출된 레벨과의 차에 기초하여 상기 등화기의 새로운 계수를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 계수 생성 단계는, 수식 Wk+1 = Wk + 2 μ e k Xk 에 의해 등화기의 계수를 결정하는 단계를 포함하고, 여기서 Wk+1 는 등화기의 새로운 계수, Wk 는 등화기의 갱신전의 이전 계수, μ 는 추종 속도, ek 는 에러신호 = 검출된 레벨값 - 등화기의 출력, Xk 는 등화기의 입력 신호인 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
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