KR20050088456A

KR20050088456A - 비동기식 누화 소거

Info

Publication number: KR20050088456A
Application number: KR1020057011533A
Authority: KR
Inventors: 조 에스. 프리송; 데이비드 모드리
Original assignee: 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2003-12-02
Publication date: 2005-09-06
Also published as: US7218581B2; WO2004057598A1; DE60314457D1; EP1579442B1; CN1729527A; AU2003283735A1; US20070053261A1; ATE364884T1; JP2006511025A; EP1579442A1

Abstract

데이터 신호를 데이터 비율로 전달하는 장치는 누화 소거부를 구비한다. 누화 감소 유니트(14)는 스캔을 받게되는 트랙에 인접한 트랙에 대응한 누화 신호를 발생하도록 적응성 필터(15)를 가진다. 산출 유니트(17)는 적응성 필터용 필터 계수를 산출한다. 적응성 필터(15)와 감산기(16)는 비동기식 샘플 비율로 동작하기 위해 비동기식 클록(18)에 연결 된다. 누화 감소 유니트(14)는 데이터 신호(8)로 감산기의 출력을 전환하기 위해 동기식 클록에 연결된 샘플 비율 변환기(19)를 구비한다. 타이밍 회복 유니트(11)는 데이터 비율에 대응하는 동기식 클록을 검색하기 위해 데이터 신호(8)에 연결된다. 이러한 구성은 누화 소거 처리공정에 의해 도입된 대기시간이 타이밍 회복 루프의 전체적인 지연에 영향을 미치지 않으면서, 누화 소거에 지속적으로 이용하는 잇점을 가지게 한다.

Description

비동기식 누화 소거{ASYNCHRONOUS CROSSTALK CANCELLATION}

본 발명은 데이터 신호를 데이터 비율로 분배하는 장치에 관한 것으로서; 상기 장치는 입력 유니트와, 상기 데이터 비율에 대응하는 동기식 클록을 검색하기 위한 타이밍 회복 유니트와, 데이터 신호에서 누화를 감소시키는 누화(漏話) 감소 유니트를 포함하며; 상기 입력 유니트는 입력 신호 표시 데이터와 상기 입력 신호에 제공되며 누화 신호를 포함하는 적어도 하나의 보조 신호를 수용하기 위해 사용되며, 또한 판독 신호를 발생하기 위해 사용되며; 상기 누화 감소 유니트는 누화 신호를 발생시키도록 보조 신호를 필터링하는 적응성 필터(adaptive filter)와, 입력 유니트의 판독 신호로부터 누화 신호를 감산하는 감산기(subtractor)와, 상기 적응성 필터를 위해 필터 계수를 산출하는 산출 유니트(calculating unit)를 포함한다.

본 발명은 중앙 스폿에 의해 스캐닝되는 트랙에 대응하는 입력 신호와, 위성 스폿에 의해 스캐닝되는 트랙에 인접한 트랙에 대응하는 보조 신호에 특히 유용하게 사용될 수 있다.

트랙을 스캐닝하고 정보를 판독하는 장치는 미국특허 제6.134.211호에 개시되어 있다. 이러한 장치는 광디스크 등과 같은 레코드 캐리어상의 트랙에서 마크로부터 데이터를 제공하는 판독 신호를 발생하기 위해, 검출기가 구비된 헤드를 포함한다. 상기 판독 신호는 예를 들어 스큐(skew) 또는 틸트(tilt)로 언급되는 레코드 캐리어와 판독 헤드 사이의 각도에 의해 유발되는, 인접한 트랙으로부터의 누화에 의해 품질이 악화된다. 상기 헤드는 중앙 스폿으로부터 주 신호를 검출하기 위한 검출기와, 적어도 부분적으로 인접의 트랙을 커버하는 위성 스폿으로부터 보조 신호를 검출하기 위한 부가의 검출기를 포함한다. 누화에 의한 상기 품질 악화는 누화 제거회로에 보조 신호를 사용하므로써 감소된다. 상기 누화 제거회로의 출력은 동기식 데이터 클록을 발생하기 위하여, 예를 들어 비터비(Viterbi) 디코더 등과 같은 데이터 검출기와, 예를 들어 상 로킹된 루프(phase locked loop: PLL) 등과 같은 타이밍 회복 회로에 연결되는 데이터 신호이다. 검출기로부터의 신호는 입력 유니트에서 데이터 클록에 의해 결정된 샘플 비율(sample rate)에서 디지털 도메인으로 변환되며, 누화 제거 회로에서의 처리는 디지탈 도메인에서 데이터 클록 비율(clock rate)로 실행되며, 이러한 형태는 동기식 시스템으로 불리워지고 있다. 이러한 공지의 장치에서의 문제점은 타이밍 회복 회로가 누화 제거회로의 출력에 연결된다는 점이다. 이것은 누화 제거회로에 의해 유발된 지연(delay)이 타이밍 회복 루프에 포함된다는 효과를 제공한다. 이러한 지연은 악조건에서 데이터 클록을 회복할 때 불안정한 상태를 유발한다. 따라서, 누화 제거회로에 수용될 수있는 처리량은 한정된다.

따라서, 본 발명의 목적은 타이밍 회복을 악화시키지 않고서도, 누화 감소회로에서 복잡한 처리를 가능하게 하는 누화 감소 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1특징에 따르면, 이러한 목적은 서두에 서술한 장치에 의해 달성되는데; 이러한 장치에 있어서, 적응성 필터 및 감산기는 비동기식 샘플 비율을 동작시키기 위하여 비동기식 클록에 연결되며, 상기 누화 감소 유니트는 동기식 샘플 비율에서 감산기의 출력을 데이터 신호로 변환하기 위해 동기식 클록에 연결되며, 상기 타이밍 회복 유니트는 동기식 클록을 검색하기 위해 상기 데이터 신호에 연결되는 것을 특징으로 한다. 비동기식 클록에서 실행된 처리의 제1부분을 갖는 효과는 이러한 부분이 타이밍 회복 처리공정에 의해 영향을 받지 않는다는 점이다. 상기 타이밍 회복은 누화 보정후 데이터 신호에 연결된다는 장점을 아직 갖고 있다. 이러한 배치는 비동기식 부분 즉, 적응성 필터에서의 지연이 타이밍 회복 루프에 포함되지 않는다는 장점을 제공한다. 따라서, 상당한 지연을 필요로 하게 되는 복잡한 형태의 필터링이 인가될 수 있으므로 고성능 데이터 신호 검색을 달성할 수 있으며, 상기 타이밍 회로의 안정성은 위험을 받지 않게 된다.

이러한 장치의 실시예에서, 상기 산출 유니트는 동기식 샘플 비율에서 작동되기 위하여 동기식 클록에 연결된다. 이것은 상기 산출이 데이터 신호에서 실제 데이터 콘텐츠에 동기하는 순간 데이터 신호의 값에 기초한다는 장점을 제공한다. 따라서, 연산된 계수는 데이터 콘텐츠를 개선하기 위해 최적화될 것이다.

이러한 장치의 실시예에서, 상기 누화 감소 유니트는 비동기식 샘플 비율에서 동작하는 적응성 필터를 위하여 동기식 샘플 비율에서 산출된 필터 계수를 변환하기 위한 역변환 수단을 포함한다. 이것은 상기 계수가 비동기식으로 작동되는 적응성 필터를 위한 대응값으로 변환된다는 장점을 제공한다. 이러한 장치의 실질적인 실시예에서, 상기 역변환 수단은 비동기식 샘플 비율에서 필터 계수의 리샘플링을 허용하는 래치를 포함한다. 이것은 상기 래치가 급속하게 변화되지 않는 신호값에 적절한 매우 저렴한 역변환이라는 장점을 제공한다. 본 발명자들은 누화 메카니즘은 급속히 변화되지 않으며, 따라서, 상기 필터 계수도 급속하게 변화되지 않는다는 사실을 알게 되었다. 실제로, 이것은 광디스크 판독 시스템에서는 사실이다. 실질적으로, 이것은 적응 상수(adaptation constant)가 작다는 것을 의미한다. 로우 패스 특징을 갖는 계수 산출에서의 LMS 함수와 적분기(integrator)와 조합하여, 이것은 래치를 사용할 수 있게 한다.

이러한 장치의 실시예에서, 상기 적응성 필터는 비동기식 샘플 비율에 대응하는 샘플 주기로 이격된 부분을 포함하며, 상기 역변환 수단은 동기식 샘플 비율에 대응하는 샘플 주기(T)로 이격된 부분을 갖는 상기 적응성 필터를 위해 산출된 필터 계수를, 적응성 필터를 위한 필터 계수를 변환하기 위하여, 공간적 보간기(interpolator)를 포함한다. 이것은 상기 공간적으로 보간된 필터 계수가 비동기식으로 작동되는 적응성 필터에서 실제로 필요로 하는 필터 계수에 더욱 실질적으로 대응한다는 장점을 제공한다.

이러한 장치의 실시예에서, 상기 산출 유니트는 최소 평균 제곱함수에 의해 데이터 신호 및 보조 신호에 기초하여 필터 계수를 산출하도록 배치된다. 이것은 상기 최소 평균 제곱합수가 이퀄라이저 및/또는 미세한 임펄스 응답 필터 등과 같은 적응성 필터를 위한 필터 계수를 산출하는데 편리한 방법을 제공할 수 있다는 장점을 갖는다.

이러한 장치의 실시예에서, 상기 누화 감소 유니트는 산출 유니트를 위하여, 보조 신호로부터 입력 신호로서 지연된 동기화된 신호를 발생시키도록 부가의 샘플 비율에 연결된 적어도 하나의 지연 유니트를 포함한다. 이것은 상기 보조 입력 신호가 필터 계수의 보다 정밀한 연산을 제공하는 동기화된 신호로 변환된다는 장점을 제공한다. 특히, 이러한 구조는 비트 동기식 도메인으로의 변환을 필요로 하는 필터 계수의 적용 방법에 유용하게 사용된다. 예를 들어, 천이 모멘트가 최소화되는 최소 지터 기준은 비트 동기식 신호에서 산출되어야만 하는데, 그 이유는 상기 천이 모멘트가 오직 비트 동기식 신호에서만 측정될 수 있기 때문이다. 한편, 전체적인 탈 상관관계 방법은 비트 동기식 도메인으로 변환될 필요는 없다.

이러한 장치의 실시예에서, 상기 연산 유니트는 상기 최소 평균 제곱함수에 따라 연산된 필터 계수 보정값을 적분하기 위해, 적분기(integrator) 유니트를 포함한다. 상기 적분기는 필터 적용을 위해 제어 루프를 폐쇄하는 효과를 제공한다. 이것은 단기간의 혼란이 필터 계수를 즉각적으로 변화시키지 않는다는 장점을 제공한다. 특히, 상기 적분기는 LMS 함수의 일부이며, 이러한 함수는 로우 패스 특징을 갖기 때문에, 작은 혼란을 필터링하게 된다.

이러한 장치의 실시예에서, 상기 장치는 거의 일정한 설정 비율로 비동기식 샘플 비율을 동기식 샘플 비율로 설정하는 수단을 포함한다. 이것은 비동기식 부분의 처리 단계의 지연이 데이터율에 관련하여 이미 공지되어 있다는 효과를 제공한다. 이것은 예를 들어 통상적으로 FIFO인 메모리 지연 라인이 공지의 지연에서 칫수를 가질 수 있게 한다. 예를 들어, 주 스폿과 상기 주 스폿을 앞서거나 주 스폿을 뒤따르는 위성 스폿을 갖는 광 픽업 유니트에 있어서, 주 스폿으로부터 입력 신호에 대한 위성 스폿의 보조 신호의 지연은 공지의 지연에 의해 보상될 수 있다.

본 발명에 따른 장치의 또 다른 양호한 실시예는 하기의 청구범위에 제공되어 있다.

본 발명의 상술한 바와 같은 특징과 기타 다른 특징은 첨부된 도면을 참조한 하기의 상세한 설명에서 예시적으로 서술된 실시예를 참고로 하여 보다 명확하게 이해될 것이다.

도 1은 누화 감소 시스템을 도시한 도면.

도 2는 스캐닝 장치를 도시한 도면.

도 3은 비동기식 누화 감소 시스템을 도시한 도면.

도 4는 비동기식 누화 감소 시스템을 상세히 도시한 도면.

도 5는 선형 보간을 도시한 도면.

도 6은 공간적 보간을 도시한 도면.

도 7은 공간적 보간을 위한 변환식을 도시한 도면.

도면에 있어서, 이미 서술한 요소에 대응하는 구성요소들에는 동일한 도면부호가 부여되었다.

도 1은 누화 감소 장치를 도시하고 있다. 입력 유니트(10)는 예를 들어 광 레코드 캐리어상에서 트랙을 스캐닝하므로써 발생된 입력 신호(12)와, 상기 레코드 캐리어의 트랙에 인접한 누화 소스의 적어도 일부 부품이 내장된 적어도 하나의 보조 신호(13)를 수용하기 위한 입력부를 포함한다. 또한, 상기 장치는 데이터 신호(8)로부터 데이터율(1/T)에 대응하는 동기식 클록을 검색하기 위하여, 예를 들어 상 로킹된 루프(PLL) 등과 같은 타이밍 회복 유니트(11)를 포함한다. 상기 입력 유니트(10)는 하기에 서술되는 바와 같은 소자를 포함하는 누화 감소 유니트(14)에 연결된다. 상기 입력 유니트(10)는 보정된 판독 신호 및 보조 신호를 적응성 필터에 발생하기 위하여, 감산기(16)에 판독 신호를 제공한다. 상기 감산기(16)로부터의 보정된 판독 신호는 동기식 클록 비율에서 데이터 신호로 변환되기 위하여, 샘플 비율 변환기(sample rate converter: SRC)(19)에 연결된다. 상기 적응성 필터(51)는 스캐닝된 트랙에 인접한 트랙에 대응하는 누화 신호를 발생하기 위하여, 보조 신호를 필터링하기 위해 사용된다. 또한, 상기 누화 감소 유니트(14)는 적응성 필터(15)를 위한 필터 계수를 연산하기 위해 연산 유니트(17)를 포함한다. 상기 적응성 필터(15) 및 감산기(16)는 비동기식 샘플 비율(1/T_S)에서 작동되기 위하여, 클록 발생기(9)로부터 비동기식 클록(18)에 연결된다. 상기 누화 감소 유니트(14)는 비동기식 샘플 비율에서 감산기(16)의 출력을 데이터 신호(8)로 변환하기 위하여 동기식 클록에 연결된다. 상기 타이밍 회복 유니트(11)는 동기식 클록을 검색하기 위하여, 데이터 신호(8)에 연결된다.

도 2는 레코드 캐리어(32)상의 정보를 스캐닝하기 위한 스캐닝 장치를 도시하고 있다. 이러한 장치는 헤드(22)를 레코드 캐리어(32)를 회전시키는 구동 유니트(21)와, 헤드(22)와, 상기 헤드(22)를 트랙상의 방사방향으로 개략적으로 위치시키는 위치조정 유니트(25)와, 제어 유니트(20)를 포함하는, 레코드 캐리어상의 트랙을 스캐닝하기 위한 수단을 포함한다. 상기 헤드(22)는 레코드 캐리어의 정보층의 트랙상에서 방사선(radiation) 스폿(23)에 집중시키는 광학 소자를 통해 안내되는 방사선빔을 생성하기 위하여, 공지된 형태의 광학계를 포함한다. 상기 방사선빔(24)은 레이저 다이오드 등과 같은 방사선원에 의해 생성된다. 상기 헤드는 상기 빔의 광축을 따라 방사선빔(24)의 촛점을 이동시키기 위한 포커싱 작동기(도시않음)와, 트랙의 중심상에서 방사방향으로 스폿을 미세하게 위치시키기 위한 트래킹 작동기를 부가로 포함한다. 상기 트래킹 작동기는 상기 광학 소자를 방사방향으로 이동시키기 위한 코일을 포함하거나, 또는 반사 소자의 각도를 변화시키기 위해 선택적으로 배치될 수도 있다. 상기 정보층에 의해 반사된 방사선은 트래킹 에러를 포함하는 검출기 신호 및 판독 신호를 생성하기 위해, 또한 상기 트래킹 작동기 및 포커싱 작동기를 제어하기 위한 포커싱 신호를 생성하기 위해, 헤드에서 예를 들어 4극 다이오드 등과 같은 통상적인 형태의 검출기에 의해 검출된다. 헤드로부터의 신호는 도 1을 참조하여 상술한 바와 같은 누화 감소장치(31)에 에 연결된다. 상기 누화 감소장치(31)의 또 다른 실시예는 도 3 및 도 4를 참조하여 하기에 상세히 서술될 것이다. 상기 누화 감소장치(31)는 복조기, 디포매터(deformatter), 정보를 검색하는 출력 유니트를 포함하여, 통상적인 형태의 판독 처리 유니트(30)에 의해 처리되는 데이터 신호를 생성한다. 따라서, 정보를 판독하는 검색 수단(retrieving means)은 구동 유니트(21)와, 헤드(22)와, 위치조정 유니트(25)와, 판독 처리 유니트(30)를 포함한다.

상기 제어 유니트(20)는 정보의 스캐닝 및 검색을 제어하며, 사용자로부터 또는 주 컴퓨터로부터의 명령을 검색하기 위해 배치된다. 제어 유니트(20)는 제어 라인(26)을 경유하여 예를 들어 시스템 버스와 같은 디바이스 내의 다른 유니트에 연결된다. 제어 유니트(20)는 후술되는 바와 같은 과정과 기능을 이행하는, 예를 들어 마이크로프로세서, 프로그램 메모리 및 인터페이스와 같은 제어 회로도를 포함한다. 제어 유니트(20)는 또한 논리 회로에서 상태 컴퓨터(state machine)로서도 이행될 수 있다.

실시예에서, 장치에는 예를 들어 CD-R 또는 CD-RW, 또는 DVD+RW 또는 BD와 같은 기록가능하거나 또는 재-기록가능한 타입의 레코드 캐리어에 정보를 레코드하는 수단이 설치된다. 상기 장치는, 수단이 입력 유니트(27)를 함유하는, 기록 신호를 발생하여 헤드(22)를 운영하도록 입력 정보를 처리하는 기록 처리수단과, 포매터(28)와 변조기(29)를 구비하는 변조기 수단을 포함한다. 정보를 기록하기 위해서, 방사선이 레코딩 층에 광학적 탐지 마크를 생성하게 제어된다. 상기 마크(mark)는 염료, 합금 또는 상 변화 물질과 같은 물질에 레코딩할 때에 구해진, 그 둘레와는 다른 반사계수(reflection coefficient)를 가지는 예를 들어 구역 형태(the form of areas)로 있는 임의 광학적으로 판독가능한 형태로 있거나 또는, 광자기 물질에 레코딩할 때에 구해진, 그 둘레와는 다른 자화 방향을 가지는 구역 형태로 있다.

광디스크에 레코딩을 위한 정보를 기록 및 판독하고 그리고 포매팅하고, 에러를 보정하고 채널을 부호화하는 룰(rule)은, 예를 들어 CD 또는 DVD시스템에서와 같이 당 기술분야에서는 널리 공지된 것이다. 일 실시예에서, 입력 유니트(27)는아날로그 오디오 및/또는 비디오, 또는 디지털 압축풀기 오디오/비디오와 같은 입력 신호용의 압축 수단을 포함한다. 적절한 압축 수단이 MPEG스탠다드에서 비디오용으로 기술되고, MPEG-1이 ISO/IEC 11172으로 규정되고, 그리고 MPEG-2가 ISO/IEC 13818로 규정되어 있다. 입력 신호는 택일적으로 이미 상기 표준치에 따라서 부호화 된다.

도 3은 비동기식 누화 감소 시스템을 나타낸 도면이다. 상기 시스템은 입력 신호를 발생하는 입력 유니트를 구비하며, 상기 입력 신호는, 예를 들어 3-빔 픽-업과 아날로그 전방단부 처리부에서 나오는 중앙 스폿과 진상(leading) 및 지상(lagging) 위성 스폿으로부터의 3개 입력 신호인, 주 입력 신호(도면에서 중앙위치)와 2개 보조 신호(도면에서 상부와 하부위치)이다. 입력 신호는 자주(自走) 클록(44)에서 동작하는 ADC(analog to digital converters)(36)와 연결된다. 만일 픽-업의 출력 신호가 개략적으로 고정된 데이터 비율(roughly fixed data rate)을 가진다면, 상기 클록(44)이 자주(自走)하는 것임에 주목한다. 상기 클록은 상기 데이터 비율과 상관하여 선택된다. 선택적으로, 고정비율(T/T_s)을 초래하는, 데이터 비율에 대한 사전-정해진 비율로, 클록을 사전-설정할 수 있다. 입력 신호는 지연을 위해 예를 들면 FIFO타입의 지연 메모리(37)에 연결되어, 예를 들어 주 스폿에 대한 위성 스폿의 위치로 인한 시간차를 보충한다. 주 입력 신호는 감산기(41)와 연결한다. 감산기(41)의 출력은 보정된 주 신호이며, 상기 주 신호는 SRC(sample rate converter)(42)와 연결하고 그리고 상기 SRC 뒤에서 비트 탐지기(43)와 연결하여, 실질 디지털 정보를 검색하기 위해 비트 판단에 활용할 수 있는 출력 신호(45)를 발생한다. 타이밍 회복 회로(PLL)(40)는 데이터 신호와 동기성인 동기식 클록을 회복시키기 위해 보정된 주 신호와 연결한다. 전환 보정된 주 신호는 부가로, 보정된 주 신호에서의 장애를 판단하고 후술되는 바와 같이 그 필터 계수를 산출하기 위해 계수 산출 유니트(39)에 연결된다. 상기 필터 계수는 보조 신호용의 적응성 필터(일반적으로 FIR타입)와 연결된다. 적응성 필터는 보조 신호를 수신(지연 메모리(37)로부터 적절하게 지연된 후)한다. 적응성 필터(38)의 출력은 감산기(41)에 연결된 보정 값을 나타낸다.

적응성 필터(38)에 의해 도입된 대기시간이 타이밍 회복 루프의 전체 지연에 영향을 미치지 않고 그리고 타이밍 회복은 적응성 FIR필터 뒤에 배치되어 누화 소거 동작에 활용되는 것에 주목한다. 상기 구성은 완전한 동기식 회로와 비교되는 FIR필터용으로 복잡도가 증가한 적응성 루프를 구비할 수 있게 한다. 필터 업데이트가 필수적으로 일부 역 샘플 비율 전환을 필요로 하는 비동기식 도메인에서 행해져야만 되고 반면에, 계수 산출은 동기식 도메인에서 행해져야만 한다. 시스템의 다른 잇점은 비동기식 도메인에 처리가 심볼 비율보다 낮은 속도에서 행해지며, 신호의 대역폭이 나이키스트 판별기준(Nyquist criterion)에 따라 어느 정도 충분하게 있는 것이다.

도 4는 비동기식 누화 감소 시스템을 상세하게 나타낸 도면이다. 그에 따르는 요소는 도 3과 대비하여 더해진 것이다. ADC(36)의 출력은 사전-설정 클록(48)에서 동작하는 제1SRC1(first sample rate converters)(45)와 연결된다. 도 3에서, 상기 택일은 자주 크록 또는 고정된 사전-설정 비율을 사용하여 주어지게 된다. 시스템은 화살표(49)로 지시된 비동기식 파트(T_s)와 화살표(50)로 지시된 동기식 파트(T)를 구비한다. 사전-설정 클록은 T/T_s비율이 고정된 값(수 퍼센테이지의 편차를 허용)을 가지도록 선택된다. 일 실시예에서, 사전-설정 클록은 DVD+RW와 같은 재기록 가능한 타입의 광디스크의 워블(wobble) 정보를 사용하여 정해진다. 사전-설정 제약은, 오버-샘플링과 무관한 고정 타임-스팬(fixed time-span)을 가진 누화 필터로 양호하게 유도된다. 비동기식(T_s)도메인에서 데이터-비율(T)로 신호를 이동하는 타이밍 회복은, 고정 (T/T_s)비율을 이용하여 최적하게 된다. 이퀄러라이저(46)는 필터된 주 신호(C_m)로 주 입력 신호를 동일하게 하기 위해 주 입력 신호와 연결된다. 위성 신호(지연 후)(S⁺ _m, S_m ^-)는 지연 유니트(τ)와 두번째 SRC2에 연결되어, 계수 산출 유니트(39)에 유입되기 위해 동기식 파트에 신호(S_k ⁺, S_k ^-)로 전환된다. 계수 산출 유니트(39)의 출력부는 적분기 뱅크(47)에 연결되고, 다음 래치(48)에 연결되어, 비동기식 파트로 계수 값을 다시 전송한다. 다음, 상기 값은 공간 보간기(49)에 의해 처리되어 상기 값(T거리에서 필터 탭용으로 산출)을 필터 탭 거리(T_s)로 조정한다. 기능은 다음과 같다. 제1샘플 비율 변환기(SRC1)는 유입 위성 신호를 데이터 비율에 대해 비동기식 1/T_s의 샘플링 비율을 가진 디지털 신호로 변형한다. 중앙 트랙 신호와 위성 신호 사이에 시간지연은 디지털 메모리(FIFO)(37)로 조정된다. FIFOs가 비동기식 도메인에 위치되기 때문에, 지금의 메모리 길이는 오버샘플링 비율(T/T_s)에도 종속한다. SRC1의 사전-설정 클록(48)은 T/T_s비율이 개략적으로 사전-형성된 값을 가지도록 선택된다. T_s공간 적응성 FIR 필터의 출력이 이웃 트랙에 의해 도입된 누화 평가이면, 평등하게 한 뒤에, 이들은 주 채널로부터 감산(subtract)된다.

누화 소거 뒤에 중앙 트랙용 스탠드(C_m):

여기서, C_m: 중앙 스폿 신호

f_k ⁺:상부 위성 필터의 탭, f_k ^-: 하부 위성 필터의 탭

S_m ⁺: 상부 위성 신호, S_m ^-: 하부 위성 신호

k: -M,...+M 2M+1(필터의 탭의 수)를 가짐

이러한 결과 신호는 제2샘플 비율 변환기(SRC2)를 사용하여 동기성 데이터 비율 도메인으로 변환한다. 동일한 방식으로, FIR필터의 입력은 FIR필터의 지연이 입력부에서 출력부로의 지연인 타워(τ)로 먼저 지연되고, 다음 동기식 도메인으로 전환된다. 이러한 도메인에서, 필터 계수 업데이트는 LMS알고리즘에 따라 용이하게 산출될 수 있다. i_k,n으로 표시된 적분기 뱅크의 출력부에서의 변수는 다음의 식을 따른다.

그리고,

여기서, k: 샘플 수, n: FIR필터의 탭 수

i_k,n: 시간상수(k)에서 n번째 적분기의 출력

△_k,n: 반복 단계(k)에서의 탭 에러 평가

μ: 크기 인수

일 실시예에서, 업데이트 값은 역 샘플 비율 변환기의 뱅크를 사용하여 비동기식 도메인으로 다시 전환된다. 역 샘플 비율 변환기의 복잡성이 피해지도록, 적분기의 뱅크의 출력이 서행적으로만 불규칙하게 변동하는 것이 관찰된다. 그 결과로서, 이러한 출력은 예를 들어 래치(48)의 뱅크를 사용하여 매우 간단한 수단으로 정확하게 리샘플(resample) 될 수 있다. 이러한 위상기하학(topology)은 주로 준-동기식 적용(T/Ts 비율=1)에 유용한 것이다. 필터 업데이트가 동기식 데이터 비율 도메인에서 야기되어, T이격진 이퀄라이저용이 된다는 사실에 주목한다. 실질적으로, 이러한 필터는 다른 탭 스페이싱(T_s)을 가질 것이고 그리고 적응 성능(adaptation performance)은 감소할 것이다. 일 실시예에서, 이러한 것은 공간 보간기(49)에 의해 해결 된다.

일 실시예에서, 계수 산출은 다음에 따르는 동기식 LMS(least mean square)알고리즘에 기본한다. LMS알고리즘의 목적은 누화 소거(J) 뒤에 평균 중앙 트랙신호 파워가 최소로 되도록 필터를 채택하는 것이다.

적응성 실시(adaptive implementation)는 다음의 방정식을 해결하는데 기본된다.

반복적으로, 최대경사법(the steepest-descent method)을 사용한다.

여기서, μ는 적응 상수이다.

실질적인 관점에서 보았을 때, 상술된 최대경사 업데이트를 산정할 수는 없다. 즉, 예상 지침은 매우 긴 장기간에 걸친 평균 산정수치를 요망한다. 따라서, 기울기는 "전체적인 탈 상관관계 방법(overall de-correlation method)"이라 불리우는 LMS알고리즘을 초래하는 순간 기울기로 대체된다.

전체적인 탈 상관관계 방법은 누화 소거 뒤에 중앙 트랙 신호 파워가 최소로 되도록 필터를 채택할 것이다. 파워 대신으로, 평균 절대값(average absolute value)을 최소로 하는 것을 찾을 수 있다.

이러한 사실은 사인 알고리즘(sign algorithm)을 초래한다.

이러한 적응 루프는 C_k에서의 사인 운영을 제외하고는, 앞의 알고리즘과 동일한 것이다. 곱셈(S^+- _k-n x sign(C_k))은 사인 반전(sign reversal)만을 포함하고, 따라서 종래 LMS알고리즘 보다 상당히 간단한 것이다. 상기 전체적인 탈 상관관계 방법은 온-트랙 위성(on-track satellites)을 가진 3-빔 설정용으로 이용될 수 있다. 그러나, 상기 위성이 중앙 트랙 신호를 소거하도록 전체적인 탈 상관관계 방법을 야기하는 중앙 트랙 신호에 정보를 함유하기 때문에, 중간 위성(half way satellites)을 가진 설정에서는 사용할 수 없다. 따라서, 천이(transitions)에서의 에너지는 LMS 운영 텀으로 최소로 된다. 이러한 에너지는 비트 동기식 샘플(m, m+1) 사이에 천이부에서 선형적인 보간 파형(linearly interpolated waveform)을 사용하여 산출된다.

천이부에서의 평균 에너지의 최소화

반복적으로, 최대경사법을 사용, 결과:

여기서, μ는 적응 상수이고 그리고,

순간 기울기로 상기 기울기를 대체하여 "최소 지터(jitter) 방법"으로 유도한다.

또한, 이러한 방법용으로, 사인-알고리즘의 변형을 생각할 수 있다.

실시예에서, LMS알고리즘은 다음과 같이 비동기식 파트용으로 채택된다. 필터 계수 업데이트는 용이하게 산출될 수 있다. 상술한 바와 같은 동기식 최소 지터 방법용으로:

여기서는, 업데이트(k,n)를 역SRCs의 뱅크에 의해 비동기식 도메인으로 전환하고 그리고 적분기의 뱅크에 의해 제어 루프를 폐쇄할 수 있다. 적분기 뱅크의 출력이 서행으로 불규칙적으로 변동하여, 상기 출력이 래치의 뱅크에 의해 리샘플 된다. 이러한 위상기하학(topology)은 주로 준-동기식 적용(T/Ts 비율=1)용으로 유용하다. Ts가 T와 상당한 편차를 나타내면, 추가 논쟁문제가 제기되고, 이러한 것은 공간 보간이라 불리우는 추가 기능을 필요로 한다.

이러한 보간기는 이퀄라이저 계수 벡터를 제어하기 위해 등가의 Ts-공간 시켄스로 제어 루프 내에 발생된 개시적 T-공간진 시켄스를 전환할 것이다. 가장 단순한 형태의 보간의 하나는, 컴퓨터 산정 수치의 관점에서 매력이 있는 선형 보간이 있지만, 다른 형태의 보간도 보다 단순하게 이루어진 예를 들어 최근접한-이웃 보간(nearest-neighbor interpolation)과 같은 것을 고려할 수도 있다.

다른 비율의 실시예에서는, LMS기본 비동기식 누화 소거용 공간 누화기가 다음과 같이 적용된다. 예를 들어 광학 리시버에서, 순서관계(T/Ts)는 4/3이 된다. 개념적으로, 산출된 T-공간진 필터 업데이트는 보간을 필요로 하는 3/4 T 도메인으로 전환될 필요가 있다. 보간은 실질적으로 컴퓨터 산출관점에서 보았을 때에 매우 매혹적인 선형 보간이다. 리-샘플링 위치(t₁=iT_s)는, t₁=(m_i+c_i)T로 기재되며, 여기서 0≤c_i<1 그리고,

c_i는 0과 1 사이에서 변하고, t_i는 m_iT와 (m_i+1)T사이에서 변하고, 그리고 f^+-는 f^+-(m_iT)와 f^+-((m_i+1)T) 사이에서 변한다.

도 5는 선형 보간을 나타낸 도면이다. 시간은 수평축에 나타내었다. 제1값 f^+-(m_iT)와 제2값 f^+-((m_i+1)T)이 주어진다. iT_s에서의 선형 보간은 다음과 같이 주어진다.

4/3의 T/Ts비율을 이용하여 도 6과 도 7의 전환 공식을 유도한다. 다른 오버샘플링 비율용으로, 상기 공식을 대응하여 이끌어 낸다. 실질 실시예에서는 비동기식 도메인이 4/3오버샘플되며, 상기 보간은 필터의 적응 루프를 상당히 향상하여, 소외될 수 있다.

도 6은 공간 보간을 나타낸 도면이다. 시간은 수평축에 나타내었다. 필터 탭 값의 상부 열은 화살표로 나타낸 필터 탭 값의 하부 열에서 이끌어 내며, 도7에 제공된 공식에 따른다.

도 7은 공간 보간용 종래 공식을 나타낸 도면이다. 비동기식 도메인에서 공간진 필터 탭 값(f^+-kT_s)이 동기식 도메인에 공간진 필터 탭 값(f^+-(m_kT))에서 이끌어 낸다.

본 발명이 광디스크를 사용하는 실시예로 주로 설명되어졌지만, 본 발명은 또한 인접 트랙에서 나오는 보조 신호에 기본한 누화 보정을 필요로 하는 장방형 광학 카드, 자기 디스크 또는 다른 임의 타입의 정보 스토리지 시스템과 같은 다른 레코드 캐리어용으로도 적합한 것이다. 주시한 바와 같이 본 발명의 목적은 누화를 가리키는 특정 성분을 함유하는 다수의 평행한 신호를 발생하는 다른 시스템에서 누화 소거용으로도 사용할 수 있게 하는 것이다. 주시한 바와 같이, 본원 명세서에서는 "포함" 단어를 목록 이외의 다른 요소 또는 단계에 제공하는 것을 배제하지 않았으며, 임의 참고 표시들이 본원의 청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명은 하드웨어와 소프트웨어 모두에 의해 실시되며, 더우기, 본 발명의 범위는 상술된 실시예로 제약받지 않는 것이다.

Claims

입력 신호가 중앙 스폿에 의해 스캔되는 트랙에 대응하고 그리고 보조 신호가 위성 스폿에 의해 스캔되는 트랙에 인접한 트랙에 대응하며, 입력 신호 표시 데이터와 상기 입력 신호에 제공되며 누화 신호를 구비하는 적어도 하나의 보조 신호를 수용하며 판독 신호를 발생하는 입력 유니트와,

상기 데이터율에 대응하는 동기식 클록을 검색하기 위한 타이밍 회복 유니트와,

데이터 신호에서 누화를 감소시키는 누화 감소 유니트를 포함하며;

상기 누화 감소 유니트는:

누화 신호를 발생시키도록 보조 신호를 필터링하는 적응성 필터와;

입력 유니트의 판독 신호로부터 누화 신호를 감산하는 감산기와,

상기 적응성 필터를 위해 필터 계수를 산출하는 산출 유니트를 포함하는 데이터 신호를 데이터 비율로 분배하는 장치에 있어서,

적응성 필터 및 감산기는 비동기식 샘플 비율을 작동시키기 위하여 비동기식 클록에 연결되며; 상기 누화 감소 유니트는 동기식 샘플 비율에서 감산기의 출력을 데이터 신호로 변환하기 위해 동기식 클록에 연결된 샘플 비율 변환기를 포함하며; 상기 타이밍 회복 유니트는 동기식 클록을 검색하기 위해 상기 데이터 신호에 연결되는 것을 특징으로 데이터 신호 전달장치.
제1항에 있어서,

상기 산출 유니트를 동기식 샘플 비율로 동작시키기 위해 동기식 클록에 연결하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호 전달장치.
제2항에 있어서,

상기 누화 감소 유니트는 비동기식 샘플 비율로 동작하는 적응성 필터용 동기식 샘플 비율로 산출된 필터 계수를 전환하는 역 전환 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호 전달장치.
제3에 있어서,

상기 역 전환 수단은 비동기식 샘플 비율로 필터 계수의 리-샘플링을 허용하는 래치를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호 전달장치.
제3항에 있어서,

상기 적응성 필터는 비동기식 샘플 비율에 대응하는 샘플 주기로 이격진 섹션을 구비하고, 그리고 상기 역 전환 수단은 적응성 필터용 필터 계수로 동기식 샘플 비율에 대응하는 샘플 주기로 이격진 섹션을 가진 적응성 필터용으로 산출된 필터 계수를 전환하기 위한 공간 보간기를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호 전달장치.
제1항에 있어서,

상기 산출 유니트는 최소 평균 제곱함수(mean square function)로 보조 신호와 데이터 신호에 기본한 필터 계수를 산출하도록 배치된 것을 특징으로 하는 데이터 신호 전달장치.
제6항에 있어서,

상기 누화 감소 유니트는 산출 유니트용 입력 신호로서 지연된 동기식 신호를 보조 신호에서 발생하기 위해 부가의 샘플 비율 변환기에 연결된 적어도 하나의 지연 유니트를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호 전달장치.
제6항에 있어서,

상기 산출 유니트는 최소 평균 제곱함수에 따라 산출된 필터 계수 상관 값을 적분하기 위한 적분기 유니트를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호 전달장치.
제1항에 있어서,

상기 장치는 동기식 샘플 비율에 대한 사전-형성된 대략적 상수 비율로 비동기식 샘플 비율을 설정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호 전달장치.
제1항에 있어서,

상기 입력 유니트는, 비동기식 샘플 비율로 샘플된 판독 신호로 샘플 입력 신호를 전환하기 위해 샘플 비율 변환기에 연결된 자주(自走) 클록으로 동작하는 적어도 하나의 AD(analog to digital) 변환 유니트를 구비하는 입력 유니트로서, 비동기식 샘플 비율로 샘플된 판독 신호로 입력 신호를 전환하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호 전달장치.
제1항에 있어서,

상기 장치는, 레코드 캐리어에서, 정보를 나타내는 마크를 함유한 트랙을 스캐닝하고; 그리고 상기 장치는 트랙을 스캐닝하고, 입력 신호와 보조 신호를 발생하는 헤드와, 데이터 신호에서 정보를 검색하는 판독 유니트를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호 전달장치.