Δ 經濟部智慧財產局員β消費合作社印製 :58 4 Ο Α7 — 丨 — Β/ 五、發明說明（1 ) 本發明係躲-數位再生信黯理裝置，且特別關於 使用適於用在設在-驰返系統内的一數位再生信號處理電 =中之部分響應，以根據其最小密碼長度係'相當長的密碼 字元來作數位記錄之再生的一數位再生信號處理裝置。 I明背景 最近注意力集中在包括可幾乎半永久儲存記錄的光碟 (此後稱為CD)和數位多功能光碟（此後稱為DVD)之數位記 錄媒體上。 為了放回記錄在CD和DVD上的信號，由於電路尺寸 相當簡單且小並因此可以較少成本來製造故普通使用多樣 的類比再生信號處理裝置。 作為一第一習用例子，現在參考第7圖解說—類比 DVD再生信號處理裝置。 第7圖係顯示一習用類比再生信號處理裝置z之一配 置的一方塊圖，其中一再生信號如下解說地運行。 如在第7圖顯示的，類比再生信號從有一讀取頭】〇2的 一記錄媒體101讀出並饋至一類比濾波器103 ;濾波器1〇3 除掉在信號中的高頻雜訊成分並也強調信號之一特定頻率 範圍來把抖動最小化。 經濾波器103過濾的信號然後傳送到一個DC位準控制 電路104和一位準比較器105。 DC位準控制電路104從經過濾類比再生信號抽取_個 DC成分並把它釋放至比較器105用來決定一條片位準。 本紙張疋度適用中S國家標準（CNS>A4規格（210x297公釐） , -----I I I --— If — — f (請先閱讀背面之泫意事項再填寫本頁> 4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 ____Β7 五、發明說明（2 ) 比較器105把經過濾類比再生信號與條片位準作比較 來判定它比位準大或小且它的二進位判定被釋出作為—個 二進位資料。 一進位資料被績至· 一相位比較Is 10 6，其中它的相位 與從一電壓控制振盪器108送出的一時鐘信號者作比較： 從在相位比較上的一差異所致的一相位誤差信號經由一環 路濾波器107傳輸至電壓控制振盪器1〇8用來控制時鐘信號 上的振盪。 當在類比再生信號處理裝置Z中的信號處理之一程序 如上述地實施時’從CD或DVD記錄讀出的經再生信號具 有一平順但不令人滿意之位準；因此期望發展經改善的再 生信號處理裝置來處理在一較高位準的信號。 DVD系統使用根據’’八到14調變”（此後稱為EFM)密碼 或EFM加法密碼的信號，其中一密碼字元之最小密碼長度 為3T ;在DVD系統之一光學部段中的頻率響應被顯示在 第6圊中。 一般上’ DVD記錄係在高密度且它們的再生信號之 頻道率或再生率被設定於比在第6圊中顯示的光學系統中 之頻率響應者一更高頻率：以在光學系統中的頻率響應， 在岔碼字元上的任何1T信號可因此被再生於一大幅衰減 之位準；更特別地’例如最小密碼長度之設定於3 丁，在EFM 上允許最小凹處長度被認為與3T 一樣大；如果具有一長 度1Τ的一凹處含在再生率之一密碼長度中，則它的信號 尺寸太小以致無法辨識或拾取，亦即丨丁信號成分被衰減 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】〇χ297公爱） ------------裝—--—訂.i!J — ·線 ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 5 Α7 4 5 5 8 4 〇 ________Β7____ 五、發明說明（3 ) 至一難以再生的程度。 因此可以說，在DVD系統之再生部段中的S/N(信號對 雜訊）比率相當高；使用其之最小密碼長度受限的如此— 高S/N比率和EFM信號，DVD系統提供一能力來作高密度 記錄。 至於磁性光碟系統，稱為，，部分響應最大近似度，，（此 後稱為PRML)的一獨特再生信號處理方法已被使用來增大 記錄密度。 PRML方法係在通信技術上的一部分響應技術和在密 碼技術上的一最大近似度解碼技術的一组合；因此需要選 取其之頻率響應與PRML之一再生信號者匹配的部分響應 之一最佳型式。 例如，來自一磁性光碟的再生信號具有如在第8圖中 顯示的磁性記錄特徵的一帶通特性；其之頻率響應與磁性 έ己錄之再生信號者匹配並代表帶通特性的部分響應可以由 (1，0，-1)來特定；如在第8圖中顯示的，磁性記錄之再生信 號的頻率響應非常類似部分響應（丨，〇，_丨）之者且它們可易 於等化而無須強調一較高的頻率範圍；特別地，部分響應 之頻率特性接近關於密碼字元》 PRML方法之應用於DVD信號已被嘗試以PRML方法 之優點的幫助來增加在一個DVD媒體上的記錄密度：因 此期望來處理PRML方法之DVD信號以發展具有讀取信號 之一較高能力的一經改良數位再生信號處理裝置。 第9圖係顯示作為—第二習知技術用於在其上Prml 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210^ 297公釐> f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ------— lit---11 It 11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 A7 _____B7___ 五、發明說明（4 ) 方法之信號被記錄的磁鐵光碟之一數位再生信號處理裝置 的一方塊圊：下面解說在信號處理裝置Y中處理一再生信 號之一程序。 如在第9圖中顯示的，被一讀取頭202讀取的類比再生 信號饋至一類比濾波器203，其中它的高頻雜訊被載止且 在一特定範圍的其信號成分被控制接近部分響應 頻率特性；經過濾的類比再生信號然後傳輸至一個DC位 準控制電路204 ' —位準比較器205、及一類比/數位轉換 器 209。 DC位準控制電路204從類比再生信號抽取一個DC成 分並把它傳送至位準比較器205，其中它被用作一條片位 準；比較器205把經過濾類比再生信號與條片位準作比較 並把它的比較信號釋出至一相位比較器206。 相位比較器206把比較信號與由一電壓控制振盪器208 供應的一時鐘信號作比較並把它的相位誤差信號經由一環 路濾波器傳輸到電壓控制振盪器2〇8 ;時鐘信號也饋至類 比/數'位轉換器209和一維特比解碼器21 〇。 經過濾類比再生信號被類比/數位轉換器2〇9轉換成一 數位信號，然後它被送到其處它被轉換成一個二進位資料 的部分響應（1，1)型式之維特比解碼器2丨〇。 第10圖係顯示來自一磁鐵光碟和一部分響應（M)的 再生信號之一頻率響應的一頻率響應圖：如從該圖明顯的 ，兩特性曲線在形狀上相似，指示頻率響應良好無須強調 在等化上的一高頻範圍： -------------裝--------訂---------線 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
4 5 58 4 0 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（5 ) 用於載有PRML信號的磁鐵光碟之數位再生信號處理 裝置Y允許信號由它們的記錄媒體以比第一習知技術之類 比再生信號處理裝置一更高傳真度來再生。 然而，使用部分響應（U)的數位再生信號處理裝置γ 仍具有難以與DVD或CD系統相容的一些不利特徵。 如先前描述的，DVD或CD系統普通使用其之最小密 碼長度為3T的EFM密碼或EFM加法密瑪；然而EFM密碼或 EFM加法密碼在一高頻範圍攜帶較少資訊；據此，當用來 在DVD或CD系統中作記錄的位元率被設定相當高時，再 生信號之頻率響應可能在其高頻範圍展現一大幅衰減位準 ;這在要在使用頻率響應之部分饗應（1，1)的數位信號處 理上作強調之DVD或CD系統的EFM密碼或EFM加法密瑪 之再生信號上引起高頻雜訊，因此阻止以一高傳真度作再 生信號之讀取。 因為增加部分反應之階降低強調在頻率響應中的一高 頻範圍之效果’故可使用一較高階之部分饗應來消除在數 位再生信號處理裝置中強調高頻雜訊之問題；然而，部分 響應之階越高，則裝置之電路配置將越複雜。 第2圖說明一個DVD再生信號之一頻率響應以及一部 分響應；如在第2圖中顯示的’垂直轴代表—輸出增益而 水平轴代表一標稱化頻率；明顯的，光學頻率饗應允許一 信號之輸出在一低頻範圍且藉由標稱化頻率之增大來衰減 輸出；幾乎沒有輸出出現在大於〇·3的一頻率；部分響應（1 j) 、（1，2，1)、及（1，3,3，：1)之三條曲線分別被下列方程式（丨）、（2) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗0 X 297公釐） <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝----I I I I 訂--I I I ----
蛵濟部智慧財產局員Η消費合作社印*ιίΐ 、及⑺來表示；請注意到1+D設明一目前信號和—經延遲 1 τ信號之相加。 l+D=l+exp(-jw) ⑴ (l+D)2=(l+exp(-jw))2 (l-D)J=(l+exp(-jw))3 (3) 現在考慮的是在NRZ(不返至零）密碼之基礎上的一判 定位準；當用於NRZ密碼的判定位準為二（被2位準註明） 時’用於部分響應（1,1)的為三（3位準），用於部分響應（121) 的為五（5位準）’而用於部分響應（1，3,31)的為九（9位準） ;例如，當”01 1 11 1000·，的一信號被給在部分響應（m)時 ，根據1+D之方程式（1)它用一經延遲丨丁信號相加並因此 被^2222^0/表示，其中依賴於前行和後續值乂為〇或1 :總和因此被三個數字”0’’、”：[”、及”2”來表示且判定位 準之數目為三；如果判定位準之數目被增加到如五或九的 一更高數目，判定可能困難：同時，在一維特比解碼器中 的維特比電路配置可與一判定位準之平方成比例地增加。 請瞭解到即使部分響應（1,3,3J)被用來消除在任一習 用數位再生信號處理裝置中的上述問題，用強調在一經縮 減高頻範圍的判定仍可能很困難且一維特比電路之整體配 置仍將巨大；同時’一個DVD再生信號之頻率響應可能 與部分響應（1,3,3，！）大不相同且兩者將難以等化；不期望 使用部分響應（1,3.3.1) 因為前面問題，已不願使用多樣之類比再生信號處理 裝置來作DVD信號的再生= ^ __ __ 灰紙張叉t適用泰家標暴（CNS)A4規格（2Ki * 297公爱~~一^" ' ^ ' --------訂·-------I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 9 4 5 5 8 4 〇
五、發明說明（7 ) 本發明之摞霞 用來解決前述問題的本發明之一目的在於提供一數位 再生信號處理裝置，該裝置使用具有適於根據其最小密碼 長度為2T或更高的密碼字元來拾取高頻截止型式之信號 的一頻率特性之一部分響應並具有一簡單電路配置；根據 本發明，以使用一有限脈衝響應（此後稱為FIR)濾波器的 數位再生信號之等化使用（a，b,b，a)型式之部分響應作為目 標特性且FIR濾波器包含有一延遲元件配置其中任兩個延 遲元件被連接至一乘法器，藉此整個電路配置可以大幅縮 減；特別地，（3,4,4,3)型式之部分響應被使用因此提供DVD 信號之頻率響應的等化之易度。 作為用來實施本發明的一第—模式，用來從高頻戴止 型式之一數位記錄裝置的一記錄媒艘讀出一信號的一數位 再生信號處理裝置被提供包含有：一讀取頭，用來讀出經 記錄信號並釋放它作為一類比再生信號；一低通濾波器， 用來從類比再生信號除掉高頻雜訊；一類比/數位轉換器 ’用來將被低通濾波器過濾的類比再生信號轉換成一數位 再生信號；一個FIR濾波器，用來以使用一適應性等化係 數來過濾數位再生信號：一適應性等化係數設定裝置，用 來把數位再生信號之脈衝響應用被（a，b，b,a)界定的一部分 響應之脈衝特性來等化並決定適應性等化係數來釋放被 FIR濾波器過濾的數位再生信號作為一經等化數位再生信 號；一相位比較器’用來從數位再生信號或經等化數位再 生信號偵測一相位誤差信號；響應於FIR濾波器之輸出的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ~裴--------訂------ I---線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 10 經濟部智慧財產局P'工消費合作社印製 A7 ------- 五、發明說明（8) 一部分響應暫時判定裝置，用來產生一暫時資料判定信號 並把它饋至適應性等、化係數設定裝置和相位比較器；一維 特比解碼器’用來把從FIR濾波器釋出的經等化數位再生 信號解碼成用於判定的一資料；一環路濾波器，用來過濾 被相位比較器測得的相位誤差信號；一數位/類比轉換器 ’用來把經過濾相位誤差信號轉換成一類比信號；及被數 位/類比轉換器之輪出信號控制的一電壓控制振盪器，用 於振盪以產生一時鐘信號並把它饋至維特比解碼器。第一 模式之數位再生信號處理裝置因此能夠實施部分響應再生 ’且在與任一習用類比再生裝置比較中在讀取性能上被改 善，並在電路配置之縮減尺寸上有利。 作為用來實施本發明的一第二模式，第一模式之數位 再生信號處理裝置被修正在於FIR濾波器包含有：一延遲元 件陣列’具有在一列上彼此連接的一系列之延遲元件，用 it來延遲在各元件的輸入信號；多個乘法器，各被配置 來把等化係數乘以從處在延遲元件陣列之至少兩個或更多 • ：» 連續延遲元件後的延遲元件陣列之一節點釋出的輸入信號 或一运遲信號；及一加法器，用來加總乘法器之輸出信號 〇 作為用來實施本發明的一第三模式，第—模式之數位 再生信號處理裝置被修正在於適應性等化係數設定裝置設 有為用於等化的一目標之（a，b，b,a)型式之脈衝響應或部分 響應，並被安排來定時更新適應性等化係數來改變在 (a.b.b.a)中的a和b值使得在來自部分響應暫時判定的暫 表咕张弋度適用中國囤家標進（CNS)A.l規格* 297公f ) Π --------------敦--------訂--------.線 f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5584 0 A7 _____B7___ 五、發明說明（9 ) 資料判定信號和經等化數位再生信號間的一差異之均方為 最小，藉此可獲得部分響應之一期望特性。 作為用來實施本發明的一第四模式，第一模式之數位 再生彳§號處理裝置被修正在於部分響應暫時判定裝置具有 把用較低階或任何2位準偵測之一部分響應被位準判定決 定的資料轉換成供用於適應性等化的部分響應用的一判定 位準之一功能，及暫時辨識一跨越零點區的一功能。 作為用來實施本發明的一第五模式，第一模式之數位 再生信號處理裝置被修正在於維特比解碼器包含有：_分 支公制計算器，具有用來改變相當於部分響應（a，b b，a)的 維特比判定位準之一裝置；饗應於從一控制信號產生器饋 送的一選擇信號之一路徑公制計算器，用來累積分支公制 計算器之輸出信號；控制信號產生器，用來產生指示在藉 由比較路徑公制計算器之輸出信號與分支公制計算器之輪 出信號而選取的最高機率之一路徑的選擇信號；及—路徑 記憶體，具有狀態記憶體使得適應性等化係數設定與 (a，b，b,a)型式之部分響應相容。 作為用來實施本發明的一第六模式，第三模式之數位 再生信號處理裝置被修正在於適應性等化係數設定裝置被 安排在於更新等化係數之週期在ηΤ(η=1，2,3，·..）之區間被 薄除。 作為用來實施本發明的一第七模式，第五模式之數位 再生信號處理裝置被修正在於維特比解碼器被安排在於被 密碼長度限制的路徑被消除且維特比判定位準可藉由改變 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） J II— I .¾ ί— — — — —— ^---------. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 12 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（10) 在部分響應（a，b.b，a)中的a和b值來任意修正。 作為用來實施本發明的一第八模式，第一或第三或第 五或第七模式之數位再生依就處理裝置被修正在於部分響 應（a，b'b，a)為（3,4,4,3)。 作為用來實施本發明的一第九模式，一數位再生信號 處理方法破提供包含有：從高頻載止型式之一數位記錄裝 置的-記錄媒體被-讀平頭讀出__信號、以使用—低通遽 波器來過濾讀出的信號以除掉它的高頻雜訊、並把它類比 至數位地轉換成__數位再生信號的—第—步驟；以使用被 一適應性等化係數控制的一個FIR濾波器來過濾在第一步 驟產生的數位再生信號來具有一經等化數位再生信號的— 第一步驟，用被（a，b，b,a)特定的一部分響應之脈衝特性來 等化數位再生信號之脈衝響應來決定適應性等化係數使得 經等化數位再生信號從FIR濾波器來釋放作為一輪出信號 的一第三步驟；及把從FIR濾波器釋放的經等化數位再生 信號解碼成用於判定之—資料的—第四步驟；此信號處理 方法在與任何習㈣比再生㈣處理方法相較中在讀取性 能上因此被改善並對於實現在電路配置上被大幅縮減的一 經改良數位再生信號處理裝置為最佳。 作為用來實施本發明的一第十模式，第九模式之數位 再生信號處理方法被修正在於第三步驟之特徵在於用被 (3,4.4.3)特㈣部㈣應之脈衝特絲等化在第二步驟產 生的數位再生㈣之脈㈣應來決定職料化係數以從 F1R遽波器釋放經等化數位再生信號作為—輸出信號 衣饮張朝6關家料(CN9A.i規格（2ΐ〇χ 297公^ -I裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .13 455840 A7 B7 绶濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（u) 四步驟之特徵在於依據部分響應（3,44,3)來把經等化數位 再生信號解碼成用於判定的資料。 圖式之簡罩描诚 第1圖係根據本發明的一數位再生信號處理裝置之一 構造圖； 第2圖係顯示一高階部分響應之頻率特性和一個DVD 再生信號之頻率響應的一特性圏； 第3圖係在本發明之一實施例中使用的一個fir濾波 器之一構造圖； 第4圖構造地說明顯示部分響應之不同型式的視界圖 型； 第5圖係部分響應（3,4,4,3)型式之一維特比解碼器的 一構造圖： 第6圖係顯示在DVD系統之一光學部段中的_頻率響 應之一圖； 第7圊係用於DVD系統的一習用類比再生信號產生裝 置之一構造圖； 第8圖係顯示來自一磁性光碟的一磁性記錄再生信號 之頻率響應的一圖； 第9圖係用來處理來自一磁鐵光碟的一個pRML再生 信號之一再生信號處理裝置的一構造圖；及 第10圖係顯示一部分響應（1，1)之頻率特性和來自磁 鐵光碟的一再生信號之頻率響應的一圖。 較佳實施例之描述 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】〇 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝
-I 1 -^rejI n n n I · 14 B7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（l2) 將參考於伴隨圖式來描述本發明之實施例：第1圖係 顯示本發明之一主要實施例的一數位再生信號處理裝置x 之一構造圖；在再生信號處理裝置中的一信號之流動被解 說如下；假設記錄在一記錄媒體丨上的信號包括其最小密 碼長度被限於2T或更長的密碼字元。 如在第1圖中顯示的，被一讀取頭2從記錄媒體讀取的 類比再生信號被饋至一低通濾波器3 ,其中它的高頻雜訊 被除去且其餘者被釋出作為一經過濾再生信號：經過濾再 生t號被鎖至一類比/數位轉換器4，其中它被轉換成一數 位再生信號。 數位再生信號被傳送至一個FIR濾波器5和一相位比 較态9，從FIR濾波器5釋出的數位再生信號被饋至一適應 性等化係數設定裝置6、一部分響應暫時判定裝置7、一維 特比解碼器8、及一相位比較器9。 暫時判定裝置7之輸出信號被饋至適應性等化係數設 定裝置6和相位比較器9 ;從設定裝置6釋出的等化係數之 一信號被饋回至FIR濾波器。 相位比較器9把暫時判定裝置7之輸出信號的相位與 FIR濾波器5之輸入信號或輸出信號者作比較來產生一相 位誤差信號；相位誤差信號被饋至其輸出被傳送至一數位 /類比轉換器11的一環路濾波器】〇。 被數位/類比轉換器i 1產生的一類比再生信號被饋至 一電壓控制振盪器12 ‘其然後響應於輸入再生信號來釋出 一時鐘信號。 本紙張又度滷用由國國家標車（CNS)义1規格（210 X 297公楚） ^--------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 5 5 8 4 0 a? B7 五、發明說明（13) 現在參考相關圖式更詳細解說再生信號處理裝置之組件。 FIR遽波器5被設置以使用被適應性等化係數設定裝 置6決定的一適應性等化係數來過濾被類比/數位轉換器4 產生的數位再生信號並如在第3圖1ί1顯示的包含有一群延 遲元件13a、13b、…和一群乘法器14a、14b、‘.·和一加法 器15;延遲元件13係被時鐘信號觸發來分別延遲ιΤ(一時 鐘時間）的資料正反器。 當一習用FIR濾波器使各延遲元件13在其輸出連接至 一乘法器14時，而在此實施例中乘法器i4b被連接至例如 兩延遲元件13a和13b之輸出；因為在高頻載止型式之一高 密度記錄裝置中相當於再生信號之頻率響應的脈衝響應為 相當長時間’故只要可能補償在設於FIR濾波器5前面的 低通濾波器3中的一群延遲就可把FIr濾波器5設計來增大 它的時間尺度。 如果各延遲元件伴有一乘法器則具有一延長時間尺度 的FIR濾波器5之電路配置在尺寸上可以增大；要被記錄 在纪錄媒趙1上的信號被提供其最小密碼長度為2T或更長 並因此其攜有比1T少的頻率成分；同時，如果再生信號 為高載止型式，它的頻率響應對濾波動作沒有影響；更特 別地，一乘法器之連接於兩延遲元件可能多多少少限制在 一高頻範圍的FIR濾波器5之濾波動作；然而在高頻範圍 中的再生信號之成分不產生在誤差率上的動作；因此可以 說一乘法器之連接於兩延遲元件難以影響濾波動作。 如上描述的’主要實施例具有一乘法器之連接於兩延 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2j〇 X 297公楚） ----------、装--------訂---------線 <靖先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 16 經濟部智慧財產局員工消費合作社印數 A7 B7 五、發明說明（Η) 遲元件因此減少整個電路配置至一半；因為相較於FIR濾 波器5之組件中的延遲元件和加法器，乘法器很大，故它 們在數目上的縮減大幅貢獻FIR濾波器電路配置之最小尺 寸；同時，適應性等化係數設定裝置6係用來設定在乘法 器14a、14b、...中的一乘法係數之一電路，且乘法器之減 少把適應性等化係數設定裝置6泛電路配置減少到一半， 藉此裝置之整體電路配置可進一步縮減。 適應性等化係數設定裝置6被設來決定用來使被fir 濾波器5過濾的數位再生信號之脈衝響應等於以（a,b,b，a)( 此後稱為部分響應（a，b，b，a))特定的一部分響應以具有一經 等化數位再生信號的一最佳適應性等化係數。 現在解說被適應性等化係數設定裝置6決定的部分響 應（a，b，b，a)之使用。 表1顯示用於部分響應之頻率特性的判定位準之集合 ;如在表1中顯示的，用於部分響應（1，2，1}的判定位準之 數目為五以1T之最小密碼長度和四以3τ ;同樣的，用於 部分響應（1.3,3,1)的判定位準之數目從七減至五且用於部 分響應（3,4,4,3)者從九減至五。 很明顯的，相較於部分響應（丨_2,1)，部分響應（a>b，b a) 具有判定位準之數目在最小密碼長度3丁比在丨丁減少得多 ，同時’在觀看電路配置上，不管兩數值，部分響應 (a，b.b‘a丨提供判定位準之數目在最小密碼長度2τ為七且在 為五因此允許對部分響應之不同型式使用相同電路 配置 --------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 17 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 45 584 0 A7 ___________ B7 _明說明（15) 表1 部分響應之型式 判定位準之數目 最小密碼長度1T 最小密碼長度2T 最小密碼長度3T 部分牢應(1，1) 3 3 3 部分響應(1，2，1) 「5 4 4 部分響應(1,3,3,1) 9 7 5 部分饗赋2,2，1) 7 7 5 部分響應(3,4,4,3) 9 7 5 關;主於上述優點’此實施例使用（a，b，b，a)型式之部分 響應；部分響應之兩型式（丨，2,2J)和（3,4,4,3)之特徵在於 傳輸增益為零的點存在比代表1/2之類比/數位轉換頻率或 奈查斯特頻率的1/2T低之一頻率且在點之後增益再度增加 :部分響應（3,4,4,3)之頻率特性大致與光學地記錄在—個 DVD媒體上的一信號者相同；如從第2圖可清楚的，部分 響應（3,4,4,3)之頻率特性在一較低頻範圍與dvd再生信號 之頻率響應非常相似；然而，轉交點比其他型式之部分響 應更移變至較低頻率側並與其他型式之部分響應相較時可 引起在頻率特性上顯著的強調效果。 當在此實施例中作用為一等化器的FIR濾波器5具有 如在第3圖中顯示的設計用於在2T之相等區間釋出的一輸 出之乘法的一結構時’將難以藉由強調高頻範圍來允許頻 率響應之劣化。 除了使用部分響應（a，b，b，a)之（3,4,4,3)型式外，此實 施例之優點在於在觀看視界圖形上在DVD信號之頻率響 應和部分響應之頻率特性間的等化可以容易施行。 本紙張尺度iSffl t關家辟(Έί«)Α4規格（2J0 * 297公爱） :------,~^-------"—訂---------線 n~： (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 18 經濟部智慧財產局P'工消費合作社印製 A7 ____B7______ 五、發明說明（ι〇 第4a至4e圖係顯示不同型式之部分響應的構造視界圖 形圖；對於在第4c圖中顯示的部分響應，在—上 端和一下端的兩位準間的距離為小且視界圖形之兩位準難 以分開’藉此用（1，3,3，1)的等化將很困難；在第4d圖中顯 示的部分響應（1，2,2，1)具有比在第4c圖中顯示的視界圖形 者區隔較寬的兩位準；在第4e圖中顯示的部分響應（3 4 4 3) 之視界圖形指示兩位準被隔得更開因此允許用DVD信號 之頻率響應之易於等化；因此在此實施例中較佳使用部分 響應（3,4,4,3)。 在第1圖中顯示的本發明之實施例中的適應性等化係 數*又义裝置6現在簡單描述其功能和要被決定的適應性等 化係數。 適應性等化係數設定裝置6需要其以使用最少均方（此 後稱為LMS)之一演繹法則被用來計算適應性等化係數的 一暫時判疋位準；LMS提供一回授功能來把在期望響應和 傳輸線響應間的平方差最小話；期望響應被在適應性等化 係數設定裝置6中的暫時判定位準來表示；同時，傳輸線 響應為從FIR濾波器5接收並用部分響應之頻率特性來等 化的一數位再生信號；設定裝置6處理作為在暫時判定位 準和經等化數位再生信號間一差異的經等化誤差信號；更 特別地，適應性等化係數設定裝置6實施把經等化誤差信 號之一平方最小化的適應性等化來更新FIR濾波器5之等 化係數；用於等化係數設定的LMS方程式被（4)註明於下 〇 P(n(t+1 ))=P(nt)+(AkxE(nt)xX(nt))...(4) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】〇 x 297公轚） ' I------------ * I I I J I 訂--I I II ί I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 19 455840 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*'|衣 B7 _五、發明說明（17) (此處 t=0,l，2，··.） 請也注意到P(nt)為一目前係數，p(n(t+i))為一經更新係數 ’ Ak為一分接點增益，E(nt)為等化誤差，且X(nt)為一個 FIR輸入信號。 假設在方程式（4)中η=ι，適應性等化係數設定裴置6 實施在各速率的一回授動作；當n=2時，設定裝置6薄除 一時鐘；在設定裝置6中，n之選擇允許在ητ之區間的更 新等化係數之週期被縮短。 如果暫時判定位準是假的，代表在暫時判定位準和傳 輸線響應間的差異之經等化誤差信號或經等化數位再生信 號不正確：如果等化誤差信號不正確，則LMS計算導致錯 誤；據此’被適應性等化係數設定裝置6作的適應性等化 係數之決定被止能；更特別地，誤實施暫時判定位準之機 率可產生一錯誤等化誤差信號而導致一錯誤LMS計算。 當在第1圖中顯示的維特比解碼器8之輸出信號被用作 暫時判定位準時，在用FIR濾波器5過濾後用於判定的可 靠度將比用經等化數位再生信號者高；然而，LMS為一回 授計算’且當判定位準之決定被延遲時，環路特性可能降 低；因此不贊成使用維特比解碼器8之輸出信號作為用於 LMS的暫時判定位準。 至於補償，本發明之實施例（第1圖）使用部分響應暫 時判定裝置7 ;暫時判定裝置7從FIR濾波器5之輸出信號 來決定用於LMS的暫時判定位準；更詳細說，實際dvd 再生信號之波形可出現在越過零位準處正端和負端間幅度 ^ ----f--------訂 ----I---線· ^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) / 本紙張尺度適用中國@家標準（CNS)A4規格（210x 297公Ϊ ) 20 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明說明（18) 不同的一不對稱形狀；不管部分響應（3，4,4,3)之使用，此 關閉視界圖形；雖然輸出信號位準被量測’ LMS計算一誤 判定且等化可能失敗。 透過不涉及維特比解碼的LMS動作，臨界之數目越少 ’則產生一錯誤判定之機率被減少得越多；更特別地，在 位準判定上’例如越過一臨界的S/N信號之辨識，當不涉 及維特比解媽的臨界之數目為小時，產生一錯誤判定之機 率減少。 在此實施例中的部分響應暫時判定裝置7從用於部分 響應（M)的判定位準來計算用於部分響應（3,4,4,3)的暫時 判定位準；這是因為與用於部分響應（3 4,4 3)的五個臨界 相較’部分響應（1，1)只具有三個臨界並因此有一低的產 生一錯誤判定之機率；可能沒有部分響應暫時判定裝置7 來直接使用部分響應（3,4,4,3)之臨界；然而，當臨界被使 用五時’產生一錯誤判定之機率將減少且高階的如此一部 分響應之電路配置將很巨大；因此在處理速度和電路配置 的觀點上贊成使用有暫時判定裝置7用於部分響應（丨，1)的 判疋位準；再者’如下解說的’使用暫時判定位準難以涉 及上面問題且用於部分響應（1，〗）的判定位準可被用作暫 時判定位準β (1，1)和（3，4 ’ 4，3)型式之部分響應的傳輸特性分別被方 知式（5)和（6)來表示。 (1，1)之傳輸特性=(1+D)........................(5) (3,4,4,3)之傳輸特性=(3+4D+4D2+3D3)，„(6) 本紙張&度適ψ ^ g家樣準（C^A4規格⑵Q χ撕 -------------裝— !訂·！11!線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 21 4 經濟部智慧財產局_工消費合作杜印製 5 584 0 U A7 Γ-—------B7 --------- 五、發明說明（]9) 如在方程式（7)中註明的，部分響應（3,4,4,3)之傳輸特 性係由一特定值乘以用部分響應（丨，丨）之三個判定位準所 決定的結果來計算的。 (1+D)x(3+D+3D2)=(3+4D+4D2+3D3).........(7) 暫時判定可使用兩個判定位準來計算：用於有兩判定 位準的判定之傳輸特性為！且要被決定的部分響應（3 4 4, 3) 之傳輸特性被方程式（6)來註明：據此，當—個2位準偵測 器被設在電路中時，傳輸特性係由方程式（6)乘以從有2位 準偵測器的判定給予之一結果來計算的。 在如此一情形下，可以獲得暫時判定位準，其為穩定 且並不從那些從有用於對其作等化之部分響應（3,4,4,3)的 五判疋位準之判定所計算者分離；a和b兩值或用於部分響 應U，b，b，a)的乘法係數可任意來決定。 部分響應暫時判定裝置7也被設計來把一越過零點判 定信號和一傾向判定信號饋至相位比較器9(第1圖 >;這些 判定k號係從由用於部分響應（1，1)的暫時判定位準所界 定之判定信號來產生；部分響應暫時判定裝置7之動作持 續提供用於為相位比較所需的適應性等化和越過零點偵測 之暫時判定位準：據此，相位比較器在性能上被改善；同 時’使用連接至暫時判定裝置7的適應性等化係數設定裝 置ό允許適於要被處理的再生信號之部分響應的一期望型 式之選擇並藉由薄除乘法器來貢獻電路配置之尺寸縮減。 相位比較器9從跨越零點判定信號、傾向判定信號、 在用FIR濾波器5過濾前的數位再生信號、及等化後的數 本紙張尺度適用中國國家襟準（CNS)A4規格（2】0 X 297公« ) f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^i------訂---------線· 22 經. 濟 部 智- 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 % A7 B7 五、發明說明（2〇) 位再生信號之一組合產生一相位誤差信號；從FIR濾波器 5釋放的經等化再生信號攜帶用來偵測相位誤差的良好資 訊但它在FIR濾波器5中的過濾可能耗時因此引起影響 PLL(鎖相環）之性能的—延遲；更特別地，當在回授控制 環路中增大一回授延遲時’對於系統的相位邊限將減小因 此阻止增亦之增加並減弱拉入特性和對外部干擾的響應β 在用FIR濾波器5過濾前的數位再生信號沒有延遲並 不允許在系統中的環路延遲：然而，信號並不受到等化且 根據信號的相位誤差信號可能含有一小程度之差異：在此 實施例中的相位比較器9被設計來接收經過濾和未經過濾 信號；更特別地，它在減少在PLL中的環路延遲和獲得一 高品質之相位誤差間的兩信號從一信號切換到另一個。 最後，簡單解說維特比解碼器8 ;第5圖係在此實施例 中有（3，4,4,3)型式之部分響應的維特比解碼器8之一構造 圖，維特比解碼器8包含有一分支公制計算器16、一路徑 公制計算器17、一路徑記憶體18、及一控制信號產生器19 分支公制計算器16實施從用於部分響應（a b b，a)2片 態數目藉由限制密碼字元之最小密碼長度來減少的狀態肩 目之公制計算；公制計算器1 6設有用來改變相當於部分与 應（a，b，b，a)的维特比判定位準之一裝置。 根據在此實施例中的分支公制計算器】6，路徑之所与 組合之計算係根據部分響應（3，4,4,3)或在目前信號和維丰 比判定位準間的一差異之分支存在裝置計算的機率或—层 本紙張尺度適用中國西家標準（CNS)A4規袼（2】〇χ 297公釐） I — ^ i ----— It·!—--- (靖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 23 經濟部智慧財產局SK工消費合作社印製 455840 Α7 _ Β7 五、發明說明（21) 幾里得距離：用於判定的歐幾里得距離被下列來註明： (X-A)2、（X-B)2、（X-C)2、（X-D)2、（X-E)2 此處X係一維特比輸入信號而A、B、C、D和E為維特比判 定位準β 當維特比判定位準之數目為五時，它藉由以使用3丁 之最小密碼長度來減少數目而實現。 在此實施例之分支公制計算器16中，維特比判定位準 八、8、（：、0、和£可任意來改變。 例如’以部分響應（3,4,4,3)，它們是A=7、B=4、c^o 、D=_4、Ε=_7 ;以部分響應（1，2,2，1)，Α=3、Β=4、C=0、 D=-4、和E=-3被建立。 路徑公制計算器17實施在被分支公制計算器16決定的 歐幾里得距離令的路徑之累積；控制信號產生器19比較分 支公制計算器16之輸出信號和路徑公制計算器17之輸出信 號來釋出指示其之存在機率較高的一路徑之選擇的—選擇 信號；響應於來自控制信號產生器19的選擇信號’路徑公 制計算器1 7累積分支公制計算器丨6之輸出β 路徑記憶體18包含有一所需數目之狀態記憶體用來響 應於來自控制信號產生器19的選擇信號來實施狀態選擇並 釋出最可能結果作為雎特比解碼器8之輪出信號。 在第5圖中顯示且上述的此實施例中的維特比解碼器8 允許在等化濾波器5中的部分響應（3,4,4,3)之使用使得在 視界圖形中的兩位準間的距離可被增大且來自高密度記錄 的一再生信號之頻率響應可近似於部分響應之頻率， 本紙張尺度適用中咖家標準（CNS)A4規格⑵G χ 297公爱） . ^--------^---------^. {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 24 A7 B? 绥濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（22 ) 因此提供一更好的結果。 同時，維特比解碼器8能夠修正維特比判定位準因而 歐幾里得距離，因此改變維特比解碼之特性；更特別地， 當在維特比解碼器8或維特tt路徑上的資料之㈣㈣變 被大幅控制時，過於電路配置可顯著減小：再者’維特比 判定位準被修正因此允許維特比電路依賴涉及的信號品質 作調適改變且良好貢獻於再生資料之品質的改善。 根據本發明，修正維特比判定位準允許一信號電路被 用於（a，b，b，a)型式之部分響應，（例如，兩型式（丨，2义1)、 (3,4,4,3)之部分饗應可在相同電路中來實現）；同時，當密 碼字元之最小密碼長度被用在限制的一特別位準上時，用 於例如部分響應（3,4,4,3)的狀態之數目可有利地從1〇減少 到6。 雖然本發明之此實施例大致聚焦於數位再生信號處理 裝置之主要組件來作說明’將增加根據本發明之另一實施 例的一信號處理方法之描述；方法開始於—第一步驟，其 中儲存在高頻載止型式之·-數位記錄裝置的一記錄媒體上 之一信號被一讀取頭讀出，通過一低通濾波器，其中其之 類比再生信號的一高頻範圍被除掉，並被類比至數位轉換 以具有一數位再生信號：在一第二步驟，在第—步驟產生 的數位再生信號通過一個F1R濾波器，其中以使用一所給 適應性等化係數把它過濾來具有一經等化數位再生信號； 在一第三步驟，用為（a，b，b,a)之脈衝響應的一部分響應之 頻率特性來實施適應性等化係數之設定和更新來等化數位 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗〇 X 297公釐） 25 裝---I--訂----i I ·線 {請先閱讚背面之注意事項再填寫本頁) 584 0 A7 _-____B7__ 五、發明說明（23 ) 再生信號之脈衝響應使得經等化數位再生信號可從FIIl遽 波器釋出作為一輸出信號；在一第四步驟，從HR濾波器 釋出的經等化數位再生信號被解碼成用於判定的一資料； 根據本發明來處理一數位再生信號之方法包含如解說的四 個步驟。 土業使用的應用 如上設定的’根據本發明讀出儲存在其中密碼字元之 最小密碼長度被限於2T或更長的高頻戴止型式之一數位 記錄媒體上的一信號之數位再生信號處理裝置提供部分響 應之再生使得相較於一習用類比再生信號處理裝置，它可 大幅改善讀出的信號。 3---ί-----^--------^i!------線.W (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210x297公* > 26 A 7 B7 五、發明說明（24) 元件標號對照 (請先閱讀背面之汰意事項再填寫本頁) 1、 101、201…記錄媒體 2、 102、202···讀取頭 3、 103、203…低通濾波器 4、 209…類比/數位轉換器 5…FIR濾波器 6…適應性等化係數設定裝置 7…部分響應暫時判定裝置 8、 210…維特比解碼器 9、 106、206···相位比較器 10 ' 107、207…環路濾波器 11…數位/類比轉換器 12、108、208…電壓控制振盪器 13…延遲元件 U…乘法器 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*-叹 15…加法器 16…分支公制計算器 17…路徑公制計算器 18…路徑記憶體 19…控制信號產生器 104、 204…DC位準控制電路 105、 205…位準比較器 本紙張尺度遶用中國國家標準（CNS)A4規格（2】〇χ 297公釐） 27