TWI249918B - Method and apparatus for measuring signal quality using eye pattern - Google Patents

Description

1249918 14732pif.doc 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及測量信號品質的方法和裝置。更爲具體 說’本發明涉及測量信號品質的方法與裝置，其中通過能 夠產生輸出信號眼狀圖的可使用信號，測量來自光碟的射 頻信號的輸出信號品質。 【先前技術】 在儲存媒體系統或通訊系統中，當輸入信號通過通道 而被作爲輸出信號輪出時，如果在通道傳輸和接收過程中 存在外部噪音干擾，那麼通過通道的輸出錢將會出現無 法預料的結果讀⑽讀的波形也將發生變形，從而 /及取來自輸出信號的信息過程出現錯誤。 幻專、_錢檢_統中，信號的品f是藉由 自接叉輸出信號的抖動值來確定的。 二皿、 統中的信號品質。 其敍地料測量儲存媒體系 另外，因爲大量的數據—般都 硬體儲存區，然後在通訊系統中再r =在儲存媒體系統中 輸，所以常常採用自適性等化器和j乍頻傳輪波段進行詞 器中的複雜處理運算法則來處理°數°，，比（Vlterbl)檢泪， 信號極性檢測技術的傳統信號處埋豕檢剛而不採用簡單以 但是’當採用信號抖動值：爲2。 統方法用於具有複雜的信號處 :5虎品質測定標準的謂 ^的系統中時，信號品 1249918 14732pif.doc 質並不能得到精確確定，因爲位誤碼率與被檢測的信號抖 動值具有不同的特性。 ^ ^ 圖1闡述了儲存媒體系統中誤碼率的具體測量過程。 根據圖中所介紹的測量方法與過程，數據首先被刻錄在大 小為12釐米且具有31GB (十億個位元）刻錄密度的藍光 光碟中，然後，加入所謂的“徑向偏斜與切線偏斜，，=部 。喿音。如此操作之後，便測量出了系統的再生位誤碼率和 信號抖動值。參照圖1，在傾斜度為零即無外部噪音時的 位誤碼率最低，此後，隨著傾角的增大，位誤碼率也隨之 增高。 圖2闡述了，在與圖丨中獲取數據時完全相同的條件 下，採用抖動值作爲k號品質標準而對信號品質的測量。 在，2巾’同樣’在傾斜度為零即無外部噪音時的位誤碼 率瑕低，此後，隨著傾角的增大，抖動值也隨之增高，這 與圖1中所介紹的位誤碼率的增加情況相似。但是，在偏 傾在-0.4至+〇·4範®内，抖動值的變化與圖丨巾所述的位 誤碼率的變化存在極大的不同。另外，#切線偏斜小於或 等於-0.6以及大於或等於+G.6，域射傾肢料等於+〇 6 時’抖動值並不可檢測。換句話說，採用抖動值作爲測量 標準的傳統信H剩方法並不能準確地反映出高密度 儲存媒體糸統的k號處理過程中的信號品質。 另外，在採用抖動值作爲測量標準的I統信號品質評 測方法的測量中，通常為了測量輸出信號的品質，首先必 須已知原始彳g號圖。 1249918 14732pif.doc 【發明内容】 本發明提供一種能夠準確地反映出高密度儲存媒體系 統或通訊系統中的信號特性的信號品質測量方法以及測量 過程中所使用的相關設備。 、，根據本發明的方面之一，本發明提供了 一種測量通過 通逼的信號品質的測量設備。其中，測量設備包括：一個 眼狀圖檢測單元，其用於檢測通過通道的信號的眼狀圖信 一個信號品質產生單元，其作用在於基於來自眼狀圖 L唬的眼深產生通過通道的信號的信號品質。 。二號口口貝產生單元包括：一個長條圖產 單兀’其用於接受眼狀_信號和產生眼狀圖信號的長條 ^-個電位部分確定單元，其用於接受長條 圖和決定多 卩刀的大小以及相應的主電位值；—個縣產生單 於產生ΐ個確定電位部分眼狀圖信號的眼深。 的單二：產t單兀可以將眼狀圖信號分成具有預設大小 信號兀口力、作用在於計算大量的屬於每個單元部分的 電位部分確定單元可％及取擁有最 =狀圖單元部分並確定_最小終最大數 作爲：電位里部1麵 及分眼狀圖信號的值 1249918 14732pif.doc 眼狀圖信號的分配狀態是基於電位部分的主電位值來 產生的，其中每個主電位值為處於相應電位部分中的眼狀 圖信號的平均值、在屬於相應電位部分的所有信號中擁有 表夕數目眼狀圖5虎的早元部分的電位值或使用者輸入值 ―― 〇 眼狀圖信號的分配狀態可以用統計偏差值來表示，其 計算則參照主電位值或根據主電位值與屬於相應電位部分 的信號值的差值來進行。 根據本發明的另外一方面，本發明提供了一種用於測 置通過通這的信號品質的設備’其包括：一個眼狀圖檢測 單元，其用於檢測通過通道的眼狀圖信號；一個信號品質 產生單元，其作用在於基於眼狀圖信號的眼寬產生作發口' 質。 、 〇儿〇口 L號πα質產生單元包括· 一個交又點檢測單元，其作 用在於接受眼狀圖信號和主電位值並檢測採樣時間轉變的 主電位值的交叉點；-德爾塔產生單元，其作用為產 自交叉點的德爾塔值；一個眼寬產生單元，其作用在於產 ^來自德_塔（delta)值的眼寬’其中德爾塔值表示相對 愿之電位在交又點交叉時的時間轉換周期。 交叉點檢測單元可以汲取檢測採樣時間t和 ^自眼狀圖信號中的交叉點Ρ1#σΡΜ信號值\和 塔值檢測單元基於交叉點與採樣時間之間的距離 確㈣值。具體說’德爾塔檢測單^可以藉由方程 I2499138fdoc 式 delta = Ll/L2 = (Yl_Yt)/(Yt+rYt)確定德爾塔的值， 為第！電位部分的主電位值、* Yt和^分時 和t+i對應的交叉點眼狀圖信號的電位值p 3 眼寬產生單元基於德爾塔值的平均值和偏差值 信號品質的控制。眼寬產生單摘產生的信號品質、 可以藉由方程式Qd-W | (Mti + 〇5vti)來表示，： 中Mh和vtl分別表示第i電位部分的平均值和偏差值。 根據本發明中的另-個方面，本發明提供了一種測量 處於輸入信號經過it道紐被作騎幻t號輸出至系統中 的信號品質的設備β中設備包括：—個眼狀圖檢測單元， 其作用為檢測輸出信號的眼狀圖信號；—個第一信號品質 產生單元，其作用為基於眼狀圖所測量的眼 ^品質⑽一個第二信號品質產生單元’其作用為基 於眼狀圖所測量的眼寬產生-眼寬信號品邮 個她 信號品質產生料，其作用為基於眼深信號品^和^ 號品質產生總信號品質（QT)。 貝不氏見1 〇 第L號扣貝產生單TL包括：_個長條圖產生單元， 接受=圖信號並產生輸出信號長條圖；-個 ΓΓ:，其作用在於接受輸出信號的長條圖並決定 尺：包括相應的主電位值；-個眼深產生 :二二用卜在：為母個量測的電位部分產生眼狀圖信號 的眼^另外，弟二信號品f產生單元包括：—個交叉點 監測早7L ’其作用為接受眼㈣信號和主電位值並檢 測在採樣時間轉換之主電位值的 w 又2個德爾塔產生 1249918 14732pif.doc 單元，其作用為產生來自交叉點的德爾塔值；一個眼寬產 生單元，其作用為產生來自德爾塔值的眼寬，其中德爾塔 值表示對應於相應電位的交叉點的時間轉換周期。 /另外，主電位值可以從第一信號品質產生單元得以接 受。 總信號品質產生單元可以藉由以下方程式之一產生她 信號品質： 、〜 N-\ N-\

Qt — $ Dl)x g w〇 = Qd X Qw， ς (Axw!)，以及

Qt= I {(^(Wi + WyxDJ， 其中，bd和Qw分別為第一信號品質和第二信號品 質。 根據本發明中的一個方面，本發明提供了一種測量通 過通道的信號品質的方法。其中，該方法包括：檢測通過 通迢的仏相眼狀圖信號；以及基於來自眼狀圖信號的眼 深產生信號品質。 根據本發明中的另外一個方面，本發明提供了一種測 量通過通道的信號的品質的方法。其中，該方法包括:首 先檢測通過通道的信號⑽狀圖錢；其次基於來自眼狀 圖信號的眼寬產生信號品質。 根據本發明中的另外一個方面，本發明提供了一種測 量通過通道的信號的品質的方法。其中，該方法包括：檢 測通過，道的信號的眼狀圖信號；其次基於來自眼狀圖信 號的眼見產生眼深信號品質(Qd);接著基於來自眼狀圖信 10 1249918 14732pif.doc 號的眼寬產生眼寬信號品質（Qw);以及基於眼深信號品質 (Qd)和眼寬信號品質(Qw)產生總信號品質（QT)。 本發明的其它附加方面以及優點通過下文中的具體描 述將變得顯而易見，同時也可以通過發明實踐得以具體驗 證。 【實施方式】 現在將在本發明實施例中具體引用參考文獻，且結合 附圖對發明實施例作具體闡述。其中在整個發明中相類似 的元件均用相似編號表示。結合附圖對本發明實施例的描 述如下： ' 所明的眼狀圖即為時間對信號的變化波形圖。爲 了能夠獲得眼狀圖，首先示波鏡中的時間軸應該與位元速 率同時觸發且以相同的時間間隔變化。然後，形成重疊於 示波鏡屏幕上的各個位元的連續波形圖。通常情況下，屏 幕上的圖形在中間部位有一個開口，其便就是所謂的“眼 狀圖”。理想信號的眼狀圖並不是“眼，，形的，其僅僅為 兩條上平行線和下平行線。但是，通常信號的眼狀圖因爲 遭雙符號間干擾和噪音干擾而現“眼，，形。系统的帶寬限 制以及噪音數量可以通過對“眼，，形的分析而獲得其定量 眭貝。儲存媒體系統中的信號品質測量的目的即為測量來 自於儲存媒體的輸出信號或硬碟最大相似技術（pRML ) 系統如韋特比檢測器中的輸入信號。在下文中，被品質測 試的信號均稱謂“測試信號”。除非文中特別指出外，否則 產生眼狀圖是指產生可用於展示眼狀0和產生眼狀圖信號 14732pif.doc 1249918 的樣品數據信號，其眼狀圖信號即表示在預定時間通過 輸入信號的採樣樣品數據信號。 圖3為傳統儲存媒體系統中的常規輸出信號的眼狀 圖。儲存媒體系統得輸出信號共具有N電位，分別記為 main—level。至main jevel n i 4 一個N電位均為韋特比檢 測器之主電位值，即硬碟最幼似技術（pRML)系統^ 的主電位值。目3中的傾斜部分為信號存在區，即採樣 間或電位_近。水平和垂直軸分職應於處於電位 近和採樣_關輕。料平錢和㈣㈣所閉合的 =就是所提及的信號的“眼”。每㈣的水平長度和垂 直長度則分別定義為眼深和喊。如果信號電位數為n， 那麼信號的眼的個數則為N-1。 ^ 本發明中採用眼寬、眼深或者兩者的結合作爲評估作 的標準。採魏深爲標準的測量信號品質的方絲 α又備具體描述見本發明圖4至圖8。 發明，眼寬、眼深以及信號品質均通過眼狀圖 ^的電處理過程而得以較，其獲得的信號品質是 =絲值而不是藉由對展現在錢鏡上⑽狀觀 而獲得的視覺判斷信號品質。 桃① 圖4闡述了本發明實施例中採用眼深作爲測量標 測！信號品質的方法。 +的 根據眼狀_定量性質，眼深表示輪出信號電位 4信號電位的程度。因此，眼深的定量定義可以 制H的標準。在圖4+，有關定祕寬（垂直車由。） 12 1249918 14732pif.doc 的眼狀圖省略未給與_ ’其巾僅對定義眼深（水平軸） 的眼狀圖作了具體描述。 土另外，在圖4中，”+max”和，，_max”分別表示通常所指 的早特比仏測器輸出#號的最大信號電位和最小信號電 位；主電位mamJevelG至main—levdNi分別表示韋特比 檢測器主電位值得估計值；傾斜信號的垂直長度表示位於 主電位值附近的信號的信號電位分佈程度的偏差；上、下 極限值boimdaryup和b〇undryd()wn*別表示真實信號的最 大電位值和最小電位值。另外，上、下極限值^秦^ * · boundrydQWn可以由使用者或根據其它標準自行設定。如上 所述，眼深爲沒有信號出現在電位值附近的區域的垂直長 度。 根據眼狀圖中眼深的性質可知，信號的品質越好那麼 - 眼狀圖的眼深則越大。另外，當信號電位進一步向主電位 值附近聚集時，信號品質將會變得更高。因此，偏差越小 就説明〈s號品質越高。另外，信號品質也可以藉由本發明 中其它不同實施例中所介紹的不同方式來定義。 ⑩ 圖5為本發明一實施例中所採用的信號品質測量設備 的方塊圖，圖6闡述了測試信號5〇1的眼狀圖；圖7為來 自圖ό中所示眼狀圖的測試信號5〇1的長條圖。 信號品質測量設備500包括一個長條圖產生單元51〇、 一個電位部分確定單元520和一個眼深產生單元53〇。儲 存媒體系統的測試信號501為從儲存媒體中讀取的輸出信 13 1249918 H732pif.doc 號，其被輸人至信號品質測量確定單元5()()。如上 每個測信號都是等化H或韋特比檢絲的輸入信號。 長條圖產生單元51〇接受測試信號5〇1和單八 502並產生測試信^ 5()1的長條圖511所需的數據。 信號5〇ι被作爲眼狀圖輸入至長條圖產生單元51〇 。 有f特定時間的測試信號501的電位有關信息並被 刀。長條圖511闡述了存在於眼狀圖的單 分中的測試信號的數量。 产啼在圖6中’水平軸和垂直軸分別表示採樣時間和測試 =虎50!的信號電位。測試信號分佈於電位之附近並且有 了 體系統的性#且具有水平軸形狀。眼狀圖包括 分與電位部分的電位相同，其均3用 示的長條圖511更爲清晰地表達了眼狀圖= 展不的仏息。在圖7中， 2月匕 量和特别部分的數量。更爲具體地說，; 位=尺寸所分成的單元水平部分的大小竣; i 32 °而單7^分序列號為2、8、16、23 分中的部分中的_數量要比其它單元電位部 部分白所產生的長條圖511包括單元 中第一作自i i 單7"部分的信號的第二信息。其 。.〜各個單元部分所表示的信號電位範圍犯對 14 1249918 14732pif.doc 應，而第二信息則與信號數量513對應，其值屬於相應的 信號電位範圍512。舉例説明，在長條圖511中，單元部 分502的電位、單元部分序列號20的信號電位範圍512 以及屬於單元部分序列號20的信號數量分別為0.1 V、2.5 -2.6V和25000。另外，單元部分的尺寸也可以作爲長條圖 的間隔（如單元部分序列號20的間隔為0.1V)。而電位值 位於信號電位範圍之内的信號數量也可以作爲單元部分的 值或間隔值（如單元部分序列號20的單元部分值為 25000)。 電位部分確定單元510首先對由長條圖產生單元510 產生的長條圖510進行分析然後確定其電位部分的尺寸。 其中一個電位部分對應一個主電位值。換句話說，一個電 位部分包括一個在長條圖511 t具有最大數量的信號的單 元部分，即最大單元部分值。電位部分的大小即為電位部 分所擁有的單元部分的數目，但是所有電位部分的電位部 分大小均不相同。參照圖7中的長條圖511，從圖中可以 看出，單元部分序列號為2、8、16、23和28的的單元部 分值均處於最大值，即其值要比相鄰序列號的單元部分的 單元部分值大。因此，電位部分可以通過位於具有最大數 量信號的單元部分的中心的數個單元部分來決定。在此情 況下，確定擁有多少單元部分包括在電位部分中的過程則 變成了確定電位部分大小的過程。 圖8具體闡述了確定電位部分的方法。 15 I24"18 732pif d〇c 在圖8中，長條圖被表示成連續波形圖的形式。其中， 水平軸和垂直軸分別表示單元信號和單元部分中所存在的 信號數量（即單元部分值）。在圖8中，單元部分”b，，和，，g，， 分別具有第一、第二最小值801和803，而單元部分”e，，則 具有最大值802。其中最大值802以及最小值8〇1和8〇3 均是通過汲取連續波形圖中單元部分值処的斜率所得。最 小值是通過連續波形圖的斜率從負值開始逐漸變爲正值時 的點來較的，而最大⑽】是通料續波形_斜率從: ，開始逐漸變爲負值時的點來確_。在圖8中，在相鄰 =部分(a_f)之間的斜率極性用正(+)和負㈠來標記 邻與標號806相一致。 、 ^[邱^例"兑明’其中具有最小值最大值-最小值部分的最 以作爲—個電位部分。在圖8所示的長條圖中， 的電;分=NGk為5，其中k表示用於较電位部分 分的d:::，其广具有最小值-最大值-最小值部 小值805可刀2 #立於預設臨界值之上的最大值804和最 可以共同作爲_個電位立 箱π #黃「 方程式（最大值）XC1來表干H刀。預❿界值可以用 間的第-臨界常數。方tt其中’C1為值在0至1之 來表示： 方耘式附加條件可以通過表達式（1) 最大值與最小值的差> 電位部分確定中的 1 …（1) 率變化來瑞定务 $附加釭件用於校正僅通過測量斜 Μ位部分過程中所可能產生的錯誤。 12 4"iL〇c 另舉一實例來説，其中具有最小值_最大值_最 分的最小部分和位於預設臨界值之上的汲取斜率作^值部 電位部分。預設臨界值可以通過第二臨界常數c2 _ 。再參考圖5，其中眼深產生單元530用於接受煩。 鞔501和電位部分521大小並產生信號品質Q。信號^信 Q可以根據眼狀圖的眼練幾何形狀通過方程式（2 )。舄 定義。 戈4

Qdi ^ Σ °1 ... (2)

其中，0di表示信號品質；Di表示第i電位部分的阳、〜 在考慮到信號電位的平均值或偏差條件下，典c 仇部分的眼深可以定量地表示。在此條件下，信號7 =電 可以通過方程式(3)來定義。 Ό〜扣賢q

Qd2 - (Mo - ν〇/2) - (Mn.j . vN_l/2) . |2 Vi y其中，N為主電位數目和Vll別為第…3) 分的信號電位的平均值和偏差值。

為了計算偏差值Vl，必須首先定義主電位值。主♦ 值可以為屬於相應電位部分的信號的信號電位的平均ς仇 出現頻率最高的信號的單元部分的電位值或使用者輪 在本發明-實施例中，偏差值V〗為屬於相應部分的作 ^的信號電位統計偏差值。在實施例中，參照值為每個^ ，主電位值；在本發明另夕卜一實施例中，偏差值ν 1為屬 目應兒位部分的仏號的信號電位與屬於相應電位部分的 主電彳立值的統計差值。 17 l2499l8 I4732pif.doc 定義， 那麼信 另外，如果真實電位值的上、下極限值已預先 在只考慮處於上下極限值範圍内的信號的條件下， 號品質可以通過方程式(4)來定義。

Qd3 — Bup - Bd〇wn -写 Vj (4)

其中、，,N為主電位的數目；Vi為第位部分的信號 包位的偏差值；Bup * Bd_分別為上、下極限值 ^ 下極限值可以如下定義：採用使用者輪人值；採用第—平 均值mg和第-偏差值VG或最終平均值Mni和最終偏差值 ；或制具有最少鮮數的電位部分的信號電位值。 错由採用f-和最終平均值和偏差值定義的上、下極限值 條件下，信號品質Q同樣可以採用方程式（3)表示。 所有的k號口口貝Qdl，Q α和Q们均可以作爲評估信號 品質的標準，同樣其也組成了本發明的各個方面。。儿 從下面開始將根據本發明，結合圖9至圖η具體描述 採用眼寬作爲評估標準測量信號品質的方法和設備。

圖9描述了本發明實施例中採用眼寬作爲評估標準測 里k 5虎品質的方法。 眼見可以反映出有關測試信號採樣精石霍性的信息。因 此’眼寬的定量定義也可以作爲評測信號品質的標準。在 圖9中，省略了眼深的眼狀圖，其中僅對眼寬的眼狀圖作 了具體描述。 在圖9中，“採樣時間n (sampling timen) ”和“採 樣時間n+l(sampling timen+1)”分別表示第η次和第（n+1) 次採樣的時間；“平均值m ( meanm) ”和“偏差 m 18 12499情 if.doc (variant)，’分別表示第m主電位值測試信號的位移量 (德爾塔值）平均值和偏差值。因此，德_塔值可 評估測試信號偏移時間軸上的主電位參考值的程度 準。另外，德爾塔值也可以採用不同的方式來定義:如: 所述，眼寬open 一 eye_w_m4沒有任何信號在第爪個主 電位值附近的區域的水平長度。 根據眼狀圖的眼寬性質可知，眼寬越寬信號 換句話說，當處於不同電位的信號更進—步地於 的採樣時間時，信號的品質越好。因此，當德_塔值射 =便I較信號的品質越好。另外，當德爾塔值集中於 思-邊的採樣時間時，信號的品質也越好。 越小，信號的品質越好。 〜、差值 圖10具體闡述了德爾塔值。 在本發明實施例中，眼寬的定量性 ，平均值和偏差值來定義。在圖1G中，水了 塔 1示採樣咖㈣餘表示錢f f以軸’ P3為當特別信號由時間 乜唬和 的兩==:塔值可以定義為她 心唬點之間的時間轉換周期。如圖 2至P2點轉換包含在主電 ^ Pl 形的幾何^ 1.又又點内。從直角三角 的點邊Λ1”’分佈於直角三角形斜邊上 程式（5)二義的鄰邊’德爾塔值可以通過方 12499 H3128164號中文說明書無 劃線修正頁 12499 H3128164號中文說明書無 劃線修正頁 曰 14732pifl.doc 修正日期：94年11月24 delta - U/L2 - (YrYt)/(Yt+rYt) 其中，1表示第i電位部分的主電位值；Yt和Yt+i 分別表示測試信號在時間t和t+1的信號電位。 圖11為本發明另外一實施例中的信號品質測量設備 的方塊圖。 信號品質測量設備600由交又點檢測單元61G、德爾 塔產生單元620以及眼寬產生單元63〇組成。 乂叉點k測單元610的作用在於接受測試信號5〇1和 ，電位值601並檢測交叉於給定主電位值I之上的雨信 號點Pl和P2。採樣時間t和t+1以及相應的信號電位I 和Yt+1 (611和612)分別汲取自信號點Ρι和P2;主電位 值Yi (601)則為使用者設定值或由採用眼寬標準信號品質 測量設備所產生的主電位值。 德爾塔值產生單元620的作用為接收信號電位611和 612以及各個採樣時間的主電位值6〇 1並藉由方程式5產 生德爾塔值621。 眼寬產生單元630的作用為接受德爾塔值621並產生 h號品質Q〜（631)。眼寬信號品質Qw根據眼寬的定量性質 可以採用方程式6給與定義。

^ AM

Qwi = Σ Wi ... (6) 其中，%表示第i電位部分的眼寬。 在本發明實施例中，信號品質可以通過使用上述德爾 塔值而採用方程式(7)定量定義。

Qw2 = 1 - 0.5 Σ (Mti + 0.5vti) ... (7) /=0 20 1249918 14732pif.doc 其中，和vti分別表示第i電位部分的德爾塔值的 平均值和偏差值。 採用眼寬標準的信號品質測量方法和設備具有如下特 性：在所有電位部分中的主電位值的交叉點均沿著時間軸 進行分析。本發明中的測量方法不同於傳統的抖動值測量 法，其時間分析僅局限於零交叉點。在本發明中，藉由採 用所有電位交叉點的信息對採樣點（採樣準確性）和偏差 (採樣精度）進行測量，以便於信號品質能夠更爲精確地 被測定。 根據本發明實施例，採用眼寬和眼深標準的信號品質 測量方法和設備將具體描述如圖12至圖15。 圖12為本發明另外一發明實施例中信號品質測量設 備的方塊圖。其中信號品質測量設備700由第一信號品質 產生單元710和第二信號品質產生單元720以及總信號品 質產生單元730組成。 第一信號品質產生單元710的作用為接受測試信號 501並產生眼深信號品質Qd ;第二信號品質產生單元720 的作用為接受測試信號501並產生眼寬信號品質Qw。其中 第一信號品質產生單元710具有與圖5所示的信號品質測 量設備相同的結構；而第二信號品質產生單元720具有與 圖11所示的信號品質測量設備相同的結構。

總信號品質產生單元730的作用為接受眼深和眼寬信 號品質Qd和Qw (531和631)並產生總信號品質QT 21 1249918 14732pif.doc (701)其中總信號品質7〇1可以藉由使用第一、第二和第 三方法來產生，將在下面做進一步具體描述。 第一方法，假設所有的眼排列成一矩形，則總信號品 質Qt可以，由方程式(8)來定義。

Qt = (| D1)x(| Wi) = QdxQw …⑻ 其中，Qd和Qw分別表示眼寬和眼深信號品質。 弟一方法，假设母個眼均爲一矩形，則總信號品質QT 可以通過方程式(9)來定義。

Qt= Σ (DlXW〇 ... (9)

/=〇 \ J 第二方法，假設每個眼均為一梯形，則總信號品質Qt 可以藉由方程式（10)來定義。

Qt= !2 {0.5W +WyxDJ ... (10) 圖13至圖15具體闡述了本發明實施例中的信號品質 測I。爲了獲得如圖1和圖2所示的結果，所有的測量均 在相同的條件下進行。另外，實施例中的測試信號為等化 器的輸入信號。 圖13對應於僅藉由眼狀圖的眼深評估誤碼率(ber)的 情況。在此情況下，誤碼率在大於等於〇·6度和小於等_〇 6 度範圍内是可測的，而不同於圖2所示較小的範圍。因爲 超出系統邊界1.25的區域從-0.6度或更小度數開始，而可 允許的傾斜可以在圖13所示的約-〇_5度得以測定。然而， 該允許傾斜並不能通過傳統的方法進行測量。 22 1249918 14732pif.doc 圖丨4對應於僅藉由眼狀圖的眼寬評估誤碼率(Eg I月況。如®I 14戶斤示，與傳統方法相反，此時的信 牲 性是可測的。 口買特 圖15對應於同時採用眼狀圖的眼寬和眼深 率(BER)的情況。在此情況下 ，信號品質能夠在比圖^戶^ 不條件下更寬的範圍内得以明確地檢測。 如上所述，根據本發明中所採用的信號品質測量方法 以及設備，準確測量高密度儲存媒體系統或通訊 的 信號品質是非常可能的。 节、、死中的 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不麟本 和範圍内’當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之= 祀圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 意圖圖!闡述了一種儲存媒體系統的測量位元誤碼率的示 號品質圖==存媒體系统的抖動值檢測所獲得的信 圖3為儲存媒體系統的輸出信號眼狀圖。 圖4為闡述本發明實施例中採用眼深 測量方法的眼狀長條圖。 口口貝的 圖5為本發明實施例中測量信於口併 琥口口貝的冽量設備方塊 園0 23 1249918 14732pif.doc 圖6為採用圖5所述的設備測量儲存媒體系統中的信 號品質的被測信號眼狀圖。 圖7為圖6所述信號產生的長條圖。 圖8闡述了一種確定電位部分的方法的示意圖。 圖9為闡述本發明實施例中採用眼寬測量信號品質的 測量方法的眼狀長條圖。 圖10為具體解釋德爾塔值的示意圖。 圖11為本發明另外一實施例中一種測量信號品質的 測量設備方塊圖。 圖12為本發明另外一實施例中測量信號品質的設備 的方塊圖。 圖13至圖15具體闡述了本發明實施例中的信號品質 的示意圖。 【主要元件符號說明】 500 :信號品質測量設備 501 :測試信號 502 :單元部分 510 :長條圖產生單元 511 :長條圖 512、513 :信號電位 520 :電位部分確定單元 521 :電位部分 530 :眼深產生單元 1249918 14732pif.doc 531 :眼深信號品質 600 :信號品質測量設備 601 :主電位值 611、612 :信號電位 620 :德爾塔值產生單元 621 :德爾塔值 630 :眼寬產生單元 631 :信號品質 700 :信號品質測量設備 710 :第一信號品質產生單元 720 ··第二信號品質產生單元 730 :總信號品質產生單元

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Claims (1)

1249918 14732pif.doc 十、申請專利範圍： 1. 一種測量通過通道的信號品質的設備，包括： 一眼狀圖檢測單元，其用於檢測眼狀圖信號，而該眼 狀圖表示通過該通道的信號的時間變化波形圖；以及 一信號品質產生單元，其基於該些眼狀圖信號的眼深 產生通過該通道的信號的信號品質值。 2. 如申請專利範圍第1項所述之測量通過通道的信號 品質的設備，其中該信號品質產生單元包括： 一長條圖產生單元唭產生該些眼狀圖信號的長條圖； 一電位部分確定單元，用以確定電位部分的數目、每 一電位部分的尺寸以及基於該長條圖所對應的每一該電位 部分的主電位值；以及 一眼深產生單元，用以產生每一該確定電位部分的眼 深。 3. 如申請專利範圍第2項所述之測量通過通道的信號 品質的設備，其中該長條圖產生單元： 將該長條圖分成多個單元部分，而每一該單元部分具 有一預設尺寸；以及 計算屬於每一該單元部分的眼狀圖信號的數目，以便 獲得每一該單元部分的單元部分值。 4. 如申請專利範圍第3項所述之測量通過通道的信號 品質的設備，其中該電位部分確定單元： 汲取具有一最大單元部分值或一最小單元部分值的該 些單元部分；以及 26 1249918 14732pif.doc 確足 下一電位部分作爲由具有該最小單元部分值一 和第二单兀部分所限定的具有該最大單元部分值的一單元 部分。 口：二範圍第4項所述之測量通過通道的信號 σσ質的“備’其中該電位部分破定單元藉由測量該些單元 部分值祕的斜率而確定擁有該最大和最 該些單元部分。 干凡I刀世白勺 。圍第4項所述之測量通過通道的信號 σ 口質的a又備、、中如果相鄰該最小和最大單元部 絕對值比—預設臨界值小時，則該電位部分確定單元= 許擁有杈小差值_單元部分作㈣電位部 部分之一。 咬1平兀 I7二rt?㈣6項所述之測量通過通道的信號 σ口質υ Ί該預設臨界值為其值在^ 化的一臨界值常數乘㈣長條_最大單元部分值 。質8二:請1?!圍第5項所述之測咖^ 。口'' °又肴八中如果一單元部分值的曲線斜率小於一預 ί臨f值時m部分確定單元不允許具有較小斜率= 亭兀部分作爲一電位部分。 9. 如申請專概圍第2销述之難通過通道的n 品質的設備，其中該眼深產生單元基於屬於各自電位料 的該些眼狀圖信號的電位和分佈狀態產生眼深。 10. 如申凊專利範圍第9項所述之測量通過通道的信 號品質的設備，其中該些眼狀圖信號的分佈狀態基於該些 1249918 14732pif.doc 電位部分的主電位值而產生。 11. 如申請專利範圍第10項所述之測量通過通道的信 號品質的設備，其中每一主電位值係為相應該電位部分中 的該些眼狀圖信號電位的平均值、相應於具有最大數目的 該些眼狀圖信號所屬之該對應之電位部分的單元部分的值 和一使用者輸入值其中之一。 12. 如申請專利範圍第10項所述之測量通過通道的信 號品質的設備，其中該些眼狀圖信號的分佈狀態為根據該 些主電位值進行計算的統計偏差值。 13. 如申請專利範圍第11項所述之測量通過通道的信 號品質的設備，其中該些眼狀圖信號的分佈狀態可基於該 些主電位值之一與屬於該相應的電位部分的該些眼狀圖信 號的電位之間的差值得以產生。 14. 如申請專利範圍第9項所述之測量通過通道的信 號品質的設備，其中： 該信號品質（Q)具有如下方程式關係： Q = (M〇 - v〇/2) - (Mn-i - vn-i/2) - ^ Vi? i=0 其中，N，Mj〇 '分別表示該些主電位的數量、第i 個電位部分中的該些眼狀圖信號的平均值和第i個電位部 分中的該些眼狀圖信號的偏差值。 15. 如申請專利範圍第9項所述之測量通過通道的信 號品質的設備，其中該信號品質（Q)具有如下方程式關係： Q - BUp - Bd〇Wn - Z Vi， 其中’ N，Vl5 Bup和Bdown分別表示該些主電位的數 I2499JA- 量、第i個電位部分中的該些眼狀圖信號的偏差值、該電 位部分的上限值和該電位部分的下限值。 16. 如申請專利範圍第15項所述之測量通過通道的信 號品質的設備，其中該電位部分的上限值和下限值為一使 用者輸入值以及擁有最小頻率的該電位部分的各自單元電 位值其中之一。 17. 如申請專利範圍第1項所述之測量通過通道的信 號品質的設備，其中該通道係為一通訊系統通道和一儲存 媒體系統通道其中之一。 18. 如申請專利範圍第17項所述之測量通過通道的信 號品質的設備，其中該通道為儲存媒體系統的通道時，通 過該通道的信號為一等化器輸入信號和一韋特比檢測器輸 入信號其中之一。 19. 一種測量通過通道的信號品質的設備，包括： 一眼狀圖檢測單元，檢測通過該通道的眼狀圖訊號； 以及 一信號品質產生單元，其作用為基於該些眼狀圖信號 的眼寬而產生信號品質。 20. 如申請專利範圍第19項所述之測量通過通道的信 號品質的設備，其中該信號品質產生單元包括： 一交叉點檢測單元，其作用在於檢測在採樣時間轉變 的一主電位值和該些眼狀圖信號的交叉點； 一德爾塔產生單元，其作用在於根據該些交叉點產生 德爾塔值；以及 29 1249918 14732pif.doc 一眼寬產生單元，其作用在於根據該些德爾塔值產生 一眼寬， 其中該些德爾塔值表示相對於該些交叉點之一的時間 轉換周期。 21. 如申請專利範圍第20項所述之測量通過通道的信 號品質的設備，其中該交叉點檢測單元從該眼狀圖中的交 叉點P1和P2汲取採樣時間t和（t+Ι)以及信號電位Yt和 Ym。 22. 如申請專利範圍第20項所述之測量通過通道的信 號品質的設備，其中該德爾塔檢測單元基於該些交叉點與 該採樣時間之間的距離確定德爾塔的值。 23. 如申請專利範圍第21項所述之測量通過通道的信 號品質的設備，其中該德爾塔檢測單元所產生的德爾塔值 滿足下列方程式關係： delta = IVL2 = (YrYt)/(Yt+rYt)5 其中I為第i個電位部分的主電位值；Yt，和Yt+1分別 為時間t和t+i所在交叉點的輸入信號電位。 24. 如申請專利範圍第20項所述之測量通過通道的信 號品質的設備，其中該眼寬產生單元基於該些德爾塔值的 平均值和偏差值產生信號品質。 25. 如申請專利範圍第24項所述之測量通過通道的信 號品質的設備，其中該眼寬產生單元所產生的信號品質（Q) 滿足下列方程式關係： Q = 1 - 0.5 Z (Mtj + O.Svti), 12pif.doc 其中和¥^分別表示第i個電位部分的平均值和偏 差值。 26. —種測量通過通道的信號品質的設備，包括： 一眼狀圖檢測單元，其作用在於檢測通過該通道的信 號的眼狀圖信號； 一第一信號品質產生單元，其作用在於基於該些眼狀 圖信號的眼深產生一眼深信號品質（Qd); 一第二信號品質產生單元，其作用在於基於該些眼狀 圖信號的眼寬產生一眼寬信號品質（Qw);以及 一總信號產生單元，其作用在於基於該眼狀圖信號的 眼深和眼寬產生一總信號品質（Qt)。 27. 如申請專利範圍第26項所述之測量通過通道的信 號品質的設備，其中該第一信號品質產生單元包括： 一長條圖產生單元，其作用為產生該些眼狀圖信號的 長條圖； 一電位部分確定單元，其作用為確定每一電位部分相 應的主電位值的尺寸；以及 一眼深產生單元，其作用為基於該些眼深信號產生每 一該確定電位部分的眼深。 28. 如申請專利範圍第26項所述之測量通過通道的信 號品質的設備，其中該第二信號品質產生單元包括： 一交叉點檢測單元，其作用在於檢測在一採樣時間轉 換的一主電位值和該些眼狀圖信號的交叉點； 一德爾塔產生單元，其作用在於根據該些交叉點而產 31 1249918 14732pif.doc 生德爾塔值；以及 一眼寬產生單元，其作用在於根據該些德爾塔值產生 眼寬， 其中該些德爾塔值表示相對於該些交叉點之一的時間 轉換周期。 29. 如申請專利範圍第28項所述之測量通過通道的信 號品質的設備，其中該主電位值由該第一信號品質產生單 元所提供。 30. 如申請專利範圍第26項所述之測量通過通道的信 號品質的設備，其中該總信號品質產生單元所產生的總信 號品質滿足以下方程式關係： M-l M-1 Qt-(Z 〇ι)χ(Σ WO^QdxQw, /=0 i=0 其中Qd和Qw分別表示眼深信號品質和眼寬信號品 質；Q和分別表示第i個電位部分的眼深和眼寬。 31. 如申請專利範圍第26項所述之測量通過通道的信 號品質的設備，其中該總信號品質產生單元所產生的總信 號品質滿足以下方程式關係： iV-l QT= Σ (DlXw〇 其中和分別表示第1個電位部分的眼深和眼 寬。 32. 如申請專利範圍第26項所述之測量通過通道的信 號品質的設備，其中該總信號品質產生單元所產生的總信 號品質滿足以下方程式關係： Qt= Σ W^OxDJ, 1249918 14732pif.doc 第 寬 ▲丨儿外/刀、的眼深和眼 33· 一種測量通過通道的俨 檢測通過該通道的信號的^化品質的方法，包括： 基於該些眼狀圖信號的目^狀圖信號；以及 34.如申請專利範圍第水產生一传號品質。 號品質的方法，其中該信號品 1所述之測量通過通道的信 產生該些眼狀圖信號的二：產生包括： 基於該長條圖確定每一二1本圖， 尺寸；以及 位部分所包括的主電位值的 基於各個電蚊相料 定電位部分的眼深。 二眼狀圖传號產生每一該確 3孓如申請專利範圍第 號品質的方法，其中每一皱此J、所述之測量通過通道的信 確錄”最大或最小數==寸的確定包括: 確疋一電位部分作蛊目+ 千兀口P刀，以及 的具有該最大值的—單元部分該最小值之單元部分所限定 3 6.如申請專利蔚 號品::屬方二其中該眼深量通過通道的信 號的電位和分佈狀態。 號品質的方法，其中节此丄ό項所述之測量通過通道的信 分的主電位值而得以信號的分佈狀態基於該些電位部 〜請專:二匕項所述之綱過通道的信 1249918 14732pif.doc 號品質的方法，其中該些信號的分佈狀態為統計偏差值， 其可以根據該些主電位值進行計算。 。39.如申請專利範圍帛37項所述之測量通過通道的信 號品質的方法，其巾該些信號的分佈狀態可以基於該些主 電位值和屬於相應_電位部分信號電位之_差值^得 以產生。 40.如申請專利範圍帛％項所述之測量通過通道的化 號品質的方法，其中該信號品f(Q)的產生滿足以下方程^ 關係： 二 Q = (Mo - v0/2) _ d _ Vn i/2) ---------2. v1? ”中，凡]^和'分別表示該些主 電位的數量、 個電位部分中的該些眼狀圖信號的平均值和第i個電位 分中的該些眼狀圖信號的偏差值。 σ 41.如申請專利範圍第36項所述之測量通過通 =質的方法，其中該信號品質(Q)的產生滿足以下方程^ Q BUp - Bd〇wn · [ Vi， 曰^中N，vl5 BUI^Bd(mn分別表示該些主電位 量、第i個電位部分中的該些眼狀圖信號的偏差值 個電位部分的上限值和下限值。 1 42· —種測量通過通道的信號品質的方法，包括： 檢測通過該通道的信號的眼狀圖信號；以及 基於該些眼狀圖信號的眼寬產生該信號品質。 43·如申請專利範圍帛42項所述之測量通過通道的信 34 1249918 14732pif.doc 號品^的方法:其中該信號品質的產生包括： ^測在㈣時間轉換的該些眼狀圖信號與-主電位 值的交叉點； 根據該些交又點產生德爾塔值；以及 根據该些德爾塔值產生眼寬， 其中该些德爾塔值表示相對於該些交叉點之一的時間 轉換周期。 …4所4.如中請專利範圍f43項所述之測量通過通道的信 H的’其中該些交叉點的檢測包括分別從該些眼 狀圖中的交又點(p 1 ,p2 )汲取採樣時和信號電位 (Yt, Yt+1)。 。=·如申明專利範圍第43項所述之測量通過通道的信 號品質的方法，其中該些德爾塔值的產生是根據以下方程 式進行的： delta - U/L2 - (YrYt)/(Yt+1.Yt)? 其中Yl為第1個電位部分的主電位值；Yt，和Yt+1分別 為時間t和μ所在交又點的輸人信號電位。 46.如申明專利範圍第43項所述之測量通過通道的信 號品質的t法’其Μ根據該些德爾塔值產生眼寬過程中， 該信號品質是基於料德爾塔值的平均值和偏差值而產生 的。 47· 士申。月專利範圍第43項所述之測量通過通 號品質的方法，其中根據該些德爾塔值產生眼寬 ^ 品質滿足以下方程式關係： ^欢 35 1249918 14732pif.doc Q - 1 - 0.5 χ (ML + OJvtO， 其中and vt分別表示第i個電位部分的平均值和 偏差值。 48. —種測量通過通道的信號品質的方法，包括： 檢測輸入信號的眼狀圖信號； 基於該些眼狀圖信號的眼深產生一眼深信號品質 (Qd); 基於該些眼狀圖信號的眼寬產生一眼寬信號品質 (Qw);以及 基於該眼深信號品質（Qd)和該眼寬信號品質(Qw)產生 一總信號品質（QT)。 49. 如申請專利範圍第48項所述之測量通過通道的信 號品質的方法，其中該眼深信號品質的產生包括： 產生該些眼狀圖信號的長條圖； 基於該長條圖確定每一電位部分所包括相對應的主電 位值的尺寸；以及 基於各個電位尺寸以及該些眼狀圖信號來產生每一該 4定電位部分的眼深。 50. 如申請專利範圍第48項所述之測量通過通道的信 號品質的方法，其中該眼寬信號品質的產生包括： 檢測在一採樣時間轉換的該些眼狀圖信號與一主電位 值的交叉點； 根據該些交叉點產生德爾塔值；以及 根據該些德爾塔值產生眼寬， 36 1249918 14732pif.doc 其中。亥些德爾塔值表示 上 轉換周期。 子於該些交又點之一的時間 51.如申請專利範㈣5〇 號品質的方法，其中該主電 之冽夏通過通道的信 些眼狀圖信號電位的平均值、相應：：：，位部分中的該 眼狀圖信號所屬之該對岸之•:广I大數目的該些 使用者輸域Ϊ巾部㈣單元料的值和— p 5曾m跑咖第48項所狀難通過通道的信 =程式：〆’其中該總信％品質(qt)的產生滿足以下關 Qt = (| Dl)x(| Wl),QdxQw? 其中Qd和Qw*別表示該眼深信號品質和該 號品質。 見袍 53·如申凊專利範圍第48項所述之測量通過通道 號口口^的方法’其中該總信貌品質㈣的產生滿足以下關 係方程式· p N-\ Qt= T (D^WO, 2=0 / ☆其巾Α和％分別表示帛Hu電位部分的眼深和眼 ° 54·如申凊專利範圍第48項所述之測量通過通道 號品質的方法，盆巾兮妯# % η & ^ Ίβ y 口 八〒忒總仏琥品質（Qt)的產生滿足以下關 係方式· Qt- Σ (〇-5(w1 + w1+l)xDi}? 其中Dl和Wl分別表示帛i個電位部分的眼深和眼 1249918 14732pif.doc