TWI335018B - Bit recovery scheme for an asymmetric data channel - Google Patents

Description

1335018 五、發明說明（1) 發明所屬之技術領域 本發明係關於不對稱資料波道内位元恢復方法和裝置 ，以及使用此方法或裝置於記錄媒體之讀/寫裝置。 先前技術 在現有硬碟和光碟應用中，使用部份回應最大可能性 檢波器（PRML， Vi terbi )，從波道資料流恢復資料。第1圖 表示高頻波導資料，代表來自舉例光學波道訊號之資料流 。波道資料不因不對稱而失真。在此楕況下，資料切片過 程容易在二種不同訊號狀態（高和低）間有所區別。然而， 記錄媒體上所記錄形態，會因不對稱資料書寫程序而失真 。例如，在光學記錄媒體上，不對稱之一理由是「輝暈」 ，在資料記錄之際，由非線性效應所造成。第2圖表示強 烈訊號不對稱所劣化的波道資料流之例。由於不對稱，簡 單的切片演算，不能在代表數位高、低的資料位元間做適 當分辨，因為適應性等化機構失敗。有雜訊時，此問題會 更惡化。為從此訊號適當恢復波到資料，亟需補正計劃。 數位化光學波道資料流往往使用鎖相環路（PLL)和抽 樣率變換器（SRC )，再同步化至波道時計，然後以代表逆 波道行為的濾波器設定值等化，最後使用簡單切片機和位 元檢波器加以檢測。 使用最大類似解碼器的適應性求法，計算恢複資料對 等化資料的差異，例如最小平均二乘方（LMS)法，並用此 做為調節資訊，以得到等化器用之係數組，更適合波道特 性。LMS更新的典型實施如下：

1335018 五、發明說明（2)

Coeffne^CoefU/z X ε (濾波過 Vitout，eqout) X波道資料 然而，有些求法只顧及錯誤訊號ε的方向（+或-)。 已發現訊號不對稱的成因顯示從一儲存狀態（例如軌 道）過渡至另一儲存狀態（例如鑄坑）時的不同行為。分開 補正二過渡瑕疵，可以找到更好的訊號資料表現，以供使 用最大類似求法，把所含資料位元解碼。第3圖表示上述 計劃之進步版本，為進來的資料訊號各邊調節分別等化器 ，即可使用此發現。 發明内容 本發明之目的，在於改進先前技術中已知之方法。 按照本發明，在不對稱資料波道内的位元恢復方法， 包括下列步驟： 一提供具有二係數組之非線性等化濾波器； —使用具有第一係數組的非線性等化濾波器，以補 正不同儲存狀態間第一種過渡的瑕疵；以及 一使用具有第二係數組的非線性等化濾波器，以補 正不同儲存狀態間第二種過渡的瑕疵。 本發明把使用非線性等化濾波器與二過渡分開補正機 構加以合併。對非線性等化求法採取分開的適應性過程， 可以使用最大類似解碼器，大為改進資料檢測。 等化器計劃宜並行實施至少二次。以此方式支持較快 的波道資料流。亦可設計成單一電路，對系統時計的不同 階段作業，可以重新計算新抽樣。

1335018 五、發明說明（3) 按照本發明解決方式之第一種實施方案，系統時計較 波道時計快二倍。在此情況下，二係數組可以切換。按照 第二實施方案，系統時計較波道時計慢二倍。在此情況下 ，以不同的系統時計階段完成切換。 波道資料流的調變，往往受到某些連值長度的限制。 如此可用較慢系統時計，因為有些計算不再需要。 本發明方法或裝置宜用在光學記錄媒體讀/寫裝置。 然而，可應用在處理不對稱訊號失真的任何其他訊號檢波 機構。 實施方式 為更佳明瞭本發明，參見附圖說明具體例如下。須知 本發明不限於此具體例，而特定之特色可權宜兼併和/或 修飾，不違本發明之範圍。 在第4圖中表示本發明解決方式，使用單一濾波器但 二係數組。F I R濾波器改用多項式濾波器（V ο 11 e r r a濾波器 )，可簡化至另一 DC層級和倍增器，以產生二次濾波器階 段。代表非線性濾波器之演算，可以如下（簡化）方程式1 表不 yk = h〇 + h1(x(k))+h2(x(k), x(k)) (1) 使用F I R濾波器之已知求法，只考慮到h! ( x (k ))。多階 段項h2，基本上為進來訊號的正交，需要另一 DC補正，由 因數h。加以考慮。 第5至8圖表示按照本發明解決方式所得模擬結果。在 第5圖中為雙重等化器和Vi terbi解碼資料所發生訊號間之

1335018 五、發明說明（4) 差異。第6圖把恢復資料的數位和值（DSV)與參考資料加以 比較。圖上資料恢復中的錯誤，以直立桿表示。在第7圖 裡表示波道資料的訊號層級分佈。第8圖表示等化後之訊 號層級分佈。

1335018 圖式簡單說明 第1圖表示無不對稱的波道訊號； 第2圖表示有不對稱的波道訊號； 第3圖表示使用具有雙重適應性濾波器的等化器之求 法； 第4圖表示使用具有單一濾波器但有二係數組的等化 器之本發明解決方式； 第5圖表示雙重等化器和Vi terbi解碼資料所產生訊號 間之差異； 第6圖表示與參考資料比較的恢復資料之數位和值 (DSV)；

第7圖表示波道資料之訊號層級分佈； 第8圖表示等化後之訊號層級分佈。

第10頁

Claims (1)

1335018 六、申請專利範圍 1. 一種不對稱資料波道内位元恢復方法，包含如下步 驟： 一提供具有二係數組之非線性等化濾波器； —使用具有第一係數組的非線性等化濾波器，以補 正不同儲存狀態間第一種過渡的瑕疵；以及 一使用具有第二係數組的非線性等化濾波器，以補 正不同儲存狀態間第二種過渡的瑕疵者。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中具有二係數組 的非線性等化濾波器，係並行實施至少二次者。 3. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中非線性等化 遽波器係V ο 11 e r r a渡波器者。 4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中Vo 1 terra濾波 器含有DC補正器、線性FIR和二次項者。 5. —種不對稱資料波道内資料恢復裝置，其特徵為， 含具有二係數組之非線性等化濾波器，於是非線性等化濾 波器使用第一係數組以補正不同儲存狀態間過渡之第一種 瑕疵，而使用第二係數組以補正不同儲存狀態間過渡之第 二種瑕巍者。 6. 如申請專利範圍第5項之裝置，其中具有二係數組 之非線性等化濾波器，係並行實施至少二次者。 7. 如申請專利範圍第5或6項之裝置，其中非線性等化 濾波器係V ο 11 e r r a濾波器者。 8. 如申請專利範圍第7項之裝置，其中Vo 1 terra濾波 器含有DC補正器、線性F I R和二次項者。

第11頁 1335018

第12頁