TWI337350B - Automatic gain controller and method thereof - Google Patents

Description

1337350 第96120117號之專利說明書修正本 修正日期：99.12.15 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於光碟機，特別是有關於光碟機中擺 動信號（wobble signal)之處理。 【先前技術】 DVD 14 CD的資料係被編碼並記錄於—條位於光碟 片表面上的螺旋型的軌道上。若光碟片是可燒錄的，該 螺旋型執道會自執道中央周期性地呈正弦波般地偏移， 該弦波型偏移被稱之為「擺動」（w〇bble)，而光碟片藉此 擺動記錄調變後之位址資料於軌道上。擺動信號之弦波 頻率被稱之為擺動信號載波頻率（wobble carrier frequency)，而不同格式的光碟片可能有不同的擺動信號 載波頻率。舉例來說，DVD_R或D VD RAM之擺動信號 載波頻率為140.6 kHz，而DVD+R的擺動信號載波頻率 為 817.4kHz。 〇為了擷取出光碟片上的資料，光碟機首先以擺動信 號偵測電路偵測光碟片上的擺動信號。因此，擺動信號 f測電路的設計對光碟機的效能影響甚大。光碟機藉-#取頭_沿著螺旋型執道移動的射頻反射信號強度以 操=擺動<5被。帛la〜ld圖為光碟機之讀取頭偵測信號 不意圖。第la圖為不帶有資料的擺動信號，因而擺動信 號的波形類似正弦波。當資料錄製於光碟片上後，擺動 L 5虎的波化便不再類似正弦波。㊄常—讀取頭、同時以四 0758-A32242TWFl(20I〇i〇28) 6 1337350 修正日期：99.12.15 第96120117號之專利說明書修正本 個光感=器A、B、c、D分別感測轨道之反射信號的光 強度。第lb圖及1c圖分別顯示由帶有資料的擺動信號 產生的合成信號SAD及SBC，其中由光感測器a及D產 •生者為合成信號sad，而由光感測器B及C產生者為合 .成信號sBC。由於合成信號Sad及Sbc之相位相反，光碟 片軌道上記錄的資料可藉將信號Sad及Sbc相加而得到。 另外，如第Id圖所示，擺動信號載波則可藉將信號Sad 及SBC相減而得到。 ^ 第2圖為偵測預刻槽絕對時間（Absolute Time In

Pregroove，ATIP)的習知擺動信號偵測電路 200之區塊 圖。預刻槽絕對時間為調變諸如CD-R或CD-RW的擺動 #號之位址資訊的方法。由於僅有介於一特定頻率範圍 之擺動信號W0帶有具有意義的訊息，因此先由帶通濾波 态202過濾擺動信號Wq，以得到過濾之擺動信號。 類比至數位轉換器204接著將類比之擺動信號Wi轉換為 φ 數位之擺動信號D。預刻槽絕對時間偵測器206接著由 數位之擺動信號D中抽取ATIP資訊，而鎖相迴路208 鎖定數位之擺動信號D之相位以得到與數位之擺動信號 、D有相同頻率的一時脈信號（圖未示）。 • 弟3圖為偵測預刻槽位址（Address In Pregroove， ADIP)的習知擺動信號偵測電路300之區塊圖。預刻槽位 址為調變諸如DVD+R或DVD+RW的擺動信號之位址資 讯的方法。由於僅有介於一特定頻率範圍之擺動信號w〇 π有具有意義的訊息，因此先由低通濾波器3丨2及帶通 〇758^A32242TW1(201〇1〇28) 7 1337350 修正日期：99.12.15 第961201丨7號之專利說明書修正本 :: 過濾擺動信號W〇，以得到過濾之擺動信號 i w2。類比至數位轉換器3】4及遍接著將類比之 擺動W %及W2轉換為數位之擺動信號Dd D2。預 刻槽位址偵測器細接著由數位之擺動信號^令抽取 ADIP貧訊’而鎖相迴路规鎖定數位之擺動信號仏之 相位以付到與數位之擺動信號D:有相同 號（圖去示、。 第2®之帶通濾波器2G2及第3圖之帶職波器3〇2 為類比式之帶通濾波器。類比式帶通遽波器有複雜之電 路=構並需要很大的晶片面積以容納其複雜電路。類比 式f通戚波5的晶片面積通常於擺動信號偵測電路中佔 據超過—半的面積。此外，類比帶通濾波器需要大量電 流以進行類比擺動信號的缝，此會㈣大量的電能。 因此，擺動信號偵測電路需要數位帶通濾波器以避免上 述缺點。 第4圖為偵、測擺動信號頻率之習知電路彻的區塊 圖。第】d圖的擺動信號首先被送至—自動增益模組搬， 由自動增益模組402將擺動信號的電壓放大至適合後續 元件可處理的程度。帶通·器_接著將放大:擺動 信號濾除所需頻帶外的雜訊。接著當高通濾波器4〇6將 處理後之擺動信號之直流部分濾除後，再由二位元轉換 盗408將擺動信號轉換為一二位元資料流。接著由脈波 計算模組（Edge Counting Module)41〇偵測脈波並計算固 定時間内之脈波數目，以得到擺動信號載波頻率~〇bbie 075S-A32242TWFl(20101028) 8 1337350 修正日期：99.12.15 第96120117號之專利說明書修正本 carrier frequency) ° 然而，脈波計算模組410得到的擺動信號載波頻率 可能會因第Id圖之擺動信號帶有雜訊而產生錯誤。雖然 帶通濾波器404對擺動信號之雜訊進行過濾，但並非所 有的雜訊都被濾除。擺動信號之殘餘雜訊^能會干擾二 位兀轉換器408的轉換過程，因而產生錯誤的二位元資 料/爪，連可使脈波汁异模組410計算出錯誤的脈波各數 而得到錯誤的擺動信號載波頻率^此外，帶㈣波器4〇4 為類比帶通濾波器，電路結構複雜並㈣大量的晶片面 積0 大量的資訊’例如位址資訊’被以擺動信號的形式 呑己錄在光碟片的執道中。為了自擺動信號中取出資訊， 擺動信號於處理前必須先放大至—特定電壓範圍。因此 擺動信號偵測電路使用自動增益控制器㈣麵如_ C_r〇Uer，AGC)以控制輪入的擺動信號的增益。

擺動錢_電路中習知的自騎益㈣器為類比 電^然而’類比的自動增益控制器需要有大量的電容 以降低自動增益控制器的頻寬。 於曰' 由於页有咼電容的電路 ::片上^佔據大量面積’此種電路通常係設置於晶片 容的耗接需要額外的輸增益控制器與外部電 成本。 日日片接腳，會增加電路板的 4刀擺動W偵測電路令的 位電路實施以避免大電 9皿控制态係以數 “的問題。第5圖為數位自動增 075S-A32242TWF1 (2010J 〇28) 9 1337350 修正日期：99.12.15 第％丨2〇117號之專利說明書修正本 益控制器500之區塊圖。數位自動增益控制器5〇〇包括 類比可變增益放大器（variable gain amp丨ifier)51 〇、類比至 數位轉換器5〇4、包絡面債測模組(e請丨ope detecti〇n m〇dule)5〇2、數位控制模組5〇6、數位至類比轉換器5〇8。 類比可變增益放大器5 i 〇依據增益信號M，將輪人信號§】 放大以得到放大之信#uSl’。類比至數位轉換器5()4^著 又將信號S丨，轉換為一數位信號S。。包絡面偵測模组5 〇 2 接著制數位信號S。之包絡面E。接著，數位控制模組 观依據包絡面E決定-增益信號M，而數位至類比轉 換器5 0 8將數狀增益㈣M轉換為類比之增聽號J； 以控制類比可變增益放大器51〇的放大處理過程。因b此， 數位自動增益控制1 5GG的信號增益係由數位控制模组 5〇6以數位方式決定’因而不需要類比自動增益控制器的 大電容。 由於輸入信號S丨包含由資料或寫入脈波引起的高頻 雜讯’放大後信號S,’之頻率與輸入信號S|之頻率相同。 為了符合Nyquist取樣定理，類比至數位轉換器5〇4必須 以南於信f虎S,’最高頻率之兩倍的取樣頻率將信號I，轉 ?為數位信號S〇。此外，包絡面信號£之解析度必須夠 南’以使數位控制模組5G6可依據包絡面信號£調整增. 显#號Μ。因此，類比至數位轉換器5〇4必須以高信號. 解析度產生數位信號S0。信號s〇、ε、μ之高取样去. 高解析度使類比至數位轉換器5〇4、包絡面價:植 502、數位控制模組506、以及數位至類比轉換器5〇8之 0758-A32242TWF1 (20101028) 修正日期：99.12.15 苐96120117號之專利說明書修正本 號處理過程及電路結—化，目而大大地增加了數 位自動增益控制H 之硬體成本。因此， 簡單信號處理過程之數位自動增益控制器。 /、 乂 、當將㈣寫人光碟4時，有不同的方法對光碟片加 以定址。若光碟片為DVD+R或DVD+RW型式，便係藉 由預刻槽位址(Address In pregr_e，ADip)以記錄光碟片 之轨道區域之位址。若光碟片為DVD_R或dvd_rw型 式’便係藉由岸台預刻凹坑(Land pre_pit)以記錄光碟^ 之轨運區域之位址。因此，當光碟機將資料寫入光碟片 牯，需要解調預刻槽位址或解碼預刻凹坑的方法。 預刻槽位址係以擺動信號的型式調變並記錄於光碟 片上。依據DVD+R與DVD+RW的規格，光碟片的每一 資料區塊包括93個擺動信號週期，其中8個擺動信號週 期係用以儲存預刻槽位址的資訊。該等8個擺動信號週 期可為正相位或是負相位，而8個擺動信號週期正負相 位的不同排列表示不同的符元（symb〇l)。預刻槽位址符元 包3 3種付元，分別為同歩符元（sync)、資料〇符元、及 資料1符元。 第6A圖為帶有預刻槽位址之同步符元的擺動信號 610。擺動信號610包含8個擺動週期，包括4個負擺動 週期（4NW)及4個正擺動週期（々pw)。若負擺動週期被轉 換為ADIP位元1，而正擺動週期被轉換為ADIP位元〇， 則擺動信號610可以一串ADIP位元序列「1111 〇〇〇〇」來 表示。第6B圖及第6C圖分別為帶有預刻槽位址之資料 0758-A32242TWF1 (20101028) 96120m號之專利說明書修正本 γ及貝料1符it的擺動信號62G、63G。擺動信號㈣的8 拖動週，月依序包括〗個負擺動週期、5個正擺動週期、 及_2個負擺動週期，因而擺動信號620可以一串ADIp 位凡序歹j 1000001 1」來表示。同樣地，擺動信號㈣ 的8個擺動週期，依序包括1個負擺動週期、3個正择動 週期、2個負擺動週期、及2個正擺動週期 號㈣可以-“DIP位元序列「1〇〇〇11〇〇」來表；^ 第7、圖為解調帶有預刻槽位址資訊之擺動信號的習 三方法的過&。被解_的擺動信號顯示於第7圖的第2 ϊ及周的Γ動信號的正擺動週期具有相同基本頻 革及相位的—麥考擺動信號顯示於第7圖之第" 解调的擺動信號與參考擺動信號之間的相位差被 顯示於第7圖之第3件。士认、並 、r#saw 仃由於苓考擺動信號指示正擺動 週期的相位’因此相位差信號中若存在大的相位差^ 不被解調的擺動信號處於負擺動週期。第3行之相位； 信號可藉截剪器(細)轉換為第4行之一連串的卿 位7C值。連串的ADIP位元直接 歩符元、資料。符元、及資…符元么：二同 由謝的位元串為「職〇】〗」，與資料〇?相巧。 因此便將第2行的撮動信號解調為資料〇’符元二兀目付’ 雖然第7 m技諫簡單，但擺動 =會影響相位差信號的產生1因雜心 μ相位以5说，戴剪器便會依據錯誤的相位差俨 生錯誤的細Ρ位元。此時便找不到錯誤的乂附位^串 075S-A32242TWF1 (20101028) 1337350 修正日期：99.12.15 第96120117號之專利說明書修正本 可對應的ADIP符元值’因此無法解調出ADIP符元。因 此需要一種具有較高雜訊承受度的解調ADIP符元值的 方法。

DVD-R或DVD-RW格式的光碟片係依據預刻凹坑 (Pre-Pit)以έ己錄光碟片之軌道區域之位址。依據dvd-R 及DVD-RW的規格，每一錯誤更正碼區塊（err〇r correction code block)包含 16 個資料區段（sector)，每一

資料區段更包括26個資料框汾細勾。26個資料區段被區 分為奇資料框及偶資料框，每一資料框包含s個擺動信 號週期（wobble, cycle)。每兩個資料框包含3個預刻凹坑 位元（pre-pit bits)，以儲存位址資訊。第8圖顯示包含兩 個連續資料框802與812的擺動信號800中帶有的預刻 凹坑位元，其中資料框802為一奇資料框而資料框812 為一偶資料框。資料框8〇2與812帶有的三個預刻凹坑 位元为別可忐出現於奇資料框802的前三個擺動传參遇

期、咖以及偶資料框812的前三個== 週期 814、816、818。 兩個連續資料框帶有的三個預刻凹坑位元可表示偶 同步（even sync)、奇同步（odd sync)、資料〇、或資料^ 付兀。第9圖顯示三個預刻凹坑位元可表示的四種預刻 凹坑符元（Pre-Ph symbol)之資訊内容。若預刻凹坑符元表 不位於偶資料框的同步資訊，則三個預刻凹坑位元排列 為「1]1」。若預刻凹坑符元表示位於奇資料框的同步資 訊，則三個預刻凹坑位元排列為「11Q」。若預刻凹坑符 0758-A32242TWF1 (20101028) 13 1337350 修正日期：99.12.15 第96120117號之專利說明書修正本 元表示資料】，則三個預刻凹坑位元排列為「1〇]」。若 預=凹坑符元表示資料〇,則三個預刻凹坑位元排列為 」田預刻凹坑位元為】，帶有預刻凹坑位元的擺 動信號週期的頂端包含-突波（spile pulse)，❿當預刻凹 坑=為0,帶有預刻凹坑位元的擺動信號週期的頂端不 包，突波。ϋ此’可依據兩個連續#料㈣擺動信號週 期疋否包含突波以決定制凹坑位元值，再依據預刻凹 坑位元值決定預刻凹坑符元值。 然而，上述決定預刻凹坑位元值的方法，在擺動 號帶有雜訊時可能引起嚴重的錯誤。錯誤的預刻凹坑 兀值當然導致錯誤的預刻凹坑符元值。因此，需要一種 具有較南雜訊承受度的決定預刻凹坑位元值的方法。 ▲匕卜白知偵測光碟機空白區域係藉由偵測二元射 頻信號(binary RF Signai)的暫態間隔⑽柳㈣。 號振幅的偵測空白區域的方法 射頻信號先由光學讀取頭產生。接著在二元化⑽此e) 射頻信號前，先用高通濾波器移除射頻信號中的低頻雜 訊。接著藉-截剪器(slicer)依據一參考界限值二元化過 遽後的射頻H由於不同碟片種類的射頻信號的振幅 亦不相同，無法以同-參考界限值二元化不同碟片種類 的射頻信號。因此，光碟機需要—種義於不同射頻信 雜族岐 ώΑ V占：a,l /Λ?二 ΓΤ7 , ° 【發明内容】 有鑑於此’本發明之目的在於提供—種自動增益控 0758-A32242TWF1 (20101028) 14 1337350 修正日期：99.12.15 第96120〗】7號之專利說明書修正本 制器，以解決習知技術存在之問題。該自動增益控制器 處理一輸入信號，包括一包絡面偵測模組，一類比至數 位轉換器，一數位控制模組，一數位至類比轉換器’以 及一可變增益放大器。該包絡面偵測模組偵測一放大後 信號之包絡面。該類比至數位轉換器將該包絡面自類比 轉換為數位型態，以得到—數位包絡面信號。該數位控 制模組依據該數位包絡面信號決定用以放大該輸入信號 之數位增显^唬。該數位至類比轉換器將該數位增益 信號轉換為一類比增益信號。該可變增益放大器依據該 類比增益信號放大該輸入信號，以得到該放大後信號。 本發明更提供一種自動增益控制器◊於一實施例 中，該自動增益控制器處理一輸入信號，包括一包絡面 偵測模組，一減法器，一類比至數位轉換器，一數位控 制核組’-數位至類比轉換器，以及—可變增益放大器。 ，包絡面偵測模組_ —放大後信號之包絡面。該減法 Is自該包絡面減去一參考電壓以得到一第一差額信號。 »亥類比至數位轉換器將該第—差額信號自類比轉換為數 位型態，以得到一第二差額信號。該數位控制模組依據 該第二差額信號決定用以放大該輸入信號之一數位增益 信號。該數位至類比轉換器將該數位增益信號轉換為二 類比增益信號。該可變增纽大器依據該類比增益信號 放大該輸入信號，以得到該放大後信號。 〜 本方法更提供-種自動控制輸入信號之增益的方 法。首先’偵測一放大後信號之包絡面。接著，將該包 0758-A32242TWF1(2〇]〇1〇28) 15 1337350 修正日期：99.12.15 第96120117號之專利說明書修正本 絡面自類比轉換為數位型態，以得到一數位包絡面信 號。接著’依據該數位包絡面信號決定用以放大該輸入 信號之一數位增益信號。接著，將該數位增益信號轉換 為一類比增益信號。最後，依據該類比增益信號放大該 輸入信號，以得到該放大後信號。 本發明更提供一種自動控制輸入信號之增益的方 法。首先，偵測一放大後信號之包絡面。接著，自該包 絡=減去一參考電壓以得到一第一差額信號。接著，將 該第一差額信號自類比轉換為數位型態，以得到一第二 差額L唬。接著，依據該第二差額信號決定用以放大該 輸入彳。唬之數位增盈信號。接著，將該數位增益信號 轉換為-類比増益信號。最後，依據該類比增聽號放 大該輸入信號，以得到該放大後信號。 f明=讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能 二、/、、重下文将舉數較佳實施例，並配合所附圖示， 作詳細說明如下： 【實施方式】 1000 ^ 免圖先碟片讀取頭偵測自光碟 得到信號Sa、Sr、s ς甘山汉耵的射頻唬而 與SD分別夺-“信號〜與％，信號k 度。俨號S及不s、丄自光碟片軌道不同側的射頻信號強 及乜現、及SD破相加以得到

Sc被相加以得到作鲈ς 。ADO，而k號SB及 于到usBC0。由於信號Sad。及包含射 〇758-A32242TWFl(2〇l01〇28) 16 1337350 第96120117號之專利說明書修正本 修正曰期：99.12.15 頻信號引起的高頻雜訊及伺服信號引起的低頻雜訊’因 此分別由低通濾波器1002及1〇12與高通濾波器1〇〇4及 1〇14將高頻及低頻雜訊自信號％〇〇及Sbc〇中濾除，最後 得到信號SaD2及。 兩個自動增益控制器1006及1016接著分別放大 Sam及SBC2至適當幅度以得到Sa〇3及Sbcs。減法器1〇2〇 接著將信號SAD；5減去SBC3以得到擺動信號Wq。信號 與Sbc3幅度愈相近’則擺動信號W〇中殘留愈少的射頻雜 訊。為了減少擺動信號的失真，由反失真濾波器 (anti-aliasing filter)1022過濾擺動信號％以得到擺動; 號。當擺動信號Wl通過一高通濾波器1024而得到擺 動信號W2後，類比至數位轉換器1〇26將類 W2轉換為數位擺動信號Di。 削。號 數位擺動彳§號D〗帶有的預刻槽絕對時間（Abs〇iute Time In pregr00ve，ATIP)資料係被調變至一頻率範圍。位 • 了取出翻槽絕料間資料，數位帶通®波器1G30接收 數位擺動信號D,並濾除數位擺動信號D】於一頻帶範圍 外的成分，以得到數位擺動信E 〇2。預刻槽絕對時間偵 測器1032接著自數位擺動信號D2取出預刻槽絕對時間 ，資料。擺動信號鎖相迴路1G34接著鎖定數位擺動信^ A的相位以產生具有與數位擺動信號相同頻 ° 時脈信號（圖未示）。此外，預刻槽位址（Address ιη preg_ve，ADIP)偵測器順自數位擺動信號仏擷取出 預刻槽位址資訊。 0758-A32242TWFl(20l〇]〇28) 17 比7350 第96120Π7號之專利說明書修正本 修正日期：99.12.15 由於類比至數位轉換器刪將類比擺動信號W，轉 換為數位擺動信號D「帶通濾'波器删可以藉數位方式 過遽數位擺動信號Dl以產生數位擺動信號〇2。相較於類 比濾波處理，數位濾波處理具有信號處理過程簡潔的特 性。數位信號的-串樣本被視為濾波函數的變數以產生 過濾後信號的樣本。反觀類比濾波則需要複雜的電路設 計並包含多個電阻電容等電路元件以完㈣波。此外， 類比濾波器需要大量電流以驅動遽波電路，而大電流耗 費报大的電能。因此，相較於習知擺動信號偵測電路， 包含！ΐ位帶通濾波器1030的擺動信號偵測電路麵 有較簡單的電路架構，較低的電路成本，以及較低的電 能消耗。 - 、第π圖為依據本發明取樣率可隨擺動信號之頻率 而i之擺動4§ 貞測電路i 100的部分區塊圖。光碟機可 自不同格式的光碟片讀取資料。由於不同格式的光碟片 之擺動信號頻率亦不相同，因此若類比至數位轉換器 ^06以固定的取樣率轉換類比擺動信號w2為數位擺動 信號D】’則帶通濾波器n】〇及其他滅波器將不會依據擺 動信號载波頻率而改變其中央頻率。 丄同樣地，類比至數位轉換器11〇6依據具有與類比擺 動信號W2相同頻率之時脈信號的驅動（trigger)而取樣類 Μ罷動信號w2。因此，類比至數位轉換器1]〇6的取樣 率7隨擺動信號頻率之改變而改變。於一實施例中，驅 動類比至數位轉換器】1〇6的時脈信號係由鎖相迴路i】14 〇758-A32242TWFl(20l〇,028) 337350 第96120117號之專利說明書修正本 修正日期：99.12.15 i生。於另-實施例中，由於光碟片以固定角速度旋轉， 因此擺動U頻率可依據類比擺動信冑的位址資^ 而估測，而類'比至數位轉換器.】106的取樣頻率可隨位址 資訊而調整。 第12圖為依據本發明具有1位元類比至數位轉換器 1206之擺動信號偵測電路12〇〇的部分區塊圖。為了確保 過慮後之擺動信號D2具有良好的品質，類比至數位㈣ 器1206以高取樣率取樣擺動信號％。為了簡化數位帶 通慮波ϋ 1210的㈣過程，輸人至數位帶通濾波器⑵〇 的擺動信號D]解析度被降低。於一實施例中，類比至數 位轉換器1206為1位元類比至數位轉換器、一決策產生 器（decision maker)、或一比較器，以將擺動信號w2轉換 為一位元資料流之擺動信號D]。若類比至數位轉換器 1206為1位元類比至數位轉換器，其取樣率必須超過擺 動信號載波頻率的8倍。 本發明提供具有數位帶通濾波器之擺動信號偵測電 路。不似類比帶通遽波器，數位帶通遽波器不需複雜的 電路結構，因而佔據較小的電路面積，纟需要較小的驅 動電流，從而降低擺動信號偵測電路的耗電量及所需的 晶片面積。 第】3圖為依據本發明偵測擺動信號載波頻率並辨 識光碟片格式之裝置1300的區塊圖，裝置13〇〇包括一 推挽式處理器（push-pull processor) 1320及一頻率偵測及 光碟片格式辨識模組1304。推挽式處理器〗320產生如第 075S-A32242TWF1P0】〇1028) ]9 ου 修正日期：99.12.15 第％]20117號之專利說明書修正本 ^圖之㈣㈣，而頻率彳貞測及光碟片 測偵測擺動信號栽波頻率（w〇bblecarHerfrequ2^ 辨識光碟片格式。頻率偵測及光碟片格式辨識模組⑽ 木取不同於白知電路4〇〇的新電路結構及 測擺動信號載波頻率並辨識光碟片格式。於本發^之Ϊ =路:《構下推挽式處理器丨咖產生的擺動信號令殘餘 二，fl不會影響頻率偵測及光碟片格式辨識模組丨3⑽對 於擺動信號載波頻率的偵測。 ς同^"稭掃描光碟片之軌道的反射信號強度而 =MSa'Sb'Sc'Sd。同樣地’由信號m 成^ Sad及Sbc，信號SAD及SBC如第lb圖及第 第不η推二式處理器1320接著處理信號、及s- 的仏#υ Sl。推挽式處理器〗320包括低 通遽波器⑶2及助、高通濾波器⑶4及1324 '自動 =控制器⑽及⑽、及減法W低通遽波器 μ f 1322將南頻雜訊自信號Sad及SBC中遽除，而高 及助將低頻雜訊自信號Sad及&中遽 ::接者’自動增益控制器1316及1326將過濾後的信 =^、放大至相同準位’而減法器删接著將放 後勺k #〇 SAD減去信號Sbc，以得到信號s丨。 頻㈣測及料片格式辨識模組接 =偵㈣W動信號載波頻率。由於不同格式的 =具有不同的擺動信號載波頻率，若確定了擺動信 載波頻率則可辨識出光碟片的格式。頻率偵測及光碟 〇758-A32242TWF1(20101028) 20 1337350 第96120117號之專利說明書修正本 修正日期：99.12.15 片格式辨識模組1304包括反失真濾波器（anti_alias filter)〗332、直流部分消除模組1334、二位元轉換模組 1336、可調帶通濾波器1342、頻率偵測模組1344、及光 碟片格式辨識模組B46。頻率偵測及光碟片格式辨識模 組1304將以第14〜16圖進行進一步說明。 第14圖為依據本發明偵測擺動信號載波頻率的裝 置1400之區塊圖。裝置14〇〇為頻率偵測及光碟片格式 辨識模組1304之次模組，包括反失真濾波器1332、直流 消除模組1334、二位元轉換模組1336、可調帶通濾波器 1342、及頻率偵測模組1344。反失真濾波器1332限制信 號S】的頻1以得到符合shannon_NyqUist取樣定理之信 號S2。於一實施例中，反失真濾波器1332為一低通濾波 益。在信號S2被二位元轉換模組1336進行類比至數位轉 換之則，信號S2的直流成分先被直流消除模組1334除去 以仔到信號S3。於一實施例中，直流消除模組ι334為一 高通濾波器。二位元轉換模組1336接著轉換類比擺動信 號S;為二位元資料流心。於一實施例中，二位元轉換模 組1336為一比較器。 可调帶通濾波器1342接著依據一可調頻帶範圍過 惠位元 >'料〃IL %，該可調頻帶範圍的中心頻率可依據 頻率選擇#號調整。帛15a圖顯示於可調帶通渡波器 1342過濾前的擺動信號I。頻率選擇信號可指示可調帶 通濾波裔】342的可調頻帶範圍，以使可調帶通濾波器 1342循序以多個預設的頻帶範圍過濾二位元資料流心， 0758-A32242TWF] (20101 〇28) 21 1337350 修正日期：99.12.15 第96120117號之專利說明書修正本 其中5玄等預設的頻帶範圍的聯集與該擺動信號載波頻率 的可能範圍相重疊。舉例來說，可調帶通濾波器1342運 =7個預定頻帶範圍以過濾二位元資料流S4，而該等預 疋頻帶範圍的中心頻率分別為fsl〜fs7。二位元資料流心 中僅有该可調頻帶範圍的成份由可調帶通濾波器1342通 過而產生—過濾後信號Ss。信號S5之一例顯示於第】5b 圖。由於7個預定頻帶範圍係循序過濾二位元資料流s4, 因此信號Ss的波形有7個不同的區段，每一區段對應該 等預定頻帶範圍其中之一。 … …頻率偵測模組Π44接著依據過濾後的信號&判定 光碟片的擺動信號載波頻率。頻率偵測模組1344包括一 包絡面偵測模組1402及一最大幅度偵測模組1404。包絡 面偵測模組1402偵測信號心的包絡面以得到一包絡面信 號％，如第15c圖所示。第15c圖的包絡面信號、包含 7個不同振幅hl〜h7，分別對應於可調帶通濾波器Mu 白^個不同的預定頻帶範圍。由於包絡面信號％為過遽 後仏號85的包絡面，包絡面信號％的幅度反應信號％ 經過可調帶通濾波器1342過濾後的信號能量。包絡面信 號％的幅度愈大，過濾後的信號Ss的強度愈強，:信號 S3„調帶通濾波器1342 _率選擇信號敎的預定 頻帶範圍的成分愈多’因而選定的預定頻帶範圍的中心 =愈接近擺動信號載波頻率。因此，光碟片的擺動信 ^载波解可推估為包絡面信號&中具最大幅度區域於 可調帶通渡波器丨342所對應的預定頻帶範圍的中心頻 8-Aj2242TV/F1 (20101028) 22 第96丨20〗〗7號之專利說明書修正本 修正日期：99.12.15 率 弟I5b圖及第…圖，包絡面信號s6t且最大 該區域對應於可調帶通遽波器⑽的預定 頻f乾圍的中心頻率為f 4 貝丰為fs4。因此，頻率偵測模組1344 將栊動彳5唬載波頻率判定為fS4。 弟16 ®為㈣本發明辨別光碟片格式㈣置測

=Ϊ :裝置1600為頻率偵測及光碟片格式辨識模組 3 4之^組。袭置1儀運作的方式及組成與裝置剛 1 目似^於不同格式的光碟片有不同的擺動信號載波頻 虽擺動信號載波頻率確定後便可辨識出光碟片的格 式。因此，裝置1600及·可共用大部分的模組。裝 置1_包括反失真濾波器1332、直流消除模,组 二位凡轉換模組1336、可調帶通滤波器1342、及光碟片 格式辨識模組1344。光碟片格式辨識模組1344包括一包 絡面偵測模組1602及一最大幅度债測模叙刪。除了可

调V通濾波器1342的頻率選擇信號外，裝置16〇〇與裝 置1400的包含模組都相似。 光碟片格式包含DVD+R、DVD_R、DVD_RAM、 MD-RW、DVD+RW、而可能的光碟片格式對應的擺動 仏號載波頻率逐次被指定為第16圖的可調帶通濾波器 1342的過㈣帶的巾d貞率。可調帶通遽衫1342接著 依據過濾頻帶過濾二位元資料流&，以得到過濾後信號 h。接著，光碟片格式辨識模組1346以包絡面偵測模組 1602偵測信號&的包絡面以得到包絡面信號％，並以最 大幅度選取模組〗604找出包絡面信號&的最大幅度。接 0758-A32242TWF1 (2〇] 〇1 〇28) 23 1337350 第96】2Gm號之專利說明書修正本 修正日期：99.12.15 ^ ，碟片袼式辨識模組1346便依據 應於包絡面信號S4 — 尤碟片格式對 “虎S6的取大幅度’而辨識 第17圖為依據本發 内不。式 法_之流程hi 之擺動頻率的方 <々丨l %圖。於步驟]7〇2中 光碟片之第-料H Τ推挽式處理器產生

擺動k嬈。於步驟1704中，消除M 信號之直流部分，以得到第二摄動信號。於步=70一6中 以-可調整的頻帶範圍過til;二步驟_中’ 照-頻率選擇"I而;二圍中心頻率猶㈣ 、禪1°就而5周整。接者，於步驟171〇中，、Ή ==號之最大幅度。接著’於步驟ΐ7ΐ2中，決定、具 二田遽後信號對應的可調整的頻帶範Hu 項革。右於步驟1714中不需辨識光碟片格式 ::二中輸出最大幅度之過渡後信號對應的可調整的頻； ’:辨η光二!ί擺動信號載波頻率。若於步驟1714中 碟片格式，則於步驟1716中決定並輸出最大幅 度之過濾後信號對應的光碟片格式。 本發明提供—種偵測擺動信號載波頻率及 片格式的方法。擺動信號中的雜訊不會影響依據二^ 1的擺動信號載波頻率。因此，本發明提供的電路優 =習知電路。此外，由於可調帶通濾波器為—數位遽波 π而/、有簡單的電路結構並佔據較小的晶丨面積 此可降低電路的生產成本。 、 第】8圖為擺動信號偵測電路1800的區塊圖。由於 〇758-A32242TWF1(2〇i〇1〇28) 24 1337350 修正日期：99.12.15 第96】20II7號之專利說明書修正本 k 5虎SADG及SBC〇包含射頻信號引起的高頻雜訊及伺服信 號引起的低頻雜訊，因此先後由低通遽波器】go〕及1 】2 與高通濾波器1804及】814自信號SAD0及Sbc〇濾除高頻 及低頻雜訊，最後得到信號sAD2及sBC2。 兩個自動增益控制器1806及18丨6接著放大sAD2及 Sbc2至相同幅度以得到sAD3及SBC3。減法器182〇接著自 信號sADS減去SbC3以得到擺動信號Wq。信號心⑴與 幅度愈接近，則擺動信號W〇中殘留愈少的射頻雜訊。當 擺動信號WG通過低通濾波器1822以得到擺動信號 後，預刻槽位址（ADIP)偵測器丨824由擺動信號擷取 出預刻槽位址資訊。當擺動信號w〇通過帶通濾波器〗832 以得到擺動信號W2後，擺動信號鎖相迴路（piase i〇cked loop，PLL)1834根據擺動信號％產生一時脈信號（圖未 示）。 第19圖輕據本發明之數位自動增益控制器⑽〇 的區塊圖。數位自動增益控制器簡包括包絡面偵測模 組1902、類比至數位轉換器19〇4、數位控制模組⑽6、 數位至類比轉換器觸、及彳變增益放大器（值⑽咖 ampHfier)1910。類比可變增益放大器mo依據增益信號 M，將輸人信號Sl放大以得到放大之信號s。。輸人信號& 可為第1 8圖之L號sAD2或sBC2 ’而輸出信號s。可為第 18圖之信|虎SAD3或SBC3。包絡面偵測模組19〇2接著偵 測放大之信號S。之包絡面E。接著，類比至數位轉換器 19 0 4將類比包絡面信號£轉換為數位包絡面信號£，。由 0758-A32242TWF1(20101028) 1337350 修正日期：99.12.15 第961201】7號之專利說明書修正本 於包絡面信號E不似放大之信號s。般具有大的高頻雜 訊，因此類比至數位轉換器1904不需如第5圖之類比至 數位轉換器504般以高取樣頻率取樣包絡面信號E。 數位控制模組1906接著依據包絡面信號£，決定一 增益信號Μ以供放大輸入信號S|。當數位至類比轉換器 1908將數位之增益信號M轉換為類比之增益信號μ， 後，可變增益放大器1910依據增益信號M，放大輸入信 號s,，以得到輸出信號s〇。類比至數位轉換器】9〇4的低 取樣率使包絡面信號E，及增益信號M的取樣率降低，因 ，簡化了類比至數位轉換器1904的信號處理過程及電路 複雜度。與第5圖之數位自動增益控制器5⑻相比，數 位自動增益控制器1900的電路成本較低。 第20圖為依據本發明具有低取樣率的數位自動增 益控制器2000的區塊圖。包絡面偵測模組2〇〇2包括尖 峰值偵測模組2012、谷底值偵測模組2〇 14、減法器2〇 16。 尖峰值偵測模組20〗2偵測放大後信號s〇的尖峰值p。谷 ，值偵測模組2 〇丨4偵測放大後信號s 〇的谷底值b。減二 态2016自尖峰值p減去谷底值β，以得到包絡面信號η。 類比至數位轉換器2004將類比包絡面£轉換為數位包絡 面信號E’。第2]a圖顯示放大後信號s〇，第训圖則顯 示包絡面偵測模組2002及類比至數位轉換器2〇〇4由第 21 a圖之信號s〇產生的數位包絡面信號E,。 數位包絡面信號E，接著被送至數位控制模組 2006。數位控制模組2〇〇6包括減法器2〇22、增益控制器 〇758-A32242TWFl(201〇l〇28) 26 1337350 修正日期：99.12.15 自一參考電壓R減去

第96120117號之專利說明書修正本 2024、積分器2026。減法器2022 包絡面信號E’以得到差額信號D。 額信號D的幅度減少至較低層及^ 分器2026積分罢链控妹八，，、，⑺-增盈信號Μ’以放大輸入信號§丨。 第22圖為依據本發明具有低取樣率的另一數位自 動2益控制器2200的區塊圖。數位自動增益控制器22〇〇 與第20圖之數位自動增益控制器2〇〇〇僅有包絡面偵測 模組2202不相同。包絡面偵測模組22〇2包括整流器 2212、低通濾波器2214。整流器2212首先產生信號s〇 的絕對值信號I。低通濾波器2214接著自絕對值信號^ φ 濾除尚頻雜訊以得到包絡面信號E。第23a圖顯示放大後 L 虎S〇，弟23b圖則顯不包絡面偵測模組2202由第23a 圖之信號S〇產生的包絡面信號E。類比至數位轉換器 2204接著將類比包絡面E轉換為數位包絡面信號E，，顯 示於第23c圖。數位控制模組2006接著依據數位包絡面 號E產生數位增ϋ # 5虎Μ。第2 3 d圖顯示對應於第2 3 c 圖之包絡面信號E’的差額信號D，而第23e圖顯示數位 控制模組2206自第23d圖的差額信號D產生的數位增益 信號Μ。最後則由數位至類比轉換器2208將數位增益信 0758-A32242TWF1 (20101028) 1337350 修正日期：99.12.15 第96120117號之專利說明書修正本 #u ^轉換為類比增益信號M，以放大輸入信號^。於是， 可變增盃放大器1910可依據增益信號M，放大輸入信號 S丨以得到輸出信號S〇。 由於類比至數位轉換器2004及2204的輸入信號為 包絡面k唬E’類比至數位轉換器2〇〇4及22〇4的取樣率 較第5圖之類比至數位轉換器5〇4為低。為了確保得到 精確的增显#號，必須提高類比至數位轉換器2〇〇4及 2204的信號解析度。這可從第训圖及第仏圖的數位 包絡面信號中觀察到。’然而，當取樣率提升時，信號解 析度可對應地降低。第24圖為依據本發明具有低信號解 析度的數位自動增益控制器24〇〇的區塊圖。 數：Λ動增证控制器2400包括包絡面偵測模組 厂法為2403 ' 1位元類比至數位轉換器24〇4、數 位控制模組2406、及數位至類比轉換器湖。包絡面偵 測杈組2402包括整流器2412效 、 整流器24】2計算輸出信 遗S〇的絶對值並輸出為包 ^ , 匕，、'°囟1s唬E。第25a圖顯示放 大後信號S〇 ’第25b圖則顧+勹欲工 口、j,，，員不包絡面偵測模組2412由第 】a圖之#號s〇產生的包炊面彳士 _ .* 土兩广 匕，、°面仏號£〇接著，減法器2403 自一夢考電壓R減去包欲 匕、、’°面彳s唬E以得到差額传轳D。 由於包絡面信號£不似第22 ' μ c . 乂弟22途中經—低通濾波器處理， 包絡面仏5虎E及差額作缺n 一你m : 信號S〇的頻率振動。因 位7〇類比至數位轉換哭MM 一 失24ϋ4以一高取樣頻率將魅 比差額信號S轉換為〗位元資 失貝丰將類 率咖…流°其中該高取樣頻 丰超過彳§ 5虎S〇頻率的兩倍。 0758-A32242TWF1 (20101028) 28 1337350 修正日期：99,12.15 第961201]7號之專利說明書修正本 第25c顯不對應於第25b圖之包絡面信號E之差額 信號的1位元資料流D，。雖然類比至數位轉換器24〇4 的取樣率較高，但因1位元資料流僅有兩種值，丨位元資 料流D’的信號解析度較第24圖及第22圖的類比至數位 轉換态2404及2204產生的數位包絡面信號E，之解析度 為低，如第23c圖及第2lb圖所示。差額信號D，接著送 至數位控制模組2406’數位控制模組24〇6包括增益控制 β 2424、及積分器2426。增益控制器2424將差額信號D， 的幅度減少至較低層及以得到差額信號D，，。積分器2426 積分差額信號D”以得到數位增益信號M。第25d圖顯示 數位控制模組2406自第21d圖的差額信號D”產生的數 位增益信號M。最後則由數位至類比轉換器2408將數位 增益信號Μ轉換為類比增益信號M，以放大輸入信號心。 於疋，可變增盃放大器〗91〇可依據增益信號μ，放大輸 入信號S丨以得到輸出信號s〇。 本發明提供一種用以放大信號之數位自動增益控制 器。習知數位自動增益控制器必須以高取樣頻率及高信 號解析度處理信號。然而，本發明提供之數位自動增益 控制器可以以低取樣頻率或低信號解析度處理信號，卻 人能保持信號的高質量。由於低取樣頻率或低信號解析 度簡化了電路結構及信號處理過程，因此可增進電路效 能並減少電路建置的成本。 第26圖為依據本發明解調預刻槽位址（Address In Pregroove，ADIP)符元之裝置2600的區塊圖。裝置2600 0758-A32242TWF1 (2〇1 〇,〇28) 29 1337350 修正日期：99,12.15 第96丨20117號之專利說明書修正本 包括擺動信號產生模組26〇2、參考擺動信號產生器 2604、波形差異量測模組2_、符元型式匹配模组漏。 擺動信號產生模組2602首先由自光碟片之轨道表面反射 的來源信號產生擺動信號。於—實施例中，擺動信號產 生板組2602為-推挽式處理器（push_pun㈣，直 將執道-邊的反射信號強度減去軌道另—邊的反射信號 強度而得到擺動信號。當擺動信號產生後，參考擺動信 號產生$ 26G4產生與擺動信號具有相同頻率並與擺動信 =之正擺動週期具有相同相位之一參考擺動信號。見第 圖第27圖之第1、2行分別顯示參考擺動信號及擺 $㈣的波形。於-實施例中’參考擺動信號產生器雇 ^一鎖相迴路’其敎擺動信號之正擺動週期以產生參 考擺動信號。 擺動模組26〇6接著量測擺動信號與參考 2 得到-系列差異量測值。於一實施 =異為相位差異。由於—差異量測值係依據擺 = 擺動信號週期而決定，因此-差異量測值

Amp位元。第27圖之第3、4行分別顯示相位 對差異量測值。由於參考擺動信號之相位 二 =動信號之正相位擺動週期的相位，因此若擺動 ^處於正相位擺動週期時’相位差異為0,而若擺動偉 處於負相位擺動週期時，相位差異便增大。 口 區塊圖第。之波形差異_^^ 波形差異夏測模組2800包含相位比較器2802、 07^-A32342TWFl(20J0l028) 3〇 修正日期：99.12.15 第96〗20]]7號之專利說明書修正本 计數1 804。相位比較哭土丄 ,, ,0 ^ 2802比較擺動信號及參考擺動 旱到相位差異信镜。於-實施例中，相 位比較器2802為X〇r閙，i似 D. v^D 對擺動信號及參考擺動信 號進灯歷運算以得到相位差異信號。由於職閑僅 :細:號及蒼考擺動信號同為高電位或同為低電位時 產生π電位之相位差異信號，否則則輸出低電位之相 ^差異信號’因此產生的相位差異信號可適#地反映擺 動仏號及茶考擺動信號的差異。計數器腦接著於來考 擺動信號的每—擺動信號週期計數相位差異信號達到高 電位的時間長度’以得賴應於ADIP位it的差異量測 值。計數器雇依據具有高於參考擺動信號之頻率的時 脈信，以計數差異量測值。舉例來說，第27圖第4行的 差異量測值係根據16倍參考擺動信號頻率的時脈信號而 計數，因此差異量測值介於〇〜16之間。 當差異1測值產生以後，符元型式匹配模組26〇8 依據差異量測值比較ADIP位元排列符合每—Amp符元 的排列型式之機率’以決定擺動1言號所包含白々Α〇ιρ符 凡。第29圖為依據本發明之符元型式匹配模組29〇〇的 區塊圖。符元型式匹配模組29〇〇包括收集器29〇2、關聯 态陣列2904、最大可能比較模組29〇6。由於每個Α〇Ιρ 符元包含8個ADIP位元，而8個ADIp位元的排列方式 決定其歸屬於哪一型ADIP符元，因此收集器29〇2收集 連縯8個差異量測值以供比較其代表之ADIp位元排列。 關聯器陣列2904包括多個關聯器（c〇rrdai〇r)，每一關聯 0758-A32242TWP1 (20101028) 1337350 第96120117號之專利說明書修正本 修正日期·· 99.12.15 器對連續8個差異量測值與可能的ADIP符元之ADIP 位元排列產生之正負符號分別相乘，以得到相關值，並 求得相關值的和，以得到ADIP位元對應某一排列的機 率。 舉例來說’第27圖之第4行的差異量測值為M、2、 1、3、2、0、〗5、11。由於對應ADIP資料0符元的ADIP 位元為「1000001 1」’兩者的相關值為14、_2、_〗、_3、 -2、0、15、11，而總和為32，表示ADIP位元對應ADIP 資料〇符元的機率。而對應ADIP資料1符元的ADIP位 元為「10001 100」，與差異量測值的相關值為14、·2、 -1、_3、2、0、-15、-11，而總和為_16，表示 ADIP 位元 對應ADIP資料1符元的機率。同樣的，對應ADIP同步 符元的ADIP位元為「111 loooo」，與差異量測值的相關 值為 14、2、1、3、-2、0、-15、-11，而總和為-8，表示 ADIP位元對應ADIP同步符元的機率。 最大可能比較模組2906接著比較表示差異量測值 符合各ADIP符元的機率值以決定ADIP符元。最大可能 比較模組2906包括三個比較器2922 ' 2924、2926及3 個及閘 2932、2934、2936。比較器 2922、2924、2926 分 別比較三個機率中的兩個以決定哪一個機率值較大。每 一及閘2932、2934、2936接著再對比較器2922、2924、 2926輸出的比較結果兩兩進行AND運算，以決定哪個 ADIP符元具有最大的機率值。舉例來說，第27圖中對 應ADIP資料0、資料1、同歩符元的機率值分別為32、 0758-A32242TWFl(20101028) 1337350 修正日期：99.12.15 第96120117號之專利說明書修正本 -16、-8’因此最大機率值為32而輸出ADIP資料〇符元。 第30圖為依據本發明解調ADIP符元的方法3000。 首先於步驟3002產生一擺動信號。接著，於步驟3004 產生與擺動信號具有相同頻率並與擺動信號之正擺動週 期具有相同相位之一參考擺動信號。接著於步驟3〇〇6量 測擺動彳s號與參考擺動信號間的相位差以得到一相位差 信號。接著於步驟3006量測相位差信號以得到一系列分 別對應ADIP位元的差異量測值。接著於步驟3008將 ADIP符元對應的ADIP位元排列之正負號分別與差異量 測值相乘以得到一系列相關值。接著於步驟301〇加總一 系列相關值以得到對應各ADIP符元的機率值。接著於步 驟3012比較對應各ADIP符元的機率值大小，以輸出具 有最大機率值的ADIP符元。 方法3000不僅可以用於DVD+R及DVD+RW型態 的光碟片中以解調ADIP符元，亦可以用於HD-DVD型 態的光碟片中以解調ADIP符元。依據HD-DVD的規格， 母一 ADIP符元僅由一 ADIP位元組成，其可為正相位擺 動週期（normal phase wobble，NPW)或負相位擺動週期 (Invert phase wobble，IPW)。因此，因為 ADIP 符元僅可 能為正相位擺動週期或負相位擺動週期，因而裝置2600 之符元型式匹配模組2608可由一截剪器（slicer)或一決策 產生器（decision maker)代替以產生ADIP符元。第31圖 為依據本發明用以解調HD-DVD之ADIP符元的裝置 3100的區塊圖。除了截剪器3108之外，裝置3100的其 0758-A32242TWF1 (20101028) 1337350 修正日期：99.12.15 第96120117號之專利說明書修正本 他模組均大致與第26圖的裝置2600相同。 基於與解調ADIP符元之裝置26〇〇相同的原理，本 發明更提供一解調預刻凹坑（Pre_Pit)的褽置32〇〇。第Μ 圖為依據本發明解調預刻凹坑位元的裝置32〇〇之區塊 圖。裝置3200包括漢明距離（hammingdista 3202及符元㈣決賴組遍。料自先w讀取帶有 預刻凹坑位元的擺動信號。由於預刻凹坑位元可能出現 於擺動信號之奇資料框(〇ddf删e)或偶資料框(_ _e)’因此先由—預刻凹坑位元收集模組收集奇資料框 及=料框的預刻凹坑位^以形成—預刻凹坑位元集。 茶考弟9圖，三個預刻凹坑位元可排列為「⑴」以形成 =框之預刻凹坑同歩符元，排列為「11〇」以形成奇 二=預刻凹坑同歩符元’排列為「1〇1」以形成預刻 :貝料I符元，或排列為「⑽」以形成預刻凹坑資料 因此’若預刻凹坑位元收集模組收集奇資料框及 框的預刻凹坑位元，則預刻凹坑位元集應有六種 同二預刻凹坑位疋排列，分別為偶資料框的預刻凹坑 :〇〇〇: 1: 1 1 1000」’奇資料框的預刻凹坑同步符元 "〇」，偶資料框的預刻凹坑資料】符元「1〇1〇〇〇」， =框的預刻凹坑資料1符元「軸」，偶資料框 貝1 0符元「咖⑽」，及奇資料框的預刻 凹坑貧料〇符元「〇〇〇 1 〇〇」。 ^明距離產生陣列32G2量測預刻凹坑位元集與六 '几符凡對應的預刻凹坑位元排列「川_」、 0758-A32242TWF1 (20101028) 34 1337350 修正日期·· 99.12.15 第96120]]7號之專利說明書修正本 「_110」、「101_」、「_】〇1」、「】_」、 〇〇〇】〇〇」間的漢明距離。漢明距離產生陣列32〇2包括 多個漢明距離產生器32】2、32ί4、3222、3224、3232、 3234 ’每一漢明距離產生器量測預刻凹坑位元集與一種 預刻凹坑符元對應的預刻凹坑位元排列間的漢明距離。 由於漢明距離表示兩個字串位元同一位置但有不同值的 =數目’因此漢明距離可以恰當地反映預刻凹坑位元 术對應某帛預刻凹坑符元的機率。符元型態決定模組 3204接著找$具有最小漢明距離之機率值相決定預刻 凹狁位兀集表示的預刻凹坑符元，因此解調出預刻凹坑 符元。 如第32圖所示，漢明距離產生陣列32〇2產生的漢 明距離分別輪入符元型態決定模組3204，其中，符元型 態決定模組3204包含多個比較器3216、3218、3226、 3236、3238、3228。比較模組3212與比較模組3214分 • 別將預刻凹坑位元與同步符元「111000」與「000110」 相比較，並將得到的漢明距離輸入比較ϋ 3216。比較器 3216比較所接收之漢明距離，得到其中之最小漢明距離 並將其輸入至比較器3218。比較器3218決定接收之最小 漢月距離疋否小於—界限值，並且若接收之最小漢明距 離小於界限值，則符元型態決定模組3204決定預刻凹坑 位元係同步符元。 同樣的，比較模組3222與比較模組3224分別將預 刻凹坑位元與資料1符元「101000」與「〇〇〇]〇〗」相比 0758-A32242TWFl(20101028) 35 1337350 第961201丨7號之專利說明書修正本 修正日期：99.12.15 較’並將得到的漢明距離輸入比較器3226。比較器3226 比較所接收之漢明距離，得到其中之最小漢明距離並輸 入比較器3238。比較模組3232與比較模組3234分別將 預刻凹坑位元與資料〇符元「100000」與「〇〇〇〗〇〇」相 比較，並將得到的漢明距離輸入比較器3236。比較器3236 比較所接收之漢明距離，得到其中之最小漢明距離並輸 入比較器3238。比較器3238將資料丨最小漢明距離輸入 比較器3228’比較器3228決定接收之資料i最小漢明距 離是否小於一界限值，並且若接收之資料】最小漢明距 離小於界限值，則符元型態決定模組32〇4決定預刻凹坑 位元係資料1。並且，比較器3238將資料0最小漢明距 離輸入比較器3228’比較器3228決定接收之資料〇最小 漢明距離是否小於—界限值，並且若接收之資料〇最小 漢明距離小於界限值’則符元型態決定模組32G4決定預 刻凹坑位元係資料〇。 、 本發明提供解調擺動信號帶有的Amp 凹坑符元的方法。層符元用於諸如二= 麵着等光碟片格式以記錄位址資訊，而預刻凹坑符 諸或難㈣等光碟片格式以記錄位 址貝成。稭由虿測相關值的和或漢明距離以分 A·位元或預刻凹坑位元符合某些排 :二 方式來評估所求的符元或預刻; 明之方法較習知方法可容忍擺動信號帶有較大的雜訊： 0758-A32242TWF] (20101028) 36 1337350 修正日期：99.12.15 第96120117號之專利說明書修正本 因而提尚解調ADIP符元或預刻凹坑符元的正確性及效 能。 第33a及第33b圖分別顯示自空白區段及非空白區 •k取出的t號sAD或k號sBC。光碟片讀取頭偵測4個反 射信號SA、SB、Sc、SD，其中Sa、％及Sb、％分別表 不光迭上一軌道兩側的反射強度。帛34目為由擺動信號 偵測光碟片之空白區段的裝置34〇〇之區塊圖。裝置34〇〇 匕括推挽式處理态（Push-pull processor)3402、低通濾波 器3404、空白偵測模組3406。推挽式處理器34〇2類似 第13圖之推挽式處理器132〇，而產生一擺動信號^卜 低通濾波器3404過濾擺動信號B1的高頻信號而得到擺 動信號B2。空白偵測模組34〇6依據擺動信號B2產生一 空白信號以決定光碟片的空白區段。空白偵測模組34〇6 包括包絡面偵測模組3408、比較器3410。包絡面偵測模 組3408偵測擺動信號B2的包絡面以得到包絡面信號 B3，如第33c圖所示。比較器341〇比較包絡面信號b3 與一界限值以產生一空白信號B4，如第33d圖所示。比 較器3410可為一截剪器(slicer)或一決策產生器(decisi〇n maker)。因此，空白信號B4可指示光碟片的空白區段。 由於擺動信號B1係由信號SAD及SBC所產生，不 同光碟片型式產生的反射信號強度不相同的問題獲得解 決。因此可用同一個界限值運用於比較器341〇以判別光 碟片的空白區段。 第35圖為依據本發明偵測空白區段的方法3500之 0758-A32242TWF] (201 〇] 〇28) 37

DU 修正日期：99.12.15 第96丨20117號之專利說明書修正本 流程圖。首先於步驟35G2藉推挽式處理器產 =號=步驟3504過軸動信號之高頻= 1產生一過濾之擺動信號。接著於步驟娜_過波之 嶋號的包絡面以得到一包絡面信 步 3:⑽包絡面信號與—界限值以產生—空白信號1 中二白诌號可指不光碟片的空白區段。 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，任何熟習此項技術者，在不脫離本發明 之精神=_，當可作些許之更動與_，因此本發 明之保護範圍當視後附之t請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 第1 a圖為不帶有資料的擺動信號； ，lb圖及ie圖分別顯示由帶有資料的擺動信號產 生的彳§號Sad及Sbc ; 第ld圖顯示將第1b圖及第ic圖之信號Sad及— 相減而得到的擺動信號載波； 第2圖為偵測預刻槽絕對時間的習知擺動信號_ 電路之區塊圖； ' 第3圖為偵測預刻槽位址的習知擺動信號偵測電路 之區塊圖； 第4圖為偵測擺動信號頻率之習知電路的區塊圖； 第5圖為數位自動增益控制器之區塊圖； 第6a圖為帶有預刻槽位址之同歩符元的擺動信號； 0758-A32242TWF1C20101028) 38 1337350 修正日期：99.12.15 第96120117號之專利說明書修正本 一第6b圖及第6C圖分別為帶有預刻槽位址之資料〇 及資料1符元的擺動信號； 第7圖為解調帶有預刻槽位址資訊之擺動信號的習 知方法的過程； 第8圖顯示包含兩個連續資料的擺動信號中帶有的 預刻凹坑位元； 第9圖顯示三個預刻凹坑位^可表示的四種預刻凹 坑符元之資訊内容； 圖， 第10圖為依據本發明之擺動信號偵測電路的區塊 第11圖為依據本發明取樣率可隨擺動信號之頻率 而變之擺動信號偵測電路的部分區塊圖； 第12圖為依據本發明具有元類比至數位轉換器 之擺動信號偵測電路的部分區塊圖； 、°° 第13 @為依據本發明制軸㈣载波頻率 識光碟片格式之裝置的區塊圖； 第14 @為鋪本發明㈣擺動信號載波 置之區塊圖； & 。第15a圖顯示於可調帶通遽波器過渡前的擺動信 號； ° ,第15b目顯示由可調帶通遽波器通過而產生之過渡 後"is 3虎， 信號； 第15c圖顯示過濾後信號的包絡面以得到 之包絡面 〇758-A32242TWF1(20101028) 39 1337350 第％1201]7號之專利說明書修正本 修正日期：99.i2.15 第16圖為依據本發明辨別光碟片格式的裝置之區 塊圖； 第Π圖為依據本發明偵測光碟片之擺動頻率的方 法之流程圖； 第1 8圖為擺動信號偵測電路的區塊圖； 第19圖為依據本發明之數位自動增益控制器的區 塊圖； °° 第20圖為依據本發明具有低取樣率的數位自動增 ϋ控制益的區塊圖； 第21 a圖顯示放大後信號； 第21b圖則顯示包絡面偵測模組及類比至數位轉換 器由第21a圖之放大後信號產生的數位包絡面信號； 第21c圖顯示於參考電壓為丨時對應於第21b圖之 包絡面信號的差額信號； 第21d圖顯示數位控制模組自第21c圖的差額信號 產生的數位增益信號； 第22圖為依據本發明具有低取樣率的另一數位自 動增益控制器的區塊圖； 第23a圖顯示放大後信號； 第23b圖顯示包絡面偵測模組由第23a圖之信號產 生的包絡面信號； 第23c圖顯不類比至數位轉換器由第23b圖的類比 包絡面轉換得到的數位包絡面信號； 第23d圖顯示對應於第23。圖之包絡面信號的差額 0758-A32242TWF1 (20101028) 40 1337350 第96120117號之專利說明書修正本 修正日期：99.12.15 信號； 第23e圖顯示數位控制模組 產生的數位增益信號； 自第23d圖的差額信號 第24圖為依據本發明具有低信 動增益控制器的區塊圖； 號解析度的數位自

第2 5 a圖顯示放大後信號； 第25b圖顯示包絡面偵測模組由第圖之信號產 生的包絡面信號； 第25c圖顯示對應於第25b圖之包絡面信號之差額 信號的1位元資料流； 第25d圖顯示數位控制模組自第21d圖的差額信號 產生的數位增益信號； 第26圖為依據本發明解調預刻槽位址符元之裝置 的區塊圖；

第27圖顯示依據本發明解調擺動信號帶有的ADIP 符元的信號處理過程； 第28圖為依據本發明之波形差異量測模組的區塊 圖； 第29圖為依據本發明之符元型式匹配模組的區塊 圖； 弟30圖為依據本發明解調ADIP符元的方法之流程 圖； 第3]圖為依據本發明用以解調HD-DVD之ADIP 符元的裝置的區塊圖； 0758-A32242TWF1 (20101028) 41 1337350 修正日期：99,12.15 第96120117號之專利說明書修正本 第32圖為依據本發明解調預刻凹坑位元的裝置之 區塊圖； 第33a圖及第33b圖分別顯示自空白區段及非空白 區段取出的信號； = 第33c圖顯不包絡面偵測模組偵測擺動信號的包絡 面以得到包絡面信號； 第33d圖顯示比較器比較包絡面信號與一界限值以 產生一空白信號； 第34圖；以及 第35圖為依據本發明偵測空白區段的方法之流程 圖0 【主要元件符號說明】 (第2圖）

202〜▼通濾波; 2G4〜類比至數位轉換 206〜預刻槽絕對時間偵測器； 、 208〜鎖相迴路； (第3圖） 3 14〜類比至數位轉換器 302〜帶通濾波器； 308〜鎖相迴路； 404〜帶通濾波器； 410〜脈波計算模組； 312〜低通濾波器； 306〜預刻槽位址偵測器 304〜類比至數位轉換器 (第4圖） 402〜自動增益模組； 406〜高通濾波器； 0758-A3ZM2TWF1 (201 〇1 〇28) 42 1337350 γ 第96120117號之專利說明書修正本 - 修正日期：99.12.15 408〜二位元轉換器； (第5圖） 502〜包絡面偵、測模、组；5〇4〜類比至數位轉換哭. 〜數位控制模組；〜數位至類比轉換；: 5〗0〜類比可變增益放大器； (第10圖）

1002 ' 1012〜低通濾波器； 1004、1014〜高通濾波器； 1006、1016〜自動增益控制器； 1020〜減法器； 1024〜高通濾波器； 1028〜預刻槽位址偵測器 1022〜反失真濾波器； 1026〜類比至數位轉換器； 1030〜數位帶通濾波器； 1032〜預刻槽絕對時間偵測器； 1034〜擺動信號鎖相迴路；

(第11圖） 1102〜反失真濾波器；11〇4〜高通濾波器; 1106〜類比至數位轉換器. 1110〜數位帶通濾波器； 1112〜預刻槽絕對時間偵測器； 1114〜擺動信號鎖相迴路； (第12圖） 1202〜反失真濾波器；m高通慮波器 1206〜1位元類比至數位 0758-A32242TWF1 (20101028) 43 1337350 修正日期：99.12.15 第96120117號之專利說明書修正本 1210〜數位帶通濾波器； 1212〜預刻槽絕對時間偵測器； 1214〜擺動信號鎖相迴路； (第13圖） 1312、1322〜低通濾波器； 1314、1324〜高通濾、波器； 1316、1326〜自動增益控制器； 1330〜減法器； 1332〜反失真濾波器； 13 3 4〜直>’iL部分消除模組； 1336〜二位兀轉換模組；1342〜可調帶通濾波器； 13 44〜頻率偵測模組； 1346〜光碟片格式辨識模組； 1320〜推挽式處理器； 1304〜頻率偵測及光碟片格式辨識模組； (第14圖） 1332〜反失真濾波器；1334〜直流部分消除模組； 1336〜二位元轉換模組；1342〜可調帶通濾波器； 1344〜頻率偵測模組；1402〜包絡面偵測模組； 1404〜最大幅度偵測模組； (第16圖） 13 3 2〜反失真慮波器； 13 3 4〜直流部分消除模組； 1336〜二位元轉換模組；1342〜可調帶通濾波器； 1346〜光碟片格式辨識模組； 1602〜包絡面偵測模組；1 604〜最大幅度偵測模組； 0758-A32242TWF1 (20101028) 44 I3?7350 第96120117號之專利說明書修正本 修正日期：99.12.15 (第〗8圖） 1 802、1812〜低通濾波器； 1804、1814〜高通濾波器； 1806、1816〜自動增益控制器； 1820〜減法器； 1822' 〜低通濾波器； 1824〜預刻槽位址偵測器 1832〜帶通濾波器； 183Φ 〜擺動信號鎖相迴路； (第19圖） • 1902〜包絡面偵測模組； 1904' 〜類比至數位轉換器； 1906〜數位控制模組； 1908^ 〜數位至類比轉換器； 1910〜可變增益放大器； (第20圖） 2002〜包絡面偵測模組； 2012, 、尖峰值偵測模組； 2014〜谷底值偵測模組； 2004, 、類比至數位轉換器； 2006〜數位控制模組； 2008- -數位至類比轉換器； • 2022〜減法器； 2024- 、增益控制器； 2026〜積分器； (第22圖） 2202〜包絡面偵測模組 ;2212〜整流器； 2214〜低通濾波器； 2204〜類比至數位轉換器； 2206〜數位控制模組； 2208〜數位至類比轉換器； 2224〜增益控制器； 2226〜積分器； (第24圖） 2222〜減法器； 0758-A32242TWF1 (20101028) 45 1337350 第96120117號之專利說明書修正本 修正曰期：99.12.15 2402〜包絡面偵測模組；2412〜整流器； 2404〜一位元類比至數位轉換器； 2406〜數位控制模組； 2408〜數位至類比轉換器； 2424〜增益控制器； 2403〜減法器； 2426〜積分器； (第26圖） 2602〜擺動信號產生模組； 2604〜參考擺動信號產生器； 2606〜波形差異量測模組； 2608〜符元型式匹配模組； (第28圖） 2802〜相位比較器； 2804〜計數器； (第29圖） 2902〜收集器； 2904〜關聯器陣列； 2912、2914、2916〜關聯器（correlator); 2906〜最大可能比較模組； 2922、2924、2926〜比較器； 2932、2934、2936〜AND 閘； (第31圖） 3102〜擺動信號產生模組； 3104〜參考擺動信號產生器； 3106〜波形差異量測模組； 3108〜戴剪器； (第32圖） 0758-A32242TWF1 (20101028) 46 1337350 4 第961201Π號之專利說明書修正本 修正曰期：99.12.15 3202〜漢明距離產生陣列； 3204〜符元型態決定模組； 3212、3214、3222、3224、3232、3234〜比較模組； - 3216、3218、3226、3236、3238、3228〜比較器； (第34圖） 3402〜推挽式處理器； 3404〜低通濾波器； 3408〜包絡面偵測模組；3410〜比較器。

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Claims (1)

1337350 修正日期：99.12.15 第96120117號之專利說明書修正本 十、申請專利範圍： ^-種自動增益控制器，處理一輸入信號，包括： :包絡面偵測模組，偵測—放大後信號之包絡面； 類比至數位轉換器，耦接至該包絡面偵測模組， 將該包絡面自類比轉換為數位型態，以得到位 面信號； ’％ 一數位控制模組，耦接至該類比至數位轉換器，依 據《亥數位包絡面信號決定用以放大該輸人信號之一數位 增益信號； 數位至頒比轉換器，搞接至該數位控制模组，將 該數^增聽㈣換為—類比增益信號；以及、、 一可變增益放大器，耦接於該數位至類比轉換器及 該包絡面偵測模組之間，依據該類比增益信號放大：輸 入信號，以得到該放大後信號。 /·如申請專利範圍第1項所述之自動增益控制器， 其中該包絡面偵測模組包括： 一尖峰值偵測模組，偵測該放大後信號之一尖峰值； 夺底值偵測模組，偵測該放大後信號之一谷底 值；以及 一 一第二減法器，耦接至該尖峰值偵測模組及該谷底 值偵測換 '组，自該尖峰值減去該谷底值以得到該放大後 信號之該包絡面。 如申明專利範圍第1項所述之自動增益控制器， 其令該包絡面偵測模組包括： 〇758-A32242TWF1(2〇i〇,〇28) 48 1337350 41 修正日期：99.12.15 ' 第96120117號之專利說明書修正本 一整流器模組，產生該放大後信號之一絕對值以得 到一絕對值信號；以及 一低通濾波器，耦接至該整流器模組，除去該絕對 值信號之高頻雜訊以得到該放大後信號之該包絡面。 如申吻專利範圍第丨項所述之自動增益控制器， 其中該數位控制模組包括： M 第減法益’輕接至該類比至數位轉換器，自該 數位包絡面仏號減去一參考電壓以得爿一第一差額信 说， 一增益控制H，接至該第—減法器，控制該第— 差額信號之、增益以得到—第二差額信號；以及 ▲ 一積分器’耦接至該增益控制器，積分該第二差額 號以得到該數位增益信號。 5.如申請專利簡第丨項所述之自動增益控制器， 产' U類比至數位轉換器具低取樣頻率與高信號解析 6’-種自動增益控制器，處理一輸入信號，包括： 一包絡面偵測模組，_-放大後信號之包絡面； 減去一 2「’㈣线包絡面㈣频，自該包絡面 咸去一芩考電壓以得到一第一差額信號； 差社=缝位轉接至_法器，將該第一 =㈣類比轉換為數位型態，以得到一第二差額信 一數位控制模組， 耦接至該類比至數位轉換器 依 0758-A32242TWF1 (20101028) 49 1337350 修正日期：99,12.15 第96120117號之專利說明書修正本 據°亥第一差額信號決定用以放大該輸入信號之一數位增 益信號； 數位至類比轉換器’耦接至該數位控制模組，將 泫數位增益信號轉換為一類比增益信號；以及 一可變增益放大器，耦接於該數位至類比轉換器及 該包絡面偵測模組之間，㈣該類比增益信號放大該輸 入信號，以得到該放大後信號。 7.如申請專利範圍第6項所述之自動增益控制器， 其中該包絡面偵測模組包括一整流器模組該整流器模 組產生該放大後信號之—絕對值以得到—絕對值信號。 8’如中請專利範圍第6項所述之自動增益控制器， :。類比至數位轉換益具而取樣頻率與低信號解析 9’如t請專利範㈣8項所述之自動增益控制器， ” 4類比至數位轉換！I為—位元類比至數位轉換哭。 =如申請專利範圍第6項所述之自動增益控制器， '、中該數位控制模組包括： 制器，㈣至__位轉換器，控制 ”玄第二差額^虎之增益以得到一第三差額信號；以及 一積分器，耦接至該增益控制器，積 信號以得到該數位增益信號。 、Μ第一差頟 步驟：11·—種自動控制輸人信號之增益的方法，包括下列 偵測一放大後信號之包絡面； 0758-A32242TWFI (20101 〇28) 1337350 修正日期：99.12,15 - 帛96120】17號之專利說明書修正本 將該包絡面自類比轉換為數位型態’以得到一數位 包絡面信號； 該數位包絡面信號決定用以放大該輸入信號之 一數位增盈信號； 將該數位增显信號轉換為一類比增益信號；以及 =㈣類比增益信號放大該輸人信號，以得到該放 大後彳§號。 •如：請專利範圍第11項所述之自動控制輸入信 唬之曰益的方法’其中該該包絡面係被轉換為具低取 頻率與尚信號解析度之該數位包絡面信號。 ， 13. 如申凊專利範圍第n項所述之自動控制輸入信 號之增益的方法’其中該包絡面之制包括下列步驟：° 偵測遠放大後信號之一尖峰值； 偵測該放大後信號之一谷底值；以及 自該尖峰值減去該谷底值以得到該放大後信號之該 I 包絡面。 Λ 14. 如申凊專利範圍第η項所述之自動控制輸入信 號之ί曰皿的方法’其中該包絡面之偵測包括下列步驟： 產生该放大後信號之一絕對值以得到一絕對值作 號；以及 " 之該 除去該絕對值信號之高頻雜訊以得到該放大後信號 包絡面。 。&如中請專利範圍f η項所述之自動控制輸入信 號之增益的方法，其中該數位增益信號之決定包括下列 0758-A32242TWF1(20101028) 51 1337350 修正日期：99.12.15 第96120117號之專利說明書修正本 步驟 差額數位包絡面信號減去一參考電麼以得到一第一 號;=該第一差額信號之增益以得到一第二差額信 積分該第二差額信號以得到該數位增益_號。 ㈣以-種自動控制輸人信號之心的方法括下列 偵測一放大後信號之包絡面； 號；自該包絡面減去一參考電壓以得到一第一差額信 斤將該第一差額信號自類比轉換為數位型態，以 一弟二差額信號； 數二，第二Ά额信號決定用㈣大該輸人信號之一 數位增盈信號； 將該數位增益信號轉換為一類比增益信號；以及 大後=該類比Μ信號放大該輪入信號，以得到該放 。卢之Π申請專利範圍第Μ項所述之自動控制輸入信 时法’其中該包絡面之偵測包括產生該放大 後L號之一絕對值以得到一絕對值信蘩。 二=請專利範_ 16項所^自動控制輸入信 :二;：：方法，其中該第—差額信號係被轉換為具高 取樣頻率與低信號解析度之該第二差額信號。 0758-A32242TWF1 (2〇1 〇] 〇28) 52 13/7350 鵞 19 第96120117號之專利說明書修正本 修正日期：99,12.15 >.如申凊專利範圍第1 8 ^ 項所述之自動控制輸入信 號之私皿的方法，其中該第二差 ^ ^ ΟΛ丨士 ▲士出 、就為一位凡負料流。 U利範㈣16項所述之自動控制輸入信 號之增益的方法’其中該數位增益信號之決定包括下列 步驟： 控制該第二差額信號之增益以得到一第三差額信 號；以及 積分該第三差額信號以得到該數位增益信號。

0758-A32242TWF1 (20101028) 53 1337350 第96120117號之圖式修正頁 修正日期：99.12.15 S

34S I \ 3400 Ί 1337350 璿 第96120117號之專利說明書修正本 修正曰期：99.12.15 七、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第19圖。 (二） 本代表圖之元件符號簡單說明： 1902〜包絡面偵測模組； ^ 1904〜類比至數位轉換器； ' 1906〜數位控制模組； 1908〜數位至類比轉換器； 1910〜可變增益放大器。

八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：

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