WO2002063444A1 - Procede et dispositif de generation d'une variable de synchronisation, circuit integre et lecteur de disque numerique correspondants - Google Patents

Procede et dispositif de generation d'une variable de synchronisation, circuit integre et lecteur de disque numerique correspondants Download PDF

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WO2002063444A1
WO2002063444A1 PCT/FR2002/000358 FR0200358W WO02063444A1 WO 2002063444 A1 WO2002063444 A1 WO 2002063444A1 FR 0200358 W FR0200358 W FR 0200358W WO 02063444 A1 WO02063444 A1 WO 02063444A1
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approximation
clock signal
signal
approximations
synchronization variable
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Inventor
Fabienne Dreville
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Stmicroelectronics Sa
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    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10—Digital recording or reproducing
    • G11B20/10009—Improvement or modification of read or write signals
    • G11B20/10037—A/D conversion, D/A conversion, sampling, slicing and digital quantisation or adjusting parameters thereof
    • G—PHYSICS
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    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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    • G11B20/10—Digital recording or reproducing
    • G11B20/14—Digital recording or reproducing using self-clocking codes
    • G11B20/1403—Digital recording or reproducing using self-clocking codes characterised by the use of two levels
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0901—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following only
    • G11B7/0906—Differential phase difference systems

Definitions

  • the invention relates to the generation of a variable capable of allowing synchronization of a signal with another signal, in particular a clock signal.
  • the invention is advantageously but not limited to the field of digital discs, in particular those known under the term of "compact disc” (CD-ROM: Read Only Memory-Compact Disc in English) and very particularly multifunction digital discs ( DVD: “Digital Nersatil Disc” in English) storing compressed image data. Synchronization can be done from an analog phase lock loop which is rather expensive.
  • Synchronization can also be performed from a digital phase locked loop.
  • a synchronization variable such as the time interval between a transition of an approximate signal and a transition of the signal which one wishes to obtain requires division operations which are slow to carry out and expensive in terms of computing resources.
  • the invention aims to propose a simple and precise solution to the problems of the prior art.
  • the invention proposes a method for generating a synchronization variable WCS intended for a second clock signal WP from a first clock signal WP j and a phase variation signal ⁇ , in which:
  • an approximation P of the period of the second clock signal WP 2 can be determined .
  • a second approximation is determined
  • the phase ⁇ is calculated at a given instant by adding the phase variation signals ⁇ of the previous instants and the given instant, modulo the period P wp ⁇ of the clock signal WP j .
  • the WCS synchronization variable is equal to that of the approximations generating the smallest error.
  • the WCS synchronization variable is used to synchronize the clock signal WP 2 and the clock signal WP ⁇
  • A is equal to 2 n with n a predetermined constant, n can be equal to 15.
  • the invention also provides a device for generating a synchronization variable WCS intended for a second clock signal WP 2 from a first clock signal WP j and a phase variation signal ⁇ , comprising:
  • the invention also provides an integrated circuit comprising a device as above.
  • the invention also provides a phase locked loop comprising a device as above.
  • the invention also provides a digital disc player comprising an optical head comprising means for emitting an incident light beam and several photodetectors for detecting the reflection of the light beam on the disc, means for summing two by two the signals from photodetectors and deliver two sampled incident signals, and means for calculating the mutual phase shift of the two sampled incident signals.
  • the calculation means incorporate a device as above.
  • the invention makes it possible to calculate a variable from which it is possible to generate a signal whose phase is determined with known precision. We can then modify the incident optical system and bring and enslave the optical beam on the runway.
  • a digital disc has a single spiral track whose relief is representative of the binary information stored on the track of the disc. It is illuminated by an incident optical beam, for example a laser spot, the track of the disc and several photodetectors, for example four, detect the reflection of the light beam on the disc.
  • an incident optical beam for example a laser spot
  • the track of the disc and several photodetectors, for example four, detect the reflection of the light beam on the disc.
  • the optical sensor formed by the photodetectors then supplies, on the one hand four elementary signals respectively delivered by the four photodetectors, and which are also used to effect a servo-control of the optical beam on the track of the disc, and on the other hand a global signal, or useful signal, equal to the sum of the four elementary signals, useful signal from which binary information read from the track is extracted.
  • the coding of binary information on the disk is standardized and well known to those skilled in the art (RLL coding (2, 10) for example). More precisely, the length of the hollows and bumps present on the spiral track of the disc determines the number of logical values 0 framing two logical values 1.
  • these lengths of hollows and bumps are all multiples of a base length commonly designated by the skilled person under the term 1T.
  • the value of the basic length 1T is equal to 0.64 micron for a DND disc and to 1.6 micron for a CD-ROM.
  • the useful signal containing the binary data comprises a succession of transitions whose spacings are representative of the lengths of said pulses. And, the higher the speed of rotation of the disc, the more the spacings between the transitions are reduced.
  • the general principle for extracting the binary data conveyed by the incident signal then consists in detecting the transitions of the incident signal, in calculating the distances separating the successive transitions and in determining the values of the data from the calculated distances.
  • the calculation of the mutual phase shift of two sampled incident signals can be carried out by an electronic device comprising: a detection stage capable of detecting the transitions of each incident signal relative to a predetermined crossing threshold as well as the so-called “minimum” samples of this signal whose levels are below a low threshold and those called “maximum” whose levels are above a high threshold, a first pair of blocks associated with a first incident signal, and a second pair of blocks associated with the second incident signal, each block comprising on the one hand memory elements capable of storing the levels of a predetermined set of samples of the corresponding incident signal, this set comprising at least a minimum sample, a maximum sample, and two intermediate samples representative of a transition said incident signal temporally located between these minimum and maximum samples, and on the other hand the first, second and third time counters clocked by the sampling clock signal and respectively associated with the minimum, maximum and one of the samples intermediaries, suitable means of control, in the presence of at least two samples or two samples maximum tillons respectively relating to the two incident signals
  • Such an electronic phase shift calculation device can be used upstream of the device for generating a variable of synchronization to provide it with a phase variation signal ⁇ .
  • FIG. 4 is a partial schematic view of the internal architecture of a digital disc player, in particular DVD disc.
  • the invention makes it possible to synchronize two clock signals by using fast and inexpensive digital means.
  • the device 1 for generating a synchronization variable WCS receives as input a phase variation signal ⁇ which can be generated as explained below with reference to FIG. 4, and a signal of period P 1 of the clock signal WP, for example of frequency equal to 20 MHz.
  • the synchronization signal WCS at the output of the device 1 is supplied to a module 2 which also receives as input a clock signal WP and capable of outputting a synchronized clock signal WP s of frequency equal to the clock signal WP 2 and synchronized with the WP signal,.
  • a module could be provided for calculating an approximation P of the period of the second clock signal WP 2 .
  • P B / ⁇ , with B a constant which depends on the number of bits used for the calculation, the frequency of the signal WP,, a sampling frequency, for example equal to 400 Mhz and a frequency of writing, for example equal to 130 kHz.
  • P can be pre-calculated for intervals of ⁇ .
  • the device 1 comprises a module 3 for calculating the phase ⁇ from the phase variation signal ⁇ and the period P wp ⁇ -
  • the module 3 performs the addition of the phase variations of the instants previous and the phase variation of the current instant modulo the period P wp ⁇ - In other words, module 3 performs the following operations:
  • - ⁇ n + 1 takes the value ⁇ n + ⁇ n + 1 ; - if ⁇ n + 1 > ⁇ ma ⁇ , then ⁇ n + 1 takes the value ⁇ ⁇ + 1 - ⁇ ma ⁇ .
  • ⁇ ma ⁇ being the maximum value of the phase either at the instant
  • phase ⁇ can be determined from a phase variation signal coming from another clock, not shown, of different frequency but of determined phase. To simplify the calculations, phase ⁇ can be calculated every p periods, with p> 1, of the first clock signal WP ⁇
  • the device 1 comprises a module 4 which receives the phase signal ⁇ from the module 3 and the approximate period P wpl .
  • the device 1 comprises a module 5 for determining other approximations close to the first approximation WS Q. Module 5 is connected to the output of module 4.
  • WS pl WS 0 + 1
  • WS ml WS Q - 1.
  • the device 1 comprises a module 6 for calculating errors which receives the first approximation WS 0 from module 4 and the second and third approximations WS, and WS ml from module 5.
  • Module 6 also receives the phase variation signal ⁇ .
  • the device 1 comprises a selection module 7 which receives the three error values err_0, err_pl and err_ml from the error module 6, the first WS Q approximation from the module 4 and the second and third WS approximations, and WS ml from module 5.
  • Module 7 determines which is the smallest error among the above errors and outputs the approximation with the smallest error. Said approximation is sent to device 1 output as being the WCS synchronization variable.
  • the device 1 is produced in integrated form and forms part of an integrated circuit.
  • FIG. 2 the various stages which are carried out chronologically during the implementation of the method are illustrated.
  • step 10 an approximation P of the period of the second clock signal is calculated.
  • step 11 the phase ⁇ is calculated as a function of the phase shift ⁇ and of the period P l .
  • step 12 the first approximation WS Q is calculated as a function of phase ⁇ and of the approximate period P.
  • step 13 the second and third approximations WS j and WS ml are calculated from the first approximation WS 0 .
  • step 14 the errors corresponding to each of the abovementioned approximations are calculated.
  • step 15 the approximation offering the lowest error is taken as the synchronization variable.
  • the clock signal W j has a frequency of 20 MHz.
  • the vertical lines referenced 8 correspond to the rising transitions of the clock signal W
  • the signal W 2 defines between two descending transitions a writing period which one seeks to determine. Knowledge of rising signal transitions
  • the reference 20 designates more particularly a DVD disc player of which only some useful elements have been shown here to describe a means of calculating phase shift ⁇ .
  • the reference 21 designates an optical sensor composed of four photodetectors 22, 23, 24, 25.
  • a laser diode emits a laser beam which is directed towards the face of the disc, on which the track containing the information is engraved, by l 'in particular through a separating plate and a conventional optical system.
  • the beam reflected by the disc then crosses the separating plate in the other direction and is picked up by the four photodetectors 22, 23, 24, 25 which are all four in a plane parallel to the plane of the disc.
  • Each photodetector delivers a signal that has been referenced, for simplification purposes, by the same number as that assigned to the photodetector.
  • These elementary signals 28, 29, 30, 31 are then processed in a first processing stage 26 comprising at the head a preliminary processing module 27 comprising in particular amplifiers, this module 27 being of structure known per se.
  • the signals 28, 29, 30, 31 delivered by the module 27 are then sampled in four analog digital converters 32 to 35.
  • a sampling clock signal is delivered for example by a quartz (not shown here for the sake of simplification).
  • one of the secondary signals is equal to the sum of the elementary signals 28 and 30, while the other secondary signal is equal to the sum of the elementary signals 29 and 31.
  • the processing stage therefore provides two sampled incident signals, the mutual phase shift of which is representative of the positioning error of the optical beam relative to the disc track.
  • These two sampled signals will be processed by the phase shift calculation device according to the invention, incorporated in stage 38, the latter delivering a positioning error which will be conventionally used in a servo loop to modify the incident optical system. and bring back and enslave the optical beam on the track of the disc.
  • the positioning error can be taken as a phase shift or undergo an intermediate treatment before being used by the device 1 of FIG. 1.
  • optical sensor formed by photodetectors delivers, in addition to the four elementary signals, a global signal, or useful signal, equal to the sum of the four elementary signals, useful signal from which the binary information read from the track.
  • useful signal equal to the sum of the four elementary signals, useful signal from which the binary information read from the track.

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Abstract

Procédé de génération d'une variable de synchronisation destinée à un deuxième signal d'horloge WCS à partir d'un premier signal d'horloge et d'un signal de variation de phase ΔΓ, dans lequel on détermine une première approximation WS0 du deuxième signal d'horloge, on détermine d'autres approximations proches de la première, on calcule l'erreur pour chacune des approximations, et on prend comme deuxième signal d'horloge la meilleure approximation.

Description

Procédé et dispositif de génération d'une variable de synchronisation, circuit intégré et lecteur de disque numérique correspondants
L'invention concerne la génération d'une variable susceptible de permettre la synchronisation d'un signal avec un autre signal, notamment d'un signal d'horloge.
L'invention s'applique avantageusement mais non limitativement au domaine des disques numériques, notamment ceux connus sous le vocable de "disque compact" (CD-ROM : Read Only Memory-Compact Disc en langue anglaise) et tout particulièrement les disques numériques multifonctions (DVD : "Digital Nersatil Disc" en langue anglaise) stockant de façon comprimée des données d'image. La synchronisation peut être effectuée à partir d'une boucle à verrouillage de phase analogique qui est plutôt onéreuse.
La synchronisation peut aussi être effectuée à partir d'une boucle à verrouillage de phase numérique. Toutefois, le calcul d'une variable de synchronisation, telle que l'intervalle de temps entre une transition d'un signal approché et une transition du signal que l'on souhaite obtenir nécessite des opérations de division qui sont lentes à effectuer et onéreuses en termes de ressources de calcul.
L'invention vise à proposer une solution simple et précise aux problèmes de l'art antérieur. L'invention propose un procédé de génération d'une variable de synchronisation WCS destinée à un deuxième signal d'horloge WP à partir d'un premier signal d'horloge WPj et d'un signal de variation de phase ΔΨ, dans lequel :
- on détermine une première approximation WSQ de la variable de synchronisation; - on détermine d'autres approximations proches de la première,
- on calcule l'erreur pour chacune des approximations, et
- on prend comme variable de synchronisation la meilleure approximation.
Préalablement à la détermination de la première approximation WSQ de la variable de synchronisation, on peut déterminer une approximation P de la période du deuxième signal d'horloge WP2. De préférence, on détermine une deuxième approximation
WS i et une troisième approximation WSml de la variable de synchronisation, avec WSpl = WS0 +1 et WSml = WS0 -1.
Dans un mode de réalisation de l'invention, on calcule la phase Ψ à un instant donné par addition des signaux de variation de phase ΔΨ des instants précédents et de l'instant donné, modulo la période Pwpι du signal d'horloge WPj.
Dans un mode de réalisation de l'invention, on effectue la première approximation WSQ selon : WSQ = Ψ* P^ avec A une constante. Dans un mode de réalisation de l'invention, on détermine des valeurs d'erreurs correspondant aux approximations effectuées : err_0 = (B*Ψ)-(C*ΔΨ*WS0) err_pl = (B*Ψ)-(C*ΔΨ*(WS0 +1)) err_ml = (B*Ψ)-(C*ΔΨ*(WS0 -1)), avec B et C des constantes.
Dans un mode de réalisation de l'invention, la variable de synchronisation WCS est égale à celle des approximations générant l'erreur la plus faible.
La variable de synchronisation WCS permet de synchroniser le signal d'horloge WP2 et le signal d'horloge WP^
Dans un mode de réalisation de l'invention, A est égal à 2n avec n une constante prédéterminée, n peut être égal à 15.
L'invention propose également un dispositif de génération d'une variable de synchronisation WCS destinée à un deuxième signal d'horloge WP2 à partir d'un premier signal d'horloge WPj et d'un signal de variation de phase ΔΨ, comprenant :
- un moyen pour effectuer une première approximation WSQ de la variable de synchronisation,
- un moyen pour déterminer d'autres approximations proches de la première,
- un moyen pour calculer l'erreur pour chacune des approximations, et
- un moyen pour prendre comme variable de synchronisation la meilleure approximation. L'invention propose également un circuit intégré comprenant un dispositif tel que ci-dessus.
L'invention propose également une boucle à verrouillage de phase comprenant un dispositif tel que ci-dessus.
L'invention propose également un lecteur de disque numérique comprenant une tête optique comportant un moyen d'émission d'un faisceau lumineux incident et plusieurs photodétecteurs pour détecter la réflexion du faisceau lumineux sur le disque, des moyens pour sommer deux à deux les signaux issus des photodétecteurs et délivrer deux signaux incidents échantillonnés, et des moyens de calcul du déphasage mutuel des deux signaux incidents échantillonnés. Les moyens de calcul incorporent un dispositif tel que ci-dessus.
Dans le domaine des disques numériques, à partir de la valeur d'un déphasage entre deux signaux élémentaires issus de photodétecteurs, déphasage qui correspond à l'erreur de positionnement du faisceau optique incident, par exemple un spot laser, illuminant la piste du disque, l'invention permet de calculer une variable à partir de laquelle on peut générer un signal dont la phase est déterminée avec une précision connue. On peut alors modifier le système optique incident et ramener et asservir le faisceau optique sur la piste.
Un disque numérique comporte une seule piste en spirale dont le relief est représentatif des informations binaires stockées sur la piste du disque. On éclaire par un faisceau optique incident, par exemple un spot laser, la piste du disque et plusieurs photodétecteurs, par exemple quatre, détectent la réflexion du faisceau lumineux sur le disque.
Le capteur optique formé des photodétecteurs fournit alors, d'une part quatre signaux élémentaires respectivement délivrés par les quatre photodétecteurs, et qui sont utilisés également pour effectuer un asservissement du faisceau optique sur la piste du disque, et d'autre part un signal global, ou signal utile, égal à la somme des quatre signaux élémentaires, signal utile d'où l'on extrait des informations binaires lues sur la piste. Le codage des informations binaires sur le disque est normalisé et bien connu de l'homme du métier (codage RLL (2, 10) par exemple). Plus précisément, la longueur des creux et des bosses présents sur la piste en spirale du disque détermine le nombre de valeurs logiques 0 encadrant deux valeurs logiques 1. Et, ces longueurs de creux et de bosses sont toutes multiples d'une longueur de base communément désignée par l'homme du métier sous le vocable 1T. A titre indicatif, la valeur de la longueur de base 1T est égale à 0,64 micron pour un disque DND et à 1,6 micron pour un CD-ROM.
Lorsque le disque numérique est en rotation, le signal utile contenant les données binaires, ci-après également désigné "signal incident", comporte une succession de transitions dont les espacements sont représentatifs des longueurs desdites impulsions. Et, plus la vitesse de rotation du disque est élevée, plus les espacements entre les transitions sont réduits. Le principe général pour extraire les données binaires véhiculées par le signal incident, consiste alors à détecter les transitions du signal incident, à calculer les distances séparant les transitions successives et à déterminer les valeurs des données à partir des distances calculées. Le calcul du déphasage mutuel de deux signaux incidents échantillonnés peut être effectué par un dispositif électronique comprenant : un étage de détection apte à détecter les transitions de chaque signal incident par rapport à un seuil de franchissement prédéterminé ainsi que les échantillons dits "minimum" de ce signal dont les niveaux sont inférieurs à un seuil bas et ceux dits "maximum" dont les niveaux sont supérieurs à un seuil haut, une première paire de blocs associés à un premier signal incident, et une deuxième paire de blocs associés au deuxième signal incident, chaque bloc comportant d'une part des éléments de mémorisation aptes à stocker les niveaux d'un jeu prédéterminé d'échantillons du signal incident correspondant, ce jeu comportant au moins un échantillon minimum, un échantillon maximum, et deux échantillons intermédiaires représentatifs d'une transition dudit signal incident temporellement située entre ces échantillons minimum et maximum, et d'autre part des premier, deuxième et troisième compteurs temporels cadencés par le signal d'horloge d'échantillonnage et respectivement associés aux échantillons minimum, maximum et à l'un des échantillons intermédiaires, des moyens de contrôle aptes, en présence de deux échantillons minimum ou de deux échantillons maximum respectivement relatifs aux deux signaux incidents, à stocker le premier jeu d'échantillons relatifs au premier signal dans l'un des blocs de la première paire et le premier jeu d'échantillons relatifs au deuxième signal dans le bloc homologue de la deuxième paire, puis à stocker les jeux suivants successifs d'échantillons de chaque signal incident alternativement et successivement dans les deux blocs de chaque paire en commençant par l'autre bloc de chaque paire, à initialiser le compteur temporel associé à l'échantillon stocké et à délivrer un signal de validation de bloc lorsque le jeu correspondant d'échantillons a été totalement stocké dans les éléments de mémorisation du bloc, et des moyens de post-traitement aptes à déterminer le déphasage des deux signaux incidents en présence de deux signaux de validation de bloc relatifs à deux blocs homologues des deux paires, au moins à partir des valeurs des troisièmes compteurs temporels de ces deux blocs et des niveaux des échantillons intermédiaires stockés dans ces deux blocs.
Un tel dispositif électronique de calcul de déphasage peut être utilisé en amont du dispositif de génération d'une variable de synchronisation pour lui fournir un signal de variation de phase ΔΨ.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif selon un mode de réalisation de l'invention;
- la figure 2 est un organigramme d'étape de procédé;
- la figure 3 est une vue schématique des signaux; et
- la figure 4 est une vue schématique partielle de l'architecture interne d'un lecteur de disque numérique, en particulier de disque DVD.
De façon générale, l'invention permet de synchroniser deux signaux d'horloge en mettant en oeuvre des moyens numériques rapides et peu coûteux. Comme on peut le voir sur la figure 1 , le dispositif 1 de génération d'une variable de synchronisation WCS reçoit en entrée un signal de variation de phase ΔΨ qui peut être généré comme expliqué plus loin en référence à la figure 4, et un signal de période P 1 du signal d'horloge WP, , par exemple de fréquence égale à 20 MHz. Le signal de synchronisation WCS en sortie du dispositif 1 est fourni à un module 2 qui reçoit également en entrée un signal d'horloge WP et capable de fournir en sortie un signal d'horloge synchronisé WP s de fréquence égale au signal d'horloge WP2 et synchronisé sur le signal WP, . Un module, non représenté, pourra être prévu pour calculer une approximation P de la période du deuxième signal d'horloge WP2. On a P = B/ΔΨ, avec B une constante qui dépend du nombre de bits utilisés pour le calcul, de la fréquence du signal WP, , d'une fréquence d'échantillonnage, par exemple égale à 400 Mhz et d'une fréquence d'écriture, par exemple égale à 130 khz.
Pour simplifier les calculs, P peut être pré-calculé pour des intervalles de ΔΨ.
Le dispositif 1 comprend un module 3 de calcul de la phase Ψ à partir du signal de variation de phase ΔΨ et de la période Pwpι- Le module 3 effectue l'addition des variations de phase des instants précédents et de la variation de phase de l'instant courant modulo la période Pwpι- En d'autres termes, le module 3 effectue les opérations suivantes :
- Ψn+1 prend la valeur Ψn+ΔΨn+1 ; - si Ψn+1 > Ψmaχ , alors Ψn+1 prend la valeur Ψπ+1 - Ψmaχ.
Ψmaχ étant la valeur maximum de la phase soit à l'instant
Pwpl.
La phase Ψ peut être déterminée à partir d'un signal de variation de phase provenant d'une autre horloge, non représentée, de fréquence différente mais de phase déterminée. Pour simplifier les calculs, la phase Ψ peut être calculée toutes les p périodes, avec p > 1, du premier signal d'horloge WP^
Le dispositif 1 comprend un module 4 qui reçoit le signal de phase Ψ issu du module 3 et la période approchée Pwpl. Le module 4 effectue la détermination d'une première approximation WS0 de la variable de synchronisation WCS, avec : WSQ = Ψ X P /A, avec A une constante. A est prédéterminée en fonction des signaux d'horloge que l'on veut synchroniser et sera pris égal à une puissance de 2. A titre d'exemple, on peut prendre A=215. Le dispositif 1 comprend un module 5 de détermination d'autres approximations proches de la première approximation WSQ. Le module 5 est relié à la sortie du module 4. Le module 5 effectue une opération d'addition pour générer une deuxième approximation WS , et une opération de soustraction pour générer une troisième approximation WSml, avec WSpl = WS0 + 1 et WSml = WSQ - 1. En sortie du module 5, on dispose de trois approximations, les deuxième et troisième approximations encadrant la première de façon que l'on puisse comparer leurs précisions respectives.
Le dispositif 1 comprend un module 6 de calcul d'erreurs qui reçoit la première approximation WS0 issue du module 4 et les deuxième et troisième approximations WS , et WSml issues du module 5. Le module 6 reçoit également le signal de variation de phase ΔΨ. Le module 6 calcule trois valeurs d'erreurs err_0, err_pl et err_ml correspondant respectivement aux première, deuxième et troisième approximations WS0, WS et WSml > avec : err_0 = (B*Ψ)-(C*ΔΨ*WSQ) err_pl = (B*Ψ)-(C*ΔΨ*(WS0 +1)) err_ml = (B*Ψ)-(C*ΔΨ*(WS0 -1)), avec B et C des constantes. On remarquera ici que le calcul des valeurs d'erreurs met en oeuvre des opérations d'addition, de soustraction et de multiplication, mais pas d'opérations de division qui sont lentes et coûteuses en terme de ressources de calcul. Les constantes B et C sont prédéterminées en fonction des signaux que l'on veut synchroniser. A titre d'exemple, on peut prendre B=20 et C=13.
Le dispositif 1 comprend un module de sélection 7 qui reçoit les trois valeurs d'erreurs err_0, err_pl et err_ml en provenance du module d'erreur 6, la première approximation WSQ en provenance du module 4 et les deuxième et troisième approximations WS , et WSml en provenance du module 5. Le module 7 détermine quelle est la plus petite erreur parmi les erreurs précitées et envoie en sortie l'approximation présentant l'erreur la plus faible. Ladite approximation est envoyée en sortie dispositif 1 comme étant la variable de synchronisation WCS. En d'autres termes, on a : si err-0 = min (err_0, err_pl , err_ml), alors WCS = WS0; si err-pl = min (err_0, err_pl , err_ml), alors WCS = WS , ; sinon WCS = WSml.
Avantageusement, le dispositif 1 est réalisé sous forme intégrée et constitue une partie d'une circuit intégré. Sur la figure 2, sont illustrées les différentes étapes qui sont réalisées chronologiquement lors de la mise en oeuvre du procédé.
A l'étape 10, on calcule une approximation P de la période du deuxième signal d'horloge.
A l'étape 1 1 , on calcule la phase Ψ en fonction du décalage de phase ΔΨ et de la période P l .
A l'étape 12, on calcule la première approximation WSQ en fonction de la phase Ψ et de la période approchée P .
A l'étape 13, on calcule les deuxième et troisième approximations WS j et WSml à partir de la première approximation WS0. A l'étape 14, on calcule les erreurs correspondant à chacune des approximations précitées.
A l'étape 15, on prend comme variable de synchronisation l'approximation offrant l'erreur la plus faible. Sur la figure 3, sont illustrées différents signaux décrits plus haut. Le signal d'horloge W j présente une fréquence de 20 MHz. Les lignes verticales référencées 8 correspondent aux transitions montantes du signal d'horloge W Le signal W 2 définit entre deux transitions descendantes une période d'écriture que l'on cherche à déterminer. La connaissance des transitions montantes du signal
W pl et de la variable de synchronisation WCS qui peut être définie comme étant l'écart temporel entre une transition descendante du signal W 2 et la transition montante suivante du signal W j, permet de déterminer entièrement le signal W 2. Sur la figure 4, la référence 20 désigne plus particulièrement un lecteur de disque DVD dont on n'a représenté ici que certains éléments utiles pour décrire un moyen de calcul de déphasage ΔΨ.
La référence 21 désigne un capteur optique composé de quatre photodétecteurs 22, 23, 24, 25. En pratique, une diode laser émet un faisceau laser qui est dirigé vers la face du disque, sur laquelle est gravée la piste contenant les informations, par l'intermédiaire notamment d'une lame séparatrice et d'un système optique classique. Le faisceau réfléchi par le disque traverse alors dans l'autre sens la lame séparatrice et est capté par les quatre photodétecteurs 22, 23, 24, 25 qui se situent tous les quatre dans un plan parallèle au plan du disque. Chaque photodétecteur délivre un signal que l'on a référencé, à des fins de simplification, par le même nombre que celui affecté au photodétecteur. Ces signaux élémentaires 28, 29, 30, 31 sont ensuite traités dans un premier étage de traitement 26 comprenant en tête un module de traitement préliminaire 27 comportant notamment des amplificateurs, ce module 27 étant de structure connue en soi.
Les signaux 28, 29, 30, 31 délivrés par le module 27 sont ensuite échantillonnés dans quatre convertisseurs analogiques numériques 32 à 35. Un signal d'horloge d'échantillonnage est délivré par exemple par un quartz (non représenté ici à des fins de simplification).
On somme ensuite, dans deux additionneurs, les deux signaux élémentaires qui sont issus des deux photodétecteurs symétriques par rapport au centre haut du capteur. Ainsi, l'un des signaux secondaires est égal à la somme des signaux élémentaires 28 et 30, tandis que l'autre signal secondaire est égal à la somme des signaux élémentaires 29 et 31.
Les signaux sommés sont ensuite filtrés respectivement dans deux filtres passe-bas de structure identique 36 et 37. L'étage de traitement fournit donc deux signaux incidents échantillonnés, dont le déphasage mutuel est représentatif de l'erreur de positionnement du faisceau optique par rapport à la piste du disque. Ces deux signaux échantillonnés vont être traités par le dispositif de calcul de déphasage selon l'invention, incorporé dans l'étage 38, ce dernier délivrant une erreur de positionnement qui va être classiquement utilisée dans une boucle d'asservissement pour modifier le système optique incident et ramener et asservir le faisceau optique sur la piste du disque. L'erreur de positionnement peut être prise comme déphasage ou subir un traitement intermédiaire avant d'être utilisée par le dispositif 1 de la figure 1.
Par ailleurs, l'homme du métier sait que le capteur optique formé des photodétecteurs délivre outre les quatre signaux élémentaires, un signal global, ou signal utile, égal à la somme des quatre signaux élémentaires, signal utile d'où l'on extrait les informations binaires lues sur la piste. Les moyens de traitement qui permettent d'extraire les données codées et qui font classiquement partie d'un lecteur de disque numérique, ne sont pas représentés ici à des fins de simplification.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de génération d'une variable de synchronisation WCS destinée à un deuxième signal d'horloge WP2 à partir d'un premier signal d'horloge WPj et d'un signal de variation de phase ΔΨ, dans lequel : - on détermine une première approximation WS0 de la variable de synchronisation,
- on détermine d'autres approximations proches de la première,
- on calcule l'erreur pour chacune des approximations, et - on prend comme variable de synchronisation la meilleure approximation.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel, préalablement à la détermination de la première approximation WS0 de la variable de synchronisation, on détermine une approximation P de la période du deuxième signal d'horloge WP2.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel on détermine une deuxième approximation WS j et une troisième approximation WSml de la variable de synchronisation, avec WS j = WS0 +1 et WSml = WS0 -1.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on calcule la phase Ψ à un instant donné par addition des signaux de variation de phase ΔΨ des instants précédents et de l'instant donné, modulo la période du signal d'horloge WPj.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel on effectue la première approximation WSQ selon : WSQ = Ψ* Pwp/A avec A une constante.
6. Procédé selon la revendication 4 ou 5, dans lequel on détermine des valeurs d'erreurs correspondant aux approximations effectuées : err_0 = (B*Ψ)-(C*ΔΨ*WSQ) err_pl = (B*Ψ)-(C*ΔΨ*(WS0 +1)) err_ml = (B*Ψ)-(C*ΔΨ*(WS0 -1)), avec B et C des constantes.
7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel la variable de synchronisation WCS est égale à celle des approximations générant l'erreur la plus faible.
8. Procédé selon la revendication 5, dans lequel A est égal à
2n avec n une constante prédéterminée.
9. Dispositif de génération d'une variable de synchronisation WCS destinée à un deuxième signal d'horloge WP2 à partir d'un premier signal d'horloge WP, et d'un signal de variation de phase ΔΨ, caractérisé par le fait qu'il comprend :
- un moyen pour effectuer une première approximation WS0 de la variable de synchronisation,
- un moyen pour déterminer d'autres approximations proches de la première, - un moyen pour calculer l'erreur pour chacune des approximations, et
- un moyen pour prendre comme variable de synchronisation la meilleure approximation.
10. Circuit intégré comprenant un dispositif selon la revendication 9.
11. Lecteur de disque numérique comprenant une tête optique comportant un moyen d'émission d'un faisceau lumineux incident et plusieurs photodétecteurs (22 à 25) pour détecter la réflexion du faisceau lumineux sur le disque, des moyens pour sommer deux à deux les signaux issus des photodétecteurs et délivrer deux signaux incidents échantillonnés, et des moyens (38) de calcul du déphasage mutuel des deux signaux incidents échantillonnés, caractérisé par le fait que les moyens de calcul (38) incorporent un dispositif tel que défini dans la revendication 9.
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