專利名稱：維特比位檢測方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于行的維特比位檢測方法，用于檢測在記錄載體上存儲(chǔ)的通道數(shù)據(jù)流的各位的位值。此外，本發(fā)明涉及一種相應(yīng)的基于行的維特比位檢測器、一種再現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)流的方法、一種相應(yīng)的再現(xiàn)設(shè)備和一種用于執(zhí)行所述方法的計(jì)算機(jī)程序。更加具體地說，本發(fā)明涉及一種對(duì)以二維方式寫入到記錄載體上的信息進(jìn)行的基于行的維特比位檢測方法，所述記錄載體例如為光盤或存儲(chǔ)卡。本發(fā)明還可以看作是涉及部分響應(yīng)最大似然性(Partial Response Maximum-Likelihood PRML)位檢測，即本發(fā)明還涉及一種PRML位檢測方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
歐洲專利申請(qǐng)01203878.2披露了一種用于將信息多維編碼成點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)和/或從點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)多維解碼信息的方法和系統(tǒng)，所述點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)代表所述編碼的信息在至少二維空間中的通道位位置。編碼和/或解碼是使用準(zhǔn)緊密堆積點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)執(zhí)行的。對(duì)于三維編碼和/或解碼的情況，優(yōu)選地將使用(準(zhǔn))六方緊密堆積(hcp)點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。三維中的另一種可能性是使用(準(zhǔn))面心立方(fcc)點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。對(duì)于二維編碼和/或解碼的情況，優(yōu)選的將使用(準(zhǔn))六方點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。二維空間中的另一種可能性可以是使用準(zhǔn)方點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。為了更加簡單和清楚地說明本發(fā)明的目的，對(duì)二維情況給予了特別關(guān)注。更高維數(shù)的情況可以作為二維情況的或多或少的直接延伸而導(dǎo)出。只包括單一行數(shù)據(jù)位的一維情況的特殊情形歸結(jié)為PRML位檢測的非常傳統(tǒng)的情況，其在一維調(diào)制和編碼的現(xiàn)有技術(shù)中是眾所周知的，例如在1996年由Kluwer AcademicPublishers出版的《(Digital Baseband Transmission andRecording》中由Jan Bergmans發(fā)表的第7章“維特比(Viterbi)檢測”所述的。
在光盤上進(jìn)行一維記錄的過程中，通道數(shù)據(jù)流的通道位沿螺旋軌跡進(jìn)行記錄，該螺旋為一個(gè)位寬。對(duì)于二維記錄，通道數(shù)據(jù)流的通道位也可以沿螺旋進(jìn)行記錄，即使是寬螺旋，該螺旋由沿徑向(也就是在垂直于螺旋方向的方向上)相對(duì)于彼此對(duì)齊的多個(gè)位行。位行的其它對(duì)齊方式也可以在不嚴(yán)格垂直于螺旋方向而與螺旋方向呈某一非零角的另外的方向上獲得。
WO00/18016中披露了一種用于從輸入信息信號(hào)獲得位序列的PRML位檢測儀器。該儀器包括用于接收輸入信息信號(hào)的輸入裝置，在采樣時(shí)刻對(duì)所述輸入信息信號(hào)進(jìn)行取樣以獲得在所述采樣時(shí)刻的輸入信息信號(hào)的樣本的采樣裝置，用于將所述樣本的數(shù)組變換成第一或第二二進(jìn)制值的位數(shù)組的變換裝置，用于重復(fù)地檢測所述位數(shù)組的n個(gè)連續(xù)位的后續(xù)序列的狀態(tài)的檢測裝置，所述后續(xù)的序列是通過將n個(gè)連續(xù)位的時(shí)間窗按照時(shí)間每次轉(zhuǎn)移一位獲得的，用于建立通過所述狀態(tài)的最佳路徑的裝置，和用于根據(jù)通過所述狀態(tài)的最佳路徑獲取位序列的獲取裝置。在所述儀器中，n大于3，具有相同二進(jìn)制值的n-1個(gè)直接連續(xù)位的n個(gè)連續(xù)位的序列被指以相同的狀態(tài)。在一特定實(shí)施例中，n為大于4的奇數(shù)。在所述特定實(shí)施例中，具有相同二進(jìn)制值的n-2個(gè)直接連續(xù)位的n個(gè)連續(xù)位的序列(n-2個(gè)位處于這個(gè)n位序列的中心)被指以相同的狀態(tài)。這導(dǎo)致PRML檢測裝置具有減小的復(fù)雜性。
用于2D位數(shù)組的成熟PRML位檢測器將需要一設(shè)計(jì)用于寬螺旋的整個(gè)寬度的格構(gòu)，其具有龐大狀態(tài)復(fù)雜性的缺點(diǎn)，從而導(dǎo)致完全不切實(shí)際的算法，因?yàn)樗窦词故窃趯韼资甑淖羁斓挠布幸膊荒艿靡詫?shí)現(xiàn)。
2D PRML位檢測器在2002-03的IEICE的技術(shù)報(bào)告的第57-64頁的由S.Taira，T.Hoshizawa，T.Fato，Y.Katayama T.NISHIYA，T.Maeda發(fā)表的《Study of Recording Methods for Advanced OpticalDisks(高級(jí)光盤的記錄方法的研究)》中有所披露。其中，描述了一種在方點(diǎn)陣上具有2D調(diào)制、在水平和垂直方向具有d＝1RLL約束的光學(xué)存儲(chǔ)系統(tǒng)。對(duì)于該系統(tǒng)，在2002年03月的IEICE的技術(shù)報(bào)告的第65-70頁的由T.Kato，S.Taira，Y.Katayama，T.Nishiya，T.Maeda發(fā)表的《Two-Dimensional Partial-Response Equalization andDetection Method with Multi-Track(帶有多軌跡的二維部分響應(yīng)均衡和檢測方法)》中披露了一種包括2D均衡器和2D維特比檢測器或2D-PRML檢測器的接收器。所述2D PRML檢測器基于三個(gè)連續(xù)的位行，但所述維特比算法的典型加-比較-選擇操作(ACS)僅使用中心位行的HF樣本；其它兩個(gè)位行用于聯(lián)合的方式確定參考電平，該參考電平應(yīng)當(dāng)減去所接收地HF信號(hào)，以便為維特比檢測器的格架圖中的分支(或轉(zhuǎn)變)得出分支量度。以這樣方式，在其輸出端，維特比檢測器只對(duì)中心位行產(chǎn)生位判決。在這種認(rèn)識(shí)下，對(duì)于連續(xù)的行，PRML已經(jīng)可進(jìn)行獨(dú)立的操作，并且對(duì)于整組位行的狀態(tài)復(fù)雜性度已經(jīng)被降低為只與3行相關(guān)聯(lián)的復(fù)雜度。在3行的條帶中，已知的位檢測器執(zhí)行一種類型的2D-PRML，但具有1D輸出(對(duì)于為3行條帶的中間行的單一行)。應(yīng)該注意通道條帶被獨(dú)立地處理，但維特比檢測器的狀態(tài)復(fù)雜度仍然是非常高的。
假定3抽頭(tap)的實(shí)際情況在切向做出響應(yīng)，如在上述的文獻(xiàn)中所披露的。對(duì)于方點(diǎn)陣，而且在對(duì)六方點(diǎn)陣應(yīng)用該算法時(shí)，假定對(duì)于兩種點(diǎn)陣沒有進(jìn)行調(diào)制編碼，將會(huì)得到由6位各自表征的狀態(tài)，從而產(chǎn)生26＝64個(gè)狀態(tài)；那么每個(gè)狀態(tài)將具有23＝8個(gè)可能的前身。對(duì)于方點(diǎn)陣，假定上述參考值的游程長度調(diào)制編碼具有2D d＝1的約束條件，狀態(tài)的數(shù)量只比64小一點(diǎn)，因?yàn)槠渲幸恍顟B(tài)被禁止，正是由于使用了沿垂直和水平方向的游程長度約束條件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠進(jìn)行高密度記錄的維特比位檢測方法，尤其是甚至可以使眼孔圖樣的傳統(tǒng)“眼孔”關(guān)閉。對(duì)于一個(gè)位具有值“0”的情況和一個(gè)位具有值“1”的情況來說，傳統(tǒng)的眼孔圖樣中的“眼孔高度”與信號(hào)電平中的系統(tǒng)最小差相應(yīng)?！按蜷_的眼孔”意味著對(duì)于位“0”和位“1”的(按照平均值，或者沒有任何噪音)信號(hào)電平能被清楚的鑒別出來在能夠使用具有適當(dāng)設(shè)置的限幅電平的閾值檢測過程這樣的情況下?！伴]合眼孔”的情況相當(dāng)于這樣的情形，即甚至在沒有噪音的情況下也不能對(duì)某些信號(hào)電平清楚地分配位“0”或位“1”。在后者的情況下信號(hào)電平存在一個(gè)范圍，稱作擦除區(qū)，其中位“0”和位“1”的信號(hào)電平重疊。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是獲得低的位誤差率，尤其是小于10-2到10-1，其對(duì)于“閉合眼孔”的情況可通過在ECC解碼之前應(yīng)用直接閾值檢測來實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，在字節(jié)導(dǎo)向ECC的情況下，例如BD(從前已知為DVR)中使用的前哨(picket)-ECC，“隨機(jī)”誤差(與所謂的“區(qū)間誤差”相對(duì))的符號(hào)或字節(jié)錯(cuò)誤率(BER)不應(yīng)大于2*10-3；對(duì)于未編碼的通道位流，其與可允許的通道位誤差率(bER)2，5*10-4的上界相對(duì)應(yīng)。
另外，獨(dú)立維特比檢測器的狀態(tài)復(fù)雜性的進(jìn)一步降低將被獲得。
這些目的根據(jù)本發(fā)明是通過如權(quán)利要求1所述的維特比位檢測方法實(shí)現(xiàn)的，根據(jù)該方法，沿至少兩個(gè)位行的N維通道管將通道數(shù)據(jù)流存儲(chǔ)在記錄載體上，其中N至少為二，所述至少兩個(gè)位行沿第一方向以一維方式展開并且在沿N-1個(gè)其它方向中的至少一第二方向上彼此對(duì)齊，所述第一方向連同所述N-1個(gè)其它方向一起構(gòu)成位位置的N維點(diǎn)陣，所述方法包括對(duì)所述通道管中的每個(gè)位行獨(dú)立地應(yīng)用基于行的一維維特比位檢測方法，其中-根據(jù)接收的HF信號(hào)值相對(duì)于參考電平的差，對(duì)于基于一維行的維特比檢測器的維特比格架中的所有可能的狀態(tài)轉(zhuǎn)變計(jì)算分支量度，所述轉(zhuǎn)變描述了所述位行中的多個(gè)后續(xù)位，所述位為位的N維點(diǎn)陣簇的中心行上的位，其中所述參考電平取決于所述簇的所有位，所述簇除了中心行的位外，在沿所述中心位行的所述N-1個(gè)其它方向的每側(cè)上的多個(gè)鄰近行的每一個(gè)中還包括多個(gè)初級(jí)鄰近位，沿所述方向應(yīng)用所述一維維特比位檢測方法，并且其中對(duì)于鄰近位行中的初級(jí)鄰近位所進(jìn)行的初步位判決被用來確定將用于計(jì)算所述分支量度的參考電平，和-根據(jù)計(jì)算的分支量度為所述位的N維點(diǎn)陣簇選取與所述接收的HF信號(hào)值相應(yīng)的中心位的位值。
所述這些目的進(jìn)一步通過如權(quán)利要求22所述的基于行的維特比位檢測器實(shí)現(xiàn)，所述檢測器包括一維特比位檢測單元，其包括用于計(jì)算分支量度的裝置和用于選擇位值的裝置。本發(fā)明還涉及一種用于再現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)流的方法，所述用戶數(shù)據(jù)流為編碼的糾錯(cuò)碼和編碼成通道數(shù)據(jù)流的調(diào)制碼且被存儲(chǔ)在一記錄載體上，所述方法包括如上所述的用于檢測所述通道數(shù)據(jù)流的各位的位值的維特比位檢測方法，一調(diào)制碼解碼方法和一糾錯(cuò)碼解碼方法。進(jìn)一步，本發(fā)明還涉及一種如權(quán)利要求25所述的再現(xiàn)設(shè)備和如權(quán)利要求26所述的計(jì)算機(jī)程序。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中定義。
本發(fā)明基于這樣的思想通過使用多個(gè)獨(dú)立的1D維特比序列檢測器來實(shí)現(xiàn)可靠的位檢測，通道管中的每個(gè)位行一個(gè)1D維特比位序列檢測器通過對(duì)所考慮的位行計(jì)算分支量度來考慮連續(xù)鄰近位行之間的干擾，其中使用了在鄰近位行中的初級(jí)鄰近位上進(jìn)行的初步位判決，其在鄰近位行中的次級(jí)鄰近位上可能要求進(jìn)行局部位判決，所述次級(jí)鄰近位是所述初級(jí)鄰近位的鄰近位，但不是對(duì)1D維特比檢測所考慮的中心位行的一部分。
關(guān)于PRML位檢測裝置的中心布局和功能可參照上述的WO00/18016，其中也解釋了若干項(xiàng)。該說明和解釋通過參考而被并入本文。
用于對(duì)初級(jí)鄰近位確定初步位判決的優(yōu)選實(shí)施例在權(quán)利要求2到7中定義。因此，在閾值檢測中可使用限幅電平。此外，根據(jù)維特比格架中將被考慮的每個(gè)特定分支可使用中心行中的各位的特定位值。所述閾值檢測是基于在沒有考慮在鄰近位位置處HF信號(hào)樣本的情況下對(duì)特定位所檢測的HF信號(hào)值進(jìn)行的。
根據(jù)一優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)一預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估用于確定所述初步位判決，所述標(biāo)準(zhǔn)是通過對(duì)所有初級(jí)鄰近位求和確定的，所述和包括與基于HF信號(hào)值和一參考HF信號(hào)值的差的子判據(jù)相關(guān)的項(xiàng)，所述參考HF信號(hào)值與每個(gè)單一初級(jí)鄰近位的位簇相應(yīng)，對(duì)對(duì)于所述初級(jí)鄰近位的所有可能值獲得的所有可能位單元進(jìn)行所述評(píng)估，且其中對(duì)于所述預(yù)定評(píng)估判據(jù)具有最低值的位單元被選擇。與所述HF信號(hào)值和一與每個(gè)單一初級(jí)鄰近位的位簇相應(yīng)的參考HF信號(hào)值的差的平方值或絕對(duì)值相關(guān)的優(yōu)選子判據(jù)在權(quán)利要求5和6中定義。
除了初級(jí)鄰近位外，在次級(jí)鄰近位上進(jìn)行的初步位判決可用于確定在初級(jí)鄰近位上進(jìn)行的初步位判決，如權(quán)利要求8所述。在所述次級(jí)鄰近位上進(jìn)行的那些初步位判決可例如通過閾值檢測獲得。
有不同的方法來計(jì)算分支量度。兩個(gè)優(yōu)選的方式在權(quán)利要求9和10中定義。在PRML位檢測器中進(jìn)行的維特比算法搜索“最佳”路徑，其是具有最小路徑成本的路徑。路徑成本有時(shí)被稱作“路徑量度”。可將一個(gè)路徑看作是連續(xù)的轉(zhuǎn)變。從一個(gè)狀態(tài)向另一個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變被稱作分支。每個(gè)轉(zhuǎn)變(或分支)具有與之相關(guān)的一確定分支量度(或分支成本)。對(duì)于給定路徑的路徑量度為所述路徑的各個(gè)分支的成本的和，即路徑量度是分支量度的一個(gè)選集的和。
通常，本發(fā)明可應(yīng)用于多維編碼，其中通道數(shù)據(jù)流的通道字可在一個(gè)以上的方向進(jìn)行發(fā)展，如用于基于卡的系統(tǒng)的情況，也就是其中通道數(shù)據(jù)流沿具有至少兩維的多維通道管被存儲(chǔ)在一記錄載體上。其中，位行沿其發(fā)展的第一方向優(yōu)選地對(duì)于通道管的所有位行都是共用的。第一方向連同N-1個(gè)其它方向構(gòu)成一N維空間和一位位置的N位點(diǎn)陣，位行沿所述N-1個(gè)其它方向彼此對(duì)齊。所述通道管包括至少兩個(gè)沿所述第一方向發(fā)展的通道位的位行，且所述通道管的集合將填充整個(gè)N維空間。
然而，優(yōu)選的將本發(fā)明應(yīng)用于這樣一種通道數(shù)據(jù)流，其包括一一維發(fā)展的位序列或者其包括一由沿第一方向發(fā)展并沿一第二方向彼此對(duì)齊的至少兩個(gè)位行構(gòu)成的通道條帶，優(yōu)選的所述第二方向傾斜甚或垂直于所述第一方向，所述兩個(gè)方向構(gòu)成一位位置的二維點(diǎn)陣。這樣一個(gè)點(diǎn)陣的優(yōu)選實(shí)施例為如權(quán)利要求12和13中所定義的正方形或六方的2D點(diǎn)陣。
在六方點(diǎn)陣中，六方簇可總共形成一7位組，包括位于中心位行中的三個(gè)位和在兩個(gè)鄰近位行的每一個(gè)中的兩個(gè)初級(jí)鄰近位。另外的次級(jí)鄰近位可位于所考慮的中心位行的鄰近位行中。本發(fā)明的使用六方簇的優(yōu)選實(shí)施例在權(quán)利要求14到18中定義。
使用期待值計(jì)算分支量度的優(yōu)選實(shí)施例在權(quán)利要求19中定義。如權(quán)利要求20所述，所述方法還可應(yīng)用于三維的情況，其中各個(gè)位位于三維點(diǎn)陣的各位位置上。
根據(jù)本發(fā)明的位檢測方法還可包括重復(fù)使用所述基于行的一維維特比位檢測方法對(duì)于位行集合的給定1D部分的1D-維特比檢測器的輸出在所述方法用于所述行的集合的相同1D部分(沿1D行的相同位)的第二次運(yùn)行期間可用于在鄰近行中進(jìn)行所需的初級(jí)位判決。其目的是使用用于所有位行的1D維特比檢測器的第一組的輸出作為在用于所有位行的維特比檢測器的一可能的第二組的所需的初級(jí)位判決的較好位判決。


現(xiàn)在將參照

本發(fā)明，其中
圖1表示一編碼系統(tǒng)的一般布局的方框圖；圖2為表示一基于條帶的二維編碼方案的示意圖；圖3表示一關(guān)于六方點(diǎn)陣的二維代碼的示意信號(hào)圖樣；圖4表示在六方位簇上進(jìn)行的基于行的2D目標(biāo)響應(yīng)的分割；圖5表示用于具有3抽頭PRML目標(biāo)的1D-PRML的有限狀態(tài)機(jī)；圖6表示用于本申請(qǐng)的以枚舉方式約定的六方位簇；圖7表示本發(fā)明使用了兩個(gè)初級(jí)鄰近位的情況；圖8表示本發(fā)明使用了三個(gè)初級(jí)鄰近位的情況；圖9表示用于1D-PRML位檢測的格架；圖10表示一用于1D-PRML位檢測的重復(fù)格架；圖11表示一使用圖9中所示的格架的特定實(shí)施例；圖12表示根據(jù)本發(fā)明的用于確定路徑成本的過程；圖13表示一在每個(gè)初級(jí)鄰近位行中使用兩個(gè)初級(jí)鄰近位的情況下的位檢測器的方框圖；圖14表示在圖13所示的位檢測器中使用的HF參考信號(hào)電平；圖15表示一圖13中所示的位檢測器的單一位檢測單元；圖16表示一用于從位的HF信號(hào)獲得軟判決信息的Fermi-Dirac類S曲線；圖17表示從所述信號(hào)圖樣獲得的參考電平；和圖18表示對(duì)于一典型密度的作為SNR(關(guān)于全反射信號(hào)電平所定義的)的函數(shù)的誤碼率。
具體實(shí)施例方式
圖1表示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的典型編碼和信號(hào)處理元件。從輸入端DI到輸出端DO的用戶數(shù)據(jù)的周期可包括交錯(cuò)10、糾錯(cuò)碼(ECC)和調(diào)制編碼20、30，信號(hào)處理40，在記錄介質(zhì)50上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，信號(hào)后處理60，二進(jìn)制檢測70，和調(diào)制碼以及交錯(cuò)ECC的解碼80、90。ECC編碼器20將冗余與數(shù)據(jù)相加以便防止出現(xiàn)由各種噪音源引起的錯(cuò)誤。然后將ECC編碼的數(shù)據(jù)傳送給調(diào)制編碼器30，其使數(shù)據(jù)適合于所述通道，也就是其能將數(shù)據(jù)處理成不可能被通道錯(cuò)誤所訛用并且在通道的輸出端能更容易地檢測到的形式。然后將調(diào)制數(shù)據(jù)輸入到一記錄設(shè)備中，例如空間光調(diào)制器或類似裝置，并且將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)50中。在還原端，讀取設(shè)備(例如光電檢測器件或電荷耦合器件(CCD))返回偽模擬數(shù)據(jù)值，該值必須轉(zhuǎn)換回?cái)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(對(duì)于二進(jìn)制調(diào)制方案來說每像素一個(gè)位)。該處理中的第一步是后處理步驟60，稱作均衡，仍然在所述偽模擬域中，其試圖取消在記錄處理中產(chǎn)生的失真。然后通過位檢測器70將偽模擬值數(shù)組轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)數(shù)組。然后首先將所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)數(shù)組傳送給調(diào)制解碼器80，其執(zhí)行與調(diào)制編碼相反的操作，然后將所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)數(shù)組傳送給ECC解碼器90。
在上面提到的歐洲專利申請(qǐng)EP01203878.2中，描述了根據(jù)通道位最鄰近的簇對(duì)六方點(diǎn)陣進(jìn)行的2D受限編碼。其中，它主要關(guān)注優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)于在通道上能夠進(jìn)行更強(qiáng)的傳送的約束條件上，而不是關(guān)注這種2D代碼的實(shí)際構(gòu)造。后面的主題在歐洲專利申請(qǐng)02076665.5(PHNL020368)中有所陳述，也就是在其中描述了這種2D代碼的實(shí)現(xiàn)方式和構(gòu)造。借助例子，將在下面示意說明某種2D六方代碼。然而，應(yīng)該注意本發(fā)明的一般思想和所有措施通常可應(yīng)用于任何2D代碼，尤其是任何2D六方或方形點(diǎn)陣代碼。最后，所述一般思想還可應(yīng)用于可能帶有各向同性約束的多維代碼，其特征在于代碼進(jìn)行一維展開。
如上所述，在下面將考慮2D六方代碼。2D六方點(diǎn)陣上的位可根據(jù)位簇進(jìn)行識(shí)別。六方簇包括在中心點(diǎn)陣位置上的位，其由在鄰近的點(diǎn)陣位置處的六個(gè)最鄰近的點(diǎn)陣所圍繞。所述代碼沿一維方向展開。一個(gè)2D條帶由多個(gè)在垂直于第一方向的第二方向上彼此堆疊的1D行構(gòu)成?；跅l帶的2D編碼的原理在圖2中示出。在條帶之間或在連續(xù)的條帶組之間，可定位一保護(hù)帶，例如一行。
在六方點(diǎn)陣上進(jìn)行2D記錄的信號(hào)電平通過整組所有可能的六方簇的幅度值的標(biāo)繪圖來識(shí)別。進(jìn)一步使用各向同性的假設(shè)，也就是假定通道脈沖響應(yīng)是圓形對(duì)稱的。這意味著為了表征7位的簇，只需要識(shí)別中心位，和最鄰近的位中間的“1”位(或“0”位)的數(shù)量(6個(gè)鄰近的位中的0，1，……，6可以是“1”位)?！?”位在我們的記數(shù)法中為凸區(qū)位(land-bit)。典型的“信號(hào)模式”在圖3中示出。假定一寬螺旋由11個(gè)平行的位行構(gòu)成，在連續(xù)的寬螺旋之間有一個(gè)1(空)位行的保護(hù)帶，與傳統(tǒng)的1D光記錄(如在例如藍(lán)光盤(BD)格式(使用藍(lán)色激光二極管)中所使用的)相比，圖3的情形相當(dāng)于密度以1.7的倍率增加。
根據(jù)本發(fā)明，寬螺旋(或間位螺旋)由多個(gè)位行構(gòu)成。提議應(yīng)用基于行的1D PRML，其中維特比格架只與各個(gè)位行本身中的位相關(guān)。對(duì)于沿位行方向的3分支目標(biāo)響應(yīng)來說，可獲得每個(gè)狀態(tài)由兩個(gè)位進(jìn)行定義的多個(gè)狀態(tài)。圖4表示關(guān)于六方點(diǎn)陣的位簇的2D目標(biāo)響應(yīng)。相應(yīng)的有限狀態(tài)機(jī)(FSM)在圖5中示出。FSM揭示了當(dāng)從一個(gè)狀態(tài)“i”(具有位(b0ib1i))朝另一個(gè)狀態(tài)“j”(具有位(b1jb0j))變化時(shí)的語法。這種在狀態(tài)“i”和“j”之間進(jìn)行的轉(zhuǎn)換僅在b1i＝b0j的條件下才被允許，也就是在第一狀態(tài)的第二位和第二狀態(tài)的第一位必須一致的情況下才被允許。應(yīng)該注意從一個(gè)狀態(tài)“i”到另一個(gè)狀態(tài)“j”的轉(zhuǎn)變通過(b0ib1ib1j)完整描繪了中心位行處的7位簇的三個(gè)位。在可能的轉(zhuǎn)變中不存在進(jìn)一步的約束條件，因?yàn)樵诖颂幗o出的實(shí)際說明中，不存在對(duì)于我們的2D六方點(diǎn)陣調(diào)制的情況假設(shè)的1D RLL約束條件。
接著，將解釋分支量度的計(jì)算。圖6表示7位的六方簇的列舉x0，x1，x2，x3，x4，x5，x6。對(duì)于從狀態(tài)“i”向狀態(tài)“j”的轉(zhuǎn)變的分支量度由βij表示。優(yōu)選地其通過下面的公式給出βij=(HF0-R.L.[x0=b1i;x1=b1j;x2;x3;x4=b0i;x5;x6])2]]>其中HF0表示(可能是經(jīng)過量化的)接收的信號(hào)在(中心)位x0處的采樣值。R.L.表示參考幅度電平，其取決于7位簇的所有位值。對(duì)于給定的轉(zhuǎn)換(“i”到“j”)，中心位行中的位x0，x1和x4的值已經(jīng)是固定的。仍需要進(jìn)行確定的其它位出現(xiàn)在由x2，x3和x5，x6表示的兩個(gè)位對(duì)中。這些對(duì)與中心位x0的最鄰近位相對(duì)應(yīng)，其中這些對(duì)中的每一個(gè)都位于上部鄰近的位行，或者位于下部鄰近的位行。這兩個(gè)位對(duì)中的位值是需要的以便能夠唯一的識(shí)別對(duì)于在用于所考慮的位行的1D-PRML檢測器中進(jìn)行的轉(zhuǎn)換將在分支量度中使用的參考電平R.L.。這些位將進(jìn)一步被稱作為初級(jí)鄰近位。因此，關(guān)于初級(jí)鄰近位的這些位判決能被看作為初步位判決，以有助于估計(jì)對(duì)所考慮的(中心)位行中的位進(jìn)行位判決所需的分支量度。本發(fā)明的一個(gè)方面涉及對(duì)初級(jí)鄰近位的那兩個(gè)位對(duì)產(chǎn)生的判決。計(jì)算分支量度所(僅僅)需要的這些(暫時(shí)需要的)初步位判決的質(zhì)量對(duì)應(yīng)用1D-PRML的中心行的位的最終位判決的質(zhì)量產(chǎn)生影響。因此關(guān)于初級(jí)鄰近位的初步位判決根本不會(huì)用作鄰近位行的真實(shí)輸出位。
一個(gè)相當(dāng)直接的方法是對(duì)由x2和x3及x5和x6表示的初級(jí)鄰近位使用閾值檢測。然而，閾值檢測是高度不可靠的，因?yàn)樵趫D3所示的信號(hào)模式的信號(hào)點(diǎn)評(píng)中存在較大的重疊。在性能分析中，將得出與位檢測器對(duì)整個(gè)準(zhǔn)螺旋所應(yīng)用的閾值檢測相比較，對(duì)初級(jí)鄰近位進(jìn)行閾值檢測通過使用1D-PRML不會(huì)獲得大的性能增益。初級(jí)鄰近位判決的質(zhì)量顯然不夠好。
通過對(duì)鄰近位行中的最鄰近位使用硬判決位檢測器而能夠在初級(jí)鄰近位處獲得更加可靠的位判決。
圖7表示HD-2(HD＝硬判決)位檢測器的應(yīng)用，其對(duì)中心位行的每個(gè)上部和下部鄰近位行中的由兩個(gè)初級(jí)鄰近位構(gòu)成的雙位使用初步位判決。如上所述，中心位行中的位的位值對(duì)于格架中的給定分支是固定的。鄰近位行中的初級(jí)鄰近位的位值被確定如下，其中由x2和x3以及x5和x6表示的位對(duì)(也稱作位單元)被彼此獨(dú)立地對(duì)待一項(xiàng)判據(jù)，優(yōu)選地為兩項(xiàng)的和，對(duì)于所述位對(duì)中的位的所有兩位的組合進(jìn)行評(píng)估，所述每一項(xiàng)為在所述位對(duì)的一個(gè)位處實(shí)際接收的HF樣本與所述位對(duì)中的初級(jí)鄰近位的相應(yīng)參考電平的差的平方。選擇對(duì)于所述標(biāo)準(zhǔn)具有最小值的位對(duì)。這對(duì)于中心行中的位x0處的分支量度就產(chǎn)生了將在參考電平中使用的初步位值。此外對(duì)于初級(jí)鄰近位值，需要指出用于HD-2檢測器的標(biāo)準(zhǔn)的參考電平。因此，對(duì)于初級(jí)鄰近位的兩個(gè)位對(duì)的每一個(gè)位的所有最鄰近位的位值也是需要的。這些鄰近位中的一些通過所考慮的分支所固定，其它的為HD-2選擇過程的一部分；對(duì)于兩個(gè)位對(duì)的每個(gè)初級(jí)鄰近位的所有其它剩余最鄰近位都被稱作為次級(jí)鄰近位，其優(yōu)選地可通過閾值檢測(TD)來獲得。
圖8表示一HD-3位檢測器的應(yīng)用，其對(duì)中心行的兩個(gè)上部和兩個(gè)下部鄰近位行中的三個(gè)初級(jí)鄰近位的三元組使用初步位判決。該過程與上面對(duì)HD-2位檢測器所介紹的過程非常相似。在由x2，和x3，以及x5，和x6，表示的兩個(gè)位對(duì)的初級(jí)鄰近位處需要進(jìn)行初步位判決。再次對(duì)每個(gè)位對(duì)進(jìn)行獨(dú)立的處理。對(duì)于每個(gè)位對(duì)在中心行的第二鄰近位行中加入一第三位以便形成位三元組(也稱作位單元)。存在8種可能的位三元組。如上所述，對(duì)這8個(gè)可能性中的每一個(gè)評(píng)估一項(xiàng)判據(jù)，并選擇具有最小值的一個(gè)。對(duì)于HD-3位檢測器所使用的判據(jù)是三項(xiàng)的和，對(duì)于三元組中的每一位一項(xiàng)。每項(xiàng)與三元組中的一位相對(duì)應(yīng)，優(yōu)選地為在所述位處測量的HF信號(hào)和相應(yīng)的參考電平之差的平方值。后者是通過使用三元組中的各個(gè)位的最鄰近位的位置確定的；這些最鄰近位中的一些通過所考慮的分支所固定，其它的為HD-3選擇過程的一部分，而再其它位，即圍繞中心位行的鄰近位行中的位三元組的6個(gè)位優(yōu)選地可通過閾值檢測(TD)確定，所述6個(gè)位可進(jìn)一步被稱作為次級(jí)鄰近位。從所選擇的位三元組，只需要底部位三元組的位對(duì)x2和x3以及頂部位三元組的x5和x6的位以便選擇在所考慮的位行中的位x0處計(jì)算用于1D-PRML的分支量度所必需使用的參考電平(假定所述位檢測器所考慮的符號(hào)間干擾可謹(jǐn)慎地存在于包括不多于7位的六方簇中)。然而，在兩個(gè)3位位單元的每一個(gè)中包括額外第三位可極大改善底部位三元組的初級(jí)鄰近位對(duì)x2和x3以及頂部位三元組的x5和x6的初步位判決的質(zhì)量。
在切線方向以3分支脈沖響應(yīng)進(jìn)行的1D-PRML位檢測的格架在圖9中示出?？梢钥闯雒總€(gè)狀態(tài)確切的具有兩個(gè)前身態(tài)。這兩個(gè)前身態(tài)為具有作為最后位的當(dāng)前(所考慮的)狀態(tài)的第一位的狀態(tài)。例如，對(duì)于作為下一個(gè)狀態(tài)的狀態(tài)“10”和“11”只允許從狀態(tài)“01”進(jìn)行轉(zhuǎn)變。這些轉(zhuǎn)變分別產(chǎn)生3位序列“010”和“011”。圖10表示在切線方向以3分支脈沖響應(yīng)進(jìn)行的1D-PRML位檢測的重復(fù)格架。通過所述格架的所有路徑實(shí)現(xiàn)了所有可能的位序列。維特比算法(用于最大可能性的序列檢測)搜索“最佳”路徑，其為具有最小路徑成本的路徑。路徑成本有時(shí)稱作“路徑量度”。一條路經(jīng)可被看作是轉(zhuǎn)變的順序性進(jìn)行。從一個(gè)狀態(tài)向另一個(gè)狀態(tài)(從時(shí)刻k朝向時(shí)刻k+1)的轉(zhuǎn)變也被稱作分支。每個(gè)轉(zhuǎn)變(或分支)具有一個(gè)與它相關(guān)的某一分支量度(或分支成本)。對(duì)于給定路徑的路徑量度為所述路徑的各個(gè)分支的成本的和，即，所述路徑量度為分支量度的和。
對(duì)于上面的情況(具有2位狀態(tài)“00”，“01”，“10”和“11”)，用于從時(shí)刻(或時(shí)間)k-1到時(shí)刻k在狀態(tài)s0和s1之間進(jìn)行的轉(zhuǎn)變的分支度量標(biāo)準(zhǔn)為，在時(shí)刻k測量的HF樣本(由HFk表示)和與從狀態(tài)s0向狀態(tài)s1的轉(zhuǎn)變相關(guān)聯(lián)的參考電平R.L.之間的差的L2范數(shù)的平方值(或L1范數(shù)的絕對(duì)值)。所述參考電平為一種用于所考慮的轉(zhuǎn)變的理想(沒有噪音)信號(hào)電平。由于強(qiáng)的2D符號(hào)間干擾(ISI)，此處的參考電平也取決于鄰近位行的位值。在標(biāo)準(zhǔn)1D存儲(chǔ)中，鄰近位行總是遠(yuǎn)離的，使得此處不會(huì)出現(xiàn)所述問題?，F(xiàn)在將參照?qǐng)D11說明所應(yīng)用的維特比算法。由于計(jì)算負(fù)擔(dān)，通過強(qiáng)力(徹底地)搜索找出最佳路徑不是受歡迎的。維特比已經(jīng)引入了具有復(fù)雜性的“動(dòng)態(tài)程控”的過程，所述復(fù)雜度隨將被確定的位序列的長度線性增長。在下面，將假設(shè)在狀態(tài)“01”中到達(dá)的時(shí)刻k處的最佳路徑將被找出。進(jìn)一步假設(shè)用于每個(gè)狀態(tài)的下面兩個(gè)方面先前在時(shí)刻k-1已經(jīng)被評(píng)估(a)對(duì)于每個(gè)狀態(tài)，在所述狀態(tài)到達(dá)的最佳路徑，即具有最小成本的路徑的路徑量度是已知的；(b)對(duì)于每個(gè)狀態(tài)，在先前時(shí)間處的前身狀態(tài)是已知的；所述前身狀態(tài)為在先前的時(shí)刻存在于最佳路徑中的狀態(tài)。
然后，通過查看狀態(tài)“01”的兩個(gè)可能前身就能找出在時(shí)刻k于“01”中到達(dá)的最佳路徑一個(gè)路徑以具有路徑量度P00，k-1的狀態(tài)“00”開始，并且需要分支“00”->“01”以到達(dá)具有給定分支量度b00->01，k的狀態(tài)“01”。第二路徑以具有路徑量度P10，k-1的狀態(tài)“10”開始，并且需要分支“10”->“01”以到達(dá)具有給定分支量度b10->01，k的狀態(tài)“01”。最佳路徑為實(shí)現(xiàn)最小成本的路徑P00，k-1+b00->01，k和P10，k-1+b10->01，k中的最小者。
如果后者是最佳路徑，那么狀態(tài)“01”的前身狀態(tài)為“10”，在其它情況下狀態(tài)“01”的前身狀態(tài)為“00”。該過程已知為加-比較-選擇(ACS)分支量度與先前的路徑量度相加以獲得當(dāng)前路徑量度的候補(bǔ)值；將兩個(gè)候補(bǔ)路徑量度進(jìn)行比較，具有最低量度的路徑被選擇。
對(duì)所有狀態(tài)(在每個(gè)時(shí)刻)重復(fù)該過程。結(jié)果，結(jié)果就獲得了路徑量度和每個(gè)狀態(tài)的和每個(gè)時(shí)刻的前身狀態(tài)的集合。然后通過所謂的后跟蹤操作執(zhí)行實(shí)際位檢測其在時(shí)刻k從一最佳狀態(tài)開始并且在時(shí)間k-1返回至其前身狀態(tài)，并且在時(shí)刻k-2返回至那個(gè)狀態(tài)的前身狀態(tài)，等等。對(duì)某一深度K(稱作后跟蹤深度)進(jìn)行后跟蹤；在時(shí)刻k-K處的位值為(例如)在后跟蹤操作的末尾獲得的最終狀態(tài)中的第一位的位值。狀態(tài)“00”和“01”產(chǎn)生位“0”；狀態(tài)“10”和“11”產(chǎn)生位“1”。
存在四種狀態(tài)，由“00”、“01”、“10”、“11”表示。對(duì)于這些狀態(tài)中的每一種，那個(gè)狀態(tài)的最佳前身和對(duì)于促成那個(gè)狀態(tài)的最低成本的路徑的達(dá)到所述給定狀態(tài)的路徑成本被評(píng)估，如圖12所示。對(duì)于狀態(tài)“00”，例如，可能的前身狀態(tài)為狀態(tài)“00”和“10”，從而對(duì)于由(b4，b0，b1)表示的位三元組將產(chǎn)生位“000”(從狀態(tài)“00”向狀態(tài)“00”)和“100”(從狀態(tài)“10”向狀態(tài)“00”)，如與狀態(tài)“00”相關(guān)的上部和下部線所示。這些朝向狀態(tài)“00”的單獨(dú)轉(zhuǎn)變被稱作格架的分支。位b0為三元組的中心位。對(duì)于一給定狀態(tài)，存在由此獲得的兩個(gè)可能分支。對(duì)于每個(gè)分支，相對(duì)于所考慮行的下部行中的位b2和b3以及與相對(duì)于所考慮行的上部行中的位b5和b6的最可能的候補(bǔ)值被確定。
根據(jù)圖12中所示的實(shí)施例，這是通過對(duì)兩個(gè)位對(duì)(b2和b3)和(b5和b6)中的每一個(gè)使用HD-2來進(jìn)行的各個(gè)HD-2檢測器在圖12中由“HD-2Upp”和“HD-2Low”表示。結(jié)果得到的四個(gè)位(b2和b3，b5和b6)連同位三元組(b4，b0，b1)中的各位一起定義六方簇的7位這7位唯一地定義參考電平存儲(chǔ)器中的特定參考電平的系數(shù)，后者由HF Ref.Lev.Mem.表示。所述兩個(gè)分支(用于四個(gè)狀態(tài)的每一個(gè))中的每一個(gè)的參考電平與對(duì)于位b0實(shí)際測量的由HF表示的HF信號(hào)進(jìn)行比較。這種比較可通過接收的信號(hào)和參考電平的差的L2范數(shù)下的平方值(在L1范數(shù)情況下為絕對(duì)值)這種差值對(duì)于所述格架中的兩個(gè)轉(zhuǎn)變的每一個(gè)產(chǎn)生了實(shí)際的分支量度。使用當(dāng)前分支量度和達(dá)到兩種可能的先前狀態(tài)，即在狀態(tài)“00”的情況下為“00”和“10”的路徑量度的標(biāo)準(zhǔn)加-比較-選擇(ACS)單元進(jìn)一步確定當(dāng)前狀態(tài)的最佳前身，表示為pre00，和達(dá)到當(dāng)前所考慮的狀態(tài)“00”的最便宜的路徑的路徑成本，由paco00表示。對(duì)四種可能的狀態(tài)的每一個(gè)單獨(dú)和獨(dú)立地進(jìn)行該過程，因?yàn)樵谟糜谒姆N狀態(tài)的每一個(gè)的不同過程之間不需要信息交換。圖13表示用于確定上部行位(b5和b6)的HD-2位檢測器HD-2Upp。所述HD-2Upp塊具有作為輸入的鄰近位的8個(gè)位值，其中三個(gè)是通過中心行的格架中的所考慮的分支設(shè)定的，所述中心行為正在考慮的行；其它5位被稱作為次級(jí)鄰近位，并且被獲得為從相應(yīng)的位位置處的HF樣本導(dǎo)出的簡單閾值檢測位。所述HD-2Upp塊還具有作為位b5和b6的位單元的輸入的兩個(gè)HF樣本。
所謂的“分支位”在所考慮的位行的格架中請(qǐng)求三個(gè)給定轉(zhuǎn)變的位。類似的示圖(未示出)適用于塊HD-2Low，從而在由b2和b3表示的位的下部行中產(chǎn)生位判決。
通過HD-2Upp塊確定的位被進(jìn)一步使用，連同借助于塊HD-2Low類似獲得的下部位b2和b3以從如圖12中所示的參考電平存儲(chǔ)器獲得參考電平。將在HD-2檢測器的核心中使用的參考電平在圖14中示出。應(yīng)該注意在圖14和15中應(yīng)用的位編號(hào)方式指的是位對(duì)中的位的順序。對(duì)于位對(duì)中的第一位，即位b0，參考電平以下劃線的第一下標(biāo)表示；對(duì)于位對(duì)中的第二位，即位b1，參考電平以下劃線的第二下標(biāo)表示。
圖15表示HD-2位檢測器塊的基本布局。該塊描述了HD-2Upp和HD-2Low塊。輸入為六方點(diǎn)陣上的8個(gè)最鄰近位和需要進(jìn)行更新的位對(duì)的兩個(gè)位的HF樣本。輸出為兩個(gè)更新的位值，即HD-2檢測位。
對(duì)于具有一個(gè)中心位和6個(gè)鄰近位的每個(gè)六方簇來說，從一存儲(chǔ)器，即從所述HF參考電平存儲(chǔ)器可獲得一參考信號(hào)電平。將要從存儲(chǔ)器中取出的參考電平是通過所述位對(duì)的兩個(gè)位和通過所述位對(duì)的8個(gè)鄰近位中的5個(gè)來確定的。所述位對(duì)的8個(gè)鄰近位包括中心位行(通過所考慮的實(shí)際分支確定)的3個(gè)位和5個(gè)次級(jí)鄰近位。
對(duì)于所述位對(duì)的兩個(gè)位中的每個(gè)位接收的HF信號(hào)從相應(yīng)的參考電平中減掉；這些相應(yīng)信號(hào)差的絕對(duì)值(此處所示的；相反它也可以是類似使用平方值的二次范數(shù)的任何其它“范數(shù)”)對(duì)于位對(duì)的兩個(gè)位的四種可能的兩位組合中的每一種相加起來。從HD-2位檢測器得到的位為導(dǎo)致所述選擇判據(jù)的上述4個(gè)參數(shù)或樣本的集合的最小值的那些位，每個(gè)可能的位對(duì)一個(gè)樣本。這在圖15中以簡化符號(hào)argmin表示與所述判據(jù)處于最小值對(duì)應(yīng)的自變數(shù)(位對(duì)中的位b0和b1)。
根據(jù)另一種可選擇的實(shí)施例，使用了關(guān)于位對(duì)(由x2和x3以及x5和x6表示)中的初級(jí)鄰近位的軟判決信息(soft-decision)。從狀態(tài)“i”到狀態(tài)“j”的給定轉(zhuǎn)變的分支量度就被計(jì)算為期待值，其為取代初級(jí)鄰近位的兩位對(duì)中的所有可能位結(jié)構(gòu)的平均值。形式上，可將其表示為(HFk信號(hào)中的下標(biāo)k指的是在六方簇中的第k位處進(jìn)行的采樣)
βij=Σb2=01Σb3=01Σb5=01Σb6=01]]>p(x2=b2;x3=b3;x5=b5;x6=b6|x0=b1i;x1=b1j;x4=b0i;HF2,HF3,HF5,HF6)]]>(HF0-R.L.[x0=b1i;x1=b1j;x2=b2;x3=b3;x4=b0i;x5=b5;x6=b6])2]]>應(yīng)該注意由(b0i，b1i)表示的位值指的是四態(tài)位特比格架(圖9中所示)中的狀態(tài)“i”下的兩位，類似地可用于狀態(tài)“j”。上述表達(dá)式中的概率因數(shù)對(duì)于兩個(gè)獨(dú)立的位對(duì)中的每一個(gè)可被分解成單獨(dú)的因數(shù)。對(duì)于每個(gè)位對(duì)，所述因數(shù)可被進(jìn)一步分解成與各個(gè)位相關(guān)的因數(shù)，從而產(chǎn)生p(x2=b2;x3=b3;x5=b5;x6=b6|x0=b1i;x1=b1j;x4=b0i;HF2,HF3,HF5,HF6)=]]> 正如在HD-2位檢測器中，可對(duì)圖7進(jìn)行參照，但現(xiàn)在位對(duì)的初級(jí)鄰近位指的是帶有軟判決信息的位。位對(duì)的最鄰近位-既不是中心位行的一部分也不是來自于HD-2位單元的那些位被稱作為次級(jí)鄰近位-通過閾值檢測來確定。對(duì)于位對(duì)中的每一位，其所有最鄰近位都由此表征的。軟判決信息可例如通過“Fermi-Dirac”狀的S曲線確定，如圖16中所示(給出了最鄰近位的結(jié)構(gòu)(“config”)，和HF樣本)。其中，示出了用于從位置(k，1)處的位的HF信號(hào)獲得軟判決信息的Fermi-Dirac類S曲線。T0為當(dāng)中心位(位于(k，1)處)為零時(shí)的參考電平，T1對(duì)于中心位為一的情況適用。不同的曲線涉及不同的噪音方差。參考電平T0和T1是從如圖17所示的信號(hào)模式獲得的，其中給出了當(dāng)六方簇中的兩個(gè)最鄰近位等于“1”的例子。
對(duì)于密度為1.4x的BD密度的各種檢測器的性能已經(jīng)計(jì)算了。已經(jīng)假設(shè)點(diǎn)陣參數(shù)a＝165nm，紋孔(pit-hole)直徑等于120nm(以避免信號(hào)重疊)。對(duì)所述通道進(jìn)行AWGN干擾(附加的白高斯噪聲)。所述檢測器為-閾值檢測(TD)；
-HD-3硬判決迭代位檢測器(HD-3)；-TD輔助1D-PRML；-HD-2輔助1D-PRML；-HD-3輔助1D-PRML；-SD-1軟判決迭代位檢測器(SD-1)；-軟判決輔助1D-PRML。
結(jié)果在圖18中示出。根據(jù)作為通道的SNR函數(shù)的(通道)位誤差率(bER)進(jìn)行評(píng)估。應(yīng)該注意TD輔助1D-PRML具有高bER，也就是，與TD檢測器本身相比，所述版本的1D-PRML檢測器只在bER方面提供了邊際改進(jìn)。另一方面，HD-3輔助1D-PRML在性能方面幾乎與軟判決位檢測器SD-1相同，并且略微好于SD輔助1D-PRML這可能是因?yàn)檐浥袥Q信息僅僅是通過每位(并在其一些鄰近位處使用TD判決)獲得的這樣的事實(shí)引起的，于是HD-3輔助1D-PRML檢測器在所考慮的軌跡的每一側(cè)處的3位區(qū)域中搜索最佳結(jié)合(硬)位判決。
本發(fā)明提供一種通過使用多個(gè)獨(dú)立1D維特比位檢測器(也稱為序列檢測器)來實(shí)現(xiàn)可靠位檢測的解決方案，每個(gè)維特比檢測器對(duì)應(yīng)于通道管中的一個(gè)位行通過計(jì)算分支量度(對(duì)于所考慮的位行)來考慮連續(xù)相鄰位行之間的干擾，其中使用了在鄰近行中的初級(jí)鄰近位上進(jìn)行的局部位判決。因?yàn)榫植课粰z測器超過了閾值檢測器的性能，所以提出了使用類似硬判決位檢測器的HD-2或HD-3。也可以使用其它局部位檢測器，只要它們對(duì)中心行的維特比格架中的各個(gè)分支考慮了特定的位值，所述中心行的維特比格架正用基于一維行的維特比位檢測器進(jìn)行處理以對(duì)所考慮的位行的鄰近行中的初級(jí)鄰近位調(diào)節(jié)初步位檢測。
此外，還提議在中心行的鄰近行中的各位處使用軟判決位檢測器的輸出，以便計(jì)算分支量度。實(shí)際上，提議使用能從信號(hào)模式(具有2*7的信號(hào)電平，集合成7對(duì)電平)直接產(chǎn)生的軟判決信息。當(dāng)然，其它的軟判決位檢測器也可用于相同的目的，類似例如軟判決檢測器。優(yōu)選地，二或三維情況是有利的，其中在二或三維格架上布置各個(gè)位。
權(quán)利要求
1.維特比位檢測方法，用于沿至少兩個(gè)位行的N維通道管檢測存儲(chǔ)在記錄載體上的通道數(shù)據(jù)流的位的位值，其中N至少為二，所述至少兩個(gè)位行沿第一方向以一維方式展開并且在沿N-1其它方向中的至少一第二方向上彼此對(duì)齊，所述第一方向連同所述N-1其它方向一起構(gòu)成位位置的N維點(diǎn)陣，所述方法包括對(duì)所述通道管中的每個(gè)位行獨(dú)立地應(yīng)用基于行的一維維特比位檢測方法，其中-根據(jù)接收的HF信號(hào)值相對(duì)于參考電平的差，對(duì)于基于一維行的維特比檢測器的維特比格架中的所有可能的狀態(tài)轉(zhuǎn)變計(jì)算分支量度，所述轉(zhuǎn)變代表所述位行中的多個(gè)后續(xù)位，所述位為位的N維點(diǎn)陣簇的中心行位，其中所述參考電平取決于所述簇的所有位，所述簇除了中心行的位外，在沿所述中心位行的所述N-1其它方向沿其應(yīng)用所述一維維特比位檢測方法的每側(cè)上的多個(gè)鄰近位行的每一個(gè)中還包括多個(gè)初級(jí)鄰近位，并且其中對(duì)于鄰近位行中的初級(jí)鄰近位所進(jìn)行的初步位判決被用來確定將用于計(jì)算所述分支量度的參考電平，和-根據(jù)計(jì)算的分支量度，與所述接收的HF信號(hào)值一致，為位的N維點(diǎn)陣的所述簇的中心位選取位值。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述鄰近位行的初級(jí)鄰近位上進(jìn)行的初步位判決是通過使用限幅電平的閾值檢測獲得的。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中構(gòu)成所述中心行的維特比格架中的每個(gè)所述分支的中心行的位值被用于確定在鄰近位行中的所述初級(jí)鄰近位上進(jìn)行的初步位判決。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在初級(jí)鄰近位上進(jìn)行的初步位判決是通過評(píng)估一預(yù)定的判據(jù)獲得的，所述判據(jù)是通過在所有初級(jí)鄰近位上求和確定的，所述和包括與基于HF信號(hào)值和一參考HF信號(hào)值的差的子判據(jù)相關(guān)的項(xiàng)，所述參考HF信號(hào)值與每個(gè)單一初級(jí)鄰近位的位簇相應(yīng)，對(duì)對(duì)于所述初級(jí)鄰近位的所有可能值獲得的所有可能位單元進(jìn)行所述評(píng)估，且其中具有所述預(yù)定評(píng)估判據(jù)的最低值的位單元被選擇。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述子判據(jù)與所述HF信號(hào)值和一參考HF信號(hào)值的差的平方值相關(guān)，所述參考HF信號(hào)值與每個(gè)單一初級(jí)鄰近位的位簇相應(yīng)。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述子判據(jù)與所述HF信號(hào)值和一參考HF信號(hào)值的差的絕對(duì)值相關(guān)，所述參考HF信號(hào)值與每個(gè)單一初級(jí)鄰近位的位簇相應(yīng)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述在初級(jí)鄰近位上進(jìn)行的初步位判決是通過使用軟判決信息獲得的。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中使用在次級(jí)鄰近位上進(jìn)行的另外的初步位判決來確定在所述初級(jí)鄰近位上進(jìn)行的初步位判決，所述次級(jí)鄰近位是所述初級(jí)鄰近位的鄰近位但不是所述簇的中心位行的一部分。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述分支量度被確定為對(duì)于所述簇的中心位的所接收的HF信號(hào)值和取決于所述簇的所有位的位值的參考HF信號(hào)值之間的平方差。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述分支量度被確定為對(duì)于所述簇的中心位的所接收的HF信號(hào)值和取決于所述簇的所有位的位值的參考HF信號(hào)值之間的差的絕對(duì)值。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中N為2，且其中一通道數(shù)據(jù)流的各位的位值被沿一由至少兩個(gè)位行構(gòu)成的二維通道條帶而存儲(chǔ)在一數(shù)據(jù)載體上，所述至少兩個(gè)位行沿一第一方向以一維方式展開并且在沿一第二方向上彼此對(duì)齊，所述兩個(gè)方向構(gòu)成位位置的二維點(diǎn)陣。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述位的2D點(diǎn)陣是正方形的。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述位的2D點(diǎn)陣是六方型的。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述通道條帶包括至少三個(gè)位行，且其中所述六方簇包括七位，其中三位位于所述中心位行，二位分別位于上部和下部初級(jí)鄰近位行。
15.如權(quán)利要求13和14所述的方法，其中其中使用在次級(jí)鄰近位上進(jìn)行的初步位判決來確定在每個(gè)初級(jí)鄰近位行中的所述兩個(gè)鄰近初級(jí)位上進(jìn)行的初步位判決。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中分別位于上部和下部初級(jí)鄰近位行中的六方簇的兩個(gè)鄰近位被分組成初級(jí)鄰近位單元，每個(gè)位單元由八個(gè)鄰近位包圍，其中五個(gè)是次級(jí)鄰近位，三個(gè)是所述六方簇的中心行位，所述三位通過構(gòu)成將在基于一維行的維特比位檢測器的維特比格架中被考慮的每個(gè)分支的兩個(gè)狀態(tài)的位進(jìn)行設(shè)定。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中分別位于上部和下部初級(jí)鄰近位行中的六方簇的兩個(gè)鄰近位連同構(gòu)成一包括3位的位單元的下一個(gè)鄰近位行的一個(gè)位一起被組成一初級(jí)鄰近位單元，每個(gè)位單元由九個(gè)鄰近位包圍，其中六個(gè)是次級(jí)鄰近位，三個(gè)是所述六方簇的中心行位，所述三位通過構(gòu)成將在基于一維行的維特比位檢測器的維特比格架中被考慮的每個(gè)分支的兩個(gè)狀態(tài)的位進(jìn)行設(shè)定。
18.如權(quán)利要求16或17所述的方法，其中是所述初級(jí)鄰近位的鄰近位但不屬于所述六方簇的中心行的次級(jí)鄰近位的位值通過使用一限幅電平的閾值檢測來確定。
19.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述分支量度被計(jì)算為一期待值，尤其是使用對(duì)于所述次級(jí)鄰近位可獲得的軟判決信息對(duì)所述次級(jí)鄰近位，平均值取代所有可能位值。
20.如權(quán)利要求1所述的方法，其中N為3，從而產(chǎn)生三維的位點(diǎn)陣。
21.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述基于行的一維維特比位檢測方法被重復(fù)地應(yīng)用，并且其中從所述基于行的一維維特比位檢測方法的輸出以一先前迭代的方式獲得在初級(jí)鄰近位上進(jìn)行的初步位判決。
22.維特比位檢測器，用于沿至少兩個(gè)位行的N維通道管檢測存儲(chǔ)在記錄載體上的通道數(shù)據(jù)流的位的位值，其中N至少為二，所述至少兩個(gè)位行沿第一方向以一維方式展開并且在沿N-1其它方向中的至少一第二方向彼此對(duì)齊，所述第一方向連同所述N-1其它方向一起構(gòu)成位位置的N維點(diǎn)陣，所述檢測器包括維特比位檢測單元，用于對(duì)所述通道管中的每個(gè)位行獨(dú)立地應(yīng)用基于行的一維維特比位檢測方法，包括-用于對(duì)基于一維行的維特比檢測器的維特比格架中的所有可能的狀態(tài)轉(zhuǎn)變計(jì)算分支量度的裝置，所述轉(zhuǎn)變代表所述位行中的多個(gè)后續(xù)位，所述位為位的N維點(diǎn)陣簇的中心行位，所述計(jì)算是根據(jù)接收的HF信號(hào)值相對(duì)于參考電平的差進(jìn)行的，其中所述參考電平取決于所述簇的所有位，所述簇除了中心行位外，在沿所述中心位行的所述N-1其它方向沿其應(yīng)用所述一維維特比位檢測方法的每側(cè)上的多個(gè)鄰近行的每一個(gè)中還包括多個(gè)初級(jí)鄰近位，并且其中對(duì)于鄰近位行中的初級(jí)鄰近位所進(jìn)行的初步位判決被用來確定將用于計(jì)算所述分支量度的參考電平，和-一裝置，用于根據(jù)計(jì)算的分支量度，與所述接收的HF信號(hào)值一致，為所述位的N維點(diǎn)陣簇的中心位選取位值。
23.如權(quán)利要求22所述的位檢測器，其中所述選擇裝置包括加-比較-選擇單元和后跟蹤單元。
24.再現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)流的方法，所述用戶數(shù)據(jù)流為糾錯(cuò)碼和編碼成通道數(shù)據(jù)流且被存儲(chǔ)在記錄載體上的調(diào)制碼，所述方法包括如權(quán)利要求1所述的用于檢測所述通道數(shù)據(jù)流的各位的位值的位檢測方法，調(diào)制碼解碼方法和糾錯(cuò)碼解碼方法。
25.用于再現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)流的再現(xiàn)設(shè)備，所述用戶數(shù)據(jù)流為糾錯(cuò)碼和編碼成通道數(shù)據(jù)流且被存儲(chǔ)在一記錄載體上的調(diào)制碼，所述設(shè)備包括如權(quán)利要求22所述的用于檢測所述通道數(shù)據(jù)流的各位的位值的位檢測器，調(diào)制碼解碼器和糾錯(cuò)碼解碼器。
26.計(jì)算機(jī)程序，包括當(dāng)在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)，用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如權(quán)利要求1或24所述的方法的步驟的程序代碼裝置。
27.光學(xué)記錄器，包括維特比位檢測器，用于沿至少兩個(gè)位行的N維通道管檢測存儲(chǔ)在記錄載體上的通道數(shù)據(jù)流的位的位值，其中N至少為二，所述至少兩個(gè)位行沿第一方向以一維方式展開并且在沿N-1其它方向中的至少一第二方向彼此對(duì)齊，所述第一方向連同所述N-1其它方向一起構(gòu)成位位置的N維點(diǎn)陣，所述檢測器包括維特比位檢測單元，用于對(duì)所述通道管中的每個(gè)位行獨(dú)立地應(yīng)用基于行的一維維特比位檢測方法，包括-用于對(duì)基于一維行的維特比檢測器的維特比格架中的所有可能的狀態(tài)轉(zhuǎn)變計(jì)算分支量度的裝置，所述轉(zhuǎn)變代表所述位行中的多個(gè)后續(xù)位，所述位為位的N維點(diǎn)陣簇的中心行位，所述計(jì)算是根據(jù)接收的HF信號(hào)值相對(duì)于參考電平的差進(jìn)行的，其中所述參考電平取決于所述簇的所有位，所述簇除了中心行的位外，在沿所述中心位行的所述N-1其它方向沿其應(yīng)用所述一維維特比位檢測方法的每側(cè)上的多個(gè)鄰近行的每一個(gè)中還包括多個(gè)初級(jí)鄰近位，并且其中對(duì)于鄰近位行中的初級(jí)鄰近位所進(jìn)行的初步位判決被用來確定將用于計(jì)算所述分支量度的參考電平，和-用于根據(jù)計(jì)算的分支量度，與所述接收的HF信號(hào)值一致，為所述位的N維點(diǎn)陣簇的中心位選取位值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種維特比位檢測方法，用于沿至少兩個(gè)位行的N維通道管檢測存儲(chǔ)在記錄載體上的通道數(shù)據(jù)流的位的位值，其中N至少為二，所述至少兩個(gè)位行沿第一方向以一維方式展開并且在沿N－1個(gè)其它方向中的至少一第二方向上彼此對(duì)齊，所述第一方向連同所述N－1個(gè)其它方向一起構(gòu)成位位置的N維點(diǎn)陣，所述方法包括對(duì)所述通道管中的每個(gè)位行獨(dú)立地應(yīng)用基于行的一維維特比位檢測方法。為了獲得可靠的位檢測，使用了多個(gè)獨(dú)立的基于一維行的維特比位檢測器，也稱作序列檢測器，每個(gè)維特比位檢測器用于通道管中的一個(gè)位行通過計(jì)算分支量度(對(duì)所考慮的位行)來考慮連續(xù)鄰近位行之間的干擾，其中使用了在鄰近行中的初級(jí)鄰近位上進(jìn)行的局部位判決。
文檔編號(hào)G11B20/22GK1685416SQ03822888
公開日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2003年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月26日
發(fā)明者W·M·J·M·科伊內(nèi), A·H·J·伊姆明克, J·W·M·博曼斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司