專利名稱:再生信號的評價方法以及光盤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種在記錄介質(zhì)上形成物理性質(zhì)與其他部分不同的記錄標記,記錄信息的光盤裝置。
背景技術(shù):
伴隨著光盤的高速化與高密度化,PRML(Partial Response MaximumLikehood)再生信號處理方式成為必須的技術(shù)。作為PRML方式之一是,根據(jù)再生信號來使目標信號水平進行自適應(yīng)變化的自適應(yīng)PRML或補償PRML方式。根據(jù)“Tech.Digest ISOM‘03,pp.34”中,表示了使用這樣的PRML方式,通過對再生信號的不對稱以及記錄時的熱干涉進行補償,從而能夠在Blu-ray對應(yīng)的裝置中,可以實現(xiàn)相當于35GB的高密度化。
在使用PRML裝置的光盤裝置中,與以前一樣,要適當學習(1)再生均衡條件,(2)聚焦位置和傾斜條件,(3)記錄功率和脈沖條件等是很重要的。這種情況下,需要使用再生信號品質(zhì)的評價指標,使各種參數(shù)恰當化,使其為最佳條件。以往,在使用直接限幅(グイレクト·スライス)再生方式的情況下,使用抖動來作為再生信號品質(zhì)的評價指標。作為對應(yīng)于PRML方式的再生信號品質(zhì)的評價指標,“Tech.Digest ODS‘03,pp.93”與“Tech.Digest ISOM‘03,pp.116”中,對應(yīng)于PR(1,2,2,1)ML信道,表示了MLSE(Maximum Likehood Sequence Error)。使用作為解碼結(jié)果的正確比特陣列,以及與其移位1比特的錯誤比特陣列,通過分別計算出再生信號與兩者的歐幾里得距離(ユ一クリツド距離),來從錯誤概率的觀點來評價再生信號。另外,MLSE著眼于數(shù)據(jù)邊沿,對應(yīng)于使用根據(jù)前后的空白長與標記長所表格化的適當?shù)挠涗浢}沖條件的記錄策略,對表格的每個要素,通過測量并評價相對MLSE值的偏移量,能夠進行記錄策略的最佳化。另外,“Tech.Digest ISOM‘03,pp.164”中,對應(yīng)于PR(1,2,2,2,1)ML信道,表示了PRSNR(Partial Response Signal to Noise Ratio)。這是在PR(1,2,2,2,1)ML信道中,抽出歐幾里得距離小且出錯頻率高的3個碼形(パタ一ン),通過分別計算出歐幾里得距離離值,從錯誤概率的觀點出發(fā),計算出再生信號SNR,對信號品質(zhì)進行評價,表示了PRSNR與誤碼率之間的良好的相關(guān)。
在此,為了加深對發(fā)明的理解,對PRML方式錯誤檢測的評價再加以說明。
圖2是在RLL(1,7)碼中,對使用PR(1,2,2,1)類進行解碼的情況下的錯誤碼的碼形,概括其一部分的圖表。此情況下,由于表現(xiàn)類的比特數(shù)(以下稱作類比特數(shù)N)為4,因此,為了對1比特出錯的影響進行考慮,最好對7比特(2N-1)的碼形進行考慮。此時,將與正確碼形的中心比特比特的碼形稱作錯誤碼形,抽出正確碼形與錯誤碼形分別滿足游程長度(ランレングス)限制的條件,如圖所示,對應(yīng)于1比特錯誤的碼形的組合有8種。將對正確碼形與錯誤碼形的目標信號水平的差的2次方,在各個時刻上相加所得到的和值,稱作兩者的歐幾里得距離,1比特錯誤的情況下,為(12+22+22+22+12=14)14。在將目標信號的振幅歸一化為2的情況下,歐幾里得距離為1.11。關(guān)于歐幾里得距離,將針對于2比特碼形的目標值時刻的移動變化,作為M次方(這種情況下M=4)的矢量來捕捉,也可以將該矢量作為位置矢量的空間上的2點的距離來考慮。對于2比特錯誤也同樣進行概括,為12,歐幾里得距離為14。同樣,對更加復(fù)雜的錯誤碼形進行考慮,各個歐幾里得距離分別為16、18、20、22直至無限。在統(tǒng)計上,所有這些碼形中都發(fā)生錯誤。但是,對這樣的包含有所有的錯誤碼形的信號品質(zhì)進行評價時,需要很大的處理,不是光盤驅(qū)動器中所能夠搭載的。這里,由于歐幾里得距離分為正確碼形與錯誤碼形的距離,因此,還可以考慮表示錯誤發(fā)生的困難程度的指標。實際上,能夠進行錯誤修正的范圍,例如在比特錯誤率為大約10-4或10-4以下的范圍中,最小歐幾里得距離的碼形中的錯誤是支配性的。因此,如果只對最小歐幾里得距離的碼形進行評價,可以說,就足以對信號品質(zhì)進行評價。MLSE就只著眼于最小歐幾里得距離碼形、PR(1,2,2,1)中為1T邊沿移位,對每處產(chǎn)生錯誤的容易程度的分布進行測量,近似于正態(tài)分布,并對其標準偏差進行評價。
同樣,圖3以及圖4分別表示與RLL(1,7)編碼相對應(yīng),對PR(1,2,1),PR(1,2,2,2,1)的錯誤碼形和歐幾里得距離進行概括。
圖3是表示對PR(1,2,1)的錯誤碼形與歐幾里得距離進行概括的圖。如圖所示,最小歐幾里得距離的碼形同樣地是1T邊沿移位,歐幾里得距離為6。這也與PR(1,2,2,1)一樣能夠通過MLSE進行評價。
圖4表示是對PR(1,2,2,2,1)的錯誤碼形與歐幾里得距離進行概括的圖。如圖所示,1比特錯誤的歐幾里得距離為14,與此相對,在2比特錯誤以及3比特錯誤的碼形中,歐幾里得距離為12。這種情況下,只對1T移位錯誤進行評價的MLSE,不能夠正確地進行信號品質(zhì)的評價。因此,“Tech.Digest ISOM‘03 pp.164’”中,通過S/N觀點對上述的3個碼形的出錯難度進行定量化,使用其中S/N最小、最容易出錯的碼形,來進行信號品質(zhì)的評價。這就是先前所說的PRSNR。
圖5表示是在RLL(1,7)編碼中,對一般所使用的PR(1,1,1,1)類進行解碼的情況下的比特錯誤的碼形,概括其一部分的圖。這種情況下,由于類比特數(shù)N為4,因此與PR(1,2,2,1)類的情況相同,為了對1比特錯誤的影響進行考慮,可以對7比特的碼形進行考慮。如圖所示,對1比特錯誤的碼形的組合為8種,歐幾里得距離為4。對于10比特的碼形,產(chǎn)生2比特錯誤的情況為18種,歐幾里得距離為4。同樣,在對更復(fù)雜的錯誤碼形進行考慮時,歐幾里得距離分別為6,10,...直至無限。這種情況下,最小歐幾里得距離的碼形不但要考慮1比特錯誤,還必須要考慮2比特錯誤。
非專利文獻1Tech.Digest ISOM‘03,pp.3非專利文獻2Tech.Digest ODS‘03,pp.3非專利文獻3Tech.Digest ISOM‘03 pp.11非專利文獻4Tech.Digest ISOM‘03 pp.164如上所述,使目標信號水平根據(jù)再生信號進行自適應(yīng)變化的自適應(yīng)PRML或補償PRML方式,在提高再生性能上具有很大的效果。另外,上述的MLSE以及PRSNR中任意一個,都像PR(1,2,2,1)或PR(1,2,2,2,1)一樣,依賴于PR類,且目標信號水平與固定的PRML信道相對應(yīng)。
另外,從記錄策略的最佳化觀點出發(fā),使用MLSE,分解成對應(yīng)于標記長與空白長的表格,評價再生信號的這種方法是很理想的,但由于MLSE以PRML解碼的1比特移位錯誤的概率為基本,因此,如上述的文獻所述,無法對最小游程長度的空白和最小游程長度的標記所結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)碼形進行評價。以現(xiàn)有的直接限幅方式為例進行說明,最小游程長度的重復(fù)數(shù)據(jù)碼形,是S/N最小、且最容易出錯的碼形。另外,從記錄控制的觀點出發(fā),由于同數(shù)據(jù)碼形,是來自相鄰標記的熱干涉最大的碼形,因此,記錄脈沖條件也必須良好地對其進行控制。如上所述,從記錄/再生的觀點出發(fā),由于最小游程長度的組合所結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)碼形是很重要的數(shù)據(jù)碼形,因此,希望有一種能夠?qū)ζ溥M行評價的信號評價指標。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題,有以下兩點。
(課題1)提供一種與根據(jù)再生信號來使目標信號水平自適應(yīng)變化的PRML信道相對應(yīng)的再生信號的評價指標和使用該指標的光盤裝置。
(課題2)提供一種與最小游程長度的組合數(shù)據(jù)碼形對應(yīng)的再生信號的評價指標和使用該指標的光盤裝置。
課題解決方法首先,對解決(課題1)的方法進行說明。
MLSE無法與可變目標水平相對應(yīng)的原因是,與作為解碼結(jié)果的正確比特陣列以及與其移位1比特的錯誤比特陣列對應(yīng)的目標信號的生成,和再生信號的歐幾里得距離的計算是根據(jù)目標固定水平進行的。因此,以根據(jù)再生信號進行自適應(yīng)變化的目標水平為基準,如果可以進行目標信號的生成和歐幾里得距離的計算,就能夠解決課題。關(guān)于前者,從正錯誤比特陣列中取出結(jié)構(gòu)目標水平的比特陣列,通過逐次從目標信號水平表中加載與上述比特陣列相對應(yīng)的目標信號水平,就能夠?qū)崿F(xiàn)。如果能夠生成對應(yīng)于可變目標水平的目標信號,那么后者的歐幾里得距離的計算就能夠通過在各個時刻將再生信號與目標信號的差的2次方相加來求出。在遵從MLSE的定義時,必須將這2個歐幾里得距離的差以基準歐幾里得距離進行歸一化。在此,作為基準歐幾里得距離,既能夠?qū)?yīng)于變化的目標水平,通過計算平均值來計算出來,又能夠通過計算出由正錯誤比特陣列所生成的目標信號的歐幾里得距離來對應(yīng)。出于減少運算量的考慮,前者更佳。
在此,對邊沿移位的方向進行說明。由于歐幾里得距離總是正值,因此不會具有符號。但是,從正確碼形變化為錯誤碼形的邊沿移位的方向,能夠?qū)γ總€碼形唯一確定。
圖6為PR(1,2,2,1)的最小歐幾里得距離碼形的邊沿移位的方向的歸納圖表。例如,在從“0001110”變化為“0000110”的情況下,判斷3T標記的前邊沿向右移位。反之,在再生數(shù)據(jù)為圖中的錯誤碼形“0000110”的情況下,移位方向為左向。同樣,能夠?qū)λ械拇a形定義邊沿移位的方向。這里,例如通過將移位方向為右向的情況下的歐幾里得距離定義為“+”,在為左向的情況下將歐幾里得距離定義為“-”,能夠擴展MLSE的定義,從而能夠進行改良,使對邊沿移位的方向信息進行評價。這里,按照慣例,比特“1”表示標記。根據(jù)解碼的結(jié)構(gòu),在“0”表示標記的情況下,可以反向定義移位方向。
以下,將這里所說明的新的信號評價指標稱作S-SEAT(Signed-SequencedError for Adaptive Target)。S-SEAT的定義如下所示。
通過將2個比特碼形“pat1”與“pat2”的歐幾里得距離定義為EDB(pat1,pat2),由以下公式進行表示。
數(shù)1EDB(pat1,pat2)=Σn=1N(Vtarget[pat1[n]]-Vtarget[pat2[n]])2]]>(式D-1)這里,Vtarget[B]為對于比特陣列B的目標信號水平,pat[n]比特碼形“pat”的時刻n中的比特陣列,N表示類比特數(shù)。
用來對評價指標進行歸一化的基準歐幾里得距離,以針對1比特錯誤碼形的歐幾里得距離的平均值,進行以下定義。
數(shù)2dmin=Average(EDmin)=Σm=1MEDB(PatT[m],PatF[m])M]]>(式D-2)這里,M為1比特錯誤碼形的組合總數(shù),PatT以及PatF分別表示正確比特碼形以及錯誤比特碼形。
再生信號與指定比特碼形“pat”之間的歐幾里得距離ED(pat)如下式所示。
數(shù)3ED(pat)=Σn=1N(Vsignal[t+n]-Vtarget[pat[n])2]]>(式D-3)其中,Vsignal[t]表示時刻t中的再生信號水平,時刻t中的2值化結(jié)果為比特碼形“pat”。
S-SEAT的值作為與PRML對應(yīng)的邊沿移位值D及其標準偏差σ,通過下式求出。
數(shù)4D=Sign(Shift-Direction)×{(ED(PatF[m])-ED(PatT[m]))-dmin} (式D-4)Sign(Shift-Direction)=-1(Right-Edge-Shift)(式D-5)+1(Left-Edge-Shift)σ=Σp=1P(D[p])2P2dmin]]>這里,Sign(Shift-Direction)表示,使2值化結(jié)果PatT為1比特錯誤(邊沿移位),變成PatF的情況下的邊沿移位方向,P表示指定的計算期間內(nèi)的比特碼形的數(shù)目。(式D-5)中的符號定義,對右向的邊沿移位為負,對左向的邊沿移位為正,由于與自然的定義不同,因此可能會讓人感覺奇怪,這里加以說明。(式D-4)中的(ED(PatF[m])-ED(PatT[m]))項,表示從(再生信號與錯誤比特陣列碼形的歐幾里得距離)減去(再生信號與正確比特陣列碼形的歐幾里得距離)所得到的歐幾里得距離的差分值。由于該值使正確比特碼形解碼,因此通常是正值。在再生信號與正確比特碼形的目標信號完全一致的情況下,歐幾里得距離的差分值變成基準歐幾里得距離dmin。另外,在該值為0的情況下,再生信號以1/2的概率對正確比特碼形以及錯誤比特碼形進行解碼。另外,現(xiàn)有的直接限幅法中,再生信號的邊沿位置與時鐘信號的邊沿位置之間的偏移量,稱作邊沿移位量。在直接限幅法中的邊沿移位量的大小為檢測寬度(時鐘信號的周期)的1/2的情況下,再生信號有1/2的概率被誤2值化。通過這樣的兩者之間的對比,如下式所示,在從導(dǎo)入歐幾里得距離的差分值減去基準歐幾里得距離dmin所得到的值D0時,與直接限幅法中的邊沿移位量等價,能夠作為PRML法中的邊沿移位量進行處理。
數(shù)5DO=(ED(PatF[m])-ED(PatT[m])-dmin(補足式-1)以上基本上都是沿襲上述的MLSE值的思考方法。如上所述,如果再生信號接近錯誤比特碼形的目標信號,D0值就不依賴于邊沿的移位方向而變成負值。因此,必須進行處理,使得邊沿移位方向與形成在光盤上的標記的物理移位方向一致。邊沿移位方向能夠根據(jù)正錯誤比特碼形的比較來唯一確定。因此,本發(fā)明中,根據(jù)正錯誤比特碼形確定邊沿移位的方向,像(式D-5)那樣,根據(jù)移位方向,給D0值乘上+1或-1,作為邊沿移位值D。根據(jù)(式D-5),在邊沿移位方向為右側(cè)的情況下,D值為正,在邊沿移位方向為左側(cè)的情況下,D值為負。通過這樣,能夠使形成在光盤上的標記的物理移位方向與對應(yīng)于PRML法的邊沿移位值D的符號一致。這里,將邊沿移位方向為右側(cè)的情況下的D值定義為正,但也可以進行反方向的定義。這種情況下,可以反轉(zhuǎn)(式D-5)的符號。直接限幅法中,各個邊沿中的邊沿移位量的RMS值稱作抖動值,作為信號品質(zhì)的代表性指標使用。本發(fā)明中也一樣,S-SEAT值是對應(yīng)于PRML法的邊沿移位量D的RMS值。相當于PRML法中的抖動值。
另外,本發(fā)明的評價指標,能夠根據(jù)狀況進行擴展。以下對具體的擴展方法進行說明。
目標信號水平根據(jù)再生信號進行自適應(yīng)變化的PRML信道中,為了防止電路規(guī)模的增大,再生信號與目標信號的歐幾里得距離的計算,不是作為各個時刻的再生信號與目標信號的水平差的2次方的和,而是作為絕對值的和計算出來這一點是很有效的,詳細內(nèi)容將在后面說明。以下將這樣的PRML信道稱作絕對值系列。本發(fā)明的目的在于,提供一種切合PRML的再生信號的評價指標,因此,絕對值系的PRML信道中,可以將歐幾里得距離的計算作為水平的差的絕對值的和。因此,代替(式D-1)以及(式D-3),分別通過以下的(式D-7)以及(式D-8),將歐幾里得距離作為各個時刻中的兩者的差的絕對值的和計算出來。
數(shù)6EDB(pat1,pat2)=Σn=1N|Vtarget[pat1[n]]-Vtarget[pat2[n]]|]]>(式D-7)ED(pat)=Σn=1N|Vsignal[t+n]-Vtarget[pat[n]]|]]>(式D-8)另外,還能夠代替(式D-2),使用以下的(式D-9)所表示的該碼形中的歐幾里得距離的瞬時值,作為基準歐幾里得距離dmin。
數(shù)7dmin=EDB(PatT[m],PatF[m]) (式D-9)這里,EDB通過(式D-1)以下的(式D-7)計算出來。
在使用(式D-7)以及(式D-8)的情況下,目標信號水平根據(jù)再生信號進行自適應(yīng)變化的PRML信道中,在歐幾里得距離依賴于碼形的情況下,以及由于介質(zhì)的靈敏度不穩(wěn)定等所引起的信號振幅或不對稱值隨著時間變化的等情況下,此時,具有能夠得到相當準確的評價值的優(yōu)點。但是,在LSI等電路化的情況下,高速動作的模塊增加,從而產(chǎn)生消耗功率增加這種缺點,因此必須加以注意。在目標信號水平是固定的PRML信道的情況下,由于基準歐幾里得距離dmin也是固定值,因此,不需要通過(式D-2)或(式D-7)計算出dmin值,可以使用事先計算出來的常數(shù)。
接下來,對1個邊沿的評價值的計算進行考察。關(guān)于對RLL(1,7)編碼使用PR(1,2,2,1)ML類的情況下的MLSE的計算方法,在上述的文獻2(Tech.Digest ODS‘03,pp.34)與文獻3(Tech.Digest ISOM‘03,pp.116)中有記載。根據(jù)文獻2的圖1以及表2,對5T(T為檢測寬度)或5T以上的長度的標記與空白的組合所結(jié)構(gòu)的邊沿,也能夠與其他碼形一樣,根據(jù)正誤兩個碼形(文獻中為P2B/P2A以及P7B/P7A)的組合,計算出如上所述的邊沿移位的評價值(文獻中通過MD來表示)。具體的計算系統(tǒng)的模塊以及碼形在文獻2的圖1以及表1中有記載。文獻2的表1中的Path A與Path B所表示的7比特的比特陣列,從左順次與文獻3中的P1A/P1B,P2A/P2B相對應(yīng)。這里,著眼于P2A(比特陣列“1110000”)以及P2B(比特陣列“1111000”)。這表示后繼空白的長度為4T或4T以上且標記長為4T或4T以上的碼形的標記的后邊沿。另外,RLL(1,7)編碼中,最長的標記以及空白的長度為8T。這里,對于后繼空白的長度為8T且標記長度為8T的碼形的后邊沿,根據(jù)文獻2的圖1的方框圖進行考察。
圖59為說明對于時刻t的碼形·檢測器的判斷狀況與評價值的計算動作的示意圖。如圖所示,在t=4以及t=5這兩個時刻,由于碼形檢測器分別檢測出P2B與P2A,因此MD值的計算產(chǎn)生了2次。這種情況,根據(jù)圖59以及文獻3的表2能夠容易地判斷,發(fā)生在5T或5T以上長度的標記與空白的組合中。如果使其更加一般化,在設(shè)PRML類比特數(shù)(限制長)為N時,產(chǎn)生在(N+1)T或(N+1)T以上長度的標記與空白的組合中。對物理上的1個標記邊沿兩次計算出移位量是不自然的。為了避免這種情況,通過計算出t=4時的MD值并事先保存起來,在t=5時就可以不進行計算。像PR(1,2,2,1)ML這樣的目標信號水平固定的PRML方式中,由于t=4時的計算值與t=5時的計算值相同,因此將評價值的2次計算限制為1次就足夠了。實際上,由于RLL(1,7)編碼中,5T或5T以上的標記與空白的組合碼形的發(fā)生頻度較少,因此,2次計算所帶來的影響很小,在實用上,在信號評價中使用MLSE值很難發(fā)生問題。
接下來,對使目標信號水平根據(jù)再生信號自適應(yīng)變化的自適應(yīng)PRML方式進行考察。如文獻2中所述,MLSE的定義中包含有邊沿移位的方向。另外,本發(fā)明中如(式D-5)所示,能夠檢測出邊沿移位D的方向。圖59中在計算出邊沿移位D的情況下,對t=4時的邊沿移位的方向為左向的情況進行了評價,并對t=5時的邊沿移位的方向為右向的情況進行了評價。設(shè)各自的值分別為DL以及DR,一般來說DL與DR是大致相等的值。另外,在通過(式D-8)計算出基準歐幾里得距離等情況下,由于目標信號水平時刻變化,因此變?yōu)镈L≠DR。這種情況下,為了避免2次計算,僅僅像上述的方法那樣進行限制、t=4時執(zhí)行計算、t=5時不執(zhí)行計算是不夠的。但是,在實用上,可認為DL與DR的絕對值的大小差較小,例如,在RLL(1,7)中,如果類比特數(shù)N為4或4以上,2次計算的發(fā)生頻度就很小。在以此為前提,簡化電路結(jié)構(gòu),重視與MLSE之間的定義的互換性的情況下,S-SEAT值的計算中,可以按照(式D-6),將DL與DR分別相加。
另外,在DVD或CD那樣使用RLL(2,10)編碼的情況下,以及在類比特數(shù)為3或3以下的情況下,2次計算的影響變大。另外,使用RLL(1,7)編碼或RLL(2,10)編碼等最小游長為3T或3T以上的編碼的情況下,如下所述,在導(dǎo)入了虛擬狀態(tài)的V-SEAT(詳細內(nèi)容后述)中,2次計算對所有的邊沿都產(chǎn)生。
接下來,對S-SEAT以及V-SEAT中,避免2次計算,對物理上的1個邊沿只計算一個移位量的方法進行說明。如下所示,該方法有3種。
(1)代替(式D-4),在對左右的邊沿移位的評價值DL以及DR都能夠計算出來的情況下,使用以下的(式D-10)所表示的平均移位量,作為所著眼的1個邊沿的移位量D。
數(shù)8D=(DL+DR)2]]>(式D-10)以上是最自然的定義。
(2)代替(式D-4),在對左右的邊沿移位的評價值DL以及DR都能夠計算出來的情況下,使用以下的(式D-11)所表示的那樣的絕對值較小的一方的移位量,作為所著眼的1個邊沿的移位量D。
數(shù)9D=DLif |DL|≤|DR|(式D-11)D=DRif |DL|>|DR|測量中通常會產(chǎn)生誤差,因此,例如在驅(qū)動器裝置中,在時鐘的遺漏等尖峰噪音較多的情況下,像這樣選擇絕對值較小的移位量的方法是有效的。
(3)代替(式D-4),在對左右的邊沿移位的評價值DL以及DR都能夠計算出來的情況下,使用以下的(式D-12)所表示的那樣的絕對值較大的一方的移位量,作為所著眼的1個邊沿的移位量D。
數(shù)10D=DRif |DL|≤|DR|(式D-12)D=DLif |DL|>|DR|詳細內(nèi)容將在后面說明,絕對值系的PRML信道中,(補足式-1)所示的D0值只能夠是0或負值。這是絕對值系列PRML信道的特征。由于該特征,有時候DL或DR中的一方變成了0。為了避免這種情況,選擇出絕對值較大的值的方法是有效的。上述定義包括在DL或DR中的任一方為0的情況下,選擇另一方。
接下來,對解決(課題2)的方法進行說明。
圖7為對應(yīng)于與RLL(1,7)編碼的PR(1,2,2,1)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。表現(xiàn)該情況下的PR類的比特數(shù)為4,因此,根據(jù)24(=16)種的比特陣列的組合,來定義目標信號水平。此時,通過游程長度限制,去掉包含有1T長比特的比特陣列,有效比特陣列的數(shù)目變?yōu)?0。維特比解碼電路中,只對有效的比特陣列安裝有運算器。在進行維特比解碼器的情況下,將4比特的比特陣列分為3比特的比特陣列與1比特的比特陣列進行解碼。雖然在本質(zhì)上是完全相同的,但如果對其進行說明就使得本發(fā)明的說明變得復(fù)雜,因此,以下使用4比特的比特陣列進行說明。在此強調(diào)一下,從維特比解碼電路內(nèi)去掉的比特陣列,并不依賴于物理上的標記長度,而是為了徹底滿足游程長度限制而被去掉。
MLSE或S-SEAT中,不能夠進行最小游程長度的組合數(shù)據(jù)碼形的評價的原因在于,這是根據(jù)維特比解碼器的結(jié)構(gòu)來進行的,如上所述,解碼器內(nèi)沒有對應(yīng)的有效的比特陣列。為解決上述問題,可以只在評價信號品質(zhì)的情況下,不采用游程長度限制,使包含有1T長的比特的比特陣列有效,生成目標信號。
圖8為對應(yīng)于維特比解碼器部與再生信號品質(zhì)評價部的各個比特陣列所對應(yīng)的信號水平以及是否有效或無效的狀況的歸納圖表。在解碼器內(nèi)部,由于游程長度限制,有效比特陣列變?yōu)?0或以上的情況與上述相同。另外,在評價再生信號品質(zhì)的情況下,通過使由于游程長度限制所排除的比特陣列有效,使有效比特陣列回到原來的16,例如在RLL(1,7)編碼中,有可能發(fā)生比特陣列“0110”(2T標記)的前邊沿移位,生成誤檢測出比特陣列“0010”(1T標記)的情況下的錯誤比特陣列的目標信號。在如上述這樣進行再生信號的評價的情況下,如果去掉游程長度限制,來確定比特陣列與目標信號水平,就能夠?qū)ψ钚∮纬涕L度的組合碼形進行評價。
以下,將以上所說明的新的信號評價指標稱作V-SEAT(Virtual-state-based-Sequenced Error for Adaptive Target)。V-SEAT的計算公式,與S-SEAT相同,基本上通過(式D-1)至(式D-6)計算出來,能夠按照(式D-7)至(式D-12)進行擴展。V-SEAT與S-SEAT一樣,是與目標水平可變的維特比解碼器相對應(yīng)的,當然也能夠與目標水平固定的維特比解碼器相對應(yīng)。
圖9為對PR(1,2,2,1),計算出V-SEAT的情況下的錯誤碼形的相關(guān)歸納圖表。如圖所示,通過導(dǎo)入1T標記,能夠簡化計算碼形,使其只有4個。圖中的“X”表示既可以是“0”又可以是“1”。這樣,具有簡化碼形檢測電路的結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。
像V-SEAT這樣,解除游程長度限制,評價信號品質(zhì)的優(yōu)點也存在于其他方式中。如前所述,在PR(1,2,2,2,1)的情況下,最小歐幾里得距離的碼形,由于沒有邊沿移位,因此無法通過MLSE或S-SEAT來評價信號品質(zhì)。這個問題,是由于認為正確碼形和錯誤碼形分別都滿足游程長度限制而產(chǎn)生的。例如,對圖4的2比特錯誤的碼形No.1進行說明。這是碼形“0000110000000”出錯變?yōu)椤?000011000000”的情況,表示2T標記向右移位1T。對實際上光盤上所記錄的標記進行考慮。假設(shè)是只有2T標記的前邊沿向右移位并被記錄下來的情況。為了修正最佳記錄條件,可以對脈沖或功率進行恰當化,修正2T標記的前邊沿的位置。另外,維特比解碼器所解碼的比特陣列的碼形,由于游程長度限制,必須像上述那樣將2T標記原樣向右移位1T。實際上就變成了以維特比解碼器的出錯頻度為基準對信號品質(zhì)進行評價。但是,由于從這樣所得到評價指標中,只能得到2T標記右移了的誤信息,因此,如果根據(jù)該評價指標來修正記錄條件,就會變成包含正常位置的2T標記的后邊沿,對記錄脈沖或功率條件進行修正。對于實施記錄再生的光盤裝置來說,有時也不會發(fā)生錯誤。但是,例如,如果通過安裝有PR(1,2,1)或直接限幅方式的光盤裝置進行再生,可以想象的到很容易出錯。由于光盤是介質(zhì)可換的存儲系統(tǒng),因此,不得不考慮使得這樣的再生互換的相關(guān)問題不再發(fā)生。V-SEAT中,由于超越游程長度限制對信號品質(zhì)進行評價,著眼于一個一個的標記邊沿,因此,即使在上述情況下,也能夠正確地對2T標記的前邊沿進行評價,從記錄/再生互換以及記錄控制的觀點看來很有優(yōu)點。同樣,對于PR(1,2,2,2,1)這樣的最小歐幾里得距離不是邊沿移位碼形的PRML解碼,也能夠使用統(tǒng)一的邊沿移位基準的評價指標,在變更PRML方式的情況下,信號評價電路部的結(jié)構(gòu)能夠幾乎原樣不動地使用,這個優(yōu)點很大。
使用V-SEAT,為了與目標信號水平可變的維特比解碼器相對應(yīng),對包含有1T標記的比特陣列的目標信號水平的求解方法必須進行進行說明。維特比解碼器內(nèi),由于不存在對應(yīng)于1T長的比特陣列的狀態(tài),因此,直接目標值無法參照維特比解碼器內(nèi)的目標水平表。PR類,例如(1,2,2,1)近似于1T信號的脈沖響應(yīng)。固定目標的PRML的目標信號水平,是通過脈沖響應(yīng)與比特陣列的疊加來定義的。因此,即使對于可變目標水平的PRML,如果假定通過線性相加的疊加成立,就能夠求出對應(yīng)于包含有虛擬的1T的比特陣列的目標信號水平。
圖10為類比特數(shù)4的可變目標水平的PRML的比特陣列與目標信號水平的歸納圖表。這樣的可變目標水平的PRML通過以下的PR(a,b,c,d)來表示。如圖所示,例如,比特陣列“0010”的目標信號水平v2,使用比特陣列“0000”、“0001”、“0011”的目標信號水平v0、v1、v3,則考慮利用“0010”=“0011”-“0001”這一點,使“0000”的目標信號水平不為0,可以通過v2=v3-v1+v0 (式1)求出。同樣,其他的包含有1T的比特陣列的水平,可以通過v4=v6-v2+v0 (式2)v5=v7-v2+v0 (式3)v10=v8-v13+v15 (式4)v11=v9-v13+v15 (式5)
v13=v12-v14+v15(式6)求出。
以上所說明的對包含有1T的比特陣列的目標信號水平的計算公式,只是一個例子。對于(式1)來說,例如,還可以利用“0010”=“1111”-“1101”這一點,通過v2=v15-v13+v0 (式7)來求出。在目標信號水平之間的線性相加成立的情況下,(式1)與(式7)的值相同,但一般來說,由于記錄過程中存在非線性的熱干涉等的效果,因此,線性相加不成立。基本上通過(式1)至(式6),對包含有1T的比特陣列的目標信號水平。更理想的方法是,對使用多個計算公式所求出的值,使其發(fā)生事件數(shù)疊加并平均化。以下的實施例中所示的實驗結(jié)果,是通過后者計算出目標水平的方式。
與類比特數(shù)更大的任意的類相對應(yīng),可以采用下述的方法。
(方法1)計算出“1”的孤立脈沖的目標水平?!?”的孤立脈沖是指比特陣列中只包含有1個“1”,除此之外都為“0”的比特陣列的目標水平。這些比特陣列的值可以通過2n來表示。這里,0≤n<N,N為類比特數(shù)。這些比特陣列的目標水平,通過對應(yīng)于游程長度限制的目標水平的相加或相減來求出。
(方法2)計算出“0”的孤立脈沖的目標水平。“0”的孤立脈沖是指比特陣列中只包含有1個“0”,除此之外都為“1”的比特陣列的目標水平。這些比特陣列的值可以通過2N-2n來表示。這里,0≤n<N,N為類比特數(shù)。這些比特陣列的目標水平,通過對應(yīng)于游程長度限制的目標水平的相加或相減來求出。
(方法3),求出任意比特陣列的目標水平。將任意比特陣列B作為“1”的孤立脈沖的疊加,通過以下公式計算出來。
數(shù)11
這里,V1[B]為對于比特陣列B的目標信號水平,Vzero為對應(yīng)于比特陣列“00...00”的目標水平,I1[N]為比特陣列通過2n所表示的“1”的孤立脈沖的水平,NotZero(x)為在x的值不為0時返回1,為0時返回0的函數(shù),“&&”為表示整數(shù)的邏輯積的運算符。
同樣,將任意比特陣列作為“0”的孤立脈沖的疊加,通過以下公式計算出來。
數(shù)12
這里,V0[B]為對于比特陣列B的目標信號水平,Vone為對應(yīng)于比特陣列“11...11”的目標水平,I0[N]為比特陣列通過2N-2n所表示的“0”的孤立脈沖的水平,IsZero(x)為在x的值為0時返回1,不為0時返回0的函數(shù)。
將根據(jù)(式8)、(式9),分別作為“1”的脈沖以及“0”的脈沖的疊加所求出的目標水平平均化,通過以下公式求出目標水平。
數(shù)13V[B]=(V1[B]+V0[B])2]]>(式10)與S-SEAT一樣,V-SEAT也能夠適應(yīng)上述的擴展。具體的如以上使用(D-7)至(D-12)的說明所述。
圖11為MLSE、S-SEAT、V-SEAT的定義與特征的歸納圖表。
以上對本發(fā)明的(課題1)與(課題2)的解決方法進行了說明。以下的實施例中,對與PR類的不同相對應(yīng)的具體的方法以及實驗結(jié)果進行詳細說明。
以下,本發(fā)明中,如果沒有特別明示,S-SEAT值與V-SEAT值的計算,作為與MLSE值同樣計算出來的邊沿移位D的所有值的RMS值,對擴展定義進行歸納說明。另外,同樣,如果沒有特別明示,PRML信道為2次方系。
使用本發(fā)明所提供的再生信號評價方法以及使用該方法的光盤裝置,能夠進行(1)與根據(jù)再生信號來使目標信號水平自適應(yīng)變化的PRML信道對應(yīng)的再生信號評價,(2)與最小游程長度的組合數(shù)據(jù)碼形相對應(yīng)的再生信號的評價。
圖1為說明本發(fā)明的光盤裝置中所安裝的S-SEAT計算電路的結(jié)構(gòu)例的示意圖。
圖2為在RLL(1,7)編碼中,使用PR(1,2,2,1)類進行解碼的情況下的比特錯誤碼形的一部分歸納圖表。
圖3為在RLL(1,7)編碼中,PR(1,2,1)類的錯誤碼形以及歐幾里得距離的歸納圖表。
圖4為在RLL(1,7)編碼中,PR(1,2,2,2,1)類的錯誤碼形以及歐幾里得距離的歸納圖表。
圖5為在RLL(1,7)編碼中,PR(1,1,1,1)類的錯誤碼形以及歐幾里得距離的歸納圖表。
圖6為在RLL(1,7)編碼中,PR(1,2,2,1)類的最小歐幾里得距離碼形的邊沿移位的方向的歸納圖表。
圖7為對應(yīng)于與RLL(1,7)編碼的PR(1,2,2,1)類的目標信號水平的歸納圖表。
圖8為對應(yīng)于與RLL(1,7)編碼的PR(1,2,2,1)維特比解碼部與再生信號品質(zhì)評價部的各個比特陣列所對應(yīng)的信號水平以及是否有效或無效的狀況的歸納圖表。
圖9為對PR(1,2,2,1),計算出V-SEAT的情況下的錯誤碼形的相關(guān)歸納圖表。
圖10為類比特數(shù)4的可變目標水平的PRML的比特陣列與目標信號水平的歸納圖表。
圖11為MLSE、S-SEAT、V-SEAT的定義與特征的歸納圖表。
圖12為關(guān)于對于RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的PR(1,2,1)以及PR(a,b,c)類的1比特錯誤碼形的歐幾里得距離與邊沿移位的方向的歸納圖表。
圖13為RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平可變的PR(a,b,c)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。
圖14為對于RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的PR(1,2,1)以及PR(a,b,c)類的V-SEAT的檢測碼形與邊沿移位方向的歸納圖表。
圖15為RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平固定的PR(1,2,1)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。
圖16為RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平可變的PR(a,b,c)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。
圖17為關(guān)于對于RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的PR(1,2,2,2,1)以及PR(a,b,c,d,e)類的1比特錯誤碼形的歐幾里得距離與邊沿移位的方向的歸納圖表。
圖18為RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平可變的PR(a,b,c,d,e)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。
圖19為對于RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的PR(1,2,2,2,1)以及PR(a,b,c,d,e)類的V-SEAT的檢測碼形與邊沿移位方向的歸納圖表。
圖20為RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平固定的PR(1,2,2,2,1)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。
圖21為RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平可變的PR(a,b,c,d,e)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。
圖22為關(guān)于對于RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的PR(1,2,3,3,2,1)以及PR(a,b,c,d,e,f)類的1比特錯誤碼形的歐幾里得距離與邊沿移位的方向的歸納圖表。
圖23為RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平可變的PR(a,b,c,d,e,f)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。
圖24為對于RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的PR(1,2,3,3,2,1)以及PR(a,b,c,d,e,f)類的V-SEAT的檢測碼形與邊沿移位方向的歸納圖表。
圖25-1為RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平固定的PR(1,2,3,3,2,1)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。
圖25-2為RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平固定的PR(1,2,3,3,2,1)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。
圖26-1為RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平可變的PR(a,b,c,d,e,f)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。
圖26-2為RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平可變的PR(a,b,c,d,e,f)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。
圖27為關(guān)于對于RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的PR(1,2,2,1)以及PR(a,b,c,d)類的1比特錯誤碼形的歐幾里得距離與邊沿移位的方向的歸納圖表。
圖28為RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平可變的PR(a,b,c,d,)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。
圖29為對于RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的PR(1,2,2,1)以及PR(a,b,c,d)類的V-SEAT的檢測碼形與邊沿移位方向的歸納圖表。
圖30為RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平固定的PR(1,2,2,1)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。
圖31為RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平可變的PR(a,b,c,d)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。
圖32為關(guān)于對于RLL(2,10)編碼所對應(yīng)的PR(3,4,4,3)以及PR(a,b,c,d)類的1比特錯誤碼形的歐幾里得距離與邊沿移位的方向的歸納圖表。
圖33為RLL(2,10)編碼所對應(yīng)的目標水平可變的PR(a,b,c,d,)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。
圖34為對于RLL(2,10)編碼所對應(yīng)的PR(3,4,4,3)以及PR(a,b,c,d)類的V-SEAT的檢測碼形與邊沿移位方向的歸納圖表。
圖35為RLL(2,10)編碼所對應(yīng)的目標水平固定的PR(3,4,4,3)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。
圖36為RLL(2,10)編碼所對應(yīng)的目標水平可變的PR(a,b,c,d)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。
圖37為說明RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平將可變的PR(a,b,c)ML解碼的目標信號水平假定為不對稱量0并求出的情況下的實施例的示意圖。
圖38為說明RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平將可變的PR(a,b,c,d)ML解碼的目標信號水平假定為不對稱量0并求出的情況下的實施例的示意圖。
圖39為說明RLL(2,10)編碼所對應(yīng)的目標水平將可變的PR(a,b,c,d)ML解碼的目標信號水平假定為不對稱量0并求出的情況下的實施例的示意圖。
圖40為說明本發(fā)明的光盤裝置中所安裝的V-SEAT計算電路的結(jié)構(gòu)例的示意圖。
圖41為說明本發(fā)明的光盤裝置中所安裝的S-SEAT計算電路的另一個結(jié)構(gòu)例的示意圖。
圖42為說明本發(fā)明的光盤裝置中所安裝的S-SEAT計算電路的另一個結(jié)構(gòu)例的示意圖。
圖43為說明本發(fā)明的光盤裝置中所安裝的S-SEAT計算電路的另一個結(jié)構(gòu)例的示意圖。
圖44為說明本發(fā)明的光盤裝置中所安裝的S-SEAT以及V-SEAT計算電路的結(jié)構(gòu)例的示意圖。
圖45為對(1+D)n系列,說明記錄容量與比特錯誤率之間的關(guān)系的試驗結(jié)果示意圖。
圖46為對(1,2,…,2,1)系列,說明記錄容量與比特錯誤率之間的關(guān)系的試驗結(jié)果示意圖。
圖47為對脈沖響應(yīng)近似系列,說明記錄容量與比特錯誤率之間的關(guān)系的實驗結(jié)果示意圖。
圖48為說明補償型PRML方式的信息再生方法的基本概念的實施例的示意圖。
圖49為說明補償型PRML方式與其他的PRML方式的大容量化性能的差異的實驗結(jié)果示意圖。
圖50為說明本發(fā)明的光盤裝置的結(jié)構(gòu)例的示意圖。
圖51為說明使用PR(3,4,4,3)類再生DVD-RAM盤時,MLSE,S-SEAT,V-SEAT的實測結(jié)果的示意圖。
圖52為說明使用PR(3,4,4,3)與PR(a,b,c,d)類再生DVD-RAM盤時,通過MLSE,S-SEAT,V-SEAT,對通過前后空白與標記的關(guān)系所區(qū)分的碼形的邊沿移位量進行評價的結(jié)果的模式圖。
圖53為說明對記錄脈沖的條件進行恰當化的試寫流程的示意圖。
圖54為說明作為使用本發(fā)明的S-SEAT或V-SEAT的試寫的一例,對記錄脈沖的位置移位量與各個評價值之間的關(guān)系進行測定的實驗結(jié)果的示意圖。
圖55為作為使用本發(fā)明的S-SEAT或V-SEAT的試寫的一例,說明均衡增加量與比特錯誤率以及各個評價值之間的關(guān)系的實驗結(jié)果的示意圖。
圖56為說明使用PR(1,2,2,1)與PR(a,b,c,d)類再生試制盤時,MLSE,S-SEAT,V-SEAT的實測結(jié)果的示意圖。
圖57為說明使用PR(1,2,2,1)與PR(a,b,c,d)類再生試制盤時,通過MLSE,S-SEAT,V-SEAT,對通過前后空白與標記的關(guān)系所區(qū)分的碼形的邊沿移位量進行評價的結(jié)果的示意圖。
圖58為作為使用本發(fā)明的V-SEAT的試讀的一例,說明均衡增加量與比特錯誤率以及V-SEAT值之間的關(guān)系的實驗結(jié)果的示意圖。
圖59為說明對于時刻t的碼形·檢測器的判斷狀況與評價值的計算動作的示意圖。
圖60為說明使用PR(3,4,4,3)類再生DVD-RAM盤時,MLSE,S-SEAT,V-SEAT的實測結(jié)果的示意圖。
圖61為說明使用PR(a,b,c,d)類再生DVD-RAM盤時,MLSE,S-SEAT,V-SEAT的實測結(jié)果的示意圖。
圖62為說明使用絕對值系的PR(a,b,c,d)類再生DVD-RAM盤時,MLSE,S-SEAT,V-SEAT的實測結(jié)果的示意圖。
圖63為說明使用PR(a,b,c,d)類再生DVD-RAM盤時,邊沿部值處理的不同所引起的V-SEAT實測結(jié)果的示意圖。
圖64為說明使用絕對值系的PR(a,b,c,d)類再生DVD-RAM盤時,邊沿部值處理的不同所引起的V-SEAT實測結(jié)果的示意圖。
圖中10...解碼單元,11...波形均衡器,12...分支度量計算單元,13...ACS單元,14...路徑存儲器,15...PR目標表,16...碼形補償表,17...目標水平表,18...有限制的目標水平表,19...模式控制單元,191...開關(guān),20...目標水平學習單元,21...目標水平計算單元,22...誤差計算及平均化單元,24...碼形檢測器,25...平均化單元,26...誤差計算及動作控制單元,27...開關(guān),30...信號評價單元,31...碼形選擇單元,32...目標水平計算單元,33...目標水平計算單元,34...序列誤差評價單元,35...虛擬目標水平計算單元,50...再生信號,51...2值化結(jié)果,52...校準值,53...正確碼形,54...錯誤碼形,55...評價值,100...光盤,101...光點,110...光頭,111...物鏡,112半導(dǎo)體激光器,113...光檢測器,120...記錄數(shù)據(jù)控制器,130...再生信號處理器,140...CPU,150...伺服控制器,160...主軸電動機,170...接口,180...主機具體實施方式
下面通過實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
實施例1與各種PR類的對應(yīng)以上的說明中,對與RLL(1,7)編碼相對應(yīng)的PR(1,2,2,1)解碼,闡述了關(guān)于S-SEAT與V-SEAT的計算方法。以下,表示對應(yīng)于RLL(1,7)編碼的PR(1,2,1),PR(12221),PR(123321)類,以及對應(yīng)于RLL(2,10)的PR(3,4,4,3)類的實施例。
首先,對與藍色激光盤等的RLL(1,7)編碼對應(yīng)的PR類進行闡述。
圖12是對與RLL(1,7)編碼對應(yīng)的PR(1,2,1)以及PR(a,b,c)類的1比特錯誤碼形,概括歐幾里得距離與邊沿移位的方向的圖。如圖所示,對于1比特錯誤的碼形的組合為2種,在固定目標水平的情況下,歐幾里得距離為6。對于各個碼形的邊沿移位方向的定義按照圖示。
首先,對S-SEAT的計算進行說明。
圖13為RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平可變的PR(a,b,c)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。在計算S-SEAT的情況下,可以抽出圖12的比特碼形,按照上述的定義計算出評價值。
其次,對V-SEAT的計算進行說明。
圖14為對于與RLL(1,7)編碼對應(yīng)的PR(1,2,1)以及PR(a,b,c)類的V-SEAT的檢測碼形與邊沿移位方向的歸納圖表。如圖所示,對于1比特錯誤的碼形的組合為4種,在為固定目標水平的情況下,歐幾里得距離為6。對各個碼形的邊沿移位方向的定義按照圖示。
圖15為RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平固定的PR(1,2,1)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。這里,將目標信號水平歸一化為±1進行說明。在計算V-SEAT的情況下,可以抽出圖14的比特碼形,按照上述定義計算出評價值。
圖16為RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平可變的PR(a,b,c)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。在計算V-SEAT的情況下,可以按照圖中的定義,計算出對應(yīng)于包含有1T長的比特陣列的目標信號水平,抽出圖14的比特碼形,按照上述定義計算出評價值。
圖17為關(guān)于對于RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的PR(1,2,2,2,1)以及PR(a,b,c,d,e)類的1比特錯誤碼形的歐幾里得距離與邊沿移位的方向的歸納圖表。如圖所示,對于1比特錯誤的碼形的組合為18種,在為固定目標水平的情況下,歐幾里得距離為14。對各個碼形的邊沿移位方向的定義按照圖示。
首先,對S-SEAT的計算進行說明。
圖18為RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平可變的PR(a,b,c,d,e)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。在計算S-SEAT的情況下,可以抽出圖17的比特碼形,按照上述的定義計算出評價值。
其次,對V-SEAT的計算進行說明。
圖19為對于RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的PR(1,2,2,2,1)以及PR(a,b,c,d,e)類的V-SEAT的檢測碼形與邊沿移位方向的歸納圖表。如圖所示,對于1比特錯誤的碼形的組合為4種,在為固定目標水平的情況下,歐幾里得距離為14。對各個碼形的邊沿移位方向的定義按照圖示。
圖20為RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平固定的PR(1,2,2,2,1)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。這里,將目標信號水平歸一化為±1進行說明。在計算V-SEAT的情況下,可以抽出圖19的比特碼形,按照上述定義計算出評價值。
圖21為RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平可變的PR(a,b,c,d,e)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。在計算V-SEAT的情況下,可以按照圖中的定義,計算出對應(yīng)于包含有1T長的比特陣列的目標信號水平,抽出圖19的比特碼形,按照上述定義計算出評價值。
圖22為關(guān)于對于RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的PR(1,2,3,3,2,1)以及PR(a,b,c,d,e,f)類的1比特錯誤碼形的歐幾里得距離與邊沿移位的方向的歸納圖表。如圖所示,對于1比特錯誤的碼形的組合為18種,在為固定目標水平的情況下,歐幾里得距離為28。對各個碼形的邊沿移位方向的定義按照圖示。
首先,對S-SEAT的計算進行說明。
圖23為RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平可變的PR(a,b,c,d,e,f)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。在計算S-SEAT的情況下,可以抽出圖22的比特碼形,按照上述的定義計算出評價值。
接下來,對V-SEAT的計算進行說明。
圖24為對于RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的PR(1,2,3,3,2,1)以及PR(a,b,c,d,e,f)類的V-SEAT的檢測碼形與邊沿移位方向的歸納圖表。如圖所示,對于1比特錯誤的碼形的組合為4種,在為固定目標水平的情況下,歐幾里得距離為28。對各個碼形的邊沿移位方向的定義按照圖示。
圖25為RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平固定的PR(1,2,3,3,2,1)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。在此,將目標信號水平歸一化為±1進行說明。在計算V-SEAT的情況下,可以抽出圖24的比特碼形,按照上述定義計算出評價值。
圖26為RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平可變的PR(a,b,c,d,e,f)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。在計算V-SEAT的情況下,可以按照圖中的定義,計算出對應(yīng)于包含有1T長的比特陣列的目標信號水平,抽出圖24的比特碼形,按照上述定義計算出評價值。在此,表示通過上述的公式(式8),(式9)計算出對“1”脈沖以及“0”脈沖的目標水平之后,通過(式10),計算出其他的目標水平的情況。“1”脈沖的目標水平為v2、v4、v8、v16,“0”脈沖的目標水平為v61、v59、v55、v47。
作為對應(yīng)于RLL(1,7)編碼的PR類,最后再對PR(1,2,2,1)進行歸納說明。雖然與上述的說明重復(fù),但為了對本發(fā)明的理解更加深入,進行下述說明。
圖27為關(guān)于對于RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的PR(1,2,2,1)以及PR(a,b,c,d)類的1比特錯誤碼形的歐幾里得距離與邊沿移位的方向的歸納圖表。如圖所示,對于1比特錯誤的碼形的組合為8種,在為固定目標水平的情況下,歐幾里得距離為10。對各個碼形的邊沿移位方向的定義按照圖示。
首先,對S-SEAT的計算進行說明。
圖28為RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平可變的PR(a,b,c,d,)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。在計算S-SEAT的情況下,可以抽出圖27的比特碼形,按照上述的定義計算出評價值。
接下來,對V-SEAT的計算進行說明。
圖29為對于RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的PR(1,2,2,1)以及PR(a,b,c,d)類的V-SEAT的檢測碼形與邊沿移位方向的歸納圖表。如圖所示,對于1比特錯誤的碼形的組合為4種,在為固定目標水平的情況下,歐幾里得距離為10。對各個碼形的邊沿移位方向的定義按照圖示。
圖30為RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平固定的PR(1,2,2,1)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。這里,將目標信號水平歸一化為±1進行說明。在計算V-SEAT的情況下,可以抽出圖29的比特碼形,按照上述定義計算出評價值。
圖31為RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平可變的PR(a,b,c,d)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。在計算V-SEAT的情況下,可以按照圖中的定義,計算出對應(yīng)于包含有1T長的比特陣列的目標信號水平,抽出圖29的比特碼形,按照上述定義計算出評價值。
接下來,對CD/DVD的RLL(2,10)編碼所對應(yīng)的PR類進行說明。
圖32為關(guān)于對于RLL(2,10)編碼所對應(yīng)的PR(3,4,4,3)以及PR(a,b,c,d)類的1比特錯誤碼形的歐幾里得距離與邊沿移位的方向的歸納圖表。如圖所示,對于1比特錯誤的碼形的組合為2種,在為固定目標水平的情況下,歐幾里得距離為50。對各個碼形的邊沿移位方向的定義按照圖示。
首先,對S-SEAT的計算進行說明。
圖33為RLL(2,10)編碼所對應(yīng)的目標水平可變的PR(a,b,c,d,)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。在計算S-SEAT的情況下,可以抽出圖32的比特碼形,按照上述的定義計算出評價值。
接下來,對V-SEAT的計算進行說明。
圖34為對于RLL(2,10)編碼所對應(yīng)的PR(3,4,4,3)以及PR(a,b,c,d)類的V-SEAT的檢測碼形與邊沿移位方向的歸納圖表。如圖所示,對于1比特錯誤的碼形的組合為4種,在為固定目標水平的情況下,歐幾里得距離為50。對各個碼形的邊沿移位方向的定義按照圖示。
圖35為RLL(2,10)編碼所對應(yīng)的目標水平固定的PR(3,4,4,3)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。這里,將目標信號水平歸一化為±1進行說明。在計算V-SEAT的情況下,可以抽出圖34的比特碼形,按照上述定義計算出評價值。
圖36為RLL(2,10)編碼所對應(yīng)的目標水平可變的PR(a,b,c,d)ML解碼的目標信號水平的歸納圖表。在計算V-SEAT的情況下,可以按照圖中的定義,計算出對應(yīng)于包含有1T長以及2T長的比特陣列的目標信號水平,抽出圖35的比特碼形,按照上述定義計算出評價值。
關(guān)于V-SEAT的上述實施例中,對再生信號的不對稱不是0,“1”脈沖與“0”脈沖的大小是不相等的這種一般的情況進行了說明。以下的實施例中,對再生信號的不對稱較小,將“1”脈沖與“0”脈沖的大小看作是相等的情況下的,更加簡單化的可變目標水平的求解方法進行了說明。
本發(fā)明中,為了方便起見,將可變目標水平的PR類表示為例如PR(a,b,c,d)。在假定不對稱為0的情況下,將“1”脈沖響應(yīng)的時刻變化歸一化為(a,b,c,d),將信號振幅歸一化為±1,則“0”脈沖響應(yīng)變?yōu)?-a,-b,-c,-d)。如果根據(jù)目標水平表,分別求出a,b,c,d的值,就能夠通過比特陣列與脈沖響應(yīng)的疊加量運算,來計算出對任意比特陣列的目標信號水平,因此,能夠簡化處理。這里,將具有根據(jù)目標水平表所求出的a,b,c,d值的PR類,稱作卷積PR類。以下,分別說明了對應(yīng)于RLL(1,7)編碼的PR(a,b,c)、PR(a,b,c,d),以及對應(yīng)于RLL(2,10)編碼的PR(a,b,c,d)的各個類的實施例。
圖37對將RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平將可變的PR(a,b,c)ML解碼的目標信號水平假定為不對稱量0并求出的情況下進行了說明。這里,將目標信號水平歸一化為±1。為求出卷積PR類,如圖所示,通過a={(v1-v0)-(v6-v7)}/2(式11)b={(v3-v1)-(v4-v6)}/2(式12)c={(v4-v0)-(v3-v7)}/2(式13)求出。分別將“1”脈沖與“0”脈沖的大小平均化,參照圖16就能夠容易地計算出來。在將不對稱歸一化為0,將振幅歸一化為±1的情況下,v0=+1,V7=-1。對其進行利用,就能夠計算出例如v1=v0+a這樣的任意的目標水平。全體目標水平的求解方法按照圖示。
圖38對將RLL(1,7)編碼所對應(yīng)的目標水平將可變的PR(a,b,c,d)ML解碼的目標信號水平假定為不對稱量0并求出的情況下進行了說明。這里,將目標信號水平歸一化為±1。為求出卷積PR類,如圖所示,通過a={(v1-v0)-(v14-v15)}/2 (式14)b={(v3-v1)-(v12-v14)}/2 (式15)c={(v6-v2)-(v9-v13)}/2 (式16)d={(v8-v0)-(v7-v15)}/2 (式17)求出。分別將“1”脈沖與“0”脈沖的大小平均化,參照圖31就能夠容易地計算出來。在不對稱為0,將振幅歸一化為±1的情況下,v0=+1,V15=-1。對其進行利用,就能夠計算出例如v1=v0+a這樣的任意的目標水平。全體目標水平的求解方法按照圖示。
圖39對將RLL(2,10)編碼所對應(yīng)的目標水平將可變的PR(a,b,c,d)ML解碼的目標信號水平假定為不對稱量0并求出的情況下進行了說明。這里,將目標信號水平歸一化為±1。為求出卷積PR類,如圖所示,通過a={(v1-v0)-(v14-v15)}/2 (式18)b={(v3-v1)-(v12-v14)}/2 (式19)c={(v6-v2)-(v9-v13)}/2 (式20)
d={(v8-v0)-(v7-v15)}/2(式21)求出。這些公式都與(式14)至(式17)相同。分別將“1”脈沖與“0”脈沖的大小平均化,參照圖26就能夠容易地計算出來。在不對稱為0,將振幅歸一化為±1的情況下,v0=+1,V15=-1。對其進行利用,就能夠計算出例如v1=v0+a這樣的任意的目標水平。全體目標水平的求解方法按照圖示。
除此之外的情況下,對于PR(a,b,c,d,e),PR(a,b,c,d,e,f)等也一樣,分別將“1”脈沖與“0”脈沖的大小平均化,根據(jù)目標信號水平表計算出卷積PR類,使用該卷積PR類,能夠?qū)θ我獗忍仃嚵卸x目標水平。這樣的結(jié)果,與相對不對稱不為0的情況下的目標信號水平,將比特陣列的“1”與“0”互換所得到的比特陣列水平的大小平均化是一樣的。該操作對應(yīng)于不對稱為0的情況。
實施例2其次,關(guān)于用來計算出S-SEAT以及V-SEAT的恰當?shù)碾娐方Y(jié)構(gòu),對照附圖對實施例進行說明。
圖1中說明了本發(fā)明的光盤裝置中所安裝的S-SEAT計算電路的結(jié)構(gòu)。全體結(jié)構(gòu)由解碼單元10、目標水平學習單元20以及信號評價單元30構(gòu)成。
首先對解碼單元10進行說明。解碼單元10由波形均衡器11、分支度量計算單元12、ACS(Add Select Compare)單元13、路徑存儲器14(パスメモリ)以及目標水平表17構(gòu)成。再生信號50事先被AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字值,通過波形均衡器11內(nèi)的FIR濾波器實施均衡處理之后,在分支度量計算單元12內(nèi),計算出目標值與每個比特陣列的誤差的2次方(分支度量值)。每個比特陣列的目標值,參照收納在目標水平表17中的數(shù)值。ACS單元13中,1個時刻之前的狀態(tài)以及各個狀態(tài)下的度量值(隨著狀態(tài)的遷移逐次相加伴分支度量值,并施加處理使其不離散)中,加上對應(yīng)于各個比特陣列的分支度量值。此時,進行至當前時刻的狀態(tài)的遷移過程(通常為2個,根據(jù)游程長度限制,有時為1個)之中,選擇出度量值較小的處理。狀態(tài)表示對1個時刻的遷移所保存的比特陣列,例如在PR類比特為4的情況下,通過比特陣列為4比特,狀態(tài)為3比特來進行表示。路徑存儲器14中,對每個比特陣列所解碼的2值化結(jié)果以足夠長的時間來保存,隨著時間的更新,進行存儲器內(nèi)容的移位處理,使其總是保存最新的結(jié)果。ACS單元13,在遷移過程的選擇處理時,根據(jù)選擇結(jié)果對路徑存儲器中所保存的信息來進行再排列,通過反復(fù)進行這樣的處理,逐漸對路徑存儲器內(nèi)的信息進行整合,從而在足夠長的時間之后,無論在哪個比特陣列中都變成同一個值,完成了所謂的路徑合并。2值化結(jié)果51,是時刻更新時,從路徑存儲器中所取出的2值化信息。
其次,對目標水平學習單元20進行說明。目標水平學習單元20,由碼形檢測器24與平均化單元25構(gòu)成。碼形檢測單元24,存儲類比特個數(shù)的2值化結(jié)果51,將對應(yīng)于該比特陣列的地址信息發(fā)送給平均化單元25。平均化單元25,將從波形均衡器11所輸出的再生信號的水平,對每個該時刻的地址信息,即對每個對應(yīng)的比特陣列進行平均化,并進行將其保存在在目標水平表17內(nèi)的對應(yīng)的存儲器表的處理。
最后,對信號評價單元30進行說明。信號評價單元30,由碼形選擇單元31、目標水平計算單元32與33以及序列誤差評價單元34構(gòu)成。碼形選擇單元31,對應(yīng)于1比特錯誤,將2值化結(jié)果51保存上述的“類比特數(shù)×2-1”個,判斷是否為S-SEAT的計算碼形。在判斷為計算碼形的情況下,將其作為正確碼形53,發(fā)送給目標水平計算單元32,同時,生成上述1比特錯誤碼形,將其作為錯誤碼形54,發(fā)送給目標水平計算單元33。目標水平計算單元32以及33中,參照目標水平表17,輸出對應(yīng)于正確碼形53以及對應(yīng)于錯誤碼形54的目標信號水平。序列誤差評價單元34中,使用目標水平計算單元32以及33的輸出,以及波形均衡器11的輸出,按照(式D-1)至(式D-6)的定義,計算出S-SEAT值55。如上所述,S-SEAT值55,還能夠根據(jù)(式D-7)至(式D-12)進行擴展。
圖40中表示了本發(fā)明的光盤裝置中所安裝的V-SEAT計算電路的結(jié)構(gòu)。全體結(jié)構(gòu)由解碼單元10、目標水平學習單元20以及信號評價單元30構(gòu)成。基本動作與上述實施例相同。作為V-SEAT計算所特有的結(jié)構(gòu)要素,添加了虛擬目標水平計算單元35。虛擬目標水平計算單元35中,不受游程長度的限制,使用目標水平表17的各個表值,通過上述方法執(zhí)行計算出并存儲針對對所有的比特陣列的目標信號水平的處理。另外,碼形選擇單元31中,進行選擇對應(yīng)于V-SEAT的比特碼形的處理。序列誤差評價單元34中,使用目標水平計算單元32以及33的輸出,以及波形均衡器11的輸出,按照(式D-1)至(式D-6)的定義,計算出V-SEAT值55。如上所述,V-SEAT值55,還能夠根據(jù)(式D-7)至(式D-12)進行擴展。
最后,對信號評價單元30進行說明。信號評價單元30,由碼形選擇單元31、目標水平計算單元32與33以及序列誤差評價單元34構(gòu)成。碼形選擇單元31,對應(yīng)于1比特錯誤,將2值化結(jié)果51保存上述的“類比特數(shù)×2-1”個,判斷是否為S-SEAT的計算碼形。在判斷為計算碼形的情況下,將其作為正確碼形53,發(fā)送給目標水平計算單元32,同時,生成上述1比特錯誤碼形,將其作為錯誤碼形54,發(fā)送給目標水平計算單元33。目標水平計算單元32以及33中,參照目標水平表17,輸出對應(yīng)于正確碼形53以及對應(yīng)于錯誤碼形54的目標信號水平。序列誤差評價單元34中,使用目標水平計算單元32以及33的輸出,以及波形均衡器11的輸出,按照(式D-1)至(式D-6)的定義,計算出S-SEAT值55。如上所述,S-SEAT值55,還能夠根據(jù)(式D-7)至(式D-12)進行擴展。
以上的2個實施例中,對目標水平學習單元20,在進行信號再生處理的情況下,對總是的動作的例子進行了說明,但在評價再生信號的品質(zhì)的情況下,將目標水平固定的方法,在評價的穩(wěn)定性這一點是很理想的。因此,在評價信號品質(zhì)的情況下,最好停止目標水平學習單元20的動作,不對目標水平表17的值進行更新。
圖41中表示了本發(fā)明的光盤裝置中所安裝的S-SEAT計算電路的另一個結(jié)構(gòu)。與上述的實施例在結(jié)構(gòu)上的不同在于目標水平學習單元20。本實施例中,目標水平學習單元20中還添加了目標水平計算單元21、誤差計算以及動作控制單元26、開關(guān)27。在目標水平可變的PRML解碼中,根據(jù)再生信號來更新目標水平表17的值。為了確保光盤裝置的動作的穩(wěn)定性,必須對實施更新處理的情況進行限制。例如,在(1)搜索中,(4)雖未圖示但從再生信號中抽出時鐘的PLL(Phase Locked Loop)電路的動作不穩(wěn)定的情況下,(3)光盤介質(zhì)中存在灰塵、指紋、壞點等,再生信號顯著變形的情況下,通過各種來實施目標信號水平的更新處理,則會出現(xiàn)所謂的錯亂狀態(tài),妨礙解碼器的正常動作。為了避免上述事項,必須對上述各種情況,分別設(shè)置檢測電路,停止更新處理。本實施例中所示的方法,總是計算出目標信號與再生信號的誤差,由于只在誤差的絕對值為規(guī)定值或規(guī)定值以下的情況下,實施目標信號水平的更新處理,因此,能夠簡單地實現(xiàn)上述功能。動作如下所述。在目標水平計算單元21中,輸入2值化結(jié)果51,總是輸出目標信號水平。在誤差計算以及動作控制單元26中,對波形均衡器11的輸出,與目標水平計算單元21的誤差進行評價,只在誤差的絕對值為規(guī)定值或規(guī)定值以下的情況下,閉合開關(guān)27,實施目標信號水平的更新處理,這樣來進行控制。本實施例中,為了加深對發(fā)明的理解,導(dǎo)入了開關(guān)27,但是,例如使提供給平均化單元25的時鐘ON/OFF進行動作控制的方法,或在平均化單元25的輸出段中添加邏輯積電路,通過該電路進行動作控制的方法更加簡便,最好在實際的電路中采用這些方法。
以下,對在目標可變水平方式的PRML中,在提高記錄密度這一點上很出色的補償型PRML方式,以及用來提高再生互換性能的目標水平限制型PRML方式,說明其動作原理以及本發(fā)明的S-SEAT與V-SEAT計算電路的實施例。
改善PRML方式,實現(xiàn)光盤的大幅度地大容量化的課題,在于抑制記錄時的熱干涉等所引起的非線形邊沿移位。如前所述,PRML法通過PR類的選擇來確定目標信號。這里,對在1張光盤中記錄記錄密度不同的信號,根據(jù)各種PR類對高密度化性能的不同進行討論。
所準備的光盤是在軌跡間距0.34μm的背槽構(gòu)造的基板上,卷積相變化膜所得到的。實驗中,使用パルステツク公司所生產(chǎn)的DDU-1000型光盤評價裝置。光源的波長為405nm,物鏡的NA為0.85。使用RLL(1,7)作為調(diào)制編碼,檢測窗寬度Tw在53nm至80nm的范圍內(nèi)變化。CD尺寸的光盤的單面的記錄容量,在Tw=53nm的情況下,為35GB。
對PR類的差異進行討論之后,選擇下述3個系列。
(1)(1+D)n系列是最基本的類系列,為PR(1,1),PR(1,2,1),PR(1,3,3,1)...
(2)(1,2,...,2,1)系列是包含有在光盤中較多使用的PR(1,2,2,1)的系列,與上述系列相比,高頻提升減少,可期待S/N比的改善。
(3)脈沖響應(yīng)近似系列PR類基本近似于再生頭的脈沖響應(yīng)。
這里,使用光學模擬器計算出光頭的脈沖的設(shè)備,在PR類中使用。
使用所選擇的各個PR類,使用通過光學模擬器所計算出的理想的再生信號,決定均衡條件并再生光盤信號,使每個PR類的目標與再生信號之間的RMS誤差最小。均衡器的抽頭數(shù)為11。
圖44至圖46,分別表示了對各個PR系列的光盤的再生性能的測定結(jié)果。
圖45(a)中表示了針對于(1+D)n系列,記錄容量與比特錯誤率的關(guān)系。圖45(b)為各個PR類的比特表現(xiàn)、有效比特陣列數(shù)、有效狀態(tài)數(shù)、獨立目標水平數(shù)以及記錄容量的上限的歸納圖表。記錄容量的上限表示比特錯誤率為10-4或10-4以下的范圍。如果類比特數(shù)(PR類表現(xiàn)中所包含的要素數(shù)目)為N,則所有比特陣列的數(shù)就為2N,根據(jù)游程長度限制,從比特陣列的集合中,去除最小游程長度為1T之后所得到比特陣列數(shù)就是有效比特陣列數(shù)。有效狀態(tài)數(shù)等也同樣求出。在實現(xiàn)了上述操作之后,由于使電路規(guī)模與有效比特陣列數(shù)成正比,希望有一種能夠使類比特數(shù)盡可能小的方式。該系列中,類比特數(shù)越大,就越能夠進行更加高密度化,但類比特數(shù)達到6或6以上時,性能提高就飽和了。在類比特數(shù)為7的情況下,最大記錄容量為31GB。
圖46(a)中表示了對于(1,2,...2,1)系列,記錄容量與比特錯誤率的關(guān)系。圖46(b)為詳細信息歸納圖表。該系列中,類比特數(shù)過大,記錄容量就會降低。類比特數(shù)越大,就能夠更加細膩地表現(xiàn)再生信號的時間遷移,但同時由于獨立的目標水平數(shù)也變多,因此,考慮到對兩個不同的路徑的目標水平的差變小,路徑選擇時錯誤就會增加。在類比特數(shù)為5的情況下,該系列的最大記錄容量為31GB。
圖47(a)中表示了對于脈沖響應(yīng)近似系列,記錄容量與比特錯誤率的關(guān)系。圖47(b)為詳細信息歸納圖表。該系列中也一樣,如果類比特數(shù)過大,記錄容量就會降低。在類比特數(shù)為5的情況下,該系列的最大記錄容量為32GB。
根據(jù)對能夠考慮的3種PR類系列進行討論的結(jié)果,知道僅僅增加PR類比特數(shù),會使得結(jié)構(gòu)復(fù)雜化,同時在性能提高上也有限制。這是由于,光盤的再生信號中,存在由于光點的形狀所引起的編碼間干涉,以及記錄時的熱干涉所引起的非線性邊沿移位。為了與這樣的非線性編碼間干涉以及邊沿移位相對應(yīng),通過線性的疊加運算確定目標值的這種基本的PRML法能力不足,必須通過其他某種方法,補償非線性成分。根據(jù)上述結(jié)果,為了實現(xiàn)進一步的高密度化,下面兩點很重要。
(1)通過不增加類比特數(shù),使得目標水平數(shù)不增加。
(2)在疊加運算所確定的目標值中,加上對應(yīng)于比特陣列的補償量,補償目標值,通過這樣來與再生信號中所包含的非線性成分進行對應(yīng)。
為了滿足上述條件實現(xiàn)大容量化,可以采用對用NN比特的疊加運算所確定的目標值,添加對應(yīng)于N(N>NN)比特的比特陣列的補償量,決定目標值,將其與再生信號進行比較,同時將N比特的比特陣列中最正確的,即再生信號與目標值的誤差最小的比特陣列2值化的PRML方式。
圖48為說明上述信息再生方法的基本概念的實施例。為了使說明簡化,以最基本的類PR(1,1)為例進行說明。方式1為最基本的PRML方式。如結(jié)構(gòu)例所示,將與連續(xù)的2時刻的比特陣列對應(yīng)的目標值與再生信號的值進行比較,選擇出誤差最小的比特陣列。本例子中,目標水平數(shù)為3,無法與再生信號的不對稱以及非線性的編碼間干涉進行對應(yīng)。
方式2是公布在Technical Digest of ISOM 2002,269-271(2002)中的自適應(yīng)PRML方式。給通過疊加運算所確定的目標值中,添加對應(yīng)于2比特的比特陣列的補償值V,作為新的目標值使用,選擇與再生信號的值之間的誤差最小的比特陣列,進行2值化。補償值V的數(shù)為4(=22)。能夠根據(jù)再生信號的不對稱,使目標值自適應(yīng)地變化,但不能夠完全消除非線性的編碼間干涉。
方式3,由于給PR(1,1)比特陣列的前后,分別添加1比特的碼形補償比特,因此稱作補償型PRML。特征在于,在目標值中,添加了與方式2不同的碼形補償比特的4比特的比特陣列所對應(yīng)的補償值V。在此基礎(chǔ)上,將對應(yīng)于4比特的比特陣列的目標值與再生信號進行比較,選擇誤差最小的比特陣列,進行2值化。這種方式中,通過疊加運算所確定的目標水平的數(shù)保持為3不增加,補償值V的數(shù)為16(=24),因此,能夠在4比特的比特陣列的范圍內(nèi)對非線性編碼間干涉進行補償。為了與以前的PRML法相區(qū)別,將PR類表現(xiàn)描述為Compensated-PR(0,1,10)或CPR(0,1,1,0)。這是類比特數(shù)為4的PRML法,目標值與以前的說明相同,通過系數(shù)列(0,1,1,0)列與4比特的比特陣列的疊加運算所計算出來,但由于兩端各1比特的系數(shù)為0,因此,與2比特的系數(shù)列(1,1)所確定的目標值相同。另外,前后系數(shù)“0”表示碼形補償比特,CPR的意思變成在目標值中添加4比特的比特陣列所確定的補償值V。通過同樣的方法,表示以前的方式1時,則變成PR(1,1),方式2能夠描述為CPR(1,1)。
圖中的實驗結(jié)果,是在上述的光盤檢測寬度Tw=57nm(存儲容量為32.5GB)的條件下進行記錄,通過各自的方式再生出來的結(jié)果。這里,基本PR類為PR(1,2,2,1),數(shù)據(jù)的傳送速度為100Mbps。比特錯誤率在方式1(PR(1,2,2,1))的情況下能夠得到50×10-4,在方式2(CPR(1,2,2,1))的情況下能夠得到15×10-4,在方式3(CPR(0,1,2,2,1,0))的情況下能夠得到0.5×10-4。根據(jù)方式3,確認比特率能夠在1/100或1/100以下。另外,再生信號的眼圖,表示使用各個方式的情況下的實效信號(補償再生信號),可以得知,方式3中眼睛鮮明地張開了。補償信號中所包含的2Tw的信號的S/N比,在方式1中為3.6dB,在方式2中為6.1dB,在本方式中為9.5dB。
圖49(a)為說明補償型PRML方式與其他PRML方式中,大容量化性能的差異的實驗結(jié)果圖。選擇PR(1,2,2,1)作為基本PR類。設(shè)比特錯誤率的容許值為10-4,能夠求出記錄容量的上限。以前的方式的記錄容量的上限為PR(1,2,2,1)中為30GB,CPR(1,2,2,1)中為32GB。補償型PRML方式的記錄容量的上限為CPR(0,1,2,2,1,0)ML4中為32.5GB,CPR(0,1,2,2,1,0)中為34.5GB,CPR(0,0,1,2,2,1,0,0)以及CPR(0,0,0,1,2,2,1,0,0,0)中為35GB或35GB以上。CPR(0,1,2,2,1,0)ML4表示,只通過6比特來確定補償值,將選擇最準確的比特陣列進行最佳解碼的比特數(shù)(ML比特數(shù))保持4比特來進行的方式。與以前的技術(shù)相比雖然有優(yōu)點,但由于不包含碼形補償比特進行最佳解碼處理,因此,非線性移位的抑制能力降低。為了最大限度地發(fā)揮補償型PRML方式的最佳能力,包含有碼形補償比特的最佳解碼處理是非常重要的。這里所得到的結(jié)果,基本PR類并不僅限于PR(1,2,2,1),與上述的各種PR類相比還能夠進一步增加記錄容量。
圖49(b)為對圖49(a)所示的各個方式的比特陣列數(shù)、狀態(tài)數(shù)、水平數(shù)、碼形補償比特數(shù)以及ML比特數(shù)的歸納圖表。由于用來實現(xiàn)PRML方式的電路規(guī)模大體與比特陣列數(shù)成正比,因此,為了實現(xiàn)碼形補償比特前后分別增加3比特的CPR(0,0,0,1,2,2,1,0,0,0),需要與PR(1,2,2,1)相比為10倍或10倍以上的電路規(guī)模,取得性能與電路規(guī)模的均衡非常重要。
這里,選擇PR(1,2,2,1)作為基本PR類,對前后增加相同數(shù)目的碼形補償比特的方式進行說明。但本發(fā)明并不僅限于此。作為基本PR類,能夠選擇PR(1,1,)、PR(1,2,1)、PR(3,4,4,3),PR(1,1,1,1)、PR(1,2,2,2,1)等,任一個基本PR類。另外碼形補償比特數(shù)并不僅限于前后對稱的情況,還可以像CPR(0,1,2,2,1)、CPR(0,0,1,2,2,1)、CPR(1,2,2,1,0)、CPR(1,2,2,1,0,0)這樣,添加非對稱的比特數(shù)。例如,有時候記錄時的熱干涉的影響集中于前側(cè)邊沿,如果要物理地再生出物理上很清晰的信號,那么只在前側(cè)添加碼形補償比特是最佳選擇。
圖42為說明本發(fā)明的光盤裝置中所安裝的S-SEAT計算電路的另一種結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)與補償型PRML相對應(yīng)。
解碼單元10由波形均衡器11、分支度量計算單元12、ACS單元13、路徑存儲器14、PR目標表15以及碼形補償表16構(gòu)成。再生信號50事先被AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字值,通過波形均衡器11內(nèi)的FIR濾波器實施均衡處理之后,在分支度量計算單元12內(nèi),計算出目標值與每個比特陣列的誤差的2次方(分支度量值)。作為此時的目標值,與比特陣列相對應(yīng)的初期目標值參照PR目標表15,對應(yīng)于比特陣列的補償值參照碼形補償表16,使用兩者的值相加所得到的結(jié)果。ACS單元13以及路徑存儲器14的動作與前述相同。本實施例的關(guān)鍵在于,給目標值加上補償值作為新的目標值,通過這樣來2值化為最準確的結(jié)果。
目標水平學習單元20,由目標水平計算單元21與誤差計算及平均化單元22構(gòu)成。目標水平計算單元21中,將2值化結(jié)果作為輸入,與比特陣列相對應(yīng)的初始目標值參照PR目標表15,與比特陣列相對應(yīng)的補償值參照碼形補償表16,將兩者的值相加作為目標信號水平輸出。誤差計算及平均化單元22,計算出波形均衡器11的輸出,和目標水平計算單元21的輸出的誤差,對每個比特陣列平均化誤差量,實施更新碼形補償表16的值的處理。
關(guān)于S-SEAT的計算,可以使目標水平計算單元31以及32進行工作,將與比特陣列相對應(yīng)的初始目標值參照PR目標表15,與比特陣列相對應(yīng)的補償值參照碼形補償表16,將兩者相加作為目標信號水平,S-SEAT值的計算與前述相同。
包含有補償型PRML方式的目標水平可變的PRM方式,能夠?qū)?yīng)于再生信號進行解碼,提高再生性能。另外,例如在切向傾斜導(dǎo)致光點變形的情況下,以及再生信號的I-V放大器中存在群延遲等變形的情況下,對應(yīng)于這些變形而進行再生。因此,在安裝有其他的固定目標水平的PRML方式的光盤裝置中進行再生時,必須考慮到再生信號品質(zhì)的惡化。如上所述,目標水平可變的PRM方式的問題點在于無法保證再生互換性。為了解決這個問題,不是對應(yīng)于再生信號來變化所有比特陣列的目標水平,而是對有損于再生互換性的要素,必須讓目標水平不隨動。實現(xiàn)方式之一是,測出再生信號的不對稱量,使用根據(jù)不對稱量所預(yù)先確定的目標水平表。實現(xiàn)方式之二是,使相對時間反轉(zhuǎn)對稱的比特陣列的組合的目標水平為相同的值。如上所述,由于再生信號變形的代表例子的任意一個都是使再生信號在時間方向上非對稱變形,因此,例如比特陣列“1000”的目標信號水平與比特陣列“0001”的目標信號水平變得不同。因此,通過將與相對這些時間反轉(zhuǎn)的對照比特陣列所對應(yīng)的目標信號水平平均化,變成同一個值,來使目標信號水平不對時間方向的再生信號的變形進行跟蹤,從而能夠改善再生互換性。將實施這些限制的PRML方式稱作目標水平限制型PRML方式。
圖43為說明本發(fā)明的光盤裝置中所安裝的S-SEAT計算電路的另一種結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)與目標水平限制型PRML相對應(yīng)。
解碼單元10由波形均衡器11、分支度量計算單元12、ACS單元13、路徑存儲器14、目標水平表17、帶限制的目標水平表18、模式控制單元19以及開關(guān)191構(gòu)成。再生信號50事先被AD轉(zhuǎn)換器變換為數(shù)字值,通過波形均衡器11內(nèi)的FIR濾波器實施均衡處理之后,在分支度量計算單元12內(nèi),對每個比特率計算出分支度量值。使用目標水平表17中的值或帶限制的目標水平表18中的值的任一方,作為此時的目標值。目標水平表17如前所述,對應(yīng)于再生信號進行變化,帶限制的目標水平表18的值,如前所述,將相對時間反轉(zhuǎn)的對照比特陣列組的目標水平進行平均化使其成為同一個值。模式控制單元19對開關(guān)191的動作進行控制,控制使用哪一個目標水平。例如在學習聚焦偏移時、進行學習記錄條件的試寫時以及進行確認再生信號品質(zhì)的驗證時,使用帶限制的目標水平表18。在數(shù)據(jù)再生中出錯的情況下,使用目標水平表17的值。在通常的數(shù)據(jù)再生時,使用哪一個目標水平都可以。通過模式控制單元19所進行的這樣的目標信號水平的選擇動作,能夠改善再生互換性并提高學習精度。
目標水平學習單元20,由碼形檢測器24、平均化單元25以及限制控制單元23構(gòu)成。碼形檢測單元24與平均化單元25的動作,以及目標水平表17的變更順序與前述的相同。限制控制單元23接收平均化單元25的輸出,進行平均化處理使相對時間反轉(zhuǎn)的對照的比特陣列組的目標水平成為同一個值,將該結(jié)果保存在帶限制的目標水平表18中。
關(guān)于S-SEAT的計算,可以使目標水平計算單元31以及32進行工作,通過模式控制單元19的判斷,使用目標水平表17或帶限制的目標水平表18的值作為對應(yīng)于比特陣列的目標水平值,值的計算方法與前述相同。
本實施例中,為了有助于對發(fā)明的理解,以通過模式控制單元19與開關(guān)191來選擇表的例子進行了說明。目標水平表17與帶限制的目標水平表18,只有所保存的目標水平的值不同,因此有相同的硬件結(jié)構(gòu)。這里,為了簡化電路結(jié)構(gòu),可以只安裝目標水平表17,通過圖中未表示的CPU的控制,在S-RAM或D-RAM中事先備份各個值,根據(jù)必要來裝載目標水平表17中的某一個值。這樣,模式控制單元19與開關(guān)191就不需要了,能夠縮小電路規(guī)模。
以上對本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)進行了說明。圖41至圖43所示的實施例為S-SEAT計算電路的結(jié)構(gòu)。為了使其與V-SEAT相對應(yīng),可以增加圖40中所示的虛擬目標水平計算單元35,將碼形選擇單元31的選擇碼形變更為V-SEAT。
最后,對通過一個電路而具有計算S-SEAT與V-SEAT的功能的電路結(jié)構(gòu)進行說明。
圖44中表示了本發(fā)明的光盤裝置中所安裝的S-SEAT以及V-SEAT計算電路的結(jié)構(gòu)。與圖40在結(jié)構(gòu)上的不同在于信號評價單元30。
信號評價單元30由碼形選擇單元31、目標水平計算單元32、33、序列誤差評價單元34、虛擬目標水平計算單元35、S-SEAT碼形表36以及V-SEAT碼形表37構(gòu)成。碼形選擇單元31,根據(jù)圖中未表示的CPU的指示,切換S-SEAT與V-SEAT的計算功能。具體的說,計算S-SEAT時,參照保存S-SEAT比特碼形的S-SEAT碼形表36,選擇碼形,輸出正確碼形53以及錯誤碼形54,這樣來進行工作。計算V-SEAT時,參照保存V-SEAT比特碼形的V-SEAT碼形表37,選擇碼形,輸出正確碼形53以及錯誤碼形54,這樣來進行工作。輸出正確碼形53以及錯誤碼形54之后,以后的計算就與前述相同了,不需要通過S-SEAT與V-SEAT進行變更。雖然是多余的,但還是事先對S-SEAT計算時的虛擬目標水平計算單元35的影響進行說明,由于S-SEAT碼形滿足游程長度限制,因此,不參照對于虛擬目標水平計算單元35內(nèi)的消除了游程長度限制的比特陣列的目標信號水平,就不會受到上述影響。滿足游程長度限制的目標信號水平在S-SEAT與V-SEAT的情況下相同。因此,本結(jié)構(gòu)中,S-SEAT計算時虛擬目標水平計算單元35不會帶來壞影響,能夠計算出正確的S-SEAT與V-SEAT。
本實施例中,說明了對應(yīng)于固定目標水平的PRML解碼器,進行S-SEAT與V-SEAT的計算的電路結(jié)構(gòu)。為了使其與目標水平可變的PRML解碼器相對應(yīng),可以參照圖41至圖43的結(jié)構(gòu),將信號評價單元30變更為本實施例中的設(shè)備。
實施例3通過絕對值實施分支度量計算的情況如前所述,維特比解碼器中,為了得到最準確的2值化結(jié)果,使用將再生信號與目標值之間的差的2次方相乘起來所得到的分支度量值。將這樣的維特比解碼器稱作2次方系。再生信號與目標水平的差的2次方Δ2變?yōu)?b>數(shù)14Δ2=(Vsignal[t]-Vtarget[n])2(式A-1)=(Vsignal[t])2-2Vsignal[t]Vtarget[n]+(Vtarget[n])2這里,Vsignal[t]表示時刻t的再生信號水平,Vtarget[n]表示對應(yīng)于比特陣列的目標信號水平。在維特比解碼器中,進行2值化使得Δ2相乘值變?yōu)樽钚?。右邊的?項為再生信號的水平,由于對所有的比特陣列是共通的,因此不需要進行計算。在目標信號水平為固定的維特比解碼器的情況下,可以進行以下運算。
數(shù)15Δ2=A[n]Vsignal[t]+B[n] (式A-2)這里,A[n]=-2Vtarget[n],B[n]=(Vtarget[n])2分別為常數(shù)。在A[n]的值為1,2,4的情況下,由于能夠使用比特移位來代替相乘,因此,很多情況下,與(式A-1)相比較,(A-2)能夠大幅度簡化運算量,也即電路規(guī)模。
另外,目標水平為可變的維特比解碼器中,由于目標水平可變,因此只能夠簡化為數(shù)16Δ2=-2Vsignal[t]Vtarget[n]+(Vtarget[n])2(式A-3)由于Vtarget[n]為變量,因此將相乘替換為比特移位的電路結(jié)構(gòu)的簡單化很困難。因此,目標水平可變的維特比解碼器中,電路規(guī)模不得不很大。
為了對其進行簡化,通過使用再生信號與目標水平的差的絕對值,而不是2次方來作為分支度量值,是很有效的。此時,作為
數(shù)17|Δ|=|Vsignal[t]-Vtarget[n]|(式A-4)使用|Δ|,通過進行維特比解碼,與(式A-3)相比較,由于不需要相乘,因此,運算器的比特數(shù)可以較少,從而能夠?qū)崿F(xiàn)電路規(guī)模的縮小與消耗功率的降低。
下面對絕對值系的維特比解碼所使用的S-SEAT與V-SEAT計算方法進行歸納。
關(guān)于檢測碼形,絕對值系與2次方類可以使用完全相同的方法。
S-SEAT的計算中,可以通過絕對值系來定義歐幾里得距離。定義如下所示。
通過將2個比特碼形“pat1”與“pat2”的歐幾里得距離定義為EDB(pat1,pat2),由以下的公式進行表示,與前述的(式D-7)相同。
數(shù)18EDB(pat1,pat2)=Σn=1N|Vtarget[pat1[n]]-Vtarget[pat2[n]]|]]>(式D-13)這里,Vtarget[B]表示對于比特陣列B的目標信號水平,pat[n]表示比特碼形“pat”的時刻n中的比特陣列,N表示類比特常數(shù)。
將平均最小歐幾里得距離,定義為對1比特錯誤碼形的歐幾里得距離的平均值或平均值以下,這與(式D-2)相同。
數(shù)19dmin=Average(EDmin)=Σm=1MEDB(PatT[m],PatF[m])M]]>(式D-14)這里,M為1比特錯誤碼形組合的總數(shù),PatT以及PatF分別表示正確比特碼形以及錯誤比特碼形。
再生信號與指定的比特碼形“pat”之間的歐幾里得距離ED(pat)通過下式表示。
數(shù)20ED(pat)=Σn=1N|Vsignal[t+n]-Vtarget[pat[n]]|]]>(式D15)這里,Vsignal[t]表示時刻t的再生信號水平,時刻t中的2值化結(jié)果為比特碼形“pat”。
S-SEAT的值σ通過以下公式求出。這與(式D-4)至(式D-6)相同。
數(shù)20D=Sign(Shift-Direction)×{(ED(PatF[m])-ED(PatT[m]))-dmin} (式D-16)Sign(Shift-Direction)=-1(Right-Edge-Shift)(式D-17)+1(Left-Edge-Shift)σ=Σp=1P(D[p])2P2dmin]]>(式D-18)這里,Sign(Shift-Direction)表示,使2值化結(jié)果PatT1比特錯誤(邊沿移位),變成PatF的情況下的邊沿移位方向,P表示指定的計算期間內(nèi)的比特碼形的數(shù)目。
由于V-SEAT的定義式與S-SEAT相同,因此,能夠使用(式D-13)至(D-18),計算出V-SEAT。關(guān)于檢測碼形,與2次方系所示的相同。
如前所述,S-SEAT值以及V-SEAT值可以根據(jù)式(D-8)至(D-12)進行擴展。
通過下面的實施例對絕對值系維特比解碼器的實例進行說明實施例4實驗結(jié)果首先,作為對RLL(2,10)編碼的適用例,對使用DVD-RAM盤的實驗結(jié)果進行說明。
圖51中表示了使用PR(3,4,4,3)再生DVD-RAM盤時,MLSE、S-SEAT以及V-SEAT的實測結(jié)果。光盤為市售的2倍速DVD-RAM介質(zhì)。評價裝置為シバソク公司所出品的LM330A,激光波長為658nm,數(shù)值孔徑為0.60。關(guān)于再生電路,使用DVD-RAM標準的均衡條件(3抽頭FIR濾波器和6次低通濾波器),作為均衡器。增加量為5.5dB。對記錄功率為10.3mW,清除功率為4.7mW,在溝槽軌跡中重寫10次,對各個方式的再生信號品質(zhì)進行評價。抖動值為8.5%。各個評價值如圖所示,呈高斯分布狀,橫軸作為檢測寬度,為±Tw/2。根據(jù)該評價值的定義,超過了±Tw/2的范圍的邊沿切換就產(chǎn)生再生錯誤,因此,能夠與抖動值一樣進行處理。各個評價值分別為MLSE=11.0%,S-SEAT=11.0%,V-SEAT=12.5%。MLSE的分布從中心向左偏移,主要是因為再生信號中的3T信號的大小比PR(3,4,4,3)ML類的目標信號水平小。
圖60為對以上的測定,使5Tap的FIR濾波器所結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)均衡器進行工作的情況下的結(jié)果。再生信號的抖動值惡化為13.2%,這是進行自動均衡接近PR(3,4,4,3)ML類的目標信號的結(jié)果。MLSE、S-SEAT、V-SEAT的實測結(jié)果與不進行自動均衡的情況相比變小,表現(xiàn)出改善效果。
圖61為對相同的測定,使用PR(a,b,c,d)進行再生的情況下的結(jié)果。自適應(yīng)均衡器不進行工作。MLSE值的計算中,將固定目標水平的PR(3,4,4,3)作為目標信號。改善了S-SEAT值,變小為7.3%。另外,V-SEAT值與圖51的固定使用固定PR(3,4,4,3)ML類的情況相比變大,是因為如前所述,V-SEAT對各個邊沿進行2次計算。
圖62為對相同的測定,使用絕對值系的PR(a,b,c,d)進行再生的情況下的結(jié)果。自適應(yīng)均衡器不進行工作。由于MLSE值沒有對絕對值系的PRML信道進行定義,因此,這里代替上述方法,表示出不符合的S-SEAT值。不符合的S-SEAT值,在定義式(式D-5)中,恒等地計算出來。
數(shù)22Sign(Shift-Direction)=1不符合的S-SEAT值對于2次方系的固定目標類的定義,與MLSE相同。不符合的S-SEAT值的分布相對0點偏移在左半面,是絕對值系的特征,這一點如前所述。由于偏離本發(fā)明的主旨,因此不對其進行詳細說明,但按照分支度量值的計算定義時,能夠明顯地證明明示地變成這樣的分布。S-SEAT值以及V-SEAT值相對0點分布在左右兩邊,根據(jù)定義式(式D-5)的符號,在邊沿向右移位的情況下,相對0點在右側(cè)寫像。根據(jù)上述例子,本發(fā)明的S-SEAT以及V-SEAT對于絕對值系的PRML信道也能夠?qū)?yīng)。
圖63為對相同的測定,由于邊沿部處理的不同所引起的V-SEAT值的變化的示意圖。使用PR(a,b,c,d)ML類進行再生,自適應(yīng)均衡器不進行工作。如前所述,由于V-SEAT評價指標導(dǎo)入了虛擬狀態(tài),因此對所有的邊沿,計算出左移位以及由移位的評價值。如前所述,邊沿移位的評價值的測定結(jié)果的處理有4種,正如圖所示。關(guān)于值的大小,按順序選擇較大的值>選擇所有的值>選擇平均值>選擇較小的值,RMS的值變小,能夠得到自然的結(jié)果。在將本發(fā)明的邊沿移位的評價值,用作例如PLL(Phase Locked Loop)電路的相位比較結(jié)果的情況下,最好選擇平均值。如果選擇通常的邊沿移位評價值,例如在S/N較差的情況以及最小游長的信號振幅較小的情況下,對VCO(Voltage Controlled Oscilator)的指令電壓容易上下(頻率UP/DOWN方向)振動。另外,如果使用根據(jù)V-SEAT的邊沿移位的評價值,即使在上述情況下,由于著眼于左右移位的均衡,因此能夠穩(wěn)定對VCO的指令電壓,得到良好的時鐘信號。后述的光盤裝置中,也能夠使用這樣的PLL電路。
圖64為對相同的測定,由于邊沿部處理的不同所引起的V-SEAT值的變化的示意圖。使用絕對值系的PR(a,b,c,d)ML類進行再生,自適應(yīng)均衡器不進行工作。與上述結(jié)果的傾向相同,但選擇平均值作為邊沿移位的評價值的情況下RMS值最小這一點不同。這是由于,如前所述,絕對值系的PRML信道中,分支度量值必須為歐幾里得距離或歐幾里得距離以下,沒有符號的S-SEAT值分布在0點的左側(cè)。通過這個特征,為使S-SEAT值的分布以0點為中心,左右對稱分布,從而對左右方向的邊沿移位的評價值進行平均化的方法,是變得比各個最小值更小的結(jié)果。
圖52為在以上的測定中,通過MLSE、S-SEAT、V-SEAT來評價通過前后的空白與標記所區(qū)分的碼形的邊沿移位量的結(jié)果。圖中,SFP(s,m)表示前邊沿移位,s為先行空白的長度,m為該標記的長度。同樣,ELP(s,m)表示后邊沿移位,s為后繼空白的長度,m為該標記的長度。下面對邊沿移位的該定義進行描述。如前所述,對于受到游程長度限制的MLSE與S-SEAT的來說,無法評價前邊沿移位SFP(3,3)與后邊沿移位ELP(3,3)。另外,導(dǎo)入了虛擬狀態(tài)的V-SEAT中,可以對這些邊沿移位進行評價。另外,V-SEAT中,不包含最小游程長度(=3Tw),圖中的斜線部分,由于沒有考慮虛擬狀態(tài),因此事先給其標上與S-SEAT完全相同的值。通過這樣,使用S-SEAT或V-SEAT,能夠?qū)Ω鱾€比特碼形的移位量進行評價。記錄時,為了使其最接近0,通過確定由記錄脈沖寬度或邊沿位置所結(jié)構(gòu)的脈沖參數(shù)實施試寫,能夠得到適于PRML的記錄條件。同樣,再生時,為了使其最接近0,通過確定由再生均衡條件或聚焦偏移量來實施試讀,能夠得到適于PRML的再生條件。
圖53為說明使記錄脈沖的條件恰當化進行試寫的流程的示意圖。DVD-RAM中記錄脈沖參數(shù)被定義為前后邊沿分別為4×4的表。上述的SFP(s,m)、ELP(s,m)與記錄脈沖參數(shù)相對應(yīng)。對于4×4表格的邊沿碼形,使用本發(fā)明的S-SEAT或V-SEAT,能夠?qū)ζ湟莆涣窟M行評價。簡單的順序是,首先,變更記錄脈沖的條件,在光盤介質(zhì)中進行記錄。再生該扇區(qū),評價對應(yīng)的S-SEAT或V-SEAT的值,確定記錄脈沖的參數(shù),使其最接近0。通過該例子可以得知,由于記錄脈沖參數(shù)與作為其評價值的S-SEAT值或V-SEAT值是一一對應(yīng)的,因此,通過一次變更多個記錄脈沖參數(shù)進行記錄/再生,來同時對多個記錄脈沖參數(shù)并列進行恰當化,能夠縮短試寫時間。具體的說,從端部開始順次決定記錄脈沖參數(shù),通過2倍速的驅(qū)動裝置的處理時間為30秒至1分左右,與此相對,通過本發(fā)明,實施并列處理,1秒左右就能夠結(jié)束試寫。在使用S-SEAT的試寫的情況下,由于無法測定SFP(3,3)以及ELP(3,3),因此,可以使與其相對應(yīng)的記錄脈沖參數(shù)為SFP(3,3)=SFP(3,4)。但是,上述方法僅僅是近似的方法,因此,最好使用能夠直接測定SFP(3,3)以及ELP(3,3)的V-SEAT。
圖54為作為使用本發(fā)明的S-SEAT或V-SEAT的試寫的一例,測定記錄脈沖的位置偏移量與各個評價值之間的關(guān)系的實驗結(jié)果。這里,將DVD-RAM的3Tw標記的記錄脈沖,不變化其寬度而從開始位置移位進行實驗。圖54(a)、圖54(b)、圖54(c)、圖54(d)分別表示使用PR(3,4,4,3)類的MLSE、V-SEAT,使用PR(a,b,c,d)類的S-SEAT以及V-SEAT。圖中,只表示了SPF(3,3)、SPF(6,3)、ELP(3,3)、ELP(6,3)。雖然上面的例子中沒有說明,但如前所述,V-SEAT對于固定目標水平的PR(3,4,4,3)也能夠使用。圖54(b)為其實施例,如圖所示,記錄脈沖位置移位與各個評價值之間的關(guān)系為線性關(guān)系,通過使其接近0,就能夠容易地實現(xiàn)記錄脈沖參數(shù)的最適化。但是,對于MLSE、S-SEAT來說,如前所述,無法進行SPF(3,3)與ELP(3,3)的評價。
圖55為說明作為使用本發(fā)明的S-SEAT或V-SEAT的試讀的一例,均衡增加量與比特錯誤率以及各個評價值之間的關(guān)系的實驗結(jié)果。這里,使用PR(a,b,c,d)類作為PR類,變化DVD-RAM標準均衡器的3抽頭FIR濾波器的系數(shù),來變化增加量。圖55(a)、圖55(b)、圖55(c)中分別表示了MLSE、S-SEAT、V-SEAT的測定結(jié)果。這里,PR類使用目標可變的PR(a,b,c,d),MLSE的計算對應(yīng)由PR(3,4,4,3)計算出目標水平。如圖所示,通過選擇均衡增加量使得各個指標變成最小值,大體上得到了比特錯誤率的邊沿中心條件。試讀中,可以一邊變化均衡增加量,一邊測定S-SEAT或V-SEAT,決定均衡增加量使S-SEAT或V-SEAT最小。
接下來,對作為對RLL(1,7)編碼的適用例表示相當于藍色激光盤(Blu-ray Disc)的25Gb的記錄密度的實驗結(jié)果。
所準備的光盤與前述相同。是在軌跡間距0.34μm的背槽構(gòu)造的基板上,層積只寫一次(write once)變化膜的光盤。實驗中,使用パルステツク公司所出品的DDU-1000型評價裝置。光源波長為405nm,物鏡的NA為0.85。使用RLL(1,7)作為解調(diào)編碼,檢測寬度Tw為74.5nm。
圖56中表示了使用PR(1,2,2,1)與PR(a,b,c,d)再生試制盤時,MLSE、S-SEAT以及V-SEAT的實測結(jié)果。使用藍色激光盤的常規(guī)均衡器作為均衡器,增加量為6.0dB。對記錄功率為3.2mW,清除功率為0.35mW,在溝槽軌跡中重寫1次,各個方式的再生信號品質(zhì)進行評價。通過固定目標水平的PR(a,b,c,d)解碼進行再生,測定MLSE,通過可變目標水平的PR(1,2,2,1)解碼進行再生,測定S-SEAT與V-SEAT。各個評價值如圖所示,呈高斯分布狀,橫軸作為檢測寬度,為±Tw/2。各個評價值分別為MLSE=11.4%,S-SEAT=6.6%,V-SEAT=7.0%。這里,MLSE值變大,并且分布也從中心偏移,是因為由于作為均衡器所使用的藍色激光盤的常規(guī)均衡器,使得無法充分靠近PR(1,2,2,1)類的目標信號來進行均衡。例如,如果使用7抽頭或7抽頭以上的FIR濾波器,實施使用LSE(Least Square Error)法等的自動均衡,就能夠改善分布,但也有副作用,增加了2Tw信號的增加量,并增加了高頻帶域的噪聲,因此,這并不是最佳的再生條件。另外,在使用可變目標水平的PR(a,b,c,d)類的情況下,PRML目標信號水平隨著再生信號而變化,因此S-SEAT與V-SEAT的分布位于中央,分散較小。
圖57為在以上的測定中,通過MLSE、S-SEAT、V-SEAT來評價通過前后的空白與標記所區(qū)分的碼形的邊沿移位量的結(jié)果。對于受到游程長度限制的MLSE與S-SEAT的來說,無法評價前邊沿移位SFP(2,2)與后邊沿移位ELP(2,2)。另外,導(dǎo)入了虛擬狀態(tài)的V-SEAT中,可以對這些邊沿移位進行評價。另外,V-SEAT中,不包含最小游程長度(=2Tw)的部分的值與S-SEAT的值相同。通過這樣,使用S-SEAT或V-SEAT,能夠?qū)Ω鱾€比特碼形的移位量進行評價。記錄時,為了使其最接近0,通過確定由記錄脈沖寬度或邊沿位置所結(jié)構(gòu)的脈沖參數(shù)實施試寫,能夠得到適于PRML的記錄條件。同樣,再生時,為了使其最接近0,另外,為了使S-SEAT或V-SEAT的值最小,通過確定由再生均衡條件或聚焦偏移量來實施試讀,能夠得到適于PRML的再生條件。
圖58為表示作為使用本發(fā)明的S-SEAT或V-SEAT的試讀的一例,均衡增加量與比特錯誤率以及各個評價值之間的關(guān)系的實驗結(jié)果。這里,使用PR(a,b,c,d)類作為PR類。由于V-SEAT能夠適用于絕對值系的維特比解碼器這一點已經(jīng)被征實了,因此圖58(b)中表示了絕對值系維特比解碼器的相關(guān)結(jié)果。如圖所示,通過選擇使V-SEAT最小的均衡增加量,大體上能夠得到比特錯誤率的邊沿中心條件。試讀中,可以一邊變化均衡增加量,一邊測定V-SEAT,決定均衡增加量使V-SEAT最小。這里雖然只表示了V-SEAT的實驗結(jié)果,但對于S-SEAT也一樣,能夠確定均衡條件使其最小。當然,S-SEAT也能夠適用于絕對值系的維特比解碼。
實施例5光盤裝置圖50為說明本發(fā)明的光盤裝置的結(jié)構(gòu)的實施例。通過電動機160使光盤介質(zhì)100旋轉(zhuǎn)。再生時,激光功率/脈沖控制器120控制流過光頭110內(nèi)的半導(dǎo)體激光器112的電流并產(chǎn)生激光114,并使其為CPU140所指定的光強度,激光114通過物鏡111所聚光,在光盤介質(zhì)100上形成光點101。來自該光點101的反射光115經(jīng)物鏡111被光檢測器113檢測出來。光檢測器由分割為多個的光檢測元件構(gòu)成。再生信號處理電路130,使用以光頭110檢測出來的信號,再生記錄在光盤介質(zhì)100上的信息。記錄時,激光功率/脈沖控制器120將規(guī)定的記錄數(shù)據(jù)變換為規(guī)定的脈沖電流,進行控制使脈沖光從半導(dǎo)體激光器112發(fā)射。結(jié)構(gòu)本發(fā)明的再生信號評價電路的解碼單元10、目標水平學習單元20以及信號評價單元30被內(nèi)置在再生信號處理電路130中。
在評價再生信號品質(zhì)的情況下,在試寫時根據(jù)CPU140的指示,可以再生數(shù)據(jù),評價S-SEAT或V-SEAT。為使該值最小,對(1)聚焦偏移,(2)均衡條件,(3)記錄功率以及脈沖的條件進行學習,就能夠使記錄再生條件最適化,并能夠使光盤裝置的動作穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.一種與PRML方式對應(yīng)的再生信號的評價方法,上述PRML方式的目標信號水平能夠根據(jù)再生信號進行變化,其特征在于,包括生成解碼了的正確比特陣列和與該比特陣列邊沿移位1比特的錯誤比特陣列的過程;根據(jù)上述正確比特陣列與錯誤比特陣列,參照上述目標信號水平,分別生成正確目標信號與錯誤目標信號的過程;計算出上述正確目標信號與上述再生信號的各個時刻中的信號水平差的2次方的和,計算出正確歐幾里得距離的過程;計算出上述錯誤目標信號與上述再生信號的各個時刻中的信號水平差的2次方的和,計算出錯誤歐幾里得距離的過程;作為上述正確歐幾里得距離與錯誤歐幾里得距離的差,計算出歐幾里得距離差的過程;根據(jù)上述目標信號水平,計算出對應(yīng)于上述目標信號水平的1比特移位碼形的平均歐幾里得距離的過程;從上述歐幾里得距離差抽出上述平均歐幾里得距離之后,通過上述平均歐幾里得距離進行劃分,計算出歸一化序列誤差的過程;以及使用上述歸一化序列誤差,評價上述再生信號的過程。
2.一種再生信號的評價方法,其與最小游程長度為2或2以上的編碼的PRML方式相對應(yīng),其特征在于,包括計算出比最小游程長度更小的游長的目標信號水平的過程;生成解碼了的正確比特陣列和與該比特陣列邊沿移位1比特的錯誤比特陣列的過程;根據(jù)上述正確比特陣列與錯誤比特陣列,參照上述目標信號水平,分別生成正確目標信號與錯誤目標信號的過程;計算出上述正確目標信號與上述再生信號的各個時刻中的信號水平差的2次方的和,計算出正確歐幾里得距離的過程;計算出上述錯誤目標信號與上述再生信號的各個時刻中的信號水平差的2次方的和,計算出錯誤歐幾里得距離的過程;作為上述正確歐幾里得距離與錯誤歐幾里得距離的差,計算出歐幾里得距離差的過程根據(jù)上述目標信號水平,計算出與上述目標信號水平的1比特移位碼形相對應(yīng)的平均歐幾里得距離的過程;從上述歐幾里得距離差抽出上述平均歐幾里得距離之后,以上述平均歐幾里得距離進行劃分,計算出歸一化序列誤差的過程;以及使用上述歸一化序列誤差,評價上述再生信號的過程。
3.如權(quán)利要求2所述的再生信號評價方法,其特征在于,上述目標信號水平能夠根據(jù)再生信號進行變化。
4.如權(quán)利要求1所述的再生信號評價方法,其特征在于,通過按照下面的(式D-1)至(式D-6)所計算出來的評價值σ,對上述再生信號進行評價。數(shù)1EDB(pat1,pat2)=Σn=1N(Vtarget[pat1[n]]-Vtarget[pat2[n]])2]]>(式D-1)(Vtarget[B]為針對比特陣列B的目標信號水平,pat[n]比特碼形“pat”的時刻n中的比特陣列,N表示類比特數(shù))數(shù)2dmin=Average(EDmin)]]>=Σm=1MEDB(PatT[m],PatF[m])M]]>(式D-2)(M為1比特錯誤碼形的組合總數(shù),ParT以及PatF分別表示正確比特碼形以及錯誤比特碼形)數(shù)3ED(pat)=Σn=1N(Vsignal[t+n]-Vtarget[pat[n]])2]]>(式D-3)(Vsignal[t]表示時刻t中的再生信號水平,時刻t中的2值化結(jié)果為比特碼形“pat”)數(shù)4D=Sign(Shift-Direction)×{(ED(PatF[m])-ED(PatT[m]))-dmin} (式D-4)Sign(Shift-Direction)=-1(Right-Edge-Shift)+1(Left-Edge-Shift) (式D-5)σ=Σp=1P(D[p])2P2dmin]]>(式D-6)(Sign(Shift-Direction)表示,使2值化結(jié)果PatT1比特錯誤(邊沿移位),變成PatF的情況下的邊沿移位方向,P表示指定的計算期間內(nèi)的比特碼形的數(shù)目)
5.如權(quán)利要求2所述的再生信號評價方法,其特征在于,通過按照下面的(式D-1)至(式D-6)所計算出來的評價值σ,對上述再生信號進行評價。數(shù)5EDB(pat1,pat2)=Σn=1N(Vtarget[pat1[n]]-Vtarget[pat2[n]])2]]>(式D-1)(Vtarget[B]表示對于比特陣列B的目標信號水平,pat[n]表示比特碼形“pat”的時刻n中的比特陣列,N表示類比特數(shù))數(shù)6dmin=Average(EDmin)]]>=Σm=1MEDB(PatT[m],PatF[m])M]]>(式D-2)(M為1比特錯誤碼形的組合總數(shù),PatT以及PatF分別表示正確比特碼形以及錯誤比特碼形)數(shù)7ED(pat)=Σn=1N(Vsignal[t+n]-Vtarget[pat[n]])2]]>(式D-3)(Vsignal[t]表示時刻t中的再生信號水平,時刻t中的2值化結(jié)果為比特碼形“pat”)數(shù)8D=Sign(Shift-Direction)×{(ED(PatF[m])-ED(PatT[m]))-dmin} (式D-4)Sign(Shift-Direction)=-1(Right-Edge-Shift)+1(Left-Edge-Shift) (式D-5)σ=Σp=1P(D[p])2P2dmin]]>(式D-6)(Sign(Shiff-Direction)表示,使2值化結(jié)果PatT1比特錯誤(邊沿移位),變成PatF的情況下的邊沿移位方向,P表示指定的計算期間內(nèi)的比特碼形的數(shù)目)
6.一種光盤裝置中的記錄方法,其特征在于,包括變更記錄脈沖的參數(shù),在光盤介質(zhì)中進行記錄的過程;再生記錄了的數(shù)據(jù),通過權(quán)利要求1中所述的評價方法對再生信號進行評價的過程;以及根據(jù)上述評價,對上述記錄脈沖的參數(shù)進行恰當化的過程。
7.一種光盤裝置中的記錄方法,其特征在于,包括變更記錄脈沖的參數(shù),在光盤介質(zhì)中進行記錄的過程;再生記錄了的數(shù)據(jù),通過權(quán)利要求2中所述的評價方法對再生信號進行評價的過程;以及根據(jù)上述評價,對上述記錄脈沖的參數(shù)進行恰當化的過程。
8.一種光盤裝置的信號再生方法,其用于經(jīng)維特比解碼器對再生信號進行解碼,其特征在于,包括變更上述維特比解碼器的均衡條件,通過權(quán)利要求1中所述的評價方法對再生信號進行評價的過程;以及將上述均衡條件恰當化,使得上述評價最大的過程。
9.一種光盤裝置的信號再生方法,其用于經(jīng)維特比解碼器對上述再生信號進行解碼,其特征在于,包括變更上述維特比解碼器的均衡條件,通過權(quán)利要求2中所述的評價方法對再生信號進行評價的過程;以及將上述均衡條件恰當化,使得上述評價最大的過程。
10.如權(quán)利要求2中所述的再生信號評價方法,其特征在于,計算上述目標信號水平的過程,是使包含有1T長的比特的比特陣列有效,生成目標信號的過程。
11.一種光盤裝置,其安裝有PRML再生電路,上述PRML電路根據(jù)再生信號可以變更目標信號水平,其特征在于,包括生成解碼了的正確比特陣列和與該比特陣列邊沿移位1比特的錯誤比特陣列的裝置;根據(jù)上述正確比特陣列與錯誤比特陣列,參照上述目標信號水平,分別生成正確目標信號與錯誤目標信號的裝置;計算出上述正確目標信號與上述再生信號的各個時刻中的信號水平差的2次方的和,計算出正確歐幾里得距離的裝置;計算出上述錯誤目標信號與上述再生信號的各個時刻中的信號水平差的2次方的和,計算出錯誤歐幾里得距離的裝置;作為上述正確歐幾里得距離與錯誤歐幾里得距離的差,計算出歐幾里得距離差的裝置;根據(jù)上述目標信號水平,計算出與上述目標信號水平的1比特移位碼形相對應(yīng)的平均歐幾里得距離的裝置;從上述歐幾里得距離差抽出上述平均歐幾里得距離之后,以上述平均歐幾里得距離進行劃分,計算出歸一化序列誤差的裝置;具有能夠使用上述歸一化序列誤差,對上述再生信號進行評價的功能。
12.如權(quán)利要求11中所述的光盤裝置,其特征在于,上述PRML電路,具有計算出比最小游程長度更小的游長的目標信號水平的裝置;上述正確目標信號、錯誤目標信號生成裝置,參照包含比上述最小游程長度更小的游長的目標信號水平的目標信號水平,分別生成正確目標信號、錯誤目標信號。
13.一種與PRML方式對應(yīng)的再生信號的評價方法,上述PRML方式根據(jù)再生信號可以變更目標信號水平,其特征在于,包括生成解碼了的正確比特陣列以及與該比特陣列邊沿移位1比特的錯誤比特陣列的過程;根據(jù)上述正確比特陣列與錯誤比特陣列,參照上述目標信號水平,分別生成正確目標信號與錯誤目標信號的過程;計算出上述正確目標信號與上述再生信號的各個時刻中的信號水平差的2次方的和,計算出正確歐幾里得距離的過程;計算出上述錯誤目標信號與上述再生信號的各個時刻中的信號水平差的2次方的和,計算出錯誤歐幾里得距離的過程;作為上述正確歐幾里得距離與錯誤歐幾里得距離的差,計算出歐幾里得距離差的過程;根據(jù)上述目標信號水平,計算出與上述目標信號水平的1比特移位碼形相對應(yīng)的平均歐幾里得距離的過程;從上述歐幾里得距離差抽出上述平均歐幾里得距離之后,通過上述平均歐幾里得距離進行劃分,計算出歸一化序列誤差的過程;以及使用上述歸一化序列誤差,評價上述再生信號的過程。
14.一種再生信號的評價方法,其與最小游程長度為2或2以上的編碼的PRML方式相對應(yīng),其特征在于,包括計算出比最小游程長度更小的游長的目標信號水平的過程;生成解碼了的正確比特陣列以及與該比特陣列邊沿移位1比特的錯誤比特陣列的過程;根據(jù)上述正確比特陣列與錯誤比特陣列,參照上述目標信號水平,分別生成正確目標信號與錯誤目標信號的過程;計算出上述正確目標信號與上述再生信號的各個時刻中的信號水平差的2次方的和,計算出正確歐幾里得距離的過程;計算出上述錯誤目標信號與上述再生信號的各個時刻中的信號水平差的2次方的和,計算出錯誤歐幾里得距離的過程;作為上述正確歐幾里得距離與錯誤歐幾里得距離的差,計算出歐幾里得距離差的過程;根據(jù)上述目標信號水平,計算出與上述目標信號水平的1比特移位碼形相對應(yīng)的平均歐幾里得距離的過程;從上述歐幾里得距離差抽出上述平均歐幾里得距離之后,以上述平均歐幾里得距離進行劃分,計算出歸一化序列誤差的過程;以及使用上述歸一化序列誤差,評價上述再生信號的過程。
15.如權(quán)利要求13所述的再生信號評價方法,其特征在于,通過按照下面的(式D-1)至(式D-6)所計算出來的評價值σ,對上述再生信號進行評價。數(shù)9EDB(pat1,pat2)=Σn=1N(Vtarget[pat1[n]]-Vtarget[pat2[n]])2]]>(式D-1)(Vtarget[B]為對于比特陣列B的目標信號水平,pat[n]比特碼形“pat”的時刻n中的比特陣列,N表示類比特數(shù))數(shù)10dmin=Average(EDmin)]]>=Σm=1MEDB(PatT[m],PatF[m])M]]>(式D-2)(M為1比特錯誤碼形的組合總數(shù),ParT以及PatF分別表示正確比特碼形以及錯誤比特碼形)數(shù)11ED(pat)=Σn=1N(Vsignal[t+n]-Vtarget[pat[n]])2]]>(式D-3)(Vsignal[t]表示時刻t中的再生信號水平,時刻t中的2值化結(jié)果為比特碼形“pat”)數(shù)12D=Sign(Shift-Direction)×{(ED(PatF[m])-ED(PatT[m]))-dmin} (式D-4)Sign(Shift-Direction)=-1(Right-Edge-Shift)+1(Left-Edge-Shift) (式D-5)σ=Σp=1P(D[p])2P2dmin]]>(式D-6)(Sign(Shift-Direction)表示,使2值化結(jié)果PatT1比特錯誤(邊沿移位),變成PatF的情況下的邊沿移位方向,P表示指定的計算期間內(nèi)的比特碼形的數(shù))
16.如權(quán)利要求14所述的再生信號評價方法,其特征在于,通過按照下面的(式D-1)至(式D-6)所計算出來的評價值σ,對上述再生信號進行評價。數(shù)13EDB(pat1,pat2)=Σn=1N(Vtarget[pat1[n]]-Vtarget[pat2[n]])2]]>(式D-1)(Vtarget[B]為對于比特陣列B的目標信號水平,pat[n]比特碼形“pat”的時刻n中的比特陣列,N表示類比特數(shù))數(shù)14dmin=Average(EDmin)]]>=Σm=1MEDB(PatT[m],PatF[m])M]]>(式D-2)(M為1比特錯誤碼形的組合總數(shù),ParT以及PatF分別表示正確比特碼形以及錯誤比特碼形)數(shù)15ED(pat)=Σn=1N(Vsignal[t+n]-Vtarget[pat[n]])2]]>(式D-3)(Vsignal[t]表示時刻t中的再生信號水平,時刻t中的2值化結(jié)果為“pat”)數(shù)16D=Sign(Shift-Direction)×{(ED(PatF[m])-ED(PatT[m]))-dmin} (式D-4)Sign(Shift-Direction)=-1(Right-Edge-Shift)+1(Left-Edge-Shift) (式D-5)σ=Σp=1P(D[p])2P2dmin]]>(式D-6)(Sign(Shift-Direction)表示,使2值化結(jié)果PatT1比特錯誤(邊沿移位),變成PatF的情況下的邊沿移位方向,P表示指定的計算期間內(nèi)的比特碼形的數(shù))
17.一種再生信號評價方法,其特征在于,在權(quán)利要求15或權(quán)利要求16中,代替(式D-1)以及(式D-3),分別通過以下的(式D-7)以及(式D-8),將歐幾里得距離作為各個時刻中的兩者的差的絕對值的和計算出來。數(shù)17EDB(pat1,pat2)=Σn=1N|Vtarget[pat1[n]]-Vtarget[pat2[n]]|]]>(式D-7)ED(pat)=Σn=1N|Vsignal[t+n]-Vtarget[pat[n]]|]]>(式D-8)
18.一種再生信號評價方法,其特征在于,在權(quán)利要求15或權(quán)利要求16中,代替(式D-2),將基準歐幾里得距離dmin作為該碼形中的值,使用以下的(式D-9)。數(shù)18dmin=EDB(PatT[m],PatF[m]) (式D-9)這里,EDB通過(式D-1)以下的(式D-7)計算出來數(shù)19EDB(pat1,pat2)=Σn=1N|Vtarget[pat1[n]]-Vtarget[pat2[n]]|]]>(式D-7)
19.一種再生信號評價方法,其特征在于,在權(quán)利要求15或權(quán)利要求16中,代替(式D-4),在設(shè)對左右的邊沿移位的評價值分別為DL、DR時,在該DL以及DR都能夠計算出來的情況下,使用以下的(式D-10)所表示的平均移位量,作為所著眼的1個邊沿的移位量D。數(shù)20D=(DL+DR)2]]>(式D-10)
20.一種再生信號評價方法,其特征在于,在權(quán)利要求15或權(quán)利要求16中,代替(式D-4),在設(shè)對左右的邊沿移位的評價值分別為DL、DR時,在該DL以及DR都能夠計算出來的情況下,使用以下的(式D-11)所表示的那樣的絕對值較小的一方的移位量,作為所著眼的1個邊沿的移位量D。數(shù)21D=DL if|DL|≤|DR| (式D-11)D=DR if|DL|>|DR|
21.一種再生信號評價方法,其特征在于,在權(quán)利要求15或權(quán)利要求16中,代替(式D-4),在設(shè)對左右的邊沿移位的評價值分別為DL、DR時,在該DL以及DR都能夠計算出來的情況下,使用以下的(式D-12)所表示的那樣的絕對值較大的一方的移位量,作為所著眼的1個邊沿的移位量D。數(shù)22D=DR if|DL|≤|DR| (式D-12)D=DL if|DL|>|DR|
22.一種光盤裝置,其安裝有PRML再生電路,上述PRML電路根據(jù)再生信號可以變更目標信號水平,其特征在于,包括生成解碼了的正確比特陣列以及與該比特陣列邊沿移位1比特的錯誤比特陣列的裝置;根據(jù)上述正確比特陣列與錯誤比特陣列,參照上述目標信號水平,分別生成正確目標信號與錯誤目標信號的裝置;計算出上述正確目標信號與上述再生信號的各個時刻中的信號水平差的絕對值的和,計算出正確歐幾里得距離的裝置;計算出上述錯誤目標信號與上述再生信號的各個時刻中的信號水平差的絕對值的和,計算出錯誤歐幾里得距離的裝置;作為上述正確歐幾里得距離與錯誤歐幾里得距離的差,計算出歐幾里得距離差的裝置;根據(jù)上述目標信號水平,計算出與上述目標信號水平的1比特移位碼形相對應(yīng)的平均歐幾里得距離的裝置;以及從上述歐幾里得距離差抽出上述平均歐幾里得距離之后,通過上述平均歐幾里得距離進行劃分,計算出歸一化序列誤差的裝置,具有能夠使用上述歸一化序列誤差,對上述再生信號進行評價的功能。
23.一種IC芯片,其由具有波形均衡器以及目標水平表的維特比解碼電路,和信號評價電路構(gòu)成,其特征在于,上述信號評價電路包括碼形選擇單元、第1以及第2目標水平計算單元、序列誤差評價單元;上述碼形選擇單元,將上述維特比解碼電路所輸出的2值化結(jié)果,對應(yīng)于1比特錯誤,保存類比特數(shù)×2-1個,判斷是否為評價值計算用碼形,在判斷為評價值計算用碼形的情況下,將其作為正確比特碼形發(fā)送給上述第1目標水平計算單元,同時,生成邊沿錯位了1比特的錯誤碼形,作為錯誤比特碼形發(fā)送給上述第2目標水平計算單元;上述第1目標水平計算單元,參照上述目標水平表,輸出與正確比特碼形對應(yīng)的目標信號水平,上述第2目標水平計算單元,參照上述目標水平表,輸出與錯誤比特碼形對應(yīng)的目標信號水平;上述序列誤差評價單元,使用上述第1以及第2目標水平計算單元的輸出與上述波形均衡器等的輸出,按照下面的(式D-1)至(式D-6),輸出評價值D或σ中的任一個。數(shù)23EDB(pat1,pat2)=Σn=1N(Vtarget[pat1[n]]-Vtarget[pat2[n]])2]]>(式D-1)(Vtarget[B]為對于比特陣列B的目標信號水平,pat[n]比特碼形“pat”的時刻n中的比特陣列,N表示類比特數(shù))數(shù)24dmin=Average(EDmin)]]>=Σm=1MEDB(PatT[m],PatF[m])M]]>(式D-2)(M為1比特錯誤碼形的組合總數(shù),PatT以及PatF分別表示正確比特碼形以及錯誤比特碼形)數(shù)25ED(pat)=Σn=1N(Vsignal[t+n]-Vtarget[pat[n]])2]]>(式D-3)(Vsignal[t]表示時刻t中的再生信號水平,時刻t中的2值化結(jié)果為比特碼形“pat”)數(shù)26D=Sign(Shift-Direction)×{(ED(PatF[m])-ED(PatT[m]))-dmin} (式D-4)Sign(Shift-Direction)=-1(Right-Edge-Shift)+1(Left-Edge-Shift) (式D-5)σ=Σp=1P(D[p])2P2dmin]]>(式D-6)(Sign(Shift-Direction)表示,使2值化結(jié)果PatT1比特錯誤(邊沿移位),變成PatF的情況下的邊沿移位方向,P表示指定的計算期間內(nèi)的比特碼形的數(shù))
24.一種IC芯片,其由具有波形均衡器以及目標水平表的維特比解碼電路,和信號評價電路結(jié)構(gòu),其特征在于,上述信號評價電路包括碼形選擇單元、第1以及第2目標水平計算單元、序列誤差評價單元和虛擬目標水平計算單元;上述虛擬目標水平計算單元,不依賴于游程長度限制,使用上述目標水平表的各個表值,計算出對所有的比特陣列的目標信號水平,作為虛擬目標水平表保存;上述碼形選擇單元,將上述維特比解碼電路所輸出的2值化結(jié)果,對應(yīng)于1比特錯誤,保存類比特數(shù)×2-1個,判斷是否為評價值計算用碼形,在判斷為評價值計算用碼形的情況下,將其作為正確比特碼形發(fā)送給上述第1目標水平計算單元,同時,生成邊沿錯位了1比特的錯誤碼形,作為錯誤比特碼形發(fā)送給上述第2目標水平計算單元;上述第1目標水平計算單元,參照上述虛擬目標水平表,輸出對應(yīng)于正確比特碼形的目標信號水平,上述第2目標水平計算單元,參照上述虛擬目標水平表,輸出對應(yīng)于錯誤比特碼形的目標信號水平;上述序列誤差評價單元,使用上述第1以及第2目標水平計算單元的輸出和上述波形均衡器等的輸出,按照下面的(式D-1)至(式D-6),輸出評價值D或σ中的任一個。數(shù)27EDB(pat1,pat2)=Σn=1N(Vtarget[pat1[n]]-Vtarget[pat2[n]])2]]>(式D-1)(Vtarget[B]為對于比特陣列B的目標信號水平,pat[n]比特碼形“pat”的時刻n中的比特陣列,N表示類比特數(shù))數(shù)28dmin=Average(EDmin)]]>=Σm=1MEDB(PatT[m],PatF[m])M]]>(式D-2)(M為1比特錯誤碼形的組合總數(shù),PatT以及PatF分別表示正確比特碼形以及錯誤比特碼形)數(shù)29ED(pat)=Σn=1N(Vsignal[t+n]-Vtarget[pat[n]])2]]>(式D-3)(Vsignal[t]表示時刻t中的再生信號水平,時刻t中的2值化結(jié)果為比特碼形“pat”)數(shù)30D=Sign(Shift-Direction)×{(ED(PatF[m])-ED(PatT[m]))-dmin} (式D-4)Sign(Shift-Direction)=-1(Right-Edge-Shift)+1(Left-Edge-Shift) (式D-5)σ=Σp=1P(D[p])2P2dmin]]>(式D-6)(Sign(Shift-Direction)表示,使2值化結(jié)果PatT1比特錯誤(邊沿移位),變成PatF的情況下的邊沿移位方向,P表示指定的計算期間內(nèi)的比特碼形的數(shù))
25.一種IC電路,其特征在于,在權(quán)利要求23或權(quán)利要求24中,代替(式D-1)以及(式D-3),分別通過以下的(式D-7)以及(式D-8),將歐幾里得距離作為各個時刻中的兩者的差的絕對值的和計算出來。數(shù)31EDB(pat1,pat2)=Σn=1N|Vtarget[pat1[n]]-Vtarget[pat2[n]]|]]>(式D-7)ED(pat)=Σn=1N|Vsignal[t+n]-Vtarget[pat[n]]|]]>(式D-8)
26.一種IC電路,其特征在于,在權(quán)利要求23或權(quán)利要求24中,代替(式D-2),將基準歐幾里得距離dmin作為該碼形中的值,使用以下的(式D-9)。數(shù)32dmin=EDB(PatT[m],PatF[m])(式D-9)這里,EDB通過(式D-1)或以下的(式D-7)計算出來數(shù)33EDB(pat1,pat2)=Σn=1N|Vtarget[pat1[n]]-Vtarget[pat2[n]]|]]>(式D-7)
27.一種IC電路,其特征在于,在權(quán)利要求23或權(quán)利要求24中,作為所著眼的1個邊沿的移位量D,代替(式D-4),在設(shè)對左右的邊沿移位的評價值分別為DL、DR時,在該DL以及DR都能夠計算出來的情況下,使用以下的(式D-10)所表示的平均移位量。數(shù)34D=(DL+DR)2]]>(式D-10)
28.一種IC電路,其特征在于,在權(quán)利要求23或權(quán)利要求24中,作為所著眼的1個邊沿的移位量D,代替(式D-4),在設(shè)對左右的邊沿移位的評價值分別為DL、DR時,在該DL以及DR都能夠計算出來的情況下,使用以下的(式D-11)所表示的那樣的絕對值較小的一方的移位量。數(shù)35D=DL if|DL|≤|DR| (式D-11)D=DR if|DL|>|DR|
29.一種再生信號評價方法,其特征在于,在權(quán)利要求23或權(quán)利要求24中,作為所著眼的1個邊沿的移位量D,代替(式D-4),在設(shè)對左右的邊沿移位的評價值分別為DL、DR時,在該DL以及DR都能夠計算出來的情況下,使用以下的(式D-12)所表示的那樣的絕對值較大的一方的移位量。數(shù)36D=DR if|DL|≤|DR| (式D-12)D=DL if|DL|>|DR|
全文摘要
本發(fā)明提供一種在目標水平根據(jù)再生信號進行變化的PRML方式中,根據(jù)維特比解碼器的檢測余量的觀點再生信號品質(zhì)評價方法以及使用該方法的光盤裝置。另外,還提供一種對最小游程長度的組合所結(jié)構(gòu)的信號碼形,根據(jù)邊沿移位的觀點來評價品質(zhì)的方法以及使用該方法的裝置。根據(jù)再生信號進行變化的目標信號水平,根據(jù)解碼結(jié)果生成目標信號以及解碼結(jié)果邊沿移位了的錯誤目標信號,通過計算出它與再生信號的歐幾里得距離,能夠?qū)π盘柶焚|(zhì)進行評價。另外,定義沒有內(nèi)置在維特比解碼器內(nèi)的、不足最小游程長度的虛擬狀態(tài),使用維特比解碼器內(nèi)的目標信號水平表,由疊加概念生成虛擬狀態(tài)的目標信號水平。由此,即使在最小游程長度的組合碼形發(fā)生了邊沿移位的情況下,也能夠通過上述的方法來進行信號品質(zhì)的評價。
文檔編號G11B20/10GK1694169SQ20051000511
公開日2005年11月9日 申請日期2005年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月7日
發(fā)明者峰邑浩行 申請人:株式會社日立制作所, 日立樂金資料儲存股份有限公司