專利名稱：具有一個(gè)簡(jiǎn)化符號(hào)檢測(cè)器的傳輸系統(tǒng)和記錄系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一個(gè)傳輸系統(tǒng)，它包含一個(gè)通過一個(gè)傳輸信道向接收機(jī)發(fā)送信源符號(hào)的發(fā)射機(jī)，所述接收機(jī)包含一個(gè)檢測(cè)器，所述檢測(cè)器包含用來確定輸入信號(hào)的一個(gè)品質(zhì)量度的品質(zhì)量度確定裝置，該檢測(cè)器被安排去從輸入信號(hào)和品質(zhì)量度中導(dǎo)出一個(gè)重構(gòu)符號(hào)序列。
本發(fā)明還有關(guān)一個(gè)接收機(jī)，一個(gè)記錄系統(tǒng)，一個(gè)檢測(cè)器和一個(gè)檢測(cè)方法。
按照前述的一個(gè)傳輸系統(tǒng)見于已公開國際專利中請(qǐng)第WO96/13905。
這樣的傳輸系統(tǒng)可用于，例如，通過公共電話網(wǎng)傳送信源符號(hào)，用于在電話交換機(jī)間傳送多路信號(hào)或用于在移動(dòng)電話系統(tǒng)中傳送數(shù)字信號(hào)。所述記錄系統(tǒng)可被用于利用磁帶或諸如硬盤或軟盤的磁盤來記錄并復(fù)現(xiàn)信源符號(hào)。這樣的記錄系統(tǒng)也可用光-磁盤，例如CD,CD-ROM或DVD(數(shù)字影碟)。
為了通過傳輸信道傳輸數(shù)字符號(hào)，或?qū)⒃捶?hào)記錄在記錄媒體上，常將這些源符號(hào)轉(zhuǎn)換為編碼符號(hào)。編碼的一個(gè)可能的目的是獲得一個(gè)信號(hào)，該信號(hào)代表具有滿足規(guī)定要求的頻譜的一個(gè)編碼符號(hào)序列。這些要求之一是，例如，無DC(直流)分量，因?yàn)橐恍╊l繁使用的傳輸信道或記錄媒體不能傳輸DC分量。使用編碼的另一個(gè)原因是獲得校正傳輸誤差的可能性。
在已知的使用檢測(cè)器的傳輸系統(tǒng)中，檢測(cè)器逐個(gè)字符地確定符號(hào)值。為提高檢測(cè)器的可靠性，該檢測(cè)器包含檢測(cè)傳輸誤差的誤差檢測(cè)裝置。檢測(cè)器還包含糾錯(cuò)裝置，用于根據(jù)與被檢測(cè)符號(hào)相關(guān)的品質(zhì)量度，校正最小可靠符號(hào)的值。在已知傳輸系統(tǒng)中，該品質(zhì)量度是在對(duì)符號(hào)值進(jìn)行判定的時(shí)刻，從模擬信號(hào)值中得出的。利用模擬信號(hào)值確定品質(zhì)量度要求額外的硬件以確定和存儲(chǔ)所述模擬信號(hào)值。
本發(fā)明的目的是提供一個(gè)如前面所述的傳輸系統(tǒng)，它不需要以上所提到的額外的硬件。
這樣，按本發(fā)明的傳輸系統(tǒng)的特征在于，品質(zhì)確定裝置被安排去由從傳輸信道接收到的信號(hào)中的轉(zhuǎn)變位置，確定品質(zhì)量度。
本發(fā)明基于這樣的認(rèn)識(shí)，干擾信號(hào)不僅引起判定瞬間信號(hào)的模擬值變化，而且它們還引起信號(hào)中轉(zhuǎn)變位置的變化。從這樣一個(gè)傳輸系統(tǒng)中總是必須具備的時(shí)鐘恢復(fù)電路中的相位檢測(cè)器可以很容易地測(cè)得轉(zhuǎn)變位置。
可以觀察到，并不要求為輸入信號(hào)中的每個(gè)符號(hào)確定品質(zhì)量度。如果出現(xiàn)轉(zhuǎn)變，則確定品質(zhì)量度。若使用每個(gè)符號(hào)都有轉(zhuǎn)變的代碼，則每個(gè)符號(hào)都可得到一個(gè)品質(zhì)信號(hào)，允許使用維特比檢測(cè)器。這樣的一個(gè)代碼是，例如Manchester代碼。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的特征是，品質(zhì)確定裝置被安排用于存儲(chǔ)位置在標(biāo)定位置之后的最近轉(zhuǎn)變，并用于存儲(chǔ)位置在標(biāo)定位置之前的最近轉(zhuǎn)變。
通過只存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于最近轉(zhuǎn)變的相位誤差的位置，傳輸系統(tǒng)在不增加誤差校正概率的前提下得到簡(jiǎn)化。
以下，借助于附圖，解釋本發(fā)明，附圖為

圖1，可以在其中使用本發(fā)明的一個(gè)傳輸系統(tǒng)；圖2，可以在其中使用本發(fā)明的一個(gè)記錄系統(tǒng)；圖3，用于如圖1的傳輸系統(tǒng)和如圖2的記錄系統(tǒng)的一個(gè)檢測(cè)器；圖4，在d=1錯(cuò)誤的情況下，實(shí)際的輸入信號(hào)和相應(yīng)的誤差信號(hào)的圖形；圖5，在k=11錯(cuò)誤的情況下，實(shí)際的輸入信號(hào)和相應(yīng)的誤差信號(hào)的圖形；圖6，在如圖3的檢測(cè)器中使用的一個(gè)相位檢測(cè)器34的實(shí)例；圖7，實(shí)現(xiàn)圖3中誤差信號(hào)計(jì)算器44的功能的可編程處理器的一個(gè)程序的流程圖；圖8，實(shí)現(xiàn)圖3中檢查單元40和校正單元42的功能的可編程處理器的一個(gè)程序的流程圖。
在如圖1的傳輸系統(tǒng)中，要被發(fā)送的一個(gè)數(shù)字信號(hào)被加到發(fā)射機(jī)2中的一個(gè)編碼器4上。編碼器4的輸出連接到調(diào)制器6的一個(gè)輸入端。調(diào)制器6的輸出構(gòu)成發(fā)射機(jī)2的輸出。發(fā)射機(jī)2的輸出通過一個(gè)傳輸介質(zhì)8被連接到接收機(jī)10的一個(gè)輸入端。接收到的信號(hào)被加到解調(diào)器12的一個(gè)輸入端。解調(diào)器的輸出被接到一個(gè)均衡器14的輸入端。均衡器14的輸出被接到一個(gè)檢測(cè)器16的一個(gè)輸入端。在檢測(cè)器16的輸出端，可以得到被檢測(cè)符號(hào)。
在編碼器4中，用糾錯(cuò)碼對(duì)要被發(fā)送的信源符號(hào)編碼。這可以是一個(gè)卷積碼或諸如Reed-Solomon碼的一個(gè)分組碼。也可能使用一個(gè)所謂的并置編碼方案。
編碼器4的輸出符號(hào)由調(diào)制器6調(diào)制到一個(gè)載波上?？赡艿恼{(diào)制方法有，例如QPSK,QSM或OFDM。
調(diào)制信號(hào)通過傳輸介質(zhì)8被傳送到接收機(jī)10。在接收機(jī)10中，接收到的信號(hào)由解調(diào)器12解調(diào)。解調(diào)信號(hào)由一個(gè)均衡器濾波以消除由傳輸介質(zhì)的有限帶寬所引起的符號(hào)間的干擾。檢測(cè)器16從均衡器14輸出端的均衡信號(hào)中導(dǎo)出輸出符號(hào)。在檢測(cè)器16的輸出端可以得到接收機(jī)10的輸出信號(hào)。
在如圖2的記錄系統(tǒng)20中，由一個(gè)讀單元26讀一個(gè)光盤。假設(shè)在光盤上所寫的數(shù)據(jù)是按如在CD盤標(biāo)準(zhǔn)中使用的8-14EFM編碼方案編碼的。不過本發(fā)明也可用于如在DVD(數(shù)字影碟)標(biāo)準(zhǔn)中采用的8-16EFM+編碼方案中。EFM碼有一個(gè)最小的游程長度(由具有相反值的連續(xù)位分開的具有相同值的連續(xù)位之間的距離)3，和一個(gè)最大的游程長度11。EFM+碼也有一個(gè)最小游程長3和最大游程11。這使得如本發(fā)明的系統(tǒng)能處理EFM信號(hào)和EFM+信號(hào)，而不必重構(gòu)檢測(cè)器。甚至不必通知檢測(cè)器所要接收的代碼的類型。這在必須能夠播放按照DVD標(biāo)準(zhǔn)使用EFM+的磁盤，又必須能播放按照不同的CD標(biāo)準(zhǔn)使用EFM的磁盤的DVD播放器中非常有用。如果不使用本發(fā)明，則要求有分別用于EFM+和EFM的檢測(cè)器。
讀出單元26的輸出由一個(gè)均衡器28濾波，以消除不希望的符號(hào)間干擾。均衡器28的輸出信號(hào)由檢測(cè)器30使用，以得到被檢測(cè)符號(hào)序列。檢測(cè)器30的操作將在以后詳細(xì)討論。
在如圖3的檢測(cè)器30中，輸入信號(hào)被連接到一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器32上，模數(shù)轉(zhuǎn)換器32的輸出被連接到數(shù)字鎖相環(huán)34的一個(gè)輸入端。攜帶重構(gòu)符號(hào)(未校正)的數(shù)字鎖相環(huán)的第一個(gè)輸出端被連接到一個(gè)延遲單元36的一個(gè)輸入端和一個(gè)誤差檢測(cè)器38的一個(gè)輸入端。PLL34的第二個(gè)輸出端，帶有鎖相環(huán)34輸入信號(hào)的過零點(diǎn)位置的測(cè)量值，被連接到一個(gè)用來確定一個(gè)可靠性量度的裝置上，該裝置有一個(gè)誤差計(jì)算器44。
誤差檢測(cè)器38的一個(gè)輸出被連接到糾錯(cuò)裝置40的第一個(gè)輸入端。誤差計(jì)算器44的一個(gè)輸出端被連接到糾錯(cuò)裝置40的一個(gè)第二輸入端。延遲單元36的一個(gè)輸出被連接到糾錯(cuò)裝置40的一個(gè)第三輸入端。在糾錯(cuò)裝置40的輸出端，可以得到重構(gòu)符號(hào)(已校正的)。
圖3中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器32以采樣周期3T/2在均衡器28的輸出端對(duì)信號(hào)采樣，其中T為要被檢測(cè)的信號(hào)的比特間隔?？梢杂^察到，采樣時(shí)鐘并非必須與比特時(shí)鐘同步，它可以從一個(gè)自激振蕩器中得到。
鎖相環(huán)34從輸入信號(hào)中得出一個(gè)周期等于比特間隔的數(shù)字時(shí)鐘信號(hào)。鎖相環(huán)還提供出現(xiàn)在輸入信號(hào)中的符號(hào)的(預(yù)備)重構(gòu)。重構(gòu)位有不同的格式，即，“0”表示在相位檢測(cè)器輸入端的信號(hào)的恒定電平，“1”表示在相位檢測(cè)器輸入端的信號(hào)的變化電平。在相位檢測(cè)器的第二個(gè)輸入端，有一個(gè)信號(hào)代表輸入信號(hào)的實(shí)際轉(zhuǎn)變位置(過零點(diǎn))從該轉(zhuǎn)變的期望位置的偏移。該偏移被用來確定如本發(fā)明的可靠性量度。
按本發(fā)明，只需跟蹤兩個(gè)誤差信號(hào)及它們的位置就足夠了。所用的誤差信號(hào)代表過零點(diǎn)和最近的檢測(cè)瞬間之間的距離。這里，計(jì)算并存儲(chǔ)了兩類誤差信號(hào)。
如果出現(xiàn)最近檢測(cè)瞬間在其左側(cè)的過零點(diǎn)(檢測(cè)瞬間早于過零點(diǎn))，則計(jì)算第一個(gè)誤差信號(hào)Left Error。信號(hào)Left Error的值等于所述過零點(diǎn)和所述最近檢測(cè)瞬間之間的距離。如果出現(xiàn)最近檢測(cè)瞬間在其右側(cè)的過零點(diǎn)(檢測(cè)瞬間落后于過零點(diǎn))，則計(jì)算第二誤差信號(hào)Right Error。誤差信號(hào)Right Error的值等于所述過零點(diǎn)和所述最近檢測(cè)瞬間之間的距離。
同樣，存儲(chǔ)與這兩個(gè)誤差信號(hào)的最近修改瞬間有關(guān)的相應(yīng)位置DL和Dr。這些誤差信號(hào)在有錯(cuò)誤的情況下可被用于確定最有可能錯(cuò)誤的符號(hào)。誤差信號(hào)從鎖相環(huán)34提供的相位誤差中計(jì)算。
誤差檢測(cè)器38檢查鎖相環(huán)輸出端的比特的游程長是否在允許范圍內(nèi)。若在EFM(或EFM+)情況下，游程長小于3，則發(fā)送一個(gè)錯(cuò)誤信號(hào)。這發(fā)生在相位檢測(cè)器輸出端的比特序列中檢測(cè)到字串“11”或“101”的情況下。若游程長等于11。則也檢測(cè)到一個(gè)錯(cuò)誤，這發(fā)生在相位檢測(cè)器輸出端的比特序列中檢測(cè)到字節(jié)“1000000000001”的情況下。誤差檢測(cè)器38向糾錯(cuò)裝置通知所檢測(cè)錯(cuò)誤的類型。從所檢測(cè)到的錯(cuò)誤類型，和由誤差計(jì)算器44確定的誤差信號(hào)，可以確定最低可靠性的符號(hào)或符號(hào)串，并隨后校正它們。
如果在相位檢測(cè)器34的輸出端的比特序列中包含有字符串“11”(d=1錯(cuò)誤)，則假設(shè)兩個(gè)比特都是錯(cuò)誤的。
如果誤差信號(hào)表明，在同一檢測(cè)瞬間的周圍，有兩個(gè)過零點(diǎn)，則假設(shè)根本不應(yīng)該出現(xiàn)過零點(diǎn)，且字串“11”被求反以獲得校正比特，在這種情況下，DL和Dr的值等于零。
如果過零點(diǎn)之間的距離較大，則假設(shè)“1”中的一個(gè)必須被向右移位，另一個(gè)“1”必須被向左移位以得到滿足游程長度要求的字符串“1001”。在這種情況下，DL和Dr的值至少有一個(gè)不是零。
如果相位檢測(cè)器34輸出端的比特序列中包含字符串“101”(d=2錯(cuò)誤)，則假設(shè)其中一個(gè)“1”是錯(cuò)誤的。這時(shí)，有兩個(gè)過零點(diǎn)被兩個(gè)檢測(cè)瞬間分隔。在這種情況下，必須區(qū)分四種情況。這些情況的不同之處在于，過零點(diǎn)的位置是否在最近檢測(cè)瞬間之前或之后。在下表中示出了這些情況及相應(yīng)的誤差量度。
表1
如果兩個(gè)過零點(diǎn)都在最近檢測(cè)瞬間之前，檢測(cè)到的第二個(gè)“1”最有可能是錯(cuò)誤的，因此這一位必須被向右移位，這可見于圖4中的曲線31，它顯示了兩個(gè)可能的理想輸入信號(hào)a和b(虛線)和實(shí)際的輸入信號(hào)(實(shí)線)。由曲線31可見，輸入信號(hào)的第一個(gè)過零點(diǎn)和信號(hào)a的第一個(gè)過零點(diǎn)間的距離P，往往大于輸入信號(hào)的第二個(gè)過零點(diǎn)和信號(hào)b的第二個(gè)過零點(diǎn)間的距離Q。這可能是由于干擾信號(hào)，使得信號(hào)b的第二個(gè)過零點(diǎn)已經(jīng)被偏移到輸入信號(hào)的實(shí)際過零點(diǎn)位置。因此，信號(hào)b被認(rèn)為是所檢測(cè)序列的理想復(fù)現(xiàn)，且校正后的符號(hào)值為01001。
如果兩個(gè)過零點(diǎn)都在最近檢測(cè)瞬間之后，所檢測(cè)的第一個(gè)“1”最有可能是錯(cuò)誤的，因此它必須被向左移位。見于圖5中的圖形33，它示出了兩個(gè)可能的理想輸入信號(hào)a和b(虛線)和實(shí)際的輸入信號(hào)(實(shí)線)。從圖形33可以看到，輸入信號(hào)中的第一個(gè)過零點(diǎn)和信號(hào)a中的第一個(gè)過零點(diǎn)之間的距離P，往往小于輸入信號(hào)中的第二個(gè)過零點(diǎn)和信號(hào)b中的第二個(gè)過零點(diǎn)之間的距離Q。這可能是由于干擾信號(hào)，使得信號(hào)a中的第一個(gè)過零點(diǎn)已經(jīng)偏移到了輸入信號(hào)中的實(shí)際過零點(diǎn)位置。因此，信號(hào)a被認(rèn)為是被檢測(cè)序列的理想復(fù)現(xiàn)，校正后的符號(hào)值為10010。
如果第一個(gè)過零點(diǎn)在最近過零點(diǎn)之前，第二個(gè)過零點(diǎn)在最近過零點(diǎn)之后，則兩個(gè)被檢測(cè)的符號(hào)序列都有可能。它們之間的判定基于信號(hào)LeftError和RightError的值。若LeftError小于RightError，則第一個(gè)“1”，最有可能錯(cuò)誤，因此，這個(gè)“1”必須被向左移位。否則，被檢測(cè)的第二個(gè)“1”最有可能錯(cuò)誤，因此，這個(gè)“1”必須被向右移位。見于圖4中的圖形35。在圖形35中，誤差信號(hào)Left Error被表示為L，誤差信號(hào)RightError被表示為R。從圖形35可見，若LeftError(L)大于RightError(R)，信號(hào)a中的第一個(gè)過零點(diǎn)和實(shí)際輸入信號(hào)中的第一個(gè)過零點(diǎn)之間的距離P大于信號(hào)b的第二個(gè)過零點(diǎn)和實(shí)際輸入信號(hào)中的第二個(gè)過零點(diǎn)之間的距離Q。在這種情況下，信號(hào)b可能代表正確的符號(hào)序列01001。
如果第一個(gè)過零點(diǎn)在最近的過零點(diǎn)之后，且第二個(gè)過零點(diǎn)在最近的過零點(diǎn)之前，則兩個(gè)被檢測(cè)的符號(hào)序列都有可能。它們之間的判定基于信號(hào)LeftError和RightError的值。若LeftError小于RightError，則第一個(gè)“1”最有可能錯(cuò)誤，因此，這個(gè)“1”必須被向右移位。反之被檢測(cè)的第二個(gè)“1”最有可能錯(cuò)誤，因此，它必須被向左移位。見于圖5中的圖形37。在圖形37中，誤差信號(hào)LeftError用L表示，誤差信號(hào)RightError用R表示。從圖形37可見，若LeftError(L)大于RightError(R)，信號(hào)a中第一個(gè)過零點(diǎn)和實(shí)際輸入信號(hào)的第一個(gè)過零點(diǎn)之間的距離P大于信號(hào)b中第二個(gè)過零點(diǎn)和實(shí)際輸入信號(hào)的第二個(gè)過零點(diǎn)之間的距離Q，在這種情況下，很可能信號(hào)b代表正確的符號(hào)序列01001。
若相位檢測(cè)器34的輸出端的比特序列包含字符串“010000000000010”(k=12錯(cuò)誤)，假設(shè)其中的一個(gè)“1”位置錯(cuò)誤。在這種情況下，有兩個(gè)過零點(diǎn)被12個(gè)檢測(cè)瞬間分開。這里，又必須區(qū)分四種情況。這些情況的不同之處在于，過零點(diǎn)的位置是否在最近檢測(cè)瞬間之前或之后，在下表中示出了這些情況及相應(yīng)的誤差量度。
表2
如果兩個(gè)過零點(diǎn)都在最近檢測(cè)瞬間之前，所檢測(cè)的第一個(gè)“1”最有可能錯(cuò)誤，因此它必須被向右移位。見于圖形39，其中實(shí)際輸入信號(hào)中的第一個(gè)過零點(diǎn)和信號(hào)b中的第一個(gè)過零點(diǎn)之間的距離P往往小于實(shí)際輸入信號(hào)的第二個(gè)過零點(diǎn)和信號(hào)a的第二個(gè)過零點(diǎn)之間的距離Q。最有可能的情況是信號(hào)b中第一個(gè)過零點(diǎn)已移到了其(錯(cuò)誤的)實(shí)際位置。因此第一個(gè)“1”必須被向右移位。
如果兩個(gè)過零點(diǎn)都在最近檢測(cè)瞬間之后，被檢測(cè)的第二個(gè)“1”最有可能錯(cuò)誤，因此它必須被向左移位。這可見于圖形41，其中實(shí)際輸入信號(hào)中的第一個(gè)過零點(diǎn)和信號(hào)b中第一個(gè)過零點(diǎn)之間的距離P往往大于實(shí)際輸入信號(hào)中第二個(gè)過零點(diǎn)和信號(hào)a中第二個(gè)過零點(diǎn)之間的距離Q。很可能信號(hào)a中第二個(gè)過零點(diǎn)已偏移到了其(錯(cuò)誤的)實(shí)際位置。因此第二個(gè)“1”必須被向左移位。
如果第一個(gè)過零點(diǎn)在最近過零點(diǎn)之后且第二個(gè)過零點(diǎn)在最近過零點(diǎn)之前，則被檢測(cè)的兩個(gè)符號(hào)序列都有可能。它們間的判定基于信號(hào)LeftError和Right Error的值。如果Left Error小于Right Error，則第一個(gè)“1”最有可能錯(cuò)誤，因此，這個(gè)“1”必須被向左移位。反之，最有可能的情況是第一個(gè)被檢測(cè)的“1”是錯(cuò)誤的，因此，這個(gè)“1”必須被向右移位。在圖5中的圖形43中，誤差信號(hào)Left Error用L表示，誤差信號(hào)Right Error用R表示。從圖形43可見，若Left Error(L)大于Right Error(R)，則信號(hào)b中第一個(gè)過零點(diǎn)與實(shí)際輸入信號(hào)中第一個(gè)過零點(diǎn)間的距離P小于信號(hào)a中第二個(gè)過零點(diǎn)與實(shí)際輸入信號(hào)中第二個(gè)過零點(diǎn)之間的距離Q。在這種情況下，信號(hào)b很可能代表正確的信號(hào)序列01000000000001。
如果第一個(gè)過零點(diǎn)在最近過零點(diǎn)之前且第二個(gè)過零點(diǎn)在最近過零點(diǎn)之后，則兩個(gè)被檢測(cè)的序列都有可能。它們之間的判定基于信號(hào)LeftError和Right Error的值。若Left Error小于Right Error，最有可能的情況是第二個(gè)“1”是錯(cuò)誤的，因此，這個(gè)“1”必須被向左移位。反之，最有可能的是，第一個(gè)被檢測(cè)的“1”是錯(cuò)誤的，因此這個(gè)“1”必須被向右移位。在圖5的圖形45中，誤差信號(hào)Left Error由L表示，誤差Right Error由R表示。從圖形45可見，若Left Error(L)大于Right Error(R)，則信號(hào)b中第一個(gè)過零點(diǎn)與實(shí)際輸入信號(hào)中第一個(gè)過零點(diǎn)間的距離P小于信號(hào)a中第二個(gè)過零點(diǎn)和實(shí)際輸入信號(hào)中第二個(gè)過零點(diǎn)之間的距離Q。在這種情況下，信號(hào)b可能代表正確的符號(hào)序列10000000000010。
在校正裝置40中，從相位檢測(cè)器中接收的比特序列按以上所述被校正。校正是通過與一個(gè)校正序列執(zhí)行一個(gè)EXOR操作來執(zhí)行的。
在如圖6的鎖相環(huán)34中，鎖相環(huán)的輸入被連接到延遲單元50的第一個(gè)輸入端，內(nèi)插器52的第一個(gè)輸入端，和碼元檢測(cè)器62的第一個(gè)輸入端。延遲單元50的輸出被連接到內(nèi)插器52的第二個(gè)輸入端。內(nèi)插器52的第一個(gè)輸出被連接到乘法器54的第一個(gè)輸入端，帶有輸出信號(hào)CROSS的內(nèi)插器52的第二個(gè)輸出端被連接到碼元檢測(cè)器62的第二個(gè)輸入端。乘法器54的輸出被連接到加法器55的第一個(gè)輸入端。帶有信號(hào)PHASE的加法器55的輸出被連接到碼元檢測(cè)器62的第三個(gè)輸入端，相位檢測(cè)器34的一個(gè)輸出端和濾波器60的一個(gè)輸入端。
濾波器60的輸出被連接到乘法器54的第二個(gè)輸入端和加法器56的第一個(gè)輸入端。加法器56的輸出被連接到加法器55的第二個(gè)輸入端和延遲單元58的一個(gè)輸入端。攜帶信號(hào)DTO的延遲單元58的輸出信號(hào)被連接到碼元檢測(cè)器62的第四個(gè)輸入端。
數(shù)字鎖相環(huán)43使用一個(gè)包含加法器56和延遲單元58的數(shù)字濾波器。加法器56輸入端的信號(hào)代表數(shù)字振蕩器的頻率。在每個(gè)采樣瞬間，數(shù)字振蕩器的相位超前一個(gè)對(duì)應(yīng)于該頻率的值。頻率值是由濾波器60從對(duì)應(yīng)于實(shí)際的過零點(diǎn)和所述過零點(diǎn)的標(biāo)定位置的差異的相位誤差中得出的。濾波器60包含一個(gè)比例通路和一個(gè)積分通路的組合。濾波器60的傳遞函數(shù)H(z)等于z/(z-1)。相位檢測(cè)器包含延遲單元50和內(nèi)插器52的組合。
鎖相環(huán)43的輸入信號(hào)被一個(gè)自激時(shí)鐘信號(hào)以一個(gè)頻率4/(3T)采集，其中T為比特周期。內(nèi)插器52通過比較輸入信號(hào)的兩個(gè)連續(xù)采樣的標(biāo)記，確定輸入信號(hào)中是否有一個(gè)過零點(diǎn)。若出現(xiàn)一個(gè)過零點(diǎn)，則內(nèi)插器52向碼元檢測(cè)器62發(fā)出信號(hào)CROSS。內(nèi)插器52按下式為過零點(diǎn)位置確定一個(gè)量度ZEROZERO=S1S1+S2---(1)]]>其中S1是過零點(diǎn)前面的輸入采樣值，S2是過零點(diǎn)后面的輸入采樣值。信號(hào)ZERO是一個(gè)介于0到1之間的值。信號(hào)ZERO與頻率相乘以使其規(guī)范化。該相乘是由乘法器54執(zhí)行的。隨后，加法器56的輸出信號(hào)被加到乘法器54的輸出信號(hào)上，以得出一個(gè)相位誤差信號(hào)PHASE，它是一個(gè)過零點(diǎn)從其標(biāo)稱值處偏離距離的量度。相位誤差信號(hào)PHASE表示為2的補(bǔ)碼格式。該相位誤差信號(hào)被用于為數(shù)字振蕩器導(dǎo)出控制信號(hào)。數(shù)字控制振蕩器以這樣一種方式被控制，即在輸入信號(hào)的過零點(diǎn)的平均位置，相位誤差等于零。頻率有這樣一個(gè)值，平均每個(gè)比特周期，數(shù)字振蕩器溢出一次。該溢出(虛擬)發(fā)生在判定瞬間。溢出可以是虛擬的，因?yàn)椴⒎强偸钦迷谂卸ㄋ查g可以得到采樣。
碼元檢測(cè)器62從當(dāng)前采樣符號(hào)，表明一個(gè)過零點(diǎn)的出現(xiàn)的信號(hào)CROSS，相位誤差信號(hào)PHASE，和包含加法器56和存儲(chǔ)單元58的數(shù)字振蕩器的實(shí)際輸出信號(hào)DTO，確定當(dāng)前碼元的值。碼元檢測(cè)器62被安排在(虛擬)判定瞬間，確定輸入信號(hào)的符號(hào)。首先，它必須估計(jì)在兩次采樣之間是否有判定瞬間。這可以通過檢查在兩次采樣之間，信號(hào)DTO的最有意義碼元是否從“0”變?yōu)椤?”來確定。除了所述MSB從“1”變?yōu)椤?”的情況，采樣頻率為4/(3T)時(shí)，情況總是這樣的。因此，若原來的MSB值等于“1”，新的MSB值等于“0”，則碼元檢測(cè)器62的輸出信號(hào)被分組。若過零點(diǎn)出現(xiàn)在(虛擬)判定瞬間之后，則要被送往輸出端的碼值等于輸入信號(hào)的符號(hào)，若過零點(diǎn)出現(xiàn)在(虛擬)判定瞬間之前，則要被送往輸出的碼值為輸入信號(hào)符號(hào)的求反值。這可以很容易地從表示過零點(diǎn)位置的相位誤差信號(hào)PHASE中確定。通常，若信號(hào)PHASE(以2的補(bǔ)碼形式)為負(fù)時(shí)，過零點(diǎn)出現(xiàn)在判定瞬間之前，若信號(hào)PHASE為正，則過零點(diǎn)出現(xiàn)在判定瞬間之后。要特別注意數(shù)字振蕩器的一個(gè)(虛擬)溢出出現(xiàn)的情況，在這種情況下，判定取決于數(shù)字振蕩器(DTO)的MSB的當(dāng)前和以前的值。
若DTO的MSB的以前的值為“0”且DTO的MSB的當(dāng)前值為“1”，則沒發(fā)生過載，因此，如前面所解釋的，過零點(diǎn)的位置可以只從信號(hào)PHASE中得出。
若DTO的MSB的以前值為“1”且DTO的MSB的當(dāng)前值為“1”，則發(fā)生了過載。在這種情況下，若信號(hào)PHASE小于零或信號(hào)PHASE大于以前的DTO值，則過零點(diǎn)發(fā)生在判定瞬間之前。
若DTO的MSB的以前值是“1”且DTO的MSB的當(dāng)前值是“0”，則發(fā)生了過載。在這種情況下，未出現(xiàn)判定瞬間，所以根本不需要考慮信號(hào)相位。
若DTO的MSB的以前值是“0”且DTO的MSB的當(dāng)前值為“0”，則發(fā)生了過載。在這種情況下，若信號(hào)PHASE小于零且信號(hào)PHASE大于以前DTO值，則過零點(diǎn)發(fā)生在判定瞬間之前。
在碼元檢測(cè)器62的一個(gè)替換實(shí)例中，信號(hào)PHASE的表達(dá)式包含一個(gè)附加位，它表示在采樣瞬間之間出現(xiàn)了DTO的一次溢出。若過零點(diǎn)在DTO的溢出瞬間之前，則信號(hào)PHASE的附加位的值為“0”，若過零點(diǎn)在溢出瞬間之后，則其值為“1”。通過將存儲(chǔ)器單元58的大小增加一位，并將新MSB用作溢出位，來得到該位。按照下式，可以得出一個(gè)表明過零點(diǎn)在判定瞬間之前(且由此表明，碼值必須被求反)的信號(hào)INV
在(2)式中，MSBDTO為DTO的新的MSB的值，EBPHASE是信號(hào)PHASE的附加位，MSBPHASE是信號(hào)PHASE的MSB。
PLL34的輸出位有幾種格式。一個(gè)“1”代表一次數(shù)值變化，一個(gè)“0”代表所接收位的恒定值。
在圖7的流程中，按下表，各塊有不同含義
如圖7的程序被安排去完成圖3中誤差信號(hào)計(jì)算器44的功能。
在指令70中，初始化所使用的變量。該程序使用出現(xiàn)在鎖相環(huán)34中的信號(hào)CROSS，PHASE和DTO。在指令71，等待圖3中的A/D轉(zhuǎn)換器32執(zhí)行下一次采樣。在指令72，檢查在輸入信號(hào)的當(dāng)前采樣及前一次采樣之間是否出現(xiàn)一個(gè)過零點(diǎn)。這是通過檢查PLL34中的信號(hào)CROSS來完成的。
若沒有出現(xiàn)過零點(diǎn)，則檢查在現(xiàn)行采樣和當(dāng)前采樣間是否出現(xiàn)一個(gè)判定瞬間，則程序在指令71處繼續(xù)。如果出現(xiàn)一個(gè)判定瞬間，則在指令75，左和右過零點(diǎn)的相應(yīng)位置遞增，接著，程序繼續(xù)到指令71。
若指令72的執(zhí)行顯示出，在現(xiàn)行和前一次采樣間出現(xiàn)一個(gè)過零點(diǎn)，在指令74，檢查信號(hào)PHASE是否大于零。如果是這種情況，則在指令76按下式從信號(hào)PHASE計(jì)算信號(hào)RightErrorRightError=MaxPhase-PHASE(3)在(3)式中，MaxPhase是可以假定的信號(hào)PHASE的最大值。
在指令80，檢查是否有一個(gè)判定瞬間出現(xiàn)在輸入信號(hào)的現(xiàn)行采樣和前一次采樣之間。如果沒有出現(xiàn)這樣一個(gè)判定瞬間，則在指令84中，最近右過零點(diǎn)的位置Dr被置為0，程序繼續(xù)到指令71。若在輸入信號(hào)的現(xiàn)行采樣和前一次采樣之間有一個(gè)判定瞬間，則在指令86，位置Dr被置為1，且在指令92，最近左過零點(diǎn)的位置DL的值被遞增，接著，程序繼續(xù)到指令71。
若在指令74，估計(jì)PHASE不大于零，在指令78，按下式計(jì)算誤差信號(hào)LeftError的值LeftError=MaxPhase+PHASE(4)在指令82，檢查是否有一個(gè)判定瞬間出現(xiàn)在輸入信號(hào)的現(xiàn)行采樣和前一次采樣之間。如果沒出現(xiàn)這樣一個(gè)判定瞬間，則在指令88，最近左過零點(diǎn)的位置DL被置為零，程序繼續(xù)到指令71。若在輸入信號(hào)的現(xiàn)行采樣和前一次采樣之間有一個(gè)判定瞬間，則在指令90中，位置DL被置為1，在指令92中，最近左過零點(diǎn)的位置Dr的值遞增。接著，程序繼續(xù)到指令71。
圖8示出了一個(gè)完成誤差檢測(cè)器38和誤差校正器40的功能的一個(gè)可編程處理器的程序流程圖。如圖8的編號(hào)指令的含義如下表。編號(hào) 標(biāo)題 含義100 開始 程序開始并初始化變量。102 新的 檢查在PLL34的輸出端是否出現(xiàn)一個(gè)新的位104C0=(D1=1)＆(Dr=1) 求出一些校正標(biāo)記C1=(D1=3)＆(Dr=0)＆(RightError＞LeftError)C2=(D1=1)＆(Dr＞3)C3=(D1=1)＆(Dr=2)＆
(RightError＞LefrError)C4=(D1=1)＆(Dr＞11)C5=(D1=1)＆(Dr=11)＆(RightError＞LeftError)C6=(D1=12)＆(Dr=0)＆(RightError＞LeftError)106 BIT=“11”檢查是否出現(xiàn)一個(gè)d=0錯(cuò)誤。108 corr=000000000,C011,CO 確定d=0錯(cuò)誤的校正序列。110BIT=“101” 檢查是否出現(xiàn)一個(gè)d=1錯(cuò)誤。112 corr-00000000,C1+C2+C3,C1+C2+C3,確定d=1錯(cuò)誤的校正序列。
0,C1+C2+C3,C1+C2+C3114BIT=“1000000000001”檢查是否出現(xiàn)一個(gè)d=12錯(cuò)誤。116corr=C4+C5+C6,C4+C5+C6,000000000 求出k=12錯(cuò)誤的校正序列。
C4+C5+C6,C4+C5+C6118 COTT=“00000000000000000”在沒有錯(cuò)誤的情況下，校正序列被置為全零120 BITSOUT=corr XOR BITS 求出已校正序列BITSOUT。
在如圖8的流程圖中，在指令100，程序開始。在指令102，程序等待從PLL34來的下一個(gè)新位。由PLL34輸出端的信號(hào)NEW來通知這樣一個(gè)新位的出現(xiàn)。信號(hào)NEW對(duì)應(yīng)于PLL34中信號(hào)DTO的MSB。在指令104，計(jì)算不同類型錯(cuò)誤的校正標(biāo)記C0…C6。錯(cuò)誤標(biāo)記C0對(duì)應(yīng)于d=1錯(cuò)誤。一旦有d=1錯(cuò)誤，則該標(biāo)記被置位，“0110”序列必須被轉(zhuǎn)變?yōu)椤?000”。標(biāo)記C1,C2和C3對(duì)應(yīng)于一個(gè)d=2錯(cuò)誤，這些標(biāo)記表明，一個(gè)比特序列“01010”必須被改為“10010”。它們?cè)趨⒄毡?已經(jīng)解釋過的條件下被置位。標(biāo)記C4,C5和C6對(duì)應(yīng)于一個(gè)K=12錯(cuò)誤。這些標(biāo)記表明，一個(gè)比特序列“1000000000001”必須被改為“1000000000010”。它們?cè)趨⒄毡?已解釋過的條件下被置位。
在指令106，檢查從PLL34來的比特序列中是否出現(xiàn)一個(gè)d=1錯(cuò)誤。通過尋找一個(gè)比特序列“11”來執(zhí)行該檢查。如果出現(xiàn)這樣一個(gè)d=1錯(cuò)誤，在指令108，利用標(biāo)記C0的值確定一個(gè)校正屏蔽。接著，程序繼續(xù)執(zhí)行指令120。
如果沒有出現(xiàn)d=1錯(cuò)誤，在指令110中，檢查從PLL34來的比特序列中是否出現(xiàn)d=2錯(cuò)誤。通過查找一個(gè)比特序列“101”來執(zhí)行該檢查。如果出現(xiàn)一個(gè)d=2錯(cuò)誤，在指令112，利用標(biāo)記C1,C2和C3的值確定一個(gè)校正屏蔽。接著，程序繼續(xù)到指令120。
如果沒有出現(xiàn)d=2錯(cuò)誤，在指令114，檢查從PLL34來的比特序列中是否出現(xiàn)一個(gè)d=12錯(cuò)誤，通過尋找一個(gè)比特序列“1000000000001”來執(zhí)行該檢查。如果出現(xiàn)一個(gè)k=12錯(cuò)誤，則在指令116，利用標(biāo)記C4,C5和C6的值求出校正屏蔽，接著程序在指令120處繼續(xù)。
如果沒有出現(xiàn)K=12錯(cuò)誤，在指令118，將校正屏蔽置為一個(gè)零序列，表明不需要校正。程序在指令120處繼續(xù)。
在指令120，在程序的前面部分中求出的校正屏蔽與從PLL34來的比特序列做EXOR，以得到校正后的比特序列。接著，程序在指令102繼續(xù)以處理從PLL34來的后面的位。
權(quán)利要求
1．傳輸系統(tǒng)包含一個(gè)用于通過傳輸信道向接收機(jī)發(fā)送信源符號(hào)的發(fā)射機(jī)，所述接收機(jī)包含一個(gè)檢測(cè)器，所述檢測(cè)器包含品質(zhì)量度確定裝置，用來確定輸入信號(hào)的一個(gè)品質(zhì)量度，檢測(cè)器被安排去從輸入信號(hào)和品質(zhì)量度中得出一個(gè)重構(gòu)符號(hào)序列，其特征在于，品質(zhì)確定裝置被安排去由從傳輸信道接收的信號(hào)的轉(zhuǎn)變位置確定品質(zhì)量度。
2．如權(quán)利要求1的傳輸系統(tǒng)，其特征在于檢測(cè)器包含錯(cuò)誤檢測(cè)裝置，用于在重構(gòu)符號(hào)中檢測(cè)至少一個(gè)錯(cuò)誤，及錯(cuò)誤校正裝置，用于校正與輸入信號(hào)中的有最低品質(zhì)量度的部分相對(duì)應(yīng)的重構(gòu)符號(hào)。
3．如權(quán)利要求1或2的傳輸系統(tǒng)，其特征在于，品質(zhì)確定裝置被安排用來存儲(chǔ)位置在標(biāo)定位置之后的最近轉(zhuǎn)變，并用來存儲(chǔ)位置在標(biāo)定位置之前的最近轉(zhuǎn)變。
4．用來從一個(gè)傳輸信道接收信源符號(hào)的接收機(jī)，所述接收機(jī)包含一個(gè)檢測(cè)器，所述檢測(cè)器包含用來確定輸入信號(hào)的品質(zhì)量度的品質(zhì)量度確定裝置，檢測(cè)器被安排去從輸入信號(hào)和品質(zhì)量度中得出一個(gè)重構(gòu)字符序列，其特征在于，品質(zhì)確定裝置被安排去由從傳輸信道接收的信號(hào)中的轉(zhuǎn)變位置，確定品質(zhì)量度。
5．如權(quán)利要求4的接收機(jī)，其特征在于，檢測(cè)器包含用于在重構(gòu)符號(hào)中檢測(cè)至少一個(gè)錯(cuò)誤的錯(cuò)誤檢測(cè)裝置，和用于校正與輸入信號(hào)中有最低品質(zhì)量度的部分相應(yīng)的重構(gòu)符號(hào)的糾錯(cuò)裝置。
6．用于重現(xiàn)存儲(chǔ)在介質(zhì)上的信源符號(hào)的復(fù)現(xiàn)系統(tǒng)，所述復(fù)現(xiàn)系統(tǒng)包含讀出裝置，用于得出一個(gè)代表存儲(chǔ)在介質(zhì)上的信源符號(hào)的輸入信號(hào)，所述復(fù)現(xiàn)系統(tǒng)還包括一個(gè)檢測(cè)器，所述檢測(cè)器包含用來確定輸入信號(hào)的品質(zhì)量度的品質(zhì)量度確定裝置，檢測(cè)器被安排去從輸入信號(hào)和品質(zhì)量度中導(dǎo)出一個(gè)重構(gòu)符號(hào)序列，其特征在于，品質(zhì)確定裝置被安排去由從傳輸信道接收的信號(hào)中的轉(zhuǎn)變位置確定品質(zhì)量度。
7．如權(quán)利要求6的復(fù)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，檢測(cè)器包含用于在重構(gòu)符號(hào)中檢測(cè)至少一個(gè)錯(cuò)誤的誤差檢測(cè)裝置，和用來校正與輸入信號(hào)中有最低品質(zhì)的部分相對(duì)應(yīng)的重構(gòu)符號(hào)的糾錯(cuò)裝置。
8．用來由代表從記錄媒體中接收的信源符號(hào)的信號(hào)中導(dǎo)出重構(gòu)信源符號(hào)的檢測(cè)器，所述檢測(cè)器包含用來確定輸入信號(hào)的品質(zhì)量度的品質(zhì)量度確定裝置，檢測(cè)器被安排去從輸入信號(hào)和品質(zhì)量度中導(dǎo)出重構(gòu)符號(hào)序列，其特征在于，品質(zhì)確定裝置被安排去由從傳輸信道接收到的信號(hào)中的轉(zhuǎn)變位置，確定品質(zhì)量度。
9．如權(quán)利要求8的檢測(cè)器，其特征在于，檢測(cè)器包含用來在重構(gòu)符號(hào)中檢測(cè)至少一個(gè)錯(cuò)誤的錯(cuò)誤檢測(cè)裝置，和用來校正與輸入信號(hào)中有最低品質(zhì)量度的部分相對(duì)應(yīng)的重構(gòu)符號(hào)的糾錯(cuò)裝置。
10．復(fù)現(xiàn)由輸入信號(hào)攜帶的信源符號(hào)的方法，所述方法包括導(dǎo)出一個(gè)代表信源符號(hào)的輸入信號(hào)，確定輸入信號(hào)的一個(gè)品質(zhì)量度，從輸入信號(hào)和品質(zhì)量度中導(dǎo)出一個(gè)重構(gòu)符號(hào)序列，其特征在于，該方法包含由從傳輸信道接收的信號(hào)中的轉(zhuǎn)變位置，確定品質(zhì)量度。
11．如權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其特征在于，該方法包括在重構(gòu)符號(hào)中確定至少一個(gè)錯(cuò)誤并校正與輸入信號(hào)中有最低品質(zhì)的部分相對(duì)應(yīng)的重構(gòu)符號(hào)。
全文摘要
在一個(gè)傳輸系統(tǒng)或記錄系統(tǒng)中,提供有一個(gè)使用表示所接收信號(hào)的品質(zhì)的品質(zhì)量度的檢測(cè)器(16,30)。與先有技術(shù)系統(tǒng)相比,品質(zhì)量度包括輸入信號(hào)中的轉(zhuǎn)變位置從該轉(zhuǎn)變的標(biāo)定位置的偏差。使用這種品質(zhì)量度的優(yōu)點(diǎn)是,確定它所需的信息已經(jīng)可以在時(shí)鐘恢復(fù)所需的PLL(34)中獲得。
文檔編號(hào)G11B20/18GK1211361SQ97192358
公開日1999年3月17日 申請(qǐng)日期1997年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月18日
發(fā)明者G·J·范登恩登 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司