專利名稱：用于多維記錄系統(tǒng)的迭代的逐條的基于格子的符號(hào)檢測方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于檢測在記錄載體上記錄的通道(channel)數(shù)據(jù)塊的符號(hào)(symbol)的、基于格子(trellis-based)的符號(hào)檢測方法。
本發(fā)明適用于數(shù)字記錄系統(tǒng)，例如磁記錄和光記錄系統(tǒng)。對于二維光記錄尤其有益，二維光記錄是下一代光記錄的可能的技術(shù)中的一種。
背景技術(shù)：
目前的技術(shù)水平上的光盤系統(tǒng)基于一維(1D)光記錄。單個(gè)激光束被引導(dǎo)到單個(gè)信息軌道，信息軌道在光盤上形成連續(xù)的螺旋，朝向光盤的外沿螺旋前進(jìn)。單個(gè)螺旋包含比特的單個(gè)(或一維，1D)軌道。該單個(gè)軌道由非常小的凹區(qū)標(biāo)記或凹區(qū)以及它們之間的間隔的序列組成，凹區(qū)之間的間隔被稱為凸區(qū)標(biāo)記或凸區(qū)。激光在軌道的凹區(qū)結(jié)構(gòu)被衍射。反射回的光在光檢測器集成電路(IC)上檢測到，并且會(huì)生成一個(gè)單獨(dú)的高頻信號(hào)，該信號(hào)被用作從中獲取比特判定的波形。用于“藍(lán)光光盤”(也稱為數(shù)字視頻盤DVD之后的“DVR”)之后的第四代光盤記錄技術(shù)的新路線基于二維(2D)二進(jìn)制光記錄。2D記錄意味著在光盤上并行記錄(例如)10個(gè)軌道，而在它們之間沒有保護(hù)間隔。于是，這10個(gè)軌道一起形成一個(gè)大的螺旋。2D光記錄的光盤(簡稱作“2D光盤”)的格式基于該寬螺旋，信息被以2D特征的形式記錄在該寬螺旋中。信息被以蜂巢結(jié)構(gòu)寫入并用2D通道碼進(jìn)行編碼，2D通道碼有助于比特檢測。用(例如)10個(gè)(或更多)光點(diǎn)的陣列讀出該光盤，光點(diǎn)被及時(shí)取樣，以在播放器中獲取二維樣本陣列。并行讀出是用單個(gè)激光束實(shí)現(xiàn)的，激光束通過一個(gè)光柵，光柵產(chǎn)生激光點(diǎn)陣列。光點(diǎn)陣列掃描寬螺旋的整個(gè)寬度。來自每個(gè)激光點(diǎn)的光都由光盤上的2D圖案反射，并在光檢測器IC上被檢測到，光檢測器IC產(chǎn)生若干高頻信號(hào)波形。信號(hào)波形的集合被用作2D信號(hào)處理的輸入。2D記錄后面的動(dòng)力是作為保護(hù)間隔而被浪費(fèi)掉的光盤空間要少得多，這樣可以提高光盤的記錄容量。盡管2D記錄是先為光記錄而研究的，但相似地，也可將磁記錄制成二維。這種記錄技術(shù)的新特征之一是它們需要二維信號(hào)處理。特別是，一個(gè)光點(diǎn)必須被看作是將“凹區(qū)”/“凸區(qū)”(或“標(biāo)記”和“非標(biāo)記”)的一個(gè)平面作為輸入并產(chǎn)生相應(yīng)輸出的裝置。光點(diǎn)傳遞函數(shù)具有2D低通過濾器的特性，2D低通過濾器的形狀可以近似為錐形。
除了它的線性傳遞特性之外，2D光通道還有非線性貢獻(xiàn)(contribute)。圓錐的半徑對應(yīng)于截止頻率(由鏡頭的數(shù)值孔徑確定)以及光的波長。這個(gè)過濾特性在播放器中導(dǎo)致了2D符號(hào)間干涉(ISI)。比特檢測器的任務(wù)是消滅這個(gè)ISI(的大部分)(其可能是線性的和非線性的)。
實(shí)現(xiàn)比特檢測器的一種最佳方式是使用維特比(Viterbi)算法。維特比比特檢測器不會(huì)放大噪聲。如果需要軟檢測輸出，即與比特有關(guān)的可靠性信息，可以使用雙維特比(即(Max-)(Log-)MAP、或MAP、或SOVA(軟輸出維特比))算法。對于2D情況，設(shè)計(jì)比特檢測器的困難之一是由于ISI存儲(chǔ)的緣故，造成直接維特比比特檢測器會(huì)需要“老”軌道比特的一個(gè)或多個(gè)列作為它的“狀態(tài)”。如果在2D寬螺旋中并行記錄了(例如)10個(gè)軌道，并且由于2D脈沖響應(yīng)的切線延伸(沿著軌道)的原因，造成對狀態(tài)的正確描述需要每個(gè)軌道(例如)兩個(gè)老的比特，這導(dǎo)致了2×10＝20比特的狀態(tài)。因而，維特比(或MAP、(Max-)(Log-)MAP、或MAP、或SOVA等)算法中的狀態(tài)數(shù)量變成了220，這是完全不可行的。這需要一種不同的策略，它可以稍稍偏離最佳，但復(fù)雜度要大幅下降。
EP02292937.6提供了一種解決方案，其通過將寬螺旋分成幾個(gè)條，每個(gè)條包括一個(gè)行子集，由此減少了檢測器的復(fù)雜度，原因在于每個(gè)檢測器僅需覆蓋所述寬螺旋的一個(gè)行子集，從而充分地降低了檢測器的復(fù)雜度。
為了跨越寬螺旋的所有行來執(zhí)行檢測，一個(gè)檢測器處理一條，并且將輸出符號(hào)與輔助信息一起提供，當(dāng)所述檢測器處理相鄰條時(shí)使用該輔助信息，這樣就把檢測結(jié)果聯(lián)系起來以便用單個(gè)檢測器來覆蓋整個(gè)寬螺旋。
這個(gè)實(shí)施方式具有以下缺點(diǎn)在處理所述螺旋的所有行之前有相當(dāng)大的延遲。
本發(fā)明的一個(gè)目的是通過提供一種顯著地減少了延遲的檢測方法來克服上述缺點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明的特征在于由第一符號(hào)檢測器執(zhí)行對第一條的處理，而由第二符號(hào)檢測器執(zhí)行對第二條的處理。
通過采用不止一個(gè)檢測器，減少了延遲，因?yàn)榈诙z測器無須等待到第一檢測器完成對所述條的處理就能獨(dú)立于第一檢測器而啟動(dòng)對另一條的處理。通過并行地工作，加速了對寬螺旋的總體檢測，從而減少了延遲。
符號(hào)檢測方法的一個(gè)實(shí)施例的特征在于用于第二符號(hào)檢測器的輔助信息是從第一符號(hào)檢測器獲得的。
在由第一檢測器提供的輔助信息可用之后第二符號(hào)檢測器就能啟動(dòng)對條的處理。第一檢測器無須處理第二檢測器將要處理的條，但能啟動(dòng)對另一條的處理，因此減少了完成處理寬螺旋的所有行所花費(fèi)的時(shí)間。
所述符號(hào)檢測方法的另一個(gè)實(shí)施例的特征在于第二條具有與第一條直接相鄰的至少一個(gè)行。
本實(shí)施例將第二檢測器處理的條放置為與第一檢測器處理的條直接相鄰。這意味著在由第一檢測器提供的輔助信息變得可用之后第二符號(hào)檢測器就能啟動(dòng)對與由第一檢測器處理的條直接相鄰的條的處理。第二檢測器無須等到第一檢測器完成了對任意其它條的處理，因?yàn)橛傻诙z測器使用的輔助信息來自于與第二檢測器自身將要處理的條相鄰的條。
所述符號(hào)檢測方法的另一個(gè)實(shí)施例的特征在于一旦從第一符號(hào)檢測器取得了輔助信息，第二符號(hào)檢測器就執(zhí)行對第二條的檢測。
輔助信息可以僅在第一檢測器完成了對其條的處理之后才變得可用。
通過在一旦第一檢測器送出輔助信息之后就立即啟動(dòng)檢測，就沒有時(shí)間損失，并且減少了處理寬螺旋的所有行的時(shí)間。
另一選擇為，根據(jù)第一檢測器所采用的檢測方法，輔助信息可以在第一檢測器完成對其條的處理之前很久就變得可用。第一檢測器可在處理?xiàng)l的每個(gè)部分時(shí)或在連續(xù)地處理其條的同時(shí)提供輔助信息。在此情形下，一從第一檢測器接收到輔助信息，第二檢測器就能啟動(dòng)對其條的處理，并且能處理其條一直到其輔助信息變得可用的點(diǎn)。
第二檢測器因此能緊密地跟蹤第一檢測器，由此相當(dāng)大地減少了處理延遲。
另外，通過將此實(shí)施例應(yīng)用于多于2個(gè)檢測器，寬螺旋能被在等于各個(gè)檢測器的延遲的總和的時(shí)間內(nèi)處理，其中延遲被定義為介于處理?xiàng)l的一個(gè)部分與將關(guān)于條的該部分的輔助信息提供給另一個(gè)檢測器之間的時(shí)間。例如，當(dāng)使用4個(gè)2比特寬的檢測器執(zhí)行對8比特寬的條檢測時(shí)，第四檢測器尾隨著第三檢測器，第三檢測器尾隨著第二檢測器，第二檢測器尾隨著第一檢測器，并且當(dāng)每個(gè)檢測器尾隨著的檢測器一提供關(guān)于一個(gè)部分的輔助信息，每個(gè)檢測器就啟動(dòng)對該部分的處理。
所述符號(hào)檢測方法的另一個(gè)實(shí)施例的特征在于至少一個(gè)輔助信息是從預(yù)定義的數(shù)據(jù)取得的。
因?yàn)樵趯Ξ?dāng)前條進(jìn)行比特檢測期間，使用從相鄰條獲得的輔助信息，所以輔助信息越可靠，對當(dāng)前條的位檢測也就越可靠。因此，當(dāng)輔助信息是從預(yù)定義的數(shù)據(jù)取得之時(shí)，輔助信息中將沒有錯(cuò)誤，因?yàn)樵摂?shù)據(jù)是預(yù)先定義的并且由此是預(yù)先已知的，所以在檢測預(yù)定義的數(shù)據(jù)期間產(chǎn)生的任何錯(cuò)誤都能被校正，導(dǎo)致用于使用所述輔助信息的當(dāng)前條的輔助信息可靠性更高。
另一個(gè)固有優(yōu)點(diǎn)是從預(yù)定義的數(shù)據(jù)取得的輔助信息的可靠性傳播通過相繼的比特檢測器。因?yàn)閺念A(yù)定義的數(shù)據(jù)獲得的輔助信息加強(qiáng)了對當(dāng)前條進(jìn)行比特檢測的準(zhǔn)確度，所以從當(dāng)前條取得的并且提供給下一相鄰條的輔助信息的可靠性也將增加，依次導(dǎo)致了對下一條有更加準(zhǔn)確和可靠的比特檢測，這依次產(chǎn)生了更加可靠的用于下一個(gè)條之下的條的輔助信息，依此類推下去。因?yàn)槊總€(gè)比特檢測產(chǎn)生了與沒有使用預(yù)定義的數(shù)據(jù)的情形相比更加準(zhǔn)確的輸出符號(hào)，所以為了獲得目標(biāo)比特誤碼率，對于每個(gè)條所要求的迭代將減少。因此，這降低了對于寬螺旋整體為獲得所期望的比特誤碼率所需的時(shí)間，并且由此減少了總的處理時(shí)間。
所述檢測器產(chǎn)生輸出行，該輸出行是與預(yù)定義的數(shù)據(jù)或最可靠數(shù)據(jù)最接近的被檢測行。
所述符號(hào)檢測方法的另一個(gè)實(shí)施例的特征在于第一條含有預(yù)定義的數(shù)據(jù)。
在此實(shí)施例中，輔助信息是從直接相鄰的條中取得的，因?yàn)閺闹苯酉噜彽摹⒑蓄A(yù)定義的數(shù)據(jù)的條中取得的輔助信息對于當(dāng)前條進(jìn)行比特檢測是最相關(guān)的輔助信息。這是初始步驟，該初始步驟將增強(qiáng)的可靠性引入到第一比特檢測中，在引入之后第一比特檢測將其傳播通過剩下的條。
所述符號(hào)檢測方法的另一個(gè)實(shí)施例的特征在于至少一個(gè)輔助信息是從受到使用冗余編碼高度保護(hù)的數(shù)據(jù)獲得的。
代替采用預(yù)定義的數(shù)據(jù)(即預(yù)先已知存在的數(shù)據(jù))，輔助信息也能從以冗余編碼進(jìn)行高度保護(hù)的數(shù)據(jù)中取得，使得在從所述數(shù)據(jù)取得輔助信息之前能校正大部分或所有錯(cuò)誤。這導(dǎo)致了更為可靠的對當(dāng)前條的比特檢測，因?yàn)檩o助信息更為可靠。
另一個(gè)固有優(yōu)點(diǎn)是從采用冗余編碼進(jìn)行高度保護(hù)的數(shù)據(jù)取得的輔助信息的可靠性傳播通過相繼的多個(gè)比特檢測器。因?yàn)閺母叨缺Ｗo(hù)的數(shù)據(jù)獲得的輔助信息增強(qiáng)了對當(dāng)前條進(jìn)行比特檢測的準(zhǔn)確度，所以從當(dāng)前條取得的并且被提供給下一個(gè)相鄰條的輔助信息的可靠性也將增加，依次導(dǎo)致了更加準(zhǔn)確和可靠的對下一條的比特檢測，這將依次產(chǎn)生更加可靠的用于對下一條之下的條進(jìn)行比特檢測的輔助信息，依次類推下去。因?yàn)槊總€(gè)比特檢測與沒有使用高度保護(hù)的數(shù)據(jù)的情形相比產(chǎn)生了更加準(zhǔn)確的輸出符號(hào)，所以為了獲得目標(biāo)比特錯(cuò)誤率對每個(gè)迭代所需要的迭代將減少。因此這減少了對于整個(gè)寬螺旋獲得所期望的比特錯(cuò)誤率所需的時(shí)間，并且由此減少了總的處理時(shí)間。
所述符號(hào)檢測方法的另一個(gè)實(shí)施例的特征在于第一條含有采用冗余編碼進(jìn)行高度保護(hù)的數(shù)據(jù)。
在此實(shí)施例中，輔助信息是從直接相鄰的條中取得的，因?yàn)閺闹苯酉噜彽暮懈叨缺Ｗo(hù)的數(shù)據(jù)的條中取得的輔助信息對于當(dāng)前條進(jìn)行比特檢測是最相關(guān)的輔助信息。這是初始步驟，該初始步驟將增強(qiáng)的可靠性引入到第一比特檢測中，在引入之后第一比特檢測將其傳播通過剩下的條。
所述符號(hào)檢測方法的另一個(gè)實(shí)施例的特征在于預(yù)定義的數(shù)據(jù)是保護(hù)帶數(shù)據(jù)。
界定寬螺旋的保護(hù)帶非常適于用作起點(diǎn)，因?yàn)樵谒鳛楸Ｗo(hù)帶的功能中，它包括已經(jīng)由于其它原因而沒有涉及到比特檢測的預(yù)定義的數(shù)據(jù)。在本發(fā)明中，除了保護(hù)帶中的預(yù)定義的數(shù)據(jù)的其它用途，此預(yù)定義的數(shù)據(jù)還增加了對寬螺旋進(jìn)行逐條(stripe wise)比特檢測的可靠性并且有效地獲得了對執(zhí)行寬螺旋的比特檢測所需的時(shí)間的減少。
所述符號(hào)檢測方法的另一個(gè)實(shí)施例的特征在于于N維通道管由多個(gè)保護(hù)帶界定。
通過采用多個(gè)保護(hù)帶，在先前實(shí)施例中列出的方法能用于并行地啟動(dòng)多個(gè)比特檢測器。在每個(gè)保護(hù)帶附近，一個(gè)比特檢測器采用從該保護(hù)帶取得的輔助信息啟動(dòng)一比特檢測器級聯(lián)，其中所述級聯(lián)中的每個(gè)比特檢測器尾隨著所述級聯(lián)中的前一個(gè)檢測器。當(dāng)采用2維寬螺旋作為一個(gè)例子時(shí)，例如會(huì)有兩個(gè)保護(hù)帶，第一保護(hù)帶在上部界定寬螺旋，而第二保護(hù)帶在下部界定寬螺旋。第一比特檢測器級聯(lián)開始于第一保護(hù)帶，并且在所述級聯(lián)中向下朝向第二保護(hù)帶傳播逐漸增加的可靠性。第二級聯(lián)的比特檢測器開始于第二保護(hù)帶，并且在所述級聯(lián)中向上朝向第一保護(hù)帶傳播逐漸增加的可靠性。
兩個(gè)比特檢測器級聯(lián)會(huì)在寬螺旋的某個(gè)地方相遇，例如在寬螺旋的中間，每一個(gè)已經(jīng)分別處理了寬螺旋的條的上部，已經(jīng)處理了寬螺旋的下部。
在圖形意義上，比特檢測器級聯(lián)形成了比特檢測器的V形星座，其中V形的開放端指向?qū)捖菪奶幚淼姆较颉?br> 在兩個(gè)級聯(lián)相遇之處，可以選擇使用來自已經(jīng)處理了條的下部的級聯(lián)的輔助信息、或來自已經(jīng)處理了條的上部的比特檢測器級聯(lián)的輔助信息、或同時(shí)使用這兩者來處理最后一個(gè)條。
另外可以讓兩個(gè)級聯(lián)中的比特檢測器處理最后的條。
通過并行處理寬螺旋的上部和下部，大大減少了處理時(shí)間。
所述符號(hào)檢測方法的另一個(gè)實(shí)施例的特征在于N維通道管由N-1維保護(hù)帶界定。
所述數(shù)據(jù)(即通道管)例如以寬螺旋形式的的2維排列能有利地用1維保護(hù)帶界定。數(shù)據(jù)的三維排列可以有利地用2維保護(hù)帶界定。
采用了根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例的符號(hào)檢測器從減少處理寬螺旋或其它N維數(shù)據(jù)所需的時(shí)間中獲益。
采用了根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例的播放裝置從減少處理寬螺旋或其它N維數(shù)據(jù)所需的時(shí)間中獲益。
實(shí)現(xiàn)采用了根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例的符號(hào)檢測器的計(jì)算機(jī)程序?qū)臏p少處理寬螺旋或其它N維數(shù)據(jù)所需的時(shí)間中獲益。
應(yīng)該注意不必在網(wǎng)格上采樣通道輸出，也不必在與通道輸入(記錄的標(biāo)記)的網(wǎng)格相似的網(wǎng)格上采樣通道輸出。例如，可以根據(jù)相對于通道輸入(記錄的標(biāo)記)的網(wǎng)格而移動(dòng)的網(wǎng)格采樣通道輸出，例如采樣可以發(fā)生在六邊形網(wǎng)格單元的邊沿上。另外，在一定方向上可以用比其它方向更高的空間采樣密度應(yīng)用(信號(hào))相關(guān)的過采樣，其中這些方向需要相對于信號(hào)輸入(記錄的標(biāo)記)的網(wǎng)格對齊。
因此，上述發(fā)明具有幾個(gè)方面一種用于對排列在規(guī)則的2D網(wǎng)格(優(yōu)選的是六邊形網(wǎng)格)上的2D比特陣列進(jìn)行比特檢測的比特檢測方法是基于逐條檢測器的，其中條被以一種級聯(lián)的方式連續(xù)處理，從2D比特陣列中具有非常高的、比特可靠性的確定性的比特行開始朝向被所述兩個(gè)具有較高比特可靠性的比特行界定的2D區(qū)域的中間進(jìn)行。
一種用于對排列在規(guī)則的2D網(wǎng)格(優(yōu)選的是六邊形網(wǎng)格)上的2D比特陣列進(jìn)行比特檢測的比特檢測方法是基于逐條檢測器的，其中條被以一種級聯(lián)的方式連續(xù)處理，從2D比特陣列中具有非常高的、比特可靠性的確定性的比特行開始朝向被所述兩個(gè)具有較高比特可靠性的比特行界定的2D區(qū)域的中間進(jìn)行，其中具有高可靠性的比特行是寬螺旋的保護(hù)帶，所述保護(hù)帶含有對于比特檢測器來說預(yù)先已知的比特。
一種用于對排列在規(guī)則的2D網(wǎng)格(優(yōu)選的是六邊形網(wǎng)格)上的2D比特陣列進(jìn)行比特檢測的比特檢測方法是基于逐條檢測器的，其中條被以一種級聯(lián)的方式連續(xù)處理，從2D比特陣列中具有非常高的、比特可靠性的確定性的比特行開始朝向被所述兩個(gè)具有較高比特可靠性的比特行界定的2D區(qū)域的中間進(jìn)行，其中具有高可靠性的比特行是寬螺旋的保護(hù)帶，所述保護(hù)帶含有對于比特檢測器來說預(yù)先已知的比特，其中保護(hù)帶中的比特全部被設(shè)為相同的二進(jìn)制比特值。
一種用于對排列在規(guī)則的2D網(wǎng)格(優(yōu)選的是六邊形網(wǎng)格)上的2D比特陣列進(jìn)行比特檢測的比特檢測方法是基于逐條檢測器的，其中條被以一種級聯(lián)的方式連續(xù)處理，從2D比特陣列中具有非常高的、比特可靠性的確定性的比特行開始朝向被所述兩個(gè)具有較高比特可靠性的比特行界定的2D區(qū)域的中間進(jìn)行，其中具有高可靠性的比特行中的一個(gè)比特行是一個(gè)作為比特行帶的一部分的比特行，所述比特行帶已經(jīng)被另外地通道編碼為在通道上具有良好的傳輸特性。
一種用于對排列在規(guī)則的2D網(wǎng)格(優(yōu)選的是六邊形網(wǎng)格)上的2D比特陣列進(jìn)行比特檢測的比特檢測方法是基于逐條檢測器的，其中條被以一種級聯(lián)的方式連續(xù)處理，從2D比特陣列中具有非常高的、比特可靠性的確定性的比特行開始朝向被所述兩個(gè)具有較高比特可靠性的比特行界定的2D區(qū)域的中間進(jìn)行，其中具有高可靠性的比特行中的一個(gè)比特行是一個(gè)作為比特行帶的一部分的比特行，所述比特行帶已經(jīng)被另外地通道編碼為在通道上具有良好的傳輸特性，其中所述比特行帶恰好包括一個(gè)比特行。
一種用于對排列在規(guī)則的2D網(wǎng)格(優(yōu)選的是六邊形網(wǎng)格)上的2D比特陣列進(jìn)行比特檢測的比特檢測方法是基于逐條檢測器的，其中條被以一種級聯(lián)的方式連續(xù)處理，從2D比特陣列中具有非常高的、比特可靠性的確定性的比特行開始朝向被所述兩個(gè)具有較高比特可靠性的比特行界定的2D區(qū)域的中間進(jìn)行，其中具有高可靠性的比特行中的一個(gè)比特行是一個(gè)作為比特行帶的一部分的比特行，所述比特行帶已經(jīng)被另外地通道編碼為在通道上具有良好的傳輸特性，其中所述比特行帶恰好包括一個(gè)比特行，其中所述具有高的比特可靠性的比特行是以游程長度受限的調(diào)制碼進(jìn)行通道編碼的。
一種用于對排列在規(guī)則的2D網(wǎng)格(優(yōu)選的是六邊形網(wǎng)格)上的2D比特陣列進(jìn)行比特檢測的比特檢測方法是基于逐條檢測器的，其中條被以一種級聯(lián)的方式連續(xù)處理，從2D比特陣列中具有非常高的、比特可靠性的確定性的比特行開始朝向被所述兩個(gè)具有較高比特可靠性的比特行界定的2D區(qū)域的中間進(jìn)行，其中具有高可靠性的比特行中的一個(gè)比特行是一個(gè)作為比特行帶的一部分的比特行，所述比特行帶已經(jīng)被另外地通道編碼為在通道上具有良好的傳輸特性，其中所述比特行帶恰好包括一個(gè)比特行，其中所述具有高的比特可靠性的比特行是以游程長度受限的調(diào)制碼進(jìn)行通道編碼的，其中所述游程長度受限的調(diào)制碼滿足d＝1的游程長度約束。
現(xiàn)在將根據(jù)


本發(fā)明圖1示出了包括寬螺旋的記錄載體。
圖2示出了泄漏出的信號(hào)能量的貢獻(xiàn)。
圖3示出了三行條中的維特比檢測器的狀態(tài)和分支。
圖4示出了處理一個(gè)寬螺旋的多個(gè)檢測器。
圖5示出了逐條比特檢測器中權(quán)重的降低。
圖6示出了采用條之上的比特行中比特的信號(hào)波形樣本對分支度量的計(jì)算的擴(kuò)展。
圖7示出了沿著寬螺旋進(jìn)行的逐條比特檢測，其中條被以不同方向定向。
圖1示出了含有寬螺旋的記錄載體。
本發(fā)明涉及對用于沿著條的維特比格子進(jìn)行處理的分支度量概念的擴(kuò)展，涉及(1)該條之外的比特的信號(hào)波形樣本，因而不屬于所考慮的條的維特比處理器的狀態(tài)，(2)對涉及該條中的不同比特行的分支度量中的獨(dú)立項(xiàng)降低權(quán)重至小于最大權(quán)重(設(shè)為等于1)，和(3)由于與信號(hào)相關(guān)的噪聲特性造成簇驅(qū)動(dòng)權(quán)重的引入。
本發(fā)明的上下文是對用于以2D方式寫在盤1或卡上的信息的比特檢測器算法的設(shè)計(jì)。例如，對光盤1，寬螺旋2由多個(gè)在半徑方向上(即，與螺旋2正交的方向)相互完全對齊的比特行3組成。比特4被堆積在規(guī)則的類似的密集的二維網(wǎng)格(lattice)上。用于2D網(wǎng)格可能的候選項(xiàng)是六邊形網(wǎng)格，正方形網(wǎng)格以及交錯(cuò)的矩形網(wǎng)格。這個(gè)說明基于六邊形網(wǎng)格，因?yàn)樗軐?shí)現(xiàn)最高的記錄密度。
對于熱切期望的記錄密度來說，傳統(tǒng)的“眼睛”被關(guān)閉了。在這種狀況下，在ECC解碼之前，使用直接閾值檢測將導(dǎo)致不可接受的高的比特錯(cuò)誤率(10-2到10-1，取決于存儲(chǔ)密度)。通常，在面向字節(jié)的ECC(象用在藍(lán)光光盤格式BD中的警哨(picket)ECC)情況下，隨機(jī)錯(cuò)誤的符號(hào)或字節(jié)錯(cuò)誤率(BER)一定不能大于典型的2×10-3；對于沒有編碼的通道比特流，這對應(yīng)于上限為2.5×10-4的可允許的通道錯(cuò)誤率(BER)。
另一方面，完全符合要求的PRML類型的比特檢測器會(huì)需要為寬螺旋2的完整的寬度所設(shè)計(jì)的格子結(jié)構(gòu)，其缺點(diǎn)是巨大的狀態(tài)復(fù)雜度。例如，如果用M標(biāo)示沿著寬螺旋2的方向的切線脈沖的水平跨度，并且如果該寬螺旋由N行個(gè)比特行組成，那么完全符合要求的“所有行”維特比比特檢測器的狀態(tài)數(shù)量就變成了2^((M-1)N行)(其中^表示乘冪)。這些狀態(tài)中的每一個(gè)狀態(tài)還都具有2^(N行)個(gè)前趨(predecessor)狀態(tài)，因而狀態(tài)間的轉(zhuǎn)變或分支的總數(shù)等于2^(MN行)。后者的數(shù)目(維特比格子中的分支數(shù))對2D比特檢測器的硬件復(fù)雜度而言是很好的度量。
最大程度上避免這種呈指數(shù)增長的狀態(tài)復(fù)雜度的方法是將所述寬螺旋2分成多個(gè)條。通過基于條的PRML檢測器并且從一條朝向下一條進(jìn)行迭代能降低狀態(tài)復(fù)雜度。將條定義為寬螺旋中的一組相鄰的“水平”比特行。這樣的比特檢測器簡稱為逐條檢測器。重疊條之間的遞歸，大量的狀態(tài)，也就是2行的條有16個(gè)并且3行的條有64個(gè)，和相當(dāng)多的分支，也就是2行的條有4個(gè)并且3行的條有8個(gè)，以及每個(gè)單獨(dú)的PRML檢測器的遞歸特征使得這種檢測器的硬件復(fù)雜度仍然會(huì)是相當(dāng)大的。
本發(fā)明的目的是提供進(jìn)一步降低逐條比特檢測器的復(fù)雜度而同時(shí)不犧牲其性能。
圖2示出了泄漏出的信號(hào)能量的貢獻(xiàn)。
用于在六邊形網(wǎng)格上進(jìn)行2D記錄的信號(hào)級別是通過用于整個(gè)組的所有可能的六邊形簇的幅值曲線來標(biāo)識(shí)的。一個(gè)六邊形簇20由處于中心網(wǎng)格位置的中心比特21和處于相鄰的網(wǎng)格位置的6個(gè)最鄰近的比特22a，22b，22c，22d，22e，22f組成。假定通道脈沖響應(yīng)是各向同性的，也就是說，假定通道脈沖響應(yīng)為圓形對稱的。這意味著，為了表征7比特的六邊形簇20，只需標(biāo)識(shí)出中心比特21和最鄰近的比特22a，22b，22c，22d，22e，22f中為“1”的比特(或?yàn)椤?”的比特)的數(shù)量(即，6個(gè)相鄰比特當(dāng)中有0，1，......，6個(gè)比特可以是“1”比特)?！?”比特在本說明中是凸區(qū)比特。
注意，這個(gè)各向同性的假設(shè)完全是出于表達(dá)簡潔的目的。在采用了傾斜盤的實(shí)際驅(qū)動(dòng)器中，2D脈沖響應(yīng)可以是不對稱的。對后一個(gè)問題有兩種解決方案(1)應(yīng)用恢復(fù)旋轉(zhuǎn)對稱的脈沖響應(yīng)的2D均衡過濾器，和(2)在分支度量計(jì)算中應(yīng)用更大集合的參考級別，其中給定簇的每個(gè)旋轉(zhuǎn)變體有它自己的參考級別；對這個(gè)一般情況，對由中心比特21和它的六個(gè)相鄰比特22a，22b，22c，22d，22e，22f組成的7比特簇，我們將有2^7＝128個(gè)參考級別，而不是上面各向同性假設(shè)情況下的14個(gè)參考級別。
寫在盤上的通道比特是凸區(qū)類型的(比特“0”)或是凹區(qū)類型的(比特“1”)。對每個(gè)比特都有一個(gè)物理的六邊形比特單元21，22a，22b，22c，22d，22e，22f與之相關(guān)聯(lián)，并且它們以2D六邊形網(wǎng)格上的比特的網(wǎng)格位置為中心。凸區(qū)比特的比特單元在凸區(qū)級別是均勻平坦的區(qū)域；凹區(qū)比特是通過控制位于六邊形比特單元中央的(圓形)凹區(qū)洞而實(shí)現(xiàn)的。凹區(qū)洞的大小可以等于或小于比特單元大小的一半。這一要求消除了“信號(hào)折疊”問題，對覆蓋了六邊形比特單元21，22a，22b，22c，22d，22e，22f的完整區(qū)域的凹區(qū)洞會(huì)出現(xiàn)這種問題這種情況下，對全零的簇(全部為凸區(qū))以及全1的簇(全部為凹區(qū))而言，產(chǎn)生完美的鏡像，對這兩種情況都具有完全相同的信號(hào)級別。必須避免信號(hào)級別上的這種二義性，因?yàn)檫@種二義性會(huì)妨礙可靠的比特檢測。
對于高密度2D光存儲(chǔ)來說，(線性化的)通道的2D脈沖響應(yīng)可以通過中央抽頭(tap)(抽頭值c0等于2)和6個(gè)最鄰近的抽頭(抽頭值c1等于1)近似到合理的準(zhǔn)確度級別。這個(gè)7抽頭的響應(yīng)的總能量等于10，沿著切線方向的能量為6(中心抽頭和兩個(gè)相鄰抽頭)，沿著每個(gè)相鄰的比特行的能量為2(每個(gè)比特行有兩個(gè)相鄰抽頭)。
從這些能量考慮中，可以證明2D調(diào)制的主要優(yōu)點(diǎn)之一是“共同的2D比特檢測”方面，其中與每個(gè)單獨(dú)的比特相關(guān)聯(lián)的所有能量都被用于比特檢測。這與具有標(biāo)準(zhǔn)的串話取消的1D檢測形成對照，在1D檢測中只使用了“沿著軌道”的能量，因而造成了每比特40％的能量損失。
當(dāng)我們考慮在2D條的邊緣處(對于它們，我們想輸出頂部比特行)進(jìn)行比特檢測時(shí)，相似的觀點(diǎn)也成立。頂部行中的比特的大約20％的信號(hào)能量已經(jīng)泄漏在剛好在該條之上的比特行中的兩個(gè)樣本的信號(hào)波形的樣本中這兩個(gè)樣本位于當(dāng)前條的頂部行中的比特的最鄰近位置。從頂部比特行中泄漏出的20％正在泄漏到該條之下的比特行中因?yàn)橹辽賰蓚€(gè)比特行寬的條還包括該條的頂部比特行之下的比特行，所以使用了這個(gè)能量。因此，不使用泄漏出的信息(當(dāng)頂部比特行是所考慮的條的輸出時(shí)，它已經(jīng)在“向上”方向上泄漏了)會(huì)導(dǎo)致在該條的頂部行中進(jìn)行比特檢測在性能上的損失。
對上述缺點(diǎn)的解決方案是在品質(zhì)因數(shù)的計(jì)算中包括位于該條上的比特行中的HF樣本。注意在這里只有該行的信號(hào)波形樣本是重要的，并且該行中的比特是不變化的，因?yàn)樗鼈儾粚儆谘刂诳紤]的條的維特比檢測器的格子和狀態(tài)而變化的比特的集合。以L-1標(biāo)示該條上的比特行的行索引，分支度量可以(運(yùn)行索引j現(xiàn)在從“-1”開始)標(biāo)示為βmn=Σj=-12wj|HFk,l+j-RL(Σm→Σn,j,l)|2]]>圖6中示意性地繪出了利用位于條之上的比特行中的比特的信號(hào)波形樣本對分支度量的計(jì)算的這種擴(kuò)展。應(yīng)注意在計(jì)算參考級別的過程中，條中的所有所需的比特行由兩個(gè)構(gòu)成了一個(gè)給定分支的狀態(tài)來設(shè)定，該條之外的所有需要的比特都由前一個(gè)條在逐條比特檢測器的當(dāng)前迭代中確定，或者由逐條比特檢測器的前一次迭代確定。
為了完整起見，應(yīng)注意上述說明適用于對條從頂?shù)降椎奶幚?，其中每個(gè)條的輸出是它的頂部比特行，并且在分支度量中考慮的額外比特行是正好在該條之上的行，其索引j＝-1。但是，對于相反的處理順序，即從底到頂，每個(gè)條的輸出是它的底部比特行，并且在分支度量中考慮的額外的比特行是正好在該條之下的比特行，其索引j＝3(對于3行的條而言)。
圖3示出了3行條中維特比檢測器的狀態(tài)和分支。
首先解釋了圖3中所示的格子的基本結(jié)構(gòu)，針對的是3行的條30的實(shí)際情況。假定2D脈沖響應(yīng)的切線跨度為3個(gè)比特那么寬，即滿足在六邊形格子上進(jìn)行高密度記錄的實(shí)際條件的情況。由延伸過條30的3個(gè)行33a、33b、33c的整個(gè)徑向?qū)挾鹊膬蓚€(gè)列來指定兩個(gè)狀態(tài)31a、31b。因而在這個(gè)例子中正好有2^6＝64個(gè)狀態(tài)。維特比比特檢測器的步調(diào)與3比特的列34的發(fā)射頻率相配合。3比特的列34的發(fā)射與從所謂出發(fā)狀態(tài)∑m31a到所謂到達(dá)狀態(tài)∑n31b的狀態(tài)轉(zhuǎn)變相一致。對于每個(gè)到達(dá)狀態(tài)31b，正好有8個(gè)可能的出發(fā)狀態(tài)31a，因而有8種可能的轉(zhuǎn)變。兩種狀態(tài)31a、31b之間的轉(zhuǎn)變在標(biāo)準(zhǔn)維特比/PRML專業(yè)術(shù)語中稱為分支。因而對每次轉(zhuǎn)變有兩個(gè)狀態(tài)，因而共有9個(gè)由這兩個(gè)狀態(tài)完全指定的比特。對于每個(gè)分支，有一組在分支比特上產(chǎn)生信號(hào)波形的理想值的參考值如果沿著條30的實(shí)際2D比特流會(huì)在無噪聲情況下會(huì)導(dǎo)致所考慮的轉(zhuǎn)變，這些理想值就適用。對每個(gè)轉(zhuǎn)變都可有分支度量與之相關(guān)聯(lián)，這個(gè)分支度量根據(jù)出現(xiàn)在觀察到的“噪聲”信號(hào)波形樣本(由HF標(biāo)示)和由RL標(biāo)示的對應(yīng)的基準(zhǔn)級別之間的差異，為所考慮的分支或轉(zhuǎn)變給出了“吻合度”或“品質(zhì)因數(shù)”。應(yīng)該注意，所觀察的波形樣本上的噪聲可能是由于電子噪聲、激光噪聲、介質(zhì)噪聲、沖擊噪聲、所考慮的2D脈沖響應(yīng)的跨度之外的殘余ISI等等所造成的。通常將構(gòu)成分支的狀態(tài)31a、31b這二者的公用的比特看作是分支比特，在分支比特上將要測量對品質(zhì)因數(shù)的這些差在圖3中，這就是兩種狀態(tài)31a、31b的交集上的列中的3個(gè)比特。因而，如果k表示交集列的位置上的切線索引，并且L表示條30的頂部比特行33a，那么狀態(tài)∑m31a和狀態(tài)∑n31b之間的分支度量βmn由下式給出βmn=Σj=02|HFk,l+j-RL(Σm→Σn,j,l)|2]]>上面的公式基于對品質(zhì)因數(shù)(L2-norm)的二次誤差測量的假設(shè)，品質(zhì)因數(shù)(L2-norm)對于加性白高斯噪聲(AWGN)的假設(shè)是最優(yōu)的。還可以使用誤差測量，像差值(已知為L1-norm)的絕對值。對于2D網(wǎng)格上給定位置k、L+j上的比特的參考級別的確定，需要位置k、L+j周圍的六個(gè)環(huán)繞的比特22a，22b，22c，22d，22e，22f的值以及中心比特21的值這7個(gè)比特21，22a，22b，22c，22d，22e，22f唯一地指定了要用于所考慮的比特位置21上的狀態(tài)轉(zhuǎn)變或分支的參考級別。
圖4示出了處理一條寬螺旋的多個(gè)檢測器。
現(xiàn)在將描述逐條比特檢測器的標(biāo)準(zhǔn)操作方式。條43、45由有限數(shù)量的比特行44a、44b、44c構(gòu)成。對于圖4，示出了含有兩個(gè)位于一個(gè)條中的比特行的條的實(shí)際情況。注意在圖4中，比特行由位于它的邊緣的兩個(gè)水平線界定。在每個(gè)條有兩個(gè)比特行的情況下，條的數(shù)量等于比特行的數(shù)量。設(shè)計(jì)了一組維特比比特檢測器V00、V01、V02，每個(gè)條一個(gè)比特檢測器。為了計(jì)算分支度量所需的且位于給定條之外的比特取自相鄰條的輸出，或者假定為未知。在第一次迭代中，未知比特可以設(shè)置為0。第一個(gè)頂部條43由比特檢測器V00處理而在比特檢測器V00的輸入上沒有任何延遲，條43包括距保護(hù)帶46最近的比特行44a作為它的的頂部行；并且它用保護(hù)帶的比特作為已知比特。處理第一個(gè)條的比特檢測器V00的輸出是第一個(gè)比特行44a中的比特判定。第二個(gè)條45包含第二行44b和第三個(gè)比特行44c，并由第二個(gè)比特檢測器V01處理，其延遲與第一個(gè)條43的維特比檢測器的反向跟蹤深度相匹配，以使來自處理第一個(gè)條43的比特檢測器V00的輸出的檢測出的比特可以用于第二個(gè)條45的分支度量。對寬螺旋2中的所有條繼續(xù)這個(gè)過程。從寬螺旋2的頂部到底部的整個(gè)過程被看作是逐條檢測器的一次迭代。接下來，可以再次從頂部的保護(hù)帶46開始而重復(fù)這個(gè)過程對于剛好在一個(gè)給定條之下的比特行中的比特而言，可以使用來自前一次迭代的比特判定。
在對連續(xù)條從頂?shù)降椎奶幚碇?，假定最后的條處理器V10輸出它的頂部比特行。這里另一可能的實(shí)現(xiàn)方式是可以忽略掉底部條比特檢測器V10，并變更2行條處理器V 09以處理三個(gè)頂部比特行44i、44j、44k，因而處理寬螺旋2的兩個(gè)底部行44j、44k以使它同時(shí)輸出這兩行。
圖5示出了對逐條比特檢測器中的權(quán)重的降低。
在圖4中，已經(jīng)示出了從寬螺旋的頂部沿向下方向朝向?qū)捖菪牡撞恳苿?dòng)正在處理的條。該正在處理的條一行一行向下移動(dòng)。每個(gè)條以該條的頂部比特行(它是最可靠的)的比特判定作為它的輸出。該輸出的比特行也用作對下一條進(jìn)行比特檢測的輔助信息，所述下一條是向下移動(dòng)了一個(gè)比特行的條。另一方面，在當(dāng)前迭代中還需要確定剛好跨越該條底部的比特行，所以只有初始化的比特值可以用在逐條比特檢測器的第一次迭代中，或者任意隨后的迭代中。由逐條比特檢測器的前一次迭代產(chǎn)生的比特判定可以用于該比特行。因此，在圖5中，上部比特行51中的逐3行條比特檢測器V02的比特判定比頂部比特行53中的比特檢測更可靠。這就是一個(gè)條的輸出是它的頂部比特行的原因。另外，為了計(jì)算在底部比特行中所需的參考級別，我們需要(如圖2中所解釋的那樣)底部比特行中的分支比特54的六個(gè)最鄰近的比特；這些最鄰近的比特中的兩個(gè)相鄰比特55a、55b位于正好在所考慮的條之下的比特行56中，并且對這些相鄰比特55a、55b而言，只有初步的比特判定(例如來自前一次迭代)可用。因此，就位于當(dāng)前條50之下的比特行56中的這兩個(gè)相鄰比特55a、55b的比特錯(cuò)誤的情況來說，這些錯(cuò)誤會(huì)影響沿著維特比格子的后續(xù)路經(jīng)中所選擇的分支事實(shí)上，可以通過在沿著該條的狀態(tài)中選擇有問題的比特來補(bǔ)償這兩個(gè)相鄰比特55a、55b中的比特錯(cuò)誤，以便能夠?qū)⒌撞糠种П忍厣系腻e(cuò)誤測量保持到足夠低。不幸的是，這樣平衡將把錯(cuò)誤朝向條50的頂部比特行51傳播，而這應(yīng)該被禁止。
為了防止錯(cuò)誤朝向條50的頂部比特行51傳播，將底部分支比特的品質(zhì)因數(shù)的權(quán)重從全部100％，即權(quán)重1降低到一個(gè)更低的分?jǐn)?shù)。用wi標(biāo)示該條的第i行中的分支的權(quán)重，分支度量變?yōu)?amp;beta;mn=Σj=02wj|HFk,l+j-RL(Σn→Σn,j,l)|2]]>通過把條50中的底部行53的權(quán)重挑選為大大低于1，就大大降低了正好在當(dāng)前條50之下的比特行56中的未知或只是初步知道的比特55a、55b的負(fù)面影響。信號(hào)波形對分支度量的各貢獻(xiàn)的權(quán)重也可以隨著一次迭代到下次迭代而變化，因?yàn)樵谥車忍靥幍谋忍嘏卸ㄖ鸩阶兊迷絹碓娇煽俊?br> 出于完整性起見，注意上述說明適用于條從頂?shù)降椎奶幚?，其中每個(gè)條的輸出是它的頂部比特行，并且底部比特行的權(quán)重被降低。但是，對于相反的從底到頂?shù)奶幚眄樞?，每個(gè)條的輸出是它的底部比特行，并且頂部比特行的權(quán)重被降低。
在檢測理論中，一個(gè)眾所周知的事實(shí)是在最佳維特比檢測器中，給定了觀察到的通道輸出值，該分支度量就是通道輸入比特的(負(fù))對數(shù)似然。已經(jīng)在小節(jié)3.1中論述了，該分支度量公式βmn=Σj=02|HFk,l+j-RL(Σn→Σn,j,l)|2]]>從噪聲是加性的、高斯型的和白噪聲的假設(shè)中得出它的有效性。上述公式的和之中的平方來自噪聲gmn的高斯概率密度函數(shù)的對數(shù)，它也包括一個(gè)平方-log(Pr{gmn=g})=12log(2πN)+g22N.]]>白噪聲的假設(shè)意味著不同噪聲分量在統(tǒng)計(jì)上是獨(dú)立的，以使它們的概率密度函數(shù)可以加倍。因此，可以加上它們的對數(shù)似然函數(shù)，如在βmn公式中那樣。
這里我們想考慮的問題是例如，對于光記錄來說，噪聲N的方差可能取決于給定通道輸出HFk，l+j的中心輸入比特以及它的最鄰近的比特的簇。例如，在激光噪聲是主要噪聲的情況下，更大的通道輸出HFk，l+j攜帶更多(倍增的)激光噪聲(通常稱為“RIN”，“相對密度噪聲”)。這導(dǎo)致了在βmn的分支度量公式中使用噪聲N的什么值的問題。
這個(gè)問題的解決方案非常簡單。根據(jù)一張簇相關(guān)的噪聲方差表，我們?yōu)樵肼暦讲頝(∑m→∑n，j)(作為狀態(tài)轉(zhuǎn)變(∑m→∑n)和行索引j的函數(shù))制作一張表，并且我們在分支度量公式中除以調(diào)整后的N值。
βmn=Σj=02wj|HFk,l+j-RL(Σm→Σn,j,l)|2N(Σm→Σn,j,l)]]>當(dāng)噪聲確實(shí)取決于給定通道輸出的中心輸入比特和簇時(shí)，在上述分支度量公式中考慮它將使分支度量更接近等于這一小節(jié)的引言中所述的對數(shù)似然函數(shù)。總體上，這是對比特檢測器輸出上產(chǎn)生的比特錯(cuò)誤率的改善。
圖6示出了采用條之上的比特行中的比特上的信號(hào)波形樣本對分支度量的計(jì)算的擴(kuò)展。
在圖4中，已經(jīng)示出了條從寬螺旋的頂部沿向下方向朝向?qū)捖菪牡撞恳苿?dòng)。逐條處理一行行地向下移動(dòng)。每個(gè)逐條檢測器以從該條的頂部比特行(它是最可靠的)獲得的比特判定作為它的輸出。前一條的輸出比特行66也用作對下一條60進(jìn)行比特檢測的輔助信息，所述下一條是向下移動(dòng)了一個(gè)比特行的條。如圖6所示，條60包括三個(gè)比特行61、62、63。在圖5中，也解釋了降低底部比特行63的權(quán)重，以防止由與低比特行63中的比特相關(guān)聯(lián)的更高的不確定性導(dǎo)致的錯(cuò)誤向上傳播。
由前一條的比特檢測產(chǎn)生的輸出比特行66有更高的可靠性，這個(gè)比特行66中的比特65a、65b可以用作處理下一條60的輔助信息。當(dāng)前一條的比特檢測產(chǎn)生的輸出比特行66是從保護(hù)帶得到時(shí)尤其如此。保護(hù)帶有很好的編碼信息甚至是預(yù)定義的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致下一條60的比特檢測中所用的輔助信息具有100％的可靠性。
在寬螺旋具有兩個(gè)其比特已為檢測器所知的保護(hù)帶的特定情況下，兩個(gè)錨比特行的比特可靠性是100％。另一個(gè)例子是2D格式在螺旋中間具有額外的比特行的情況，該額外的比特行被進(jìn)行了編碼以使它比其它行具有更高的比特可靠性；然后，可以設(shè)計(jì)條的兩個(gè)V形行程，一個(gè)在中心比特行和上部保護(hù)帶之間操作，另一個(gè)在相同的中心比特行和下部保護(hù)帶之間操作。例如，中心比特行4可以用1D游程長度受限(RLL的)通道代碼進(jìn)行通道編碼，所述1D游程長度受限(RLL的)通道代碼能夠使在通道上的傳輸具有健壯性例如，d＝1的RLL通道代碼去除了信號(hào)圖案的重疊區(qū)域中的一些簇(中心比特為“1”相鄰比特為6個(gè)“0”的那些簇，反之亦然)，由此一方面提高了比特檢測的健壯性，但另一方面由于受到約束的通道編碼導(dǎo)致降低了該行的存儲(chǔ)容量。
在給定條的維特比處理器的反向跟蹤期間，一種選項(xiàng)是輸出該條的所有比特行以便存儲(chǔ)具有最近的比特估計(jì)的比特陣列。這種手段的目的是為維特比處理器在V形比特檢測模式的上半部、下半部和中心區(qū)域中獲得更統(tǒng)一的體系結(jié)構(gòu)。
在任何維特比比特檢測之前，以相對較差的比特錯(cuò)誤率(bER)性能進(jìn)行一些初步的比特判定是有利的。例如，在每個(gè)條的一邊，已經(jīng)從前一條確定出的比特在該條與保護(hù)帶直接相鄰時(shí)被設(shè)置為零；在該條的另一邊，需要比特判定以便能夠?yàn)樵摋l內(nèi)相鄰比特條中的比特獲得參考級別這些比特判定可以從逐條比特檢測器的前一次迭代中獲得，或者當(dāng)逐條比特檢測器的第一次迭代正在被執(zhí)行時(shí)從初步的比特判定中獲得。這些初步的判定正好能夠通過將所有比特置為零而獲得，但這不是一種聰明的想法。
更好的方法是根據(jù)閾值級別(限幅器級別)應(yīng)用閾值檢測，閾值級別取決于該行是否與(由全零構(gòu)成的)保護(hù)帶相鄰。就與保護(hù)帶相鄰的比特行來說，一些簇級別被禁止。因此，閾值級別被向上移動(dòng)。計(jì)算出閾值級別作為中心比特等于0且有三個(gè)1比特為鄰的簇級別以及中心比特等于1和一個(gè)1比特為鄰的簇級別之間的級別。于是，對這種情況，這個(gè)簡單的閾值檢測的期望的比特錯(cuò)誤率等于2/32，約為6％。就不與保護(hù)帶相鄰的比特行來說，計(jì)算出閾值級別作為中心比特等于“0”且有四個(gè)1比特相鄰的簇級別和中心比特等于1并有兩個(gè)1比特相鄰的簇級別之間的級別。于是，對這種情況，這個(gè)簡單的閾值檢測的期望的比特錯(cuò)誤率等于14/128，約為11％。盡管這些bER相當(dāng)高，但它們已經(jīng)大大好于通過硬幣投擲獲得的50％的bER，在與保護(hù)帶相鄰的比特行尤其如此。在逐條比特檢測器的執(zhí)行之前獲得的這些初步的比特判定還可用作數(shù)字接收器的自適應(yīng)循環(huán)(例如，定時(shí)恢復(fù)、增益控制和偏移控制、自適應(yīng)均衡等等)的輸入。注意適當(dāng)?shù)南薹墑e的上述推導(dǎo)取決于所選擇的實(shí)際2D存儲(chǔ)密度以及所引起的信號(hào)級別在“信號(hào)圖案”中的重疊。
圖7中示出了2D六邊形網(wǎng)格上條的不同對角方向。對這種對角方向來說，包括3個(gè)比特行72a、72b、72c的條71的移動(dòng)沿著寬螺旋70的方向發(fā)生。這意味著在沿著寬螺旋70的切線方向移動(dòng)一比特的距離能夠發(fā)生之前，必須以保護(hù)帶73、74的狀態(tài)終止結(jié)束維特比處理(已知保護(hù)帶73、74中的比特為零、預(yù)定值或可變的錯(cuò)誤受保護(hù)的值)。后一方面是相對于硬件實(shí)現(xiàn)方式的并行化的實(shí)際缺點(diǎn)。可以將沿著不同方向操作的逐條比特檢測器的不同執(zhí)行一個(gè)接一個(gè)級聯(lián)起來。另外，可以設(shè)計(jì)比圖7中所示的取向更多的傾斜取向。圖中所示的取向是沿著2D六邊形網(wǎng)格的基本軸取向的可能性之一，在它們之間正好有60度的夾角。
權(quán)利要求
1.一種符號(hào)檢測方法，用于檢測沿著一組符號(hào)行的記錄載體上的N維通道管而記錄的數(shù)據(jù)塊的符號(hào)值，N至少是2，一個(gè)符號(hào)行在空間上沿著第一個(gè)方向伸展并沿著N-1個(gè)其它方向中的至少第二個(gè)方向彼此對齊，所述第一方向與所述N-1個(gè)其它方向一起構(gòu)成了符號(hào)位置的N維網(wǎng)格，所述方法包括迭代地逐條運(yùn)用符號(hào)檢測步驟，其中條是包含至少一行和一個(gè)相鄰行的子集，所述符號(hào)檢測步驟包括-采用符號(hào)檢測算法估計(jì)第一條中的至少一行的符號(hào)值，從與第一條相鄰的至少一個(gè)行中取得的輔助信息被用在對所述符號(hào)值的估計(jì)中；-處理第二條，其特征在于由第一符號(hào)檢測器來執(zhí)行對第一條的處理，而由第二符號(hào)檢測器來執(zhí)行對第二條的處理。
2.如權(quán)利要求1所述的符號(hào)檢測方法，其特征在于用于第二符號(hào)檢測器的輔助信息是從第一符號(hào)檢測器取得的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的符號(hào)檢測方法，其特征在于第二條具有與第一條直接相鄰的至少一個(gè)行。
4.如權(quán)利要求3所述的符號(hào)檢測方法，其特征在于一旦從第一符號(hào)檢測器取得了輔助信息，第二符號(hào)檢測器就執(zhí)行對第二條的處理。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的符號(hào)檢測方法，其特征在于至少一個(gè)輔助信息是從預(yù)定義的數(shù)據(jù)取得的。
6.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的符號(hào)檢測方法，其特征在于第一條含有預(yù)定義的數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的符號(hào)檢測方法，其特征在于第一條含有采用冗余編碼進(jìn)行高度保護(hù)的數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的符號(hào)檢測方法，其特征在于至少一個(gè)輔助信息是從采用了冗余編碼進(jìn)行高度保護(hù)的數(shù)據(jù)取得的。
9.如權(quán)利要求5、6、7或8所述的符號(hào)檢測方法，其特征在于預(yù)定義的數(shù)據(jù)是保護(hù)帶數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求9所述的符號(hào)檢測方法，其特征在于N維通道管由多個(gè)保護(hù)帶界定。
11.如權(quán)利要求9所述的符號(hào)檢測方法，其特征在于N維通道管由N-1維保護(hù)帶界定。
12.一種符號(hào)檢測器，含有第一檢測器和第二檢測器，所述第一檢測器包括用于估計(jì)第一條中的符號(hào)值的估計(jì)裝置、用于接收從與第一條相鄰的至少一個(gè)行中取得的輔助信息的接收裝置、所述接收裝置耦合到估計(jì)裝置以將所述輔助信息提供給估計(jì)裝置從而用在對所述符號(hào)值的估計(jì)中、和用于提供另一輔助信息的輸出裝置，所述第二檢測器包括用于估計(jì)第二條中的符號(hào)值的另一估計(jì)裝置、用于接收從第一檢測器的輸出中取得輔助信息的另一接收裝置、所述接收裝置耦和到另一估計(jì)裝置以將所述輔助信息提供給另一估計(jì)裝置從而用在從第二條對所述符號(hào)值進(jìn)行的估計(jì)中。
13.一種含有如權(quán)利要求12所述的符號(hào)檢測器的播放裝置。
14.一種采用了權(quán)利要求1至11的方法中的一個(gè)的計(jì)算機(jī)程序。
全文摘要
當(dāng)在二維記錄(例如寬螺旋)上執(zhí)行比特檢測時(shí)，對寬螺旋的比特行的檢測變得很復(fù)雜。為了降低該復(fù)雜度，在相鄰行子集上執(zhí)行所述檢測。對所有子集的檢測一起產(chǎn)生了覆蓋寬螺旋的寬度的檢測。代替以單個(gè)檢測器順續(xù)地執(zhí)行所述檢測，而使用了多個(gè)檢測器，其中每個(gè)檢測器利用了從相鄰的檢測器獲得的輔助信息。所述輔助信息改進(jìn)了檢測的可靠性，并且將這些子集的檢測聯(lián)系起來以達(dá)到對寬螺旋的整個(gè)寬度的檢測。
文檔編號(hào)H03M13/41GK1788313SQ200480012800
公開日2006年6月14日 申請日期2004年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月12日
發(fā)明者A·P·赫克斯特拉, W·M·J·M·科內(nèi) 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司