專利名稱：抖動檢測設(shè)備和采用檢測到的抖動的鎖相環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及抖動(jitter)檢測，尤其涉及一種用于采用模數(shù)轉(zhuǎn)換電路檢測抖動量的方法和設(shè)備。
通常，在將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的技術(shù)中，通過比較器將模擬信號二進(jìn)制化，并且對二進(jìn)制化的信號應(yīng)用鎖相環(huán)，以形成系統(tǒng)時鐘。數(shù)據(jù)是采用二進(jìn)制化的信號和系統(tǒng)時鐘進(jìn)行處理的。這里模擬信號的同步不精確對應(yīng)于系統(tǒng)時鐘的同步，并存在稱作抖動的小相位差。
隨著檢測抖動的模擬方法變得普及，采用了一種在經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換處理將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號之后采用所轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號進(jìn)行二進(jìn)制化的方法，而不是直接采用比較器對模擬信號進(jìn)行二進(jìn)制化。由于在后一情況下檢測抖動的方法采用在模擬信號邊沿周圍的一個采樣點的信號來檢測抖動值，因此，如果模擬信號小或者有誤差信號進(jìn)入，則所檢測到的抖動值不準(zhǔn)確。


圖1是包括抖動檢測電路的一般數(shù)字信號的框圖，其中，該系統(tǒng)包括A/D轉(zhuǎn)換器100、DC偏移去除器110、抖動檢測器120、和數(shù)字鎖相環(huán)(PLL)電路130。A/D轉(zhuǎn)換器100將模擬輸入信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并產(chǎn)生對應(yīng)于數(shù)字信號的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。DC偏移去除器110從數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中去除直流電壓偏移。抖動檢測器120從去除了偏移的信號中檢測抖動值。數(shù)字PLL電路130根據(jù)去除了偏移的信號產(chǎn)生鎖相信號，并產(chǎn)生該鎖相信號作為系統(tǒng)時鐘。例如，本專利申請的同一發(fā)明人申請的、1998年11月17日公開的韓國專利申請P1998-0049210公開了一種根據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)計算抖動值的方法。但是，在這種情況下，如果輸入了小幅度的模擬信號，則模-數(shù)轉(zhuǎn)換的值本身小，并且根據(jù)該值檢測到的抖動量也小。在輸入信號有誤差的情況下，其中信號幅度顯著變化，在電路本身的運行中可能出現(xiàn)差錯。
為了解決上述問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種抖動檢測器，用于根據(jù)從在模數(shù)轉(zhuǎn)換信號的邊沿周圍的兩個采樣點導(dǎo)出的信號來檢測抖動量。
本發(fā)明的另一目的是提供一種采用抖動量的鎖相環(huán)電路和使用所檢測抖動的鎖相環(huán)。
因此，為了實現(xiàn)上述目的，提供了一種抖動值檢測電路，用于檢測被從模擬信號輸入轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的信號的抖動值，其中，該抖動值檢測電路包括邊沿檢測器，用于鑒別從數(shù)字轉(zhuǎn)換的輸入信號中兩個連續(xù)的采樣點提取的兩個信號的符號，并且當(dāng)符號彼此不同時，輸出兩個信號分別作為第一和第二邊沿信號；比較器，用于輸出從該邊沿檢測器輸出的第一和第二邊沿信號中具有較小絕對值的信號；運算單元，用于將從該比較器輸出的絕對值與第一邊沿信號的絕對值與第二邊沿信號的絕對值之和相除；和累加器，用于在預(yù)定周期期間累加運算單元的輸出，以得到預(yù)定周期的抖動值。
最好，該邊沿檢測器包括延遲器，用于將數(shù)字輸入信號延遲一個系統(tǒng)時鐘；和邊沿產(chǎn)生器，用于將延遲器輸出信號的符號與數(shù)字輸入信號的符號相比較，并且當(dāng)符號彼此不同時，分別輸出兩個信號作為第一邊沿信號和第二邊沿信號。
最好，該邊沿產(chǎn)生器包括第一比特檢測器，用于檢測輸入信號的最高有效位；第二比特檢測器，用于檢測通過延遲器的輸入信號的最高有效位；異或計算器，用于對第一比特檢測器和第二比特檢測器的檢測值進(jìn)行異或(XOR)運算；第一邊沿信號產(chǎn)生器，采用該異或計算器的輸出值作為時鐘信號，并且采用數(shù)字輸入信號作為輸入信號；和第二邊沿信號產(chǎn)生器，與第一邊沿信號產(chǎn)生器同時采用異或計算器的輸出值作為時鐘信號，并且采用通過延遲器的數(shù)字輸入信號作為輸入信號。
為了實現(xiàn)另一目的，提供了一種數(shù)字鎖相環(huán)電路，包括具有邊沿檢測器、比較器和運算單元的抖動信號產(chǎn)生器和鎖相信號產(chǎn)生器，其中該邊沿檢測器通過鑒別數(shù)字轉(zhuǎn)換的輸入信號中連續(xù)采樣點的符號變化來產(chǎn)生第一和第二邊沿信號，該比較器輸出從該邊沿檢測器輸出的第一和第二邊沿信號中具有較小絕對值的信號，該運算單元將從該比較器輸出的絕對值與第一邊沿信號的絕對值與第二邊沿信號的絕對值之和相除，以得到抖動信號，該鎖相信號產(chǎn)生器采用從抖動信號產(chǎn)生器產(chǎn)生的抖動信號作為相位誤差信號，來產(chǎn)生鎖相信號。
通過參照附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點將變得更加清楚，附圖中圖1是包括抖動檢測電路的一般數(shù)字系統(tǒng)的框圖；圖2是本發(fā)明抖動檢測電路的框圖；圖3是圖2的邊沿檢測器詳細(xì)框圖4是圖2的抖動計算器的詳細(xì)框圖；圖5a和5b分別表示無抖動信號和產(chǎn)生了抖動的信號；圖6是圖5b的產(chǎn)生了抖動的信號邊沿周圍的信號的放大圖；和圖7表示采用抖動值作為相位誤差信號的鎖相環(huán)電路。
圖2是本發(fā)明抖動檢測電路的框圖，其中，抖動檢測電路包括邊沿檢測器200、比較器210、運算單元220和累加器230。邊沿檢測器200鑒別數(shù)字轉(zhuǎn)換的、去除了DC偏移的輸入信號中兩個連續(xù)采樣點上的符號是否改變。如果符號改變，則將符號改變之前和符號改變之后的采樣點的信號分別作為第一和第二邊沿信號輸出。比較器210比較從邊沿檢測器200輸出的第一和第二邊沿信號，并輸出這兩個信號中具有較小絕對值的信號。運算單元220產(chǎn)生抖動值，該值是通過將從比較器輸出的較小絕對值信號與第一邊沿信號的絕對值與第二邊沿信號的絕對值之和相除而得到的。該計算采用了三角比例公式，如后所詳細(xì)描述。累加器230在預(yù)定周期期間累加從運算單元220輸出的值，并且將結(jié)果作為預(yù)定周期的抖動值輸出。
圖3是圖2的邊沿檢測器200的詳細(xì)框圖，它包括延遲器300和邊沿產(chǎn)生器310。延遲器300將轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式的(模擬)輸入信號延遲一個對應(yīng)于系統(tǒng)時鐘的時鐘信號。邊沿產(chǎn)生器310將原始數(shù)字轉(zhuǎn)換的輸入信號的符號與來自延遲器300的延遲了一個時鐘的數(shù)字轉(zhuǎn)換的輸入信號的符號進(jìn)行比較，如果這些符號彼此不同，則將這兩個信號均認(rèn)作是邊沿信號。然后，原始數(shù)字轉(zhuǎn)換的信號和通過延遲器300的延遲信號分別被作為第一和第二邊沿信號輸出。邊沿產(chǎn)生器310包括第一比特檢測器311，用于檢測數(shù)字轉(zhuǎn)換的輸入信號的最高有效位(MSB)；第二比特檢測器312，用于檢測通過延遲器300的延遲了一個時鐘的數(shù)字轉(zhuǎn)換的輸入信號的最高有效位；異或(XOR)計算器313，用于當(dāng)?shù)谝槐忍貦z測器311和第二比特檢測器312的提取值相同時產(chǎn)生0，而當(dāng)所提取的值不同時產(chǎn)生1；第一邊沿信號產(chǎn)生器314，采用異或計算器313的輸出值作為時鐘，并且采用數(shù)字輸入信號作為輸入信號；和第二邊沿信號產(chǎn)生器315，與第一邊沿信號產(chǎn)生器314一樣采用異或計算器313的輸出值作為時鐘，并且采用來自延遲器310的延遲數(shù)字輸入信號作為輸入信號。
圖2中，除邊沿檢測器200以外的電路稱作抖動計算器，如將在圖4中更詳細(xì)示出。圖4包括第一和第二絕對值提取器400、410，用于檢測圖3中提取的第一和第二邊沿信號的各絕對值；最小值提取器420，用于檢測第一和第二絕對值中的較小值；加法器430，用于將第一和第二絕對值相加；除法器440，用于將從最小值提取器420產(chǎn)生的較小的絕對值與從加法器430產(chǎn)生的輸出值相除；及計數(shù)器和累加器450，用于每當(dāng)產(chǎn)生邊沿時便累加除法器440中計算出的抖動值，并且在每個時間間隔上產(chǎn)生其結(jié)果作為預(yù)定周期的抖動值。計數(shù)器和累加器450能夠事先設(shè)置，以對于從MICOM(未示出)接收的所需時間間隔，產(chǎn)生以所需增益累加的抖動值。
此后，將描述抖動值計算的概念。
通常，為了處理光盤信號，例如從采用模擬輸入信號的PLL(鎖相環(huán))電路得到系統(tǒng)時鐘，然后，采用該系統(tǒng)時鐘處理數(shù)據(jù)。這里，如果來自PLL電路的鎖相信號與模擬輸入信號同步，則信號處理的執(zhí)行無問題。但是，如果由于輸入信號中混合有噪聲或發(fā)生了其他不希望的事情，而使來自PLL電路的鎖相信號與輸入信號不同步，則信號的處理就有問題了。在后一情況下，系統(tǒng)時鐘與輸入信號的零電平之間的時間差被稱作抖動。圖5a是無抖動的信號示例，而圖5b是帶有抖動的信號示例。
圖6是圖5b所示帶有抖動的信號中邊沿周圍的部分信號的放大圖。圖6中的“a”和“b”是可通過對模擬輸入信號進(jìn)行采樣得到的采樣信號的幅度。圖6中的“a`”和“b`”是時間軸上相位延遲量，即抖動，將具有較小絕對值的兩者之一選為抖動值，從而在圖6中，b`是抖動值。采樣周期等于系統(tǒng)時鐘周期，因此，b`加上a`就等于系統(tǒng)時鐘。如果信號在邊沿產(chǎn)生部分上，即在過零點周圍是線性的，則可根據(jù)三角比例公式得到公式a∶a`＝b∶b`。這里，“a”、“b”的值和系統(tǒng)時鐘是給定的，從而從下面的公式1中得到b`b`＝b×(系統(tǒng)時鐘)/(a+b)…(1)因此，采用公式1的抖動值的計算不受輸入信號幅度的影響，從而能夠得到精確的抖動值。這是在圖2的運算單元220，即，除圖4的計數(shù)器和累加器450外的其余部分上實現(xiàn)的。
圖7表示采用抖動值作為相位誤差信號的鎖相環(huán)，其中該鎖相環(huán)包括抖動信號產(chǎn)生器700和PLL電路710。抖動信號產(chǎn)生器700包括邊沿檢測器701、比較器702和運算單元703。邊沿檢測器710根據(jù)數(shù)字轉(zhuǎn)換的輸入信號鑒別兩個連續(xù)信號的符號，如果這些符號彼此不同，則將這兩個信號作為第一和第二邊沿信號產(chǎn)生。比較器702產(chǎn)生所產(chǎn)生的第一和第二邊沿值中具有較小絕對值的信號。運算單元703將從PLL電路710中產(chǎn)生的邊沿信號的較小絕對值與第一信號絕對值與第二信號絕對值之和相除，以得到抖動值。運算單元703的計算原理已在上面參照圖6進(jìn)行了描述。PLL電路710采用從抖動信號產(chǎn)生器701產(chǎn)生的抖動信號作為相位誤差信號，以得到鎖相信號。
通過用于采用上述本發(fā)明優(yōu)化光盤伺服器部分中的聚焦環(huán)路和跟蹤環(huán)路的方法，能夠最大程度地抑制抖動值。
根據(jù)本發(fā)明，采用從模數(shù)轉(zhuǎn)換信號邊沿周圍的兩個采樣點得到的信號，來檢測抖動量，從而可檢測精確的抖動量而不管輸入信號幅度如何，并且可采用抖動值得到精確和快速的鎖相信號。
權(quán)利要求
1.一種抖動檢測電路，用于檢測被從模擬信號輸入轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的信號的抖動值，其中，所述抖動值檢測電路包括邊沿檢測器，用于鑒別從數(shù)字轉(zhuǎn)換的輸入信號中兩個連續(xù)的采樣點得到的兩個信號的符號，并且當(dāng)符號彼此不同時，輸出兩個信號分別作為第一和第二邊沿信號；比較器，用于輸出從所述邊沿檢測器輸出的第一和第二邊沿信號中具有較小絕對值的信號；運算單元，用于將從所述比較器輸出的絕對值與第一邊沿信號的絕對值與第二邊沿信號的絕對值之和相除；和累加器，用于在預(yù)定周期期間累加運算單元的輸出，以得到預(yù)定周期的抖動值。
2.如權(quán)利要求1所述的抖動檢測電路，其中，所述邊沿檢測器包括延遲器，用于將數(shù)字轉(zhuǎn)換的輸入信號延遲一個系統(tǒng)時鐘；和邊沿產(chǎn)生器，用于將延遲器輸出信號的符號與數(shù)字轉(zhuǎn)換的輸入信號的符號相比較，并且當(dāng)符號彼此不同時，分別輸出兩個信號作為第一邊沿信號和第二邊沿信號。
3.如權(quán)利要求2所述的抖動檢測電路，其中，所述邊沿產(chǎn)生器包括第一比特檢測器，用于檢測輸入信號的最高有效位；第二比特檢測器，用于檢測通過所述延遲器的輸入信號的最高有效位；異或計算器，用于對所述第一比特檢測器和所述第二比特檢測器的提取值進(jìn)行異或運算；第一邊沿信號產(chǎn)生器，采用所述異或計算器的輸出值作為時鐘信號，并且采用數(shù)字輸入信號作為輸入信號；和第二邊沿信號產(chǎn)生器，與所述第一邊沿信號產(chǎn)生器同時采用異或計算器的輸出值作為時鐘信號，并且采用通過所述延遲器的數(shù)字輸入信號作為輸入信號。
4.一種數(shù)字鎖相環(huán)電路，包括抖動信號產(chǎn)生器，其具有邊沿檢測器，用于通過鑒別數(shù)字轉(zhuǎn)換的輸入信號中連續(xù)采樣點的符號變化來產(chǎn)生第一和第二邊沿信號；比較器，用于輸出從所述邊沿檢測器輸出的第一和第二邊沿信號中具有較小絕對值的信號；和運算單元，用于將從所述比較器輸出的絕對值與第一邊沿信號的絕對值與第二邊沿信號的絕對值之和相除，以得到抖動信號，及鎖相信號產(chǎn)生器，采用從所述抖動信號產(chǎn)生器產(chǎn)生的抖動信號作為相位誤差信號，來產(chǎn)生鎖相信號。
全文摘要
抖動檢測電路和鎖相環(huán)。抖動檢測電路檢測數(shù)字轉(zhuǎn)換信號的抖動值,包括:邊沿檢測器,鑒別從數(shù)字轉(zhuǎn)換的輸入信號中兩個連續(xù)采樣點得到的兩個信號的符號,當(dāng)符號不同時,輸出兩個信號分別作為第一和第二邊沿信號;比較器,輸出從該邊沿檢測器輸出的第一和第二邊沿信號中具有較小絕對值的信號;運算單元,將從比較器輸出的絕對值與第一和第二邊沿信號的絕對值之和相除;和累加器,在預(yù)定周期期間累加運算單元的輸出,以得到預(yù)定周期的抖動值。
文檔編號H04L25/02GK1335681SQ0111773
公開日2002年2月13日 申請日期2001年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月20日
發(fā)明者沈載晟, 樸賢洙 申請人:三星電子株式會社