专利名称：波形均衡控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种波形均衡控制装置，特别涉及一种降低信号的码间干
扰(intersymbol interference)的波形均衡控制装置。
背景技术：
近年来，CD (Compact Disc)及DVD (Digital Versatile Disc)等光盘
的介质种类多样化，在这些介质中记录信息的手段也多样化。特别是DVD 由于与CD相比记录密度是高密度的，因此来自DVD盘的再生波形，会 受到码间干扰的影响而失真。
例如，DVD中，使用8/16调制，据此规定了位长是多个给定长度中 的哪一个。但是，不仅是位的长度是否准确，若读出的信号的波形因码间 干扰而失真，就很容易发生数据的读取错误，显著损害数据的可靠性。提 高针对这样的高密度光盘的对码间干扰的性能的波形均衡技术，越来越必 需。
作为波形均衡技术的一例，有给出己知的码间干扰，进行波形均衡的 部分响应(PR (Partial Response))处理技术。关于涉及DVD的波形均 衡学习控制技术，公知的有使用8/16调制中的(2， 10)RLL码(RunLength Code)，且具有不对称波形均衡功能的、采用PRML (Partial Response Maximum Likelihood)方式的DVD再生方式(例如参照专利文献l)。
专利文献1:特开2003_85764号公报
但是，低次的PR方式的处理中，由于对再生信号的频率成分之中的 高频域噪声进行放大，或利用高次谐波失真，因此有可能因抖动的影响而 引起信号品质的劣化，随着从记录介质的读出速度增高，变得很难降低误 码率。
发明内容
本发明的目的在于，降低从光记录介质高速进行读出的情况下的误码率。
本发明，提供一种波形均衡控制装置，具有波形均衡器，设有具备 多个抽头的滤波器，按照所输入的抽头系数信号，更新所述多个抽头的抽 头系数，将输入信号的不同时刻的多个抽样值，分别输入到上述多个抽头， 进行对上述输入信号的波形均衡并输出；第l均衡目标值生成部，根据上 述波形均衡器所输出的波形均衡后的信号，求出第1均衡目标值并输出； 误差推定部，求出上述第1均衡目标值与上述波形均衡后的信号之间的误 差，作为误差信号输出；以及，系数更新部，根据上述误差信号、以及对 上述波形均衡器所具有的滤波器的各个抽头的输入值，求出各个抽头的系 数更新量，作为上述抽头系数信号输出，上述第l均衡目标值生成部，对 依次逐一相差上述输入信号的抽样间隔的不同时刻、即第l、第2、第3、 第4、及第5时刻，求出表示上述波形均衡后的信号的值的正负的符号信 号，并求出对上述第1 第5时刻的符号信号分别乘以0、 /3、 o;、 /3、 0 (G!、 /3、 0是给定的实数)所得到的结果的和即第1合计，将与上述第1合计相 对应的值作为上述第1均衡目标值求出。
通过这样，能够进行基于PR (a， b， c， b， a)方式的波形均衡。因 此在来自光记录介质的再生信号的处理中，能够扩大眼图(eyepattem)， 抑制抖动成分。因此能够降低再生时的误码率。
通过本发明，能够降低从光记录介质进行读出时的误码率。因此能够 更加高速地进行读出。
图1为表示具有本发明的第1实施方式的波形均衡控制装置的信息再 生装置的构成的框图。
图2 (a)为关于偏移抽样方式的说明图。图2 (b)为关于峰值抽样 方式的说明图。
图3 (a)为表示满足(2， 10) RLL码的要件的位列的说明图。图3 (b)为表示对8/16调制使用(2， 10) RLL码，将最小码反转间隔设为3
的情况下的PR (a， b， c， b， a) ML技术所涉及的状态迁移表的说明图。 图4为关于PR (a， b， c， b， a) ML技术的状态迁移图。 图5为根据图4所绘制出的格子线图。
图6为表示本发明的第1实施方式的波形均衡控制装置的构成的框图。
图7为表示图6的PR (a， b， c， b， a)波形均衡目标值生成部的构 成的框图。
图8为表示图7的符号延迟电路及波形均衡信号电平生成电路的构成 例的框图。
图9为表示图7的波形均衡目标值选择电路的构成例的框图。 图IO为表示PR (a， b， c， b， a)波形均衡目标值生成部变形例的构 成的框图。
图11为表示本发明的第2实施方式的波形均衡控制装置的构成的框图。
图12为表示图11的PR (a， b， b， a)波形均衡目标值生成部的构 成的框图。
图13为表示图12的符号延迟电路及波形均衡信号电平生成电路的构 成例的框图。
图14为表示图12的波形均衡目标值选择电路的构成例的框图。 图15为表示PR (a， b， b， a)波形均衡目标值生成部变形例的构成 的框图。
图中12、 212 —波形均衡器，14、 214 —误差推定部，16、 216 —系 数更新部，20、 220—PR (a, b， c， b， a)波形均衡目标值生成部(第1 波形均衡目标值生成部)，29 —存储器(第l存储部)，218—PR均衡方 式选择部，230—PR (a， b， b， a)波形均衡目标值生成部(第2波形均 衡目标值生成部)，239 —存储器(第2存储部)。
具体实施例方式
下面根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。 (第1实施方式)
图1为表示具有本发明的第1实施方式的波形均衡控制装置的信息再 生装置的构成的框图。图l的信息再生装置，具有光拾取器3、前端处理
器(FEP) 4、模拟/数字(A/D)变换器5、时序抽出电路6、最大似然解 码器7、以及波形均衡控制装置100。
光拾取器3对光盘2照射激光，检测出光盘2所反射的反射光的强弱， 将光盘2中所记录的信息变换成电信号(再生信号)。FEP4对所读出的 再生信号进行放大，并进行不需要的高频域噪声成分的去除与必要信号频 带的强调处理。A/D变换器5将通过FEP处理后的信号变换成数字信号， 输出给时序抽出电路6与波形均衡控制装置100。
时序抽出电路6选择适当的抽样方式，生成与A/D变换后的信号同步 的时序信号(信道时钟)。抽样方式中，有偏移抽样(offset sampling)方 式与峰值抽样(peak sampling)方式这两种。时序抽出电路6将所生成的 时序信号输出给A/D变换器5、波形均衡控制装置100、以及最大似然解 码器7。
图2 (a)为关于偏移抽样方式的说明图。图2 (b)为关于峰值抽样 方式的说明图。偏移抽样方式，如图2 (a)所示，是与作为记录信息的"l" 所关联的位(标记)的边缘同步的抽样方式，在进行基于PR (a， b， b， a)方式的波形均衡的情况下使用。 '
另外，峰值抽样方式如图2 (b)所示，是对盘上所记录的位中，相当 于时序信号的周期T的奇数倍的长度(例如3T、 5T等)的图案的再生信 号波形所对应的峰值进行抽样的抽样方式。该方式用于进行基于PR (a， b， b， a)方式的波形均衡的情况，或通过理想中心电平对再生信号进行 切片，并进行2值化处理(电平切片方式)的情况。峰值抽样方式中，抽 样的时刻与偏移抽样方式相差时序信号的半周期(相位差位180° )。
波形均衡控制装置100，对A/D变换后的信号进行对应于PR特性的 波形均衡，并将其结果输出给最大似然解码器7。 PR特性是预先设定的。 最大似然解码器7对波形均衡过的信号进行解码，输出再生数据PDT。在 波形均衡控制装置100实现PR特性的情况下，将波形均衡控制装置100 与最大似然解码器7统称作PRML检测器。
用图对PRML技术进行说明。图3 (a)为表示满足(2， 10) RLL码
的要件的位列的说明图。图3 (b)为表示对8/16调制使用(2， 10) RLL 码，将最小码反转间隔(minimum code reversal length)设为3的情况下的 PR (a， b， c， b， a) ML技术所涉及的状态迁移表的说明图。图4为关于 PR (a， b， c， b， a) ML技术的状态迁移图。图5为根据图4所绘制出的 格子线图。
ML (MaximumLikelihood)技术，是利用基于码间干扰的信号序列间 的相关，对最确切的序列进行解码的最大似然解码技术，使用维特比 (Viterbi)解码理论。对维特比解码器的输入信号序列Yk，能够使用解码 器的推定值Xk以及噪声的序列Nk，通过下面的式(1)来表示
Yk=Xk+Nk…(1)
这里，因DVD再生波形的最小码反转间隔为3，如图3 (b)所示， 解码器的推定值Xk能够限定为O， 2b+c， a， a+b， a+b+c， a+2b+c， 2a， 2a+2b+c这8个值。例如PR(l， 2， 4， 2， l)方式中，为a二l， b =2， c二4的情况，均衡目标值被设为这8个值也即0， 1， 2， 3， 7， 8， 9， 10中的任一个。
解码器的推定值Xk，假定为彼此独立的情况下，能够通过下式(2)
来表示，艮P:
Xk=Ck+2Ck—+4Ck-2+2Ck-3 + Ck—4…(2) 这里Ck为记录序列。
图6为表示本发明的第1实施方式的波形均衡控制装置100的构成的 框图。图6的波形均衡控制装置100，具有波形均衡器12、误差推定部14、 系数更新部16、以及PR (a， b， c， b， a)波形均衡目标值生成部20。时 序抽出电路6，通过峰值抽样方式生成时序信号。
波形均衡器12，对通过峰值抽样方式抽样出的A/D变换后的信号ISG 进行波形均衡，将所得到的波形均衡后的信号OSG输出给误差推定部14 以及波形均衡目标值生成部20。更具体来说，波形均衡器12，具备具有 多个抽头的横向滤波器，将A/D变换器后的信号ISG的不同时刻的多个抽 样值，分别输入给该滤波器的多个抽头，进行对信号ISG的波形均衡。另 外，波形均衡器12，将给各抽头的输入信号作为抽头输入信号TPI输出给 系数更新部16。波形均衡目标值生成部20，根据波形均衡后的信号OSG，
通过PR (a， b， c， b， a)方式求出均衡目标值TPA，输出给误差推定部 14。
误差推定部14，求出波形均衡后的信号OSG与均衡目标值TPA之间 的误差，将所求出的误差作为误差信号ERR输出给系数更新部16。误差 推定部14根据下式(3)，也即-
<formula>complex formula see original document page 9</formula>…(3) 求出误差信号ERR。这里，E(n)是误差信号ERR， y^是从波形均衡器12 输出的波形均衡后的信号OSG， d(n)表示作为多个均衡目标值中看起来最 准确(也即最接近y(n))的值的均衡目标值TPA。
系数更新部16，根据抽头输入信号TPI、误差信号ERR、以及被供给 的步距(step size) SSZ，使用最小均方误差(LMS: Least Mean Square) 算法，计算出滤波器的各个抽头(tap)的系数更新量，并作为抽头系数信 号TCR输出给波形均衡器12。波形均衡器12，按照所输入的抽头系数信 号TCR，更新横向滤波器中的多个抽头的抽头系数。
LMS算法，是根据下式(4)即
<formula>complex formula see original document page 9</formula>(4) 进行波形均衡器12的横向滤波器中的抽头i的抽头系数W,的第n次更新 的算法。这里，M标示对集中性进行控制的步距SSZ， E(。)标示误差信号 ERR， Aw表示第n次的对各抽头的输入信号TPI。
图7是表示图6的PR (a， b， c， b， a)波形均衡目标值生成部20 的构成的框图。下面，对该波形均衡目标值生成部20进行详细说明。图7 的波形均衡目标值生成部20，具有符号信号抽出器22、符号延迟电路24、 波形均衡信号电平生成电路26、波形均衡目标值选择电路28、以及存储 器(第l存储部)29。符号信号抽出器22，从波形均衡后的信号OSG的 值中，抽出表示其正负的符号，并作为符号信号CDS输出给符号延迟电 路。符号信号抽出器22,例如在所输入的值为正的情况下输出"1"，负 的情况下输出"0"。
图8为表示图7的符号延迟电路24及波形均衡信号电平生成电路26 的构成的例子的框图。图8中，符号延迟电路24，具有延迟元件41A、41B、 41C、 41D、 42A、 42B、 42C、 43A、 43B、 44A。这些延迟元件与时序(timing) 信号同步动作。波形均衡信号电平生成电路26，具有乘法器61、 62、 63、 64、 65与加法器68。
延迟元件41 A 41D，让符号信号CDS延迟4T并输出给乘法器61 。 延迟元件42A 42C让符号信号CDS延迟3T并输出给乘法器62。延迟元 件43A、 43B让符号信号CDS延迟2T并输出给乘法器63。延迟元件44A 让符号信号CDS延迟T并输出给乘法器64。另外，波形均衡信号电平生 成电路26，将符号信号CDS直接输出给乘法器65。
乘法器61、 65，将各自中被输入的值乘以常数0并输出给加法器68。 乘法器62、 64，将各自中被输入的值乘以常数iS并输出给加法器68。乘 法器63，将各自中被输入的值乘以常数a并输出给加法器68。加法器68， 求出从乘法器61 65所输出的值的合计，作为信号电平SGL输出给波形 均衡目标值选择电路28。常数ce、 / 、 ^的值，对应于所使用的PR (a， b， c， b， a)方式，也即对应于系数a、 b、 c的值来设定。例如在a二l， b= 2， c二4的情况下，"=4， /5=2， 0二1。
图9为表示图7的波形均衡目标值选择电路28的构成例的框图。图9 中，波形均衡目标值选择电路28，具有保持元件82A、 82B、…、82G、 82H、和选择器84。存储器29中，存储有分别与信号电平SGL可取的值 对应的多个均衡目标值。存储器29，将这些均衡目标值分别存储在保持元 件82A 82H中。选择器84，从保持元件82A 82H之中选择存储有与信 号电平SGL的值对应的均衡目标值者，将其所存储的值作为均衡目标值 TPA输出。
这样，波形均衡目标值生成部20，能够根据波形均衡后的信号OSG， 求出适当的均衡目标值。另外，也可以取代存储器29，使用寄存器等保持 元件。另外，也可以将与均衡方式相应的适当的值，从外部写入到存储器 29中。
图IO为表示PR (a， b， c， b， a)波形均衡目标值生成部20的变形 例的框图。图10的波形均衡目标值生成部120，在图7的波形均衡目标值 生成部20中，还具有波形均衡理想信号电平比较电路27。波形均衡理想 信号电平比较电路27具有比较器72，比较器72中被输入理想均衡信号电 平ISL。理想均衡信号电平ISL,表示信号电平SGL可取的多个值，这些 值根据PR (a, b， c， b， a)方式决定。
比较器72，将信号电平SGL与理想均衡信号电平ISL进行比较，在 信号电平SGL不是作为理想均衡信号电平ISL表示的值的情况下，不向 波形均衡目标值选择电路28输出信号电平SGL。这种情况下，波形均衡 目标值选择电路28，不输出均衡目标值TPA。另外，比较器72在信号电 平SGL是作为理想均衡信号电平ISL表示的值的情况下，将信号电平SGL 直接输出给波形均衡目标值选择电路28。
通过波形均衡目标值生成部120，能够在无法正确得到信号电平SGL 的情况下，不输出不适当的均衡目标值TPA。
如上所述，根据图6的波形均衡控制装置100，通过PR (a， b， c， b， a)方式求出波形的均衡目标值，能够使得具有波形均衡器12的滤波器的 抽头系数最适化。
(第2实施方式)
图11为表示本发明的第2实施方式的波形均衡控制装置200的构成 的框图。图11的波形均衡控制装置200，在图1的信息再生装置中，代替 波形均衡控制装置IOO来使用。图11的波形均衡控制装置200，具有波形 均衡器212、误差推定部214、系数更新部216、 PR均衡方式选择部218、 PR (a， b， c， b， a)波形均衡目标值生成部220、以及PR (a， b， b， a) 波形均衡目标值生成部230。
波形均衡器212、误差推定部214、系数更新部216、 PR (a， b， c， b， a)波形均衡目标值生成部220，分别与图6的波形均衡器12、误差推 定部14、系数更新部16、 PR (a， b， c， b， a)波形均衡目标值生成部20 几乎相同，因此省略详细的说明。
PR (a， b， b， a)波形均衡目标值生成部230，根据波形均衡后的信 号OSG，通过PR (a， b， b， a)方式求出均衡目标值TPB，输出给PR 均衡方式选择部218。 PR (a， b， c， b， a)波形均衡目标值生成部220 也将所求出的均衡目标值TPA输出给PR均衡方式选择部218。
PR均衡方式选择部218，按照均衡方式切换信号PSL，选择均衡目标 值TPA或TPB，作为均衡目标值TPS输出给误差推定部214。误差推定 部214除了代替均衡目标值TPA使用所选择的均衡目标值TPS这一点之 夕卜，与图6的误差推定部14相同。图1的时序抽出电路6，在选择了均衡 目标值TPA的情况下，通过峰值抽样方式生成时序信号，在选择了均衡 目标值TPB的情况下，通过偏移抽样方式生成时序信号。
图12为表示图11的PR (a， b， b， a)波形均衡目标值生成部230 的构成的框图。下面对该波形均衡目标值生成部230进行详细说明。图12 的波形均衡目标值生成部230，具有符号信号抽出器232、符号延迟电路 234、波形均衡信号电平生成电路236、波形均衡目标值选择电路238、以 及存储器(第2存储部)239。符号信号抽出器232与图7的符号信号抽 出器22相同。
图13为表示图12的符号延迟电路234及波形均衡信号电平生成电路 236的构成的例子的框图。图13中，符号延迟电路234具有延迟元件241A、 241B、 241C、 242A、 242B、 243A。这些延迟元件，与时序信号同步动作。 波形均衡信号电平生成电路236，具有加法器68。
延迟元件241A 241C，让符号信号CDS延迟3T并输出给加法器268。 延迟元件242A、 242B让符号信号CDS延迟2T并输出给加法器268。延 迟元件43A让符号信号CDS延迟T并输出给加法器268。另外，波形均 衡信号电平生成电路236，将符号信号CDS直接输出给加法器268。加法 器268求出从延迟元件241C、 242B、 243A所输出的值的合计，作为信号 电平SGL2输出给波形均衡目标值选择电路238。
图14为表示图12的波形均衡目标值选择电路238的构成例的框图。 图14中，波形均衡目标值选择电路238，具有保持元件282A、 282B、…、 282D、 282E、和选择器284。存储器239中，存储有与信号电平SGL2可 取的值分别对应的多个均衡目标值。存储器239，将这些均衡目标值分别 存储在保持元件282A 282E中。选择器284，从保持元件282A 282E 中选择存储有与信号电平SGL2的值对应的均衡目标值者，将其所存储的 值作为均衡目标值TPB输出。
这样，波形均衡目标值生成部230，能够根据波形均衡后的信号OSG， 求出适当的均衡目标值。另外，也可以代替存储器239，使用寄存器等保 持元件。另外，也可以将与均衡方式相应的适当的值从外部写入到存储器 239中。
图15为表示PR (a， b， b， a)波形均衡目标值生成部230的变形例 的框图。图15的波形均衡目标值生成部330，在图12的波形均衡目标值 生成部230中，还具有波形均衡理想信号电平比较电路237。波形均衡理 想信号电平比较电路237具有比较器272，比较器272中被输入理想均衡 信号电平ISL2。理想均衡信号电平ISL2，表示信号电平SGL2可取的多 个值，这些值根据PR (a， b， b， a)方式决定。
比较器272，将信号电平SGL2与理想均衡信号电平ISL2进行比较， 在信号电平SGL2不是作为理想均衡信号电平ISL表示的值的情况下，不 向波形均衡目标值选择电路238输出信号电平SGL2。这种情况下，波形 均衡目标值选择电路238不输出均衡目标值TPB。另外，比较器272在信 号电平SGL2是作为理想均衡信号电平ISL2表示的值的情况下，将信号 电平SGL2直接输出给波形均衡目标值选择电路238。
通过波形均衡目标值生成部330，能够在无法正确得到信号电平SGL2 的情况下，不输出不适当的均衡目标值TPB。
如上所述，根据图11的波形均衡控制装置200，通过对应于介质的类 型或再生速度提供均衡方式切换信号PSL，能够在PR(a， b， c, b， a) 方式与PR (a， b， b， a)方式中选择适当的方式，来进行波形均衡。
如上所述，本发明由于能够进行基于PR (a， b， c， b， a)方式的波 形均衡，因此对于再生DVD或其他光盘的装置等来说很有用。
权利要求
1.一种波形均衡控制装置，具有波形均衡器，设有具备多个抽头的滤波器，按照所输入的抽头系数信号，更新所述多个抽头的抽头系数，将输入信号的不同时刻的多个抽样值，分别输入到上述多个抽头，进行对上述输入信号的波形均衡并输出；第1均衡目标值生成部，根据上述波形均衡器所输出的波形均衡后的信号，求出第1均衡目标值并输出；误差推定部，求出上述第1均衡目标值与上述波形均衡后的信号之间的误差，作为误差信号输出；以及，系数更新部，根据上述误差信号、以及对上述波形均衡器所具有的滤波器的各个抽头的输入值，求出各个抽头的系数更新量，作为上述抽头系数信号输出，上述第1均衡目标值生成部，对依次逐一相差上述输入信号的抽样间隔的不同时刻、即第1、第2、第3、第4、及第5时刻，求出表示上述波形均衡后的信号的值的正负的符号信号，并求出对上述第1～第5时刻的符号信号分别乘以θ、β、α、β、θ(α、β、θ是给定的实数)所得到的结果的和即第1合计，将与上述第1合计相对应的值作为上述第1均衡目标值求出。
2. 根据权利要求1所述的波形均衡控制装置，其特征在于 上述第l均衡目标值生成部，具有存储多个值的第1存储部，从上述第1存储部中存储的多个值中选择上述第1均衡目标值。
3. 根据权利要求1所述的波形均衡控制装置，其特征在于 上述第l均衡目标值，是用于通过PR (Partial Response) (1， 2， 4，2， 1)均衡方式进行波形均衡的值。
4. 根据权利要求1所述的波形均衡控制装置，其特征在于 上述第1均衡目标值生成部，在上述第1合计是给定的多个值以外的值的情况下，不输出上述第l均衡目标值。
5. 根据权利要求1所述的波形均衡控制装置，其特征在于还具有第2均衡目标值生成部，根据从上述波形均衡器所输出的波形均衡后的信号，求出第2均衡目标值并输出；以及均衡方式选择部，选择上述第1及第2均衡目标值中的任一个并输出， 上述误差推定部，求出通过上述均衡方式选择部所选择的均衡目标值 与上述波形均衡后的信号之间的误差，作为误差信号输出；上述第2均衡目标值生成部，对依次逐一相差上述输入信号的抽样间 隔的不同时刻、即第6、第7、第8、及第9时刻，求出表示上述波形均衡 后的信号的值的正负的符号信号，并求出上述第6 第9时刻的符号信号 的和即第2合计，将与上述第2合计相对应的值作为上述第2均衡目标值 求出。
6.根据权利要求5所述的波形均衡控制装置，其特征在于 上述第2均衡目标值生成部，具有存储多个值的第2存储部，从上述 第2存储部中存储的多个值中选择上述第2均衡目标值。
全文摘要
一种波形均衡控制装置，具有波形均衡器，设有具备多个抽头的滤波器，按照所输入的抽头系数信号更新所述多个抽头的抽头系数，将输入信号的不同时刻的多个抽样值分别输入到上述多个抽头，进行对上述输入信号的波形均衡并输出；求出均衡目标值的均衡目标值生成部；误差推定部，求出上述均衡目标值与上述波形均衡后的信号之间的误差；以及，系数更新部，根据上述误差信号、以及对上述波形均衡器所具有的滤波器的各个抽头的输入值，求出各个抽头的系数更新量，作为上述抽头系数信号输出。上述均衡目标值生成部，对第1～第5时刻，求出表示上述波形均衡后的信号的值的正负的符号信号，并求出上述第1～第5时刻的符号信号分别乘以θ、β、α、β、θ(α、β、θ是给定的实数)所得到的结果的和即合计，将与该合计相对应的值作为上述均衡目标值求出。
文档编号G11B20/10GK101199014SQ20068002148
公开日2008年6月11日 申请日期2006年7月20日 优先权日2005年7月20日
发明者小仓洋一, 松井诚二 申请人:松下电器产业株式会社