专利名称：从光记录介质重放或在其上记录的重放或记录装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于光学介质重放或在其上记录的重放或记录装置。此外，本发明还涉及一种相应的装置，该装置具有一个锁相环的电路配置(也称为跟踪同步电路)、一个用于比较参考信号与跟踪信号和用于供给相应于参考信号和跟踪信号之间的相位偏移的输出值的相位检波器和一个与相位检波器的输出端相连并通向一个跟踪振荡器的输入端的控制器。
用于跟踪同步的所谓锁相环或PLL电路在控制工程中是已知的。这些电路旨在设定一个振荡器的频率，使得该频率对应于参考振荡器的频率和相位。可以借助于一个控制电压来改变跟踪振荡器的频率。被用做振荡器的是所谓压控振荡器(VCO)。对于低频可以使用模拟计算机振荡器或函数发生器。适合用于较高频率的是射极耦合多谐振荡器或任何其他的LC振荡器，这需要通过把一个可变电容二极管与该谐振电路并联。所使用的相位检波器提供一个由跟踪AC电压和参考AC电压之间的相移确定的输出电压。
在带有数字锁相环的公知装置的情况下确实使用数字相位检波器，但是还要借助于跟踪振荡器的模拟VCO。这样的一些电路配置足以满足具有一定保持范围的应用。然而，当不同频率的信号到达该锁相环时还存在一些问题。在这些情况下，输入信号的数据速率或频率可能落在保持范围之外，由于出现这种情况的结果，锁相环不再被锁定，并且不能再保证可靠的操作。在这样一些情况下，必须重新设定模拟VCO的中心频率，这势必导致电路系统的成本的增加。
因此，通过转换可以在一定程度上扩展具有数字锁相环的已知装置的可处理的频率范围，但是，由于目的在于规定尽可能宽的保持范围以便于减少转换费用，所以控制精度降低了。
因此，本发明的任务是指定一种用于光记录介质重放或在其上记录的重放或记录装置，该装置具有锁相环电路配置，该电路具有很高的控制精度，并且可以处理很宽的输入频率范围，无须对作为输入频率的函数的中心频率进行不连续的重新设定。
根据本发明的第一基本构想，根据本发明的装置的跟踪同步电路具有一个产生具有可变中心频率的振荡的可变中心频率发生器。这种装置所具有的优点是无须对中心频率做不连续的重新设定。另一个优点是中心频率并不是严格固定的而是可以适应操作条件的变化。根据应用，跟踪同步电路可以利用不同的中心频率加以操作，这种情况的优点是同样设计的跟踪同步电路可用于不同的目的。此外，非常有利的是在操作过程中可以对以前规定的中心频率做自适应调节，结果增加了跟踪同步电路的捕获范围。这种情况的优点是显示出频率随时间漂移较大的参考频率仍然可以按照相对小的带宽加以跟踪。在根据本发明的装置的情况下，可以把扫描器的输出端直接或通过中间插入一个或多个部件连接到跟踪同步电路上，用于对由该扫描器发射的信号进行预处理或调节。
根据本发明，跟踪同步电路被设计成数字电路。这种情况的优点是可以把该电路特别简单地'制成数字电路并且使用起来特别灵活。在这种情况下，在一个半导体芯片上集成特别容易。
根据本发明，跟踪同步电路包括一个二阶数字滤波器。这种情况的优点是可以设定它的参数而不必花费高成本，结果产生了一个理想频率的跟踪信号，同时，可以自适应跟踪可变中心频率。
很有利的是跟踪同步电路包括至少一个具有作为可变滤波器系数的可变乘数的乘法器。这种情况的优点是可以通过改变这个因子可变化地设定中心频率。一方面，这可以是以前已规定的一个中心频率，但是它也可能是一个可在操作过程中修改的频率。
根据本发明，跟踪同步电路具有一个根据相位差信号确定至少一个可变乘数的求值电路。这种情况的优点是可以补偿参考信号的频率漂移而不必花费高的费用。
根据本发明的一个基本构想，用于数字锁相环的跟踪振荡器包括一个具有至少一个可变的可编程滤波器系数的二阶数字滤波器，在参考信号的频率变化，也就是说，输入频率超出滤波器的瞬时的、非常窄的可选保持范围的情况下，中心频率可以通过预先规定一个更新滤波器值加以修改。
因此，借助于自适应设定跟踪振荡器的中心频率，可以在相应的频谱上移动一个固有的窄的可选择保持范围，由于这样做的结果，输入频率的变化不会对锁相环的控制精度产生不良影响。根据本发明，由于借助了一个二阶数字滤波器可以省去其他必要的模拟压控振荡器，这样就提供了可以以纯数字形式实现的单芯片解决方案。由于具有可编程系数的数字滤波器结构，锁相环具有高度适应性，结果，可以开辟许多种新的应用领域。
根据本发明，借助于规定更新的滤波器系数，滤波器特性的适应性使得可以重新设置锁相环的相应的中心频率，以便于在一个宽频谱范围内完全实现总体上大的控制环路的捕获范围，若已知一设定滤波器系数，可使得瞬时保持范围很窄，这样就减少了可能出现的抖动效应，即两个不同频率间的连续跳动。
根据本发明的另一个基本构想，结构为数字滤波器的跟踪振荡器包括一个触发器模块和一个数字振荡器模块，触发器模块用于数字振荡器模块的确定触发。
跟踪振荡器的结构使得可以产生一个虚拟的正弦波输出振荡，通过例如8比特系数并借助于一个可复位的输入寄存器使用触发器模块规定实际振荡器的幅度。
在跟踪振荡器的一个实施例中，在输出侧设置了一个限幅器，用于将振荡器的幅度调节到数字相位检波器的输入灵敏度。
根据本发明的一个补充的基本构想，使用了一个求值电路，即所谓定序器，作为用于驱动跟踪振荡器，换句话说，用于提供二阶数字滤波器的滤波系数的控制器，分别在规定的小输出值的相移的情况下和在参考信号或输入信号的改变了的频率的情况下，可以以相当小的间隔改变数字滤波器的频率，通过检测相移的规定的较大输出值的过冲，输出各自的新的较大步长的更新滤波器系数，以便设定跟踪滤波器的适合的中心频率。
根据本发明，为了能在由触发器模块发出的相应脉冲之后可靠地启动振荡，用于在锁相环中形成跟踪振荡器的二阶数字滤波器是一个具有稳定极限的滤波器，也就是说，它具有处在单位周期上的两个复极。
根据本发明，由以下关系式得出滤波器系数C1和C2的初始状态值C1＝C2＝cos(2πF/Sf)，F对应于理想的振荡器频率，而Sf表示数字滤波器的采样频率或脉冲频率，该频率选择得比最大输入频率大一个倍数。
根据本发明，进一步建议提供具有一个数字低通滤波器的数字锁相环，该滤波器与一个数字相位检波器的输出端相连，并且其输出侧与控制器的输入端相连。
按这样一种方式构成的数字锁相环能够例如对在使用光学扫描装置的情况下由于机械震动可能产生的所谓嗥鸣频率施以电子抑制。为此，将一个控制信号由一个例如CD播放机的扫描装置的驱动电路的伺服控制器引导至数字锁相环，这样在输出侧提供了一个可用于影响光学扫描系统的光道控制和焦点校正的信号。按照这样一种方式，可以有效地抑制由于机械共振产生的并且具有在从600至1000Hz的范围内的固有频率的光学扫描系统的低频叠加而无须依靠复杂的机械阻尼元件或补偿元件。
总的说来，本发明使得可以详细说明一种重放或记录装置，该装置具有完全数字化锁相环的电路设置，假定使用二阶数字滤波器作为跟踪振荡器，借助于该电路可以提高控制精度和把它用于不同频率的输入信号。
通过自适应规定滤波器系数可以把数字振荡器的中心频率规定在一个所希望的范围内，而无须用手动或电动的办法转换至不同中心频率的振荡器。由于一个窄的可选择的保持范围与改变了的中心频率一道出现这样一个事实，这就保证锁相环不会相对于参考信号中的变化变得不锁定。结果改善了操作性能。
由于它的完全数字化概念，根据本发明的数字锁相环可以采用单片办法构成，因此可以降低生产驱动电路(例如操纵CD播放机或类似装置的光学扫描装置的电路)的费用。
更进一步讲，本发明还涉及一种的装置，该装置具有一个用于抑制该装置的一个可调节的伺服控制采样系统的嗥鸣噪声的电路，该电路具有一个干扰信号抑制单元，该单元根据伺服控制信号检测出引起嗥鸣的干扰信号，产生一个具有与该干扰信号相同幅度但相反相位的反向干扰信号并把这个反向干扰信号加到伺服控制信号上。根据本发明的该电路最好具有一个跟踪同步电路，也叫做锁相环，或PLL，为了检测相位和产生反向干扰信号，通常使用一个数字跟踪同步电路。此外，该跟踪同步电路具有一个相位检波器、一个低通滤波器和一个离散时钟振荡器。根据本发明的装置的电路还具有一个幅度检波器。该幅度检波器最好具有一个带通滤波器、一个增益检测器和一个低通滤波器。该电路最好具有另外一个放大器，该放大器使用跟踪同步电路的输出信号作为输入信号，并把幅度检波器的输出信号作为控制信号。
进一步讲，根据本发明的装置的电路具有一个用于将反向干扰信号加到伺服信号上的开关，该开关是可以控制的。
该装置的电路的所有的组成部分都可以是借助于数字滤波器形成的，这是非常有利的，其结果是该电路完全是灵活的，通过对数字滤波器进行适当的编程可以被调节得适合于光盘播放机。
本发明还涉及一种通用型装置，即一个被连接在伺服控制器和该装置的可调节的采样系统的传动机构之间、用于抑制嗥鸣噪声的电路，该采样系统被设计成为一个光学扫描器。
该装置最好是一个CD播放机、数字视盘播放机(例如DVD播放机)、迷你盘播放机、CD ROM驱动器或适当的记录装置。
本发明还涉及一种用于抑制一个通用型装置(具体讲是一个光盘播放机)中伺服控制采样系统的嗥鸣噪声的方法，该方法包括以下步骤a)检测在伺服控制信号中引起嗥鸣的干扰信号，b)产生与干扰信号幅度相同、相位相反的反向干扰信号，以及c)将反向干扰信号加到伺服控制信号上。最好在步骤a)确定干扰信号的相位和幅度。根据本发明的方法最好按照数字化方法进行。
本发明这方面的原理，具体讲就是产生一种振荡，特别是正弦波，该正弦波除相位之外与干扰信号相对应，也就是说其相位与干扰信号相反，并把它叠加在伺服信号上以便消除干扰信号，具有以下优点由于不需要对安装板进行机械方面的改进，所以降低了成本。由于利用了本发明的方法和装置，消除干扰信号完全与装置的机械性能无关。如果使用了跟踪同步电路，由于数字抑制器的动态特性，可靠性很高。消除干扰信号不影响光学扫描元件的作用，因此不存在对伺服控制器的反馈，结果对伺服控制器的特性没有不利影响。此外，由于用于对这样一些嗥鸣噪声进行数字抑制的电路是基于具有可编程系数的数字滤波器结构，本发明有极高的适应性。因此，根据所希望的应用重新编程是可能的，从而数字化嗥鸣抑制器不必利用硬件调谐到具体装置。
不言而喻，所给出的本发明的各个特征和实施例彼此组合使用是有利的，并且本发明不限于给出的那些典型的实施例。
以下将借助于那些典型的实施例和附图详细说明本发明，在其中
图1示出了显示根据本发明的装置的数字锁相环的原理的一种配置的方块图；图2示出了用做跟踪振荡器的数字滤波器的设计的方块图；图3示出了借助于推导出滤波器系数来说明求值电路的运行模式的流程图；图4示出了用于说明使用数字锁相环消除根据本发明的装置中的所谓嗥鸣噪声的方块图；图5示出了对用于根据图4消除嗥鸣噪声的锁相环的详细的说明；以及图6示出了根据图5的锁相环的一个可能的实施例。
在图1所示的跟踪同步电路1的方框图或数字锁相环的方块图中，参考信号或输入信号被输往相位检波器10的第一输入端，而跟踪信号NS被反馈给它的第二输入端。在典型实施例中相位检波器10的比较结果，即相位信号PS被输入所提供的低通滤波器，尤其是在将所谓嗥鸣补偿应用于机械-光学扫描装置的情况，以下将参照图4对该装置做更详细的说明。在不同应用中还可以提供另外的元件。
其上存在经过滤波的相位信号PS′的低通滤波器11的输出端被连接到求值电路12的输入端，该装置在以下指的是一个定序器，它用于确定在每一种情况下作为相位信号PS的函数的滤波器系数C1，C2，PS′涉及规定值P1。滤波器系数C1，C2通过跟踪振荡器13，以下将参照图2更详细的描述它的结构。在跟踪振荡器13的输出端得到PLL频率或跟踪信号NS。
借助于图1所描述的锁相环的电路配置原理上对应于使振荡频率和相位同步的电路装置，该电路装置具有一个相位比较电路(相位检波器10)、一个控制器和一个振荡器。
然而，与具有模拟电压控制振荡器作为振荡发生模块的数字锁相环相反，在采用这个典型的实施例的情况下，借助于由一个二阶滤波器构成的数字振荡器，提供相应的滤波器系数用于对求值电路12的数字振荡器的中心频率进行自适应调节，如同借助于对根据图3的流程图的说明所表达的那样。
由数字滤波器2表示的根据图2的数字振荡器13被可从外部施加的触发脉冲TP激发产生振荡。由于这个触发脉冲TP在某些情况下的持续时间长于一个时钟周期，振荡器13具有一个最初存储了输入触发脉冲TP(例如它可以是一个8比特值)的可复位的输入寄存器20。触发脉冲TP的幅度影响其后产生的跟踪信号NS的幅度。输入寄存器20一旦在下一个时钟脉冲被读出，它的值就被复位为零，不管在它的输入端是否仍然存在有触发脉冲TP。由输入寄存器20发出的值被馈送给第一寄存器21。由寄存器21延迟发出的值被在第一误差系数乘法器23中乘以初始系数或乘法因子C1，然后输送给第一加法器22，在该加法器的第二输入端存在输入寄存器20的无延迟输出值，该值被乘以因数-1。
由以上所述的触发电路得到的第一加法器22的输出信号触发跟踪振荡器13的振荡器模块振荡，结果得到输出侧振荡，每个振荡具有适合的中心频率。
数字振荡器模块包括第二加法器24、第三加法器25、第二滤波系数乘法器26以及第二寄存器27和第三寄存器28，第二寄存器27和第三寄存器28起延迟电路的作用。
可以使由数字振荡器模块产生的输出信号经由限幅器29限幅，以便对相位检波器的输入灵敏度进行适当的电平调节(图1)。
首先，利用由触发脉冲TP引起的第一加法器的输出信号设定第二和第三寄存器27和28。第一乘法器23具有对应于乘数C1的系数值。这个初始化系数在数值上最初对应于第二系数，即第二乘法器26的乘数C2。为启动或激励跟踪振荡器，根据以下关系式确定乘数C1和C2C1＝C2＝cos(2πF/Sf)其中，F＝跟踪振荡器的理想频率，Sf＝跟踪振荡器13的采样频率。在这种情况下，必须把采样频率或时钟频率选择得比最大输入频率高一个倍数，以便保证校正功能。
为了使所要求的滤波器或中心频率适应参考信号BS的改变了的输入频率，那么只需要在振荡器模块的连续运行中改变乘数C2。这种变化是根据所确定的绝对相位误差完成的，该绝对相位误差是在相位检波器10的输出端以相位信号PS获得的。因此，通过改变滤波器系数C2数字跟踪振荡器13的频率被自动调节为改变的参考信号频率。
数字振荡器模块的第二加法器24在输入侧被连接到第一加法器22的输出端和第三加法器25的输出端上。在第三加法器25的输入端存在的是第二滤波器系数乘法器26的输出，考虑滤波器系数C2，在另一个输入端是乘法器30的输出，它的乘数是-1。
寄存器27和28是延迟线寄存器，也就是说，它们的转移函数是Z-1。第二寄存器27被连接到第二乘法器26的输入端，而第三寄存器28被连接到乘法器30的输入端。
第二寄存器27的输入信号存在于第二加法器24的输出端。这样，该输出信号经由第二乘法器26和第三加法器25被反馈。第二和第三寄存器27和28之间的延迟Z-1是根据以下事实得出的，即第二寄存器27的输出端被连接到第三寄存器28的输入端。通过由可复位输入寄存器20和系数C1和C2规定作为触发脉冲，特别是触发脉冲的幅度的函数的寄存器27和28的延迟值，也就是说它们的采样频率Sf，可以得到数字振荡器的输出振荡的理想的正弦波特性。
图1的求值电路12(也称为定序器)的运行模式将在以下借助于流程图的说明加以描述，以便于参照图3确定滤波器系数。
首先，在初始化步骤41期间固定用于初始化的滤波器系数。在这个典型的实施例中，这些是乘数C1和C2，借助于这些乘数启动跟踪振荡器13。为此，关于所需要的采样频率Sf必须考虑到采样定理，以便确保可以把采样或时钟频率调节到准备处理的最大频率。
跟踪振荡器13的初始中心频率由滤波器系数C2确定。上和下定序器参数C2a和C2b同时被固定。这两个参数C2a和C2b按规定的步长自滤波器系数C2偏移，假定在这个典型的实施例中该步长值为1。在进一步的运行过程中，它们的作用是使得能够随输入频率或输入信号序列的变化加以调节。此外，在初始化步骤41固定内部系数R。
在根据所述的典型实施例的锁相环在运行中由步骤START41设定之后，首先在步骤43中通过将相位信号PS同规定的定序器参数P1比较检测绝对相位误差。如果绝对相位误差，即相位信号PS的绝对值小于或等于规定值P1，则执行符号检验44，根据这种符号检验的结果规定新的滤波器系数C2＝C2a或C2b具有小的步长。关于系数C2a或C2b是否选定的选择是随对于相位误差所确定的符号的变化而完成的。只要绝对相位误差不超过参数P1的值，乘数C2就在值C2a和C2b之间摆动，也就是说，跟踪振荡器13的频率只在很小的限度内变化。
在绝对相位误差超过参数P1的规定值的情况下，通过适当地偏移或改变中心频率以使得锁相环保持锁定状态，启动用于改变或调节数字振荡器的中心频率的自适应例程45。
由于绝对值大于规定值P1，在相位误差的适当的符号检验46之后，对于参数和系数C2a、C2b、C2和R确定新值。在该典型实施例中，在正相位误差情况下，这些新值是R＝C2+1和C2＝R，在负相位误差的情况下，这些新值是R＝C2-1和C2＝R。利用选定的步长，借助于新值C2确定上和下定序器参数C2a和C2b；在该典型的实施例中，这个值为1。此外，所规定的中心频率直接取决于新系数C2。在相位误差小于或等于规定值P1的情况下，滤波器系数C2逐渐变化的新值被设定为C2a＝C2+1和C2b＝C2-1。除了被更新的中心频率外，这样，对于一个更新的保持范围，确定了新的极限值，结果，一方面，在相位误差瞬时增加的情况下，防止锁相环不锁定，另一方面，与已知的解决办法相反，可以使保持范围保持很小，这样就可以减少有害的抖动效应，也就是说，在两个相对不同的频率之间来回跳动。
以下，利用图4说明光学扫描装置的数字锁相环的应用的一个优选典型实施例。
已知在光学-机械扫描装置的情况下，用于驱动光学记录介质(例如光盘)以及用于跟踪光道和修正采样系统34中的焦距误差的机械器件的交互影响可以产生导致该系统在可闻范围内例如在600Hz-1kHz之间的系统的固有振荡的谐振频率。为了防止产生这种问题，业已建议设置用于使机械构件去耦合的机械阻尼器(例如以粘性材料形式)，目的是防止固有振荡。然而，这些解决办法需要极为复杂的设计，并且可以发现它们只在广泛试验的范围内用于不同的扫描装置。
图4示出一个光学记录介质31的光学扫描装置，一个保持用于产生记录介质31的旋转运动的驱动马达33的机械承板32。光学扫描装置34投射一个正确聚焦在记录介质31的表面上的激光束并接收反射信号，该信号传送给一个检测装置(该装置在这里不做进一步说明)。
为了进行跟踪和聚焦控制，光学扫描系统34具有合适的机械构件，例如跟踪线圈TC和聚焦线圈FC。信号S1经由所述的检测器装置被传送给误差信号形成器36，由机械承板32的机械性能引起的干扰分量S2被叠加在这些信号S1上。误差信号形成器36由此确定聚焦误差信号FE和跟踪误差信号TE，借助于伺服控制器35可以由这些信号导出伺服控制信号S。该伺服信号S现在传送到具有上述由一个二阶数字滤波器构成的跟踪振荡器的数字锁相环路，锁相环的输出频率涉及到与具有相同幅度的嗥鸣频率相反的相位，然而，结果是可以以纯电子方式补偿不理想的振荡。而后，经过补偿的信号S′被引导至聚焦线圈FC和跟踪线圈TC。
如在图4中以原理形式所表达的那样，使用具有基于二阶数字滤波器的数字锁相环抑制或补偿了嗥鸣频率，其结果是产生了用于驱动跟踪和聚焦校正装置(具体讲就是跟踪或聚焦线圈)的伺服信号，该信号没有可能引起不受欢迎的嗥鸣噪声H的干扰分量。
图5示出了数字嗥鸣噪声抑制器的方块图。伺服信号控制器35的信号经由输入端120传送到干扰信号抑制单元110，聚焦和跟踪控制信号的信号路径成环状穿过干扰信号抑制单元110到达输出端121。更进一步讲，控制信号传送至跟踪同步电路(也叫做锁相环)122和与跟踪同步电路122并联连接的幅度检波器123。跟踪同步电路122用于检测干扰信号的相位并产生相对于干扰信号相位偏移180°的信号。所以，跟踪同步电路122具有一个相位检波器10、一个低通滤波器11、一个数字时钟振荡器126以及一个反馈路径127。并联连接的幅度检波器123按以下的顺序包括一个带通滤波器128、一个增益检测器129和一个低通滤波器130。跟踪同步电路的输出正弦波信号(其相位相对于干扰信号偏移180°)被馈送给一个在其中由幅度检波器123根据干扰信号调节幅度的放大器131，结果产生了反向干扰信号。出现这种情况是由于数字放大器131的增益被倒相这样的事实，作为这种事实的结果，跟踪同步电路122的输出信号同在输入端120存在的信号相比较偏移了180°。十分有利的是在这种情况下该数字放大器的系数是由微处理器以二进制补码的形式给出的。在这种情况下，幅度检波器123的输出信号被用做幅度放大器131的控制信号。此外，干扰信号抑制单元110还具有一个开关132，该开关通常是可控制的，并可以用于借助加法器133把反向干扰信号加到控制信号上。由于在加法器133中加上的附加信号幅度与正弦波干扰信号完全一致，而相位相反，所以，在加法器133中干扰信号完全抵消，结果，在干扰信号抑制单元110的输出端121存在不受干扰影响的数字伺服控制器的纯控制信号。这些控制信号在数-模转换器134中被转换成模拟形式，结果它们可以被用于光学扫描单元的传动机构。带通滤波器128和低通滤波器130保证了仅对于那些频率范围产生反向信号并且这些反向信号加在其中还存在干扰噪声的、也就是说，频率范围大致在600-1000Hz的实际信号上。
图6示出了利用数字滤波器实现数字干扰信号抑制单元110的一种方案，数字滤波器在这里以图解的方式借助于寄存器、乘法器和加法器来表示。由伺服控制装置35发出的信号传送至相位检波器10，该相位检波器上加有来自90 °移相器135的另一个信号。由在后面将要说明的反馈环路127取出至90°移相器135的输入信号。相位检波器10的两个输入信号彼此相乘。这样做的结果是相位检波器10的输出信号是无偏置的正弦波信号，也就是说，当输入信号相互移相精确地为90°时，无直流分量。如果相移从90 °偏离，那么直流分量增加，该直流分量对于相移0°或180°是最大值。因此，由反馈环路127中取出的信号在90移相器135中被偏移90°，以便在输入端120处的信号和反馈环路127的信号是同相的时候，得到无偏置的输出信号。相位检波器10的输出信号传送至低通滤波器11，所给出的乘法器的系数由微处理器单元(在这里未示出)确定。这个低通滤波器11滤除了交流分量，结果只使直流分量通过，在经过该低通滤波器后，在136中提取直流分量作为相位误差。该相位误差被馈送给离散时钟振荡器126。将触发脉冲、相位误差136和参考值137加到这个离散时钟振荡器126上。在离散时钟振荡器126的输出端出现的是一个其电平在放大器131中由放大信号138确定的正弦波信号，放大信号是由幅度检波器123中取出的，该幅度检波器包括带通滤波器128、增益检测器129和低通滤波器130。在这种情况下，带通滤波器128只用于传递其中存在干扰分量的那一频带。带通滤波器128的输出信号在增益检测器129中乘以其自身，以便得到其直流分量可以借助于低通滤波器130得出的绝对值。一个微处理器可以由例如低通滤波器130的输出信号为放大器131确定适合的系数。在放大器131的上游，离散时钟振荡器126的所产生的正弦波信号被反馈给90°相移器135，以便产生用于相位检波器10的90°相移的信号。而后，将这样得到的反向干扰信号在加法器133中加到伺服信号上，结果消除了干扰信号。因此，只有伺服控制器35的纯控制信号传至传动机构。在使用数字滤波器的方法中，特别有利的是数字滤波器的系数可以由外部规定，其结果是这样的电路的适应性特别强。
由于使用了以上所述的那些典型的实施例，就可以规定一种锁相环，该锁相环不使用模拟电压控制振荡器，而是依靠二阶自适应数字滤波器，可以自动对输入信号的频率变化做出反应，而无须冒不锁定或由于规定了最大保持范围而限定控制精度的风险。由于在光学扫描系统中应用了机械可移动部件，需要对谐振振荡进行目标电子补偿，在这种情况下，增加对数字锁相环的应用是特别有利的。由于可以随输入信号的特性的变化自适应设定中心频率，所以，这样结构的锁相环具有相当高的控制精度。由于在给定数字滤波器的结构的情况下可以借助软件设定滤波器系数这样的事实，所以，锁相环具有很高的适应性，结果可以提供成本经济的、可以以多种方式使用的单片结构。
权利要求
1.一种用于重放光学记录介质(31)或在其上记录的重放或记录装置，该装置具有一个扫描该光学记录介质并且其输出端连接到一个跟踪同步电路(1)上的扫描器(34)，其特征在于跟踪同步电路(1)具有可变中心频率发生器(12，13)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于跟踪同步电路(1)是一个数字跟踪同步电路(1)。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于跟踪同步电路(1)包括一个二阶数字滤波器(2)。
4.根据权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于跟踪同步电路(1)包括至少一个具有可变乘数(C1，C2)的乘法器(23，26)。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于跟踪同步电路(1)具有一个在其输入端存在一个相位差信号(PS)并且在其输出端输出至少一个可变乘数(C1，C2)的求值电路(12)。
6.一种重放或记录装置，该装置具有一个数字锁相环的电路配置，该电路配置包括一个用于比较参考信号(BS)和跟踪信号(NS)并用于提供一个参考与跟踪信号之间的相移输出值的相移检测器(10)，还具有一个控制器，该控制器与相位检波器(10)的输出端相连并通向跟踪振荡器(13)的输入端，其特征在于跟踪振荡器(13)被设计成一个具有至少一个可变的、可编程的滤波器系数(C1，C2)的二阶数字滤波器，在参考信号(BS)的频率变化超出滤波器的瞬时保持范围的情况下，通过规定至少一个更新的滤波器系数(C1，C2)而修改中心频率。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于所述的控制器是一个用于规定至少一个自适应滤波器系数(C1，C2)的求值电路(12)，在这种情况下，如果给定一个可规定的小的相移输出值，二阶数字滤波器的频率以相应少的级变化，如果给定参考信号的频率的变化，为了设定适当的中心频率，通过检测相移的一个可规定的较大的输出值的过冲，可以输出较大步长的新的、更新的滤波器系数。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于二阶数字滤波器的单位循环中具有两个复极，可以根据以下的关系式确定初始滤波器系数C1和C2C1＝C2＝cos(2πF/Sf)，其中，F＝振荡器的理想的输出频率；以及Sf＝数字滤波器的采样频率。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于所述的数字滤波器具有一个触发器模块和一个数字振荡器模块，所述的触发器模块用于触发所述数字振荡器，所述的数字振荡器在反馈支路中具有一个其系数可以随锁相环的输入频率变化的滤波器-系数乘法器(26)。
10.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于一个低通滤波器(11)被设置在数字相位检波器(10)的输出端和求值电路(12)的输入端之间，所形成的锁相环用在对光学记录介质(31)的光学扫描装置(34)的光道和/或聚焦跟踪的伺服控制中，以便消除干扰机械谐振频率。
11.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于用于抑制运动的、伺服控制的扫描系统(34)的嗥鸣噪声的电路，该电路具有干扰信号抑制单元(110)，检测由伺服信号引起的嗥鸣，产生与干扰信号幅度相同相位相反的反向干扰信号并把这个反向干扰信号加到伺服控制信号上。
12.一种用于抑制光盘播放机的光学伺服控制扫描系统(34)的嗥鸣噪声的方法，其特征在于该方法包括以下步骤a)检测在伺服控制信号中引起嗥鸣的干扰信号；b)产生与干扰信号幅度相同相位相反的反向干扰信号，以及c)把这个反向干扰信号加到伺服控制信号上。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于在步骤a)确定干扰信号的相位和幅度。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于该方法在数字的基础上运行。
全文摘要
本发明涉及一种用于重放光学记录介质或在其上记录的重放或记录装置,该装置具有一个跟踪同步电路(1),该电路具有一个可变中心频率发生器(12,13)。跟踪同步电路(1)根据应用不同在运行时可以采用不同的频率,其优点是设计相同的跟踪同步电路(1)可以用于不同的目的。还可以在运行过程中对以前规定的中心频率做自适应调节,这样就增加了跟踪同步电路的捕获范围,这是十分有利的。
文档编号H03L7/107GK1178366SQ9711950
公开日1998年4月8日 申请日期1997年9月17日 优先权日1996年9月25日
发明者于尔根·贝尤姆利, 迪特玛·彼得, 高木广人 申请人:德国汤姆逊-布朗特公司