具有二进制调制的通道的定时恢复制造技术

对于可（重）写和只读光盘系统，通过锁相环（ＰＬＬ）来恢复数据时钟，其中通过将实际的零交叉与所产生的时钟信号的零交叉进行比较来产生误差信号。如果给定光学系统的激光波长为λ↓［激光］和数值孔径为ＮＡ，则调制传递函数的截止波长由λ↓［０］＝λ↓［激光］／（２.ＮＡ）给出。随着位长度减小，最小波长的幅度将降低并且对于小于λ↓［０］的波长将是零。因此，通过这些信号的零交叉产生的相位误差信号受噪声干扰。本发明专利技术的思想是使用具有充分性能的零交叉以获得用于时钟恢复的相位信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在光学系统的锁相环路(PLL)中提供可靠相位误差信号的方法，所述光学系统适用于从光盘读取数据。光盘是以数字形式保存信息并且通过激光来写入和读取的电子数据存储介质。这些盘包括各种CD、DVD和BD的变体。数据被存储在所谓的凹坑与脊(ROM盘)和标记与间隔(可重写盘)中，所述的凹坑与脊和标记与间隔通过光学系统中的激光进行读取并且数据被转换成电子信号。用于读取DVD盘的光学系统中的激光束的波长比用于标准CD的激光波长短。DVD盘是以更窄和小的凹坑产生的，因此允许较大的存储容量，存储容量自然也是重点考虑的话题。在光盘系统中，已知使用锁相环(PLL)，其中通过将实际的零交叉与产生的时钟信号的零交叉进行比较来产生误差信号。如果给定光学系统的激光波长为λ激光，数值孔径为NA，则调制传递函数(MTF)的截止波长由λ0＝λ激光/(2·NA)给出。光盘上的最小波长通过光盘上的最小位长度来确定，并且随着光盘的存储容量的增大而使光盘上位长度减小，借助于光学系统读取的信号的幅度将减小并且对于小于λ0的波长将是零。因此，通过这些信号的零交叉产生的相位误差信号是由噪声决定的，并且因此所述相位误差信号是不可应用的。因此现有技术中的问题是通过减小盘上的位长度来增加光盘的容量，并且与此同时能够在从光盘读取和/或对其写入的光学系统的锁相环中产生可靠的相位误差信号。应该注意MTF通常是被定义为通过对象调制而分割的图像的调制的函数，并且因此MTF是图像的空间频率的函数，其中该情况下的图像是光盘上的位模式(bit pattern)。当位模式的波长减小时，MTF朝零变化并且在对应于上述的截止波长的所谓截止频率下为零。因此本专利技术的目的是获得一种在光学系统的锁相环中提供可靠相位误差信号的方法，所述光学系统适合于从光盘读取数据，所述方法包括步骤读取光盘上的位模式，由此提供多个信号采样；将所述信号采样馈送给锁相环中的相位检测器；和在所述相位检测器中使用连续信号采样的极性变化、即所谓的零交叉来产生用于锁相环的相位误差信号。该方法的特征在于所述相位检测器适合于考虑一个零交叉之前和之后的多个信号采样的极性以获得可靠的相位误差信号，从而使得噪声的影响得以减小。因此，甚至在光学系统中也能够提供可靠的相位误差检测，其中光盘上的最小波长接近甚或小于与光学系统相关的MTF的截止波长。这使得能够以较小的位长度存储位，由此增加了光盘上的位数量。在根据本专利技术的方法的一优选实施例中，零交叉的品质取决于零交叉之前和之后的信号采样。因此，零交叉的使用被限制在具有足够品质的情况中。例如，在读取具有远低于MTF的截止频率的空间频率的位模式过程中，信号采样的幅度较大并且零交叉是可靠的。读取具有接近或大于所述截止频率的空间频率的位模式时，信号幅度将是较小的并且零交叉的位置将是不可靠的。术语“零交叉的品质”包括诸如零交叉之前和之后的信号采样的幅度、信号采样的信噪比和所读取的位模式中的标记的大小的特征。应该注意信号的频率和波长成反比，使得其频率高于所述截止频率的信号具有低于所述截止波长的波长，反之亦然。在根据本专利技术的方法的一个优选实施例中，通过具有约束d的游程长度受限(RLL(d))编码来存储光盘上的数据，约束d是游程长度(即，盘上的极性变化之间的最小间隔等于d+1)。游程长度受限编码是编码技术的高级族类，而编码技术是当前在所有类型的光盘中使用的。当通过其上以RLL编码存储数据的盘使用根据本专利技术的方法时，通过本专利技术方法提供的增加的盘容量与当前最频繁使用的编码技术相结合。在根据本专利技术的方法的又一个优选实施例中，所述相位检测器适合于考虑零交叉之前和之后的n个信号采样的极性，其中n满足条件n≥d+2。这为用于产生可靠相位误差信号的信号采样的数量提供了可容易实现的指导方向。本专利技术的这些和其它方面通过之后所述的实施例将变得显而易见，并将参照这样的实施例对其进行阐释。将结合附图更详细的说明本专利技术，其中附图说明图1是用于进行位检测(现有技术)的一般概念的示图；图2为普通锁相环(现有技术)的示图；图3是根据本专利技术的方法的流程图；图4表示一锁相环结构，其等价于图3中的结构，并且将被用于结合根据本专利技术的方法；图5a-5c表示并入了根据本专利技术的方法的锁相环结构；图6表示由于符号间干扰(ISI)引起的检测相位误差的频谱；图7表示防混淆滤波器的幅度频率响应；图8表示结合了根据本专利技术的方法的定时恢复电路的一个实施例；图9表示图5a和5c中的结构的SNRTR值。图1是用于在包含以二进制调制编码进行编码的位的盘上进行位检测(现有技术)的一般概念的示图。当播放盘时，通过光学系统中的读取装置，即激光来读取盘上的凹坑和脊(用于只读介质ROM)或标记和间隔(用于可重写介质)。基于其长度，每个凹坑/标记被解释为零的序列；基于其长度，每个脊/间隔被解释为一的序列。来自用于读取可重写和/或只读盘的光学系统中的读取装置的信号被馈送给均衡器10，并从其传送给锁相环20以及检测器，例如维特比检测器30。在图2中示出了锁相环20的一个例子，图2表示通常已知的锁相环。锁相环20包括相位检测器40、环路滤波器50和振荡器60，振荡器例如是压控振荡器。相位检测器40将输出信号的相位与参考信号的相位进行比较。如果在两个信号之间存在相位差，则相位检测器40就产生一个与这两个信号之间的相位差成比例的输出电压。该输出电压通过环路滤波器并接着作为压控振荡器(VCO)的输入来控制输出频率。由于该自校正技术，所述输出信号将与参考信号同相。当对两个信号进行同步时，两个信号之间的相位差为零或几乎为零。图3是根据本专利技术的方法的流程图。在步骤101，从光盘读取位模式，由此提供多个信号采样Sk。在步骤102，将这些采样Sk馈送给锁相环中的第一相位检测器。在步骤103，锁相环检测信号采样流Sk中的零交叉。在步骤104，执行操作以确保选择可靠的零交叉。一种可行的方法是选择在至少n个正采样之后和在至少n个负采样之前的零交叉。所述数量n优选的取决于信号的性能。因此根据本专利技术的方法，只使用具有充分性能的零交叉以获得用于在锁相环中进行定时恢复的相位信息，因此步骤104会得到可靠的误差信号。图4表示一锁相环结构，其等价于图3中的结构，并且将被用于结合根据本专利技术的方法。所述锁相环结构是由相位检测器(PD)40、低通滤波器(LPF)50和PI控制部分70以及采样速率转换器(SRC)35组成的二阶锁相环。Sk和yk代表在采样速率转换器35之前和之后的数据采样。数据采样Sk是不同步的，而数据采样yk是同步的。信号Sk与yk的偏差仅是由定时恢复引起的。来自相位检测器的输出Δφm是相位误差信号。在RLL编码的情况下，可通过等式φm＝ym/(ym-ym+1)来获取数据序列yk的相位信号，其中m和m+1代表零交叉附近的两个采样时刻。对于同步采样的序列(即，具有理想位检测时刻)，φm的值等于0.5(平均)，并且因此可由下式来表示相位误差信号Δφm＝φm-0.5.相位误差信号通常会遭受噪声和符号间干扰(ISI)。结果，在PLL稳定下来之后，即PLL处于锁定条件，采样频率fm可在一确定值周围波动，这会导致不理想的采样时刻。光盘上的存储密度越高，ISI越强，因为标记/凹坑长度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在光学系统的锁相环（２０）中提供可靠相位误差信号的方法，所述光学系统适合于从光盘读取数据，所述方法包括步骤：－读取光盘上的位模式，由此提供多个信号采样（Ｓ↓［ｋ］），－将所述信号采样（Ｓ↓［ｋ］）馈送给锁相环（２０）中的 第一相位检测器（４０，４１，４２，４３），－在第一相位检测器中使用连续信号采样（Ｓ↓［ｋ］）的极性变化、所谓的零交叉来产生用于锁相环（２０）的相位误差信号，其特征在于所述第一相位检测器（４０，４１，４２，４３）适合于考虑一个 零交叉之前和之后的多个信号采样（Ｓ↓［ｋ］）的极性以获得可靠的相位误差信号，从而使得噪声和符号间干扰（ＩＳＩ）的影响得以减小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：TPHG詹森，A斯特克，JWM伯格曼，B殷，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]