最大似然解码装置、信号估计方法和再现装置制造方法及图纸

一种最大似然解码装置，其包括：　　　　维特比检测单元，用于通过从再现了位信息的再现信号进行维特比检测来进行位检测，所述维特比检测单元根据所述再现信号的水平可变地设置用于分支度量计算的参考水平；　　　　欧氏距离计算单元，用于计算作为由所述维特比检测单元路径选择的结果保留下来的路径的最大似然路径和最后与该最大似然路径进行比较的第二路径之间的欧氏距离；　　　　度量差计算单元，用于基于所述再现信号、所述最大似然路径和所述第二路径，计算所述第二路径的路径度量值与所述最大似然路径的路径度量值之间的度量差；　　　　样本平均值计算单元，用于采样由所述欧氏距离计算单元计算的所述最大似然路径与所述第二路径之间的欧氏距离的值，并计算所述欧氏距离的平均值；以及　　　　方差值计算单元，用于计算由所述度量差计算单元计算出的所述度量差的方差值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种例如对来自记录介质的再现信号进行PRML(Partial Response Maximum Likelihood，部分响应最大似然)解码处理的最大似然解码装置，以及一种具有这种最大似然解码装置并再现记录在记录介质上的信息的再现装置。本专利技术还涉及一种最大似然解码装置中的信号估计方法。
技术介绍
日本特开平10-21651号公报[专利文献2]日本特开2003-141823号公报[专利文献3]日本特开2003-151220号公报[专利文献4]日本特开2003-178537号公报例如，作为用于估计来自光盘的再现信号的信号质量的方法，已知一种估计时间间隔抖动(jitter)(TI抖动)的方法。TI抖动是指通过将再现信号和位判断水平输入到比较器而获得的二进制水平模拟信号的定时和从再现信号同步再现的时钟的边缘定时之间在时间差(时间间隔)上的变化(抖动)。这种使用TI抖动估计信号质量的方法已经被用作与误码率相关的估计方法，因为在使用模拟二进制信号的位检测中，该二进制信号的边缘定时的变化直接影响该误码率。特别地，对于使用这种模拟二进制检测的CD(光盘)、DVD(数字多功能光盘)等，使用TI抖动估计信号质量的方法已经被广泛采用作为非常有效的信号估计方法。另一方面，最近已证实当记录在光盘上的信息密度增大时，上述使用模拟二进制信号的位检测不能确保足够低的误码率。特别地，对于作为高密度光盘的蓝光光盘等，目前常用的位检测方法是被称为PRML(部分响应最大似然)检测的方法。PRML是一种组合部分响应处理和最大似然检测技术的技术。部分响应是指响应于一位的输入而返回长于一位的输出的处理，即通过多个输出的输入位做出判断的处理。特别地，如经常用于例如蓝光光盘等光盘一样，获得作为通过将四个连续信息位的输入依次乘以1、2、2和1并将结果相加而获得的信号的再现信号的处理被表示为PR(1，2，2，1)。最大似然检测是这样一种方法定义两个信号串之间被称为路径度量的距离；判断实际信号与根据假定的位序列预测的信号之间的距离；并检测具有最近距离的位序列。顺便提及，该路径度量被定义为通过将整个时间上位于同一时间处的两个信号之间的振幅差的平方相加而获得的距离。维特比(Viterbi)检测用于搜索具有最近距离的位序列。组合这些方法的部分响应最大似然是这样一种方法调整根据记录介质上的位信息获得的信号使得该信号处于被称为均衡器(equalizer)的滤波器的部分响应处理中；确定结果再现信号与所假定的位序列的部分响应之间的路径度量；并检测具有最近距离的位序列。基于上述维特比检测的算法在实际搜索具有最小路径度量的位序列中是有效的。对于维特比检测，使用包括多个状态的维特比检测器，该多个状态是以预定长度的连续位作为通过状态之间的转移所表示的单元和分支而形成的，并使用该维特比检测器从所有可能的位序列中有效地检测所期望的位序列。实际电路具有两个寄存器，即用于每一状态的被称为路径度量寄存器的寄存器，用于存储部分响应序列与直到该状态的信号之间的路径度量；以及被称为路径存储寄存器的寄存器，用于存储直到该状态的位序列的流(路径存储)。该电路还具有用于每一分支的被称为分支度量单元的运算单元，用于计算部分响应序列与该位处的信号之间的欧氏(Euclidean)距离。维特比检测器可使得各种位序列与经过上述状态的各个路径一一对应。通过将上述形成路径即分支的状态间转移的分支度量顺序相加在一起，获得经过这些路径的部分响应序列与实际信号(再现信号)之间的路径度量。此外，可以通过比较到达每一状态的两个或更少分支的路径度量的大小、并顺序选择具有较小路径度量的路径，可以选择最小化上述欧氏距离的路径。将关于该选择的信息传输到路径存储寄存器，从而存储由位序列表示到达每一状态的路径的信息。路径存储寄存器的值在顺序更新的同时，最终收敛到最小化该路径度量的位序列，并输出该结果。因此，从路径度量的观点出发，可以有效地搜索产生与如上所述的再现信号最接近的部分响应序列的位序列。使用PRML的位检测不直接受作为基于时间方向上的波动的TI抖动的影响。即，TI抖动在使用PRML的位检测中与误码率没有必然的关系，因而作为信号质量的指标不是必然合适的。在PRML的情况下，振幅轴方向上的波动与位检测中的误码率直接相关。因此，对于使用PRML的位检测，包含振幅轴方向上的波动的指标作为与误码率相对应的传统指标是理想的。如上所述，通过PRML的位检测的方法是这样一种算法将从正确位序列获得的部分响应序列和再现信号之间的欧氏距离的大小与从错误位序列获得的部分响应序列和再现信号之间的欧氏距离的大小进行比较，保留较近的路径，即具有较小路径度量的路径作为更可能的路径，并设置重复该运算后最终保留下来的路径(最大似然路径)作为检测的结果。根据该算法，作为对最终保留下来的路径选择的候选者的具有最小路径度量值的两个最近路径(假定这两个最近路径是最大似然路径Pa和第二路径Pb)的路径度量之间的差大表示该保留下来的路径更有可能，而两个最近路径的路径度量之间的差小表示该保留下来的路径更不可能，即更有可能发生检测错误(参见图6A和6B)。换句话说，当最大似然路径的路径度量小于第二路径的路径度量时，进行正确的位检测。另一方面，当最大似然路径的路径度量大于第二路径的路径度量时，发生错误。因此，可以基于前一路径度量和后一路径度量之间的差，来判断PRML位检测的能力，从而可以判断再现信号的信号质量。也就是说，最大似然路径的路径度量与第二路径的路径度量之间的差被有效地用作PRML中与误码率相对应的指标。具体地，使用基于例如这种度量差的方差值的统计信息。
技术实现思路
基于度量差的方差值的信号质量估计的传统方法假定在维特比检测器中设置固定的参考水平值。也就是说，信号质量估计的传统方法的目的仅用于将分支度量计算的参考水平设置为固定值的维特比检测器。因此，在这样的情况下，通过最大似然路径和第二路径的代码之间的路径度量给出的欧氏距离也被作为固定值处理，其中该欧氏距离用以归一化度量差的方差值，而该方差值是计算估计值所必需的。然而，近来提出了自适应型维特比技术，并作为维特比检测器的改进技术开始被使用，该技术根据再现信号动态改变内部的参考水平。图10A和10B示出当采用例如PR(1，2，2，1)作为部分响应类型时，在维特比检测器(PRML检测器)中所设置的参考水平与再现信号(眼状图)之间的关系。图10A示出以下情况与维特比检测器所采用的PR中的各参考水平(该图中的R-Lva到R-Lvg)相对应的标记长度的再现信号中的振幅水平为正态分布，并且获得PR类型中所期望的理想再现信号。另一方面，图10B示出以下情况特别地，当例如记录介质的记录密度增大时，最短标记长度的再现信号不能获得足够的振幅。在这种情况下，根据最短标记长度设置的每一参考水平(图10B中用虚线表示的参考水平R-Lvc和参考水平R-Lve)变为相对实际信号振幅分布的移位值。因此，获得不同于PR中所期望的理想波形的再现信号波形，并相应地移位参考水平。因此，在基于该参考水平计算出的分支度量中发生错误。从而也可能在维特比检测器的检测结果中导致错误。因此，自适应型维特比技术通过例如计算再现信号中的每一分布的平均值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种最大似然解码装置，其包括： 维特比检测单元，用于通过从再现了位信息的再现信号进行 维特比检测来进行位检测，所述维特比检测单元根据所述再现信 号的水平可变地设置用于分支度量计算的参考水平； 欧氏距离计算单元，用于计算作为由所述维特比检测单元路 径选择的结果保留下来的路径的最大似然路径和最后与该最大似 然路径进行比较的第二路径之间的欧氏距离； 度量差计算单元，用于基于所述再现信号、所述最大似然路 径和所述第二路径，计算所述第二路径的路径度量值与所述最大 似然路径的路径度量值之间的度量差； 样本平均值计算单元，用于采样由所述欧氏距离计算单元计 算的所述最大似然路径与所述第二路径之间的欧氏距离的值，并 计算所述欧氏距离的平均值；以及 方差值计算单元，用于计算由所述度量差计算单元计算出的 所述度量差的方差值。

【技术特征摘要】
2005.03.31 JP 2005－1032781.一种最大似然解码装置，其包括维特比检测单元，用于通过从再现了位信息的再现信号进行维特比检测来进行位检测，所述维特比检测单元根据所述再现信号的水平可变地设置用于分支度量计算的参考水平；欧氏距离计算单元，用于计算作为由所述维特比检测单元路径选择的结果保留下来的路径的最大似然路径和最后与该最大似然路径进行比较的第二路径之间的欧氏距离；度量差计算单元，用于基于所述再现信号、所述最大似然路径和所述第二路径，计算所述第二路径的路径度量值与所述最大似然路径的路径度量值之间的度量差；样本平均值计算单元，用于采样由所述欧氏距离计算单元计算的所述最大似然路径与所述第二路径之间的欧氏距离的值，并计算所述欧氏距离的平均值；以及方差值计算单元，用于计算由所述度量差计算单元计算出的所述度量差的方差值。2.根据权利要求1所述的最大似然解码装置，其特征在于，还包括估计值归一化单元，该估计值归一化单元用于通过使用由所述样本平均值计算单元计算出的所述欧氏距离的平均值，而归一化由所述方差值计算单元计算出的所述度量差的方差值，来获得所述再现信号的信号质量的估计值。3.根据权利要求1所述的最大似然解码装置，其特征在于，还包括最大似然路径生成单元，用于基于作为由所述维特比检测单元位检测的结果的二进制信号，来生成所述最大似然路径；以及第二路径生成单元，用于基于作为所述第二路径相对所述最大似然路径的错误类型预先设置的预定错误类型的信息，生成基于所述第二路径的位序列的信息，并且该第二路径生成单元基于所生成的位序列的信息和所述参考水平，生成所述第二路径；其中，将由所述最大似然路径生成单元生成的所述最大似然路径和由所述第二路径生成单元生成的所述第二路径提供给所述欧氏距离计算单元和所述度量差计算单元，并且所述欧氏距离计算单元和所述度量差计算单元分别计算所述欧氏距离和所述度量差。4.根据权利要求1所述的最大似然解码装置，其特征在于，还包括错误判断单元，用于基于由所述维特比检测单元获得的所述最大似然路径的位序列的信息和所述第二路径的位序列的信息，判断所述第二路径相对所述最大似然路径的错误类型是否是预先设置的预定错误类型；以及控制单元，用于进行控制，使得仅当所述错误判断单元的判断结果表示所述第二路径相对所述最大似然路径的错误类型是预先设置的预定错误类型时，计算所述欧氏距离的平均值和所述度量差的方差值。5.根据权利要求1所述的最大似然解码装置，其特征在于，还包括模式表，用于存储所述最大似然路径和所述第二路径的位序列的模式，所述模式是当预先设置的预定错误类型作为所述第二路径相对所述最大似然路径的错误类型发生时所假定的模式；以及控制单元，用于进行控制，使得仅当作为所述维特比检测单元位检测的结果的二进制信号的模式与被存储在所述模式表中的所述最大似然路径的位序列的模式相一致时，计算所述欧氏距离的平均值和所述度量差的方差值。6.一种信号估计方法，用于估计再现了位信息的再现信号的信号质量，所述信号估计方法包括以下步骤维特比检测步骤，用于根据所述再现信号的水平可变地设置用于分支度量计算的参考水平，并通过从所述再现信号进行维特比检测来进行位检测；欧氏距离计算步骤，用于计算作为在所述维特比检测步骤中路径选择的结果保留下来的路径的最大似然路径和最后与该最大似然路径进行比较的第二路径之间的欧氏距离；度量差计算步骤，用于基于所述再现信号、所述最大似然路径和所述第二路径，计算所述第二路径的路径度量值与所述最大似然路径的路径...

【专利技术属性】
技术研发人员：白石淳也，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：