相位比较器以及使用它的时钟生成电路、图像显示装置和再现信号处理装置制造方法及图纸

技术编号:4427165 阅读:217 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种同步型再现信号处理装置,在反复检测再现数据与时钟的相位误差并根据其相位误差生成与再现信号同步的时钟时,滤波处理部(34)对来自相位误差计算部(33)的当前时刻之前的相位误差序列进行使用例如由多个抽头的FIR滤波器进行加权运算的滤波处理,对减轻了混入该相位误差序列中的噪声的影响的基准值进行反馈修正来进行生成。交叉检测部(32)检测被采样的再现数据交叉由上述滤波处理部(34)生成的基准值时的定时。因此,能够不限制其被反馈的基准值的动态范围而有效地利用,并可同时实现抗噪性的强化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于生成与所输入的再现信号同步的时钟的时钟生 成电路中的相位比较器以及使用它的再现信号处理装置。
技术介绍
在以往的 一般的再现信号处理装置中,为了抽取与记录数据同步的时钟,例如在专利文献l中利用量(子)化单元(A/D转换器) 对所输入的再现信号进行量(子)化,并基于由偏置(offset)调整 电路除去了量化数据的偏置成分的再现数据来利用数字电路计算频 率误差和相位误差,且用环路滤波器进行平滑,使用D/A转换器将 数字修正量转换为模拟值,进行VCO (电压控制振荡器)的振荡频 率控制。图2表示这种反馈型时钟生成电路的框图结构。通过进行如 上述那样的反馈型控制,实现驱动A / D转换器以及数字部的时钟与 再现信号的同步。针对数据的解码,需要取得时钟与量化后的再现 数据同步,所以能够由数据检测器基于该数据进行数据的检测。但是,例如在光盘领域中,CD、 DVD等的高密度化不断发展, 进而再现速度的高速化也不断发展,如图2所示的再现信号处理装置 那样,在反馈环内含有数字运算的同步型时钟生成电路中,为了实 现高速工作而需要进行流水线处理,所以时钟抽取的反馈环中的时 钟数字等待时间将会增加。如图19所示那样的以往的 一般的相位比 较器是使用再现信号进行零交叉(zero cross)时的数据来计算相位 误差的,因而相位比较器的线性范围(range)为-兀~ +兀。其结果, 在位于线性范围之外时,将发生相位反转。当时钟等待时间增加时, 该相位反转频繁地发生,尤其是时钟生成电路的俘获范围(capturerange)(同步范围)大幅度恶化。图20示出这种情况。与此不同,在专利文献2中,将相位比较器的结构做成图21所示 的结构。在图21的相位比较器中,与以往的一般的结构不同,形成 为以下结构不是将计算相位误差的定时固定为零交叉,而是将前 次的相位误差乘以增益而生成基准值,在所输入的釆样数据与该基 准值交叉(cross)的定时计算相位误差。通过如此形成相位比较器 的结构,即使时钟等待时间增加,也能够扩大相位比较器的线性范 围、以及减小相位反转的反转电平,能够大幅度地改善同步特性。 图22表示上述图21所示的相位比较器的特性。 专利文献l:日本特开2002 - 8315号7>才艮 专利文献2:日本专利第3889027号说明书
技术实现思路
在上述专利文献2所记载的结构中,通过将反馈增益设为l,能 够充分地利用基准值的范围,可期待得到大幅度的改善。但是,设想在将专利文献2的相位比较器应用于Blu-ray盘(蓝 光盘)系统等与高密度记录对应的再现信号处理装置时,与CD、 DVD 相比,再现信号的S/N发生劣化,在将反馈增益设定为l的状态下, 抗噪性变弱,而且由于增益控制和偏置控制的并用而发生基准值的 发散,将陷入死锁(deadlock)状态。图23示出这种情况。相反, 如果使反馈增益小于l,则能够避免死锁状态,但会使基准值的可变 范围受到限制,不能充分地利用基于反馈控制的动态范围。本专利技术的目的在于,在时钟生成电路的相位比较器中,当将计 算相位误差的定时设定为与基准值交叉的定时并对该基准值进行反 馈修正时,能够不限制该被反馈的上述基准值的动态范围而有效运 用,且还能同时实现抗噪性的强化。为了实现上述目的,在本专利技术中通过对当前时刻之前的相位误 差序列进行滤波处理来生成基准值。具体而言,本专利技术的相位比较器用于时钟生成电路,该时钟生数据来抽取与上述再现信号同步的同步时钟,该相位比较器的特征 在于,包括交叉检测部,接收由上述采样单元得到的上述再现数 据以及预定的基准值,并检测上述再现数据与上述基准值交叉的交叉定时;极性判断部,接收上述再现数据,并判断该再现数据的边 沿极性;相位误差计算部,接收上述再现数据、由上述交叉检测部 输出的交叉定时信号以及上述极性判断部的判断结果,将在上述交 叉定时的上述再现数据与零值之差作为相位误差来进行计算;以及 滤波处理部,在由上述交叉检测部检测到的定时将由上述相位误差 计算部计算出的相位误差进行滤波,生成提供给上述交叉检测部的 上述基准值。本专利技术的特征在于,在上述相位比较器中,上述滤波处理部是 FIR (Finite Impulse Response:有限冲激响应)滤波器。本专利技术的特征在于,在上述相位比较器中,上述滤波处理部是 IIR(Infinite Impulse Response:无限冲激响应)滤波器。本专利技术的特征在于,在上述相位比较器中,上述滤波处理部进 行所输入的相位误差的包络4全测后进行输出。本专利技术的特征在于,在上述相位比较器中,上述滤波处理部基 于上述再现数据的极性变化间隔,在极性变化间隔短时判断为上述 再现数据的信号质量低,对对应的上述相位误差进行屏蔽处理而不 反映给上述滤波处理部。本专利技术的特征在于,在上述相位比较器中,上述滤波处理部具 有对上述交叉检测部输出的定时进行计数的计数器,每当上述计数 器的计数值达到预定次数时将上述计数器以及上述滤波处理部复位 为0。本专利技术的特征在于,在上述相位比较器中,上述滤波处理部具 有对上述交叉检测部输出的定时间隔进行计数的计数器,在上述计 数器的计数值超出预定次数时,将上述计数器以及上述滤波处理部 复位为0。本专利技术的特征在于,在上述相位比较器中,上述滤波处理部具 有对上述再现数据的极性变化次数进行计数的计数器,每当上述计 数器的计数值达到预定次数时,将上述计数器和上述滤波处理部复 位为0。本专利技术的特征在于,在上述相位比较器中,上述滤波处理部具 有对上述再现数据的极性变化次数进行计数的第一计数器、和对上 述交叉检测部输出的定时间隔进行计数的第二计数器,在上述第一 计数器值和上述第二计数器值之差超出预定值时,将上述第一计数器、上述第二计数器以及上述滤波处理部复位为o。本专利技术的特征在于,在上述相位比较器中,上述交叉检测部和上述滤波处理部分别按照与上述基准值相对的上述采样数据的边沿才及性来独立地工作。本专利技术的时钟生成电路的特征在于,具有上述相位比较器,才艮据由上述相位比较器的上述相位误差计算部计算出的相位误差来生成与上述再现信号同步的同步时钟。本专利技术的图像显示装置的特征在于,包括LSI,其具有时钟生 成电路和根据由上述时钟生成电路所得到的时钟对包括音频数据和 图像数据的接收信号进行解码的信号处理电路;和显示终端,其接 收来自上述LSI的解码信号来用解码后的音频数据发音,并且显示解 码后的图像数据。本专利技术的再现信号处理装置的特征在于,在上述相位比较器中, 上述所输入的再现信号经由包括无线通信路径、光纤、同轴电缆、 或电力线的通信路径来提供。本专利技术的再现信号处理装置的特征在于,在上述相位比较器中, 上述所输入的再现信号由包括DVD盘、CD盘、或者Blu-ray盘在内 的光盘所提供。根据以上所述,在本专利技术中,在时钟生成电路的相位比较器中, 能够对当前时刻之前的相位误差序列进行滤波处理来生成基准值, 在所输入的再现数据与该基准值交叉的定时生成相位误差,从而能够不限制被反馈的基准值的动态范围而有效运用,且还能同时实现 抗噪性的增强。如以上说明那样,根据本专利技术,在时钟生成电路的相位比较器 中,获得能够增强抗噪性、并且能够不限制被反馈的基准值的动态 范本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种相位比较器,用于时钟生成电路,该时钟生成电路根据由采样单元对所输入的再现信号进行采样而得到的再现数据来抽取与上述再现信号同步的同步时钟, 该相位比较器的特征在于,包括: 交叉检测部,接收由上述采样单元得到的上述再现数据和预定 的基准值并检测上述再现数据与上述基准值交叉的交叉定时; 极性判断部,接收上述再现数据并判断该再现数据的边沿极性;相位误差计算部,接收上述再现数据、由上述交叉检测部输出的交叉定时信号、以及上述极性判断部的判断结果,并计算出在上述交叉定时 的上述再现数据与零值之差作为相位误差;以及 滤波处理部,按上述交叉检测部检测出的定时对上述相位误差计算部计算出的相位误差进行滤波,来生成供给上述交叉检测部的上述基准值。

【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:冈本好史中田浩平
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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