相位误差检测设备、相位误差检测方法和再现设备技术

本发明专利技术公开了相位误差检测设备、相位误差检测方法和再现设备。相位误差检测设备包括：采样块；第一相位误差计算块；第二相位误差计算块；和选择输出块。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于检测PLL的相位误差的相位误差检测设备和相位误差检测方法，以及用于从记录了比特信息的记录介质再现数据的再现设备。
技术介绍
参考日本专利文件特开平8-69672号公报和日本专利文件特开2003-6864号公报。当前，诸如BD(Blu-ray Dis：注册商标)之类的所谓的高记录密度光盘广泛用作通过光的照射来从其再现所记录的信号的光记录介质。为了从这种光盘再现所记录的信息，可以执行PRML(部分响应最大似然)译码。执行PRML译码包括选定与使用的记录再现系统的特性(主要是记录密度)相对应的PR类。公知的PR类包括PR(1，2，1)和PR(1，2，2，1)。同时，维持稳定的PLL(锁相环)设置对于使得PRML译码能够完全发挥潜力是不可或缺的。在普通的光盘系统中，有关PLL的相位误差信息通常从接近再现信号的零交叉点的值中获得。已知以下将要说明的两种获取相位误差信息的典型技术。图11A和图11B是说明从接近再现信号的零交叉点的值中检测相位误差的普通技术的示意图。图11A说明当再现信号的理想值不为0时生效的检测技术。图11B说明当再现信号的理想值为0时使用的检测技术。如果PR(1，2，1)被用作PR类，则PR均衡后再现信号的理想值不为0。换言之，理想采样的定时在与零交叉点不同的点。因此，参考图11A所说明的技术是在PR(1，2，1)生效的情况下再现信号的理想值不为0的情形中所要采用的相位误差检测技术。如果PR(1，2，2，1)被采用，则PR均衡后再现信号的理想值为0。即，零交叉点与采样点理想地一致。因此，参考图11B所说明的技术是在PR(1，2，2，1)生效的情况下再现信号的理想值为0的情形中所要采用的相位误差检测技术。当如图11A中所示再现信号的理想值不为0时，相位误差Δτ使用下式获得：Δτ＝sign*(An-1+An)...[式1]其中，An-1表示再现信号的零交叉之前的采样值，并且An表示再现信号的零交叉之后的采样值。在上式中，“sign”根据零交叉方向(从正到负或反之)要么为“+”要么为“-”。如果PR(1，2，1)被采用，则零交叉之前的采样值An-1的绝对值与零交叉之后的采样值An的绝对值相同。因此，如在上式中那样将值An-1和An相加提供了既指示与理想相位的误差的量又指示误差的极性(即，相位超前或延迟)的值。-->图11A示出以从正到负的方向零交叉的状态。如果以从负到正的方向相反地零交叉，则通过“An-1+An”计算出的值的极性与相位的超前/延迟之间的关系与图11A中所示出的相反。上式中的“sign”用来校正由零交叉方向的不同产生的值“An-1+An”的符号(即，极性)。在如图11B中所示再现信号的理想值为0的情形中，相位误差Δτ基于以下说明的概念来检测。图11B示出3种状态：再现信号波形的相位误差在零交叉处为0(中间的波形)的状态，相位超前的状态(左边的波形)，和相位延迟的状态(右边的波形)。这里重申，PLL的相位误差表现为与再现信号的采样定时的理想点的不同。如果要根据同一再现信号上采样定时的不同来如实地指示相位误差，则该现象将过于复杂而无法图示出来。因此，为了简化和说明的目的，示出以下三种相位状态中的采样定时：以波形分别描绘的理想的、超前的和延迟的状态。在图中，时间轴上的采样定时(即，采样点)在相位超前时被图示性地指示为这样的实点，在这些实点处，从图的平面视图上看被移到右边的再现信号的波形与相位超前的理想状态中再现信号的波形一致。以类似的方式，在相位延迟时生效的采样定时被指示为这样的实点，在这些实点处，从图的平面视图上看被移到左边的再现信号的波形与相位延迟的理想状态中再现信号的波形一致。此时，假定理想状态中再现信号的零交叉点是参考采样点An。参考采样点An，假定在理想状态中再现信号的零交叉点之前的采样点为An-1，并且假定在零交叉点之后的采样点是An+1。图11B分别示出与理想的、超前的、延迟的状态相对应的采样点。在该设置中，在相位超前的情形中，零交叉之前的采样点在图11B中被示为An-1并且零交叉之后的采样点被示为An。在相位延迟的情形中，零交叉之前的采样点是An并且零交叉之后的采样点是An+1。在图11B的情况中，在没有相位误差的理想状态中采样点An的值为0。如从中可以理解的，采样点An的值指示在PR(1，2，2，1)生效的情况下再现信号的理想值为0的情形中的相位误差。即，在再现信号的理想值为0并且相位超前的情形中，相位误差Δτ由下式给出：Δτ＝sign*min(An，An-1)...[式2]其中，An-1表示零交叉之前的采样点的值，并且An表示零交叉之后的采样点的值。在相位延迟的情形中，相位误差Δτ用下式给出：Δτ＝sign*min(An+1，An)...[式3]其中，An表示零交叉之前的采样点的值，而An+1表示零交叉之后的采样点的值。在上式2和3中，项“min(x，y)”构成用于选择“x”和“y”中绝对值较小的任一者的运算符。实际的电路通过将再现信号的当前值与其紧前值相比较来看极性是否已经从一-->个值改为另一个值，来判定再生信号是否已经达到零交叉。鉴于这种检测零交叉点的技术，上述式2和3可以被编入下式4中：Δτ＝sign*min(Ak，Ak-1)...[式4]其中，Ak表示零交叉被检测到的采样点的值，并且Ak-1表示紧前的采样点的值。
技术实现思路
如上所述，在PR(1，2，1)生效的情况下再现信号的理想值不为0的情形中，以上参考图11A所说明的技术可以用来正确地检测相位误差。在PR(1，2，2，1)生效的情况下再现信号的理想值为0的情形中，以上参考图11B所说明的技术可以用来正确地检测相位误差。随着近年来光盘的记录密度越来越高，某些盘已经采用约束长度为5、比以前包含更多符号间干扰的PR类PR(a，b，b，b，a)。更具体地，目前所采用的代表性PR类是PR(1，2，2，2，1)。说明性地，假定用作PR类的是约束长度至少为5并且a∶b＝1∶2的上述PR(1，2，2，2，1)等。在该情况中，零交叉前后共存两种再现信号模式(pattern)：如图11A中所示再现信号的理想值不为0的再现信号模式，和如图11B中所示再现信号的理想值为0的再现信号模式。更具体地，如果在零交叉部分中包含3T(T代表信道时钟)以上的模式，则生效的模式是如图11A中所示再现信号的理想值不为0的再现信号模式。如果在零交叉部分中包含2T的模式，则生效的模式是如图11B中所示再现信号的理想值为0的再现信号模式。由于记录密度越来越高，诸如利用2T和3T的模式的信号之类的短信号具有越来越小的幅度。在这一方面，可以设想到这样的相位误差检测技术，其在包含2T的模式的情况下将图11B中的零交叉部分排除在相位误差检测之外，并且在包含3T以上的模式的情况下使得仅图11A中的零交叉部分经历相位误差检测。具体地，仅图11A中示出的再现信号模式被用来基于以上示出的式1获取相位误差信息。然而，在实际的再现信号中，在零交叉部分中获得所包含的2T的模式的频率非常高。将该情况作为相位误差检测的对象丢弃可能会大大降低更新相位误差信息的频率。在相位误差信息不那么频繁地被更新的情况下，PLL的跟随性能将劣化，进而会降低PLL的稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相位误差检测设备，包括：采样块，所述采样块被配置为对输入信号进行数字采样；第一相位误差计算块，所述第一相位误差计算块被配置为使用基于Ａ↓［ｋ－１］＋Ａ↓［ｋ］的第一运算式来计算相位误差，其中，Ａ↓［ｋ］表示所述输入信号在零交叉之后的采样值，并且Ａ↓［ｋ－１］表示所述输入信号在所述零交叉之前的采样值；第二相位误差计算块，所述第二相位误差计算块被配置为使用基于ｍｉｎ（Ａ↓［ｋ］，Ａ↓［ｋ－１］）的第二运算式来计算所述相位误差，其中，ｍｉｎ（ｘ，ｙ）构成用于从ｘ和ｙ中选择这两个中较小的任一者的运算符；以及选择输出块，所述选择输出块被配置为判定绝对值｜Ａ↓［ｋ］－Ａ↓［ｋ－１］｜是否等于或小于预定的第一阈值，其中，所述绝对值｜Ａ↓［ｋ］－Ａ↓［ｋ－１］｜是所述输入信号在所述零交叉之后的采样值Ａ↓［ｋ］与所述输入信号在所述零交叉之前的采样值Ａ↓［ｋ－１］之间的差的绝对值，所述选择输出块还根据所述判定的结果来有选择地输出来自所述第一相位误差计算块的计算值或来自所述第二相位误差计算块的计算值中的任一者，作为相位误差检测信息。

【技术特征摘要】
JP 2009-9-10 2009-2095821.一种相位误差检测设备，包括：采样块，所述采样块被配置为对输入信号进行数字采样；第一相位误差计算块，所述第一相位误差计算块被配置为使用基于Ak-1+Ak的第一运算式来计算相位误差，其中，Ak表示所述输入信号在零交叉之后的采样值，并且Ak-1表示所述输入信号在所述零交叉之前的采样值；第二相位误差计算块，所述第二相位误差计算块被配置为使用基于min(Ak，Ak-1)的第二运算式来计算所述相位误差，其中，min(x，y)构成用于从x和y中选择这两个中较小的任一者的运算符；以及选择输出块，所述选择输出块被配置为判定绝对值|Ak-Ak-1|是否等于或小于预定的第一阈值，其中，所述绝对值|Ak-Ak-1|是所述输入信号在所述零交叉之后的采样值Ak与所述输入信号在所述零交叉之前的采样值Ak-1之间的差的绝对值，所述选择输出块还根据所述判定的结果来有选择地输出来自所述第一相位误差计算块的计算值或来自所述第二相位误差计算块的计算值中的任一者，作为相位误差检测信息。2.根据权利要求1所述的相位误差检测设备，其中，如果所述绝对值|Ak-Ak-1|被判定为既不等于也不小于所述第一阈值，则所述选择输出块有选择地输出来自所述第一相位误差计算块的计算值作为所述相位误差检测信息，如果所述绝对值|Ak-Ak-1|被判定为等于或小于所述第一阈值，则所述选择输出块有选择地输出来自所述第二相位误差计算块的计算值作为所述相位误差检测信息。3.根据权利要求2所述的相位误差检测设备，其中，所述选择输出块判定所述绝对值|Ak-Ak-1|是否等于或大于第二阈值，所述第二阈值比所述第一阈值小，并且其中，如果所述绝对值|Ak-Ak-1|被判定为等于或小于所述第一阈值并且等于或大于所述第二阈值，则所述选择输出块有选择地输出来自所述第二相位误差计算块的计算值作为所述相位误差检测信息，如果所述绝对值|Ak-Ak-1|被判定为既不等于也不大于所述第二阈值，则所述选择输出块既不输出来自所述第一相位误差计算块的计算值也不输出来自所述第二相位误差计算块的计算值。4.根据权利要求3所述的相位误差检测设备，还包括增益提供块，所述增益提供块被配置为向来自所述第一相位误差计算块的计算值和来自所述第二相位误差计算块的计算值中的每一个提供不同的增益。5.一种相位误差检测方法，包括以下步骤：对输入信号进行数字采样；首先使用基于Ak-1+Ak的第一运算式来计算相位误差，其中，Ak表示所述输入信号在零交叉之后的采样值，并且Ak-1表示所述输入信号在所述零交叉之前的采样值；接着使用基于min(Ak，Ak-1)的第二运算式来计算所述相位误差，其中，min(x，y)构成用于从x和y中选择这两个中较小的任一者的运算符；以及判定绝对值|Ak-Ak-1|是否等于或小于预定的第一阈值，其中，所述绝对值|Ak-Ak-1|是所述输入信号在所述零交叉之后的采样值Ak与所述输入信号在所述零交叉之前的采样值Ak-1之间的差的绝对值，所述判定步骤还根据所述判定的结果来有选择地输出来自所述第一计算步骤的计算值或来自所述第二计算步骤的计算值中的任一者，作为相位误差检测信息。6.一种再现设备，包括：再现信号获取块，所述再现信号获取块被配置为获取被记录在记录介质上的比特信息的再现信号；采样块，所述采样块被配置为对所述再现信...

【专利技术属性】
技术研发人员：今井贡，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]