CN1114273C - 调制装置与方法、解调装置与方法 - Google Patents

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Abstract

SYNC位插入部分(14)将一个具有超过最大行程的模式的同步信号添加到在一个最小行程之后的码串中。因此，得到了一个更可靠的同步信号模式。

Description

调制装置与方法、解调装置与方法
技术领域
本发明涉及一种数据调制装置、数据调制方法、数据解调装置、数据解调方法以及数据提供介质。具体地说，本发明涉及一种用于调制数据以便发送数据或在记录介质上记录数据的装置和方法、一种用于解调经调制的数据的装置和方法、以及一种用在发送或记录经调制的数据时使用的介质。
背景技术
调制数据是为了通过预定的传输路径进行发送，或在诸如磁盘、光盘或磁光盘等的记录介质上进行记录。公知的一种数据调制方法是块编码技术。在块编码技术中，数据列被分成数据块或每个由m×i个比特组成的数据单元(以下，将数据单元称为“数据字”)。数据字按照适当的编码规则被调制成分别由n×i个比特组成的码字。如果i等于一(1)，则每个码字具有固定的长度。如果可以在多个值中选择i的值，则每个码字具有可变的长度。即，在所选i值在1到imax(i的最大值)的范围内变化时，则码字具有可变的长度。通过块编码技术生成的代码是可变长度代码(d，k；m，n；r)。
应注意，i值被称为“约束长度”，imax值被称为“最大”的约束长度r。最小行程d表示可以在一串代码中包括的一(1)的最小数目。最大行程k表示可以在一串代码中包括的一(1)的最大数目。
为了在光盘、迷你盘等上记录如上所述生成的可变长度代码，对可变长度代码进行了NRZI(非归零反转)调制。在NRZI调制中，可变长度代码在每个一(1)处反转，在每个(0)处不反转。在光盘上记录经NRZI调制的可变长度代码(以下称作“电平码”)。
可以对可变长度代码进行逆NRZI调制，它在“1”反转成“0”，或“0”反转成“1”时改变电平码，从而形成边缘(edge)。在此情况下，可以获得等于原始EFM代码或RLL(1-7)代码的一串代码。这些逆NRZI代码被称为“边缘代码”。
令反转电平码的最小间隔为Tmin，令反转电平码的最大间隔为Tmax。为了沿线速度方向以高密度记录数据，希望最小代码反转间隔Tmin长。即，最小行程d应较大。为了再现时钟信号，希望最大代码反转间隔Tmax短。换句话说，最大行程k应较小。为此，提出了各种数据调制方法。
作为一例这样的数据调制方法，被称为RLL(1-7)的数据调制方法被用来在磁盘、光盘或磁光盘等上记录数据。该数据调制方法的参数是(1，7；2，3；2)。最小代码反转间隔Tmin为2T或(1+1)T。该最小代码反转间隔Tmin为1.33Tdata，即(m/n)×Tmin＝(2/3)×2。给定为(k+1)T的最大代码反转间隔Tmax为8，或(7+1)T＝2/3×8Tdata＝5.33Tdata。给定为(m/n)T的检测窗口的宽度Tw为0.67(＝2/3)Tdata。
RLL(1-7)代码的转换表是例如下面表1所示的表格：
 表1：RLL(1，7；2，3；2)
  数据     代码
    i＝1  111001  00x01010x
    i＝2  0011001000010000  000 00x000 010100 00x100 010
转换表中使用的符号x在下一个信道位为“0”时为“1”，在下一个信道位为“1”时为“0”。最大约束长度r为2。
在利用RLL(1-7)方法调制的该信道位串中，间隔Tmin的最常见值为2T，比2T出现次数少的次常见值为3T，比3T出现次数少的再次常见值为4T。如果诸如2T或3T的边缘数据项出现频率高，则有助于再现时钟信号。然而，如果2T连续出现，则其记录波形可能会变形。(2T的波形输出小并且容易受散焦或切向倾斜的影响。)此外，以高线性密度记录的最小标记可能会受诸如噪声等外部干扰的影响，从而会使要再现数据出现差错。
申请号为9-133379的日本专利申请的申请人提出，应防止Tmin的出现频率大于预定次数。所提出的方法中使用的RLL(1-7)代码的转换表是例如下面表2所示的表格：
    表2：RML(1，7；2，3；3)
 数据  代码
    i＝1  111001  00x01010x
    i＝2  0011001000010000  000 00x000 010100 00x100 010
    i＝3  100110  100 000 010
转换表中使用的符号x在下一个信道位为“0”时为“1”，在下一个信道位为“1”时为“0”。最大约束长度r为2。
在利用表2实现转换的处理中，当数据列变成“10”时将参照接下来的四个数据项，而且当六位的数据列变成“100110”时给定了用于防止最小行程d重复出现的代码“100 000 010”。在利用该转换表获得的代码中最多允许最小行程d重复六次。
为了在记录介质上记录数据或以特定的方式发送数据，将数据调制成可以在该介质上记录的代码或以该特定方式发送的代码。这些调制代码可包含直流分量。如果是这样，则诸如用于光盘驱动器中伺服控制的误差跟踪信号等各种误差信号会变化或抖动。因此，调制代码最好不包含直流分量。
在上述的可变长度RLL代码中，最小行程d为1(d＝1)，转换比例m和n为2和3(m＝2，n＝3)。该可变长度RLL代码不受DSV(数字求和值)控制。在DSV控制中，在对信道位串进行NRZI调制(即转换成电平码)，并且加上该码串(数据符号)的“1”位，即+1代码，而加上该码串的“0”位，即-1代码时，将减小代码总和(DSV)的绝对值。DSV可用来估计码串中的直流分量。减小DSV的绝对值就等于减小码串中的直流分量。
在大多数情况下，DSV控制位使用2×(d+1)个比特。如果d＝1，DSV位将使用四个比特即2×(1+1)个比特。在这样的情况下，可以保持最小行程和最大行程，并且能够实现最佳的DSV控制，以在给定的任意间隔上反转代码和不反转代码。
然而，DSV控制位基本上是冗余位。所以为了提高代码反转效率，希望尽可能地减少DSV控制位的数目。
或者，DSV控制位使用1×(d+1)个比特。如果是这样，则将使用两个DSV位即1×(1+1)个比特。在这样的情况下，同样能够实现最佳的DSV控制，以便在给定的任意间隔上反转代码和不反转代码。不仅如此，还能够在保持最小行程的同时将最大行程提高到(k+2)。必须通过一切手段将最小行程作为记录代码来保存，然而最大行程不必作为记录代码来保存。在某些情况下，会有将超过最大行程的模式用作同步信号的格式。(DVD的EFM+具有11T的最大行程，为了采用特定格式，该最大行程可增至14T。)
可以采用1，7PP(校验保留禁止rmtr)代码表作为更有效地实现DSV控制同时保留图2所示的RML代码的基本关系的代码表。1，7PP代码是经调制的代码，其中，最小行程为1(d＝1)，最大行程为7(k＝7)。在每个1，7PP代码中，禁止最小行程重复其自身，并且对于与数据字或码字相对应的单元也实行该规则。例如，在申请号为10-150280的日本专利申请的申请人曾提出如下的1，7PP代码的转换表：
表3：1，7PP(1，7；2，3；4)
    数据     代码
  111001001100100001000011000010000001000000“1101110000100000000000  *0*001010010 100010 000000 100000 100 100010 100 000010 100 100010 100 000001 000 000(下一个010)000 100 100 100010 100 100 100
如果xx1，则*0*＝000如果xx0，则*0*＝101
“110111      001 000 000(下一个010)：当下一个信道位为‘010’时，在使用主转换表或终结表之后，将‘11 01 11’转换成‘001 000 000’。
在表3中，最小行程为1(d＝1)，最大行程为7(k＝7)。在该转换表中所示的单元中有未确定代码。如果要转换的数据列的两位是(11)，则根据该数据列之前的相邻码字串，未确定代码是“000”或“101”。如果该在前相邻码字串的一个信道位是“1”，则为保留最小行程而将这两位(11)转换成“000”。如果该在前相邻码字串的一个信道位是“0”，则为保留最大行程而将这两位转换成“101”。
表3的转换表是具有可变长度结构的转换表。也就是说，要在约束长度i＝1下转换的代码由三个数据项组成，这比所需的四个数据项(2^(m×i)＝2^(2×1)＝4)少。即，在要转换的各数据列中，有一个数据列不能在约束长度i下转换。总之，为了将表3用作转换表或为了转换所有数据列，必须采用i＝3的约束长度。
表3的转换表包含用于限制最小行程重复次数的替换码。例如，如果数据列(110 111)之后的码字串是“010”，则该数据列被替换成“001 000000”。如果码字串不是“010”，数据列将转换成“*0*010*0*”。在转换数据之后获得的码字串中，限制了最小行程的重复次数。最小行程最多可重复六次。
表3的转换表基于下述的转换规则，即当数据列的单元中“1”的数目和要转换的码字串中“1”的数目除以2时，余数应相同，或者为“1”或者为“0“。例如，数据列的单元(000 001)对应于码字串“010 100 100”。该数据列具有一个“1”，而该码字串具有三个“1”。当该数据列中“1”的数目和该码字串中“1”的数目除以2时，它们的余数相同，即为“1”。考虑另一个例子，数据列的单元(000 000)对应于码字串“010 100 000”。该数据列没有“1”，而该码字串具有两个“1”。当该数据列中“1”的数目和该码字串中“1”的数目除以2时，它们的余数相同，即为“0”。
在表3的转换表中，最大约束长度r为4(r＝4)。为实现等于7的最大行程k(k＝7)，其中i＝4的转换代码具有一个替换码。
数据列可以按照表3的转换表来调制，从而按照目前常用的规定间隔对信道位串进行DSV控制。此外，可以利用在数据列和被转换的码字串之间的关系来实现高效的DVS控制。
如上所述，转换表可以是基于下述的转换规则的转换表，即当数据列的单元中“1”的数目和要转换的码字串中“1”的数目除以2时，余数应相同，或者为“1”或者为“0“。如果是这样，则在信道位串中插入指示“转换”的DSV控制位“1”或指示“不转换”的DSV控制位“0”，就等效于在数据位串中插入DVS控制位“1”以转换数据位串或在数据位串中插入DVS控制位“0”以不转换数据位串。
假定在表3中需要转换三个比特“001”。为了在该位串的末端插入DSV控制位，将数据转换表示成(001-x)，其中x是一个比特，它为0或1。如果x为“0”，则表3的转换表将改变成如下的形式：
  数据   代码
  0010  010 000
如果x为“1”，则表3的转换表将改变成如下的形式：
  数据   代码
  0011  010 100
可以对该码字串进行NRZI调制。然后，将获得下面的电平码：
  数据   代码   电平码
 00100011  010 000010 100  011111011000
很明显，每个电平码的最后三位与另一个电平码的最后三位成反转关系。这意味着可以通过选择“1”或“0”的DSV控制位x来对数据列进行DSV控制。
从因DSV控制带来的冗余度这一角度考虑，对一个比特执行DSV控制就等于对1.5个比特进行DSV控制。这是因为，在表3中，在信道位串中的转换比例m和n是2和3(m＝2，n＝3)。在诸如表1的RLL(1-7)表中进行DSV控制，就等于在信道位串中执行DSV控制。为了保留最小行程，如上述所表明的，至少需要两个信道位。因此，增加了冗余度。
在表3的转换表中，可以在数据列中进行DSV控制。因此，可以有效地进行DSV控制。此外，由于限制了最小行程的重复次数，能够生成以高密度记录和再现的代码。
为了在实际中使用表3的转换表，在再现码串之前，必须使用一个同步信号来标识数据的起点。该同步信号应具有使该同步信号与任何其它信号相区别的模式。在某些情况下必须使用多个同步信号。如果是这样，各同步信号应具有使它们能够相互区别的模式。
如上所述，为了以高密度在诸如磁盘、磁光盘或光盘等记录介质上记录数据或从中再现数据，需要选择具有等于1的最小行程(d＝1)的代码作为调制码，以使在记录和再现数据时的数据失真最小，从而防止生成差错，并且在选择1，7PP代码作为一个适用于高密度记录和再现数据的代码时，需要使用适当的同步信号。
本发明概述
为了解决上述问题，提出了本发明。本发明的目的是提供一种更可靠的同步信号模式。
按照本发明的数据调制装置包括同步信号添加器，用于在一个码串中添加了最小行程之后将一个同步信号添加到该码串中，所述同步信号具有超过最大行程的模式。其中，该超过最大行程的所述模式被连续重复两次。
按照本发明的数据调制方法包括同步信号添加步骤，用于在一个码串中添加了最小行程之后将一个同步信号添加到该码串中，所述同步信号具有超过最大行程的模式。其中，该超过最大行程的所述模式被连续重复两次。
按照本发明的数据提供介质提供了一个计算机可读程序，它使数据调制装置执行一个处理过程，该处理过程包括用于在一个码串中添加了最小行程之后将一个同步信号添加到该码串中的步骤，所述同步信号具有超过最大行程的模式。
按照本发明的数据解调装置包括同步信号检测器，用于在一个码串中检测到最小行程之后从该码串中检测具有超过最大行程的模式的同步信号。
按照本发明的数据解调方法包括同步信号检测步骤，用于在一个码串中检测到最小行程之后从该码串中检测具有超过最大行程的模式的同步信号。
按照本发明的数据提供介质提供了一个计算机可读程序，它使数据解调装置执行一个处理过程，该处理过程包括用于在一个码串中检测到最小行程之后从该码串中检测具有超过最大行程的模式的同步信号的步骤。
在按照本发明的数据调制装置、数据调制方法和数据提供介质中，在一个码串中添加了最小行程之后，将具有超过最大行程的模式的同步信号添加到该码串中。
在按照本发明的数据解调装置、数据解调方法和数据提供介质中，在一个码串中检测到最小行程之后，从该码串中检测具有超过最大行程的模式的同步信号。
附图的简要说明
图1是表示本发明一个实施例的数据调制装置的方框图；
图2是表示本发明另一个实施例的方框图；
图3是表示本发明一个实施例的数据解调装置的方框图。
实施本发明的最佳方式
下面将说明本发明的实施例。为了清楚地说明由权利要求描述的部件与在各实施例中使用的元件之间的对应关系，在描述的元件之后的括号中写入指示对应部件的标号。但是，所使用的标号不是将该部件限制为该元件。
按照本发明的数据调制装置包括同步信号添加器(例如图1中示出的SYNC位插入部分14)，它用于将一个同步信号添加到码串中包含的最小行程。该同步信号具有超过最大行程的模式。
按照本发明的数据解调装置包括同步信号检测器(例如SYNC/Sync ID标识部分33)，它用于从一个码串中检测到最小行程之后从该码串中检测一个同步信号。该同步信号具有超过最大行程的模式。
表3中示出的同步信号的模式具有下列如表4中所示的特征。
(1)(Tmax+1)-(Tmax+1)，则得到9T-9T。连续生成两次超过最大行程的模式，借此提高可检测性。
(2)无论已调制了哪个数据列，在得到9T-9T之前均采用值2T，从而防止生成Tmax。换句话说，插入一个短行程，以使在被调制的数据列和要插入的同步信号之前的相邻数据项的组合中不会出现8T-9T-9T的模式。假定出现了8T-9T-9T的模式。在此情况下，在该模式的前半部即8T-9T和被检测的模式9T-9T之间的检测距离将为1，这将增加因检测能力下降而导致检测差错的可能性。为了避免出现这个问题，插入2T。或者，出于同样的目的，可以在9T-9T之前插入3T或4T。然而，如果插入3T或4T，会增加冗余度。因此，插入2T可实现高效率。
(3)在2T-9T-9T之前设置两个用作连接位的比特。这就能够在任意所需位置上插入一个同步信号并在该同步信号的插入位置上终结数据。
         表4
    同步和终结(termination)
#01 010 000 000 010 000 000 010(23+1个信道位)#＝0不终结情况#＝1终结情况终结表00 0000000 010 100
假定表3的转换表生成一个码字串(即一个信道位串)。为了在该码字串中的所需位置上插入一个同步信号，在必要时，可以使用一个终结表，来在该所需位置上，终结通过表3的转换表生成的并且具有可变长度的代码。
在表3的例子中，为了在任意所需位置上插入一个同步信号，在任何两个相邻码字串的连接处添加一个连接模式，以同时保留最小行程d和最大行程d。在两个相邻码字串之间插入一个同步信号模式。(连接模式可以被看作同步信号模式的一部分。)如此插入或给定的同步信号模式由24个比特组成，它可以被转换比例m＝2和n＝3除尽，不留余数。更具体地说，同步信号模式为“#01 010 000 000 010 000 000 010”。第一个信道位#是连接位，它为“0”或“1”。第二个信道位是用于保留最小行程的“0”。第三和第四个信道位定义2T。第五个信道位以及后面的信道位定义两个连续的9T，它用作在k＝8时的同步信号模式。即，在“1”和“1”之间连续出现八个“0”。此模式重复两次。该同步信号模式的最后信道位“1”确定最大行程。该同步信号模式的最后信道位是连接位“0”。无论最后信道位之后的信道位是什么，最后信道位均用于保留最小行程d＝1。
下面将说明同步信号模式中的终结表和连接位#。表4中所示的终结表具有如下的形式：00 0000000 010 100
在转换代码数目小于4时必须使用终结表，其中，这些转换代码不是用于限制定义约束长度的最小行程的连续次数的替换码。从表3中可以看出，若约束长度为1，即i＝1，则有3个转换代码。因此，必须使用终结表。如果约束长度为2，即i＝2时，也有3个转换代码，也必须使用终结表。如果约束长度为3，即i＝3时，有5个代码，其中的一个代码是替换码，其余四个代码是转换代码。由于有所需数目的代码，所以执行终结处理。如果约束长度为4，即i＝4时，转换代码均是替换码，无需考虑终结处理。因此，在终结表中给出(00)即约束长度i＝1和(0000)即约束长度i＝2。
同步信号的连接位“#”用于区别使用终结表的情况和不使用终结表的情况。具体地说，当使用终结码时，同步信号模式的第一个信道位“#”为“1”。反之，该信道位为“0”。因此，在解调代码时，利用连接位“#”能够可靠地区别使用终结表的情况和不使用终结表的情况。
同步信号模式由(23+1)个信道位来定义，因此能够可靠地进行检测。在需要两种或更多类型的同步信号的情况下，(23+1)个信道位不足以提供这些类型的同步信号。
因此，可以为上述24个信道位添加六个比特，从而使用30个信道位，以生成各种类型的同步信号。下面将说明各种类型的同步信号。
如表5所示，定义在表3和表4的转换表中示出的两种或更多类型的同步信号模式。在每种同步信号模式中，保留最小行程，并且最小行程的重复次数不能大于如表3所示的六次。选择每种同步信号模式以使最大行程不会在该同步信号检测模式之外生成。这些同步信号模式以表4所示的方式与数据列连接。
           表5
    30个信道位的同步
#01 010 000 000 010 000 000 010 000 001#01 010 000 000 010 000 000 010 000 010#01 010 000 000 010 000 000 010 000 100#01 010 000 000 010 000 000 010 001 000#01 010 000 000 010 000 000 010 001 001#01 010 000 000 010 000 000 010 001 010#01 010 000 000 010 000 000 010 010 000#01 010 000 000 010 000 000 010 010 001#01 010 000 000 010 000 000 010 010 010#01 010 000 000 010 000 000 010 010 100#01 010 000 000 010 000 000 010 100 001#01 010 000 000 010 000 000 010 100 010#01 010 000 000 010 000 000 010 100 100#01 010 000 000 010 000 000 010 101 000#01 010 000 000 010 000 000 010 101 001#＝0不终结情况#＝1终结情况终结表00 0000000 010 100
如表5中所示，如果同步信号位使用30个比特，将提供15种类型的符合各种规则的同步信号模式。如下所述，根据这些同步信号模式，能够确定下述的各种同步信号模式。
即，能够选择七种同步信号模式，任何相邻两个同步信号模式之间间隔2或更多的距离。
       表6
    30个信道位的同步
#01 010 000 000 010 000 000 010 000 001#01 010 000 000 010 000 000 010 000 100#01 010 000 000 010 000 000 010 001 001#01 010 000 000 010 000 000 010 010 000#01 010 000 000 010 000 000 010 010 010#01 010 000 000 010 000 000 010 100 001#01 010 000 000 010 000 000 010 101 000#＝0不终结情况#＝1终结情况终结表00 0000000 010 100
“2或更多的距离”指的是，当检测同步信号模式(再现的数据是电平码)时，两个同步信号模式相互之间在两位或更多位上不同。表6中所示的同步信号模式是所选出的在最后六个比特上满足这一条件的同步信号模式。当需要许多类型的同步信号时，表6中所示的模式很有效。
可以将下面列出的三个同步信号模式选为无DC的同步信号模式。
     表7
    30个信道位的同步
#01 010 000 000 010 000 000 010 001 000#01 010 000 000 010 000 000 010 010 001#01 010 000 000 010 000 000 010 100 010#＝0不终结情况#＝1终结情况终结表00 0000000 010 100
“无DC”这个词的意思是，同步信号模式的30个信道位具有等于零的DSV值。表7中所示的同步信号模式是无DC的，并且相邻模式相互之间间隔2或更多的距离。
可以选择下面列出的三个同步信号模式以形成一个集合，其中，每个同步信号模式的最后一位可以为“0”或“1”。
             表8
    30个信道位的同步
#01 010 000 000 010 000 000 010 001 00x#01 010 000 000 010 000 000 010 010 00x#01 010 000 000 010 000 000 010 101 00xx：0或1#＝0不终结情况#＝1终结情况终结表00 0000000 010 100
在该同步信号模式集合中，其中每个同步信号模式的最后一位可以为“0”或“1”，每个同步信号模式的最后一位用于对被转换的下一个数据列进行DC控制。在同步信号部分中，能够实现高效率的DSV控制。数据调制装置按照后面的数据列的DSV值，通过为表8的每个同步信号模式的最后一位选择“1”或“0”，来进行DSV控制。无论同步信号模式的最后一位的值如何，都要确定这三种类型的同步信号模式。
下面将参照附图来说明本发明的数据调制装置的实施例。该实施例是用于将一个数据列转换成可变长度代码(d，k；m，n；r)＝(1，7；2，3；4)的数据调制装置。
图1是表示本发明一个实施例的数据调制装置的方框图，该数据调制装置以规定的间隔插入同步信号。DSV位确定/插入部分11以规定的间隔对一个数据列进行DSV控制，确定DSV控制位为“1”或“0”，并以规定的间隔插入DSV控制位。该数据列输入到调制部分12和SYNC/Sync ID确定部分13。调制部分12调制已插入有DSV控制位的数据列，生成一个码串。该码串输出给SYNC位插入部分14。SYNC/Sync ID确定部分13确定以规定的间隔插入数据列中的同步信号的模式。所确定的表示该模式的数据输入到SYNC位插入部分14。
SYNC位插入部分14将SYNC/Sync ID确定部分13确定的同步信号插入到从调制部分12输入的码串中。然后，包含有同步信号的码串输入到NRZI调制部分15。NRZI调制部分15对SYNC位插入部分14提供的码串进行NRZI调制，将其转换成记录波形串。即，NRZI调制部分15输出一个记录波形串。定时控制部分16生成一个定时信号。定时信号输入到DSV确定/插入部分11、调制部分12、SYNC/Sync ID确定部分13、SYNC位插入部分14和NRZI调制部分15，从而控制这些部分的工作定时。
SYNC/Sync ID确定部分13将30位码字-即表3的同步信号模式的前24个代码设置成“x01 010 000 000 010 000 000 010”。根据在所插入的同步信号之前的相邻转换码串来确定“x”。如果最近进行的数据转换使用了终结表，则将“x”设定为“1”(x＝1)，反之，将“x”设定为“0”(x＝0)。即，“x”等效于所插入的同步信号，而且具有可同时保留最小行程和最大行程的值。
SYNC位插入部分14将该同步信号插入码串中，所述的同步信号是由SYNC/Sync ID确定部分13按上述方式确定的一个同步信号。在将该同步信号插入码串中之后，从转换表的起始端开始进行处理。
下面将说明本实施例的操作。
以规定的间隔对数据列进行DSV控制，并且以规定的间隔在数据列中插入同步信号。DSV位确定/插入部分11累计直到一定位置为止的DSV值，并计算下一个间隔的DSV值。然后，DSV位确定/插入部分11选择使累计的DSV值与下一个间隔的DSV值之和较小的“1”或“0”的DSV控制位。DSV位确定/插入部分11将所选择的DSV控制位插入数据列中。DSV值不能仅根据数据列来确定。因此，DSV位确定/插入部分11要使用转换表根据数据列生成一个码串。DSV位确定/插入部分11根据该码串查找出DSV值。
调制部分12根据转换表调制(或转换)插入有DSV值的位串。调制部分12保存表示同步信号间隔的数据，调制部分12调制该位串直到接近一个同步信号的一位为止。如果不能使用普通的转换表来转换该位串，即如果必须使用表4的终结表，则将表示这一事实的数据输出到SYNC/Sync ID确定部分13。
SYNC/Sync ID确定部分13保存表示同步信号间隔的数据，并根据在插入同步信号之前存在的条件，确定同步信号第一位即连接位的值。如果使用普通的转换表转换位串，则将连接位设置成“0”。如果不能使用普通的转换表转换位串，因此必须使用终结表，则SYNC/Sync ID确定部分13将参照终结表，将同步信号的第一位即连接位设置成“1”。
因此，确定同步信号的前24位。将其余的6位设置为用作同步信号的Sync ID位的值。Sync ID位可以是例如表6中所示的七种同步信号模式之一。在每个所示的同步信号模式中，任何相邻两位间隔距离为2。
按上述方式确定同步信号。SYNC位插入部分14将同步信号插入码串中。可以使用在SYNC/Sync ID确定部分13中保存的终结表来确定同步信号。在这样的情况下，SYNC位插入部分14将分别包含从终结表获得的值的各同步信号插入码串中。
最后，NRZI调制部分15将已被DSV控制且包含同步信号的信道位串转换成记录代码。
图2是表示本发明另一个实施例的方框图。正如参照第一实施例所说明的那样，为了计算DSV值必须进行调制和NRZI调制。由于每个同步信号必须进行DSV控制从而要进行NRZI调制，由此可以设计图2中所示的数据调制装置。
在图2的数据调制装置中，控制位插入部分21在一个数据列中每隔规定数目的位就插入一个DSV控制位。然后，将包含有DSV控制位的数据列输入到调制部分12。在该规定数目的位中包括同步信号。因此，控制位插入部分21不必只插入一种特定数目的位(而是，它可以插入两种或更多种特定数目的位。)。调制部分12转换控制位插入部分21输出的数据列，生成一个信道位串。如果在调制部分12中不能转换同步信号之前的相邻数据列，则调制部分12将向SYNC/Sync ID插入部分22输出一个指令使用终结表的信号。
SYNC/Sync ID插入部分22将一个同步信号以规定的间隔插入调制后的码字中。SYNC/Sync ID插入部分22具有一个终结表。若需要，SYNC/SyncID插入部分22就使用该终结表来执行调制，并将30个比特的同步信号模式插入信道位串中。NRZI调制部分15将包含同步信号和DSV控制位的码字串转换成电平码。DSV位/SYNC确定部分23根据输入的电平码串计算DSV值。同时，DSV位/SYNC确定部分23确定同步信号的模式。DSV位/SYNC确定部分23的输出是一个记录码串，它与图1所示的数据调制装置的输出相同。定时控制部分16产生一个定时信号。该定时信号输入给控制位插入部分21、调制部分12、SYNC/Sync ID插入部分22、NRZI调制部分15和DSV位/SYNC确定部分23。该定时信号控制这些部分的工作定时。
接下来，将说明图2的数据调制装置的操作。控制位插入部分21根据输入的数据列生成两个位串。在第一个位串中，以预定的间隔插入DSV控制位“1”。在第二个位串中，以预定的间隔插入DSV控制为“0”。这些位串由调制部分12调制。调制部分12采用一个转换表。SYNC/Sync ID插入部分22在调制部分12调制的信号中插入同步信号。SYNC/Sync ID插入部分22采用一个终结表，并将为插入同步信号而终结的数据列转换成一个码字串。NRZI调制部15将该码字串转换成电平码。此时，没有在信道位串中确定DSV控制位，并且存在两种类型的电平码。DSV位/SYNC确定部分23计算每个电平码串的DSV值，并选择和确定禁止累计DSV值的信道位串。在此时确定同步信号的模式。所确定的码字串(一个信道位串)作为已被DSV控制的数据列输出。
下面，将参照附图说明本发明一个实施例的数据解调装置。该实施例是用于将经调制的数据列解调成可变长度代码(d，k；m，n；r)＝(1，7；2，3；4)的数据解调装置。
图3是表示用于解调要再现的且包含同步信号的数据的数据解调装置的方框图。比较器/逆NRZI部分31比较通过传输路径传送的信号或从记录介质上再现的信号，并且对各信号进行逆NRZI调制(从而将它们转换成边缘信号)。这些边缘信号或数字信号输入给解调部分32和SYNC/Sync ID识别部分33。解调部分32按照一个解调表(即，逆转换表)解调这些数字信号，并将这些信号输出到SYNC位提取部分34。SYNC/Sync ID识别部分33检测以预定的间隔插入的同步信号(Sync)。如果紧接在检测到同步信号之前使用了作为一种终结表的逆转换终结表，则SYNC/Sync ID识别部分33向解调部分32提供表示这一事实的数据。SYNC/Sync ID识别部分33根据同步信号的最后六位来识别Sync ID。SYNC位提取部分34提取同步信号。DSV位提取部分35从已解调的数据列中去除按给定间隔插入到该数据列中的DSV控制位。于是，DSV位提取部分35输出初始数据列。缓冲器36暂时保存从DSV位提取部分35输入的串行数据，并以预定的传输速率输出该串行数据。定时控制部分37生成一个定时信号。该定时信号输入给比较器/逆NRZI部分31、解调部分32、SYNC/Sync ID识别部分33、SYNC位提取部分34、DSV位提取部分35和缓冲器36。该定时信号控制这些部分的工作定时。
SYNC/Sync ID识别部分33根据各同步信号的具体模式来确定同步信号的位置。由于同步信号是按照规定的间隔插入的，所以SYNC/Sync ID识别部分33能够通过对间隔进行计数来确定同步信号的位置。一旦确定出同步信号的位置，不仅要对同步信号前的相邻数据进行解调，也要对终结表进行解调。紧接在同步信号之后不需要终结表，可以使用表3的普通转换表来解调该数据。
在按照上述方式解调了同步信号前的相邻数据之后，SYNC位提取部分34将去除规定的同步信号位。因此，SYNC位提取部分34应与解调部分32兼容。
下面将说明该数据解调装置的操作。
通过传输路径传送的信号或从记录介质上再现的信号被输入到比较器/逆NRZI部分31。比较这些信号并且将各信号转换成逆NRZI代码(指示边缘的代码)。这些代码或数字信号输入给解调部分32和SYNC/Sync ID识别部分33。
解调部分32按照表3的逆转换表解调这些数字信号。解调部分32具有表3的逆转换表，但不一定具有用于终结的逆转换表。在这样的情况下，紧接在插入的同步信号之前的部分中逆转换不能进行。但是，SYNC/Sync ID识别部分33执行逆转换。SYNC/Sync ID识别部分33向解调部分32提供检测到的同步信号。解调部分32开始与同步信号同步的解调。
SYNC/Sync ID识别部33检测到表示2T-9T-9T的“x01 010 000 000010 000 000 010”即给定的同步信号模式。该同步信号模式包含它所特有的9T。从其它的数据码字串中不会检测到该同步信号模式。一旦SYNC/SyncID识别部分33检测到一个同步信号模式，就能够通过内部计数器等检测到以规定的间隔插入的同步信号。
SYNC/Sync ID识别部分33具有作为终结表之一的逆转换终结表。它按照该终结表解调在每个同步信号前生成的相邻码字。将这样解调的解调结果输入解调部32。毕竟，在解调部分32中或在SYNC/Sync ID识别部分33中设置逆转换表就足够了。
SYNC/Sync ID识别部分33识别出在作为同步信号模式的2T-9T-9T之后的两个或多个同步信号。为每个同步信号选择能够容易检测的模式。
SYNC位提取部分34从每个同步信号中去除30个比特。此外，DSV位提取部35去除以规定的间隔插入的DSV控制位。
下面列出的表9示出了一个逆转换表的例子。下面列出的表10示出了一个终结逆转换表的例子。
              表9：逆转换表1，7PP-(d，k；m，n；r)＝(1，7；2，3；4)r＝4
    码字串   解调后的数据列
i＝1  101000001010i＝2  010 100010 000(不是100)000 100i＝3  000 100 100000 100 000(不是100)010 100 100010 100 000(不是100)i＝3：禁止重复的最小变换行程长度001 000 000(不是100)i＝4：将k限制为7000 100 100 100001 100 100 100   11111001001100100001000011000010000001000000000010000000100000000000
  表10：逆转换表
    终结表
 000     00010 100 0000
通过确定以上述方式插入的同步信号可以保留最小行程d＝1。最小行程的次数仍被限制为六次。在同步信号以外不会生成大于最大行程k＝7的行程。如果在同步信号中k＝8的9T连续重复两次，将更容易检测同步信号。这样的同步信号如表6所示，它具有七种类型的同步信号ID，并且同步信号中任何两个相邻位间隔距离为2。因此，可以容易地检测该同步信号的ID。除了这些特点之外，还可以在数据位上进行DSV控制，从而能够高效率地执行DSV控制。
转换表具有可变长度替换码，每个替换码具有等于1的最小行程(d＝1)、等于7的最大行程(k＝7)、等于2/3的转换比例m/n，并且每个替换码限制了能够重复最小行程的次数。该转换表建立在下述规则的基础上，即，当转换表单元中“1”的数目和要转换的码字串中的“1”的数目除以2时，它们的余数应相同，或者为“1”或者为“0”。当在转换表中规定的位置上插入同步信号时，同步信号将获得唯一的模式，同时不改变能够重复最小行程和最大行程的限制次数，并且可以容易地检测同步信号。因此，可以稳定可靠地检测同步信号。此外，由于数据列的结束位置必定是插入同步信号的位置，所以在解调数据时能够更容易地控制同步信号前后的数据。这有助于实现数据的稳定解调。
用于提供上述处理的计算机程序的数据提供介质可以是磁盘、CD-ROM、半导体存储器等等。此外，还可以使用诸如网络或通信卫星等通信媒介来提供该计算机程序。
工业应用性
在按照本发明的数据调制装置、数据调制方法和数据提供介质中，在添加了最小行程之后，将一个同步信号添加到码串中。该同步信号具有超过最大行程的模式。即，赋予同步信号一个可靠的模式。
在按照本发明的数据解调装置、数据解调方法和数据提供介质中，在检测到最小行程之后，从码串中检测出一个同步信号。该同步信号具有超过最大行程的模式。因此，能够可靠地检测同步信号模式。

Claims (8)

1.一种数据调制装置，用于将具有m个比特的基本数据长度的数据调制成具有n个比特的基本代码长度的可变长度代码(d，k；m，n；r)，所述装置包括：
同步信号添加器，用于在添加最小行程之后将同步信号添加到码串中，所述同步信号具有超过最大行程的模式；其中，该超过最大行程的所述模式被连续重复两次。
2.如权利要求1所述的数据调制装置，其特征在于，所述的同步信号具有两种或更多种能够相互区别的模式。
3.如权利要求1所述的数据调制装置，其特征在于，选择具有两种或更多种模式的所述同步信号，使得在所述两种或更多种模式之间提供了2或更大的检测距离。
4.如权利要求1所述的数据调制装置，其特征在于，为具有两种或更多种模式的所述同步信号选择无直流分量DC的模式。
5.如权利要求1所述的数据调制装置，其特征在于，将两个具有两种或更多种模式的同步信号作为一个集合给出，并且可互换地选择该两个同步信号以实现数字求和值DSV控制。
6.一种数据调制方法，用于将具有m个比特的基本数据长度的数据调制成具有n个比特的基本代码长度的可变长度代码(d，k；m，n；r)，所述方法包括下列步骤：
在添加最小行程之后，将同步信号添加到码串中，所述同步信号具有超过最大行程的模式；其中，该超过最大行程的所述模式被连续重复两次。
7.一种数据解调装置，用于将具有n个比特的基本代码长度的可变长度代码(d，k；m，n；r)解调成具有m个比特的基本数据长度的数据，所述装置包括：
同步信号检测器，用于在从检测到最小行程之后，从码串中检测具有超过最大行程的模式的同步信号。
8.一种数据解调方法，用于将具有n个比特的基本代码长度的可变长度代码(d，k；m，n；r)解调成具有m个比特的基本数据长度的数据，所述方法包括下列步骤：
在检测到最小行程之后，从码串中检测具有超过最大行程的模式的同步信号。
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