KR20020006683A - 디지털 기록 데이터 재생 장치 - Google Patents

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Abstract

PRML 신호 처리를 적용한 디지털 기록 데이터 재생에 있어서, 오프셋 보정과 위상 보간형 디지털 위상 동기 루프에 의해 재생 신호 품질의 향상 및 이상 신호에 대한 재생 성능을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
파형 등화 수단(2)에 의해 재생 신호의 소정의 주파수 대역을 강조하여, 그의 출력 신호를 비동기 클럭에 의해 아날로그·디지털 컨버터(3)로 표본화한다. 표본화 신호에 오프셋 보정을 실시한 후, 트랜스버설 필터(6) 및 LMS 알고리즘을 적용한 탭 가중 계수 제어 수단(8)에 의해 PR 등화하고, 그의 출력 신호를 고차 보간 필터(7)에 의해서, 디지털 위상 동기 루프(11)를 이용하여 정규 표본화 위상의 신호를 재현한다. 재현된 정규 위상에 있어서의 신호를 최우 복호기(12)에 의해 복조하는 것에 의해, 매체에 기록된 디지털 데이터를 재생한다.

Description

디지털 기록 데이터 재생 장치{DIGITAL RECORDING/DATA REPRODUCING APPARATUS}
광디스크 매체에 디지털 데이터를 기록하는 방식으로서, 컴팩트 디스크(Compact Disk)나 DVD에서 나타내는 바와 같이 선 속도를 일정하게 하여 기록 매체상의 기록 밀도를 균일하게 하는 방식이 많이 이용되고 있다.
선 기록 밀도가 일정해 지도록 마크폭을 변조하여 디지털 변조 기록된 광디스크의 재생 신호에 근거해서, 이것에 의해 디지털 데이터를 재생하는 경우, 종래에는 재생 신호가 갖는 클럭 성분의 위상을 검출하여 위상 동기 루프를 구성하는 것에 의해 위상 동기 인입을 행하고 있었다.
그 때, 재생 신호가 갖는 클럭 성분의 주파수와 위상 동기 루프에 의해 생성되는 클럭의 주파수가 크게 상이한 경우에는, 위상 동기 인입이 완료되지 않게 될 가능성이나, 상이한 주파수로 유사 인입할 가능성이 크다.
그래서, 이러한 불량을 회피하는 수단으로서, 종래부터 재생 선 속도 주기를 재생 신호에 포함되는 특정한 펄스 길이나 펄스 간격에 의해 검출하여, 디스크의 회전 속도의 제어나 위상 동기 루프의 자동 주파수의 제어를 실행하는 것에 의해, 정상인 위상 동기 인입을 가능하게 하는 것이 행해지고 있다.
예를 들면, 도 23에 도시하는 바와 같은 디스크 재생계가 있다. 광디스크(55)에는 도 24의 (a)에 도시하는 바와 같은 디지털 기록 부호가, 선 기록 밀도가 일정하게 되도록 기록되어 있다. 기록된 데이터는, 예를 들면 8-16 변조 방식과 같이, 연속하는 "0" 또는 "1"이 3개 이상이고 14개 이하로 되도록 규제된 데이터로 한다. 광 픽업 등의 재생 수단(56)에서 재생하여 얻어진 신호는 도 24의 (a)에 도시하는 바와 같이 기록 데이터의 선 방향의 기록 밀도를 고밀도화함에 따라서 고역의 주파수 성분이 될 정도로 진폭이 감쇠된다. 이것은 기록 밀도가 고밀도화함에 따라서 간섭의 영향이 현저하게 나타나기 때문이며, 재생하여 얻어진 신호를 도시하지 않은 프리앰프에 의해 증폭한 후, 파형 등화 수단(2)에 의해 고역의 주파수 성분을 강조하는 보정을 실시한다.
도 24의 (b)에 도시하는 바와 같이, 고역 강조가 이루어진 재생 신호는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 수단으로서의 아날로그·디지털 컨버터(3)에 의해 다(多)비트의 디지털 신호로 표본화된다. 이 때, VCO(전압 제어형 오실레이터)(40)에 의해 생성되는 재생 클럭을 표본화 클럭으로서 이용하지만, VCO(40)에 의한 재생 클럭의 위상과 재생 수단(56)에 의한 재생 신호가 갖는 클럭 성분의 위상이 동기되어 있으면, 도 24의 (c)에 도시하는 바와 같은 표본화 데이터가 얻어진다.
도 24의 (c)는 특히 부분 응답 최우(Partial Response Maximum Likelihood; 이하 PRML이라 함) 신호 처리 방식에 적합한 표본화 데이터이다. PRML 신호 처리 방식이란, 선 기록 방향의 기록 밀도의 증대에 따라 신호의 고역 성분의 진폭이 열화하여, 신호 잡음비가 증대하는 재생계에 있어서, 의도적으로 파형 간섭을 부가하는 것에 의해 재생 신호에 고역 성분을 필요로 하지 않고, 또한 상기 파형 간섭을 고려한 확률 계산에 의해 가장 확실할 것 같은 계열을 복조하는 최우 복호법을 병용하는 것에 의해 재생 데이터의 에러율을 향상시키는 방식이다.
이 표본화된 다(多)비트의 디지털 신호를 오프셋 보정 수단(4)에 입력하는 것에 의해 재생 디지털 신호에 포함되는 오프셋 성분을 보정한다. 그리고, 이 오프셋 보정을 실시한 재생 디지털 신호를 트랜스버설 필터(6)에 입력하여 부분 응답등화를 행한다.
이 때, 부분 응답 등화를 적용한 것에 의해, 도 24의 (d)에 도시하는 바와 같이, 등화 출력 신호를 다치화(多値化)한다고 하는 특징을 갖는다. 그 트랜스버설 필터(6)의 탭의 가중 계수는, 등화 오차의 자승 평균값을 최소로 하는 최소 자승 평균(Least Mean Square : 이하 LMS라 함) 알고리즘을 이용하여, 이들을 설정하는 탭 가중 계수 설정 수단(57)에 의해 공급된다. 이 다치화한 트랜스버설 필터(6)의 출력 신호를 최우 복호기의 일종인 비터비 복호기(58)에 의해 복조하여, 2치화 디지털 데이터를 얻는다.
또한, 아날로그·디지털 컨버터(3)에 의해 표본화를 행할 때에 사용하는 위상 동기 재생 클럭은 다음과 같이 하여 제어된다. 즉, 오프셋 보정 수단(4)의 출력 신호로부터 이 출력 신호가 제로 레벨을 교차(cross)하는 위치를 연속해서 검출하여, 인접하는 제로 크로스 사이의 표본수를 카운트하는 제로 크로스 길이 검출기(59)의 출력을 이용해서, 1 프레임 이상의 특정한 기간에 있어서의 동기 패턴 길이를 검출하고, 또한 주파수 오차 검출기(13)에 의해 동기 패턴의 검출 주기를 검출하는 것에 의해 재생 클럭의 주파수 제어를 실행하기 위한 주파수 오차량이 결정된다. 또한, 재생 디지털 데이터의 위상 정보는 오프셋 보정 수단(4)의 출력 신호를 이용하여 위상 비교기(9)에 의해 검출되고 재생 클럭과 재생 디지털 데이터의 위상 동기 제어를 실행하기 위한 위상 오차량이 결정된다.
그리고, 상기 주파수 오차 검출기(13)로부터 출력된 주파수 오차량을 이용하여, 재생 클럭이 재생 디지털 신호와 동기 가능하게 되는 영역까지 주파수의 제어를 행하도록 주파수 제어용 루프 필터(14)와 디지털 아날로그 컨버터(42b)에 의해VCO(40)를 제어한다. 한편, 위상 비교기(9)로부터 출력된 위상 오차량을 이용하여, 재생 클럭이 재생 디지털 신호와 동기하도록 위상 제어용 루프 필터(60)와 디지털 아날로그 컨버터(42a)에 의해 VCO(40)를 제어한다. 즉, VCO(40)는 이들 디지털 아날로그 컨버터(42a)와 디지털 아날로그 컨버터(42b)의 출력을 가산기(61)에 의해 가산한 것이 그 제어 입력으로서 입력된다.
이러한 일련의 동작에 의해, 재생 클럭의 위상과 재생 디지털 데이터가 갖는 클럭 성분의 위상을 동기시키는 것이 가능해져, 광디스크 매체에 기록된 디지털 데이터를 안정하고 양호한 정밀도로 재생하는 것이 가능해진다.
그러나, 상술한 바와 같이 위상 동기 루프의 일단인 위상 오차 검출을 부분 응답 등화 처리전의 신호에 근거하여 실행하는 경우, 틸트에 의한 재생 신호의 열화나 상기 파형 등화 수단의 등화 특성이 불충분하다는 등의 조건하에서는 위상 오차 정보가 부정확하게 되기 때문에, 위상 동기 루프의 지터(jitter)가 증대한다. 그것에 의해, 상기 아날로그·디지털 컨버터에 의해 표본화되는 신호가 정규의 위상 상태에서는 없어지기 때문에, 상기 트랜스버설 필터에 의한 부분 응답 등화에 있어서 그 성능을 충분히 발휘할 수 없게 된다. 그 때문에, 재생 신호의 신호 품질이 열화되어, 에러율의 악화를 야기시킬 가능성이 있다.
또한, 이러한 상태를 회피하는 수단으로서, 상기 트랜스버설 필터의 출력 신호에 근거하여 위상 오차 검출을 실행하는 것이 이미 제안되어 있지만, 이 방법에 의하면, 위상 동기 루프에 있어서의 루프 지연이 커져서, 위상 동기 인입 범위가 저감되거나, 위상 동기의 안정성이 손상되거나 하기 때문에, 유효한 회피 수단은될 수 없다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 틸트에 의한 특성 열화나 아날로그 등화가 불충분한 조건에 있어서도 부분 응답 등화에 최적이고, 또한 위상 동기 인입 능력도 높으며 에러율의 저하가 가능한 디지털 기록 데이터 재생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 기록 매체에 기록된 디지털 데이터를 재생하는 디지털 기록 데이터 재생 장치에 관한 것으로, 특히 그의 위상 동기 루프(phase locked loop) 및 오프셋 보정의 향상을 도모한 것에 관한 것이며, 틸트(tilt)에 의한 재생 파형의 품질 열화, 신호 잡음비가 나쁜 조건에서의 재생 및 결함(defect) 등이 빈번히 발생하는 등의 악조건하에 있어서, 재생 디지털 데이터 품질을 개선시킬 뿐만 아니라, 재생 성능(play ability), 즉 재생 가능성을 향상시키는 등의 특징을 갖는 것에 관한 것이다.
또, 틸트는, 주지(周知)된 바와 같이, 광디스크의 신호면에 세운 수선(垂線)과 레이저 광선의 광축이 이루는 각도의 어긋남을 의미하고, 결함은 광디스크의 신호면의 긁힌 자국이나 지문이 묻는 등의 재생 파형의 왜곡의 요인을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치의 구성을 도시하는 블럭도,
도 2는 실시예 1에 있어서의 오프셋 보정 수단(4)의 구성을 도시하는 블럭도,
도 3은 실시예 1에 있어서 트랜스버설 필터(6)에 의해 실현하는 PR(3, 4, 4, 3) 등화 방식과, 일반적인 2치화 판별 방식의 차이점에 관해서 설명한 설명도,
도 4는 실시예 1에 있어서 트랜스버설 필터(6)에 의해 실현하는 각종 부분 응답 방식의 주파수 특성을 나타내는 도면,
도 5는 실시예 1에 있어서의 고차 보간 필터(7)의 필터 계수 설정에 관계된 나이퀴스트 특성의 설명도,
도 6은 실시예 1에 있어서의 고차 보간 필터(7)의 구성을 도시하는 블럭도,
도 7은 실시예 1에 있어서의 탭 가중 계수 제어 수단(8)의 구성을 도시하는 블럭도,
도 8은 실시예 1에 있어서의 최우 복호기(12)중의 하나인 비터비 복호기의 원리를 설명한 설명도,
도 9는 실시예 1에 있어서의 주파수 오차 검출기(13)의 구성을 도시하는 블럭도,
도 10은 본 발명의 실시예 2에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치의 구성을 도시하는 블럭도,
도 11은 실시예 2에 있어서의 위상 보간형 탭 가중 계수 제어 수단(33)의 구성을 도시하는 블럭도,
도 12는 실시예 2에 있어서의 주파수 제어, 위상 동기 제어 및 LMS 적응 자동 등화 제어의 제어 방법을 나타내는 흐름도를 도시한 도면,
도 13은 본 발명의 실시예 3에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치의 구성을도시하는 블럭도,
도 14는 실시예 3에 있어서의 위상 동기 유지 수단(38)과 VCO 제어 수단(39)의 동작 원리를 설명한 설명도,
도 15는 실시예 3에 있어서의 VCO 제어 수단(39)의 구성을 도시하는 블럭도 및 동작 원리를 설명한 설명도,
도 16은 실시예 3에 있어서의 VCO 제어 수단(39)의 구성을 도시하는 블럭도 및 다른 재생 속도에 대한 동작 원리를 설명한 설명도,
도 17은 본 발명의 실시예 4에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치의 구성을 도시하는 블럭도,
도 18은 실시예 4에 있어서의 오프셋 보정 수단(4)의 구성을 도시하는 블럭도,
도 19는 실시예 4에 있어서의 오프셋 보정 수단(4)의 동작 원리를 설명한 설명도,
도 20은 실시예 4에 있어서의 오프셋 보정 수단(4)의 구성을 도시하는 블럭도,
도 21은 실시예 4에 있어서의 오프셋 보정 수단(4)의 구성을 도시하는 블럭도,
도 22는 실시예 4에 있어서의 오프셋 보정 수단(4)의 구성을 도시하는 블럭도,
도 23은 종래의 광디스크 재생 장치의 구성을 도시하는 블럭도,
도 24는 종래의 광디스크 재생 장치의 기록 데이터 및 각 기능 블럭에서의 출력 신호 파형을 도시하는 도면이다.
발명을 실시하기 위한 최량의 형태
(실시예 1)
본 실시예 1은 아날로그·디지털 컨버터에서의 표본화에 비동기 클럭을 이용하여, 트랜스버설 필터에 의해 부분 응답 등화를 행한 신호를 고차 보간 필터에 의해서 정규의 표본화 위상에 있어서의 신호를 재현하고, 그의 출력 신호에 근거해서 위상 오차 검출을 행하여, 위상 오차가 작게 되도록 상기 고차 보간 필터의 필터 계수를 제어하는 디지털 위상 동기 루프를 구성하도록 한 것이다.
이하, 본 발명의 청구의 범위 제 1 항, 청구의 범위 제 11 항, 청구의 범위제 20 항, 청구의 범위 제 26 항 내지 청구의 범위 제 32 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 대응하는 실시예 1에 대해서 도 1 내지 도 9를 이용하여 설명한다.
도 1에 있어서, 도시하지 않은 재생 수단(광 픽업 등)에 의해 얻어진 광디스크 재생 신호를 프리앰프(1)에 의해 출력 진폭을 강조한 후, 파형 등화 수단(2)에 의해 고역을 강조하는 보정을 실시한다. 파형 등화 수단(2)은, 예를 들면 고차등 리플 필터 등의 부스트(boost)량과 컷오프 주파수를 임의로 설정할 수 있는 필터로 구성된다. 파형 등화 수단(2)의 출력 신호를, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 수단으로서의 아날로그·디지털 컨버터(3)에 의해 다비트의 디지털 신호로표본화한다. 그 때, 발진기(15)에 의해 생성되는 클럭으로서, 재생 신호가 갖는 클럭 성분과는 비동기인 클럭을 이용한다. 이 아날로그·디지털 컨버터(3)에 의해 표본화된 다비트의 디지털 신호를 오프셋 보정 수단(4)에 입력하는 것에 의해, 재생 디지털 신호에 포함되는 오프셋 성분을 보정한다.
이 오프셋 보정 수단(4)은, 예를 들면 도 2에 도시하는 바와 같은 구성의 것이라도 무방하다. 이 도 2의 것은 재생 디지털 신호가 갖는 오프셋 성분을 검출하는 오프셋 검출 수단(16)과, 그것에 의해 검출된 오프셋 신호를 평활화하기 위한 평활화 수단(17)과, 평활화 수단(17)의 출력 신호를 재생 디지털 신호로부터 감산하는 감산 수단(18)에 의해 구성되는 것이다.
그리고, 오프셋 보정 수단(4)의 출력 신호는 자동 이득 제어기(5)에 입력되는 것에 의해, 재생 디지털 신호의 진폭이 소요의 값에 일치하도록 조정된다. 자동 이득 제어기(5)는, 예를 들면 신호 파형의 포락선(envelope)을 검출하여, 임의의 설정값과 포락선 신호의 차가 영으로 되도록 제어하는 것이어도 무방하다.
다음에, 자동 이득 제어기(5)의 출력 신호를 트랜스버설 필터(6)에 입력하여 부분 응답 등화를 행한다. 여기서, 부분 응답 등화는, 예를 들면 편면(片面) 1층이고 4.7Gbyte의 디지털 기록이 가능한 DVD-ROM(Read Only Memory)에서는, 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이, 등화 후의 파형 진폭이 5개의 값(0, 4×A, 7×A, -4×A, -7×A)으로 분리되는 PR(3, 4, 4, 3) 방식을 이용하는 것으로 한다.
그리고, 종래의 리드 채널에 있어서는 도 3의 (a)에 도시한 바와 같은 파형 등화 출력 신호로부터 슬라이스 레벨을 이용한 2치화(値化) 판별에 의해 디지털 데이터 복조를 행하고 있었다. 또한, 표본화하는 경우에도, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이 표본화하고, 그 다비트 디지털 신호를 슬라이스 레벨을 이용하여 2치화 판별을 행하고 있었다.
이에 반하여, PR(3, 4, 4, 3) 방식이란, 다른 4개의 시간의 표본화 데이터를 3:4:4:3의 비율로 서로 더해진 특징(3+4*D+4*D2+3*D4)을 갖고 있고, 재생 신호에 대하여 도 4에 나타낸 바와 같은 저역 통과형 필터의 특성을 부가하는 것이다.
도 4에 있어서, MTF란, DVD-ROM에 있어서의 광 재생 특성을 나타내는 것으로서, 이 주파수 특성에 근접할수록 유리한 부분 응답 방식이라고 할 수 있다. 도 4에 나타내는 방식뿐만 아니라, PR(3, 4, 4, 3) 방식 이외에도 각종 다양한 부분 응답의 타입이 존재하지만, 이것은 특정한 방식에 한정되는 것은 아니고, 요구되는 성능에 부합되는 것을 실현할 수 있으면 다른 방식을 이용하더라도 문제는 없다. 이들 재생 데이터의 시간 방향에 상관성을 부가하는 부분 응답 방식과, 후술하는 최우 복호법(Maximum likelihood)의 하나로서, 부가한 데이터의 상관성을 이용하여 더 확실할 것 같은 계열을 복조하는 비터비 복호기를 조합하는 것에 의해, 선 기록 방향의 고기록 밀도 재생에 유리하게 되는 PRML 신호 처리를 실현하고 있다.
상술한 바와 같이, PRML 신호 처리 방식은 재생 파형의 특성이나 변조 부호에 의해 여러 가지 조합이 존재하기 때문에, 각종 기록 재생계에 대하여 적절한 방식을 선택하는 것이 필요하다. 트랜스버설 필터(6)는 유한의 탭으로 구성되는, 예를 들면 FIR 필터(Finite Impulse Response Filter)이다. 이 FIR 필터에 의한 등화 특성은 탭의 가중 계수를 가변시킴으로써 실현되는 것이다. 트랜스버설필터(6)에 의해 부분 응답 등화된 신호를 고차 보간 필터(7)에 의해 정규의 표본화 위상에 있어서의 신호로 변환한다. 고차 보간 필터(7)는, 예를 들면 도 5에 도시하는 바와 같은 나이퀴스트 보간 특성에 근거한 것이어도 무방하다.
도 5에 도시하는 바와 같은 나이퀴스트 특성에 있어서, 채널 레이트(1T)를 시간 방향으로 N 분할했을 때의 각각의 진폭값을 레지스터에 저장해 두고, 위상 제어 정보에 따라서 그것이 나타내는 위상의 계수를 설정하도록 선택하는 레지스터를 전환하면서 위상 보간을 행하여 간다. 이것에 의해, 비동기로 표본화한 재생 신호가 정규의 표본화 위상과 동등한 재생 등화 신호로 변환되게 된다.
고차 보간 필터(7)는 도 6에 나타내는 바와 같은 지연 소자(19a 내지 19f)를 연속하여 접속하고, 이들로부터 취출한 탭 즉 지연 소자(19a 내지 19f)의 입력 및 지연 소자(19f)의 출력에 탭 계수 S1 내지 S6 및 S7을 승산하는 승산 소자(20a 내지 20f 및 20g)와, 이들 승산 소자(20a 내지 20f 및 20g)의 출력을 가산하는 가산 수단(21)에 의해 구성되는 FIR 필터이더라도 무방하다.
이 때, 위상 보간을 행하는 경우에, 루프 필터(10)의 출력 신호인 위상 제어 정보를 근거로, 도 6에 나타내는 바와 같은 레지스터(22a 내지 22g)에 유지되어 있는 필터 계수를 선택기(23a 내지 23g)에 의해 전환하면서, S1로부터 S7까지의 탭 계수를 설정해 간다. 여기서, 레지스터(22a 내지 22g)의 계수는 도 5의 각 위상마다의 나이퀴스트 특성값을 N 분할, 예를 들면 도 5에 도시하는 바와 같이, 각 채널 레이트 T를 a로부터 h까지 8 분할하고, 또한 1로부터 7의 영역을 도 6에 도시하는 FIR 필터의 각 탭에 대응시켜 미리 저장해 둔다. 예를 들면, 루프 필터(10)로부터얻어지는 현시점에서의 위상 제어 정보가 정규의 위상과 180°다른 표본화 위상인 경우, 도 5에 나타내는 영역 1로부터 7까지의 "●", 즉 e의 위상에서의 필터 계수가 S1로부터 S7까지의 탭 계수로서 설정되게 된다. 여기서, 시간 방향의 분할수 N은 클수록 위상 제어의 정밀도는 향상하지만, 분할수 N의 증가는 회로 규모의 증가와 결부되기 때문에, 성능과 회로 규모가 양립되는 조건으로 설정되는 것이다. 고차 보간 필터(7)의 출력 신호는 탭 가중 계수 제어 수단(8)에 입력되어, 등화 오차를 최소로 하도록 트랜스버설 필터(6)의 탭의 가중 계수를 적응적으로 제어한다.
탭 가중 계수 제어 수단(8)은, 예를 들면 도 7에 나타내는 바와 같은 최소 자승 평균 알고리즘을 이용한 것이어도 무방하다. 즉, 고차 보간 필터(7)의 출력 신호로부터 가판정 회로(24)에 의해 부분 응답 방식에 대응한 등화 목표값을 검출하여, 그 등화 목표값과 고차 보간 필터(7)의 출력 신호를 감산해서 등화 오차를 검출하는 등화 오차 검출기(25)와, 등화 오차 검출기(25)의 출력 신호와 고차 보간 필터(7)의 출력 신호의 상관을 연산하는 상관기(26)와, 상관기(26)의 출력을 이득과 동수배하여 피드백 이득을 조정하는 피드백 이득 조정기(27)와, 그 출력을 각 탭의 가중 계수에 가산하여 탭 계수를 갱신하는 탭 계수 갱신부(28)로 구성되는 것이다.
다음에, 고차 보간 필터(7)의 출력 신호로부터 위상 오차를 검출하기 위한 위상 비교기(9)와, 위상 비교기(9)로부터 출력되는 위상 오차 신호를 평활화하기 위한 루프 필터(10)와, 그 출력 신호를 위상 제어 정보로 하여, 상기 고차 보간 필터(7)의 필터 계수를 제어하는 피드백 루프에 의해 디지털 위상 동기 루프(11)를구성한다.
이상, 일련의 동작에 의해 출력된, 정규의 위상에서의 부분 응답 등화 파형을 이용하여 부분 응답의 타입에 따라 복호를 실행하는 최우 복호기(12)를 통해서 데이터 복조를 행한다. 여기서, 최우 복호(12)는, 예를 들면 비터비 복호기이어도 무방하다. 비터비 복호기는 부분 응답의 타입에 근거하여 의도적으로 부가된 부호의 상관 법칙에 따라서 확률 계산을 행하여 더 확실할 것 같은 계열을 재현하는 것이다. 예를 들면, 적용한 부분 응답의 타입이 PR(3, 4, 4, 3) 방식인 경우, 도 8의 (a)에 나타내는 바와 같은 상태 천이도에 근거하여 상태가 변화된다. 이것은, 특히 DVD에서 이용되고 있는 8-16 변조 부호를 고려한 것으로 되어 있고, 런렌스 길이를 2로 제한하고 있는 것도 관계되어 있어, 재생된 계열 S0으로부터 S5까지의 6개의 상태의 상태 천이로 표현할 수 있게 되어 있다.
도 8의 (a)에 있어서, X/Y는, X가 기록 부호의 천이를, Y가 그 때의 신호 진폭을 나타내고 있다. 또한, 어떤 하나의 상태는 다른 3개의 시간의 부호로 표시되고, 예를 들면 S4「110」로부터 S3「100」으로의 상태 천이는 「110」에 부호 "0"이 부가되어 왼쪽으로 시프트되는 것에 의해, 좌단의 "1"이 소거되어 상태 S3「100」으로 되는 것을 의미하고 있다.
그의 시간적 변화는, 도 8의 (b)에 도시하는 바와 같이, 트렐리스(trellis)선도로 나타낸다. 그래서, 이 각 경로의 확률적인 길이 1kab(이하, 브랜치 메트릭이라 함)를 계산하여, 각각의 상태로 추이하는 경우에 브랜치 메트릭을 가산한다. 여기서, k는 시간적인 추이를, ab는 상태 Sa로부터 Sb로의 천이에서의 브랜치 메트릭을 나타내는 것으로 한다. 그 브랜치 메트릭의 각 상태에 있어서의 가산값은 메트릭이라 불리며, 이 메트릭이 최소로 되는 패스를 잔존 경로로 하여 순차적으로 출력해 가는 것에 의해, 2치 디지털 데이터로 복조해 가는 것이다. 즉, 도 8의 (b)의 기록 부호에 따라서 복조되는 것으로 하면, 실선으로 나타낸 패스가 잔존 경로로 된다.
또한, 아날로그·디지털 컨버터(3)의 표본화 클럭을 제어하는 수단은 고차 보간 필터(7)의 출력 신호로부터 동기 패턴의 패턴 길이 또는 동기 패턴이 발생하는 간격을 검출하여 주기 정보로 변환하는 것에 의해, 주파수 오차 신호를 출력하는 수단으로서의 주파수 오차 검출기(13)와, 주파수 오차 검출기(13)로부터 출력되는 주파수 오차 신호를 평활화하는 수단으로서의 주파수 제어용 루프 필터(14)와, 아날로그·디지털 컨버터(3)에 클럭을 공급하는 발진기(15)에 의해 구성되는 주파수 제어 루프에 의해 실현된다.
여기서, 주파수 오차 검출기(13)는, 예를 들면 도 9에 도시하는 바와 같은 구성이어도 무방하다. 즉, 고차 보간 필터(7)의 출력 신호로부터 신호가 제로 레벨을 교차하는 위치를 연속해서 검출하고, 인접하는 제로 크로스 사이의 표본수를 카운트하여 레지스터에 유지하는 수단에 의해 구성되는 제로 크로스 길이 검출기(29)의 출력을 이용해서, 1 프레임 이상의 특정한 기간을 카운트하는 수단에 의해 구성되는 프레임 카운터(30)에 의해 제정된 기간내에 있어서의 인접하는 제로 크로스 길이의 비율이 동기 패턴의 비율, 예를 들면 DVD-ROM에 있어서는 14:4를 만족시키고 있는 경우에만, 카운트값을 가산한 최대값을 검출하여 레지스터에 유지하는 수단에 의해 구성되는 동기 패턴 길이 검출기(31)에 의해 재생 디지털 데이터의 선 속도 주기에 반비례하는 주기 정보 1을 얻는다. 동기 패턴 길이에 따라 어느 정도까지 주파수를 인입시킨 후, 재생 클럭이 갖는 클럭 성분의 주파수에 더 근접시키기 위해서, 동기 패턴 길이 검출기(31)에 의해 동기 패턴이라고 판단된 위치에서 동기 패턴 플래그를 출력하고, 다음에 동기 패턴 플래그가 검출될 때까지의 간격을 카운트하는 수단에 의해 구성되는 동기 패턴 간격 검출기(32)에 의해, 동기 패턴이 발생하는 주기를 검출하여, 예를 들면 DVD-ROM에서는 1488T(여기서, T는 1채널 비트를 나타냄)와의 차를 주기 정보 2로서 얻는다. 이들 주기 정보 1과 주기 정보 2에 의해, 위상 동기 가능한 주파수 영역까지 발진기(15)의 발진 클럭을 제어한다.
이러한, 비동기로 표본화한 신호를 부분 응답 등화하여, 위상 보간형의 디지털 위상 동기 루프에 의해 위상 동기를 보상해서 데이터 복조를 행하는 것을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치를 이용하여, 틸트에 의한 재생 신호의 특성 열화나 아날로그 등화가 불충분한 조건에 있어서도, 부분 응답 등화후에 위상 오차 정보를 검출하는 것에 의해, 위상 동기 루프에 있어서의 지터의 저감과 적절한 부분 응답 등화 신호를 재현할 수 있으므로, 에러율의 저하로 이어질 뿐만 아니라, 위상 동기 인입 능력도 높아져, 안정된 디지털 기록 데이터 재생이 가능해진다.
즉, 비동기로 표본화한 신호를 부분 응답 등화하여, 위상 보간형의 디지털 위상 동기 루프에 의해 위상 동기를 보상해서 데이터 복조를 행하는 것을 특징으로하는 디지털 기록 데이터 재생 장치를 이용하는 것에 의해, 틸트에 의한 재생 신호의 특성 열화나 아날로그 등화가 불충분한 조건에 있어서도, 부분 응답 등화후에 위상 오차 정보를 검출하기 때문에, 위상 동기 루프에 있어서의 지터의 저감과 적절한 부분 응답 등화 신호를 재현할 수 있으므로, 에러율의 저하로 이어질 뿐만 아니라, 위상 동기 인입 능력도 높아, 안정된 디지털 기록 데이터 재생이 가능해지는 디지털 기록 데이터 재생 장치를 실현할 수 있다.
(실시예 2)
이하, 본 발명의 청구의 범위 제 2 항, 청구의 범위 제 12 항 내지 청구의 범위 제 16 항, 청구의 범위 제 20 항, 청구의 범위 제 26 항, 청구의 범위 제 32 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 대응하는 실시예 2에 대해서 도 10 내지 도 12를 이용하여 설명한다.
도 10에 있어서, 도시하지 않은 재생 수단(광 픽업 등)에 의해 얻어진 광디스크 재생 신호를 프리앰프(1)에 의해 출력 진폭을 강조한 후, 파형 등화 수단(2)에 의해 고역을 강조하는 보정을 실시한다. 파형 등화 수단(2)은, 예를 들면 고차등 리플 필터 등의, 부스트량과 컷오프 주파수를 임의로 설정할 수 있는 필터에 의해 구성된다. 파형 등화 수단(2)의 출력 신호를, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 수단으로서의 아날로그·디지털 컨버터(3)에 의해 다비트의 디지털 신호로 표본화한다. 그 때, 발진기(15)에 의해 생성되는 클럭으로서, 재생 신호가 갖는 클럭 성분과는 비동기인 클럭을 이용한다. 이 아날로그·디지털 컨버터(3)에의해 표본화된 다비트의 디지털 신호를 오프셋 보정 수단(4)에 입력하는 것에 의해, 재생 디지털 신호에 포함되는 오프셋 성분을 보정한다.
오프셋 보정 수단(4)은, 예를 들면 도 2에 도시하는 바와 같은 구성이라도 무방하다. 즉, 재생 디지털 신호가 갖는 오프셋 성분을 검출하는 오프셋 검출 수단(16)과, 그것에 의해 검출된 오프셋 신호를 평활화하기 위한 평활화 수단(17)과, 평활화 수단(17)의 출력 신호를 재생 디지털 신호로부터 감산하는 감산 수단(18)에 의해 구성되는 것이다.
오프셋 보정 수단(4)의 출력 신호는 자동 이득 제어기(5)에 입력되는 것에 의해 재생 디지털 신호의 진폭이 임의의 값으로 조정된다. 자동 이득 제어기(5)는, 예를 들면 신호 파형의 포락선을 검출하여, 임의의 설정값과 포락선 신호의 차가 영이 되도록 제어하는 것이어도 무방하다.
다음에, 자동 이득 제어기(5)의 출력 신호를 트랜스버설 필터(6)에 입력하여, 위상 동기를 실현하기 위한 위상 보간과 부분 응답 등화를 실행한다. 여기서, 부분 응답 등화는 실시예 1에 기재한 PR(3, 4, 4, 3) 방식을 이용하더라도 무방하다.
트랜스버설 필터(6)는 유한 탭에 의해 구성되는 것으로서, 예를 들면 도 6에 나타낸 바와 같은 FIR 필터(Finite Impulse Response Filter)라도 무방하다. 이 FIR 필터에 의한 등화 특성 및 위상 보간 특성은 탭의 가중 계수를 가변시킴으로써 실현되는 것이다. 그리고, 그 탭의 가중 계수를 제어하는 수단으로서, 위상 보간형 탭 가중 계수 제어 수단(33)을 갖는 구성으로 이루어져 있다. 즉, 트랜스버설필터(6)는 그 등화 출력 신호에 근거하여 부분 응답 등화 오차가 최소로 되도록 탭의 가중 계수를 제어하는 수단으로서의 위상 보간형 탭 가중 계수 제어 수단(33)을 갖는 적응 제어 루프와, 트랜스버설 필터(6)의 출력의 위상 오차를 검출하기 위한 위상 비교기(9)와, 위상 비교기(9)로부터 출력되는 위상 오차 신호를 평활화하기 위한 루프 필터(10)와, 위상 보간형 탭 가중 계수 제어 수단(33)을 갖고, 루프 필터(10)의 출력 신호를 위상 제어 정보로 하여, 위상 보간형 탭 가중 계수 제어 수단(33)의 필터 계수를 제어하는 수단으로서의 디지털 위상 동기 루프의 두 가지의 제어 루프에 의해 제어되는 것이다.
이상, 일련의 동작에 의해 출력된 정규의 위상에서의 부분 응답 등화 파형을 이용하여, 부분 응답의 타입에 따라 복호를 실행하는 최우 복호기(12)를 통해서 데이터 복조를 행한다. 여기서, 최우 복호기(12)는, 예를 들면 비터비 복호기이더라도 무방하다. 비터비 복호기는 부분 응답의 타입에 따라서 의도적으로 부가된 부호의 상관의 법칙에 따라 확률 계산을 실행하여 더 확실할 것 같은 계열을 재현하는 것으로, 예를 들면 PR(3, 4, 4, 3) ML 방식, 즉 적용한 부분 응답이 PR(3, 4, 4, 3)인 PRML 방식이더라도 무방하다.
또, 위상 보간형 탭 가중 계수 제어 수단(33)은, 예를 들면 도 11에 도시하는 바와 같은 구성을 갖는 것이어도 무방하다. 즉, 위상 보간 제어를 실행할 때에, 루프 필터(10)의 출력 신호인 위상 제어 정보를 근거로 도 11에 나타낸 바와 같이 레지스터(22a 내지 22g)에 유지되어 있는 필터 계수를 선택기(23a 내지 23g)에 의해 전환하면서, 도 6에 나타낸 바와 같이 S1로부터 S7까지의 FIR 필터의 각탭 계수를 설정해 간다. 여기서, 레지스터(22a 내지 22g)의 계수는 부분 응답 적응 자동 등화에 의한 계수 제어와, 나이퀴스트 위상 보간 제어에 의한 계수 제어의 쌍방에 의해 결정되는 것이다.
이 부분 응답 적응 자동 등화에 의한 계수 제어는, 예를 들면 도 11에 나타낸 바와 같은 최소 자승 평균 알고리즘을 이용한 것이어도 무방하다. 즉, 트랜스버설 필터(6)의 출력 신호로부터 가판정 회로(24)에 의해 부분 응답 방식에 대응한 등화 목표값을 검출하여, 그 등화 목표값과 트랜스버설 필터(6)의 출력 신호를 감산해서 등화 오차를 검출하는 등화 오차 검출기(25)와, 등화 오차 검출기(25)의 출력 신호와 트랜스버설 필터(6)의 출력 신호의 상관을 연산하는 상관기(26)와, 상관기(26)의 출력을 이득과 동수배하여 피드백 이득을 조정하는 수단으로서의 피드백 이득 조정기(27)와, 그 출력을 각 탭의 가중 계수에 가산하여 탭 계수를 갱신하는 수단으로서의 탭 계수 갱신부(28)로 구성되는 것이다.
한편, 나이퀴스트 위상 보간 제어에 의한 계수 제어는, 예를 들면 도 5에 도시하는 바와 같이, 나이퀴스트 특성을 a로부터 h까지 8분할하고, 또한 1로부터 7까지의 영역을 도 6에 나타내는 FIR 필터의 각 탭에 대응시켜 레지스터(35)에 저장해 둔다. 도 11의 레지스터(35)에 저장되어 있는 각 탭 및 각 위상에서의 나이퀴스트 보간 계수 Em 내지 Dm(m은 탭 번호 및 영역 번호에 상당하는 것임)과, 탭 계수 갱신부(28)의 출력 신호인 부분 응답 등화용의 탭의 가중 계수를, 탭 계수 콘볼루션 수단(34)에 의해 중첩시켜 레지스터값 갱신 수단(36)에 의해 레지스터(22a 내지 22g)의 각 레지스터값을 갱신하는 것에 의해, 부분 응답 적응 자동 등화에 의한 계수 제어와 나이퀴스트 위상 보간 제어에 의한 계수 제어의 쌍방을 만족시키는 탭의 가중 계수를 설정하는 것이 가능해진다.
또한, 아날로그·디지털 컨버터(3)의 표본화 클럭을 제어하는 수단은, 트랜스버설 필터(6)의 출력 신호로부터 동기 패턴의 패턴 길이 또는 동기 패턴이 발생하는 간격을 검출하여, 주기 정보로 변환하는 것에 의해 주파수 오차 신호를 출력하는 수단으로서의 주파수 오차 검출기(13)와, 주파수 오차 검출기(13)로부터 출력되는 주파수 오차 신호를 평활화하는 수단으로서의 주파수 제어용 루프 필터(14)와, 아날로그·디지털 컨버터(3)에 클럭을 공급하는 발진기(15)에 의해 구성되는 주파수 제어 루프에 의해 실현된다.
여기서, 주파수 오차 검출기(13)는, 예를 들면 도 9에 도시하는 바와 같은 구성이어도 무방하다. 즉, 트랜스버설 필터(6)의 출력 신호로부터 신호가 제로 레벨을 교차하는 위치를 연속해서 검출하여, 인접하는 제로 크로스 사이의 표본수를 카운트하여 레지스터에 유지하는 수단에 의해 구성되는 제로 크로스 길이 검출기(29)의 출력을 이용하여, 1 프레임 이상의 특정 기간을 카운트하는 수단에 의해 구성되는 프레임 카운터(30)에서 제정된 기간내에 있어서의 인접하는 제로 크로스 길이의 비율이 동기 패턴의 비율, 예를 들면, DVD-ROM에 있어서는 14:4를 만족시키고 있는 경우에만, 카운트값을 가산한 최대값을 검출하여 레지스터에 유지하는 수단에 의해 구성되는 동기 패턴 길이 검출기(31)에 의해 재생 디지털 데이터의 선 속도 주기에 반비례하는 주기 정보 1을 얻는다. 또한, 동기 패턴 길이에 의해 어느 정도까지 주파수를 인입한 후, 재생 클럭이 갖는 클럭 성분의 주파수에 더 근접시키기 위해서, 동기 패턴 길이 검출기(31)에 의해 동기 패턴이라고 판단된 위치에서 동기 패턴 플래그를 출력하고, 다음에 동기 패턴 플래그가 검출될 때까지의 간격을 카운트하는 수단에 의해 구성되는 동기 패턴 간격 검출기(32)에 의해서 동기 패턴이 발생하는 주기를 검출하고, 예를 들면 DVD-ROM에 있어서는 1488T(여기서, T는 1 채널 비트를 나타냄)와의 차를 주기 정보 2로서 얻는다. 이들 주기 정보 1과 주기 정보 2에 의해 위상 동기 가능한 주파수 영역까지 발진기(15)의 발진 클럭을 제어한다.
이러한, 비동기로 표본화한 신호를 1 계통의 트랜스버설 필터에 의해 부분 응답 등화 및 위상 보간형의 디지털 위상 동기 루프를 실현하여 데이터 복조를 실행하는 것을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치를 이용하는 것에 의해, 회로 규모로서 전체에 차지하는 비율이 큰 트랜스버설 필터와 고차 보간 필터를 공용화할 수 있기 때문에, 회로 규모의 삭감 및 특히 고속 재생시에 있어서의 저소비 전력화를 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 위상 제어용의 필터 계수의 설정 수단과 부분 응답 등화용의 탭의 가중 계수 설정 수단을 독립적으로 조작하도록 구성해 두는 것에 의해, 부분 응답 등화와 정규 표본화 위상에 있어서의 데이터 재생 보간의 쌍방의 특성을 손상시키지 않고 정밀도가 좋은 효율적인 제어가 가능해진다. 또한, 실시예 1의 두 가지의 제어 루프를 통합화하여, 회로 규모로서 차지하는 비율이 큰 트랜스버설 필터와 고차 보간 필터를 공용화하는 것에 의해, 회로 규모의 삭감 및 특히 고속 재생시에 있어서의 저소비 전력화를 도모할 수 있다.
또, 실시예 2에 있어서의 주파수 제어, 위상 동기 제어 및 부분 응답 적응자동 제어의 제어 방법은, 예를 들면 도 12의 흐름도에 도시하는 바와 같은 것이어도 무방하다. 제어가 개시된 경우, 제 1 단계로서 주파수 제어 루프에 의해 주파수 인입을 행한다(단계 101). 그 결과로서 얻어지는 재생 신호가 갖는 클럭 성분의 주파수와 발진기(15)로부터 생성되는 클럭 주파수의 편차량이 ±A% 이내이면(단계 102), 제 2 단계의 위상 동기 인입 제어로 이행하고(단계 103), 주파수 인입에 있어서의 루프 이득을 저이득 모드로 전환한다. 주파수 편차량이 ±A% 이내로 되어 있지 않은 경우에는, 계속해서 주파수 인입 제어를 계속한다.
제 2 단계의 위상 동기 인입 제어로 이행하고 있는 경우, 그 결과로서 검출되는 동기 패턴을 어느 일정수 연속해서 확인할 수 있으면(단계 104), 제 3 단계의 LMS 알고리즘 PR 적응 자동 등화 제어로 이행하고(단계 105), 위상 동기 인입에 있어서의 루프 이득을 저이득 모드로 전환한다. 동기 패턴을 어느 일정수 연속해서 확인할 수 없으면, 계속해서 위상 동기 인입 제어를 계속한다. 제 3 단계의 LMS 알고리즘 PR 적응 자동 등화 제어로 이행하고 있는 경우, 그 결과로서 얻어지는 등화 오차가 ±B% 이내이면(단계 106), 제 4 단계의 인터벌 제어형 PR 적응 자동 등화 제어로 이행하고, ±B% 이내로 되어 있지 않으면, LMS 알고리즘 PR 적응 자동 등화 제어를 저이득 모드로 연속하여 실행한다(단계 107). 여기서, 인터벌 제어형 PR 적응 자동 등화 제어란, 순차적으로 부분 응답 등화용의 탭의 가중 계수를 피드백하는 것이 아니라, 어느 일정 기간에 있어서의 각각의 탭에서의 상관성을 갖는 등화 오차량의 누적 가산값을 이산적으로 탭의 가중 계수에 반영시키는 제어 방법이다. 여기서, LMS 알고리즘 PR 적응 자동 등화 제어와 인터벌 제어형 PR 적응 자동 등화 제어의 루프 이득은 위상 동기 인입 제어의 루프 이득에 대해 충분히 낮았던 쪽이 경합이 일어나지 않아, 안정된 제어가 가능해진다.
이러한 일련의 제어 방법을 취함으로써, 위상 제어용의 필터 계수 제어와 부분 응답 적응 자동 등화용의 탭의 가중 계수 제어와의 경합화를 방지하고, 위상 제어를 우선시키는 것에 의해 안정된 위상 동기 루프를 실현하며，또한 부분 응답 등화의 정밀도를 손상시키지 않는 제어가 가능해진다. 또한, 인터벌 제어를 이용하는 것에 의해, 이상 신호가 발생한 경우에 있어서도, 제어 불능 상태에 빠지는 것을 회피할 수 있기 때문에, 재생 성능도 향상되는 디지털 기록 데이터 재생 장치가 얻어지는 효과가 있다.
(실시예 3)
이하, 본 발명의 청구의 범위 제 3 항 내지 청구의 범위 제 5 항, 청구의 범위 제 17 항 내지 청구의 범위 제 20 항, 청구의 범위 제 26 항 내지 청구의 범위 제 31 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 대응하는 실시예 3에 대해서 도 13 내지 도 16을 이용하여 설명한다.
도 13에 있어서, 도시하지 않은 재생 수단(광 픽업 등)에 의해 얻어진 광디스크 재생 신호를 프리앰프(1)에 의해 출력 진폭을 강조한 후, 파형 등화 수단(2)에 의해 고역을 강조하는 보정을 실시한다. 파형 등화 수단(2)은 부스트량과 컷오프 주파수를 임의로 설정할 수 있는 필터로 구성된다. 예를 들면, 고차등 리플 필터 등이다. 파형 등화 수단(2)의 출력 신호를 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 수단으로서의 아날로그·디지털 컨버터(3)에 의해 다비트의 디지털 신호로 표본화한다. 그 때, VCO(40)에 의해 생성되는 클럭으로서 재생 신호가 갖는 클럭 성분과는 비동기인 클럭을 이용한다. 이 표본화된 다비트의 디지털 신호를 오프셋 보정 수단(4)에 입력하는 것에 의해 재생 디지털 신호에 포함되는 오프셋 성분을 보정한다.
이 오프셋 보정 수단(4)은, 예를 들면 도 2에 도시하는 바와 같은 구성이라도 무방하다. 즉, 재생 디지털 신호가 갖는 오프셋 성분을 검출하는 오프셋 검출 수단(16)과, 그것에 의해 검출된 오프셋 신호를 평활화하기 위한 평활화 수단(17)과, 평활화 수단(17)의 출력 신호를 재생 디지털 신호로부터 감산하는 감산 수단(18)에 의해 구성되는 것이다.
오프셋 보정 수단(4)의 출력 신호는 자동 이득 제어기(5)에 입력되는 것에 의해 재생 디지털 신호의 진폭이 임의의 값으로 조정된다. 자동 이득 제어기(5)는, 예를 들면 신호 파형의 포락선을 검출하여 임의의 설정값과 포락선 신호의 차가 영이 되도록 제어하는 것이어도 무방하다.
다음에, 자동 이득 제어기(5)의 출력 신호를 트랜스버설 필터(6)에 입력하여 부분 응답 등화를 실행한다. 여기서, 부분 응답 등화는, 예를 들면 편면 1층이고 4.7Gbyte의 디지털 기록이 가능한 DVD-ROM(Read Only Memory)에서는, 도 3의 (c)에 도시하는 바와 같이, 등화 후의 파형 진폭이 5개의 값(0, 4 ×A, 7 ×A, -4 ×A, -7 ×A)으로 분리되는 PR(3, 4, 4, 3) 방식을 이용하는 것으로 한다. PR(3, 4, 4, 3) 방식 이외에도 각종 다양한 부분 응답의 타입은 존재하지만, 특정한 방식에만한정되는 것은 아니고, 성능에 부합할 수 있는 것이면 다른 방식을 이용하더라도 문제는 없다. 이들 재생 데이터의 시간 방향에 상관성을 부가하는 부분 응답 방식과 후술하는 최우 복호법(맥시멈 라이클리후드)중의 하나로서, 부가한 데이터의 상관성을 이용하여 더 확실할 것 같은 계열을 복조하는 비터비 복호기를 조합하여, 선 기록 방향의 높은 기록 밀도 재생에 유리한 PRML 신호 처리를 실현하고 있다.
상술한 바와 같이, PRML 신호 처리 방식은 재생 파형의 특성이나 변조 부호에 의해 다양한 조합이 존재하기 때문에, 각종 기록 재생계에 대하여 적절한 방식을 선택하는 것이 필요하다. 트랜스버설 필터(6)는 유한 탭으로 구성되는, 예를 들면 FIR 필터(Finite Impulse Response Filter)이다. 이 FIR 필터에 의한 등화 특성은 탭의 가중 계수를 가변시킴으로써 실현되는 것이다. 트랜스버설 필터(6)에 의해 부분 응답 등화된 신호를 고차 보간 필터(7)에 의해 정규의 표본화 위상에 있어서의 신호로 변환한다.
고차 보간 필터(7)는, 예를 들면 도 5에 도시하는 바와 같은 나이퀴스트 보간 특성에 근거한 것이어도 무방하다. 도 5에 도시하는 바와 같은 나이퀴스트 특성에 있어서, 채널 레이트(1T)를 시간 방향으로 N 분할했을 때의 각각의 진폭값을 레지스터에 저장해 두고, 위상 제어 정보에 따라서 그것이 나타내는 위상의 계수를 설정하도록 선택하는 레지스터를 전환하면서 위상 보간을 실행한다. 이것에 의해, 비동기로 표본화한 재생 신호가 정규의 표본화 위상과 동일한 재생 등화 신호로 변환되게 된다.
고차 보간 필터(7)는 도 6에 나타낸 바와 같은 지연 소자(19a 내지 19f)와,승산 소자(20a 내지 20g)와, 가산 수단(21)에 의해 구성되는 FIR 필터라도 무방하다.
이 때, 위상 보간을 실행할 때에 루프 필터(10)의 출력 신호인 위상 제어 정보를 근거로 도 6에 나타낸 바와 같은 레지스터(22a 내지 22g)에 유지되어 있는 필터 계수를 선택기(23a 내지 23g)에 의해 전환하면서 S1로부터 S7까지의 탭 계수를 설정한다. 여기서, 레지스터(22a 내지 22g)의 계수는 도 5의 각 위상마다의 나이퀴스트 특성값을 N 분할, 예를 들면 도 5에 도시하는 바와 같이, a로부터 h까지 8분할하고, 또한 1로부터 7까지의 영역을 도 6에 나타내는 FIR 필터의 각 탭에 대응시켜 저장해 둔다. 예를 들면, 루프 필터(10)로부터 얻어지는 현시점에서의 위상 제어 정보가 정규 위상과 180°다른 표본화 위상인 경우, 도 5에 나타내는 영역 1로부터 7까지의 "●", 즉 e의 위상에서의 필터 계수가 S1로부터 S7까지의 탭 계수로서 설정되게 된다. 여기서, 시간 방향의 분할수 N은 클수록 위상 제어의 정밀도는 향상되지만, 분할수 N의 증가는 회로 규모의 증가와 결부되어 있기 때문에, 성능과 회로 규모가 양립되는 조건으로 설정되는 것이다. 고차 보간 필터(7)의 출력 신호는 탭 가중 계수 제어 수단(8)에 입력되어, 등화 오차를 최소로 하도록 트랜스버설 필터(6)의 탭의 가중 계수를 적응적으로 제어한다.
탭 가중 계수 제어 수단(8)은, 예를 들면 도 7에 나타낸 바와 같은 최소 자승 평균 알고리즘을 이용한 것이어도 무방하다. 즉, 고차 보간 필터(7)의 출력 신호로부터 가판정 회로(24)에 의해 부분 응답 방식에 대응한 등화 목표값을 검출하여, 그의 등화 목표값과 고차 보간 필터(7)의 출력 신호를 감산해서 등화 오차를검출하는 등화 오차 검출기(25)와, 등화 오차 검출기(25)의 출력 신호와 고차 보간 필터(7)의 출력 신호의 상관을 연산하는 상관기(26)와, 상관기(26)의 출력을 이득과 동수배하여 피드백 이득을 조정하는 수단으로서의 피드백 이득 조정기(27)와, 그 출력을 각 탭의 가중 계수에 가산하여 탭 계수를 갱신하는 수단으로서의 탭 계수 갱신부(28)로 구성되는 것이다.
다음에, 고차 보간 필터(7)의 출력 신호로부터 위상 오차를 검출하기 위한 위상 비교기(9)와, 위상 비교기(9)로부터 출력되는 위상 오차 신호를 평활화하기 위한 루프 필터(10)와, 그 출력 신호를 위상 제어 정보로 하여, 상기 고차 보간 필터(7)의 필터 계수를 제어하는 피드백 루프에 의해 디지털 위상 동기 루프(11)를 구성한다.
이상, 일련의 동작에 의해 출력된 정규 위상에서의 부분 응답 등화 파형을 이용하여, 부분 응답의 타입에 따라 복호를 행하는 최우 복호기(12)를 통해서 데이터 복조를 행한다. 여기서, 최우 복호기(12)는, 예를 들면 비터비 복호기라도 무방하다. 비터비 복호기는 부분 응답의 타입에 따라서 의도적으로 부가된 부호의 상관 법칙에 따라서 확률 계산을 실행하여, 더 확실할 것 같은 계열을 재현하는 것이다.
또한, 아날로그·디지털 컨버터(3)의 표본화 클럭을 제어하는 수단은 고차 보간 필터(7)의 출력 신호로부터 동기 패턴의 패턴 길이 또는 동기 패턴이 발생하는 간격을 검출하고 주기 정보로 변환하는 것에 의해, 주파수 오차 신호를 출력하는 수단으로서의 주파수 오차 검출기(13)와, 주파수 오차 검출기(13)로부터 출력되는 주파수 오차 신호를 평활화하는 수단으로서의 주파수 제어용 루프 필터(14)에 의해 구성되는, 러프한 주파 제어를 담당하는 주파수 제어 수단(37)과, 주파수와 재생 신호에 포함되는 클럭 성분의 주파수가 근방까지 인입된 후, 루프 필터(10)로부터 출력되는 위상 제어 정보를 모니터링하여, 그 위상 제어 신호가 위상 동기 제어 불능 영역에 도달하기 전에, 정상 동작 범위로 되돌아가도록 클럭 주파수의 업·다운 제어를 실행하는 위상 동기 유지 수단(38)과, 이들 주파수의 러프 제어 신호와 업·다운 제어 신호를 근거로 아날로그·디지털 컨버터(3)로 클럭을 공급하는 VCO(40)의 발진 주파수를 제어하는 VCO 제어 수단(39)에 의해 구성되는 주파수 제어 루프에 의해 실현된다.
여기서, 주파수 제어 수단(37)은, 예를 들면 도 9에 도시하는 바와 같은 구성의 것에 주파수 제어용 루프 필터(14)를 접속한 것이어도 좋다. 즉, 고차 보간 필터(7)의 출력 신호로부터 신호가 제로 레벨을 교차하는 위치를 연속해서 검출하여, 인접하는 제로 크로스 사이의 표본수를 카운트하여 레지스터에 유지하는 수단에 의해 구성되는 제로 크로스 길이 검출기(29)의 출력을 이용하여, 1 프레임 이상의 특정 기간을 카운트하는 수단에 의해 구성되는 프레임 카운터(30)에 의해서 제정된 기간내에 있어서의 인접하는 제로 크로스 길이의 비율이 동기 패턴의 비율, 예를 들면 DVD-ROM에 있어서는 14:4를 만족시키고 있는 경우에만, 카운트값을 가산한 최대값을 검출하여 레지스터에 유지하는 수단에 의해 구성되는 동기 패턴 길이 검출기(31)에 의해서 재생 디지털 데이터의 선 속도 주기에 반비례하는 주기 정보 1을 얻는다. 또한, 동기 패턴 길이에 의해 어느 정도까지 주파수를 인입한 후, 재생 클럭이 갖는 클럭 성분의 주파수에 더 근접시키기 위해서, 동기 패턴 길이 검출기(31)에 의해 동기 패턴이라고 판단된 위치에서 동기 패턴 플래그를 출력하고, 그 다음에 동기 패턴 플래그가 검출될 때까지의 간격을 카운트하는 수단에 의해 구성되는 동기 패턴 간격 검출기(32)에 의해 동기 패턴이 발생하는 주기를 검출하고, 예를 들면 DVD-ROM에서는 1488T(여기서, T는 1 채널 비트를 나타냄)와의 차를 주기 정보 2로서 얻는다. 이들 주기 정보 1과 주기 정보 2에 의해 주파수 제어용 루프 필터(14)를 통해서 위상 동기 가능한 주파수 영역까지 VCO(40)의 발진 클럭을 제어한다.
또한, 위상 동기 유지 수단(38)은, 예를 들면 도 14에 도시하는 바와 같은 제어 방법에 근거한 것이어도 무방하다. 주파수 제어 수단(37)에 의해 위상 동기 가능한 주파수 영역까지 VCO의 발진 클럭의 주파수가 인입되어 있는 경우, 도 14의 (a)에 나타낸 바와 같은, 루프 필터(10)의 출력 신호인 위상 제어 신호가 위상 제어 한계에 도달하기 전에, 어떤 임의의 위상 유지 레벨을 위상의 진행 방향과 지연 방향의 쌍방에 마련해 두고, 위상 제어 신호가 진행 방향의 위상 유지 레벨을 초과하는 경우에는 업 제어 신호를, 지연 방향의 위상 유지 레벨을 초과하는 경우에는 다운 제어 신호를 VCO 제어 수단(39)으로 공급한다. 이 주파수의 업·다운 제어에 의해 VCO(40)의 발진 클럭의 주파수는 위상 동기 가능한 영역내에 있도록 제어되기 때문에, 위상의 불연속점이 존재하지 않는 원활한 위상 동기 제어가 가능해진다. 이 때, VCO(40)의 발진 주파수의 제어는 도 14의 (b)에 도시하는 바와 같은 주파수 곡선을 그리게 된다.
이러한 일련의 주파수 제어를 실행하는 것에 의해 재생 신호를 표본화할 때의 비동기 클럭의 주파수를 항상 디지털 위상 동기 루프의 제어 가능 범위내로 유지할 수 있게 된다. 따라서, 위상 동기 제어시에 불연속점이 발생시키지 않아 안정된 디지털 기록 데이터 재생이 가능해질 뿐만 아니라, 주파수 제어와 위상 제어를 분리하여 고려하는 것이 가능해지기 때문에, 발진기의 회로 및 제어 수단도 단순한 구성으로 실현할 수 있다. 특히, VC0 등의 아날로그 회로에 있어서는 경년 변화나 성능면에서의 편차가 있기 때문에, 그의 보상 회로 등이 필요하지만, 본 발명의 제어 방식을 이용하면, 회로 구성을 간략화하는 것이 가능해져, 비용 삭감 및 저소비 전력화에 효과가 있다.
또, 트랜스버설 필터(6), 고차 보간 필터(7), 탭 가중 계수 제어 수단(8), 위상 비교기(9) 및 루프 필터(10) 대신에, 도 10의 트랜스버설 필터(6), 위상 비교기(9), 루프 필터(10) 및 위상 보간형 탭 가중 계수 제어 수단(33)을 이용하더라도 무방하다.
또, VCO 제어 수단(39)은, 예를 들면 도 15의 (a)에 도시하는 바와 같은 것이어도 무방하다. 즉, 주파수 제어 수단(37)으로부터 출력되는 주파수 러프 제어 신호와 위상 동기 유지 수단(38)으로부터 출력되는 주파수 업·다운 제어 신호를 각각 델타·시그마 변조기(41)에 입력하고, 오버코트(overcoat) 샘플링을 이용하여 시간 방향으로 변조를 행한 후, 그의 출력을 디지털 아날로그 컨버터(42)에 입력하여 디지털 제어 신호를 전압값으로 변환한다. 변환된 전압값을 평활화하는 수단으로서의 저역 통과형 필터(43)에 입력하여, 원활한 VCO 제어 전압으로 재정형(整形)하는 것에 의해, 본래 VCO(40)가 갖는 발진 주파수의 최소 제어량보다 미세한 제어가 가능해진다. 그 때의 VCO 제어 전압과 델타·시그마 변조기(41)의 출력의 관계는 도 15의 (b)에 도시하는 바와 같이 되어 있다.
재생 신호의 표본화에 이용하는 비동기 클럭의 주파수를 디지털 위상 동기 루프의 제어 가능 범위내로 유지할 때에, 발진기의 최소 주파수 제어 분해능이 떨어져, 업·다운 제어시에 발진 주파수가 크게 변동하는 경우에 있어서는, 위상 동기 루프에 왜란이 발생할 위험성이 있었지만, 이와 같이 시간 방향으로 변조를 행하여 발진기의 발진 주파수를 본래의 분해능보다도 미세하게 제어하는 것에 의해, 업·다운시에 흐트러짐 없이 연속 재생이 가능해지기 때문에, 재생 품질이 향상된다.
또, VCO 제어 수단(39)은, 예를 들면 도 16의 (a)에 도시하는 바와 같은 것이어도 무방하다. 즉, 주파수 제어 수단(37)으로부터 출력되는 주파수 러프 제어 신호와 위상 동기 유지 수단(38)으로부터 출력되는 주파수 업·다운 제어 신호를 각각 델타·시그마 변조기(41)에 입력하고, 오버코트 샘플링을 이용하여 시간 방향으로 변조를 행한 후, 그의 출력을 디지털 아날로그 컨버터(42)에 입력하여 디지털 제어 신호를 전압값으로 변환한다. 변환된 전압값을 평활화하는 수단으로서의 저역 통과형 필터(43)에 입력하여, 원활한 VCO 제어 전압으로 재정형하는 것에 의해, 본래 VCO(40)가 갖는 발진 주파수의 최소 제어량보다 미세한 제어가 가능해진다. 그 때, 재생하는 배속 모드나 디스크 재생시의 내외주 차이 등 재생 속도의 변화량에 따라서 저역 통과형 필터(43)의 컷오프 주파수를 전환하는 수단으로서의 컷오프주파수 설정 수단(44)을 포함하는 것이다.
여기서, 컷오프 주파수는 재생 클럭의 주파수로 연동하여 변화시켜 가는 것이 가능하면, 그 역시 성능 향상으로 이어진다. 그 때의 VC0 제어 전압과 델타·시그마 변조기(41)의 출력의 관계가 도 16의 (b)에 도시하는 바와 같이 되어 있다. 저역 통과형 필터의 컷오프 주파수를 고정시키면, 2배속으로 정상인 재생을 실행할 수 있었던 것이, 1배속, 즉 재생 채널 레이트가 2배의 길이로 되면, VCO 제어 전압에는 왜란이 발생한다. 그러나, 2배속 재생에서 1배속 재생으로 전환되는 시점에서, 컷오프 주파수를 낮게 설정하는 것에 의해, 도 16의 (b)에 도시하는 바와 같이, 원활한 제어를 유지할 수 있다. 이것은 디스크 재생시에 스핀들 모터(spindle motor)의 회전수를 일정하게 유지하는 방식인 CAV 재생 방식에서 존재하며, 재생 속도의 내외주 차이에도 마찬가지의 효과가 얻어진다.
이것에 의해, 디지털 기록 데이터를 재생할 때에 복수의 재생 속도를 보상해야 하는 경우나 디스크 매체에 있어서의 내외주 차이, 즉 내외주에 있어서의 주파수의 편차 및 기록 매체의 종류가 다르기 때문에, 광범위한 주파수 제어 대역을 갖는 경우에 있어서 각각의 재생 속도에 적합한 응답 특성을 실현할 수 있으므로, 각종 다양한 재생 배속 모드에 대해서도 대응하는 것이 용이하게 되며, 재생 속도가 크게 변화되는 조건하에 있어서도 재생 특성을 유지하는 것이 가능한 디지털 기록 데이터 재생 장치를 얻을 수 있다. 또한, 디지털 데이터 재생 장치에 차지하는 아날로그 소자를 삭감할 수 있어, 회로 구성을 단순화한 경우에도 안정한 데이터 재생이 가능해지므로, 한층 더 비용을 저감할 수 있다는 효과가 있다.
(실시예 4)
이하, 본 발명의 청구의 범위 제 6 항 내지 청구의 범위 제 9 항, 청구의 범위 제 21 항 내지 청구의 범위 제 32 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 대응하는 실시예 4에 대해서 도 17 내지 도 22를 이용하여 설명한다.
도 17에 있어서, 도시하지 않은 재생 수단(광 픽업 등)에 의해 얻어진 광디스크 재생 신호를 프리앰프(1)에 의해 출력 진폭을 강조한 후, 파형 등화 수단(2)에 의해 고역을 강조하는 보정을 실시한다. 파형 등화 수단(2)은, 예를 들면 고차등 리플 필터 등의 부스트량과 컷오프 주파수를 임의로 설정할 수 있는 필터로 구성된다. 파형 등화 수단(2)의 출력 신호를 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 수단으로서의 아날로그·디지털 컨버터(3)에 의해 다비트의 디지털 신호로 표본화한다. 그 때, 발진기(15)에 의해 생성되는 클럭으로서, 재생 신호가 갖는 클럭 성분과는 비동기인 클럭을 이용한다. 이 표본화된 다비트의 디지털 신호와 고차 보간 필터(7)의 출력 신호를 오프셋 보정 수단(4)에 입력하는 것에 의해, 재생 디지털 신호에 포함되는 오프셋 성분을 보정한다.
오프셋 보정 수단(4)은, 예를 들면 도 18에 도시하는 바와 같은 구성의 것이어도 무방하다. 즉, 고차 보간 필터(7)의 출력 신호로부터 신호가 제로 레벨을 교차하는 위치를 검출하여, 제로 크로스 플래그를 출력하는 기능에 의해 구성되는 제로 크로스 위치 검출 수단(45)과, 도 19에 있어서 "●"로 나타내는 바와 같은 제로 크로스 위치의 표본화 신호에 대해서는 도 19에 나타내는 진짜 DC 레벨과 가짜 DC 레벨의 진폭차(도면중에서는 E)를 출력하는 기능에 의해 구성되는 제로 크로스 진폭 출력 수단(46)과, 제로 크로스 위치가 아닌 표본화 신호에 대해서는 그 신호의 극성에 따라서 어떤 임의의 값 X 또는 -X를 출력하는 기능에 의해 구성되는 극성값 출력 수단(47)과, 제로 크로스 진폭 출력 수단(46)과 극성값 출력 수단(47)의 출력 신호를 제로 크로스 플래그에 의해 전환하여 출력하는 수단인 선택기(48)에 의해 오프셋 오차 신호로서 통합한 후, 평활화하기 위한 오프셋 보정용 루프 필터(49)에 입력된다. 마지막으로, 감산 수단(18)에 의해 아날로그·디지털 컨버터(3)의 출력 신호로부터 오프셋 보정용 루프 필터(49)의 출력 신호를 직접 감산하여 오프셋 보정을 행하는 것이다.
종래의, 신호의 부호에만 주목하여 제어를 실행하는 방법이라면, 높은 주파수 성분의 DC 레벨 변동에 추종시키기 위해 루프 이득을 크게 한 경우, 검출한 오프셋 정보의 불확실함으로부터 발생하는 제어 잡음에 의해 재생 신호 품질이 열화되고 있었다. 그러나, 도 18에 나타내는 바와 같은 오프셋 보정 수단(4)을 이용하면, 도 19에 나타내는 X의 값을 적절히 선택하는 것에 의해 오프셋 오차량을 시간 방향으로 전개할 수 있기 때문에, 신호의 극성만으로는 얻을 수 없었던 더 정밀도 좋은 오프셋 오차 신호를 검출할 수 있게 된다. 따라서, 종래에 비하면, 루프 이득을 크게 하더라도 제어 잡음이 증가하지 않기 때문에, 오프셋 보정에 따른 재생 신호 품질의 열화를 억제하는 것이 가능해질 뿐만 아니라, 더 높은 주파수 성분을 갖는 DC 레벨 변동이나 진폭 변조 및 스크래치(scratch) 등에 의해 발생하는 이상 신호에 대하여 높은 추종성과 안정한 동작이 보증된다. 오프셋 보정 수단(4)의 출력 신호는 자동 이득 제어기(5)에 입력되는 것에 의해 재생 디지털 신호의 진폭이임의의 값으로 조정된다. 자동 이득 제어기(5)는, 예를 들면 신호 파형의 포락선을 검출하여 임의의 설정값과 포락선 신호의 차가 영이 되도록 제어하는 것이라도 무방하다.
다음에, 자동 이득 제어기(5)의 출력 신호를 트랜스버설 필터(6)에 입력하여 부분 응답 등화를 행한다. 여기서, 부분 응답 등화는, 예를 들면 편면 1층이고 4.7Gbyte의 디지털 기록이 가능한 DVD-ROM(Read Only Memory)에서는 도 3의 (c)에 도시하는 바와 같이 등화 후의 파형 진폭이 5개의 값(0, 4 ×A, 7 ×A, -4 ×A, -7 ×A)으로 분리되는 PR(3, 4, 4, 3) 방식을 이용하는 것으로 한다. PR(3, 4, 4, 3) 방식 이외에도 각종 다양한 부분 응답의 형은 존재하지만, 특정한 방식에만 한정되는 것은 아니고, 성능에 부합하는 것을 실현할 수 있으면 다른 방식을 이용하더라도 문제는 없다. 이들 재생 데이터의 시간 방향에 상관성을 부가하는 부분 응답 방식과 후술하는 최우 복호법(맥시멈 라이클리후드)중의 하나로서, 부가한 데이터의 상관성을 이용하여 더 확실할 것 같은 계열을 복조하는 비터비 복호기를 조합하여, 선 기록 방향의 고기록 밀도 재생에 유리하게 되는 PRML 신호 처리를 실현하고 있다. 상술한 바와 같이, PRML 신호 처리 방식은 재생 파형의 특성이나 변조 부호에 의해 다양한 조합이 존재하기 때문에, 각종 기록 재생계에 대하여 적절한 방식을 선택하는 것이 필요하다. 트랜스버설 필터(6)는 유한 탭으로 구성되는, 예를 들면 FIR 필터(Finite Impulse Response Filter)이다. 이 FIR 필터에 의한 등화 특성은 탭의 가중 계수를 가변으로 하는 것에 의해 실현되는 것이다. 트랜스버설 필터(6)에 의해 부분 응답 등화된 신호를, 고차 보간 필터(7)에 의해 정규의 표본화 위상에 있어서의 신호로 변환한다. 고차 보간 필터(7)는, 예를 들면 도 5에 도시하는 바와 같은 나이퀴스트 보간 특성에 근거한 것이어도 무방하다. 도 5에 도시하는 바와 같은 나이퀴스트 특성에 있어서, 채널 레이트(1T)를 시간 방향으로 N 분할했을 때의 각각의 진폭값을 레지스터에 저장해 두고, 위상 제어 정보에 따라서 그것이 나타내는 위상의 계수를 설정하도록 선택하는 레지스터를 전환하면서 위상 보간을 실행한다. 이것에 의해, 비동기로 표본화한 재생 신호가 정규의 표본화 위상과 동등한 재생 등화 신호로 변환되게 된다.
고차 보간 필터(7)는 도 6에 나타낸 바와 같은 지연 소자(19a 내지 19f)와, 승산 소자(20a 내지 20g)와, 가산 수단(21)에 의해 구성되는 FIR 필터라도 무방하다.
이 때, 위상 보간을 실행할 때에, 루프 필터(10)의 출력 신호인 위상 제어 정보를 근거로 도 6에 나타낸 바와 같은 레지스터(22a 내지 22g)에 유지되어 있는 필터 계수를, 선택기(23a 내지 23g)에 의해 전환하면서 S1로부터 S7까지의 탭 계수를 설정해 간다. 여기서, 레지스터(22a 내지 22g)의 계수는 도 5의 각 위상마다의 나이퀴스트 특성값을 N 분할, 예를 들면 도 5에 도시하는 바와 같이, a로부터 h까지 8분할하고, 또한 1로부터 7까지의 영역을 도 6에 나타내는 FIR 필터의 각 탭에 대응시켜 저장해 둔다. 예를 들면, 루프 필터(10)로부터 얻어지는 현시점에서의 위상 제어 정보가 정규 위상과 180°다른 표본화 위상이었던 경우, 도 5에 나타내는 영역 1로부터 7까지의 "●", 즉 e의 위상에서의 필터 계수가 S1로부터 S7까지의 탭 계수로서 설정되게 된다. 여기서, 시간 방향의 분할수 N이 클수록 위상 제어의정밀도는 향상되지만, 분할수 N의 증가는 회로 규모의 증가와 결부되어 있기 때문에, 성능과 회로 규모가 양립되는 조건으로 설정되는 것이다. 고차 보간 필터(7)의 출력 신호는 탭 가중 계수 제어 수단(8)에 입력되어 등화 오차를 최소로 하도록 트랜스버설 필터(6)의 탭의 가중 계수를 적응적으로 제어한다.
탭 가중 계수 제어 수단(8)은, 예를 들면 도 7에 나타낸 바와 같은 최소 자승 평균 알고리즘을 이용한 것이어도 무방하다. 즉, 고차 보간 필터(7)의 출력 신호로부터 가판정 회로(24)에 의해 부분 응답 방식에 대응한 등화 목표값을 검출하고, 그의 등화 목표값과 고차 보간 필터(7)의 출력 신호를 감산하여 등화 오차를 검출하는 등화 오차 검출기(25)와, 등화 오차 검출기(25)의 출력 신호와 고차 보간 필터(7)의 출력 신호의 상관을 연산하는 상관기(26)와, 상관기(26)의 출력을 이득과 동수배하여 피드백 이득을 조정하는 수단으로서의 피드백 이득 조정기(27)와, 그 출력을 각 탭의 가중 계수에 가산하여 탭 계수를 갱신하는 수단으로서의 탭 계수 갱신부(28)로 구성되는 것이다.
다음에, 고차 보간 필터(7)의 출력 신호로부터 위상 오차를 검출하기 위한 위상 비교기(9)와, 위상 비교기(9)로부터 출력되는 위상 오차 신호를 평활화하기 위한 루프 필터(10)와, 그 출력 신호를 위상 제어 정보로 하여, 상기 고차 보간 필터(7)의 필터 계수를 제어하는 피드백 루프에 의해 디지털 위상 동기 루프(11)를 구성한다.
이상, 일련의 동작에 의해 출력된, 정규의 위상에서의 부분 응답 등화 파형을 이용하여 부분 응답의 타입에 따라 복호를 실행하는 최우 복호기(12)를 통해서데이터 복조를 실행한다. 여기서, 최우 복호기(12)는, 예를 들면 비터비 복호기라도 무방하다. 비터비 복호기는 부분 응답의 타입에 따라 의도적으로 부가된 부호의 상관 법칙에 따라서 확률 계산을 실행하여 더 확실할 것 같은 계열을 재현하는 것이다.
또한, 아날로그·디지털 컨버터(3)의 표본화 클럭을 제어하는 수단은 고차 보간 필터(7)의 출력 신호로부터 동기 패턴의 패턴 길이 또는 동기 패턴이 발생하는 간격을 검출하여, 주기 정보로 변환하는 것에 의해 주파수 오차 신호를 출력하는 수단으로서의 주파수 오차 검출기(13)와, 주파수 오차 검출기(13)로부터 출력되는 주파수 오차 신호를 평활화하는 수단으로서의 주파수 제어용 루프 필터(14)와, 아날로그·디지털 컨버터(3)로 클럭을 공급하는 발진기(15)에 의해 구성되는 주파수 제어 루프에 의해 실현된다.
여기서, 주파수 오차 검출기(13)는, 예를 들면 도 9에 도시하는 바와 같은 구성이어도 무방하다. 즉, 고차 보간 필터(7)의 출력 신호로부터 신호가 제로 레벨을 교차하는 위치를 연속해서 검출하여, 인접하는 제로 크로스 사이의 표본수를 카운트해서 레지스터에 유지하는 수단에 의해 구성되는 제로 크로스 길이 검출기(29)의 출력을 이용하여, 1 프레임 이상의 특정한 기간을 카운트하는 수단에 의해 구성되는 프레임 카운터(30)에 의해서 제정된 기간내에 있어서의 인접하는 제로 크로스 길이의 비율이 동기 패턴의 비율, 예를 들면 DVD-ROM에 있어서는 14:4를 만족시키고 있는 경우에만, 카운트값을 가산한 최대값을 검출해서 레지스터에 유지하는 수단에 의해 구성되는 동기 패턴 길이 검출기(31)에 의해 재생 디지털 데이터의 선 속도 주기에 반비례하는 주기 정보 1을 얻는다. 또한, 동기 패턴 길이에 의해 어느 정도까지 주파수를 인입한 후, 재생 클럭이 갖는 클럭 성분의 주파수에 더 근접시키기 위해, 동기 패턴 길이 검출기(31)에 의해 동기 패턴이라고 판단된 위치에서 동기 패턴 플래그를 출력하고, 다음에 동기 패턴 플래그가 검출될 때까지의 간격을 카운트하는 수단에 의해 구성되는 동기 패턴 간격 검출기(32)에 의해 동기 패턴이 발생하는 주기를 검출하고, 예를 들면 DVD-ROM에서는 1488T(여기서, T는 1 채널 비트를 나타냄)와의 차를 주기 정보 2로서 얻는다. 이들 주기 정보 1과 주기 정보 2에 의해 위상 동기 가능한 주파수 영역까지 발진기(15)의 발진 클럭을 제어한다.
이와 같이, 오프셋 오차량을 시간 방향으로 전개하는 방법을 이용하는 것에 의해, 신호의 극성만으로는 얻을 수 없었던 더 정밀도 좋은 오프셋 오차 신호를 검출하는 것이 가능해진다.
따라서, 종래에 비하면, 루프 이득을 크게 하더라도 제어 잡음이 증가하지 않기 때문에, 오프셋 보정에 따른 재생 신호 품질의 열화를 억제하는 것이 가능해질 뿐만 아니라, 더 높은 주파수 성분을 갖는 DC 레벨 변동이나 진폭 변조 및 스크래치 등에 의해 발생되는 이상 신호에 대하여 높은 추종성과 안정한 동작이 보증된다. 이것에 의해, 이상 조건하에서의 재생시에도 재생 성능의 향상이 가능해진다.
즉, 신호 파형에 비대칭이 존재할 뿐만 아니라, 스크래치나 결함 등에 의해 야기되는 급격한 진폭 변조나 오프셋 레벨 변동 등이 발생할 가능성을 갖는 광디스크계의 디지털 데이터 재생에 있어서, 기록 변조 부호의 특징을 살린 부호 극성 성분에 의한 오프셋 보정과 제로 크로스 근방의 표본화 위상에 있어서의 진폭 성분에 의한 오프셋 보정의 비율을 적응적으로 변화시키는 것에 의해, 제어 상황에 따라 적절한 오프셋 보정이 가능해지기 때문에, 스크래치나 결함 등에 의해 야기되는 이상 신호에 대한 추종성 및 복구 성능이 향상된다. 또한, 주파수 인입이나 위상 동기 제어에 대해서도 유리한 상황으로 되므로 탐색 후의 고속 위상 동기 인입이 가능해진다.
또, 트랜스버설 필터(6), 고차 보간 필터(7), 탭 가중 계수 제어 수단(8), 위상 비교기(9) 및 루프 필터(10) 대신에, 도 10의 트랜스버설 필터(6), 위상 비교기(9), 루프 필터(10) 및 위상 보간형 탭 가중 계수 제어 수단(33)을 이용하더라도 무방하다.
또, 오프셋 보정 수단(4)은 도 20에 도시하는 바와 같은 구성이어도 무방하다. 즉, 고차 보간 필터(7)의 출력 신호로부터 신호가 제로 레벨을 교차하는 위치를 검출하여, 제로 크로스 플래그를 출력하는 기능에 의해 구성되는 제로 크로스 위치 검출 수단(45)과, 도 19에 있어서 "●"로 나타내는 바와 같은 제로 크로스 위치의 표본화 신호에 대해서는, 도 19에 나타낸 진짜 DC 레벨과 가짜 DC 레벨의 진폭차(도면에서는 E)를 출력하는 기능에 의해 구성되는 제로 크로스 진폭 출력 수단(46)과, 제로 크로스 위치가 아닌 표본화 신호에 대해서는 그 신호의 극성에 따라서 어떤 임의의 값 X 또는 -X를 출력하는 기능에 의해 구성되는 극성값 출력 수단(47)을 갖고, 극성값 출력 수단(47)의 출력 신호에 대하여 이득 조정 수단(50)에 의해 임의의 이득을 설정할 수 있는 것이다.
즉, 도 19에 나타내는 X를 임의의 값으로 설정할 수 있게 되므로, 제로 크로스 위치에 있어서의 진폭 오차량과의 비율을 변경하는 것에 의해, 오프셋 보정 제어를 제로 크로스 진폭 출력 수단(46)과 극성값 출력 수단(47)의 출력 신호중의 어느 쪽을 주로 제어할지를 조정하는 것이 가능해진다. 제로 크로스 진폭 출력 수단(46)의 출력 신호를 주로 한 경우에는 위상 동기 인입 후의 DC 레벨 변동에 대하여 유리한 제어를 실행할 수 있지만, 위상 동기 인입이 이루어지지 않은 경우에는 동시에 오프셋 보정 제어도 이루어지지 않는다. 반대로, 극성값 출력 수단(47)의 출력 신호를 주로 한 경우에는 제어 잡음은 커지지만, 고속이고 또한 확실하게 오프셋 보정을 실행하는 것이 가능하다.
이상과 같이 하여 얻어진 제로 크로스 진폭 출력 수단(46)과 이득 조정 수단(50)의 출력 신호를 제로 크로스 플래그에 의해 전환해서 출력하는 수단인 선택기(48)에 의해 오프셋 오차 신호로서 통합한 후, 평활화하기 위한 오프셋 보정용 루프 필터(49)에 입력된다. 마지막으로, 감산 수단(18)에 의해 아날로그·디지털 컨버터(3)의 출력 신호로부터 오프셋 보정용 루프 필터(49)의 출력 신호를 직접 감산하여 오프셋 보정을 행하는 것이다.
이와 같이, 제로 크로스 진폭 출력 수단과 극성값 출력 수단의 출력 신호중의 어느 쪽을 주로 할 것인지에 따라 제어에 응답 속도나 제어 잡음 등의 면에서 여러 가지 변형을 부가하는 것이 가능해지기 때문에, 다른 기록 매체의 재생이나 파형 조건에 의해 그들의 조건에 적합한 오프셋 보정이 가능해진다.
또, 오프셋 보정 수단(4)은 도 21에 도시하는 바와 같은 구성이어도 무방하다. 고차 보간 필터(7)의 출력 신호로부터 신호가 제로 레벨을 교차하는 위치를 검출하여, 제로 크로스 플래그를 출력하는 기능에 의해 구성되는 제로 크로스 위치 검출 수단(45)과, 도 19에 있어서 "●"로 나타낸 바와 같은 제로 크로스 위치의 표본화 신호에 대해서는, 도 19에 나타낸 진짜 DC 레벨과 가짜 DC 레벨의 진폭차(도면에서는 E)를 출력하는 기능에 의해 구성되는 제로 크로스 진폭 출력 수단(46)과, 제로 크로스 위치가 아닌 표본화 신호에 대해서는 그 신호의 극성에 따라서 어떤 임의의 값 X 또는 -X를 출력하는 기능에 의해 구성되는 극성값 출력 수단(47)을 갖고, 극성값 출력 수단(47)의 출력 신호에 대하여 이득 조정 수단(50)에 의해 임의의 이득을 설정할 수 있는 것이다. 또한, 이득 조정 수단(50)을 제어하는 수단으로서 모드 제어 수단(51)을 갖는 구성으로 되어 있다. 모드 제어 수단(51)에 의해, 예를 들면 탐색시에는 응답 성능을 향상시키기 위해서, 극성값 출력 수단(47)의 출력 신호를 주로 제어하는 모드로 하고, 위상 동기 인입을 실행한 시점에서 제로 크로스 진폭 출력 수단(46)의 출력 신호를 주로 제어하는 모드로 전환하는 것이 가능해진다. 이상과 같이 하여 얻어진 제로 크로스 진폭 출력 수단(46)과 이득 조정 수단(50)의 출력 신호를 제로 크로스 플래그에 의해 전환해서 출력하는 수단인 선택기(48)에 의해 오프셋 오차 신호로서 통합한 후, 평활화하기 위한 오프셋 보정용 루프 필터(49)에 입력된다. 마지막으로, 감산 수단(18)에 의해 아날로그·디지털 컨버터(3)의 출력 신호로부터 오프셋 보정용 루프 필터(49)의 출력 신호를 직접 감산하여 오프셋 보정을 행하는 것이다.
이와 같이 제어 모드에 따라서, 오프셋 보정 제어의 특징을 전환하는 것에의해 재생 신호의 정밀도보다도 레벨 변동으로의 추종성이 필요로 되는 탐색시에는 부호의 극성을 주로 제어하고, 재생 신호의 정밀도가 필요한 연속 데이터의 재생시에는 제로 크로스 진폭을 주로 제어한다고 하는 상황에 따라 최적의 오프셋 보정이 가능해진다. 또한, 제어의 수속성(收束性)에도 관계되어 있기 때문에, 탐색후의 고속 위상 동기 인입이 가능해진다.
또, 오프셋 보정 수단(4)은 도 22에 도시하는 바와 같은 구성이어도 무방하다.
고차 보간 필터(7)의 출력 신호로부터 신호가 제로 레벨을 교차하는 위치를 검출하여 제로 크로스 플래그를 출력하는 기능에 의해 구성되는 제로 크로스 위치 검출 수단(45)과, 도 19에 있어서 "●"로 나타낸 바와 같은 제로 크로스의 표본화 신호에 대해서는 도 19에 나타낸 진짜 DC 레벨과 가짜 DC 레벨의 진폭차(도면에서는 E)를 출력하는 기능에 의해 구성되는 제로 크로스 진폭 출력 수단(46)과, 제로 크로스 위치가 아닌 표본화 신호에 관해서는 그 신호의 극성에 따라서 어떤 임의의 값 X 또는 -X를 출력하는 기능에 의해 구성되는 극성값 출력 수단(47)을 갖고, 극성값 출력 수단(47)의 출력 신호에 대하여 이득 조정 수단(50)에 의해 임의의 이득을 설정할 수 있는 것이다. 또한, 유사 위상 동기 상태에서 제어가 안정된 경우에, 정상인 위상 동기 상태로 복구시키는 수단으로서 카운터(52)에 의해 설정되는 임의의 일정 시간에 있어서 극성값 출력 수단(47)의 출력 신호를 누적 가산 수단(53)에 의해 가산하고, 유사 위상 동기 판정 수단(54)에 의해 그 출력 신호 레벨을 모니터링하여 유사 위상 동기 상태인지의 여부를 판정한다. 유사 위상 상태라고 판단된 경우에는, 이득 조정 수단(50)을 이용하여 부호의 극성 성분에 따른 오프셋 보정을 강화하는 것에 의해 정상 위상 동기 상태로 복구시키는 구성으로 되어 있다. 이상과 같이 하여 얻어진 제로 크로스 진폭 출력 수단(46)과 이득 조정 수단(50)의 출력 신호를 제로 크로스 플래그에 의해 전환해서 출력하는 수단인 선택기(48)에 의해 오프셋 오차 신호로서 통합한 후, 평활화하기 위한 오프셋 보정용 루프 필터(49)에 입력된다. 마지막으로, 감산 수단(18)에 의해 아날로그·디지털 컨버터(3)의 출력 신호로부터 오프셋 보정용 루프 필터(49)의 출력 신호를 직접 감산하여 오프셋 보정을 실행하는 것이다.
이러한 구성을 취함으로써, 스크래치나 결함 등에 의해 발생하는 급격한 오프셋 레벨 변동이나 진폭 변조를 계기로 하여 유사 위상 동기가 발생한 경우에 있어서도, 초기에 자기 수복하여 본래의 위상 동기 상태로 복귀하는 것이 가능해지기 때문에, 재생 성능의 향상을 도모할 수 있는 디지털 기록 데이터 재생 장치가 얻어지는 효과가 있다.
본원의 청구 범위 제 1 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 재생 장치는, 기록 매체의 재생 신호를 해당 신호에 포함되는 클럭 성분의 위상과는 비동기로 디지털 데이터로 표본화하는 아날로그·디지털 변환 수단과, 해당 표본화된 신호로부터 오프셋 성분 및 진폭을 보정하는 디지털 데이터 보정 수단과, 해당 보정이 이루어진 신호에 부분 응답 등화를 행하는 등화 필터와, 해당 부분 응답 등화된 신호로부터 정규의 표본화 위상에 있어서의 신호를 보간(補間)에 의해 재생하는 보간 필터와, 해당 보간 필터의 출력 신호에 근거하여 상기 등화 필터의 필터 계수를 등화 오차가 최소로 되도록 적응적으로 제어하는 필터 계수 제어 수단과, 상기 보간 필터의 출력 신호에 근거하여 위상 오차를 검출해서 상기 보간 필터의 필터 계수를 갱신하는 위상 동기 루프와, 상기 보간 필터의 출력 신호를 상기 등화 필터에 의해 등화한 부분 응답의 타입에 따라 최우 복호를 행하는 것에 의해서 데이터 복조를 실행하는 최우 복호기를 구비하도록 한 것이다.
이것에 의해, 정규의 샘플링 위상에서의 보간 데이터에 근거하여 최우 복호를 실행하는 것이 가능해져, 재생 신호의 틸트에 의한 파형 열화 등에 영향을 받지 않고 부분 응답 최우 복호에 적합한 디지털 데이터 복조가 가능해진다고 하는 작용을 갖는다.
또, 본원의 청구의 범위 제 2 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 재생 장치는, 기록 매체의 재생 신호를 해당 신호에 포함되는 클럭 성분의 위상과는 비동기로 디지털 데이터로 표본화하는 아날로그·디지털 변환 수단과, 해당 표본화된 신호로부터 오프셋 성분 및 진폭을 보정하는 디지털 데이터 보정 수단과, 상기 보정이 이루어진 신호에 부분 응답 등화를 행하는 등화 필터와, 상기 등화 필터의 출력 신호에 근거하여 위상 오차를 검출하는 위상 동기 루프와, 해당 등화 필터의 출력 신호에 근거하여 상기 등화 필터의 필터 계수를 등화 오차가 최소로 되도록 적응적으로 제어하고, 또한 상기 위상 동기 루프의 출력에 근거하여 위상 오차가 없어지도록 필터 계수를 제어하는 필터 계수 제어 수단과, 상기 등화 필터에 의해 등화한 부분 응답의 타입에 따라 최우 복호를 실행하는 것에 의해서 데이터 복조를 실행하는 최우 복호기를 구비하도록 한 것이다.
이것에 의해서, 정규의 샘플링 위상에서의 보간 데이터에 근거하여 최우 복호를 실행하는 것이 가능해져, 재생 신호의 틸트에 의한 파형 열화 등에 영향을 받지 않고 부분 응답 최우 복호에 적합한 디지털 데이터 복조가 가능하게 된다. 또한, 회로 규모나 비용의 삭감, 저소비 전력화나 재생 데이터의 에러율의 저하에도 유효하다는 작용을 갖는다.
또, 본원의 청구의 범위 제 3 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터재생 장치는, 청구의 범위 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 있어서, 상기 기록 매체의 재생 신호에 포함되는 클럭 신호와는 위상이 비동기인 클럭을 발생시키는 클럭 발생 수단과, 상기 위상 동기 루프의 출력에 근거하여 상기 클럭 발생 수단이 발생시키는 클럭의 주파수를 제어하는 주파수 제어 수단과, 상기 위상 동기 루프의 출력에 근거하여 상기 클럭 발생 수단이 발생시키는 클럭의 위상이 동기 상태를 유지하도록 제어를 실행하는 위상 동기 유지 수단을 구비하도록 한 것이다.
이것에 의해, 클럭 발생 수단의 발진 제어를 러프(rough)한 주파수 제어와 동기 주파수 근방의 업·다운 제어만으로 끝낼 수 있어, 정밀도가 좋은 위상 동기 루프를 실현할 수 있고, 또한 아날로그 소자의 대폭적인 삭감이 가능해진다. 또한, 고주파 동작도 행하지 않아도 좋기 때문에, 노이즈의 발생 대책이 필요없게 되는 작용을 갖는다.
또, 본원의 청구의 범위 제 4 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 청구 범위의 제 3 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 있어서, 상기 주파수 제어 수단 및 상기 위상 동기 유지 수단으로부터의 제어 신호에 대하여 델타·시그마 변조를 행하는 델타·시그마 변조 수단과, 해당 델타·시그마 변조 수단의 출력 신호의 고역 성분을 제거하는 저역 통과형 필터를 구비하도록 한 것이다.
이에 의해서, 러프 제어로부터 업·다운 제어로 전환될 때의 위상 동기 루프의 왜란을 억제할 수 있어, 원활한 주파수 추종을 행하는 것이 가능해지고, 보다안정한 위상 동기 인입을 실현할 수 있고, 재생 데이터의 에러율를 향상시킬 수 있다. 또한, 클럭 발생 수단의 제어도 주로 러프 제어의 제어 성능의 향상을 고려하여 설계하면 되기 때문에, 아날로그 회로의 간략화가 가능해진다는 작용을 갖는다.
또, 본원의 청구의 범위 제 5 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 청구의 범위 제 4 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 있어서, 상기 저역 통과형 필터의 시정수(時定數)를 변화시키는 시정수 가변 수단을 구비하도록 한 것이다.
이것에 의해, 기록 매체의 재생 속도가 변화된 경우에 그 속도에 따라 시정수를 가변시킬 수 있고, 기록 매체의 배속(倍速)에서의 재생 모드를 갖는 데이터 재생계에 있어서 재생 속도에 의존하지 않고 원활한 주파수 추종을 실행하는 것이 가능해지는 작용을 갖는다.
또, 본원의 청구의 범위 제 6 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 청구의 범위 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 있어서, 상기 디지털 데이터 보정 수단은, 오프셋 조정을 행할 때에, 표본화된 파형의 중앙선이 제로 레벨과 교차하는 포인트에 관해서는 그 포인트의 진폭 성분을 가산하고, 그 이외의 부호가 확정되어 있는 포인트에 관해서는 재생 부호에 따라서 그 극성에 따른 소정값을 가산하도록 한 것이다.
이것에 의해서, 오프셋 오차 정보의 확실도가 높아져, 고주파 성분을 포함한 직류 변동에 대하여 오프셋 조정을 응답시키는 경우에도, 동작의 안정화와 조정후의 노이즈의 저감이 가능해져, 직류 변동에 대하여 유효한 데이터 재생 수단을 실현할 수 있다는 작용을 갖는다.
또한, 본원의 청구의 범위 제 7 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 청구의 범위 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 있어서, 상기 디지털 데이터 보정 수단은, 오프셋 조정을 실행할 때에, 표본화된 파형의 중앙선이 제로 레벨과 교차하는 포인트에 관해서는 그 포인트의 진폭 성분을 가산하고, 그 이외의 부호가 확정되어 있는 포인트에 관해서는 재생 부호에 따라서 그 극성에 따른 값을 가산하는 것이며, 또한 그 가산값을 탐색 동작시와 그 이외에서 서로 다르게 한 것이다.
이것에 의해, 오프셋 오차 정보의 확실도가 높아져, 고주파 성분을 포함한 직류 변동에 대하여 오프셋 조정을 응답시키는 경우에도, 동작의 안정화와 조정후의 노이즈의 저감이 가능해져, 직류 변동에 대하여 유효한 데이터 재생 수단을 실현할 수 있고, 또한 동작 상황에 따른 제어를 실행하는 것이 가능해져, 재생 성능의 향상이 가능해지는 작용을 갖는다.
또, 본원의 청구의 범위 제 8 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 청구의 범위 제 7 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 있어서, 상기 디지털 데이터 보정 수단은, 탐색 동작시에는 상기 가산값의 값을 크게 하고, 위상 동기 상태에서는 상기 가산값의 값을 작게 하도록 한 것이다.
이것에 의해, 탐색 동작중에는 추종성을 높여 위상 동기 상태로 되면, 제어 잡음을 억제할 수 있어 적절한 오프셋 제어가 가능해지는 작용을 갖는다.
또한, 본원의 청구의 범위 제 9 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 청구의 범위 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 있어서, 상기 디지털 데이터 보정 수단은, 오프셋 조정을 실행할 때에, 표본화된 파형의 각 포인트에서의 소정 시간분의 누적 가산값을 모니터링하여, 그 직류분의 오차량을 이산적으로 직류분으로 피드백하도록 한 것이다.
이것에 의해, 이상(異常) 상태인 유사 록(lock) 상태로부터의 복구를 고속으로 실행하는 것이 가능해져, 재생 성능의 향상이 가능해지는 작용을 갖는다.
또, 본원의 청구의 범위 제 10 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 청구의 범위 제 2 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 있어서, 상기 필터 계수 제어 수단은, 위상 동기 인입을 행한 후, 부분 응답 등화를 연속적으로 행하고, 또한 그 루프 이득을 위상 동기 루프에 비하여 충분히 낮게 설정하며, 그 후 등화 오차가 작아지면 간헐적인 제어 동작으로 전환하도록 한 것이다.
이것에 의해, 자세(姿勢) 데이터의 품질이 향상되고, 동기 인입 속도의 향상이 가능해지는 작용을 갖는다.
또, 본원의 청구의 범위 제 11 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 기록 매체로부터의 재생 신호의 출력 진폭을 강조하는 프리앰프와, 해당 강조된 신호의 소정의 주파수 대역을 강조하는 파형 등화 수단과, 발진기에서 생성되는 클럭에 의해 해당 등화된 신호를 해당 신호에 포함되는 클럭 성분의 위상과는 비동기로 다(多)비트의 디지털 데이터로 표본화하는 아날로그·디지털 변환 수단과, 해당 표본화된 신호로부터 오프셋 성분을 저감하는 오프셋 보정 수단과, 해당 출력 신호의 진폭을 소요의 레벨로 조정하는 자동 이득 제어 수단과, 해당 진폭 조정이 이루어진 신호에 부분 응답 등화를 행하는 트랜스버설 필터와, 해당 부분 응답 등화된 신호로부터 정규의 표본화 위상에 있어서의 신호를 고차 보간에 의해 재생하는 고차 보간 필터와, 해당 보간 출력 신호로부터 상기 트랜스버설 필터의 탭의 가중 계수를 등화 오차가 최소로 되도록 적응적으로 제어하는 탭 가중 계수 제어 수단과, 상기 보간 출력 신호로부터 위상 오차를 검출하기 위한 위상 비교기와, 해당 위상 오차 신호를 평활화하기 위한 루프 필터와, 상기 보간 출력 신호를 상기 트랜스버설 필터로 등화한 부분 응답의 타입에 따라 최우 복호를 실행하는 것에 의해 데이터 복조를 행하는 최우 복호기를 구비하되, 비동기로 표본화한 신호를 부분 응답 등화하여 위상 보간형의 디지털 위상 동기 루프에 의해 위상 동기를 보상해서 데이터 복조를 행하도록 한 것이다.
이것에 의해, 틸트에 의한 재생 신호의 특성 열화나 아날로그 등화가 불충분한 조건에 있어서도 부분 응답 등화후에 위상 오차 정보를 검출하는 것에 의해, 위상 동기 루프에 있어서의 지터의 저감과 적절한 부분 응답 등화 신호를 재현할 수 있기 때문에, 에러율의 저하로 이어질 뿐만 아니라, 위상 동기 인입 능력도 높아져, 안정한 디지털 데이터 재생을 실행할 수 있다는 작용을 갖는다.
또한, 본원의 청구의 범위 제 12 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 기록 매체로부터의 재생 신호의 출력 진폭을 강조하는 프리앰프와, 해당 강조된 신호의 소정의 주파수 대역을 강조하는 파형 등화 수단과, 발진기에서 생성되는 클럭에 의해, 해당 등화된 신호를 상기 신호에 포함되는 클럭 성분의 위상과는 비동기로 다비트의 디지털 데이터로 표본화하는 아날로그·디지털 변환 수단과, 해당 표본화된 신호로부터 오프셋 성분을 저감하는 오프셋 보정 수단과, 해당 출력 신호의 진폭을 소요의 레벨로 조정하는 자동 이득 제어 수단과, 트랜스버설 필터와 고차 보간 필터의 기능을 겸비하여, 상기 진폭 조정이 이루어진 신호에 부분 응답 등화를 행하고, 해당 부분 응답 등화된 신호로부터 정규의 표본화 위상에 있어서의 신호를 고차 보간에 의해 재생하는 위상 보간형 트랜스버설 필터와, 해당 출력 신호로부터 위상 오차를 검출하는 위상 비교기와, 해당 위상 오차 신호를 평활화하여 위상 정보를 얻기 위한 루프 필터와, 해당 위상 정보 및 상기 위상 보간형 트랜스버설 필터의 출력 신호로부터 등화 오차가 최소이고 또한 정규의 표본화 신호를 재현하기 위한, 상기 위상 보간형 트랜스버설 필터의 탭의 가중 계수 설정을 설정하는 탭 가중 계수 설정 수단과, 상기 보간 출력 신호를 상기 위상 보간형 트랜스버설 필터에 의해 등화한 부분 응답의 타입에 따라 최우 복호를 실행하는 것에 의해 데이터 복조를 실행하는 최우 복호기를 구비하되, 부분 응답 등화와 디지털 위상 동기 루프를 동일한 필터로 실현하도록 한 것이다.
이것에 의해, 회로 규모가 커지는 트랜스버설 필터와 고차 보간 필터를 트랜스버설 필터만으로 공용화할 수 있기 때문에, 회로 규모의 삭감 및 특히 고속 재생시에 있어서의 저소비 전력화를 도모할 수 있다는 작용을 갖는다.
또, 본원의 청구의 범위 제 13 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 청구의 범위 제 12 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 있어서, 상기 탭 가중 계수 설정 수단은, 위상 방향으로 분할화된 각 위상마다의 필터 계수를 갖고, 상기 루프 필터로부터 출력되는 위상 정보에 따라서 해당 위상 제어용의 필터 계수를 갱신하고, 상기 위상 보간형 트랜스버설 필터의 출력 신호를 근거로 등화 오차를 최소로 하도록 부분 응답 등화용의 필터 계수를 갱신하며, 해당 위상 제어용 필터 계수와 상기 부분 응답 등화용 필터 계수를 중첩시키는 것에 의해 상기 위상 보간형 트랜스버설 필터의 탭의 가중 계수를 설정하도록 한 것이다.
이것에 의해서, 위상 제어용의 필터 계수의 설정 수단과, 부분 응답 등화용의 탭의 가중 계수 설정 수단을 독립적으로 조작할 수 있기 때문에, 상기 위상 보간형 트랜스버설 필터만으로 부분 응답 등화와 정규 위상에 있어서의 데이터 보간을 공용화한 경우에도, 쌍방의 특성을 손상시키지 않고 정밀도가 좋은 효율적인 제어가 가능하다는 작용을 갖는다.
또, 본원의 청구의 범위 제 14 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 청구의 범위 제 12 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 있어서, 상기 탭 가중 계수 설정 수단은, 상기 트랜스버설 필터의 출력 신호에 근거하여 부분 응답 방식에 대응한 등화 목표값을 검출하는 가판정(假判定) 회로와, 해당 등화 목표값과 상기 고차 보간 필터의 출력 신호에 근거하여 등화 오차를 검출하는 등화 오차 검출기와, 상기 등화 오차와 상기 고차 보간 필터의 출력 신호의 상관을 검출하는 상관기와, 해당 상관기의 출력을 이득과 동수배(同數倍)하여 피드백 이득을 조정하는 피드백 이득 조정기와, 해당 피드백 이득 조정기의 출력을 각 탭의 가중 계수에 가산하여 탭 계수를 갱신하는 탭 계수 갱신부와,나이퀴스트 특성의 채널 레이트를 시간 방향으로 분할했을 때의 각각의 진폭값을 각 탭에 대응시켜저장하는 제 1 레지스터와, 상기 제 1 레지스터에 저장된 각 탭 및 각 위상에서의 나이퀴스트 보간 계수와 상기 탭 계수 갱신부로부터 출력되는 부분 응답 등화용 탭의 가중 계수를 중첩시키는 탭 계수 콘볼루션 수단과, 초단(初段)의 지연 소자에 상기 부분 응답 등화가 이루어진 신호가 입력되는, 서로 직렬 접속된, 단위 지연 시간의 지연량을 갖는 복수개의 지연 소자와, 상기 복수개의 단위 지연 소자중의 초단의 지연 소자의 입력, 지연 소자끼리의 접속점 및 최종단의 지연 소자의 출력에 대응하여 마련된 승산기와, 해당 승산기의 출력의 총합을 구하여 탭 가중 계수 설정 수단의 출력을 생성하는 가산기와, 상기 승산기에 대응하여 마련된 제 2 레지스터와, 상기 탭 계수 콘볼루션 수단의 출력에 근거하여 상기 제 2 레지스터의 값을 갱신하는 레지스터값 갱신 수단과, 상기 제 2 레지스터에 대응하여 마련된 상기 루프 필터의 출력 위상 정보에 따라 상기 제 2 레지스터에 저장된 진폭값을 선택하여, 대응하는 상기 승산기로 출력하는 선택기를 구비하도록 한 것이다.
이것에 의해서, 상기 위상 보간형 트랜스버설 필터만으로 부분 응답 등화와 정규 위상에서의 데이터 보간을 공용화한 경우에도, 쌍방의 특성을 손상시키지 않고 정밀도가 좋은 효율적인 제어를 가능하게 하기 위한 탭 계수의 콘볼루션을 실현하는 구체적인 구성이 얻어지는 작용을 갖는다.
또, 본원의 청구의 범위 제 15 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 청구의 범위 제 12 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 있어서, 상기 트랜스버설 필터의 출력으로부터 주파수 오차를 검출하는 주파수 오차 검출기와, 해당 검출된 주파수 오차를 평활화하여 상기 발진기에 제어 신호로서 부여하는 주파수 제어용 루프 필터를 더 구비하고, 상기 주파수 오차가 소정값 이하로 된 상태에서 상기 주파수 제어용 루프 필터를 포함하는 주파수 제어용 루프의 이득을 저하시켜, 주파수 인입 제어로부터 위상 동기 인입 제어로 이행하고, 동기 패턴이 소정수 검출된 경우에 상기 위상 비교기를 포함하는 위상 제어용 루프의 루프 이득을 저하시켜, 상기 위상 보간형 탭 가중 계수 제어 수단에 의한 부분 응답 적응 자동 등화 제어로 이행하며, 해당 부분 응답 적응 자동 등화 제어에 의한 등화 오차가 소정값 이하로 된 상태에서, 등화 오차량의 누적 가산값을 이산적으로 탭의 가중 계수에 반영시키는 인터벌 제어형 부분 응답 적응 자동 등화 제어로 이행하도록 한 것이다.
이것에 의해, 러프 제어로부터 위상 동기 상태로 이행한 후에, 안정된 위상 동기 루프를 실현할 수 있고, 또한 제어 불가능한 상태에 빠지는 것을 방지할 수 있다는 작용을 갖는다.
또, 본원의 청구의 범위 제 16 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 청구의 범위 제 12 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 있어서, 상기 탭 가중 계수 설정 수단은, 상기 위상 제어용 필터 계수의 갱신시의 피드백 이득을 상기 부분 응답 등화용 필터 계수의 갱신시의 피드백 이득보다 충분히 크게 설정하고, 상기 부분 응답 등화용 필터 계수를 이산적으로 갱신하도록 한 것이다.
이것에 의해서, 위상 제어용의 필터 계수 제어와 부분 응답 등화용의 탭의 가중 계수 제어의 경합화를 방지하고, 위상 제어를 우선시키는 것에 의해 안정된위상 동기 루프를 실현하고, 또한 부분 응답 등화의 정밀도를 손상시키지 않고, 또한 이상 신호에 대하여 제어 불능 상태에 빠지지 않기 때문에, 재생 성능이 향상되는 작용을 갖는다.
또, 본원의 청구의 범위 제 17 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 기록 매체로부터의 재생 신호의 출력 진폭을 강조하는 프리앰프와, 해당 강조된 신호의 소정의 주파수 대역을 강조하는 파형 등화 수단과, 발진기에서 생성되는 클럭에 의해, 해당 등화된 신호를 해당 신호에 포함되는 클럭 성분의 위상과는 비동기로 다비트의 디지털 데이터로 표본화하는 아날로그·디지털 변환 수단과, 해당 표본화된 신호로부터 오프셋 성분을 저감시키는 오프셋 보정 수단과, 해당 출력 신호의 진폭을 소요의 레벨로 조정하는 자동 이득 제어 수단과, 해당 진폭 조정이 이루어진 신호에 부분 응답 등화를 행하는 트랜스버설 필터와, 상기 부분 응답 등화된 신호로부터 정규의 표본화 위상에 있어서의 신호를 고차 보간에 의해 재생하는 고차 보간 필터와, 해당 보간 출력 신호로부터 상기 트랜스버설 필터의 탭의 가중 계수를 등화 오차가 최소로 되도록 적응적으로 제어하는 탭 가중 계수 제어 수단과, 상기 보간 출력 신호로부터 위상 오차를 검출하기 위한 위상 비교기와, 해당 위상 오차 신호를 평활화하기 위한 루프 필터와, 상기 보간 출력 신호를 상기 트랜스버설 필터에 의해 등화한 부분 응답의 타입에 따라 최우 복호를 실행하는 것에 의해 데이터 복조를 실행하는 최우 복호기를 구비하고, 또한 상기 발진기의 출력 클럭의 주파수를 제어하는 수단으로서, 기록 데이터에 포함되는 동기 패턴의 주기와 해당 동기 패턴이 검출되는 시간폭을 근거로 제어를 실행하는 주파수 제어 수단과, 주파수와 재생 신호에 포함되는 클럭 성분의 주파수가 근방까지 인입된 후에, 상기 루프 필터의 제어 범위를 모니터링하여, 해당 위상 제어 신호가 위상 동기 제어 불능 영역에 도달하기 전에 정상 동작 범위로 되돌아가도록 클럭 주파수의 업·다운 제어를 실행하는 위상 동기 유지 수단과, 상기 주파수 제어 수단의 출력 신호 및 상기 위상 동기 유지 수단의 출력 신호를 근거로 상기 발진기를 제어하기 위한 발진기 제어 수단을 구비하도록 한 것이다.
이것에 의해서, 재생 신호를 표본화할 때의 비동기인 클럭의 주파수를 항상 디지털 위상 동기 루프의 제어 가능 범위내로 유지할 수 있게 된다. 따라서 위상 동기 제어시에 불연속점이 발생되지 않아, 안정된 디지털 기록 데이터 재생이 가능해질 뿐만 아니라, 주파수 제어와 위상 제어를 분리하여 고려하는 것이 가능해지기 때문에, 발진기의 제어 수단도 단순한 구성으로 실현할 수 있다는 작용을 갖는다.
또, 본원의 청구의 범위 제 18 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 청구의 범위 제 17 항 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 있어서, 상기 발진기 제어 수단은, 상기 위상 동기 유지 수단에 의한 업·다운 제어시에, 해당 제어 신호를 변조하는 델타·시그마 변조기와, 해당 출력 신호를 평활화하는 저역 통과형 필터를 구비하고, 해당 출력 신호에 의해 상기 발진기를 제어하도록 한 것이다.
이것에 의해서, 재생 신호의 표본화에 이용하는 비동기인 클럭의 주파수를 디지털 위상 동기 루프의 제어 가능 범위내로 유지할 때에, 발진기의 최소 주파수 제어 분해능이 떨어지고, 업·다운 제어시에 발진 주파수가 크게 변동하는 경우에있어서는 위상 동기 루프에 왜란이 발생할 위험성이 있었지만, 이와 같이 시간 방향으로 변조를 행하여 발진기의 발진 주파수를 본래의 분해능보다 미세하게 제어하는 것에 의해, 업·다운시에 흐트러지는 일없이 연속 재생이 가능해지기 때문에, 재생품질이 향상되는 작용을 갖는다.
또, 본원의 청구의 범위 제 19 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 청구의 범위 제 18 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 있어서, 상기 저역 통과형 필터의 컷오프 주파수를 디지털 기록 데이터의 재생 속도에 따라 전환하는 컷오프 주파수 가변 수단을 더 구비하도록 한 것이다.
이것에 의해, 디지털 기록 데이터를 재생할 때에, 복수의 재생 속도를 보상하지 않으면 안되는 경우나, 디스크 매체에 있어서의 내외주 차이 및 기록 매체의 종류가 다르기 때문에, 광범위한 주파수 제어 대역을 갖는 경우에 있어서, 각각의 재생 속도에 적합한 응답 특성을 실현할 수 있으므로, 재생 속도가 크게 변화되는 조건하에 있어서도 재생 특성을 유지할 수 있다는 작용을 갖는다.
또, 본원의 청구의 범위 제 20 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 청구의 범위 제 11 항, 제 12 항 또는 제 17 항중 어느 한 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 있어서, 상기 오프셋 보정 수단은, 상기 표본화된 신호가 갖는 오프셋 성분을 검출하는 오프셋 검출 수단과, 해당 검출된 오프셋 성분을 평활화하는 평활화 수단과, 해당 평활화된 신호를 상기 표본화된 신호로부터 감산하는 감산 수단을 구비하도록 한 것이다.
이것에 의해, 틸트에 의한 재생 신호의 특성 열화나 아날로그 등화가 불충분한 조건에 있어서도, 에러율의 저하로 이어질 뿐만 아니라, 위상 동기 인입 능력도 높아져, 안정된 디지털 데이터 재생을 실행할 수 있는 것에 있어서 오프셋 보정을 실행하는 구성을 실현할 수 있다는 작용을 갖는다.
또, 본원의 청구의 범위 제 21 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 기록 매체로부터의 재생 신호의 출력 진폭을 강조하는 프리앰프와, 해당 강조된 신호의 소정의 주파수 대역을 강조하는 파형 등화 수단과, 발진기에서 생성되는 클럭에 의해, 해당 등화된 신호를 해당 신호에 포함되는 클럭 성분의 위상과는 비동기로 다비트의 디지털 데이터로 표본화하는 아날로그·디지털 변환 수단과, 해당 표본화된 신호로부터 오프셋 성분을 저감하는 오프셋 보정 수단과, 해당 출력 신호의 진폭을 소요의 레벨로 조정하는 자동 이득 제어 수단과, 해당 진폭 조정이 이루어진 신호에 부분 응답 등화를 실행하는 트랜스버설 필터와, 해당 부분 응답 등화된 신호로부터 정규의 표본화 위상에 있어서의 신호를 고차 보간에 의해 재생하는 고차 보간 필터와, 해당 보간 출력 신호로부터 상기 트랜스버설 필터의 탭의 가중 계수를 등화 오차가 최소로 되도록 적응적으로 제어하는 탭 가중 계수 제어 수단과, 상기 보간 출력 신호로부터 위상 오차를 검출하기 위한 위상 비교기와, 해당 위상 오차 신호를 평활화하기 위한 루프 필터와, 상기 보간 출력 신호를 상기 트랜스버설 필터로 등화한 부분 응답의 타입에 따라 최우 복호를 실행하는 것에 의해 데이터 복조를 실행하는 최우 복호기를 구비하되, 비동기로 표본화한 신호를 부분 응답 등화하여 위상 보간형의 디지털 위상 동기 루프에 의해 위상 동기를 보상해서 데이터 복조를 실행하고, 또한 상기 오프셋 보정 수단은 상기 고차 보간필터의 출력을 참조하여 오프셋 보정을 행하도록 한 것이다.
이것에 의해서, 재생 신호의 부호의 극성만으로 오프셋 보정을 실시하는 것보다도 정밀도가 양호한 오프셋 검출을 할 수 있기 때문에, 오프셋 보정 후의 제어 잡음의 저감이 이루어지고, 또한 피드백 이득을 더 크게 설정하는 것이 가능해진다. 그것에 의해, 높은 주파수 성분을 갖는 레벨 변동에도 추종할 수 있기 때문에, 결함 등의 이상 조건하에서의 재생시에도 재생 성능의 향상이 도모된다는 작용을 갖는다.
또, 본원의 청구의 범위 제 22 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는 청구의 범위 제 21 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 있어서, 상기 오프셋 보정 수단은, 상기 고차 보간 필터의 출력 신호가 제로 크로스하는 위치의 표본화 신호에 대해서는 그의 진폭 방향의 성분을 출력하는 제로 크로스 진폭 출력 수단과, 제로 크로스 위치가 아닌 표본화 신호에 관해서는 해당 신호의 부호의 극성에 따라 일정량의 극성이 상이한 값을 출력하는 극성값 출력 수단과, 상기 제로 크로스 진폭 출력 수단의 출력 신호 및 상기 극성값 출력 수단의 출력 신호를 평활화하기 위한 오프셋 보정용 루프 필터와, 해당 출력 신호를 상기 아날로그·디지털 컨버터의 출력 신호로부터 직접 감산하는 것에 의해 오프셋 제거를 실시하는 오프셋 제거 수단을 구비하도록 한 것이다.
이것에 의해, 다른 기록 매체를 재생하는 경우에 있어서도 그들 기록 매체에 따른 오프셋 보정이 가능해지는 작용을 갖는다.
또, 본원의 청구의 범위 제 23 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터재생 장치는, 청구의 범위 제 22 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 있어서, 상기 오프셋 보정 수단은, 상기 극성값 출력 수단의 출력값을 가변시켜, 상기 제로 크로스 진폭 출력 수단의 출력값과의 비율을 조정하는 극성값 출력 가변 수단을 구비하도록 한 것이다.
이것에 의해서, 재생 신호의 정밀도보다 레벨 변동으로의 추종성이 필요로 되는 탐색시에는 부호의 극성을 주로 제어하고, 재생 신호의 정밀도가 필요한 연속 데이터의 재생시에는 제로 크로스 진폭을 주로 제어한다고 하는 상황에 따라 적절한 오프셋 보정이 가능해지고, 또한 제어의 수속성(收束性)에도 관계하고 있기 때문에, 탐색후의 고속 위상 동기 인입이 가능해지는 작용을 갖는다.
또, 본원의 청구의 범위 제 24 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 청구의 범위 제 22 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 있어서, 상기 오프셋 보정 수단은, 탐색시에는 상기 극성값 출력 수단의 출력값을 상기 제로 크로스 진폭 출력 수단의 출력값에 비해서 크게 하고, 연속 데이터 재생시에는 상기 극성값 출력 수단의 출력값을 상기 제로 크로스 진폭 출력 수단의 출력값에 비해서 작게 하는 것에 의해, 디지털 기록 데이터 재생 장치의 동작 상황에 따라 출력값을 전환하는 출력값 전환 수단을 구비하도록 한 것이다.
이것에 의해서, 유사 위상 동기의 발생을 회피하고, 또한 특정 조건하에 있어서 유사 위상 동기가 발생한 경우에도, 조기에 자기 수복(自己 修復)이 가능해지고, 재생 성능의 향상을 도모할 수 있다는 작용을 갖는다.
또한, 본원의 청구의 범위 제 25 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 청구의 범위 제 22 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 있어서, 상기 오프셋 보정 수단은, 일정한 시간을 카운트하는 카운터와, 상기 카운터로부터 출력되는 플래그간의 상기 극성값 출력 수단의 출력값과 상기 제로 크로스 진폭 출력 수단의 출력값을 누적 가산하는 누적 가산 수단과, 해당 출력 신호를 상기 카운터로부터 출력되는 플래그의 타이밍에서, 누적 가산 수단의 출력을 모니터링하여, 유사 위상 동기 상태라고 판단된 경우에는 상기 극성값 출력 수단의 비율을 높게 한 제어로 전환하여, 정상 위상 동기 상태로 복귀시키는 누적 가산 결과 모니터링 수단을 구비하도록 한 것이다.
이것에 의해서, 틸트에 의한 재생 신호의 특성 열화나 아날로그 등화가 불충분한 조건에 있어서도, 에러율의 저하로 이어질 뿐만 아니라 위상 동기 인입 능력도 높아져, 안정된 디지털 데이터 재생을 실행할 수 있는 것에 있어서 오프셋 보정을 행하는 구성을 실현할 수 있다는 작용을 갖는다.
또, 본원의 청구의 범위 제 26 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 청구 범위 제 11 항, 제 12 항, 제 17 항, 또는 제 21 항중 어느 한 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 있어서, 상기 트랜스버설 필터는, 상기 초단의 지연 소자에 상기 진폭 조정이 이루어진 신호가 입력되는, 서로 직렬 접속된, 단위 지연 시간의 지연량을 갖는 복수개의 지연 소자와, 해당 복수개의 단위 지연 소자중의 초단의 지연 소자의 입력, 지연 소자끼리의 접속점 및 최종단의 지연 소자의 출력에 대응하여 마련된 승산기와, 해당 승산기의 출력의 총합을 구하여 본 필터의 출력을 생성하는 가산기를 구비하고, 상기 승산기의 다른 쪽의 입력에입력할 가중 계수를 가변시킴으로써 소요의 등화 특성을 실현하도록 한 것이다.
이것에 의해서, 틸트에 의한 재생 신호의 특성 열화나 아날로그 등화가 불충분한 조건에 있어서도, 에러율의 저하로 이어질 뿐만 아니라, 위상 동기 인입 능력도 높아져, 안정된 디지털 데이터 재생을 실행할 수 있는 것에 있어서 부분 응답 등화를 행하는 구성을 실현할 수 있다는 작용을 갖는다.
또, 본원의 청구의 범위 제 27 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 청구의 범위 제 11 항, 제 17 항, 또는 제 21 항중 어느 한 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 있어서, 상기 고차 보간 필터는, 초단의 지연 소자에 상기 부분 응답 등화가 이루어진 신호가 입력되고, 서로 직렬 접속된, 단위 지연 시간의 지연량을 갖는 복수개의 지연 소자와, 해당 복수개의 단위 지연 소자중의 초단의 지연 소자의 입력, 지연 소자끼리의 접속점 및 최종단의 지연 소자의 출력에 대응하여 마련된 승산기와, 해당 승산기의 출력의 총합을 구하여 본 필터의 출력을 생성하는 가산기를 구비하고, 상기 승산기의 다른 쪽의 입력에 입력하는 가중 계수를 가변시킴으로써 소요의 등화 특성을 실현하도록 한 것이다.
이것에 의해서, 틸트에 의한 재생 신호의 특성 열화나 아날로그 등화가 불충분한 조건에 있어서도, 에러율의 저하로 이어질 뿐만 아니라, 위상 동기 인입 능력도 높아, 안정된 디지털 데이터 재생을 실행할 수 있는 것에 있어서 정규의 표본화 위상에 있어서의 신호를 보간하는 구성을 실현할 수 있다는 작용을 갖는다.
또, 본원의 청구의 범위 제 28 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 청구의 범위 제 27 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 있어서, 상기 고차 보간 필터는 나이퀴스트 특성에 근거하여 보간을 실행하도록 한 것이다.
이것에 의해서, 틸트에 의한 재생 신호의 특성 열화나 아날로그 등화가 불충분한 조건에 있어서도, 에러율의 저하로 이어질 뿐만 아니라, 위상 동기 인입 능력도 높아, 안정된 디지털 데이터 재생을 실행할 수 있는 것에 있어서 정규의 표본화 위상에 있어서의 신호를 보간하는 구성을 실현할 수 있다는 작용을 갖는다.
또, 본원의 청구의 범위 제 29 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 청구의 범위 제 27 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 있어서, 상기 고차 보간 필터는, 상기 승산기에 대응하여 마련되고, 나이퀴스트 특성의 채널 레이트를 시간 방향으로 분할했을 때의 각각의 진폭값을 저장하는 레지스터와, 상기 레지스터에 대응하여 마련되고, 상기 루프 필터의 출력 위상 정보에 따라 상기 레지스터에 저장된 진폭값을 선택하여 대응하는 상기 승산기로 출력하는 선택기를 구비하도록 한 것이다.
이것에 의해서, 틸트에 의한 재생 신호의 특성 열화나 아날로그 등화가 불충분한 조건에 있어서도, 에러율의 저하로 이어질 뿐만 아니라, 위상 동기 인입 능력도 높아, 안정된 디지털 데이터 재생을 실행할 수 있는 것에 있어서 정규의 표본화 위상에 있어서의 신호를 보간하는 구성을 실현할 수 있다는 작용을 갖는다.
또한, 본원의 청구의 범위 제 30 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 청구의 범위 제 11 항, 제 17 항, 또는 제 21 항중 어느 한 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 있어서, 상기 탭 가중 계수 제어 수단은최소 자승 평균 알고리즘에 의해 상기 트랜스버설 필터의 가중 계수를 결정하도록 한 것이다.
이것에 의해서, 틸트에 의한 재생 신호의 특성 열화나 아날로그 등화가 불충분한 조건에 있어서도, 에러율의 저하로 이어질 뿐만 아니라, 위상 동기 인입 능력도 높아, 안정된 디지털 데이터 재생을 실행할 수 있는 것에 있어서 트랜스버설 필터가 실행해야 할 부분 응답 등화 기능을 실현하도록 가중 계수를 설정하는 구성을 실현할 수 있다는 작용을 갖는다.
또, 본원의 청구의 범위 제 31 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 청구의 범위 제 30 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 있어서, 상기 탭 가중 계수 제어 수단은, 상기 고차 보간 필터의 출력 신호에 근거하여 부분 응답 방식에 대응한 등화 목표값을 검출하는 가판정(假判定) 회로와, 해당 등화 목표값과 상기 고차 보간 필터의 출력 신호에 근거하여 등화 오차를 검출하는 등화 오차 검출기와, 상기 등화 오차와 상기 고차 보간 필터의 출력 신호의 상관을 검출하는 상관기와, 해당 상관기의 출력을 이득과 동수배하여 피드백 이득을 조정하는 피드백 이득 조정기와, 해당 피드백 이득 조정기의 출력을 각 탭의 가중 계수에 가산하여 탭 계수를 갱신하는 탭 계수 갱신부를 구비하도록 한 것이다.
이것에 의해서, 틸트에 의한 재생 신호의 특성 열화나 아날로그 등화가 불충분한 조건에 있어서도, 에러율의 저하로 이어질 뿐만 아니라, 위상 동기 인입 능력도 높아, 안정된 디지털 데이터 재생을 실행할 수 있는 것에 있어서 트랜스버설 필터가 실행해야 할 부분 응답 등화 기능을 실현하도록 가중 계수를 설정하는 구성을실현할 수 있다는 작용을 갖는다.
또, 본원의 청구의 범위 제 32 항에 기재된 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는, 청구의 범위 제 15 항에 기재된 디지털 기록 데이터 재생 장치에 있어서, 상기 주파수 오차 검출기는, 상기 고차 보간 필터의 출력 신호가 제로 레벨과 교차하는 간격을 검출하는 제로 크로스 길이 검출기와, 인접하는 제로 크로스 길이의 비율에 근거하여 이것이 소정의 동기 패턴 길이와 일치하고 있는지의 여부를 검출하고, 상기 기록 매체의 재생 속도를 반영한 제 1 주기 정보를 얻는 동기 패턴 길이 검출기와, 상기 동기 패턴이 검출될 때까지의 간격을 검출하여, 이것과 소정의 기간에 근거한 제 2 동기 정보를 검출하는 동기 패턴 간격 검출기를 구비하도록 한 것이다.
이것에 의해서, 러프 제어로부터 위상 동기 상태로 이행한 후에, 안정된 위상 동기 루프를 실현할 수 있고, 또한 제어 불가능한 상태에 빠지는 것을 방지할 수 있는 것에 있어서, 주파수 오차를 검출하는 구성을 실현할 수 있다는 작용을 갖는다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 디지털 기록 데이터 재생 장치는 광디스크에 기록된 디지털 기록 데이터를 재생하는 디지털 기록 데이터 재생 장치의 재생계에 있어서, 재생된 디지털 기록 데이터의 위상 등화를 실행하는 부분에 이용하는 데 적합하다.

Claims (32)

  1. 기록 매체의 재생 신호를 해당 신호에 포함되는 클럭 성분의 위상과는 비동기로 디지털 데이터로 표본화하는 아날로그·디지털 변환 수단과,
    해당 표본화된 신호로부터 오프셋 성분 및 진폭을 보정하는 디지털 데이터 보정 수단과,
    해당 보정이 이루어진 신호에 부분 응답(partial response) 등화를 행하는 등화 필터와,
    해당 부분 응답 등화된 신호로부터 정규의 표본화 위상에 있어서의 신호를 보간(補間)에 의해 재생하는 보간 필터와,
    해당 보간 필터의 출력 신호에 근거하여 상기 등화 필터의 필터 계수를 등화 오차가 최소로 되도록 적응적으로 제어하는 필터 계수 제어 수단과,
    상기 보간 필터의 출력 신호에 근거하여 위상 오차를 검출해서 상기 보간 필터의 필터 계수를 갱신하는 위상 동기 루프와,
    상기 보간 필터의 출력 신호를 상기 등화 필터에 의해 등화한 부분 응답의 타입에 따라 최우(maximum likelihood) 복호를 실행하는 것에 의해서 데이터 복조를 실행하는 최우 복호기를 구비한 것
    을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  2. 기록 매체의 재생 신호를 해당 신호에 포함되는 클럭 성분의 위상과는 비동기로 디지털 데이터로 표본화하는 아날로그·디지털 변환 수단과,
    해당 표본화된 신호로부터 오프셋 성분 및 진폭을 보정하는 디지털 데이터 보정 수단과,
    해당 보정이 이루어진 신호에 부분 응답 등화를 행하는 등화 필터와,
    상기 등화 필터의 출력 신호에 근거하여 위상 오차를 검출하는 위상 동기 루프와,
    해당 등화 필터의 출력 신호에 근거하여 상기 등화 필터의 필터 계수를 등화 오차가 최소로 되도록 적응적으로 제어하고, 또한 상기 위상 동기 루프의 출력에 근거하여 위상 오차가 없어지도록 필터 계수를 제어하는 필터 계수 제어 수단과,
    상기 등화 필터에 의해 등화한 부분 응답의 타입에 따라 최우 복호를 실행하는 것에 의해 데이터 복조를 행하는 최우 복호기를 구비한 것
    을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기록 매체의 재생 신호에 포함되는 클럭 신호와는 위상이 비동기인 클럭을 발생시키는 클럭 발생 수단과,
    상기 위상 동기 루프의 출력에 근거하여 상기 클럭 발생 수단이 발생시키는클럭의 주파수를 제어하는 주파수 제어 수단과,
    상기 위상 동기 루프의 출력에 근거하여 상기 클럭 발생 수단이 발생시키는 클럭의 위상이 동기 상태를 유지하도록 제어를 실행하는 위상 동기 유지 수단을 구비한 것
    을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 주파수 제어 수단 및 상기 위상 동기 유지 수단으로부터의 제어 신호에 대하여 델타·시그마 변조를 행하는 델타·시그마 변조 수단과,
    해당 델타·시그마 변조 수단의 출력 신호의 고역 성분을 제거하는 저역 통과형 필터를 구비한 것을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 저역 통과형 필터의 시정수(時定數)를 변화시키는 시정수 가변 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 디지털 데이터 보정 수단은, 오프셋 조정을 행할 때에, 표본화된 파형의 중앙선이 제로 레벨과 교차(cross)하는 포인트에 관해서는 그 포인트의 진폭 성분을 가산하고, 그 이외의 부호가 확정되어 있는 포인트에 관해서는 재생 부호에 따라서 그 극성에 따른 소정값을 가산하는 것을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 디지털 데이터 보정 수단은, 오프셋 조정을 실행할 때에, 표본화된 파형의 중앙선이 제로 레벨과 교차하는 포인트에 관해서는 그 포인트의 진폭 성분을 가산하고, 그 이외의 부호가 확정되어 있는 포인트에 관해서는 재생 부호에 따라서 그 극성에 따른 값을 가산하는 것이며, 또한 그 가산값을 탐색 동작시와 그 이외에서 서로 다르게 하는 것을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 디지털 데이터 보정 수단은, 탐색 동작시에는 상기 가산값의 값을 크게하고, 위상 동기 상태에서는 상기 가산값의 값을 작게 하는 것을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 디지털 데이터 보정 수단은, 오프셋 조정을 실행할 때에, 표본화된 파형의 각 포인트에서의 소정 시간분의 누적 가산값을 모니터링하여, 그 직류분의 오차량을 이산적으로 직류분에 피드백하는 것을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 필터 계수 제어 수단은, 위상 동기 인입을 행한 후, 부분 응답 등화를 연속적으로 행하고, 또한 그 루프 이득을 위상 동기 루프에 비하여 충분히 낮게 설정하며, 그 후 등화 오차가 작게 되면 간헐적인 제어 동작으로 전환하는 것을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  11. 기록 매체로부터의 재생 신호의 출력 진폭을 강조하는 프리앰프와,
    해당 강조된 신호의 소정의 주파수 대역을 강조하는 파형 등화 수단과,
    발진기에서 생성되는 클럭에 의해 해당 등화된 신호를 해당 신호에 포함되는 클럭 성분의 위상과는 비동기로 다(多)비트의 디지털 데이터로 표본화하는 아날로그·디지털 변환 수단과,
    해당 표본화된 신호로부터 오프셋 성분을 저감하는 오프셋 보정 수단과,
    해당 출력 신호의 진폭을 소요의 레벨로 조정하는 자동 이득 제어 수단과,
    해당 진폭 조정이 이루어진 신호에 부분 응답 등화를 행하는 트랜스버설 필터와,
    해당 부분 응답 등화된 신호로부터 정규의 표본화 위상에 있어서의 신호를 고차 보간에 의해 재생하는 고차 보간 필터와,
    해당 보간 출력 신호로부터 상기 트랜스버설 필터의 탭의 가중 계수를 등화 오차가 최소로 되도록 적응적으로 제어하는 탭 가중 계수 제어 수단과,
    상기 보간 출력 신호로부터 위상 오차를 검출하기 위한 위상 비교기와,
    해당 위상 오차 신호를 평활화하기 위한 루프 필터와,
    상기 보간 출력 신호를 상기 트랜스버설 필터에 의해 등화한 부분 응답의 타입에 따라 최우 복호를 실행하는 것에 의해 데이터 복조를 행하는 최우 복호기
    를 구비하되,
    비동기로 표본화한 신호를 부분 응답 등화하여 위상 보간형의 디지털 위상 동기 루프에 의해 위상 동기를 보상해서 데이터 복조를 행하는 것
    을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  12. 기록 매체로부터의 재생 신호의 출력 진폭을 강조하는 프리앰프와,
    해당 강조된 신호의 소정의 주파수 대역을 강조하는 파형 등화 수단과,
    발진기에서 생성되는 클럭에 의해, 해당 등화된 신호를 상기 신호에 포함되는 클럭 성분의 위상과는 비동기로 다비트의 디지털 데이터로 표본화하는 아날로그·디지털 변환 수단과,
    해당 표본화된 신호로부터 오프셋 성분을 저감하는 오프셋 보정 수단과,
    해당 출력 신호의 진폭을 소요의 레벨로 조정하는 자동 이득 제어 수단과,
    트랜스버설 필터와 고차 보간 필터의 기능을 겸비하여, 상기 진폭 조정이 이루어진 신호에 부분 응답 등화를 행하고, 해당 부분 응답 등화된 신호로부터 정규의 표본화 위상에 있어서의 신호를 고차 보간에 의해 재생하는 위상 보간형 트랜스버설 필터와,
    해당 출력 신호로부터 위상 오차를 검출하는 위상 비교기와,
    해당 위상 오차 신호를 평활화하여 위상 정보를 얻기 위한 루프 필터와,
    해당 위상 정보 및 상기 위상 보간형 트랜스버설 필터의 출력 신호로부터 등화 오차가 최소이고, 또한 정규의 표본화 신호를 재현하기 위한 상기 위상 보간형 트랜스버설 필터의 탭의 가중 계수 설정을 설정하는 탭 가중 계수 설정 수단과,
    상기 보간 출력 신호를 상기 위상 보간형 트랜스버설 필터에 의해 등화한 부분 응답의 타입에 따라 최우 복호를 실행하는 것에 의해 데이터 복조를 실행하는 최우 복호기
    를 구비하되,
    부분 응답 등화와 디지털 위상 동기 루프를 동일한 필터로 실현한 것
    을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 탭 가중 계수 설정 수단은,
    위상 방향으로 분할화된 각 위상마다의 필터 계수를 갖고,
    상기 루프 필터로부터 출력되는 위상 정보에 따라서 해당 위상 제어용의 필터 계수를 갱신하고,
    상기 위상 보간형 트랜스버설 필터의 출력 신호를 근거로 등화 오차를 최소로 하도록 부분 응답 등화용 필터 계수를 갱신하며,
    해당 위상 제어용 필터 계수와 상기 부분 응답 등화용 필터 계수를 중첩시키는 것에 의해 상기 위상 보간형 트랜스버설 필터의 탭의 가중 계수를 설정하는 것
    을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 탭 가중 계수 설정 수단은,
    상기 트랜스버설 필터의 출력 신호에 근거하여 부분 응답 방식에 대응한 등화 목표값을 검출하는 가판정(假判定) 회로와,
    해당 등화 목표값과 상기 고차 보간 필터의 출력 신호에 근거하여 등화 오차를 검출하는 등화 오차 검출기와,
    상기 등화 오차와 상기 고차 보간 필터의 출력 신호의 상관을 검출하는 상관기와,
    해당 상관기의 출력을 이득과 동수배(同數倍)하여 피드백 이득을 조정하는 피드백 이득 조정기와,
    해당 피드백 이득 조정기의 출력을 각 탭의 가중 계수에 가산하여 탭 계수를 갱신하는 탭 계수 갱신부와,
    나이퀴스트 특성의 채널 레이트를 시간 방향으로 분할했을 때의 각각의 진폭값을 각 탭에 대응시켜 저장하는 제 1 레지스터와,
    상기 제 1 레지스터에 저장된 각 탭 및 각 위상에서의 나이퀴스트 보간 계수와 상기 탭 계수 갱신부로부터 출력되는 부분 응답 등화용 탭의 가중 계수를 중첩시키는 탭 계수 콘볼루션 수단과,
    초단(初段)의 지연 소자에 상기 부분 응답 등화가 이루어진 신호가 입력되는, 서로 직렬 접속된, 단위 지연 시간의 지연량을 갖는 복수개의 지연 소자와,
    해당 복수개의 단위 지연 소자중의 초단의 지연 소자의 입력, 지연 소자끼리의 접속점 및 최종단의 지연 소자의 출력에 대응하여 마련된 승산기와,
    해당 승산기의 출력의 총합을 구하여 본 탭 가중 계수 설정 수단의 출력을 생성하는 가산기와,
    상기 승산기에 대응하여 마련된 제 2 레지스터와,
    상기 탭 계수 콘볼루션 수단의 출력에 근거하여 상기 제 2 레지스터의 값을 갱신하는 레지스터값 갱신 수단과,
    상기 제 2 레지스터에 대응하여 마련된 상기 루프 필터의 출력 위상 정보에따라 상기 제 2 레지스터에 저장된 진폭값을 선택하여, 대응하는 상기 승산기로 출력하는 선택기를 구비한 것
    을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 트랜스버설 필터의 출력으로부터 주파수 오차를 검출하는 주파수 오차 검출기와,
    해당 검출된 주파수 오차를 평활화하여 상기 발진기에 제어 신호로서 부여하는 주파수 제어용 루프 필터를 더 구비하고,
    상기 주파수 오차가 소정값 이하로 된 상태에서 상기 주파수 제어용 루프 필터를 포함하는 주파수 제어용 루프의 이득을 저하시켜, 주파수 인입 제어로부터 위상 동기 인입 제어로 이행하고,
    동기 패턴이 소정수 검출된 경우에 상기 위상 비교기를 포함하는 위상 제어용 루프의 루프 이득을 저하시켜, 상기 위상 보간형 탭 가중 계수 제어 수단에 의한 부분 응답 적응 자동 등화 제어로 이행하며,
    해당 부분 응답 적응 자동 등화 제어에 의한 등화 오차가 소정값 이하로 된 상태에서, 등화 오차량의 누적 가산값을 이산적으로 탭의 가중 계수에 반영시키는 인터벌 제어형 부분 응답 적응 자동 등화 제어로 이행하는 것
    을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 탭 가중 계수 설정 수단은, 상기 위상 제어용 필터 계수의 갱신시의 피드백 이득을 상기 부분 응답 등화용 필터 계수의 갱신시의 피드백 이득보다 충분히 크게 설정하고, 상기 부분 응답 등화용 필터 계수를 이산적으로 갱신하는 것을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  17. 기록 매체로부터의 재생 신호의 출력 진폭을 강조하는 프리앰프와,
    해당 강조된 신호의 소정의 주파수 대역을 강조하는 파형 등화 수단과,
    발진기에서 생성되는 클럭에 의해, 해당 등화된 신호를 해당 신호에 포함되는 클럭 성분의 위상과는 비동기로 다비트의 디지털 데이터로 표본화하는 아날로그·디지털 변환 수단과,
    해당 표본화된 신호로부터 오프셋 성분을 저감시키는 오프셋 보정 수단과,
    해당 출력 신호의 진폭을 소요의 레벨로 조정하는 자동 이득 제어 수단과,
    해당 진폭 조정이 이루어진 신호에 부분 응답 등화를 행하는 트랜스버설 필터와,
    해당 부분 응답 등화된 신호로부터 정규의 표본화 위상에 있어서의 신호를 고차 보간에 의해 재생하는 고차 보간 필터와,
    해당 보간 출력 신호로부터 상기 트랜스버설 필터의 탭의 가중 계수를 등화오차가 최소로 되도록 적응적으로 제어하는 탭 가중 계수 제어 수단과,
    상기 보간 출력 신호로부터 위상 오차를 검출하기 위한 위상 비교기와,
    해당 위상 오차 신호를 평활화하기 위한 루프 필터와,
    상기 보간 출력 신호를 상기 트랜스버설 필터에 의해 등화한 부분 응답의 타입에 따라 최우 복호를 실행하는 것에 의해 데이터 복조를 실행하는 최우 복호기를 구비하고, 또한
    상기 발진기의 출력 클럭의 주파수를 제어하는 수단으로서,
    기록 데이터에 포함되는 동기 패턴의 주기와 해당 동기 패턴이 검출되는 시간폭을 근거로 제어를 실행하는 주파수 제어 수단과,
    주파수와 재생 신호에 포함되는 클럭 성분의 주파수가 근방까지 인입된 후에, 상기 루프 필터의 제어 범위를 모니터링하여, 해당 위상 제어 신호가 위상 동기 제어 불능 영역에 도달하기 전에 정상 동작 범위로 되돌아가도록 클럭 주파수의 업·다운 제어를 실행하는 위상 동기 유지 수단과,
    상기 주파수 제어 수단의 출력 신호 및 상기 위상 동기 유지 수단의 출력 신호를 근거로 상기 발진기를 제어하기 위한 발진기 제어 수단을 구비한 것
    을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 발진기 제어 수단은,
    상기 위상 동기 유지 수단에 의한 업·다운 제어시에, 해당 제어 신호를 변조하는 델타·시그마 변조기와,
    해당 출력 신호를 평활화하는 저역 통과형 필터를 구비하고,
    해당 출력 신호에 의해 상기 발진기를 제어하는 것
    을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 저역 통과형 필터의 컷오프 주파수를 디지털 기록 데이터의 재생 속도에 따라 전환하는 컷오프 주파수 가변 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  20. 제 11 항, 제 12 항 또는 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오프셋 보정 수단은,
    상기 표본화된 신호가 갖는 오프셋 성분을 검출하는 오프셋 검출 수단과,
    해당 검출된 오프셋 성분을 평활화하는 평활화 수단과,
    해당 평활화된 신호를 상기 표본화된 신호로부터 감산하는 감산 수단을 구비한 것
    을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  21. 기록 매체로부터의 재생 신호의 출력 진폭을 강조하는 프리앰프와,
    해당 강조된 신호의 소정의 주파수 대역을 강조하는 파형 등화 수단과,
    발진기에서 생성되는 클럭에 의해, 해당 등화된 신호를 해당 신호에 포함되는 클럭 성분의 위상과는 비동기로 다비트의 디지털 데이터로 표본화하는 아날로그·디지털 변환 수단과,
    해당 표본화된 신호로부터 오프셋 성분을 저감하는 오프셋 보정 수단과,
    해당 출력 신호의 진폭을 소요의 레벨로 조정하는 자동 이득 제어 수단과,
    해당 진폭 조정이 이루어진 신호에 부분 응답 등화를 실행하는 트랜스버설 필터와,
    해당 부분 응답 등화된 신호로부터 정규의 표본화 위상에 있어서의 신호를 고차 보간에 의해 재생하는 고차 보간 필터와,
    해당 보간 출력 신호로부터 상기 트랜스버설 필터의 탭의 가중 계수를 등화 오차가 최소로 되도록 적응적으로 제어하는 탭 가중 계수 제어 수단과,
    상기 보간 출력 신호로부터 위상 오차를 검출하기 위한 위상 비교기와,
    해당 위상 오차 신호를 평활화하기 위한 루프 필터와,
    상기 보간 출력 신호를 상기 트랜스버설 필터에 의해 등화한 부분 응답의 타입에 따라 최우 복호를 실행하는 것에 의해 데이터 복조를 실행하는 최우 복호기
    를 구비하되,
    비동기로 표본화한 신호를 부분 응답 등화하고 위상 보간형의 디지털 위상동기 루프(digital phase-locked loop)에 의해 위상 동기를 보상하여 데이터 복조를 실행하고, 또한
    상기 오프셋 보정 수단은 상기 고차 보간 필터의 출력을 참조하여 오프셋 보정을 행하는 것
    을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 오프셋 보정 수단은,
    상기 고차 보간 필터의 출력 신호가 제로 크로스하는 위치의 표본화 신호에 대해서는 그의 진폭 방향의 성분을 출력하는 제로 크로스 진폭 출력 수단과,
    제로 크로스 위치가 아닌 표본화 신호에 관해서는 해당 신호의 부호의 극성에 따라 일정량의 극성이 상이한 값을 출력하는 극성값 출력 수단과,
    상기 제로 크로스 진폭 출력 수단의 출력 신호 및 상기 극성값 출력 수단의 출력 신호를 평활화하기 위한 오프셋 보정용 루프 필터와,
    해당 출력 신호를 상기 아날로그·디지털 컨버터의 출력 신호로부터 직접 감산하는 것에 의해 오프셋 제거를 실시하는 오프셋 제거 수단을 구비한 것
    을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 오프셋 보정 수단은, 상기 극성값 출력 수단의 출력값을 가변시켜, 상기 제로 크로스 진폭 출력 수단의 출력값과의 비율을 조정하는 극성값 출력 가변 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 오프셋 보정 수단은, 탐색시에는 상기 극성값 출력 수단의 출력값을 상기 제로 크로스 진폭 출력 수단의 출력값에 비해서 크게 하고, 연속 데이터 재생시에는 상기 극성값 출력 수단의 출력값을 상기 제로 크로스 진폭 출력 수단의 출력값에 비해서 작게 하는 것에 의해, 디지털 기록 데이터 재생 장치의 동작 상황에 따라 출력값을 전환하는 출력값 전환 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 오프셋 보정 수단은,
    일정한 시간을 카운트하는 카운터와,
    상기 카운터로부터 출력되는 플래그간의 상기 극성값 출력 수단의 출력값과상기 제로 크로스 진폭 출력 수단의 출력값을 누적 가산하는 누적 가산 수단과,
    해당 출력 신호를 상기 카운터로부터 출력되는 플래그의 타이밍에서, 누적 가산 수단의 출력을 모니터링하여, 유사 위상 동기 상태라고 판단된 경우에는, 상기 극성값 출력 수단의 비율을 높게 한 제어로 전환하여, 정상 위상 동기 상태로 복귀시키는 누적 가산 결과 모니터링 수단을 구비한 것
    을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  26. 제 11 항, 제 12 항, 제 17 항 또는 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트랜스버설 필터는,
    상기 초단의 지연 소자에 상기 진폭 조정이 이루어진 신호가 입력되는, 서로 직렬 접속된, 단위 지연 시간의 지연량을 갖는 복수개의 지연 소자와,
    해당 복수개의 단위 지연 소자중의 초단의 지연 소자의 입력, 지연 소자끼리의 접속점 및 최종단의 지연 소자의 출력에 대응하여 마련된 승산기와,
    해당 승산기의 출력의 총합을 구하여 본 필터의 출력을 생성하는 가산기를 구비하고,
    상기 승산기의 다른 쪽의 입력에 입력하는 가중 계수를 가변시킴으로써 소요의 등화 특성을 실현하는 것
    을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  27. 제 11 항, 제 17 항 또는 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고차 보간 필터는,
    초단의 지연 소자에 상기 부분 응답 등화가 이루어진 신호가 입력되고 서로 직렬 접속된, 단위 지연 시간의 지연량을 갖는 복수개의 지연 소자와,
    해당 복수개의 단위 지연 소자중의 초단의 지연 소자의 입력, 지연 소자끼리의 접속점 및 최종단의 지연 소자의 출력에 대응하여 마련된 승산기와,
    해당 승산기의 출력의 총합을 구하여 본 필터의 출력을 생성하는 가산기를 구비하고,
    상기 승산기의 다른 쪽의 입력에 입력하는 가중 계수를 가변시킴으로써 소요의 등화 특성을 실현하는 것
    을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 고차 보간 필터는 나이퀴스트 특성에 근거하여 보간을 실행하는 것을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 고차 보간 필터는,
    상기 승산기에 대응하여 마련되고, 나이퀴스트 특성의 채널 레이트를 시간 방향으로 분할했을 때의 각각의 진폭값을 저장하는 레지스터와,
    상기 레지스터에 대응하여 마련되고, 상기 루프 필터의 출력 위상 정보에 따라 상기 레지스터에 저장된 진폭값을 선택하여 대응하는 상기 승산기로 출력하는 선택기를 구비한 것
    을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  30. 제 11 항, 제 17 항 또는 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탭 가중 계수 제어 수단은 최소 자승 평균 알고리즘에 의해 상기 트랜스버설 필터의 가중 계수를 결정하는 것을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 탭 가중 계수 제어 수단은,
    상기 고차 보간 필터의 출력 신호에 근거하여 부분 응답 방식에 대응한 등화 목표값을 검출하는 가판정 회로와,
    해당 등화 목표값과 상기 고차 보간 필터의 출력 신호에 근거하여 등화 오차를 검출하는 등화 오차 검출기와,
    상기 등화 오차와 상기 고차 보간 필터의 출력 신호의 상관을 검출하는 상관기와,
    해당 상관기의 출력을 이득과 동수배하여 피드백 이득을 조정하는 피드백 이득 조정기와,
    해당 피드백 이득 조정기의 출력을 각 탭의 가중 계수에 가산하여 탭 계수를 갱신하는 탭 계수 갱신부를 구비한 것
    을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
  32. 제 15 항에 있어서,
    상기 주파수 오차 검출기는,
    상기 고차 보간 필터의 출력 신호가 제로 레벨과 교차하는 간격을 검출하는 제로 크로스 길이 검출기와,
    인접하는 제로 크로스 길이의 비율에 근거하여 이것이 소정의 동기 패턴 길이와 일치하고 있는지의 여부를 검출하고, 상기 기록 매체의 재생 속도를 반영한 제 1 주기 정보를 얻는 동기 패턴 길이 검출기와,
    상기 동기 패턴이 검출될 때까지의 간격을 검출하여, 이것과 소정의 기간에 근거한 제 2 동기 정보를 검출하는 동기 패턴 간격 검출기를 구비한 것
    을 특징으로 하는 디지털 기록 데이터 재생 장치.
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