专利名称：数字数据再生装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字数据再生装置，特别是使用对于线方向的高密度记录再生有效的方式即PRML(局部频率响应极大似然)信号处理方式的数字数据再生装置，其对于高倍速再生可以降低功耗。
背景技术：
作为向光记录介质上记录数字数据的方式，在CD(Compact Disc)或DVD(Digital Versatile Disk)中，为了使线记录密度一定，大多使用通过进行标志幅度调制而记录数字数据使记录介质上的记录密度均匀的方式。再生和解调利用这种方式记录的数字数据时，检测与再生信号具有的通道位频率相当的时钟成分的相位，利用相位同步环进行相位同步引入。
这时，再生信号具有的时钟成分的频率与利用相位同步环生成的时钟的频率大不相同时，相位同步引入未结束的可能性或模拟引入不同的频率的可能性大。为了避免这种情况而可以进行正常的相位同步引入，根据包含在再生信号中的特定的脉冲长度或脉冲间隔检测再生；线速度周期，进行盘的转速的控制和相位同步环的自运行频率的控制。
图14是表示先有的数字数据再生装置的结构的框图。该数字数据再生装置可以进行正常的相位同步引入，并且可以正常地进行振幅方向的偏移修正。在图14中，33是记录进行了标志幅度调制的数字数据以使线记录密度一定的光记录介质，34是再生记录在光记录介质33上的数字数据并输出光盘再生信号的再生单元，2是强调光盘再生信号的高频成分的波形均衡单元，3是使已强调了高频成分的光盘再生信号标准化从而变换为多位的标准化信号的模数变换器，35是修正包含在标准化信号中的振幅方向的偏移成分的偏移修正单元，36是通过将偏移修正单元35输出的标准化信号进行局部频率响应均衡处理而实现多值化的横向滤波器，37是向构成横向滤波器36的抽头供给其权重系数的抽头的权重系数设定单元，38是将横滤波器36的输出信号解调为2值化的数字数据的维特比译码器，39是检测偏移修正单元35的输出信号与零电平交叉的零交叉位置并计数相邻的2个零交叉位置间的标准数的零交叉长度检测器，40是根据零交叉长度检测器39的输出决定用于生成与标准化信号同步的再生时钟的频率误差量的频率误差检测器，41是根据偏移修正单元35的输出信号的相位检测标准化信号具有的时钟成分与再生时钟的相位误差量的相位比较器，42是使用频率误差量进行频率控制以使再生时钟达到可以与标准化信号同步的区域的频率控制用环形滤波器，43是使用相位误差量进行相位控制以使再生时钟与标准化信号同步的相位控制用环形滤波器，44a和44b是将相位控制用环形滤波器43和频率控制用环形滤波器42输出的信号变换为模拟信号的数模变换器，45是根据数模变换器44a和44b输出的模拟信号生成再生时钟的电压控制型振荡器(VoltageControlled Oscillator，以下，称为VCO)。
下面，使用图14和图15说明具有这样的结构的先有的数字数据再生装置的动作。图15是用于说明先有的数字数据再生装置的记录数据和各输出阶段的输出信号波形的图。
以往，图15(a)所示的数字数据以线记录密度一定的方式记录在光记录介质33上。记录的数字数据是例如以8-16调制方式那样连续的0或1限制为3个以上、14个以下的数据。由再生单元34再生数字数据而得到的光盘再生信号随着数字数据的线方向的高记录密度化而发生干涉，所以，如图15(a)所示，越是高频成分，振幅越衰减。因此，由图中未示出的前置放大器将再生单元34输出的光盘再生信号放大后，由波形均衡单元2进行强调高频成分的修正。已强调了高频成分的光盘再生信号示于图15(b)。然后，将模拟信号变换为数字信号的模数变换器3，使用VCO45生成的再生时钟，使进行了高频强调的光盘再生信号成为多位的标准化信号。这时，如果再生时钟的相位与标准化信号具有的时钟成分的相位同步，便可得到图15(c)所示的标准化数据(标准化信号)。图15(c)所示的标准化数据是特别适合于局部频率响应极大似然(Partial Response MaximumLikelihood，以下，称为PRML)信号处理方式的标准化数据。
这里，PRML信号处理方式，是在随着线记录方向的记录密度的增大而高频成分的振幅劣化从而信噪比增大的再生系统中，通过有意识地附加波形干涉并将实现不需要高频成分的再生系统的局部频率响应方式与根据考虑波形干涉的概率计算而推断最正确的系列的最优译码法组合而提高再生数据的品质的信号处理方式。
其次，将由模数变换器3实现标准化的数字信号输入偏移修正单元35，修正包含在标准化信号中的振幅方向的偏移成分。并且，由横向滤波器36将进行了偏移修正的标准化信号进行局部频率响应均衡处理。这时，如图15(d)所示，进行了局部频率响应均衡处理的信号具有多值化这样的特征。另外，横向滤波器36的抽头的权重系数由抽头的权重系数设定单元37使用使均衡误差的平方平均值最小的LMS(Least Mean Square)算法语言进行决定。并且，横向滤波器36的输出信号由作为最优译码器的一种的维特比译码器38实现2值化，解调为数字数据。
这里，模数变换器3进行标准化处理时使用的再生时钟按以下的方式进行控制。
零交叉长度检测器39根据偏移修正单元35的输出信号检测与零电平交叉的零交叉位置，计数相邻的2个零交叉位置间的标准数。频率误差检测器40使用该零交叉长度检测器39的输出检测在特定的期间的同步图案长度和同步图案的检测周期，决定用于进行再生时钟的频率控制的频率误差量。并且，使用频率误差检测器40输出的频率误差量，由频率控制用环形滤波器42进行频率控制，直至再生时钟达到可以与标准化信号的时钟成分同步的区域，并由数模变换器44b将其变换为模拟信号。
另一方面，标准化信号的相位信息由相位比较器41使用偏移修正单元35的输出信号进行检测，决定用于进行再生时钟与标准化信号的相位同步控制的相位误差量。并且，由相位控制用环形滤波器43使用从相位比较器41输出的相位误差量进行相位控制，以使再生时钟与标准化信号的时钟成分同步，并由数模变换器44a将其输出信号变换为模拟信号。
并且，VCO45根据控制频率使再生时钟成为可以与标准化信号的时钟成分同步后变换为模拟信号的数模变换器44b的输出信号和控制相位使再生时钟与标准化信号同步后变换为模拟信号的数模变换器44a的输出信号生成与标准化信号同步的再生时钟。
通过这样的一连串的动作，可以使再生时钟的相位与记录在光盘介质33上的数字数据具有的时钟成分的相位同步。以下，将该时钟成分的频率称为通道位频率。另外，与其相应地可以应用PRML信号处理方式，所以，可以稳定而高精度地再生记录在光记录介质33上的数字数据。
先有的数字数据再生装置采用以上所述的结构，由模数变换器3使用与光记录介质33的光盘再生信号具有的时钟成分同步的时钟进行标准化处理，同时，通过进行PRML信号处理，进行数字数据的解调。另外，作为数字数据再生装置的结构要素的PLL(Phase LockedLoop)电路、有限脉冲应答滤波器(Finite Impulse Response滤波器，以下，称为FIR)和维特比滤波器以通道位频率进行处理。
但是，使用与记录在光记录介质33上的数字数据的时钟成分同步的再生时钟进行应用了PRML信号处理的数据解调时，进行高倍速再生时，再生时钟的频率将增高，所以，与其频率相关地数字电路的功耗将增大。
为了防止进行高倍速再生时功耗增大，尝试了使用与通道位频率的1/2的频率同步的再生时钟的数据解调。将再生时钟的频率采用通道位频率的1/2时，由模数变换器3进行标准化处理时在时间方向上将发生数据缺少的情况。即，仅对使用再生时钟的标准化处理而得到的标准化信号进行相位同步控制和振幅方向的偏移修正，在使用该信号进行数据解调的方法中，与进行标准化处理时使用的再生时钟成为1/2频率的情况有关，从而将发生时间方向的信息量的劣化。因此，在以上所述的相位同步控制和偏移修正等中将引起性能劣化，所以，不能维持充分的再生性能。因此，仅简单地使进行标准化处理时使用的再生时钟的频率成为1/2不能满足降低功耗和提高再生性能这两方面的要求。
本发明就是为了解决上述问题而提案的，目的旨在提供提高记录在光记录介质上的数字数据的再生性能并且降低功耗的数字数据再生装置。
本发明技术方案1所述的数字数据再生装置是从利用具有相同的符号至少3个以上连续的限制的记录符号进行数字记录的光记录介质上解调数字数据的数字数据再生装置，其特征在于具有，将缺少的信号的振幅方向的偏移信息、内插到将对上述光记录介质进行再生的再生信号用通道位频率的1/2的频率的再生时钟进行标准化处理后的标准化信号中、从而进行偏移修正控制的半速率处理用偏移控制单元；对由上述半速率处理用偏移控制单元得到的信号内插缺少的信号的相位误差信息而进行相位同步控制的半速率处理用相位同步控制单元；对由上述半速率处理用偏移控制单元和上述半速率处理用相位同步控制单元进行了振幅方向的偏移修正和相位同步处理的信号、进行局部频率响应自适应均衡处理的半速率处理用自适应均衡单元，和对上述半速率处理用自适应均衡单元输出的局部频率响应自适应均衡信号进行与局部频率响应小型相应的译码的半速率处理用最优译码单元。
另外，本发明技术方案2所述的数字数据再生装置在特征在于在技术方案1所述的再生数据再生装置中，上述半速率处理用自适应均衡单元具有，对用上述再生时钟进行标准化处理的上述标准化信号进行局部频率响应自适应均衡处理的第1半速率处理用自适应均衡滤波器；和利用尼奎斯特内插法内插通过标准化处理得到上述标准化信号时缺少的信号的第2半速率处理用自适应均衡滤波器。
另外，本发明技术方案3所述的数字数据再生装置的特征在于在技术方案1所述的数字数据再生装置中，上述半速率处理用相位同步控制单元具有内插通过标准化处理得到上述标准化信号时缺少的信号的直线内插滤波器。
另外，本发明技术方案4所述的数字数据再生装置的特征在于在技术方案1所述的数字数据再生装置中，上述半速率处理用相位同步控制单元具有内插退标准化处理得到上述标准化信号时缺少的信号的尼奎斯特滤波器。
另外，本发明技术方案5所述的数字数据再生装置的特征在于在技术方案4所述的数字数据再生装置中，上述尼奎斯特滤波器由具有为了维持精度所需要的最小限度的抽头数的有限脉冲应答滤波器构成。
另外，本发明技术方案6所述的数字数据再生装置的特征在于在技术方案3～技术方案5的任一权项所述的数字数据再生装置中，上述半速率处理用相位同步控制单元根据将上述标准化信号与上述尼奎斯特滤波器或上述直线内插滤波器输出的信号相加后的信号的符号的极性决定上述相位误差信息。
另外，本发明技术方案7所述的数字数据再生装置的特征在于在技术方案1所述的数字数据再生装置中，上述半速率处理用偏移控制单元具有内插通过标准化处理得到上述标准化信号时缺少的信号的直线内插滤波器。
另外，本发明技术方案8所述的数字数据再生装置的特征在于在技术方案1所述的数字数据再生装置中，上述半速率处理用偏移控制单元具有内插通过标准化处理得到上述标准化信号时缺少的信号的尼奎斯特内插滤波器。
另外，本发明技术方案9所述的数字数据再生装置的特征在于在技术方案8所述的数字数据再生装置中，上述尼奎斯特内插滤波器由具有为了维持精度所需要的最小限度的抽头数的有限脉冲应答滤波器构成。
另外，本发明技术方案10所述的数字数据再生装置的特征在于在技术方案7～技术方案9的任一权项所述的数字数据再生装置中，上述半速率处理用偏移控制单元具有，并列地检测上述标准化信号与零电平交叉的零交叉位置、和上述直线内插滤波器或上述尼奎斯特内插滤波器输出的内插信号的零交叉位置的零交叉位置检测单元，和根据将上述标准化信号的零交叉位置与上述内插信号的零交叉位置相加后的信号的符号的极性决定偏移信息的偏移信息选择单元。
另外，本发明技术方案11所述的数字数据再生装置的特征在于在技术方案1所述的数字数据再生装置中，上述半速率处理用偏移控制单元具有，内插通过标准化处理得到上述标准化信号时缺少的信号的内插单元；如果在某一任意的期间将上述标准化信号与上述内插单元输出的内插信号相加后的信号的符号的极性为正就加1、如果为负就减1的极性值输出单元，和在由计数器设定的指定的期间将上述极性值输出单元的输出结果进行累加计算的累加单元。
另外，本发明技术方案12所述的数字数据再生装置是从利用具有相同的符号至少3个以上连续的限制的记录符号进行数字记录的光记录介质上解调数字数据的数字数据再生装置，其特征在于具有，将缺少的信号的振幅方向的偏移信息内插到将对上述光记录介质进行再生的再生信号用通道位频率的1/2的频率的再生时钟进行标准化处理后的标准化信号中、从而进行偏移修正控制的半速率处理用偏移控制单元；对由上述半速率处理用偏移控制单元和上述半速率处理用相位同步控制单元进行了振幅方向的偏移修正和相位同步处理的信号进行局部频率响应自适应均衡处理的第1半速率处理用自适应均衡单元；利用尼奎斯特内插法内插通过标准化处理得到上述标准化信号时缺少的信号的第2半速率处理用自适应均衡单元；根据由上述第1和第2半速率处理用自适应均衡单元得到的信号进行上述标准化信号的相位同步控制的半速率处理用相位同步控制单元，和对上述半速率处理用自适应均衡单元输出的局部频率响应自适应均衡信号进行与局部频率响应型相应的译码的半速率处理用最优译码单元。
另外，本发明技术方案13所述的数字数据再生装置的特征在于在技术方案12所述的数字数据再生装置中，上述半速率处理用偏移控制单元根据由上述第1和第2半速率处理用自适应均衡单元得到的信号进行振幅方向的偏移修正。
图1是表示本发明实施例1的数字数据再生装置的结构的框图。
图2是说明高次平衡滤波器的频率特性的图。
图3是表示各种局部频率响应方式的频率特性和MTF特性的图。
图4是表示在本发明实施例1的数字数据再生装置中使用直线内插滤波器的半速率处理用偏移控制单元4的结构的框图(a)和说明直线内插的原理的图(b)。
图5是表示在本发明实施例1和实施例2的数字数据再生装置中使用尼奎斯特内插滤波器的半速率处理用偏移控制单元4的结构的框图(a)和说明尼奎斯特内插的原理的图。
图6是说明在本发明实施例1和实施例2的数字数据再生装置中尼奎斯特内插滤波器17的动作原理的图。
图7是表示在本发明实施例1的数字数据再生装置中使用尼奎斯特内插滤波器的半速率处理用偏移控制单元4的结构的其他例的框图。
图8是说明在本发明实施例1的数字数据再生装置中使用直线内插滤波器(a)和尼奎斯特内插滤波器(b)的半速率处理用相位误差信息检测单元6的动作原理的图。
图9是说明在本发明实施例1的数字数据再生装置中用半速率处理用自适应均衡单元9实现的PR(a，b，c，d)均衡方式与一般的2值化判断方式的不同的图。
图10是表示在本发明实施例1和2的数字数据再生装置中作为半速率处理用自适应均衡单元9的结构要素的FIR滤波器的结构的框图。
图11是表示在本发明实施例1和2的数字数据再生装置中作为半速率处理用自适应均衡单元9的结构要素的滤波系数学习单元的结构的框图。
图12是用于说明在本发明实施例1的数字数据再生装置中利用维特比译码器实现半速率处理用最优译码器10时的动作原理的状态迁移图(a)和格式线图有效的剩余路径(b)。
图13是表示本发明实施例2的数字数据再生装置的结构的框图。
图14是表示先有的数字数据再生装置的结构的框图。
图15是说明先有的数字数据再生装置的记录数据和各输出阶段的输出信号波形的图。
具体实施例方式
实施例1.
首先，参照
本发明技术方案1～技术方案11所述的数字数据再生装置的实施例1。
本实施例1的数字数据再生装置以通道位频率的1/2的频率进行PRML信号处理，使用直线内插滤波器或尼奎斯特内插滤波器复原在时间方向缺少的内插信号，进行偏移修正控制和相位同步控制，可以达到不劣化地维持数字数据的再生性能。
图1是表示本发明实施例1的数字数据再生装置的结构的框图。
图中，33是记录进行了标志幅度调制的数字数据以使线记录密度一定的光记录介质，34是再生记录在光记录介质33上的数字数据并输出光盘再生信号的再生单元，1是放大光盘再生信号的输出的前置放大器，2是强调由前置放大器1放大的光盘再生信号的高频成分的波形均衡单元，3是用通道位频率的1/2的频率的再生时钟将已强调了高频成分的光盘再生信号进行标准化处理从而变换为多位的标准化信号的模数变换器，4是修正包含标准化信号中的振幅方向的偏移成分的半速率处理用偏移控制单元，5是生成与包含在光盘再生信号中的时钟成分的1/2频率的相位同步的标准化信号的半速率处理用相位同步控制单元，6是复原进行标准化处理时缺少的内插信号并根据内插信号和标准化信号检测用于生成再生时钟的相位误差信息的半速率处理用相位误差信息检测单元，7是将半速率处理用相位误差信息检测单元6生成的相位误差信息进行平滑化处理的环形滤波器，8是根据由环形滤波器7进行了平滑化处理的相位误差信息生成再生时钟的时钟发生单元，9是复原进行标准化处理时缺少的内插信号、并对由半速率处理用偏移控制单元4修正后的标准化信号进行局部频率响应均衡处理的半速率处理用自适应均衡单元，10是对进行了局部频率响应均衡处理的均衡输出信号进行数据解调的半速率处理用最优译码器。
下面，使用图1～图12说明本发明实施例1的数字数据再生装置的动作。
再生单元34再生记录在光记录介质33上的数字数据。再生单元34输出的光盘再生信号的振幅由前置放大器1强调之后，由波形均衡单元2进行强调高频成分的修正。
波形均衡单元2由可以任意设定突发脉冲量和截止频率的滤波器构成。构成波形均衡单元2的滤波器可以是例如具有图2实线所示的频率特性的高次平滑滤波器。不进行突发脉冲时，该高次平滑滤波器具有图2中虚线所示的特性。
并且，模数变换器3使用时钟发生单元8生成的通道位频率的1/2的频率的再生时钟，将由波形均衡单元2进行了高频强调的光盘再生信号标准化为多位的标准化信号。这时，根据抽样定理，理论上可以解调由模数变换器3实现了标准化的数字数据的情况是，应解调的数字数据的符号是例如在DVD中使用的8-16调制符号那样最小扫描宽度由2限制的符号，并且，作为光再生特性的MTF(Mutual TransferFunction)特性如图3所示，由具有通道位频率的1/2的频率成分的再生时钟对分布在通道位频率的大致1/4以下的频带的信号进行标准化处理。利用这一情况，本发明的特征在于以通道位频率的1/2的频率为基准生成再生时钟。
其次，通过将已标准化的多位的数字信号输入半速率处理用偏移控制单元4，修正包含在标准化信号中的振幅方向的偏移成分。
该半速率处理用偏移控制单元4也可以是图4所示的结构和原理。图4(a)是表示使用直线内插滤波器的半速率处理用偏移控制单元4的结构的一例的框图，图4(b)是用于说明直线内插的原理的图。
图4所示的半速率处理用偏移控制单元4具有通过进行直线内插而复原从模数变换器3生成的标准化信号中缺少的内插信号的直线内插滤波器11，从标准化信号和内插信号中特定在与中心位置交叉的零交叉位置存在的信号的零交叉位置检测单元12，根据零交叉位置检测单元12特定的信号从标准化信号和内插信号中选择表示振幅方向的偏移的偏移信息信号的偏移信息选择单元13，将由偏移信息选择单元13选择的偏移信息信号进行平滑化处理的平滑化单元14和根据由平滑化单元14进行了平滑化处理的偏移信息信号修正标准化信号的偏移的减法运算单元15。
即，直线内插滤波器11根据使用通道位频率的1/2频率的再生时钟进行了标准化处理的标准化信号(圆圈○16A～16B等)复原从通道位频率的光盘再生信号中缺少的作为时间方向的成分的内插信号(黑点●16C和16F等)。并且，由零交叉位置检测单元12根据标准化信号和内插信号特定在控制前的零交叉位置存在的信号，由偏移信息选择单元13通过从标准化信号和内插信号中选择可以成为振幅方向的偏移信息的偏移信息信号，进行偏移修正控制。这时，零交叉位置检测单元12的动作原理是，可以利用，例如，将相互相邻的标准化信号16A和内插信号16C相加求平均后的信号16D的符号的极性与将内插信号16C和标准化信号16B相加求平均后的信号16E的符号的极性不同，从而特定正确地表示振幅方向的偏移信息的零交叉位置的信号。另外，如果使用直线内插滤波器11，如内插信号16F那样，将发生在与实际的波形偏离的位置复原内插信号，但是，由于作为与振幅方向的偏移信息无关的信号处理，所以，可以认为对偏移信息选择单元13的信号选择交互没有影响。并且，偏移信息选择单元13的输出信号由平滑化单元14进行平滑化处理。在减法运算单元15中，通过从标准化信号中减去该平滑化的信号，降低包含在标准化信号中的振幅方向的偏移成分。
半速率处理用偏移控制单元4也可以是例如图5所示的结构和原理。图5(a)是表示使用尼奎斯特内插滤波器的半速率处理用偏移控制单元4的结构的一例的框图，图5(b)是用于说明尼奎斯特内插的原理的图。
图5所示的半速率处理用偏移控制单元4具有通过进行尼奎斯特内插复原从模数变换器3生成的标准化信号中缺少的内插信号的尼奎斯特内插滤波器17，从标准化信号和内插信号中特定在零交叉位置存在的信号的零交叉位置检测单元12，根据零交叉位置检测单元12特定的信号从标准化信号和内插信号中选择振幅方向的偏移的偏移信息信号的偏移信息选择单元13，将由偏移信息选择单元13选择的偏移信息信号进行平滑化处理的平滑化单元14，和根据由平滑化单元14进行了平滑化处理的偏移信息信号修正标准化信号的偏移的减法运算单元15。
即，尼奎斯特内插滤波器17根据使用通道位频率的1/2频率的再生时钟实现标准化的标准化信号(圆圈○18A～18B等)复原从通道位频率的光盘再生信号中缺少的作为时间方向的成分的内插信号(黑点●18C等)。并且，由零交叉位置检测单元12从标准化信号和内插信号中特定在控制前的零交叉位置存在的信号，由偏移信息选择单元13通过从标准化信号和内插信号中选择可以成为振幅方向的偏移信息的信号，进行偏移修正控制。这时，零交叉位置检测单元12的动作原理是，可以利用，例如将相互相邻的标准化信号18A和内插信号18C相加求平均的信号18D的符号的极性与将内插信号18C和标准化信号18B相加求平均的信号18E的符号的极性不同，从而特定正确地表示振幅方向的偏移信息的零交叉位置的信号。另外，使用尼奎斯特内插滤波器17时，由于内插信号难于在与实际的波形偏离的位置复原，所以，比使用直线内插滤波器11时提高了偏移修正控制的精度。偏移信息选择单元13的输出信号由平滑化单元14进行平滑化处理。并且，偏移信息选择单元13的输出信号由平滑化单元14进行平滑化处理。在减法运算单元15中，通过从标准化信号中减去该平滑化的信号，降低包含在标准化信号中的振幅方向的偏移成分。
这里，尼奎斯特内插滤波器17也可以是以图6所示的尼奎斯特特性为基础的滤波器。具有图6所示的特性的尼奎斯特内插滤波器17可以由应用了反映以例如通道位周期的2倍周期为间隔的圆圈○19A～19F的值的滤波系数的FIR滤波器构成。这样，便可复原在时间方向缺少的信号。
另外，半速率处理用偏移控制单元4也可以是例如图7所示的结构。图7是表示使用尼奎斯特内插滤波器的半速率处理用偏移控制单元4的结构的其他一例的框图。
记录在光记录介质33上的数字数据用以抑制低频成分而进行编码。因此，例如，对于在某一任意的期间记录的2值数字数据的“1”就加1，而对于记录的2值数字数据的“0”就减1，进行这样的累加运算时，该累加结果具有平均接近于零的特性。图7所示的半速率处理用偏移控制单元就利用了该特性。
图7所示的半速率处理用偏移控制单元4具有通过进行尼奎斯特内插而复原从模数变换器3生成的标准化信号中缺少的内插信号的尼奎斯特内插滤波器17，给将相互相邻的标准化信号和内插信号相加求平均后的信号赋予极性的极性值输出单元20，在由计数器设定的期间将极性值输出单元20的输出信号相加的累加运算单元21，将累加运算单元21的输出信号进行平滑化处理的平滑化单元14，和根据平滑化单元14的输出信号修正标准化信号的偏移的减法运算单元15。
即，尼奎斯特内插滤波器17根据使用通道位频率的1/2频率的再生时钟而实现标准化的标准化信号(参见图5，圆圈○18A～18B等)复原从通道位频率的光盘再生信号中缺少的作为时间方向的成分的内插信号(黑点●18C等)。极性值输出单元20向将相互相邻的标准化信号和内插信号相加求平均后的信号分配“-1”或“1”。即，向将标准化信号18A和内插信号18C相加求平均后的信号18D分配极性“-1”，向将内插信号18C和标准化信号18B相加求平均后的信号18E分配极性“1”，对其他的时间成分也进行同样的处理。并且，极性值输出单元20的输出结果在由计数器22设定的任意的期间由累加运算单元21进行累加。该累加结果由平滑化单元14进行平滑化处理。在减法运算单元15中，通过从标准化信号中减去该平滑化的信号，降低包含在标准化信号中的振幅方向的偏移成分。该方法在标准化信号与包含在其中的时钟成分的1/2频率的相位不同步时也是有效的，所以，也希望应用于标准化信号的相位不同步时的处理。
为了实现PRML信号处理，必须根据光盘再生信号生成与包含在其中的时钟成分的1/2频率的相位同步的标准化信号。实现这一条件的半速率处理用相位同步控制单元5具有以下的结构就可以了。
由模数变换器3实现了标准化、由半速率处理用偏移控制单元4修正了偏移的标准化信号被输入半速率处理用相位误差信息检测单元6。于是，半速率处理用相位误差检测单元6根据输入的标准化信号复原在时间方向缺少的内插信号，使用标准化信号和内插信号检测相位误差信息。并且，由环形滤波器7将由半速率处理用相位误差信息检测单元6生成的相位误差信息进行平滑化处理，由时钟发生单元8控制使再生时钟的相位与光盘再生信号具有的时钟成分的1/2频率的相位同步。这样，通过生成与光盘再生信号具有的时钟成分的1/2频率的相位同步的多位的标准化信号，可以实现PRML信号处理。
另外，半速率处理用相位误差信息检测单元6可以将图4所示的直线内插滤波器11应用于复原向时间方向缺少的信号的内插处理，也可以将图5所示的尼奎斯特内插滤波器17应用于复原在时间方向缺少的信号的内插处理。另外，也可以根据图8所示的原理检测用于使光盘再生信号具有的时钟成分的1/2频率的相位与再生时钟的相位同步的相位误差信息。图8表示再生时钟的频率仅比光盘再生信号具有的时钟成分的1/2频率略低的状态。另外，图8(a)是由直线内插滤波器11进行内插处理时的动作原理，图8(b)是由尼奎斯特内插滤波器17进行内插处理时的动作原理。另外，图8表示再生数据由连续4T(T是与1通道位相当的时间)的单一频率构成时的信号，圆圈○是修正了由模数变换器3实现标准化的标准化信号的偏移的标准化信号，黑点●是通过内插处理复原在时间方向缺少的信号的内插信号。
这里，在用圆包围的零交叉附近的信号中，在前沿采用其原来的信息、在后沿使信号的正负反相时，根据相位的偏离量观测了图8中用虚线所示的相位戊醇曲线。用圆包围的信号的振幅成分，通过利用零交叉位置附近的再生波形的直线性，可以置换为时间方向的相位成分的偏离进行考虑。因此，考虑前沿和后沿，将零交叉附近的标准化信号和内插信号的振幅成分直接作为相位误差信息时，相位误差信息观测为正的时，相位就落后了，观测为负的时，相位就超前了。因此，观测为正的时，可以向提高再生时钟的频率从而使相位超前的方向反馈。相反，观测为负的时，可以向降低再生时钟的频率从而使相位落后的方向反馈。通过进行这样的控制，相位误差信号可以接近于零，从而可以使再生时钟的相位与再生数据具有的时钟成分的1/2频率的相位同步。在图8(a)中，由直线内插滤波器11复原的内插信号将发生复原在与实际的波形偏离的位置的情况，但是，由于作为与包含在相位误差曲线中的相位误差信息无关的信号进行处理，所以，可以认为对相位同步控制的精度交互没有影响。另一方面，在图8(b)中，通过由尼奎斯特内插滤波器17进行内插处理，复原在与实际的波形交互相同的位置，所以，比使用直线内插滤波器11时提高了相位误差信息的精度。半速率处理用相位误差信息检测单元6的尼奎斯特内插滤波器可以是与半速率处理用偏移控制单元4的尼奎斯特内插滤波器17相同的结构，例如，可以由例如以图6所示的尼奎斯特特性为基础应用了以通道位周期的2倍周期为间隔的圆圈○19A～19F那样的滤波系数的FIR滤波器构成。
其次，将半速率处理用偏移控制单元4的输出信号输入半速率处理用自适应均衡单元9，进行局部频率响应均衡处理。图9是说明用半速率处理用自适应均衡单元9实现的PR(a，b，b，a)均衡方式(c)与一般的2值化判断方式(a)、(b)的不同的图。这里，局部频率响应均衡对例如DVD如图9(c)所示的那样，使用均衡后的波形振幅分离为5值的PR(a，b，b，a)方式。另外，在图9中，圆圈○是将与再生信号具有的时钟成分的1/2频率的相位同步的标准化信号进行了局部频率响应均衡处理的信号，黑点●是由半速率处理用自适应均衡单元9具有的尼奎斯特内插滤波器17a复原在时间方向缺少的信号后的内插信号。
在先有的数字数据再生装置使用的读出通道中，根据图9(a)所示的波形均衡输出信号通过使用限幅电平的2值化判断，进行数字数据解调。在进行标准化处理时，如图9(b)所示的那样进行标准化处理，通过对其多位数字信号进行限幅，进行2值化判断。与此相反，PR(a，b，b，a)方式则具有以a∶b∶b∶a的比率填补不同的4个时间的标准化信号的特征(a+b*D+b*D2+a*D3)，对于再生信号，则时附加图3所示的低通型滤波器的特性。在图3中，PR(1，2，2，1)方式和PR(3，4，4，3)方式相当。可以认为越是具有与图3所示的MTF特性接近的频率特性的方式，越是有利的局部频率响应方式。在图3所示的PR(a，b，b，a)方式以外，还存在各种各样的局部频率响应的形式，不限定特定的方式，只要与性能符合就行，使用其他方式也没有问题。将这些附加了与再生数据的时间方向的相关性的局部频率响应方式与作为后面所述的最优译码法之一的利用附加的数据的相关性推断正确的系列的维特比译码器组合，可以实现对线记录方向的高密度记录再生有利的PRML信号处理。
如上所述，PRML信号处理方式根据再生波形的特性及调制符号存在各种各样的组合，所以，对于各种记录再生系统必须选择最佳的方式。
进行这样的局部频率响应均衡处理的半速率处理用自适应均衡单元9可以具有由例如用于及局部频率响应均衡处理的有限的抽头构成的FIR滤波器，通过利用LMS算法语言而自适应地控制使在从FIR滤波器输出的局部频率响应均衡信号(均衡输出信号)中存在的均衡误差为最小的滤波系数学习单元，和用于根据FIR滤波器的输出信号复原在时间方向缺少的内插信号的尼奎斯特内插滤波器17a。
这里，该FIR滤波器的均衡特性是通过改变滤波系数而实现的。FIR滤波器如图10所示，可以具有用于使再生时钟延迟1周期(本发明的情况为2T的周期)的延迟元件23a～23f、乘法元件24a～24g和加法单元25。在该FIR滤波器中，将加法单元25的输出信号输入尼奎斯特内插滤波器17a，由尼奎斯特内插滤波器17a生成内插信号。
另外，FIR滤波器的滤波系数S1～S7由利用自适应控制的LMS算法语言的滤波系数学习单元进行设定，以使在从加法单元25输出的局部频率响应均衡输出信号中存在的均衡误差为最小。作为半速率处理用自适应均衡单元9的结构要素的滤波系数学习单元可以是例如图11所示的结构。该滤波系数学习单元包括根据加法单元25输出的均衡输出信号检测与局部频率响应方式电影的均衡目标值的临时判断电路26，从该均衡目标值中减去加法单元25的输出信号而检测均衡误差的均衡误差检测器27，计算均衡误差检测器27的输出信号(均衡误差)与FIR滤波器的输入信号(均衡输出信号)的相关性的相关器28，使相关器28的输出增益倍增而调整反馈增益的反馈增益调整器29和通过将其输出与各抽头的滤波综述相加而更新滤波系数的滤波系数更新单元30a～30g。另外，该滤波系数学习单元在自适应控制开始时装入初始值存储单元31a～31g存储的滤波系数的初始值，进行滤波系数的自适应自动均衡控制。这里，从加法单元25输出的均衡输出信号为图9(c)中的圆圈○，由尼奎斯特内插滤波器17进行了内插处理的内插信号为图9(c)中的黑点●。
以上，使用通过一连串的动作而输出的局部频率响应均衡信号，通过进行与局部频率响应型相应的译码的半速率处理用最优译码器10，进行数据解调。
这里，半速率处理用最优译码器10可以是例如使用通道位频率的1/2频率进行解调处理的维特比译码器。维特比译码器根据局部频率响应的形式按照有意识地附加的符号的相关的法则进行概率计算，推断最正确的系列。图12是说明利用维特比译码器实现半速率处理用最优译码器10时的动作原理的图。图12(a)是状态迁移图，图12(b)是格式线图和有效的剩余路径。例如，应用的局部频率响应的显示为PR(a，b，b，a)方式时，状态根据图12(a)所示的状态迁移图而变化。特别是考虑了在DVD中使用的8-16调制符号的情况就是如此，与用2限制最小扫描距离长度的情况有关，可以用S0～S5的6个状态的状态迁移来表现。另外，X/Y表示X是记录符号的迁移、Y是那时的信号振幅。另外，1个状态用相邻的3个时间的符号表示，例如，在从S4「110」向S3「100」的状态迁移中，通过将符号“0”加到「110」上，向左移位，左端的“1”消失，成为状态S3「100」。但是，处理速率在是通道位频率的1/2频率时，在图12(a)所示的状态迁移中，必须将相邻的2个状态作为1个进行考虑。例如，如图1所示，半速率处理用自适应均衡单元9在并列地输出在正规的标准化位置实现标准化的标准化信号和通过内插而复原的内插信号时，对于相邻的2个状态，可以分别输入正规的标准化位置的正规数据(标准化信号)和内插数据(内插信号)，使用进行并列处理的方法。这时的随时间的变化，可以用以并列地处理图12(b)所示的正规数据和内插数据的情况为特征的格式线图表示。因此，在计算各路径的概率长度1kab(以下，称为分支量度)并向各个状态推移时，将量度相加。这里，k表示时间的推移，ab表示从状态Sa向Sb的迁移中的量度。该量度的各状态的相加值称为量度，将该量度为最小的路径作为有效剩余路径，通过顺序输出而解调为2值数字数据。即，按照图12(b)的记录符号进行解调时，实线所示的路径成为有效剩余路径。
这样，本实施例1的数字数据再生装置由前置放大器1放大从光记录介质33上再生的光盘再生信号的振幅，由波形均衡单元2进行修正而强调高频，使用由时钟发生单元8根据通道位频率的1/2频率而生成的再生时钟，由模数变换器3将波形均衡单元2的输出信号标准化为多位的标准化信号，由半速率处理用偏移控制单元4进行包含在模数变换器3输出的标准化信号中振幅方向的偏移成分的修正之后，由半速率处理用自适应均衡单元9进行局部频率响应均衡处理，由半速率处理用最优译码器10根据最优译码法进行译码，所以，通过应用PRML信号处理，可以提高解调数据的品质，同时可以大幅度降低功耗。
另外，由直线内插滤波器11或尼奎斯特内插滤波器17复原使用根据通道位频率的1/2频率成分而生成的再生时钟将光盘进行标准化处理而在时间方向缺少的信号，通过使用复原的内插信号和标准化信号进行偏移修正控制或相位填补控制，可以防止数字数据的再生性能的劣化。
实施例2.
下面，参照
本发明技术方案12和技术方案13所述的数字数据再生装置的实施例2。
本实施例2的数字数据再生装置以通道位频率的1/2频率进行PRML信号处理，使用与正规的标准化信号对应的自适应均衡单元和以用于复原在时间方向缺少的内插信号的尼奎斯特特性为基础的自适应均衡单元，进行适合于局部频率响应的偏移修正控制或相位填补控制，可以提高数字数据的再生性能。
图13是表示本发明实施例2的数字数据再生装置的结构的框图。
图中，33是记录为了使线记录密度一定而进行标志幅度调制的数字数据的光记录介质，34是再生记录在光记录介质33上的数字数据并输出光盘再生信号的再生单元，1是放大光盘再生信号的输出的前置放大器，2是强调由前置放大器1放大的光盘再生信号的高频成分的波形均衡单元，3是用通道位频率的1/2频率的再生时钟对强调了高频成分的光盘再生信号进行标准化处理而变换为多位的标准化小的模数变换器，4是修正包含在标准化信号中的振幅方向的偏移成分的半速率处理用偏移控制单元，9是对由半速率处理用偏移控制单元4进行了修正的标准化信号进行均衡处理的半速率处理用自适应均衡单元，32是复原在时间方向缺少的内插信号并对复原的内插信号进行均衡处理的尼奎斯特内插型自适应均衡单元，5是生成与包含在再生信号中的时钟成分的1/2频率的相位填补的标准化信号的半速率处理用相位填补控制单元，6是根据半速率处理用自适应均衡单元9的输出信号和尼奎斯特内插型自适应均衡单元32的输出信号检测用于生成再生时钟的相位误差信息的半速率处理用相位误差信息检测单元，7是将半速率处理用相位误差信息检测单元6生成的相位误差信息进行平滑化处理的环形滤波器，8是根据由环形滤波器7进行了平滑化处理的相位误差信息生成再生时钟的时钟发生单元，10是对由半速率处理用自适应均衡单元9和尼奎斯特内插型自适应均衡单元32进行了局部频率响应均衡处理的均衡输出信号进行数据解调的半速率处理用最优译码器。
下面，使用图2、3、5、6、图9～图11和图13说明本发明实施例2的数字数据再生装置的动作。
再生单元34再生记录在光记录介质33上的数字数据。在由前置放大器1对再生单元34输出的光盘再生信号的振幅进行强调处理之后，由波形均衡单元2进行修正用以强调高频成分。
波形均衡单元2由可以任意设定突发脉冲量和截止频率的滤波器构成。构成波形均衡单元2的滤波器，可以是例如具有图2中实线所示的频率特性的高次平滑滤波器。该高次平滑滤波器在不进行突发脉冲时具有图2中虚线所示的特性。
并且，模数变换器3将由波形均衡单元使用时钟发生单元8生成的通道位频率的1/2频率的再生时钟进行了高频强调的光盘再生信号标准化为多位的标准化信号。这时，根据抽样原理，理论上可以解调由模数变换器3进行了标准化处理的数字数据的情况是，应解调的数字数据的符号是例如在DVD中使用的8-16调制符号那样最小扫描距离由2限制的符号，并且，作为再生特性的MTF(Mutual TransferFunction)特性如图3所示的那样分布在通道位频率的大致1/4以下的区域时，使用具有通道位频率的1/2频率成分的再生时钟由模数变换器3进行标准化处理。利用这一点，本发明的特征是以通道位频率的1/2频率为基准生成再生时钟。
其次，通过将进行标准化处理的多位数字信号输入半速率处理用偏移控制单元4，修正包含在标准化信号中的振幅方向的偏移成分。将半速率处理用偏移控制单元4的输出信号输入半速率处理用自适应均衡单元9和尼奎斯特内插型自适应均衡单元，进行局部频率响应均衡处理。这里，局部频率响应均衡处理，例如对DVD，如图9(c)所示的那样，使用均衡后的波形振幅分离为5值的PR(a，b，b，a)方式。另外，在图9中，圆圈○是将与再生信号具有的时钟成分的1/2频率的相位填补的标准化信号进行了局部频率响应均衡处理的信号，黑点●是由尼奎斯特内插型自适应均衡单元32复原在时间方向缺少的信号的内插信号。
PR(a，b，b，a)方式具有以a∶b∶b∶a的比率填补不同的4个时间的标准化信号的特征(a+b*D+b*D2+a*D3)，对于再生信号，附加了图3所示的低通型滤波器的特性。在图3中，PR(1，2，2，1)方式和PR(3，4，4，3)方式与此相当。可以认为，越是具有与图3所示的MTF特性接近的频率特性的方式，越是有利的局部频率响应方式。在图3所示的PR(a，b，b，a)方式以外，还存在各种各样的局部频率响应的形式，不限定特定的方式，只要与性能符合就行，使用其他方式也没有问题。将这些附加了与再生数据的时间方向的相关性的局部频率响应方式与作为后面所述的最优译码法之一的利用附加的数据的相关性推断正确的系列的维特比译码器组合，可以实现对线记录方向的高密度记录再生有利的PRML信号处理。
如上所述，PRML信号处理方式根据再生波形的特性及调制符号存在各种各样的组合，所以，对于各种记录再生系统必须选择最佳的方式。
进行这样的局部频率响应均衡处理的半速率处理用自适应均衡单元9可以具有由例如用于及局部频率响应均衡处理的有限的抽头构成的FIR滤波器和通过利用LMS算法语言而自适应地控制使在从FIR滤波器输出的局部频率响应均衡信号(均衡输出信号)中存在的均衡误差为最小的滤波系数学习单元。
另外，尼奎斯特内插型自适应均衡单元32可以由例如具有图6所示的尼奎斯特特性的FIT滤波器和利用自适应地控制的LMS算法语言以使从FIT滤波器输出的内插输出信号中存在的均衡误差为最小的滤波系数学习单元构成。
这里，该FIR滤波器的均衡特性是通过改变滤波系数而实现的。FIR滤波器如图10所示，可以具有用于使再生时钟延迟1周期(本发明的情况为2T的周期)的延迟元件23a～23f、乘法元件24a～24g和加法单元25。
另外，FIR滤波器的滤波系数S1～S7由利用自适应控制的LMS算法语言的滤波系数学习单元进行设定，以使在从加法单元25输出的局部频率响应均衡输出信号中存在的均衡误差为最小。滤波系数学习单元可以是例如图11所示的结构。该滤波系数学习单元包括根据加法单元25输出的均衡输出信号检测与局部频率响应方式相应的均衡目标值的临时判断电路26，从该均衡目标值中减去加法单元25的输出信号而检测均衡误差的均衡误差检测器27，计算均衡误差检测器27的输出信号(均衡误差)与FIR滤波器的输入信号(均衡输出信号)的相关性的相关器28，使相关器28的输出增益倍增而调整反馈增益的反馈增益调整器29，和通过将其输出与各抽头的滤波综述相加而更新滤波系数的滤波系数更新单元30a～30g。另外，该滤波系数学习单元在自适应控制开始时装入初始值存储单元31a～31g存储的滤波系数的初始值，进行滤波系数的自适应自动均衡控制。这里，半速率处理用自适应均衡单元9的输出信号为图9(c)中的圆圈○，由尼奎斯特内插滤波器17进行了内插处理的内插信号为图9(c)中的黑点●。
以上，使用通过一连串的动作而输出的局部频率响应均衡信号，通过进行与局部频率响应型相应的译码的半速率处理用最优译码器10，进行数据解调。这里，半速率处理用最优译码器、0可以是例如实施例1所述的使用通道位频率的1/2频率将解调处理的维特比译码器。
实施例2的半速率处理用偏移控制单元4的特征是，可以将半速率处理用自适应均衡单元9的均衡输出信号作为输入信号取代例如实施例1的半速率控制单元的标准化信号，使用尼奎斯特内插型相适应均衡单元的输出信号取代尼奎斯特内插滤波器的输出信号。这样，便可将进行了局部频率响应均衡处理的信号直接用于偏移修正控制，所以，可以提高偏移修正控制的正确度。
为了实现PRML信号处理，必须根据光盘再生信号生成与包含在其中的时钟成分的1/2频率的相位填补的标准化信号。实现这一条件的半速率处理用相位填补控制单元5可以具有以下的结构。
半速率处理用自适应均衡单元9和尼奎斯特内插型自适应均衡单元32根据模数变换器3和半速率处理用偏移控制单元4的输出信号而生成的均衡输出信号输入半速率处理用相位误差信息检测单元6。于是，半速率处理用相位误差信息检测单元6从半速率处理用自适应均衡单元9和尼奎斯特内插型自适应均衡单元32生成的均衡输出信号中检测相位误差信息。并且，由环形滤波器7将由半速率处理用相位误差信息检测单元6生成的相位误差信息进行平滑化处理，由时钟发生单元8控制使再生时钟的相位与光盘再生信号具有的时钟成分的1/2频率的相位同步。这样，通过生成与光盘再生信号具有的时钟成分的1/2频率的相位同步的多位标准化信号，可以实现PRML信号处理。
半速率处理用相位误差信息检测单元6可以根据图8所示的原理检测光盘再生信号具有的时钟成分的1/2频率的相位和用于使再生时钟的相位同步的相位误差信息。
这样，本实施例2的数字数据再生装置由前置放大器1放大从光记录介质33上再生的光盘再生信号的振幅，由波形均衡单元2进行强调高频的修正，使用由时钟发生单元8根据通道位频率的1/2频率而生成的再生时钟，由模数变换器3将波形均衡单元2的输出信号标准化为多位的标准化信号，在由半速率处理用偏移控制单元4进行包含在模数变换器3输出的标准化信号中的振幅方向偏移成分的修正之后，由半速率处理用相位同步控制单元5生成与包含在再生信号中的通道位频率的1/2频率的相位同步的标准化信号，由半速率处理用自适应均衡单元9和尼奎斯特内插型自适应均衡单元32进行局部频率响应均衡处理，由半速率处理用最优译码器10根据最优译码法进行译码，所以，通过应用PRML信号处理，可以提高解调数据的品质，同时可以大幅度降低功耗。
另外，将由半速率处理用自适应均衡单元9对标准化信号进行均衡处理的均衡输出信号和由尼奎斯特内插型自适应均衡单元32复原内插信号并对该内插信号进行均衡处理的均衡输出信号输入半速率处理用偏移控制单元4和半速率处理用相位误差信息检测单元6，所以，通过将进行了局部频率响应均衡处理的信号用于偏移修正控制或相位同步控制，可以进一步提高再生性能。
如上所述，按照本发明技术方案1的数字数据再生装置，在从利用具有相同的符号至少连续3个以上的限制的记录符号进行数字记录的光记录介质上解调数字数据的数字数据再生装置中，具有，将缺少的信号的振幅方向的偏移信息内插到用通道位频率的1/2频率的再生时钟将从上述光记录介质上再生的再生信号进行了标准化处理的标准化信号中，进行偏移修正控制的半速率处理用偏移控制单元；对由上述半速率处理用偏移控制单元得到的信号内插缺少的信号的相位误差信息进行相位同步控制的半速率处理用相位同步控制单元；对由上述半速率处理用偏移控制单元和上述半速率处理用相位同步控制单元进行了振幅方向的偏移修正和相位同步处理的信号、进行局部频率响应自适应均衡处理的半速率处理用自适应均衡单元，和对上述半速率处理用自适应均衡单元输出的局部频率响应自适应均衡信号进行与局部频率响应形式相应的译码的半速率处理用最优译码器。由于使用通道位频率的1/2频率的上述再生时钟可以进行数据解调处理，所以，可以降低上述数字数据再生装置的功耗。
另外，按照本发明技术方案2的数字数据再生装置，在技术方案1所述的数字数据再生装置中，上述半速率处理用自适应均衡单元具有，对用上述再生时钟进行标准化处理的上述标准化信号进行局部频率响应自适应均衡处理的第1半速率处理用自适应均衡滤波器，和利用尼奎斯特内插法内插通过标准化处理得到上述标准化信号时缺少的信号的第2半速率处理用自适应均衡滤波器。因而可以正确地复原使用上述再生时钟进行标准化处理时缺少的内插信号，所以，可以维持与用通道位频率的时钟进行标准化处理时相当的数字数据解调的性能。
另外，按照本发明技术方案3的数字数据再生装置，在技术方案1所述的数字数据再生装置中，上述半速率处理用相位同步控制单元具有内插通过标准化处理得到上述标准化信号时缺少的信号的直线内插滤波器。因而不仅用通道位频率的1/2频率的上述再生时钟进行标准化处理的上述标准化信号而且使用上述内插的信号也可以进行相位同步控制，所以，可以保证相位同步性能。
另外，按照本发明技术方案4的数字数据再生装置，在技术方案1所述的数字数据再生装置中，上述半速率处理用相位同步控制单元具有内插退标准化处理得到上述标准化信号时缺少的信号的尼奎斯特滤波器，比使用直线内插滤波器时提高了相位同步性能。
另外，按照本发明技术方案5的数字数据再生装置，在技术方案4所述的数字数据再生装置中，上述尼奎斯特滤波器由为了维持精度而具有所需最小限度的抽头数的有限脉冲应答滤波器构成。所以，减小了上述尼奎斯特内插滤波器的电路规模，从而可以抑制延迟量。
另外，按照本发明技术方案6的数字数据再生装置，在技术方案3～技术方案5的任一权项所述的数字数据再生装置中，上述半速率处理用相位同步控制单元根据将上述标准化信号与上述尼奎斯特滤波器或上述直线内插滤波器输出的信号相加后的信号的符号的极性决定上述相位误差信息，可以取得表示比上述标准化信号和上述内插信号正确的相位误差信息的信号，所以，可以进行稳定的相位同步控制。
另外，按照本发明技术方案7的数字数据再生装置，在技术方案1所述的数字数据再生装置中，上述半速率处理用偏移控制单元具有内插通过标准化处理得到上述标准化信号时缺少的信号的直线内插滤波器，不仅用通道位频率的1/2频率的上述再生时钟进行标准化处理的上述标准化信号而且使用上述内插的信号也可以进行偏移修正，所以，可以保证偏移修正性能。
另外，按照本发明技术方案8的数字数据再生装置，在技术方案1所述的数字数据再生装置中，上述半速率处理用偏移控制单元具有内插通过标准化处理得到上述标准化信号时缺少的信号的尼奎斯特内插滤波器。所以，可以比使用直线内插滤波器时进行精度更高的偏移修正。
另外，按照本发明技术方案9的数字数据再生装置，在技术方案8所述的数字数据再生装置中，上述尼奎斯特内插滤波器由具有为了维持精度所需要的最小限度的抽头数的有限脉冲应答滤波器构成。所以，减小了上述尼奎斯特内插滤波器的电路规模，从而可以抑制延迟量。
另外，按照本发明技术方案10的数字数据再生装置，在技术方案7～技术方案9的任一权项所述的数字数据再生装置中，上述半速率处理用偏移控制单元具有并列地检测上述标准化信号与零电平交叉的零交叉位置和上述直线内插滤波器或上述尼奎斯特内插滤波器输出的内插信号的零交叉位置的零交叉位置检测单元和根据将上述标准化信号的零交叉位置与上述内插信号的零交叉位置相加后的信号的符号的极性决定偏移信息的偏移信息选择单元，可以取得表示比上述标准化信号和上述内插信号正确的偏移信息的信号。所以，可以进行稳定的偏移修正控制。
另外，按照本发明技术方案11的数字数据再生装置，在技术方案1所述的数字数据再生装置中，上述半速率处理用偏移控制单元具有内插通过标准化处理得到上述标准化信号时缺少的信号的内插单元；如果在某一任意的期间将上述标准化信号与上述内插单元输出的内插信号相加后的信号的符号的极性为正就加1、如果为负就减1的极性值输出单元和在由计数器设定的指定的期间将上述极性值输出单元的输出结果进行累加计算的累加单元。所以，在上述标准化信号与上述再生时钟不同步时也可以进行偏移修正。
另外，按照本发明技术方案12的数字数据再生装置，在从利用具有相同的符号至少3个以上连续的限制的记录符号进行数字记录的光记录介质上解调数字数据的数字数据再生装置中，具有，将缺少的信号的振幅方向的偏移信息内插到将对上述光记录介质进行再生的再生信号用通道位频率的1/2的频率的再生时钟进行标准化处理后的标准化信号中、从而进行偏移修正控制的半速率处理用偏移控制单元；对由上述半速率处理用偏移控制单元和上述半速率处理用相位同步控制单元进行了振幅方向的偏移修正和相位同步处理的信号进行局部频率响应自适应均衡处理的第1半速率处理用自适应均衡单元；利用尼奎斯特内插法内插通过标准化处理得到上述标准化信号时缺少的信号的第2半速率处理用自适应均衡单元；根据由上述第1和第2半速率处理用自适应均衡单元得到的信号进行上述标准化信号的相位同步控制的半速率处理用相位同步控制单元，和对上述半速率处理用自适应均衡单元输出的局部频率响应自适应均衡信号、进行与局部频率响应型相应的译码的半速率处理用最优译码单元，可以根据适合于局部频率响应的均衡输出信号生成相位误差信息，所以，可以提高相位同步控制的可靠性。
另外，按照本发明技术方案13的数字数据再生装置，在技术方案12所述的数字数据再生装置中，上述半速率处理用偏移控制单元根据由上述第1和第2半速率处理用自适应均衡单元得到的信号进行振幅方向的偏移修正，可以根据适合于局部频率响应的均衡输出信号生成偏移信息，所以，可以提高偏移修正控制的可靠性。
权利要求
1.一种数字数据再生装置，用于从利用具有受相同的符号连续至少3个以上的限制的记录符号进行数字记录的光记录介质解调数字数据，其特征在于具有半速率处理用偏移控制单元，用于将缺少的信号的振幅方向的偏移信息内插到将对上述光记录介质进行再生的再生信号用通道位频率的1/2的频率的再生时钟进行标准化处理后的标准化信号中，从而进行偏移修正控制；半速率处理用相位同步控制单元，用于对由上述半速率处理用偏移控制单元得到的信号内插缺少的信号的相位误差信息，进行相位同步控制；半速率处理用自适应均衡单元，用于对由上述半速率处理用偏移控制单元和上述半速率处理用相位同步控制单元进行了振幅方向的偏移修正和相位同步处理的信号进行局部频率响应自适应均衡处理，和半速率处理用最优译码单元，用于对上述半速率处理用自适应均衡单元输出的局部频率响应自适应均衡信号进行与局部频率响应型相应的译码。
2.按权利要求2所述的数字数据再生装置，其特征在于上述半速率处理用自适应均衡单元具有对用上述再生时钟进行标准化处理的上述标准化信号进行局部频率响应自适应均衡处理的第1半速率处理用自适应均衡滤波器，和利用尼奎斯特内插法内插通过标准化处理得到上述标准化信号时缺少的信号的第2半速率处理用自适应均衡滤波器。
3.按权利要求1所述的数字数据再生装置，其特征在于上述半速率处理用相位同步控制单元具有内插通过标准化处理得到上述标准化信号时缺少的信号的直线内插滤波器。
4.按权利要求1所述的数字数据再生装置，其特征在于上述半速率处理用相位同步控制单元具有内插退标准化处理得到上述标准化信号时缺少的信号的尼奎斯特滤波器。
5.按权利要求4所述的数字数据再生装置，其特征在于上述尼奎斯特内插滤波器由具有维持精度所需要的最小限度的抽头数的有限脉冲应答滤波器构成。
6.按权利要求3至5任意一项所述的数字数据再生装置，其特征在于上述半速率处理用相位同步控制单元，根据将上述标准化信号与上述尼奎斯特滤波器或上述直线内插滤波器输出的信号相加后的信号的符号的极性，决定上述相位误差信息。
7.按权利要求1所述的数字数据再生装置，其特征在于上述半速率处理用偏移控制单元具有，内插通过标准化处理得到上述标准化信号时缺少的信号的直线内插滤波器。
8.按权利要求1所述的数字数据再生装置，其特征在于上述半速率处理用偏移控制单元具有内插通过标准化处理得到上述标准化信号时缺少的信号的尼奎斯特内插滤波器。
9.按权利要求8所述的数字数据再生装置，其特征在于上述尼奎斯特内插滤波器由具有为了维持精度所需要的最小限度的抽头数的有限脉冲应答滤波器构成。
10.按权利要求7至9任一项所述的数字数据再生装置，其特征在于上述半速率处理用偏移控制单元具有，并列地检测上述标准化信号与零电平交叉的零交叉位置和上述直线内插滤波器或上述尼奎斯特内插滤波器输出的内插信号的零交叉位置的零交叉位置检测单元，和根据将上述标准化信号的零交叉位置与上述内插信号的零交叉位置相加后的信号的符号的极性决定偏移信息的偏移信息选择单元。
11.按权利要求1所述的数字数据再生装置，其特征在于上述半速率处理用偏移控制单元具有内插通过标准化处理得到上述标准化信号时缺少的信号的内插单元；如果在某一任意的期间将上述标准化信号与上述内插单元输出的内插信号相加后的信号的符号的极性为正就加1、如果为负就减1的极性值输出单元，和在由计数器设定的指定的期间将上述极性值输出单元的输出结果进行累加计算的累加单元。
12.一种数字数据再生装置，用于从利用具有受相同的符号连续至少3个以上的限制的记录符号进行数字记录的光记录介质解调数字数据，其特征在于具有半速率处理用偏移控制单元，将缺少的信号的振幅方向的偏移信息内插到将对上述光记录介质进行再生的再生信号用通道位频率的1/2的频率的再生时钟进行标准化处理后的标准化信号中，从而进行偏移修正控制；第1半速率处理用自适应均衡单元，对由后述半速率处理用偏移控制单元和后述半速率处理用相位同步控制单元进行了振幅方向的偏移修正和相位同步处理的信号进行局部频率响应自适应均衡处理；第2半速率处理用自适应均衡单元，利用尼奎斯特内插法内插通过标准化处理得到上述标准化信号时缺少的信号；半速率处理用相位同步控制单元，根据由上述第1和第2半速率处理用自适应均衡单元得到的信号进行上述标准化信号的相位同步控制，和半速率处理用最优译码单元，对上述半速率处理用自适应均衡单元输出的局部频率响应自适应均衡信号进行与局部频率响应型相应的译码。
13.按权利要求12所述的数字数据再生装置，其特征在于上述半速率处理用偏移控制单元根据由上述第1和第2半速率处理用自适应均衡单元得到的信号进行振幅方向的偏移修正。
全文摘要
本发明提供可以提高记录在光记录介质上的数字数据的再生性能并且可以降低功耗的数字数据再生装置。在从光记录介质上解调数字数据的数字数据再生装置中，主要包括使用通道位频率的1/2频率进行数据解调处理的半速率处理用偏移控制单元(4)，半速率处理用相位同步控制单元(5)，半速率处理用自适应均衡单元(9)和半速率处理用最优译码器(10)对高密度记录再生进行有效的PRML信号处理，通过直线内插处理或尼奎斯特内插处理复原缺少的时间方向的信号成分，再生记录在光记录介质上的数字数据。
文档编号G11B20/10GK1400597SQ0212705
公开日2003年3月5日 申请日期2002年7月26日 优先权日2001年7月26日
发明者小仓洋一 申请人:松下电器产业株式会社