专利名称：检测数字锁相环频率的方法
以下将结合附图，详细描述本发明的最佳实施例，从而更清楚地看出本发明的以上目的和其它优点，附图中
图1是说明CD的一个同步模式的时序图；图2是说明在采用本发明的一种频率检测方法的数字锁相环电路中的一个频率检测装置的方框图；图3是一个说明用于实施本发明方法的算法的视图；图4是说明采用图3算法的本发明一个实施例的示意图。
以下结合附图描述本发明的一个最佳实施例。
为了检测输入信号的频率，首先应该检查当前参考信号例如八到十四调制(EFM)信号的频率是高或是低。频率跟踪就是改变频率值使电压控制振荡(VCO)的频率与参考信号(EFM信号)的频率精确地保持同步。参考信号(EFM信号)是参考时钟(T)的整数倍。对于密致盘(CD)，配置在不归零格式中信号的最大频率分量是3T，最小频率分量是11T。对于数字视盘(DVD)，最大频率分量是3T，最小频率分量是14T，其中在最大频率分量和最小频率分量之间不存在11T，12T和13T。在这里，11T或14T称做帧同步模式。CD的结构是每588T包括一个11T信号，而DVD的结构是每1488T包括一个14T信号。
同步模式用于获知VCO信号的频率离参考信号(EFM信号)多远。标准DVD的最低频率分量是14T。这里，如果锁相环保持同步，VCO时钟计数到14T。另外，DVD有一个同步模式，而如图1所示CD有两个同步模式。
因而，在CD和DVD两者中应用一个单独的算法，在参考信号中，应该选择高间隔或低间隔的任一个同步模式。因此从参考信号的每一个边缘开始，计算在高间隔或低间隔处的VCO振荡时钟。根据算出来的某一时期最大值与11T或14T差多少，检测出频率差。通常，为了提高清晰度，用于计算的频率是振荡频率的两倍。因而，由于11T或14T被算做22T或28T，这样就可以检测出正好两倍的频率差。为了进一步提高清晰度，用于计算的频率比振荡频率高n倍，这样能够进行n倍的精确频率跟踪。但是，允许的频带在实际电路中被限制，因此很难使用两倍或更高倍于振荡频率的频率。尽管不能使用高振荡频率，但是可以使用模拟-数字转换抽样的数据值来精确地看出在一个时期内的那点上数据符号是否变化。
图2是说明本发明的数字锁相环电路中的一个频率检测装置的方框图。在图2的装置中，从光盘(未示出)中读出的射频(RF)信号传送给比较器21和边缘检测器22。比较器21接受到输入的RF信号，向计数器23输出一个参考信号(EFM信号)。边缘检测器22把根据参考电压使输入RF信号的符号有所改变的每一个点的边缘检测信号输出到计数器23。计数器23接收到一个时钟信号(CLK)，并且根据边缘检测器22的边缘检测结果，计算出从比较器21输出的参考信号中存在着多少个时钟信号。
以下将结合图3和图4说明图2的计数器23的具体运算。
图3是说明用来实施本发明方法的基本算法的视图。
假定在预定的频率通过一个模拟一数字转换器(未画出)抽样RF信号得到的两种抽样数据之间的数据是线性的。于是，数据如图3所示。
在图3中，A(N-1)是第(N-1)个抽样数据，A(N)是第N个抽样数据。在两个抽样点A(N-1)和A(N)的抽样值分别是a和a′。在图3中，能够看出三角形abc和三角形a′b′c′是相似三角形。因而，三条彼此相对应边之间建立一个方程a∶b∶c＝a′∶b′∶c′。两个抽样点之间的时间间隔表示为b+b′。如果抽样值a和a′是已知的，那么就能够通过以下方程得出b和b′。
b＝a/(a+a′)(b+b′)b′＝a′/(a+a′)(b+b′)在这里，a，a′，b和b都是绝对值，b+b′是1。
那么，如果改变抽样数据的符号的点是边缘点，把b的值加到，计数到现在该边缘点的计数值上，并且输出所加的结果。然后，如果重新启动的计数器从b′值开始，尽管仅使用一个时钟频率，但仍能通过精确值跟踪频率值。也就是说，可以看出，频率计数值＝上一个频率值+b和一个重新计数值＝b′。
图4说明应用图3算法的本发明一个实施例的示意图。
假定在第一个边缘点的抽样数据A(N)和A(N-1)的值分别是0.2和1.5，通过以下的方程能够得到频率计数值。
频率计数值＝上一个频率计数值+1.5/(0.2+1.5)
在这里，计数器23的重新启动的频率计数值变成了0.2/(0.2+1.5)＝0.1176。
假定在第二个边缘点的抽样数据A(N)和A(N-1)的值分别是-1和0.5，通过以下方程能够得到频率计数值。
频率计数值＝0.1176+0.5/(0.5+1)＝14.4506在这里，计数器23的重新启动的频率计数值变成了1/(0.5+1)＝0.6667。
因此，在图4的波形情况下，频率检测的输出值是14.4506，它的振荡频率高于14T。因此，很明显应当降低下一步的振荡频率使其保持同步。
如上所述，本发明仅使用参考时钟频率，不用提高参考时钟信号的频率，就能够检测具有高清晰度的频率，因此而提高数据的质量。
权利要求
1.一种数字锁相环的频率检测方法，其特征在于该频率检测方法包括以下步骤(a)检测一输入信号的边缘点；(b)在检测到的处于预定频率的边缘点的基础上，抽样其上一个和下一个输入信号；(c)计算出在检测到的边缘点和其上一个抽样点之间的参考时钟信号的数目；(d)把计数值和对应于该计数值的时间间隔相加，得出边缘点的频率计数值；(e)把得到的频率计数值与预定的参考值相比较，然后根据该比较结果调整频率。
2.按照权利要求1所述的频率检测方法，其特征在于在所述步骤(b)在所述参考时钟信号的频率上抽样输入信号。
3.按照权利要求1所述的频率检测方法，其特征在于所述步骤(d)包括以下子步骤(d1)计算出边缘点之前的抽样数据到边缘点的时间间隔；(d2)计算出边缘点到边缘点之后的抽样数据的时间间隔；(d3)把频率计数值和该边缘点与步骤(d1)得到的时间间隔相加，得到在该边缘点的频率计数值。
4.按照权利要求3所述的频率检测方法，其特征在于使用步骤(d2)得到的计数值，所述步骤(d)在重新开始的频率计数值上计算参考信号的频率。
5.按照权利要求1所述的频率检测方法，其特征在于在边缘点的基础上，得到的边缘点之前和边缘点之后的两个取样之间的数据是线性的。
全文摘要
一种光盘中检测数字锁相环频率的方法,包括步骤:(a)检测输入信号的边缘点,(b)在检测到的处于预定频率的边缘点的基础上,抽样其上一个和下一个输入信号,(c)计算出在检测到的边缘点和其上一个抽样点之间的参考时钟信号的数目,(d)把计数值和对应于该计数值的时间间隔相加,得出边缘点的频率计数值,(e)把得到的频率计数值与预定的参考值相比较,然后根据比较结果提高频率。本发明仅使用参考时钟频率,不采用提高参考时钟信号频率,就能够检测具有高清晰度的频率,因此而提高数据的质量。
文档编号H03L7/08GK1257350SQ9912773
公开日2000年6月21日 申请日期1999年11月26日 优先权日1998年11月26日
发明者朴贤洙, 沈载晟, 元容光 申请人:三星电子株式会社