专利名称：信号质量测量设备及其方法
技术领域：
本发明的一方面涉及输入信号的质量测量，更具体地说，涉及一种信号质量测量设备及其方法，通过该信号质量测量设备及其方法基于输入信号的电平信息来测量输入信号的质量，其中，根据输入信号和从输入信号产生的二进制信号之间的关系来提取电平信肩、O
背景技术：
二进制信号被记录在存储介质(诸如光盘)中。然而，由于光盘的特性和光学特性，从光盘读出的射频(RF)信号具有模拟信号特性，并且RF信号的大小随着记录密度的增加而减小，从而在仅有少量噪声增加的情况下，再现信号的失真增加。因此，在使用高密度光盘的光学装置领域中，为了提高再现信号的质量，已提出了基于模拟形式的输入信号(或RF信号)和输入信号的二进制信号之间的关系来测量输入信号的质量的技术。具体地，已提出了通过参照输入信号和输入信号的二进制信号之间的关系来提取输入信号的电平信息并基于提取的输入信号的电平信息来测量输入信号的质量的技术。
发明内容
技术问题然而，根据信道特性，短周期信号的幅度不同于长周期信号的幅度，在现有技术中还没有发现能够根据信道特性来测量输入信号的质量的技术。技术方案本发明的一方面涉及一种信号质量测量设备及其方法，通过该信号质量测量设备及其方法基于输入信号的电平信息来测量输入信号的质量，其中，根据信道特性来提取输入信号的电平信息。
通过下面结合附图的本发明的各方面的实施例的描述，本发明的以上和其它方面将变得更加清楚，并更易于理解，其中图1是根据本发明的一方面的信号质量测量设备的框图；图2是图1中的二进制信号产生单元的示例的框图；图3是图1中的自适应参考电平产生器的示例的示意性框图；图4是图1中的电平信息提取单元的示例的示意性框图；图5是与图4的电平信息提取单元相应的质量计算单元的示例的示图；图6是图4中的电平信息提取单元的示例的示意性框图；图7是与图6的电平信息提取单元相应的质量计算单元的示例的示图；图8是图1的电平信息提取单元的另一示例的示意性框 图9是与图8的电平信息提取单元相应的质量计算单元的另一示例的示意性框图；图10是图8中的电平信息提取单元的示例的示意性框图；图11是与图10的电平信息提取单元相应的质量计算单元的示例的示意性框图；图12是根据本发明的一方面的信号质量测量设备的框图；图13和图14是图12中的电平信息提取单元的示例的示意性框图；图15和图16是描述采样方法的时序图；图17是根据本发明的一方面的信号质量测量方法的流程图。最佳实施方式根据本发明的一方面，一种信号质量测量设备包括二进制信号产生单元，从输入信号产生二进制信号；电平信息提取单元，使用至少两个窗长度从输入信号和二进制信号之间的关系提取电平信息；质量计算单元，基于所述电平信息计算输入信号的质量。根据本发明的一方面，根据信道特性设置所述至少两个窗长度。根据本发明的一方面，根据输入信号的最大游程和最小游程确定所述至少两个窗长度。根据本发明的一方面，二进制信号产生单元包括自适应均衡器，根据自适应参考电平对输入信号进行均衡；维特比(Viterbi)解码器，根据自适应参考电平，从自适应均衡器输出的信号产生二进制信号；自适应参考电平产生器，使用输入信号和由维特比解码器产生的二进制信号来产生自适应参考电平。根据本发明的一方面，电平信息提取单元针对所述至少两个窗长度中的每个，提取起始和结束填充1、中间部分填充0的二进制信号的游程模式的电平信息，并提取起始和结束填充0、中间部分填充1的二进制信号的游程模式的电平信息。根据本发明的一方面，电平信息提取单元从输入信号选择具有比所述至少两个窗长度中的每个小2的游程的信号，并获得选择的信号的平均值以提取电平信息。根据本发明的一方面，所述至少两个窗长度是4和10。根据本发明的一方面，所述两个窗长度是5和11。根据本发明的一方面，电平信息提取单元根据在从输入信号产生二进制信号中使用的采样方法，通过选择性地使用窗长度4和10或者窗长度5和11，来提取电平信息。根据本发明的一方面，当所述采样方法包括0点时，使用窗长度4和10提取电平信息，当所述采样方法不包括0点时，使用窗长度5和11提取电平信息。根据本发明的一方面，一种信号质量测量方法包括从输入信号产生二进制信号； 使用至少两个窗长度从输入信号和二进制信号之间的关系提取电平信息；基于所述电平信息计算输入信号的质量。根据本发明的一方面，产生二进制信号的步骤包括根据自适应参考电平对输入信号进行自适应均衡；执行维特比解码，以根据自适应参考电平从自适应均衡后的输入信号产生二进制信号；使用输入信号和通过执行维特比解码产生的二进制信号来产生自适应参考电平。根据本发明的一方面，一种计算机可读记录介质在其上记录有用于控制计算机执行根据本发明的多个方面的信号质量测量方法的程序。
本发明的另外方面将在下面的描述中部分地阐明，并且从描述中部分是清楚的， 或者通过本发明的各方面的实施可以被理解。
具体实施例方式
现在将详细地参照本发明的多个方面的实施例，其示例在附图中示出，其中，相同的标号始终表示相同的元件。为了解释本发明的多个方面，以下通过参照附图来描述实施例。图1是根据本发明的一方面的信号质量测量设备100的框图。信号质量测量设备 100可被包括在用于将从光盘读出的模拟信号(射频(RF)信号)转换为数字信号并从而处理数字信号的装置中。图1的信号质量测量设备100包括二进制信号产生单元110、电平信息提取单元120和质量计算单元130。二进制信号产生单元110从输入信号产生二进制信号。为了产生二进制信号，二进制信号产生单元110可包括比较器。此外，二进制信号产生单元110可包括位于比较器之前的用于提高输入信号的均衡器，以提高比较器的性能。另外，为了降低二进制信号的错误率，二进制信号产生单元110可包括用于基于输入信号的形式区分二进制信号的维特比 (Viterbi)解码器。通常，维特比解码器产生二进制信号，假设输入信号具有特定形式，从而，均衡器或可改变系数的自适应均衡器可被用于创建所述特定形式。通常，均衡器由有限脉冲响应 (FIR)滤波器形成，用于信号提高的两个或更多个各种类型的均衡器可被用于提高特定频段中的信号或降低噪声。在这种方式下，可改变二进制信号产生单元110，并且不限于上述类型。图2是图1中的二进制信号产生单元110的示例的框图。参照图2，二进制信号产生单元110包括自适应均衡器201、维特比解码器202和自适应参考电平产生器203。自适应均衡器201与参照图1描述的自适应均衡器相同，由于均衡器系数自适应地改变，因此自适应均衡器201对输入信号进行均衡。随着光盘的记录密度的增加，当产生二进制信号时可出现许多错误。为了克服这些错误，维特比解码器202根据部分响应最大似然(PRML)方法检查输入信号的形式，确定从二进制信号之一产生的哪个理想信号与输入信号的形式最相似，随后产生二进制信号。 由于使用PRML方法，因此需要提高输入信号的特性以允许输入信号的特性与从二进制信号之一产生的理想信号匹配，因此可使用通用均衡器，或者可使用自适应均衡器201以获得更高的性能。自适应参考电平产生器203使用输入信号和由维特比解码器202产生的二进制信号来产生自适应参考电平。为了产生自适应参考电平，自适应参考电平产生器203可具有如图3所示的结构。图3是图2中的自适应参考电平产生器203的示例的示意性框图。参照图3，自适应参考电平产生203包括延迟单元301，使用多个延迟元件来延迟输入信号；选择信号产生单元302，包括用于延迟二进制信号的多个延迟元件以及用于基于从延迟二进制信号的多个延迟元件输出的信号产生选择信号的选择信号产生器；选择单元303，用于根据由选择信号产生单元302产生的选择信号来选择输入信号的电平；自适应参考电平输出单元304，用于将获得经由选择单元303输入的信号的平均值的结果输出为自适应参考电平。图1的电平信息提取单元120可被定义为用于从二进制信号和输入信号之间的关系提取电平信息的信道标识器。电平信息提取单元120使用与各种信道特性相应的至少两个窗长度来提取电 平信息。窗长度可被定义为窗尺寸。可根据信道特性设置所述至少两个窗长度。例如，可分别根据输入信号的最大游程(rim-length)和最小游程来设置所述至少两个窗长度。可根据窗长度来划分并配置电平信息提取单元120。也就是说，当使用两个窗长度提取电平信息时，可将电平信息提取单元120配置为被分配给这两个窗长度中的每一个。 电平信息提取单元120提取与这两个窗长度中的每一个相应的电平信息。图4是图1中的电平信息提取单元120的示例的示意性框图。图4中的电平信息提取单元120的示例与针对两个窗中的每一个提取两条电平信息的情况相应。图4的电平信息提取单元120使用两个窗长度，仅提取用于计算信号质量的必要电平信息，从而当在降低整个算法复杂度的同时可获得期望的信息。图4与针对中间部分填充0、起始和结束填充1的游程模式以及中间部分填充1、 起始和结束填充0的游程模式来检查二进制信号的情况相应，以提取与每个游程相应的信息，由此提取与二进制信号相应的输入信号的电平信息。由于使用至少两个窗长度提取电平信息，因此，可解决当由于使用导致没有反映整个信道特性的单个窗而造成提取的电平信息不正确时所发生的问题。电平信息提取单元120可使用与每个周期相应的窗长度来测量每个周期信号的特性，并可使用一个窗长度来提取特定周期信号的特性。在使用一个窗长度的情况下，电平信息提取单元120可检查中间部分填充0、起始和结束填充1的模式，从而提取与二进制信号相应的输入信号的电平信息。因此，可减少提取的电平信息的条数。图4的电平信息提取单元120包括基于窗长度A的第一电平信息提取器410和基于窗长度B的第二电平信息提取器420。第一电平信息提取器410包括多个延迟元件411， 用于延迟输入信号；多个延迟元件412，与用于延迟二进制信号的窗长度A相应；第一模式检查器413，用于基于从多个延迟元件412输出的信号，针对第一模式检查二进制信号；选择器414，用于根据从第一模式检查器413输出的检查结果来选择并发送从多个延迟元件 411输出的信号；平均值滤波器组415，用于获得通过选择器414发送的输入信号的平均值并从而输出电平信息。从平均值滤波器组415输出的电平信息与具有窗长度A-2的游程的周期信号的电平信息相应。除了第二电平信息提取器420包括与用于延迟二进制信号的窗长度B相应的多个延迟元件422之外，以与第一电平信息提取器410相似的方式来配置第二电平信息提取器 420。从第二电平信息提取器420提取的电平信息与具有窗长度B-2的游程的周期信号的电平信息相应。电平信息可被定义为电平值。当如图4所示配置电平信息提取单元120时，图1的质量计算单元130基于提取的电平信息来计算需要的信息。因此，质量计算单元130可被定义为信息计算单元。图5 是与图4的电平信息提取单元120相应的质量计算单元530的示例的示图。图5的质量计算单元530可基于电平信息来计算各种类型的信息，图5与计算输入信号的不对称值以及输入信号的最低频率信号的幅度与最高频率信号的幅度的调制比率的情况相应。由于不对称值与关于输入信号的幅度的最高频率分量信号的平均值相应， 因此，为了获得不对称值，需要获得特定游程信号的最大值和最小值以及另一游程信号的平均值。也就是说，在图5的情况下，使用以下等式获得不对称值
权利要求
1.一种信号质量测量设备，包括二进制信号产生单元，从输入信号产生二进制信号；电平信息提取单元，使用至少两个窗长度从输入信号和二进制信号之间的关系提取电平信息；质量计算单元，基于所述电平信息计算输入信号的质量。
2.如权利要求1所述的信号质量测量设备，其中，根据信道特性设置所述至少两个窗长度。
3.如权利要求1所述的信号质量测量设备，其中，根据输入信号的最大游程和最小游程确定所述至少两个窗长度。
4.如权利要求1所述的信号质量测量设备，其中，二进制信号产生单元包括自适应均衡器，根据自适应参考电平对输入信号进行均衡；维特比解码器，根据自适应参考电平，从自适应均衡器输出的信号产生二进制信号；自适应参考电平产生器，使用输入信号和由维特比解码器产生的二进制信号来产生自适应参考电平。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的信号质量测量设备，其中，电平信息提取单元针对所述至少两个窗长度中的每个，提取起始和结束填充1、中间部分填充O的二进制信号的游程模式的电平信息，并提取起始和结束填充O、中间部分填充1的二进制信号的游程模式的电平信息。
6.如权利要求1至4中的任一项所述的信号质量测量设备，其中，电平信息提取单元从输入信号选择具有比所述至少两个窗长度中的每个小2的游程的信号，并获得选择的信号的平均值以提取电平信息。
7.如权利要求1至4中的任一项所述的信号质量测量设备，其中，所述至少两个窗长度是4和10。
8.如权利要求1至4中的任一项所述的信号质量测量设备，其中，所述至少两个窗长度是5和11。
9.如权利要求1至4中的任一项所述的信号质量测量设备，其中，电平信息提取单元根据在从输入信号产生二进制信号中使用的采样方法，通过选择性地使用窗长度4和10或者窗长度5和11，来提取电平信息。
10.如权利要求9所述的信号质量测量设备，其中，当所述采样方法包括0点时，使用窗长度4和10提取电平信息，当所述采样方法不包括0点时，使用窗长度5和11提取电平信肩、ο
11.一种信号质量测量方法，包括从输入信号产生二进制信号；使用至少两个窗长度从输入信号和二进制信号之间的关系提取电平信息；基于所述电平信息计算输入信号的质量。
12.如权利要求11所述的信号质量测量方法，其中，根据信道特性设置所述至少两个窗长度。
13.如权利要求11所述的信号质量测量方法，其中，根据输入信号的最大游程和最小游程确定所述至少两个窗长度。
14.如权利要求11所述的信号质量测量方法，其中，产生二进制信号的步骤包括 根据自适应参考电平对输入信号进行自适应均衡；执行维特比解码，以根据自适应参考电平从自适应均衡后的输入信号产生二进制信号；使用输入信号和通过执行维特比解码产生的二进制信号来产生自适应参考电平。
15.如权利要求11至14中的任一项所述的信号质量测量方法，其中，提取电平信息的步骤包括针对所述至少两个窗长度中的每个，提取起始和结束填充1、中间部分填充O的二进制信号的游程模式的电平信息，并提取起始和结束填充O、中间部分填充1的二进制信号的游程模式的电平信息。
全文摘要
一种信号质量测量设备包括二进制信号产生单元，从输入信号产生二进制信号；电平信息提取单元，使用至少两个窗长度从输入信号和二进制信号之间的关系提取电平信息；质量计算单元，基于所述电平信息计算输入信号的质量。
文档编号H04L1/20GK102356590SQ201080012455
公开日2012年2月15日 申请日期2010年3月16日 优先权日2009年3月19日
发明者朴贤洙, 李坰根, 赵辉, 辛钟玄, 黄仁吾 申请人:三星电子株式会社