一种光盘读取装置的制作方法
- 国知局
- 2024-07-31 19:58:29
本发明涉及光盘读取,尤其涉及一种光盘读取装置。
背景技术:
1、近年来,全世界每年产生的数据量急剧增加,大容量存储的需求也逐渐增加。大容量光存储以其保存费用低、耗电少、寿命长等特点,在下一代主流数据存储系统中备受期待。为了提高光盘的容量,必须提升光盘的记录密度。增加记录密度则需要缩短记录的最短标记长度以提高线密度,以及减小轨道间距以增加轨道密度。虽然缩短最短标记长度可以提高线密度,但近年来记录的最短标记长度已经接近光学分辨率的极限,码间干扰显著增大。
2、在光盘读取装置读取数据时,生成一个与读取信号同步的读取时钟信号,读取信号在解码成数字信号时必须与该读取时钟信号同步。一般情况下,读取时钟信号的相关信息包含在记录标记的边缘。光盘读取装置通过检测与边缘的超前或滞后相关的相位信息来生成读取时钟信号。但是,比如在读取线密度超过光学分辨率极限的记录信号时,由于码间干扰的影响,边缘中包含的相位信息无法正确地被检测出来,则无法生成读取时钟信号。
3、此时可以根据jp 4987843,对从信息记录媒介中读取的模拟读取信号采样,得到的数字读取信号再通过自适应滤波器整形,再将自适应滤波器的输出通过最大似然解码器进行最大似然解码,通过自适应滤波器整形的数字读取信号和最大似然解码器生成的最大似然解码信号,可以检测出相位误差,从而生成读取时钟信号。另外,如果提高轨道密度,相邻轨道的串扰影响也变得明显。为了降低串扰的影响,可以将目标轨道的读取信号与相邻轨道的读取信号相减,但是一旦目标轨道的读取信号和相邻轨道的读取信号的时间关系发生错位,将不能很好地降低串扰的影响。此时可以根据jp 2008-108325,通过计算目标轨道的读取信号和相邻轨道的读取信号的互相关函数,算出二者的相位差,修正串扰信号的时序。
4、目前已有的技术中,记录的最短标记长度已经接近光学分辨率的极限。由于码间干扰的影响,线密度超过光学分辨率极限的记录数据的边缘中包含的相位信息无法被正确检测,想要正确读取数据,则需要对从信息记录媒介中读取的模拟读取信号进行采样,得到的数字读取信号再通过自适应滤波器整形,再将自适应滤波器的输出通过最大似然解码器进行最大似然解码,通过自适应滤波器整形的数字读取信号和最大似然解码器生成的最大似然解码信号,可以检测出相位误差,从而生成读取时钟信号。
5、但是这种方法从信息记录媒介读取的模拟再生信号的信噪比(snr)差、最大似然解码器的解码结果错误较多,相位误差的检测直接受到影响,经常导致相位误差被错误地检测出来,无法稳定生成读取时钟信号。另外,通过自适应滤波器整形的数字读取信号和最大似然解码器生成的最大似然解码信号检测相位误差时,需要计算度量值差,会有电路规模变大的缺点。
6、此外,随着轨道密度的提高,相邻轨道的串扰影响变得更加明显,为了降低串扰的影响,可以将目标轨道的读取信号减去相邻轨道的读取信号。但是一旦目标轨道的读取信号和相邻轨道的读取信号的时间关系发生错位,将不能很好地减小串扰的影响。由于相邻轨道的读取信号没有其相应的最大似然解码器,相邻轨道读取信号的读取时钟不能采用上述方法通过自适应滤波器整形的数字读取信号和最大似然解码器生成的最大似然解码信号检测相位误差,从而生成读取时钟信号,此时需要使用目标轨道的读取信号和相邻轨道的读取信号之间的互相关函数计算出二者的相位差,从而修正串扰信号的时序。
7、但是这种方法需要使用目标轨道的读取信号和相邻轨道的读取信号之间的互相关函数计算出二者的相位差,也会有电路规模变大的缺点。另外,光盘读取装置在检索时,光学头移动改变位置,此时目标轨道的读取信号与相邻轨道的再生信号的时间关系会发生变化。因此每次检索时都需要使用目标轨道的读取信号和相邻轨道的读取信号之间的互相关函数计算出二者的相位差,来修正串扰信号的时序,由于这种修正处理发生在信号读取处理之前,会造成整体的处理速度下降的问题。
技术实现思路
1、本发明提供一种光盘读取装置,以克服上述技术问题。
2、为了实现上述目的,本发明的技术方案是:
3、一种光盘读取装置,包括:光学头、采样器、自适应滤波器、滤波器系数运算单元以及读取时钟生成单元;
4、且所述光学头用于将读取信息记录媒介上记录的信息并输出模拟读取信号;
5、所述采样器用于根据采样时钟对从信息记录媒介上读取到的模拟读取信号进行采样操作;
6、所述自适应滤波器用于对采样器的输出进行滤波整形处理,并根据自适应滤波器的输出与期望目标信号自适应更新滤波器的系数;
7、所述滤波器系数运算单元用于对自适应滤波器的滤波器系数进行运算,生成读取时钟的相位误差信息并输出至读取时钟生成单元;
8、所述读取时钟生成单元用于根据滤波器系数运算单元的输出生成读取时钟周期;
9、所述读取时钟周期用于作为采样器进行采样操作的采样时钟。
10、进一步的,所述自适应滤波器为一个或多个fir滤波器且设有一个或多个自适应系数更新单元;
11、所述自适应系数更新单元用于根据fir滤波器的输出与期望目标信号,自适应更新fir滤波器的滤波器系数。
12、进一步的,所述滤波器系数运算单元对自适应滤波器的滤波器系数进行运算,生成读取时钟的相位误差信息的方法为
13、定义并编号fir滤波器的中心抽头以及对称设置在所述中心抽头两侧的多组抽头对;
14、通过所述滤波器系数运算单元以所述中心抽头为轴,对自适应滤波器中心抽头的两侧至少一组与中心抽头距离相同的抽头对系数进行求差运算;
15、或对求差运算后的多组数据加权求和;
16、使用求差运算后的数据或加权求和后的数据作为相位误差信息,以获取读取时钟误差周期。
17、进一步的,所述采样器为ad转换器;
18、或依次连接的ad转换器与存储器;
19、或依次连接的ad转换器、存储器以及插值运算器中的任意一种;
20、所述ad转换器用于根据读取时钟生成单元的输出,对光学头读取的模拟读取信号进行模数转换;
21、所述存储器用于根据读取时钟生成单元的输出,将模数转换后的数字读取信号存储在存储器中;
22、所述插值运算器用于根据读取时钟生成单元的输出,读取所述存储器中存储的数据进行插值处理。
23、进一步的,所述滤波器系数运算单元为一个或多个;
24、且所述读取时钟生成单元为一个或多个;
25、且所述采样器的数量为一个或多个;
26、所述光学头从信息记录媒介上读取到一个或多个模拟读取信号,并通过一个或多个采样器对读取到的模拟读取信号进行采样;
27、并将所述采样器的输出输入到设有一个或多个fir滤波器的自适应滤波器;
28、所述滤波器系数运算单元使用一个或多个fir滤波器的系数,计算并获取读取时钟的相位误差信息,且读取时钟生成单元通过滤波器系数运算单元的输出生成读取时钟周期;
29、所述采样器均以同一个所述读取时钟生成单元生成的读取时钟周期进行采样;
30、或每个所述采样器分别使用一个所述读取时钟生成单元生成的读取时钟周期进行采样。
31、进一步的,所述从信息记录媒介上读取的模拟读取信号为信息记录媒介上待读取的目标轨道上的读取信号和与待读取目标轨道相邻的轨道上的读取信号。
32、进一步的,还包括最大似然解码器、目标信号生成单元与一个或多个前置放大器;
33、最大似然解码器用于将自适应滤波器输出进行最大似然解码,并将解码结果作为数字信号输出;
34、所述目标信号生成单元用于根据最大似然解码器的输出获取目标信号;
35、所述目标信号为对最大似然解码器的输出进行调整所获取的期望目标信号;
36、且所述前置放大器用于将所述模拟读取信号进行增益放大,并将增益放大后的模拟读取信号传输至采样器。
37、有益效果:本发明提供了一种光盘读取装置,在最短标记长度接近光学分辨率极限且码间干扰显著增大的情况下,使待读取的目标轨道的读取信号和与其相邻的轨道的读取信号相互独立,并通过采样器分别与读取时钟生成单元获取的各自的最佳读取时钟同步进行采样,不需要使用互相关函数计算串扰信号的时序修正,所述目标轨道的读取信号和所述相邻轨道的读取信号分别进行简单运算,以简单的电路构成稳定地生成读取时钟。而且在轨道密度增大,相邻轨道的串扰影响很大的情况下,不再需要在每次检索时都计算目标轨道的读取信号和相邻轨道的读取信号之间的时间关系进行修正,各轨道的读取信号自动地、独立地以各自的最佳读取时钟同步进行采样,不需要多余的处理,也不会减慢整体的处理速度,实现高精度的串扰消除。同时,由于大容量光存储保存费用低、耗电少、寿命长的优点,可以满足近年来的数据产生量快速增长的需求,通过此装置可以增加光盘线密度,增加轨道密度,从而实现高密度记录,即实现大容量光盘装置。
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