用於紅光多階光存儲裝置的讀出信號檢測方法及裝置的製作方法

2023-05-13 23:27:11

專利名稱：用於紅光多階光存儲裝置的讀出信號檢測方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及數字存儲和信號處理領域，更具體而言，涉及用於紅光多階光存儲裝置(例如，紅光光碟)的讀出信號檢測方法及裝置。
背景技術：
現有的數字光碟產品都是將信息轉換成二進位數據，並將二進位數據以某種調製方式與存儲介質記錄符的兩種不同物理狀態相對應，實現數據存儲，這類存儲方式稱為二值存儲。目前的只讀光碟存儲技術所採用的都是二值存儲方式，根據反射光光強的高低來判斷當前所對應的位置是「坑」(Pit)或者「岸」(Land)，每個記錄單元上可以記錄兩個狀態數，也就是正好對應1位(bit)的信息。
多階存儲技術是相對二值存儲提出的。如果將數據流調製成M進位數據(M＞2)，並將調製後的M進位數據與記錄介質的M種不同物理狀態相對應，即可實現M階存儲。M階存儲在一個信息記錄斑的位置上可以存儲log2(M)比特數據，因此當M大於2時，每個記錄單元上可以記錄超過1比特的信息，並且數據傳輸率同時得到了提高。多階存儲是在不改變雷射波長和光學數值孔徑的情況下，能顯著提高存儲容量和數據傳輸率的一種新型技術。因此多階存儲系統與目前的光存儲系統具有很好的兼容性。
基於此，北京保利星數據光碟有限公司提出一種多階只讀光碟及其製法(專利申請號CN200510053536.0)，採用多階技術和數字光碟中廣泛採用的遊程長度受限調製技術相結合，大幅度提高了光碟的存儲容量和數據傳輸率。但對於這種新型的光碟，需要相應的讀出信號檢測方法與裝置與之相適應。
針對上述問題，需要有與紅光多階光存儲裝置相適應的讀出信號檢測方法與裝置。

發明內容
為了滿足紅光多階光存儲裝置數據恢復的需要，本發明提出了用於紅光多階光存儲裝置的讀出信號檢測方法和裝置。
本發明的一個方面提供了一種用於紅光多階光存儲裝置的讀出信號檢測方法，其中，所述紅光多階光存儲裝置的道間距大於等於0.52微米，本方法包括以下步驟步驟a，從來自紅光多階光存儲裝置的讀出信號{rt}中恢復時鐘信號，並以時鐘信號為基準對{rt}進行採樣，得到採樣序列{rk}；步驟b，對{rk}進行前饋濾波，得到目標信號序列{zk}；以及步驟c，將{zk}分別輸入維特比檢測器中的各條倖存路徑得到各自的路徑度量，篩選其中具有最小路徑度量的倖存路徑作為最終路徑輸出。
在上述的讀出信號檢測方法中，步驟a利用下式進行恢復和採樣，以得到{rk}rk=l=-ak-lfl+nk,]]>其中，{ak}為記錄在光碟上的數據序列，k為序號，{fl}為信道的符號響應序列，{nk}為高斯噪聲序列。
在上述的讀出信號檢測方法中，步驟b利用下式進行前饋濾波，以得到{zk}zk=l=0Lak-lfl+nk,]]>其中，l＝0，1，2，…，L，共L+1個有用信號，{n′k}為高斯白噪聲序列。
在上述的讀出信號檢測方法中，{zk}由紅光多階光存儲裝置所採用的調製編碼和紅光多階光存儲介質及讀出系統的符號響應函數決定。
在上述的讀出信號檢測方法中，各條倖存路徑包括反饋濾波器，其用於將各條倖存路徑的路徑度量計算得到反饋分量，負反饋到各條倖存路徑的輸入端，與{zk}的輸入值進行加減運算。
在上述的讀出信號檢測方法中，步驟c將{zk}分別輸入維特比檢測器中的各條倖存路徑得到各自的路徑度量包括以下步驟把輸入的{zk}分別與反饋分量fback相減，得到每條倖存路徑對應的輸入值，在計算路徑度量時，維特比檢測器中候選信號序列{a′k}與實際的{zk}的相似度的度量為PMp=k=1p(zk-l=N+1Lak-lfl-fback)2,]]>其中，N為一個小於L的正整數，p為把各條倖存路徑的度量進行比較，在選出度量最小的倖存路徑的時刻，k≤p-5L。
在上述的讀出信號檢測方法中，步驟c將{zk}分別輸入維特比檢測器中的各條倖存路徑得到各自的路徑度量還包括以下步驟將PMp=k=1p(zk-l=N+1Lak-lfl-l=0Nak-lfl)2]]>的計算結果分別輸入到維特比檢測器中的各條倖存路徑中進行計算，不斷更新倖存路徑，並不斷從各條倖存路徑中生成各自的反饋序列，輸入到各條倖存路徑的反饋濾波器中。在上述的讀出信號檢測方法中，fback為 在上述的讀出信號檢測方法，維特比檢測器的狀態集合和網格圖由紅光多階光存儲介質所採用的調製編碼和紅光多階光存儲介質及讀出系統的符號響應函數決定。
根據本發明的另一方面，本發明還提供了一種用於紅光多階光存儲裝置的讀出信號檢測裝置，其中，所述紅光多階光存儲裝置的道間距大於等於0.52微米，本裝置包括時鐘恢復和數據採樣系統，用於從來自紅光多階光存儲裝置的讀出信號{rt}中恢復時鐘信號，並以時鐘信號為基準對{rt}進行採樣，得到採樣序列{rt}；前饋濾波器，用於對{rk}進行前饋濾波，得到目標信號序列{zk}；以及維特比檢測器，用於將{zk}分別輸入維特比檢測器中的各條倖存路徑得到各自的路徑度量，篩選其中具有最小路徑度量的倖存路徑作為最終路徑輸出。
在上述的讀出信號檢測裝置中，時鐘恢復和數據採樣系統利用下式進行恢復和採樣，以得到{rk}rk=l=-ak-lfl+nk,]]>其中，{ak}為記錄在紅光多階光存儲裝置上的數據序列，k為序號，{fk}為信道的符號響應序列，{nk}為高斯噪聲序列。
在上述的讀出信號檢測裝置中，前饋濾波器zk=l=0Lak-lfl+nk,]]>其中，l＝0，1，2，…，L，共L+1個有用信號，{n′k}為高斯白噪聲序列。
在上述的讀出信號檢測裝置中，各條倖存路徑包括反饋濾波器，其用於將各條倖存路徑的路徑度量計算得到反饋分量，負反饋到各條倖存路徑的輸入端，與{zk}的輸入值進行加減運算。
在上述的讀出信號檢測裝置中，維特比檢測器用於把輸入的{zk}分別與反饋分量fback相減，得到每條倖存路徑對應的輸入值，在計算路徑度量時，維特比檢測器中候選信號序列{a′k}與實際的{zk}的相似度的度量為PMp=k=1p(zk-l=N+1Lak-lfl-fback)2,]]>其中，N為一個小於L的正整數，p為把各條倖存路徑的度量進行比較，在選出度量最小的倖存路徑的時刻，k≤p-5L。
在上述的讀出信號檢測裝置中，維特比檢測器還用於將PMp=k=1p(zk-l=N+1Lak-lfl-l=0Nak-lfl)2]]>的計算結果分別輸入到維特比檢測器中的各條倖存路徑中進行計算，不斷更新倖存路徑，並不斷從各條倖存路徑中生成各自的反饋序列，輸入到各條倖存路徑的反饋濾波器中。
在上述的讀出信號檢測裝置中，fback為 在上述的讀出信號檢測裝置中，反饋濾波器以及前饋濾波器均為線性濾波器。
因此，本發明為紅光多階光存儲裝置讀出信號檢測提供了一種與之相匹配的方法及裝置，滿足了紅光多階光存儲裝置讀出信號數據恢復的需要。
本發明的其它特徵和優點將在隨後的說明書中闡述，並且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。


附圖用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用於解釋本發明，並不構成對本發明的限制。在附圖中圖1是根據本發明的紅光多階光存儲裝置讀出信號檢測裝置的框圖；圖2是紅光多階光存儲裝置的信道模型視圖；圖3是根據本發明實施例的維特比檢測器的網格圖；圖4是根據本發明的實施例的維特比檢測器的樹圖；圖5是根據本發明的改進型維特比檢測器的實現結構視圖；圖6是根據本發明的實施例的多路選通器的框圖；圖7是根據本發明的實施例的改進型維特比檢測器的網格圖；以及圖8是根據本發明的紅光多階光存儲裝置讀出信號檢測方法的流程圖。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用於說明和解釋本發明，並不用於限定本發明。
下面結合附圖對本發明進行詳細的說明。
圖8是根據本發明的紅光多階光存儲裝置讀出信號檢測方法的流程圖，其包括以下步驟步驟S802，從來自紅光多階光存儲裝置的讀出信號{rt}中恢復時鐘信號，並以時鐘信號為基準對{rt}進行採樣，得到採樣序列{rk}；步驟S804，對{rk}進行前饋濾波，得到目標信號序列{zk}；以及步驟S806，將{zk}分別輸入維特比檢測器中的各條倖存路徑得到各自的路徑度量，篩選其中具有最小路徑度量的倖存路徑作為最終路徑輸出。
可以看出，該方法為紅光多階光存儲裝置讀出信號檢測提供了一種與之相匹配的方法。下面將進一步描述本發明的優選實施例。
優選地，步驟S802利用下式進行恢復和採樣，以得到{rk}rk=l=-ak-lfl+nk,]]>其中，{ak}為記錄在紅光多階光存儲裝置上的數據序列，k為序號，{fl}為信道的符號響應序列，{nk}為高斯噪聲序列。優選地，步驟S804利用下式進行前饋濾波，以得到{zk}zk=l=0Lak-lfl+nk,]]>其中，l＝0，1，2，…，L，共L+1個有用信號，{n′k}為高斯白噪聲序列。
優選地，{zk}由紅光多階光存儲裝置所採用的調製編碼和紅光多階光存儲介質及讀出系統的符號響應函數決定。
優選地，各條倖存路徑包括反饋濾波器，其用於將各條倖存路徑的路徑度量計算得到反饋分量，負反饋到各條倖存路徑的輸入端，與{zk}的輸入值進行加減運算。
優選地，步驟S806將{zk}分別輸入維特比檢測器中的各條倖存路徑得到各自的路徑度量包括以下步驟把輸入的{zk}分別與反饋分量fback相減，得到每條倖存路徑對應的輸入值，在計算路徑度量時，維特比檢測器中候選信號序列{a′k}與實際的{zk}的相似度的度量為PMp=k=1p(zk-l=N+1Lak-lfl-fback)2,]]>其中，N為一個小於L的正整數，p為把各條倖存路徑的度量進行比較，在選出度量最小的倖存路徑的時刻，k≤p-5L。
優選地，步驟S806將{zk}分別輸入維特比檢測器中的各條倖存路徑得到各自的路徑度量還包括以下步驟將PMp=k=1p(zk-l=N+1Lak-lfl-l=0Nak-lfl)2]]>的計算結果分別輸入到維特比檢測器中的各條倖存路徑中進行計算，不斷更新倖存路徑，並不斷從各條倖存路徑中生成各自的反饋序列，輸入到各條倖存路徑的反饋濾波器中。
優選地，fback為 優選地，維特比檢測器的狀態集合和網格圖由紅光多階光存儲介質所採用的調製編碼和紅光多階光存儲介質及讀出系統的符號響應函數決定。
圖1是根據本發明的紅光多階光存儲裝置讀出信號檢測裝置100的框圖。圖中r(t)表示紅光多階光存儲裝置的讀出信號，{rk}表示經過時鐘恢復與數據採樣系統102之後形成的讀出信號的採樣序列，{zk}表示前饋濾波器104輸出的目標信號序列， 表示改進型維特比檢測器106輸出的判決值，DL是指改進型維特比檢測器106的判決延時。
如圖1所示，紅光多階光存儲裝置讀出信號檢測裝置100包括以下裝置時鐘恢復和數據採樣系統102，該裝置還包括前饋濾波器104，用於接收採樣序列，以使採樣序列成為目標信號序列；以及改進型維特比檢測器106，用於接收目標信號序列，以得到每條倖存路徑對應的輸入值；計算分別輸入各條倖存路徑中的輸入值，以不斷更新倖存路徑，並從各條倖存路徑中生成各自的反饋序列；以及對倖存路徑進行篩選，輸出檢測結果。
在上述方案中，時鐘恢復和數據採樣系統102用於執行圖8中的步驟S802，前饋濾波器104用於執行圖8中的步驟S804，而改進型維特比檢測器106用於執行圖8中的步驟S806。
在本發明中，改進型維特比檢測器106內部包括反饋濾波器；此外，輸入反饋濾波器的反饋序列從維特比檢測器106的各條倖存路徑中提取。
其中，改進型維特比檢測器106還用於將目標信號序列分別與改進型維特比檢測器106中的各條倖存路徑對應的反饋濾波器的輸出值相減。
另外，改進型維特比檢測器106通過多路選通器，比較路徑度量來生成倖存路徑；以及通過多路選通器來選擇具有最小路徑度量的倖存路徑作為最終路徑。
採樣序列可表示為rk=l=-ak-lfl+nk,]]>其中，{ak}為記錄在紅光多階光存儲裝置上的數據序列，k為序號，{fk}為信道的符號響應序列，{nk}為高斯噪聲序列。
目標信號序列可表示為zk=l=0Lak-lfl+nk,]]>其中，l＝0，1，2，…，L，共L+1個有用信號，{n′k}為高斯白噪聲序列。
其中，目標信號序列由紅光多階光存儲裝置所採用的調製編碼和紅光多階光存儲介質及讀出系統的符號響應函數決定；本發明的前饋濾波器104用於使rk成為只受L+1個ak值影響的目標信號序列；此外，前饋濾波器104還用於當nk為彩色噪聲時，將其處理成高斯白噪聲n′k。
此外，在計算路徑度量時，改進型維特比檢測器106中候選信號序列與實際的目標信號序列{zk}的相似度的度量為PMp=k=1p(zk-l=N+1Lak-lfl-l=0Nak-lfl)2,]]>其中，N為小於L的正整數，{a′k}為候選信號序列，p為把各條倖存路徑的度量進行比較，選出度量最小的倖存路徑的時刻，在選出最小路徑的時刻，k≤p-5L，此外，通過反饋濾波器實現l=N+1Lak-lfl.]]>需要指出的是，根據本發明的實施例反饋濾波器以及前饋濾波器104均為線性濾波器。
紅光多階光存儲裝置從數據刻錄、複製到讀出信號的採樣序列的生成過程可以抽象成一個離散信道模型。以下將結合圖2至7詳細描述如圖8所示的紅光多階光存儲裝置讀出信號檢測方法。
如圖2所示。圖中{ak}為記錄在紅光多階光存儲裝置上的數據序列，{fl}為此信道的符號響應序列，{nk}為高斯噪聲序列。對於M階只讀光碟而言，{ak}只能有M個取值。{ak}經過光碟信道之後，由於受到相鄰符號的幹擾和噪聲的影響，讀出信號的採樣序列成為rk=l=-ak-lfl+nk---(1)]]>由式(1)可知，從理論上講，每一時刻的讀出信號採樣值rk會受到整個序列{ak}的影響，但在實際中由於系統本身的特性和前饋濾波器的作用，在前饋濾波器的輸出信號中，當l超過一定的範圍時，fl數值很小可以忽略。假設不可忽略的fl有L+1個，習慣上經常把fl寫成單邊的，如(2)式所示zk=l=0Lak-lfl+nk---(2)]]>前饋濾波器的作用一方面是使rk成為只受L+1個ak值影響的目標信號序列，一方面是當nk為彩色噪聲時，可將其處理成白噪聲n′k。
對於上述這種帶有有限長度的符號間幹擾和高斯白噪聲的信號的檢測，採用最大似然序列檢測是最佳方案。最大似然序列檢測的基本原理是將實際獲得的信號序列和可能出現的候選信號序列逐一比較，選擇最接近的，也就是所謂具有最大似然度的候選信號序列作為檢測結果。而維特比檢測器是實現最大似然序列檢測最有效的方案，它基於網格圖對路徑進行動態搜索。為了對維特比檢測器進行說明，我們不妨舉例。假定紅光多階光存儲裝置階數為4，{ak}只能從集合{-3，-1，1，3}中取數，令L＝1，則式(2)可寫成zk＝ak+ak-1+n′k(3)設{ak}的候選信號序列為{a′k}，定義符號序列的狀態集合Sk＝{a′k-1，a′k-2，…，a′k-L}，則集合中共包括L個元素。在本例中因為L＝1，所以Sk＝{a′k-1}，由於{a′k-1}取值範圍與{ak}相同，為{3，1，-1，-3}，因此集合Sk也有四種可能的取值{3}、{1}、{-1}、{-3}。那麼可據此繪製維特比檢測器的網格圖，如圖3所示。網格圖中左邊一列表示的是符號序列的狀態Sk，右邊一列表示的是符號序列的狀態Sk+1。箭頭表示的是Sk中元素的各種取值組合與Sk+1中元素的各種取值組合的映射關係。每過一個時刻，網格圖就會向前延伸一步，與{S1，S2，…，Sp}相對應的{a′1，a′2，…，a′p}，就形成了維特比檢測器在第p時刻的候選序列。這些候選序列與實際信號序列的相似度的度量表示如下PMp=k=1p(zk-l=0Lak-lfl)2=k=1p-1(zk-l=0Lak-lfl)2+(zp-l=0Lap-1fl)2]]>=PMp-1+(zp-l=0lap-1fl)2]]>(4)這一度量值越小，表明該候選序列與實際的信號序列越接近。
對於本例，式(4)可寫作PMp=k=1p(zk-(ak+ak-1))2=PMp-1+(zp-(ap+ap-1))2---(5)]]>由圖3可知，信號候選序列數目有4p之多，但因為PMp具有遞推關係，候選序列可以逐級刪除，這一過程由圖4表示。圖4為根據圖3繪製的維特比檢測的樹圖，箭頭表示序列可能的延伸，箭頭上的數字表示a′k+1的取值。在維特比網格圖和樹圖中，這些頭尾相接的箭頭連在一起也稱作路徑，每條路徑對應於一個候選序列。如圖4所示，當k＝2時，共有16條可供選擇的路徑，經過按式(5)進行計算，可以得到16個度量PM2，將這16條路徑按照a′2取值分成四組，每一組只保留度量最小的一條路徑，也就是說，經過路徑篩選後，對於a′2＝3、a′2＝1、a′2＝-1和a′2＝-3的情況，各自只有一條路徑及其度量被保留下來。這些被保留下來的路徑就稱作倖存路徑。在以後的每一時刻，這一過程重複進行，從而使得每一時刻的倖存路徑都只有4條。對於維特比檢測器而言，當這一過程進行到k＝p時刻時，一般可以認為各條倖存路徑中的k＝p-5L時刻以前的部分已經完全相同，因此可在k＝p時刻將各個倖存路徑的度量進行比較，選出度量最小的倖存路徑，該路徑在k＝p-5L時刻以前對應的a′k值就可作為ak的檢測結果輸出。因此維特比檢測器的檢測結果輸出相對於輸入，需要DL個時刻的延時，且一般取DL＞5L，在維特比檢測器計算過程中每條倖存路徑最新的DL個值必須一直保存在寄存器中。
從上邊的說明可知，維特比檢測器的網格圖的複雜程度和要保存的倖存路徑的數目，主要由符號序列的狀態集合Sk中的元素{a′k-1，a′k-2，…，a′k-L}的取值有多少種可能組合決定，可能的取值組合越多，維特比檢測器的網格圖就越複雜，要保存的倖存路徑的數目就越多，維特比檢測器的實現也就越困難。而{a′k-1，a′k-2，…，a′k-L}可能的取值組合數目與L值呈指數增長關係。而對於紅光多階光存儲裝置系統而言，其L至少為6，Sk的元素可能的取值組合數目會很大，比如對於四階的情況，將超過100，這樣的維特比檢測器是很難設計和實現的。
本發明所述的改進型維特比檢測器，可以使維特比檢測器的複雜度大為降低。其原理如下將式(4)改寫為PMp=k=1p(zk-l=N+1Lak-lfl-l=0Nak-lfl)2---(6)]]>式中N為一個小於L的正整數，式(6)括號中的第二項可以通過一個反饋濾波器來實現，而按照維特比檢測器的常規方法來處理括號中的第三項。令zk=zk-l=N+1Lak-lfl---(7)]]>
則路徑度量的計算式(6)變為PMp=k=1p(zk-l=0Nak-lfl)2---(8)]]>從式(8)中可以看出，路徑度量的計算中只需要涉及長度為N+1的候選序列，從而使得符號序列的狀態集合Sk的元素變為{a′k-1a′k-2，…，a′k-N}，Sk的元素數從L減到N，於是Sk的元素可能的取值組合數目也隨之下降，從而降低了維特比檢測器的複雜度。
這種改進型維特比檢測器的結構如圖5所示。圖中所示的改進型維特比檢測器是針對{a′k-1，a′k-2，…，a′k-N}的可能的取值組合數目為s，每個時刻倖存路徑數目也為s，第i條路徑對應的{a′k-1，a′k-2，…，a′k-N}的取值用{a′ik-1，a′ik-2，…，a′ik-N}表示(0≤i≤s-1)。相應地，保存在寄存器中的倖存路徑為{a′ik-1，a′ik-2，…，a′ik-DL}。反饋濾波器的抽頭係數為{fN+1，fN+2，…，fL}，由於在k時刻生成的反饋序列要與k+1時刻的輸入信號相作用，因此，反饋序列為{a′ik-N，a′ik-N-1，…，a′ik-L+1}。每一條倖存路徑都有一個反饋濾波器與之相對應。維特比檢測器的輸入序列{zk}與s個反饋濾波器的輸出值分別相減，得到s個序列{z′0k}，{z′1k}，…，{z′(s-1)k}。再分別按照式(8)計算這s個序列與各個候選序列的路徑度量PMn，比較路徑度量，選出s條倖存路徑{a′ik-1，a′ik-2，…，a′ik-DL}(0≤i≤s-1)，保存在寄存器中。一方面，從這些保存在寄存器中的倖存路徑中提取出反饋序列{a′ik-N，a′ik-N-1，…，a′ik-L+1}，輸入到反饋濾波器中，用於計算{z′0k}，{z′1k}，…，{z′(s-1)k}。另一方面比較保存在寄存器中的各條倖存路徑的路徑度量，選擇路徑度量值最小的倖存路徑所對應的侯選值a′k-DL，作為ak-DL的判決結果 輸出。本發明所述的改進型維特比檢測器的狀態集合Sk和網格圖由紅光多階光存儲裝置所採用的調製編碼和紅光多階光存儲裝置系統的符號響應函數決定。
在多階的只讀光碟的信號檢測裝置中，上述改進型維特比檢測器中通過比較路徑度量來生成倖存路徑的模塊和選擇具有最小路徑度量的倖存路徑為最終路徑的模塊都是採用如圖6所示的多路選通器602來實現的。各條路徑的路徑度量值PMp的計算結果被輸入到比較器604中，比較器604比較它們的大小，輸出選通邏輯到選通器602。該選通邏輯控制選通器602的輸出為具有最小路徑度量值PMp的路徑。
下面將通過實施例進一步說明本發明的內容，但本發明內容不受限於實施例所述根據本發明提供的紅光多階光存儲裝置的信號檢測方法與裝置，我們對採用4元(2，8)RLL調製碼的4階只讀光碟以及符號響應函數為{f0＝0.16，f1＝0.48，f2＝0.83，f3＝1，f4＝0.82，f5＝0.48，f6＝0.17}、L＝6的紅光多階光存儲裝置系統的信號檢測方法與裝置進行設計。
令N＝3，DL＝30，4階只讀光碟的幅度取值為{3，1，-1，-3}，改進型維特比檢測器的網格圖如圖7所示。網格圖中每一連接箭頭上都有一個標記「x/y」，其中「x」表示當前時刻輸入的候選值a′k，「y」表示 維特比檢測器的狀態集合Sk的元素數目和倖存路徑數目為28。反饋濾波器與前饋濾波器均為線性濾波器。反饋濾波器的抽頭係數為{0.82，0.48，0.17}，前饋濾波器抽頭係數為{0.06，0.09，0.11，0.12，0.12，0.12，0.11，0.09，0.06}。
綜上，本發明為紅光多階光存儲裝置提供了一種與之相適應的信號檢測方法與裝置，能夠滿足其數據恢復的需要。
另外，本領域技術人員應當理解，當本發明用於製作紅光多階光存儲裝置時，可以將道間距限定為對應於刻錄光碟所使用的雷射波長，例如，通常大於等於0.52微米，也可以限定為大於等於0.7微米或更高，例如大於等於0.75微米或0.8微米。但本發明並不限定於，本發明設計的調製碼編/解碼方法並不受限於紅光多階光存儲裝置的道間距。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種用於紅光多階光存儲裝置的讀出信號檢測方法，其中，所述紅光多階光存儲裝置的道間距大於等於0.52微米，其特徵在於，包括以下步驟步驟a，從來自所述紅光多階光存儲裝置的讀出信號{rt}中恢復時鐘信號，並以所述時鐘信號為基準對{rt}進行採樣，得到採樣序列{rk}；步驟b，對{rk}進行前饋濾波，得到目標信號序列{zk}；以及步驟c，將{zk}分別輸入維特比檢測器中的各條倖存路徑得到各自的路徑度量，篩選其中具有最小路徑度量的倖存路徑作為最終路徑輸出。
2.根據權利要求1所述的讀出信號檢測方法，其特徵在於，所述步驟a利用下式進行恢復和採樣，以得到{rk}rk=l=-ak-lfl+nk,]]>其中，{ak}為記錄在所述紅光多階光存儲裝置上的數據序列，k為序號，{fl}為信道的符號響應序列，{nk}為高斯噪聲序列。
3.根據權利要求1所述的讀出信號檢測方法，其特徵在於，所述步驟b利用下式進行前饋濾波，以得到{zk}Zk=l=0Lak-lfl+nk,]]>其中，l＝0，1，2，…，L，共L+1個有用信號，{n′k}為高斯白噪聲序列。
4.根據權利要求1所述的讀出信號檢測方法，其特徵在於，{zk}由所述紅光多階光存儲裝置所採用的調製編碼和紅光多階光存儲介質及讀出系統的符號響應函數決定。
5.根據權利要求1所述的讀出信號檢測方法，其特徵在於，所述各條倖存路徑包括反饋濾波器，其用於將所述各條倖存路徑的所述路徑度量計算得到反饋分量，負反饋到所述各條倖存路徑的輸入端，與{zk}的輸入值進行加減運算。
6.根據權利要求5所述的讀出信號檢測方法，其特徵在於，所述步驟c將{zk}分別輸入維特比檢測器中的各條倖存路徑得到各自的路徑度量包括以下步驟輸入的{zk}分別與所述反饋分量fback相減，得到每條所述倖存路徑對應的輸入值，在計算路徑度量時，所述維特比檢測器中候選信號序列{a′k}與實際的{zk}的相似度的度量為PMp=k=1p(zk-l=N+1Lak-lfl-fback)2,]]>其中，N為一個小於L的正整數，p為把各條倖存路徑的度量進行比較，在選出度量最小的倖存路徑的時刻，k≤p-5L。
7.根據權利要求6所述的讀出信號檢測方法，其特徵在於，所述步驟c將{zk}分別輸入維特比檢測器中的各條倖存路徑得到各自的路徑度量還包括以下步驟將Pmp=k=1p(zk-l=N+1Lak-lfl-l=0Nak-lfl)2]]>的計算結果分別輸入到所述維特比檢測器中的各條倖存路徑中進行計算，不斷更新所述倖存路徑，並不斷從所述各條倖存路徑中生成各自的反饋序列，輸入到所述各條倖存路徑的所述反饋濾波器中。
8.根據權利要求6所述的讀出信號檢測方法，其特徵在於，fback為
9.根據權利要求1所述的讀出信號檢測方法，所述維特比檢測器的狀態集合和網格圖由所述紅光多階光存儲介質所採用的調製編碼和紅光多階光存儲介質及讀出系統的符號響應函數決定。
10.一種用於紅光多階光存儲裝置的讀出信號檢測裝置，其中，所述紅光多階光存儲裝置的道間距大於等於0.52微米，其特徵在於，包括時鐘恢復和數據採樣系統，用於從來自所述紅光多階光存儲裝置的讀出信號{rt}中恢復時鐘信號，並以所述時鐘信號為基準對{rt}進行採樣，得到採樣序列{rk}；前饋濾波器，用於對{rk}進行前饋濾波，得到目標信號序列{zk}；以及維特比檢測器，用於將{zk}分別輸入維特比檢測器中的各條倖存路徑得到各自的路徑度量，篩選其中具有最小路徑度量的倖存路徑作為最終路徑輸出。
11.根據權利要求10所述的讀出信號檢測裝置，其特徵在於，所述時鐘恢復和數據採樣系統利用下式進行恢復和採樣，以得到{rk}rk=l=-ak-lfl+nk,]]>其中，{ak}為記錄在所述紅光多階光存儲裝置上的數據序列，k為序號，{fl}為信道的符號響應序列，{nk}為高斯噪聲序列。
12.根據權利要求10所述的讀出信號檢測裝置，其特徵在於，所述前饋濾波器的輸出值為zk=l=0Lak-lfl+nk,]]>其中，l＝0，1，2，…，L，共L+1個有用信號，{n′k}為高斯白噪聲序列。
13.根據權利要求10所述的讀出信號檢測裝置，其特徵在於，所述各條倖存路徑包括反饋濾波器，其用於將所述各條倖存路徑的所述路徑度量計算得到反饋分量，負反饋到所述各條倖存路徑的輸入端，與{zk}的輸入值進行加減運算。
14.根據權利要求13所述的讀出信號檢測裝置，其特徵在於，所述維特比檢測器用於把輸入的{zk}分別與所述反饋分量fback相減，得到每條所述倖存路徑對應的輸入值，在計算路徑度量時，所述維特比檢測器中候選信號序列{a′k}與實際的{zk}的相似度的度量為PMp=k=1p(zk-l=N+1Lak-lfl-fback)2,]]>其中，N為一個小於L的正整數，p為把各條倖存路徑的度量進行比較，在選出度量最小的倖存路徑的時刻，k≤p-5L。
15.根據權利要求13所述的讀出信號檢測裝置，其特徵在於，所述維特比檢測器還用於將PMp=k=1p(zk-l=N+1Lak-lf1l=0Nak-1f1)2]]>的計算結果分別輸入到所述維特比檢測器中的各條倖存路徑中進行計算，不斷更新所述倖存路徑，並不斷從所述各條倖存路徑中生成各自的反饋序列，輸入到所述各條倖存路徑的所述反饋濾波器中。
16.根據權利要求13所述的讀出信號檢測裝置，其特徵在於，fback為
17.根據權利要求13所述的讀出信號檢測裝置，其特徵在於，所述前饋濾波器和所述反饋濾波器都是線性濾波器。
全文摘要
本發明提供了一種用於紅光多階光存儲裝置的讀出信號檢測方法，其中，所述紅光多階光存儲裝置的道間距大於等於0.52微米，本方法包括以下步驟步驟a，從來自紅光多階光存儲裝置的讀出信號{r
文檔編號G11B20/18GK1975872SQ20061015634
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月29日 優先權日2006年12月29日
發明者劉建民, 王豪, 吳大林, 劉建立 申請人:北京保利星數據光碟有限公司