檢測數字鎖相環頻率的方法
2023-09-23 00:02:55 1
專利名稱：檢測數字鎖相環頻率的方法
以下將結合附圖，詳細描述本發明的最佳實施例，從而更清楚地看出本發明的以上目的和其它優點，附圖中
圖1是說明CD的一個同步模式的時序圖；圖2是說明在採用本發明的一種頻率檢測方法的數字鎖相環電路中的一個頻率檢測裝置的方框圖；圖3是一個說明用於實施本發明方法的算法的視圖；圖4是說明採用圖3算法的本發明一個實施例的示意圖。
以下結合附圖描述本發明的一個最佳實施例。
為了檢測輸入信號的頻率，首先應該檢查當前參考信號例如八到十四調製(EFM)信號的頻率是高或是低。頻率跟蹤就是改變頻率值使電壓控制振蕩(VCO)的頻率與參考信號(EFM信號)的頻率精確地保持同步。參考信號(EFM信號)是參考時鐘(T)的整數倍。對於密緻盤(CD)，配置在不歸零格式中信號的最大頻率分量是3T，最小頻率分量是11T。對於數字視盤(DVD)，最大頻率分量是3T，最小頻率分量是14T，其中在最大頻率分量和最小頻率分量之間不存在11T，12T和13T。在這裡，11T或14T稱做幀同步模式。CD的結構是每588T包括一個11T信號，而DVD的結構是每1488T包括一個14T信號。
同步模式用於獲知VCO信號的頻率離參考信號(EFM信號)多遠。標準DVD的最低頻率分量是14T。這裡，如果鎖相環保持同步，VCO時鐘計數到14T。另外，DVD有一個同步模式，而如圖1所示CD有兩個同步模式。
因而，在CD和DVD兩者中應用一個單獨的算法，在參考信號中，應該選擇高間隔或低間隔的任一個同步模式。因此從參考信號的每一個邊緣開始，計算在高間隔或低間隔處的VCO振蕩時鐘。根據算出來的某一時期最大值與11T或14T差多少，檢測出頻率差。通常，為了提高清晰度，用於計算的頻率是振蕩頻率的兩倍。因而，由於11T或14T被算做22T或28T，這樣就可以檢測出正好兩倍的頻率差。為了進一步提高清晰度，用於計算的頻率比振蕩頻率高n倍，這樣能夠進行n倍的精確頻率跟蹤。但是，允許的頻帶在實際電路中被限制，因此很難使用兩倍或更高倍于振蕩頻率的頻率。儘管不能使用高振蕩頻率，但是可以使用模擬-數字轉換抽樣的數據值來精確地看出在一個時期內的那點上數據符號是否變化。
圖2是說明本發明的數字鎖相環電路中的一個頻率檢測裝置的方框圖。在圖2的裝置中，從光碟(未示出)中讀出的射頻(RF)信號傳送給比較器21和邊緣檢測器22。比較器21接受到輸入的RF信號，向計數器23輸出一個參考信號(EFM信號)。邊緣檢測器22把根據參考電壓使輸入RF信號的符號有所改變的每一個點的邊緣檢測信號輸出到計數器23。計數器23接收到一個時鐘信號(CLK)，並且根據邊緣檢測器22的邊緣檢測結果，計算出從比較器21輸出的參考信號中存在著多少個時鐘信號。
以下將結合圖3和圖4說明圖2的計數器23的具體運算。
圖3是說明用來實施本發明方法的基本算法的視圖。
假定在預定的頻率通過一個模擬一數字轉換器(未畫出)抽樣RF信號得到的兩種抽樣數據之間的數據是線性的。於是，數據如圖3所示。
在圖3中，A(N-1)是第(N-1)個抽樣數據，A(N)是第N個抽樣數據。在兩個抽樣點A(N-1)和A(N)的抽樣值分別是a和a′。在圖3中，能夠看出三角形abc和三角形a′b′c′是相似三角形。因而，三條彼此相對應邊之間建立一個方程a∶b∶c＝a′∶b′∶c′。兩個抽樣點之間的時間間隔表示為b+b′。如果抽樣值a和a′是已知的，那麼就能夠通過以下方程得出b和b′。
b＝a/(a+a′)(b+b′)b′＝a′/(a+a′)(b+b′)在這裡，a，a′，b和b都是絕對值，b+b′是1。
那麼，如果改變抽樣數據的符號的點是邊緣點，把b的值加到，計數到現在該邊緣點的計數值上，並且輸出所加的結果。然後，如果重新啟動的計數器從b′值開始，儘管僅使用一個時鐘頻率，但仍能通過精確值跟蹤頻率值。也就是說，可以看出，頻率計數值＝上一個頻率值+b和一個重新計數值＝b′。
圖4說明應用圖3算法的本發明一個實施例的示意圖。
假定在第一個邊緣點的抽樣數據A(N)和A(N-1)的值分別是0.2和1.5，通過以下的方程能夠得到頻率計數值。
頻率計數值＝上一個頻率計數值+1.5/(0.2+1.5)
在這裡，計數器23的重新啟動的頻率計數值變成了0.2/(0.2+1.5)＝0.1176。
假定在第二個邊緣點的抽樣數據A(N)和A(N-1)的值分別是-1和0.5，通過以下方程能夠得到頻率計數值。
頻率計數值＝0.1176+0.5/(0.5+1)＝14.4506在這裡，計數器23的重新啟動的頻率計數值變成了1/(0.5+1)＝0.6667。
因此，在圖4的波形情況下，頻率檢測的輸出值是14.4506，它的振蕩頻率高於14T。因此，很明顯應當降低下一步的振蕩頻率使其保持同步。
如上所述，本發明僅使用參考時鐘頻率，不用提高參考時鐘信號的頻率，就能夠檢測具有高清晰度的頻率，因此而提高數據的質量。
權利要求
1.一種數字鎖相環的頻率檢測方法，其特徵在於該頻率檢測方法包括以下步驟(a)檢測一輸入信號的邊緣點；(b)在檢測到的處於預定頻率的邊緣點的基礎上，抽樣其上一個和下一個輸入信號；(c)計算出在檢測到的邊緣點和其上一個抽樣點之間的參考時鐘信號的數目；(d)把計數值和對應於該計數值的時間間隔相加，得出邊緣點的頻率計數值；(e)把得到的頻率計數值與預定的參考值相比較，然後根據該比較結果調整頻率。
2.按照權利要求1所述的頻率檢測方法，其特徵在於在所述步驟(b)在所述參考時鐘信號的頻率上抽樣輸入信號。
3.按照權利要求1所述的頻率檢測方法，其特徵在於所述步驟(d)包括以下子步驟(d1)計算出邊緣點之前的抽樣數據到邊緣點的時間間隔；(d2)計算出邊緣點到邊緣點之後的抽樣數據的時間間隔；(d3)把頻率計數值和該邊緣點與步驟(d1)得到的時間間隔相加，得到在該邊緣點的頻率計數值。
4.按照權利要求3所述的頻率檢測方法，其特徵在於使用步驟(d2)得到的計數值，所述步驟(d)在重新開始的頻率計數值上計算參考信號的頻率。
5.按照權利要求1所述的頻率檢測方法，其特徵在於在邊緣點的基礎上，得到的邊緣點之前和邊緣點之後的兩個取樣之間的數據是線性的。
全文摘要
一種光碟中檢測數字鎖相環頻率的方法,包括步驟:(a)檢測輸入信號的邊緣點,(b)在檢測到的處於預定頻率的邊緣點的基礎上,抽樣其上一個和下一個輸入信號,(c)計算出在檢測到的邊緣點和其上一個抽樣點之間的參考時鐘信號的數目,(d)把計數值和對應於該計數值的時間間隔相加,得出邊緣點的頻率計數值,(e)把得到的頻率計數值與預定的參考值相比較,然後根據比較結果提高頻率。本發明僅使用參考時鐘頻率,不採用提高參考時鐘信號頻率,就能夠檢測具有高清晰度的頻率,因此而提高數據的質量。
文檔編號H03L7/08GK1257350SQ9912773
公開日2000年6月21日 申請日期1999年11月26日 優先權日1998年11月26日
發明者樸賢洙, 沈載晟, 元容光 申請人:三星電子株式會社