專利名稱：具有預(yù)定譜形狀的二進(jìn)制信號(hào)的產(chǎn)生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及產(chǎn)生初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的方法，此信號(hào)在預(yù)定頻率范圍內(nèi)有預(yù)定的譜形狀，特別是在預(yù)定頻率范圍內(nèi)功率譜有一個(gè)凹陷。本發(fā)明還涉及產(chǎn)生初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的裝置，和預(yù)定譜形狀的二進(jìn)制信號(hào)，以及為包含此二進(jìn)制信號(hào)的記錄載體。
一種光學(xué)可探測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的記錄載體和在這種記錄載體上記錄數(shù)據(jù)的儀器已在US 5,682,365中公開(kāi)。在該文中描述的記錄載體具有被稱為‘?dāng)[動(dòng)’的周期性記錄軌道變化，在與該‘?dāng)[動(dòng)’的周期相當(dāng)?shù)念l率，數(shù)字編碼信息的功率譜基本上顯示出一個(gè)零點(diǎn)。當(dāng)使用輻射光束掃描時(shí)，周期性記錄軌道變化在對(duì)應(yīng)于軌道變化周期的頻率的反射光束強(qiáng)度上產(chǎn)生周期性調(diào)制，為了使產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)的頻率等于位頻率，此反射光束強(qiáng)度的調(diào)制頻率相應(yīng)于在記錄和復(fù)制時(shí)記錄軌道變化的周期。這種存儲(chǔ)有編碼信息的初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)功率譜有一很尖銳的單頻率凹陷，也就是說(shuō)在某一頻率其功率譜為零，此頻率相應(yīng)于記錄軌道周期性變化，也即擺動(dòng)，的周期。根據(jù)US 5,682,365，在盤(pán)形狀的光學(xué)記錄載體的伺服記錄軌道中，使用徑向擺動(dòng)提供跟蹤信號(hào)。
擺動(dòng)信號(hào)可視為次級(jí)信號(hào)。在US 5,682,365中使用正弦擺動(dòng)。其它應(yīng)用使用相位調(diào)制擺動(dòng)去適應(yīng)次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)。A‘1’通道位在那種情況相應(yīng)于擺動(dòng)周期數(shù)固定而且振幅為正(相位為零度)，而‘0’通道位相應(yīng)于擺動(dòng)周期數(shù)目相同但振幅為負(fù)(相位為180度)。次級(jí)二進(jìn)制通道的通道位流的譜形狀依賴于使用的通道代碼。當(dāng)使用雙相位代碼(僅兩個(gè)代碼字(+1，-1)和(-1，+1))時(shí)，譜由2sin2 /2給出， 是頻率(對(duì)于尼奎斯特(Nyquist)頻率， ＝π)。對(duì)于擺動(dòng)通道，次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的譜將被定位在以擺動(dòng)頻率為中心。次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)相對(duì)于擺動(dòng)頻率的譜范圍，可由對(duì)每一通道位選擇固定數(shù)目的擺動(dòng)周期來(lái)確定。
在純擺動(dòng)信號(hào)的單頻率附近的中心區(qū)域單頻率凹陷相當(dāng)好，因?yàn)槌跫?jí)二進(jìn)制信號(hào)和次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)之間的干涉在該單頻率上被大大地壓低。一般說(shuō)來(lái)，與相位調(diào)制的擺動(dòng)信號(hào)一樣，適應(yīng)二進(jìn)制信息流的次級(jí)信號(hào)的質(zhì)量不僅由在其中心頻率的干涉確定，而且由次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)功率譜密度所覆蓋的整個(gè)頻率范圍內(nèi)的干涉確定。這意味著，對(duì)PSD的中心頻率區(qū)域的干涉相當(dāng)好的單頻率凹陷，仍可能導(dǎo)至PSD外部區(qū)域干涉的干擾。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種產(chǎn)生含預(yù)定譜形狀的初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的方法，使得初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)和次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)之間的干涉盡可能得到抑制，從而能夠探測(cè)次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)而不受初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的干擾。本發(fā)明的目的還提供產(chǎn)生包含預(yù)定譜形狀的初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的相應(yīng)裝置，以及包含此二進(jìn)制信號(hào)的記錄載體。
該目的由權(quán)利要求1的產(chǎn)生初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。按照這個(gè)方法，初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)包含從數(shù)據(jù)字到通道字的調(diào)制步驟，一般說(shuō)來(lái)，其中數(shù)據(jù)字的調(diào)制存在有限自由度選擇。根據(jù)本發(fā)明，這種選擇自由度可用于產(chǎn)生含預(yù)定的譜形狀，特別是包含譜凹陷的初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)，這是通過(guò)譜權(quán)重函數(shù)形狀的調(diào)整來(lái)確定的，即調(diào)整譜權(quán)重函數(shù)去改變次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的譜范圍，使得次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)與初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的譜形狀相適應(yīng)。特別是，在初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)功率譜的凹陷位置與次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)在譜上相適應(yīng)，而凹陷寬度由次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的譜范圍確定。換句話說(shuō)，通過(guò)選擇確定初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)譜形狀的權(quán)重函數(shù)形狀，來(lái)改變初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)使它與次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)相適應(yīng)，從而避免這兩種二進(jìn)制信號(hào)之間的串音，使得在次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的讀出和解碼時(shí)能不受初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的干擾。
但是可以另外在零頻率的已知單頻率凹陷。這意味著在DC附近的單頻率之上可再附加一個(gè)按照本發(fā)明所優(yōu)選提供的寬凹陷。鑒于DC控制，即為了將信息信號(hào)從低頻盤(pán)噪音中分離出來(lái)，控制限幅器電平的需要，和為了避免信息信號(hào)與伺服系統(tǒng)的干涉，這種DC附近的凹陷是需要的。
這個(gè)方法的優(yōu)選實(shí)施方案包含權(quán)利要求2的步驟。按照這個(gè)實(shí)施方案，以候選初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)通道位流為基礎(chǔ)，使用計(jì)算的和值作為確定構(gòu)成初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的通道字的判據(jù)。取決于初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的實(shí)際使用，調(diào)制為通道字的數(shù)據(jù)字的內(nèi)容可以完全自由選擇，或者必須遵從某些限制，后一種情況將限制本實(shí)施方案步驟a)中通道字的選擇。選擇不同的通道字，優(yōu)選使用逐位循環(huán)計(jì)算卷積型和的方法來(lái)確定這些通道字的和值，從而去發(fā)現(xiàn)最低值。然后，對(duì)于給定的數(shù)據(jù)字位置選擇給出最低和值的通道字。對(duì)初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的若干或所有的數(shù)據(jù)字位置重復(fù)這些步驟，對(duì)于各自的數(shù)據(jù)字位置去發(fā)現(xiàn)給出最低和值的通道字。正如所打算的，在確定和值的步驟中使用權(quán)重函數(shù)，初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的譜形狀將受到影響。指定的譜權(quán)重函數(shù)確定抽頭系數(shù)(tap-coefficient)，該系數(shù)在計(jì)算卷積型和值時(shí)要用到。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，在給定的數(shù)據(jù)字位置上可能通道字的集合，可借助于對(duì)調(diào)制代碼的自由度編碼產(chǎn)生，調(diào)制代碼可用空位選擇(對(duì)CD的EFM調(diào)制)，或用替代表(對(duì)VCD的EFM正調(diào)制)，或用在通道調(diào)制中使用的額外控制位(17PP，DVR的可再寫(xiě)格式的奇偶不變(parity-preserve)調(diào)制)。一般說(shuō)來(lái)，使用的調(diào)制代碼的編碼自由度依賴于初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的應(yīng)用，即在某些應(yīng)用中，在給定的數(shù)據(jù)字位置上，數(shù)據(jù)字的內(nèi)容是完全自由的，然而在其他一些應(yīng)用中，數(shù)據(jù)字的內(nèi)容是固定的。在數(shù)據(jù)字的內(nèi)容是完全自由的應(yīng)用中，在步驟a)中通道字的選擇能夠通過(guò)隨機(jī)選擇數(shù)據(jù)字的值來(lái)完成。在一給定的數(shù)據(jù)字位置上可能通道字的集合，可由改變數(shù)據(jù)字來(lái)產(chǎn)生。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，權(quán)重函數(shù)是高斯(Gaussian)函數(shù)。如果次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的功率譜的形狀能滿意地用高斯函數(shù)近似，則優(yōu)選地使用高斯函數(shù)的權(quán)重函數(shù)。高斯函數(shù)的參數(shù)可按照次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)譜的范圍來(lái)確定。
如權(quán)利要求8所要求的本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案提供一個(gè)使用逐位循環(huán)計(jì)算和值的方法。這種循環(huán)計(jì)算是一個(gè)相當(dāng)簡(jiǎn)單的方法以確定在給定的數(shù)據(jù)字位置上選擇通道字的判據(jù)，即和值。此計(jì)算是按位方式來(lái)完成的，它意味著對(duì)通道字中全部位的位置的和值要逐位計(jì)算，例如，如果通道字有17位(如在EFM代碼的情況，14位的字緊接著前邊的3個(gè)空位)，該步驟將執(zhí)行17次。在其中所用的卷積型濾波器的抽頭系數(shù)中包括權(quán)重函數(shù)，在這種情況下，權(quán)重函數(shù)為高斯函數(shù)，以確定初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的譜形狀。
按照權(quán)利要求9和權(quán)利要求10的本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，在伺服記錄軌道或像CD或DVD這些光學(xué)記錄載體的導(dǎo)入?yún)^(qū)使用初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，在光學(xué)記錄載體的導(dǎo)入?yún)^(qū)使用初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)，那里次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)是一個(gè)擺動(dòng)信號(hào)，它用擺動(dòng)信息記錄軌道來(lái)實(shí)現(xiàn)且存儲(chǔ)在擺動(dòng)通道。按照該實(shí)施方案，確定權(quán)重函數(shù)使得擺動(dòng)信號(hào)符合在初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)中產(chǎn)生的譜凹陷，并且擺動(dòng)通道用于在記錄載體的導(dǎo)入?yún)^(qū)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。按照權(quán)利要求11所要求的擺動(dòng)通道優(yōu)選地使用為側(cè)通道，其中存放一個(gè)擺動(dòng)關(guān)鍵碼，此關(guān)鍵碼用于在記錄載體的數(shù)據(jù)區(qū)，這里最好是只讀存儲(chǔ)盤(pán)(ROM)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的解密。這樣一個(gè)擺動(dòng)關(guān)鍵碼不能被復(fù)制，因擺動(dòng)通道是在ROM盤(pán)的母板制作步驟中生成。一個(gè)可記錄或可再寫(xiě)的盤(pán)也可有擺動(dòng)，但這是鑒于地址信息和(或)寫(xiě)入過(guò)程的時(shí)鐘產(chǎn)生。因此這種擺動(dòng)始終與在ROM盤(pán)中的擺動(dòng)不同。在ROM盤(pán)中的擺動(dòng)包含有與盤(pán)的內(nèi)容相耦合的信息，因此為了解密此擺動(dòng)關(guān)鍵碼是需要的。
大量商業(yè)上現(xiàn)有的CD-音頻驅(qū)動(dòng)著3-光束裝置的使用，此裝置用徑向跟蹤來(lái)代替徑向推拉(radial push-pull)方法。因?yàn)樵趦蓚€(gè)沿著垂直于盤(pán)通道方向(徑向)在物鏡的出光瞳孔中排列的二個(gè)探測(cè)器對(duì)分的探測(cè)信號(hào)相減，徑向推拉方法定性給出好擺動(dòng)信號(hào)。這種相減操作有效地抵消了在二個(gè)探測(cè)器對(duì)分(halve)都出現(xiàn)的均勻噪音分布。相反，在3-光束裝置的側(cè)點(diǎn)之一的中心光闌(CA)信號(hào)的質(zhì)量將壞很多。部分噪音是由于與初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的EFM數(shù)據(jù)的干涉。一個(gè)EFM型號(hào)可能有長(zhǎng)程的周期性而其周期接近于擺動(dòng)周期，這種情況在196EFM位的一個(gè)實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)。在這種情況下，很難區(qū)分?jǐn)[動(dòng)效應(yīng)的貢獻(xiàn)和以某種幾率出現(xiàn)的長(zhǎng)程代碼效應(yīng)。如果在同一譜頻率范圍內(nèi)信號(hào)都有可觀的內(nèi)容，則信號(hào)之間的干涉可以直接在譜中看到。因此，在擺動(dòng)通道譜的范圍內(nèi)，EFM代碼的大量?jī)?nèi)容是擺動(dòng)通道中的次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的噪音源，并且由于3-光束裝置的側(cè)點(diǎn)探測(cè)，已經(jīng)有低頻噪音的很大份額。但是使用按照本發(fā)明的方法在光學(xué)記錄載體的導(dǎo)入?yún)^(qū)產(chǎn)生初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)，而其中次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)是擺動(dòng)信號(hào)時(shí)，可以防止EFM擺動(dòng)信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)噪音的頂?shù)母蓴_。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案可以在進(jìn)一步的相關(guān)權(quán)利要求中找到。
本發(fā)明對(duì)如權(quán)利要求14所要求的二進(jìn)制信號(hào)的產(chǎn)生裝置，如權(quán)利要求15所要求的二進(jìn)制信號(hào)，和如權(quán)利要求16所要求的存儲(chǔ)二進(jìn)制信號(hào)的記錄載體也作了具體實(shí)施。最好，記錄載體是一個(gè)像CD或DVD這樣的光學(xué)記錄載體，特別是ROM型的盤(pán)，它有一個(gè)包含用于存儲(chǔ)擺動(dòng)關(guān)鍵碼的擺動(dòng)通道的導(dǎo)入?yún)^(qū)。應(yīng)當(dāng)理解，這些裝置，解碼方法，二進(jìn)制信號(hào)，和記錄載體可有進(jìn)一步發(fā)展，因而會(huì)有進(jìn)一步的實(shí)施方案。這些進(jìn)一步發(fā)展和進(jìn)一步的實(shí)施方案與以上關(guān)于方法所作的描述是等價(jià)或相似的，并且放在與權(quán)利要求1相關(guān)的從屬權(quán)利要求之中。
參照附圖對(duì)發(fā)明作更詳細(xì)描述。


圖1.示出本發(fā)明的記錄載體的實(shí)施方案。
圖2.示出在此記錄載體上使用的EFM位組的格式。
圖3.示出在這種EFM位組中使用的通道字的格式。
圖4.示出按照本發(fā)明產(chǎn)生初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的方法的流程圖。
圖5.表示流程圖，它描述按照本發(fā)明在一定數(shù)據(jù)字位置上確定通道字的方法。
圖6.示出按照本發(fā)明讀二進(jìn)制信號(hào)的裝置。
圖7a到7c表示在無(wú)凹陷，單頻率凹陷，和按照本發(fā)明的寬凹陷對(duì)不同參數(shù)的二進(jìn)制信號(hào)功率譜的比較。
圖1示出一個(gè)按照本發(fā)明的光學(xué)記錄載體，例如CD或DVD，的實(shí)施方案。這種記錄載體一般包含中心孔1，箝位區(qū)2，導(dǎo)入?yún)^(qū)3，程序區(qū)4，導(dǎo)出區(qū)5。程序區(qū)4一般用于存儲(chǔ)實(shí)際數(shù)據(jù)，例如聲頻，視頻或其他數(shù)據(jù)，以及像子代碼信息等其他信息，導(dǎo)入?yún)^(qū)一般用于存儲(chǔ)內(nèi)容表(TOC)，它包括記錄軌道的起動(dòng)次數(shù)，盤(pán)的總時(shí)間，記錄軌道的總數(shù)目和盤(pán)的其他一般信息。
CD的一般格式是以次代碼區(qū)為基礎(chǔ)，每一個(gè)次代碼區(qū)由98個(gè)EFM-位組組成。在CD音頻中使用的EFM位組的格式表示在圖2中。這樣一個(gè)EFM位組包括一個(gè)固定的同步型式6，一個(gè)控制和顯示符號(hào)7，及包括24個(gè)數(shù)據(jù)字和8個(gè)奇偶符號(hào)的數(shù)據(jù)和奇偶區(qū)段8，這種EFM位組的格式在盤(pán)的導(dǎo)入?yún)^(qū)3和程序區(qū)4中都使用。在程序區(qū)4中，數(shù)據(jù)和奇偶區(qū)段8的內(nèi)容由在盤(pán)中存儲(chǔ)信息確定，然而在導(dǎo)入?yún)^(qū)3中，奇偶區(qū)段8的內(nèi)容可完全自由確定。在導(dǎo)入?yún)^(qū)3中，只有同步區(qū)段6和控制和顯示區(qū)段7的內(nèi)容是固定的或由在其中存儲(chǔ)的某種信息來(lái)確定。
圖3示出光學(xué)記錄信息使用的通道字的格式。通道字包括17個(gè)通道位，它的三個(gè)空位9用于DC控制。其他14位包含EFM字，在調(diào)制步驟中它實(shí)際上由8位組成的數(shù)據(jù)字構(gòu)成，且以下被引用為字節(jié)[i]。在程序區(qū)4，EFM字10的內(nèi)容由數(shù)據(jù)字的內(nèi)容確定。只有對(duì)EFM選擇適當(dāng)?shù)目瘴?(或者對(duì)EFM正使用適當(dāng)?shù)奶娲恚迷贒VD格式中)，有限掃描寬度(RLL)編碼自由度才能被保留用于DC控制。然而，為了產(chǎn)生在某一譜范圍的譜凹陷，在程序區(qū)還有可能使用RLL代碼的一部分編碼自由度，通常它只用于DC控制。相反，在導(dǎo)入?yún)^(qū)3，在數(shù)據(jù)和奇偶區(qū)段8中EFM字10的選擇是完全自由的，按照本發(fā)明，這種自由度使用于在導(dǎo)入?yún)^(qū)3中產(chǎn)生含預(yù)定譜形狀的二進(jìn)制信號(hào)。這種在導(dǎo)入?yún)^(qū)3的數(shù)據(jù)和奇偶區(qū)段8中使用的17位通道字的選取自由度，將被DC控制與產(chǎn)生預(yù)定形狀，例如在功率譜中有一個(gè)寬凹陷，所共享。
圖4示出按照本發(fā)明產(chǎn)生初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的方法的流程圖。在其中，一個(gè)EFM位組12中的代碼-字的疊代流程作為次代碼區(qū)11的一部分被表示出來(lái)?？梢詤^(qū)分代碼字的三種不同情況對(duì)EFM位組的同步型式6，控制和顯示字節(jié)7(C&D字節(jié))，和數(shù)據(jù)字節(jié)8，它們前邊都有三個(gè)空位。代碼字的前兩種情況6，7只針對(duì)DC控制，因?yàn)?，由于P&D子通道中寫(xiě)的定時(shí)信息，同步型式6和C&D字節(jié)的值是固定的。對(duì)于C&D字節(jié)后的所有字節(jié)8，施加聯(lián)合的DC控制和凹陷控制15。對(duì)一個(gè)EFM位組的所有代碼字循環(huán)重復(fù)該過(guò)程。
凹陷控制(圖4的步驟15)所遵循的過(guò)程以逐字節(jié)為基礎(chǔ)表示在圖5的流程圖中。對(duì)一個(gè)EFM位組的數(shù)據(jù)和奇偶區(qū)段8的每一字節(jié)，對(duì)固定字節(jié)值N作隨機(jī)選擇。首先，在步驟17中在計(jì)數(shù)選擇數(shù)目N時(shí)，計(jì)數(shù)I被設(shè)置到零。此外，和值Cbest調(diào)到表示無(wú)窮的最大值。該和值將用為選擇字節(jié)值的判據(jù)而使得能夠產(chǎn)生打算要的譜凹陷。接著，在步驟18中計(jì)數(shù)i增加1。然后，在步驟19中對(duì)字節(jié)i的字節(jié)值作隨機(jī)選擇。這個(gè)被選取的字節(jié)值在步驟20中作EFM編碼，該編碼成EFM-字(圖3中的10)的步驟是確定的。在EFM字之前必需有三個(gè)空位。在步驟21進(jìn)行空位型式的選擇以在17位通道序列末尾的DC控制進(jìn)行優(yōu)化。實(shí)際DSV的計(jì)算依賴于17位序列前一位位置上先前的DSV值以及在該位置上的極性位。此外，已知的有限掃描寬度(RLL)該限制應(yīng)當(dāng)總是保持。
接下來(lái)，17-位通道序列的凹陷判據(jù)在步驟22中作計(jì)算。在17-位序列前一位位置上判據(jù)的初始值C0被用為輸入。在有凹陷的EFM序列的起始點(diǎn)C0的值為零。對(duì)于從隨機(jī)字節(jié)的集合中選定的字節(jié)，凹陷判據(jù)從初始值C0開(kāi)始直到17位通道序列最后一位逐位被計(jì)算出來(lái)。在17位通道序列最后的值記為C17。用帶有抽頭dj的濾波器，步驟22中逐位循環(huán)計(jì)算可以通過(guò)先前一位上的值按照Ck=1+Ck-1+bkΣj=1Mdjbk-j]]>作卷積和來(lái)完成，其中k是位的位置在通道字中的計(jì)數(shù)，j是用于計(jì)算和值的計(jì)數(shù)，bk是在通道字中位置k上位的雙極位值(+1，-1)(雙極RLL(有限掃描寬度)通道位流的)，M是計(jì)算和值時(shí)的極限值，例如它與權(quán)重函數(shù)的寬度倒數(shù)有關(guān)。
對(duì)于一中心在標(biāo)度頻率νN1而寬度為σ的高斯形狀凹陷的情況，濾波器的抽頭系數(shù)dj是dj＝2cos(2πjνN)exp(-2π2σ2j2)對(duì)隨機(jī)字節(jié)值的集合中的每一字節(jié)凹陷判據(jù)被計(jì)算出來(lái)，選取對(duì)該判據(jù)其值為最佳(＝最低)的字節(jié)值(步驟23，24)，并分派給在此給定數(shù)據(jù)字位置上的凹陷EFM通道位流。對(duì)一給定數(shù)據(jù)字位置去發(fā)現(xiàn)最佳字節(jié)的循環(huán)計(jì)算重復(fù)N次(步驟25)，然后對(duì)該最佳字節(jié)作EFM編碼(步驟26)。對(duì)EFM位組中下一字節(jié)重復(fù)該過(guò)程，而DSV0和C0的初始值由前一個(gè)17位序列中最后位的位置上DSV17和C17的值重新加載。
在一個(gè)有利的實(shí)施方案中，N值設(shè)定為N＝32。在帶有系數(shù)的濾波器中有意義抽頭的數(shù)目依賴于高斯凹陷的寬度。一般來(lái)說(shuō)，在位的位置k的寬凹陷判據(jù)對(duì)權(quán)重函數(shù)積分也可以記為Ck＝∫|Sk(ν)|2W(ν)dν其中，Sk(ν)=Σj=-00Kbjexp(2πijν).]]>單頻率判據(jù)可用于產(chǎn)生在一單個(gè)頻率上有尖銳凹陷的初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)，并且從‘?dāng)?shù)字記錄器的編碼技術(shù)’已知，Keea A.SchouhamerImmink，Prentice Hall International，1991，247到263頁(yè)。另一方面對(duì)寬凹陷，權(quán)重函數(shù)W被使用于去確定寬凹陷的譜形狀。寬凹陷判據(jù)Ck可由上述的逐位循環(huán)來(lái)計(jì)算，且在此循環(huán)中普遍成立dj＝aj+a-j并且
aj＝∫W(v)exp(2πijv)。
如果打算產(chǎn)生含在頻率nyN2處高斯形狀的寬凹陷的二進(jìn)制信號(hào)，權(quán)重函數(shù)可選取為W(ν)=(1/2πσ)exp(-(ν-νn)2/2σ2).]]>這時(shí)，在逐位循環(huán)中使用的參數(shù)aj有結(jié)果aj＝exp(2πijvN)exp(-2π2σ2j2)應(yīng)當(dāng)記住，高斯函數(shù)只是可使用的權(quán)重函數(shù)若干例子中的一個(gè)。一般說(shuō)來(lái)，權(quán)重函數(shù)應(yīng)當(dāng)選取為使得初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)功率譜的形狀適合于次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的功率譜，而避免初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)對(duì)次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)干涉。普遍說(shuō)來(lái)，可以使用任何形狀的權(quán)重函數(shù)，合適的選取依賴于次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的功率譜的形狀。高斯函數(shù)是有利的，是因?yàn)榻?jīng)過(guò)富利葉(Fourier)變換，它導(dǎo)致抽頭系數(shù)aj的解析表達(dá)式。然而，其他的函數(shù)如洛侖茲(Lorentzian)分布，也可被使用。
關(guān)于加工記錄載體，在記錄載體上記錄信息，和使用徑向推-拉方法讀該刻制記錄載體的儀器的一般布置在US 5,682,365中進(jìn)行了描述。
關(guān)于該點(diǎn)應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明不只限于在光學(xué)記錄體的導(dǎo)入?yún)^(qū)產(chǎn)生二進(jìn)制信號(hào)，本發(fā)明還可以用于各種不同記錄載體的其他領(lǐng)域，例如光學(xué)記錄載體的伺服記錄軌道，它利用擺動(dòng)信號(hào)去得到徑向跟蹤信號(hào)。進(jìn)而，本發(fā)明對(duì)像數(shù)字記錄帶這樣的其他記錄載體也可使用，更普遍地，它可用于需要避免兩種二進(jìn)制信號(hào)之間串音的所有應(yīng)用。本發(fā)明還可應(yīng)用于任何在有一個(gè)特征譜范圍的次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)中使用的調(diào)制代碼。
圖6用圖示出用于掃描信息載體D的一個(gè)裝置。此裝置有用于轉(zhuǎn)動(dòng)信息載體D的驅(qū)動(dòng)設(shè)備47，和一個(gè)在信息載體上讀記錄軌道的讀取頭27。讀取頭27包括一已知類(lèi)型的光學(xué)系統(tǒng)，借助于光束29，此系統(tǒng)打算產(chǎn)生一個(gè)聚焦在信息載體的記錄軌道上的光點(diǎn)28，而光束29由像用于準(zhǔn)直光束的準(zhǔn)直器透鏡39和用于聚焦光束的物鏡40這些光學(xué)元件來(lái)引導(dǎo)。光束29由輻射源41產(chǎn)生，例如一個(gè)波長(zhǎng)為780納米而光學(xué)功率為3毫瓦的紅外激光二極管。讀取頭27包括一個(gè)適合光束29聚焦在信息載體上的執(zhí)行器，和一個(gè)跟蹤執(zhí)行器30，它能將光點(diǎn)28在徑向方向精確定位。此外，通過(guò)在記錄軌道中心改變物鏡40的位置使得激光束遵循記錄軌道。由信息載體反射后的光束29用已知類(lèi)型的，如象限探測(cè)器來(lái)探測(cè)，這種探測(cè)器產(chǎn)生探測(cè)信號(hào)31，該信號(hào)包括讀取信號(hào)，跟蹤誤差信號(hào)，聚焦誤差信號(hào)，同步信號(hào)和鎖定信號(hào)。為此目的，可以使用光束分裂立方體，偏振光束分裂立方體，膠片或延遲器。
此裝置包含跟蹤設(shè)備32，它與讀取頭27相耦合而從讀取頭27去接收跟蹤誤差信號(hào)，且控制跟蹤執(zhí)行器30。在讀的期間，讀取設(shè)備34接收讀取信號(hào)。此讀取信號(hào)44隨后被傳輸?shù)骄幣叛b置(organization means)46并被它接收。在這些編排裝置46中，讀取信號(hào)被解調(diào)。很顯然，解調(diào)方法依賴于數(shù)據(jù)被調(diào)制的方法。此裝置還包含地址探測(cè)器35和定位設(shè)備36，此探測(cè)器用于探測(cè)地址和在標(biāo)題字段出現(xiàn)的盤(pán)信息，而定位設(shè)備用于讀取頭27在記錄軌道的徑向的粗略定位。在用誤差修正設(shè)備45對(duì)誤差修正后，在輸出端經(jīng)過(guò)誤差校正的解調(diào)信號(hào)48可用于進(jìn)一步處理。
此裝置還包含系統(tǒng)控制單元37，此控制單元適于從控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或用戶接收指令并借助于控制線38來(lái)控制此裝置，在此例中控制線38是連接驅(qū)動(dòng)設(shè)備26，定位設(shè)備36，地址探測(cè)器35，跟蹤設(shè)備32，和讀取設(shè)備34的系統(tǒng)總線。為了該目的，系統(tǒng)控制單元37包含控制線路，例如微處理機(jī)，程序內(nèi)存，和為實(shí)現(xiàn)下文描述的過(guò)程的控制門(mén)。系統(tǒng)控制單元37也可由邏輯線路的狀態(tài)機(jī)來(lái)實(shí)施。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，為了在可記錄型的信息載體上形成光學(xué)可讀標(biāo)志，除讀取設(shè)備34之外，此裝置還可包含一個(gè)寫(xiě)入設(shè)備，使得此裝置能完成讀和寫(xiě)的雙重功能。
如果二進(jìn)制信號(hào)是按照本發(fā)明產(chǎn)生且如上所述，則與所示等價(jià)或類(lèi)似的裝置可按照本發(fā)明用于讀出和(或)記錄。
圖7a到7c示出初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的功率譜無(wú)凹陷(A)功率譜，在某一頻率有一單頻率凹陷(B)，和在某一頻率范圍有一寬凹陷(C)。在這個(gè)例子中，利用凹陷的頻率是22,05千赫茲，它相應(yīng)于在光學(xué)記錄載體的導(dǎo)入?yún)^(qū)使用的擺動(dòng)信號(hào)的頻率，此光學(xué)記錄載體用于存儲(chǔ)擺動(dòng)關(guān)鍵碼。圖7a，7b，7c的頻率軸用EFM-頻率的一半作了標(biāo)度，EFM頻率為4,32兆赫茲。為了顯示的目的，對(duì)此頻率取對(duì)數(shù)并用它標(biāo)示。在圖7a，7b，7c中表示的三個(gè)譜C之間的差別是凹陷寬度，它通過(guò)高斯權(quán)重函數(shù)的寬度σ來(lái)控制，也就是說(shuō)，在產(chǎn)生二進(jìn)制信號(hào)時(shí)所用的權(quán)重函數(shù)是不同的。與含單頻率凹陷的功率譜(B)比較，則含寬凹陷的功率譜(C)在中心頻率區(qū)被壓縮的少，但在譜的其他區(qū)域壓縮被大大改進(jìn)。另外，所有的功率譜在零頻率區(qū)給出單頻率凹陷。
本發(fā)明不限于上述的例子，它可以自然地用于在此沒(méi)有說(shuō)明或沒(méi)有公開(kāi)的實(shí)施方案。本發(fā)明還可用于存儲(chǔ)數(shù)字編碼信息的設(shè)備或記錄載體。
權(quán)利要求
1.產(chǎn)生初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的方法，此信號(hào)在預(yù)定頻率范圍內(nèi)有預(yù)定的譜形狀，特別是在預(yù)定頻率范圍內(nèi)功率譜有一個(gè)凹陷，其中數(shù)據(jù)字被調(diào)制為通道字，它形成初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的通道位流，利用基于譜權(quán)重函數(shù)的估算判據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)字的調(diào)制進(jìn)行選取使得初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的通道位流有預(yù)定的譜形狀，而權(quán)重函數(shù)的形狀被調(diào)整為適合于次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)通道位流的譜范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，該方法包括步驟a)從可能與給定數(shù)據(jù)字位置相聯(lián)系的可能通道字的集合中選取通道字，b)對(duì)此通道字將和值確定為選取通道字的判據(jù)，c)重復(fù)步驟a)到c)若干次選取不同的通道字，對(duì)不同的通道字比較該和值，以及d)選取在步驟c)中給出最低和值的通道字。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中和值由逐位循環(huán)計(jì)算帶抽頭系數(shù)的卷積和來(lái)確定，而抽頭系數(shù)利用譜權(quán)重函數(shù)導(dǎo)出。
4.根據(jù)要求2的方法，其中在一給定數(shù)據(jù)字位置上可能通道字的集合由調(diào)制代碼的編碼自由度來(lái)產(chǎn)生，這可以在選取空位的過(guò)程中，或在使用替代表的過(guò)程中，或在通道調(diào)制中使用額外控制位的過(guò)程中。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中在給定數(shù)據(jù)字位置上，可能通道字的集合由數(shù)據(jù)字在一可能值的集合上變化來(lái)產(chǎn)生。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，對(duì)在二進(jìn)制信號(hào)中給定數(shù)據(jù)字位置，對(duì)若干或全部許可的通道字的選擇重復(fù)步驟a)到d)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中權(quán)重函數(shù)是高斯函數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中和值由值Ck=1+Ck-1+bkΣj=1Mdjbk-j]]>的逐位循環(huán)計(jì)算來(lái)確定，其中C是和值，k是位的位置在通道字中的計(jì)數(shù)，j是用于估算和值的計(jì)數(shù)，bk是在通道字中位置k上的位的雙極位值，M是計(jì)算和值時(shí)的極限值，并且dj是濾波器系數(shù)，dj＝2cos(2πjνn)exp(-2π2σ2j2)其中，νN是頻率，在此頻率附近譜形狀應(yīng)被確定而σ是重函權(quán)數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)用于光學(xué)記錄載體的導(dǎo)入?yún)^(qū)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)是擺動(dòng)信號(hào)，它由擺動(dòng)信息記錄軌道來(lái)實(shí)現(xiàn)并且存儲(chǔ)在擺動(dòng)通道，其中權(quán)重函數(shù)的確定使得擺動(dòng)信號(hào)的功率譜符合在初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)中產(chǎn)生的譜凹陷，并且其中擺動(dòng)通道用于在記錄載體的導(dǎo)入?yún)^(qū)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中用于在記錄載體的數(shù)據(jù)區(qū)中所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的解密擺動(dòng)關(guān)鍵碼被存儲(chǔ)在擺動(dòng)通道。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11的方法，其中確定權(quán)重函數(shù)使得能避免擺動(dòng)通道與初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)之間的干涉。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中確定權(quán)重函數(shù)使得初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的功率譜在一預(yù)定的頻率有一寬凹陷，而次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)可在譜上與它相適應(yīng)。
14.產(chǎn)生初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的通道位流的裝置，此初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)在預(yù)定頻率范圍內(nèi)有預(yù)定的譜形狀，特別是在預(yù)定頻率范圍內(nèi)功率譜有一個(gè)凹陷，其中數(shù)據(jù)字被調(diào)制為通道字，形成初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的通道位流，并且其中使用以譜權(quán)重函數(shù)為基礎(chǔ)的估算判據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)字的調(diào)制進(jìn)行選取使得初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的通道位流有預(yù)定譜形狀，而權(quán)重函數(shù)的形狀被調(diào)整為適合于次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)通道位流的譜范圍。
15.初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)在預(yù)定頻率范圍內(nèi)有預(yù)定的譜形狀，特別是在預(yù)定頻率范圍內(nèi)功率譜有一凹陷，其中數(shù)據(jù)字被調(diào)制為通道字，形成初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的通道位流，并且其中使用以譜權(quán)重函數(shù)為基礎(chǔ)的估算判據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)字的調(diào)制進(jìn)行選取使得初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的通道位流有預(yù)定譜形狀，而權(quán)重函數(shù)的形狀被調(diào)整為適合于次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)通道位流的譜范圍。
16.包含根據(jù)權(quán)利要求15的二進(jìn)制信號(hào)的記錄載體。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的記錄載體，其中記錄載體是光學(xué)記錄載體，并且其中的初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)用于光學(xué)記錄載體的導(dǎo)入?yún)^(qū)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的記錄載體，次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)是擺動(dòng)信號(hào)，它由擺動(dòng)信息記錄軌道來(lái)實(shí)現(xiàn)且存儲(chǔ)在擺動(dòng)通道，并且其中擺動(dòng)通道用于在記錄載體的導(dǎo)入?yún)^(qū)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及產(chǎn)生初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的方法,此信號(hào)在預(yù)定頻率范圍內(nèi)有預(yù)定的譜形狀,特別是在預(yù)定頻率范圍內(nèi)功率譜有一個(gè)凹陷,為了避免初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)和次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)之間的串音,本發(fā)明建議將數(shù)據(jù)字調(diào)制為通道字,它形成初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的通道位流,使用基于譜權(quán)重函數(shù)的估算判據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)字的調(diào)制進(jìn)行選取,使得初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)的通道位流有預(yù)定的譜形狀,而權(quán)重函數(shù)的形狀被調(diào)整為適合于次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)通道位流的譜范圍。本發(fā)明對(duì)產(chǎn)生在光學(xué)記錄載體的導(dǎo)入?yún)^(qū)中使用的初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)特別有用,此處,在次級(jí)二進(jìn)制信號(hào)中利用擺動(dòng)存儲(chǔ)擺動(dòng)關(guān)鍵碼。本發(fā)明還涉及產(chǎn)生初級(jí)二進(jìn)制信號(hào)通道位流的裝置,初級(jí)二進(jìn)制信號(hào),和存儲(chǔ)這樣一個(gè)二進(jìn)制信號(hào)的記錄載體。
文檔編號(hào)G11B20/14GK1388963SQ01802407
公開(kāi)日2003年1月1日 申請(qǐng)日期2001年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月14日
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