(57)【要約】【課題】  次世代光ディスクの信号評価についてＰＲＭＬ復号系との相関が得られるＰＲＭＬアナライザを提供すること。【解決手段】    少なくとも2値以上で記録されたディスク信号の解析評価に用いるＰＲＭＬアナライザであって、少なくとも、  信号波形を振幅方向に分離するＰＲ等化手段と、  ＰＲ等化手段の出力データをビタビ復号するとともにパスメトリックを算出するビタビ復号手段と、  ビタビ復号手段で算出された復号パスおよびパスメトリックに基づきＳＡＭ（差メトリック）パラメータを算出するＳＡＭ演算手段と、  このＳＡＭ演算手段で算出されたＳＡＭパラメータを電気信号に変換して出力するＳＡＭ信号変換手段、を含むことを特徴とするもの。【選択図】                    図１
2005182969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも2値以上で記録されたディスク信号の解析評価に用いるディスク信号解析装置であって、
少なくとも、
信号波形を振幅方向に分離するＰＲ等化手段と、
ＰＲ等化手段の出力データをビタビ復号するとともにパスメトリックを算出するビタビ復号手段と、
ビタビ復号手段で算出された復号パスおよびパスメトリックに基づきＳＡＭ（差メトリック）パラメータを算出するＳＡＭ演算手段と、
このＳＡＭ演算手段で算出されたＳＡＭパラメータを電気信号に変換して出力するＳＡＭ信号変換手段、
を含むことを特徴とするＰＲＭＬアナライザ。
【請求項２】
前記ＳＡＭ信号変換手段は、
ＳＡＭパラメータの大きさに応じてメータの指針を駆動するメータ駆動手段であることを特徴とする請求項１記載のＰＲＭＬアナライザ。
【請求項３】
前記ＳＡＭ信号変換手段は、
ＳＡＭパラメータの大きさをバーグラフとして表示するバーグラフ表示駆動手段であることを特徴とする請求項１記載のＰＲＭＬアナライザ。
【請求項４】
前記ＳＡＭ信号変換手段は、
ＳＡＭパラメータの大きさをアナログ信号に変換して出力するＤ／Ａ変換器であることを特徴とする請求項１記載のＰＲＭＬアナライザ。
【請求項５】
前記ＳＡＭ演算手段は、ＳＡＭ値に対する演算式を設定可能にしたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のＰＲＭＬアナライザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＰＲＭＬアナライザに関し、詳しくは、ＤＶＤや次世代記録メディアなどのＰＲＭＬ(Partial  Response  Maximum  Ｌikelihood)信号処理機能が搭載された高密度光ディスク信号をはじめとする少なくとも2値以上で記録された容易にジッタ測定できないディスク信号の信号品質を、ＰＲＭＬの評価指標ＳＡＭ(Sequenced Amplitude Margin)を使ってメータ駆動させるものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、少なくとも2値以上で記録されたディスク信号の解析評価に用いるＰＲＭＬアナライザの技術が開示されている。
【０００３】
しかし、特許文献１には、本発明のように、ＰＲＭＬの評価指標ＳＡＭを使ってメータ駆動させることに関する言及はない。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０３４２９
【０００５】
ＰＲＭＬ信号処理は高密度化を図る再生信号処理方法の一つであって、符合間干渉を意図的に与える方法によって波形を整えるＰＲ方式と、データ間に相関をもたせて記録したデータの列から最も確からしいデータ列を検出するＭＬ方式を採用したデータチャンネル技術である。
【０００６】
磁気ディスクや光ディスクにおいて、ＭＲヘッドまたは光ピックアップで検知した信号だけではデータかノイズかの判断が困難である。そこで、この判断を的確に行うために、ＰＲＭＬ信号処理を使う。すなわち、記録された符号は、常に前に書き込まれた符号の影響を受ける。そこで、ＰＲＭＬ信号処理ではこの符号間干渉を利用し、データを再生する時に再生歪を修正する波形等化方式（ＰＲ方式）と、再生したデータの間に相互関係がある時に最も的確な符号を検出する方式（ＭＬ方式）とを組み合わせて用いる。磁気ディスク装置だけでなく、光ディスク装置や映像記録用のVTR等でも注目されている。
【０００７】
図６は従来のＤＶＤドライブ100の一例を示すブロック図、図７は図６の各部における波形例図、図８は図６の動作の流れを説明するフローチャートである。
【０００８】
ディスクから読み出された図７(S1)に示すようなＲＦ信号は増幅器101に入力され(図８  SP1)、所望の振幅に増幅されて(図８  SP2)、等化器102に入力される。ここで、ＤＶＤから読み出されるＲＦ信号はパルス幅に変調された信号であり、高域においてＳ／Ｎが悪くなる。そこで、等化器102は、増幅器101の出力信号をＳ／Ｎ改善のために２値化しやすいように高域が強調された波形に等化する(図８  SP3)。具体的には、ピット長の短い信号については図７(S2)に示すように信号振幅が増幅された形にして、２値化回路103に入力する。
【０００９】
２値化回路103は、等化器102の出力を例えば図７(S2)に破線で示すような所定のスライスレベルで図７(S3)に示すように２値化し(図８  SP4)、これら２値化信号をＰＬＬ104および復号回路105に入力する。なお、実際のスライスレベルは固定ではなく入力信号に応じて動的に変化するオートスライス回路が使われるが、ここでは簡単のため固定とする。
【００１０】
ＰＬＬ104は、２値化回路103から入力される２値化信号に基づき内部クロックを再生して復号回路105に対しタイミングクロックを与える(図８  SP5)。ここで、破線で囲まれた増幅器101〜ＰＬＬ104はＲＦ信号を所定のスライスレベルで２値化するBit−by−Bitの復号系を構成している。
【００１１】
復号回路105は、２値化回路103の２値出力をＰＬＬ104から入力される再生クロックのタイミングでラッチし、図６に示すような復号結果を生成出力する(図８  SP6)。
【００１２】
復号データは図示しない後段のエラー訂正復調回路に入力される(図８  SP7)。以降、SP1からSP7までの処理をリアルタイムで繰り返して実行する。
【００１３】
図９は従来のＤＶＤメータ200の一例を示すブロック図、図１０は図９の動作の流れを説明するフローチャート、図１１はジッタメータの表示例である。ＤＶＤメータ200は、光ピックアップの調整に多く使われる。すなわち、光ピックアップの調整にあたっては、ジッタの絶対値測定よりもジッタ最小値への合わせこみが重視される。したがってジッタ値測定の応答性が要求され、短時間で直感的に調整が可能なように、メータが使われる。
【００１４】
ディスクから読み出されたＲＦ信号は増幅器201に入力され(図１０  SP1)、適切な振幅に増幅されて(図１０  SP2)、等化器202に入力される。等化器202は、増幅器201の出力信号のＳ／Ｎを低減するために高域を強調するように波形等化した後(図１０  SP3)、２値化回路203に入力する。２値化回路203は、等化器202の出力を所定のスライスレベルで２値化し(図１０  SP4)、これら２値化信号をＰＬＬ204およびジッタ測定部205に入力する。ＰＬＬ204は、２値化回路203から入力される２値化信号に基づき内部クロックを再生する(図１０  SP5)。ここで、破線で囲まれた増幅器201〜ＰＬＬ204はＲＦ信号を所定のスライスレベルで２値化するBit−by−Bitの復号系を構成している。
【００１５】
ジッタ測定部205は、２値化回路203から出力される２値化信号とＰＬＬ204で再生されたクロック信号との時間差ジッタを測定し(図１０  SP6)、測定結果をメータ駆動部206に出力する。このジッタ量はData−to−Clockジッタと呼ばれるもので、ＤＶＤにおける信号の評価指標である。
【００１６】
メータ駆動部206は、ジッタ測定部205で測定されたジッタ量に応じた電圧値をメータ207に印加し、図１１に示すようにジッタメータ207の指針を駆動する(図１０  SP7)。以降、SP1からSP7までの処理を繰り返して実行する。なお、図６のＤＶＤドライブ100と図９のＤＶＤ用ジッタメータ200はともに同様の復号系・動作であることから相関があり、再現性のある信号評価が可能である。
【００１７】
図１２は従来の次世代光ディスクドライブ300の一例を示すブロック図、図１３は図１２の各部における波形例図、図１４は図１２の動作の流れを説明するフローチャートである。
【００１８】
次世代光ディスクは大容量（ＤＶＤの約６倍）のため、ディスク上のピット長やトラックピッチが小さく、信号再生には波長400nm程度の青色レーザが利用されている。また、高画質映像をターゲットとしているため転送レートが速く、ピックアップで読み出される再生信号は、信号レベルが小さい。このため、従来のBit-by-Bit復号で行われる等化方法ではジッタが増大してしまい、エラーの原因となってしまう。そこで次世代光ディスクドライブでは、図１２に示すような構成のＰＲＭＬの系を使って復号する。
【００１９】
次世代光ディスクから読み出された図１３(S1)に示すようなＲＦ信号は増幅器301に入力され(図１４  SP1)、適切な振幅に増幅されて(図１４  SP2)、アナログ等化器302に入力される。アナログ等化器302は、増幅器301の出力信号を図１３(S2)に示すような理想のＰＲ等化波形になるようにフィルタリングを行って(図１４  SP3)、Ａ／Ｄ変換器303に入力する。
【００２０】
Ａ／Ｄ変換器303は、アナログ等化器302の出力を所定のビット分解能でデジタル化し(図１４  SP4)、これらデジタル信号をＰＬＬ304およびデジタル等化器305に入力する。ＰＬＬ304は、Ａ／Ｄ変換器303から入力されるデジタル信号に基づきサンプリングクロックを再生し(図１４  SP5)、各部に供給する。
【００２１】
デジタル等化器305は、Ａ／Ｄ変換器303で量子化されたデジタル信号を図１３(S3)に示すような理想の等化波形に合わせこむものであり(図１４  SP6)、デジタルトランスバーサルフィルタや適応等化手法で最適値に漸近させる方法などを用いる。なお図１３(S3)の例では、７値に等化されるPR(1,2,2,1)を想定している。
【００２２】
ビタビ復号回路306は、デジタル等化器305で理想のサンプリングレベルに等化されたデータを、所定のビタビ復号アルゴリズムに従って復号する(図１４  SP7)。ここで、破線で囲まれた増幅器301〜ビタビ復号回路306はＰＲＭＬ復号系を構成している。
【００２３】
ビタビ復号データは図示しない後段のエラー訂正復調回路に入力される(図１４  SP8)。以降、SP1からSP8までの処理を繰り返して実行する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
ところで、現状では、このような次世代光ディスクドライブの信号評価にあたっても、ドライブがＰＲＭＬ復号であるにも拘わらず、図６や図９で説明したBit-by-Bit復号系を使った信号評価方法が採用されている。
【００２５】
しかし、高密度ディスクの再生信号は信号レベルが小さいため、Bit-by-Bit復号系のジッタ測定は、Ｓ／Ｎを悪化させ、再生エラーを増大させてしまうという問題がある。
【００２６】
また、復号系とジッタ測定系が異なるため、実際の再生信号と異なる信号を評価することになり、エラーレートとの相関や信号評価の再現性がなくなる可能性がある。
【００２７】
そして、ノイズが多くなったり、ディスクがさらに高密度化したり、さらに高転送レートになった場合には、評価結果とＰＲＭＬ復号系との相関がますます保てなくなる。
【００２８】
本発明は、このような従来の問題点を解決するものであり、その目的は、次世代光ディスクの信号評価についてＰＲＭＬ復号系との相関が得られるＰＲＭＬアナライザを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
少なくとも2値以上で記録されたディスク信号の解析評価に用いるＰＲＭＬアナライザであって、
少なくとも、
信号波形を振幅方向に分離するＰＲ等化手段と、
ＰＲ等化手段の出力データをビタビ復号するとともにパスメトリックを算出するビタビ復号手段と、
ビタビ復号手段で算出された復号パスおよびパスメトリックに基づきＳＡＭ（差メトリック）パラメータを算出するＳＡＭ演算手段と、
このＳＡＭ演算手段で算出されたＳＡＭパラメータを電気信号に変換して出力するＳＡＭ信号変換手段、
を含むことを特徴とする。
【００３０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のＰＲＭＬアナライザにおいて、
前記ＳＡＭ信号変換手段は、
ＳＡＭパラメータの大きさに応じてメータの指針を駆動するメータ駆動手段であることを特徴とする。
【００３１】
請求項３記載の発明は、請求項１記載のＰＲＭＬアナライザにおいて、
前記ＳＡＭ信号変換手段は、
ＳＡＭパラメータの大きさをバーグラフとして表示するバーグラフ表示駆動手段であることを特徴とする。
【００３２】
請求項４記載の発明は、請求項１記載のＰＲＭＬアナライザにおいて、
前記ＳＡＭ信号変換手段は、
ＳＡＭパラメータの大きさをアナログ信号に変換して出力するＤ／Ａ変換器であることを特徴とする。
【００３３】
請求項５記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載のＰＲＭＬアナライザにおいて、
前記ＳＡＭ演算手段は、ＳＡＭ値に対する演算式を設定可能にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、ＰＲＭＬ復号系と同等な構成を有するため、ドライブと相関のある信号評価が可能となる。
【００３５】
また、次世代光ディスクドライブで採用されているＰＲＭＬ復号系と同等の系を持つＳＡＭメータを用いるので、信号品質の評価にあたり、ドライブのエラーレートと相関のある再現性のある測定が行える。
【００３６】
また、ジッタ測定が不可能な低レベル信号やノイズが重畳した信号であっても、ＰＲＭＬ復号はエラーレートを向上させる能力があることから、信号品質解析が行える。
【００３７】
さらに、光ピックアップの調整にあたり、ジッタ測定が困難になった場合でも、ＳＡＭメータを使用することにより、エラーレートの最適値をボトムジッタの検出によって行うのと同様の調整が行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示すブロック図、図２は図１の各部における波形例図、図３はＳＡＭメータの表示例、図４は図１の動作の流れを説明するフローチャート、図５はＳＡＭヒストグラムの分布図である。
【００３９】
次世代光ディスクから読み出された図２(S1)に示すようなＲＦ信号は増幅器401に入力されて(図４  SP1)適切な振幅に増幅された後(図４  SP2)、アナログ等化器402に入力される。
【００４０】
アナログ等化器402は、増幅器401の出力信号を図２(S2)に示すような理想のＰＲ等化波形になるようにフィルタリングを行って(図４  SP3)、Ａ／Ｄ変換器403に入力する。
【００４１】
Ａ／Ｄ変換器403は、アナログ等化器402の出力を所定のビット分解能でデジタル化し(図４  SP4)、これらデジタル信号をＰＬＬ404およびデジタル等化器405に入力する。ＰＬＬ404は、Ａ／Ｄ変換器403から入力されるデジタル信号に基づきサンプリングクロックを再生し(図４  SP5)、各部に供給する。
【００４２】
デジタル等化器405は、Ａ／Ｄ変換器403で量子化されたデジタル信号を図２(S3)に示すような理想の等化波形に合わせこむものであり(図４  SP6)、従来と同様にデジタルトランスバーサルフィルタや適応等化手法で最適値に漸近させる方法などを用いる。なお図２(S3)の例でも、７値に等化されるPR(1,2,2,1)を想定している。デジタルデータ変換後は、ハードウエアでもソフトウェアでも処理が実現できる。ソフトウエアで実現する場合、等化のタップ係数、適応等化など自由度のある設計が可能となる。
【００４３】
ビタビ復号回路406は、デジタル等化器405で理想のサンプリングレベルに等化されたデータを、所定のビタビ復号アルゴリズムに従って復号する(図４  SP7)。ここで、破線で囲まれた増幅器401〜ビタビ復号回路406は図１２と同様なＰＲＭＬ復号系を構成している。このＰＲＭＬ復号系もソフトウエアによって様々なPR方式に対応することができる。本実施例ではPR(1,2,2,1)のアルゴリズムを採用する。このビタビ復号回路406のビタビ復号データはＳＡＭ演算部407に入力される。
【００４４】
ＳＡＭ演算部407は、ビタビ復号回路406によって算出された正解パスメトリックと次候補パスメトリックから差メトリックを演算する。なお、ＳＡＭ演算アルゴリズムは、特開２００３−２０３４２９号に記載されているものと同等のものを用いる。すなわち、ＳＡＭ演算部407は、図示しないパスメトリックメモリに格納されたメトリックデータを読み出し、ＳＡＭ値（差メトリック＝次点パスメトリック−採択パスメトリック）をビット毎に算出する。
【００４５】
なお、ＳＡＭはＰＲＭＬ復号系の信号品質評価指標の１つとして一般的に用いられているものであり、ＳＡＭ値の統計演算、その他のデータ処理によって、エラーレートと相関のある様々な加工されたＳＡＭパラメータが提案されているが、この実施例においてはＳＡＭパラメータの種類は特に限定しない。
【００４６】
図５はＳＡＭヒストグラムの分布例図であって、光ディスクで多く用いられる１−７変調信号をPR(1,2,2,1)アルゴリズムでビタビ復号した場合のＳＡＭ分布例であり、最小ランレングス(変調前の0の個数の最小数)の制約のため、複数のヒストグラムが発生する。
【００４７】
さらにＳＡＭ演算部407は、図示しないＳＡＭウインドウメモリに格納された所望のＳＡＭウインドウの範囲に入るＳＡＭ値を統計演算する(図４  SP8)。ここで、ＳＡＭ値は大きいほど（採択パスと次点パス間の累積誤差量の差が大きいほど）復号パスの信頼性が高くなり、0に近づくほど（採択パスと次点パスで選択される確率が５０％に近い）エラーが発生しやすい。そこで、ＳＡＭのヒストグラム形状及びＳＡＭの標準偏差などを解析することによって、少ないデータ点数でディスク信号のエラーに対するマージンがどの程度あるかを知ることが可能となる。
【００４８】
メータ駆動手段408はＳＡＭ信号変換手段として機能するものであり、対象ＳＡＭパラメータを電圧値に変換してメータに出力する。これにより、図３に示すようにメータ409の指針が駆動されてＳＡＭパラメータの大きさを表示する(図４  SP9)。以降、SP1からSP9までの処理を繰り返して実行する。
【００４９】
図１に示す次世代光ディスクＳＡＭメータ400は、図１２に示す次世代光ディスクドライブの点線内で囲まれたＰＲＭＬ復号系と同等な構成を有するため、ドライブと相関のある信号評価が可能となる。
【００５０】
本発明によれば、次世代光ディスクドライブで採用されているＰＲＭＬ復号系と同等の系を持つＳＡＭメータを用いるので、信号品質の評価において、ドライブのエラーレートと相関のある再現性のある測定が可能になる。
【００５１】
また、より高速化、高密度化されたジッタ測定が不可能な低レベル信号、ノイズが重畳した信号も、ＰＲＭＬ復号はエラーレートを向上させる能力があるため、信号品質解析が可能となる。
【００５２】
さらに、光ピックアップの調整は、エラーレートの最適値をボトムジッタの検出によって行ってきたが、ジッタ測定が困難になった場合も、ＳＡＭメータを使用することによって同様の調整が行える。
【００５３】
なお、上記実施例では、ＳＡＭ信号変換手段としてメータ駆動手段を用い、メータの指針を駆動することによりＳＡＭパラメータをアナログ的に表示する例を説明したが、ＳＡＭ信号変換手段としてバーグラフ表示駆動手段を用い、液晶やＬＥＤを使ってバーグラフでデジタル的に実現してもよい。
【００５４】
また、ＳＡＭ信号変換手段はこれら表示駆動出力に限るものではなく、ＳＡＭパラメータの大きさをアナログ信号に変換して出力するＤ／Ａ変換器を通してアナログ電圧値で出力する形でもよい。
【００５５】
さらに回路実装面積が許せば、従来のジッタ測定とＳＡＭ測定の両方が可能な測定器も実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１の各部における波形例図である。
【図３】ＳＡＭメータの表示例である。
【図４】図１の動作の流れを説明するフローチャートである。
【図５】ＳＡＭヒストグラムの分布図である。
【図６】従来のＤＶＤドライブの一例を示すブロック図である。
【図７】図６の各部における波形例図である。
【図８】図６の動作の流れを説明するフローチャートである。
【図９】従来のＤＶＤメータの一例を示すブロック図である。
【図１０】図９の動作の流れを説明するフローチャートである。
【図１１】ジッタメータの表示例である。
【図１２】従来の次世代光ディスクドライブの一例を示すブロック図である。
【図１３】図１２の各部における波形例図である。
【図１４】図１２の動作の流れを説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
４００  次世代光ディスクＳＡＭメータ
４０１  増幅器
４０２  アナログ等化器
４０３  Ａ／Ｄ変換器
４０４  ＰＬＬ
４０５  デジタル等化器
４０６  ビタビ復号回路
４０７  ＳＡＭ演算部
４０８  ＳＡＭ信号変換手段（メータ駆動手段）
【図１】
2005182969.tif 000003
【図２】
2005182969.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2005182969.tif 000013
【図１２】
2005182969.tif 000014
【図１３】
2005182969.tif 000015
【図１４】
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