锯齿波浪位元值侦测电路.pdf

一种锯齿波浪位元值侦测电路，用来侦测一基频率为fwob的波浪信号的锯齿波浪的位元值。该侦测电路包含：一第一带通滤波器，是以中心频率高于基频率来过滤该波浪信号，并产生一第一滤波信号；一第二带通滤波器，是以中心频率为基频率来过滤该波浪信号，并产生一第二滤波信号；一第一比较器，是比较第一滤波信号与一参考电压，并产生一二倍频信号；一第二比较器，是比较第二滤波信号与一参考电压，并产生一基频信号；一时脉产生器，是根据基频信号产生两倍频率的参考时脉；以及一位元值辨别单元，是根据二倍频信号与参考时脉来判断锯齿波浪的位元值。

1、  一种锯齿波浪位元值侦测电路，是用来侦测一基频率为fwob的波浪信号的锯齿波浪的位元值，该侦测电路的特征包含：
一第一带通滤波器，是接收并过滤前述波浪信号，并产生一第一滤波信号；
一第二带通滤波器，是接收并过滤前述波浪信号，并产生一第二滤波信号，该第二带通滤波器的中心频率是低于前述第一带通滤波器的中心频率；
一第一比较器，是比较前述第一滤波信号与一第一参考电压，并产生一二倍频信号；
一第二比较器，是比较前述第二滤波信号与一第二参考电压，并产生一基频信号；
一时脉产生器，是根据前述基频信号产生两倍频率的参考时脉；以及
一位元值辨别单元，是根据前述二倍频信号与前述参考时脉来判断锯齿波浪的位元值。

2、  根据权利要求1所述的锯齿波浪位元值侦测电路，其特征是：前述第一带通滤波器的中心频率高于前述基频率f_wob。

3、  根据权利要求1所述的锯齿波浪位元值侦测电路，其特征是：前述第一带通滤波器的中心频率为前述基频率f_wob的两倍。

4、  根据权利要求1所述的锯齿波浪位元值侦测电路，其特征是：前述第二带通滤波器的中心频率与前述基频率f_wob相等。

5、  根据权利要求1所述的锯齿波浪位元值侦测电路，其特征是：前述第一参考电压与前述第二参考电压相同。

6、  根据权利要求1所述的锯齿波浪位元值侦测电路，其特征是：前述时脉产生器为相锁回路电路。

7、  根据权利要求1所述的锯齿波浪位元值侦测电路，其特征是：前述位元值辨别单元包含：
一互斥或门，是接收前述二倍频信号与前述参考时脉，并产生一差异信号；以及
一责任周期侦测单元，是接收前述差异信号，且当该差异信号的责任周期大于50％时，产生“1”的前述位元值，而当该差异信号的责任周期小于50％时，产生“0”的前述位元值。

锯齿波浪位元值侦测电路
技术领域
本发明涉及锯齿波浪位元值侦测电路，特别是关于利用互斥或门与二倍频率产生器来侦测波浪讯号的锯齿波浪位元值的锯齿波浪位元值侦测电路。
背景技术
由于光盘技术的进步，被定义为Blue-Ray的新一代的光盘可擦写格式(Disc Rewritable Format)已俨然而生。该Blue-Ray光盘可擦写格式的轨道的波浪是从平均中心线(average centerlines)较多或较少的正弦偏移(sinusoidal deviation)。一种微小波浪长度(nominal wobble length，NWL)相当于69个信道位元(channel bits)。对于每一层具有23.3GB的使用者资料量(user data capacity)的可重复写光盘(Rewritable disc)而言，微小波浪长度必须为5.5200μm±0.005μm；对于每一层具有25.0GB的使用者资料量的可重复写光盘而言，微小波浪长度必须为5.1405μm±0.005μm；以及对于每一层具有27.0GB的使用者资料量的可重复写光盘而言，微小波浪长度必须为4.7610μm±0.005μm。而且，是对应于基频率f_wob＝956.522kHz的参考速度(Reference Velocity)上。
波浪的基本形状是余弦波(cosine)：cos{2π*f_wob*t}。具有此基本形状的波浪被称为单调波浪(Monotone wobble，MW)。有一些波浪会被调变，其中有两种调变方法必须被同时使用。第一种调变方法是余弦变化的最小键移值(Minimum Shift Keying-cosine variant，以下简称MSK-cos)，而第二种方法是谐波调变波(Harmonic Modulated Wave，以下简称HMW)。在外圈(outer zone)的保护地带(protection zone)的3区域，沟纹(groove)仅利用MSK-cos调变，而不是HMW。而沟纹地址(Address In Pre-groove，ADIP)是由两种调变方法来表示。
图1显示MSK记号的定义。MSK-cos调变的方法是每一次以一个MSK记号(MSK mark，MM)取代三个单调波浪MW。如该图所示，一个MSK记号包含三个微小波浪长度NWL，且定义如下：第一个NWL为频率1.5*f_wob的正弦波(cos{2π*(1.5*f_wob)*t})，以作为MSK记号的开始；第二个NWL为频率f_wob的正弦波(-cos{2π*f_wob*t})，且接连着MSK记号；以及第三个NWL为频率1.5*f_wob的正弦波(-cos{2π*(1.5*f_wob)*t})，以作为MSK记号的结束。
图2显示锯齿波浪的定义。HMW调变的方法是每一次以一些锯齿波浪(Sawtooth Wobbles，STW)取代相同数量的单调波浪MW。每个锯齿波浪STW是由基本的余弦波以及两倍频的正弦波所组成：
cos{2π*f_wob*t}±a*s in{2π*(2*f_wob)*t}，其中a＝0.2 5。
这种由基频率的余弦波以及其第二谐波所组成的波形近似一种锯齿波，因此将HMW调变的方法所产生的波浪称为锯齿波浪。而“+”或“-”号则产生了向左或向右的倾斜(inclination)，其中“+”号被用来代表位元值(bit value)“1”，而“-”号被用来代表位元值“0”。
图3显示Blue-Ray光盘的ADIP信息的架构。要被记录于光盘的资料必须与波浪调变的ADIP地址对准(aligned)。如图3所示，56个NWL对应于二个记录资料框(recording frame)，且被称为一个ADIP单元(ADIP unit)。
图4显示ADIP单元的格式。如图4所示，该ADIP单元的格式包含了：
单调单元(monotone unit)：包含一个MSK记号(MM)，以及53个单调波浪(MW)；
参考单元(reference unit)：包含一个MSK记号(MM)、15个单调波浪(MW)、37个锯齿波浪(STW)、以及1个单调波浪(MW)；
同步单元0(sync_0unit)：包含一个MSK记号(MM)、13个单调波浪(MW)、1个MSK记号(MM)、7个单调波浪(MW)、1个MSK记号(MM)、以及27单调波浪(MW)；
同步单元1(sync_1unit)：包含一个MSK记号(MM)、15个单调波浪(MW)、1个MSK记号(MM)、7个单调波浪(MW)、1个MSK记号(MM)、以及25单调波浪(MW)；
同步单元2(sync_2unit)：包含一个MSK记号(MM)、17个单调波浪(MW)、1个MSK记号(MM)、7个单调波浪(MW)、1个MSK记号(MM)、以及23单调波浪(MW)；
同步单元3(sync_3unit)：包含一个MSK记号(MM)、19个单调波浪(MW)、1个MSK记号(MM)、7个单调波浪(MW)、1个MSK记号(MM)、以及21单调波浪(MW)；
位元资料1(data_1unit)：包含一个MSK记号(MM)、9个单调波浪(MW)、3个单调波浪(MW)、1个MSK记号(MM)、37个锯齿波浪(STW)、以及1单调波浪(MW)；
位元资料0(data_0unit)：包含一个MSK记号(MM)、11个单调波浪(MW)、1个单调波浪(MW)、1个MSK记号(MM)、37个锯齿波浪(STW)、以及1单调波浪(MW)。
所以，根据上述ADIP单元的格式即可定位出光盘片上的ADIP地址。所以，为了要正确判断ADIP单元的格式，正确的判断锯齿波浪(STW)为位元值“1”或“0”是很重要的议题。
发明内容
有鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种锯齿波浪位元值侦测电路来正确侦测出锯齿波浪位元值。
本发明的上述目的是由如下技术方案来实现的。
一种锯齿波浪位元值侦测电路，是用来侦测一基频率为f_wob的波浪信号的锯齿波浪的位元值，该侦测电路的特征包含：
一第一带通滤波器，是接收并过滤前述波浪信号，并产生一第一滤波信号；
一第二带通滤波器，是接收并过滤前述波浪信号，并产生一第二滤波信号，该第二带通滤波器的中心频率是低于前述第一带通滤波器的中心频率；
一第一比较器，是比较前述第一滤波信号与一第一参考电压，并产生一二倍频信号；
一第二比较器，是比较前述第二滤波信号与一第二参考电压，并产生一基频信号；
一时脉产生器，是根据前述基频信号产生两倍频率的参考时脉；以及
一位元值辨别单元，是根据前述二倍频信号与前述参考时脉来判断锯齿波浪的位元值。
所述的锯齿波浪位元值侦测电路，其特征是：前述第一带通滤波器的中心频率高于前述基频率f_wob。
所述的锯齿波浪位元值侦测电路，其特征是：前述第一带通滤波器的中心频率为前述基频率f_wob的两倍。
所述的锯齿波浪位元值侦测电路，其特征是：前述第二带通滤波器的中心频率实质上与前述基频率f_wob相等。
所述的锯齿波浪位元值侦测电路，其特征是：前述第一参考电压与前述第二参考电压相同。
所述的锯齿波浪位元值侦测电路，其特征是：前述时脉产生器为相锁回路电路。
所述地锯齿波浪位元值侦测电路，其特征是：前述位元值辨别单元包含：
一互斥或门，是接收前述二倍频信号与前述参考时脉，并产生一差异信号；以及
一责任周期侦测单元，是接收前述差异信号，且当该差异信号的责任周期大于50％时，产生“1”的前述位元值，而当该差异信号的责任周期小于50％时，产生“0”的前述位元值。
本发明的优点在于：
本发明所提供的锯齿波浪位元值侦测电路能正确侦测出锯齿波浪位元值。
以下参考附图详细说明本发明锯齿波浪位元值侦测电路。
图1显示MSK记号的定义。
图2显示锯齿波浪的定义。
图3显示Blue-Ray光盘的ADIP信息的架构。
图4显示ADIP单元的格式。
图5为本发明锯齿波浪位元值侦测电路。
图6A-6E为本发明锯齿波浪位元值侦测电路所仿真出来的波形示意图，其中图6A为波浪信号、图6B为基频信号、图6C为参考时脉、图6D为二倍频信号、以及图6E为差异信号。
图7A-7E为本发明锯齿波浪位元值侦测电路所仿真出来的波形示意图，其中图7A为波浪信号、图7B为基频信号、图7C为参考时脉、图7D为二倍频信号、以及图7E为差异信号。
图5为本发明锯齿波浪位元值侦测电路。如该图所示，本发明锯齿波浪位元值侦测电路50包含第一带通滤波器51、第二带通滤波器52、一第一比较器53、一第二比较器54、一时脉产生器55、以及一位元值辨别单元56。
第一带通滤波器51的中心频率为波浪信号的基频率f_wob的两倍，且产生第一滤波信号；而第二带通滤波器52的中心频率为波浪信号的基频率f_wob，且产生第二滤波信号。因此，当波浪信号经过第一带通滤波器51后，基频率的成分被滤掉，仅保留二倍频的成分，亦即：
±a*sin{2π*(2*f_wob)*t}                ..(5)
而当波浪信号经过第二带通滤波器52后，二倍频的成分被滤掉，仅保留基频率的成分，亦即：
cos{2π*f_wob*t}                      ..(6)
第一比较器53是将第一滤波信号转换成方波的二倍频信号，且第二比较器54是将第二滤波信号转换成方波的基频信号。第一比较器53与第二比较器54可以是一个切割器，亦即当输入信号的位准高于参考电压时，则输出H，反之则输出L。时脉产生器55是根据基频信号产生一个二倍频的参考时脉。该时脉产生器55可以是一般的相锁回路(Phase-Locked Loop，PLL)。
位元值辨别单元56是根据时脉产生器55的参考时脉以及二倍频信号来判断并输出锯齿波浪的位元值。该位元值辨别单元56包含一互斥或门561、以及一责任周期侦测单元562。互斥或门561接收时脉产生器55的参考时脉以及二倍频信号，并输出一差异信号。而责任周期侦测单元562则侦测差异信号的责任周期，并根据责任周期的大小输出锯齿波浪的位元值。亦即，当差异信号的责任周期大于50％时，则责任周期侦测单元562输出H，代表位元值为1；而当差异信号的责任周期小于50％时，则责任周期侦测单元562输出L，代表位元值为0。
另外，责任周期侦测单元562的实施方式可以利用一计数器(图未示)与一比较器(图未示)来实施。亦即，在每个基频信号的下缘开始计数一计数时脉的脉冲数，当差异信号为H时，则计数器加1，而当差异信号为L时，计数值不变。而比较器在每个基频信号的下缘比较计数器的计数值与一临界值，当计数值高于临界值时，表示责任周期大于50％，则责任周期侦测单元562输出H；而当计数值低于临界值时，表示责任周期低于50％，则责任周期侦测单元562输出L。当然，责任周期侦测单元562的实施方式可以有其它变化，只要能侦测出差异信号的责任周期均可应用于本发明。
图6A-6E为本发明锯齿波浪位元值侦测电路所仿真出来的波形示意图，其中图6A为波浪信号、图6B为基频信号、图6C为参考时脉、图6D为二倍频信号、以及图6E为差异信号。如图6A所示，该波浪信号为向右倾斜的锯齿波浪，因此该锯齿波浪的位元值应为1。图6B的基频信号是由第二带通滤波器52将图6A的波浪信号滤波后，再切割成方波所产生的。所以，如图6B所示，该基频信号的频率为基频率f_wob。而图6C的参考时脉是利用PLL产生基频信号的二倍频率的信号，且相位与基频信号相同。图6D的二倍频信号是由第一带通滤波器51将图6A的波浪信号滤波后，再切割成方波所产生的。所以，如图6D所示，该二倍频信号的频率为基频率的两倍2*f_wob。图6E的差异信号是二倍频信号与参考时脉进行互斥或运算而产生的。
所以，如图6E的差异信号所示，该差异信号的责任周期均大于50％，因此责任周期侦测单元562即可根据该差异信号输出正确的位元值。
图7A-7E为本发明锯齿波浪位元值侦测电路所仿真出来的波形示意图，其中图7A为波浪信号、图7B为基频信号、图7C为参考时脉、图7D为二倍频信号、以及图7E为差异信号。如图7A所示，该波浪信号为向左倾斜的锯齿波浪，因此该锯齿波浪的位元值应为0。图7B的基频信号是由第二带通滤波器52将图7A的波浪信号滤波后，再切割成方波所产生的。所以，如图7B所示，该基频信号的频率为基频率f_wob。而图7C的参考时脉是利用PLL产生基频信号的二倍频率的信号，且相位与基频信号相同。图7D的二倍频信号是由第一带通滤波器51将图7A的波浪信号滤波后，再切割成方波所产生的。所以，如图7D所示，该二倍频信号的频率为基频率的两倍2*f_wob。图7E的差异信号是二倍频信号与参考时脉进行互斥或运算而产生的。
所以，如图7E的差异信号所示，该差异信号的责任周期均远低于50％，因此责任周期侦测单元562即可根据该差异信号输出正确的位元值。
以上虽以实施例说明本发明，但并不因此限定本发明的范围，只要不脱离本发明的要旨，该行业者可进行各种变形或变更。