锯齿波浪位元值侦测电路.pdf

提出一种锯齿波浪(Saw tooth Wobble)位元值侦测电路，用来侦测一基本频率为fwob的波浪讯号所载有的两倍基本频率2＊fwob所构成的锯齿波浪信号所代表的位元值。该侦测电路包含：一低通滤波器，是接收波浪信号，并产生一滤波讯号；一比较器，是比较波浪信号与滤波讯号，并产生一比较信号；以及一侦测单元，是接收比较信号，且当该比较信号的责任周期大于一责任周期预定值时，产生第一位元值，当该比较信号的责任周期小于该责任周期预定值时，产生第二位元值。

1、  一种锯齿波浪位元值侦测电路，是用来侦测一波浪信号的锯齿波浪的位元值，该波浪信号有一基本频率，其特征是包含：
一滤波器，是接收并过滤前述波浪信号，并产生一滤波讯号；
一比较器，是比较前述波浪信号与前述滤波讯号，并产生一比较信号；以及
一侦测单元，是接收前述比较信号，且当该比较信号的责任周期大于一责任周期预定值时，产生第一位元值，而当该比较信号的责任周期小于该责任周期预定值时，产生第二位元值。

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：前述滤波器为一低通滤波器，且其3db频率为前述基本频率。

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：前述责任周期预定值为50％。

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：前述侦测单元包含：
一第二低通滤波器，是接收前述比较信号，并产生一电压信号；以及
一位准侦测单元，是接收前述电压信号，且当该电压信号的位准大于一电压临界值时，产生前述第一位元值，而当该电压信号的位准小于该电压临界值时，产生前述第二位元值。

5、  根据权利要求4所述的锯齿波浪位元值侦测电路，其特征是：前述第一位元值为1，且前述第二位元值为0。

锯齿波浪位元值侦测电路
技术领域
本发明涉及一种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的新一代光盘可擦写格式(DiscRewritable Format)已俨然而生。该Blue-Ray光盘的轨道被预刻成波浪状，其波浪讯号(wobble signal)为一个弦波讯号，且该弦波讯号是从轨道相对于平均中心线(average centerlines)较多或较少的正弦偏移(sinusoidaldeviation)而得到。对Blue-Ray光盘而言，一个标准波浪长度(nominal wobblelength，NWL)相当于69个信道位元(channel bits)，该信道位元为Blue-Ray光盘的最小记录单位。
波浪的基本形状是余弦波(cosine)，可表示为cos{2π*f_wob*t}，且具有此基本形状的波浪被称为单调波浪(Monotone wobble，MW)。有一些波浪讯号会被调变，藉以用来记录盘片上一些记录单元的地址(address)简称ADIP(Adressin Pre-groove)，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(Hatmonic Modulated Wave，以下简称HMW)。
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记号包含三个标准波浪长度NWL，且定义如下：第一个标准波浪长度NWL为频率1.5*f_wob的余弦波，可表示为cos{2π*(1.5*f_wob)*t}，以作为MSK记号的开始；第二个标准波浪长度NWL为频率f_wob的余弦波，可表示为-cos{2π*f_wob*t}，且接连着MSK记号；以及第三个标准波浪长度NWL为频率1.5*f_wob的余弦波，可表示为-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，可表示为：
cos{2π*f_wob*t}±a*sin{2π*(2*f_wob)*t}，其中a＝0.25。
这种由基本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个标准波浪长度NWL对应于二个记录资料框(recording frame)，且被称为一个ADIP单元(ADIPunit)。每个记录资料框包含同步(sync)与资料(date)，共有1932个信道位元。且每个ADIP单元与二个记录资料框相隔约9.5个波浪周期。
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_0 unit)：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_1 unit)：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_2 unit)：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_3 unit)：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_1 unit)：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_0 unit)：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有效经济的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，是用来侦测一波浪信号的锯齿波浪的位元值，该波浪信号有一基本频率，其特征是包含：
一滤波器，是接收并过滤前述波浪信号，并产生一滤波讯号；
一比较器，是比较前述波浪信号与前述滤波讯号，并产生一比较信号；以及
一侦测单元，是接收前述比较信号，且当该比较信号的责任周期大于一责任周期预定值时，产生第一位元值，而当该比较信号的责任周期小于该责任周期预定值时，产生第二位元值。
所述的锯齿波浪位元值侦测电路，其特征是：前述滤波器为一低通滤波器，且其3db频率为前述基本频率。
所述的锯齿波浪位元值侦测电路，其特征是：前述责任周期预定值为50％。
所述的锯齿波浪位元值侦测电路，其特征是：前述侦测单元包含：
一第二低通滤波器，是接收前述比较信号，并产生一电压信号；以及
一位准侦测单元，是接收前述电压信号，且当该电压信号的位准大于一电压临界值时，产生前述第一位元值，而当该电压信号的位准小于该电压临界值时，产生前述第二位元值。
所述的锯齿波浪位元值侦测电路，其特征是：前述第一位元值为1，且前述第二位元值为0。
本发明锯齿波浪位元值侦测电路包含：一低通滤波器，是接收波浪信号，并产生一滤波讯号；一比较器，是比较波浪信号与滤波讯号，并产生一比较信号；以及一侦测单元，是接收比较信号，且当该比较信号的责任周期大于一责任周期预定值时，产生第一位元值，而当该比较信号的责任周期小于该责任周期预定值时，产生第二位元值。
本发明的优点在于：
本发明所提供的一种锯齿波浪位元值侦测电路，其构成简单经济，且能有效正确的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为波浪讯号以及该波浪信号经过低通滤波器的f_c＝f_wob时的输出信号。
图6B为图6A的输出与输入信号经过比较器的比较信号。
图6C为波浪讯号以及该波浪信号经过低通滤波器的f_c＝2*f_wob时的输出信号。
图6D为图6C的输出与输入信号经过比较器地比较信号。
图6E为波浪讯号以及该波浪信号经过低通滤波器的f_c＝0.5*f_wob时的输出信号。
图6F为图6E的输出与输入信号经过比较器的比较信号。
图7显示本发明锯齿波浪位元值侦测电路的第二实施例。
图8A、B、以及C显示图7的比较信号与电压讯号的示意图，其中图8A为责任周期约50％、图8B为责任周期小于50％、以及图8C为责任周期大于50％。
图9显示仿真的波形图，其中图9A为从盘片撷取的原始波浪讯号、图9B为经过低通滤波器的滤波讯号、以及图9C为比较信号。
本发明的动作原理是利用低通滤波器将波浪讯号的高频滤除后产生近似基本频率的滤波讯号，再利用比较器比较滤波讯号与波浪讯号，即可根据比较信号的责任周期的大小来判断锯齿波浪的位元值。
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包含一低通滤波器51、一比较器52、以及一责任周期侦测单元53。低通滤波器51接收波浪讯号，并输出一滤波讯号，而比较器52则比较该波浪讯号与滤波讯号，并输出一比较信号。责任周期侦测单元53则根据该比较信号的责任周期来产生锯齿波浪的位元值。亦即，当比较信号的责任周期大于一责任周期预定值(例如50％)时，锯齿波浪的位元值为1，反之当比较信号的责任周期小于责任周期预定值时，锯齿波浪的位元值为0。
责任周期侦测单元53可以利用一高频时脉作为计数时脉，再使用计数器(图未示)计数比较信号的高位准与低位准时的计数时脉的脉冲数，即可根据所计数的脉冲数来作为责任周期的判断。责任周期侦测单元53以计数器来实施的实施方式为该行业者熟习的技术，不再详细叙述。
图6A为波浪讯号以及该波浪信号经过图5的低通滤波器的滤波讯号，其中实线为波浪讯号，而虚线为滤波讯号，且该低通滤波器的f_c＝f_wob，而图6B为图6A的输出与输入信号经过比较器的比较信号。图6C为波浪讯号以及该波浪信号经过图5的低通滤波器的滤波讯号，其中实线为波浪讯号，而虚线为滤波讯号，且该低通滤波器的f_c＝2*f_wob，而图6D为图6C的输出与输入信号经过比较器的比较信号。图6E为波浪讯号以及该波浪信号经过图5的低通滤波器的滤波讯号，其中实线为波浪讯号，而虚线为滤波讯号，且该低通滤波器的f_c＝0.5*f_wob，而图6F为图6E的输出与输入信号经过比较器的比较信号。
图6A、C、与E的波浪讯号的锯齿波浪的位元值为1，故图6B、D、与F的比较信号的责任周期均大于50％，因此只要利用责任周期侦测单元53侦测该比较信号的责任周期，即可正确地判断锯齿波浪的位元值。再者，如图6A-6F所示的波形图可以了解到，低通滤波器的f_c值从0.5*f_wob到2*f_wob均可，所以对低通滤波器的f_c值的精确度并不是太敏感，这使得低通滤波器的电路设计非常简单，只须用一般的电阻器、电容器来做即可。
图7显示本发明锯齿波浪位元值侦测电路的第二实施例。如该图所示，本发明锯齿波浪位元值侦测电路50包含一低通滤波器51、一比较器52、以及一责任周期侦测单元53。且该责任周期侦测单元53包含一第二低通滤波器531、以及一位准侦测单元532。若责任周期侦测单元53以计数器方式来实施，则需要一高频计数时脉；但本实施例则不需高频计数时脉，而是利用低通滤波器与位准侦测单元来实施责任周期侦测单元。比较器52的比较信号经过第二低通滤波器531后，产生一近似直流位准的电压讯号，且该电压讯号的位准与比较信号的责任周期成正比。因此，利用位准侦测单元532来侦测电压讯号的位准，即可轻易的侦测比较信号的责任周期是否超过责任周期预定值(50％)。该位准侦测单元532可以利用一第二比较器来实施。亦即，该第二比较器比较电压讯号与一参考电压，当电压讯号大于参考电压，则表示比较信号的责任周期大于责任周期预定值，因此输出1作为锯齿波浪的位元值；反之，当电压讯号小于参考电压，则表示比较信号的责任周期小于责任周期预定值，因此输出0作为锯齿波浪的位元值。
图8A、B、以及C显示比较信号与电压讯号的示意图，其中图8A为责任周期约50％、图8B为责任周期小于50％、以及图8C为责任周期大于50％。所以，若比较信号为1时的电压为Vcc，则参考电压可设定为1/2Vcc。
图9显示仿真的波形图，其中图9A为从盘片撷取的原始波浪讯号、图9B为经过低通滤波器的滤波讯号、以及图9C为比较信号。图9B中，实线为原始波浪讯号经过第一级低通滤波器(图未示)滤除高频噪声后的波浪讯号，而虚线为波浪讯号经过低通滤波器51的滤波讯号。图9B的波浪讯号的锯齿波浪的位元值为0，故图9C的比较信号的责任周期均小于50％。
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。