用于不对称数据信道的位恢复方案.pdf

本发明涉及一种用于在不对称数据信道中进行位恢复的方法和装置，所述方法包括以下步骤：提供具有两个系数集的非线性均衡滤波器；使用具有第一系数集的非线性均衡滤波器补偿不同存储状态之间的第一种转换缺陷；和使用具有第二系数集的非线性均衡滤波器补偿不同存储状态之间的第二种转换缺陷。

1.  一种用于在不对称数据信道中进行位恢复的方法，包括以下步骤：
-提供具有两个系数集的非线性均衡滤波器；
-使用具有第一系数集的非线性均衡滤波器补偿不同存储状态之间的第一种转换缺陷；和
-使用具有第二系数集的非线性均衡滤波器补偿不同存储状态之间的第二种转换缺陷。

2.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述具有两个系数集的非线性均衡滤波器至少被并行地实施两次。

3.  根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述非线性均衡滤波器是Volterra滤波器。

4.  根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述volterra滤波器包括DC补偿器、线性FIR和二次项。

5.  一种用于在不对称数据信道中进行位恢复的装置，其特征在于：它包括一个具有两个系数集的非线性均衡滤波器，借此，以第一系数集和第二系数集来使用所述非线性均衡滤波器，所述第一系数集用于补偿不同存储状态之间的第一种转换缺陷，而第二系数集用于补偿不同存储状态之间的第二种转换缺陷。

6.  根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述具有两个系数集的非线性均衡滤波器至少被并行地实施两次。

7.  根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于：所述非线性均衡滤波器是Volterra滤波器。

8.  根据权利要求7所述的装置，其特征在于：所述volterra滤波器包括DC补偿器、线性FIR和二次项。

9.  一种用于从/向记录介质读和/或写的设备，其特征在于：它使用根据权利要求1到4其中任何一项所述的方法或者包括根据权利要求5到8的其中任何一项所述用于在不对称信道中进行位恢复的装置。

用于不对称数据信道的位恢复方案
技术领域
本发明涉及一种在不对称数据信道中的位恢复方法和装置，还涉及一种使用这种方法或装置从/向记录介质读和/或写的设备。
背景技术
在当前的硬盘和光盘应用程序中，部分响应最大似然检测器(PRML、维特比)被用于从信道数据流中恢复数据。图1示出了表示来自范例性光信道信号的数据流的高频信道数据。信道数据没有因不对称性而发生畸变。在这种情况下，数据限幅处理能够容易地区分出两种不同的信号状态(高和低)。但是，记录在记录介质上的数据模式可能会因不对称的数据写处理而畸变。例如，在光记录介质上，造成不对称性的一个原因就是图像起膜(Blooming)，这是由于在数据记录期间的非线性效应造成的。图2示出了由于很强的信号不对称而导致畸变的信道数据流的例子。由于自适应均衡手段的失败，这种不对称使得简易的限幅算法不能适当地区分表示数字高或低的数据位。当存在噪声时，这个问题会变得更加恶劣。为了从这个信号适当地恢复信道数据，需要一种补偿方案。
通常，使用锁相环(PLL)和采样速率转换器(SRC)将数字化光信道数据流再同步到该信道时钟上，然后利用表示逆信道特性的滤波器设置来使其均衡化，最后利用简单的限幅器和位检测器来检测该数据流。
使用最大似然译码器的自适应逼近利用例如最小均方(LMs)法来计算已恢复数据和已均衡数据的差，并将这个差用作调节信息以获得用于均衡器的系数集，从而更好地适应信道特性。通常，LMS更新是如下实现的：
Coeff_new＝Coeff_old+μ×ε(已滤波的Vit_out，eq_out)×信道数据
但是，某些逼近仅仅考虑误差信号ε的方向(+或-)。
已经发现：信号不对称的起因示出了在从一个存储状态(例如平台)到另一个存储状态(例如坑)期间的不同特性。通过单独补偿两种转换(transition)缺陷，找到了一种更好的信号数据表示，用于使用最大似然逼近解码所包含的数据位。图3示出了上述方案的改进方案，该方案利用通过调节用于进入数据信号的每个缘的独立均衡器所找到的这一点。
发明内容
本发明的目的是改进现有技术中已知的方法。
根据本发明，一种不对称数据信道中的位恢复方法包括以下步骤：
-提供一个具有两个系数集的非线性均衡滤波器；
-使用具有第一系数集的非线性均衡滤波器补偿不同存储状态之间的第一种转换的缺陷；和
-使用具有第二系数集的非线性均衡滤波器补偿不同存储状态之间的第二种转换的缺陷。
本发明将非线性均衡滤波器的使用与用于分别补偿两种转换的装置相结合。通过使用最大似然译码器对非线性均衡逼近采用独立的自适应处理极大地改善了数据检测。
有利的是，所述均衡器方案至少被并行地实施两次。在这种方式下，它支持更快的信道数据流。另外，它是作为单一电路设计的，该电路通过工作于不同的系统时钟相位重新计算新的样值。
根据本发明解决方案的第一实施方案，所述系统时钟比信道时钟快两倍。在这种情况下，两个系数集可以相互转换。根据第二实施方案，所述系统时钟比信道时钟慢两倍。在这种情况下，根据不同的系统时钟相位实现转换。
通常，信道数据流的调制要受到一定持续长度的限制。由于不再需要某些计算，因而这允许使用更慢的系统时钟。
所述方法或装置最好被用在从/向光记录介质读和/或写的装置中。但是，它们也能够应用于处理不对称信号畸变的任何其它的信号检测装置。
为了更好地理解本发明，参照附图、在下列说明书中具体说明了示范性实施例。应当理解，本发明并不限于这个示范性实施例，在不脱离本发明的范围的情况下，所规定的特性还可以方便地加以组合和/或修改。
附图说明
图1示出了没有不对称性的信道信号；
图2示出了具有不对称性的信道信号；
图3示出了使用具有双自适应滤波器的均衡器的装置；
图4示出了根据本发明使用具有单一滤波器但具有两个系数集的均衡器的方案；
图5示出了由双均衡器产生的信号与维特比译码数据之间的差；
图6示出了与基准数据相比较的已恢复数据的数字和值(DSV)；
图7示出了信道数据的信号电平分布；和
图8示出了均衡化之后地信号电平分布。
具体实施方式
图4示出了根据本发明的解决方案，该方案使用了具有单一滤波器但具有两个系数集的均衡器。代替FIR滤波器，使用了被简化成附加DC的多项式滤波器(Volterra滤波器)和用以创建二次滤波状态的乘法器。表示非线性滤波器的算法可以用下列等式1来表示(简化成)：
         y_k＝h₀+h₁(x(k))+h₂(x(k)，  x(k))               (1)
使用FIR滤波器的已知手段仅仅考虑到h₁(x(k))这一项。所述多相项h₂基本上是新来信号的求积分，它需要附加DC补偿，这要把因数h₀代入。
图5到图8示出了根据本发明的解决方案所得出的仿真结果。在图5中，示出了由双均衡器产生的信号与维特比译码数据之间的差。图6将已恢复数据的数字和值(DSV)与基准数据进行比较。在该图中，用垂直条形图表示数据误差恢复。在图7中，示出了信道数据的信号电平分布。图8示出了均衡化之后的信号电平分布。