减少光盘系统数据解调误差的帧同步信号检测装置和方法

摘要

一种能够减少光盘系统中数据解调误差的帧同步信号检测装置和方法。该装置包括同步信号检测器、主帧同步信号发生器、子帧同步信号发生器和输出单元。同步信号检测器从数字数据信号中检测和输出同步信号。主帧同步信号发生器从同步信号中检测和输出第一有效同步信号作为内部帧同步信号。如果在预定的第一时间周期内没有检测到第一有效同步信号，主帧同步信号发生器产生和输出第一插入同步信号作为内部帧同步信号。子帧同步信号发生器在主帧同步信号发生器产生第一插入同步信号时从一个同步信号中检测和输出第二有效同步信号。输出单元响应内部帧同步信号和第二有效同步信号输出帧同步信号。主帧同步信号发生器响应第二有效同步信号停止产生第一插入同步信号，检测和输出第一有效同步信号作为内部帧同步信号。

说明书

本发明要求在韩国知识产权局于2003年3月17日申请的韩国专利申请No.2003-16491的优先权，其内容结合于此并作为参考。

技术领域

本发明涉及一种用于检测光盘系统中帧同步信号的装置和一种用于检测帧同步信号的方法，所述装置和方法能够减少光盘系统中的数据解调误差。

背景技术

通常，从一个光盘中重现的数字数据信号具有一个由帧同步信号划分并经受EFM(8-14调制)处理的帧结构。

经过EFM调制的数字数据信号被输入图1所示的数字信号处理器(DSP)并经受由所述DSP执行的EFM调制、误差校正、误差检测和解扰频等。

图1的框图示出了一个常规的DSP。如图1所示，DSP 10包括EFM解调器11、恒定线性速度控制器(CLV)14、ECC单元15、接口17、解扰频器18、EDC单元18和发射机20。

EFM解调器11包括帧同步信号检测器12和解调器13。帧同步信号检测器12从由一个外部源输入的数字数据信号EFM中检测帧同步信号FRA_SYN，并将检测到的信号FRA_SYN输出给CLV控制器14和解调器13。解调器13在所述帧同步信号FRA_SYN的基础上以所接收信号的帧的形式排列数据。

CLV控制器14响应帧同步信号FRA_SYN将一个预定的控制信号CTL输出给主轴马达驱动器(未示出)。主轴马达驱动器根据控制信号CTL控制盘的旋转速度。

同时，由于包括划痕、指印和黑瘢等的盘表面受到的损伤，可能存在检测不到帧同步信号FRA_SYN(即，帧同步信号FRA_SYN在逻辑0未激活)的一个时间间隔。在检测不到帧同步信号FRA_SYN的这个时间间隔中，CLV控制器14确定盘的旋转速度很低，并向主轴马达输出一个用于加速的预定控制信号CTL。这可能导致过多地增加所述盘的旋转速度。

为了解决这个问题，传统的方法通过在检测不到所述同步信号的时间间隔内插入一个预定时间周期内的帧同步信号避免所述CLV控制器14工作在误差内。

下面结合图2和3描述根据传统技术的帧同步信号检测器的结构和操作。

图2的框图示出了根据传统技术的帧同步信号检测器。

如图2所示，帧同步信号检测器12包括同步信号检测器31、视窗信号发生器32、有效同步信号检测器33、插入同步信号发生器34、帧同步信号输出单元35和计数器36。

同步信号检测器31从自RF放大器(未示出)输出的数字数据信号EFM中检测同步信号DET_SYN。视窗信号发生器32响应一个预定的计数信号CNT在预定的时间周期内使能视窗信号WIND。如果同步信号检测器31在所述视窗信号WIND被使能的时间间隔内输出同步信号DET_SYN，则有效同步信号检测器33输出该同步信号DET_SYN作为有效同步信号VAL_SYN，如图3所示。

当帧同步信号输出单元35接收到有效同步信号VAL_SYN或插入同步信号INS_SYN时，帧同步信号输出单元35输出所接收的信号作为帧同步信号FRA_SYN。

计数器36响应帧同步信号FRA_SYN被复位，并对信道时钟信号CH_CLK的上升沿或下降沿进行计数，和增加计数值。当计数值达到一个预定的值时，计数器36输出计数信号CNT。

无论在什么时候检测到帧同步信号FRA_SYN(即，帧同步信号FRA_SYN被以逻辑1激活)，计数器36都被复位以保持为“0”的计数值并重新开始计数信道时钟信号CH_CLK的上升沿或下降沿。

如果在预定的时间周期内没有检测到有效同步信号VAL_SYN，那么，插入同步信号发生器34产生预定数量周期的插入同步信号INS_SYN。

如果没有接收到计数信号CNT，插入同步信号发生器34确定没有检测到有效同步信号VAL_SYN。此时，计数器36将不被复位并继续对信道时钟信号CH_CLK的上升沿或下降沿计数。结果是，计数值达到预定值。

当计数值达到预定值时，插入同步信号发生器34产生插入同步信号INS_SYN并复位计数器36。插入同步信号发生器34每预定时间间隔产生所述插入同步信号INS_SYN。

如果插入同步信号发生器34输出由于有效同步信号VAL_SYN处于逻辑低而产生的所有周期的插入同步信号INS_SYN，那么，视窗信号发生器32使能视窗信号WIND，直到检测到同步信号DET_SYN为止。即，视窗信号发生器32打开一个视窗。

下面将结合图3描述上述结构的传统帧同步信号检测器的操作。图3示出了图2所示帧同步信号检测器的主要信号的时序图。

在图3中，“A”表示在盘表面被损伤情况下数字数据信号EFM的波形，“B”表示激励间隔。

如图3所示，在数字数据信号EFM的“A”间隔期间内没有检测到同步信号DET_SYN。插入同步信号发生器34在例如图3所示时间间隔的一个预定时间周期内产生预定数量周期的插入同步信号INS_SYN。即，不是实际检测到同步信号DET_SYN，而是在“C”间隔期间，帧同步信号检测器12输出插入同步信号INS_SYN作为帧同步信号。

尽管在图3所示的“D”间隔期间内已经检测到一个实际的有效同步信号DET_SYN，但是，帧同步信号检测器12继续输出作为所述帧同步信号FRA_SYN的插入同步信号INS_SYN，直到视窗被打开为止。另外，帧同步信号检测器12不输出实际检测到的有效同步信号DET_SYN作为帧同步信号FRA_SYN，直到在“C”间隔期间内输出预定数量周期的插入同步信号INS_SYN为止。

结果是，图1所示的解调器13在“D”间隔期间基于插入同步信号INS_SYN对数据进行解调。在这种情况下，由于插入同步信号INS_SYN不是实际检测到的值，所以，解调器13不能正确地解调数据，从而导致数据解调过程中误差的发生。

发明内容

本发明提供一种用于检测光盘系统中帧同步信号的装置和检测帧同步信号的方法，所述装置和方法通过输出在插入同步信号产生间隔中检测到的有效同步信号作为所述帧同步信号能够减少数据解调过程中的误差。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于检测光盘系统中的帧同步信号的装置，所述装置从由所述光盘重现的数字数据信号中检测所述帧同步信号，该装置包括同步信号检测器、主帧同步信号发生器、子帧同步信号发生器和输出单元。所述同步信号检测器从所述数字数据信号中检测和输出一个同步信号。所述主帧同步信号发生器从所述同步信号中检测和输出第一有效同步信号作为内部帧同步信号。如果在预定第一时间间隔内没有检测到所述第一有效同步信号，则所述主帧同步信号发生器产生和输出第一插入同步信号作为内部帧同步信号。所述子帧同步信号发生器在主帧同步信号发生器产生第一插入同步信号的同时从一个同步信号中检测和输出第二有效同步信号。所述输出单元响应所述间隔帧同步信号和所述第二有效同步信号输出一个帧同步信号。所述主帧同步信号发生器响应所述第二有效同步信号停止产生所述第一插入同步信号，并检测和输出所述第一有效同步信号作为内部帧同步信号。

在一个实施例中，所述主帧同步信号发生器包括：第一有效同步信号检测器，用于响应一个预定的第一视窗信号从所述同步信号中检测和输出第一有效同步信号；间隔帧同步信号输出单元，用于响应所述第一有效同步信号、所述第二有效同步信号和所述第一插入同步信号输出所述内部帧同步信号；第一计数器，用于响应所述内部帧同步信号被复位、对预定信道时钟信号进行计数，增加所述计数值，和当所述计数值达到一个预定值时输出第一计数信号；第一视窗信号发生器，用于响应所述第一计数信号在预定的时间周期期间内使能所述第一视窗信号；和第一插入同步信号发生器，用于如果从所述第一有效同步信号检测器接收的第一有效同步信号在一个预定的第一时间周期期间内没有被激活则产生所述第一插入同步信号。

在一个实施例中，所述子帧同步信号发生器包括：第二有效同步信号检测器，用于响应一个预定第二视窗信号从所述同步信号中检测和输出所述第二有效同步信号；复位信号输出单元，用于响应所述同步信号和第二插入同步信号输出一个复位信号；第二计数器，用于响应所述复位信号而被复位，对一个预定信道时钟信号计数，增加计数值，和当所述计数值达到所述预定值时输出第二计数信号；第二视窗信号发生器，用于响应所述第二计数信号在所述预定第二时间周期期间内使能所述第二视窗信号；和第二插入同步信号发生器，用于在所述第二计数器被复位之后，如果在所述预定第一时间周期期间内从所述同步信号检测器接收的所述同步信号没有被激活，产生第二插入同步信号

所述预定第一时间周期是在所述第一和第二计数器被复位之后所累积的计数值达到所述预定值之前的时间。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于在光盘系统的帧同步信号检测装置中检测帧同步信号的方法。所述帧同步信号检测装置包括：同步信号检测器，用于从数字数据信号中检测一个同步信号；主帧同步信号发生器，用于输出作为内部帧同步信号的从所述同步信号中检测到的第一有效同步信号和内部产生的插入同步信号中的一个；子帧同步信号发生器，用于在所述主帧同步信号发生器产生所述插入同步信号的同时检测第二有效同步信号；和输出单元，用于响应所述内部帧同步信号和所述第二有效同步信号输出一个帧同步信号，所述方法包括下列步骤：(a)从所述数字数据信号检测所述第一有效同步信号；(b)当在一个预定的时间间隔内检测到所述第一有效同步信号时，输出所述第一有效同步信号作为所述帧同步信号；(c)如果在所述预定的时间间隔内没有检测到所述第一有效同步信号，产生并输出所述插入同步信号作为所述帧同步信号；和(d)如果在产生所述插入同步信号的同时所述第二有效同步信号被激活，则返回到步骤(a)。

在一个实施例中，上述步骤(d)包括：(e)当检测到所述同步信号时，复位所述子帧同步信号发生器的计数器；(f)所述计数器计数所述信道时钟信号；(g)当所述计数器的计数值达到一个预定值时，如果检测到所述第二有效同步信号，输出所述第二有效同步信号作为所述帧同步信号；和(h)当所述计数器的计数值达到所述预定值时，如果没有检测到所述第二有效同步信号，复位所述计数器并返回到步骤(f)。

附图说明

通过结合附图对本发明最佳实施例的描述，本发明的前述和其它的目的、特性以及优点将变得更加明显，如在附图中示出的，在不同的附图中，相同的参考标记被用于相同的部分。所述附图并不是按比例绘制的，它仅仅用于示出本发明的原理。

图1的框图示出了常规的数字信号处理器；

图2的框图示出了根据传统技术的帧同步信号检测器；

图3示出了图2所示帧同步信号检测器主要信号的时序；

图4的框图示出了根据本发明一个实施例的帧同步信号检测器；

图5和图6示出了图4所示帧同步信号检测器主要信号的时序；

图7的流程示出了根据本发明一个实施例的帧同步信号检测器的操作处理；

图8的流程示出了图7所示检测有效同步信号的详细处理；

图9的流程示出了图7所示产生插入同步信号的详细处理；

图10的流程示出了图7所示确定是否检测到有效同步信号的处理。

具体实施方式

图4的框图示出了根据本发明一个最佳实施例的帧同步信号检测器。

如图4所示，帧同步信号发生器100包括同步信号检测器110、主帧同步信号发生器120、子帧同步信号发生器130和输出单元140。

同步信号检测器110从由RF放大器(未示出)输出的数字数据信号EFM中检测和输出同步信号DET_S。

主帧同步信号发生器120包括第一视窗信号发生器121、第一有效同步信号检测器122、内部帧同步信号输出单元123、第一插入同步信号发生器124和第一计数器125。

子帧同步信号发生器130包括第二视窗信号发生器131、第二有效同步信号检测器132、复位信号输出单元133、第二插入同步信号发生器134和第二计数器135。

第一和第二视窗信号发生器121和131分别响应第一和第二计数信号CNT1和CNT2在一个预定的周期内使能第一和第二视窗信号WIN1和WIN2。如果在第一视窗信号WIN1被使能的时间间隔内同步信号发生器110输出同步信号DET_S，那么，第一有效同步信号检测器122将输出作为第一有效同步信号VAL_S1的同步信号DET_S。

这里，在盘表面状态良好的情况下，第一有效同步信号检测器122每1488T±α时间周期输出第一有效同步信号VAL_S1，其中，T表示信道时钟信号的周期，α表示一个自然数。

另外，如果同步信号检测器110在第二视窗信号WIN2被使能期间输出同步信号DET_S，则第二有效同步信号检测器132输出同步信号DET_S作为第二有效同步信号VAL_S2。

这里，内部帧同步信号输出单元123接收第一有效同步信号VAL_S1或第一插入同步信号INS_S1，并输出所接收的信号作为内部同步信号IFRA_S。

这里，第一有效同步信号检测器122和第二有效同步信号检测器132可以是AND(与)门，和内部帧同步信号输出单元123可以是OR(或)门。

第一计数器125响应内部同步信号IFRA_S被复位，对信道时钟信号CHC_LK的上升沿或下降沿计数和增加计数值。当计数值达到一个预定的值时，第一计数器125输出第一计数信号CNT1。预定值可以被设置为1488±α。

无论什么时候内部帧同步信号IFRA_S被激活，第一计数器125都将被复位到计数值为0并重新开始对信道时钟信号CH_CLK计数。

如果在一个预定的时间周期内，从第一有效同步信号检测器122接收的第一有效同步信号VAL_S1被去激活，那么，第一插入同步信号发生器124将产生预定数量周期的第一插入同步信号INS_S1。

复位信号输出单元133接收同步信号DET_S或第二插入同步信号INS_S2并输出所接收的信号作为复位信号RES。这里，复位信号输出单元133可以是OR(或)门。

第二计数器135响应复位信号RES被复位，对信道时钟信号CHC_LK计数，并增加计数值。当计数值达到一个预定值时，第二计数器135输出第二计数信号CNT2。

每当复位信号RES被激活时，第二计数器135都被复位为具有“0”计数值并重新开始对信道时钟信号CHC_LK计数。

如果在第二计数器135被首先复位之后的一个预定时间周期内，没有从同步信号检测器110中接收到同步信号DET_S，那么，第二插入同步信号发生器134产生第二插入同步信号INS_S2并复位第二计数器135。

输出单元140接收内部帧同步信号IFRA_S或第二有效同步信号VAL_S2并输出所接收的信号作为帧同步信号FEA_S。

下面参考附图4-10描述上述帧同步信号检测器的操作。

图5和6示出了图4所示帧同步信号检测器主要信号的时序图。图7的流程示出了根据本发明一个最佳实施例的帧同步信号检测器的操作。

参看图7，第一视窗信号发生器121使能第一视窗信号WIN1和打开一个视窗，直到所述同步信号检测器110输出同步信号DET_S为止。如果在第一视窗信号WIN1被使能期间输出同步信号DET_S，则第一有效同步信号检测器122将输出同步信号DET_S作为第一有效同步信号VAL_S1(步骤1100)。步骤100将结合附图8祥加描述。

此后，确定是否检测到了第一有效同步信号VAL_S1(步骤1200)。

如果检测到了第一有效同步信号VAL_S1，内部帧同步信号输出单元123向输出单元140输出第一有效同步信号VAL_S1作为内部帧同步信号IFRA_S。输出单元140输出内部帧同步信号IFRA_S作为帧同步信号FRA_S并返回到步骤1100(步骤1300)。在盘表面状态良好的情况下，利用1488T±α的周期检测第一同步信号VAL_S1。

如果在步骤1200中在一个预定的时间周期内没有检测到第一有效同步信号VAL_S1，那么，第一插入同步信号发生器124将产生预定数量周期的第一同步信号INS_S1。预定数量周期的第一同步信号INS_S1可以被任意设置，例如可以是10、15、20、25、30等。

这里，如果在预定时间周期内没有检测到第一有效同步信号VAL_S1，那么，第一计数器125将不被复位，并继续计数信道时钟信号CH_CLK。结果是，计数值达到1488±α.。因此，在由第一计数器125计数的累积值的基础上确定是否在预定时间周期内检测到了第一有效同步信号VAL_S1。

同时，内部帧同步信号输出单元123向输出单元140输出第一插入同步信号INS_S1作为内部帧同步信号IFRA_S。输出单元140输出内部帧同步信号IFRA_S作为帧同步信号FRA_S(步骤1400)。步骤1400将结合图9祥加描述。

此后，确定是否检测到第二有效同步信号VAL_S2(步骤1500)。步骤1500将在下面结合图10祥加描述。如果在步骤1500没有检测到第二有效同步信号VAL_S2，那么，所述处理返回到步骤1400。如果检测到了第二有效同步信号VAL_S2，处理返回到步骤1300。

图8的流程详细示出了图7所示检测有效同步信号的处理过程。

参看图8，响应第一有效同步信号VAL_S1的激活，第一计数器125被复位(步骤1101)。具体地说，当检测到第一有效同步信号VAL_S1时，第一计数器125被复位。此后，第一计数器125计数信道时钟信号CH_CLK和增加计数值(步骤1102)。当计数值达到一个预定值时，第一计数器125输出第一计数值CNT1。这里，预定值可以是1488±α。

第一视窗信号发生器121响应第一计数信号CNT1在一个预定的时间周期内使能第一视窗信号WIN1(步骤1104)。这里，预定时间周期可以被设置为α。

第一有效同步信号检测器122输出在第一视窗信号WIN1被使能期间检测到的同步信号DET_S作为第一有效同步信号VAL_S1(步骤1105)。

图9的流程图详细示出了图7所示产生插入同步信号的处理。

参看图9，第一插入同步信号发生器124产生第一插入同步信号INS_S1(步骤1401)。内部帧同步信号输出单元123输出第一插入同步信号INS_S1作为内部帧同步信号IFRA_S。第一计数器125响应内部帧同步信号IFRA_S被复位(步骤1402)。

此后，第一计数器125计数信道时钟信号CH_CLK，增加计数值(步骤1403)，和确定计数值是否达到一个预定值(步骤1404)。这里，预定值可以被设置为1488±α。

如果计数值没有达到预定值，处理返回到步骤1403。如果计数值达到了预定值，那么，处理返回到步骤1401。如上所述，第一同步信号发生器124周期性地产生具有预定周期的第一插入同步信号INS_S1。

图10的流程详细示出了图7所示确定是否检测到有效同步信号的处理。

参看图10，如果在第一插入同步信号INS_S1被作为帧同步信号FRA_S输出的同时同步信号检测器110检测到了同步信号DET_S，那么，复位信号输出单元133输出所接收的同步信号DET_S作为复位信号RES。第二计数器135响应复位信号RES被复位(步骤1501)。图5示出了用于响应同步信号DET_S复位第二计数器135以及将计数值设置为0的处理。同时，第一计数器125响应第一插入同步信号INS_S1被复位。

此后，第二计数器135计数信道时钟信号CH_CLK，增加计数值(步骤1502)，和确定计数值是否达到一个预定值(步骤1503)。预定值可以被设置为1488±α。

如果计数值没有达到预定值，处理返回到步骤1502。如果计数值达到预定值，第二视窗信号发生器131在一个预定的时间周期期间内使能第二视窗信号WIN2(步骤1504)。预定时间周期可以被设置为α。

此后，第二有效同步信号检测器132确定在第二视窗信号WIN2被使能期间是否从同步信号检测器110中接收了同步信号DET_S(步骤1505)。在步骤1505中，第二有效同步信号检测器132输出在第二视窗信号WIN2被使能期间输出的同步信号DET_S作为第二有效同步信号VAL_S2(步骤1506)。

更具体地说，当从同步信号检测器110接收第一同步信号DET_S之后经过图5所示的“E”间隔、即1488±α的时间间隔时，第二有效同步信号检测器132输出所接收的第二同步信号DET_S作为第二有效同步信号VAL_S2。

然后，内部帧同步信号输出单元123接收并输出第二有效同步信号VAL_S2作为内部帧同步信号IFRA_S。输出单元140接收第二有效同步信号VAL_S2和内部帧同步信号IFRA_S，并响应所接收的信号输出帧同步信号FRA_S。第一计数器125响应内部帧同步信号IFRA_S而被复位，并重新计数信道时钟信号CH_CLK。

此后，如果从同步信号检测器110连续输出同步信号DET_S，那么，第一插入同步信号发生器124在图6所示的“F”间隔内停止产生第一插入同步信号INS_S1。主帧同步信号发生器120根据图8所示的流程1100重复这些操作。每当从同步信号检测器110输出同步信号DET_S时，第二计数器135都被复位。结果是，如图5所示，第一和第二计数器122和135在每当输出所述同步信号DET_S时都被复位。

同时，如果在步骤1505没有输出同步信号DET_S，那么，第二计数器135将不被复位并继续计数信道时钟信号CH_CLK。结果是，所累积的计数达到1488±α。此时，第二插入同步信号发生器134产生第二同步信号INS_S2并复位第二计数器135(步骤1507)。此后，处理返回到步骤1502。

如上所述，根据本发明，一个光盘系统的帧同步信号检测器可以通过输出在有效同步信号检测间隔期间(图6中由“F”示出的间隔)检测到的有效同步信号作为在插入同步信号产生间隔(图6中以“C”示出的间隔)期间的帧同步信号来减少数据解调过程中的误差，如图6所示。

虽然结合范例性实施例具体示出和描述了本发明，本领域内普通技术人员应当理解，在不脱离权利要求所规定的本发明的精神和范围的前提下，可以在形式和细节方面做出各种修改。