CN100405489C - 数字记录数据再生装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于在应用PRML信号处理的数字记录数据再生装置中，利用偏移修正和相位内插型数字相位同步环提高再生信号的品质和提高对异常信号的再生能力。利用波形均衡单元(2)强调再生信号的指定的频带，由模—数变换器(3)利用非同步时钟将其输出信号采样。对采样信号进行偏移修正后，由横向滤波器(6)和应用LMS算法语言的抽头权重系数控制单元(8)进行PR均衡处理，由高次内插滤波器(7)使用数字相位同步环(11)将其输出信号再现为正规采样相位的信号。由最大似然译码器(12)将再现的正规相位的信号解调，再生记录在介质上的数字数据。

Description

数字记录数据再生装置
技术领域
本发明涉及再生记录介质上记录的数字数据的数字记录数据再生装置，特别是关于实现其锁相环和偏移修正的改良，在由于摆动引起再生波形的品质劣化、在信噪比差的条件下的再生以及故障等频繁发生的恶劣条件下，具有不仅可以改善再生数字数据的品质而且可以提高再生能力等的特征。
背景技术
众所周知，摆动就是光盘的信号面的垂线与激光光线的光轴的夹角发生偏离，缺陷是光盘的信号面上的划伤或指纹等扰乱再生波形的结果。
作为将数字数据记录到光盘介质上的方式，大多使用使线速度保持一定从而使记录介质上的记录密度均匀的方式，如在密致盘或DVD中看到的那样。
为了使线记录密度一定，根据标记宽度调制而进行数字调制记录的光盘的再生信号并据此再生数字数据时，以往是检测再生信号具有的时钟成分的相位，通过构成相位同步环来进行相位同步导入。
这时，再生信号具有的时钟成分的频率与由相位同步环生成的时钟的频率大不相同时，则相位同步导入没有结束的可能性或错误地导入不同的频率的可能性很大。
因此，作为避免这种不良情况的方法，以往是利用包含在再生信号中的特定的脉冲长度或脉冲间隔检测再生线速度周期，通过进行盘的转速的控制或相位同步环的频率的控制，可以进行正常的相位同步导入。
例如，如图23所示，有盘再生系统。在光盘55上，以线记录密度一定的方式记录图24(a)所示的数字记录符号。记录的数据，例如像8-16调制方式那样，假定是连续的“0”或“1”限制为3个以上14个以下的数据。由光读写头等再生单元56进行再生而得到的信号如图24(a)所示的那样，随着记录数据的线方向的记录密度高密度化，越是高频区的频率成分，振幅越衰减。这是由于随着记录密度高密度化，干涉的影响越显著的缘故，将进行再生而得到的信号利用图中未示出的前置放大器放大后，利用波形均衡单元2进行强调高频区的频率成分的修正。
如图24(b)所示，进行了高频区强调的再生信号利用作为将模拟信号变换为数字信号的单元的模-数变换器3变换为多位的数字信号。这时，将由VCO(电压控制型振荡器)40生成的再生时钟作为采样时钟使用，但是，如果VCO40的再生时钟的相位与再生单元56的再生信号具有的时钟成分的相位同步，便可得到图24(c)所示的采样数据。
图24(c)是特别适合于部分响应-极大似然法(Partial ResponseMaximum Likelihood，以下，简称为PRML)信号处理方式的采样数据。所谓PRML信号处理方式，就是在随着线记录方向的记录密度的增大而信号的高频成分的振幅劣化从而信噪比增大的再生系统中，通过有意识地附加波形干涉使高频成分在再生信号中不需要，并且通过使用根据考虑了上述波形干涉的概率计算而解调最可靠的系列的最大似然译码法，来降低再生数据的误码率的方式。
通过将该采样的多位的数字信号输入偏移修正单元4，修正包含在再生数字信号中的偏移成分。并且，将进行了该偏移修正的再生数字信号输入横向滤波器6，进行部分响应均衡处理。
这时，通过应用部分响应均衡处理，如图24(d)所示，具有均衡输出信号多值化的特征。该横向滤波器6的抽头的权重系数，由使用使均衡误差的平方平均值为最小的最小平方平均(Least Mean Square，以下，称为LMS)算法语言来设定它们的抽头权重系数设定单元57供给。由作为最大似然译码器的一种的维特比译码器58将该多值化的横向滤波器6的输出信号解调，得到2值化的数字数据。
另外，由模-数变换器3进行采样变换时使用的相位同步再生时钟按以下所述的方式进行控制。即，从偏移修正单元4的输出信号中连续地检测该输出信号与零电平交叉的位置，使用计数相邻的零交叉间的采样数的零交叉长度检测器的输出检测1帧以上的特定的期间中同步图案的长度，通过由频率误差检测器13检测同步图案的检测周期，决定用于进行再生时钟的频率控制的频率误差量。另外，再生数字数据的相位信息由相位比较器9使用偏移修正单元4的输出信号进行检测，并决定再生时钟和用于进行再生数字数据的相位同步控制的相位误差量。
并且，使用从上述频率误差检测器13输出的频率误差量进行频率控制直至再生时钟可以与再生数字信号同步，由频率控制用环形滤波器14和数-模变换器42b控制VCO40。另一方面，由相位控制用环形滤波器60和数-模变换器42a使用从相位比较器9输出的相位误差量控制VCO40，使再生时钟与再生数字信号同步。即，VCO40将这些数-模变换器42a和数-模变换器42b的输出用加法器61进行相加，并将其相加结果作为其控制输入信号而输入。
通过这样的一连串的动作，可以使再生时钟的相位与再生数字数据具有的时钟成分的相位同步，从而可以稳定而高精度地再生记录在光盘介质上的数字数据。
但是，如上所述，在根据部分响应均衡处理前的信号进行作为相位同步环的一端的相位误差检测时，在由于摆动而引起再生信号的劣化或上述波形均衡单元的均衡特性不充分等的条件下，相位误差信息不正确，所以，相位同步环的误差将增大。这样，由上述模-数变换器变换后的采样信号就不是正规的相位状态，所以，在上述横向滤波器的部分响应均衡处理中，就不能充分发挥其性能。因此，再生信号的信号品质劣化，有可能引起误码率劣化。
另外，作为避免这种状态的方法，已提案了根据上述横向滤波器的输出信号进行相位误差检测的方法，但是，按照该方法，相位同步环的环延迟增大，相位同步导入范围减小，从而影响相位同步的稳定性，所以，不能得到有效的避免方法。
发明内容
本发明就是鉴于这种情况而提案的，目的旨在即使在由于摆动引起特性劣化或模拟均衡不充分的条件下也可以应用于部分响应均衡并且可以提高相位同步导入能力从而可以降低误码率的数字记录数据再生装置。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种数字记录数据再生装置，其特征在于：具有将记录介质的再生信号与包含在该信号中的时钟成分的相位非同步地采样为数字数据的模-数变换单元；根据由上述模-数变换单元采样后的信号修正偏移成分和振幅的数字数据修正单元；对由上述数字数据修正单元进行了修正的信号进行部分响应均衡处理的均衡滤波器；通过内插从由上述均衡滤波器进行了部分响应均衡处理的信号再生正规的采样相位的信号的高次内插滤波器；根据上述高次内插滤波器的输出信号适应性地控制上述均衡滤波器的抽头权重系数以使均衡误差成为最小的抽头权重系数控制单元；根据上述高次内插滤波器的输出信号检测相位误差并更新上述高次内插滤波器的滤波系数的相位同步环；通过根据由上述均衡滤波器进行均衡处理的部分响应的类型将上述高次内插滤波器的输出信号进行最大似然译码而进行数据解调的最大似然译码器；和控制上述模-数变换单元的采样时钟的采样时钟控制单元，上述采样时钟控制单元具有：通过从上述高次内插滤波器的输出信号检测同步图形的长度或者同步图形发生的间隔，并变换为周期信息，从而输出频率误差信号的频率误差检测器；将从上述频率误差检测器输出的频率误差信号进行平滑处理的频率控制用环形滤波器；和使与从上述频率控制用环形滤波器输出的被平滑后的频率误差信号相对应的频率的时钟振荡，作为采样时钟输出到上述频率控制用环形滤波器的振荡器。
本发明第二方面提供一种数字记录数据再生装置，其特征在于：具有将记录介质的再生信号与包含在该信号中的时钟成分的相位非同步地采样为数字数据的模-数变换单元；根据由上述模-数变换单元采样后的信号修正偏移成分和振幅的数字数据修正单元；对由上述数字数据修正单元进行了修正的信号进行部分响应均衡处理的均衡滤波器；根据上述均衡滤波器的输出信号检测相位误差的相位同步环；根据上述相位同步环的输出信号适应性地控制上述均衡滤波器的滤波系数以使均衡误差成为最小，同时根据上述相位同步环的输出控制上述均衡滤波器的滤波系数以使没有相位误差的相位内插型抽头权重系数控制单元；通过根据由上述均衡滤波器进行均衡处理的部分响应的类型进行上述均衡滤波器的输出信号的最大似然译码而进行数据解调的最大似然译码器；和根据上述均衡滤波器的输出信号控制上述模-数变换单元的采样时钟的采样时钟控制单元，上述采样时钟控制单元具有：通过从上述相位同步环的输出信号检测同步图形的图形长度或者同步图形发生的间隔，并变换为周期信息，从而输出频率误差信号的频率误差检测器；将从上述频率误差检测器输出的频率误差信号进行平滑处理的频率控制用环形滤波器；和使与从上述频率控制用环形滤波器输出的被平滑后的频率误差信号相对应的频率的时钟振荡，作为采样时钟输出到上述频率控制用环形滤波器的振荡器。
本发明第三方面提供一种数字记录数据再生装置，其特征在于：具有强调记录介质的再生信号的输出振幅的前置放大器；强调由上述前置放大器强调了输出振幅的信号的高频区的波形均衡单元；利用振荡器发生的时钟，将通过由上述波形均衡单元强调高频区而均衡了波形的信号与包含在上述均衡了波形的信号中的时钟成分的相位非同步地采样为多位的数字数据的模-数变换单元；从由上述模-数变换单元采样后的信号中降低偏移成分的偏移修正单元；将上述偏移修正单元的输出信号的振幅调整为所需要的电平的自动增益控制单元；对由上述自动增益控制单元进行了振幅调整的信号进行部分响应均衡处理的横向滤波器；通过高次内插从由上述横向滤波器进行了部分响应均衡处理的信号再生正规的采样相位的信号的高次内插滤波器；根据由上述高次内插滤波器进行了高次内插的内插输出信号适应性地控制上述横向滤波器的抽头的权重系数以使均衡误差成为最小的抽头权重系数控制单元；从上述内插输出信号检测相位误差的相位比较器；使表示由上述相位比较器检测出的相位误差的相位误差信号平滑的环形滤波器；通过根据由上述横向滤波器进行均衡处理的部分响应的类型将上述内插输出信号进行最大似然译码而进行数据解调的最大似然译码器；和控制上述模-数变换单元的采样时钟的采样时钟控制单元，上述采样时钟控制单元具有：通过从上述内插滤波器的输出信号检测同步图形的图形长度或者同步图形发生的间隔，并变换为周期信息，从而输出频率误差信号的频率误差检测器；将从上述频率误差检测器输出的频率误差信号进行平滑处理的频率控制用环形滤波器；使与从上述频率控制用环形滤波器输出的被平滑后的频率误差信号相对应的频率的时钟振荡，作为采样时钟输出到上述频率控制用环形滤波器的振荡器；非同步地将采样后的信号进行部分响应均衡处理，由相位内插型的数字锁相环补偿相位同步，进行数据解调。
本发明第四方面提供一种数字记录数据再生装置，其特征在于：具有强调记录介质的再生信号的输出振幅的前置放大器；强调由上述前置放大器强调了输出振幅的信号的高频区的波形均衡单元；利用振荡器发生的时钟，将通过由上述波形均衡单元强调高频区而均衡后的信号与包含在上述均衡后的信号中的时钟成分的相位非同步地采样为多位的数字数据的模-数变换单元；从由上述模-数变换单元采样后的信号中降低偏移成分的偏移修正单元；将上述偏移修正单元的输出信号的振幅调整为所需要的电平的自动增益控制单元；同时具有横向滤波器和高次内插滤波器的功能，并对由上述自动增益控制单元进行了振幅调整的信号进行部分响应均衡处理，通过高次内插从进行了上述部分响应均衡处理的信号再生正规的采样相位的信号的相位内插型横向滤波器；从上述相位内插型横向滤波器的输出信号中检测相位误差的相位比较器；将上述相位比较器输出的相位误差信号进行平滑处理而得到相位信息的环形滤波器；根据上述环形滤波器输出的相位信息和上述相位内插型横向滤波器的输出信号，设定用于使均衡误差为最小并且再生正规的采样信号的上述相位内插型横向滤波器的抽头的权重系数的抽头权重系数设定单元；通过根据由上述相位内插型横向滤波器进行均衡处理的部分响应的类型将上述内插输出信号进行相位内插型横向滤波器的输出信号的最大似然译码而进行数据解调的最大似然译码器；和控制上述模-数变换单元的采样时钟的采样时钟控制单元，上述采样时钟控制单元具有：通过从上述相位内插型横向滤波器的输出信号检测同步图形的图形长度或者同步图形发生的间隔，并变换为周期信息，从而输出频率误差信号的频率误差检测器；将从上述频率误差检测器输出的频率误差信号进行平滑处理的频率控制用环形滤波器；和使与从上述频率控制用环形滤波器输出的被平滑后的频率误差信号相对应的频率的时钟振荡，作为采样时钟输出到上述频率控制用环形滤波器的振荡器，部分响应均衡处理与数字锁相环由同一个滤波器实现。
本发明第五方面提供一种数字记录数据再生装置，其特征在于：具有强调记录介质的再生信号的输出振幅的前置放大器；强调由上述前置放大器强调后的信号的指定频带的波形均衡单元；利用振荡器发生的时钟，将通过由上述波形均衡单元强调指定频带而进行了波形均衡的信号与包含在上述进行了波形均衡的信号中的时钟成分的相位非同步地采样为多位的数字数据的模-数变换单元；从由上述模-数变换单元采样后的信号中降低偏移成分的偏移修正单元；将上述偏移修正单元的输出信号的振幅调整为所需要的电平的自动增益控制单元；对由上述自动增益控制单元进行了振幅调整的信号进行部分响应均衡处理的横向滤波器；通过高次内插从由上述横向滤波器进行了部分响应均衡处理的信号再生正规的采样相位的信号的高次内插滤波器；从由上述高次内插滤波器进行了高次内插的内插输出信号适应性地控制上述横向滤波器的抽头的权重系数以使均衡误差成为最小的抽头权重系数控制单元；从上述内插输出信号检测相位误差的相位比较器；使表示由上述相位比较器检测出的相位误差的相位误差信号平滑的环形滤波器；通过根据由上述横向滤波器进行均衡处理的部分响应的类型将上述内插输出信号进行最大似然译码而进行数据解调的最大似然译码器；和控制上述模-数变换单元的采样时钟的采样时钟控制单元，上述采样时钟控制单元具有：通过从上述内插滤波器的输出信号检测同步图形的图形长度或者同步图形发生的间隔，并变换为周期信息，从而输出频率误差信号的频率误差检测器；将从上述频率误差检测器输出的频率误差信号进行平滑处理的频率控制用环形滤波器；和使与从上述频率控制用环形滤波器输出的被平滑后的频率误差信号相对应的频率的时钟振荡，作为采样时钟输出到上述频率控制用环形滤波器的振荡器，非同步地将采样后的信号进行部分响应均衡处理，由相位内插型的数字锁相环补偿相位同步，进行数据解调，同时上述偏移修正单元参照上述高次内插滤波器的输出进行偏移修正。
技术方案1所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：具有
将记录介质的再生信号与包含在该信号中的时钟成分的相位非同步地采样为数字数据的模-数变换单元；
根据该采样信号修正偏移成分和振幅的数字数据修正单元；
对该进行了修正的信号进行部分响应均衡处理的均衡滤波器；
从该进行了部分响应均衡处理的信号通过内插再生正规的采样相位的信号的内插滤波器；
根据该内插滤波器的输出信号适应性地控制上述均衡滤波器的滤波系数以使均衡误差成为最小的滤波系数控制单元；
根据上述内插滤波器的输出信号检测相位误差并更新上述内插滤波器的滤波系数的相位同步环；
通过根据由上述均衡滤波器进行均衡处理的部分响应的类型将上述内插滤波器的输出信号进行最大似然译码而进行数据解调的最大似然译码器；和
控制上述模-数变换单元的采样时钟的采样时钟控制单元；
该采样时钟控制单元具有，
通过从上述内插滤波器的输出信号检测同步图形的长度或者同步图形发生的间隔，变换为周期信息，从而输出频率误差信号的频率误差检测器；
将从该频率误差检测器输出的频率误差信号进行平滑处理的频率控制用环滤波器；
发生对应于从该频率控制用环滤波器输出的被平滑后的频率误差信号的频率的时钟，作为采样时钟输出到上述频率控制用环滤波器的振荡器。
这样，根据正规的采样相位的内插数据便可进行最大似然译码，从而可以不受由于再生信号的摆动引起的波形劣化等的影响，可以进行适合于部分响应最大似然译码的数字数据解调。
另外，技术方案2所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：具有
将记录介质的再生信号与包含在该信号中的时钟成分的相位非同步地采样为数字数据的模-数变换单元；
从该采样信号修正偏移成分和振幅的数字数据修正单元；
对该进行了修正的信号进行部分响应均衡处理的均衡滤波器；
根据上述均衡滤波器的输出信号检测相位误差的相位同步环；
根据该均衡滤波器的输出信号适应性地控制上述均衡滤波器的滤波系数以使均衡误差成为最小，同时根据上述相位同步环的输出控制滤波系数以使没有相位误差的滤波系数控制单元；
通过根据由上述均衡滤波器进行均衡处理的部分响应的类型进行最大似然译码而进行数据解调的最大似然译码器；和
控制上述模-数变换单元的采样时钟的采样时钟控制单元；
该采样时钟控制单元具有，
通过从上述内插滤波器的输出信号检测同步图形的图形长度或者同步图形发生的间隔，变换为周期信息，从而输出频率误差信号的频率误差检测器；
将从该频率误差检测器输出的频率误差信号进行平滑处理的频率控制用环滤波器；
发生对应于从该频率控制用环滤波器输出的被平滑后的频率误差信号的频率的时钟，作为采样时钟输出到上述频率控制用环滤波器的振荡器。
这样，根据正规的采样相位的内插数据便可进行最大似然译码，从而可以不受由于再生信号的摆动引起的波形劣化等的影响进行适合于部分响应最大似然译码的数字数据解调。另外，可以减小电路规模、降低成本、实现低功耗和降低再生数据的误码率。
另外，技术方案3所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：在技术方案1或技术方案2所述的数字记录数据再生装置中，进而具有发生相位与包含在上述记录介质的再生信号中的时钟信号非同步的时钟的时钟发生单元；根据上述相位同步环的输出控制上述时钟发生单元发生的时钟的频率的频率控制单元，和根据上述相位同步环的输出进行控制以使上述时钟发生单元发生的时钟的相位维持同步状态的相位同步维持单元。
这样，时钟发生单元的振荡控制仅通过粗糙的频率控制和同步频率附近的升降控制便可完成，可以实现精度高的相位同步环，同时可以大幅度的减少模拟元件。另外，可以不进行高频动作，所以，不需要噪音的发生对策。
另外，技术方案4所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：在技术方案3所述的数字记录数据再生装置中，进而具有对来自上述频率控制单元和上述相位同步维持单元的控制信号进行δ-∑调制的δ-∑调制单元，和滤除该δ-∑调制单元的输出信号的高频成分的低通滤波器。
这样，通过粗糙的控制便可抑制切换为升降控制时的相位同步环的紊乱，可以进行平滑的频率跟踪，从而可以实现更稳定的相位同步导入，降低再生数据的误码率。另外，时钟发生单元的控制也可以主要考虑提高粗糙控制的控制性能进行设计，所以，可以使模拟电路简化。
另外，技术方案5所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：在技术方案4所述的数字记录数据再生装置中，进而具有改变上述低通滤波器的时间常数的时间常数可变单元。
这样，在记录介质的再生速度发生变化时，可以根据该速度改变时间常数，在具有记录介质的倍速的再生模式的数据再生系统中，可以与再生速度无关地进行平滑的频率跟踪。
另外，技术方案6所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：在技术方案1或技术方案2所述的数字记录数据再生装置中，上述数字数据修正单元在进行偏移调整时，对于采样的波形的中心线与零电平交叉的点，加上该点的振幅成分，对于除此以外的符号确定的点，按照再生符号，加上与其极性相应的指定值。
这样，在偏移误差信息的确定度高、对包含高频成分的直流变化应答偏移调整时，可以实现动作的稳定化和降低调整后的噪音，从而可以实现对直流变化有效的数据再生单元。
另外，技术方案7所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：在技术方案1或技术方案2所述的数字记录数据再生装置中，上述数字数据修正单元在进行偏移调整时，对于采样的波形的中心线与零电平交叉的点，加上该点的振幅成分，对于上述采样的波形的中心线与零电平交叉的点以外的符号确定的点，按照再生符号，加上与其极性相应的指定值，并且该相加值在查找动作时和除此以外的动作时不同。
这样，在偏移误差信息的确定度高、对包含高频成分的直流变化应答偏移调整时，可以实现动作的稳定化和降低调整后的噪音，从而可以实现对直流变化有效的数据再生单元，同时，可以进行与动作状况相应的控制，提高再生能力。
另外，技术方案8所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：在技术方案7所述的数字记录数据再生装置中，上述数字数据修正单元在查找动作时增大上述相加值的数值，在相位同步状态时减小上述相加值的数值。
这样，在查找动作中可以提高跟踪性，在成为相位同步状态时可以抑制控制噪音，可以进行最佳的偏移控制。
另外，技术方案9所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：在技术方案1或技术方案2所述的数字记录数据再生装置中，上述数字数据修正单元在进行偏移调整时监视采样的波形各点的指定时间范围的累加值，将其直流成分的误差量离散地向直流成分反馈。
这样，便可从作为异常状态的模拟锁相状态高速地进行复旧处理，从而可以提高再生能力。
另外，技术方案10所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：在技术方案2所述的数字记录数据再生装置中，上述滤波系数控制单元在进行相位同步导入之后，连续地进行部分响应均衡处理，并且将其回路增益设定得远远低于相位同步环，然后在均衡误差减小时，就切换为间歇式的控制动作。
这样，便可提高姿势数据的品质，同时可以提高同步导入速度。
另外，技术方案11所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：具有
强调记录介质的再生信号的输出振幅的前置放大器；
强调进行了该强调处理的信号的指定频带的波形均衡单元；
利用振荡器发生的时钟，将进行了该均衡处理的信号与包含在该信号中的时钟成分的相位非同步地采样为多位的数字数据的模-数变换单元；
从该采样信号中降低偏移成分的偏移修正单元；
将该输出信号的振幅调整为所需要的电平的自动增益控制单元；
对该进行了振幅调整的信号进行部分响应均衡处理的横向滤波器；
从该进行了部分响应均衡处理的信号通过高次内插再生正规的采样相位的信号的高次内插滤波器；
从该内插输出信号适应性地控制上述横向滤波器的抽头的权重系数以使均衡误差成为最小的抽头权重系数控制单元；
从上述内插输出信号检测相位误差的相位比较器；
使该相位误差信号平滑的环形滤波器；
通过根据由上述横向滤波器进行均衡处理的部分响应的类型将上述内插输出信号进行最大似然译码而进行数据解调的最大似然译码器；和
控制上述模-数变换单元的采样时钟的采样时钟控制单元；
该采样时钟控制单元具有，
通过从上述内插滤波器的输出信号检测同步图形的图形长度或者同步图形发生的间隔，变换为周期信息，从而输出频率误差信号的频率误差检测器；
将从该频率误差检测器输出的频率误差信号进行平滑处理的频率控制用环滤波器；
发生对应于从该频率控制用环滤波器输出的被平滑后的频率误差信号的频率的时钟，作为采样时钟输出到上述频率控制用环滤波器的振荡器；
非同步地将采样信号进行部分响应均衡处理，由相位内插型的数字锁相环补偿相位同步，进行数据解调。
这样，在由于摆动引起再生信号的特性劣化和模拟均衡处理不充分的条件下，在进行部分响应均衡处理之后，通过检测相位误差信息，可以实现降低相位同步环的误差和再现最佳的部分响应均衡信号，所以，不仅可以降低误码率，而且可以提高相位同步导入能力，从而可以进行稳定的数字数据再生。
另外，技术方案12所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：具有
强调记录介质的再生信号的输出振幅的前置放大器；
强调进行了该强调处理的信号的指定频带的波形均衡单元；
利用振荡器发生的时钟将进行了该均衡处理的信号与包含在该信号中的时钟成分的相位非同步地采样为多位的数字数据的模-数变换单元；
从该采样信号中降低偏移成分的偏移修正单元；
将该输出信号的振幅调整为所需要的电平的自动增益控制单元；
同时具有横向滤波器和高次内插滤波器的功能，并对进行了上述振幅调整的信号进行部分响应均衡处理，从该进行了部分响应均衡处理的信号通过高次内插再生正规的采样相位的信号的相位内插型横向滤波器；
从该输出信号中检测相位误差的相位比较器；
将该相位误差信号进行平滑处理而得到相位信息的环形滤波器；
从该相位信息和上述相位内插型横向滤波器的输出信号，设定用于使均衡误差为最小并且再生正规的采样信号的上述相位内插型横向滤波器的抽头的权重系数的抽头权重系数设定单元；
通过根据由上述相位内插型横向滤波器进行均衡处理的部分响应的类型将上述内插输出信号进行最大似然译码而进行数据解调的最大似然译码器；和
控制上述模-数变换单元的采样时钟的采样时钟控制单元；
该采样时钟控制单元具有，
通过从上述内插滤波器的输出信号检测同步图形的图形长度或者同步图形发生的间隔，变换为周期信息，从而输出频率误差信号的频率误差检测器；
将从该频率误差检测器输出的频率误差信号进行平滑处理的频率控制用环滤波器；
发生对应于从该频率控制用环滤波器输出的被平滑后的频率误差信号的频率的时钟，作为采样时钟输出到上述频率控制用环滤波器的振荡器；
部分响应均衡处理与数字锁相环由同一个滤波器实现。这样，仅用横向滤波器便可兼作电路规模大的横向滤波器和高次内插滤波器，所以，可以减小电路规模、特别是在高速再生时可以降低功耗。
另外，技术方案13所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：在技术方案12所述的数字记录数据再生装置中，上述抽头权重系数设定单元具有在相位方向分割的各相位的滤波系数，根据从上述环形滤波器输出的相位信息更新该相位控制用的滤波系数，根据上述相位内插型横向滤波器的输出信号，更新部分响应均衡处理用的滤波系数以使均衡误差成为最小，通过将该相位控制用滤波系数与该部分响应均衡处理用滤波系数叠加，来设定上述相位内插型横向滤波器的抽头的权重系数。
这样，便可独立地操作相位控制用的滤波系数的设定单元和部分响应均衡处理用的抽头的权重系数设定单元，所以，仅用上述相位内插型横向滤波器进行部分响应均衡处理和正规相位的数据内插时，也不会损失双方的特性，可以高精度地进行有效的控制。
另外，技术方案14所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：在技术方案12所述的数字记录数据再生装置中，上述抽头权重系数设定单元具有
根据上述横向滤波器的输出信号检测与部分响应方式对应的均衡目标值的临时判断电路；
根据该均衡目标值和上述高次内插滤波器的输出信号检测均衡误差的均衡误差检测器；
检测上述均衡误差与上述高次内插滤波器的输出信号的相关的相关器；
将该相关器的输出乘以与增益相同的倍数以调整反馈增益的反馈增益调整器；
将该反馈增益调整器的输出与各抽头的权重系数相加而更新抽头系数的抽头系数更新部；
使在时间方向分割尼奎斯特特性的通道率时的各个振幅值与各抽头对应而存储的第1寄存器；
将上述第1寄存器存储的各抽头和各相位的尼奎斯特内插系数与从上述抽头系数更新部输出的部分响应均衡处理用的抽头的权重系数叠加的抽头系数叠加单元；
上述进行了部分响应均衡处理的信号输入初级的延迟元件的相互串联连接的具有单位延迟时间的延迟量的多个延迟元件；
与该多个单位延迟元件中的初级的延迟元件的输入和延迟元件之间的连接点及最后一级的延迟元件的输出对应地设置的乘法器；
求该乘法器的输出的总和并生成本抽头权重系数设定单元的输出的加法器；
与上述乘法器对应地设置的第2寄存器；
根据上述抽头系数叠加单元的输出更新上述第2寄存器的值的寄存器值更新单元，和
与上述第2寄存器对应地设置的根据上述环形滤波器的输出相位信息选择上述第2寄存器存储的振幅值向对应的上述乘法器输出的选择器。
这样，仅用上述相位内插型横向滤波器进行部分响应均衡处理和正规相位的数据内插时，也不会影响双方的特性，可以高精度的进行有效的控制，从而可以得到实现抽头系数的叠加的具体的结构。
另外，技术方案15所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：在技术方案12所述的数字记录数据再生装置中，进而具有根据上述横向滤波器的输出检测频率误差的频率误差检测器，和
将该检测出的频率误差进行平滑处理并作为控制信号供给上述振荡器的频率控制用环形滤波器，
在上述频率误差小于等于指定值的状态下，降低包含上述频率控制用环形滤波器的频率控制用环路的增益，从频率导入控制转移到相位同步导入控制，
在检测到指定个数的同步图形时，降低包含上述相位比较器的相位控制用环路的环路增益，转移到上述相位内插型抽头系数控制单元的部分响应适应性自动均衡控制，
在该部分响应适应性自动均衡控制的均衡误差小于等于指定值的状态下，转移到在抽头的权重系数中离散地反映均衡误差量的累加值的间歇控制型部分响应适应性自动均衡控制。
这样，在从粗糙控制转移到相位同步状态后，可以实现稳定的相位同步环，并且可以防止陷入不可控制的状态。
另外，技术方案16所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：在技术方案12所述的数字记录数据再生装置中，上述抽头权重系数设定单元将上述相位控制用滤波系数更新时的反馈增益设定为远远大于上述部分响应均衡用滤波系数更新时的反馈增益，离散地更新上述部分响应均衡用滤波系数。
这样，防止相位控制用的滤波系数控制与部分响应均衡用的抽头的权重系数控制的竞争，通过使相位控制优先，可以实现稳定的相位同步环，并且不影响部分响应均衡处理的精度，同时对于异常信号不会陷入不能控制的状态，所以，可以提高再生能力。
另外，技术方案17所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：具有
强调记录介质的再生信号的输出振幅的前置放大器；
强调进行了该强调处理的信号的指定频带的波形均衡单元；
利用振荡器发生的时钟，将进行了该均衡处理的信号与包含在该信号中的时钟成分的相位非同步地采样为多位的数字数据的模-数变换单元；
从该采样信号中降低偏移成分的偏移修正单元；
将该输出信号的振幅调整为所需要的电平的自动增益控制单元；
对该进行了振幅调整的信号进行部分响应均衡处理的横向滤波器；
从该进行了部分响应均衡处理的信号通过高次内插再生正规的采样相位的信号的高次内插滤波器；
从该内插输出信号适应性地控制上述横向滤波器的抽头的权重系数以使均衡误差成为最小的抽头权重系数控制单元；
从上述内插输出信号检测相位误差的相位比较器；
使该相位误差信号平滑的环形滤波器，和
通过根据由上述横向滤波器进行均衡处理的部分响应的类型将上述内插输出信号进行最大似然译码而进行数据解调的最大似然译码器，
同时，作为控制上述振荡器的输出时钟的频率的装置，具有
根据包含在记录数据中的同步图形的周期和检测该同步图形的时间宽度进行控制的频率控制单元；
时钟的频率和包含在再生信号中的时钟成分的频率导入到相互接近后，监视上述环形滤波器的控制范围，并在该相位控制信号到达不能进行相位同步控制的区域之前，进行时钟频率的升降控制以使之返回到正常动作的范围内的相位同步维持单元，和
根据上述频率控制单元的输出信号和上述相位同步维持单元的输出信号控制上述振荡器的振荡器控制单元。
这样，便可将对再生信号采样时的非同步的时钟的频率总是维持在数字相位同步环的可以控制的范围内。因此，在进行相位同步控制时不会发生不连续点，不仅可以进行稳定的数字记录数据再生，而且可以将频率控制与相位控制分离开考虑，所以，振荡器的控制单元可以用简单的结构实现。
另外，技术方案18所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：在技术方案17所述的数字记录数据再生装置中，上述振荡器控制单元具有在利用上述相位同步维持单元进行升降控制时调制该控制信号的δ-∑调制器和使该输出信号平滑的低通滤波器，利用该输出信号控制上述振荡器。
这样，在将再生信号的采样中使用的非同步的时钟的频率维持在数字相位同步环的可以控制的范围内时，在振荡器的最小频率控制分解能力差、升降控制时振荡频率变化大时，相位同步环有发生紊乱的危险性，但是，通过在时间方向加以调制，比本来的分解能力更细地控制振荡器的振荡频率，便可在升降时不发生紊乱而连续地再生，所以，可以提高再生品质。
另外，技术方案19所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：在技术方案18所述的数字记录数据再生装置中，进而具有根据数字记录数据的再生速度切换上述低通滤波器的截止频率的截止频率可变单元。
这样，在再生数字记录数据时，在必须补偿多个再生速度时或者由于盘介质的内外周差以及记录介质的种类不同而具有宽的频率控制带时，由于可以实现适合于各个再生速度的响应特性，所以，可以在再生速度变化大的条件下维持再生特性。
另外，技术方案20所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：在技术方案11、12或技术方案17的任一权项所述的数字记录数据再生装置中，上述偏移修正单元具有检测上述采样信号具有的偏移成分的偏移检测单元、使该检测的偏移成分平滑的平滑单元和将该平滑处理后的信号从上述采样信号中减去的减法运算单元。
这样，即使在由于摆动引起再生信号的特性劣化或模拟均衡处理不充分的条件下，不仅误码率不会提高，而且相位同步导入能力还会提高，可以进行稳定的数字数据再生，从而可以实现进行偏移修正的结构。
另外，技术方案21所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：具有
强调记录介质的再生信号的输出振幅的前置放大器；
强调进行了该强调处理的信号的指定频带的波形均衡单元；
利用振荡器发生的时钟，将进行了该均衡处理的信号与包含在该信号中的时钟成分的相位非同步地采样为多位的数字数据的模-数变换单元；
从该采样信号中降低偏移成分的偏移修正单元；
将该输出信号的振幅调整为所需要的电平的自动增益控制单元；
对该进行了振幅调整的信号进行部分响应均衡处理的横向滤波器；
从该进行了部分响应均衡处理的信号通过高次内插再生正规的采样相位的信号的高次内插滤波器；
从该内插输出信号适应性地控制上述横向滤波器的抽头的权重系数以使均衡误差成为最小的抽头权重系数控制单元；
从上述内插输出信号检测相位误差的相位比较器；
使该相位误差信号平滑的环形滤波器；
通过根据由上述横向滤波器进行均衡处理的部分响应的类型将上述内插输出信号进行最大似然译码而进行数据解调的最大似然译码器；和
控制上述模-数变换单元的采样时钟的采样时钟控制单元；
该采样时钟控制单元具有，
通过从上述内插滤波器的输出信号检测同步图形的图形长度或者同步图形发生的间隔，变换为周期信息，从而输出频率误差信号的频率误差检测器；
将从该频率误差检测器输出的频率误差信号进行平滑处理的频率控制用环滤波器；
发生对应于从该频率控制用环滤波器输出的被平滑后的频率误差信号的频率的时钟，作为采样时钟输出到上述频率控制用环滤波器的振荡器；
非同步地将采样信号进行部分响应均衡处理，由相位内插型的数字锁相环补偿相位同步，进行数据解调，同时
上述偏移修正单元参照上述高次内插滤波器的输出进行偏移修正。
这样，仅用再生信号的符号的极性便可比进行偏移修正精度更高的检测偏移，所以，可以降低偏移修正后的控制噪音，同时可以将反馈增益设定得更大。可以跟踪具有更高的频率成分的电平变化，所以，在有缺陷等异常条件下再生时，可以提高再生能力。
另外，技术方案22所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：在技术方案21所述的数字记录数据再生装置中，上述偏移修正单元具有对于上述高次内插滤波器的输出信号与零交叉的位置的采样信号输出其振幅方向的成分的零交叉振幅输出单元、对于不是零交叉位置的采样信号根据该信号的符号的极性输出一定量的极性不同的值的极性值输出单元、用于将上述零交叉振幅输出单元的输出信号和上述极性值输出单元的输出信号进行平滑处理的偏移修正用环形滤波器和通过将该输出信号从上述模-数变换器的输出信号中直接减去而进行偏移除去的偏移除去单元。
这样，在对不同的记录介质进行再生时，可以进行与这些记录介质相应的偏移修正。
另外，技术方案23所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：在技术方案22所述的数字记录数据再生装置中，上述偏移修正单元具有可改变上述极性值输出单元的输出值、调整与上述零交叉振幅输出单元的输出值的比率的极性值输出可变单元。
这样，在需要进行比再生信号的精度更高的电平变化的跟踪性的查找时，就主要控制符号的极性，在进行需要再生信号的精度的连续数据的再生时，就主要控制零交叉振幅，可以根据不同情况进行最佳的偏移修正，另外，也涉及到控制的收敛性，所以，在查找之后可以进行高速的相位同步导入。
另外，技术方案24所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：在技术方案22所述的数字记录数据再生装置中，上述偏移修正单元具有通过在查找时使上述极性值输出单元的输出值比上述零交叉振幅输出单元的输出值大、在连续数据再生时使上述极性值输出单元的输出值比上述零交叉振幅输出单元的输出值小而根据数字记录数据再生装置的动作状况切换输出值的输出值切换单元。
这样，便可避免伪相位同步发生，同时，即使在特定条件下发生了伪相位同步时，也可以早期自己进行修复，从而可以提高再生能力。
另外，技术方案25所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：在技术方案22所述的数字记录数据再生装置中，上述偏移修正单元具有计数一定的时间的计数器、将从上述计数器输出的标志件的上述极性值输出单元的输出值与上述零交叉振幅输出单元的输出值进行累加的累加单元和在从上述计数器输出该输出信号的标志的时刻监视累加单元的输出并在判定是伪相位同步状态时就切换为提高上述极性值输出单元的比率的控制使之恢复到正常相位同步状态的累加结果监视单元。
这样，即使在由于摆动引起再生信号的特性劣化或模拟均衡处理不充分的条件下，不仅误码率不会提高，而且还提高了相位同步导入能力，可以进行稳定的数字数据再生，从而可以实现进行偏移修正的结构。
另外，技术方案26所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：在技术方案11、12、17、21中任一权项所述的数字记录数据再生装置中，上述横向滤波器具有上述初级延迟元件被输入进行了上述振幅调整的信号的相互串联连接的具有单位延迟时间的延迟量的多个延迟元件、与该多个单位延迟元件中的初级延迟元件的输入、延迟元件之间的连接点和最后一级的延迟元件的输出对应地设置的乘法器和求该乘法器的输出的总和并生成本滤波器的输出的加法器，通过使输入到上述乘法器的另一边的输入端的权重系数可改变，实现所希望的均衡特性。
这样，即使在由于摆动引起再生信号的特性劣化或模拟均衡处理不充分的条件下，不仅误码率不会提高，而且还提高了相位同步导入能力，可以进行稳定的数字数据再生，从而可以实现进行偏移修正的结构。
另外，技术方案27所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：在技术方案11、17、21的任一权项所述的数字记录数据再生装置中，上述高次内插滤波器具有初级延迟元件被输入进行了上述部分响应均衡处理的信号的相互串联连接的具有单位延迟时间的延迟量的多个延迟元件、与该多个单位延迟元件中的初级延迟元件的输入、延迟元件之间的连接点和最后一级的延迟元件的输出对应地设置的乘法器和求该乘法器的输出的总和并生成本滤波器的输出的加法器，通过使输入到上述乘法器的另一边的输入端的权重系数可改变，实现所希望的均衡特性。
这样，即使在由于摆动引起再生信号的特性劣化或模拟均衡处理不充分的条件下，不仅误码率不会提高，而且还提高了相位同步导入能力，可以进行稳定的数字数据再生，从而可以实现进行偏移修正的结构。
另外，技术方案28所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：在技术方案27所述的数字记录数据再生装置中，上述高次内插滤波器根据尼奎斯特特性进行内插处理。
这样，即使在由于摆动引起再生信号的特性劣化或模拟均衡处理不充分的条件下，不仅误码率不会提高，而且还提高了相位同步导入能力，可以进行稳定的数字数据再生，从而可以实现进行偏移修正的结构。
另外，技术方案29所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：在技术方案27所述的数字记录数据再生装置中，上述高次内插滤波器具有与上述乘法器对应地设置的存储在时间方向分割尼奎斯特特性的通道率时的各个振幅值的寄存器和与上述寄存器对应地设置的根据上述环形滤波器的输出相位信息选择上述寄存器存储的振幅值并向对应的上述乘法器输出的选择器。
这样，即使在由于摆动引起再生信号的特性劣化或模拟均衡处理不充分的条件下，不仅误码率不会提高，而且还提高了相位同步导入能力，可以进行稳定的数字数据再生，从而可以实现进行偏移修正的结构。
另外，技术方案30所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：在技术方案11、17、21的任一权项所述的数字记录数据再生装置中，上述抽头权重系数控制单元利用最小平方平均算法决定上述横向滤波器的权重系数。
这样，即使在由于摆动引起再生信号的特性劣化或模拟均衡处理不充分的条件下，不仅误码率不会提高，而且还提高了相位同步导入能力，可以进行稳定的数字数据再生，从而可以实现设定具有横向滤波器应进行的部分响应均衡功能的权重系数的结构。
另外，技术方案31所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：在技术方案30所述的数字记录数据再生装置中，上述抽头权重系数控制单元具有根据上述高次内插滤波器的输出信号检测与部分响应方式对应的均衡目标值的临时判断电路、根据该均衡目标值和上述高次内插滤波器的输出信号检测均衡误差的均衡误差检测器、检测上述均衡误差与上述高次内插滤波器的输出信号的相关的相关器、将该相关器的输出信号乘以与增益相同的倍数以调整反馈增益的反馈增益调整器，和将该反馈增益调整器的输出信号与各抽头的权重系数相加并更新抽头系数的抽头系数更新部。
这样，即使在由于摆动引起再生信号的特性劣化或模拟均衡处理不充分的条件下，不仅误码率不会提高，而且还提高了相位同步导入能力，可以进行稳定的数字数据再生，从而可以实现设定具有横向滤波器应进行的部分响应均衡功能的权重系数的结构。
另外，技术方案32所述的发明的一种数字记录数据再生装置，其特征在于：在技术方案15所述的数字记录数据再生装置中，上述频率误差检测器具有检测上述高次内插滤波器的输出信号与零电平交叉的间隔的零交叉长度检测器；根据相邻的零交叉长度的比率检测该相邻的零交叉长度的比率与指定的同步图形长度的比例是否一致从而得到反映上述记录介质的再生速度的第1周期信息的同步图形长度检测器，和检测直至上述同步图形被检测出为止的间隔，并根据该直至上述同步图形被检测出为止的间隔和指定的间隔检测第2周期信息的同步图形间隔检测器。
这样，在从粗糙的控制转移到相位同步状态后，可以实现稳定的相位同步环，并且可以防止陷入不能控制的状态，从而可以实现检测频率误差的结构。
附图说明
图1是表示本发明实施例1的数字记录数据再生装置的结构的框图。
图2是表示实施例1的偏移修正单元4的结构的框图。
图3是对在实施例1中用横向滤波器6实现的PR(3，4，4，3)均衡方式与一般的2值化判断方式的不同的说明图。
图4是表示在实施例1中用横向滤波器6实现的各种部分响应方式的频率特性的图。
图5是关于实施例1的高次内插滤波器7的滤波系数的尼奎斯特特性的说明图。
图6是表示实施例1的高次内插滤波器7的结构的框图。
图7是表示实施例1的抽头权重系数控制单元8的结构的框图。
图8是作为实施例1的最大似然译码器12之一的维特比译码器的原理的说明图。
图9是表示实施例1的频率误差检测器13的结构的框图。
图10是表示本发明实施例2的数字记录数据再生装置的结构的框图。
图11是表示实施例2的相位内插型抽头权重系数控制单元33的结构的框图。
图12是表示实施例2的频率控制、相位同步控制和LMS适应性自动均衡控制的控制方法的流程图。
图13是表示本发明的实施例3的数字记录数据再生装置的结构的框图。
图14是实施例3的相位同步维持单元38和VCO控制单元39的动作原理的说明图。
图15是表示实施例3的VCO控制单元39的结构的框图和动作原理的说明图。
图16是表示实施例3的VCO控制单元39的结构的框图和对不同的再生速度的动作原理的说明图。
图17是表示本发明实施例4的数字记录数据再生装置的结构的框图。
图18是表示实施例4的偏移修正单元4的结构的框图。
图19是实施例4的偏移修正单元4的动作原理的说明图。
图20是表示实施例4的偏移修正单元4的结构的框图。
图21是表示实施例4的偏移修正单元4的结构的框图。
图22是表示实施例4的偏移修正单元4的结构的框图。
图23是表示先有的光盘再生装置的结构的框图。
图24是表示先有的光盘再生装置的记录数据和各功能块的输出信号波形的图。
具体实施方式
实施例1.
本实施例1在模-数变换器的变换中使用非同步时钟，由高次内插滤波器将由横向滤波器进行了部分响应均衡处理的信号再现为正规的采样相位的信号，根据该输出信号进行相位误差检测，构成控制上述高次内插滤波器的滤波系数的数字相位同步环，使相位误差减小。
下面，使用图1～图9说明与本发明的技术方案1、技术方案11、技术方案20、技术方案26～技术方案32所述的数字记录数据再生装置对应的实施例1。
在图1中，在由前置放大器1将由图中未示出的再生单元(光读写头等)得到的光盘再生信号输出振幅强调后，由波形均衡单元2进行强调高频区的修正处理。波形均衡单元2由例如高次波动滤波器等可以任意设定脉冲量和截止频率的滤波器构成。由作为将模拟信号变换为数字信号的单元的模-数变换器3将波形均衡单元2的输出信号采样为多位的数字信号。这时，是由振荡器15生成的时钟，使用与再生信号具有的时钟成分非同步的时钟。通过将由该模-数变换器3采样后的多位的数字信号输入偏移修正单元4，修正包含在再生数字信号中的偏移成分。
该偏移修正单元4也可以是例如图2所示的结构。图2的结构由检测再生数字信号具有的偏移成分的偏移检测单元16、用于平滑由该偏移检测单元16检测的偏移信号的平滑化单元17和将平滑化单元17的输出信号从再生数字信号中减去的减法运算单元18构成。
并且，偏移修正单元4的输出信号通过输入自动增益控制器5，再生数字信号的振幅调整为与所需要的值一致。自动增益控制器5也可以是检测例如信号波形的包络，而将任意的设定值与包络信号之差控制为零的结构。
其次，将自动增益控制器5的输出信号输入横向滤波器6，进行部分响应均衡处理。这里，部分响应均衡处理是在例如在单面1层可以进行4.7G字节的数字记录的DVD-ROM中，如图3(c)所示的那样使用均衡处理后的波形振幅分为5值(0，4×A，7×A，-4×A，-7×A)的PR(3，4，4，3)方式。
并且，以往，在读出频道中，根据图3(a)所示的波形均衡输出信号，通过使用限制电平的2值化判断进行数字数据解调。另外，在进行采样处理时，如图3(b)所示的那样进行采样处理，对该多位数字信号使用限制电平进行2值化判断。
与此相反，所谓PR(3，4，4，3)方式，具有将不同的4个时间的采样数据按3∶4∶4∶3的比率相加的特征(3+4*D+4*D2+3*D3)，对于再生信号，附加图4所示的低通滤波器的特性。
在图4中，所谓MTF，就是表示DVD-ROM的光再生特性的曲线，越接近该频率曲线，就越是可以有利的部分响应方式。不仅图4所示的方式，而且在PR(3，4，4，3)方式以外，也还存在各种各样的部分响应的类型，但是，并不限定特定的方式，只要可以实现与所要求的性能符合，不论使用哪种方式都可以。通过将在这些再生数据的时间方向附加上相关性的部分响应方式与作为后面所述的最大似然译码法(极大似然法)之一的利用附加的数据的相关性解调最可靠的系列的维特比译码器组合，实现对线记录方向的高记录密度再生有利的PRML信号处理。
如上所述，PRML信号处理方式根据再生波形的特性和调制符号存在各种各样的组合，所以，对于各种记录再生系统，需要选择适当的方式。横向滤波器6是由有限的抽头构成的例如FIR(Finite Impulseresponse Filter)滤波器。该FIR滤波器的均衡特性是通过改变抽头的权重系数而实现的。由高次内插滤波器7将由横向滤波器6进行了部分响应均衡处理的信号变换为正规的采样相位的信号。高次内插滤波器7可以是例如基于图5所示的尼奎斯特内插特性的滤波器。
在图5所示的尼奎斯特特性中，预先将在时间方向分割通道率(1T)时的各个振幅值存储到寄存器中，根据相位控制信息切换所选择的寄存器而进行相位内插，用以设定它们所示的相位系数。这样，非同步地采样的再生信号就变换成了与正规的采样相位同等的再生均衡信号。
高次内插滤波器7可以是由图6所示的那样将抽头系数S1～S6和S7与将延迟元件19a～19f串联连接并从中抽出的抽头即延迟元件19a～19f的输入及延迟元件19f的输出相乘的乘法运算元件20a～20f及20g和将这些乘法运算元件20a～20f及20g的输出相加的加法运算单元21构成的FIR滤波器。
这时，进行相位内插时，根据环形滤波器10的输出信号即相位控制信息，如图6所示的那样由选择器23a～23g切换由寄存器22a～22g保持的滤波系数，设定S1～S7的抽头系数。这里，寄存器22a～22g的系数，是将图5的各相位的尼奎斯特特性值分割为N等分，例如图5所示的那样将各通道率T分割为a～h的8等分，并进而与图6所示的FIR滤波器的各抽头对应地预先存储到1～7的区域中。例如，在从环形滤波器10得到的现在时刻的相位控制信息是与正规的相位相差180°的采样相位时，图5所示的区域1～7的“●”即e的相位的滤波系数就设定为S1～S7的抽头系数。这里，时间方向的分割数N越大，相位控制的精度越高，但是，分割数N的增加与电路规模的增加相联系，所以，按性能和电路规模相容的条件进行设定。高次内插滤波器7的输出信号输入抽头权重系数控制单元8，适应地控制横向滤波器6的抽头权重系数，以使均衡误差最小。
抽头权重系数控制单元8可以是例如图7所示的那样使用最小平方平均算法语言的控制单元。即，由利用临时判断电路24根据高次内插滤波器7的输出信号检测与部分响应方式对应的均衡目标值并将该均衡目标值与高次内插滤波器7的输出信号相减而检测均衡误差的均衡误差检测器25、计算均衡误差检测器25的输出信号与高次内插滤波器7的输出信号的相关的相关器26、使相关器26的输出与增益同倍数来调整反馈增益的反馈字体调整器27和将其输出与各抽头的权重系数相加并更新抽头系数的抽头系数更新部28构成。
其次，用于根据高次内插滤波器7的输出信号检测相位误差的相位比较器9和用于将从相位比较器9输出的相位误差信号平滑的环形滤波器10通过将其输出信号作为相位控制信息而控制上述高次内插滤波器7的滤波系数的反馈环构成数字相位同步环11。
以上，使用通过一连串的动作输出的正规的相位的部分响应均衡波形，通过根据部分响应的类型进行译码的最大似然译码器12进行数据解调。这里，最大似然译码器12可以是例如维特比译码器。维特比译码器根据部分响应的类型，按照有意识地附加的符号的相关法则进行概率计算，再现最可靠的系列。例如，在应用的部分响应的类型为PR(3，4，4，3)方式时，就如图8(a)所示的那样状态根据状态迁移图而变化。特别是考虑了在DVD中使用的8-16调制符号，与将行程长度限制为2有关，可以用再生的系列S0～S5的6个状态的状态迁移来表现。
在图8(a)中，X/Y表示X为记录符号的迁移、Y为那时的信号振幅。另外，某一状态用不同的3个时间的符号表示，例如，在S4「110」～S3「100」的状态迁移中，通过将符号「0」加到「110」后向左移位，左端的「1」消失，这就意味着成为状态S3「100」。
随时间的变化如图8(b)所示，用拓扑图表示。
因此，计算各通路的概率长度1kab(以下，称为分支度量)，向各个状态推移时，将分支度量相加。这里，k表示时间的推移，ab表示从状态Sa向Sb的迁移的分支度量。该分支度量的各状态的相加值称为度量，将度量为最小的通路作为有效通路，通过顺序输出而解调为2值的数字数据。即，如果按照图8(b)的记录符号进行解调，用实线所示的通路就是有效通路。
另外，控制模-数变换器3的采样块的单元根据高次内插滤波器7的输出信号检测同步图形的图形长度或发生同步图形的间隔，作为通过变换为周期信息而输出频率误差信号的单元的频率误差检测器13和作为将从频率误差检测器13输出的频率误差信号平滑的单元的频率控制用滤波器14由利用向模-数变换器3供给时钟的振荡器15构成的频率控制环来实现。
这里，频率误差检测器13可以是例如图9所示的结构。即，根据高次内插滤波器7的输出信号连续地检测信号与零电平交叉的位置，计数相邻的零交叉间的采样数，使用保持在寄存器中的单元构成的零交叉长度检测器29的输出，仅在由计数1帧以上的特定期间的单元构成的帧计数器30设定的期间内相邻的零交叉长度的比率满足同步图形的比率例如在DVD-ROM中满足14∶4时，检测将计数值相加的最大值由保持在寄存器中的单元构成的同步图形长度检测器31得到与再生数字数据的线速度周期成反比的周期信息1。另外，根据同步图形长度导入某种程度的频率后，进而为了接近再生时钟具有的时钟成分的频率，由同步图形长度检测器31在判定是同步图形的位置输出同步图形标志，然后，由计数检测到同步图形标志的间隔的单元构成的同步图形间隔检测器32检测同步图形发生的周期，在例如DVD-ROM中，得到将与1488T(这里，T表示1通道位)之差作为周期信息2。利用这些周期信息1和周期信息2控制振荡器15的振荡时钟，直至达到可以相位同步的频率区域。
这样，使用以将非同步的采样信号进行部分响应均衡处理、利用相位内插型的数字相位同步环补偿相位同步而进行数据解调为特征的数字记录数据再生装置，即使在由于摆动引起再生信号的特性劣化或模拟均衡处理不充分的条件下，在部分响应均衡处理之后通过检测相位误差信息，也可以降低相位同步环的偏差，再现最佳的部分响应均衡信号，所以，不仅可以降低误码率，而且可以提高相位同步导入能力，从而可以进行稳定的数字记录数据再生。
即，通过使用以将非同步的采样信号进行部分响应均衡处理、利用相位内插型的数字相位同步环补偿相位同步而进行数据解调为特征的数字记录数据再生装置，即使在由于摆动引起再生信号的特性劣化或模拟均衡处理不充分的条件下，在部分响应均衡处理之后通过检测相位误差信息，也可以降低相位同步环的偏差，再现最佳的部分响应均衡信号，所以，可以实现不仅可以降低误码率而且可以提高相位同步导入能力从而可以进行稳定的数字记录数据再生的数字记录数据再生装置。
实施例2.
下面，使用图10～图12说明与本发明的技术方案2、技术方案12～技术方案16、技术方案20、技术方案26、技术方案32所述的数字记录数据再生装置对应的实施例2。
在图10中，在由前置放大器1将由图中未示出的再生单元(光读写头等)得到的光盘再生信号强调输出振幅之后，由波形均衡单元2进行强调高频区的修正。波形均衡单元2由例如高次波动滤波器等可以任意设定脉冲量和截止频率的滤波器构成。利用作为将模拟信号变换为数字信号的单元的模-数变换器3将波形均衡单元2的输出信号采样为多位的数字信号。这时，是由振荡器15生成的时钟，使用与再生信号具有的时钟成分非同步的时钟。通过将由该模-数变换器3采样的多位的数字信号输入偏移修正单元4，修正包含在再生数字信号中的偏移成分。
偏移修正单元4也可以是例如图2所示的结构。即，由检测再生数字信号具有的偏移成分的偏移检测单元16和用于将该偏移检测单元16检测的偏移信号平滑的平滑单元17和将平滑单元17的输出信号从再生数字信号中减去的减法运算单元18构成。
通过偏移修正单元4的输出信号输入自动增益控制器5，将再生数字信号的振幅调整为任意的值。自动增益控制器5也可以是检测例如信号波形的包络而将任意的设定值与包络信号之差控制为零的结构。
其次，将自动增益控制器5的输出信号输入横向滤波器6，进行用于实现相位同步的相位内插和部分响应均衡处理。这里，部分响应均衡处理也可以使用实施例1所述的PR(3，4，4，3)方式。
横向滤波器6也可以是由有限抽头构成的例如图6所示的FIR(Finite Impulse response Filter)滤波器。该FIR滤波器的均衡特性和相位内插特性可以通过改变抽头的权重系数而实现。并且，作为控制该抽头权重系数的单元，是具有相位内插型抽头权重系数控制单元33的结构。即，横向滤波器6利用具有作为根据该均衡输出信号控制抽头的权重系数以使部分响应均衡误差最小的单元的相位内插型抽头权重系数控制单元33的适应性控制环和作为具有用于检测横向滤波器6的输出的相位误差的相位比较器9、用于将从相位比较器9输出的相位误差信号平滑的环形滤波器10和相位内插型抽头权重系数控制单元33而将环形滤波器10的输出信号作为相位控制信息控制相位内插型抽头权重系数控制单元33的滤波系数的单元的数字相位同步环这样的2种控制环进行控制。
以上，使用通过一连串的动作输出的正规的相位的部分响应均衡波形，通过根据部分响应的类型进行译码的最大似然译码器12进行数据解调。这里，最大似然译码器12可以是例如维特比译码器。维特比译码器根据部分响应的类型，按照有意识地附加的符号的相关法则进行概率计算，再现最可靠的系列，例如PR(3，4，4，3)ML方式即应用的部分响应也可以是PR(3，4，4，3，)即PRML方式。
相位内插型抽头权重系数控制单元33也可以是例如图11所示的结构。即，进行相位内插控制时，根据环形滤波器10的输出信号即相位控制信息如图11所示的那样由选择器23a～23g切换寄存器22a～22g保持的滤波系数，如图6所示的那样设定S1～S7的FIR滤波器的各抽头系数。这里，寄存器22a～22g的系数通过部分响应适应性自动均衡处理的系数控制和尼奎斯特相位内插控制的系数控制进行决定。
部分响应适应性自动均衡处理的系数控制也可以使用例如图11所示的最小平方平均算法语言。即，由利用临时判断电路24根据横向滤波器6的输出信号检测与部分响应方式对应的均衡目标值并将该均衡目标值与横向滤波器6的输出信号相减而检测均衡误差的均衡误差检测器25、计算均衡误差检测器25的输出信号与横向滤波器6的输出信号的相关的相关器26、作为使相关器26的输出与增益同倍数来调整反馈增益的单元的反馈字体调整器27和将其输出与各抽头的权重系数相加并更新抽头系数的抽头系数更新部28构成。
另一方面，尼奎斯特相位内插控制的系数控制，例如图5所示的那样，将尼奎斯特特性分割为a～h的8等分，并进而使1～7区域与图6所示的FIR滤波器的各抽头对应地驱存储到寄存器35中。由抽头系数叠加单元34使图11的寄存器35存储的各抽头和各相位的尼奎斯特内插系数Em～Dm(m是与抽头号码和区域号码相当的数)与抽头系数更新部28的输出信号即部分响应均衡用的抽头的权重系数叠加，通过由寄存器值更新单元36更新寄存器22a～22g的各寄存器值，可以设定满足部分响应适应性自动均衡处理的系数控制和尼奎斯特相位内插控制的系数控制的抽头的权重系数。
另外，控制模-数变换器3的采样块的单元通过由用于根据横向滤波器6的输出信号检测同步图形的图形长度或发生同步图形的间隔并变换为周期信息而输出频率误差信息的频率误差检测器13、用于将从频率误差检测器13输出的频率误差信号平滑的频率控制用环形滤波器14和向模-数变换器3供给时钟的振荡器15构成的频率控制环而实现。
这里，频率误差检测器13也可以是例如图9所示的结构。即，根据横向滤波器6的输出信号连续地检测信号与零电平交叉的位置，计数相邻的零交叉间的采样数，使用零交叉长度检测器29的输出，仅在由计数1帧以上的特定期间的单元构成的帧计数器30设定的期间内相邻的零交叉长度的比率满足同步图形的比率例如在DVD-ROM中满足14∶4时，检测将计数值相加的最大值，由寄存器内保持的单元构成的同步图形长度检测器31得到与再生数字数据的线速度周期成反比的周期信息1。另外，根据同步图形长度导入某种程度的频率后，进而为了接近再生时钟具有的时钟成分的频率，由同步图形长度检测器31在判定是同步图形的位置输出同步图形标志，然后，由计数检测到同步图形标志的间隔的单元构成的同步图形间隔检测器32检测同步图形发生的周期，在例如DVD-ROM中，得到将与1488T(这里，T表示1通道位)之差作为周期信息2。利用这些周期信息1和周期信息2控制振荡器15的振荡时钟，直至达到可以相位同步的频率区域。
这样，通过使用以利用1个系统的横向滤波器将非同步的采样信号实现部分响应均衡处理和相位内插型的数字锁相环而进行数据解调为特征的数字记录数据再生装置，可以共用作为电路规模占全体的比例大的横向滤波器和高次内插滤波器，所以，不仅可以减小电路规模和实现特别是高速再生时的低功耗化，而且通过构成独立操作的相位控制用的滤波系数的设定单元和部分响应均衡处理用的抽头的权重系数设定单元，可以不影响部分响应均衡处理和正规采样相位的数据再生内插处理双方的特性而进行高精度的有效的控制。另外，通过将实施例1的2种控制环组合而共用作为电路规模所占的比例大的横向滤波器和高次内插滤波器，可以减小电路规模和实现高速再生时的低功耗化。
实施例2的频率控制、相位同步控制和部分响应适应性自动控制的控制方法也可以是例如图12的流程图所示的方法。在开始进行控制时，作为第1阶段，利用频率控制环进行频率导入(步骤101)。如果作为结果而得到的再生信号具有的时钟成分的频率与振荡器15生成的时钟频率的偏差量是在±AE％以内(步骤102)，就转移到第2阶段的相位同步导入控制(步骤103)，将频率导入的环路增益切换为低增益模式。在频率偏差量未收敛到±A％以内时，就继续进行频率导入控制。
在转移到第2阶段的相位同步导入控制时，如果作为其结果而检测的同步图形以某一一定数连续地可以确认(步骤104)，就转移到第3阶段的LMS算法语言PR适应性自动均衡控制(步骤105)，将相位同步导入的环路增益切换为低增益模式。如果同步图形不能以某一一定数连续地确认，就继续进行相位同步导入控制。在转移到第3阶段的LMS算法语言PR适应性自动均衡控制时，如果作为其结果而得到的均衡误差是在±B％以内(步骤106)，就转移到第4阶段的间歇控制型PR适应性自动均衡控制，如果未收敛到±B％以内，就将LMS算法语言PR适应性自动均衡控制以低增益模式继续进行(步骤107)。这里，所谓间歇控制型PR适应性自动均衡控制，不是逐次反馈部分响应均衡用的抽头的权重系数，而是使具有某一一定期间的各个抽头的相关性的均衡误差量的累加值离散地反映在抽头的权重系数中的控制方法。这里，LMS算法语言PR适应性自动均衡控制和间歇控制型PR适应性自动均衡控制的环路增益相对于相位同步导入控制的环路增益是非常低的，不发生竞争，可以进行稳定的控制。
通过采用这样的一连串的控制方法，防止相位控制用的滤波系数控制与部分响应适应性自动均衡处理用的抽头的权重系数控制的竞争，通过使相位控制优先，可以实现稳定的相位同步环，并且可以进行不影响部分响应均衡处理的精度的控制。另外，通过使用间歇式控制，即使在发生异常信号时，也可以避免陷入不能控制的状态，所以，可以实现再生能力提高的数字记录数据再生装置。
实施例3.
下面，使用图13～图16说明与本发明的技术方案3～技术方案5、技术方案17～技术方案20、技术方案26～技术方案31所述的数字记录数据再生装置对应的实施例3。
在图13中，在由前置放大器1将由图中未示出的再生单元(光读写头等)得到的光盘再生信号强调输出振幅之后，由波形均衡单元2进行强调高频区的修正。波形均衡单元2由可以任意设定升压量和截止频率的滤波器构成。例如，是高次波动滤波器。利用作为将模拟信号变换为数字信号的单元的模-数变换器3将波形均衡单元2的输出信号采样为多位的数字信号。这时，是由VCO40生成的时钟，使用与再生信号具有的时钟成分非同步的时钟。通过将该采样的多位的数字信号输入偏移修正单元4，修正包含在再生数字信号中的偏移成分。
该偏移修正单元也可以是例如图2所示的结构。即，由检测再生数字信号具有的偏移成分的偏移检测单元16和用于将该偏移检测单元16检测的偏移信号平滑的平滑单元17和将平滑单元17的输出信号从再生数字信号中减去的减法运算单元18构成。
通过偏移修正单元4的输出信号输入自动增益控制器5，将再生数字信号的振幅调整为任意的值。自动增益控制器5也可以是检测例如信号波形的包络而将任意的设定值与包络信号之差控制为零的结构。
其次，将自动增益控制器5的输出信号输入横向滤波器6，进行部分响应均衡处理。这里，部分响应均衡处理，在例如在单面1层可以进行4.7G字节的数字记录的DVD-ROM中进行，如图3(c)所示的那样使用均衡处理后的波形振幅分为5值(0，4×A，7×A，-4×A，-7×A)的PR(3，4，4，3)方式。在PR(3，4，4，3)方式以外，也还存在各种各样的部分响应的类型，但是，并不限定特定的方式，只要可以实现与所要求的性能符合，不论使用哪种方式都可以。通过将在这些再生数据的时间方向附加上相关性的部分响应方式与作为后面所述的最大似然译码法(极大似然法)之一的利用附加的数据的相关性解调最可靠的系列的维特比译码器组合，实现对线记录方向的高记录密度再生有利的PRML信号处理。
如上所述，PRML信号处理方式根据再生波形的特性和调制符号存在各种各样的组合，所以，对于各种记录再生系统，需要选择适当的方式。横向滤波器6是由有限的抽头构成的例如FIR(Finite Impulseresponse Filter)滤波器。该FIR滤波器的均衡特性是通过改变抽头的权重系数而实现的。由高次内插滤波器7将由横向滤波器6进行了部分响应均衡处理的信号变换为正规的采样相位的信号。
高次内插滤波器7可以是例如基于图5所示的尼奎斯特内插特性的滤波器。在图5所示的尼奎斯特特性中，预先将在时间方向N分割通道率(1T)时的各个振幅值存储到寄存器中，根据相位控制信息切换所选择的寄存器而进行相位内插，用以设定它们所示的相位系数。这样，非同步地采样的再生信号就变换成了与正规的采样相位同等的再生均衡信号。
高次内插滤波器7也可以是图6所示的由延迟元件19a～延迟元件19f、乘法元件20a～20g和加法运算单元21构成的FIR滤波器。
这时，进行相位内插时，根据环形滤波器10的输出信号即相位控制信息，如图6所示的那样由选择器23a～23g切换由寄存器22a～22g保持的滤波系数，设定S1～S7的抽头系数。这里，寄存器22a～22g的系数，是将图5的各相位的尼奎斯特特性值分割为N等分，例如图5所示的那样将各通道率T分割为a～h的8等分，并进而与图6所示的FIR滤波器的各抽头对应地预先存储到1～7的区域中。例如，在从环形滤波器10得到的现在时刻的相位控制信息是与正规的相位相差180°的采样相位时，图5所示的区域1～7的“●”即e的相位处的滤波系数就设定为S1～S7的抽头系数。这里，时间方向的分割数N越大，相位控制的精度越高，但是，分割数N的增加与电路规模的增加相联系，所以，按性能和电路规模相容的条件进行设定。高次内插滤波器7的输出信号输入抽头权重系数控制单元8，适应性地控制横向滤波器6的抽头权重系数，以使均衡误差最小。
抽头权重系数控制单元8可以是例如图7所示的那样使用最小平方平均算法语言的控制单元。即，由利用临时判断电路24根据高次内插滤波器7的输出信号检测与部分响应方式对应的均衡目标值并将该均衡目标值与高次内插滤波器7的输出信号相减而检测均衡误差的均衡误差检测器25、计算均衡误差检测器25的输出信号与高次内插滤波器7的输出信号的相关的相关器26、使相关器26的输出与增益同倍数来调整反馈增益的反馈字体调整器27和将其输出与各抽头的权重系数相加并更新抽头系数的抽头系数更新部28构成。
其次，用于根据高次内插滤波器7的输出信号检测相位误差的相位比较器9和用于将从相位比较器9输出的相位误差信号平滑的环形滤波器10，通过将其输出信号作为相位控制信息而控制上述高次内插滤波器7的滤波系数的反馈环，构成数字相位同步环11。
以上，使用通过一连串的动作输出的正规的相位的部分响应均衡波形，通过根据部分响应的类型进行译码的最大似然译码器12进行数据解调。这里，最大似然译码器12可以是例如维特比译码器。维特比译码器根据部分响应的类型，按照有意识地附加的符号的相关法则进行概率计算，再现最可靠的系列。
另外，控制模-数变换器3的采样块的单元，利用由进行粗糙的频率控制的频率控制单元37相位同步维持单元38和VCO控制单元39构成的频率控制环实现，频率控制单元37由根据高次内插滤波器7的输出信号检测同步图形的图形长度或发生同步图形的间隔并通过变换为周期信息而输出频率误差信号的频率误差检测器13和将从频率误差检测器13输出的频率误差信号平滑的频率控制用环形滤波器14构成；相位同步维持单元38在频率和包含在再生信号中的时钟成分的频率导入到附近后监视从环形滤波器10输出的相位控制信息，在该相位控制信息到达不能进行相位同步控制的区域之前进行时钟频率的升降控制用以使之返回到正常动作范围内；VCO控制单元39根据这些频率的粗糙的控制信号和升降控制信号控制向模-数变换器3供给时钟的VCO40的振荡频率。
这里，频率控制单元37也可以是将频率控制用环形滤波器14与例如图9所示的结构连接的结构。即，根据高次内插滤波器7的输出信号连续地检测信号与零电平交叉的位置，计数相邻的零交叉件的采样数，使用零交叉长度检测器29的输出，仅在由计数1帧以上的特定期间的单元构成的帧计数器30设定的外交内相邻的零交叉长度的比率满足同步图形的比率例如在DVD-ROM中满足14∶4时，检测将计数值相加的最大值由同步图形长度检测器31得到与再生数字数据的线速度周期成反比的周期信息1。另外，根据同步图形长度导入某种程度的频率后，进而为了接近再生时钟具有的时钟成分的频率，由同步图形长度检测器31在判定是同步图形的位置输出同步图形标志，然后，由计数检测到同步图形标志的间隔的单元构成的同步图形间隔检测器32检测同步图形发生的周期，在例如DVD-ROM中，得到将与1488T(这里，T表示1通道位)之差作为周期信息2。利用这些周期信息1和周期信息2，通过频率控制用的环形滤波器14控制VCO40的振荡时钟的频率直至达到可以进行相位同步的频率区域。
另外，相位同步维持单元38也可以是例如根据图14所示的控制方法而动作的结构。由频率控制单元37将VCO的振荡时钟的频率导入可以进行相位同步的频率区域时，在图14(a)所示的环形滤波器10的输出信号即相位控制信号达到相位控制极限之前，在相位的前进方向和落后方向设置某一任意的相位维持电平，在相位控制信号超过前进方向的相位维持电平时，就向VCO控制单元39供给上升控制信号，在超过落后方向的相位维持电平时，就向VCO控制单元39供给降低控制信号。通过频率的升降控制，VCO40的振荡时钟的频率控制为返回到可以进行相位同步的区域内，所以，可以进行不存在相位的不连续点的平滑的相位同步控制。这时，VCO40的振荡频率的控制就描绘成图14(b)所示的频率曲线。
通过进行这样的一连串的频率控制，便可总是将把再生信号进行采样处理时的非同步的时钟的频率维持在数字相位同步环的可以控制的范围内。因此，不仅在相位同步控制时不会发生不连续点从而可以进行稳定的数字记录数据再生，而且可以将频率控制和相位控制分开进行考虑，所以，可以用简单的结构实现振荡器的电路和控制单元。特别是在VCO等模拟电路中，有随着时间的推移而发生的变化和性能方面的偏差，需要补偿电路等，但是，如果使用本发明的控制方式，便可简化电路结构，从而可以降低成本和实现低功耗化。
另外，也可以使用图10的横向滤波器6、相位比较器9、环形滤波器10和相位内插型抽头权重系数控制单元33取代上述横向滤波器6、高次内插滤波器7、抽头权重系数控制单元8、相位比较器9和环形滤波器10。
VCO控制单元39也可以是例如图15(a)所示的结构。即，将从频率控制单元37输出的频率粗糙控制信号和从相位同步维持单元38输出的频率升降控制信号分别输入δ-∑调制器41，利用超采样，在时间方向进行调制之后，将其输出信号输入数-模变换器42，将数字控制信号变换为电压值。将变换后的电压值输入作为平滑处理装置的低通滤波器43，通过整形为平滑的VCO控制电压，便可进行比本来VCO40具有的振荡频率的最小控制量还精细的控制。这时的VCO控制电压与δ-∑调制器41的输出信号的关系示于图15(b)。
将再生信号的采样处理使用的非同步的时钟的频率维持在数字相位同步环的可以控制的范围内时，在振荡器的最小频率控制的分解能力降低、升降控制时振荡频率发生大的变化时，相位同步环有可能发生紊乱，但是，通过这样在时间方向进行调制而比本来的分解能力更精细地控制振荡器的振荡频率，便可在升降时不会发生紊乱而进行连续再生，从而可以提高再生品质。
VCO控制单元39也可以是例如图16(a)所示的结构。即，将从频率控制单元37输出的频率粗糙控制信号和从相位同步维持单元38输出的频率升降控制信号分别输入δ-∑调制器41，利用超采样，在时间方向进行调制之后，将其输出信号输入数-模变换器42，将数字控制信号变换为电压值。将变换后的电压值输入进行平滑处理的低通滤波器43，通过整形为平滑的VCO控制电压，便可进行比本来VCO40具有的振荡频率的最小控制量还精细的控制。这时，具有根据再生的倍速模式或光盘再生时的内外周差等和再生速度的变化量切换低通滤波器43的截止频率的截止频率设定单元44。
这里，如果截止频率可以与再生时钟的频率连动而变化，则可进一步提高性能。这时的VCO控制电压与δ-∑调制器41的输出信号的关系示于图16(b)。将低通滤波器的截止频率固定时，可以按2倍速进行正常的再生，但是，如果1倍速即再生通道率成为2倍的长度，VCO控制电压将发生紊乱。但是，在从2倍速再生切换为1倍速再生的时刻，通过将截止频率设定低，便可如图16(b)所示的那样进行平滑的控制。从而可以得到与在光盘再生时将主轴电机的转数保持为一定的方式即CAV再生方式中存在的再生速度的内外周差相同的效果。
这样，在再生数字记录数据时，必须补偿多个再生速度时或存在盘介质的内外周差即内、外周的频率偏差和用于记录介质的种类不同而存在宽范围的频率控制带时，可以实现适合于各个再生速度的应答特性，所以，对多种多样的再生倍速模式的处置也很容易，从而可以得到即使在再生速度发生很大变化的条件下也可以维持再生特性的数字记录数据再生装置。此外，可以减少数字数据再生装置中的模拟元件，在简化电路结构时也可以进行稳定的数据再生，所以，可以进一步降低成本。
实施例4.
下面，使用图17～图22说明与本发明的技术方案6～技术方案9、技术方案21～技术方案32所述的数字记录数据再生装置对应的实施例4。
在图17中，在由前置放大器1将由图中未示出的再生单元(光读写头等)得到的光盘再生信号强调输出振幅之后，由波形均衡单元2进行强调高频区的修正。波形均衡单元2由例如高次脉动滤波器等可以任意设定脉冲量和截止频率的滤波器构成。利用作为将模拟信号变换为数字信号的单元的模-数变换器3将波形均衡单元2的输出信号采样为多位的数字信号。这时，是由振荡器15生成的时钟，使用与再生信号具有的时钟成分非同步的时钟。通过将由该模-数变换器3采样的多位的数字信号输入偏移修正单元4，修正包含在再生数字信号中的偏移成分。
偏移修正单元4也可以是例如图18所示的结构。即，由根据高次内插滤波器7的输出信号检测信号与零电平交叉的位置并输出零交叉标志的零交叉位置检测单元45、对于图19中用“●”所示的零交叉位置的采样信号输出图19所示的真直流电平和伪直流电平的振幅差(图中为E)的零交叉振幅输出单元46、对于不是零交叉位置的采样信号根据该信号的极性输出某一任意的值X或-X的极性值输出单元47和根据零交叉标志切换输出零交叉振幅输出单元46和极性值输出单元47的输出信号的选择器48，在综合为偏移误差信号后，输入用于进行平滑处理的偏移修正用环形滤波器49。最后，由减法运算单元18将偏移修正用环形滤波器49的输出信号直接从模-数变换器3的输出信号中减去，进行偏移修正。
如果是以往的仅着眼于信号的符号进行控制的方法，由于跟踪高频成分的直流电平变化，所以，在增大环路增益时，由于检测的偏移信息的不准确性而发生的控制噪音将使再生信号的品质劣化。但是，如果使用图18所示的偏移修正单元4，通过适当地选择图19所示的X的值，便可将偏移误差量在时间方向展开，所以，可以检测仅靠信号的极性所不能得到的精度更高的偏移误差信号。因此，与以往相比，即使增大环路增益，由于控制噪音不增加，所以，不仅可以抑制伴随偏移修正的再生信号品质的劣化，而且可以保证对由于具有更高频率成分的直流电平变化、振幅调制以及划痕等而发生的异常信号具有高的跟踪性和稳定的动作。偏移修正单元4的输出信号通过输入自动增益控制器5，可将再生数字信号的振幅调整为任意的值。自动增益控制器5也可以是例如检测信号波形的包络从而控制任意的设定值与包络信号之差成为零的结构。
其次，将自动增益控制器5的输出信号输入横向滤波器6，进行部分响应均衡处理。这里，部分响应均衡处理，在例如在单面1层可以进行4.7G字节的数字记录的DVD-ROM中进行，如图3(c)所示的那样使用均衡处理后的波形振幅分为5值(0，4×A，7×A，-4×A，-7×A)的PR(3，4，4，3)方式。在PR(3，4，4，3)方式以外，也还存在各种各样的部分响应的类型，但是，并不限定特定的方式，只要可以实现与所要求的性能符合，不论使用哪种方式都可以。通过将在这些再生数据的时间方向附加上相关性的部分响应方式与作为后面所述的最大似然译码法(极大似然法)之一的利用附加的数据的相关性解调最可靠的系列的维特比译码器组合，实现对线记录方向的高记录密度再生有利的PRML信号处理。如上所述，PRML信号处理方式根据再生波形的特性和调制符号存在各种各样的组合，所以，对于各种记录再生系统，需要选择适当的方式。横向滤波器6是由有限的抽头构成的例如FIR(Finite Impulse response Filter)滤波器。该FIR滤波器的均衡特性是通过改变抽头的权重系数而实现的。由高次内插滤波器7将由横向滤波器6进行了部分响应均衡处理的信号变换为正规的采样相位的信号。高次内插滤波器7可以是例如基于图5所示的尼奎斯特内插特性的滤波器。在图5所示的尼奎斯特特性中，预先将在时间方向N分割通道率(1T)时的各个振幅值存储到寄存器中，根据相位控制信息切换所选择的寄存器而进行相位内插，用以设定它们所示的相位系数。这样，非同步地采样的再生信号就变换成了与正规的采样相位同等的再生均衡信号。
高次内插滤波器7也可以是图6所示的由延迟元件19a～延迟元件19f、乘法元件20a～20g和加法运算单元21构成的FIR滤波器。
这时，进行相位内插时，根据环形滤波器10的输出信号即相位控制信息，如图6所示的那样由选择器23a～23g切换由寄存器22a～22g保持的滤波系数，设定S1～S7的抽头系数。这里，寄存器22a～22g的系数，是将图5的各相位的尼奎斯特特性值分割为N等分，例如图5所示的那样将各通道率T分割为a～h的8等分，并进而与图6所示的FIR滤波器的各抽头对应地预先存储到1～7的区域中。例如，在从环形滤波器10得到的现在时刻的相位控制信息是与正规的相位相差180°的采样相位时，图5所示的区域1～7的“●”即e的相位的滤波系数就设定为S1～S7的抽头系数。这里，时间方向的分割数N越大，相位控制的精度越高，但是，分割数N的增加与电路规模的增加相联系，所以，按性能和电路规模相容的条件进行设定。高次内插滤波器7的输出信号输入抽头权重系数控制单元8，适应性地控制横向滤波器6的抽头权重系数，以使均衡误差最小。
抽头权重系数控制单元8可以是例如图7所示的那样使用最小平方平均算法语言的控制单元。即，由利用临时判断电路24根据高次内插滤波器7的输出信号检测与部分响应方式对应的均衡目标值并将该均衡目标值与高次内插滤波器7的输出信号相减而检测均衡误差的均衡误差检测器25、计算均衡误差检测器25的输出信号与高次内插滤波器7的输出信号的相关的相关器26、使相关器26的输出与增益同倍数来调整反馈增益的反馈字体调整器27和将其输出与各抽头的权重系数相加并更新抽头系数的抽头系数更新部28构成。
其次，用于根据高次内插滤波器7的输出信号检测相位误差的相位比较器9和用于将从相位比较器9输出的相位误差信号平滑的环形滤波器10通过将其输出信号作为相位控制信息而控制上述高次内插滤波器7的滤波系数的反馈环构成数字相位同步环11。
以上，使用通过一连串的动作输出的正规的相位的部分响应均衡波形，通过根据部分响应的类型进行译码的最大似然译码器12进行数据解调。这里，最大似然译码器12可以是例如维特比译码器。维特比译码器根据部分响应的类型，按照有意识地附加的符号的相关法则进行概率计算，再现最可靠的系列。
另外，控制模-数变换器3的采样块的单元由根据高次内插滤波器7的输出信号检测同步图形的图形长度或发生同步图形的间隔，作为通过变换为周期信息而输出频率误差信号的单元的频率误差检测器13，和作为将从频率误差检测器13输出的频率误差信号平滑的单元的频率控制用滤波器14，利用向模-数变换器3供给时钟的振荡器15构成的频率控制环来实现。
这里，频率误差检测器13可以是例如图9所示的结构。即，根据高次内插滤波器7的输出信号连续地检测信号与零电平交叉的位置，计数相邻的零交叉件的采样数，使用零交叉长度检测器29的输出，仅在由计数1帧以上的特定期间的单元构成的帧计数器30限定的期间内相邻的零交叉长度的比率满足同步图形的比率例如在DVD-ROM中满足14∶4时，检测将计数值相加的最大值由同步图形长度检测器31得到与再生数字数据的线速度周期成反比的周期信息1。另外，根据同步图形长度导入某种程度的频率后，进而为了接近再生时钟具有的时钟成分的频率，由同步图形长度检测器31在判定是同步图形的位置输出同步图形标志，然后，由计数检测到同步图形标志的间隔的单元构成的同步图形间隔检测器32检测同步图形发生的周期，在例如DVD-ROM中，得到将与1488T(这里，T表示1通道位)之差作为周期信息2。利用这些周期信息1和周期信息2控制振荡器15的振荡时钟，直至达到可以相位同步的频率区域。
这样，通过使用将偏移误差量在时间方向展开的方法，可以检测仅靠信号的极性所不能得到的精度更高的偏移误差信号。
因此，与以往相比，即使增大环路增益，由于控制噪音不增加，所以，不仅可以抑制伴随偏移修正的再生信号品质的劣化，而且可以保证对由于具有更高频率成分的直流电平变化、振幅调制以及划痕等而发生的异常信号高的跟踪性和稳定的动作。这样，即使是在异常条件下的再生时也可以提高再生能力。
即，在信号波形中不仅存在不对称而且有可能发生由于划痕或缺陷等引起的急剧的振幅调制和偏移电平变化等的光盘系统的数字数据再生中，通过适应性地改变有效地利用记录调制符号的特征的符号极性成分的偏移修正和零交叉附近的采样相位的振幅成分的偏移修正的比率，可以根据控制状况进行最佳的偏移修正，所以，可以提高对划痕或缺陷等引起的异常信号的跟踪性和复旧性能。另外，对频率导入和相位同步导入控制也是有利的状况，所以，可以进行搜索后的高速的相位同步导入。
另外，也可以使用图10的横向滤波器6、相位比较器9、环形滤波器10和相位内插型抽头权重系数控制单元33取代上述横向滤波器6、高次内插滤波器7、抽头权重系数控制单元8、相位比较器9和环形滤波器10。
偏移修正单元4也可以是图20所示的结构。即，具有根据高次内插滤波器7的输出信号检测信号与零电平交叉的位置并输出零交叉标志的零交叉位置检测单元45、对于在图19中用“●”所示的零交叉位置的采样信号输出图19所示的真直流电平与伪直流电平的振幅差(图中为E)的零交叉振幅输出单元46和对于不是零交叉位置的采样信号根据该信号的极性输出某一任意的值X或-X的极性值输出单元47，对于极性值输出单元47的输出信号，可以由增益调整单元50设定任意的增益。
即，由于图19所示的X可以设定为任意的值，所以，通过改变与零交叉位置的振幅误差量的比率，可以调整使偏移修正控制主要控制零交叉振幅输出单元46和极性值输出单元47的输出信号中的哪一个。在主要是零交叉振幅输出单元46的输出信号时，可以对相位同步导入后的直流电平变化进行有利的控制，在相位同步导入失败时，同时偏移修正控制也失败。相反，在主要是极性值输出单元47的输出信号时，控制噪音将增大，但是，可以高速而可靠地进行偏移修正。
在由根据零交叉标志而切换输出的选择器48将以上得到的零交叉振幅输出单元46和增益调整单元50的输出信号综合为偏移误差信号后，输入用于进行平滑处理的偏移修正用环形滤波器49。最后，由减法运算单元18将偏移修正用环形滤波器49的输出信号直接从模-数变换器3的输出信号中减去，进行偏移修正。
这样，通过主要采用零交叉振幅输出单元和极性值输出单元的输出信号中的哪一个，可以使控制在应答速度和控制噪音等具有各种各样的变化，所以，可以根据不同的记录介质的再生和波形条件进行适合于这些条件的偏移修正。
偏移修正单元4也可以是图21所示的结构。即具有根据高次内插滤波器7的输出信号检测信号与零电平交叉的位置并输出零交叉标志的零交叉位置检测单元45、对于在图19中用“●”所示的零交叉位置的采样信号输出图19所示的真直流电平与伪直流电平的振幅差(图中为E)的零交叉振幅输出单元46和对于不是零交叉位置的采样信号根据该信号的极性输出某一任意的值X或-X的极性值输出单元47，对于极性值输出单元47的输出信号，可以由增益调整单元50设定任意的增益。另外，作为控制增益调整单元50的单元，具有模式控制单元51。由模式控制单元51在例如搜索时提高应答性能，所以，在采用主要控制极性值输出单元47的输出信号的模式而进行相位同步导入的时刻，可以切换为主要控制零交叉振幅输出单元46的输出信号的模式。在由根据零交叉标志而切换输出的选择器48将以上得到的零交叉振幅输出单元46和增益调整单元50的输出信号综合为偏移误差信号后，输入用于进行平滑处理的偏移修正用环形滤波器49。最后，由减法运算单元18将偏移修正用环形滤波器49的输出信号直接从模-数变换器3的输出信号中减去，进行偏移修正。
这样，通过根据控制模式切换偏移修正控制的特征，在进行需要比再生信号的精度高的对电平变化的跟踪性的搜索时，主要对符号的极性进行控制，在进行需要再生信号的精度的连续数据的再生时，可以根据主要对零交叉振幅进行控制的状况进行最佳的偏移修正。另外，由于与控制的收敛性有关，所以，可以进行搜索后的高速的相位同步导入。
偏移修正单元4也可以是图22所示的结构。
具有根据高次内插滤波器7的输出信号检测信号与零电平交叉的位置并输出零交叉标志的零交叉位置检测单元45、对于在图19中用“●”所示的零交叉位置的采样信号输出图19所示的真直流电平与伪直流电平的振幅差(图中为E)的零交叉振幅输出单元46和对于不是零交叉位置的采样信号根据该信号的极性输出某一任意的值X或-X的极性值输出单元47，对于极性值输出单元47的输出信号，可以由增益调整单元50设定任意的增益。另外，在伪相位同步状态控制稳定时，作为恢复为正常的相位同步状态的方法，在由计数器52设定的任意的一定时间中，由累加运算单元53将极性值输出单元47的输出信号相加，由伪相位同步判断单元54监视该输出信号电平，判断是否为伪相位同步状态。在判定是伪相位同步状态时，就使用增益调整单元50，通过强化符号的极性成分的偏移修正，恢复为正常的相位同步状态。在由根据零交叉标志而切换输出的选择器48将以上得到的零交叉振幅输出单元46和增益调整单元50的输出信号综合为偏移误差信号后，输入用于进行平滑处理的偏移修正用环形滤波器49。最后，由减法运算单元18将偏移修正周环形滤波器49的输出信号直接从模-数变换器3的输出信号中减去，进行偏移修正。
通过采用这样的结构，在以由于划痕或缺陷等而发生的急剧的偏移电平变化和振幅调制为契机发生伪相位同步时，也可以早期自己修复而恢复为本来的相位同步状态，所以，可以得到再生能力提高的数字记录数据再生装置。
如上所述，本发明的数字记录数据再生装置适用于在再生记录的数字记录数据的数字记录数据再生装置的再生系统中用于进行再生的数字记录数据的相位均衡处理的部分。

Claims (20)

1.一种数字记录数据再生装置，其特征在于：具有
将记录介质的再生信号与包含在该信号中的时钟成分的相位非同步地采样为数字数据的模-数变换单元；
根据由上述模-数变换单元采样后的信号修正偏移成分和振幅的数字数据修正单元；
对由上述数字数据修正单元进行了修正的信号进行部分响应均衡处理的均衡滤波器；
通过内插从由上述均衡滤波器进行了部分响应均衡处理的信号再生正规的采样相位的信号的高次内插滤波器；
根据上述高次内插滤波器的输出信号适应性地控制上述均衡滤波器的抽头权重系数以使均衡误差成为最小的抽头权重系数控制单元；
根据上述高次内插滤波器的输出信号检测相位误差并更新上述高次内插滤波器的滤波系数的相位同步环；
通过根据由上述均衡滤波器进行均衡处理的部分响应的类型将上述高次内插滤波器的输出信号进行最大似然译码而进行数据解调的最大似然译码器；和
控制上述模-数变换单元的采样时钟的采样时钟控制单元，
上述采样时钟控制单元具有：
通过从上述高次内插滤波器的输出信号检测同步图形的长度或者同步图形发生的间隔，并变换为周期信息，从而输出频率误差信号的频率误差检测器；
将从上述频率误差检测器输出的频率误差信号进行平滑处理的频率控制用环形滤波器；和
使与从上述频率控制用环形滤波器输出的被平滑后的频率误差信号相对应的频率的时钟振荡，作为采样时钟输出到上述频率控制用环形滤波器的振荡器。
2.一种数字记录数据再生装置，其特征在于：具有
将记录介质的再生信号与包含在该信号中的时钟成分的相位非同步地采样为数字数据的模-数变换单元；
根据由上述模-数变换单元采样后的信号修正偏移成分和振幅的数字数据修正单元；
对由上述数字数据修正单元进行了修正的信号进行部分响应均衡处理的均衡滤波器；
根据上述均衡滤波器的输出信号检测相位误差的相位同步环；
根据上述相位同步环的输出信号适应性地控制上述均衡滤波器的滤波系数以使均衡误差成为最小，同时根据上述相位同步环的输出控制上述均衡滤波器的滤波系数以使没有相位误差的相位内插型抽头权重系数控制单元；
通过根据由上述均衡滤波器进行均衡处理的部分响应的类型进行上述均衡滤波器的输出信号的最大似然译码而进行数据解调的最大似然译码器；和
根据上述均衡滤波器的输出信号控制上述模-数变换单元的采样时钟的采样时钟控制单元，
上述采样时钟控制单元具有：
通过从上述相位同步环的输出信号检测同步图形的图形长度或者同步图形发生的间隔，并变换为周期信息，从而输出频率误差信号的频率误差检测器；
将从上述频率误差检测器输出的频率误差信号进行平滑处理的频率控制用环形滤波器；和
使与从上述频率控制用环形滤波器输出的被平滑后的频率误差信号相对应的频率的时钟振荡，作为采样时钟输出到上述频率控制用环形滤波器的振荡器。
3.按权利要求1或2所述的数字记录数据再生装置，其特征在于：上述采样时钟控制单元具有
发生相位与包含在上述记录介质的再生信号中的时钟信号非同步的时钟的时钟发生单元；
根据上述相位同步环的输出控制上述时钟发生单元发生的时钟的频率的频率控制单元；和
相位同步维持单元，在时钟的频率和再生信号中包含的时钟成分的频率被相互引入到附近后，监视上述环形滤波器的控制范围，在上述环形滤波器输出的相位控制信号到达不能进行相位同步控制的区域之前进行时钟频率的升降控制，以便返回到正常动作范围。
4.按权利要求3所述的数字记录数据再生装置，其特征在于：进而具有
对来自上述频率控制单元和上述相位同步维持单元的控制信号进行δ-∑调制的δ-∑调制单元；和
滤除该δ-∑调制单元的输出信号的高频成分的低通滤波器。
5.按权利要求4所述的数字记录数据再生装置，其特征在于：进而具有改变上述低通滤波器的截止频率的截止频率设定单元。
6.按权利要求1所述的数字记录数据再生装置，其特征在于：上述数字数据修正单元在进行偏移调整时，根据上述高次内插滤波器的输出信号，对于信号与零电平交叉的点的采样信号，从上述模-数变换单元的输出信号中减去使针对上述采样信号输出的真直流电平和伪直流电平的振幅差平滑后的信号，对于上述与零电平交叉的点以外的符号确定的点的采样信号，按照再生符号，从上述模-数变换单元的输出信号中减去与再生符号的极性相应的指定值。
7.一种数字记录数据再生装置，其特征在于：具有
强调记录介质的再生信号的输出振幅的前置放大器；
强调由上述前置放大器强调了输出振幅的信号的高频区的波形均衡单元；
利用振荡器发生的时钟，将通过由上述波形均衡单元强调高频区而均衡了波形的信号与包含在上述均衡了波形的信号中的时钟成分的相位非同步地采样为多位的数字数据的模-数变换单元；
从由上述模-数变换单元采样后的信号中降低偏移成分的偏移修正单元；
将上述偏移修正单元的输出信号的振幅调整为所需要的电平的自动增益控制单元；
对由上述自动增益控制单元进行了振幅调整的信号进行部分响应均衡处理的横向滤波器；
通过高次内插从由上述横向滤波器进行了部分响应均衡处理的信号再生正规的采样相位的信号的高次内插滤波器；
根据由上述高次内插滤波器进行了高次内插的内插输出信号适应性地控制上述横向滤波器的抽头的权重系数以使均衡误差成为最小的抽头权重系数控制单元；
从上述内插输出信号检测相位误差的相位比较器；
使表示由上述相位比较器检测出的相位误差的相位误差信号平滑的环形滤波器；
通过根据由上述横向滤波器进行均衡处理的部分响应的类型将上述内插输出信号进行最大似然译码而进行数据解调的最大似然译码器；和
控制上述模-数变换单元的采样时钟的采样时钟控制单元，
上述采样时钟控制单元具有：
通过从上述内插滤波器的输出信号检测同步图形的图形长度或者同步图形发生的间隔，并变换为周期信息，从而输出频率误差信号的频率误差检测器；
将从上述频率误差检测器输出的频率误差信号进行平滑处理的频率控制用环形滤波器；
使与从上述频率控制用环形滤波器输出的被平滑后的频率误差信号相对应的频率的时钟振荡，作为采样时钟输出到上述频率控制用环形滤波器的振荡器；
非同步地将采样后的信号进行部分响应均衡处理，由相位内插型的数字锁相环补偿相位同步，进行数据解调。
8.一种数字记录数据再生装置，其特征在于：具有
强调记录介质的再生信号的输出振幅的前置放大器；
强调由上述前置放大器强调了输出振幅的信号的高频区的波形均衡单元；
利用振荡器发生的时钟，将通过由上述波形均衡单元强调高频区而均衡后的信号与包含在上述均衡后的信号中的时钟成分的相位非同步地采样为多位的数字数据的模-数变换单元；
从由上述模-数变换单元采样后的信号中降低偏移成分的偏移修正单元；
将上述偏移修正单元的输出信号的振幅调整为所需要的电平的自动增益控制单元；
同时具有横向滤波器和高次内插滤波器的功能，并对由上述自动增益控制单元进行了振幅调整的信号进行部分响应均衡处理，通过高次内插从进行了上述部分响应均衡处理的信号再生正规的采样相位的信号的相位内插型横向滤波器；
从上述相位内插型横向滤波器的输出信号中检测相位误差的相位比较器；
将上述相位比较器输出的相位误差信号进行平滑处理而得到相位信息的环形滤波器；
根据上述环形滤波器输出的相位信息和上述相位内插型横向滤波器的输出信号，设定用于使均衡误差为最小并且再生正规的采样信号的上述相位内插型横向滤波器的抽头的权重系数的抽头权重系数设定单元；
通过根据由上述相位内插型横向滤波器进行均衡处理的部分响应的类型将上述内插输出信号进行相位内插型横向滤波器的输出信号的最大似然译码而进行数据解调的最大似然译码器；和
控制上述模-数变换单元的采样时钟的采样时钟控制单元，
上述采样时钟控制单元具有：
通过从上述相位内插型横向滤波器的输出信号检测同步图形的图形长度或者同步图形发生的间隔，并变换为周期信息，从而输出频率误差信号的频率误差检测器；
将从上述频率误差检测器输出的频率误差信号进行平滑处理的频率控制用环形滤波器；和
使与从上述频率控制用环形滤波器输出的被平滑后的频率误差信号相对应的频率的时钟振荡，作为采样时钟输出到上述频率控制用环形滤波器的振荡器，
部分响应均衡处理与数字锁相环由同一个滤波器实现。
9.按权利要求8所述的数字记录数据再生装置，其特征在于：
上述抽头权重系数设定单元具有在相位方向分割的各相位的滤波系数，
根据从上述环形滤波器输出的相位信息更新相位控制用的滤波系数，
根据上述相位内插型横向滤波器的输出信号，更新部分响应均衡处理用的滤波系数以使均衡误差成为最小，
通过将上述相位控制用滤波系数与上述部分响应均衡处理用滤波系数叠加，来设定上述相位内插型横向滤波器的抽头的权重系数。
10.按权利要求8所述的数字记录数据再生装置，其特征在于：上述抽头权重系数设定单元具有
根据上述横向滤波器的输出信号检测与部分响应方式对应的均衡目标值的临时判断电路；
根据由上述临时判断电路检测出的均衡目标值和上述相位内插型横向滤波器中包含的高次内插滤波器的输出信号检测均衡误差的均衡误差检测器；
检测上述均衡误差与上述高次内插滤波器的输出信号的相关的相关器；
将上述相关器的输出乘以与增益相同的倍数以调整反馈增益的反馈增益调整器；以及
将上述反馈增益调整器的输出与各抽头的权重系数相加而更新抽头系数的抽头系数更新部，
上述高次内插滤波器具有：
使在时间方向分割尼奎斯特特性的通道率时的各个振幅值与各抽头对应而存储的第1寄存器；
将上述第1寄存器存储的各抽头和各相位的尼奎斯特内插系数与从上述抽头系数更新部输出的部分响应均衡处理用的抽头的权重系数叠加的抽头系数叠加单元；
上述进行了部分响应均衡处理的信号被输入初级的延迟元件的、相互串联连接的、具有单位延迟时间的延迟量的多个延迟元件；
与上述多个单位延迟元件中的初级的延迟元件的输入和延迟元件之间的连接点及最后一级的延迟元件的输出对应地设置的乘法器；
求上述乘法器的输出的总和并生成本抽头权重系数设定单元的输出的加法器；
与上述乘法器对应地设置的第2寄存器；
根据上述抽头系数叠加单元的输出更新上述第2寄存器的值的寄存器值更新单元；和
与上述第2寄存器对应地设置的、根据上述环形滤波器的输出相位信息选择上述第2寄存器存储的振幅值并向对应的上述乘法器输出的选择器。
11.按权利要求7或8所述的数字记录数据再生装置，其特征在于：上述偏移修正单元具有
检测上述采样后的信号具有的偏移成分的偏移检测单元；
使由上述偏移检测单元检测的偏移成分平滑的平滑单元；和
将由上述平滑单元平滑后的信号从上述采样后的信号中减去的减法运算单元。
12.按权利要求7所述的数字记录数据再生装置，其特征在于：
上述偏移修正单元参照上述高次内插滤波器的输出进行偏移修正。
13.按权利要求12所述的数字记录数据再生装置，其特征在于：上述偏移修正单元具有
输出上述高次内插滤波器的输出信号与零交叉的位置的采样信号的振幅方向的成分的零交叉振幅输出单元；
对于不是零交叉位置的采样信号，根据上述不是零交叉位置的采样信号的符号的极性输出一定量的极性不同的值的极性值输出单元；
用于将上述零交叉振幅输出单元的输出信号和上述极性值输出单元的输出信号进行平滑处理的偏移修正用环形滤波器；和
通过将上述偏移修正用环形滤波器的输出信号从上述模-数变换器的输出信号中直接减去而进行偏移除去的偏移除去单元。
14.按权利要求13所述的数字记录数据再生装置，其特征在于：上述偏移修正单元具有
计数一定的时间的计数器；
将从上述计数器输出的标志间的上述极性值输出单元的输出值与上述零交叉振幅输出单元的输出值进行累加的累加单元；和
在从上述计数器输出的标志的时刻，监视上述累加单元的输出，并在判定是伪相位同步状态时，就切换为提高上述极性值输出单元的比率的控制，以便恢复到正常相位同步状态的累加结果监视单元。
15.按权利要求7、8、12中的任意一项所述的数字记录数据再生装置，其特征在于：上述横向滤波器具有
初级延迟元件中被输入进行了上述振幅调整的信号的、相互串联连接的、具有单位延迟时间的延迟量的多个延迟元件；
与上述多个单位延迟元件中的初级延迟元件的输入、延迟元件之间的连接点和最后一级的延迟元件的输出对应地设置的乘法器；和
求上述乘法器的输出的总和并生成本滤波器的输出的加法器，
通过使输入到上述乘法器的另一边的输入端的权重系数可改变，实现所希望的均衡特性。
16.按权利要求7或12所述的数字记录数据再生装置，其特征在于：上述高次内插滤波器具有
初级延迟元件中被输入进行了上述部分响应均衡处理的信号的、相互串联连接的、具有单位延迟时间的延迟量的多个延迟元件，
与上述多个单位延迟元件中的初级延迟元件的输入、延迟元件之间的连接点和最后一级的延迟元件的输出对应地设置的乘法器；和
求上述乘法器的输出的总和并生成本滤波器的输出的加法器，
通过使输入到上述乘法器的另一边的输入端的权重系数可变，实现所希望的均衡特性。
17.按权利要求16所述的数字记录数据再生装置，其特征在于：上述高次内插滤波器根据尼奎斯特特性进行内插处理。
18.按权利要求16所述的数字记录数据再生装置，其特征在于：上述高次内插滤波器具有
与上述乘法器对应地设置的、存储在时间方向分割尼奎斯特特性的通道率时的各个振幅值的寄存器；和
与上述寄存器对应地设置的、根据上述环形滤波器的输出相位信息选择上述寄存器存储的振幅值并向对应的上述乘法器输出的选择器。
19.按权利要求7或12所述的数字记录数据再生装置，其特征在于：上述抽头权重系数控制单元利用最小平方平均算法决定上述横向滤波器的权重系数。
20.按权利要求19所述的数字记录数据再生装置，其特征在于：上述抽头权重系数控制单元具有
根据上述高次内插滤波器的输出信号检测与部分响应方式对应的均衡目标值的临时判断电路；
根据该均衡目标值和上述高次内插滤波器的输出信号检测均衡误差的均衡误差检测器；
检测上述均衡误差与上述高次内插滤波器的输出信号的相关的相关器；
将该相关器的输出乘以与增益相同的倍数以调整反馈增益的反馈增益调整器；和
将该反馈增益调整器的输出与各抽头的权重系数相加并更新抽头系数的抽头系数更新部。
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