KR100243218B1 - 데이터 복호장치와 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 데이터 복호장치와 그 방법이 개시되어 있다. 본 발명은 디지털 자기기록재생장치와 재생신호를 복호할 경우 잡음은 EnPR4 시스템에 대응하면서 아이패턴의 개구율은 PR(+1, -1) 시스템에 대응하도록 구성하여 비터비 복호기의 성능은 향상시키고 동시에 PR(+1, -1) 시스템에서 검출이 가능하도록 하여 한 채널로 비터비 복호기를 구성한다. 또한, 본 발명은 PR4형 또는 EnPR4형 채널을 가지는 시스템에 있어서 대응하는 형 뿐만 아니라 선택적으로 다양한 형으로 데이터를 복호할 수 있는 효과가 있다.

Description

데이터 복호장치와 그 방법
본 발명은 데이터 복호 분야에 관한 것으로, 특히 PR4형 또는 EnPR4형 채널을 가지는 디지털 기록재생장치에 있어서 한 채널로 구성되는 최우호 복호기를 사용하여 데이터를 복호함으로써 하드웨어를 크게 감소시키는 데이터 복호장치 및 그 방법에 관한 것이다.
기존의 기록재생장치의 특성을 대폭적으로 변화시키지 않고 신호처리에 의해 기록밀도를 높이는 방식으로서, 비터비 복호 처리를 포함하는 PRML(Partial Response Maximum Likelihood) 관련기술이 진전되고, 많은 구체화수단이 제안되고 있다.
이러한 PR4(1, 0, -1)형 채널을 가지는 디지털 비디오카세트레코더(VCR)의 블록도는 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 있어서, NRZI(Non-Return to Zero Inversion) 변환기(102)는 입력신호를 1 또는 -1로 표현하는 NRZI 코드로 변환한다. 프리코더(108)는 NRZI 코드를 다시 인터리브 NRZI 코드로 변환한다. 여기서, NRZI 변환기(102)와 프리코더(108)는 1/1+D의 특성을 갖도록 구성되어 있다. D는 기록 데이터의 1비트 지연(단위 지연)을 의미하고, 1/1+D의 구성이란 NRZI 변환기(102)와 프리코더(108)와 같이 입력신호와 지연기에 의해 지연된 신호를 배타적 논리합해서 출력함과 동시에 배타적 논리합된 신호는 다시 지연기로 피드백되도록 되어 있다.
한편, 재생계의 재생 증폭기(116)는 1-D 특성(미분특성)을 갖는 채널(114)을 통해 재생된 신호를 증폭하고, 이때 증폭된 재생신호는 PR(+1, -1)형 신호이다. 등화기(118)는 재생 증폭기(116)에서 증폭된 신호의 파형 왜곡 및 진폭 왜곡을 보상하고, 1+D 특성(적분 특성)을 갖는 채널 복조기(120)는 등화기(118)로부터 출력되는 PR(+1, -1)형 신호를 PR4(+1, 0, -1)형 신호로 변환한다. 즉, 채널 복조기(120)는 1/1+D 특성을 갖는 프리코더(108)에 대응하여 1/1+D의 역특성인 1+D 특성을 가짐으로써 잡음 특성은 좋아지고 아이 패턴(eye pattern)의 개구율은 감소한다. 타이밍 검출기(140)는 내재된 PLL(Phase Locked Loop)을 이용하여 등화기(118)에서 등화된 재생 신호의 타이밍을 검출해서 등화기(118) 및 최우호 복호기(126)에 필요한 구동 클럭을 출력한다.
여기서, PR4형 채널을 가지는 디지털 기록재생장치의 기록계는 2개의 지연기를 구성하고 있기 때문에 재생계는 22개인 4-상태의 비터비 복호기가 필요하지만 디지털 VCR은 2개의 (1+D)채널이 인터리브되어 있는 것과 같기 때문에 2-상태의 비터비 복호기가 필요하다. 즉, 도 1에 도시된 최우호 복호기(126)는 동일한 기능을 수행하는 2개의 상태 검출기(130, 132)와 2개의 비터비 복호기(134, 136)를 각각 병렬로 구성하고, 디멀티플렉서(128)와 멀티플렉서(138)는 타이밍 검출기(140)로부터 출력되는 구동클럭에 따라 동작하며, 멀티플렉서(138)로부터 복호 데이터가 출력된다.
이렇게 상태 검출기와 비터비 복호기를 2채널로 구성하는 이유는 채널 복조기(120)로부터 출력되는 PR4(+1, 0, -1)형 데이터를 부분응답 PR(+1, -1)형으로 변환하여 +1"의 다음에는 "0" 또는 "-1"이 독출되고, "+1"은 결코 독출되지 않고, 동일하게 "-1" 다음에는 "0" 또는 "+1"이 독출되고 "-1"은 결코 독출되지 않는 조건을 만족시켜 비터비 알고리즘을 적용할 수 있도록 하기 위함이다.
부가적으로, 도 1에 도시된 PR4형 채널을 가지는 디지털 VCR이 비터비 복호 알고리즘과 같은 최우호 복호 알고리즘을 사용해서 데이터를 복호화하는 경우에는 PRML형 시스템이라고도 한다.
도 2는 EnPR(Extended Partial Response)4형 중에서 가장 용이한 구성을 갖는 EPR4(1, 1, -1, -1)형 채널을 가지는 디지털 기록재생장치의 블록도로서, 도 1에 도시된 구성과 동일한 구성에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이 EPR4형 채널을 가지는 디지털 기록재생장치의 일 예로서 하드 디스크 구동장치(Hard Disk Driver:HDD)를 들 수 있다.
도 2에 있어서, 프리코더(208)가 도 1에 도시된 PR4형 시스템에 비해 하나의지연기를 더 포함하여 1/(1+D)2특성을 가지며 이 프리코더(208)를 EPR4(1, 1, -1, -1)형이라고 한다. 기록계는 모두 3개의 지연기를 구성하고 있기 때문에 재생계는 23인 8-상태의 비터비 복호기(250-264) 및 8개의 상태 검출기(234-248)가 필요하게 된다. 또한, 채널 복조기(222)는 1/(1+D)2특성을 갖는 프리코더(208)에 대응하여 1/(1+D)2특성을 가진다. 도 2에 도시된 SD는 상태 검출기를, VD는 비터비 복호기를 각각 의미하고, 타이밍 검출기(268)로부터 출력되는 구동클럭(CK)은 디멀티플렉서(232), 제1 내지 제8 비터비 복호기(250-264) 및 멀티플렉서(266)에 공급되고 있다.
도 3은 EnPR4형 채널을 가지는 디지털 기록재생장치를 개념화한 블록도로서, 1/(1+D)n+1특성을 갖는 프리코더(304)에 대응하여 채널 복조기(312)는 (1+D)n+1특성을 갖도록 구성되고, 최우호 복조기(314)는 2n+2개의 비터비 복호기, 2n+2개의 상태 검출기, 채널 복조기(312)의 출력을 디멀티플렉싱하여 2n+2개의 파크 검출기로 출력하는 디멀티플렉서, 2n+2개의 비터비 복호기의 출력을 멀티플렉싱하여 복호 데이터를 출력하는 멀티플렉서를 포함한다. 따라서, 상태 검출기와 비터비 복호기를 각각 병렬로 2n+2개씩 구성하고, 복조된 데이터를 2n+2채널로 디멀티플렉싱하여 각 채널에 대응하도록 구성된 비터비 복호기에 의해 독립적으로 복호화해서 다시 멀티플렉싱하고 있다. 이는 채널 복조기(312)의 부분응답 EnPR4형의 신호를 부분응답(1, -1)형 신호로 분리하여 "+1"의 다음에는 "0" 또는 "-1"이 독출되고, "+1"은 결코 독출되지 않고, 동일하게, "-1"의 다음에는 "0" 또는 "+1"이 독출되고, "-1"은 결코 독출되지 않는 조건을 만족시켜 비터비 알고리즘을 적용할 수 있도록 한 것이다.
결국 PR4형 시스템보다는 EPR4형 시스템이, EPR4형 시스템보다는 E2PR4형 시스템이 즉, n이 큰 EnPR4형 시스템이 노이즈에 강하고 신호대역이 줄어들기 때문에 채널대역의 기록밀도가 높이지는 장점이 있으나 개구율(eye pattern)은 감소하고 하드웨어의 복잡성은 커진다. 즉, 종래의 PR4형 시스템은 4개의(디지털 VCR은 2개) 최우호 복호기를 병렬로 구성해야 하고, ERP4형 시스템은 8개의 최우호 복호기를 병렬로 구성해야 하고, EnPR4형 시스템은 2n+2개의 최우호 복호기를 병렬로 구성해야 하므로 하드웨어의 부담이 급격하게 커지는 문제점이 있었다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 PR4형 채널을 가지는 디지털 기록재생장치에 있어서 잡음은 PR4형 시스템의 성능을 유지하면서 한 채널로 구성된 최우호 복호기에 의해 데이터를 복호화하여 하드웨어를 크게 감소시키는 데이터 복호장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 EnPR4형 채널을 가지는 디지털 기록재생장치에 있어서 잡음은 EnPR4형 시스템의 성능을 유지하면서 한 채널로 구성된 최우호 복호기에 의해 데이터를 복호화하여 하드웨어를 크게 감소시키는 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 PR4형으로 데이터가 기록된 디지털 기록재생장치에 있어서, 한 채널로 구성된 최우호 복호기를 사용하여 선택적으로 PR4형 또는 EnPR4형으로 데이터를 복호화하는 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 EnPR4형으로 데이터가 기록된 디지털 기록재생장치에 있어서, 한 채널로 구성된 최우호 복호기를 사용하여 다양한 형(type)으로 데이터를 복호화하는 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 PR4형 채널을 가지는 디지털 기록재생장치에 있어서 잡음은 PR4형 시스템의 성능을 유지하면서 한 채널로 구성된 최우호 복호기를 사용하여 PR(+1, -1)상태에서 데이터를 복호화하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 EnPR4형 채널을 가지는 디지털 기록재생장치에 있어서 잡음은 EnPR4형 시스템의 성능을 유지하면서 한 채널로 구성된 최우호 복호기를 사용하여 PR(+1, -1)상태에서 데이터를 복호화하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 PR4형으로 데이터가 기록된 디지털 기록재생장치에 있어서, 한 채널로 구성된 최우호 복호기를 사용하여 선택적으로 PR4형 또는 EnPR4형 데이터로 복호화하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 EnPR4형으로 데이터가 기록된 디지털 기록재생장치에 있어서, 한 채널로 구성된 최우호 복호기를 사용하여 다양한 형으로 데이터를 복호화하는 방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 데이터 복호장치는 1/(1+D) 특성을 갖는 프리코더를 포함하는 PR4형 채널을 가지는 시스템에 있어서, 한 채널로 구성되며, 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호를 최우호 복호화하여 최우호 복호된 데이터를 출력하는 최우호 복호기 및 프리코더의 역특성인 (1+D)특성을 가지며, 최우호 복호된 데이터를 채널 복조해서 복호 데이터를 출력하는 채널 복조기를 포함함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 데이터 복호장치는 1/(1+D)n+1특성을 갖는 프리코더를 포함하는 EnPR4형 채널을 가지는 시스템에 있어서, (1+D) 특성을 가지며, 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호를 PR4(+1, 0, -1)형 신호로 변환하는 프리필터, PR(+1, -1)형 신호에 연동하는 정문턱값과 부문턱값에 따라 정의 상태값과 부의 상태값을 검출하는 상태 검출기, 1/(1+D) 특성을 가지며, 정의 상태값과 부의 상태값을 피드백 입력하여 PR4(+1, 0, -1)형 신호를 다시 PR(+1, -1)형 신호로 변환하여 상태 검출기로 출력하는 역프리필터가 n+1개로 직렬로 연결된 유니트, 한 채널로 구성되며 유니트로부터 출력되는 PR(+1, -1)형 신호를 비터비 복호화하여 비터비 복호된 데이터를 출력하는 비터비 복호기 및 프리코더의 역특성인 (1+D)n+1특성을 가지며, 비터비 복호된 데이터를 채널 복조해서 복호 데이터를 출력하는 채널 복조기를 포함함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 데이터 복호 장치는 1/(1+D) 특성을 갖는 프리코더를 포함하는 PR4형 채널을 가지는 시스템에 있어서, (1+D) 특성을 가지며, 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호를 PR4(+1, 0, -1)형 신호로 변환하는 프리필터, PR(+1, -1)형 신호에 연동하는 정문턱값과 부문턱값에 따라 정의 상태값과 부의 상태값을 검출하는 상태 검출기, 1/(1+D) 특성을 가지며 정의 상태값과 부의 상태값을 입력하여 PR4(+1, 0, -1)형 신호를 다시 PR(+1, -1)형 신호로 변환하여, 피크 검출기에 출력하는 역프리필터가 n+1개로 직렬로 연결된 유니트, 한 채널로 구성되며 유니트로부터 출력되는 PR(+1, -1)형 신호를 비터비 복호화하여 비터비 복호된 데이터를 출력하는 비터비 복호기, 프리코더의 역특성인 (1+D)특성을 가지며, 비터비 복호된 데이터를 채널 복조해서 PR4형으로 복호된 데이터를 출력하는 제1 채널 복조기, (1+D)n특성을 가지며, 제1 채널 복조기의 출력을 채널 복조해서 EnPR4형으로 복호된 데이터를 출력하는 제2 채널 복조기 및 PR4/EnPR4 모드 신호에 따라 제1 및 제2 채널 복조기의 출력중 하나를 선택하는 선택기를 포함함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 데이터 복호방법은 1/(1+D) 특성을 갖는 프리코더를 포함하는 PR4형 채널을 가지는 시스템의 데이터 복호방법에 있어서, 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호를 직접 최우호 복호화하여 최우호 복호된 데이터를 출력하는 단계 및 프리코더의 역특성인 (1+D)특성을 가지도록 최우호 복호된 데이터를 단위 비트 지연해서 지연된 데이터와 최우호 복호된 데이터를 가산해서 복호 데이터를 출력하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 데이터 복호방법은 1/(1+D)n+1특성을 갖는 프리코더를 포함하는 EnPR4형 채널을 가지는 시스템의 데이터 복호방법에 있어서, (1+D) 특성을 가지도록 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호를 단위비트 지연해서 지연된 신호와 PR(+1, -1)형 신호를 가산해서 PR4(+1, 0, -1)형 신호로 변환하는 제1 변환단계, 1/(1+D) 특성을 가지도록 PR4(+1, 0, -1)형 신호를 피드백 신호와 감산해서 다시 PR(+1, -1)형 신호로 변환하는 제2 변환단계, 변환된 PR(+1, -1)형 신호에 연동하는 정문턱값과 부문턱값에 따라 PR(+1, -1)형 신호의 정의 상태값과 부의 상태값을 검출하고, 부의 상태값과 역상의 정의 상태값을 가산한 피드백 신호를 출력하는 피드백 신호 출력단계, 제1 변환단계, 제2 변환단계, 피드백신호 출력단계를 n+1회 반복하는 반복단계, 반복단계를 수행한 후 출력되는 PR(+1, -1)형 신호를 비터비 복호화하여 비터비 복호된 데이터를 출력하는 단계 및 프리코더의 역특성인 (1+D)n+1특성을 가지도록 비터비 복호된 데이터를 n+1비트 지연한 데이터와 비터비 복호된 데이터를 가산해서 복호 데이터를 출력하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 데이터 복호 방법은 1/(1+D) 특성을 갖는 프리코더를 포함하는 PR4형 채널을 가지는 시스템의 데이터 복호방법에 있어서, (1+D) 특성을 가지도록 채널을 통해 수신되는 PR4(+1, -1)형 신호를 단위비트 지연해서 지연된 신호와 PR(+1, -1)형 신호를 가산해서 PR4(+1, 0, -1)형 신호로 변환하는 제1 변환단계, 1/(1+D) 특성을 가지도록 PR4(+1, 0, -1)형 신호를 피드백 신호와 감산해서 다시 PR(+1, -1)형 신호로 변환하는 제2 변환단계, 변환된 PR(+1, -1)형 신호에 연동하는 정문턱값과 부문턱값에 따라 PR(+1, -1)형 신호의 정의 상태값과 부의 상태값을 검출하고, 부의 상태값과 역상의 정의 상태값을 가산한 피드백 신호를 출력하는 피드백 신호 출력단계, 제1 변환단계, 제2 변환단계, 피드백 신호 출력단계를 n+1회 반복하는 반복단계, 반복단계를 수행한 후 출력되는 PR(+1, -1)형 신호를 비터비 복호화하여 비터비 복호된 데이터를 출력하는 단계, 프리코더의 역특성인 (1+D)특성을 가지도록 비터비 복호된 데이터를 단위비트 지연해서 지연된 데이터와 비터비 복호된 데이터를 가산해서 PR4형으로 복호된 데이터를 출력하는 단계, (1+D)n특성을 가지도록 PR4형 복호 데이터를 n비트 지연해서 n비트 지연된 데이터와 PR4형 복호데이터를 가산해서 EnPR4형으로 복호된 데이터를 출력하는 단계 및 PR4/EnPR4형 모드 신호에 따라 PR4형으로 복호된 데이터와 EnPR4형으로 복호된 데이터중 하나를 선택하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
제1도는 PR4형 채널을 가지는 디지털 비디오카세트레코더(VCR)의 블록도이다.
제2도는 EPR4형 채널을 가지는 디지털 기록재생장치의 블록도이다.
제3도는 EnPR4형 채널을 가지는 디지털 기록재생장치의 블록도이다.
제4도는 본 발명에 의한 데이터 복호장치의 일 실시예에 따른 블록도이다.
제5도는 본 발명에 의한 데이터 복호장치의 다른 실시예에 따른 블록도이다.
제6도의 (a) 내지 (h)는 제5도에 도시된 데이터 복호장치의 동작파형도이다.
제7도는 본 발명에 의한 데이터 복호장치의 또 다른 실시예에 따른 블록도이다.
제8도는 본 발명에 의한 데이터 복호장치의 또 다른 실시예에 따른 블록도이다.
제9도의 (a) 내지 (l)는 제8도에 도시된 데이터 복호장치의 동작파형도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 데이터 복호장치와 그 방법의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
도 4는 PR4형 채널을 가지는 디지털 기록재생장치의 데이터 복호장치의 일 실시예에 따른 회로도이다. 도 4에 있어서, 샘플링 ＆ 홀드기(410)는 등화기(도시되지 않음)로부터 출력되는 등화된 신호를 샘플링 ＆ 홀드한다. 여기서, 샘플링 ＆ 홀드기(410)의 출력 상태는 디지털 레벨의 "1" 또는 "0"가 아니라 타이밍 검출기(450)에서 발생되는 구동클럭에 따라 샘플링된 순간의 아날로그 값을 그대로 유지하고 있다.
피크 검출기(420)는 상태 검출기를 구현한 일 예로서, 정피크값 검출기(423)와 부피크값 검출기(425)는 정의 상태값 검출기와 부의 상태값 검출기의 일 예이다. 이 피크 검출기(420)의 샘플링 ＆ 홀드기(410)로부터 출력되는 신호(Vs)에 연동하여 정피크값 검출용 문턱값(이하 정문턱값이라고 약칭함)과 부피크값 검출용 문턱값(이하 부문턱값이라고 약칭함)을 설정하고 각 문턱값은 검출된 반대 극성의 피크값에 의해 제어되며, 이 설정된 문턱값에 따라 등화된 신호로부터 정피크값(Hn)과 부피크값(Ln)을 검출한다.
즉, 피크 검출기(420)의 디멀티플렉서 및 증폭기(DEMUX ＆ AMP로 표기되어 있음:421)는 샘플링 ＆ 홀드기(410)로부터 출력되는 신호(Vs)로부터 정(+)의 값만을 검출하여 소정의 레벨로 증폭된 정신호(Va)를 제1 자동문턱값조절(ATC)기(422)와 정피크값 검출기(423)로 출력하고, 샘플링 ＆ 홀드기(410)로부터 출력되는 신호(Vs)로부터 부(-)의 값만을 검출하여 소정의 레벨로 증폭된 부신호(Vb)를 제2 ATC기(424)와 부피크값 검출기(425)로 출력한다.
제1 ATC기(422)는 DEMUX ＆ AMP(421)로부터 출력되는 증폭된 정신호(Va)에 연동하여 정피크값 검출용 "+1"의 문턱값(Vra)을 자동으로 설정하고, 부피크값 검출기(425)에서 액티브상태(여기서는 로직 "1")의 부피크값이 검출되는 시점에서 "+1"의 문턱값(Vra)을 소정값으로 리셋시킨다. 정피크값 검출기(423)는 제1 ATC기(422)에서 설정된 정문턱값과 증폭된 정신호(Va)를 비교하여 이 증폭된 정신호(Va)에 대응하는 정피크값(Hn)을 출력함과 동시에 이 정피크값(Hn)을 제2 ATC기(424)에 피드백한다.
제2 ATC기(424)는 DEMUX ＆ AMP(421)로부터 출력되는 증폭된 부신호(Vb)에 연동하여 부피크값 검출용 "-1"의 문턱값(Vrb)을 자동으로 설정하고, 정피크값 검출기(423)에서 액티브상태(여기서는 로직 "1")의 정피크값이 검출되는 시점에서 "-1"의 문턱값(Vrb)을 소정값으로 리셋시킨다. 부피크값 검출기(425)는 제2 ATC기(424)에서 설정된 부문턱값과 증폭된 부신호(Vb)를 비교하여 이 증폭된 부신호(Vb)에 대응하는 부피크값(Ln)을 출력함과 동시에 이 부피크값(Ln)을 제1 ATC기(422)에 피드백한다. 이 정피크값 검출기(423) 및 부피크값 검출기(425)의 정피크값(Hn)과 부피크값(Ln)은 디지털 데이터이다.
이러한 구성을 갖는 피크 검출기(420)는 동출원인에 의해 출원된 대한민국 특허출원번호 제97-30468에 개시되어 있다. 그러나, 본 발명의 피크 검출기(420)는 문턱값을 이용하여 입력신호의 정 및 부값을 검출하는 구성이면 어떠한 구성이라도 사용될 수 있다. 다른 예로서, ATC를 이용한 피크 검출기는 이마이, 미야키의 "신호처리방식 PRML, 차세대의 대용량 기억장치를 이룬다." 일본 닛케이 일렉트로닉스 No. 599, pp 72-79, January, 1994에 개시되어 있다. 상기 문헌에 개시된 피크 검출기는 상태수가 2치인 경우에는 신호의 정피크 및 부피크값이 매트릭스에 근본적으로 대응하기 때문에 입력 신호의 정피크값을 검출하고, 그 검출값을 새로운 문턱값으로서 사용하기 위해 유지하여 다음의 정피크값의 검출에 준비함과 동시에 부피크값 검출용 문턱값을 갱신하고, 동일하게 입력 신호의 부피크값을 검출하고, 그 검출값을 새로운 문턱값으로서 사용하기 위해 유지하여 다음의 부피크값의 검출에 준비함과 동시에 정피크값 검출용 문턱값을 갱신한다. 하지만 이 피크 검출기는 원하는 시각에 반대편의 문턱값을 완전히 갱신하지 못하는 문제점이 있을 수 있다. 따라서, 보다 나은 비터비 복호성능을 위해 도 4에 도시된 피크 검출기를 사용한다. 그리고, 자동문턱값제어(ATC)란 문턱값들을 입력신호에 서로 연동시켜서 갱신 하는 것을 의미한다.
비터비 복호기(430)는 PR(+1, -1)형 비터비 복호기이며, 피크 검출기(420)에서 검출된 정피크값(Hn)과 부피크값(Ln)을 입력하여 비터비 복호화한다. 이 비터비 복호기(430)도 비터비 알고리즘을 사용하는 모든 비터비 복호기가 사용될 수 있으며, 특히 A/D 변환기를 필요로 하지 않는 비터비 복호기(이하 아날로그 비터비 복호기라고 함)가 사용될 수 있으며, 시프트 레지스터를 주요한 구성으로 하는 아날로그 비터비 복호기의 상세한 구성 및 동작은 동출원인에 의해 출원된 대한민국 출원번호 "96-11620호"와 미합중국 특허번호 "08/743,912호"에 개시되어 있다. 상기 아날로그 비터비 복호기는 기존의 비터비 복호기에 의해 회로가 간단하여 집적회로(IC)의 면적을 최소화해서 코스트와 전력소모를 낮출수 있는 큰 장점이 있어 디지털 비디오 캠코더와 같은 소형이면서 저소비전력이 요구되는 제품에 적합하다.
도 4에 도시된 구성은 아날로그 비터비 복호기를 사용할 경우이며, 통상의 디지털 비터비 복호기를 사용할 경우에는 샘플링 ＆ 홀드기(410)를 A/D 변환기로 대체시키면 된다.
채널 복조기(440)는 (1+D)특성을 갖는 구성으로 되어 있으며, 비터비 복호화된 데이터를 복조해서 최종 복호된 데이터를 출력한다. 이 채널 복조기(440)는 비터비 복호기(430)의 출력이 디지털 데이터이므로 지연기(442)가 타이밍 검출기(450)에서 발생하는 구동클럭에 따라 동작하는 디플립플롭으로 구성될 수 있고, 가산기(441)는 배타적 논리합 게이트로 구성될 수 있다. 타이밍 검출기(450)는 등화된 재생신호의 타이밍을 검출해서 샘플링 ＆ 홀드기(410), 비터비 복호기(430) 및 채널 복조기(440)에 필요한 구동클럭을 출력한다.
도 4에 도시된 데이터 복호장치는 도 1에 도시된 장치와는 달리 채널복조기에 의해 복조된 PR4(+1, 0, -1)형 신호를 복호화하지 않고 채널 복조되지 않은 PR(1, -1)형 신호를 그대로 비터비 복호화하기 때문에 피크 검출기(420)와 비터비 복호기(430)가 한 채널로만 구성되어도 되며, 비터비 복호기(430)의 출력을 (1+D) 특성을 갖는 채널 복조기(440)에 의해 복조한 후 최종 복호된 데이터를 출력한다.
그러나, 도 4에 도시된 데이터 복호장치는 (1+D) 특성을 이용하여 채널 복조하기 전에 피크 검출을 하고 있기 때문에 재생 신호에 잡음이 많이 중첩되는 경우는 피크 검출기(420)의 출력인 정피크값(Hn)과 부피크값(Ln)의 에러가 증가하여 전체 복호기의 성능을 저하시킬 수 있다. 따라서, 도 4에 도시된 데이터 복호장치는 잡음에 매우 좋은 특성을 가지고 있는 PR4형 채널을 포함하는 기록재생장치에 적용될 수 있으며, 특히 재생신호에 중첩된 잡음이 요구되는 복호 데이터의 성능에 영향을 끼치지 않을 정도의 충분히 작은 값이라면 도 4에 도시된 구성은 구현상의 용이성이나 코스트면에서 뛰어난 경쟁력을 가지게 된다.
그러나, 자기 헤드와 자기 테이프등을 채널로 사용하는 자기기록재생장치에서는 잡음을 발생시키는 요인들이 많기 때문에 재생신호에 중첩된 잡음 레벨은 무시할 수 없는 수준이 일반적이고, 상기 잡음을 얼마나 감소시킬 수 있는가 하는 것이 데이터의 복호 성능을 좌우하는 중요한 요인으로 되고 있다.
여기서, 주요한 잡음 발생원인은 테이프 입자성, 헤드 임피던스 및 재생 증폭기의 초단 바이어스 저항등에 의한 것이다. 그리고, 재생 헤드, 재생 증폭기, 등화기등 비터비 복호기에 도달 할 때까지 여러 가지 프로세서를 경유하기 때문에 그입력신호의 스펙트럼도 변화하고 있다.
이러한 잡음에 대응하면서 한 채널의 상태 검출기와 비터비 복호기로 구성된 데이터 복호장치는 도 5에 도시되어 있다. 도 5에 도시된 샘플링 ＆ 홀드기(510), 상태 검출기의 일 예인 피크 검출기(540), 비터비 복호기(550), 채널 복조기(560) 및 타이밍 검출기(570)는 도 4에 도시된 구성과 동일하므로 그 상세한 동작 설명을 생략하기로 한다.
도 5에 있어서, (1+D) 특성을 갖는 프리필터(520)는 샘플링 ＆ 홀드기(510)의 출력신호(Vs)를 기록 데이터의 1비트에 해당하는 주기(D)만큼 지연시켜 지연된 신호와 샘플링 ＆ 홀드기(510)의 출력신호(Vs)를 가산한다. 이 프리필터(520)의 특성은 저역통과필터의 역할을 하기 때문에 잡음 특성은 좋아지지만 아이패턴의 개구율은 감소된다. 이 프리필터(520)는 부분응답 PR(+1, -1)형 신호를 부분응답 PR4(+1, 0, -1)형 신호로 변환한다.
역프리필터(530)는 프리필터(520)의 역특성인 1/(1+D) 특성을 가지며, 감산기(531)는 피크 검출기(540)의 부피크값 검출기(545)로부터 출력되는 부피크값(Ln)으로부터 정피크값 검출기(543)로부터 출력되는 정피크값(Hn)을 감산하고, 이 감산결과는 지연기(532)에 의해 기록 데이터의 1비트에 해당하는 주기(D)만큼 지연시켜 피드백 신호(Fs)를 가산기(533)에 피드백시킨다. 가산기(533)는 프리필터(520)의 출력과 피드백 신호(Fs)를 가산해서 피크 검출기(540)에 출력한다. 이때, 피드백 신호(Fs)는 부값을 갖는 신호이다.
여기서, 역프리필터(530)의 1/(1+D)특성에 의해 프리필터(520)의 PR4(+1, 0, -1)형 출력신호를 다시 본래의 PR(+1, -1)형 신호로 변환하여 한 채널의 피크 검출기(540)와 비터비 보호기(550)만으로 데이터 복호가 가능하게 되고, 잡음 문제에 있어서도 디지털 상태의 피크 검출기(540)의 출력을 피드백시켜 가산기(533)에서 피드백신호(Fs)와 아날로그이지만 디지털 형태의 프리필터(520)의 출력신호를 가산하기 때문에 피크 검출기와 비터비 복호기의 전단에 채널 복조기가 구성되는 종래의 PR4형 시스템과 동일한 잡음 레벨을 갖는다. 즉, 도 5에 도시된 데이터 복호장치는 잡음 특성은 PR4(+1, 0, -1)형 시스템에 해당하면서 아이패턴의 개구율은 PR(+1, -1)형 시스템에 대응되는 재생출력을 얻을 수 있게 되어 비터비 복호기의 성능은 향상되고 구성은 간단화되어 경쟁력을 가질 수 있게 된다.
도 6의 (a) 내지 (h)는 도 5에 도시된 데이터 복호장치의 동작 파형도로서, 도 6의 (a)는 샘플링 ＆ 홀드기(510)의 출력신호(Vs)의 파형이고, 도 6의 (b)는 이 샘플링 ＆ 홀드기(510)의 출력신호(Vs)를 프리필터(520)의 지연기(522)에 의해 기록 데이터의 1비트 주기(D)만큼 지연한 신호의 파형이다. 도 6의 (c)는 프리필터(520)의 가산기(521)의 출력파형이고, 도 6의 (d)는 피크 검출기(540)의 정피크값 검출기(543)로부터 출력되는 정피크값(Hn)의 출력파형이고, 도 6의 (e)는 부피크값 검출기(545)로부터 출력되는 부피크값(Ln)의 출력파형이고, 도 6의 (f)는 역프리필터(530)의 지연기(532)로부터 출력되는 피드백 신호(Fs)의 출력파형이다. 도 6의(g)는 비터비 복호기(550)로부터 출력되는 비터비 복호된 데이터의 파형이고, 도 6의 (h)는 채널 복조기(560)로부터 출력되는 최종 복호 데이터의 파형이다.
도 7은 EnPR4형 채널을 가지는 디지털 기록재생장치에 적용될 수 있는 데이터 복호장치로서, 설명의 용이성을 위해 EPR4형을 예로 들어 설명하기로 하고, 도 5에 도시된 장치의 구성과 동일한 부분에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명과 도 2에 도시된 기존의 EPR4형 시스템의 가장 큰 차이점은 8(=23)-상태의 상태 검출기와 8-상태의 비터비 복호기가 1-상태의 상태 검출기와 비터비 복호기로 구성된다는 것이다. 또한, 채널 복조기(680)는 비터비 복호기(670)의 후단에 구성되어 EPR4형 시스템의 1/(1+D)2의 프리코더에 대응하기 위하여 1/(1+D)2특성을 가진다.
본 발명의 데이터 복호장치는 잡음 특성이 EPR4형 시스템에 대응하기 위하여 (1+D)특성을 갖는 제1 프리필터(620), 프리필터(620)의 역특성인 1/(1+D)을 갖는 제1 역프리필터(630), 제1 역프리필터(630)의 출력으로부터 정피크값과 부피크값을 검출하여 제1 역프리필터(630)에 피드백하는 제1 피크 검출기(640)와 제1 역프리필터(630)의 출력을 다시 PR4(+1, 0, -1)형 신호로 변환하는 제2 프리필터(650), 제2 프리필터(650)의 출력을 다시 PR(+1, -1)형 신호로 변환하는 제2 역프리필터(660), 제2 역프리필터(660)의 출력으로부터 정피크값과 부피크값을 검출하여 제2 역프리필터(660)에 피드백하는 제2 피크 검출기(670)를 포함하여, 2개의 프리필터(620, 650)와 2개의 역프리필터(630, 660)를 사용하여 잡음 특성은 EPR4형 시스템을 유지하면서 비터비 복호기(680)에 입력되는 신호 형태를 PR(+1, -1)형이 되도록 해서 한 채널의 비터비 복호기를 사용한다.
여기서, EnPR4형 채널을 가지는 디지털 기록재생장치에 적용되는 경우의 데이터 복호장치는 n+1개의 (1+D) 특성을 갖는 프리필터와 n+1개의 1/(1+D)특성을 갖는 역프리필터를 포함하고, 비터비 복호기의 후단에는 (1+D)n+1특성을 갖는 채널 복조기가 구성된다.
따라서, 본 발명의 EnPR4형 시스템에 적용되는 데이터 복호장치는 자기 채널이 (1-D)의 특성을 가지고 있기 때문에 그 출력이 PR(1, -1)형으로 되어 비터비 복호 알고리즘에서 요구하는 구조를 가지게 된다는 것에 초점을 두고, 이 재생신호를 다른 형의 신호로 변환시키지 않고 그대로 복호용 신호로 활용해서 한 채널의 비터비 복호기를 사용하는 데 그 목적이 있다.
이 경우 종래에는, 저역통과필터 특성 (1+D)n+1을 갖는 채널 복조기를 통과하지 않기 때문에 심각한 잡음의 영향으로 복호기의 성능을 저하시키는 문제를 가지게 되었는 데, 본 발명에서는 디지털 정보를 가지는 피크 검출기의 출력신호를 피드백시켜 피크 검출기의 출력신호와 저역통과필터 특성인 (1+D)을 갖는 프리필터의 출력신호를 가산하는 역프리필터를 비터비 복호기의 전단에 구성하여 데이터 복호장치의 신호는 PR(+1, -1)상태로 유지하면서 잡음은 EPR4(1, 1, -1, -1)의 수준으로 향상시키는 것이 가능케 하여 자기 채널을 가지는 기록재생장치에 있어서 복호기의 구현을 획기적으로 쉽게 한 것이다.
또한, 본 발명은 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 데이터 복호장치를 PR4형 또는 EnPR4형 각각의 방식에만 대응하도록 구성할 수 있을 뿐만 아니라 도 8에 도시된 바와 같이 여러방식에 대응할 수 있도록 구성할 수도 있다.
도 8은 PR4형 채널을 가지는 디지털 기록재생장치에서 선택적으로 PR4형 또는 EnPR4형으로 재생이 가능한 데이터 복호장치의 블록도로서, 도 7에 도시된 구성과 비교해서 동일한 구성에 대해서는 그 상세한 동작설명을 생략하며, 설명의 용이성을 위해 EnPR4형은 EPR4형으로 설명한다.
즉, 도 8에 있어서, 제1 역프리필터(730)는 PR4(1, 0, -1)형의 제1 프리필터(720)의 출력신호를 잡음은 증가시키지 않고 PR(+1, -1)형 신호로 환원한다. 제2 프리필터(750)와 제2 역프리필터(760)는 제1 프리필터(720)와 제1 역프리필터(730)의 구성과 동일하게 구성되어 EPR4 복호기에 대응하고 있다.
제1 채널 복조기(790)는 (1+D) 특성을 갖는 구조로 되어 있으며 그 출력은 PR4형 시스템을 위한 복호 데이터이며 선택기(810)의 제1 입력단에 입력된다. 제1 채널 복조기(790)의 출력단에 접속되어 있는 제2 채널 복조기(800)는 (1+D) 특성을 갖는 구조로 되어 있으며, 그 출력은 EPR4형 시스템을 위한 복호 데이터이며 선택기(810)의 제2 입력단에 입력된다. 선택기(810)는 모드신호(PR4/EPR4)에 따라 PR4형이면 제1 채널 복조기(790)의 출력을 선택하고, EPR4형이면 제2 채널 복조기(800)의 출력을 선택한다.
따라서, PR4형 채널을 가지는 디지털 기록재생장치에서 도 8에 도시된 EPR4형으로 데이터를 복호화하면 잡음 특성이 좋아지고 아이 패턴의 개구율도 크게 하는 효과를 기대할 수 있기 때문에 본 발명은 우수한 복호 성능을 필요로 하는 장치에 응용될 수 있다.
또한, 도 8에서는 PR4형 채널을 가지는 디지털 기록재생장치에서 데이터 복호를 PR4형 또는 EPR4형으로 선택적으로 복호하고 있으나, 프리코더, 역프리필터를 추가하여 E2PR, E3PR, E4PR...등 다양한 형을 선택적으로 복호할 수 있다. 또한, EnPR4형 채널을 가지는 디지털 기록재생장치에서 (n+1)보다 많은 프리필터, 역프리필터를 구성하여 잡음 특성도 향상시키고 아이패턴의 개구율도 더 좋게 하여 데이터를 복호하는 응용예가 있을 수 있다.
도 9의 (a) 내지 (l)는 도 8에 도시된 데이터 복호 장치의 동작 파형도로서, 채널에 잡음이 중첩되지 않은 경우 비터비 복호기(780)에 입력되는 재생신호가 복호되는 과정을 파형으로 도시한 것이다.
즉, 도 9의 (a)는 샘플링 ＆ 홀드기(710)로부터 출력되는 신호(Vs)의 파형이고, 도 9의 (b)는 제1 프리필터(720)의 지연기(722)에 의해 샘플링 ＆ 홀드기(710)로부터 출력되는 신호(Vs)를 지연한 신호의 파형이고, 도 9의 (c)는 제1 프리필터(720)의 출력파형이고, 도 9의 (d)는 제1 역프리필터(730)의 지연기(732)로부터 출력되는 피드백 신호(Fs1)의 파형이다. 이 피드백 신호(Fs1)는 피크 검출기(740)의 출력신호로부터 검출한 것이기 때문에 디지털 레벨로 변환된 것이다. 따라서, 피드백 신호(Fs1)는 아날로그적인 잡음은 함유되어 있지 않기 때문에 제1 역프리필터(730)는 잡음은 증가시키지 않으면서 1/(1+D)동작을 수행할 수 있다.
도 9의 (e)는 제1 역프리필터(730)의 출력파형이고, 도 9의 (f)는 제2 프리코더(750)의 지연기(752)에 의해 제1 역프리필터(730)의 출력을 지연한 신호의 파형이고, 도 9의 (g)는 제2 정피크값 검출기(773)로부터 출력되는 정피크값(Hn)의 파형이고, 도 9의 (h)는 제2 부피크값 검출기(775)로부터 출력되는 부피크값(Ln)의 파형이다.
도 9의 (i)는 제2 역프리필터(760)의 지연기(762)로부터 출력되는 피드백 신호(Fs2)의 파형이고, 도 9의 (j)는 비터비 복호기(780)로부터 출력되는 복호 데이터의 파형이고, 도 9의 (k)는 제1 채널 복조기(790)의 출력파형이고, 도 9의 (l)은 제2 채널 복조기(800)의 출력파형이다.
본 발명은 디지털 자기기록재생장치와 같은 PR4(+1, 0, -1)형 채널을 가지는 시스템에 있어서 비터비 복호방식에 의해 재생신호를 복호할 경우 잡음은 PR4(+1, 0, -1) 시스템에 대응하면서 아이패턴의 개구율은 PR(+1, -1) 시스템에 대응하도록 구성하여 비터비 복호기의 성능은 PR4(+1, 0, -1) 시스템보다 향상시키고 동시에 PR(+1, -1)상태에서 검출이 가능하도록 하여 한 채널로 상태 검출기와 비터비 복호기를 구성하여 구현성과 코스트등에서 획기적인 경쟁력을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 디지털 자기기록재생장치와 같은 EnPR4형 채널을 가지는 시스템에 있어서 비터비 복호방식에 의해 재생신호를 복호할 경우 잡음은 EnPR4 시스템에 대응하면서 아이패턴의 개구율은 PR(+1, -1) 시스템에 대응하도록 구성하여 비터비 복호기의 성능은 향상시키고 동시에 PR(+1, -1) 시스템에서 검출이 가능하도록 하여 한 채널로 구성된 비터비 복호기를 구성하여 구현성과 코스트등에서 획기적인 경쟁력을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 PR4형 또는 EnPR4형 채널을 가지는 시스템에 있어서 대응하는 형 뿐만 아니라 선택적으로 다양한 형으로 데이터를 복호할 수 있는 효과가 있다.

Claims (31)

1/(1+D) 특성을 갖는 프리코더를 포함하는 PR4형 채널을 가지는 시스템에 있어서: 한 채널로 구성되며, 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호를 최우호 복호화하여 최우호 복호된 데이터를 출력하는 최우호 복호기; 및 상기 프리코더의 역특성인 (1+D)특성을 가지며, 상기 최우호 복호된 데이터를 채널 복조해서 복호 데이터를 출력하는 채널 복조기를 포함함을 특징으로 하는 데이터 복호장치.
제1항에 있어서, 상기 최우호 복호기는 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호에 연동하는 정문턱값과 부문턱값에 따라 상기 PR(+1, -1)형 신호의 정의 상태값과 부의 상태값을 검출하는 상태 검출기; 및 상기 정의 상태값과 부의 상태값을 입력하여 비터비 복호화하는 비터비 복호기를 더 포함함을 특징으로 하는 데이터 복호장치.
제1항에 있어서, 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호를 샘플링 및 홀드하는 샘플링 및 홀드기; 및 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호의 타이밍을 검출해서 상기 샘플링 및 홀드기, 상기 최우호 복호기 및 상기 채널 복조기의 구동 클럭을 발생하는 타이밍 검출기를 더 포함함을 특징으로 하는 데이터 복호장치.
제1항에 있어서, 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호를 디지털 데이터로 변환하는 아날로그-디지털(A/D) 변환기; 및 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호의 타이밍을 검출해서 상기 A/D 변환기, 상기 최우호 복호기 및 상기 채널 복조기의 구동 클럭을 발생하는 타이밍 검출기를 더 포함함을 특징으로 하는 데이터 복호장치.
1/(1+D) 특성을 갖는 프리코더를 포함하는 PR4형 채널을 가지는 시스템에 있어서: (1+D) 특성을 가지며, 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호를 PR4(+1, 0, -1)형 신호를 변환하는 프리필터; 1/(1+D) 특성을 가지며 상기 PR4(+1, 0, -1)형 신호를 다시 PR(+1, -1)형 신호로 변환하는 역프리필터; 한 채널로 구성되며, 상기 역프리필터로부터 출력되는 PR(+1, -1)형 신호를 최우호 복호화하여 최우호 복호된 데이터를 출력하는 최우호 복호기; 및 상기 프리코더의 역특성인 (1+D)특성을 가지며, 상기 최우호 복호된 데이터를 채널 복조해서 복호 데이터를 출력하는 채널 복조기를 포함함을 특징으로 하는 데이터 복호장치.
제5항에 있어서, 상기 최우호 복호기는 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호에 연동하는 정문턱값과 부문턱값에 따라 상기 PR(+1, -1)형 신호의 정의 상태값과 부의 상태값을 검출하는 상태 검출기; 및 상기 정의 상태값과 부의 상태값을 입력하여 비터비 복호화하는 비터비 복호기를 더 포함함을 특징으로 하는 데이터 복호장치.
제5항에 있어서, 상기 프리필터는 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호를 단위 지연하여 지연신호를 출력하는 제1 지연기; 및 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호와 상기 지연신호를 가산해서 PR4(+1, 0, -1)형의 제1 가산신호를 출력하는 제1 가산기로 되어 있는 것을 특징으로 하는 데이터 복호장치.
제7항에 있어서, 상기 역프리필터는 상기 부의 상태값으로부터 상기 정의 상태값을 감산하는 감산기; 상기 감산기의 출력을 단위 지연하여 피드백 신호를 출력하는 제2 지연기; 및 상기 제1 가산신호와 상기 피드백 신호를 가산하여 PR(+1, -1)형 신호를 출력하는 제2 가산기를 포함함을 특징으로 하는 데이터 복호장치.
제5항에 있어서, 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호를 샘플링 및 홀드하는 샘플링 및 홀드기; 및 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호의 타이밍을 검출해서 상기 샘플링 및 홀드기, 상기 최우호 복호기 및 상기 채널 복조기의 구동 클럭을 발생하는 타이밍 검출기를 더 포함함을 특징으로 하는 데이터 복호장치.
제5항에 있어서, 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호를 디지털 데이터로 변환하는 A/D 변환기; 및 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호의 타이밍을 검출해서 상기 A/D 변환기, 상기 최우호 복호기 및 상기 채널 복조기의 구동 클럭을 발생하는 타이밍 검출기를 더 포함함을 특징으로 하는 데이터 복호장치.
제5항에 있어서, 상기 채널 복조기는 상기 최우호 복호된 데이터를 단위 지연하는 디플립플롭; 및 상기 최우호 복호된 데이터와 상기 디플립플롭의 출력을 배타적 논리합하는 로직회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 데이터 복호장치.
1/(1+D)n+1특성을 갖는 프리코더를 포함하는 EnPR4형 채널을 가지는 시스템에 있어서: (1+D) 특성을 가지며, 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호를 PR4(+1, 0, -1)형 신호로 변환하는 프리코더, PR(+1, -1)형 신호에 연동하는 정문턱값과 부문턱값에 따라 정의 상태값과 부의 상태값을 검출하는 상태 검출기, 1/(1+D) 특성을 가지며, 상기 정의 상태값과 부의 상태값을 피드백 입력하여 상기 PR4(+1, 0, -1)형 신호를 다시 PR(+1, -1)형 신호로 변환하여 상기 상태 검출기에 출력하는 역프리필터가 n+1개로 직렬로 연결된 유니트; 한 채널로 구성되며, 상기 유니트로부터 출력되는 PR(+1, -1)형 신호를 비터비 복호화하여 비터비 복호된 데이터를 출력하는 비터비 복호기; 및 상기 프리코더의 역특성인 (1+D)n+1특성을 가지며, 상기 비터비 복호된 데이터를 채널 복조해서 복호 데이터를 출력하는 채널 복조기를 포함함을 특징으로 하는 데이터 복호장치.
제12항에 있어서, 상기 유니트의 제1 프리코더는 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호를 단위 지연하여 제1 지연신호를 출력하는 제1 지연기; 및 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호와 상기 제1 지연신호를 가산해서 PR4(+1, 0, -1)형의 제1 가산신호를 출력하는 가산기로 되어 있고, 제2 프리코더부터 제 n+1 프리코더는 각각 바로 전의 역프리필터로부터 출력되는 PR(+1, -1)형 신호를 단위 지연하여 지연 신호를 출력하는 지연기; 및 상기 바로 전의 역프리필터로부터 출력되는 PR(+1, -1)형 신호와 상기 지연신호를 가산하여 PR4(+1, 0, -1)형 신호를 출력하는 가산기로 되어 있는 것을 특징으로 하는 데이터 복호장치.
제12항에 있어서, 상기 역프리필터는 각각 상기 상태 검출기로부터 출력되는 부의 상태값으로부터 상기 정의 상태값을 감산하는 감산기; 상기 감산기의 출력을 단위 지연하여 피드백 신호를 출력하는 제2 지연기; 및 상기 프리코더의 출력신호와 상기 피드백 신호를 가산하는 제2 가산기를 포함함을 특징으로 하는 데이터 복호장치.
제12항에 있어서, 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호를 샘플링 및 홀드하는 샘플링 및 홀드기; 및 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호의 타이밍을 검출해서 상기 샘플링 및 홀드기, 상기 최우호 복호기 및 상기 채널 복조기의 구동 클럭을 발생하는 타이밍 검출기를 더 포함함을 특징으로 하는 데이터 복호장치.
제12항에 있어서, 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호를 디지털 데이터로 변환하는 A/D 변환기; 및 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호의 타이밍을 검출해서 상기 A/D 변환기, 상기 최우호 복호기 및 상기 채널 복조기의 구동 클럭을 발생하는 타이밍 검출기를 더 포함함을 특징으로 하는 데이터 복호장치.
제12항에 있어서, 상기 채널 복조기는 상기 최우호 복호된 데이터를 (n+1)비트 지연하기 위하여 직렬로 연결된 (n+1)개의 지연기; 및 상기 최우호 복호된 데이터와 상기 (n+1)개의 지연기의 출력을 배타적 논리합하는 로직회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 데이터 복호장치.
1/(1+D) 특성을 갖는 프리코더를 포함하는 PR4형 채널을 가지는 시스템에 있어서: (1+D) 특성을 가지며, 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호를 PR4(+1, 0, -1)형 신호로 변환하는 프리필터, PR(+1, -1)형 신호에 연동하는 정문턱값과 부문턱값에 따라 정의 상태값과 부의 상태값을 검출하는 상태 검출기, 1/(1+D) 특성을 가지며 상기 정의 상태값과 부의 상태값을 입력하여 상기 PR4(+1, 0, -1)형 신호를 다시 PR(+1, -1)형 신호로 변환하여 상기 상태 검출기에 출력하는 역프리필터가 n+1개로 직렬로 연결된 유니트; 한 채널로 구성되며, 상기 유니트로부터 출력되는 PR(+1, -1)형 신호를 비터비 복호화하여 비터비 복호된 데이터를 출력하는 비터비 복호기; 상기 프리코더의 역특성인 (1+D)특성을 가지며, 상기 비터비 복호된 데이터를 채널 복조해서 PR4형으로 복호된 데이터를 출력하는 제1 채널 복조기; (1+D)n특성을 가지며, 상기 제1 채널 복조기의 출력을 채널 복조해서 EnPR4형으로 복호된 데이터를 출력하는 제2 채널 복조기; 및 PR4/EnPR4 모드 신호에 따라 상기 제1 및 제2 채널 복조기의 출력중 하나를 선택하는 선택기를 포함함을 특징으로 하는 데이터 복호장치.
제18항에 있어서, 상기 유니트의 제1 프리코더는 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호를 단위 지연하여 제1 지연신호를 출력하는 제1 지연기; 및 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호와 상기 제1 지연신호를 가산해서 PR4(+1, 0, -1)형의 제1 가산신호를 출력하는 가산기로 되어 있고, 제2 프리코더부터 제 n+1 프리코더는 각각 바로 전 역프리필터로부터 출력되는 PR(+1, -1)형 신호를 단위 지연하여 지연신호를 출력하는 지연기; 및 상기 바로 전 역프리필터로부터 출력되는 PR(+1, -1)형 신호와 상기 지연신호를 가산하여 PR4(+1, 0, -1)형 신호를 출력하는 가산기로 되어 있는 것을 특징으로 하는 데이터 복호장치.
제18항에 있어서, 상기 역프리필터는 각각 상기 상태 검출기로부터 출력되는 부의 상태값으로부터 상기 정의 상태값을 감산하는 감산기; 상기 감산기의 출력을 단위 지연하여 피드백 신호를 출력하는 제2 지연기; 및 상기 프리코더의 출력신호와 상기 피드백 신호를 가산하는 제2 가산기를 포함함을 특징으로 하는 데이터 복호장치.
제18항에 있어서, 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호를 샘플링 및 홀드하는 샘플링 및 홀드기; 및 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호의 타이밍을 검출해서 상기 샘플링 및 홀드기, 상기 최우호 복호기 및 상기 채널 복조기의 구동 클럭을 발생하는 타이밍 검출기를 더 포함함을 특징으로 하는 데이터 복호장치.
제18항에 있어서, 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호를 디지털 데이터로 변환하는 A/D 변환기; 및 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호의 타이밍을 검출해서 상기 A/D 변환기, 상기 최우호 복호기 및 상기 채널 복조기의 구동 클럭을 발생하는 타이밍 검출기를 더 포함함을 특징으로 하는 데이터 복호장치.
제18항에 있어서, 상기 제1 채널 복조기는 상기 최우호 복호된 데이터를 단위 지연하는 단위 지연기; 및 상기 최우호 복호된 데이터와 상기 단위 지연기의 출력을 배타적 논리합하는 로직회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 데이터 복호장치.
제18항에 있어서, 상기 제2 채널 복조기는 상기 제1 채널 복조기로부터 출력되는 데이터를 n비트 지연하기 위하여 직렬로 구성된 n개의 지연기; 및 상기 제1 채널 복조기로부터 출력되는 데이터와 상기 n개의 지연기의 출력을 배타적 논리합하는 로직회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 데이터 복호장치.
1/(1+D)n+1특성을 갖는 프리코더를 포함하는 EnPR4형 채널을 가지는 시스템에 있어서: (1+D) 특성을 가지며, 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호를 PR4(+1, 0, -1)형 신호로 변환하는 프리필터, PR(+1, -1)형 신호에 연동하는 정문턱값과 부문턱값에 따라 정의 상태값과 부의 상태값을 검출하는 상태 검출기, 1/(1+D) 특성을 가지며 상기 정의 상태값과 부의 상태값을 입력하여 상기 PR4(+1, 0, -1)형 신호를 다시 PR(+1, -1)형 신호로 변환하여 상기 상태 검출기에 출력하는 역프리필터가 m(m은 n+1보다 큰 정수)개로 직렬로 연결된 유니트; 한 채널로 구성되며, 상기 유니트로부터 출력되는 PR(+1, -1)형 신호를 비터비 복호화하여 비터비 복호된 데이터를 출력하는 비터비 복호기; 상기 프리코더의 역특성인 (1+D)n+1특성을 가지며, 상기 비터비 복호된 데이터를 채널 복조해서 제1 복호 데이터를 출력하는 제1 채널 복조기; (1+D)p(여기서, p=m-n-1) 특성을 가지며, 상기 제1 채널 복조기의 출력을 채널 복조해서 제2 복호 데이터를 출력하는 제2 채널 복조기; 및 모드 신호에 따라 상기 제1 및 제2 채널 복조기의 출력중 하나를 선택하는 선택기를 포함함을 특징으로 하는 데이터 복호장치.
1/(1+D) 특성을 갖는 프리코더를 포함하는 PR4형 채널을 가지는 시스템의 데이터 복호방법에 있어서: (a) 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호를 직접 최우호 복호화하여 최우호 복호된 데이터를 출력하는 단계; 및 (b) 상기 프리코더의 역특성인 (1+D)특성을 가지도록 상기 최우호 복호된 데이터를 단위 비트 지연해서 지연된 데이터와 상기 최우호 복호된 데이터를 가산해서 복호 데이터를 출력하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 데이터 복호방법.
제26항에 있어서, 상기 (a) 단계는 (a1) 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호에 연동하는 정문턱값과 부문턱값에 따라 상기 PR(+1, -1)형 신호의 정의 상태값과 부의 상태값을 검출하는 단계; 및 (a2) 상기 정의 상태값과 부의 상태값을 입력하여 비터비 복호화하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 데이터 복호방법.
1/(1+D) 특성을 갖는 프리코더를 포함하는 PR4형 채널을 가지는 시스템의 데이터 복호방법에 있어서: (a) (1+D) 특성을 가지도록 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호를 단위비트 지연해서 지연된 신호와 상기 PR(+1, -1)형 신호를 가산해서 PR4(+1, 0, -1)형 신호로 변환하는 단계; (b) 1/(1+D) 특성을 가지도록 상기 PR4(+1, 0, -1)형 신호를 피드백 신호와 감산해서 다시 PR(+1, -1)형 신호로 변환하는 단계; (c) 상기 (b)단계에서 변환된 PR(+1, -1)형 신호에 연동하는 정문턱값과 부문턱값에 따라 상기 PR(+1, -1)형 신호의 정의 상태값과 부의 상태값을 검출하고, 상기 부의 상태값과 역상의 정의 상태값을 가산한 상기 피드백 신호를 출력하는 단계; (d) 상기 정의 상태값과 부의 상태값을 입력하여 비터비 복호화하여 비터비 복호된 데이터를 출력하는 단계; 및 (e) 상기 프리코더의 역특성인 (1+D)특성을 가지도록 상기 비터비 복호된 데이터를 지연해서 지연된 데이터와 상기 비터비 복호된 데이터를 가산해서 복호 데이터를 출력하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 데이터 복호방법.
1/(1+D)n+1특성을 갖는 프리코더를 포함하는 EnPR4형 채널을 가지는 시스템의 데이터 복호방법에 있어서: (a) (1+D) 특성을 가지도록 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호를 단위비트 지연해서 지연된 신호와 상기 PR(+1, -1)형 신호를 가산해서 PR4(+1, 0, -1)형 신호로 변환하는 단계; (b) 1/(1+D) 특성을 가지도록 상기 PR4(+1, 0, -1)형 신호를 피드백 신호와 감산해서 다시 PR(+1, -1)형 신호로 변환하는 단계; (c) 상기 (b)단계에서 변환된 PR(+1, -1)형 신호에 연동하는 정문턱값과 부문턱값에 따라 상기 PR(+1, -1)형 신호의 정의 상태값과 부의 상태값을 검출하고, 상기 부의 상태값과 역상의 정의 상태값을 가산한 상기 피드백 신호를 출력하는 단계; (d) 상기 (a) 내지 (c)단계를 n+1회 반복하는 단계; (e) 상기 (d) 단계를 수행한 후 출력되는 PR(+1, -1)형 신호를 비터비 복호화하여 비터비 복호된 데이터를 출력하는 단계; 및 (f) 상기 프리코더의 역특성인 (1+D)n+1특성을 가지도록 상기 비터비 복호된 데이터를 n+1비트 지연한 데이터와 상기 비터비 복호된 데이터를 가산해서 복호 데이터를 출력하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 데이터 복호방법.
1/(1+D) 특성을 갖는 프리코더를 포함하는 PR4형 채널을 가지는 시스템의 데이터 복호방법에 있어서: (a) (1+D) 특성을 가지도록 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호를 단위비트 지연해서 지연된 신호와 상기 PR(+1, -1)형 신호를 가산해서 PR4(+1, 0, -1)형 신호로 변환하는 단계; (b) 1/(1+D) 특성을 가지도록 상기 PR4(+1, 0, -1)형 신호를 피드백 신호와 감산해서 다시 PR(+1, -1)형 신호로 변환하는 단계; (c) 상기 (b)단계에서 변환된 PR(+1, -1)형 신호에 연동하는 정문턱값과 부문턱값에 따라 상기 PR(+1, -1)형 신호의 정의 상태값과 부의 상태값을 검출하고, 상기 부의 상태값과 역상의 정의 상태값을 가산한 상기 피드백 신호를 출력하는 단계; (d) 상기 (a) 내지 (c)단계를 n+1회 반복하는 단계; (e) 상기 (d)단계를 수행한 후 출력되는 PR(+1, -1)형 신호를 비터비 복호화하여 비터비 복호된 데이터를 출력하는 단계; (f) 상기 프리코더의 역특성인 (1+D)특성을 가지도록 상기 비터비 복호된 데이터를 단위비트 지연해서 지연된 데이터와 상기 비터비 복호된 데이터를 가산해서 PR4형으로 복호된 데이터를 출력하는 단계; (g) (1+ D)n특성을 가지도록 상기 PR4형 복호 데이터를 n비트 지연해서 n비트 지연된 데이터와 상기 PR4형 복호데이터를 가산해서 EnPR4형으로 복호된 데이터를 출력하는 단계; 및 (h) PR4/EnPR4 모드 신호에 따라 상기 PR4형으로 복호된 데이터와 EnPR4형으로 복호된 데이터중 하나를 선택하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 데이터 복호방법.
1/(1+D)n+1특성을 갖는 프리코더를 포함하는 EnPR4형 채널을 가지는 시스템의 데이터 복호방법에 있어서: (a) (1+D) 특성을 가지도록 상기 채널을 통해 수신되는 PR(+1, -1)형 신호를 단위 지연해서 지연된 신호와 상기 PR(+1, -1)형 신호를 가산해서 PR4(+1, 0, -1)형 신호로 변환하는 단계; (b) 1/(1+D) 특성을 가지도록 상기 PR4(+1, 0, -1)형 신호를 피드백 신호와 감산해서 다시 PR(+1, -1)형 신호로 변환하는 단계; (c) 상기 (b)단계에서 변환된 PR(+1, -1)형 신호에 연동하는 정문턱값과 부문턱값에 따라 상기 PR(+1, -1)형 신호의 정의 상태값과 부의 상태값을 검출하고, 상기 부의 상태값과 역상의 정의 상태값을 가산한 상기 피드백 신호를 출력하는 단계; (d) 상기 (a) 내지 (c)단계를 m(m은 n+1보다 큰 정수)회 반복하는 단계; (e) 상기 (d)단계를 수행한 후 출력되는 PR(+1, -1)형 신호를 비터비 복호화 하여 비터비 복호된 데이터를 출력하는 단계; (f) 상기 프리코더의 역특성인 (1+D)N+1특성을 가지도록 상기 비터비 복호된 데이터를 (n+1)비트 지연해서 (n+1)비트 지연된 데이터와 상기 비터비 복호된 데이터를 가산해서 EnPR4형으로 복호된 제1 복호 데이터를 출력하는 단계; 및 (g) (1+D)p(p=m-n-1)특성을 가지도록 상기 제1 복호 데이터를 p비트 지연해서 p비트 지연된 데이터와 상기 제1 복호데이터를 가산해서 제2 복호 데이터를 출력하는 단계; 및 (h) 모드 신호에 따라 상기 제1 및 제2 복호 데이터중 하나를 선택하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 데이터 복호방법.
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