[发明专利]用于定时恢复的循环滑移检测

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于定时恢复的周跳(cycle slip)检测的方法和装置 (arrangement)，更具体地，涉及使用称为内插的(interpolated)定时恢复的技 术和改进的周跳检测以及基于所述周跳检测的改进的周跳校正的定时恢复 (timing recovery)控制环路的全数字化实现方式。

背景技术

定时恢复的目的是将异步采样读出信号转换为波特率同步信号(例如其 用于比特检测、限制游程(runlength)的解码或者联合的比特检测以及限制 游程的解码或者随后的信道解码)。利用称为内插的定时恢复(简写为ITR) 技术的定时恢复控制环路的全数字化的实现方式，已经在CRC Handbook of Coding and Signal Processing for Magnetic Recording Systems(用于磁记录系统 的编码和信号处理的CRC手册)2005年第27-1到第27-16页中的“Interpolated timing recovery”(“内插的定时恢复”)，由P.Kovintavewat等人公开了(如 图1所示)。

随着增加的密度，磁和光学存储系统展示了高码间(intersymbol)干扰 和低的信噪比，这使得定时恢复更有挑战性。与增加的码间干扰和降低的信 噪比相关的是，周跳的可能性增加了，即，定时恢复之后的样本相对理想的 采样向左或者向右偏移一个或者多个比特。由于比特同步的丢失，周跳导致 了突发误差(burst error)。在美国5790613A1中已经公开了周跳检测器和锁 相环电路以及使用该同样的周跳检测器和锁相环电路的数字信号再现设备。 对于相位误差检测采用读出信号的零交叉点(zero-crossing)，以评估定时相 位误差并且通过检查两个相邻的零交叉点来检测周跳。然而，在码间干扰和 低的信噪比的情况下，基于零交叉点的定时恢复被认为性能很差，这是因为 在这些情况下读出信号的零交叉不提供可靠的定时信息。而且，将两个相邻 的瞬时的定时误差与固定的阈值相比较以便检测周跳，这可能对于错误评估 的定时误差很敏感并且可能在出现频率偏移时导致错误的警报。

此外，由Thuringer在US 6,973,150B1中已经公开了使用低通滤波的周 跳检测。相位检测器的输出和与阈值比较的滤波后的相位差被用于周跳检测。 具有两个载波(carrier)的模拟锁相环和模拟相位检测器被用于确定相位差。

在A.Nayak的论文“Iterative Timing Recovery for Magnetic Recording Channels with Low Signal-to-Noise Ratio”(“用于具有低的信噪比的磁记录信 道的迭代的定时恢复”)2004年第139页中提出了检测周跳的一种简单的方 法。具体地，如果在当前评估的定时误差与其被延迟的版本之间的差大于固 定的阈值，则检测到周跳。错误评估的定时误差导致周跳的误检测。而且， 频率偏移也可以引起错误的警报。

发明内容

本发明的一个方面是尤其在出现码间干扰、低信噪比和频率偏移时，改 进定时恢复单元的全数字化的实现方式的周跳检测。

本发明的另一方面是通过基于所检测的周跳的适当的周跳补偿来改进整 个系统性能。

已发现来自定时恢复控制环路的全数字化的实现方式中的环路滤波器的 输出相比于使用来自定时误差检测器的定时误差以定时恢复的现有技术更适 于跟踪定时误差轨迹(trajectory)及校正周跳。