1 北京理工大学 光电学院，北京 100081
2 光电成像技术与系统教育部重点实验室，北京 100081
3 清华大学 光盘国家工程研究中心，北京 100084
采用信号波形调制多阶记录技术的多阶光盘，其读出信道识别采用了部分响应最大似然检测技术.这种多阶记录方式在提高记录密度的同时，也增加了光盘信道建模的复杂性和非线性.对此，本文提出了一种适用于这种高密度光盘的部分响应多项式及相应均衡器的优化参量设计的新方法.通过寻找光盘读出的高频信号功率谱密度曲线中有用信息频段与噪音频段的频率临界点，设计并实现了优化的部分响应多项式参量及与之匹配的部分响应均衡器，从而有效地提高了光盘读出信号的信噪比，降低了信号识别的误码率.这种方法也适用于蓝光光盘等其他高密度基带传输信道的部分响应最大似然检测系统的设计.
多阶 信号 编码 游程 部分响应 均衡器 误码率 Multilevel Signal Code Run Partial response Equalizer Error rate
1 北京理工大学光电学院, 北京 100081
2 光电成像技术与系统教育部重点实验室, 北京 100081
3 清华大学光盘国家工程研究中心, 北京 100084
提出了一种变阶次多阶游程受限调制编码方案，在满足读出通道伺服控制及信道信噪比要求的同时，获得更好的编码效率，可以根据不同长度游程分阶时的信噪比裕量，设定不同的分阶限制条件：短游程少分阶或者不分阶，长游程多分阶。在最大限度地利用游程长度冗余的同时，降低了多阶游程造成的码间干扰影响。通过理论分析和实验测试，分析了该编码方案的特征性能，给出了该方案应用于DVD结构光盘的效果。实验结果表明，该编码方案的原始字节误码率达到了1×10-5量级，且读出信号具有良好的对称性，满足普通DVD光盘系统读出通道及伺服控制的要求。
光数据存储 游程受限编码 双调制 信道特性 原始误码 激光与光电子学进展
2013, 50(11): 112101
清华大学 精密仪器系光盘国家工程研究中心,北京 100084
波形调制多阶的时钟恢复后的读出信号跟符号序列没有对应关系,部分响应最大似然(PRML)检测不能直接使用。提出了一种基于最小欧氏距离的自适应阶次检测方法,该方法用实际波形与标准波形的欧氏距离作为阶次检测的依据。自适应调整能让设定的标准波形值向实际波形接近。保护机制能防止设定的标准波形严重偏离真实值。实验结果表明,在不调整参数的情况下,该检测方法能对不同批次盘片获得相当的阶次错误率2×10-4以下。该方法对缺陷盘片也有很好的适应性。使用该检测方法的播放系统实现了高清视频的连续稳定播放。
光存储 多阶 波形调制 阶次检测 自适应
清华大学精密仪器与机械学系国家光盘工程研究中心， 北京 100084
对用于多阶光盘游长检测的部分响应最大似然(PRML)检测器的设计和实现进行了详细研究。分析了多阶光盘的编码形式，并将编码进行简化以减小维特比检测器的路径数和运算复杂度。为了提高PR均衡器和维特比检测器的性能，分析了目标PR多项式系数和记忆长度的选择。阐述了多阶光盘游长识别的维特比算法，对算法进行仿真，分析了维特比算法的识别效果，并与与传统识别算法的效果进行了比较。
多阶光存储 游长检测 部分响应最大似然检测 维特比算法 multi-level optical storage run length detection partial response maximum likelihood Viterbi arithmetic
清华大学精密仪器系光盘国家工程研究中心, 北京 100084
提出了一种波形调制的方法,在原有记录符中加入一个短坑或短岸,在读出信号上产生一个可辨识的“扰动”,从而对读出信号波形产生调制。用简化的光刻模型和基于角谱分解的读出模型,对该方法在DVD系统上的坑形和读出信号进行了仿真。仿真结果确定了各个游程可实现的阶次和各个阶次的刻写参量。对典型游程6T和11T进行了实验,读出信号与仿真结果相吻合,并分别得到了小于1×10-4和1×10-5的阶次误码率。实验结果验证了该方案的实际可行性。
光存储 多阶法 读出信号波形调制 母盘刻录模型 光盘读出模型
通过构建适合于硬件电路实现的读出信道数学模型以及对光存储系统中存在的噪声、抖晃和扰动的分析，在FPGA(Field programmable gate array)硬件平台上，实现了对任意二阶至四阶记录光盘读出RF(Radio frequency)信号的模拟实时连续输出。在信道模拟的硬件算法设计中，采用了四倍频的方法和基于ROM(Read－only memory)查找表的方法实现了100Mbit高速情况下的卷积运算。设计结果得到了逼真的网眼图，验证了模型的正确性，且已作为光盘系统后续信号处理模块的信源，加快了光盘系统研制开发的步伐。
光盘存储 信道 卷积 噪声 optical disc storage channel convolution noise FPGA FPGA
