高密度光盤Viterbi譯碼器的FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2020-06-19 05:07
【摘要】: 當(dāng)前的DVD光盤系統(tǒng)中,歸一化信息密度S為4.6,采用閥值檢測技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)。隨著光盤密度的進(jìn)一步提高,歸一化信息密度S將超過5.0,讀出信號中將含有更多碼間干擾(Intersymbol Interference, ISI)信息,采用閥值檢測技術(shù)已經(jīng)不能可靠地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的恢復(fù),因此給信號檢測技術(shù)提出了新的要求。部分響應(yīng)最大似然(Partial Response Maximum Likelihood, PRML)檢測技術(shù)是有控制地在某些碼元的采樣時(shí)刻引入碼間干擾,而確保在其余的碼元采樣時(shí)刻無碼間干擾,從而提高頻帶利用率、降低定時(shí)精度要求。近年來對PRML檢測技術(shù)的研究不斷深入,并且在磁存儲通道中得到了廣泛應(yīng)用。Viterbi算法是一種實(shí)現(xiàn)最大似然檢測技術(shù)的有效算法。 光盤通道的特性對部分響應(yīng)目標(biāo)的選擇非常重要。在分析光盤通道的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,根據(jù)新一代多功能光盤(Next-generation Versatile Disc, NVD)通道特性要求,選擇合適的部分響應(yīng)目標(biāo),確定部分響應(yīng)多項(xiàng)式為PR (1 + 2 D + 2 D~2 + 2 D~3 + D~4)。結(jié)合光盤通道編碼中最小游程長度d = 2的特點(diǎn),給出含有8個狀態(tài)的籬笆樹建立過程,并結(jié)合實(shí)例介紹Viterbi算法的譯碼過程,包括判決過程、幸存路徑的管理和截尾譯碼輸出。 采用FPGA實(shí)現(xiàn)適合NVD光盤通道的Viterbi譯碼器。重點(diǎn)是Viterbi譯碼器中各主要模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),包括分支度量計(jì)算模塊、加比選模塊、幸存路徑存儲管理模塊和決策輸出模塊。通過大量測試數(shù)據(jù),分別在軟件仿真和實(shí)際測試兩方面對Viterbi譯碼器進(jìn)行總體測試,并做出分析和比較。 通過對比測試,基于FPGA實(shí)現(xiàn)的譯碼器的功能正確,性能穩(wěn)定時(shí)最高時(shí)鐘頻率可以達(dá)到30MHz,自糾錯能力強(qiáng),能夠滿足NVD光盤通道的要求。
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號】:TN791;TP333
【圖文】:
的光盤存儲信道的傳遞函數(shù) H ( Ω )呈現(xiàn)低通的傳遞特性,)n D形式的部分響應(yīng)多項(xiàng)式。由于高密度光盤密度的提高要提高部分響應(yīng)多項(xiàng)式的次數(shù)。圖 3.3 中給出了幾種部分S = 5.0的光盤通道的傳遞函數(shù)。
(2)}jS 表示,含義是第 j 時(shí)刻輸入的信號。度量值的時(shí)候,編碼狀態(tài)圖上的輸出值也要相應(yīng)的改變,即如果輸出 1,則用-4 表示;如果輸出 0,則用 3 表示態(tài)0S 到狀態(tài)1S 的分支輸出為101,則在計(jì)算分支度量時(shí), (0) (1) (2)}ij ij ijG G G 表示,含義是從狀態(tài) i 到狀態(tài) j 的分算模塊的計(jì)算方法采用式(3.8) 計(jì)算。( )220( ) ( )ijt t i jkBM S k G k== ∑ 示第 t 時(shí)刻從狀態(tài) i 到狀態(tài) j 的分支的度量值。了輸入信號為{010 111 011}的分支計(jì)算結(jié)果。52S0010 111 011
本文編號:2720345
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號】:TN791;TP333
【圖文】:
的光盤存儲信道的傳遞函數(shù) H ( Ω )呈現(xiàn)低通的傳遞特性,)n D形式的部分響應(yīng)多項(xiàng)式。由于高密度光盤密度的提高要提高部分響應(yīng)多項(xiàng)式的次數(shù)。圖 3.3 中給出了幾種部分S = 5.0的光盤通道的傳遞函數(shù)。
(2)}jS 表示,含義是第 j 時(shí)刻輸入的信號。度量值的時(shí)候,編碼狀態(tài)圖上的輸出值也要相應(yīng)的改變,即如果輸出 1,則用-4 表示;如果輸出 0,則用 3 表示態(tài)0S 到狀態(tài)1S 的分支輸出為101,則在計(jì)算分支度量時(shí), (0) (1) (2)}ij ij ijG G G 表示,含義是從狀態(tài) i 到狀態(tài) j 的分算模塊的計(jì)算方法采用式(3.8) 計(jì)算。( )220( ) ( )ijt t i jkBM S k G k== ∑ 示第 t 時(shí)刻從狀態(tài) i 到狀態(tài) j 的分支的度量值。了輸入信號為{010 111 011}的分支計(jì)算結(jié)果。52S0010 111 011
【引證文獻(xiàn)】
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條
1 劉然;NVD光盤PRML讀取通道的設(shè)計(jì)與仿真[D];華中科技大學(xué);2011年
本文編號:2720345
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