高密度、大容量是光存儲發(fā)展的趨勢。多階存儲是提高存儲容量的技術(shù)路線之一。本文研究了一種新提出的多階存儲方法——波形調(diào)制多階。它基于普通DVD盤片生產(chǎn)設(shè)備和讀出光學(xué)頭,具有獨特的物理格式。本文對該多階方法的一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。 本文研究了波形調(diào)制多階的存儲原理和具體實現(xiàn)方案。波形調(diào)制多階是在原有二值存儲的原始坑和岸中加入子岸和子坑,以改變讀出信號的波形,并把波形作為階次識別的標(biāo)志。相對于傳統(tǒng)的利用信號幅值來識別階次的多階方法,它能克服其在存儲容量和伺服性能上的不足。本文給出了它在DVD只讀光盤平臺上的具體實現(xiàn)方案。 由于波形調(diào)制多階光盤在寫入過程中存在子坑/子岸的加入,它的寫策略優(yōu)化跟其他存儲方法有很大的不同。本文提出了一套基于仿真計算的寫策略優(yōu)化方法,建立了從母盤刻錄到信號讀出的完整計算模型。把階次易于分辨和游程不被改變作為優(yōu)化的目標(biāo),得到了各個游程階次的寫策略參數(shù)。在商用DVD生產(chǎn)線和讀出系統(tǒng)對寫策略優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了驗證,得到的信號波形能跟仿真結(jié)果吻合,實際信號的抖晃值在8%以下,游程錯誤率能保持在2×10~(-4)以下。 波形調(diào)制多階利用讀出信號的波形來識別階次,它的階次識別方法也跟其它多階方法不同。由于讀出信號跟符號序列沒有對應(yīng)關(guān)系,部分相應(yīng)最大似然法不能直接用于本多階存儲方法。本文提出了先游程檢測再階次檢測的信號檢測方案,設(shè)計了一套基于最小歐氏距離的自適應(yīng)階次識別方法。該階次檢測方法不僅能克服讀取過程中的信號波動,還能克服不同批次盤片工藝偏移帶來的信號差異。在硬件平臺上對該方法用FPGA進(jìn)行了實現(xiàn),得到了低于2×10~(-4)的階次錯誤率,實現(xiàn)了高清視頻的連續(xù)穩(wěn)定播放。 本文還分析了母盤刻錄工藝和伺服誤差對讀出信號的影響,定義了波形偏差參數(shù)來定量評估對階次識別的影響。通過仿真計算,得到了母盤刻錄工藝改變和存在聚焦/循跡誤差時的讀出信號,以及不同改變量下的波形偏差。分析結(jié)果對控制母盤刻錄工藝和伺服控制的設(shè)計有重要的參考價值。
【學(xué)位單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：TP333.4
【部分圖文】：

技術(shù)[22, 23]、掩膜超分辨技術(shù)[24]、Super-RENS 技術(shù)[25-27]等。辨技術(shù)是當(dāng)前光存儲領(lǐng)域的研究熱點之一，尤其是近NS 技術(shù)。但光學(xué)系統(tǒng)超分辨技術(shù)光學(xué)系統(tǒng)較復(fù)雜且精度要求一定的距離；介質(zhì)超分辨技術(shù)則對于掩膜介質(zhì)材料的要求較盤也比較困難。目前，超分辨率光存儲技術(shù)還處于實驗室研息光存儲技術(shù)唐毅：波形調(diào)制多階光盤的內(nèi)部2年關(guān)鍵技術(shù)研究

都是二值存儲的模式，即信息符只有兩種不同的狀的信息符不是“坑”就是“岸”，坑岸交替出現(xiàn)，通過信息。如果讓信息符具有多種狀態(tài)，就能讓每一個信息顯著的提高信息存儲的密度和整體的存儲容量。更重要的讀出系統(tǒng)很好的兼容性，能在保持原有讀出系統(tǒng)光學(xué)只對信號處理部分作相應(yīng)的改變。同時它也有很好的移 CD、DVD 和藍(lán)光光盤等各種存儲格式上。以上優(yōu)點也幾年來光存儲領(lǐng)域的研究熱點之一。多階存儲方案是 Calimerics 公司提出的坑深調(diào)制（PDMn）方案[54]。在該方案中，坑點的長度和寬度保持不變，具有多種不同的坑深，不同深度的信息坑表示不同的信息次。根據(jù)光盤衍射理論，不同的記錄坑深對應(yīng)著不同的通過檢測讀出信號不同的幅值來獲得不同階次的信息。光盤上實現(xiàn)了 8 階坑深調(diào)制，信息坑的形貌如圖 1.2 所示

用于 CD-R/RW 系統(tǒng)中的多階光盤系統(tǒng)，將信息符的長度間隔固定為 0.6μm，通過控制信息符的大小，能產(chǎn)生 8 種不同的讀出信號幅值，其原理如圖 1.3 所示。該存儲方法能在 CD-R/RW 盤片上實現(xiàn) 2.0GB 的容量，約為普通 CD 光盤容量的3 倍。Calimatrics 還把多階技術(shù)用于 DVD 光盤，實現(xiàn)了單面單層 7GB 的存儲容量[56]，用于 BD 光盤，實現(xiàn)了單面單層 34GB 的存儲容量[57]。博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 2011年 第05期 信息科技輯 I137
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 尉慧;;AVS國家標(biāo)準(zhǔn)正式實施 每年可節(jié)省數(shù)十億美元專利費[J];信息記錄材料;2006年03期

2 唐毅;宋潔;潘龍法;;多階游程受限光盤母盤刻錄的建模與工藝[J];光學(xué)精密工程;2008年06期

3 洪濤,王佳,李達(dá)成;近場光學(xué)在高密度存儲中的應(yīng)用[J];光學(xué)技術(shù);2001年03期

4 沈全洪,徐端頤,齊國生,張啟程,胡恒,宋潔;高密度藍(lán)光存儲及其擴展技術(shù)[J];光學(xué)技術(shù);2005年06期

5 嚴(yán)明銘;裴京;潘龍法;唐毅;;Analysis of differential phase detection signal of a novelmulti-level read-only disc[J];Chinese Optics Letters;2009年05期

本文編號：2890769