波形调制多阶光盘的内部2年关键技术研究
发布时间：2020-11-20 01:59
高密度、大容量是光存储发展的趋势。多阶存储是提高存储容量的技术路线之一。本文研究了一种新提出的多阶存储方法——波形调制多阶。它基于普通DVD盘片生产设备和读出光学头,具有独特的物理格式。本文对该多阶方法的一些关键技术进行了研究。 本文研究了波形调制多阶的存储原理和具体实现方案。波形调制多阶是在原有二值存储的原始坑和岸中加入子岸和子坑,以改变读出信号的波形,并把波形作为阶次识别的标志。相对于传统的利用信号幅值来识别阶次的多阶方法,它能克服其在存储容量和伺服性能上的不足。本文给出了它在DVD只读光盘平台上的具体实现方案。 由于波形调制多阶光盘在写入过程中存在子坑/子岸的加入,它的写策略优化跟其他存储方法有很大的不同。本文提出了一套基于仿真计算的写策略优化方法,建立了从母盘刻录到信号读出的完整计算模型。把阶次易于分辨和游程不被改变作为优化的目标,得到了各个游程阶次的写策略参数。在商用DVD生产线和读出系统对写策略优化结果进行了验证,得到的信号波形能跟仿真结果吻合,实际信号的抖晃值在8%以下,游程错误率能保持在2×10~(-4)以下。 波形调制多阶利用读出信号的波形来识别阶次,它的阶次识别方法也跟其它多阶方法不同。由于读出信号跟符号序列没有对应关系,部分相应最大似然法不能直接用于本多阶存储方法。本文提出了先游程检测再阶次检测的信号检测方案,设计了一套基于最小欧氏距离的自适应阶次识别方法。该阶次检测方法不仅能克服读取过程中的信号波动,还能克服不同批次盘片工艺偏移带来的信号差异。在硬件平台上对该方法用FPGA进行了实现,得到了低于2×10~(-4)的阶次错误率,实现了高清视频的连续稳定播放。 本文还分析了母盘刻录工艺和伺服误差对读出信号的影响,定义了波形偏差参数来定量评估对阶次识别的影响。通过仿真计算,得到了母盘刻录工艺改变和存在聚焦/循迹误差时的读出信号,以及不同改变量下的波形偏差。分析结果对控制母盘刻录工艺和伺服控制的设计有重要的参考价值。
【学位单位】：清华大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2009
【中图分类】：TP333.4
【部分图文】：
技术[22, 23]、掩膜超分辨技术[24]、Super-RENS 技术[25-27]等。辨技术是当前光存储领域的研究热点之一，尤其是近NS 技术。但光学系统超分辨技术光学系统较复杂且精度要求一定的距离；介质超分辨技术则对于掩膜介质材料的要求较盘也比较困难。目前，超分辨率光存储技术还处于实验室研息光存储技术唐毅：波形调制多阶光盘的内部2年关键技术研究
都是二值存储的模式，即信息符只有两种不同的状的信息符不是“坑”就是“岸”，坑岸交替出现，通过信息。如果让信息符具有多种状态，就能让每一个信息显著的提高信息存储的密度和整体的存储容量。更重要的读出系统很好的兼容性，能在保持原有读出系统光学只对信号处理部分作相应的改变。同时它也有很好的移 CD、DVD 和蓝光光盘等各种存储格式上。以上优点也几年来光存储领域的研究热点之一。多阶存储方案是 Calimerics 公司提出的坑深调制（PDMn）方案[54]。在该方案中，坑点的长度和宽度保持不变，具有多种不同的坑深，不同深度的信息坑表示不同的信息次。根据光盘衍射理论，不同的记录坑深对应着不同的通过检测读出信号不同的幅值来获得不同阶次的信息。光盘上实现了 8 阶坑深调制，信息坑的形貌如图 1.2 所示
用于 CD-R/RW 系统中的多阶光盘系统，将信息符的长度间隔固定为 0.6μm，通过控制信息符的大小，能产生 8 种不同的读出信号幅值，其原理如图 1.3 所示。该存储方法能在 CD-R/RW 盘片上实现 2.0GB 的容量，约为普通 CD 光盘容量的3 倍。Calimatrics 还把多阶技术用于 DVD 光盘，实现了单面单层 7GB 的存储容量[56]，用于 BD 光盘，实现了单面单层 34GB 的存储容量[57]。博士学位论文全文数据库 2011年 第05期 信息科技辑 I137
【参考文献】
本文编号：2890769
【学位单位】：清华大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2009
【中图分类】：TP333.4
【部分图文】：
技术[22, 23]、掩膜超分辨技术[24]、Super-RENS 技术[25-27]等。辨技术是当前光存储领域的研究热点之一，尤其是近NS 技术。但光学系统超分辨技术光学系统较复杂且精度要求一定的距离；介质超分辨技术则对于掩膜介质材料的要求较盘也比较困难。目前，超分辨率光存储技术还处于实验室研息光存储技术唐毅：波形调制多阶光盘的内部2年关键技术研究
都是二值存储的模式，即信息符只有两种不同的状的信息符不是“坑”就是“岸”，坑岸交替出现，通过信息。如果让信息符具有多种状态，就能让每一个信息显著的提高信息存储的密度和整体的存储容量。更重要的读出系统很好的兼容性，能在保持原有读出系统光学只对信号处理部分作相应的改变。同时它也有很好的移 CD、DVD 和蓝光光盘等各种存储格式上。以上优点也几年来光存储领域的研究热点之一。多阶存储方案是 Calimerics 公司提出的坑深调制（PDMn）方案[54]。在该方案中，坑点的长度和宽度保持不变，具有多种不同的坑深，不同深度的信息坑表示不同的信息次。根据光盘衍射理论，不同的记录坑深对应着不同的通过检测读出信号不同的幅值来获得不同阶次的信息。光盘上实现了 8 阶坑深调制，信息坑的形貌如图 1.2 所示
用于 CD-R/RW 系统中的多阶光盘系统，将信息符的长度间隔固定为 0.6μm，通过控制信息符的大小，能产生 8 种不同的读出信号幅值，其原理如图 1.3 所示。该存储方法能在 CD-R/RW 盘片上实现 2.0GB 的容量，约为普通 CD 光盘容量的3 倍。Calimatrics 还把多阶技术用于 DVD 光盘，实现了单面单层 7GB 的存储容量[56]，用于 BD 光盘，实现了单面单层 34GB 的存储容量[57]。博士学位论文全文数据库 2011年 第05期 信息科技辑 I137
【参考文献】
相关期刊论文 前5条
1 尉慧;;AVS国家标准正式实施 每年可节省数十亿美元专利费[J];信息记录材料;2006年03期
2 唐毅;宋洁;潘龙法;;多阶游程受限光盘母盘刻录的建模与工艺[J];光学精密工程;2008年06期
3 洪涛,王佳,李达成;近场光学在高密度存储中的应用[J];光学技术;2001年03期
4 沈全洪,徐端颐,齐国生,张启程,胡恒,宋洁;高密度蓝光存储及其扩展技术[J];光学技术;2005年06期
5 严明铭;裴京;潘龙法;唐毅;;Analysis of differential phase detection signal of a novelmulti-level read-only disc[J];Chinese Optics Letters;2009年05期
本文编号：2890769
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