Методы коррекции битового джиттера в системах хранения и передачи данных

• Автор: Медушонков, Юрий Александрович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 134 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СПОСОБОВ БОРЬБЫ С ФАЗОВЫМИ ИСКАЖЕНИЯМИ В КАНАЛЕ ЗАПИСИВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ.

1.1 Структура канала записивоспроизведения.

1.2 Искажения сигналов в канале цифровой магнитной записи.

1.2 Канальное кодирование.

1.3 Выделение данных в канале цифровой магнитной записи.

1.5 Модель джиттера в канале записивоспроизведения.

Выводы по главе.

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ ПРОЦЕДУРЫ ДЕКОДИРОВАНИЯ ЗА СЧТ КОРРЕКЦИИ БИТОВОГО
ДЖИТТЕРА.
2.1. Выявление ошибок, вызванных битовым джиггером
2.2 Способы коррекции ошибок, вызванных битовым джиттером.
2.2.1 Эвристический алгоритм коррекции битового джиттера
2.2.2 Использование алгоритма Витерби для коррекции битового джиттера
2.2.3 Алгоритм коррекции битового джиттера, основанный на методе максимального правдоподобия.
Выводы по главе.
ГЛАВА 3. СИНТЕЗ КАНАЛЬНЫХ КОДОВ.
3.1 Код, выявляющий все ошибки битового джиттера
3.2 Синтез неадаптивных кодов с повышенной способностью выявления битового джиггера.
3.3 Синтез адаптивных кодов с повышенной способностью выявления ошибок
3.4 Расчт согласованности энергетических спектров кодов с полосой пропускания канала
3.5 Статистические характеристики разработанных канальных кодов
Выводы по главе
ГЛАВА 4. МОДЕЛЬ ПРОЦЕССОВ В КАНАЛЕ ЗАПИСИВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ, УСТРОЙСТВО КОРРЕКЦИИ БД И АВТОМАТИЗАЦИЯ СИНТЕЗА КАНАЛЬНЫХ КОДОВ.
4.1 Моделирование работы интервального корректора в канале записивоспроизведения
4.2 Устройство коррекции битового джиттера
4.3 Оптимальный пиковый детектор.
4.4 Программа автоматизирующая синтез канальных кодов
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


В первой главе проводится обзор существующих методов выделения данных в канале записи-воспроизведения аппаратуры цифровой магнитной записи. Анализируются факторы, вызывающие искажения информационных сигналов, рассматриваются способы уменьшения влияния МСИ. Анализируются существующие модели канала записи-воспроизведения аппаратуры цифровой магнитной записи и их применимость для расчета фазовых искажений. На основании проведенного анализа формулируются задачи дальнейшего исследования. Во второй главе проводится анализ существующей методики выявления битового джиттера и показывается, что она более эффективна при использовании оптимального пикового детектирования. Кроме того проанализированы известный алгоритм коррекции битового джиттера, возможность применения алгоритма Витерби для коррекции БД (битового джиттера), предложен новый алгоритм, основанный на методе максимального правдоподобия и учитывающий статистические свойства искажений в канале записи/воспроизведения, что позволяет существенно повысить вероятность коррекции БД. Третья глава посвящена разработке алгоритма синтеза канальных кодов, ориентированных на выявление БД. КК (канальных кодов). Проведён анализ их энергетических спектров, который показал, что их характеристики не хуже, чем у существующих кодов. Проводится расчёт статистических свойств канальных кодов и плотности распределения интерференционных сдвигов. Четвёртая глава посвящена разработке программных средств для имитационного моделирования битового джиттера в канале воспроизведения и алгоритмов его коррекции, а также для автоматизации синтеза канальных кодов, ориентированных на выявление битового джиттера. Приводятся схемы модели и результаты моделирования. Предложены устройство коррекции битового джиттера и устройство оптимального пикового детектирования. В заключении перечислены основные результаты работы. ГЛАВА 1. Процесс развития жестких дисков, безусловно, является одним из самых успешных в индустрии информационных технологий. Изобретенные в начале -х годов уже прошлого века и ставшие необходимым атрибутом персональных компьютеров жесткие диски за полстолетия продемонстрировали впечатляющие рекорды увеличения емкости и скорости работы, уменьшения физических размеров и стоимости. Разработчики также находили новые пути преодоления технологических барьеров для постоянного движения вперед. Для повышения плотности и надёжности хранения информации необходимо совершенствование методов обработки сигнала в устройствах ЦМЗ. В данной главе рассмотрены основные факторы, вызывающие искажения информационных сигналов и предложена математическая модель джиттера в канале записи/воспроизведения. Назначение канала ЦМЗ состоит в преобразовании (кодировании) поступающей на его вход информационной последовательности, размещении информации на магнитном носителе, восстановлении сигналограммы (детектировании) и обратном преобразовании при воспроизведении (декодировании) [, , ]. Рассмотрим основные узлы канала ЦМЗ (рис. Канал воспроизведения подключается к одной или нескольким группам головок, сигнал с которых поступает на предварительный усилитель воспроизведения []. Рис. Функция блока помехоустойчивого кодирования и соответствующему ему декодера заключается в преобразовании информации в соответствии с принятым алгоритмом кодирования. Канальное кодирование в блоке кодера выполняет согласование параметров сигнала и канала записи-воспроизведения, что влияет на величину фазовых искажений и точность систем синхронизации. Модулятор в канале ЦМЗ предназначен для преобразования битовой последовательности в сигналограмму для управления током записи в обмотке магнитной головки. Основным требованием, предъявляемым к модулятору, является его быстродействие, которое оценивается по длительности формируемого фронта тока записи []. Необходимо, чтобы устройство синхронизации быстро достигало синфазного режима, что обусловлено ограниченной длиной последовательности сигналов, предназначенных для настройки синхронизатора. На вход фазового дискриминатора поступает входной сигнал воспроизведения информации.