Повышение достоверности выделения данных в аппаратуре цифровой магнитной записи с пиковым детектированием

• Автор: Заварзин, Сергей Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 126 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ СИГНАЛА В АППАРАТУРЕ ЦИФРОВОЙ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ.

1.1. Структура и характеристики канала цифровой магнитной

записи.

1.2. Искажения сигналов в канале цифровой магнитной записи.

1.3. Коррекция сигналов записи и воспроизведения.

1.4. Канальное кодирование.

1.5. Методы выделения данных в канале цифровой магнитной

записи.
1.6. Модель канала цифровой магнитной записи.
1.7. Выводы по главе.
ГЛАВА 2. ИНТЕРВАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ КАНАЛА ЦИФРОВОЙ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ.
2.1. Методика построения интервальной модели.
2.2. Статистические характеристики канальных кодов.
2.3. Статистические характеристики фазовых искажений
сигналов в канале цифровой магнитной записи
2.4. Выводы по главе.
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНОГО ПИКОВОГО ДЕТЕКТОРА В КАНАЛЕ ЦИФРОВОЙ МАГНИТНОЙ
3.1. Оптимизация процедуры пикового детектирования но
критерию максимального правдоподобия.
3.2. Устройства воспроизведения сигналов цифровой магнитной записи с оптимальным пиковым детектором
3.3. Выводы по главе
ГЛАВА 4. МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ ПРОЦЕДУРЫ
ДЕКОДИРОВАНИЯ.
4.1. Интервальный корректор в канале воспроизведения
4.2. Итерационный алгоритм работы интервального корректора
4.3. Выводы по главе
ГЛАВА 5. ПРОГРАММНЫЕ И АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА МОДЕЛИРОВАНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ КАНАЛОВ ЦИФРОВОЙ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ.
5.1. Программа имитационного моделирования канала цифровой магнитной записи с битовым джиттером
5.2. Программное обеспечение устройства измерения фазовых
искажений сигналов
5.3 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Исследование и анализ статистических характеристик джиттера, вызванного межсимвольной интерференцией, и его влияния на достоверность выделения данных. Повышение достоверности пикового детектирования данных за счет учета статистических свойств джиттера и сигнала воспроизведения. Коррекции ошибок, вызванных джиттером, за счет использования избыточности существующих канальных кодов. Данная диссертационная работа состоит из пяти глав, заключения и приложения. 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 за счет предыскажений, коррекции сигналов воспроизведения и эффективного канального кодирования. 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 предлагается интервальная модель канала цифровой магнитной записи и методика ее построения. Полученные во второй главе соотношения дают возможность оценить вероятность ошибки пикового детектирования. Третья глава посвящена разработке метода оптимизации процедуры пикового детектирования. Процедура детектирования рассматривается как восстановление по воспроизводимому сигналу сигналограммы, формируемой при записи путем реверсирования намагниченности носителя каждой единицей канального кода. Предлагается оптимизировать ее параметры за счет анализа значений фазовых искажений сигнала воспроизведения на некотором интервале его реализации и принять решение о наличии пика в окне детектирования по критерию максимального правдоподобия. В главе представлены два варианта устройств, реализующих предложенный метод пикового детектирования. В четвертой главе рассматривается возможность коррекции битовой последовательности канального кода при возникновении ошибок на этапе детектирования. Исследуется процесс возникновения битового джиттера в канале воспроизведения, доказывается возможность его выявления в потоке канального кода и приводится методика его устранения за счет введения в канал специального корректора битовой последовательности. Предлагается итерационный алгоритм работы интервального корректора. Пятая глава посвящена разработке программных средств для имитационного моделирования битового джиттера в канале воспроизведения и алгоритмов его коррекции, а также для управления устройством измерения фазовых искажений сигналов в каналах хранения и передачи данных. Приводятся схемы модели и результаты моделирования. Описана структура программного обеспечения для устройства измерения фазовых искажений, его функции и системные требования. В заключении перечислены основные результаты работы. Интервальная модель канала цифровой магнитной записи. Методики расчета статистических характеристик джиттера в канале цифровой магнитной записи с высокой межсимвольной интерференцией. Метод оптимизации процедуры пикового детектирования по критерию максимального правдоподобия. Метод и алгоритм коррекции битового джиттера в канале воспроизведения. Схемы устройств воспроизведения сигналов цифровой информации с магнитного носителя, использующие предложенные методы детектирования и коррекции. Программа для имитационного моделирования канала магнитной записи с битовым джиттером и алгоритмов его коррекции. Программное обеспечение устройства для измерения джиггера в канале воспроизведения. Автор считает своим приятным долгом выразить искреннюю благодарность своему научному руководителю к. Коннову Николаю Николаевичу за постоянное внимание, помощь и поддержку. Автор благодарит официальных оппонентов д. Савельева Бориса Александровича и к. Чулкова Валерия Александровича за проявленный интерес к диссертации, ценные замечания и пожелания. Автор также благодарит администрацию Пензенского государственного университета и отдельно заведующего кафедрой "Вычислительная техника", д. Вашкевича Николая Петровича, а также коллектив кафедры за оказанную поддержку и понимание.