專利名稱：消除多波長(zhǎng)多層光盤中波長(zhǎng)間信號(hào)串?dāng)_的方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種消除多波長(zhǎng)多層光盤中波長(zhǎng)間信號(hào)串?dāng)_的方法及其系統(tǒng)屬于光存儲(chǔ)信息檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及多波長(zhǎng)多層光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)讀出信號(hào)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
本發(fā)明的特征在于它是一種在把多波長(zhǎng)多層光盤驅(qū)動(dòng)器光學(xué)頭讀出的光盤記錄信息直接轉(zhuǎn)變成多路電信號(hào)后，再通過(guò)匹配濾波和數(shù)字信號(hào)處理從混有多波長(zhǎng)相互串?dāng)_的電信號(hào)中可靠地檢測(cè)出某一波長(zhǎng)實(shí)際存儲(chǔ)信息的方法，其依次由以下步驟組成(a)用光電探測(cè)器把多波長(zhǎng)多層光盤驅(qū)動(dòng)器光學(xué)頭讀出的光盤記錄信息轉(zhuǎn)換成混有多波長(zhǎng)相互串?dāng)_的電信號(hào)；
(b)用頻率響應(yīng)特性 與上述多波長(zhǎng)中各波長(zhǎng)相應(yīng)的各匹配濾波器組成的匹配濾波器組把上述混有多波長(zhǎng)相互串?dāng)_的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成一組主頻率與上述各波長(zhǎng)相應(yīng)且每一波長(zhǎng)的信噪比最大的電信號(hào)，其中，令c＝1，S*(ω)表示多波長(zhǎng)多層光盤中與每一個(gè)波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的光盤讀出信道的頻率響應(yīng)特性；(c)對(duì)匹配濾波器組的每一路輸出模擬信號(hào)進(jìn)行采樣，得到與每一波長(zhǎng)讀出信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)字序列；(d)把步驟(c)得到的匹配濾波器組輸出的多路數(shù)字序列輸入到解相關(guān)檢測(cè)器，經(jīng)處理后使各波長(zhǎng)間的串?dāng)_信號(hào)置零，然后輸出清除了其他波長(zhǎng)串?dāng)_的每一波長(zhǎng)實(shí)際讀出的數(shù)字序列，于是，解相關(guān)檢測(cè)器的輸出可用下式表示A+nR-1＝Y(jié)R-1，其中，A＝[Ak]k＝1k各波長(zhǎng)在光盤上記錄的實(shí)際數(shù)字序列，其中每一波長(zhǎng)可用Ak(i)表示，Y＝[Yk(i)]k＝1k匹配濾波器組輸出的多路數(shù)字序列，其中，每一路可用Yk(i)表示，R＝[ρjk]k＝1k波長(zhǎng)j對(duì)記錄材料k間的作用系數(shù)；其中，ρjk第k個(gè)波長(zhǎng)與第j個(gè)波長(zhǎng)讀出信號(hào)的特征波形的互相關(guān)系數(shù)；n匹配濾波器組輸出中的多路噪聲其均值為零。
(e)把上述解相關(guān)檢測(cè)器輸出的數(shù)字序列輸入判決器加以判決，再輸出光盤記錄數(shù)字信息。
本發(fā)明所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，其特征在于它含有下述依次串接的各部件光電探測(cè)器，匹配濾波器組，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器組，解相關(guān)檢測(cè)器和判決器。
使用證明它達(dá)到了預(yù)期目的。
圖2532波長(zhǎng)對(duì)650波長(zhǎng)串?dāng)_示意圖。
圖3消除多波長(zhǎng)多層光盤中波長(zhǎng)間信號(hào)串?dāng)_系統(tǒng)的原理性方框圖。
圖4與圖3所示系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)的電路原理方框圖。
Yk(i)也可寫成向量形式Y(jié)＝AR+n，Y＝[Yk(i)]k＝1k匹配波波器組的輸出；R＝E{SST}＝[ρjk]k＝1k波長(zhǎng)j對(duì)記錄材料k間的作用系數(shù)。
A＝[Ak]k＝1k某一波長(zhǎng)在光盤上記錄的數(shù)字量；也可把向量形式表達(dá)為A+nR-1＝Y(jié)R-1，等式右方僅包含有微弱的噪聲干擾，已經(jīng)消除了其他波長(zhǎng)對(duì)某一波長(zhǎng)記錄材料的干擾，所得的Ak(i)代表該波長(zhǎng)在光盤上記錄的實(shí)際數(shù)字序列?，F(xiàn)以三種波長(zhǎng)檢測(cè)信號(hào)為例，可得 三種波長(zhǎng)的實(shí)際記錄信號(hào)為A＝[A1A2A3]匹配濾波器輸出信號(hào)為Y＝[Y1Y2Y3]；從而得出A1A2A3+n=[Y1Y2Y3]·ρ11ρ12ρ13ρ21ρ22ρ23ρ31ρ32ρ33.]]>在本發(fā)明所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，以

圖1為例，光盤讀寫的三種激光波長(zhǎng)分別為650nm，532nm，400nm。激光額定功率為20毫瓦。讀出光盤數(shù)據(jù)時(shí)三路激光首先由合光裝置聚焦在光盤表面上，再經(jīng)過(guò)分光裝置由三個(gè)響應(yīng)度為0.25微安/微瓦的四象限光電二極管探測(cè)器檢測(cè)到反射回來(lái)的三路讀出信號(hào)Yi(t)|i＝1，2，3。把Yi(t)作為用美國(guó)Maxim公司的MAX7409濾波器芯片組成的匹配濾波器組的輸入信號(hào)，然后對(duì)匹配濾波器組的輸出信號(hào)分別用MAX187芯片組成的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行采樣以得到數(shù)字序列Yi(n)，i＝1，…n。再用美國(guó)TI公司生產(chǎn)的TMS320C30數(shù)字信號(hào)處理器組成的解相關(guān)檢測(cè)器對(duì)Yi(n)進(jìn)行處理，即把各路采樣輸出數(shù)字序列Yi(n)看作一個(gè)矢量，乘以j波長(zhǎng)對(duì)k記錄材料的作用系數(shù)矩陣R-1，最后得到Ai(i)，由于Ai(i)中已經(jīng)消除了其他波長(zhǎng)干擾對(duì)該波長(zhǎng)讀出信號(hào)的影響，僅僅混有微弱的噪聲信號(hào)，故可直接對(duì)Ai(i)用芯片XC9572組成的判決器進(jìn)行判決來(lái)得到該波長(zhǎng)激光在光盤上記錄的實(shí)際數(shù)字序列bi(i)。其中，ρjk可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)從兩個(gè)相互串?dāng)_的波形中得出。
由此可見，它可消除波長(zhǎng)間信號(hào)串?dāng)_，與傳統(tǒng)的閥值判別方法相比誤碼率小得多。
權(quán)利要求
1.一種消除多波長(zhǎng)多層光盤中波長(zhǎng)間信號(hào)串?dāng)_的方法，其特征在于它是一種在把多波長(zhǎng)多層光盤驅(qū)動(dòng)器光學(xué)頭讀出的光盤記錄信息直接轉(zhuǎn)變成多路電信號(hào)后，再通過(guò)匹配濾波和數(shù)字信號(hào)處理從混有多波長(zhǎng)相互串?dāng)_的電信號(hào)中可靠地檢測(cè)出某一波長(zhǎng)實(shí)際存儲(chǔ)信息的方法，其依次由以下步驟組成(a)用光電探測(cè)器把多波長(zhǎng)多層光盤驅(qū)動(dòng)器光學(xué)頭讀出的光盤記錄信息轉(zhuǎn)換成混有多波長(zhǎng)相互串?dāng)_的電信號(hào)；(b)用頻率響應(yīng)特性 與上述多波長(zhǎng)中各波長(zhǎng)相應(yīng)的各匹配濾波器組成的匹配濾波器組把上述混有多波長(zhǎng)相互串?dāng)_的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成一組主頻率與上述各波長(zhǎng)相應(yīng)且每一波長(zhǎng)的信噪比最大的電信號(hào)，其中，使c＝1，S*(ω)表示多波長(zhǎng)多層光盤中與每一個(gè)波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的光盤讀出信道的頻率響應(yīng)特性；(c)對(duì)匹配濾波器組的每一路輸出模擬信號(hào)進(jìn)行采樣，得到與每一波長(zhǎng)讀出信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)字序列；(d)把步驟(c)得到的匹配濾波器組輸出的多路數(shù)字序列輸入到解相關(guān)檢測(cè)器，經(jīng)處理后使各波長(zhǎng)間的串?dāng)_信號(hào)置零，然后輸出清除了其他波長(zhǎng)串?dāng)_的每一波長(zhǎng)實(shí)際讀出的數(shù)字序列，于是，解相關(guān)檢測(cè)器的輸出可用下式表示A+nR-1＝Y(jié)R-1.其中，A＝[Ak]k＝1k各波長(zhǎng)在光盤上記錄的實(shí)際數(shù)字序列，其中每一波長(zhǎng)可用Ak(i)表示，Y＝[Yk(i)]k＝1k匹配濾波器組輸出的多路數(shù)字序列，其中，每一路可用Yk(i)表示，R＝[ρjk]k＝1k波長(zhǎng)j對(duì)記錄材料k間的作用系數(shù)；其中，ρjk第k個(gè)波長(zhǎng)與第j個(gè)波長(zhǎng)讀出信號(hào)的特征波形的互相關(guān)系數(shù)；n匹配濾波器組輸出中的多路噪聲其均值為零。(e)把上述解相關(guān)檢測(cè)器輸出的數(shù)字序列輸入判決器加以判決，再輸出光盤記錄數(shù)字信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的消除多波長(zhǎng)多層光盤中波長(zhǎng)間信號(hào)串?dāng)_的方法設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，其特征在于它含有下述依次串接的各部件光電探測(cè)器，匹配濾波器組，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器組，解相關(guān)檢測(cè)器和判決器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的消除多波長(zhǎng)多層光盤中波長(zhǎng)間信號(hào)串?dāng)_的系統(tǒng)，其特征在于所述的解相關(guān)檢測(cè)器是芯片TMS320C30。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的消除多波長(zhǎng)多層光盤中波長(zhǎng)間信號(hào)串?dāng)_的系統(tǒng)，其特征在于所述的判決器是芯片XC9572。
全文摘要
消除多波長(zhǎng)多層光盤中波長(zhǎng)間信號(hào)串?dāng)_的方法及其系統(tǒng)屬于光存儲(chǔ)系統(tǒng)讀出信號(hào)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域,其特征在于:它是一種在把多波長(zhǎng)多層光盤驅(qū)動(dòng)器光學(xué)頭讀出的光盤記錄信息轉(zhuǎn)變成多路電信號(hào)后,再通過(guò)匹配濾波和數(shù)字信號(hào)處理從混有多波長(zhǎng)相互串?dāng)_的電信號(hào)中可靠地檢測(cè)出某一波長(zhǎng)實(shí)際存儲(chǔ)信息的方法,同時(shí)提出了一個(gè)依次由光電探測(cè)器,匹配濾波器組,A/D轉(zhuǎn)換器,解相關(guān)檢測(cè)器和判決器串接而成的系統(tǒng)。和目前廣泛使用的傳統(tǒng)信號(hào)閥值檢測(cè)器相比,這種方法不僅能消除各個(gè)波長(zhǎng)讀出信號(hào)相互之間的串?dāng)_,提高信號(hào)檢測(cè)質(zhì)量,而且具有對(duì)各個(gè)波長(zhǎng)讀出信號(hào)的相對(duì)幅值大小沒(méi)有要求,只需要知道各個(gè)波長(zhǎng)的特征波形即可進(jìn)行計(jì)算而加以消除的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G11B20/10GK1367488SQ0210026
公開日2002年9月4日 申請(qǐng)日期2002年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月11日
發(fā)明者賈惠波, 何寧, 熊劍平, 馬騁, 蔣昌龍 申請(qǐng)人:清華大學(xué)