• 제목/요약/키워드: Partial-response Maximum Likelihood (PRML)

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고밀도 광 기록 장치에서 비터비 트렐리스의 가지 메트릭을 이용한 부분 응답 적응 등화기 (An Adaptive Partial Response Equalizer Using Branch Metrics of Viterbi Trellis for Optical Recording Systems)

  • 이규석;이주현;이재진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권9C호
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    • pp.871-876
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    • 2005
  • 본 논문에서는 비대칭적인 채널 특성을 갖는 고밀도 광 기록 시스템에 적용 가능한 적응 등화 부분 응답 최대유사(partial response maximum likelihood, PRML) 검출 방법을 제안한다. 모의실험을 통해 비대칭적인 채널에서 제안한 PRML 검출 방법이 기존의 PRML 방법보다 성능이 향상되는 것을 확인하였고, Verilog HDL을 이용하여 구현 및 검증하였다. 본 논문에서 제안한 적응 등화기는 LMS(Least Mean Square error) 알고리즘을 이용한 탭 계수 갱신부와 FIR 필터로 구성되어 있다. FIR 필터는 속도 향상을 위해 일반적으로 이용되는 DF(Direct Form) 방식이 아닌 TDF(Transposed Direct Form) 방식을 이용하여 구현하였다. 또한, 검출기는 레지스터 변환(register exchange, RE) 방식을 이용한 비터비 검출 방법으로 구현하였다.

부분응답 신호대잡음비를 이용한 PRML 검출 방법 (PRML Detection Method Using PRSNR)

  • 박애경;이재진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권9C호
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    • pp.840-845
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    • 2006
  • 본 논문은 광기록 채널에서 신호의 질을 평가하는 부분 응답 신호대잡음비(PRSNR) 방법을 신호 검출에 응용한 부분 응답 최대 유사도(PRML) 검출 방법을 제안한다. 비선형적인 요소가 많은 고밀도 광기록 채널을 적절히 적응 등화하기 위해서는 최대 PRSNR 값을 갖는 등화기를 선택하여야 한다는 것을 확인하였다. 제안한 PRML 검출 방법은 기존의 적응 등화기를 사용한 PRML 검출 방법과 비교하여 $8.5{\times}10-5$ 오류율에서 1.8dB의 성능 이득을 보인다.

A Partial Response Maximum Likelihood Detection Using Modified Viterbi Decoder for Asymmetric Optical Storage Channels

  • Lee, Kyu-Suk;Lee, Joo-Hyun;Lee, Jae-Jin
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권7C호
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    • pp.642-646
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    • 2005
  • We propose an improved partial response maximum likelihood (PRML) detector with the branch value compensation of Viterbi decoder for asymmetric high-density optical channel. Since the compensation value calculated by a survival path is applied to each branch metric, it reduces the detection errors by the asymmetric channel. The proposed PRML detection scheme improves the detection performance on the $2^{nd},\;3^{rd}\;and\;4^{th}$ order PR targets for asymmetric optical recording channel.

수직 자기기록 채널을 위한 쌍 잡음 예측 부분 응답 결정 궤환 등화기 (A Dual Noise-Predictive Partial Response Decision-Feedback Equalizer for Perpendicular Magnetic Recording Channels)

  • 우중재;조한규;이영일;홍대식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권9C호
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    • pp.891-897
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    • 2003
  • 부분응답 최대유사 (PRML: partial response maximum likelihood) 검출기법은 수직 자기기록 채널에 적합한 검출기법이다. 또한, 잡음 예측 (noise prediction) 기법을 비터비 (Viterbi) 알고리즘의 branch metric 계산에 삽입함으로써 부분응답 최대유사 기법의 성능을 향상시킬 수 있다. 그러나 비터비 알고리즘으로 구현된 시스템은 복잡도 측면에서 단점을 갖는다. 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위해, 런 길이 제한 (RLL: un-length limited) 부호기의 최소 런 길이 제한 매개변수 d=1을 이용하여 새로운 저 복잡도 검출기법을 제안하였다. 제안된 검출 기법은 비터비 검출기를 대신하는 슬라이서와 궤환 여파기로서의 잡음예측기로 구성되어있다. 따라서 비트오율 성능을 향상시키기 위하여 제안된 기법을 쌍(dual) 검출기법으로 확장하였다. 모의실험을 통하여 제안된 구조가 낮은 복잡 도를 가지면서, 부분응답 등화기의 목적 응답이 (1,2,1)인 잡음예측 최대 유사 검출기법(NPML: noise-predictive maximum likelihood) 과 유사한 성능을 보임을 확인하였다.

런-길이 제한 코드의 패턴을 이용한 PRML 검출 방법 (PRML detection using the patterns of run-length limited codes)

  • 이주현;이재진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권3C호
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    • pp.77-82
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    • 2005
  • 비터비 알고리즘을 이용한 부분 응답 최대 유사도 (PRML) 검출 방법은 원래의 정보 시퀀스와 가장 유사한 시퀀스를 결정하기 위해 유사도 메트릭 계산 방법이 사용된다. 일반적으로, 트렐리스도에서 각 노드의 가지는 동일한 확률을 갖는다고 가정한다. 그러나, 최소 및 최대 런-길이 구속을 갖는 변조 코드가 사용될 경우, 코드의 특정 패턴에 대한 발생 비율(Ro)은 서로 다르게 되어, 결과적으로 이러한 가정은 틀리게 된다. 본 논문에서는 PRML 검출에 있어 코드의 특정 패턴에 대한 발생 비율을 이용한 유사도 메트릭 계산 방법을 제안한다. 모의 실험에서는 두 종류의 (1, 7) 런-길이 제한 코드에 대해 PR 목표 응답의 차수를 변화시켜 가면서 발생 비율을 계산하였다. 그 결과, 제안한 PRML 검출 방법은 고밀도 자기기록 및 광 기록 채널에서 기존의 PRML 방법과 비교하여 10/sup -5/ BER에서 약 0.5dB 이상의 SNR 성능 이득을 가져옴을 확인하였다.

무선 멀티미디어 네트워크에서 수직 자기기록장치를 위한 PRML 시스템 (A PRML System for Perpendicular Magnetic Recording Channel in Wireless Multimedia Networks)

  • 김정수;황기연
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.454-457
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    • 2004
  • 부분응답 최대유사 (PRML: partial response maximum likelihood) 검출기법은 수직 자기기록 채널에 적합한 검출기법이다. PRML 시스템에 RLL(Run Length Limited)을 결합하여 저 복잡도 검출기법을 제안하였다. 모의 실험의 결과 R=2/3 변조 부호를 사용한 PR(1,2,3,4,3,2,1)ML과 PR(1,2,3,3,2,1)ML이 각각 K=3, 4에서 가장 우수한 성능을 보였다. 그러나, K=3인 경우 R=2/3 PR(1,1,1,1)ML은 R=2/3 PR(1,2,3,3,2,1)ML에 비해 매우 적은 복잡도를 갖지만 약 1.5dB의 성능열화만을 보이는 것을 알 수 있었다. K=4 일때는 R=1 PR(1,2,,2,1)ML은 R=2/3 PR(1,2,3,4,3,2,1)ML과 비교하여 휠씬 적은 복잡도를 가지면서 2dB이내의 성능 열화를 가짐을 확인 할 수 있었다.

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Signal Processing for Perpendicular Recording Systems

  • Lee, Jun;Woo, Choong-Chae
    • 전기전자학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.70-75
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    • 2011
  • Longitudinal recording has been the cornerstone of all two generations of magnetic recording systems, FDD and HDD. In recent, perpendicular recording has received much attention as promising technology for future high-density recording system Research into signal processing techniques is paramount for the issued storage system and is indispensable like longitudinal recording systems. This paper focuses on the performance evaluation of the various detectors under perpendicular recording system. Parameters for improving the their performance are examined for some detectors. Detectors considered in this work are the partial response maximum likelihood (PRML), noise-predictive maximum likelihood (NPML), fixed delay tree search with decision feedback (FDTS/DF), dual decision feedback equalizer (DDFE) and multilevel decision feedback equalizer (MDFE). Their performances are analyzed in terms of mean squared error (MSE) and noise power spectra, and similarity between recording channel and partial response (PR) channel.

5-Tap Adaptive PRML Architecture for High-Density Optical Disc Channel

  • Choi, Goang-Seog
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제10권12호
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    • pp.1585-1590
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    • 2007
  • This paper introduces adaptive PRML (Partial Response Maximum Likelihood) architecture with PR (a,b,c,d,e) channel type for the improved readability of high-density optical discs with capacity greater than 30GB. The proposed PRML architecture consists of an adaptive equalizer, a Viterbi detector and a channel identifier. Detailed description for each component is included. The architecture is implemented in chip and also confirmed its performance on the test board mounting the chip. Test results show that the proposed 5-tap PRML architecture is well operated, and less than $2{\times}10^{-4}$ of BER (Bit Error Rate) is achieved with radial and tangential tilt margin of ${\pm}0.6^{\circ}$ on self-made 30GB BD at 1x speed.

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고밀도 DVD시스템을 위한 저 복잡도 검출 기법 (Low-Complexity Detection Techniques for High-Density DVD Systems)

  • 조한규;우중재;주만식;강창언;홍대식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권10A호
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    • pp.1000-1010
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    • 2002
  • Partial response maximum likelihood (PRML)과 fixed-delay tree search with decision feedback (FDTS/DF)은 기록 재생 시스템에서 준최적 성능을 보이는 정보열 검출 기법 (sequence detection)으로 알려져 있다. 그러나, 정보열 검출 기법 고유의 metric 연산은 심각한 하드웨어 복잡도를 유발한다. 본 논문은 정보열 검출 기법의 복잡도 문제를 극복하기 위한 대안을 제시한다. 제안된 저 복잡도 기법들은 검출 과정에서 덧셈 및 곱셈의 수를 최소화하여 고속 프로세스 및 저 복잡도 하드웨어 구현에 적합하다. 결정 궤환 드화 깁버 (decision feedback equalization; DFE)을 결합하여 ${\tau}$=2 FDTS/DF와 동일한 성능을 보이며, 기록 밀도 S>5.6에서 PR(1111)ML의 성능을 능가함이 모의 실험을 통해 보여진다.

수직자기기록 채널에서 LDPC를 이용한 메시지 전달 방식의 채널 검출 성능비교 (Performance of LDPC with Message-Passing Channel Detector for Perpendicular Magnetic Recording Channel)

  • 박동혁;이재진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권4C호
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    • pp.299-304
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    • 2008
  • 수직자기기록 채널에서는 PRML(Partial-Response Maximum Likelihood) 검출방법이나 NPML(Noise-Predictive Maximum Likelihood) 검출방법을 이용한 방식으로 더 이상의 성능 향상을 기대하기 힘들게 되었다. 따라서 LDPCO(Low-Density Parity-Check) 부호를 이용한 성능의 향상을 기대하게 되었는데, 본 논문에서는 메시지 전달 방식을 이용한 채널 검출기와 LDPC 부호를 결합시켜 병렬적으로 채널 반복복호를 수행하여 수직자기기록 채널에서의 성능을 보았다. 또한 메시지 전달 방식의 채널 검출기의 구현 복잡도를 근사화 방식을 이용하여 간단히 하였다.