DVD机调制与解调技术

★★★★★【文章导读】：DVD机调制与解调技术具体内容是：数字信号加入检验码以后，仍不能直接进行传输或记录，还必须对这些数字信号作出规定，规定这些由1、o构成的数码对应于什么样的波形，这种规定也称调制。调制的主要目的是：在现有条件下能够传输更多的信息，使传输通…

来源：日期：2014-1-26 15:58:01 人气：标签：

　　数字信号加入检验码以后，仍不能直接进行传输或记录，还必须对这些数字信号作出规定，规定这些由1、o构成的数码对应于什么样的波形，这种规定也称调制。调制的主要目的是：在现有条件下能够传输更多的信息，使传输通路与信号源匹配，克服噪声，以改善播放质量。在数字式激光播放机中，主要采用8-14调制(称efm)和8-16调制(称efm+)等。
　　
　　1．采用efm、efm+调制的原因
　　
　　用激光束向光盘写入数据时，激光束的通、断可在盘面上形成交替出现的凹面和凸面，它对应了一定规律性的数码。它规定：在激光束接通或断开的瞬时，对应数码1；而数字0不直接记录在光盘上，但可由重放电路再生出来。数据流是由一系列数码0和1组合而成，都是相互或基本上相互交替出现的。但是，也有时会出现数码连续为0或连续为1的情况，而这两种极端情况将带来一些不良影响，下图所示为两种极端情况。先看数码连续为1的情况，此时激光束的通断频率高。光盘凹坑的长度很短，甚至比凹坑的宽度还要短，致使激光束较长时间照射不到坑。频繁的数码1经过积分电路后，会形成变化的直流电平，可能引起伺服误差信号的信噪比降低，使伺服系统工作不稳定。再看数码连续为0的情况。此时凹坑过长，在较长时间内没有出现数码1，会使数字处理电路的压控振荡器(vco)工作不稳定，还会使伺服跟踪循迹性能变坏。采用有效的调制处理后，可较好地克服以上矛盾。总之，为了使影碟机伺服系统稳定地工作，应当尽量减少信号的低频分量和直流平均分量，努力减少干扰。在刻录光盘之前，进行efm、efm+等调制处理，可以顺利达到上述要求。
　　
　　2．efm年口efm+调制
　　
　　(1)efm调制
　　
　　efm调制是由索尼和飞利浦公司共同提出的调制方式，它首先应用于cd调制中。它把数据按照每8位(bit)分成一组，对音频信号来说，就是将两个8位数据字分别送到8-14位变换器，变为14bit的通道位信号。然后，用通道位流在光盘上进行记录。
　　
　　由计算可知，在efm调制前，每个8位二进制数码从全o到全1，共有256种不同的组合；而efm调制后，每个14位二进制数码从全o到全1可达到16384种不同的组合。显然，前后两者无法一一对应。但是，在上述16384种码型当中，符合efm调制规则的却只有267种。我们选择其中两个作为子码同步信号(so和sl)，还有几个数码的码型在电路处理时有一些困难，后仅取剩余的256个数码，可恰好组成efm转换的对应码。国际电工委员会已对256个转换码作出了具体转换规定。
　　
　　经efm调制输出14位通道码，在实际调制时，还要在两个相邻的14位通道码之间插入3位附加码，将这3位附加码称为耦合码或结合码。插入结合码对efm调制具有重要作用。
　　
　　(2)efm+调制
　　
　　efm+是8-16位调制的简写，该调制方式应用于dvd系统。efm+和efm相似，但它的编码效率更高。在设计调制方式时，重要的问题是，应使低频成分和时钟同步等重要参数不劣化。
　　
　　efm+调制方式，仍旧对源信号进行取样、量化，每个字节为8位。它的具体调制方法是采用一种(2～7)游程长编码，即在两个“1”之间的“0”的个数不是2～10，而是2～7。仍然是电平由高变低或由低变高的瞬间，对应数码“1”：除此之外，不管是高电平时还是低电平时，均代表“0”。在efm+当中，和efm一样，通过选择码使有凹坑的部分和凸面（或称镜面）部分的长度刚好相等，它有利于伺服系统的工作。由8bit数码转换为16bit数码后，可使“o”和“1”的个数相等；而efm则不可能，因为它经调制后转变为17bit的通道位。
　　
　　efm+编码器可以使用有限个状态设备来描述：每个信源码要求下一个信源码必须有特定的状态。输入信源码为8bit，输出通道码为16bit，都是由具有离散时间函数的4个状态组成。经过efm+编码后，根据计算，efm+的码字共有351种；但是编码器仅需要256个码字，另外的95个码字可供控制低频功率等使用。在efm+解码器内，可将16bit的通道码再恢复为8bit的信源码。这时，只看16bit码字还不能决定原来的信源码，还必须查看下一个符合状态要求的码字；因此，由通道码变换为信源码时，需要利用阵列pla（程序逻辑矩阵）来完成解码。与efm+解码器相比，efm解码器的解码工作比较简单，只需要看其17bit通道码中的前14bit数码。由于efm+比efm调制少lbit，因此记录密度可提高6%，这样有利于dvd在12cm碟片一记录133min的节目。