多电平闪存系统的信道容量估计和信号检测算法研究

基本信息
批准号:61401177
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:27.00
负责人:黄秀姐
学科分类:
依托单位:暨南大学
批准年份:2014
结题年份:2017
起止时间:2015-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:朱蔚恒,雷小林,何凯,黄晓理,施姚龙,段阳阳
关键词:
多电平闪存信道容量Viterbi算法Markov信源信号检测
结项摘要

The multilevel-flash-memory-based storage is one of the main next-generation digital storage systems. However, researches on the information theory of the multilevel flash memory system have remained to be developed further. This project focuses on two information-theoretic problems of the multilevel flash memory system. The first problem is on the channel capacity. To determine the channel capacity, we model the multilevel flash memory system as a two-dimensional (2D) finite output memory and state channel (FOMASC) with input-dependent noises and interferences. Then, we construct proper 2D Markov sources. By source optimization, the channel capacity can be estimated numerically and the capacity-approaching 2D source can be delivered. The second problem is on the signal detection. We propose two methods to detect the observed 2D channel outputs. First, based on the one-dimensional (1D) optimal detection, by interleaving the 1D horizontal detection and 1D vertical detection, we design an iterative detection algorithm. Second, based on the properties of the 2D Markov source and the 2D FOMASC, we build a new Trellis for the system and then design a Viterbi-like detection algorithm. The above problems are two of the latest critical problems in the data storage system. Based on our previous works, we will hopefully achieve some valuable results both on the theoretics and the practice, which will support the design and implementation of the next-generation digital storage system.

基于多电平闪存的存储系统是下一代数字存储系统的主流之一。然而,多电平闪存系统的信息论研究还在起步发展阶段。本项目拟从信息论的角度出发,研究多电平闪存系统的两个基本问题。1)信道容量:基于噪声和干扰依赖于信道输入以及信道具有有限长输出记忆的特点,建立系统的二维有限输出记忆和状态信道(FOMASC)数学模型;通过构造二维Markov信源和信源优化估计系统的信道容量和逼近信道容量的二维信源;2)信号检测:基于一维最优检测算法,利用水平和垂直交织的思想设计二维信号的迭代检测算法;结合二维Markov信源和二维FOMASC信道的特点,提炼新Trellis图,设计基于Trellis图的 Viterbi-类最优检测算法。本项目选题取自数字存储系统面临的新问题,在已有的工作基础上进一步深入研究,有望得到兼具理论意义和实用价值的成果,为下一代数字存储系统的设计与实现提供理论依据和技术支持。

项目摘要

基于多电平闪存的存储系统已经成为存储的主流之一。然而,多电平闪存系统的信息论研究还在初步发展阶段,这使得多电平闪存的设计和应用受限。本项目从Shannon信息论的角度出发,对多电平闪存系统展开研究。首先,分析多电平闪存的噪声和干扰特征,提出了一个噪声和区间干扰均依赖于信道输入的一般二维有限输出记忆和状态的信道(FOMASC)模型。其次,给出了一般FOMASC模型的信道容量表示,并就其一个简化模型的信道容量做了数值估计和分析。第三,利用Viterbi-MAP最优序列检测方案设计了特定场景下的信号检测算法,包括一个一维最优符号检测算法和一个二维次优检测算法。第四,学习和分析了基于阵列多元LDPC码的结构特征,为将来设计适用于多电平闪存系统的高效纠错编译码方案提供思路。这些研究不仅丰富了Shannon信息论的内容,也为数据存储系统的设计与实现提供理论指导和技术支持。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

DOI:
发表时间:2018
2

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

DOI:
发表时间:2016
3

基于全模式全聚焦方法的裂纹超声成像定量检测

基于全模式全聚焦方法的裂纹超声成像定量检测

DOI:10.19650/j.cnki.cjsi.J2007019
发表时间:2021
4

惯性约束聚变内爆中基于多块结构网格的高效辐射扩散并行算法

惯性约束聚变内爆中基于多块结构网格的高效辐射扩散并行算法

DOI:10.19596/j.cnki.1001-246x.8419
发表时间:2022
5

Optimal Output Feedback Control for Discrete-time Markov Jump Linear System with Input Delay and Packet Losses

Optimal Output Feedback Control for Discrete-time Markov Jump Linear System with Input Delay and Packet Losses

DOI:10.1002/oca.2680
发表时间:2021

黄秀姐的其他基金

相似国自然基金

1

面向多Agent系统模型检测的逻辑和算法

批准号:60473036
批准年份:2004
负责人:曹子宁
学科分类:F06
资助金额:18.00
项目类别:面上项目
2

环境反向散射通信系统的信道估计和信号检测理论研究

批准号:61571037
批准年份:2015
负责人:王公仆
学科分类:F0104
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
3

随机信号检测与估计的多传感器数据融合问题

批准号:69674016
批准年份:1996
负责人:朱允民
学科分类:F03
资助金额:7.00
项目类别:面上项目
4

混合多电平功率变换系统研究

批准号:50277017
批准年份:2002
负责人:邹云屏
学科分类:E0706
资助金额:23.00
项目类别:面上项目