体全息存储系统的设计.pdf

第26卷第8期赤峰学院学报(自然科学版)Vo1．26No．8

2010年8月JournalofChifengUniversity(NaturalScienceEdition)Aug．2010

体全息存储系统的设计

杨飞，王安梅

(许昌学院电气信息工程学院，河南许昌461500)

摘要：体全息存储技术以其存储密度和数据读出率高及相关内容寻址等特点而具有广阔的应用前景．本文从硬件和软

件两方面着手，设计并实现了一套体全息数据存储控制系统．采用双头显卡，双显示器和视频分配器实现对空间光调制器

(sLM1的控制，以面向对象的程序设计语言c++为工具，大量采用开源程序库及类库实现了编码解码以及对硬件的控制操

作．本系统紧凑协调，能够实现存储和读取的自动化．

关键词：体全息数据存储；空间光调制器；编码解码

中图分类号：11P391文献标识码：A文章编号：1673—260X(2010)08-0037-02

1引言纠错编码是在原始数据流后按照一定的算法加上一些

体全息存储具有存储密度高、并行传输、冗余度高、寻校验位来保证数据流的正确性．本系统采用纠错能力极强的

址速摩l尖和具有关联寻址功能等诸多优点，是光信息存储Reed—Solomon编码蠲．本设计采用6：8平衡调制码．6：8平衡调

最重要的研究领域之一．为了降低其误码率，人们将通信理制码是体全息存储中一种非常有效的平衡调制编码．它是将

论中的纠错码、调制码等技术移植到体全息数据存储中1【]，6位信息数据映射到8位平衡码中，即编码后的码字中含有

极大地改善了这一技术的系统性能．4个0和4个1．4个0和4个1的不同组合数为7O(在8个

在体全息存储系统中，用空间光调制器来加载编码后位置中选4个位置放人1，其余的放入0，即C48=70)，而6

的图像，用CCD摄像机来读取存储在光折变介质中的信位数据的信息量为26=64，所以映射是没有问题的，而且还

息，用电控位移平台或声光调制器(AOD)等设备来实现角度有6个码字闲置．具体操作是我们预先编制一个编码表和一

复用，用电子快门来控制物光和参考光的通断．所有这些的个译码表．编码和译码分别通过查编码表和译码表来实现．

实现都必须靠包括软件和硬件在内的一套控制系统来实现．4信息图像的加载和采集

2体全息存储实验光路本设计利用光学全息技术进行存储，需要将信息编码

体全息存储采用光路图如图1所示．在体全息存储系统成图像，这样信息才能被加载到物光波中．本设计采用空间

中，用空间光调制器来加载编码后的图像，用CCD摄像机光调制器(sLM)完成图像加载功能．为了控制图像的加载，

来读取存储在光折变介质中的信息，用电控位移平台或声本设计采用双头显卡，双显示器，再加上视频分配器来解决

光调制器(AOD)等设备来实现角度复用，用电子快门来控制这个问题．双头显卡的一个输出口接在主显示器上，另一个

物光和参考光的通断．所有这些的实现都必须靠包括软件和输出口接在视频分配器上，视频分配器分出来的两个VGA

硬件在内的一套控制系统来实现．接口一个接从显示器，另一个接SLM，这样从显示器上的内

3编码解码容和SLM上的内容完全一样．

在体全息存储读取过程中需要用CCD摄像机来采集

存储在光折变介质中的信息图像．该摄像机提供有