專利名稱：使用具有匹配濾波器度量的加長均衡目標(biāo)濾波器的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)信道中的數(shù)據(jù)信號(hào)檢測(cè)，尤其涉及在維特比檢測(cè)器中使用具有匹配濾波器度量的一種加長均衡目標(biāo)濾波器的裝置。
背景技術(shù)：
近來開發(fā)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，例如磁盤驅(qū)動(dòng)裝置(即硬盤驅(qū)動(dòng)器)具有增加的存儲(chǔ)容量和提高的數(shù)據(jù)存取速度。由于這些優(yōu)點(diǎn)，磁盤驅(qū)動(dòng)裝置已被廣泛用作計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輔助存儲(chǔ)器裝置。更一般地說，脈沖通信中與盤驅(qū)動(dòng)器技術(shù)中的這些改進(jìn)相關(guān)的發(fā)展近來已經(jīng)提供了增加的速度和在脈沖通信系統(tǒng)的大范圍中的可靠性。本發(fā)明將在磁盤驅(qū)動(dòng)裝置的內(nèi)容中詳細(xì)描述，但脈沖通信技術(shù)的人員將自然理解到，本發(fā)明提供了在各種脈沖通信環(huán)境中用于數(shù)據(jù)脈沖檢測(cè)的一種改進(jìn)方法。
影響磁盤驅(qū)動(dòng)裝置的存儲(chǔ)容量和訪問速度的主要特征是磁頭、記錄介質(zhì)、伺服機(jī)構(gòu)、讀/寫通道中使用的信號(hào)處理技術(shù)等。在技術(shù)當(dāng)中，利用PRML(部分響應(yīng)最大似然)檢測(cè)的信號(hào)處理技術(shù)對(duì)于在調(diào)制解調(diào)器磁盤驅(qū)動(dòng)裝置中看到的增加的存儲(chǔ)容量和高接入速度具有很大貢獻(xiàn)。
在磁盤驅(qū)動(dòng)裝置的普通讀/寫通道電路中的一個(gè)讀出通道電路包括用于初始處理由該裝置的讀/寫頭產(chǎn)生的模擬讀出信號(hào)的部件。這一處理提供了自動(dòng)增益控制(AGC)放大、濾波和均衡化以及模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換。
隨著面密度提高，符號(hào)間干擾(ISI)、與過渡相關(guān)的噪聲和高密度非線性失真、以及在高數(shù)據(jù)速率的帶寬限制導(dǎo)致性能下降。例如，在磁記錄通道中的相鄰記錄比特之間的符號(hào)間干擾電平隨記錄密度而增加。當(dāng)前最常用的讀寫通道是基于部分響應(yīng)方案的讀寫通道。在這一方案中，通道脈沖和維特比檢測(cè)器被用于檢測(cè)在數(shù)字化讀出信號(hào)中的數(shù)據(jù)脈沖以及恢復(fù)該比特。先進(jìn)的重放均衡已經(jīng)采用在該磁記錄技術(shù)中來把該信道脈沖響應(yīng)成形為某一指定的目標(biāo)形狀，該響應(yīng)具有較短的持續(xù)期(高帶寬)并且被稱之為分區(qū)響應(yīng)信號(hào)傳送或均衡。匹配該目標(biāo)成形的一個(gè)維特比檢測(cè)器通常接在該部分響應(yīng)均衡器之后。通過在信道輸出的自適應(yīng)均衡精確維持該期望的部分響應(yīng)形狀，使得高效地實(shí)現(xiàn)該維特比檢測(cè)器并且因此改進(jìn)該比特檢測(cè)質(zhì)量。該檢測(cè)器的總體任務(wù)是恢復(fù)原始記錄在該磁介質(zhì)上的編碼數(shù)據(jù)。
在此說明書中，如此的一個(gè)檢測(cè)器接收一個(gè)均衡的數(shù)字讀出信號(hào)，并且從其產(chǎn)生一個(gè)編碼的數(shù)據(jù)信號(hào)，然后解碼該編碼的數(shù)據(jù)信號(hào)來產(chǎn)生最終的讀出數(shù)據(jù)信號(hào)。在這樣的一個(gè)讀/寫通道電路中的各種組成部分把各種參數(shù)引進(jìn)到該設(shè)計(jì)和制造過程中，這些參數(shù)的值影響著該裝置的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器密度和存取速度。
該維特比譯碼算法的核心是網(wǎng)格的，它是顯示時(shí)間段的編碼器狀態(tài)機(jī)的一個(gè)擴(kuò)展。該網(wǎng)格的一部分顯示可能的狀態(tài)轉(zhuǎn)移并且輸出用于編碼器一個(gè)周期的碼字。在兩個(gè)狀態(tài)之間每一分支都表示該編碼器中的一個(gè)可能的狀態(tài)改變。通過把在取樣序列y0，y1，....yn中的取樣與相關(guān)于能夠在時(shí)間n以狀態(tài)j結(jié)束的全部可能路徑相關(guān)的讀回取樣的預(yù)期序列進(jìn)行比較，維特比處理過程確定了在每一狀態(tài)j中結(jié)束的最佳路徑(來自有限字母符號(hào)的最可能的序列)，其中的狀態(tài)j表示該通道中的存儲(chǔ)器。
通常通過比較在實(shí)際和預(yù)期讀回取樣序列之間的歐幾里德距離來確定該″最佳路徑″。此歐幾里德距離時(shí)常稱作狀態(tài)度量(也稱為路徑量度)。在狀態(tài)j中結(jié)束的最佳路徑時(shí)常被定義成具有最小狀態(tài)度量的預(yù)測(cè)的讀回取樣序列。如本專業(yè)公知的那樣，該狀態(tài)度量能夠以除歐幾里德距離之外的術(shù)語限定。
可以根據(jù)數(shù)據(jù)相關(guān)噪聲或其信號(hào)相關(guān)結(jié)構(gòu)調(diào)整該歐幾里德度量。但是，為了調(diào)整該歐幾里德支路度量，需要用于各種不同狀態(tài)的分離函數(shù)。操作在具有L系數(shù)的一個(gè)任意概括部分響應(yīng)目標(biāo)上的傳統(tǒng)維特比檢測(cè)器需要具有2L支路度量的2L-1個(gè)狀態(tài)。例如，對(duì)于具有長度是5的一個(gè)目標(biāo)來說，需要16個(gè)狀態(tài)維特比。
隨著記錄密度的增加，需要更高階的目標(biāo)，并且該維特比檢測(cè)器電路的尺寸和復(fù)雜度隨著上述部分響應(yīng)階n指數(shù)地增加。換句話說，在檢測(cè)中需要的狀態(tài)的數(shù)量隨目標(biāo)長度和預(yù)測(cè)器長度指數(shù)地增長。在一個(gè)研究中，發(fā)現(xiàn)存儲(chǔ)器4的一個(gè)對(duì)稱目標(biāo)的均衡的執(zhí)行情況優(yōu)于存儲(chǔ)器3的非對(duì)稱目標(biāo)的均衡的執(zhí)行情況。在另外的研究中發(fā)現(xiàn)長度為7的一個(gè)目標(biāo)將給出最佳性能。
然而，該16狀態(tài)均衡目標(biāo)在目前是用于在一個(gè)PRML讀出數(shù)據(jù)通道中用于提供均衡的傳統(tǒng)方案。但是，該16狀態(tài)均衡目標(biāo)有許多缺點(diǎn)。例如，該原來的16狀態(tài)目標(biāo)傳統(tǒng)方案的一個(gè)缺陷是該原來的16狀態(tài)均衡目標(biāo)是一個(gè)非對(duì)稱目標(biāo)，這種非對(duì)稱目標(biāo)需要相當(dāng)大的整數(shù)系數(shù)以便實(shí)現(xiàn)用精確粒度編程。該可編程自然16狀態(tài)均衡目標(biāo)還難于在增益和定時(shí)恢復(fù)回路中實(shí)施，因?yàn)樵?6狀態(tài)均衡目標(biāo)缺乏對(duì)稱性，需要大系數(shù)，并且在導(dǎo)出該時(shí)間梯度時(shí)在可編程的值上提供不連續(xù)的導(dǎo)數(shù)。
而且，該可編程原來的16狀態(tài)均衡目標(biāo)本身不適用于該維特比檢測(cè)器的簡(jiǎn)單實(shí)施方案。該檢測(cè)器的實(shí)施一歐幾里德度量需要使用該原來的16狀態(tài)目標(biāo)的大量的支路度量系數(shù)。該維特比檢測(cè)器實(shí)施一匹配濾波器度量需要使用該原來的16狀態(tài)目標(biāo)的一個(gè)復(fù)雜的可編程匹配濾波器。而且，該原來的16狀態(tài)均衡目標(biāo)的系數(shù)不能被獨(dú)立地改變并且仍然保持該需要的DC零或時(shí)常期望的奈奎斯特(Nyquist)零。
在高線性記錄密度，具有實(shí)系數(shù)的概括的部分響應(yīng)多項(xiàng)式提供了比具有整數(shù)系數(shù)的部分響應(yīng)多項(xiàng)式更好的對(duì)于該磁記錄通道的匹配。但是，這樣的一個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)起來非常復(fù)雜。
可以看到需要一種具有一個(gè)均衡目標(biāo)的維特比檢測(cè)器，以提供優(yōu)于該傳統(tǒng)16狀態(tài)均衡目標(biāo)的改進(jìn)的性能。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的局限性、并且克服在閱讀和理解本說明書時(shí)變得顯見的其它局限性，本發(fā)明公開了一種在一個(gè)維特比檢測(cè)器中使用具有一個(gè)匹配濾波器度量的一個(gè)加長均衡目標(biāo)濾波器的裝置。
通過使用一個(gè)均衡目標(biāo)，本發(fā)明解決了上述問題，該均衡目標(biāo)包括一個(gè)基礎(chǔ)部分響應(yīng)成分，即(1-D2)、一個(gè)白化這種噪聲的分?jǐn)?shù)系數(shù)多項(xiàng)式成分，即(1+p1D+p2D2)、和該噪聲白化成分的一個(gè)時(shí)間反向副本。因此，該噪聲白化成分的時(shí)間反向副本是來自先前一個(gè)匹配濾波器成分噪聲白化成分。
根據(jù)本發(fā)明原理一個(gè)實(shí)施例的讀出通道包括均衡器，用于均衡一個(gè)數(shù)字信號(hào)，以便提供均衡的再生信號(hào)；和維特比檢測(cè)器，能夠接收該均衡的再生信號(hào)并且把該再生的信號(hào)轉(zhuǎn)換成指示存儲(chǔ)在一個(gè)記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)的數(shù)字輸出信號(hào)；其中使用一個(gè)加長的均衡目標(biāo)實(shí)現(xiàn)該均衡器，該加長的均衡目標(biāo)包括第一和第二傳遞函數(shù)的一個(gè)數(shù)學(xué)卷積，該第一傳遞函數(shù)包括一個(gè)預(yù)定的均衡目標(biāo)，用于提供把期望的成形提供到該讀出信號(hào)，以及該第二傳遞函數(shù)包括一個(gè)匹配濾波器函數(shù)，提供一個(gè)時(shí)間反向成分，即該均衡目標(biāo)的一個(gè)白化濾波器成分的時(shí)間反向副本。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一個(gè)信號(hào)處理系統(tǒng)。本信號(hào)處理系統(tǒng)包括存儲(chǔ)器，用于在其中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；以及耦合到該存儲(chǔ)器的一個(gè)處理器，使用一個(gè)加長的均衡目標(biāo)來均衡一個(gè)數(shù)字信號(hào)，以便提供均衡的再生信號(hào)，其中該加長的均衡目標(biāo)包括第一和第二傳遞函數(shù)的一個(gè)數(shù)學(xué)卷積，該第一傳遞函數(shù)包括一個(gè)預(yù)定的均衡目標(biāo)，用于提供把期望的成形提供到該讀出信號(hào)，以及該第二傳遞函數(shù)包括一個(gè)匹配濾波器函數(shù)，提供一個(gè)時(shí)間反向成分，即該均衡目標(biāo)的一個(gè)白化濾波器成分的時(shí)間反向副本。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一個(gè)均衡器。根據(jù)一個(gè)加長的均衡目標(biāo)實(shí)現(xiàn)該均衡器，其中該加長的均衡目標(biāo)包括第一和第二傳遞函數(shù)的一個(gè)數(shù)學(xué)卷積，該第一傳遞函數(shù)包括一個(gè)預(yù)定的均衡目標(biāo)，用于把期望的成形提供到該讀出信號(hào)，以及該第二傳遞函數(shù)包括一個(gè)匹配濾波器函數(shù)，提供一個(gè)時(shí)間反向成分，即該均衡目標(biāo)的一個(gè)白化濾波器成分的時(shí)間反向副本。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一個(gè)磁存儲(chǔ)裝置。該磁存儲(chǔ)裝置包括用于在其上記錄數(shù)據(jù)的一個(gè)磁存儲(chǔ)介質(zhì)；用于移動(dòng)該磁存儲(chǔ)介質(zhì)的電機(jī)；用于在該磁存儲(chǔ)介質(zhì)上讀和寫數(shù)據(jù)的磁頭；用于相對(duì)于該磁存儲(chǔ)介質(zhì)定位該磁頭的一個(gè)致動(dòng)器；以及用于處理在該磁存儲(chǔ)介質(zhì)上的編碼信號(hào)的一個(gè)數(shù)據(jù)信道，該數(shù)據(jù)信道包括根據(jù)一個(gè)加長的均衡目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)均衡器，其中該加長的均衡目標(biāo)包括第一和第二傳遞函數(shù)的一個(gè)數(shù)學(xué)卷積，該第一傳遞函數(shù)包括一個(gè)預(yù)定的均衡目標(biāo)，用于提供把期望的成形提供到該讀出信號(hào)，以及該第二傳遞函數(shù)包括一個(gè)匹配濾波器函數(shù)，提供一個(gè)時(shí)間反向成分，即該均衡目標(biāo)的一個(gè)白化濾波器成分的時(shí)間反向副本。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，提供了另一均衡器。此均衡器根據(jù)用于把一個(gè)通道脈沖響應(yīng)成形為一個(gè)期望目標(biāo)形狀的裝置實(shí)現(xiàn)，該用于成形的裝置包括第一裝置，用于把期望的形狀提供到該讀出信號(hào)，以及第二裝置，用于提供一個(gè)時(shí)間反向的成分，即用于成形的裝置的一個(gè)白化濾波器成分的一個(gè)時(shí)間反向的副本。
定性本發(fā)明的這些優(yōu)點(diǎn)和新穎特征在所附的并且形成本發(fā)明的一部分的權(quán)利要求中特別指出。但是為了更好地理解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)以及通過使用本發(fā)明而獲得的目標(biāo)，應(yīng)該參考形成本發(fā)明另一部分的附圖以及附帶描述內(nèi)容，其中示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)裝置的具體實(shí)例的描述。


現(xiàn)參考附圖，其中相同的參考數(shù)字始終表示對(duì)應(yīng)的部件圖1示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的存儲(chǔ)系統(tǒng)；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的磁盤驅(qū)動(dòng)裝置的框圖；圖3是采用PRML檢測(cè)的圖2的讀/寫通道電路的框圖；圖4示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)均衡器；圖5示出使用傳統(tǒng)均衡目標(biāo)的一個(gè)數(shù)據(jù)通道的框圖；圖6示出使用傳統(tǒng)均衡目標(biāo)和匹配濾波器度量的一個(gè)數(shù)據(jù)通道的框圖；圖7示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的使用匹配16狀態(tài)均衡目標(biāo)和匹配濾波器度量的一個(gè)數(shù)據(jù)通道的框圖；和圖8示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)匹配濾波器度量的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
在下列實(shí)施例的描述中，涉及構(gòu)成本發(fā)明一部分的附圖，其中通過可以實(shí)踐本發(fā)明的具體的實(shí)施例表示。由于可以在不背離本發(fā)明范圍的條件下作出結(jié)構(gòu)上的改變，所以應(yīng)該理解的是，可以利用其它實(shí)施例實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
本發(fā)明提供了在維特比檢測(cè)器中使用具有匹配濾波器度量的一個(gè)加長均衡目標(biāo)濾波器的裝置。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的均衡目標(biāo)包括一個(gè)基礎(chǔ)部分響應(yīng)成分，即(1-D2)，一個(gè)白化該噪聲的部分系數(shù)多項(xiàng)式成分，即(1+p1D+p2D2)，以及該噪聲白化成分的一個(gè)時(shí)間反向副本。因此，該噪聲白化成分的時(shí)間反相副本是來自先前的一個(gè)匹配濾波器成分的噪聲白化成分。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的存儲(chǔ)系統(tǒng)100。圖1中的傳感器110是在致動(dòng)器120的控制之下。致動(dòng)器120控制傳感器110的位置。傳感器110在磁介質(zhì)130上寫入和讀出數(shù)據(jù)。讀/寫信號(hào)傳到數(shù)據(jù)信道140。一個(gè)信號(hào)處理器系統(tǒng)150控制該致動(dòng)器120和處理該數(shù)據(jù)通道140的信號(hào)。另外，一個(gè)介質(zhì)平移器160由信號(hào)處理器系統(tǒng)150控制，使得磁介質(zhì)130相對(duì)于傳感器110移動(dòng)。然而，本發(fā)明并不局限于特定類型的存儲(chǔ)器系統(tǒng)100或局限于該存儲(chǔ)器系統(tǒng)100中使用的介質(zhì)130的類型。
圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的磁盤驅(qū)動(dòng)裝置200的框圖。圖2中的盤210由主軸馬達(dá)234轉(zhuǎn)動(dòng)，并且磁頭212定位在對(duì)應(yīng)盤210之一的表面。磁頭212安裝在從一個(gè)E型塊組件214延伸到盤210的對(duì)應(yīng)伺服臂上。塊組件214具有相關(guān)的旋轉(zhuǎn)音圈致動(dòng)器230，移動(dòng)塊組件214并且從而改變頭212的位置，用于從一個(gè)或者多個(gè)盤210上的特定的位置讀出數(shù)據(jù)或?qū)懭霐?shù)據(jù)。
一個(gè)預(yù)放大器216預(yù)放大由磁頭212拾取的信號(hào)并從而在讀取操作期間把一個(gè)放大信號(hào)提供給讀/寫通道電路218。在一個(gè)寫入操作期間，預(yù)放大器216把一個(gè)編碼的寫數(shù)據(jù)信號(hào)從讀/寫通道電路218傳輸?shù)酱蓬^212。在一個(gè)讀操作中，讀/寫通道電路18從由前置放大器216提供的一個(gè)讀出信號(hào)中檢測(cè)一個(gè)數(shù)據(jù)脈沖，并且解碼該數(shù)據(jù)脈沖。讀/寫通道電路218把該解碼的數(shù)據(jù)脈沖傳輸?shù)揭粋€(gè)盤數(shù)據(jù)控制器(DDC) 20。而且，讀/寫通道電路18還解碼從該DDC 220接收的寫數(shù)據(jù)，并且把該解碼的數(shù)據(jù)提供到預(yù)放大器216。
DDC 220既通過讀/寫通道電路18和預(yù)放大器216把從主計(jì)算機(jī)(沒示出)接收的數(shù)據(jù)寫在盤210上，又將來自盤210的讀出數(shù)據(jù)傳送到該主計(jì)算機(jī)。DDC220還接口在該主計(jì)算機(jī)和微控制器224之間。緩存器RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)222暫存在DDC 220和主計(jì)算機(jī)、微控制器224、和讀/寫通道電路218之間傳送的數(shù)據(jù)。微控制器224響應(yīng)來自主計(jì)算機(jī)的讀和寫指令而控制尋道和磁道跟蹤功能。
ROM(只讀存儲(chǔ)器)226存儲(chǔ)了用于微控制器224以及各種設(shè)定值的控制程序。響應(yīng)從提供磁頭212的定位控制的微控制器224產(chǎn)生的一個(gè)控制信號(hào)，伺服驅(qū)動(dòng)器228產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器230的一個(gè)驅(qū)動(dòng)電流。該驅(qū)動(dòng)電流被加到致動(dòng)器230的一個(gè)音圈。根據(jù)從伺服驅(qū)動(dòng)器228提供的該驅(qū)動(dòng)電流的方向和大小，致動(dòng)器230相對(duì)于盤210而定位磁頭212。根據(jù)從為了控制盤210的微控制器224產(chǎn)生的控制值，一個(gè)主軸馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器232驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)該盤210的主軸馬達(dá)234。
圖3是采用PRML檢測(cè)的圖2的讀/寫通道電路300的框圖。圖3中的讀/寫通道電路300包括具有讀/寫裝置和記錄介質(zhì)的一個(gè)物理記錄通道338、用于把數(shù)據(jù)寫在記錄介質(zhì)上的一個(gè)寫入通道電路340、和為了從該記錄介質(zhì)讀出數(shù)據(jù)的一個(gè)讀出通道電路342。寫入通道電路340包括一個(gè)編碼器344、預(yù)解碼器346和寫入補(bǔ)償器348。讀出通道電路342包括一個(gè)自動(dòng)增益控制(AGC)放大器350、一個(gè)低通濾波器(LPF) 52、一個(gè)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)354、一個(gè)自適應(yīng)均衡器356、一個(gè)維特比檢測(cè)器358、一個(gè)增益控制器360、一個(gè)定時(shí)控制器362和一個(gè)解碼器364。該維特比檢測(cè)器358包括一個(gè)匹配濾波器(圖3未示出)。
操作中，編碼器344把輸入的將要寫入在該記錄介質(zhì)上的寫數(shù)據(jù)編碼成一個(gè)預(yù)定的碼。例如，其中鄰接的零的數(shù)量必須保持在特定的最大和最小值之間的一個(gè)RLL(局限運(yùn)行長度)碼被共同用于這一預(yù)定的編碼。但是，本發(fā)明并不意味著局限于RLL，其它編碼也可被使用。預(yù)解碼器346被包括以避免差錯(cuò)傳播。寫入補(bǔ)償器348減小了由該讀/寫標(biāo)題而產(chǎn)生的非線性影響。但是，由于實(shí)際記錄通道的響應(yīng)與此傳遞函數(shù)不完全一致，所以總是需要隨后的均衡。
自動(dòng)增益控制(AGC)放大器350放大從該盤讀出的一個(gè)模擬信號(hào)。低通濾波器352消除來自AGC放大器350的高頻噪聲并且重新成形該信號(hào)輸出。從低通濾波器352輸出的信號(hào)由模擬-數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器354轉(zhuǎn)換成一個(gè)離散的數(shù)字信號(hào)。該所得到的結(jié)果數(shù)字信號(hào)被隨后加到自適應(yīng)均衡器356，自適應(yīng)控制符號(hào)間干擾(ISI)以便產(chǎn)生期望的波形。維特比檢測(cè)器358接收從自適應(yīng)均衡器356輸出的均衡信號(hào)并且從其產(chǎn)生編碼數(shù)據(jù)。解碼器64解碼從維特比檢測(cè)器358輸出的該編碼數(shù)據(jù)，以便產(chǎn)生該最終讀出數(shù)據(jù)。同時(shí)，為了校正該模擬信號(hào)包絡(luò)和該數(shù)字抽樣定時(shí)，增益控制器360控制AGC放大器350的增益，并且定時(shí)控制器362控制用于A/D轉(zhuǎn)換器354的抽樣定時(shí)。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)均衡器400。圖4中，輸入信號(hào)410被饋送到移位寄存器電路412中。隨著每一連續(xù)的輸入到達(dá)該移位寄存器，存儲(chǔ)單元420的值被抽取。抽取的信號(hào)在430可以由選擇系數(shù)440相乘。其結(jié)果產(chǎn)生的抽取信號(hào)450被隨后在460被相加，以便提供一個(gè)輸出470。
圖5示出使用傳統(tǒng)均衡目標(biāo)的一個(gè)數(shù)據(jù)通道的框圖500。圖5中，一個(gè)讀回信號(hào)ak510被加到由(1-D2)(1+p1D+p2D2)給定的均衡器目標(biāo)512表示的均衡器。在維特比檢測(cè)器540的輸入端產(chǎn)生一個(gè)噪聲白化的目標(biāo)yk530。
圖6示出使用傳統(tǒng)均衡目標(biāo)和匹配濾波器度量的一個(gè)數(shù)據(jù)通道的框圖600。圖6中，一個(gè)讀回信號(hào)ak610被加到具有由(1-D2)(1+p1D+p2D2)給定的均衡器目標(biāo)612的均衡器。因此該均衡目標(biāo)612包括一個(gè)基礎(chǔ)部分響應(yīng)成分，即(1-D2)，和一個(gè)部分系數(shù)多項(xiàng)式成分以白化該噪聲，即(1+p1D+D2)。在匹配濾波器650的輸入端提供一個(gè)噪聲白化的目標(biāo)yk630。該匹配濾波器650由(-1+D2)(p2+p1D+D2)給定。匹配濾波器650把輸出端zk660提供到該維特比檢測(cè)器640。匹配濾波器650促使該解碼輸出的變換。因此圖6的框圖600提供了歐幾里德度量檢測(cè)。
圖7示出使用匹配的16狀態(tài)均衡目標(biāo)和匹配濾波器度量的一個(gè)數(shù)據(jù)通道的框圖700。圖7中，讀回信號(hào)ak710被加到由(1-D2)(1+p1D+p2D2)(p2+p1D+D2)給定的匹配16狀態(tài)均衡器目標(biāo)712表示的均衡器。匹配的16狀態(tài)均衡器目標(biāo)712的一部分是該匹配濾波器750先前的一部分。噪聲目標(biāo)yk730被提供在該匹配濾波器750的輸入端。由(-1+D2)給定該匹配濾波器750。匹配濾波器750把輸出端zk760提供給該維特比檢測(cè)器740。
通過重新排列均衡目標(biāo)的成分，匹配的16狀態(tài)(MS16)均衡目標(biāo)712被提供該匹配濾波器的成分。因此該均衡目標(biāo)712包括一個(gè)基礎(chǔ)部分響應(yīng)成分，即(1-D2)，一個(gè)白化該噪聲的部分系數(shù)多項(xiàng)式成分，即(1+p1D+p2D2)，以及該噪聲白化成分780的一個(gè)時(shí)間反向副本。因此，該噪聲白化成分780的時(shí)間反相副本是來自圖6示出的該匹配濾波器的成分。
該匹配16狀態(tài)均衡器目標(biāo)712可以由(1+aD+bD2-bD4-aD5-D6)表示，其中a＝(p1/p2)+p1而b＝(p12+1)/p2)+p2-1。該MS16均衡目標(biāo)712是只有用于編程的兩個(gè)參數(shù)的一個(gè)對(duì)稱目標(biāo)。該a和b參數(shù)實(shí)現(xiàn)了在目標(biāo)響應(yīng)中的大靈活性，并且每一參數(shù)都能夠獨(dú)立地改變而同時(shí)保持在DC和奈奎斯特的零。
該MS16均衡目標(biāo)712還展現(xiàn)出比圖5-6示出的原來的16狀態(tài)均衡目標(biāo)512、612更少的高頻能量。通過使用MS16均衡目標(biāo)712，還可以更容易地均衡很低分辯率的系統(tǒng)。
由于抽取(tap)加權(quán)量化效果，該MS16均衡目標(biāo)712展現(xiàn)出更少的SER損失。該硬件需要存儲(chǔ)有限精度的均衡化FIR的抽取加權(quán)。當(dāng)這些抽取加權(quán)被量化時(shí)，在SER中出現(xiàn)某些丟失。該MS16均衡目標(biāo)712在這一方面是優(yōu)秀的。
MS16均衡目標(biāo)712允許在維特比檢測(cè)器740之前使用一個(gè)很簡(jiǎn)單的非可編程的匹配濾波器750。已經(jīng)展示出，當(dāng)使用該MS16目標(biāo)712時(shí)，在該均衡化FIR之后總體需要的精度較小。
圖8示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)匹配濾波器度量的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。圖8中，該初始碼字狀態(tài)810被顯示在左邊，可能的隨后碼字狀態(tài)812表示在右邊。每一碼字都通過網(wǎng)格結(jié)構(gòu)圖與一個(gè)唯一路徑相關(guān)。網(wǎng)格結(jié)構(gòu)圖在每一級(jí)或時(shí)間增量t都具有2M個(gè)節(jié)點(diǎn)。圖8中有16個(gè)節(jié)點(diǎn)820。有兩個(gè)支路822 824留給每一節(jié)點(diǎn)。每一節(jié)點(diǎn)的支路表示每一節(jié)點(diǎn)或輸入值的可能的路徑形式。如能夠在圖8中所見，上部八個(gè)支路加法器830只包含信號(hào)項(xiàng)zk，并且底部八個(gè)支路840僅包括恒定的a和b。如上所述，a和b是可編程的常數(shù)并且反映該使用中的可編程的檢測(cè)目標(biāo)。
參照?qǐng)D1-8示出的處理可被確實(shí)地包括在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀媒體或載體中，例如圖1示出的一個(gè)或者多個(gè)固定和/或可移動(dòng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置188中，或其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)通信裝置中。計(jì)算機(jī)程序190可被加載到存儲(chǔ)器170以便配置該處理器172來執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序190。當(dāng)由圖1的處理器172讀出并且執(zhí)行時(shí)，該計(jì)算機(jī)程序190包括使得該裝置執(zhí)行必需步驟的指令，以便執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例的步驟或基本原理。
本發(fā)明的最佳實(shí)施例的上述描述是用于示出和描述的目的。本發(fā)明并不打算完全局限于公開的形式。根據(jù)上述指教可能有許多修改和變更。本發(fā)明的意圖范圍不局限細(xì)節(jié)描述，而是由所附的權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1.一種讀出通道，包括均衡器，用于均衡一個(gè)數(shù)字信號(hào)，以便提供均衡的再生信號(hào)；和維特比檢測(cè)器，能夠接收該均衡的再生信號(hào)并且把該再生的信號(hào)轉(zhuǎn)換成指示存儲(chǔ)在一個(gè)記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)的數(shù)字輸出信號(hào)；其中使用一個(gè)加長的均衡目標(biāo)實(shí)施該均衡器，該加長的均衡目標(biāo)包括第一和第二傳遞函數(shù)的一個(gè)數(shù)學(xué)卷積，該第一傳遞函數(shù)包括一個(gè)預(yù)定的均衡目標(biāo)，用于把期望的成形提供到該讀出信號(hào)，以及該第二傳遞函數(shù)包括一個(gè)匹配濾波器函數(shù)，提供一個(gè)時(shí)間反向成分，即該均衡目標(biāo)的一個(gè)白化濾波器成分的時(shí)間反向副本。
2.權(quán)利要求1的讀出通道，其中該預(yù)定均衡目標(biāo)包括具有一個(gè)長度為7的16狀態(tài)均衡目標(biāo)。
3.權(quán)利要求1的讀出通道，其中加長均衡目標(biāo)是對(duì)稱的并且只包括兩個(gè)可編程的參數(shù)。
4.權(quán)利要求1的讀出通道，其中該加長均衡目標(biāo)的系數(shù)是在保持一種DC零和一個(gè)期望的奈奎斯特零的同時(shí)可獨(dú)立調(diào)整的系數(shù)。
5.權(quán)利要求1的讀出通道，其中該加長的均衡目標(biāo)包括一個(gè)基礎(chǔ)部分響應(yīng)成份、一個(gè)部分系數(shù)多項(xiàng)式成分和該部分系數(shù)多項(xiàng)式成分的一個(gè)時(shí)間反向副本。
6.權(quán)利要求1的讀出通道，其中該加長的均衡目標(biāo)具有(1-D2)(1+p1D+p2D2)(p2+p1D+D2)的形式。
7.權(quán)利要求1的讀出通道，其中該加長的均衡目標(biāo)具有(1+aD+bD2-bD4-aD5-D6)的形式，其中a等于(p1/p2)+p1并且b等于((p12+1)/p2)+p2-1。
8.權(quán)利要求7的讀出通道，其中a和b是可編程的。
9.一種信號(hào)處理系統(tǒng)，包括存儲(chǔ)器，用于在其中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；和耦合到該存儲(chǔ)器的一個(gè)處理器，使用一個(gè)加長的均衡目標(biāo)來均衡一個(gè)數(shù)字信號(hào)，以便提供均衡的再生信號(hào)，其中該加長的均衡目標(biāo)包括第一和第二傳遞函數(shù)的一個(gè)數(shù)學(xué)卷積，該第一傳遞函數(shù)包括一個(gè)預(yù)定的均衡目標(biāo)，用于把期望的成形提供到該讀出信號(hào)，以及該第二傳遞函數(shù)包括一個(gè)匹配濾波器函數(shù)，提供一個(gè)時(shí)間反向成分，即該均衡目標(biāo)的一個(gè)白化濾波器成分的時(shí)間反向副本。
10.權(quán)利要求9的信號(hào)處理系統(tǒng)，其中該預(yù)定均衡目標(biāo)包括具有一個(gè)長度為7的16狀態(tài)均衡目標(biāo)。
11.權(quán)利要求9的信號(hào)處理系統(tǒng)，其中加長均衡目標(biāo)是對(duì)稱的并且只包括兩個(gè)可編程的參數(shù)。
12.權(quán)利要求9的信號(hào)處理系統(tǒng)，其中該加長均衡目標(biāo)的系數(shù)是在保持一種DC零和一個(gè)期望的奈奎斯特零的同時(shí)可獨(dú)立調(diào)整的系數(shù)。
13.權(quán)利要求9的信號(hào)處理系統(tǒng)，其中該加長的均衡目標(biāo)包括一個(gè)基礎(chǔ)部分響應(yīng)成份、一個(gè)部分系數(shù)多項(xiàng)式成分和該部分系數(shù)多項(xiàng)式成分的一個(gè)時(shí)間反向副本。
14.權(quán)利要求9的信號(hào)處理系統(tǒng)，其中該加長的均衡目標(biāo)具有(1-D2)(1+p1D+p2D2)(p2+p1D+D2)的形式。
15.權(quán)利要求9的信號(hào)處理系統(tǒng)，其中該加長的均衡目標(biāo)具有(1+aD+bD2-bD4-aD5-D6)的形式，其中a等于(p1/p2)+p1并且b等于((p12+1)/p2)+p2-1。
16.權(quán)利要求15的信號(hào)處理系統(tǒng)，其中a和b是可編程的。
17.根據(jù)一種加長的均衡目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的均衡器，該加長的均衡目標(biāo)包括第一和第二傳遞函數(shù)的一個(gè)數(shù)學(xué)卷積，該第一傳遞函數(shù)包括一個(gè)預(yù)定的均衡目標(biāo)，用于把期望的成形提供到該讀出信號(hào)，以及該第二傳遞函數(shù)包括一個(gè)匹配濾波器函數(shù)，提供一個(gè)時(shí)間反向成分，即該均衡目標(biāo)的一個(gè)白化濾波器成分的時(shí)間反向副本。
18.權(quán)利要求17的均衡器，其中加長均衡目標(biāo)是對(duì)稱的并且只包括兩個(gè)可編程的參數(shù)。
19.權(quán)利要求17的均衡器，其中該加長均衡目標(biāo)的系數(shù)是在保持一種DC零和一個(gè)期望的奈奎斯特零的同時(shí)可獨(dú)立調(diào)整的系數(shù)。
20.權(quán)利要求17的均衡器，其中該加長的均衡目標(biāo)包括一個(gè)基礎(chǔ)部分響應(yīng)成份、一個(gè)部分系數(shù)多項(xiàng)式成分和該部分系數(shù)多項(xiàng)式成分的一個(gè)時(shí)間反向副本。
21.權(quán)利要求17的均衡器，其中該加長的均衡目標(biāo)具有(1-D2)(1+p1D+p2D2)(p2+p1D+D2)的形式。
22.權(quán)利要求17的均衡器，其中該加長的均衡目標(biāo)具有(1+aD+bD2-bD4-aD5-D6)的形式，其中a等于(p1/p2)+p1并且b等于((p12+1)/p2)+p2-1。
23.權(quán)利要求22的均衡器，其中a和b是可編程的。
24.一種磁存儲(chǔ)裝置，包括用于在其上記錄數(shù)據(jù)的磁存儲(chǔ)介質(zhì)；用于移動(dòng)該磁存儲(chǔ)介質(zhì)的電機(jī)；用于在該磁存儲(chǔ)介質(zhì)上讀和寫數(shù)據(jù)的磁頭；用于相對(duì)于該磁存儲(chǔ)介質(zhì)定位該磁頭的一個(gè)致動(dòng)器；和用于處理在該磁存儲(chǔ)介質(zhì)上的編碼信號(hào)的一個(gè)數(shù)據(jù)信道，該數(shù)據(jù)信道包括根據(jù)一個(gè)加長的均衡目標(biāo)實(shí)施的一個(gè)均衡器，其中該加長的均衡目標(biāo)包括第一和第二傳遞函數(shù)的一個(gè)數(shù)學(xué)卷積，該第一傳遞函數(shù)包括一個(gè)預(yù)定的均衡目標(biāo)，用于把期望的成形提供到該讀出信號(hào)，以及該第二傳遞函數(shù)包括一個(gè)匹配濾波器函數(shù)，提供一個(gè)時(shí)間反向成分，即該均衡目標(biāo)的一個(gè)白化濾波器成分的時(shí)間反向副本。
25.權(quán)利要求24的磁存儲(chǔ)裝置，其中該預(yù)定均衡目標(biāo)包括具有一個(gè)長度為7的16狀態(tài)均衡目標(biāo)。
26.權(quán)利要求24的磁存儲(chǔ)裝置，其中加長均衡目標(biāo)是對(duì)稱的并且只包括兩個(gè)可編程的參數(shù)。
27.權(quán)利要求24的磁存儲(chǔ)裝置，其中該加長均衡目標(biāo)的系數(shù)是在保持一種DC零和一個(gè)期望的奈奎斯特零的同時(shí)可獨(dú)立調(diào)整的系數(shù)。
28.權(quán)利要求24的磁存儲(chǔ)裝置，其中該加長的均衡目標(biāo)包括一個(gè)基礎(chǔ)部分響應(yīng)成份、一個(gè)部分系數(shù)多項(xiàng)式成分和該部分系數(shù)多項(xiàng)式成分的一個(gè)時(shí)間反向副本。
29.權(quán)利要求24的磁存儲(chǔ)裝置，其中該加長的均衡目標(biāo)具有(1-D2)(1+p1D+p2D2)(p2+p1D+D2)的形式。
30.權(quán)利要求24的磁存儲(chǔ)裝置，其中該加長的均衡目標(biāo)具有(1+aD+bD2-bD4-aD5-D6)的形式，其中a等于(p1/p2)+p1并且b等于((p12+1)/p2)+p2-1。
31.權(quán)利要求30的磁存儲(chǔ)裝置，其中a和b是可編程的。
32.一種均衡器，此均衡器根據(jù)用于把一個(gè)通道脈沖響應(yīng)成形為一個(gè)期望目標(biāo)形狀的裝置實(shí)現(xiàn)，該用于成形的裝置包括第一裝置，用于把期望的形狀提供到該讀出信號(hào)，以及第二裝置，用于提供一個(gè)時(shí)間反向的成分，即用于成形的裝置的一個(gè)白化濾波器成分的一個(gè)時(shí)間反向的副本。
全文摘要
公開了一種在維特比檢測(cè)器中使用具有匹配濾波器度量的一個(gè)加長均衡目標(biāo)濾波器的裝置。該均衡目標(biāo)包括一個(gè)基礎(chǔ)部分響應(yīng)成分，即(1－D
文檔編號(hào)G11B20/10GK1612255SQ20041008492
公開日2005年5月4日 申請(qǐng)日期2004年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月10日
發(fā)明者羅伊·D·西德西揚(yáng), 阿杰伊·多拉基亞, 伊萬杰羅斯·伊萊夫塞里奧, 理查德·L·加爾布雷斯, 托馬斯·米特爾霍爾澤, 特拉維斯·R·奧恩寧 申請(qǐng)人:日立環(huán)球儲(chǔ)存科技荷蘭有限公司