專利名稱：使用短塊編碼器調(diào)制數(shù)據(jù)的技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用短塊編碼器把調(diào)制約束強(qiáng)加于數(shù)據(jù)的技術(shù)，更具體地講，本發(fā)明涉及在把調(diào)制約束強(qiáng)加于偶和奇交織部之前，使用短塊編碼器把調(diào)制約束強(qiáng)加于每一數(shù)據(jù)塊中的比特的子集的技術(shù)。
背景技術(shù)：
磁盤驅(qū)動(dòng)器能夠?qū)?shù)據(jù)比特寫到諸如磁的硬盤的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)磁盤上。磁盤驅(qū)動(dòng)器也能夠讀取已經(jīng)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)磁盤上的數(shù)據(jù)比特。數(shù)據(jù)比特的某種序列難以寫到磁盤上并且經(jīng)常在讀回該數(shù)據(jù)期間導(dǎo)致錯(cuò)誤。
二進(jìn)制序列可以根據(jù)公知技術(shù)使用預(yù)編碼器和反向預(yù)編碼器被常規(guī)地從一種表示法轉(zhuǎn)換成另一種表示法。在描述本發(fā)明時(shí)，所有的二進(jìn)制序列都被表示為PR4序列，PR4序列可以通過采用1/1+D卷積的預(yù)編碼器被轉(zhuǎn)換成NRZI(不歸零反相)表示法，或者可以通過采用1/(1+D2)卷積的預(yù)編碼器被轉(zhuǎn)換成NRZ(不歸零)表示法。
連續(xù)的零(例如，連續(xù)出現(xiàn)40個(gè)0)的長(zhǎng)序列是易于出錯(cuò)的數(shù)據(jù)比特模式的實(shí)例。在交替位置中的0的長(zhǎng)序列(例如，0a0b0c0d....，其中，a、b、c、d可以為0或1)是易于出錯(cuò)的數(shù)據(jù)比特模式的另一個(gè)實(shí)例。
因此，理想的是消除用戶輸入數(shù)據(jù)中的易于產(chǎn)生錯(cuò)誤的比特序列。消除易于產(chǎn)生錯(cuò)誤的比特序列可確保磁盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中檢測(cè)器和定時(shí)循環(huán)的可靠操作。消除易于產(chǎn)生錯(cuò)誤的比特序列的一種方法是采用以查詢表存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的不易產(chǎn)生錯(cuò)誤的比特模式來替代易于產(chǎn)生錯(cuò)誤的比特序列。不過，對(duì)非常長(zhǎng)的比特序列進(jìn)行替代而言，查詢表并不理想，因?yàn)樗鼈冃枰罅康拇鎯?chǔ)器。
許多磁盤驅(qū)動(dòng)器都具有調(diào)制編碼器。調(diào)制編碼器使用調(diào)制代碼消除易于出錯(cuò)的比特序列。Fibonacci(斐波納契)代碼是調(diào)制編碼器所使用的調(diào)制代碼的一個(gè)實(shí)例。Fibonacci代碼提供了一條有效的途徑來將調(diào)制代碼約束強(qiáng)加在記錄數(shù)據(jù)上以便消除易于產(chǎn)生錯(cuò)誤的比特序列。
Fibonacci編碼器以Fibonacci基(base)將輸入數(shù)字映射到等效的數(shù)字表示法。Fibonacci編碼器將具有K比特的輸入矢量映射到具有N比特的輸出矢量。Fibonacci編碼器使用具有N矢量的基，該基被儲(chǔ)存為N×K二進(jìn)制矩陣。相對(duì)于所存儲(chǔ)的基對(duì)該輸入矢量連續(xù)應(yīng)用Euclid(歐幾里德)算法得出長(zhǎng)度N的編碼矢量。
自然地構(gòu)造Fibonacci代碼，以消除長(zhǎng)串的連續(xù)數(shù)字1。這在文字上表示為j約束，其中參數(shù)j計(jì)數(shù)1的最長(zhǎng)準(zhǔn)許串。通過使得所編碼的序列反向，形成對(duì)Fibonacci代碼的細(xì)微修改。該反向的Fibonacci代碼消除了長(zhǎng)串的連續(xù)數(shù)字0。該約束在文字上表示為k約束或G約束，其中參數(shù)k(或G)計(jì)數(shù)零的最長(zhǎng)準(zhǔn)許串。
最大過渡串(MTR)代碼是與1/(1+D)預(yù)編碼器結(jié)合使用調(diào)制代碼的一種具體類型。就MRT代碼而言，j約束指的是最大數(shù)量個(gè)連續(xù)的1，k約束指的是最大數(shù)量個(gè)連續(xù)的零，而t約束指的是連續(xù)成對(duì)的相同比特(例如，aabbccddee......)的最大個(gè)數(shù)。
通過I約束消除以上所描述的形式為0a0b0c0d0的易出錯(cuò)的序列，其中參數(shù)I計(jì)數(shù)偶或奇子序列中連續(xù)0的最長(zhǎng)串。因此，人們希望提供一種調(diào)制編碼器，來擴(kuò)展Fibonacci代碼以包括組合的G和I約束。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了使用短塊編碼器向數(shù)據(jù)流施加調(diào)制約束的技術(shù)。短塊編碼器向每一數(shù)據(jù)塊中的比特的子集施加調(diào)制約束。然后，把數(shù)據(jù)塊中的偶和奇交織部分離成兩個(gè)數(shù)據(jù)路徑。第一調(diào)制編碼器根據(jù)針對(duì)偶比特的調(diào)制約束對(duì)偶比特進(jìn)行編碼。第二調(diào)制編碼器根據(jù)針對(duì)奇比特的調(diào)制約束對(duì)奇比特進(jìn)行編碼，總體上講，針對(duì)奇比特的調(diào)制約束與針對(duì)偶比特的調(diào)制約束一致。接下來，受約束的偶和奇交織部被交織以形成一個(gè)串行數(shù)據(jù)流。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過使得偶比特和奇比特調(diào)制編碼器把M比特輸入矢量映射成M比特輸出矢量，本發(fā)明的短塊編碼器提高了所得交織代碼的比率。整個(gè)代碼把(2M-1)比特矢量轉(zhuǎn)換成2M比特的矢量。
當(dāng)考慮了以下的詳細(xì)描述及附圖時(shí)，本發(fā)明的其它目的、特性以及優(yōu)點(diǎn)，將會(huì)變得十分清楚，在所有附圖中，相同的參考標(biāo)記代表相同的特征。


圖1說明了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的調(diào)制編碼方案，該調(diào)制編碼方案包括短塊編碼器，并且把調(diào)制約束分別施加于偶和奇交織部。
圖2說明了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、使用了3/4短塊編碼器的調(diào)制編碼方案的一個(gè)實(shí)例。
圖3說明了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、使用了9/10短塊編碼器的調(diào)制編碼方案的一個(gè)實(shí)例。
圖4說明了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、使用了13/14短塊編碼器的調(diào)制編碼方案的一個(gè)實(shí)例。
具體實(shí)施例方式
圖1說明了本發(fā)明的調(diào)制編碼方案的一般化的實(shí)施例。圖1中的實(shí)施例具有把調(diào)制約束施加于每一數(shù)據(jù)塊的子集的短塊編碼器。多路分解器把包含短塊編碼器所生成的比特的數(shù)據(jù)塊中的偶和奇交織部加以分離。然后，兩個(gè)調(diào)制編碼器把約束分別施加于偶和奇交織部。
圖1的實(shí)施例具有兩個(gè)把N比特的輸入數(shù)值映射成N比特的輸出數(shù)值的Fibonacci編碼器。圖1的調(diào)制編碼方案能夠在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制編碼之前，通過把短塊編碼器101添加于數(shù)據(jù)，對(duì)交織的數(shù)據(jù)進(jìn)行N個(gè)比特到N個(gè)比特的映射。短塊編碼器把約束施加于所述數(shù)據(jù)，從而減少了數(shù)據(jù)的可能值的個(gè)數(shù)。這一技術(shù)允許調(diào)制編碼器以N個(gè)比特到N個(gè)比特為基礎(chǔ)把N比特輸入數(shù)的減小了的集合映射成N比特輸出數(shù)，盡管N比特輸出數(shù)被約束為具有不到2N個(gè)可能的值。
在圖1的實(shí)施例中，把2N-X個(gè)比特的一部分P饋送到短塊編碼器101中。短塊編碼器101用P+X個(gè)短塊比特的集合替代數(shù)據(jù)塊中的前P個(gè)比特。例如，短塊編碼器101可以是一張查找表，其把用戶數(shù)據(jù)中P個(gè)比特的每一可能的集合映射成P+X個(gè)短塊比特的集合。從所述表中選擇P+X個(gè)短塊比特，并且用其替代該P(yáng)個(gè)比特。短塊編碼器101執(zhí)行P個(gè)比特到P+X個(gè)比特的簡(jiǎn)單的映射，以增強(qiáng)特定的約束集合，從而減少了每一輸入數(shù)據(jù)塊的可能值的個(gè)數(shù)。
多路分解器102接收解碼器101的P+X個(gè)輸出比特以及數(shù)據(jù)塊的其余的2N-X-P個(gè)比特。多路分解器102把所得到的2N個(gè)數(shù)據(jù)比特劃分成其偶和奇交織部。
Fibonacci編碼器103使用Fibonacci基，根據(jù)全局偶比特約束Ge，把N個(gè)偶交織部轉(zhuǎn)換成受約束的N個(gè)輸出比特。Fibonacci編碼器104使用Fibonacci基，根據(jù)全局奇比特約束Go，把N個(gè)奇交織部轉(zhuǎn)換成受約束的N個(gè)輸出比特。Fibonacci編碼器103和104均把減少了的N個(gè)比特的輸入數(shù)轉(zhuǎn)換成N個(gè)比特的輸出數(shù)，因此執(zhí)行了N個(gè)比特到N個(gè)比特的映射。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，解碼器103和104還可以為除Fibonacci編碼器之外的其它類型的調(diào)制編碼器。
多路復(fù)用器105交織受約束的偶和奇比特，以生成交織的數(shù)據(jù)輸出矢量。針對(duì)輸入到圖1的系統(tǒng)的2N-X數(shù)據(jù)比特的每個(gè)塊，在多路復(fù)用器105的輸出端生成2N個(gè)比特。由短塊編碼器101添加額外的X個(gè)比特。
多路復(fù)用器105的輸出矢量具有G的全局約束和I的交織約束。如果Ge≠Go，則輸出數(shù)據(jù)的全局約束由G＝1+2×min(Ge，Go)來確定；如果Ge＝Go，則輸出數(shù)據(jù)的全局約束由G＝2×Ge來確定。輸出數(shù)據(jù)的交織約束由I＝max(Ge，Go)來確定。
圖2說明了包括3/4短塊編碼器的調(diào)制編碼方案的具體實(shí)例。短塊編碼器201把輸入數(shù)據(jù)的前3個(gè)比特(x1，x2，x3)映射為從查找表中所選擇的4個(gè)比特(y0，y1，y2，y3)。短塊編碼器201執(zhí)行3到4映射，以增強(qiáng)約束(y0，y2)≠(1，1)和(y1，y3)≠(1，1)。表1說明了根據(jù)這一實(shí)例的由短塊編碼器201所執(zhí)行的映射。
表1

短塊編碼器201接收3比特輸入矢量(x1，x2，x3)，并且針對(duì)每個(gè)199比特?cái)?shù)據(jù)塊生成4比特輸出矢量(y0，y1，y2，y3)。多路分解器202接收短塊編碼器201的4比特輸出(y0，y1，y2，y3)和其余的196比特矢量(y4，y5，...，y198，y199)。多路分解器202分離偶和奇交織部，以生成100個(gè)偶比特y0，y2，y4，...，y198的流和100個(gè)奇比特y1，y3，y5，...，y199的流。
Fibonacci編碼器203把100比特偶交織部映射成100比特Fibonacci代碼，F(xiàn)ibonacci編碼器204把100比特奇交織部映射成100比特Fibonacci代碼。多路復(fù)用器205交織這兩個(gè)Fibonacci代碼，以生成具有200個(gè)比特的組合數(shù)據(jù)流。
短塊編碼器201把可作為輸入發(fā)送給Fibonacci編碼器203和204的值的個(gè)數(shù)減少25％。通過防止用戶數(shù)據(jù)中前兩個(gè)偶比特為11，所以僅允許y0和y2的4個(gè)可能的值中的3個(gè)(00、01以及10)。100比特偶交織部的可能整數(shù)值的個(gè)數(shù)減少25％，因?yàn)椴辉试S以11打頭的可能的100比特的整數(shù)值的四分之一。因此，F(xiàn)ibonacci編碼器203僅須映射100比特偶交織部的2100個(gè)可能的值最多75％。Fibonacci編碼器203可以執(zhí)行100比特到100比特(N比特到N比特)的映射，只要不多于2100個(gè)可能的值的25％被全局偶比特約束Ge所禁止即可，即只要相應(yīng)的Fibonacci代碼具有至少3×298個(gè)代碼序列即可。
同樣的原理對(duì)于奇交織部也成立。通過防止數(shù)據(jù)塊中前兩個(gè)奇比特(y1和y3)為11，所以僅允許y1和y3的4個(gè)可能的值中的3個(gè)(00、01以及10)。100比特奇交織部的可能整數(shù)值的個(gè)數(shù)減少25％，因?yàn)椴辉试S以11打頭的可能的100比特的整數(shù)值的四分之一。因此，F(xiàn)ibonacci編碼器204僅須映射100比特奇交織部的2100個(gè)可能值的最多75％。Fibonacci編碼器204可以執(zhí)行100比特到100比特(N比特到N比特)的映射，只要不多于2100個(gè)可能的值的25％被全局奇比特約束Go所禁止即可，即只要相應(yīng)的Fibonacci代碼具有至少3×298個(gè)代碼序列即可。
出于下列原因，3到4個(gè)比特的短塊映射允許Fibonacci編碼器203和204把減少了的100比特的輸入數(shù)映射成100比特的Fibonacci輸出數(shù)(100比特到100比特的映射)。Fibonacci編碼器可以使用比率為(N-1)/N的Fibonacci編碼技術(shù)，以一對(duì)一的基，把199比特的數(shù)據(jù)塊映射成200比特的受約束的數(shù)據(jù)塊。為了把199/200的Fibonacci編碼器的大小減少一半，以減少存儲(chǔ)空間需求，要求輸入數(shù)為99.5個(gè)比特，輸出數(shù)為100個(gè)比特。
理論上的99.5個(gè)比特的塊具有299.5個(gè)可能的值，即v2×299個(gè)，也即大約(1.41421)×299個(gè)。這意味著99.5個(gè)比特的塊具有大約X＝(1.41421)×299個(gè)可能的值。100個(gè)比特的塊具有Y＝2×299個(gè)可能的值。比率為99.5/100的調(diào)制編碼器為了把所有可能的輸入值映射成不同的輸出代碼序列，需要至少X個(gè)代碼序列。
因此，在可能的2100個(gè)未受約束的100個(gè)比特的序列中，僅需要大約(1.41421)×299個(gè)代碼序列，這大約為100比特序列的總數(shù)的70.7％。100比特的塊的值的其余的大約29.3％可由調(diào)制約束G來禁止。
由于短塊編碼器201把用戶數(shù)據(jù)比特的塊約束為僅具有它們的可能的值的3/4，F(xiàn)ibonacci編碼器203和204僅需在O～3×298-1的范圍內(nèi)映射100個(gè)比特的輸入數(shù)值的2100個(gè)可能的值的最多75％?？梢允褂昧硪环N更高比率的短塊編碼器替代短塊編碼器201，從而減小了100比特輸入數(shù)的范圍。在短塊編碼器的比率為199/200的限制情況下，可以把所需要的代碼序列的個(gè)數(shù)減少到大約X個(gè)，只要X/Y至少為v2/2(大約為70.7％)即可。
圖1～2的調(diào)制編碼方案通過用受約束的比特的集合替代用戶比特的子集，明顯地減小了交織調(diào)制編碼器的復(fù)雜度和存儲(chǔ)需求。本發(fā)明的短塊編碼器可以使用受約束的比特替代任何所希望數(shù)目的用戶比特。僅把短塊編碼器201描述為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例，并不旨在把本發(fā)明的范圍限制為3到4比特的映射。這一技術(shù)領(lǐng)域中的熟練技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，本發(fā)明包括許多不同類型的短塊編碼器。
現(xiàn)在，將描述本發(fā)明的另一些實(shí)施例。比率為(2K-1)/2K的短塊受約束的編碼把輸入比特序列x1，x2，...，X2K-1轉(zhuǎn)換成輸出比特序列y0，y1，...，y2K-1，其中輸出序列的偶和奇交織部均滿足相同的約束，該約束定義如下。令z12K-1+z22K-2+...+zK-12+zK為二進(jìn)制表示法 即大于或等于2(2K-1)的平方根的最小整數(shù)。
根據(jù)偶和奇交織部y0，y1，...，Y2K-2和y1，y3，...，y2K-1分別小于K比特序列z1，z2，...，zK的要求，相對(duì)最高有效比特位于最左位置的字典式排序，給出短塊編碼器所施加的約束。例如，比率為9/10的短塊編碼器可確保在每一交織部中，比特流將開始于5比特序列，該5比特序列小于10111。例如，不允許序列11000，但10110是有效的5比特串。由于這兩個(gè)交織部均滿足相同的約束，所以所得到的調(diào)制代碼相對(duì)偶和奇交織部是平衡的。
圖3中描述了具有比率為9/10的受約束的代碼的短塊編碼器的一個(gè)實(shí)施例。圖3的實(shí)施例包括短塊編碼器301、多路分解器302、Fibonacci編碼器303～304、以及并行到串行轉(zhuǎn)換器(或多路復(fù)用器)305。短塊編碼器301把約束強(qiáng)加于所接收的每個(gè)數(shù)據(jù)塊的前9個(gè)比特。短塊編碼器301把每一數(shù)據(jù)塊的前9個(gè)比特映射成10個(gè)輸出比特，以提供9/10比率的代碼。
多路分解器302把偶和奇交織部與原始數(shù)據(jù)塊的其余190個(gè)比特的矢量(y10，y11，...，y199)和編碼器301的10個(gè)比特的輸出矢量相分離。Fibonacci編碼器303把調(diào)制約束強(qiáng)加于偶交織部，以生成受約束的偶交織部，F(xiàn)ibonacci編碼器304把調(diào)制約束強(qiáng)加于奇交織部，以生成受約束的奇交織部，如以上所描述的。并行到串行轉(zhuǎn)換器305把受約束的偶和受約束的奇比特結(jié)合成串行的數(shù)據(jù)流。
對(duì)比率為9/10的短塊編碼器301的10比特的輸出序列y0，y1，...，y9的約束，由以下表達(dá)式給出(y0，y2)≠(1，1)(y1，y3)≠(1，1)(y0，y2，y4，y6，y8)≠(1，0，1，1，1)(y1，y3，y5，y7，y9)≠(1，0，1，1，1)這些約束可確保最大偶/奇輸出序列具有5比特前綴，該5比特前綴不超過10110。就布爾方程而言，這些約束的特征為y0y2＝0y1y3＝0y0～y2y4y6y8＝0y1～y3y5y7y9＝0符號(hào)～代表“非”，“乘”代表“與(AND)”，“加”代表“或(OR)”。在這三種操作中，“非”具有最高的優(yōu)先級(jí)，“或”具有最低的優(yōu)先級(jí)。使用門控分割(gated partition)技術(shù)，獲得比率為9/10的編碼器301的有效的實(shí)現(xiàn)。由下列布爾變量指出4個(gè)分割m1～m4，其中，x1～x9表示向編碼器301的9比特輸入m1＝～x1m2＝x1x2～(x4x6x8)m3＝x1～x2～(x5x7x9)m4＝～(m1+m2+m3)
由下列表達(dá)式指出編碼器301的輸入/輸出映射y0＝m2+m4y1＝m3+m4y2＝m1x2+m3x3y3＝m1x3+m2x3y4＝～m4x4+m4x3y5＝～m4x5+m4(x2x5+～x2x4)y6＝～m4x6+m4(x2x7+～x2x6～x8)y7＝～m4x7+m4(x2x9+～x2x6x8)y8＝～m4x8+m4～x2x8y9＝～m4x9+m4～x2～x8本發(fā)明還包括把已由短塊編碼器編碼的數(shù)據(jù)塊矢量轉(zhuǎn)換回原始數(shù)據(jù)模式的短塊解碼器。相應(yīng)于編碼器301的短塊解碼器通過反轉(zhuǎn)以上所描述的短塊映射，把10比特矢量的集合轉(zhuǎn)換回9比特矢量。這樣的短塊解碼器的一個(gè)實(shí)施例使用了5個(gè)輔助變量q1～q5，并且通過以下給出的布爾表達(dá)式計(jì)算這一反轉(zhuǎn)映射q1＝～(y0+y1)q2＝y(tǒng)0～y1q3＝～y0y1q4＝y(tǒng)0y1q5＝y(tǒng)8+y9x1＝q2+q3+q4x2＝q1y2+q2+q4～q5x3＝(q1+q2)y3+q3y2+q4y4x4＝～q4y4+q4(～q5+y5)x5＝～q4y5+q4(q5+y5)x6＝～q4y6+q4(～q5+y6+y7)x7＝～q4y7+q4(q5+y6)x8＝～q4y8+q4(～q5+y8)x9＝～q4y9+q4(q5+y7)比率為9/10的短塊編碼器301具有47個(gè)雙輸入門，相應(yīng)的短塊解碼器具有42個(gè)雙輸入門。這一門數(shù)增大了89個(gè)雙輸入門編碼器/解碼器對(duì)的總復(fù)雜度。
圖4中描述了具有比率為13/14的受約束代碼的短塊編碼器的實(shí)施例。圖4的實(shí)施例包括短塊編碼器401、多路分解器402、Fibonacci編碼器403～404、以及并行到串行轉(zhuǎn)換器(或多路復(fù)用器)405。短塊編碼器401把約束強(qiáng)加于所接收的每個(gè)數(shù)據(jù)塊的前13個(gè)比特。短塊編碼器401把每個(gè)數(shù)據(jù)塊中的13比特矢量映射為14比特輸出矢量，以提供13/14比率的代碼。
多路分解器402把偶和奇交織部與原始數(shù)據(jù)塊的其余186比特矢量(y13，y14，...，y199)和編碼器401的14比特輸出矢量相分離。Fibonacci編碼器403把調(diào)制約束強(qiáng)加于偶交織部，以生成受約束的偶交織部。Fibonacci編碼器404把調(diào)制約束強(qiáng)加于奇交織部，以生成受約束的奇交織部。并行到串行轉(zhuǎn)換器405把受約束的偶和奇交織部結(jié)合成串行數(shù)據(jù)流。
對(duì)比率為9/10的短塊編碼器401的14比特輸出序列y0，y1，...，y13的約束，由以下表達(dá)式給出(y0，y2)≠(1，1)(y1，y3)≠(1，1)(y0，y2，y4，y6，y8)≠(1，0，1，1，1)(y1，y3，y5，y7，y9)≠(1，0，1，1，1)(y0，y2，y4，y6，y8，y10，y12)≠(1，0，1，1，0，1，1)(y1，y3，y5，y7，y9，y11，y13)≠(1，0，1，1，0，1，1)。
這些約束可確保最大偶/奇交織的輸出序列具有7比特前綴，該7比特前綴不超過1011010。相應(yīng)的布爾方程給定為y0y2＝0y1y3＝0y0～y2y4y6y8＝0y1～y3y5y7y9＝0y0～y2y4y6～y8y10y12＝0y1～y3y5y7～y9y11y13＝0比率為13/14的編碼器401的布爾邏輯實(shí)現(xiàn)的一個(gè)實(shí)例使用由下列邏輯函數(shù)所示的輔助變量r1～r12把輸入比特序列x1，x2，...，x13映射成輸出序列y1，y2，...，y13
r1＝x4x6r2＝x3r1r3＝x8r1r4＝～x8r1r5＝x5x7r6＝x3r5r7＝x9r5r8＝～x9r5r9＝x1x2r10＝x1～x2r11＝x10x12r4r12＝x11x13r8編碼器的這一實(shí)例布爾邏輯實(shí)現(xiàn)還使用了7個(gè)分割m1、m2、m3、m5、m6、m7、m8，其中m1＝～x1m2＝r9～r3～r11m3＝r10～r7～r12m4＝～(m1+m2+m3)m5＝r9r3m6＝r9r11m7＝r10r7m8＝r10r12比率為13/14的短塊編碼器401的布爾邏輯實(shí)現(xiàn)的輸入/輸出映射由下列方程給出y0＝m2+m4y1＝m3+m4y2＝m1x2+m3x3y3＝m1x3+m2x3y4＝～m4x4+m5～r5x3+m6+m7～r1x3+m8～r1x3y5＝～m4x5+m5～r5x5+m6～r5x3+m7～r1x4+m8y6＝～m4x6+m5～r5～x3+m6+m7～r1～x3+m8～r1～x3
y7＝～m4x7+m5(～r5x7+r6)+m6～r5～x3+m7(～r1x6+r2)+m8y8＝～m4x8+m7+m8x8y9＝～m4x9+m5x9+m6x9+m7x8y10＝～m4x10+m5x10+m6～r5x5+m7x10+m8x10y11＝～m4x11+m5x11+m6x11+m7x11+m8～r1x4y12＝～m4x9+m5x12+m6(～r5x7+r6)+m7x12+m8x12y13＝～m4x13+m5x13+m6x13+m7x13+m8(～r1x6+r2)相應(yīng)于編碼器401的短塊解碼器通過反轉(zhuǎn)以上所描述的短塊映射把14比特矢量轉(zhuǎn)換回13比特矢量。比率為13/14的短塊編碼器的解碼器的布爾邏輯實(shí)現(xiàn)使用了以下給出的輔助變量s1～s6s1＝y(tǒng)4y6s2＝y(tǒng)8s1s3＝y(tǒng)5y7s4＝y(tǒng)9s3s5＝y(tǒng)4+y6s6＝y(tǒng)5+y7該解碼器的布爾邏輯實(shí)現(xiàn)使用了7個(gè)分割q1、q2、q3、q5、q6、q7、q8，其中q1＝～(y0+y1)q2＝y(tǒng)0～y1～s2～(s1～y8y10y12)q3＝～y0y1～s4～(s3～y9y11y13)q4＝y(tǒng)0y1q5＝q4～s1～s3～y8q6＝q4s1～s3q7＝q4～s1～s3y8q8＝q4～s1s3解碼器的輸入/輸出映射由下列映射指出x1＝q2+q3+q4x2＝q1y2+q2+(q5+q6)x3＝(q1+q2)y3+q3y2+q5(y4+～s5y7)+q6(y5+～s6y12)+q7(y4+～s5y7)+q8(y4+～s5y13)
x4＝～q4y4+q5+q6+q7(y5+～s5)+q8(y11+～s5)x5＝～q4y5+q5(y5+～s5)+q6(y10+～s6)+q7+q8x6＝～q4y6+q5+q6+q7(s5y7+～s5)+q8(s5y13+～s5)x7＝～q4y7+q5(s5y7+～s5)+q6(s6y12+～s6)+q7+～q8x8＝～q4y8+q5+q7y9+q8y8x9＝～q4y9+q5y9+q6y9+q7x10＝～q4y10+q5y10+q6+q7y10+q8y10x11＝～q4y11+q5y11+q6y11+q7y11+q8x12＝～q4y12+q5y12+q6+q7y12+q8y12x13＝～q4y13+q5y13+q6y13+q7y13+q8比率為13/14的編碼器401具有93個(gè)雙輸入門，相應(yīng)的解碼器具有102個(gè)雙輸入門。這一門數(shù)增大了195個(gè)雙輸入門編碼器/解碼器對(duì)的總復(fù)雜度。
盡管此處已參照本發(fā)明的具體的一些實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本發(fā)明中并沒有規(guī)定修改范圍、各種變化以及替代。在某些例子中，可以在不相應(yīng)使用其它特性、在不背離所述本發(fā)明的范圍的情況下，使用本發(fā)明的特性。因此，可以在不背離所述本發(fā)明的范圍與構(gòu)思的情況下，對(duì)所公開的某一具體配置或方法進(jìn)行眾多的修改。不旨在把本發(fā)明局限于所公開的具體的實(shí)施例，但本發(fā)明將包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實(shí)施例和等價(jià)的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括短塊編碼器，向數(shù)據(jù)塊中的比特的第一子集施加約束，以生成輸出比特；多路分解器，把來自所述數(shù)據(jù)塊中的比特的第二子集與來自所述短塊編碼器的輸出比特的偶和奇比特進(jìn)行分離；第一調(diào)制編碼器，對(duì)偶比特進(jìn)行編碼，以產(chǎn)生受約束的偶比特；以及第二調(diào)制編碼器，對(duì)奇比特進(jìn)行編碼，以產(chǎn)生受約束的奇比特。
2.如權(quán)利要求1中所述的盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，還包括多路復(fù)用器，把受約束的偶比特和受約束的奇比特交織成一個(gè)數(shù)據(jù)流。
3.如權(quán)利要求1中所述的盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，第一調(diào)制編碼器和第二調(diào)制編碼器為Fibonacci編碼器。
4.如權(quán)利要求3中所述的盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，第一調(diào)制編碼器把N個(gè)偶比特映射為N個(gè)受約束的偶比特，第二調(diào)制編碼器把N個(gè)奇比特映射為N個(gè)受約束的奇比特。
5.如權(quán)利要求1中所述的盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述短塊編碼器把P個(gè)比特映射為P+1個(gè)輸出比特。
6.如權(quán)利要求5中所述的盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述短塊編碼器把數(shù)據(jù)塊的3個(gè)比特的矢量映射為4個(gè)比特的輸出矢量。
7.如權(quán)利要求5中所述的盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述短塊編碼器把數(shù)據(jù)塊的9個(gè)比特的矢量映射為10個(gè)比特的輸出矢量。
8.如權(quán)利要求5中所述的盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述短塊編碼器把數(shù)據(jù)塊的13個(gè)比特的矢量映射為14個(gè)比特的輸出矢量。
9.如權(quán)利要求2中所述的盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，第一調(diào)制編碼器向受約束的偶比特施加偶全局約束，第二調(diào)制編碼器向受約束的奇比特施加奇全局約束，所述多路復(fù)用器生成交織的數(shù)據(jù)，這些交織的數(shù)據(jù)具有等于所述偶全局約束和所述奇全局約束之中的最小者的兩倍的全局約束。
10.如權(quán)利要求9中所述的盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述交織的數(shù)據(jù)具有等于所述偶全局約束或所述奇全局約束中的較大者的交織約束。
11.一種盤驅(qū)動(dòng)控制器芯片組，包括短塊編碼器，把每一輸入數(shù)據(jù)塊中的第一部分映射成輸出序列；用于對(duì)來自每一輸入數(shù)據(jù)塊中的第二部分和來自所述短塊編碼器的輸出序列的偶和奇交織部進(jìn)行分離的部件；用于向偶交織部施加第一調(diào)制約束以產(chǎn)生受約束的偶交織部的部件；以及用于向奇交織部施加第二調(diào)制約束以產(chǎn)生受約束的奇交織部的部件。
12.如權(quán)利要求11中所述的盤驅(qū)動(dòng)控制器芯片組，其中，所述短塊編碼器把每一輸入數(shù)據(jù)塊中的P比特矢量映射為P+1比特輸出矢量。
13.如權(quán)利要求11中所述的盤驅(qū)動(dòng)控制器芯片組，其中，所述短塊編碼器把每一輸入數(shù)據(jù)塊中的3比特矢量映射為4比特輸出矢量。
14.如權(quán)利要求11中所述的盤驅(qū)動(dòng)控制器芯片組，其中，所述短塊編碼器把每一輸入數(shù)據(jù)塊中的9比特矢量映射為10比特輸出矢量。
15.如權(quán)利要求11中所述的盤驅(qū)動(dòng)控制器芯片組，其中，所述短塊編碼器把每一輸入數(shù)據(jù)塊中的13比特矢量映射為14比特輸出矢量。
16.如權(quán)利要求11中所述的盤驅(qū)動(dòng)控制器芯片組，其中，用于施加第一調(diào)制約束的部件包括用于把N個(gè)偶比特映射為N個(gè)受約束的偶比特的部件，而用于施加第二調(diào)制約束的部件包括用于把N個(gè)奇比特映射為N個(gè)受約束的奇比特的部件。
17.如權(quán)利要求11中所述的盤驅(qū)動(dòng)控制器芯片組，還包括并行到串行轉(zhuǎn)換器，使得所述受約束的偶交織部和所述受約束的奇交織部交織成一個(gè)數(shù)據(jù)流。
18.一種在把數(shù)據(jù)記錄在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上之前對(duì)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行調(diào)制編碼的方法，該方法包括向每一輸入數(shù)據(jù)塊中的第一部分施加調(diào)制約束，以產(chǎn)生受約束的輸出；對(duì)受約束的輸出的以及每一數(shù)據(jù)塊中的第二部分的偶和奇比特交織部進(jìn)行分離；把調(diào)制約束施加于偶交織部，以產(chǎn)生受約束的偶交織部；把調(diào)制約束施加于奇交織部，以產(chǎn)生受約束的奇交織部；以及交織所述受約束的偶交織部和所述受約束的奇交織部。
19.如權(quán)利要求18中所述的方法，其中，向每一輸入數(shù)據(jù)塊中的第一部分施加調(diào)制約束還包括使用短塊編碼器把每一輸入數(shù)據(jù)塊中的3個(gè)比特映射為所述受約束的輸出中的4個(gè)比特。
20.如權(quán)利要求18中所述的方法，其中，向每一輸入數(shù)據(jù)塊中的第一部分施加調(diào)制約束還包括使用短塊編碼器把每一輸入數(shù)據(jù)塊中的9個(gè)比特映射為所述受約束的輸出中的10個(gè)比特。
21.如權(quán)利要求18中所述的方法，其中，向每一輸入數(shù)據(jù)塊中的第一部分施加調(diào)制約束還包括使用短塊編碼器把每一輸入數(shù)據(jù)塊中的13個(gè)比特映射為所述受約束的輸出中的14個(gè)比特。
22.如權(quán)利要求18中所述的方法，其中，把調(diào)制約束施加于偶交織部包括把N個(gè)偶比特映射為N個(gè)受約束的偶比特，把調(diào)制約束施加于奇交織部包括把N個(gè)奇比特映射為N個(gè)受約束的奇比特。
全文摘要
提供了使用短塊編碼器向數(shù)據(jù)流施加調(diào)制約束的技術(shù)。短塊編碼器對(duì)數(shù)據(jù)流中的比特的子集進(jìn)行編碼。然后，把數(shù)據(jù)流中的偶交織部和奇交織部分分成兩個(gè)數(shù)據(jù)路徑。第一調(diào)制編碼器根據(jù)第一調(diào)制約束對(duì)偶交織部進(jìn)行編碼，第二調(diào)制編碼器根據(jù)第二調(diào)制約束對(duì)奇交織部進(jìn)行編碼，該第二調(diào)制約束總體上與針對(duì)偶交織部的調(diào)制約束一致。
文檔編號(hào)G11B5/09GK1832003SQ20051013627
公開日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2005年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月31日
發(fā)明者馬里奧·布勞姆, 羅伊·D·西德西揚(yáng), 伊萬杰洛斯·S·埃勒夫塞里奧, 理查德·L·加爾布雷斯, 克塞尼加·拉科維克, 托馬斯·米特爾霍爾澤, 特拉維斯·奧寧, 布魯斯·A·威爾遜 申請(qǐng)人:日立環(huán)球儲(chǔ)存科技荷蘭有限公司