專利名稱：用于存儲(chǔ)裝置中自適應(yīng)cbd估計(jì)的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于訪問存儲(chǔ)介質(zhì)的系統(tǒng)和方法，并且更具體地涉及用于確定讀/寫頭組件相對(duì)于存儲(chǔ)介質(zhì)的位置的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：
向磁性存儲(chǔ)介質(zhì)寫信息包括靠近要進(jìn)行寫入的存儲(chǔ)介質(zhì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。這可以通過使用本領(lǐng)域中公知的讀/寫頭組件來完成，并且其高度依賴于相對(duì)于磁性存儲(chǔ)介質(zhì)適當(dāng)?shù)囟ㄎ蛔x/寫頭組件。具體來說，讀/寫頭組件和存儲(chǔ)介質(zhì)之間的距離一般被稱為飛行高度(fly-height)。適當(dāng)?shù)乜刂骑w行高度有助于確保讀回的信號(hào)表現(xiàn)出最佳可能的信噪比，并且由此提高性能。在典型的實(shí)施方式中，基于在非操作時(shí)段期間的諧波測(cè)量確定飛行高度。這種方法使用磁性存儲(chǔ)介質(zhì)上的空白或?qū)Ｓ脜^(qū)域來寫入可以從其測(cè)量諧波的周期性模式(pattern)。盡管該方法提供對(duì)飛行高度的合理靜態(tài)估計(jì)，但是它不提供對(duì)在標(biāo)準(zhǔn)操作時(shí)段期間發(fā)生的飛行高度的任何變化的指示。同樣地，該方法不提供調(diào)節(jié)在盤操作期間發(fā)生的變化的能力。其它方法使用CBD估計(jì)來確定飛行高度。該方法依賴于通過去卷積(de-convolution)方法根據(jù)各種ADC樣本估計(jì)CBD。這基于截?cái)嗤ǖ烂}沖響應(yīng)的相關(guān)長度并通過雙脈沖(位)響應(yīng)來近似通道脈沖響應(yīng)。去卷積需要矩陣求逆(matrixinversion)，并且隨著矩陣規(guī)模增加實(shí)現(xiàn)矩陣求逆變得非常困難，當(dāng)通道相關(guān)的截?cái)嚅L度放寬時(shí)也是如此。因?yàn)樵摲椒ㄊ侵饓K地工作的，因此同樣很難使用該方法以連續(xù)的方式獲得CBD變化。還有一種方法使用可獲得的AGC信號(hào)來推斷飛行高度。這種方法能夠在正常操作時(shí)段期間連續(xù)監(jiān)控飛行高度，然而，由于信號(hào)/電路中PVT引起的變化使得該方法的準(zhǔn)確性被顯著減小。更重要的是，上述方法都不能在正常操作的寫操作期間便于飛行高度的監(jiān)視和控制。
因此，至少因?yàn)樯鲜鲈?，在本領(lǐng)域中需要用于確定飛行高度的改進(jìn)的系統(tǒng)和方法。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及用于訪問存儲(chǔ)介質(zhì)的系統(tǒng)和方法，并且更具體地涉及用于確定讀/寫頭組件相對(duì)于存儲(chǔ)介質(zhì)的位置的系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明的各種實(shí)施例提供用于自適應(yīng)地估計(jì)通道位密度的方法。這種方法包括提供存儲(chǔ)介質(zhì)，該存儲(chǔ)介質(zhì)包括與處理數(shù)據(jù)組相對(duì)應(yīng)的信息，以及訪問來自該存儲(chǔ)介質(zhì)的處理數(shù)據(jù)組。至少部分地基于該處理數(shù)據(jù)組的第一部分計(jì)算第一通道位密度估計(jì)結(jié)果，并且至少部分地基于該處理數(shù)據(jù)組的第一部分、該處理數(shù)據(jù)組的第二部分以及第一通道位密度估計(jì)結(jié)果計(jì)算第二通道位密度估計(jì)結(jié)果。
在上述實(shí)施例的一些實(shí)例中，訪問來自存儲(chǔ)介質(zhì)的處理數(shù)據(jù)組包括對(duì)從存儲(chǔ)介質(zhì)得到的信息進(jìn)行模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換以提供第一組數(shù)字樣本，并且對(duì)第一組數(shù)字樣本進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)以產(chǎn)生第二組數(shù)字樣本。在這種實(shí)例中，處理數(shù)據(jù)組包括第一組數(shù)字樣本和第二組數(shù)字樣本。在這種實(shí)例中，計(jì)算第二通道位密度估計(jì)結(jié)果可以包括使用通道模型計(jì)算電路并至少部分地基于第二組數(shù)字樣本和第一通道位密度估計(jì)結(jié)果來進(jìn)行通道模型計(jì)算。另外，這種實(shí)例可以進(jìn)一步包括從第一組數(shù)字樣本中減去從通道模型計(jì)算電路得到的輸出以產(chǎn)生誤差信號(hào)?？梢躁P(guān)于其它輸入使用該誤差信號(hào)以計(jì)算第二通道位密度估計(jì)結(jié)果。
上述實(shí)施例的不同實(shí)例包括至少部分地基于先前的增益因子計(jì)算增益因子。從通道模型計(jì)算電路得到的第一輸出是從通道模型計(jì)算電路得到的第二輸出乘以該增益因子。在上述實(shí)施例的一些實(shí)例中，第一通道位密度估計(jì)結(jié)果和第二通道位密度估計(jì)結(jié)果被用于表征相對(duì)于存儲(chǔ)介質(zhì)設(shè)置的讀/寫頭組件。在上述實(shí)施例的其它實(shí)例中，第一通道位密度估計(jì)結(jié)果和第二通道位密度估計(jì)結(jié)果被用于優(yōu)化從存儲(chǔ)介質(zhì)接受數(shù)據(jù)的讀通道。
本發(fā)明的其它實(shí)施例提供連續(xù)輸出CBD估計(jì)電路，該電路包括讀通道電路、通道模型計(jì)算電路、加法電路(summation circuit)和自適應(yīng)CBD計(jì)算電路。讀通道電路包括模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器和數(shù)據(jù)檢測(cè)器。該模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器接收與保持在存儲(chǔ)介質(zhì)上的處理數(shù)據(jù)組相對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)，并提供與該模擬信號(hào)相對(duì)應(yīng)的一系列數(shù)字樣本。該數(shù)據(jù)檢測(cè)器接收所述一系列數(shù)字樣本并基于所述一系列數(shù)據(jù)樣本提供一系列檢測(cè)樣本。通道模型計(jì)算電路接收所述一系列檢測(cè)樣本和第一通道位密度估計(jì)結(jié)果?；谶@些輸入，通道模型計(jì)算電路提供通道模型輸出。加法電路可操作用于從所述一系列數(shù)字樣本中減去從通道模型計(jì)算電路得到的輸出以產(chǎn)生誤差信號(hào)。自適應(yīng)CBD計(jì)算電路至少部分地基于從通道模型輸出得到的輸出、該誤差信號(hào)、所述一系列數(shù)字樣本以及所述一系列檢測(cè)樣本計(jì)算第二通道位密度估計(jì)結(jié)果。
在上述實(shí)施例的一些實(shí)例中，處理數(shù)據(jù)組是用戶數(shù)據(jù)，并且模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器在用戶讀取存儲(chǔ)介質(zhì)期間接收該模擬信號(hào)。當(dāng)在本文中使用時(shí)，短語“用戶讀取存儲(chǔ)介質(zhì)”以其最廣泛的含義使用，意指不只為了CBD值估計(jì)的目的而訪問存儲(chǔ)介質(zhì)時(shí)的時(shí)段。因此，例如，它可以是用戶對(duì)于與具體應(yīng)用相關(guān)的使用而從存儲(chǔ)介質(zhì)訪問數(shù)據(jù)時(shí)的時(shí)段。在這種情況下，并行于這種用戶讀取進(jìn)行CBD估計(jì)處理。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供包括存儲(chǔ)介質(zhì)、讀/寫頭組件和自適應(yīng)CBD估計(jì)電路的存儲(chǔ)裝置。該存儲(chǔ)介質(zhì)包括與處理數(shù)據(jù)組相對(duì)應(yīng)的信息，并且該讀/寫頭組件相對(duì)于該存儲(chǔ)介質(zhì)設(shè)置。該自適應(yīng)CBD估計(jì)電路通過該讀/寫頭組件接收處理數(shù)據(jù)組，至少部分地基于該處理數(shù)據(jù)組的第一部分計(jì)算第一通道位密度估計(jì)結(jié)果，并且至少部分地基于該處理數(shù)據(jù)組的第一部分、該處理數(shù)據(jù)組的第二部分以及第一通道位密度估計(jì)結(jié)果計(jì)算第二通道位密度估計(jì)結(jié)果。在上述實(shí)施例的一些實(shí)例中，處理數(shù)據(jù)組是用戶數(shù)據(jù)。當(dāng)在本文中使用時(shí)，短語“用戶數(shù)據(jù)”以其最廣泛的含義使用，意指由用戶存儲(chǔ)到存儲(chǔ)介質(zhì)并且不僅僅用于CBD估計(jì)用途的任意數(shù)據(jù)。因此，用戶數(shù)據(jù)可以例如是通過用戶應(yīng)用程序?qū)懭氪鎯?chǔ)介質(zhì)并且由同一應(yīng)用程序以后獲取的數(shù)據(jù)。
在上述實(shí)施例的一些實(shí)例中，所述存儲(chǔ)裝置還包括具有模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器和數(shù)據(jù)檢測(cè)器的讀通道電路。該模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器接收與該處理數(shù)據(jù)組相對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)并提供與該模擬信號(hào)相對(duì)應(yīng)的一系列數(shù)字樣本。該數(shù)據(jù)檢測(cè)器接收所述一系列數(shù)字樣本并基于所述一系列數(shù)據(jù)樣本提供一系列檢測(cè)樣本。在一些情況下，該處理數(shù)據(jù)組包括所述一系列數(shù)字樣本和所述一系列檢測(cè)樣本。在不同的情況下，自適應(yīng)CBD估計(jì)電路包括通道模型計(jì)算電路，該通道模型計(jì)算電路接收所述一系列檢測(cè)樣本和第一通道位密度估計(jì)結(jié)果，并且至少部分地基于上述信息提供通道模型輸出。在上述實(shí)施例的一些實(shí)例中，自適應(yīng)CBD估計(jì)電路包括加法電路，該加法電路可操作用于從所述一系列數(shù)字樣本中減去從通道模型計(jì)算電路得到的輸出以產(chǎn)生誤差信號(hào)。在這種實(shí)例中，可以至少部分地基于該誤差信號(hào)、所述一系列檢測(cè)樣本、所述一系列數(shù)字樣本和第一通道位密度估計(jì)結(jié)果計(jì)算第二通道位密度估計(jì)結(jié)果。
本發(fā)明內(nèi)容部分只提供了對(duì)本發(fā)明的一些實(shí)施例的總體概述。本發(fā)明的許多其它目的、特征、優(yōu)點(diǎn)和其它實(shí)施例將通過以下詳細(xì)說明、所附權(quán)利要求和附圖變得更加明顯。



通過參照在本說明書其余部分中描述的附圖可以實(shí)現(xiàn)對(duì)本發(fā)明的各種實(shí)施例的進(jìn)一步理解。在附圖中，在全部的幾張附圖中使用同樣的附圖標(biāo)號(hào)來表示類似的組件。在一些實(shí)例中，由小寫字母組成的下標(biāo)與附圖標(biāo)號(hào)相關(guān)聯(lián)以表示多個(gè)類似的組件中的一個(gè)。當(dāng)引用附圖標(biāo)號(hào)而不說明已有下標(biāo)時(shí)，意圖指代所有的多個(gè)類似組件。
圖1A示出根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的包括基于自適應(yīng)CBD的飛行高度補(bǔ)償電路的存儲(chǔ)系統(tǒng)； 圖1B以圖解顯示飛行高度的方式示出相對(duì)于存儲(chǔ)介質(zhì)設(shè)置的讀/寫頭組件； 圖2是根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的自適應(yīng)CBD估計(jì)和飛行高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)200的框圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的自適應(yīng)CBD估計(jì)電路的詳細(xì)框圖； 圖4示出根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的自適應(yīng)CBD和增益計(jì)算電路的實(shí)施方式； 圖5是根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例的自適應(yīng)CBD估計(jì)電路的詳細(xì)框圖； 圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的用于提供連續(xù)CBD估計(jì)結(jié)果的方法的流程圖；以及 圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的用于提供連續(xù)飛行高度調(diào)節(jié)的方法的流程圖。

具體實(shí)施例方式 本發(fā)明涉及用于訪問存儲(chǔ)介質(zhì)的系統(tǒng)和方法，并且更具體地涉及用于確定讀/寫頭組件相對(duì)于存儲(chǔ)介質(zhì)的位置的系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明的各種實(shí)施例提供了使用用于跟蹤通道位密度(channelbit density，CBD)變化的自適應(yīng)方法來促進(jìn)對(duì)飛行高度的連續(xù)監(jiān)視和控制的方案。已經(jīng)確定飛行高度以線性或非線性的方式與CBD單調(diào)地相關(guān)。因此，通過跟蹤C(jī)BD的變化，可以檢測(cè)飛行高度的變化。利用該方法，使用模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器將從存儲(chǔ)介質(zhì)讀回的信號(hào)數(shù)字化，并且通過使用對(duì)已知的線性通道模型中的CBD的當(dāng)前估計(jì)結(jié)果結(jié)合可從讀通道檢測(cè)器輸出獲得的數(shù)據(jù)位將其線性化。自適應(yīng)算法被用于使線性化誤差最小化，并使用線性化誤差的梯度的瞬時(shí)值更新當(dāng)前CBD估計(jì)結(jié)果。在一些情況下，自適應(yīng)算法以對(duì)CBD估計(jì)結(jié)果的默認(rèn)選擇開始，隨后在可獲得更好的信息時(shí)更新該默認(rèn)選擇。
除了其它方面，該方法還提供連續(xù)更新CBD估計(jì)結(jié)果和連續(xù)監(jiān)視飛行高度的任何變化的能力?？梢灾饌€(gè)樣本地估計(jì)CBD和飛行高度的變化，并提供對(duì)應(yīng)的飛行高度控制。在一些情況下，與其它方法比較，該方法較不易于受PVT引起的變化的影響。另外，可以在讀操作期間進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的CBD估計(jì)。此外，在上述實(shí)施例的一些實(shí)例中，可以獨(dú)立于確定飛行高度而使用所獲得的CBD。例如，這種CBD估計(jì)結(jié)果可以用于表征讀/寫頭組件和/或存儲(chǔ)介質(zhì)以及優(yōu)化讀通道。
轉(zhuǎn)向圖1A，圖1A示出根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的包括基于自適應(yīng)CBD的飛行高度補(bǔ)償電路114的存儲(chǔ)系統(tǒng)100。存儲(chǔ)系統(tǒng)100例如可以是硬盤驅(qū)動(dòng)器。另外，存儲(chǔ)系統(tǒng)100包括接口控制器120、前置放大器112、硬盤控制器166、電機(jī)控制器168、主軸電機(jī)172、盤片178和讀/寫頭組件176。接口控制器120控制數(shù)據(jù)往/返于盤片178的尋址和定時(shí)。盤片178上的數(shù)據(jù)由磁信號(hào)組構(gòu)成，當(dāng)讀/寫頭組件176適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉诒P片178之上時(shí)所述磁信號(hào)組可被該組件檢測(cè)。在典型的讀操作中，讀/寫頭組件176被電機(jī)控制器168準(zhǔn)確地定位在盤片178上的期望數(shù)據(jù)軌道之上。電機(jī)控制器168通過在硬盤控制器166的指引下將讀/寫頭組件移動(dòng)到盤片178上的適當(dāng)數(shù)據(jù)軌道來相對(duì)于盤片178定位讀/寫頭組件176并驅(qū)動(dòng)主軸電機(jī)172。主軸電機(jī)172以確定的轉(zhuǎn)速(RPM)轉(zhuǎn)動(dòng)盤片178。讀通道電路110接收來自前置放大器112的信息并進(jìn)行本領(lǐng)域已知的數(shù)據(jù)解碼/檢測(cè)處理以重新獲得最初寫到盤片178的數(shù)據(jù)作為讀數(shù)據(jù)103。另外，讀通道電路110接收寫數(shù)據(jù)101，并如本領(lǐng)域中所已知的，以可寫入盤片178的形式將其提供給前置放大器112。
基于自適應(yīng)CBD的飛行高度補(bǔ)償電路114接收來自讀通道電路110的檢測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)來自前置放大器112的檢測(cè)之前的數(shù)據(jù)(pre-detected data)進(jìn)行模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換。通過使用該信息，基于自適應(yīng)CBD的飛行高度補(bǔ)償電路114自適應(yīng)地計(jì)算CBD值，將該CBD值轉(zhuǎn)換為飛行高度補(bǔ)償值，并經(jīng)由前置放大器112將該飛行高度補(bǔ)償值提供給讀/寫頭組件176以調(diào)節(jié)飛行高度。圖1B示出示例性的飛行高度195，其為讀/寫頭組件176和盤片178之間的距離。
在操作中，讀/寫頭組件178定位在適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)軌道附近，并且當(dāng)通過主軸電機(jī)172使盤片178轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)讀/寫頭組件176感測(cè)代表盤片178上的數(shù)據(jù)的磁信號(hào)。感測(cè)到的磁信號(hào)以代表盤片178上的磁數(shù)據(jù)的連續(xù)微小的模擬信號(hào)的形式被提供。經(jīng)由前置放大器112將該微小的模擬信號(hào)從讀/寫頭組件176傳送到讀通道電路110。前置放大器112可操作用于放大從盤片178訪問到的微小的模擬信號(hào)。另外，前置放大器112可操作用于放大來自讀通道電路110的指定要寫到盤片178的數(shù)據(jù)。接著，讀通道電路110解碼并數(shù)字化接收到的模擬信號(hào)以再現(xiàn)最初寫到盤片178的信息。將該數(shù)據(jù)作為讀數(shù)據(jù)103提供給接收電路。寫操作基本上與前面的讀操作相反，寫數(shù)據(jù)101被提供給讀通道模塊110。然后將該數(shù)據(jù)編碼并寫入到盤片178。在讀和寫處理期間(或者在離線時(shí)間段期間)，基于自適應(yīng)CBD的飛行高度補(bǔ)償電路114檢測(cè)CBD的變化并提供對(duì)應(yīng)的飛行高度調(diào)節(jié)。
轉(zhuǎn)向圖2，圖2示出根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的自適應(yīng)CBD估計(jì)和飛行高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)200的框圖。自適應(yīng)CBD估計(jì)和飛行高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)200包括讀通道電路210?？梢愿鶕?jù)本領(lǐng)域中已知的不同的讀通道電路來實(shí)施讀通道電路210。在本發(fā)明的該具體實(shí)施例中，讀通道電路210包括模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器217和數(shù)據(jù)檢測(cè)/解碼電路215。應(yīng)該指出，可以在前置放大器250和模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器217之間實(shí)現(xiàn)模擬前端(未示出)。該模擬前端執(zhí)行本領(lǐng)域中已知的各種信號(hào)調(diào)節(jié)功能。模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器217可以是能夠?qū)⒛M輸入信號(hào)252轉(zhuǎn)換為與該模擬輸入相對(duì)應(yīng)的一系列數(shù)字樣本219的任何電路。數(shù)據(jù)檢測(cè)/解碼電路215可以是能夠接收數(shù)字樣本219并根據(jù)其檢測(cè)數(shù)據(jù)模式213的任意檢測(cè)器/解碼器或者它們的組合。基于本文中提供的公開內(nèi)容，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將想到根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例可使用的各種讀通道電路、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器以及/或者數(shù)據(jù)檢測(cè)/解碼電路。
另外，自適應(yīng)CBD估計(jì)和飛行高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)200包括自適應(yīng)CBD估計(jì)電路220，自適應(yīng)CBD估計(jì)電路220接收數(shù)字樣本219和由數(shù)據(jù)檢測(cè)/解碼電路215提供的對(duì)應(yīng)檢測(cè)數(shù)據(jù)組213。自適應(yīng)CBD估計(jì)電路220自適應(yīng)地計(jì)算與接收到的數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的CBD值222。自適應(yīng)CBD估計(jì)電路220逐個(gè)位地接收樣本并且能夠如所期望的在每個(gè)時(shí)鐘周期上或者如所期望的以稍低頻率連續(xù)更新CBD值222。在一些情況下，從用戶數(shù)據(jù)得到用于計(jì)算CBD值222的數(shù)據(jù)，所述用戶數(shù)據(jù)是從存儲(chǔ)介質(zhì)(未示出)獲取的。一般來說，自適應(yīng)CBD估計(jì)電路220使用參數(shù)化的通道模型對(duì)數(shù)字樣本219進(jìn)行建模，以使用先前的CBD估計(jì)結(jié)果?；诖耍ㄟ^將數(shù)字樣本219和通道模型的輸出樣本之間的均方誤差最小化來產(chǎn)生更新的CBD值222。
CBD值222被提供給轉(zhuǎn)換電路230，轉(zhuǎn)換電路230將CBD值222映射為對(duì)應(yīng)的飛行高度偏移值232。由于飛行高度的變化對(duì)應(yīng)于CBD的變化，所以上述映射實(shí)現(xiàn)了關(guān)聯(lián)函數(shù)。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，該函數(shù)是將CBD值222與飛行高度偏移值232相關(guān)聯(lián)的線性或非線性函數(shù)。飛行高度偏移值232被提供給本領(lǐng)域中已知的能夠?qū)崿F(xiàn)熱飛行高度控制的一系列電路。這種電路可以包括本領(lǐng)域中已知的將飛行高度偏移值232轉(zhuǎn)換為功率偏移242的飛行高度加熱器功率轉(zhuǎn)換電路240。功率偏移242被提供給本領(lǐng)域中已知的將功率偏移值242結(jié)合到加熱器值252中的前置放大器電路250。加熱器值252被提供給讀/寫頭組件260，如本領(lǐng)域中已知的，基于加熱器值252修正讀/寫頭組件260以調(diào)節(jié)讀/寫頭組件與相關(guān)存儲(chǔ)介質(zhì)的距離。基于本文中提供的公開內(nèi)容，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將想到可被使用或基于由系統(tǒng)200的CBD估計(jì)電路提供的信息控制飛行高度的各種方法、電路和/或技術(shù)。
轉(zhuǎn)向圖3，圖3示出根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的自適應(yīng)CBD估計(jì)電路300的框圖。自適應(yīng)CBD估計(jì)電路300提供與接收到的數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的一系列CBD估計(jì)結(jié)果322，z[n]。自適應(yīng)CBD估計(jì)電路300接收來自模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(未示出)的數(shù)字樣本305和來自數(shù)據(jù)解碼器/檢測(cè)電路(未示出)的檢測(cè)位(detected bit)310。數(shù)字樣本305和檢測(cè)位310中的每個(gè)對(duì)應(yīng)于從存儲(chǔ)介質(zhì)得到的模擬信號(hào)。數(shù)字樣本305被提供給帶通濾波器320，帶通濾波器320減弱數(shù)字樣本305中所限定的濾波器帶寬之外的信號(hào)和噪聲，并提供輸出325，x[n]。帶通濾波器320可以是本領(lǐng)域中已知的任意數(shù)字帶通濾波器。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，帶通濾波器320的拐點(diǎn)頻率被選擇為使得低拐點(diǎn)高于用于接收輸入信號(hào)的AC耦合器電路的頻率，并且高拐點(diǎn)低于接收輸入信號(hào)的連續(xù)時(shí)間濾波器的頻率。這種設(shè)計(jì)約束增加了對(duì)前端模擬濾波器的滾降(roll-off)區(qū)域中的變化的魯棒性。
檢測(cè)位310，a[n]，與來自前面時(shí)段的CBD估計(jì)結(jié)果322，W[n-1]，一起被提供給通道模型電路330。通道模型330提供根據(jù)下面公式的通道響應(yīng)估計(jì)結(jié)果335，y0[n] 其中hb[m，n]表示由CBD估計(jì)結(jié)果W[n]參數(shù)化的通道的位響應(yīng)，并且由下面的公式代表 hb[m，n]＝hs[m，n]-hs[m-1，n]，以及 ，m＝0，+/-1，+/-2，...，+/-M。
其中hs[m，n]表示階躍響應(yīng)(step response)，erf是誤差函數(shù)，M是整數(shù)，2M+1是通道位響應(yīng)的長度。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，CBD被定義為在其峰值幅度的50％處通道的脈沖響應(yīng)寬度和與自適應(yīng)CBD估計(jì)電路300相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)介質(zhì)上的一個(gè)位的持續(xù)時(shí)間的比。通道模型輸出335被提供給帶通濾波器340，帶通濾波器340減弱數(shù)字樣本335中所限定的濾波器帶寬之外的信號(hào)和噪聲并提供輸出345，

帶通濾波器340可以是本領(lǐng)域中已知的任意數(shù)字帶通濾波器。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，帶通濾波器340的拐點(diǎn)頻率被選擇為匹配任意連續(xù)時(shí)間濾波器和/或用于接收輸入信號(hào)的AC耦合電路，或者類似于帶通濾波器320的拐點(diǎn)頻率。輸出345由下面的公式表示 其中q[k]表示帶通濾波器340的脈沖響應(yīng)，y0[n]表示通道模型的輸出335。
根據(jù)下面的公式，使用乘法電路350將時(shí)間變化增益因子380，A[n]，應(yīng)用于輸出345，以產(chǎn)生輸出355 增益因子380提供相對(duì)于模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器中增益變化的魯棒性。具體來說，增益因子380被自適應(yīng)地調(diào)節(jié)以跟隨模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出處的信號(hào)的幅度。根據(jù)下面的公式，使用加法電路360從輸出325中減去輸出355以產(chǎn)生誤差信號(hào)365，e[n] 自適應(yīng)CBD和增益計(jì)算電路370接收誤差信號(hào)365和檢測(cè)位310。自適應(yīng)CBD和增益計(jì)算電路370使用這些輸入通過最小化誤差信號(hào)365的均方值來估計(jì)CBD 322和增益因子380。這通過使用本領(lǐng)域已知的基于瞬時(shí)梯度的最小均方算法自適應(yīng)地完成。該梯度由下面的公式定義 以及 b[n]＝a[n]-a[n-1]。
在上述公式中，b[n]表示在轉(zhuǎn)換發(fā)生時(shí)等于邏輯“1”而在沒有顯示轉(zhuǎn)換時(shí)等于邏輯“0”的轉(zhuǎn)換序列，并且hw[m]表示由CBD參數(shù)化的通道的寬度響應(yīng)，W。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，通過將帶通濾波器320、340選擇為具有2L+1個(gè)抽頭(tap)的有限脈沖響應(yīng)濾波器來減小計(jì)算復(fù)雜性并限制固定點(diǎn)電路實(shí)施方式的誤差擴(kuò)散。由下面的公式定義帶通濾波器的傳遞函數(shù) 其中Θ[i]表示有限脈沖響應(yīng)濾波器的系數(shù)。
可以自適應(yīng)地使用上述公式，從而實(shí)現(xiàn)逐漸更為準(zhǔn)確的CBD估計(jì)322。下面的公式代表針對(duì)自適應(yīng)操作而修改的自適應(yīng)CBD估計(jì)電路300的算法。
hb[m，n]＝hs[m，n]-hs[m-1，n]，(1b) b[n]＝a[n]-a[n-1]，(1e) y3[n]＝A[n]*y2[n]，(1k) W[n+1]＝W[n]+μ1*e[n]*y3[n]， (1l) 上述公式描述了自適應(yīng)CBD估計(jì)電路300的各種電路操作。具體來說，x[n]描述帶通濾波器320的輸出，y0[n]描述通道模型電路330的輸出335，

描述帶通濾波器340的輸出345，A[n+1]描述自適應(yīng)更新的增益因子380，W[n+1]描述來自自適應(yīng)CBD和增益計(jì)算電路370的自適應(yīng)更新的CBD估計(jì)結(jié)果322，e[n]描述來自加法電路360的誤差信號(hào)365。y1[n]是作為自適應(yīng)CBD和增益計(jì)算電路370的一部分實(shí)現(xiàn)的寬度響應(yīng)模型的輸出，y2[n]是y1[n]的濾波后的形式，y3[n]是y2[n]的增益調(diào)節(jié)后的形式。μ1和μ2是控制自適應(yīng)循環(huán)速度的可設(shè)定的增益值。
應(yīng)該指出，盡管將自適應(yīng)CBD估計(jì)電路300的各種組件描述為“電路”，但是它們也可以作為電子電路或者作為軟件/固件電路來實(shí)現(xiàn)。這種軟件/固件電路包括與存儲(chǔ)器裝置相關(guān)聯(lián)的處理器，該存儲(chǔ)器裝置包括可由該處理器執(zhí)行以進(jìn)行這里描述的具體功能的指令。該處理器可以是通用處理器，或者是根據(jù)具體實(shí)施方式
要求為了進(jìn)行特定功能而專門定制的處理器。在一些情況下，該處理器可以被設(shè)計(jì)為進(jìn)行與多于一個(gè)的具體模塊相關(guān)的功能。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，自適應(yīng)CBD估計(jì)電路300整體作為由處理器執(zhí)行的固件或軟件來實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，自適應(yīng)CBD估計(jì)電路300整體作為專用電子電路來實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的另外一些實(shí)施例中，自適應(yīng)CBD估計(jì)電路300作為在處理器上執(zhí)行的固件或軟件和專用電子電路的組合來實(shí)現(xiàn)?；诒疚闹刑峁┑墓_內(nèi)容，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將想到可以根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例使用的專用電子電路和軟件/固件的各種組合。
轉(zhuǎn)向圖4，圖4示出根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的自適應(yīng)CBD和增益計(jì)算電路400的實(shí)施方式。自適應(yīng)CBD和增益計(jì)算電路400包括通道位響應(yīng)模型電路410，通道寬度響應(yīng)電路420，加法電路425、430、435，延遲緩沖電路450、460和乘法電路475、480。自適應(yīng)CBD和增益計(jì)算電路400接收來自模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(未示出)的一系列數(shù)字樣本485、來自數(shù)據(jù)檢測(cè)器(未示出)的一系列檢測(cè)樣本490，并提供更新的CBD估計(jì)結(jié)果495和更新的增益因子499。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，來自模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的數(shù)字樣本可以通過用于調(diào)節(jié)該數(shù)字樣本的一系列電路以提高CBD估計(jì)電路的準(zhǔn)確性和魯棒性。這些特定電路的例子包括帶通濾波器320和例如本發(fā)明稍后討論的溫度補(bǔ)償濾波器和相位補(bǔ)償濾波器的電路。各電路中的每一個(gè)的功能用與每個(gè)電路的輸出相關(guān)聯(lián)的公式來數(shù)學(xué)描述。
與自適應(yīng)CBD估計(jì)電路300類似，應(yīng)該指出，盡管自適應(yīng)CBD和增益計(jì)算電路400的各種組件被描述為“電路”，但是它們也可以作為電子電路或者作為軟件/固件電路來實(shí)現(xiàn)。這種軟件/固件電路包括與存儲(chǔ)器裝置相關(guān)聯(lián)的處理器，該存儲(chǔ)器裝置包括可由該處理器執(zhí)行以進(jìn)行這里描述的具體功能的指令。該處理器可以是通用處理器，或者是根據(jù)具體實(shí)施方式
要求為了進(jìn)行特定功能而專門定制的處理器。在一些情況下，該處理器可以被設(shè)計(jì)為進(jìn)行與多于一個(gè)的具體模塊相關(guān)的功能。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，自適應(yīng)CBD和增益計(jì)算電路400整體作為由處理器執(zhí)行的固件或軟件來實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，自適應(yīng)CBD和增益計(jì)算電路400整體作為專用電子電路來實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的另外一些實(shí)施例中，自適應(yīng)CBD和增益計(jì)算電路400作為在處理器上執(zhí)行的固件或軟件和專用電子電路的組合來實(shí)現(xiàn)?；诒疚闹刑峁┑墓_內(nèi)容，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將想到根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例可以使用的專用電子電路和軟件/固件的各種組合。
可以對(duì)前面描述的電路進(jìn)行各種修改以提高估計(jì)準(zhǔn)確性和操作魯棒性。根據(jù)公式(1a)和(1c)，注意到，必須在每個(gè)采樣時(shí)刻n對(duì)2M+1個(gè)x值計(jì)算特定函數(shù)erf(x)和exp(x)。對(duì)這些特定函數(shù)進(jìn)行求值(特別是對(duì)erf(x)進(jìn)行求值)的硬件實(shí)施方式可能是復(fù)雜的。因此，本發(fā)明的一些實(shí)施例使用其它通道模型。在一個(gè)這類的情況中，使用減小硬件實(shí)施方式復(fù)雜性的雙曲線正切模型。該雙曲線正切模型基于下面公式中給出的單獨(dú)的階躍響應(yīng)和寬度響應(yīng) hs[m]＝tanh(α*m/W1)，m＝0，+/-1，+/-2，...，+/-M，以及 hw[m]＝-α*m/W12sech2(α*m/W1)， 其中α是常數(shù)，根據(jù)下面的公式，W1與CBD相關(guān)聯(lián) 在一些情況中，α的值為log(3)或π。
為了簡化討論，令 使用上述簡化以及恒等式sec h2(x)＝1-tanh2(x)，階躍和寬度響應(yīng)可以重寫為 另外，對(duì)于m＝0，1，2，...，M可以使用下面的對(duì)稱特性 hs[m]＝-hs[-m]，hs
＝0，(3a) hw[m]＝-hw[-m]，hw
＝0，(3b) hb[m]＝hb[1-m]，hb[-M]＝0， (3c) 其中

是由下面公式給出的寬度響應(yīng)的修改形式 因此，通過使用該雙曲線正切模型，只有一個(gè)特定函數(shù)exp(x)的求值被用于計(jì)算階躍和寬度響應(yīng)。此外，通過使用該雙曲線正切模型，只有階躍響應(yīng)需要被直接計(jì)算，因?yàn)榭梢允褂霉?2b)從階躍響應(yīng)計(jì)算寬度響應(yīng)?？梢栽O(shè)立該自適應(yīng)算法來估計(jì)比例變化后的CBD值

可以根據(jù)公式(2c)通過比例變化估計(jì)的CBD值來獲得實(shí)際CBD值W。如公式(3)表明的，階躍響應(yīng)和寬度響應(yīng)是奇對(duì)稱的。因此，只需要針對(duì)m＝1，2，...，M估計(jì)hs[m]和hw[m]。
通過使用用來針對(duì)m和

的每個(gè)值確定

的值的二階多項(xiàng)式擬合間接計(jì)算特定函數(shù)

可以進(jìn)一步減小硬件復(fù)雜性。通過首先將

的范圍分成由下式給出的兩個(gè)部分來完成該處理 從這點(diǎn)來看，確定2M個(gè)二階多項(xiàng)式，使得對(duì)于每個(gè)值m＝1，2，...，M在區(qū)域R1和R2內(nèi)最佳擬合

假定{pm，1[2]，pm，1[1]，pm，1
}和{pm，2[2]，pm，2[1]，pm，2
}是對(duì)于每個(gè)m＝1，2，...，M的多項(xiàng)式。由此實(shí)現(xiàn)下面對(duì)

的值的估計(jì) 基于本文中提供的公開內(nèi)容，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將想到根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例可以使用的用于有效計(jì)算特定函數(shù)tanh(.)的各種方法，例如不同階數(shù)的多項(xiàng)式擬合并將其應(yīng)用于CBD的總范圍的不同數(shù)量的部分上。
通過依靠a[n]和b[n]的性質(zhì)可以進(jìn)一步減小硬件復(fù)雜性。具體來說，將數(shù)據(jù)位a[n]二值化(即，a[n]∈{-1，1})，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換b[n]三值化(即，b[n]∈{-2，0，2})。基于此，只是用加法就可以完成模型輸出y0[n]和y1[n]的計(jì)算。利用它和公式(3)給出的hb[m]和

的對(duì)稱性，可以將模型輸出y0[n]和y1[n]表達(dá)為 在前面的公式中，An是指數(shù)(index)集{1，2，...，M-1，M}的子集，使得a[n-m]＝a[n+m-1]。
進(jìn)一步指出，帶通濾波器320、340的系數(shù)是偶對(duì)稱的，使得對(duì)于i＝1，2，...，L，Θ[i]＝Θ[-i]，Θ
是主系數(shù)。作為例子，通過選擇L＝10并且將下截止頻率和上截止頻率分別選擇為通道數(shù)據(jù)速率(channeldata rate)的1％和通道數(shù)據(jù)速率的25％，使用例如八個(gè)位量化之后，使得系數(shù)為 Θ[2]＝Θ[4]+2Θ[8]， Θ[3]＝8Θ[4]+2Θ[8]， Θ[5]＝-2Θ[4]， Θ[6]＝2Θ[8]， Θ[7]＝4Θ[8]， Θ[9]＝Θ[10]＝0 利用上述關(guān)系，可以將計(jì)算濾波器輸出的一個(gè)樣本所需的乘法數(shù)量減少到四個(gè)。例如，輸出325可以計(jì)算為 其中zi[n]＝z[n-i]+z[n+i]。
在最小均方算法中，用于更新參數(shù)的瞬時(shí)梯度是誤差e[n]和該誤差相對(duì)于被更新的參數(shù)的梯度的乘積。用于簡化該自適應(yīng)算法的計(jì)算復(fù)雜性的方法是用這些分量的符號(hào)代替它們中的一個(gè)或二者。誤差項(xiàng)可以保持原樣，而誤差的梯度用它的符號(hào)代替。將該原理應(yīng)用于公式(11)和(1m)，得到下面的公式 W[n+1]＝W[n]+μ1*e[n]*sgn(y2[n])， sgn(x)項(xiàng)表示x的符號(hào)。接下來，由于y2[n]的符號(hào)不受除以

的影響，所以該因子可以不再討論，得到此外，由于在該自適應(yīng)算法中只需要y2[n]的符號(hào)，所以可以放寬在計(jì)算寬度響應(yīng)hw[m，n]中需要的準(zhǔn)確性。為了進(jìn)一步減小計(jì)算的復(fù)雜性，可以將寬度響應(yīng)固定到在給定的CBD范圍上寬度響應(yīng)的平均值。
此外，通過模擬確定出在帶通濾波器320、340的輸入處的符號(hào)和在其輸出處的符號(hào)之間存在合理的相關(guān)性。換句話說，在

和sgn(y0[n])之間以及sgn(y2[n])和sgn(y1[n])之間存在強(qiáng)相關(guān)性。因此，可以將增益因子380和CBD估計(jì)結(jié)果322的自適應(yīng)公式重寫為 W[n+1]＝W[n]+μ1*e[n]*sgn(y1[n])， A[n+1]＝A[n]+μ2*e[n]*sgn(y0[n]) 將上面的公式用于自適應(yīng)計(jì)算CBD和增益實(shí)現(xiàn)了如下簡化。首先，由于不再需要

所以可以將帶通濾波器320、340轉(zhuǎn)移到加法電路360的輸出(見公式(1d)和(1g))。其次，因?yàn)椴辉傩枰獃2[n]和y3[n]，所以可以消除用于在圖4的寬度響應(yīng)路徑中產(chǎn)生y2[n]的帶通濾波器(見公式(1j)和(1k))。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，通過用帶通濾波器340和位響應(yīng)hb[m]的卷積代替通道位響應(yīng)hb[m]并且用帶通濾波器340和寬度響應(yīng)hw[m]的卷積代替通道寬度響應(yīng)hw[m]來減小計(jì)算復(fù)雜性。在此情況下，通道模型輸出分別對(duì)應(yīng)于

和y2[n]。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，使用與較早的描述類似的多項(xiàng)式擬合方法計(jì)算組合帶通濾波器位響應(yīng)。
從圖2還看到模型輸出d[n]的相位將是一個(gè)常數(shù)，因?yàn)槲豁憫?yīng)hb[m]的相位是固定的。另一方面，模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸出d[n]的相位依賴于模擬前端的均衡目標(biāo)和特性。因此，誤差信號(hào)e[n]將包含來源于ADC輸出和模型輸出之間相位差的分量。該相位分量將影響自適應(yīng)算法的性能。更重要的是，盡管使用帶通濾波器，該相位分量也將導(dǎo)致?lián)p害CBD估計(jì)相對(duì)于模擬前端特性變化的魯棒性。為了消除該影響，可以采用簡單的相位補(bǔ)償方法。具體來說，使用一階定時(shí)恢復(fù)回路(first-order timing-recovery loop)來跟蹤和補(bǔ)償ADC輸出和模型輸出之間的相位差。作為例子，假定

是在時(shí)刻n處的相位差。FIR插值濾波器可被用于使ADC輸出相移以消除該相位差。根據(jù)下面的公式，相位移動(dòng)后的ADC輸出(即，q[n])被用于產(chǎn)生誤差信號(hào) e[n]＝q[n]-d[n]， 其中g(shù)[i，n]表示對(duì)應(yīng)于相位

的插值濾波器?？梢匀缦率褂靡浑A回路來估計(jì)相位
φ[n+1]＝φ[n]+μ3*ε[n]， ε[n]＝-e[n]*sgn(d[n]-d[n-1])， 其中ε[n]是相位檢測(cè)器輸出，并且0＜μ3＜1表示控制該回路的適應(yīng)速率的步長(step-size)參數(shù)。
正如從前面的公式可以看到的，相位補(bǔ)償塊的實(shí)現(xiàn)要求每位2Q次乘法。由于FIR插值濾波器系數(shù)g[i，n]隨時(shí)間n變化，所以從冪(power)和區(qū)域(area)的觀點(diǎn)來看這可能是禁止的。為了補(bǔ)償，本發(fā)明的一些實(shí)施例使用基于Farrow結(jié)構(gòu)的多項(xiàng)式插值濾波器實(shí)施方式。在一些實(shí)施方式中二階多項(xiàng)式就足夠了。使用這樣的方法可以將FIR插值濾波器輸出計(jì)算為 q[n]＝q0[n]+q1[n](2φ[n]-1)+q2[n](2φ[n]-1)2 ＝q0[n]+(2φ[n]-1)[q1[n]+q2[n](2φ[n]-1)] 其中f[i]是獨(dú)立于相位

的固定系數(shù)。該實(shí)施方式的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于用于計(jì)算q0[i]所需的f[i]系數(shù)保持固定，因此只有兩個(gè)乘法器需要隨n變化。
讀通道電路中模擬前端的特性趨向于隨溫度變化。影響CBD估計(jì)的兩個(gè)主要參數(shù)是模擬前端的升高(boost)頻率和截止頻率。當(dāng)這些參數(shù)隨溫度變化時(shí)，得到的CBD估計(jì)結(jié)果將是不同的，在缺乏適當(dāng)補(bǔ)償?shù)那闆r下，這將導(dǎo)致飛行高度已經(jīng)變化的錯(cuò)誤結(jié)論。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，在帶通濾波器320的輸出處插入3抽頭長度的短濾波器以補(bǔ)償模擬前端參數(shù)隨溫度的變化。該溫度補(bǔ)償濾波器的輸出由下式給出 x3[n]＝β0x2[n]+β1x2[n-1]+β2x2[n-2] 其中x3[n]表示溫度補(bǔ)償濾波器的輸出，x2[n]表示帶通濾波器320的輸出，{β0，β1，β2}表示溫度補(bǔ)償濾波器的系數(shù)。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，系數(shù)β0被設(shè)置為1.0并且根據(jù)環(huán)境調(diào)節(jié)系數(shù){β1，β2}?；诒疚闹刑峁┑墓_內(nèi)容，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將想到根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例可以使用的補(bǔ)償環(huán)境變化的各種濾波方法。
轉(zhuǎn)向圖5，圖5示出根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的自適應(yīng)CBD估計(jì)電路700的框圖。自適應(yīng)CBD估計(jì)電路700類似于前面描述的自適應(yīng)CBD估計(jì)電路300，不同之處在于自適應(yīng)CBD估計(jì)電路700包括溫度補(bǔ)償濾波器電路790和相位調(diào)節(jié)電路795。自適應(yīng)CBD估計(jì)電路700提供與接收到的數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的一系列CBD估計(jì)結(jié)果722。自適應(yīng)CBD估計(jì)電路700接收來自模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(未示出)的數(shù)字樣本705和來自數(shù)字解碼器/檢測(cè)電路(未示出)的檢測(cè)位710。數(shù)字樣本705和檢測(cè)位710中的每個(gè)對(duì)應(yīng)于從存儲(chǔ)介質(zhì)得到的模擬信號(hào)。數(shù)字樣本705被提供給帶通濾波器720，帶通濾波器720減弱數(shù)字樣本705中所限定的濾波器帶寬之外的信號(hào)和噪聲并提供輸出725。輸出725被提供給溫度補(bǔ)償電路790，溫度補(bǔ)償電路790提供輸出792，輸出792是輸出725的溫度補(bǔ)償后的形式。輸出792被提供給相位調(diào)節(jié)電路795，相位調(diào)節(jié)電路795進(jìn)行插值，得到相位調(diào)節(jié)后的輸出797。
檢測(cè)位710與來自先前時(shí)段的CBD估計(jì)結(jié)果722一起被提供給通道模型電路730。通道模型730提供對(duì)通道響應(yīng)的估計(jì)結(jié)果735。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，CBD被定義為在通道脈沖響應(yīng)的峰值幅度的50％處通道脈沖響應(yīng)的寬度和與自適應(yīng)CBD估計(jì)電路700相關(guān)的存儲(chǔ)介質(zhì)上一個(gè)位的持續(xù)時(shí)間的比。通道模型輸出735被提供給帶通濾波器740，帶通濾波器740減弱數(shù)字樣本735中所限定的濾波器帶寬之外的信號(hào)和噪聲并提供輸出745。帶通濾波器740可以是本領(lǐng)域中已知的任何數(shù)字帶通濾波器。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，帶通濾波器740的拐點(diǎn)頻率被選擇為匹配任何連續(xù)時(shí)間濾波器和/或用于接收輸入信號(hào)的AC耦合電路，或者類似于帶通濾波器720的拐點(diǎn)頻率。
使用乘法電路350將時(shí)間變化增益因子780應(yīng)用于輸出745以產(chǎn)生輸出755。增益因子780提供相對(duì)于模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器中增益變化的魯棒性。具體來說，增益因子780被自適應(yīng)地調(diào)節(jié)以跟隨模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出處信號(hào)的幅度。使用加法電路760從輸出797中減去輸出755以產(chǎn)生誤差信號(hào)765。自適應(yīng)CBD和增益計(jì)算電路770接收誤差信號(hào)765和檢測(cè)位710。自適應(yīng)CBD和增益計(jì)算電路770使用這些輸入通過將誤差信號(hào)765的均方值最小化來估計(jì)CBD 722和增益因子780。這通過使用本領(lǐng)域中已知的基于瞬時(shí)梯度的最小均方算法來自適應(yīng)地完成。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，通過將帶通濾波器720、740選擇為具有2L+1個(gè)抽頭的有限脈沖響應(yīng)濾波器來減小計(jì)算復(fù)雜性并限制固定點(diǎn)電路實(shí)施方式中的誤差擴(kuò)散。
應(yīng)該指出，盡管將自適應(yīng)CBD估計(jì)電路700的各種組件描述為“電路”，但是它們也可以作為電子電路或者作為軟件/固件電路來實(shí)現(xiàn)。這種軟件/固件電路包括與存儲(chǔ)器裝置相關(guān)聯(lián)的處理器，該存儲(chǔ)器裝置包括可由該處理器執(zhí)行以進(jìn)行這里描述的具體功能的指令。該處理器可以是通用處理器，或者是根據(jù)具體實(shí)施方式
要求為了進(jìn)行特定功能而專門定制的處理器。在一些情況下，該處理器可以被設(shè)計(jì)為進(jìn)行與多于一個(gè)的具體模塊相關(guān)的功能。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，自適應(yīng)CBD估計(jì)電路700整體作為由處理器執(zhí)行的固件或軟件來實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，自適應(yīng)CBD估計(jì)電路700整體作為專用電子電路來實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的另外一些實(shí)施例中，自適應(yīng)CBD估計(jì)電路700作為在處理器上執(zhí)行的固件或軟件和專用電子電路的組合來實(shí)現(xiàn)?；诒疚闹刑峁┑墓_內(nèi)容，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將想到根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例可以使用的專用電子電路和軟件/固件的各種組合。
轉(zhuǎn)向圖6，流程圖500示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例用于提供連續(xù)CBD估計(jì)結(jié)果的方法。按照流程圖500，接收代表一些處理數(shù)據(jù)的模擬信號(hào)(塊505)。在一些情況下，可以經(jīng)由相對(duì)于存儲(chǔ)介質(zhì)設(shè)置的讀/寫頭組件提供該模擬信號(hào)。當(dāng)在本文中使用時(shí)，短語“處理數(shù)據(jù)”以其最廣泛的含義使用，意指可以用于CBD估計(jì)的任何數(shù)據(jù)。因此，處理數(shù)據(jù)可以是專門設(shè)計(jì)用于進(jìn)行CBD估計(jì)的數(shù)據(jù)，或者是具有除了進(jìn)行CBD估計(jì)以外的用途的更一般的數(shù)據(jù)。在一些具體情況下，該處理數(shù)據(jù)是如本文中前面定義的用戶數(shù)據(jù)。對(duì)該模擬信號(hào)進(jìn)行模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生數(shù)字樣本(塊510)。應(yīng)該指出，在進(jìn)一步的處理進(jìn)行之前，該數(shù)字樣本可經(jīng)歷多種處理，包括但不限于帶通濾波、溫度補(bǔ)償和/或相位調(diào)節(jié)。該數(shù)字樣本被提供給數(shù)據(jù)檢測(cè)器，在該數(shù)據(jù)檢測(cè)器處對(duì)其進(jìn)行處理以產(chǎn)生檢測(cè)樣本(塊515)。注意，流程圖500中的處理被連續(xù)地重復(fù)，使得隨著時(shí)間產(chǎn)生一系列數(shù)字樣本和一系列檢測(cè)樣本?；谠摍z測(cè)樣本和先前的CBD估計(jì)結(jié)果計(jì)算通道響應(yīng)(塊520)。將該通道響應(yīng)乘以前面計(jì)算出的增益因子(塊525)，并從該數(shù)字樣本減去該乘積以產(chǎn)生誤差信號(hào)(塊530)。尤其基于該誤差信號(hào)和前面的CBD估計(jì)結(jié)果計(jì)算更新的CBD估計(jì)結(jié)果(塊535)；并且尤其基于該誤差信號(hào)和前面的增益因子計(jì)算更新的增益因子(塊540)。
可以重復(fù)流程圖500的處理，使得更新的CBD估計(jì)結(jié)果和增益因子被自適應(yīng)地計(jì)算并且可連續(xù)地被一個(gè)或多個(gè)處理使用。在其它情況中，可以周期性地重復(fù)流程圖500的處理，使得更新的CBD估計(jì)結(jié)果和增益因子在特定時(shí)段期間被自適應(yīng)地計(jì)算并且可連續(xù)地被一個(gè)或多個(gè)處理使用。在另外的情況中，只要檢測(cè)到觸發(fā)就可以重復(fù)流程圖500的處理，使得更新的CBD估計(jì)結(jié)果和增益因子在收到觸發(fā)之后的一個(gè)時(shí)段中被自適應(yīng)地計(jì)算并且可連續(xù)地被一個(gè)或多個(gè)處理使用。該觸發(fā)可以包括但不限于增加的誤差率或信噪比的降低?；诒疚闹刑峁┑墓_內(nèi)容，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將想到根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例可以使用的多種觸發(fā)。
轉(zhuǎn)向圖7，流程圖600示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例用于提供連續(xù)飛行高度調(diào)節(jié)的方法。按照流程圖600，接收代表一些處理數(shù)據(jù)的模擬信號(hào)(塊610)。在一些情況下，可以經(jīng)由相對(duì)于存儲(chǔ)介質(zhì)設(shè)置的讀/寫頭組件提供該模擬信號(hào)，并且該模擬信號(hào)通過讀通道中的模擬前端電路。當(dāng)在本文中使用時(shí)，短語“處理數(shù)據(jù)”以其最廣泛的含義使用，意指可以用于進(jìn)行CBD估計(jì)的任何數(shù)據(jù)。因此，處理數(shù)據(jù)可以是專門設(shè)計(jì)用于進(jìn)行CBD估計(jì)的數(shù)據(jù)，或者是具有除了進(jìn)行CBD估計(jì)以外的用途的更一般的數(shù)據(jù)。在一些具體情況下，該處理數(shù)據(jù)是如本文中前面定義的用戶數(shù)據(jù)。對(duì)該模擬信號(hào)進(jìn)行模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生數(shù)字樣本(塊620)。應(yīng)該指出，在進(jìn)一步的處理進(jìn)行之前，該數(shù)字樣本可經(jīng)歷多種處理，包括但不限于帶通濾波、溫度補(bǔ)償和/或相位調(diào)節(jié)。使用數(shù)據(jù)檢測(cè)器處理該數(shù)字樣本以產(chǎn)生檢測(cè)樣本(塊630)。注意，流程圖600中的處理被連續(xù)重復(fù)，使得隨著時(shí)間產(chǎn)生一系列數(shù)字樣本和一系列檢測(cè)樣本。
使用該數(shù)字樣本和檢測(cè)樣本計(jì)算更新的CBD估計(jì)結(jié)果(塊640)。這可以根據(jù)本文中討論的處理來完成。然后將更新的CBD估計(jì)結(jié)果轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的熱飛行高度控制值(塊650)，并且將與該熱飛行高度控制值相對(duì)應(yīng)的量的功率施加于讀/寫頭組件(塊660)。如本領(lǐng)域中已知的，該功率施加導(dǎo)致由加熱(thermal heating)或冷卻而實(shí)現(xiàn)的讀/寫頭組件和存儲(chǔ)介質(zhì)之間距離的修正。
可以重復(fù)流程圖600的處理，使得在使用相關(guān)的存儲(chǔ)介質(zhì)期間連續(xù)調(diào)節(jié)飛行高度。在其它情況中，可以周期性地重復(fù)流程圖600的處理，使得只周期性地調(diào)節(jié)飛行高度。在另外的情況中，只要檢測(cè)到觸發(fā)就可以重復(fù)流程圖600的處理，使得只在收到觸發(fā)之后才調(diào)節(jié)飛行高度。該觸發(fā)可以包括但不限于增加的誤差率或信噪比的降低?；诒疚闹刑峁┑墓_內(nèi)容，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將想到根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例可以使用的多種觸發(fā)。
總之，本發(fā)明提供了用于進(jìn)行自適應(yīng)CBD估計(jì)和/或飛行高度調(diào)節(jié)的新穎的系統(tǒng)、裝置、方法和結(jié)構(gòu)。盡管上面已經(jīng)給出了對(duì)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)描述，但是在不偏離本發(fā)明的精神的情況下，各種替換、修改和等同物對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，不應(yīng)該認(rèn)為以上說明限制了由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種存儲(chǔ)裝置，所述存儲(chǔ)裝置包括
存儲(chǔ)介質(zhì)，其中所述存儲(chǔ)介質(zhì)包括與處理數(shù)據(jù)組相對(duì)應(yīng)的信息；
相對(duì)于所述存儲(chǔ)介質(zhì)設(shè)置的讀/寫頭組件；以及
自適應(yīng)CBD估計(jì)電路，其中所述自適應(yīng)CBD估計(jì)電路通過所述讀/寫頭組件接收所述處理數(shù)據(jù)組，其中所述自適應(yīng)CBD估計(jì)電路至少部分地基于所述處理數(shù)據(jù)組的第一部分計(jì)算第一通道位密度估計(jì)結(jié)果，并且其中所述自適應(yīng)CBD估計(jì)電路至少部分地基于所述處理數(shù)據(jù)組的第一部分、所述處理數(shù)據(jù)組的第二部分以及所述第一通道位密度估計(jì)結(jié)果計(jì)算第二通道位密度估計(jì)結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)裝置，其中所述存儲(chǔ)裝置還包括讀通道電路，其中所述讀通道電路包括模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，并且其中所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器接收與所述處理數(shù)據(jù)組相對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)并提供與所述模擬信號(hào)相對(duì)應(yīng)的一系列數(shù)字樣本。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的存儲(chǔ)裝置，其中所述讀通道電路還包括數(shù)據(jù)檢測(cè)器，其中所述數(shù)據(jù)檢測(cè)器接收所述一系列數(shù)字樣本并基于所述一系列數(shù)據(jù)樣本提供一系列檢測(cè)樣本。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的存儲(chǔ)裝置，其中所述處理數(shù)據(jù)組包括所述一系列數(shù)字樣本和所述一系列檢測(cè)樣本。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中所述自適應(yīng)CBD估計(jì)電路包括通道模型計(jì)算電路，其中所述通道模型計(jì)算電路接收所述一系列檢測(cè)樣本和所述第一通道位密度估計(jì)結(jié)果，并且其中所述通道模型計(jì)算電路至少部分地基于所述一系列檢測(cè)樣本和所述第一通道位密度估計(jì)結(jié)果提供通道模型輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中所述自適應(yīng)CBD估計(jì)電路包括加法電路，并且其中所述加法電路可操作用于從所述一系列數(shù)字樣本減去從所述通道模型計(jì)算電路得到的輸出以產(chǎn)生誤差信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中至少部分地基于所述誤差信號(hào)、所述一系列檢測(cè)樣本、所述一系列數(shù)字樣本以及所述第一通道位密度估計(jì)結(jié)果計(jì)算所述第二通道位密度估計(jì)結(jié)果。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中所述處理數(shù)據(jù)組是用戶數(shù)據(jù)。
9.一種用于自適應(yīng)地估計(jì)通道位密度的方法，所述方法包括
提供存儲(chǔ)介質(zhì)，其中所述存儲(chǔ)介質(zhì)包括與處理數(shù)據(jù)組相對(duì)應(yīng)的信息；
訪問來自所述存儲(chǔ)介質(zhì)的所述處理數(shù)據(jù)組；
至少部分地基于所述處理數(shù)據(jù)組的第一部分計(jì)算第一通道位密度估計(jì)結(jié)果；以及
至少部分地基于所述處理數(shù)據(jù)組的第一部分、所述處理數(shù)據(jù)組的第二部分和所述第一通道位密度估計(jì)結(jié)果計(jì)算第二通道位密度估計(jì)結(jié)果。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中訪問來自所述存儲(chǔ)介質(zhì)的所述處理數(shù)據(jù)組包括對(duì)從所述存儲(chǔ)介質(zhì)得到的信息進(jìn)行模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換以提供第一組數(shù)字樣本，并且對(duì)所述第一組數(shù)字樣本進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)以產(chǎn)生第二組數(shù)字樣本；并且其中所述處理數(shù)據(jù)組包括所述第一組數(shù)字樣本和所述第二組數(shù)字樣本。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中計(jì)算所述第二通道位密度估計(jì)結(jié)果包括使用通道模型計(jì)算電路并至少部分地基于所述第二組數(shù)字樣本和所述第一通道位密度估計(jì)結(jié)果進(jìn)行通道模型計(jì)算。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述方法還包括
從所述第一組數(shù)字樣本減去從所述通道模型計(jì)算電路得到的輸出以產(chǎn)生誤差信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中至少部分地基于所述誤差信號(hào)、所述處理數(shù)據(jù)組的第一部分、所述處理數(shù)據(jù)組的第二部分以及所述第一通道位密度估計(jì)結(jié)果計(jì)算所述第二通道位密度估計(jì)結(jié)果。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中從所述通道模型計(jì)算電路得到的所述輸出是從所述通道模型計(jì)算電路得到的第一輸出，并且其中所述方法還包括
計(jì)算增益因子，其中從所述通道模型計(jì)算電路得到的所述第一輸出是從所述通道模型計(jì)算電路得到的第二輸出乘以所述增益因子。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述增益因子是后續(xù)的增益因子，并且其中至少部分地基于先前的增益因子和所述誤差信號(hào)計(jì)算所述后續(xù)的增益因子。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述處理數(shù)據(jù)組是用戶數(shù)據(jù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第一通道位密度估計(jì)結(jié)果和所述第二通道位密度估計(jì)結(jié)果被用于表征相對(duì)于所述存儲(chǔ)介質(zhì)設(shè)置的讀/寫頭組件。
18.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第一通道位密度估計(jì)結(jié)果和所述第二通道位密度估計(jì)結(jié)果被用于優(yōu)化從所述存儲(chǔ)介質(zhì)接受數(shù)據(jù)的讀通道。
19.一種連續(xù)輸出CBD估計(jì)電路，所述電路包括
讀通道電路，其中所述讀通道電路包括模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器和數(shù)據(jù)檢測(cè)器，其中所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器接收與保持在存儲(chǔ)介質(zhì)上的處理數(shù)據(jù)組相對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)，并提供與所述模擬信號(hào)相對(duì)應(yīng)的一系列數(shù)字樣本，并且其中所述數(shù)據(jù)檢測(cè)器接收所述一系列數(shù)字樣本并基于所述一系列數(shù)據(jù)樣本提供一系列檢測(cè)樣本；
通道模型計(jì)算電路，其中所述通道模型計(jì)算電路接收所述一系列檢測(cè)樣本和第一通道位密度估計(jì)結(jié)果，并且其中所述通道模型計(jì)算電路至少部分地基于所述一系列檢測(cè)樣本和所述第一通道位密度估計(jì)結(jié)果提供通道模型輸出；
加法電路，并且其中所述加法電路可操作用于從所述一系列數(shù)字樣本減去從所述通道模型計(jì)算電路得到的輸出以產(chǎn)生誤差信號(hào)；以及
自適應(yīng)CBD計(jì)算電路，其中所述自適應(yīng)CBD計(jì)算電路至少部分地基于從所述通道模型輸出得到的輸出、所述誤差信號(hào)和所述一系列檢測(cè)樣本計(jì)算第二通道位密度估計(jì)結(jié)果。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電路，其中所述處理數(shù)據(jù)組是用戶數(shù)據(jù)，并且其中所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器在用戶讀取所述存儲(chǔ)介質(zhì)期間接收所述模擬信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明的各種實(shí)施例提供用于自適應(yīng)通道位密度估計(jì)的系統(tǒng)和方法。例如，本發(fā)明的各種實(shí)施例提供用于自適應(yīng)地估計(jì)通道位密度的方法。這種方法包括提供包括與處理數(shù)據(jù)組相對(duì)應(yīng)的信息的存儲(chǔ)介質(zhì)(178)，以及訪問來自該存儲(chǔ)介質(zhì)的處理數(shù)據(jù)組(505)。至少部分地基于處理數(shù)據(jù)組的第一部分(520-530)計(jì)算第一通道位密度估計(jì)結(jié)果(535)，并且至少部分地基于處理數(shù)據(jù)組的第一部分、處理數(shù)據(jù)組的第二部分(520-530)和第一通道位密度估計(jì)結(jié)果(535)計(jì)算第二通道位密度估計(jì)結(jié)果(535)。
文檔編號(hào)G11B21/16GK101743590SQ200880024658
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2008年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者李元興, G·馬修, 宋宏偉, J·E·辛萊頓 申請(qǐng)人:Lsi公司