專利名稱：存儲設(shè)備的增強型噪音預(yù)測最大似然數(shù)據(jù)檢測方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于檢測數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備，更具體地涉及一種在直接存取存儲設(shè)備中用于增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)數(shù)據(jù)檢測的噪音預(yù)測數(shù)據(jù)檢測方法和設(shè)備。
一種部分響應(yīng)最大似然(PRML)檢測通道有利地用于完成盤上數(shù)字數(shù)據(jù)的高數(shù)據(jù)密度讀寫。美國專利4,786,890公開了一種使用運行長度有限(RLL)碼的Ⅳ類PRML通道。所公開的部分響應(yīng)通道多項式等于(1-D2)，其中D是一位間隔延遲運算符及D2是兩位間隔延遲運算符，以及通過讀取輸入波形并且從中減去延遲兩位間隔后的同一波形來得到通道響應(yīng)輸出波形。利用一個(0,k=3/k1=5)PRML調(diào)制代碼將8位二進制數(shù)據(jù)編碼為由9位代碼序列組成的代碼字，其中代碼序列中允許的連續(xù)零的最大數(shù)k為3以及全偶數(shù)或全奇數(shù)序列中連續(xù)零的最大數(shù)k1為5。在盤驅(qū)動器中已經(jīng)在PRML檢測通道中實施了各種改進。
例如，1993年3月23日授予Richard L.Galbraith并且轉(zhuǎn)讓給現(xiàn)受讓人的美國專利5,196,849公開了一種用于為PRML數(shù)據(jù)通道將預(yù)定位數(shù)的二進制數(shù)據(jù)編碼為具有預(yù)定位數(shù)的代碼字。公開了具有最多數(shù)量的“1”和運行長度約束(0,8,12,∞)和(0,8,6,∞)的變化率8/9塊代碼，用于提供定時和增益控制以及對PRML檢測通道中失均衡效果的減低敏感度。
1995年8月3日授予Richard L.Galbraith,Gregory J.Kerwin和JoeM.Poss并且轉(zhuǎn)讓給現(xiàn)受讓人的美國專利5,233,482公開了一種用于在PRML數(shù)據(jù)通道的數(shù)據(jù)檢測中進行熱粗糙度補償?shù)姆椒ê驮O(shè)備。1995年6月20日授予Jonathan D.Coker,Richard L.Galbraith等人并且轉(zhuǎn)讓給現(xiàn)受讓人的美國專利5,426,541提供了用于在PRML數(shù)據(jù)通道的數(shù)據(jù)檢測中進行自均衡調(diào)整布置的例子。1997年4月8日授予Jonathan D.Coker等人并且轉(zhuǎn)讓給現(xiàn)受讓人的美國專利5,619,539公開了用于直接存取存儲設(shè)備(DASD)中的部分響應(yīng)最大似然(PRML)，擴展部分響應(yīng)最大似然(EPRML)及Viterbi數(shù)據(jù)檢測的方法和設(shè)備。
當檢測器輸入信號是加性白高斯噪音(AWGN)時，最大似然序列檢測是一種最佳檢測方法。當PW50用戶位密度＞2T時，由于系統(tǒng)噪音的顯著著色，部分響應(yīng)最大似然(PRML)Ⅳ類檢測器不是最佳。在最大似然序列檢測器(MLSD)例如Viterbi檢測器的輸入信號中的這個著色噪音使通道的軟誤差率(SER)性能變壞。需要一種能夠提供較好性能的不同檢測方法。
本發(fā)明的目的是提供一種用于在直接存取存儲設(shè)備中進行增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)數(shù)據(jù)檢測的改進的噪音預(yù)測數(shù)據(jù)檢測方法和設(shè)備。希望提供這類方法和設(shè)備而基本上沒有負面效應(yīng)；以及提供能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中某些缺點的這類方法和設(shè)備。
簡而言之，本發(fā)明能夠通過提供一種直接存取存儲設(shè)備中用于增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)數(shù)據(jù)檢測的噪音預(yù)測數(shù)據(jù)檢測方法和設(shè)備而達到此目的。來自直接存取存儲設(shè)備的數(shù)據(jù)通道中的數(shù)據(jù)信號送至最大似然檢測器，后者提供一個估計的序列信號。其頻率響應(yīng)為(1+αD)/(1-βD2)的噪音消除濾波器接收一個組合的估計序列信號和數(shù)據(jù)信號以及提供一個噪音濾波信號。匹配和誤差事件濾波器接收噪音濾波信號以及提供誤差事件濾波信號。誤差校正單元自最大似然檢測器中接收該估計序列信號以及接收誤差事件濾波信號以及提供誤差校正估計序列信號。
從以下的附圖中闡述的本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細描述中可以很好地理解本發(fā)明及以上和其他目的和優(yōu)點，附圖中

圖1是實施本發(fā)明的直接存取存儲設(shè)備(DASD)的原理圖；圖2A是圖1中實施本發(fā)明的直接存取存儲設(shè)備(DASD)的數(shù)據(jù)通道的框圖；圖2B是用于闡述圖2A的示例性Viterbi檢測器實施例的原理圖3A是圖2A中實施本發(fā)明的增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)檢測器的框圖表示；圖3B是圖3A中增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)檢測器內(nèi)包括2-L和4-L誤差事件濾波器在內(nèi)的濾波器的操作的示例性功能圖；圖3C是用于闡述本發(fā)明的圖2A中數(shù)據(jù)通道的雙交錯Viterbi和雙交錯增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)檢測器的框圖；圖4A是用于闡述圖3A中增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)檢測器的示例性極吸收濾波器，極匹配濾波器和2-L誤差濾波器功能的原理和框圖表示；圖4B是用于闡述圖4A中示例性極吸收濾波器，極匹配濾波器和2-L誤差濾波器功能的存儲單元的示例性初始值的圖表；圖5是用于闡述圖3A中增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)檢測器的選代的極吸收濾波器，極匹配濾波器和2-L誤差濾波器功能的原理和框圖表示；圖6是用于闡述圖3A中增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)檢測器的零吸收濾波器，零匹配濾波器及2-L和4-L誤差濾波器功能的原理和框圖表示；圖7A和7B一起提供用于闡述圖3A中增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)檢測器的誤差校正單元的原理和框圖表示；圖8A和8B分別闡述理想型總有效2-L和4-L誤差檢查FIR濾波器響應(yīng)；及圖8C和8D分別闡述圖3A中增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)檢測器中2-L注入誤差輸入信號和4-L注入誤差輸入信號所得的2-L和4-L誤差檢查信號。
現(xiàn)在參照附圖，圖1中闡述一個直接存取存儲設(shè)備(DASD)，它一般標為100，包括一個盤104的組102，每個盤具有至少一個磁面106。各盤104彼此平行地安裝以便同時由一個集裝的軸和電動機部件108來轉(zhuǎn)動。通過可沿轉(zhuǎn)動盤面106的徑向路徑移動的相應(yīng)傳感器頭部件110來從盤面106讀取或向盤面106寫入每個磁盤面106上的信息。
每個傳感器頭部件110由一個臂112支撐。各臂112固定在一起以便同時地由一個音圈馬達(VCM)磁鐵部件114作樞軸轉(zhuǎn)動。加于VCM磁鐵部件114上的驅(qū)動信號將臂112一致地移動以將傳感器頭部件110的位置對準盤面106上寫入或讀取信息的信息存儲道。如圖1中所示，電子卡116與DASD 100的機座118安裝在一起。本發(fā)明的利用并不局限于具體DASD構(gòu)造的細節(jié)。
現(xiàn)參照圖2A，其中顯示了DASD 100中可用的部分響應(yīng)最大似然(PRML)通道200的框圖，DASD 100包括一個本發(fā)明的增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)數(shù)據(jù)檢測器202。根據(jù)本發(fā)明的特征，增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)數(shù)據(jù)檢測器202提供的優(yōu)點是噪音預(yù)測檢測而不會破壞PRML通道200的功能。
準備寫入的數(shù)據(jù)加于編碼器204上以便提供一個具有預(yù)定運行長度約束的調(diào)制編碼輸出信號。預(yù)編碼器206跟隨于編碼器204之后，編碼器204由運算1/(1D2)所描述，其中D是單位延遲運算符及符號用于表示模2加。模2加可看作“異或”運算。連至預(yù)編碼器206的PRML預(yù)計算器208提供一個送至寫電路210的調(diào)制二進制脈沖信號，寫電路210提供調(diào)制寫電流以便寫至盤面。在頭和盤塊212處獲得一個由(1-D2)運算所描述的模擬讀取信號。讀取信號加于可變增益放大器(VGA)214上，以及放大的讀取信號加于低通濾波器216上。濾波的讀取信號由模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)218轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式，該ADC提供例如64個可能的6位采樣值。ADC 218的采樣信號加于數(shù)字濾波器220例如十抽頭有限脈沖響應(yīng)(FIR)數(shù)字濾波器上。來自數(shù)字濾波器220的濾波信號是Ⅳ類部分響應(yīng)(PR4)信號。
該PR4信號輸入至兩個平行路徑。來自數(shù)字濾波器220的濾波的PR4信號加于Viterbi檢測器222上以及加于本發(fā)明的增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)數(shù)據(jù)檢測器202上。Viterbi檢測器222的輸出信號也加于增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)數(shù)據(jù)檢測器202上以便完成數(shù)據(jù)回讀的最大似然(ML)檢測過程。
圖2B闡述圖2A的數(shù)據(jù)通道200的示例性Viterbi檢測器222。應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于使用Viterbi檢測器222。本發(fā)明的特征可用于其他最大似然檢測器。
根據(jù)本發(fā)明的特征，本發(fā)明的增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)數(shù)據(jù)檢測器202提供來自最大似然檢測器例如傳統(tǒng)PRML Viterbi檢測器222的估計序列輸出數(shù)據(jù)的誤差校正。除有效地以最小修改適用于DASD數(shù)據(jù)通道200之外，增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)數(shù)據(jù)檢測器202可以有利地由圖3C中所示的雙交錯實施例實施于實體部分中。每個交錯能夠有利地運行于一半位率，允許很高速的最大可能數(shù)據(jù)率。
現(xiàn)參照圖3A，其中顯示了本發(fā)明的增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)數(shù)據(jù)檢測器202的框圖功能表示。來自數(shù)字濾波器220的PR4濾波的信號加于一個連至相加功能單元304的匹配延遲單元302。匹配延遲單元302提供與Viterbi檢測器222相同的時間延遲。來自Viterbi檢測器222的輸出信號通過一個延遲功能單元D2306加于相加器304上。來自相加器304的合并信號加于消除濾波器308上。
根據(jù)本發(fā)明的特征，增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)數(shù)據(jù)檢測器202利用一個具有一般頻率響應(yīng)形式1+αD1-βD2]]>的消除濾波器308。
一般而言，α和β兩者的值是所選小于1的非零值。圖4A或圖5和圖6中顯示了消除濾波器308的示例性實施例。消除濾波器308的輸入信號由匹配延遲單元306的延遲PR4輸出信號減去Viterbi估計序列或連至兩位延遲功能單元(D2)306的標準PR4 Viterbi檢測器222的結(jié)果來導(dǎo)算所得。消除濾波器308的輸出信號表示具有最小功率的漂白的或消除的噪音以使誤差事件更可辨認。匹配濾波器結(jié)構(gòu)310和多個預(yù)定誤差事件濾波器(#1-#N)312用于在由消除濾波器308將噪音漂白之后識別最可能的主要誤差事件。圖3B和3C闡述增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)數(shù)據(jù)檢測器202的示例性實施例，檢測器202包括一對誤差事件濾波器312，用于識別2長度(2-L)和4長度(4-L)誤差事件。至少一個誤差事件濾波器312與匹配濾波器310一起使用來識別主要誤差事件。
歸一化器314將每個誤差事件濾波器312連至比較功能單元316，該比較功能單元316通過定時器318設(shè)定的定義的定時器窗口檢查所有事件濾波器312而得到最大幅值誤差事件并將它存儲以及記錄最大絕對值誤差事件的事件類型和極性。新的最大幅值誤差事件將定時器318復(fù)位。定時器的一端連至比較功能單元316和數(shù)據(jù)流修改選通門322。來自比較功能單元316的記錄事件類型和極性信息加于修改選通門322上。修改選通門用于校正估計序列數(shù)據(jù)流。修改選通門322的誤差校正過的估計序列輸出信號加于(1D2)后編碼器324上。
參照圖3B，提供一個時域表示來闡述增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)數(shù)據(jù)檢測器202的操作。時間K處的PR4信號表示為YK減去由(aK-aK-2)表示的PR4 Viterbi檢測器60的輸出信號，該PR4信號加于極消除器/匹配的/2-L誤差結(jié)構(gòu)上，后者實施為圖4A中的雙交錯濾波器結(jié)構(gòu)400或圖5中的500。連至消除器/匹配的/誤差結(jié)構(gòu)的零消除器/匹配的/4-L誤差結(jié)構(gòu)實施為圖6中的雙交錯半數(shù)據(jù)率濾波器結(jié)構(gòu)600。如圖3B中所述，α和β兩者都等于0.5。消除濾波器308的用于表示漂白的和最小噪音的極和零濾波輸出信號加于匹配極和零濾波器310上，后者在時間上與IIR消除濾波器308相反。將兩位或2-L誤差濾波器312及4-L轉(zhuǎn)換誤差濾波器312闡述為響應(yīng)于匹配的極和零濾波器310的相應(yīng)輸出信號而用于識別2-L和4-L誤差事件。所示倍增因子為1.5的乘法器提供2-L誤差檢查信號。4-L轉(zhuǎn)換誤差濾波器312的輸出信號加于延遲功能單元D2上以便提供4-L誤差檢查信號。2-L誤差檢查信號和4-L誤差檢查信號并不是同時到達最大幅值。
圖3C闡述由YK、YK-2表示的分別加于雙的、偶數(shù)和奇數(shù)的、交錯Viterbi檢測器222上的PR4信號以及分別加于增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)檢測器202的圖4A中雙的、偶數(shù)和奇數(shù)的交錯極消除器、匹配的和誤差結(jié)構(gòu)400上或圖5中的500中的一個之上的PR4信號。偶數(shù)和奇數(shù)的PR4 Viterbi輸出信號(AK-24和AK-25)加于圖4A中雙的、偶數(shù)和奇數(shù)的交錯極消除器、匹配的和誤差結(jié)構(gòu)400上或圖5中的500上，以及通過相應(yīng)的延遲功能單元(D2)302、304加于圖7A和7B的誤差校正單元700上，其中延遲功能單元(D2)302、304是誤差事件信號的極性所需。延遲的偶數(shù)和奇數(shù)的PR4 Viterbi輸出信號(AK-26和AK-27)加于圖4A中雙的、偶數(shù)和奇數(shù)的交錯極消除器、匹配的和誤差結(jié)構(gòu)400上或圖5中的500上。采樣輸出信號SKK-35、SKK-36、SKK-37和SKK-34、SKK-35、SKK-36分別從圖4A中奇數(shù)和偶數(shù)的極消除器、匹配的和誤差結(jié)構(gòu)400中或圖5中的500中加于圖6的偶數(shù)和奇數(shù)的交錯余弦/2-L/4-L濾波器結(jié)構(gòu)600上。相應(yīng)的延遲功能單元(D2)306、308提供相應(yīng)的延遲采樣輸出信號SKK-37至偶數(shù)交錯余弦/2-L/4-L濾波器結(jié)構(gòu)600及提供延遲采樣輸出信號SKK-36至奇數(shù)交錯余弦/2-L/4-L濾波器結(jié)構(gòu)600。來自相應(yīng)的偶數(shù)和奇數(shù)交錯余弦/2-L/4-L濾波器結(jié)構(gòu)600的兩個和四個幅值輸出信號TMK-40、FMK-44和TMK-39、FMK-43加于誤差校正單元700上。誤差校正單元700提供一個由(AK-52和AK-51)表示的誤差校正估計序列，并且加于圖3C的(1-D2)后編碼器324上。
圖4A闡述一般由參考數(shù)字400表示的本發(fā)明的組合消除濾波器、極匹配濾波器和2-L誤差濾波器功能單元。組合極消除濾波器、極匹配濾波器和2-L誤差濾波器功能單元400由圖4A中所示四抽頭有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器所提供。由YK表示的6位(5..0)PR4信號通過延遲功能單元(D24)加于第一相加器404上。PR4 Viterbi輸出信號(AK-26和AK-24)加于相加器404上。由RK-24表示的相加器404的6位(5..0)功能等于YK-24+(AK-26-AK-24)。以下的表1闡述相加器404的計算的邏輯實施。相加器404的輸出信號加于第二相加器406和延遲功能單元(D8)408上。延遲功能單元(D8)408連至所示具有倍增因子為16的乘法器410以及連至第三相加器412。由LK-24表示的第二相加器406的10位(9..0)輸出信號加于延遲功能單元(D2)414上并且通過所示具有倍增因子為2的乘法器416反饋回至相加器406以及通過所示具有倍增因子為1/8或0.125的乘法器418加于第四相加器420上。以下的表2闡述相加器406的計算的邏輯實施。由TK-32表示的第三相加器412的7位(6..-1)輸出信號加于由延遲功能單元(D2)424定義的極消除器功能單元上以及加于所示具有倍增因子為0.5的乘法器426上。以下的表3闡述相加器412的計算的邏輯實施。由SKK-34表示的第四相加器412的8位(6..-1)輸出信號的三個采樣值加于如圖3C和6中所示奇數(shù)和偶數(shù)交錯余弦/2-L/4-L濾波器結(jié)構(gòu)600上。以下的表4闡述相加器420的計算的邏輯實施。注意到四個相加器404、406、412和420中的每一個的結(jié)果可以不將符號擴展而不進行飽和檢查。
圖4B闡述增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)數(shù)據(jù)檢測器202的極吸收濾波器，極匹配濾波器和2-L誤差濾波器功能400的存儲單元的示例性初始值。
圖5闡述一般由參考字符500所表示的本發(fā)明的選代的極吸收濾波器，極匹配濾波器和2-L誤差濾波器功能。組合的極消除濾波器、極匹配濾波器和2-L誤差濾波器功能單元500由圖5中所示無限脈沖響應(yīng)(IIR)和三抽頭有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器功能所提供。由YK表示的6位(5..0)PR4信號通過延遲功能單元(D24)502加于相加器504上。PR4 Viterbi輸出信號(AK-26和AK-24)加于相加器504上。相加器504的輸出信號加于第二相加器506上。第二相加器506定義一個具有飽和檢查器508的極消除器功能單元，一個延遲功能單元(D2)510和一個所示其倍增因子為0.5的乘法器512。以下的表5闡述由HK-24表示的飽和檢查器508的7位(5..-2)輸出信號的計算的邏輯實施。組合的極匹配濾波器和2-L誤差事件功能分別由多個延遲功能單元(D2)514、516和518，多個乘法器520、522和524所定義，其中乘法器520、522和524分別具有所示倍增因子0.25、0.25和0.5并且加于相加器526上。由SKK-32表示的相加器526的7位(6..-1)輸出信號加于延遲功能單元(D2)上，從而提供由SKK-34表示的7位(6..-1)輸出信號。以下的表6闡述相加器526的計算的邏輯實施。
圖6闡述增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)檢測器202的交錯余弦/2-L/4-L濾波器結(jié)構(gòu)600。采樣輸出信號SKK-35、SKK-36、SKK-37加于圖6中所示偶數(shù)交錯余弦/2-L/4-L濾波器結(jié)構(gòu)600上。多個分別具有倍增因子為0.5、1.25和0.5的乘法器602、604和606將采樣輸出信號SKK-35、SKK-36、SKK-37加于相加器608上。以下的表7闡述標為TLK-36的相加器608的輸出信號的計算的邏輯實施。延遲功能單元(D2)610和所示具有倍增因子為1.5的乘法器612提供一個8位雙長度歸一化輸出信號TNK-36并且將其加于符號幅值轉(zhuǎn)換器614上。符號幅值轉(zhuǎn)換器614提供一個9位符號幅值(S,6..0)2-L輸出信號TMK-38并且將其加于延遲功能單元(D2)616上，從而提供延遲的9位符號幅值(S,6..0)2-L輸出信號TMK-40。以下的表8闡述標為TNK-38的乘法器612的輸出信號的計算的邏輯實施。相加器輸出信號TLK-36加于第二延遲功能單元616(D2)上以便提供延遲的輸出信號TLK-40并且將其加于具有延遲的輸出信號TLK-38的相加器620上，從而提供一個8位4-L歸一化輸出信號FNK-40并且將其加于符號幅值轉(zhuǎn)換器622上。以下的表9闡述標為FNK-40的相加器620的輸出信號的計算的邏輯實施。注意到表7、8和9的邏輯實施結(jié)果可以不將符號擴展而不進行飽和檢查。
圖7A和7B闡述圖3C中用于增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)檢測器202的2-L/4-L誤差校正的示例性誤差校正單元700。示例性誤差校正單元700用于存儲通過定義的定時器窗口獲得的最大幅值誤差事件并且記錄該最大絕對值誤差事件的事件類型和極性。參照圖7A，誤差校正單元700包括多個比較器702、704、706、708、710和712。比較器702、704分別將8位雙長度幅值(6..0)輸出信號TMK-39、TMK-40與閾值MV進行比較。比較器706、708分別將8位四長度幅值(6..0)輸出信號FMK-43、FMK-44與閾值MV進行比較。比較器710比較8位雙長度幅值(6..0)輸出信號TMK-40、TMK-39。比較器712比較8位四長度幅值(6..0)輸出信號FMK-40、FMK-39。不要求將雙長度(2-L)幅值(6..0)輸出信號“與”四長度(4-L)幅值(6..0)輸出信號進行比較，因為最大幅值2-L和4-L不會同時出現(xiàn)。
TMK-40/閾值比較器704的輸出信號加于“與”門714上，該“與”門714的第二輸入端連至TMK-40、TMK-39比較器710的輸出端。FMK-44/閾值比較器708的輸出信號加于“與”門716和“或”門720上，“與”門716的第二輸入端連至FMK-40、FMK-39比較器712的輸出端。“或”門720的第二輸入端連至FMK-43/閾值比較器706。“或”門720的輸出端連至“與”門722?！芭c”門722的第二輸入端連至使能4-L誤差校正輸入端。TMK-40/閾值比較器704的輸出信號加于“或”門724上，該“或”門724的第二輸入端連至TMK-39/閾值比較器702?！芭c”門722的輸出信號加于“或非”門726上，該“或非”門726的第二輸入端連至“或”門724的輸出端。
“或非門”726提供一個復(fù)位輸入信號至2位向上計數(shù)器728及一個輸入信號至“與門”730。計數(shù)器728在計數(shù)為‘11’時飽和從而提供‘10’解碼輸出。定時器計數(shù)器728在每個新最大幅值2-L/4-L誤差事件時復(fù)位。定時器計數(shù)器728的輸出端提供第二輸入信號至“與門”730，從而提供TIMER CONTROL信號?！芭c門”714和716連至多路復(fù)用器732的輸入端0、1，從而提供至少一位輸入至多路復(fù)用器734的輸入端0的最小有效位LSB。“或非門”726提供多路復(fù)用器734的選擇輸入信號S。多路復(fù)用器提供一個2位(1..0)幅值類型MT輸出信號，它通過延遲功能單元(D2)736反饋回至多路復(fù)用器734的輸入端1。
多個串行連接的多路復(fù)用器738、740、742提供延遲功能單元(D2)744的7位(6..0)幅值MV輸出信號，它反饋回至多路復(fù)用器740的輸入端1。一個STATIC THRESHOLD值加于多路復(fù)用器742的輸入端1。以下的表10闡述圖4A的極消除器、匹配的、2-L濾波器結(jié)構(gòu)400的選擇位。以下的表11闡述圖5的極消除器、匹配的、2-L濾波器結(jié)構(gòu)500的選擇位。2-L/4-L幅值TMK-39、TMK-40、FMK-43、FMK-44分別加于多路復(fù)用器738的相應(yīng)輸入端0、1、2、3。TMK-39、TMK-40、FMK-43、FMK-44的2-L/4-L符號值分別加于多路復(fù)用器746的輸入端0、1、2、3，其中多路復(fù)用器746連至多路復(fù)用器748。多路復(fù)用器746、748提供標于延遲功能單元(D2)750的輸出端的SIGN CONTROL值，它反饋回至多路復(fù)用器748的輸入端1。“與門”722的輸出信號加于多路復(fù)用器732的選擇輸入端S上，多路復(fù)用器738的選擇輸入端S1上，多路復(fù)用器746的選擇輸入端S1上和多路復(fù)用器734的最高有效位MSB輸入端上?！盎蚍情T”726的輸出信號加于多路復(fù)用器734、740和748的選擇輸入端S上。
參照圖7B，誤差校正單元700包括一個“與門”760，它自圖7A接收一個TIMER CONTROL信號及其第二輸入端接收一個ENABLECORRECTIONS輸入信號，用于允許使用增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)檢測器202進行校正。倒相器762將來自圖7A的SIGNCONTROL輸入信號倒相。四選一解碼器764在輸入端S1、S0處接收來自圖7A的延遲功能單元(D2)736的兩位(1..0)幅值類型MT輸出信號，并且由通過“與門”760的TIMER CONTROL信號進行使能操作。偶數(shù)估計序列Viterbi輸出信號AK-26加于延遲功能單元(D20)766上，后者通過多個相應(yīng)的延遲功能單元(D2)774、776和778連至多個串行連接的多路復(fù)用器768、770、772。奇數(shù)估計序列Viterbi輸出信號AK-27加于延遲功能單元(D20)780上，后者通過多個相應(yīng)的延遲功能單元(D2)788、790和792連至多個串行連接的多路復(fù)用器782、784、786。SIGNCONTROL加于多路復(fù)用器768、770、772、782、784和786的輸入端1上。四選一解碼器764輸出信號D0加于多路復(fù)用器782的選擇輸入端S上。四選一解碼器764的輸出信號D1加于多路復(fù)用器768的選擇輸入端S上。四選一解碼器764的輸出信號D2加于多路復(fù)用器784和786的選擇輸入端S上。四選一解碼器764的輸出信號D3加于多路復(fù)用器770和772的選擇輸入端S上。
圖8A闡述增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)檢測器202的消除器、匹配的和2-L誤差事件濾波器308、310和312的理想型總有效2-L誤差檢查濾波器響應(yīng)。
圖8B闡述增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)檢測器202的消除器、匹配的和4-L誤差事件濾波器308、310和312的理想型總有效4-L誤差檢查濾波器響應(yīng)。
圖8C和8D分別闡述增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)檢測器202中2-L注入誤差輸入和4-L注入誤差輸入的所得2-L和4-L誤差檢查信號。參照圖8C和8D兩者，可看到2-L誤差檢查信號和4-L誤差檢查信號的最大幅值不是同時出現(xiàn)的。在圖8C中，對于2-L注入的誤差輸入信號，當?shù)玫斤@著的4-L誤差檢查信號時，檢測到一個正確的2-L最大幅值誤差檢查信號。在圖8D中，對于4-L注入的誤差輸入信號，當?shù)玫斤@著的2-L誤差檢查信號時，檢測到一個正確的4-L最大幅值誤差檢查信號。
表1+/-512 +/-256 +/-128 +/-64+/-32 +/-16 +/-8+/-4+/-2+/-1+/-1/2 +/-1/4Y5K-24 Y4K-24 Y3K-24 Y2K-24 Y1K-24 Y0K-24——AK-24AK-26------ ------ ------ ------ ------ ------R5K-24 R4K-24 R3K-24 R2K-24 R1K-24 R0K-24
表2+/-512 +/-256 +/-128 +/-64+/-32+/-16+/-8+/-4 +/-2 +/-1 +/-1/2 +/-1/4R5K-24 R4K-24 R3K-24 R2K-24 R1K-24 R0K-24——— ——— ——— ——— ——— ———(-16X)R5K-32 R4K-32 R3K-32 R2K-32 R1K-32 R0K-32(2X) L9K-26 L8K-26 L7K-26 L6K-26 L5K-26 L4K-26 L3K-26 L2K-26 L1K-26 L0K-26------ ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------------ ------L9K-24 L8K-24 L7K-24 L6K-24 L5K-24 L4K-24 L3K-24 L2K-24 L1K-24 L0K-24
表3+/-512 +/-256 +/-128 +/-64+/-32+/-16+/-8 +/-4 +/-2 +/-1 +/-1/2 +/-1/4(1/2X) T6K-34 T5K-34 T4K-34 T3K-34 T2K-34 T1K-34 T0K-34(-1X)——— ——— ——— ——— ——— ——— ———R5K-32 R4K-32 R3K-32 R2K-32 R1K-32 R0K-32------------------ ------ ------------ ------ ------T6K-32 T5K-32 T2K-32 T3K-32 T2K-32 T1K-32 T0K-32 T-1K-32
表4+/-512 +/-256 +/-128 +/-64+/-32+/-16+/-8 +/-4 +/-2 +/-1 +/-1/2+/-1/4T6K-34 T5K-34 T4K-34 T3K-34 T2K-34 T1K-34 T0K-34 T-1K-34(1/8X) L9K-26 L8K-26 L7K-26 L6K-26 L5K-26 L4K-26 L3K-26------- ------- ------- ------- ------- ------- ------- --------SK6K-34 SK5K-34 SK4K-34 SK3K-34 SK2K-34 SK1K-34 SK0K-34 SK-1K-34
表5+/-128 +/-64+/-32+/-16+/-8 +/-4 +/-2 +/-1 +/-1/2 +/-1/4 +/-1/8+/-1/16Y5K-24 Y4K-24 Y3K-24 Y2K-24 Y1K-24 Y0K-24-----AK-24AK-26(1/2X) H5K-26 H4K-26 H3K-26 H2K-26 H1K-26 H0K-26 H-1K-26------------ ------ ------ ------------ ------------- -------H6K-24 H5K-24 H4K-24 H3K-24 H2K-24 H1K-24 H0K-24 H-1K-24 H-2K-24------------ ------ ------------ ------------- -------(SAT) H5K-24 H4K-24 H3K-24 H2K-24 H1K-24 H0K-24 H-1K-24 H-2K-24
表6+/-128+/-64+/-32+/-16+/-8 +/-4 +/-2 +/-1 +/-1/2 +/-1/4+/-1/8+/-1/16——— ——— ——— ——— ——— ——— ——————H5K-32 H4K-32 H3K-32 H2K-32 H1K-32 H0K-32 H-1K-32 H-2K-32(1/2X) H5K-30 H4K-30 H3K-30 H2K-30 H1K-30 H0K-30 H-1K-30 H-2K-30(1/4X)H5K-28 H4K-28 H3K-28 H2K-28 H1K-28 H0K-28 H-1K-28(1/4X)H5K-26 H4K-26 H3K-26 H2K-26 H1K-26 H0K-26 H-1K-26------- ------- ------- ------- ------- ------- ------- -------SK6K-32 SK5K-32 SK4K-32 SK3K-32 SK2K-32 SK1K-32 SK0K-32 SK-1K-32
表7+/-256 +/-128 +/-64+/-32+/-16+/-8 +/-4 +/-2 +/-1 +/-1/2 +/-1/4 +/-1/8SK6K-36 SK5K-36 SK4K-36 SK3K-36 SK2K-36 SK1K-36 SK0K-36 SK-1K-36(1/4X) SK6K-36 SK5K-36 SK4K-36 SK3K-36 SK2K-36 SK1K-36 SK0K-36(1/2X) SK6K-35 SK5K-35 SK4K-35 SK3K-35 SK2K-35 SK1K-35 SK0K-35 SK-1K-35(1/2X) SK6K-37 SK5K-37 SK4K-37 SK3K-37 SK2K-37 SK1K-37 SK0K-37 SK-1K-37------- ------- ------- ------- ------- ------- ------- --------------TL7K-36 TL6K-36 TL5K-36 TL4K-36 TL3K-36 TL2K-36 TL1K-36 TL0K-36 TL-1K-36
表8+/-256 +/-128 +/-64+/-32+/-16+/-8 +/-4 +/-2 +/-1 +/-1/2+/-1/4+/-1/8TL7K-38 TL6K-38 TL5K-38 TL4K-38 TL3K-38 TL2K-38 TL1K-38 TL0K-38 TL-1K-38(1/2X)TL7K-38 TL6K-38 TL5K-38 TL4K-38 TL3K-38 TL2K-38 TL1K-38------- ------- ------- ------- ------- ------- ------- -------TN7K-38 TN6K-38 TN5K-38 TN1K-38 TN3K-38 TN2K-38 TN1K-38 TN0K-38
表9+/-256 +/-128 +/-64+/-32+/-16+/-8 +/-4 +/-2 +/-1 +/-1/2 +/-1/4 +/-1/8TL7K-38 TL6K-38 TL5K-38 TL4K-38 TL3K-38 TL2K-38 TL1K-38 TL0K-38 TL-1K-38TL7K-40 TL6K-40 TL5K-40 TL4K-40 TL3K-40 TL2K-40 TL1K-40 TL0K-40------- ------- ------- ------- ------- ------- ------- -------FN7K-40 FN6K-40 FN5K-40 FN4K-40 FN3K-40 FN2K-40 FN1K-40 FN0K-40
表10圖4A的極消除器、匹配的、2-L濾波器結(jié)構(gòu)400的STATIC THRESHOLD(靜態(tài)閾值)選擇位二進制值LSB中的值00 0011101 29.501 0011110 30.510 0011111 31.511 0100000 32.5表11圖5的極消除器、匹配的、2-L濾波器結(jié)構(gòu)500的STATIC THRESHOLD(靜態(tài)閾值)選擇位二進制值LSB中值000010011 19.5010010100 20.5100010101 21.5110100110 22.5雖然已經(jīng)參照附圖中所示本發(fā)明實施例的細節(jié)描述了本發(fā)明，但這些細節(jié)不應(yīng)限制所附權(quán)利要求書中所要求的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1．一種用于直接存取存儲設(shè)備中增強型噪音預(yù)測最大似然數(shù)據(jù)檢測的數(shù)據(jù)檢測設(shè)備，包括一個來自直接存取存儲設(shè)備中數(shù)據(jù)通道的數(shù)據(jù)信號；一個最大似然檢測器，用于接收所述數(shù)據(jù)信號和提供一個估計序列信號；一個具有頻率響應(yīng)為(1+αD)/(1-βD2)的連至所述最大似然檢測器的噪音消除濾波器，用于接收組合的估計序列信號和所述數(shù)據(jù)信號以及提供一個噪音濾波信號；一個匹配濾波器和至少一個連至所述噪音消除濾波器的誤差事件濾波器，用于接收所述噪音濾波信號以及提供一個誤差事件濾波信號；及一個誤差校正單元，連至所述最大似然檢測器以便接收所述估計序列信號以及連至所述匹配的和誤差事件濾波器以便接收所述誤差事件濾波信號和提供一個誤差校正估計序列信號。
2．如權(quán)利要求1中所述用于增強型噪音預(yù)測最大似然數(shù)據(jù)檢測的數(shù)據(jù)檢測設(shè)備，其中具有所述頻率響應(yīng)為(1+αD)/(1-βD2)的所述噪音消除濾波器包括一個無限脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器。
3．如權(quán)利要求1或2中所述用于增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)數(shù)據(jù)檢測的數(shù)據(jù)檢測設(shè)備，其中具有所述頻率響應(yīng)為(1+αD)/(1-βD2)的所述噪音消除濾波器包括所述α具有一個所選小于1的非零值。
4．如權(quán)利要求1至3中的一項中所述用于增強型噪音預(yù)測最大似然數(shù)據(jù)檢測的數(shù)據(jù)檢測設(shè)備，其中具有所述頻率響應(yīng)為(1+αD)/(1-βD2)的所述噪音消除濾波器包括所述β具有一個所選小于1的非零值。
5．如權(quán)利要求1至4中的一項中所述用于增強型噪音預(yù)測最大似然數(shù)據(jù)檢測的數(shù)據(jù)檢測設(shè)備，其中具有所述頻率響應(yīng)為(1+αD)/(1-βD2)的所述噪音消除濾波器包括等于(1+0.5D)/(1-0.5D2)的頻率響應(yīng)。
6．如權(quán)利要求1至5中的一項中所述用于增強型噪音預(yù)測最大似然數(shù)據(jù)檢測的數(shù)據(jù)檢測設(shè)備，其中所述匹配的和誤差事件濾波器包括一個匹配濾波器和至少一個預(yù)定的誤差事件濾波器，每個所述預(yù)定誤差事件濾波器識別一個主要誤差事件。
7．如權(quán)利要求1至6中的一項中所述用于增強型噪音預(yù)測最大似然數(shù)據(jù)檢測的數(shù)據(jù)檢測設(shè)備，其中所述匹配的和誤差事件濾波器包括一個有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器。
8．如權(quán)利要求1至7中的一項中所述用于增強型噪音預(yù)測最大似然數(shù)據(jù)檢測的數(shù)據(jù)檢測設(shè)備，其中所述噪音消除濾波器、匹配的和誤差事件濾波器包括一個四抽頭有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器。
9．如權(quán)利要求1至8中的一項中所述用于增強型噪音預(yù)測最大似然數(shù)據(jù)檢測的數(shù)據(jù)檢測設(shè)備，其中所述噪音消除濾波器、匹配的和誤差事件濾波器包括一個三抽頭有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器。
10．如權(quán)利要求1至9中的一項中所述用于增強型噪音預(yù)測最大似然數(shù)據(jù)檢測的數(shù)據(jù)檢測設(shè)備，其中所述連至所述最大似然檢測器以便接收所述估計序列信號以及連至所述匹配的和誤差事件濾波器以便接收所述誤差事件濾波信號和提供所述誤差校正估計序列信號的誤差校正單元包括一個用于識別預(yù)定時間窗口的計數(shù)器，用于識別最大幅值誤差事件類型和極性的比較器和邏輯功能單元，以及用于校正所述估計序列信號和提供所述誤差校正估計序列信號的修改選通門邏輯。
11．如權(quán)利要求1至10中的一項中所述用于增強型噪音預(yù)測最大似然數(shù)據(jù)檢測的數(shù)據(jù)檢測設(shè)備，其中來自直接存取存儲設(shè)備中所述數(shù)據(jù)通道的所述數(shù)據(jù)信號包括一個Ⅳ類部分響應(yīng)(PR4)信號。
12．如權(quán)利要求11中所述用于增強型噪音預(yù)測最大似然數(shù)據(jù)檢測的數(shù)據(jù)檢測設(shè)備，其中所述最大似然檢測器包括一個Viterbi檢測器。
13．如權(quán)利要求12中所述用于增強型噪音預(yù)測最大似然數(shù)據(jù)檢測的數(shù)據(jù)檢測設(shè)備，其中所述組合的估計序列信號和所述檢測的數(shù)據(jù)信號由YK-24+(AK-26-AK-24)表示，其中YK-24表示所述Ⅳ類部分響應(yīng)(PR4)信號及(AK-26-AK-24)表示來自所述Viterbi檢測器的所述估計序列信號。
14．一種直接存取存儲設(shè)備，包括一個數(shù)據(jù)通道，用于提供一個檢測的數(shù)據(jù)信號；一個最大似然檢測器，用于接收所述檢測的數(shù)據(jù)信號及提供一個估計序列信號；一個具有頻率響應(yīng)為(1+αD)/(1-βD2)的連至所述最大似然檢測器的噪音消除濾波器，用于接收組合的估計序列信號和所述數(shù)據(jù)信號以及提供一個噪音濾波信號；一個匹配濾波器和至少一個連至所述噪音消除濾波器的誤差事件濾波器，用于接收所述噪音濾波信號及提供一個誤差事件濾波信號；及一個誤差校正單元，用于連至所述最大似然檢測器以便接收所述估計序列信號以及連至所述匹配的和誤差事件濾波器以便接收所述誤差事件濾波信號和提供一個誤差校正估計序列信號。
15．一種用于直接存取存儲設(shè)備中增強型噪音預(yù)測最大似然數(shù)據(jù)檢測的數(shù)據(jù)檢測方法，包括以下步驟接收一個來自直接存取存儲設(shè)備中數(shù)據(jù)通道的數(shù)據(jù)信號；將收到的數(shù)據(jù)信號加于一個最大似然檢測器上以便提供一個估計序列信號；將估計序列信號和收到的數(shù)據(jù)信號組合起來以便提供組合信號；將組合信號加于一個具有頻率響應(yīng)為(1+αD)/(1-βD2)的噪音消除濾波器上以便提供一個噪音濾波信號；將所述噪音濾波信號加于一個匹配濾波器上和至少一個誤差事件濾波器上以便提供一個誤差事件濾波信號；及將所述估計序列信號和所述誤差事件濾波信號加于一個誤差校正單元上以便提供一個誤差校正估計序列信號。
16．如權(quán)利要求15中所述用于直接存取存儲設(shè)備中增強型噪音預(yù)測最大似然數(shù)據(jù)檢測的數(shù)據(jù)檢測方法，其中所述將估計序列信號和收到的數(shù)據(jù)信號組合的步驟包括為收到的數(shù)據(jù)信號提供預(yù)定延遲的步驟，所述預(yù)定延遲與所述最大似然檢測器匹配。
17．如權(quán)利要求15或16中所述用于直接存取存儲設(shè)備中增強型噪音預(yù)測最大似然數(shù)據(jù)檢測的數(shù)據(jù)檢測方法，其中所述將組合信號加于一個具有所述頻率響應(yīng)為(1+αD)/(1-βD2)的所述噪音消除濾波器上以便提供一個噪音濾波信號的步驟包括提供具有所述頻率響應(yīng)為(1+αD)/(1-βD2)的所述噪音消除濾波器的步驟，其中β具有一個所選小于1的非零值。
18．如權(quán)利要求15至17中的一項中所述用于直接存取存儲設(shè)備中增強型噪音預(yù)測最大似然數(shù)據(jù)檢測的數(shù)據(jù)檢測方法，其中所述將組合信號加于一個具有所述頻率響應(yīng)為(1+αD)/(1-βD2)的所述噪音消除濾波器上以便提供一個噪音濾波信號的步驟包括提供具有所述頻率響應(yīng)為(1+αD)/(1-βD2)的所述噪音消除濾波器的步驟，其中α具有一個所選小于1的非零值。
19．如權(quán)利要求15至18中的一項中所述用于增強型噪音預(yù)測最大似然數(shù)據(jù)檢測的數(shù)據(jù)檢測方法，其中所述將組合信號加于一個具有所述頻率響應(yīng)為(1+αD)/(1-βD2)的所述噪音消除濾波器上以便提供一個噪音濾波信號的步驟包括提供具有所述頻率響應(yīng)為(1+0.5D)/(1-0.5D2)的所述噪音消除濾波器的步驟。
20．一種用于直接存取存儲設(shè)備中增強型噪音預(yù)測最大似然數(shù)據(jù)檢測的數(shù)據(jù)檢測方法，包括以下步驟接收一個來自直接存取存儲設(shè)備中數(shù)據(jù)通道的Ⅳ類部分響應(yīng)(PR4)信號；將收到的PR4數(shù)據(jù)信號加于一個最大似然檢測器上以便提供一個估計序列信號；從延遲的PR4數(shù)據(jù)信號中減去估計序列信號以便提供組合信號；將組合信號加于一個噪音預(yù)測最大似然檢測器上以便提供一個誤差校正估計序列信號，所述噪音預(yù)測最大似然檢測器包括一個具有頻率響應(yīng)為(1+αD)/(1-βD2)的用于提供一個噪音濾波信號的噪音消除濾波器。
全文摘要
提供一種用于直接存取存儲設(shè)備(100)中增強型噪音預(yù)測最大似然(NPML)數(shù)據(jù)檢測的噪音預(yù)測數(shù)據(jù)檢測方法和設(shè)備(202)。來自直接存取存儲設(shè)備(100)中的數(shù)據(jù)通道的數(shù)據(jù)信號加于最大似然檢測器(222)上以便提供一個估計序列信號。一個具有頻率響應(yīng)為(1+αD)/(1－βD
文檔編號G06F11/10GK1315039SQ99810198
公開日2001年9月26日 申請日期1999年8月31日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月31日
發(fā)明者格埋戈里·S·布什, 羅伊·D·塞迪西彥, 喬納森·D·庫克, 伊萬吉羅斯·S·埃爾弗瑣, 理查德·L·加爾布雷斯, 戴維·J·斯坦克 申請人:國際商業(yè)機器公司