專利名稱：動態(tài)自適應(yīng)磁帶讀通道均衡器的方法及磁帶讀通道均衡器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁帶驅(qū)動器，更具體地說，本發(fā)明涉及磁帶讀通道的均衡功能。
背景技術(shù)：
磁帶盒提供了一種在磁帶上存儲要存儲的數(shù)據(jù)以及在隨后的時間回讀該數(shù)據(jù)的裝置。磁帶驅(qū)動器通常利用一組平行磁道將數(shù)據(jù)寫入磁帶，然后，磁帶驅(qū)動器回讀該數(shù)據(jù)。為了回讀該數(shù)據(jù)，磁帶驅(qū)動器通常包括平行讀磁頭，用于分別讀取每個平行磁道；驅(qū)動系統(tǒng)，用于使磁帶相對于讀磁頭移動，以致讀磁頭能夠檢測磁帶上的磁信號；以及讀通道，用于數(shù)字采樣讀磁頭檢測的磁信號，從而提供磁信號的數(shù)字采樣。然后，將該數(shù)字采樣解碼成數(shù)據(jù)位，將從各平行磁道獲得的數(shù)據(jù)位組合成要存儲的數(shù)據(jù)。對于每個讀磁頭，讀通道通常需要一個均衡器，用于對因?yàn)閷懘蓬^、磁帶以及讀磁頭的磁記錄特性引起的信號變化進(jìn)行補(bǔ)償。磁帶可以在磁帶驅(qū)動器之間互換，因此，通過一個磁帶驅(qū)動器被寫的磁帶可以被另一個磁帶驅(qū)動器讀。讀磁頭對各種已寫磁帶的響應(yīng)的變化可能導(dǎo)致所回讀的記錄信號糟糕得不可接受。
在磁帶驅(qū)動器上實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)均衡器，而且該自適應(yīng)均衡器基于求解方程組，從而找到減小要求振幅與實(shí)際振幅之間的誤差的均衡器特性。該方程組可能非常復(fù)雜，計算它需要花費(fèi)一些時間。因此，在開始使用磁帶時可以計算該均衡器，也可以在使用過程中重新計算幾次。此外，要求振幅很難估計。因此，在許多情況下，利用具有已知特性的信號，例如，同步信號，或者數(shù)據(jù)集分隔符信號，可以最佳估計要求振幅，而不使用隨機(jī)數(shù)據(jù)信號。
在磁帶上，記錄特性可能不僅對磁道各不相同，而且還可能沿磁道或者沿各磁道的連續(xù)方式而不同。因此，盡管選擇的均衡器特性在磁帶的開始處或者在某些特定磁道位置令人滿意，但是它可能導(dǎo)致沿磁道的某些點(diǎn)的數(shù)據(jù)讀出誤差增大。
另外，在磁帶上，均衡器通常均衡異步域信號，這意味著，與用于將數(shù)據(jù)寫到磁道上的時鐘異步，獲取均衡器處理的數(shù)字采樣。這使得在異步采樣點(diǎn)確定要求振幅是一項(xiàng)困難任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
為了動態(tài)適應(yīng)磁帶讀通道的均衡器，提供磁帶驅(qū)動器、讀通道以及邏輯。利用數(shù)據(jù)信號實(shí)現(xiàn)動態(tài)適應(yīng)。
磁帶驅(qū)動器包括至少一個讀磁頭；驅(qū)動系統(tǒng)，用于使磁帶相對于(各)讀磁頭移動，以致(各)讀磁頭可以檢測磁帶上的磁信號；以及讀通道，用于數(shù)字采樣(各)讀磁頭檢測的磁信號，提供磁信號的數(shù)字采樣。
讀通道包括至少一個具有至少一個可調(diào)抽頭的動態(tài)自適應(yīng)讀通道均衡器，該均衡器均衡輸入讀信號，而且提供輸出信號。
在一個實(shí)施例中，均衡器動態(tài)適應(yīng)邏輯包括檢測器，用于檢測偏離至少一個要求值的均衡器輸出信號，并發(fā)送檢測的偏離均衡器輸出信號，作為振幅無關(guān)誤差信號；以及反饋邏輯，用于將發(fā)送的檢測振幅無關(guān)誤差信號反饋到均衡器的至少一個可調(diào)抽頭。該振幅無關(guān)誤差信號表示存在偏離。
在一個實(shí)施例中，自適應(yīng)邏輯的檢測器檢測偏離(各)要求值的偏離均衡器輸出信號的極性，而且發(fā)送檢測的偏離均衡器輸出信號，作為表示偏離的極性的振幅無關(guān)誤差信號。
在一個實(shí)施例中，(各)要求值包括根據(jù)記錄磁信號的解碼模式的(各)值。
在一個實(shí)施例中，反饋邏輯還加權(quán)所述振幅無關(guān)誤差信號。
在另一個實(shí)施例中，均衡器在具有第一采樣速率的異步域內(nèi)工作，而且均衡器包括多個根據(jù)第一采樣速率排列的抽頭；檢測器在具有比第一采樣速率低的第二采樣速率的同步域內(nèi)工作，以檢測偏離至少一個同步要求值的均衡器輸出信號，而且發(fā)送檢測的偏離均衡器輸出信號，作為振幅無關(guān)誤差信號；以及反饋邏輯調(diào)節(jié)送到多個抽頭的反饋，以使振幅無關(guān)誤差信號與均衡器的抽頭匹配。
在又一個實(shí)施例中，通過將信號發(fā)送到均衡器的多個抽頭中的選擇抽頭，反饋邏輯調(diào)節(jié)送到多個抽頭的反饋，以使同步誤差信號與均衡器的抽頭匹配。
在又一個實(shí)施例中，反饋邏輯包括內(nèi)插器，用于將振幅無關(guān)誤差變換到匹配均衡器的可調(diào)抽頭。
在一個實(shí)施例中，自適應(yīng)邏輯的反饋邏輯還包括衰減裝置，用于減小振幅無關(guān)誤差信號對均衡器的(各)可調(diào)抽頭的影響。
在又一個實(shí)施例中，反饋邏輯衰減裝置包括累加器，其中將累加器的溢出和/或者下溢送到均衡器的(各)可調(diào)抽頭。
在又一個實(shí)施例中，反饋邏輯衰減裝置包括振幅無關(guān)誤差信號的至少一個閾值。
在一個實(shí)施例中，均衡器包括多個抽頭，而且其中反饋邏輯被安排成同時分別調(diào)節(jié)多個抽頭。
在一個實(shí)施例中，均衡器還包括用于將(各)抽頭復(fù)位到標(biāo)稱值的邏輯。
在一個實(shí)施例中，均衡器還包括用于阻塞發(fā)送的檢測振幅無關(guān)誤差信號，以避免調(diào)節(jié)(各)抽頭的邏輯。
為了更全面理解本發(fā)明，請參考下面結(jié)合附圖所做的詳細(xì)說明。


圖1是示出可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的磁帶驅(qū)動器的方框圖；圖2是示出具有根據(jù)本發(fā)明的動態(tài)自適應(yīng)均衡器的圖1所示磁帶驅(qū)動器的讀通道的方框圖；圖3是用于檢測偏離要求值的均衡器輸出信號，并用于發(fā)送該檢測的均衡器輸出信號作為振幅無關(guān)誤差信號的圖2所示讀通道的檢測器的方框圖；圖4是表示圖3所示檢測器實(shí)施例的各信號操作的表；圖5是示出假想的均衡器輸出信號以及根據(jù)圖3所示檢測器實(shí)施例的圖4所示的操作過程的例子的原理圖；圖6是對于PR4檢測解決方案，根據(jù)圖3所示檢測器實(shí)施例，在執(zhí)行圖4所示均衡前的輸入和輸出的原理圖；圖7是對于PR4檢測解決方案，根據(jù)圖3所示檢測器實(shí)施例，圖4所示輸入和振幅無關(guān)輸出的原理圖；圖8是對于EPR4檢測解決方案，根據(jù)圖3所示檢測器實(shí)施例，在執(zhí)行圖4所示均衡前的輸入和輸出的原理圖；圖9是對于EPR4檢測解決方案，根據(jù)圖3所示檢測器實(shí)施例，圖4所示輸入和振幅無關(guān)輸出的原理圖；圖10是用于將所發(fā)送的圖3所示檢測器檢測的振幅無關(guān)誤差信號反饋到圖2所示均衡器的可調(diào)抽頭的反饋邏輯的方框圖；圖11是用于對圖10所示反饋邏輯的反饋誤差信號進(jìn)行加權(quán)的邏輯的方框圖；圖12是用于減小誤差信號對圖2所示均衡器的影響的邏輯的方框圖；圖13是用于減小誤差信號對圖2所示均衡器的影響的替換邏輯的方框圖；圖14是附加到圖2所示動態(tài)自適應(yīng)均衡器邏輯、用于在同步域與異步域之間進(jìn)行內(nèi)插的內(nèi)插器的方框圖；圖15是圖14所示內(nèi)插器對誤差信號進(jìn)行內(nèi)插的原理圖；圖16是用于對圖2所示均衡器的選擇抽頭發(fā)送信號的抽頭選擇邏輯的方框圖；以及圖17是圖16所示邏輯的進(jìn)行抽頭選擇，以在同步域與異步域之間進(jìn)行操作的原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖以優(yōu)選實(shí)施例的方式，說明本發(fā)明，附圖中同樣的數(shù)字表示相同或相似的元件。盡管以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的的最佳方式對本發(fā)明進(jìn)行描述，但是，顯然，在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍的情況下，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以根據(jù)講述的內(nèi)容進(jìn)行各種變更。
參考圖1，圖1示出可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明各方面的磁帶驅(qū)動器10。磁帶驅(qū)動器提供用于對磁帶盒11中的磁帶14讀和寫信息的裝置。
磁帶盒提供了在磁帶上存儲要存儲的數(shù)據(jù)并在隨后的時間讀出該數(shù)據(jù)的裝置。此外，可以在磁帶驅(qū)動器之間互換磁帶盒，因此，通過一個磁帶驅(qū)動器寫的磁帶可以被另一個磁帶驅(qū)動器讀。
本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員明白，磁帶盒11包括卷在一個或者兩個卷軸15、16上的磁帶14的長度。
該圖示出單卷軸磁帶盒11，這種單卷軸磁帶盒11的例子是符合線性磁帶開放(Linear Tape Open)(LTO)格式的單卷軸磁帶盒11。磁帶驅(qū)動器10的例子是基于LTO技術(shù)的IBM 3580 Ultrium磁帶驅(qū)動器。單卷軸磁帶驅(qū)動器及其相關(guān)磁帶盒的另一個例子是IBM 3592 TotalStorageEnterprise磁帶驅(qū)動器及其相關(guān)磁帶盒。雙卷軸磁帶盒的例子是IBM3570磁帶盒及其相關(guān)驅(qū)動器。
本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員還明白，磁帶驅(qū)動器10包括一個或者多個記錄系統(tǒng)控制器18，用于根據(jù)在接口21從主機(jī)系統(tǒng)20接收的命令，使磁帶驅(qū)動器運(yùn)行。控制器通常包括邏輯和/或者一個或者多個具有存儲器19的微處理器，該存儲器19用于存儲用于使(各)微處理器運(yùn)行的信息和程序信息。利用接口21，通過對控制器18的輸入，諸如軟盤或者光盤，或者通過從磁帶盒讀出，或者利用其它任意適當(dāng)裝置，可以將程序信息送到存儲器。磁帶驅(qū)動器10可以包括獨(dú)立單元，或者包括一部分磁帶庫或者其它子系統(tǒng)。磁帶驅(qū)動器10可以通過庫或者通過網(wǎng)絡(luò)直接連接到主機(jī)系統(tǒng)20，而在接口21采用小型計算機(jī)系統(tǒng)接口(SCSI)、光纖通道接口等。
磁帶盒11可以插入磁帶驅(qū)動器10，然后，被磁帶驅(qū)動器裝載，這樣，當(dāng)一個或者多個使卷軸15、16旋轉(zhuǎn)的電動機(jī)25以縱向移動磁帶時，記錄系統(tǒng)的一個或者多個讀和/或?qū)懘蓬^23以信號的形式對磁帶14讀和/或?qū)懶畔?。磁帶通常包括大量平行磁道或磁道群。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員明白，在某些格式中，例如在上面提到的LTO格式中，磁道被排列成獨(dú)立環(huán)繞的往返螺旋模式。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員還明白，記錄系統(tǒng)可以包括環(huán)繞(wrap)控制系統(tǒng)27，用于自動切換到另一組讀和/或?qū)懘蓬^，和/或者用于尋找并移動位于磁帶側(cè)面的讀和/或?qū)懘蓬^23，用于使磁頭定位在要求的環(huán)繞或者各環(huán)繞上，以及在某些實(shí)施例中，用于跟蹤要求的環(huán)繞。該環(huán)繞控制系統(tǒng)還可以通過電動機(jī)驅(qū)動器28控制電動機(jī)25的運(yùn)行，電動機(jī)25和電動機(jī)驅(qū)動器28二者均響應(yīng)控制器18的指令。
本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員明白，利用緩沖器30和記錄通道32，控制器18還對從磁道讀出的和寫入磁帶的數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)流和格式器(formatter)。
至少包括電動機(jī)25和卷軸15、16的驅(qū)動器系統(tǒng)使磁帶14相對于(各)讀磁頭23移動，以致(各)讀磁頭可以檢測磁帶上的磁信號，而且，記錄通道32的讀通道數(shù)字采樣(各)讀磁頭檢測的磁信號，從而提供磁信號的數(shù)字采樣。
圖2示出具有根據(jù)本發(fā)明的動態(tài)自適應(yīng)均衡器的圖1所示記錄通道32的部分讀通道40的實(shí)施例。在被同時讀出的大量平行磁道的例子中，記錄通道32可以包括相同的多個讀通道40，其中某些部件可以共享。
參考圖2，省略了示例性讀通道中的某些元件，例如，模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，它提供讀磁頭檢測的磁信號的數(shù)字采樣。在ADC輸出端將數(shù)字采樣送到具有可調(diào)抽頭的均衡器45的輸入端43。數(shù)字采樣均衡器45的實(shí)施例通常包括有限沖激響應(yīng)(FIR)濾波器。該均衡器45修改數(shù)字采樣以補(bǔ)償由于寫磁頭、磁帶以及讀磁頭的磁記錄特性引起的信號變化。修改基于一系列特定函數(shù)，通過改變均衡器上至少一個抽頭46的控制設(shè)置，可以修改該函數(shù)。通常將均衡器45輸出的修改數(shù)字采樣送到中線性濾波器47，該濾波器47確定中間采樣瞬間的信號采樣值，然后，將它送到采樣內(nèi)插器50。
確定磁信號的信息內(nèi)容需要確定磁信號發(fā)生磁轉(zhuǎn)變(transition)的時間或者位置。通常，與在磁帶上寫數(shù)據(jù)使用的時鐘異步，獲取位于均衡器輸入端43的采樣。采樣內(nèi)插器50將該異步采樣插入一組被認(rèn)為與寫時鐘或者與磁記錄轉(zhuǎn)變的位置同步的采樣中。相位誤差生成邏輯52、鎖相環(huán)(PLL)53以及相位內(nèi)插邏輯54通常利用采樣內(nèi)插器的輸出獲得采樣內(nèi)插器50的時鐘，以提供同步采樣。在采樣內(nèi)插器50的輸出端可以選擇設(shè)置增益元件。
然后，利用采樣內(nèi)插器50輸出的同步數(shù)字采樣確定利用數(shù)字采樣表示的數(shù)據(jù)信息。在一個例子中，部分響應(yīng)數(shù)據(jù)檢測器包括路徑度量(pathmetrics)55和路徑存儲器56，以確定和解碼數(shù)據(jù)信息，并通過輸出端58提供該數(shù)據(jù)信息。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員明白，一種部分響應(yīng)解碼解決方案被稱為PR4，而另一種被稱為EPR4。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員明白，可以采用許多替換數(shù)字解碼配置。
均衡器45、濾波器47以及采樣內(nèi)插邏輯50通常在異步域內(nèi)工作，而數(shù)據(jù)檢測器55、56通常在同步域內(nèi)工作。在其它實(shí)施例中，控制檢測磁信號的時鐘，以使均衡器45、濾波器47以及采樣內(nèi)插邏輯50都處于同步域內(nèi)。本發(fā)明既適合同步域又適合異步域和同步域的組合，將在下面說明。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的動態(tài)自適應(yīng)邏輯60包括檢測器63，用于檢測這些采樣內(nèi)插器的輸出信號(為方便起見，在此還被稱為均衡器輸出信號)，而且，用于發(fā)送所檢測的、均衡器輸出信號與至少一個要求值的偏差或者偏離，作為振幅無關(guān)誤差信號64；以及反饋引擎65，用于將所發(fā)送的檢測振幅無關(guān)誤差信號反饋到該均衡器上的至少一個可調(diào)抽頭。動態(tài)自適應(yīng)邏輯60可以包括本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員已知的或者將要知道的任意適當(dāng)邏輯。例子包括離散邏輯、ASIC(專用集成電路)、FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)以及定制處理器。
振幅無關(guān)誤差信號可以被看作表示分別存在偏離的信號，而不反映偏離量。此外，每個信號表示的偏離的極性可以是振幅無關(guān)誤差信號的一部分。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，輸入緩沖器67將輸入的數(shù)字采樣送到反饋引擎，下面將做說明。
根據(jù)本發(fā)明，檢測器63將均衡器的輸出信號與要求值進(jìn)行比較，而且，如果它們不相同，即存在偏離，則發(fā)送誤差信號。該誤差信號不標(biāo)識誤差的振幅，而是表示存在誤差的信號。這樣，誤差信號在此被稱為“振幅無關(guān)誤差信號”。
在一個實(shí)施例中，自適應(yīng)邏輯檢測器檢測均衡器輸出信號與(各)要求值的偏離的極性，然后，提供檢測的均衡器偏離輸出信號，作為用于指出偏離極性的振幅無關(guān)誤差信號。
這樣，振幅無關(guān)誤差信號不僅指出存在誤差，而且指出誤差的方向。該簡化誤差信號使均衡器實(shí)現(xiàn)動態(tài)自適應(yīng)，而且允許利用數(shù)據(jù)信號提供動態(tài)自適應(yīng)。
可以用多種方法進(jìn)行要求值與均衡器輸出信號之間的檢測器63的比較，例如，包括直接進(jìn)行比較。在一個實(shí)施例中，(各)要求值包括基于所記錄磁信號的解碼模式的(各)值。例如，PR4解碼模式的數(shù)字采樣的要求值可能包括值“+2”、“0”、“-2”。因此，檢測器63將均衡器輸出端的數(shù)字采樣與最接近的要求值之一進(jìn)行比較，然后，指出是否存在誤差。
將均衡器的輸出與最接近的要求值之一進(jìn)行比較的檢測器63的實(shí)施例包括圖3所示的限幅器，圖4是表示圖3所示檢測器的各個信號操作的表64。
參考圖3和圖4，比較器65、66、67和68以及門電路(gate)70、71、72和73用于對振幅電平進(jìn)行限幅，以確定最接近的要求值。圖3所示的限幅器可以在PR4與EPR4之間切換，因此，要求值是“+2”、“0”或“-2”的PR4需要雙倍的比較器組和門電路組，以適應(yīng)要求值是“+2”、“+1”、“0”、“-1”或“-2”的EPR4。參考表64，對于PR4，設(shè)置比較器65和66以及門電路70和71，以分離大于“+1”的輸入采樣75，而設(shè)置比較器67和68以及門電路72和73，以分離小于“-1”的輸入采樣。因此，在該實(shí)施例中，大于“+1”的數(shù)字采樣接近要求值(正電平“PLEV”)“+2”，門電路70和71選通該要求值；小于“-1”的數(shù)字采樣接近要求值(負(fù)電平“NLEV”)“-2”，門電路72和73選通該要求值；小于“+1”而大于“-1”的數(shù)字采樣接近要求值“0”，該要求值是由門電路70、71、72和73選通的另一(alternative)值。圖5示出用于PR4的假想模擬波形88的兩個輸入采樣86、87的限幅器的運(yùn)行過程的例子。“+1”的限幅器設(shè)置89將兩個最接近要求值91，即，“+2”的采樣分離。對于這個例子，輸入采樣86負(fù)偏離(negatively offset)要求值，而輸入采樣87正偏離(positively offset)要求值。
圖6示出PR4檢測方法中的限幅器的輸入和輸出，其中在橫軸上，利用不斷變化的數(shù)值表示PR4輸入信號振幅90，而縱軸表示誤差振幅92。
在圖3和圖4所示的實(shí)施例中，通過將選通的最接近要求值倒相80，然后，計算輸入采樣與倒相的輸入采樣的和81，將選通的最接近要求值與輸入采樣75進(jìn)行比較。結(jié)果是要求值與輸入采樣之間的偏離的帶符號振幅，將該偏離量化85為指出該偏離的極性的振幅無關(guān)誤差信號。
圖7示出PR4檢測方法的檢測器63的輸入和輸出，其中在橫軸上，利用不斷變化的數(shù)值表示PR4輸入信號振幅90，而利用縱軸表示振幅無關(guān)誤差信號93。
仍參照圖3和圖4所示的表64，對于EPR4，設(shè)置比較器65和門電路70，以分離大于“+1.5”的輸入采樣75，設(shè)置比較器66和門電路71以分離大于“+0.5”的輸入采樣75，設(shè)置比較器67和門電路72，以分離小于“-0.5”的輸入采樣75，以及設(shè)置比較器68和門電路73，以分離小于“-1.5”的輸入采樣。因此，在這個實(shí)施例中，大于“+1.5”的數(shù)字采樣接近要求值(正電平“PLEV”)“+2”，門電路70選通該要求值；小于“+1.5”而大于“+0.5”的數(shù)字采樣接近要求值(正電平“PLEV”)“+1”，門電路71選通該要求值；小于“-1.5”的數(shù)字采樣接近要求值(負(fù)電平“NLEV”)“-2”，門電路73選通該要求值；小于“-0.5”而大于“-1.5”的數(shù)字采樣接近要求值(負(fù)電平“NLEV”)“-1”，門電路72選通該要求值；小于“+0.5”而大于“-0.5”的數(shù)字采樣接近要求值“0”，該要求值是門電路70、71、72和73選通的另一值。
在該實(shí)施例中，通過將選通的最接近要求值倒相80，然后，計算輸入采樣與倒相的輸入采樣的和，將選通的最接近要求值與輸入采樣75進(jìn)行比較。結(jié)果是要求值與輸入采樣之間的偏離的帶符號振幅，將該偏離量化85為指出該偏離的極性的振幅無關(guān)誤差信號。
圖8示出EPR4檢測方法的檢測器的輸入和輸出，其中在橫軸上，利用不斷變化的數(shù)值表示EPR4輸入信號振幅94，而利用縱軸誤差振幅95。
圖9示出EPR4檢測方法的檢測器63的輸入和輸出，其中在橫軸上，利用不斷變化的數(shù)值表示EPR4輸入信號振幅94，而在縱軸上表示振幅無關(guān)誤差信號96。
檢測器63的另一個實(shí)施例包括用于確定輸入采樣與每個要求值之間的偏離；然后，確定最小偏離；提供表示最小偏離的符號的振幅無關(guān)誤差信號的邏輯。
圖10是反饋引擎65的方框圖，該反饋引擎65包括用于將圖3所示檢測器63發(fā)送的檢測振幅無關(guān)誤差信號64反饋到圖2所示均衡器的可調(diào)抽頭46的邏輯。在一個實(shí)施例中，自適應(yīng)邏輯60的反饋引擎65還對振幅無關(guān)誤差信號進(jìn)行加權(quán)。作為一種選擇，反饋引擎65直接將振幅無關(guān)誤差信號反饋到均衡器45的可調(diào)抽頭。
參考圖10，在一個對誤差信號加權(quán)的實(shí)施例中，輸入緩沖器67包括一系列寄存器，以使輸入采樣43延遲某個量，從而補(bǔ)償圖2所示均衡器45、濾波器47、內(nèi)插器50、任何增益元件以及檢測器63的工作延遲，因此，到均衡器45的抽頭46的誤差信號與產(chǎn)生該誤差信號的ADC 43的采樣匹配(aligned)。
參考圖10和圖11，所示實(shí)施例中的加權(quán)包括與產(chǎn)生該誤差信號的采樣的振幅有關(guān)的加權(quán)。
在圖10中，加權(quán)包括以產(chǎn)生該誤差信號的采樣振幅對誤差信號直接進(jìn)行縮放。在這個例子中，17個采樣對應(yīng)FIR均衡器的17個抽頭。緩沖器67的寄存器將輸入采樣從寄存器100、101...116送到反饋引擎65的寄存器120、121...136，而振幅無關(guān)誤差信號提供存在誤差的事實(shí)，而且提供該誤差的符號，因此，反饋邏輯的輸出包括以輸入采樣直接進(jìn)行縮放、具有振幅無關(guān)誤差信號的符號的誤差信號。替換(alternative)加權(quán)是以該誤差對要求信號值的百分比對振幅無關(guān)誤差信號進(jìn)行加權(quán)。例如，在EPR4中，誤差與要求采樣“+1”的百分比是該誤差與采樣“+2”百分比的兩倍。
圖11示出圖10所示反饋引擎65的替換實(shí)施例，其中增益157也施加到反饋誤差信號。首先，利用邏輯140、141...156，振幅無關(guān)誤差信號64以圖10所示的寄存器100、101...116輸出的輸入采樣進(jìn)行縮放，然后，利用邏輯160、161...176，使它與增益157相乘，之后，將它送到反饋引擎65的累加器180、181...196，以便將它作為誤差信號送到均衡器45的抽頭46。后面說明累加器的功能。作為一種選擇，可以將加權(quán)誤差信號直接送到均衡器的抽頭46。
本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員明白，其它算法也可以應(yīng)用于振幅無關(guān)誤差信號，以定義誤差信號，從而將它作為誤差信號送到均衡器45的抽頭46。
參考圖10，在一個實(shí)施例中，寄存器120、121...136的排列有助于分別同時調(diào)節(jié)多個抽頭46。同時調(diào)節(jié)所有抽頭使均衡器與所有抽頭一致。
圖12和圖13涉及減小振幅無關(guān)誤差信號對圖2所示均衡器45的(各)可調(diào)抽頭46的影響。
參考圖12，圖2所示的反饋邏輯60還包括衰減(damping)裝置，例如，在加權(quán)時，該衰減裝置對振幅無關(guān)誤差信號應(yīng)用至少一個閾值200。圖12所示的衰減裝置僅用于抽頭中的一個抽頭。因此，可以對各個抽頭應(yīng)用單獨(dú)閾值。將抽頭輸入201送到累加器202，該累加器202可以包括適合在正方向和負(fù)方向進(jìn)行累加的圖11所示累加器180、181...196。因此，在圖12中，在正方向上累加帶正號加權(quán)誤差信號，而在負(fù)方向上累加帶負(fù)號加權(quán)誤差信號。當(dāng)累加總和超過正閾值200時，比較器205使邏輯206將“+1”信號送到累加器207。這樣，累加器202累加低序(order)位，當(dāng)超過時，它將信號送到累加器207，累加器207累加均衡器的抽頭46的各高序位。如上所述，加權(quán)的振幅無關(guān)誤差信號可能正也可能負(fù)。因此，倒相器209在負(fù)方向應(yīng)用同樣的閾值200。當(dāng)負(fù)累加總和超過負(fù)閾值200時，比較器211使邏輯212將“-1”信號送到累加器207。累加器202累加正的和負(fù)的加權(quán)誤差信號，而且僅當(dāng)在一個方向累加誤差時，它達(dá)到閾值200，從而減小抽頭輸入201。
圖13示出衰減裝置的替換實(shí)施例，其中在累加器220上，將該累加器的溢出和/或下溢(underflow)送到均衡器的(各)可調(diào)抽頭。累加器220僅將上層部分(section)221的輸出送到FIR抽頭46，而在底層部分222接收抽頭輸入201。累加器220適合在正方向和負(fù)方向進(jìn)行累加。因此，在正方向上累加帶正號的加權(quán)誤差信號，而從累加總和中扣減帶負(fù)號的加權(quán)誤差信號。當(dāng)累加總和超過底層部分222的最大值時，將溢出進(jìn)位(carry)送到上層部分221。相反，當(dāng)?shù)讓硬糠?22的累加總和小于“0”時，下溢導(dǎo)致上層部分221負(fù)遞減。因此，累加器220的底層部分222與上層部分221之間的交互使抽頭輸入201衰減。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員明白，也可以使用另外的衰減配置。
如上對圖2所述，均衡器45、濾波器47及采樣內(nèi)插邏輯50通常在異步域工作，而數(shù)據(jù)檢測器55、56通常在同步域工作，檢測器63也在同步域工作。在許多系統(tǒng)中，異步域包括的數(shù)字采樣數(shù)比同步域包括的多。因此，以比均衡器45的輸出信號低的數(shù)據(jù)速率，產(chǎn)生數(shù)字誤差信號。在這種情況下，自適應(yīng)邏輯60的工作可以很好地使同步誤差信號與均衡器抽頭46匹配(alignment)。
在一個實(shí)施例中，圖14示出附加到圖2所示動態(tài)自適應(yīng)均衡器邏輯60上、用于在同步域誤差信號與處于異步域的均衡器的各抽頭之間進(jìn)行內(nèi)插的內(nèi)插器230。在圖12或圖13的衰減配置之前，內(nèi)插器被提供，接收較低數(shù)據(jù)速率的加權(quán)誤差信號231；內(nèi)插誤差信號，以提供多個比誤差信號數(shù)(number)大的抽頭信號，并將內(nèi)插的抽頭信號送到FIR抽頭46。
圖15示出利用圖14所示的內(nèi)插器內(nèi)插誤差信號的過程。定時單元240表示異步采樣和誤差信號的示例性公共定時。定時單元251表示異步采樣的下一個定時，定時單元261表示同步誤差信號的下一個定時；定時單元252表示第三個異步采樣的定時，定時單元262表示第三個同步誤差信號的定時；定時單元253表示第四個異步采樣的定時，定時單元263表示第四個同步誤差信號的定時；定時單元254表示第五個異步采樣的定時，卻沒有相應(yīng)的同步誤差符號。相反，定時單元270表示第二個異步采樣和同步誤差信號的下一個公共定時，這是第六個異步采樣和第五個同步誤差信號。從每四個同步誤差信號280，內(nèi)插器在均衡器定時估計均衡器抽頭的五個誤差信號281。
根據(jù)本發(fā)明的替換方法是使均衡器的選擇抽頭保持固定，并將誤差信號送到其它選擇抽頭。參考圖10，在一個實(shí)施例中，反饋引擎65的輸出端的數(shù)量少于均衡器抽頭46的數(shù)量，而且僅選擇的均衡器抽頭從反饋引擎接收誤差信號。
作為又一種選擇，圖16示出用于對圖2所示均衡器45的選擇抽頭46發(fā)送信號的抽頭選擇邏輯290的例子。將加權(quán)誤差信號291送到抽頭選擇邏輯，該抽頭選擇邏輯選擇抽頭46中的一些抽頭接收加權(quán)誤差信號，而其余的抽頭不接收誤差信號。例如，抽頭選擇邏輯可以選擇一組預(yù)定抽頭46接收加權(quán)誤差信號。作為另一個例如，可以利用圖2所示相位誤差生成邏輯52輸出的相位誤差選擇最接近與加權(quán)誤差信號匹配(aligned)的抽頭作為這些誤差信號的接收者。
圖17是利用圖16的邏輯進(jìn)行抽頭選擇以在同步域和異步域之間運(yùn)行的原理圖。在圖17中，所示的相對定時與圖15所示的相對定時相同，其中定時單元240表示異步采樣和誤差信號的示例性公共定時；定時單元251表示異步采樣的下一個定時，定時單元261表示同步誤差信號的下一個定時；等等，而定時單元270表示異步采樣和同步誤差信號的下一個公共定時，這是第六個異步采樣和第五個同步誤差信號。
然而，在此，對每四個同步誤差信號290，抽頭選擇z均衡器定時提供該均衡器的選擇抽頭的四個誤差信號291。
參考圖14，在一個實(shí)施例中，自適應(yīng)邏輯還包括邏輯300，例如，在磁帶的起始處，或者在圖1所示環(huán)繞控制系統(tǒng)27利用電子方法切換到另一組讀和/或?qū)懘蓬^，和/或?qū)ふ也⒀卮艓?cè)面移動讀和/或?qū)懘蓬^23以將磁頭定位在要求的環(huán)繞上時，該邏輯300將抽頭46復(fù)位為標(biāo)稱值。
仍參考圖14，在一個實(shí)施例中，自適應(yīng)邏輯還包括邏輯302，用于阻塞反饋所發(fā)送的檢測振幅無關(guān)誤差信號，以防止調(diào)節(jié)(各)抽頭46。門電路303通?？梢詫⒄穹鶡o關(guān)誤差信號送到抽頭，在該例子中，該振幅無關(guān)誤差信號被示為加權(quán)誤差信號231，但是對于本發(fā)明的該方面不必是加權(quán)誤差信號231。例如，通過將信號送到門電路303，阻塞邏輯302可以響應(yīng)對于擴(kuò)展周期非常大的誤差信號，以阻止任何其它誤差到達(dá)各抽頭。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員明白，這種誤差信號由磁帶的瑕疵或者劃痕或者其它問題引起。
本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員明白，可以對在此描述的部件進(jìn)行修改。此外，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員明白，可以使用與在此描述的配置不同的特定部件配置。例如，圖2所示的檢測器63可以包括用于從數(shù)據(jù)檢測器55、56獲取要求值；將均衡器的輸出信號與要求值進(jìn)行部件；以及如果存在偏離，發(fā)送表示存在誤差的信號，作為振幅無關(guān)誤差信號的檢測器。
盡管對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但是，應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍的情況下，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以對這些實(shí)施例進(jìn)行修改和變更。
權(quán)利要求
1.一種用于動態(tài)自適應(yīng)磁帶讀通道的均衡器的邏輯，所述均衡器至少具有一個可調(diào)抽頭，所述均衡器均衡輸入讀信號，并提供輸出信號，該邏輯包括檢測器，用于檢測偏離至少一個要求值的所述均衡器輸出信號，并發(fā)送所述檢測的偏離均衡器輸出信號，作為振幅無關(guān)誤差信號；以及反饋邏輯，用于將所述發(fā)送的檢測振幅無關(guān)誤差反饋到所述均衡器的至少一個可調(diào)抽頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邏輯，其中所述檢測器檢測偏離所述至少一個要求值的所述偏離均衡器輸出信號的極性，而且發(fā)送所述檢測的偏離均衡器輸出信號，作為表示所述偏離的所述極性的振幅無關(guān)誤差信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的邏輯，其中所述至少一個要求值包括根據(jù)所述記錄磁信號的解碼模式的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的邏輯，其中所述反饋邏輯還加權(quán)所述振幅無關(guān)誤差信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的邏輯，其中所述均衡器在具有第一采樣速率的異步域內(nèi)工作，而且所述均衡器包括多個根據(jù)所述第一采樣速率排列的抽頭；其中所述檢測器在具有比所述第一采樣速率低的第二采樣速率的同步域內(nèi)工作，以檢測偏離至少一個同步要求值的所述均衡器輸出信號，而且發(fā)送所述檢測的偏離均衡器輸出信號，作為振幅無關(guān)誤差信號；以及其中所述反饋邏輯調(diào)節(jié)到所述多個抽頭的所述反饋，以使所述振幅無關(guān)誤差信號與所述均衡器的所述抽頭匹配。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的邏輯，其中通過向所述多個抽頭中的選擇抽頭發(fā)送信號，所述反饋邏輯調(diào)節(jié)所述反饋。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的邏輯，其中所述反饋邏輯還包括內(nèi)插器，用于將所述振幅無關(guān)誤差變換到匹配所述均衡器的所述可調(diào)抽頭。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的邏輯，其中所述反饋邏輯還包括衰減裝置，用于減小所述振幅無關(guān)誤差信號對所述均衡器的所述至少一個可調(diào)抽頭的影響。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的邏輯，其中所述反饋邏輯衰減裝置包括累加器，其中將所述累加器的溢出和/或者下溢送到所述均衡器的所述至少一個可調(diào)抽頭。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的邏輯，其中所述反饋邏輯衰減裝置包括所述振幅無關(guān)誤差信號的閾值。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的邏輯，其中所述均衡器包括多個所述抽頭，而且其中所述反饋邏輯被安排成同時分別調(diào)節(jié)所述多個抽頭。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的邏輯，還包括用于將所述至少一個抽頭復(fù)位到標(biāo)稱值的邏輯。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的邏輯，還包括用于阻塞所述發(fā)送的檢測振幅無關(guān)誤差信號，以避免調(diào)節(jié)所述至少一個抽頭的邏輯。
14.一種自適應(yīng)磁帶讀通道均衡器，包括輸入端，用于接收輸入讀信號；均衡器，用于均衡所述輸入端的所述輸入讀信號，并提供均衡器輸出信號，所述均衡器具有至少一個可調(diào)抽頭；以及自適應(yīng)邏輯，用于動態(tài)調(diào)節(jié)所述均衡器，包括檢測器，用于檢測偏離至少一個要求值的所述均衡器輸出信號，并發(fā)送所述檢測的偏離均衡器輸出信號，作為振幅無關(guān)誤差信號；以及反饋邏輯，用于將所述發(fā)送的檢測振幅無關(guān)誤差信號反饋到所述均衡器的至少一個可調(diào)抽頭。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的磁帶讀通道均衡器，其中所述自適應(yīng)邏輯的所述檢測器檢測偏離所述至少一個要求值的所述偏離均衡器輸出信號的極性，而且發(fā)送所述檢測的偏離均衡器輸出信號，作為表示所述偏離的所述極性的振幅無關(guān)誤差信號。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的磁帶讀通道均衡器，其中所述要求值包括根據(jù)所述記錄磁信號的解碼模式的值。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的磁帶讀通道均衡器，其中所述自適應(yīng)邏輯的所述反饋邏輯還加權(quán)所述振幅無關(guān)誤差信號。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的磁帶讀通道均衡器，其中所述均衡器在具有第一采樣速率的異步域內(nèi)工作，而且所述均衡器包括多個根據(jù)所述第一采樣速率排列的抽頭；其中所述檢測器在具有比所述第一采樣速率低的第二采樣速率的同步域內(nèi)工作，以檢測偏離至少一個同步要求值的所述均衡器輸出信號，而且發(fā)送所述檢測的偏離均衡器輸出信號，作為振幅無關(guān)誤差信號；以及其中所述反饋邏輯調(diào)節(jié)到所述多個抽頭的所述反饋，以使所述振幅無關(guān)誤差信號與所述均衡器的所述抽頭匹配。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的磁帶讀通道均衡器，其中通過將信號發(fā)送到所述多個抽頭中的選擇抽頭，所述反饋邏輯調(diào)節(jié)所述反饋。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的磁帶讀通道均衡器，其中所述反饋邏輯包括內(nèi)插器，用于將所述振幅無關(guān)誤差變換到匹配所述均衡器的所述抽頭。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的磁帶讀通道均衡器，其中所述自適應(yīng)邏輯的所述反饋邏輯還包括衰減裝置，用于減小所述振幅無關(guān)誤差信號對所述均衡器的所述至少一個可調(diào)抽頭的影響。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的磁帶讀通道均衡器，其中所述反饋邏輯衰減裝置包括累加器，其中將所述累加器的溢出和/或者下溢送到所述均衡器的所述至少一個可調(diào)抽頭。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的磁帶讀通道均衡器，其中所述反饋邏輯衰減裝置包括所述振幅無關(guān)誤差信號的所述至少一個閾值。
24.根據(jù)權(quán)利要求15所述的磁帶讀通道均衡器，包括多個所述抽頭，而且其中所述反饋邏輯被安排成同時分別調(diào)節(jié)所述多個抽頭。
25.根據(jù)權(quán)利要求15所述的磁帶讀通道均衡器，還包括用于將所述至少一個抽頭復(fù)位到標(biāo)稱值的邏輯。
26.根據(jù)權(quán)利要求15所述的磁帶讀通道均衡器，還包括用于阻塞所述發(fā)送的檢測振幅無關(guān)誤差信號，以避免調(diào)節(jié)所述至少一個抽頭的邏輯。
27.一種磁帶驅(qū)動器，包括至少一個讀磁頭；驅(qū)動系統(tǒng)，用于使磁帶相對于所述至少一個讀磁頭移動，以致所述至少一個讀磁頭可以檢測所述磁帶上的磁信號；讀通道，用于數(shù)字采樣所述至少一個讀磁頭檢測的磁信號，提供所述磁信號的數(shù)字采樣；以及讀通道均衡器，包括輸入端，用于接收輸入讀信號；均衡器，用于均衡所述輸入端的所述輸入讀信號，并提供均衡器輸出信號，所述均衡器具有至少一個可調(diào)抽頭；以及均衡器邏輯，用于動態(tài)調(diào)節(jié)所述均衡器，包括檢測器，用于檢測偏離至少一個要求值的所述均衡器輸出信號，并發(fā)送所述檢測的偏離均衡器輸出信號，作為振幅無關(guān)誤差信號；以及反饋邏輯，用于將所述發(fā)送的檢測振幅無關(guān)誤差信號反饋到所述均衡器的至少一個可調(diào)抽頭。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的磁帶驅(qū)動器，其中所述自適應(yīng)邏輯的所述檢測器檢測偏離所述至少一個要求值的所述偏離均衡器輸出信號的極性，而且發(fā)送所述檢測的偏離均衡器輸出信號，作為表示所述偏離的所述極性的振幅無關(guān)誤差信號。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的磁帶驅(qū)動器，其中所述要求值包括根據(jù)所述記錄磁信號的解碼模式的值。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的磁帶驅(qū)動器，其中所述自適應(yīng)邏輯的所述反饋邏輯還加權(quán)所述振幅無關(guān)誤差信號。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的磁帶驅(qū)動器，其中所述均衡器在具有第一采樣速率的異步域內(nèi)工作，而且所述均衡器包括多個根據(jù)所述第一采樣速率排列的抽頭；其中所述檢測器在具有比所述第一采樣速率低的第二采樣速率的同步域內(nèi)工作，以檢測偏離至少一個同步要求值的所述均衡器輸出信號，而且發(fā)送所述檢測的偏離均衡器輸出信號，作為振幅無關(guān)誤差信號；以及其中所述反饋邏輯調(diào)節(jié)到所述多個抽頭的所述反饋，以使所述振幅無關(guān)誤差信號與所述均衡器的所述抽頭匹配。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的磁帶驅(qū)動器，其中通過將信號發(fā)送到所述多個抽頭中的選擇抽頭，所述反饋邏輯調(diào)節(jié)所述反饋。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的磁帶驅(qū)動器，其中所述反饋邏輯包括內(nèi)插器，用于將所述振幅無關(guān)誤差變換到匹配所述均衡器的所述抽頭。
34.根據(jù)權(quán)利要求30所述的磁帶驅(qū)動器，其中所述自適應(yīng)邏輯的所述反饋邏輯還包括衰減裝置，用于減小所述振幅無關(guān)誤差信號對所述均衡器的所述至少一個可調(diào)抽頭的影響。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的磁帶驅(qū)動器，其中所述反饋邏輯衰減裝置包括累加器，其中將所述累加器的溢出和/或者下溢送到所述均衡器的所述至少一個可調(diào)抽頭。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的磁帶驅(qū)動器，其中所述反饋邏輯衰減裝置包括所述振幅無關(guān)誤差信號的所述至少一個閾值。
37.根據(jù)權(quán)利要求28所述的磁帶驅(qū)動器，包括多個所述抽頭，而且其中所述自適應(yīng)邏輯的所述反饋邏輯被安排成同時分別調(diào)節(jié)所述多個抽頭。
38.根據(jù)權(quán)利要求28所述的磁帶驅(qū)動器，還包括用于將所述至少一個抽頭復(fù)位到標(biāo)稱值的邏輯。
39.根據(jù)權(quán)利要求28所述的磁帶驅(qū)動器，還包括用于阻塞所述發(fā)送的檢測振幅無關(guān)誤差信號，以避免調(diào)節(jié)所述至少一個抽頭的邏輯。
全文摘要
動態(tài)適應(yīng)用于均衡讀磁頭檢測的數(shù)字采樣磁信號的磁帶驅(qū)動器讀通道均衡器。均衡器動態(tài)自適應(yīng)邏輯的檢測器將均衡器的輸出信號與基于解碼模式的要求值(例如，對于PR4是+2，0和－2)進(jìn)行比較，以檢測偏離至少一個要求值的均衡器輸出信號，然后，發(fā)送表示存在偏離及其極性的信號，作為振幅無關(guān)誤差信號。將發(fā)送的檢測振幅無關(guān)誤差信號反饋到均衡器的可調(diào)抽頭。因此，簡化的誤差信號可以避免對波形錯誤進(jìn)行復(fù)雜運(yùn)算，例如，最小均方計算。可以加權(quán)和調(diào)節(jié)該誤差信號，以同時使所提供的誤差信號與均衡器的可調(diào)抽頭匹配。
文檔編號G11B5/09GK1815607SQ200510127289
公開日2006年8月9日 申請日期2005年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月3日
發(fā)明者羅伯特·A.·哈特金斯, 格倫·A.·賈克特, 埃文格洛斯·S.·艾勒夫瑟里奧尤, 賽達(dá)特·奧爾瑟 申請人:國際商業(yè)機(jī)器公司