專利名稱：讀通道、存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器和處理信號(hào)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及針對(duì)廣義部分響應(yīng)特性成形的異步讀通道。
背景技術(shù)：
磁帶盒包括存儲(chǔ)要保存的數(shù)據(jù)，以后又讀回的磁帶。磁帶驅(qū)動(dòng)器將數(shù)據(jù)寫(xiě)入磁帶，一般寫(xiě)為一組平行的磁道，隨后磁帶驅(qū)動(dòng)器又讀回?cái)?shù)據(jù)。為了讀回?cái)?shù)據(jù)，磁帶驅(qū)動(dòng)器一般包括用于讀取每條平行磁道的平行讀磁頭、相對(duì)于讀磁頭移動(dòng)磁帶以使讀磁頭可以探測(cè)磁帶上的磁信號(hào)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及用于對(duì)讀磁頭探測(cè)到的磁信號(hào)進(jìn)行數(shù)字采樣并提供所述磁信號(hào)的數(shù)字采樣的讀通道。然后，數(shù)字采樣被解碼為數(shù)據(jù)位，并且來(lái)自平行磁道的數(shù)據(jù)位被合并成原先保存的數(shù)據(jù)。讀通道一般要求每個(gè)讀磁頭有一個(gè)均衡器來(lái)補(bǔ)償由于寫(xiě)磁頭、磁帶和讀磁頭的磁記錄屬性造成的信號(hào)變化。磁帶可以在磁帶驅(qū)動(dòng)器之間互換，使得在一個(gè)磁帶驅(qū)動(dòng)器上被寫(xiě)的磁帶將由另一個(gè)磁帶驅(qū)動(dòng)器讀取。讀磁頭對(duì)不同條件寫(xiě)入的磁帶的響應(yīng)的變化可能導(dǎo)致所記錄的信號(hào)在被讀回時(shí)發(fā)生難以接受的不良情況。
為了實(shí)現(xiàn)更高的磁帶盒容量和改進(jìn)的性能，需要在幾個(gè)技術(shù)領(lǐng)域中的進(jìn)步。面密度增大，即線性和/或磁道密度的增大是實(shí)現(xiàn)更高的存儲(chǔ)容量的關(guān)鍵。增大面密度減小了相鄰的位單元之間的距離，導(dǎo)致符號(hào)間串?dāng)_(ISI)的增加。磁道密度越高意味著磁道寬度越窄，寫(xiě)/讀磁頭越窄，磁頭間距越密，導(dǎo)致信噪比(SNR)損失。另外，磁道間串?dāng)_問(wèn)題變得嚴(yán)重。在較高的線性和磁道密度下的信號(hào)均衡和序列檢測(cè)需要對(duì)ISI的最優(yōu)控制。為了保證磁帶操作期間的最佳讀通道性能，并且減緩記錄通道傳輸特性的變動(dòng)，對(duì)用戶數(shù)據(jù)的自適應(yīng)均衡是非常重要的。
可以根據(jù)兩種基本體系結(jié)構(gòu)之一來(lái)設(shè)計(jì)用于磁存儲(chǔ)系統(tǒng)的讀通道異步體系結(jié)構(gòu)和同步體系結(jié)構(gòu)。在同步體系結(jié)構(gòu)中，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)由變頻振蕩器(VFO)驅(qū)動(dòng)，其中變頻振蕩器通常受數(shù)字定時(shí)恢復(fù)單元控制，使得與寫(xiě)時(shí)鐘同步地采樣讀回信號(hào)。同步信號(hào)采樣首先被均衡，然后被提供給檢測(cè)電路。一般從均衡后的采樣值中提取定時(shí)信息。同步體系結(jié)構(gòu)一般不用在磁帶系統(tǒng)中。
在具有異步體系結(jié)構(gòu)的讀通道中，ADC轉(zhuǎn)換器由速率為1/T′的固定時(shí)鐘來(lái)驅(qū)動(dòng)，并且與寫(xiě)時(shí)鐘異步地完成對(duì)讀回信號(hào)的采樣。使用內(nèi)插定時(shí)恢復(fù)(ITR)以數(shù)字方式完成信號(hào)采樣的同步。
在異步磁帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，一般針對(duì)部分響應(yīng)目標(biāo)特性來(lái)成形讀信號(hào)。例如，(1-D2)第4類部分響應(yīng)(PR4)多項(xiàng)式或者(1+D-D2-D3)擴(kuò)展PR4(EPR4)多項(xiàng)式可以用作部分響應(yīng)目標(biāo)。當(dāng)實(shí)施最大似然檢測(cè)時(shí)，采用部分響應(yīng)信號(hào)成形的讀通道被稱為PRML通道。
更一般的信號(hào)成形的目標(biāo)由(1+g1 D+g2 D2+…gN DN)類型的廣義部分響應(yīng)特性來(lái)指定，其中系數(shù)gi，i＝1，...N可以為非整數(shù)值。這種方式還允許將噪聲預(yù)測(cè)合并到均衡/檢測(cè)功能內(nèi)，以便白化(whiten)檢測(cè)器輸入端的噪聲過(guò)程，還使其能量最小化。盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)利用噪聲預(yù)測(cè)最大似然(NPML)檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)針對(duì)廣義部分響應(yīng)多項(xiàng)式目標(biāo)成形的讀回信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了針對(duì)廣義部分響應(yīng)特性成形的異步讀通道。讀通道合并在存儲(chǔ)設(shè)備中，用以處理從存儲(chǔ)介質(zhì)讀出的信號(hào)。均衡器接收異步輸入讀信號(hào)，并在異步時(shí)域中針對(duì)所需的固定特性來(lái)成形該輸入讀信號(hào)。內(nèi)插器將來(lái)自均衡器的異步時(shí)域中的讀信號(hào)變換到同步時(shí)域。噪聲白化濾波器處理針對(duì)所需的固定特性成形的讀信號(hào)，以產(chǎn)生針對(duì)廣義部分響應(yīng)多項(xiàng)式成形的輸出讀信號(hào)。檢測(cè)器接收在同步時(shí)域中針對(duì)廣義部分響應(yīng)多項(xiàng)式成形的讀信號(hào)，以確定包括由所述輸入讀信號(hào)代表的數(shù)據(jù)的輸出值。


圖1圖示了磁帶驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)實(shí)施例。
圖2-6圖示了在所述磁帶驅(qū)動(dòng)器中的讀通道的實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
在以下參考附圖的說(shuō)明書(shū)部分中描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在附圖中相近的標(biāo)號(hào)代表相同或類似的元件。雖然根據(jù)用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的的最佳方式描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，根據(jù)這些教導(dǎo)可以完成多種變體方案，而不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或范圍。
圖1圖示了磁帶驅(qū)動(dòng)器10的一個(gè)實(shí)施例。磁帶驅(qū)動(dòng)器提供了對(duì)磁帶盒11的磁帶14讀寫(xiě)信息的手段。磁帶盒包括磁帶存儲(chǔ)介質(zhì)，用于存儲(chǔ)要保存的數(shù)據(jù)并隨后讀出。此外，磁帶盒可以在磁帶驅(qū)動(dòng)器之間互換，使得在一個(gè)磁帶驅(qū)動(dòng)器上被寫(xiě)的磁帶將由另一個(gè)磁帶驅(qū)動(dòng)器讀取。磁帶盒11包括纏繞在一個(gè)或兩個(gè)卷軸15、16上的一定長(zhǎng)度的磁帶14。
圖示了單卷磁帶盒11，它的例子是遵從線性磁帶開(kāi)放(LTO)格式的磁帶盒。磁帶驅(qū)動(dòng)器10的例子是基于LTO技術(shù)的IBM 3580Ultrium磁帶驅(qū)動(dòng)器。單卷磁帶驅(qū)動(dòng)器及相關(guān)磁帶盒的另一個(gè)例子是IBM 3592 TotalStorage Enterprise磁帶驅(qū)動(dòng)器以及相關(guān)的磁帶盒。雙卷磁帶盒的例子是IBM 3570磁帶盒及相關(guān)的驅(qū)動(dòng)器。在替換實(shí)施例中，可以使用的其他磁帶格式包括數(shù)字線性磁帶(DLT)、數(shù)字音頻磁帶(DAT)等等。
磁帶驅(qū)動(dòng)器10包括用于根據(jù)在接口21從主機(jī)系統(tǒng)20接收到的命令來(lái)操作磁帶驅(qū)動(dòng)器的記錄系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)控制器18。控制器一般包括帶有存儲(chǔ)器19的邏輯和/或一個(gè)或多個(gè)微處理器，其中存儲(chǔ)器19用于存儲(chǔ)信息以及用于操作微處理器的程序信息。程序信息可以經(jīng)由接口21，通過(guò)控制器18的輸入(例如軟盤(pán)或光盤(pán))，或者通過(guò)從磁帶盒中讀取，或者通過(guò)其他適當(dāng)?shù)姆绞奖惶峁┙o存儲(chǔ)器。磁帶驅(qū)動(dòng)器10可以構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的單元，或者可以構(gòu)成磁帶庫(kù)或其他子系統(tǒng)的一部分。磁帶驅(qū)動(dòng)器10可以通過(guò)庫(kù)或者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)直接耦合到主機(jī)系統(tǒng)20，并且在接口21處采用小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口(SCSI)、光纖通道接口等。磁帶盒11可以被插入磁帶驅(qū)動(dòng)器10并由磁帶驅(qū)動(dòng)器載入，使得當(dāng)磁帶在驅(qū)動(dòng)卷軸15、16旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)馬達(dá)25的作用下縱向移動(dòng)時(shí)，記錄系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)讀和/或?qū)懘蓬^23對(duì)磁帶14讀和/或?qū)懶盘?hào)形式的信息。磁帶一般包括多個(gè)平行的磁道或者多組磁道。在某些磁帶格式(例如LTO格式)中，磁道被排列為本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的獨(dú)立的匝(wrap)的來(lái)回蛇形盤(pán)旋圖案。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還知道，記錄系統(tǒng)可以包括匝控制系統(tǒng)27，用于電切換到另一組讀和/或?qū)懘蓬^，以及/或者在磁帶上橫向?qū)ふ液鸵苿?dòng)讀和/或?qū)懘蓬^23，以將磁頭放在所需的一個(gè)或多個(gè)匝的位置上。匝控制系統(tǒng)還可以通過(guò)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器28來(lái)控制馬達(dá)25的運(yùn)行，以上兩種控制都是響應(yīng)于控制器18的指令。
控制器18還利用本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的緩沖器30和讀/寫(xiě)通道32，為將要從磁帶中讀出或者將要寫(xiě)入磁帶的數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)流和格式化程序(formatter)。
磁帶驅(qū)動(dòng)器10系統(tǒng)還包括馬達(dá)25和卷軸15、16，用以相對(duì)于讀磁頭23移動(dòng)磁帶14，使得讀磁頭可以探測(cè)到磁帶上的磁信號(hào)。讀/寫(xiě)通道32的讀通道對(duì)讀磁頭感測(cè)到的磁信號(hào)進(jìn)行數(shù)字采樣，以提供所述磁信號(hào)的數(shù)字采樣作進(jìn)一步的處理。
在所描述的實(shí)施例中，讀通道的組件針對(duì)廣義部分響應(yīng)特性G(D)成形輸入的讀信號(hào)，所述特性可以表示為以下形式G(D)＝F(D)·P(D)，其中D代表對(duì)應(yīng)于符號(hào)持續(xù)時(shí)間T的延遲算子。將G(D)因式分解為多項(xiàng)式F(D)和P(D)允許引入所需的固定特性F(D)和噪聲白化濾波器P(D)。例如，可以使用目標(biāo)多項(xiàng)式G(D)＝(1-D2)(1+p1·D+p2·D2)，它引入了固定的PR4特性F(D)＝1-D2，并采用兩系數(shù)p1和p2的噪聲白化，如因式P(D)＝1+p1·D+p2·D2所示。
圖2、3、4、5和6圖示了圖1的讀/寫(xiě)通道32的讀通道的一部分的實(shí)施例。在讀通道可以同時(shí)讀取多條平行磁道的實(shí)施例中，讀/寫(xiě)通道32可以包括多個(gè)讀通道，這些讀通道中的一些組件可以共享。
圖2圖示了提供讀磁頭23探測(cè)到的磁信號(hào)的數(shù)字采樣的讀通道50的某些但非全部組件的實(shí)施例。均衡器52接收來(lái)自模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)54的讀回信號(hào)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器54將從磁帶讀出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為可由均衡器52處理的異步時(shí)域中的數(shù)字采樣。利用以速率1/T′自由運(yùn)行的時(shí)鐘信號(hào)來(lái)采樣讀回信號(hào)，速率1/T′通常大于1/T，其中T代表所記錄的數(shù)據(jù)位的持續(xù)時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施例中，均衡器52可以包括具有可調(diào)節(jié)的抽頭系數(shù)的有限激勵(lì)響應(yīng)(FIR)濾波器。均衡器52針對(duì)所需的固定特性F′(D′)成形讀回信號(hào)，其中D′代表對(duì)應(yīng)于ADC 54處的采樣間隔T′的延遲算子，F(xiàn)′(D′)代表以1/T′的采樣率獲得的特性F(D)。這樣，均衡器52就對(duì)數(shù)字采樣進(jìn)行濾波，以補(bǔ)償因?qū)懘蓬^、磁帶和讀磁頭的磁記錄屬性造成的信號(hào)差異。
均衡器52輸出的濾波后數(shù)字采樣被提供給速率增大單元56，然后送往內(nèi)插器58。內(nèi)插器58將異步采樣內(nèi)插到可被認(rèn)為與寫(xiě)時(shí)鐘同步或者與磁記錄跳變的位置同步的一組采樣中。這樣，內(nèi)插器58調(diào)節(jié)了輸入信號(hào)的采樣相位，還提供了實(shí)現(xiàn)1/T比特率所必需的速率改變。增益電路60數(shù)字調(diào)節(jié)來(lái)自內(nèi)插器58的信號(hào)的增益，以將同步采樣縮放到最佳電平。
然后，噪聲白化濾波器62按照多項(xiàng)式P(D)指定的特性來(lái)濾波同步信號(hào)。噪聲白化濾波器62的輸出就是針對(duì)目標(biāo)廣義部分響應(yīng)多項(xiàng)式G(D)成形的讀信號(hào)，該信號(hào)接著被輸入到檢測(cè)器64以進(jìn)行NPML檢測(cè)。此外，在圖2的實(shí)施例中，內(nèi)插器58和增益電路60可以接收NPML檢測(cè)器64的輸出作為反饋。NPML檢測(cè)器64接收來(lái)自噪聲白化濾波器62的針對(duì)廣義部分響應(yīng)多項(xiàng)式G(D)成形的、經(jīng)過(guò)增益調(diào)節(jié)的同步數(shù)字采樣，并確定這些數(shù)字采樣代表的數(shù)據(jù)信息或者數(shù)據(jù)位。檢測(cè)出的數(shù)據(jù)位作為信號(hào)66被輸出，以供進(jìn)一步的處理。
在圖2的實(shí)施例中，信號(hào)首先在異步時(shí)域中針對(duì)固定特性F(D)成形，并且在同步時(shí)域中應(yīng)用噪聲白化濾波器P(D)，以針對(duì)廣義部分響應(yīng)多項(xiàng)式G(D)成形信號(hào)。在某些實(shí)施例中，均衡器52的輸出被速率增大單元56過(guò)采樣，然后內(nèi)插器58在同步時(shí)域中將采樣率降低到符號(hào)率。
圖3圖示了向圖2的讀通道提供自適應(yīng)性的另一個(gè)實(shí)施例，其中圖2中的組件52-66分別被包括在圖3中作為組件102-116。NPML檢測(cè)器除了檢測(cè)出的數(shù)據(jù)位116外還生成對(duì)數(shù)據(jù)位的早期試驗(yàn)性判決119，并由F(D)濾波器118來(lái)處理該試驗(yàn)性判決。誤差124由差電路120計(jì)算出來(lái)，差電路120求出F(D)濾波器118的輸出和內(nèi)插器108的輸出122的差，輸出122包括針對(duì)固定特性F(D)成形的同步讀回信號(hào)。內(nèi)插器126將誤差124變換到異步時(shí)域，并將其提供給均衡器102。均衡器102使用該內(nèi)插后的誤差信號(hào)來(lái)調(diào)整其系數(shù)，以最小化誤差124。
在一個(gè)實(shí)施例中，誤差124可以由最小均方(LMS)計(jì)算組件來(lái)處理，以調(diào)節(jié)均衡器102使用的系數(shù)。LMS計(jì)算過(guò)程可以使用誤差信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)均衡器的一個(gè)或多個(gè)抽頭系數(shù)。
在圖3的實(shí)施例中，均衡器調(diào)節(jié)環(huán)路與增益控制環(huán)路不發(fā)生耦合，以避免漂移效應(yīng)，該效應(yīng)可能降低總體性能。這樣，用于均衡器調(diào)節(jié)的誤差信號(hào)124被生成為增益控制前的信號(hào)和由NPML檢測(cè)器114的試驗(yàn)性判決獲得的額定信號(hào)電平之間的差。在替換性的實(shí)施例中，噪聲白化濾波器112可以被放在增益控制電路前。
圖4圖示了讀通道150中用于提供讀磁頭23探測(cè)到的磁信號(hào)的數(shù)字采樣的組件的另一個(gè)實(shí)施例。均衡器152接收來(lái)自模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)154的讀回信號(hào)，ADC 154將從磁帶中讀出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為可由均衡器152處理的異步時(shí)域中的數(shù)字采樣。在一個(gè)實(shí)施例中，均衡器152可以包括具有可調(diào)節(jié)的抽頭系數(shù)的有限激勵(lì)響應(yīng)(FIR)濾波器。均衡器152針對(duì)所需的廣義部分響應(yīng)多項(xiàng)式G(D)來(lái)成形讀回的信號(hào)。這樣，它對(duì)數(shù)字采樣進(jìn)行濾波，也補(bǔ)償因?qū)懘蓬^、磁帶和讀磁頭的磁記錄屬性造成的信號(hào)差異。此外，均衡器152包含噪聲白化濾波器P(D)的功能，以白化和最小化影響讀回信號(hào)的噪聲過(guò)程的偏差。按照這種方式，就在異步時(shí)域中實(shí)現(xiàn)了包括固定特性和噪聲白化兩者的總目標(biāo)特性G(D)。
在一個(gè)實(shí)施例中，均衡器152可以根據(jù)以下公式(1)、(2)和(3)，利用基于均方誤差(MSE)最小化的解析解，為給定的固定特性F(D)確定濾波器系數(shù)λ=2u-t(R~bb-R~xbtRxx-1R~xb)-1u-,---(1)]]>p-=12λ(R~bb-R~xbtRxx-1R~xb)-1u-,---(2)]]>c-=Rxx-1R~xbp-.---(3)]]>在以上公式中，λ包括Lagrange(拉格朗日)乘法器，u＝[10…0]t是v×1單位向量， 和 構(gòu)成自相關(guān)矩陣， 構(gòu)成互相關(guān)矩陣，c＝[c0c1…cNE-1]t包括FIR均衡器的系數(shù)，其中上標(biāo)t代表向量轉(zhuǎn)置，p＝[p0p1…pv-1]t包括噪聲白化濾波器P(D)＝p0+p1D+…+pv-1Dv-1的系數(shù)。
圖5圖示了圖4中的讀通道150的另一個(gè)實(shí)施例，其中通過(guò)使內(nèi)插器208的輸出端的信號(hào)和檢測(cè)器214提供的估計(jì)信號(hào)之間的誤差最小化來(lái)自適應(yīng)地獲得均衡器，這里，圖4中的組件152-166被包括在圖5中分別作為組件202-216。NPML檢測(cè)器除了檢測(cè)出的數(shù)據(jù)位216外還生成對(duì)數(shù)據(jù)位的早期試驗(yàn)性判決219，并由G(D)濾波器218來(lái)處理所述試驗(yàn)性判決。誤差224由差電路220來(lái)計(jì)算，差電路220求出G(D)濾波器218的輸出和內(nèi)插器208的輸出222的差，輸出222包括必定是針對(duì)廣義部分響應(yīng)特性G(D)成形的同步讀回信號(hào)。內(nèi)插器226將誤差224變換到異步時(shí)域，并將其提供給均衡器202。均衡器202使用該內(nèi)插后的誤差信號(hào)來(lái)濾波讀回信號(hào)，使得在內(nèi)插器208的輸出端的信號(hào)222是針對(duì)廣義部分響應(yīng)目標(biāo)G(D)成形的。
在一個(gè)實(shí)施例中，誤差224可以由LMS計(jì)算組件來(lái)處理，以在異步時(shí)域中調(diào)節(jié)均衡器C(D′)的系數(shù)，并且可以由另一個(gè)LMS計(jì)算組件來(lái)處理，以在同步時(shí)域中調(diào)節(jié)包括在目標(biāo)特性G(D)中的噪聲白化濾波器P(D)的系數(shù)。因?yàn)榫馄?02抽頭可以是T′間隔的，所以在誤差信號(hào)224可被用于均衡器202系數(shù)的調(diào)節(jié)前，由內(nèi)插器226將它們內(nèi)插回T′間隔的異步時(shí)域。在某些實(shí)施例中，為此可以使用簡(jiǎn)單的線性內(nèi)插。假設(shè)均衡器被正確地初始化，并且通過(guò)在均衡器調(diào)節(jié)和噪聲白化濾波器調(diào)節(jié)上交替施加給定數(shù)量的迭代，依次調(diào)節(jié)兩個(gè)濾波器C(D′)和P(D)，利用該技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)收斂。初始的均衡器例如可以被當(dāng)作設(shè)計(jì)用于(1-D2)PR4或者(1+D-D2-D3)EPR4目標(biāo)的傳統(tǒng)的迫零或最小MSE均衡器。通過(guò)在LMS更新期間強(qiáng)制p0＝1作為噪聲白化濾波器的首系數(shù)，可以避免收斂到全零解。
圖6圖示了圖5中的讀通道200的另一個(gè)實(shí)施例，其中圖5中的組件202-226被包括在圖6中分別作為組件252-276。NPML檢測(cè)器264包括總共Nstates個(gè)狀態(tài)，并包括采用一組噪聲白化濾波器Pk(D)的度量計(jì)算單元264a，k＝0，1，...，2*Nstates-1。Pk(D)代表用于計(jì)算NPML網(wǎng)格中的第k跳變的分支度量的噪聲白化濾波器。也就是說(shuō)，預(yù)測(cè)器被嵌入到分支度量計(jì)算264a中，每個(gè)跳變都與某一具體的預(yù)測(cè)器濾波器相關(guān)聯(lián)。NPML檢測(cè)器組件264b執(zhí)行剩余的檢測(cè)操作。再次對(duì)均衡器252進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得它不與定時(shí)和增益調(diào)節(jié)發(fā)生耦合。圖6的讀通道250以自適應(yīng)和數(shù)據(jù)相關(guān)的方式提供了NPML檢測(cè)。
所描述的實(shí)施例提供了針對(duì)白化噪聲過(guò)程并且最小化其偏差的廣義部分響應(yīng)目標(biāo)來(lái)成形讀回信號(hào)的技術(shù)。
讀通道組件的實(shí)施例中的已描述組件包括離散邏輯、ASIC(專用集成電路)、FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)、定制處理器等。在電路中實(shí)施非對(duì)稱消除操作減少了磁帶驅(qū)動(dòng)器10中的控制器19和其他處理器的處理負(fù)擔(dān)。
在圖2-6中所描述的讀通道實(shí)施例的組件及其操作也可以用程序方式的子例程或者由處理器執(zhí)行的其他軟件實(shí)施方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)施在圖2-6中所示的讀通道組件的操作的這樣的程序可以實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，例如磁存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、軟盤(pán)、磁帶等)、光存儲(chǔ)(CD-ROM、DVD、光盤(pán)等)、易失性和非易失性存儲(chǔ)器器件(例如，EEPROM、ROM、PROM、RAM、DRAM、SRAM、閃存、固件、可編程邏輯等)，等等。實(shí)施所述操作的代碼還可以實(shí)現(xiàn)在硬件邏輯(例如，集成電路芯片、可編程門(mén)陣列(PGA)、專用集成電路(ASIC)等)中。
圖2-6中示為獨(dú)立組件的組件可以被實(shí)現(xiàn)在單個(gè)電路器件中，或者一個(gè)圖示的組件的多項(xiàng)功能可以實(shí)現(xiàn)在獨(dú)立的電路器件中。
出于圖示說(shuō)明和描述的目的已給出了對(duì)本發(fā)明的不同實(shí)施例的以上描述。它不希望是窮盡性的或者將本發(fā)明限制為所公開(kāi)的精確形式。根據(jù)以上教導(dǎo)，很多修改和變體都是可能的。本發(fā)明的范圍不希望由具體的描述部分來(lái)限定，而是由所附的權(quán)利要求書(shū)來(lái)限定。以上說(shuō)明、例子和數(shù)據(jù)提供了對(duì)本發(fā)明的成份進(jìn)行制造和使用的完整描述。由于在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以作出很多實(shí)施例，所以本發(fā)明由權(quán)利要求來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種包括在存儲(chǔ)設(shè)備中的、用于處理從存儲(chǔ)介質(zhì)讀出的信號(hào)的讀通道，包括均衡器，接收異步輸入讀信號(hào)，并在異步時(shí)域中針對(duì)所需的固定特性來(lái)成形所述輸入讀信號(hào)；內(nèi)插器，將來(lái)自所述均衡器的異步時(shí)域中的讀信號(hào)變換到同步時(shí)域；噪聲白化濾波器，處理針對(duì)所述所需的固定特性成形的讀信號(hào)，以產(chǎn)生針對(duì)廣義部分響應(yīng)多項(xiàng)式成形的輸出讀信號(hào)；和檢測(cè)器，用于接收在同步時(shí)域中針對(duì)所述廣義部分響應(yīng)多項(xiàng)式成形的讀信號(hào)，以確定包括由所述輸入讀信號(hào)代表的數(shù)據(jù)的輸出值。
2.如權(quán)利要求1所述的讀通道，其中，所述噪聲白化濾波器在針對(duì)所述所需的固定特性成形的讀信號(hào)被所述內(nèi)插器變換到同步時(shí)域后處理所述讀信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的讀通道，其中，所述廣義部分響應(yīng)多項(xiàng)式是由多項(xiàng)式構(gòu)成的所述固定特性和由多項(xiàng)式構(gòu)成的所述噪聲白化濾波器的乘積。
4.如權(quán)利要求1所述的讀通道，還包括用于確定誤差的誤差組件，所述誤差包括通過(guò)以所述固定特性對(duì)檢測(cè)器判決進(jìn)行濾波而獲得的信號(hào)估計(jì)與在由所述噪聲白化濾波器處理前的讀信號(hào)的差，其中，所述誤差被用來(lái)調(diào)節(jié)所述均衡器為針對(duì)所述固定特性成形所述輸入讀信號(hào)所使用的系數(shù)，以最小化相對(duì)于所述信號(hào)估計(jì)的誤差。
5.如權(quán)利要求4所述的讀通道，其中，內(nèi)插器將所述誤差變換到異步時(shí)域，以提供給所述均衡器，其中，異步誤差信號(hào)被用來(lái)調(diào)節(jié)所述均衡器針對(duì)所述固定特性成形所述輸入讀信號(hào)的系數(shù)。
6.如權(quán)利要求1所述的讀通道，其中，所述均衡器針對(duì)由所述固定特性和噪聲白化特性指定的特性來(lái)成形所述輸入讀信號(hào)，其中，在異步時(shí)域中將噪聲白化操作施加于所述讀信號(hào)，并且其中，所述內(nèi)插器將針對(duì)所述廣義部分響應(yīng)多項(xiàng)式成形的讀信號(hào)變換到同步時(shí)域。
7.如權(quán)利要求6所述的讀通道，還包括用于確定誤差的誤差組件，所述誤差包括通過(guò)以廣義部分響應(yīng)特性對(duì)檢測(cè)器判決進(jìn)行濾波而獲得的信號(hào)估計(jì)與提供給所述檢測(cè)器的、針對(duì)所述廣義部分響應(yīng)多項(xiàng)式成形的輸入讀信號(hào)的差，其中，所述誤差被用來(lái)調(diào)節(jié)所述均衡器為成形所述輸入讀信號(hào)所使用的系數(shù)，以最小化所述誤差。
8.如權(quán)利要求7所述的讀通道，其中，內(nèi)插器將所述誤差變換到異步時(shí)域，以提供給所述均衡器，其中，異步誤差信號(hào)被用來(lái)調(diào)節(jié)均衡器系數(shù)的使用以最小化所述誤差。
9.如權(quán)利要求7所述的讀通道，其中，所述誤差還被提供來(lái)在同步時(shí)域中調(diào)節(jié)所述噪聲白化濾波器的系數(shù)，以最小化所述誤差。
10.如權(quán)利要求7所述的讀通道，其中，所述檢測(cè)器使用數(shù)據(jù)相關(guān)檢測(cè)來(lái)確定所述輸出值。
11.一種存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器，用于對(duì)耦合到該存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器的存儲(chǔ)介質(zhì)執(zhí)行輸入/輸出(I/O)操作，包括從所述存儲(chǔ)介質(zhì)讀數(shù)據(jù)的頭部；和與所述頭部進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，以處理所述頭部從所述存儲(chǔ)介質(zhì)讀出的信號(hào)的讀通道，該讀通道包括均衡器，接收異步輸入讀信號(hào)，并在異步時(shí)域中針對(duì)所需的固定特性來(lái)成形所述輸入讀信號(hào)；內(nèi)插器，將來(lái)自所述均衡器的異步時(shí)域中的讀信號(hào)變換到同步時(shí)域；噪聲白化濾波器，處理針對(duì)所述所需的固定特性成形的讀信號(hào)，以產(chǎn)生針對(duì)廣義部分響應(yīng)多項(xiàng)式成形的輸出讀信號(hào)；和檢測(cè)器，用于接收在同步時(shí)域中針對(duì)所述廣義部分響應(yīng)多項(xiàng)式成形的讀信號(hào)，以確定包括由所述輸入讀信號(hào)代表的數(shù)據(jù)的輸出值。
12.如權(quán)利要求11所述的存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器，其中，所述噪聲白化濾波器在針對(duì)所述所需的固定特性成形的讀信號(hào)被所述內(nèi)插器變換到同步時(shí)域后處理所述讀信號(hào)。
13.如權(quán)利要求11所述的存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器，其中，所述讀通道還包括用于確定誤差的誤差組件，所述誤差包括通過(guò)以所述固定特性對(duì)檢測(cè)器判決進(jìn)行濾波而獲得的信號(hào)估計(jì)與在由所述噪聲白化濾波器處理前的讀信號(hào)的差，其中，所述誤差被用來(lái)調(diào)節(jié)所述均衡器為針對(duì)所述固定特性成形所述輸入讀信號(hào)所使用的系數(shù)，以最小化相對(duì)于所述信號(hào)估計(jì)的誤差。
14.如權(quán)利要求11所述的存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器，其中，所述均衡器針對(duì)由所述固定特性和噪聲白化特性指定的特性來(lái)成形所述輸入讀信號(hào)，其中，在異步時(shí)域中將噪聲白化操作施加于所述讀信號(hào)，并且其中，所述內(nèi)插器將針對(duì)所述廣義部分響應(yīng)多項(xiàng)式成形的讀信號(hào)變換到同步時(shí)域。
15.如權(quán)利要求14所述的存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器，其中，所述讀通道還包括用于確定誤差的誤差組件，所述誤差包括通過(guò)以廣義部分響應(yīng)特性對(duì)檢測(cè)器判決進(jìn)行濾波而獲得的信號(hào)估計(jì)與提供給所述檢測(cè)器的、針對(duì)所述廣義部分響應(yīng)多項(xiàng)式成形的輸入讀信號(hào)的差，其中，所述誤差被用來(lái)調(diào)節(jié)所述均衡器為成形所述輸入讀信號(hào)所使用的系數(shù)，以最小化所述誤差。
16.一種處理從存儲(chǔ)介質(zhì)讀出的信號(hào)的方法，包括接收異步輸入讀信號(hào)，并在異步時(shí)域中針對(duì)所需的固定特性來(lái)成形所述輸入讀信號(hào)；將在異步時(shí)域中針對(duì)所述所需的固定特定成形的所述讀信號(hào)變換到同步時(shí)域；向針對(duì)所述所需的固定特性成形的所述讀信號(hào)施加噪聲白化濾波器，以產(chǎn)生針對(duì)廣義部分響應(yīng)多項(xiàng)式成形的輸出讀信號(hào)；以及接收在同步時(shí)域中針對(duì)所述廣義部分響應(yīng)多項(xiàng)式成形的讀信號(hào)，以確定包括由所述輸入讀信號(hào)代表的數(shù)據(jù)的輸出值。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，在針對(duì)所述所需的固定特性成形的讀信號(hào)被所述內(nèi)插器變換到同步時(shí)域后，施加所述噪聲白化濾波器。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，還包括確定一誤差，該誤差包括通過(guò)以所述固定特性對(duì)檢測(cè)器判決進(jìn)行濾波而獲得的信號(hào)估計(jì)與在由所述噪聲白化濾波器處理前的讀信號(hào)的差，其中，所述誤差被用來(lái)調(diào)節(jié)針對(duì)所述固定特性成形所述輸入讀信號(hào)所使用的系數(shù)，以最小化相對(duì)于所述信號(hào)估計(jì)的誤差。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述噪聲白化濾波器在異步時(shí)域中被施加到所述讀信號(hào)，并且其中，針對(duì)所述廣義部分響應(yīng)多項(xiàng)式成形的讀信號(hào)被變換到同步時(shí)域。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括確定一誤差，該誤差包括通過(guò)以廣義部分響應(yīng)特性對(duì)判決進(jìn)行濾波而獲得的信號(hào)估計(jì)與針對(duì)所述廣義部分響應(yīng)多項(xiàng)式成形的輸入讀信號(hào)的差，其中，所述誤差被用來(lái)調(diào)節(jié)成形所述輸入讀信號(hào)所使用的系數(shù)，以最小化所述誤差。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種針對(duì)廣義部分響應(yīng)特性成形的異步讀通道。該讀通道包括在存儲(chǔ)設(shè)備中，用于處理從存儲(chǔ)介質(zhì)讀出的信號(hào)。均衡器接收異步輸入讀信號(hào)，并在異步時(shí)域中針對(duì)所需的固定特性來(lái)成形所述輸入讀信號(hào)。內(nèi)插器將來(lái)自均衡器的異步時(shí)域中的讀信號(hào)變換到同步時(shí)域。噪聲白化濾波器處理針對(duì)所需的固定特性成形的讀信號(hào)，以產(chǎn)生針對(duì)廣義部分響應(yīng)多項(xiàng)式成形的輸出讀信號(hào)。檢測(cè)器接收在同步時(shí)域中針對(duì)廣義部分響應(yīng)多項(xiàng)式成形的讀信號(hào)，以確定包括由輸入讀信號(hào)代表的數(shù)據(jù)的輸出值。
文檔編號(hào)G11B5/09GK1971737SQ20061013613
公開(kāi)日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2006年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月23日
發(fā)明者賽達(dá)特·奧爾瑟, 伊萬(wàn)格羅斯·S·埃列夫特里奧, 羅伯特·A.·哈特金斯 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司