專利名稱：自適應(yīng)基線補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于傳輸信息的系統(tǒng)和方法，具體來說，涉及用于傳輸來自存儲介質(zhì) 的信息的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的存儲設(shè)備中，信息被縱向地記錄在磁存儲介質(zhì)上。在縱向記錄情形下，數(shù) 據(jù)檢測過程接通數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。如此，從磁存儲介質(zhì)感測的信號的低頻分量(包括任何DC分 量)不傳遞信息，并可以被消除。另外，有期望在與數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的前置放大器中提 供高通濾波器，以允許快速寫入讀恢復(fù)。與其中數(shù)據(jù)檢測接通轉(zhuǎn)換的縱向記錄不同，在較新的垂直記錄情形下，從磁存儲 介質(zhì)感測的字段的幅度攜帶信息。在這樣的情況下，使用高通濾波器可能消除從磁存儲介 質(zhì)感測的某些信息。此外，隨著磁盤格式效率要求低編碼開銷，通過RLL編碼檢測低頻分 量的能力是受限的。在某些情況下，如前所述的低頻能量的損失導(dǎo)致在使用垂直記錄方法 的設(shè)備中有較低的信噪比。以前的數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)包括使用從檢測到的位得到的誤差反饋 信號來驅(qū)動頻譜不匹配補(bǔ)償電路。這樣的方法可以用來保留由高通濾波器消除的較低頻率 信息，然而，這樣的方法依賴于從檢測到的數(shù)據(jù)位得到的DC和低頻能量來驅(qū)動反饋誤差信 號。在這樣的方法中，延遲變成主要的問題，并最終限制獲得DC和低頻能量的任何能力。因此，至少由于如前所述的原因，存在對于改進(jìn)的用于從存儲介質(zhì)訪問信息的系 統(tǒng)和方法的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及用于傳輸信息的系統(tǒng)和方法，具體來說，涉及用于傳輸來自存儲介質(zhì) 的信息的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的各種實施例提供包括下列各項的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)前置放大器、模擬-數(shù) 字轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)檢測器，以及基線補(bǔ)償模塊。前置放大器接收從存儲介質(zhì)得到的輸入信號， 并放大輸入信號以生成已放大的信號。已放大的信號不包括在輸入信號中展現(xiàn)出的某些低 頻能量。系統(tǒng)還包括模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，該模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器將已放大的信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng) 的數(shù)字信號。數(shù)字信號被提供到數(shù)據(jù)檢測器，該數(shù)據(jù)檢測器執(zhí)行導(dǎo)致檢測到的數(shù)據(jù)輸出的 檢測算法。檢測到的數(shù)據(jù)輸出表示輸入信號?；€補(bǔ)償模塊累加數(shù)字信號和檢測到的數(shù)據(jù) 輸出之間的差，并基于累加的差計算補(bǔ)償因子。求和元件將補(bǔ)償因子與已放大的信號相加。在如前所述的實施例的某些實例中，數(shù)字信號是使用數(shù)字有限脈沖響應(yīng)濾波器進(jìn) 行濾波的。在如前所述的實施例的各種實例中，累加的差是通過跨多個位周期地將每一個 相應(yīng)的位周期的差除以相應(yīng)的位周期的檢測到的數(shù)據(jù)輸出，并加上除法的結(jié)果來累加的。 在某些情況下，位周期的數(shù)量與存儲介質(zhì)的扇區(qū)的位周期的數(shù)量相對應(yīng)。在如前所述的實 施例的某些實例中，累加的差是通過跨多個位周期地將每一個相應(yīng)的位周期的差除以相應(yīng) 的位周期的檢測到的數(shù)據(jù)輸出，并加上除法的結(jié)果來累加的。在如前所述的實施例的各種實例中，累加的差是通過跨多個位周期地將每一個相應(yīng)的位周期的差乘以相應(yīng)的位周期的 檢測到的數(shù)據(jù)輸出的符號，并加上除法的結(jié)果來累加的。在某些情況下，累加的差不包括乘 法的結(jié)果，其中，檢測到的數(shù)據(jù)輸出的幅度小于相應(yīng)的位周期的閾值。本發(fā)明的其他實施例提供用于執(zhí)行基線補(bǔ)償?shù)姆椒?。這些方法包括接收第一模擬 輸入信號。第一模擬輸入信號與已經(jīng)被高通濾波的第二模擬輸入信號相對應(yīng)。第一模擬輸 入信號被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，對數(shù)字信號執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測以提供檢測到的數(shù)據(jù)輸出。計算數(shù)字 信號和檢測到的數(shù)據(jù)輸出之間的差，將差與累加的差相加，以產(chǎn)生差累加。使用差累加修改 低通濾波器的極點。在如前所述的實施例的某些實例中，方法還包括將從低通濾波器得到 的輸出與第一模擬輸入相加，使得恢復(fù)從第一模擬輸入中去除的低頻能量。在如前所述的實施例的各種實例中，通過從檢測到的數(shù)據(jù)輸出減去數(shù)字信號并將 結(jié)果除以檢測到的數(shù)據(jù)輸出來計算差。在某些情況下，差是通過從檢測到的數(shù)據(jù)輸出中減 去數(shù)字信號并將結(jié)果乘以檢測到的數(shù)據(jù)輸出的符號來計算的。在特定情況下，只有在檢測 到的數(shù)據(jù)輸出的幅度超出閾值的時才將結(jié)果包括在累加中。在一種或多種情況下，將差累 加乘以阻尼因子，以產(chǎn)生被阻尼的差因子，并使用被阻尼的差因子來修改低通濾波器的極 點ο本發(fā)明的其他實施例提供數(shù)據(jù)處理電路，這些電路包括輸入電路、處理電路、數(shù) 據(jù)檢測電路，以及基線補(bǔ)償電路。輸入電路接收第一數(shù)據(jù)輸入，并提供第二數(shù)據(jù)輸入。輸入 電路從第二數(shù)據(jù)輸入中排除在第一數(shù)據(jù)輸入中展現(xiàn)出的低頻能量。處理電路生成第二數(shù)據(jù) 輸入的表示，而數(shù)據(jù)檢測電路至少部分地基于第二數(shù)據(jù)輸入的表示生成第一數(shù)據(jù)輸入的表 示?；€補(bǔ)償電路跨多個位周期地計算第一數(shù)據(jù)輸入的表示和第二數(shù)據(jù)輸入的表示之間的 累加的差，并至少部分地基于該累加的差計算補(bǔ)償因子。本小結(jié)只提供了本發(fā)明的一些實施例的概述。通過下面的詳細(xì)描述、所附的權(quán)利 要求和附圖，本發(fā)明的許多其他目的、特征、優(yōu)點及其他實施例將變得更加顯而易見。


通過參考在說明書的其余部分所描述的附圖，可以實現(xiàn)對本發(fā)明的各種實施例的 進(jìn)一步理解。在附圖中，使用相似的參考編號在幾個附圖中表示類似的組件。在某些情況 下，包括小寫字母的子標(biāo)記與參考編號關(guān)聯(lián)，以表示多個類似的組件中的一個。當(dāng)對參考編 號進(jìn)行引用而不指定現(xiàn)有的子標(biāo)記時，是試圖引用所有這樣的多個類似的組件。圖Ia描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例的包括自適應(yīng)基線補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)檢測 系統(tǒng)；圖Ib描繪了根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的基線補(bǔ)償模塊；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施例用于描述自適應(yīng)基線補(bǔ)償方法的概念模型；圖3a描繪了示出了根據(jù)本發(fā)明的某些實施例的在數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)中執(zhí)行基線補(bǔ)償 的方法的流程圖；圖北描繪了示出了根據(jù)本發(fā)明的某些實施例的在數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)中執(zhí)行基線補(bǔ)償 的方法的流程圖；圖3c描繪了示出了根據(jù)本發(fā)明的某些實施例的在數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)中執(zhí)行基線補(bǔ)償 的方法的流程圖；以及
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圖4描繪了根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的包括帶有自適應(yīng)基線補(bǔ)償?shù)淖x取通道的 存儲系統(tǒng)。
具體實施例方式本發(fā)明涉及用于傳輸信息的系統(tǒng)和方法，具體來說，涉及用于傳輸來自存儲介質(zhì) 信息的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的各種實施例在讀取通道電路中提供基線補(bǔ)償。在某些情況下，基線補(bǔ)償 的自適應(yīng)特性消除了知道數(shù)據(jù)檢測電路中的前置放大器的實際極點位置的必要性。在各種 實現(xiàn)中，數(shù)據(jù)檢測電路中的前置放大器的極點位置一般是已知的，但是在芯片與芯片之間， 或系統(tǒng)與系統(tǒng)之間有所不同。本發(fā)明的各種實施例允許自動化地減少或去除一般已知的極 點位置和實際極點位置之間的任何誤差。如此，改善了數(shù)據(jù)檢測性能。在某些情況下，自適 應(yīng)基線補(bǔ)償依賴于上游檢測器輸出和檢測器誤差，以生成補(bǔ)償估計。在某些情況下，任何基 線補(bǔ)償每個扇區(qū)只更新一次，并可以進(jìn)一步受阻尼因子的限制。這樣的限制避免了不合期 望的校正振蕩。轉(zhuǎn)向圖la，根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例，示出了包括自適應(yīng)基線補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù) 檢測系統(tǒng)100。數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)100包括前置放大器110和讀取通道電路101。前置放大器 110接收輸入信號105，并提供已放大的信號115。前置放大器110可以是能夠接收信號并 提供對應(yīng)的已放大的信號的本領(lǐng)域內(nèi)已知的任何放大電路。基于此處所提供的公開，那些 精通本技術(shù)的普通人員將認(rèn)識到可以用于本發(fā)明的不同的實施例的各種放大電路。在某些 情況下，輸入信號105是從相對于磁存儲介質(zhì)(未示出)安置的讀/寫磁頭組合件(未示 出)接收到的微小的模擬信號。微小的已放大的信號表示之前存儲到磁存儲介質(zhì)的信息。 基于此處所提供的公開，那些精通本技術(shù)的普通人員將認(rèn)識到輸入信號105的各種來源。在各種情況下，前置放大器110執(zhí)行消除某些低頻信息的高通濾波器功能。在需 要此低頻信息的情況下，讀取通道電路101操作以通過執(zhí)行自適應(yīng)基線補(bǔ)償重新注入低頻 信息。讀取通道電路101包括接收已放大的信號115的可變增益放大器120。可變增益放 大器120可以是本領(lǐng)域內(nèi)已知的任何可變增益放大器，并且那些精通本技術(shù)的普通人員將 理解將適用于本發(fā)明的一個或多個實施例的不同的可變增益放大器?？勺冊鲆娣糯笃?20 提供增益已調(diào)節(jié)輸入125。向模擬求和電路130提供增益已調(diào)節(jié)輸入125，該模擬求和電路 130操作以添加基線校正因子197，并提供相加信號135。在本發(fā)明的一個特定實施例中， 模擬求和電路135是電連接?；诖颂幩峁┑墓_，那些精通本技術(shù)的普通人員將認(rèn)識 到可以用于本發(fā)明的不同的實施例的各種模擬求和電路。值得注意的是，如下面進(jìn)一步討 論的，基線校正因子197是對輸入信號105中最初所包括的，但是由前置放大器從已放大的 信號115去除的低頻能量的估計。通過經(jīng)由基線校正因子197重新注入低頻能量，信號中 的任何DC積累都是受限制的，確保了最終被呈現(xiàn)給模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器150的信號集中在模 擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器150的范圍內(nèi)。這避免了在飽和區(qū)中操作模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器150，并由此確 保對接收到的數(shù)據(jù)的更準(zhǔn)確的數(shù)字抽樣是可能的。如此，通過經(jīng)由模擬累加求和135注入 基線校正因子197，減輕了前置放大器110的高通濾波器功能的效果。相加信號135被提供到模擬處理電路，該電路向模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器150產(chǎn)生已處 理的模擬輸入145。如在本領(lǐng)域內(nèi)已知的，模擬處理電路可以執(zhí)行一個或多個模擬補(bǔ)償過程。例如，模擬處理電路140可包括，但不僅限于，本領(lǐng)域內(nèi)已知的磁阻磁頭不對稱補(bǔ)償電 路(未示出)和/或本領(lǐng)域內(nèi)也已知的模擬濾波器(未示出)。基于此處所提供的公開，那 些精通本技術(shù)的普通人員將認(rèn)識到可以用于本發(fā)明的不同的實施例的各種模擬處理電路。模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器150抽樣已處理的模擬輸入145，并提供對應(yīng)的一系列數(shù)字樣 本155。模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器150可以是本領(lǐng)域內(nèi)已知的任何模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器。數(shù)字樣本 155被提供到數(shù)字濾波器160。在某些情況下，數(shù)字濾波器160是本領(lǐng)域內(nèi)已知的數(shù)字有限 脈沖響應(yīng)濾波器。在一個特定情況下，數(shù)字有限脈沖響應(yīng)濾波器是十抽頭濾波器。表示接 收到的輸入信號105的經(jīng)過濾波的輸出165被提供到數(shù)據(jù)檢測器170，該數(shù)據(jù)檢測器170基 于接收到的輸入以算法方式確定適當(dāng)?shù)奈恍蛄小?shù)據(jù)檢測器170可以是本領(lǐng)域內(nèi)已知的任 何數(shù)據(jù)檢測器。例如，數(shù)據(jù)檢測器170可以是，但不僅限于，維特比算法數(shù)據(jù)檢測器或峰值 檢測器?；诖颂幩峁┑墓_，那些精通本技術(shù)的普通人員將認(rèn)識到可以用于本發(fā)明的 不同的實施例的各種數(shù)據(jù)檢測器。數(shù)據(jù)檢測器170提供可以被提供到下游處理電路的理想輸出175(有時稱為 Yideal)。另外，理想輸出175和經(jīng)過濾波的輸出165被提供到基線補(bǔ)償模塊180?；€補(bǔ) 償模塊180自適應(yīng)地從已放大的信號115中減輕低頻能量的損失。補(bǔ)償輸出182被提供到 乘法器電路190，在此，它被乘以增益補(bǔ)償因子185。選擇增益補(bǔ)償因子185，以補(bǔ)償由模擬 處理電路140引入到數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)100的任何增益。如此，例如，在模擬處理電路140具有 小于一個單位的增益的情況下，增益因子185大于一個單位，使得總增益大致是一個單位。 下列公式描述了增益補(bǔ)償因子185的值增益調(diào)節(jié)因子
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括前置放大器，其接收從存儲介質(zhì)得到的輸入信號，并放大所述輸入信號以生成已放大 的信號，并且其中，所述已放大的信號不包括在所述輸入信號中展現(xiàn)出的某些低頻能量； 模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中，所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器將所述已放大的信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的數(shù)字信號；數(shù)據(jù)檢測器，其中，所述數(shù)據(jù)檢測器至少部分地基于所述數(shù)字信號提供檢測到的數(shù)據(jù) 輸出，并且其中，所述檢測到的數(shù)據(jù)輸出表示所述輸入信號；基線補(bǔ)償模塊，其中，所述基線補(bǔ)償模塊累加所述數(shù)字信號和所述檢測到的數(shù)據(jù)輸出 之間的差，并基于累加的差計算補(bǔ)償因子；以及求和元件，其中，所述求和元件將所述補(bǔ)償因子與所述已放大的信號相加。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)字信號是使用數(shù)字有限脈沖響應(yīng)濾波器進(jìn) 行濾波的。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述累加的差是通過跨多個位周期地將每一個相 應(yīng)的位周期的差除以所述相應(yīng)的位周期的所述檢測到的數(shù)據(jù)輸出，并加上除法的結(jié)果來累 加的。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，位周期的數(shù)量與所述存儲介質(zhì)的扇區(qū)的位周期的數(shù)量相對應(yīng)。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述基線補(bǔ)償模塊包括可變q低通濾波器。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述累加的差是通過跨多個位周期地將每一個相 應(yīng)的位周期的差乘以所述相應(yīng)的位周期的所述檢測到的數(shù)據(jù)輸出的符號，并加上除法的結(jié) 果來累加的。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述累加的差不包括乘法的結(jié)果，其中，所述檢測 到的數(shù)據(jù)輸出的幅度小于相應(yīng)的位周期的閾值。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述基線補(bǔ)償模塊包括數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器。
9.一種用于執(zhí)行基線補(bǔ)償?shù)姆椒?，所述方法包括接收第一模擬輸入信號，其中，所述第一模擬輸入信號與已經(jīng)被高通濾波的第二模擬 輸入信號相對應(yīng)；將所述第一模擬輸入信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號； 對所述數(shù)字信號執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測以提供檢測到的數(shù)據(jù)輸出； 計算所述數(shù)字信號和所述檢測到的數(shù)據(jù)輸出之間的差； 將所述差與累加的差相加，以產(chǎn)生差累加；以及 使用所述差累加修改低通濾波器的極點。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述方法還包括將從所述低通濾波器得到的輸出與所述第一模擬輸入相加，其中，恢復(fù)從所述第一模 擬輸入中去除的低頻能量。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述差是通過從所述檢測到的數(shù)據(jù)輸出中減去所 述數(shù)字信號并將結(jié)果除以所述檢測到的數(shù)據(jù)輸出來計算的。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述差是通過從所述檢測到的數(shù)據(jù)輸出中減去所 述數(shù)字信號并將結(jié)果乘以所述檢測到的數(shù)據(jù)輸出的符號來計算的。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述差是通過從所述檢測到的數(shù)據(jù)輸出中減去所 述數(shù)字信號并將結(jié)果乘以位周期的所述檢測到的數(shù)據(jù)輸出的符號來計算的，其中，所述檢 測到的數(shù)據(jù)輸出的幅度超出閾值。
14.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，將所述差累加乘以阻尼因子，以產(chǎn)生被阻尼的差 因子，并使用所述被阻尼的差因子對所述低通濾波器的極點進(jìn)行修改。
15.一種數(shù)據(jù)處理電路，其中，所述電路包括輸入電路，其接收第一數(shù)據(jù)輸入并提供第二數(shù)據(jù)輸入，其中，所述輸入電路從所述第二 數(shù)據(jù)輸入中排除在所述第一數(shù)據(jù)輸入中展現(xiàn)出的低頻能量；處理電路，其中，所述處理電路生成所述第二數(shù)據(jù)輸入的表示；數(shù)據(jù)檢測電路，其中，所述數(shù)據(jù)檢測電路至少部分地基于所述第二數(shù)據(jù)輸入的表示生 成所述第一數(shù)據(jù)輸入的表示；以及基線補(bǔ)償電路，所述基線補(bǔ)償電路跨多個位周期地計算所述第一數(shù)據(jù)輸入的表示和所 述第二數(shù)據(jù)輸入的表示之間的累加的差，并至少部分地基于所述累加的差計算補(bǔ)償因子。
16.如權(quán)利要求15所述的電路，其中，所述輸入電路是前置放大器，并且其中，所述第 一數(shù)據(jù)輸入是從磁存儲介質(zhì)得到的。
17.如權(quán)利要求15所述的電路，其中，所述累加的差是通過跨多個位周期地將每一個 相應(yīng)的位周期的差除以所述相應(yīng)的位周期的所述第一數(shù)據(jù)輸入的表示，并加上除法的結(jié)果 來累加的。
18.如權(quán)利要求15所述的電路，其中，所述累加的差是通過跨多個位周期地將每一個 相應(yīng)的位周期的差乘以所述相應(yīng)的位周期的所述檢測到的數(shù)據(jù)輸出的所述符號，并加上除 法的結(jié)果來累加的。
19.如權(quán)利要求18所述的電路，其中，所述累加的差不包括乘法的結(jié)果，其中，所述檢 測到的數(shù)據(jù)輸出的幅度小于相應(yīng)的位周期的閾值。
20.如權(quán)利要求15所述的電路，其中，所述基線補(bǔ)償模塊包括數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器。
全文摘要
本發(fā)明的各種實施例提供用于降低磁存儲設(shè)備中的低頻損失的系統(tǒng)和方法。例如，某些實施例提供數(shù)據(jù)處理電路，這些電路包括輸入電路、處理電路、數(shù)據(jù)檢測電路以及基線補(bǔ)償電路。輸入電路接收第一數(shù)據(jù)輸入，并提供第二數(shù)據(jù)輸入。輸入電路從第二數(shù)據(jù)輸入中排除在第一數(shù)據(jù)輸入中展現(xiàn)出的低頻能量。處理電路生成第二數(shù)據(jù)輸入的表示，而數(shù)據(jù)檢測電路至少部分地基于第二數(shù)據(jù)輸入的表示，生成第一數(shù)據(jù)輸入的表示?；€補(bǔ)償電路跨多個位周期地計算第一數(shù)據(jù)輸入的表示和第二數(shù)據(jù)輸入的表示之間的累加的差，并至少部分地基于該累加的差計算補(bǔ)償因子。
文檔編號G11B20/10GK102067224SQ200980123445
公開日2011年5月18日 申請日期2009年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月10日
發(fā)明者N·R·阿拉溫德 申請人:艾格瑞系統(tǒng)有限公司