[發(fā)明專利]在具有鏈接糾錯(cuò)碼的磁性記錄通道中不平衡保護(hù)編碼的方法和設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01801821.1
• 申請日: 2001-06-26
• 公開（公告）號: CN1383617A
• 公開（公告）日: 2002-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·魯布
• 申請（專利權(quán)）人: 西加特技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號: H03M13/00
• 分類號: H03M13/00;G11B20/14;H03M13/35
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 李玲

相關(guān)申請的交叉參考

本申請要求2000年6月27日提交的題為“用于具有串聯(lián)糾錯(cuò)碼的磁性記錄通道中的不平衡保護(hù)編碼”的60/214,699美國臨時(shí)申請的優(yōu)先權(quán)。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及編碼系統(tǒng)。具體來說，本發(fā)明涉及記錄通道中，如盤驅(qū)動(dòng)器和其他數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的編碼系統(tǒng)。

發(fā)明背景

在數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)中，數(shù)字信息通過一個(gè)通道從一個(gè)發(fā)送器被傳達(dá)至一個(gè)接收器?！巴ǖ馈笔且粋€(gè)總稱，它可包括許多不同媒介，如記錄媒介、電話線和電磁頻譜。在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中，如磁性盤驅(qū)動(dòng)器，通道包括一個(gè)存儲(chǔ)媒介，并且數(shù)字信息被發(fā)送到存儲(chǔ)媒介，在恢復(fù)前存儲(chǔ)一段時(shí)間，再傳達(dá)至接收器。

一個(gè)典型的磁性盤驅(qū)動(dòng)器包括安置在樞軸或主軸上旋轉(zhuǎn)的一個(gè)或幾個(gè)硬性盤。每個(gè)盤有一個(gè)流體動(dòng)力軸承和傳感器組成的關(guān)聯(lián)頭，用于與盤表面的通訊。機(jī)電傳動(dòng)器將數(shù)據(jù)頭在盤表面放射狀地移動(dòng)用于軌跡尋查操作，并將傳感器直接控制在盤表面的所需軌跡上用于軌跡追蹤操作。驅(qū)動(dòng)控制器依據(jù)從主系統(tǒng)接收的命令控制盤驅(qū)動(dòng)器，從而找回來自盤的信息并將信息存儲(chǔ)在盤上。驅(qū)動(dòng)控制器包括各種子系統(tǒng)，如一個(gè)用于與主系統(tǒng)通訊的“主界面”，一個(gè)用于控制傳動(dòng)器的“伺服系統(tǒng)”，一個(gè)用于在存儲(chǔ)媒介上記錄數(shù)據(jù)的“寫入通道”，以及一個(gè)用于接收來自存儲(chǔ)媒介的已記錄的數(shù)據(jù)的“讀取通道”。

信息一般存儲(chǔ)在盤表面的同心數(shù)據(jù)軌跡上。通過傳感器的電流方向受控制，從而在經(jīng)選擇的數(shù)據(jù)軌跡內(nèi)編碼盤表面的磁通量反轉(zhuǎn)。在一種被稱為不歸零反轉(zhuǎn)(NRZI)編碼的編碼類型中，數(shù)字“1”由在數(shù)據(jù)軌跡中從一個(gè)磁性區(qū)域到下一個(gè)的一個(gè)磁通量反轉(zhuǎn)來表示，數(shù)字“2”由在數(shù)據(jù)軌跡中從一個(gè)磁性區(qū)域到下一個(gè)的一個(gè)磁通量反轉(zhuǎn)的缺損來表示。

在恢復(fù)來自盤的數(shù)據(jù)中，伺服系統(tǒng)控制機(jī)電傳動(dòng)器，從而數(shù)據(jù)頭飛過所需數(shù)據(jù)軌跡，感應(yīng)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)軌跡中的流量反轉(zhuǎn)，并根據(jù)那些流量反轉(zhuǎn)產(chǎn)生一個(gè)讀取的信號。所讀取的信號一般是有條件的，隨后，信號被讀取通道解碼以恢復(fù)流量反轉(zhuǎn)所代表的數(shù)據(jù)。一個(gè)典型的讀取通道包括自動(dòng)獲取控制電路、一個(gè)低通路過濾器、一個(gè)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器或取樣器、一個(gè)序列探測器和一個(gè)解碼器。

以前一個(gè)維特比探測器被用作讀取通道的序列探測器。當(dāng)探測器的輸入數(shù)據(jù)由一個(gè)信號加上附加白高斯噪音組成以及當(dāng)使用一個(gè)典型的分支公制(向探測器提供的信號中的誤差平方)，該維特比探測器是作為一個(gè)最大可能性(ML)的序列探測器進(jìn)行工作。然后，探測到的位序列被傳至解碼器，從而被解碼為原始用戶數(shù)據(jù)。

所有的通道，包括盤驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)通道，將噪音傳入它們傳達(dá)的信號中。為了探測以及有時(shí)糾正由通道噪音引起的信號誤差，人們已開發(fā)了多個(gè)編碼技術(shù)。這些編碼技術(shù)將由一些數(shù)據(jù)位形成的用戶數(shù)據(jù)字轉(zhuǎn)化成由一些數(shù)據(jù)位形成的編碼文字。強(qiáng)加在編碼文字中的代碼約束能經(jīng)設(shè)計(jì)以避免易于產(chǎn)生錯(cuò)誤事件的位序列，并能允許探測以及有時(shí)糾正從通道接收到的的信號的誤差。

用戶數(shù)據(jù)位的數(shù)目與代碼位的數(shù)目的平均比率m/n被稱為是代碼碼的編碼率。一般來說，在一個(gè)接收通道中探測和糾正誤差的能力可能隨著編碼率的下降而增加，因?yàn)橐粋€(gè)低編碼率意味著編碼文字中的多個(gè)多余的信息。然而，每個(gè)編碼器附加的額外的位增加了通過通道傳送信號所需的時(shí)間和能量。

已經(jīng)提出了幾種類型代碼約束。例如，在一個(gè)盤驅(qū)動(dòng)器中，旋轉(zhuǎn)磁性媒介的主軸電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度隨時(shí)間改變。這導(dǎo)致讀取信號電壓脈沖之間的非均勻時(shí)間間隔。一個(gè)相位鎖定回路(PLL)被用于將讀取記時(shí)鐘的相位和頻率鎖定在讀取信號電壓脈沖的相位和頻率。為確保定期更新PLL，可使用一個(gè)代碼，該代碼限制讀取信號中的連續(xù)的“0”的數(shù)目不超過最大數(shù)目“k”。這種代碼被稱作含“k”約束的游程長度限制(RLL)碼。“k”值越小，PLL的性能越好。然而，“k”值越小，代碼變得越難實(shí)施。

該代碼還可能限制在代碼位流中的連續(xù)的“1”的數(shù)目以限制符號之間干擾的效應(yīng)，這種效應(yīng)是在被傳送信號中的連續(xù)轉(zhuǎn)化互相干擾的時(shí)候產(chǎn)生的。這樣的代碼被稱作含“j”約束的最大轉(zhuǎn)化運(yùn)行(MTR)碼，其中“j”為通道信號中所允許的連續(xù)轉(zhuǎn)化的最大數(shù)目。例如，為避免三個(gè)或三個(gè)以上連續(xù)轉(zhuǎn)化，可設(shè)計(jì)含MTR約束的j＝2的代碼。雖然MTR碼降低符號之間的干擾，但是它們除去了多個(gè)可獲取的編碼文字，使得很難有時(shí)不可能用高編碼率實(shí)施MTR限制。