[發(fā)明專利]自動的濾波器重置機制

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010208296.8
• 申請日: 2010-06-18
• 公開（公告）號: CN102034484A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉靖峰;張昊天;宋宏偉;孫凌燕
• 申請（專利權(quán)）人: LSI公司
• 主分類號: G11B5/02
• 分類號: G11B5/02
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所 11038
• 代理人: 劉倜

技術(shù)領(lǐng)域

本公開的主題涉及信號處理，并且特別涉及采用自適應(yīng)均衡濾波器的信號處理。

背景技術(shù)

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的用于硬盤驅(qū)動器(hard?drive)的讀通道100的框圖。讀通道100接收與硬盤驅(qū)動器上存儲的數(shù)據(jù)對應(yīng)的模擬輸入信號121，并產(chǎn)生表示硬盤驅(qū)動器上存儲的數(shù)據(jù)的數(shù)字的解碼輸出信號129。

特別是，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)122將模擬輸入信號121數(shù)字化以產(chǎn)生數(shù)字輸入信號123。數(shù)字有限脈沖響應(yīng)(DFIR)濾波器124基于抽頭系數(shù)(tap?coefficient)131的集合對數(shù)字輸入信號123進行均衡，以產(chǎn)生均衡的數(shù)字信號125。檢測器126將均衡的數(shù)字信號125轉(zhuǎn)換成多比特對數(shù)似然比(LLR)值127，其中每一LLR值具有符號比特和多比特置信值。檢測器126例如實現(xiàn)適當?shù)臋z測技術(shù)，諸如維特比(Viterbi)軟輸出檢測或最大后驗概率(maximum?a?posterioi，MAP)檢測，以產(chǎn)生LLR值。解碼器128對LLR值解碼以產(chǎn)生解碼的輸出信號129。

DFIR濾波器124是自適應(yīng)濾波器，通過DFIR自適應(yīng)累加器(adaptation?accumulator)130自適應(yīng)地更新其抽頭系數(shù)131。DFIR自適應(yīng)累加器130經(jīng)由DFIR用戶可編程端口132接收初始的用戶指定的抽頭系數(shù)133的集合，并自適應(yīng)地更新那些抽頭系數(shù)以產(chǎn)生抽頭系數(shù)131，來使DFIR濾波器124的操作適應(yīng)動態(tài)信號狀態(tài)。DFIR自適應(yīng)累加器130基于(i)來自DFIR濾波器124的均衡的信號125以及(ii)來自檢測器126的LLR值127的符號比特來實現(xiàn)最小均方(LMS)算法，以更新抽頭系數(shù)。

在典型的硬盤驅(qū)動器讀通道操作中，在硬盤驅(qū)動器的每一扇區(qū)的開始，斷言用戶重新加載信號135，以將所述初始的用戶指定的抽頭系數(shù)133的集合重新加載到DFIR自適應(yīng)累加器130中，以將抽頭系數(shù)131重置。然而，在低信噪比環(huán)境中，DFIR濾波器124小小偏離其合適的設(shè)置就可以導致信號超出限制且導致失控(runaway)，從而導致解碼的輸出信號129中的猝發(fā)錯誤，并且可以使得DFIR濾波器124進一步發(fā)散。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的主題通過提供用于在硬盤驅(qū)動器的扇區(qū)內(nèi)的讀操作期間，自動將在硬盤驅(qū)動器的讀通道中的均衡濾波器(諸如，數(shù)字有限脈沖響應(yīng)(DFIR)濾波器)重置的機制，解決了當前技術(shù)的問題。該機制自適應(yīng)地調(diào)整濾波器系數(shù)以跟蹤讀通道中信號狀態(tài)變化，但是采用閾值處理來確定在正在被讀取的特定扇區(qū)內(nèi)所述系數(shù)是否需要被自動地再調(diào)整或重置，以避免失控。該機制可以動態(tài)地且急速地(on-the-fly)執(zhí)行其操作，而不必重新讀取數(shù)據(jù)。

在一個實施例中，本發(fā)明是一種讀通道，其包括濾波器、系數(shù)更新器、以及重置控制器。所述濾波器通過基于自適應(yīng)地更新的抽頭系數(shù)的集合來對信號濾波以產(chǎn)生濾波后的信號。所述系數(shù)更新器基于初始的抽頭系數(shù)的集合產(chǎn)生所述自適應(yīng)地更新的抽頭系數(shù)的集合，以及所述重置控制器監(jiān)視由所述濾波后的信號獲得的、用以確定何時將所述自適應(yīng)地更新的抽頭系數(shù)的集合重置的下游信號。該讀通道還可以以一個或更多個集成電路實現(xiàn)。

另一實施例涉及一種用于操作讀通道的方法。所述方法包括基于自適應(yīng)地更新的抽頭系數(shù)的集合來對信號濾波以產(chǎn)生濾波后的信號。產(chǎn)生基于初始的抽頭系數(shù)的集合的自適應(yīng)地更新的抽頭系數(shù)的集合，并監(jiān)視下游信號，所述下游信號由所述濾波后的信號獲得用以確定何時將所述自適應(yīng)地更新的抽頭系數(shù)的集合重置。

附圖說明

現(xiàn)在說明附圖，其中，相同或相應(yīng)的數(shù)字指示相同或相應(yīng)的部件。在附圖中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的用于硬盤驅(qū)動器的讀通道的框圖；

圖2是本公開主題的用于硬盤驅(qū)動器的讀通道的框圖；以及

圖3是在圖2的重置控制器內(nèi)產(chǎn)生的計數(shù)器值的圖解表示。

具體實施方式

圖2示出了本公開主題的用于硬盤驅(qū)動器的讀通道200的框圖。如同圖1的讀通道100，讀通道200接收與硬盤驅(qū)動器上存儲的數(shù)據(jù)對應(yīng)的模擬輸入信號221，并產(chǎn)生表示硬盤驅(qū)動器上存儲的數(shù)據(jù)的數(shù)字的解碼輸出信號229。圖2的元件222-232以及信號221-235分別類似于圖1的元件122-132以及信號121-135。

讀通道200還包括重置控制器240，其確定何時用來自DFIR用戶可編程端口232的用戶指定的抽頭系數(shù)233重新加載DFIR自適應(yīng)累加器230。