CN1132331C - 判断被取样的数据系统中的误码率的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一系统确定具有由磁性介质形成的磁盘(112)和用来将数据写到磁盘(112)上和从磁盘(112)检索数据的数据磁头(126)的取样数据系统中的误码率。将模式写到磁盘(112)上，它包括与预定事件相关的孤立事例(248)。从磁盘(112)检索出模式，并将孤立事例(248)组合起来，得到具有减小的介质噪声分量的代表事例s_av(n)。将代表事例s_av(n)与孤立事例(248)中的每一个组合起来，得到噪声序列。根据从磁盘(112)读取的事例和噪声序列，得到自相关分量(R)。根据代表事例以及根据对预定的信道模型的信道要求开发具有脉冲响应h(n)的信道滤波器。使一代表事例通过滤波器，得到滤波器输出取样(smp)，并且根据滤波器输出取样和自相关分量(R)确定表示误码率的误差值。

Description

判断被取样的数据系统中的误码率的方法和装置

                         技术领域

本发明涉及被取样的数据系统。本发明尤其涉及判断被取样的数据系统的误码率的系统，该被取样的数据系统包括磁盘以及用来将数据写到磁盘内和从该磁盘中检索数据的数据磁头(data head)。

                         背景技术

典型的磁盘驱动器包括一个或多个安装在一个轴上或转轴上旋转的磁盘。典型的磁盘驱动器还包括一个由一个流体动力空气轴承支承的传感器，它在每一磁盘上飞行。传感器和流体动力空气轴承统称为数据头。通常用驱动控制器根据从主机系统接收的指令控制磁盘驱动器。驱动器控制器控制磁盘驱动器，用以从磁盘检索数据，以及将信息存储在磁盘上。

一机电激励器在一个负反馈的闭环伺服系统中工作。激励器使数据磁头在磁盘表面上径向移动以寻迹操作，并将传感器保持在磁盘表面上磁道正上方以循迹操作。

通常是通过向数据磁头提供写信号以对代表要存储的数据的磁盘表面上通量方向变化进行编码，而将信息存入磁盘表面上的同心磁道中。在从磁盘上检索数据时，驱动控制器控制机电激励器，从而数据磁头飞行于磁盘上，感测磁盘上的通量方向变化，并根据这些通量方向变化产生读信号。通常对该读信号进行调节，然后由驱动控制器译码，恢复磁盘上存储的通量方向变化所代表的数据，并用数据磁头所提供的读信号来表示。

典型的回读系统包括数据磁头、预调节逻辑电路(如前置放大电路和滤波电路)、数据检测器和恢复电路，以及误差检测和校正电路。回读系统可以是分立电路，或者是并入磁盘驱动器相关的驱动控制器内。

磁盘驱动器中重要的是必须使每一定数量的记录位的误码率保持在相当低的水平上。在一功能磁盘驱动器中，可以以几种途径来估计误码率。例如，可以连续地将各种数据模式写入磁盘驱动器中的磁盘上以及从该磁盘读取数据，并且可以方便地对数据读取中遇到的误差数进行计数。然而，在下一代磁盘驱动器的开发的磁头挑选中，对驱动器制造商来说，在选择用于下一代磁盘驱动器中的数据磁头前，对几种不同的数据磁头、或不同的数据磁头类型进行测试或评估并非少见。数据磁头的开发通常是在最终与这些数据磁头一起使用的读通道电路的开发之前。所以，很难在没有读通道电路的时候，估计采用这些数据磁头的系统的误码率。

以前曾有人尝试通过被认为至少在进行估计时有一些帮助的测量来估计采用这样的一种磁头的系统(该系统中不具备读通道电路)的误码率，但没有成功。一般情况下，这种测量在所测量的程度内包括磁盘上记录的信号以及噪声的测量。然而，这种现有技术的测量还没有很好地与采用磁盘驱动系统中的这种数据磁头时所遇到的误码率很好地相关。

本发明的目的是提供一种针对这些或其他问题的系统，并且这种系统具有比现有技术更好的优点。

                         发明内容

本发明提供了一种用来确定被取样的数据系统中的误码率的系统，该取样系统具有由磁性介质形成的磁盘，和用来将数据写到磁盘上和从该磁盘上检索数据的数据磁头。将模式(pattern)写到磁盘上，它包括M个与预定事件相关的孤立事例。从磁盘上检索出该模式，并将M个孤立事例组合起来，得到一个电子噪声分量减小的代表事例。将该代表孤立事例与孤立事例中的每一个组合起来，得到M个噪声序列。根据从磁盘读得的M个事例和M个噪声序列，得到一个自相关的分量。开发的信道滤波器具有根据代表事例和根据预定信道模型所要求的信道的脉冲响应。一代表事例通过该滤波器，得到一个滤波器输出取样，并根据滤波器的输出取样和自相关分量确定表示误码率的误差值。

本发明的一个方面提供了一种可在具有由磁性记录介质形成的磁盘和用来在磁盘上写入事件和从磁盘上检索数据的数据磁头的取样数据系统中确定误码率的方法。这种方法包括以下步骤：

(a)在所述磁盘上写入一模式，所述模式包括与预定的误差事件相关的孤立事例；

(b)从所述磁盘中检索所述模式；

(c)将所述孤立的事例组合起来，以得到具有减小的介质噪声分量的代表事例；

(d)将所述代表事例与所述孤立事例中的每一个组合起来，得到相应个噪声序列；

(e)根据从所述磁盘读取的孤立事例和所述噪声序列，得到一自相关分量；

(f)根据所述代表事例，并根据预定信道模型的信道要求，得到具有脉冲响应的信道滤波器；

(g)通过具有脉冲响应的滤波器传送所述代表事例，以得到一滤波器输出取样；以及

(h)根据所述滤波器输出取样和自相关分量，确定表示所述误码率的误差值。

本发明的另一个方面提供了一种确定具有由磁性记录介质形成的磁盘的取样数据系统中的误码率的装置，这种装置包含：

模式写入元件，所述元件相对于所述磁盘排列，用以在所述磁盘上写入模式，所述模式包括与一预定的误差事件相关的孤立事例；

模式检索元件，它相对于所述磁盘排列，用以从所述磁盘检索所述模式；

第一组合元件，它与所述模式检索元件耦合，将所述孤立事例组合，得到具有减小的介质噪声分量的代表事例；

第二组合元件，它与所述第一组合元件耦合，将所述代表事例与所述孤立事例中的每一个组合，以得到相应个噪声序列；

自相关分量发生器，它与第二组合元件耦合，根据从所述磁盘读取的所述孤立的事例和所述噪声序列产生一自相关分量；

信道滤波发生器，它与所述第一组合元件耦合，根据所述代表事例和根据对预定信道模型的信道要求产生具有脉冲响应的信道滤波器，其中，所述信道用来接收所述代表事例并提供一滤波器输出取样；以及

误差确定元件，它与所述自相关分量发生器和所述信道滤波器耦合，根据所述滤波器输出取样和所述自相关分量确定表示所述误码率的误差值。

                         附图说明

图1是去掉了顶盖的磁盘驱动器的的俯视图。

图2是图1所示磁盘驱动器的高位(high level)方框图。

图3是确定与数据磁头相关的误码率而不采用读/写信道电子电路的系统的方框图。

图4描述的是主要误差事件。

图5是图3中所示系统运行的流程图。

图6是图3中所示系统更详细的方框图。

图7-1描绘的是按照本发明的一个实施例的孤立脉冲的模式。

图7-2描绘的是图7-1中所示孤立事例的运算，以便得到无噪声取样。

图8是按照本发明另一个方面的图6中所示系统操作的流程图。

图9描绘的是按照本发明的一个方面的滤波器输入处的自相关矩阵。

图10描绘的是按照本发明的一个方面滤波器输出处的自相关矩阵。

                        具体实施方式

本发明提供了这样一种系统，采用该系统，可以确定与采用数据磁头的数据取样系统相关的误码率，而无需通常与采用数据磁头的磁盘驱动器相关的读/写信道电路。然而，为了便于清楚、完整地理解本发明，这里描述一下磁盘驱动器及其相关的读/写信道电路。

参见图1，图中以示意图的形式绘出了旋转磁盘驱动器系统，并且统一用标号110表示。多个磁性信息存储盘112与壳116内的转轴电机组件114同轴。每一磁盘112上有多个同心圆记录磁道，在图中示意用标号118表示，用以记录信息。每一磁道118分成多个扇区，图中示意用标号120表示。可以将数据存储到磁盘112上，或者从磁盘112上检索数据，如图中的特定磁道118和扇区120所示的那样。激励器臂组件122最好可转动地安装在壳116的一角处。激励器臂组件122带有多个磁头万向组件124，每一磁头万向组件带有一个具有一个读/写磁头的滑块125，或传感器126，用来从磁盘112上读取信息，以及将信息信道磁盘112上。安装的音圈电动机128可以精确地使激励器臂组件122来回旋转，从而传感器126沿弧线130跨越磁盘112而移动。

图2给出的是磁盘驱动系统110的控制电路132的高位方框图。磁盘驱动系统110包括控制传感器126的位置和对写入磁盘112或从磁盘112接收的信息进行处理的控制电路126。微控制器134直接执行磁盘驱动系统110的所有基本功能。标记为136的读/写支持和接口控制电路和电机和激励器控制器138通过通用数据、地址和控制总线140与微控制器134相连。电路136通常提供通过通信总线142在磁盘驱动系统110和主机计算机系统(未示出)之间的硬件接口。同时，电路136通常提供电机和激励器控制器138与读/写信道144之间的接口。读/写信道144通过线路145用作微控制器134和传感器126之间的接口。读/写信道144还通过线路146将信号提供到电机和激励器控制器138。控制器138通过线路148提供微控制器134和电机组件114之间的接口，以及通过线路150提供微控制器134和激励器臂组件122之间的接口。

将写入到磁盘112的数据提供到读/写支持接口电路136，而该电路136接着将数据提供到读/写信道144。读/写信道144将数据传送到数据磁头126，数据磁头126用来对磁盘112表面上的数据进行编码。

为了从磁盘112上读取数据，磁头126通过数据被写入的磁盘112表面上的磁道，并产生表示磁道上通量方向变化的信号。读信号从数据磁头126提供到读/写信道144，该信道通常包括信道滤波器和检测器。一种通用类型的信道滤波器是具有多个抽头(tap)的有限脉冲响应(FIR)滤波器。一种通用类型的检测器是维特比型检测器，它以一种已知的方式，按照一种网格结构来检测数据。滤波器将数据传送到检测数据的维特比检测器。检测到的数据通常被提供到对数据进行译码的译码器，并继续传送下去，作进一步的处理。

当制造商对新的或不同的数据磁头126进行评估分析时，驱动器制造商可能还没有接触过读/写信道电路144，而该电路144将与新的数据磁头一起使用。读/写信道电路144在对数据磁头进行测试和分析评估时通常是还没有开发成熟的。

图3是误码率测试系统的方框图，其中含有包括磁头126和磁盘112的被取样的数据系统的误码率。图3所示的系统包括控制器200、伺服控制器202、数据磁头126和磁盘112。控制器200包括模式发生器(patterngenerator)204和误码率(BER)元件206。误码率是用磁头126和介质(或磁盘)112直接从测量计算得到的，并且无需读/写信道电子电路。

按照本发明的测量使得能够计算某些特定误差事件的误差几率。

模式发生器204产生与主要误差事件(或者误码率所要求的任何其他所要求的误差事件)相关的模式。模式发生器204与磁头126耦合，并控制磁头126，将模式写到磁盘112的表面上。伺服控制器202可以是任何一种适合的伺服控制器，如图2中所示的电机和激励器控制电路138。伺服控制器202控制与磁盘112相关的磁头126的径向位置。

BER元件206直接从磁头126上检索写到磁盘112上的模式，而无需相关的读/写信道电路。BER元件206采用从磁头126(在进行了传统的放大和调节以后)原始读取的信号，测量与系统相关的误码率。

图4描绘的是第一波形208和第二波形210。人们已经注意到，这样的系统中的一种主要的误差事件是由于将图4中波形208的描绘的双脉冲写到磁盘112的表面以及读取波形210所表示的恒定磁化而引起的。换句话说，主要的误差事件是由于期望取样+/-(10-1)和读取取样(000)而引起的。所以，尽管可以测量任何一种误差事件的误码率，但本说明书的描述针对写入双脉冲和读取恒定磁化的误差事件来进行。

为了简明起见，现在来导出采用网格检测器所遇到的误差的几率表达式。考虑由网格进行判断时某些特定的误差事件的几率，例如在采用维特比型的检测器的时候。这样的误差事件是在不正确路径的路径尺寸小于通过网格的正确路径的路径尺寸的时候发生的。假设正确的路径是路径“a”，在合并状态(merging state)下它的路径尺寸是M_a。进一步假设不正确的路径是路径“b”，在合并状态下它的路径尺寸是M_b。于是，

Prob(Error)＝Prob[M_b＜M_a]＝Prob[(S_k-b_k)²＜(S_k-a_a)²]  (等式1)

式中，s_k代表噪声取样，而a_k和b_k分别代表路径a和b的无噪声值。

等式1可以重写成下面的形式：

Prob(Error)＝Prob[-2∑n_ke_k＞∑e_k ²]                   (等式2)

式中，e_k＝a_k-b_k，并且n_k代表时刻k处的噪声取样。注意序列[e_k]是引起误差的误差事件。在PR4信道的情况下，[e_k]＝[10-1]或[-101]。对于一个EPR4信道，[e_k]＝[11-1-1]或[-1-111]。

当然，还可以考虑其他的误差事件。我们将假设对n_ke_k的求和是很接近的高斯函数的。所以，可以采用标准的Q(误差)函数。这样，等式2就变成： $\mathrm{Prob}\left(\mathrm{Error}\right)=\mathrm{BER}=Q\left[\frac{{\mathrm{\Σ}{e}_k}^2}{2\sqrt{\mathrm{var}{\mathrm{\Σn}}_k{e}_k}}\right]$ (等式3)

等式3定义了由下面的表达式给出的有效信噪比(ESNR)：

Prob(Error)＝BER＝Q[ESNR]                            (等式4)

特别是，对于PR4信道： $\mathrm{BER}=Q\left[\frac{\mathrm{smp}}{\sqrt{R(t_1,t_1)+R(t_3,t_3)-2R(t_1,t_3)}}\right]$ (等式5)

对于-个EPR4信道： $\mathrm{BER}=Q\left(\frac{2\mathrm{smp}}{\mathrm{DEN}}\right)$ (等式6)

这里，

DEN＝

R(t₁，t₁)+R(t₂，t₂)+R(t₃，t₃)+R(t₄，t₄)

+2R(t₁，t₂)-2R(t₁，t₃)-2R(t₁，t₄)

-2R(t₂，t₃)-2R(t₂，t₄)+2R(t₃，t₄)

在得到了一般用于误码率的表达式特别是用于PR4信道和EPR4信道的表达式以后，现在可以更详细地描述为得到误码率值所进行的测量的系统了。

图5是描绘图3中所示的BER元件206的运行的流程图(方框230-272)。另外，图6是BER元件206的更详细的功能框图。

BER元件206包括模式检索元件212、数据存储器214、模式调整对齐和取平均元件216、代表事例发生器218、噪声序列发生器220、自相关矩阵发生器222、信道滤波器发生器224、R_o发生器226和BER确定元件228。应当注意，图6中所示的基本上所有的功能方框都可以在一个单个的与程序模块、存储器和定时电路相关的集成微处理器或或微控制器中实现。下面参照图5和6来描述BER元件206的运行。

首先，在用于信号调整对齐的孤立脉冲一开始，就写入合适的模式。为了进行讨论，其中误差事件是写入一个双脉冲和读取恒定磁化的事件，合适的模式是一个孤立的双脉冲。写入的模式最好含有多个(例如M个)反映误差事件的孤立事例。写到磁盘112的表面上的一例模式如图7-1所示。图7-1中，纵轴242表示电压，横轴244表示时间。调整对齐脉冲246是在模式的第一个帧中提供的。随后，记录多个孤立的双脉冲248。

当然，如果在讨论中的误差事件是一个移位的三脉冲，则M个孤立的三脉冲被写入到磁盘112内。

在一个描述性的实施例中，模式含有220个反映误差事件的孤立事例。将模式写到磁盘112上的情况见图5中的方框230。

接着，模式检索元件212从磁盘112检索模式。在一个描述性的实施例中，模式检索元件212包括用来从数据磁头接收读信号的传统的放大和信号调节电路。随后，模式检索元件212将表示从磁盘驱动器112读取的信号的信号提供到数据存储元件214，图中，该存储元件包含一个或多个固态存储器件。读取和存储模式如图5中的方框232所示。

在一种描述性的实施例中，可以得到基本上独立于电子噪声的误码率。为此，模式检索电路212多次(如20次)读取模式，并将读取的模式中的每一个模式存储在数据存储器214中。见图5中的方框234所示。多次读取模式的原因是因为可以对从磁盘112多次读取的模式取平均，以便抑制与读取的信号相关的电子噪声。因此，平均模式具有与其相关的显著减小的电子噪声分量。当然，对模式的读取和取平均的次数越多，相关的电子噪声分量就越小。如果将电子噪声包括在误码率的计算中，则从磁盘112就只读取一次模式。

在任何一种情况下，只要读取模式的次数大于一次，则这些模式中的每一种模式都是由模式调整对齐和取平均元件216从数据存储器214取得的。模式调整对齐和取平均元件216采用调整对齐信号246(在一个描述性的实施例中是孤立脉冲)来恰当地调整对齐所有的模式。元件216接着对所有的模式取平均，得到一个平均模式。如果模式被读取了N次并且对N个模式取平均，那么与该模式相关的电子噪声分量就减小了1/ 倍。另外，支持磁盘112的转轴旋转的速度也会变化。所以，在取平均前，元件216可以有选择地调整对齐模式的长度以适应转轴速度的变化。模式的调整对齐和取平均以及模式长度的调整对齐见图5中的方框236、238和240所示。

现在来看写到磁盘上的模式，它含有M个孤立事例。在得到了平均模式以后，将平均模式中的M个孤立事例分开，并暂时对其进行调整对齐，从而能够对它们取平均，以抑制与这M个孤立事例相关的所有介质噪声分量。图7-2中，横轴250是时间，纵轴252是电压。图7-2中绘出了多个为取平均而经调整对齐的孤立事例。为了对这些孤立的事例254取平均，代表事例发生器218从时间存储器214中检索出平均模式，将模式分成M个孤立的脉冲，调整对齐这些脉冲，并对它们取平均。这在图5中用方框256表示。平均信号用s_av(n)表示，该信号的介质噪声分量已被抑制。因此，就以这样的一种方式得到了信号s_av(n)，即从该信号中去除了电子噪声和介质噪声。

随后，从M个孤立的(并且是噪声的)取样中减去信号s_av(n)，以便得到M个噪声序列。噪声序列发生器220从数据存储器214中检索出M个孤立的噪声序列和无噪声序列(包含在序列s_av(n))，并且从另一个中减去一个。这产生M个噪声序列，这些序列被提供到自相关矩阵发生器222。这在图5中用方框258表示。

自相关矩阵发生器222在M个孤立噪声取样上对M个噪声序列取平均，以便得到一个自相关的矩阵R。自相关矩阵的表达式如下式： $R(i,j)=\frac{1}{M}\underset{K}{\mathrm{\Σ}}{n}_k\left(i\right)n_k\left(j\right)$ (等式7)

式中，在M个噪声序列上对k从0到M-1求和。指数i和j指的是特定的噪声序列中的点。噪声序列的长度是L。自相关矩阵的产生如图5中的方框260所示。

接着，信道滤波器发生器224产生一个信道滤波器。为此，信道滤波发生器224用信号s_av(n)作为信道滤波器输入，并对信道滤波器输出提出要求。信道要求与选择的信道模型要求(即信道均衡目标)对应。例如，在一个描述性的实施例中，信道要求对应于PR4信道、EPR4信道和E²pR4信道中的一个。根据信道滤波器输入和信道滤波器输出处的信道要求，信道滤波器发生器224产生一个具有脉冲响应h(n)的信道滤波器。脉冲响应h(n)的长度也是L。见图5中的方框262所示。

接着，R_o发生器226在信道滤波器输出(R_o)处产生一个自相关矩阵。为此，R_o发生器226首先产生一个矩阵H，它是一个2L-1乘L的矩阵(注意，R是一个L乘L的矩阵)。以下述方式，从h(n)产生H矩阵：

当0≤(j-k)≤(i-1)时，H(j，k)＝h(j-k)

否则，H(j，k)＝0

这里，0≤j≤(2L-2)，并且0≤k≤(L-1)                  (等式8)

并且，L是噪声序列的长度。

可以从上述R和H计算信道滤波器的输出即维特比网格输入处噪声的自相关。信道滤波器输出的自相关矩阵定义如下：

R₀(i，j)＝E[n’(i)n’(j)]                            (等式9)

这里，E是期望算符，n’(i)是经滤波的噪声序列。

信道滤波器输出处经滤波的噪声由下式给出： $n^{\′}\left(i\right)=\underset{K}{\mathrm{\Σ}}n\left(k\right)h(i-k)$ (等式10)

这里，n(k)是信道滤波器输入噪声序列，而h(n)是信道滤波器的单位取样响应。n(k)和h(n)的长度是1。将等式10替换到等式9内，则得到下式： $R_o(i,j)=E\left[\underset{K}{\mathrm{\Σ}}n\left(k\right)h(i-k)\underset{l}{\mathrm{\Σ}}n\left(l\right)h(j-l)\right]$ $=\underset{K}{\mathrm{\Σ}}h(i-k)\underset{l}{\mathrm{\Σ}}h(j-l)E\left[n\left(k\right)n\left(l\right)\right]$ (等式11) $=\underset{K}{\mathrm{\Σ}}h(i-k)\underset{l}{\mathrm{\Σ}}h(j-l)R(k,l)$

这里，0≤i≤2L-2，0≤j≤2L-2，0≤k≤L-1，以及0≤1≤L-1

等式11可以写成矩阵记号的形式如下：

R_o＝HRH^T                                             (等式12)

这里，

对于0≤(j-i)≤L-1，H(i，j)＝h(j-i)

否则，H(i，j)＝0

在信道滤波器输出R_o处形成H矩阵以及得到自相关矩阵的情况见图5中的方框264和266所示。

随后，信号s_av(n)通过具有脉冲响应h(n)的滤波器。这在信道滤波器输出处给出无噪声取样+/-(smp，0，-smp)，这里，smp代表一取样值。因此，现在就有了足够的信息来计算图5和图6所示的误码率。具体说来，对于PR4信道，可以如下来计算误码率： $\mathrm{BER}=Q\left[\frac{\mathrm{smp}}{\sqrt{R_o(t_1,t_1)+R_o(t_3,t_3)-2R_o(t_1,t_3)}}\right]$ (等式13)

式中，Q是一个标准高斯q函数。因此，误码率确定元件在R_o发生器226的信道滤波器输出R_o处，检索出自相关元件的合适值，并从信道滤波器224中检索出无噪声取样，并计算误码率229。这在图5中由方框268、270和272示出。应当注意，这可以在没有读/写信道电路以及没有显著的近似的情况下实现。

本发明也可以考虑一个包括有与一个以上的误差事件对应的BER的总的BER。图8是描述这样一个总误码率的计算的流程图。首先，将多个模式写入到磁盘112内，每一个模式具有与不同的误差事件相关的孤立取样。这由方框274和276所示。选择多个模式中的第一个，并确定与由该模式所代表的误差事件相关的误码率。见方框278和280。误码率的确定是基本上以与图5所描述的同样的方式来完成的。如果还留有模式，则选择这些模式，并且也确定与这些模式相关的误码率。见方框282和284。

在计算了所有的误码率以后，按照它们对整个误码率的支配关系，对它们进行加权。加权函数最好通过经验来确定。见方框286所示。将所有经加权的误码率加在一起，以便得到用于所考虑的各个误差事件的总的误码率。见方框288和290所示。

图9是信道滤波器输入处的自相关矩阵。用横轴300和302以纳秒表示时间，用纵轴304表示电压。模式中孤立取样的跃变间隔(transition spacing)是10微英寸(254nm)，而轴304的单位是伏²×10^-5。

图10是画在图9中所示类似的轴上滤波器输出(R_o)处的自相关矩阵。

因此可以看到，可以用本发明得到数据取样系统的误码率，而无需开发读/写信道电路，并且无需进行显著的近似。可以看到，整个测量过程需要约三分钟，可以用来改善数据磁头结构和比较下一代的磁盘驱动器的不同种类的数据磁头。

本发明可以用作具有由磁性介质形成的磁盘112和在磁盘112上写入数据以及从磁盘112检索出数据的数据磁头126的取样数据系统中，确定误码率的方法。该方法包括在磁盘112上写入模式的步骤230，该模式包括M个与预定的误差事件相关联的孤立事例248。该方法还包括从磁盘112检索出模式以及将M个孤立的事例248组合起来(在步骤256处)而得到具有减小的介质噪声分量的代表事例s_av(n)的步骤232。该方法还包括步骤258，将代表事例与M个孤立事例248中的每一个组合而得到M个噪声序列，根据从磁盘112读取的M个事例和M个噪声序列得到(在步骤260处)一个自相关分量R，根据代表事例以及根据对预定信道模型的信道要求得到(在步骤262处)一个具有脉冲响应h(n)的信道滤波器，通过具有脉冲响应h(n)的滤波器传送(在步骤268处)代表事例而得到滤波器输出取样(smp)，以及根据滤波器输出取样和自相关元件R确定(在步骤270处)表示误码率(BER)的误差值。

在一种示例性的实施例中，本方法还包括存储从磁盘112检索得到的模式的步骤232。检索步骤还包含(在步骤234处)多次从磁盘112检索出模式以得到多个检索的模式，以及(在步骤238处)将检索的模式组合起来而得到具有减小的电子噪声分量的代表检索模式。

在一个示例性实施例中，将检索的模式组合起来的步骤238还包括暂时调整对齐对齐检索的模式以及对检索的模式取平均。

磁盘112在一种速度下旋转，并且在一种示例性实施例中，暂时调整对齐对齐检索的模式的步骤238包含调节检索的模式的长度以适应速度变化的步骤240。

在一种示例性实施例中，将事例组合起来的步骤256还包括暂时调整对齐M个孤立的事例248并对M个孤立的事例248取平均以得到代表事例的步骤256。在一种较佳实施例中，得到M个暂时序列是通过从M个事例中减去代表事例的步骤258来实现的。另外，得到所述的自相关元件的步骤还包含针对M个孤立事例248对M个暂时序列取平均以得到自相关矩阵R的步骤260。

另外，可以将多个模式写到磁盘112上，每一模式包括与不同的误差事件相关联的多个孤立事例248。表示与误差事件对应的总误码率的误差事件是根据加权的误差值来确定的。

本发明还可以以装置的形式来实现。模式写入元件204将模式写到磁盘112上。模式检索元件212检索模式。第一组合元件218(代表事例发生器)获得代表事例，第二组合元件220(噪声序列发生器)获得噪声序列，而自相关分量(component)发生器222(即，前述的自相关矩阵发生器)产生自相关分量R。信道滤波器发生器224产生信道滤波器，而误差确定元件228(即，前述的BER确定元件)根据滤波器输出取样和自相关分量确定表示误码率的误差值229。在一种实施例中，模式检索元件212还包括数据存储器214，并且多次从磁盘112检索模式。

应当理解，尽管在前文中已经描述了本发明的各种实施例的许许多多的特征和优点，以及本发明各个实施例的详细结构和功能，但这些描述仅是描述性的，在细节上特别是在本发明的原理范围内对部件的结构和排列作权利要求中所陈述的术语宽意义所表示的程度上的各种更改。例如，可以根据BER所要求的特定均衡目标和误差事件，并且大体保持相同的功能性，在不偏离本发明的范围和精神的情况下，更改特定的元件。

Claims (10)

1.在具有由磁性记录介质形成的磁盘和用来在磁盘上写入事件和从磁盘上检索数据的数据磁头的取样数据系统中的一种确定误码率的方法，其特征在于，所述方法包含下述步骤：

(a)在所述磁盘上写入一模式，所述模式包括与预定的误差事件相关的孤立事例；

(b)从所述磁盘中检索所述模式；

(c)将所述孤立的事例组合起来，以得到具有减小的介质噪声分量的代表事例；

(d)将所述代表事例与所述孤立事例中的每一个组合起来，得到相应个噪声序列；

(e)根据从所述磁盘读取的孤立事例和所述噪声序列，得到一自相关分量；

(f)根据所述代表事例，并根据预定信道模型的信道要求，得到具有脉冲响应的信道滤波器；

(g)通过具有脉冲响应的滤波器传送所述代表事例，以得到一滤波器输出取样；以及

(h)根据所述滤波器输出取样和自相关分量，确定表示所述误码率的误差值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检索步骤包含下述步骤：

(b)(i)多次从所述磁盘检索所述模式，以得到多个检索的模式；以及

(b)(ii)将所述检索的模式组合起来，以得到具有减小的电子噪声分量的代表检索模式。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述组合步骤(b)(ii)还包含下述步骤：

(b)(ii)(A)暂时调整对齐所述检索的模式；以及

(b)(ii)(B)对所述检索的模式取平均。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述磁盘在一速度下旋转，并且所述暂时调整对齐步骤包含调节所述检索的模式的长度以适应速度变化的步骤。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组合步骤(c)包含下述步骤：

(c)(i)暂时对齐所述孤立的事例；以及

(c)(ii)对所述孤立的事例取平均，以得到所述代表事例。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得的步骤(e)包含针对所述孤立的事例对所述噪声序列取平均以获得一自相关的步骤。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述写步骤包含在所述磁盘上写入多个模式的步骤，每一模式包括与不同的误差事件相关的多个孤立事例。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，它还包含对多个模式中的每一个模式重复步骤(b)至(h)。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，它还包含下述步骤：

(i)对确定的所述误差值中的每一个加权，以得到经加权的误差值；以及

(j)根据所述加权的误差值，确定表示与所述误差事件对应的总误码率的总误差值。

10.一种确定具有由磁性记录介质形成的磁盘的取样数据系统中的误码率的装置，其特征在于，所述装置包含：

模式写入元件，所述元件相对于所述磁盘排列，用以在所述磁盘上写入模式，所述模式包括与一预定的误差事件相关的孤立事例；

模式检索元件，它相对于所述磁盘排列，用以从所述磁盘检索所述模式；

第一组合元件，它与所述模式检索元件耦合，将所述孤立事例组合，得到具有减小的介质噪声分量的代表事例；

第二组合元件，它与所述第一组合元件耦合，将所述代表事例与所述孤立事例中的每一个组合，以得到相应个噪声序列；

自相关分量发生器，它与第二组合元件耦合，根据从所述磁盘读取的所述孤立的事例和所述噪声序列产生一自相关分量；

信道滤波发生器，它与所述第一组合元件耦合，根据所述代表事例和根据对预定信道模型的信道要求产生具有脉冲响应的信道滤波器，其中，所述信道用来接收所述代表事例并提供一滤波器输出取样；以及

误差确定元件，它与所述自相关分量发生器和所述信道滤波器耦合，根据所述滤波器输出取样和所述自相关分量确定表示所述误码率的误差值。

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