DE69922627T2

DE69922627T2 - Adaptive und selektive pegelkonditionierung eines lesekanals in speichertechnologien

Info

Publication number: DE69922627T2
Application number: DE69922627T
Authority: DE
Inventors: J. Johannes VERBOOM
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1999-06-10
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2019-06-11
Also published as: JP2002519804A; EP1040474B1; WO2000000971A2; CN1277716A; KR20010023381A; US6118746A; ATE285108T1; CN1113356C; KR100629845B1; EP1040474A2; WO2000000971A3; DE69922627D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Datenwiederherstellung in Speichertechnologien, und insbesondere auf Verfahren, Geräte und Systeme zur Datenwiederherstellung durch adaptive und selektive Pegelkonditionierung eines Lesekanals in Speichertechnologien.
Fortschritte bei den Herstellungsverfahren und der Systemarchitektur haben immer leistungsfähigere Vorrichtungen und Computer der Konsumelektronik hervorgebracht. Diese Vorrichtungen und Computer der Konsumelektronik unterstützen Merkmale und Anwendungen wie Multimediapräsentationen, in deren Zusammenhang riesige Informationsmengen verarbeitet und gespeichert werden. Im Allgemeinen ist die Informationsmenge nicht nur riesig, sondern nimmt auch ständig zu.
Zur Bereitstellung der Informationen wurden Speicherverfahren entwickelt, einschließlich magnetischer, optischer und magneto-optischer Verfahren. Obwohl diese Verfahren relativ große Speichermöglichkeiten bieten, erfordern sie in der Regel eine fortwährende Verbesserung, um Faktoren zu überwinden, die die Speicherkapazität begrenzen. Ein Bereich für eine fortlaufende Verbesserung ist neben anderen die präzise Erkennung von aufgezeichneten Daten, insbesondere bei einer steigenden Aufzeichnungsdichte.
Die Erkennung aufgezeichneter Daten erfolgt herkömmlicherweise mit Hilfe eines Schwellenwertes. Zum Beispiel werden Kanalbits eines optischen Lesekanals (beispielsweise mit Hilfe einer 1,7-RLL-Modulationscodierung) erkannt, indem ein Lesesignal mit einem vorher festgelegten Schwellenwert verglichen wird: Überschreitet das Lesesignal den Schwellenwert an einer bestimmten Kanalbitposition, wird dieses Kanalbit als „1" (d.h. eine Marke) und sonst als „0" (d.h. eine Leerstelle) angesehen.
Die Erkennung in Bezug auf einen Schwellenwert stützt sich normalerweise auf die Einstellung eines geeigneten Schwellenwertes. Im Allgemeinen wird der Schwellenwert so eingestellt, dass die Wiedergewinnung von aufgezeichneten Daten innerhalb einer akzeptablen Bitfehlerrate liegt. Zu diesem Zweck wird der Schwellenwert im optimalen Fall auf die Mitte eines Augendiagramms eingestellt, wobei das Augendiagramm ein Maß ist, das die Amplituden- und Phasenmarge des Lesesignals angibt. Grenzwerts. Die Amplituden- und Phasenmarge des Lesesignals neigt jedoch dazu, von verschiedenen Parametern beeinflusst zu werden, einschließlich unter anderem von der Schreibleistung, der Schreibempfindlichkeit der Aufzeichnungsträger, der Qualität des optischen Lichtflecks der Schreib- und Leselaufwerke (z.B. unterschiedliche Markengrößen), des Brennpunktversatz der Schreib- und Leselaufwerke und der Aufzeichnungsdichte. Eine erhöhte Aufzeichnungsdichte neigt beispielsweise dazu, die Intersymbolstörung ("ISI") zu erhöhen, so dass sich die Amplitudenmargen sowohl zu Marken als auch zu Leerstellen verschlechtern können. Da diese Parameter darüber hinaus bei Systemen und Aufzeichnungsträgern unterschiedlich sind, neigt der Mittelpunkt des Augendiagramms dazu zu variieren, wodurch auch die optimale Schwellenwerteinstellung dazu neigt zu variieren.
Folglich ist es wünschenswert, eine genaue Erkennung aufgezeichneter Daten zu schaffen, wobei eine erhöhte Aufzeichnungsdichte und andere Parameter, die dazu neigen, Schwellenwertveränderungen und Margenverschlechterungen zu verursachen, berücksichtigt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es werden Verfahren, Schaltungen und Systeme geschaffen, um die Genauigkeit der Erkennung aufgezeichneter Daten zu verbessern, wobei eine erhöhte Aufzeichnungsdichte und andere Parameter, die dazu neigen, Schwellenwertveränderungen und Margenverschlechterungen zu verursachen, berücksichtigt werden. Genauer gesagt werden Verfahren, Schaltungen und Systeme geschaffen, die die Pegel von Abtastwerten eines Lesesignals adaptiv und selektiv aufbereiten. Ein Vorteil des Verfahrens, der Schaltung und des Systems besteht darin, dass für ausgewählte Abtastwerte verlässliche Margen festgelegt werden, wodurch die Erkennung aufgezeichneter Daten, insbesondere bei einer erweiterten Aufzeichnungsdichte, verbessert wird.
Zu einer die vorliegende Erfindung verkörpernden Schaltung gehören eine Abtastlogik, eine arithmetische Logik und eine Aufbereitungslogik. Die Abtastlogik empfängt Abtastwerte und liefert einen Hauptabtastwert sowie einen oder mehrere ausgewählte benachbarte Abtastwerte. Die arithmetische Logik vergleicht den Hauptabtastwert mit den benachbarten Abtastwerten, um festzustellen, ob die ausgewählten Aufbereitungskriterien erfüllt werden. Wenn die ausgewählten Aufbereitungskriterien erfüllt sind, bewirkt die Aufbereitungslogik eine selektive und adaptive Pegelaufbereitung des Hauptabtastwerts.
Vorzugsweise ist die Aufbereitung eine 2-Pegel-Substitution, wobei entweder ein oberer Substitutionspegel oder ein unterer Substitutionspegel für einen ausgewählten Hauptabtastwert eingesetzt wird.
Ein Verfahren, das die vorliegende Erfindung verkörpert, umfasst das Beschaffen von Pegelaufbereitungsparametern in Verbindung mit bestimmten Bezugsmarken des Lesesignals, das Abtasten des Lesesignals an Kanalbitstellen, um eine Vielzahl von Abtastwerten zu liefern, das Auswählen eines Hauptabtastwerts aus der Vielzahl von Abtastwerten, das Auswählen eines oder mehrerer benachbarter Abtastwerte aus der Vielzahl von Abtastwerten, wobei die benachbarten Abtastwerte in vorgegebenen Abständen, Kanalbits, von dem Hauptabtastwert angeordnet sind, das Vergleichen des Hauptabtastwerts mit jedem der benachbarten Abtastwerte, um festzustellen, ob die ausgewählten Aufbereitungskriterien erfüllt sind, und, in Reaktion auf die Pegelaufbereitungsparameter, das Anwenden einer Pegelaufbereitung auf den Hauptabtastwert dort, wo die ausgewählten Aufbereitungskriterien offenbar erfüllt wurden.
Die verschiedenen Merkmale der Neuheit, die die Erfindung kennzeichnen, sind in den anhängenden Ansprüchen genauer dargelegt, die einen Teil dieser Spezifikation bilden. Zum besseren Verständnis der Erfindung, ihrer funktionellen Vorteile und speziellen Ziele, die durch ihre Nutzung erreicht werden, sind Zeichnungen und Beschreibungen beigefügt, in denen ihre bevorzugten Ausführungsbeispiele dargestellt und erläutert werden, wobei identische oder ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1(a) ein Lesesignal mit Bezugs- und Datenfeldern;
1(b) zeigt ein verarbeitetes Lesesignal mit Bezugs- und Datenfeldern, einschließlich Datenmarken und -leerstellen gemäß Pegelaufbereitung;
2 ein Blockschaltbild einer zu dem Lesekanal gehörenden Pegelaufbereitungsschaltung gemäß vorliegender Erfindung;
3 ein Blockschaltbild eines Speichersystems, einschließlich einer zu dem Lesekanal gehörenden Pegelaufbereitungsschaltung gemäß vorliegender Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Terminologie
Der hier verwendete Ausdruck Lesekanal bezieht sich auf die optischen, elektrischen, magnetischen und mechanischen Elemente, die Signale von der Oberfläche eines optischen Aufzeichnungsträgers an verarbeitende Elemente zur Umwandlung in Formate liefern, die für einen Benutzer geeignet sind.
Der hier verwendete Ausdruck K-Randbedingung bezieht sich auf die maximale Anzahl von aufeinander folgenden logischen Nullen (oder Einsen) in einer beliebigen Folge von binären Kanalbits, in denen die logischen Einsen (Nullen) die Position von Signalübergängen darstellen.
Der hier verwendete Ausdruck D-Randbedingung bezieht sich auf die minimale Anzahl von aufeinander folgenden logischen Nullen (oder Einsen) in einer beliebigen Folge von binären Kanalbits, wobei die logischen Einsen (Nullen) die Position von Signalübergängen darstellen. Die D-Randbedingung wird angewandt, um den Abstand zwischen Abtastwerten für die Auswertung zu ermitteln, indem Kanalbits gemäß Pegelsubstitution ausgewählt werden, wie nachfolgend noch ausführlicher beschrieben wird.
Der hier verwendete Ausdruck Pegelaufbereitung bezieht sich auf das Beeinflussen ausgewählter Abtastwerte, um so die Leistung (z.B. Zuverlässigkeit) bei der Erkennung oder Ähnlichem zu verbessern. Zu den Vorteilen der Pegelaufbereitung gehört beispielsweise eine verbesserte Erkennung der logischen Polarität (d.h. "1" oder "0") von Kanalbits eines Lesesignals, insbesondere im Fall einer erhöhten Aufzeichnungsdichte oder anderer Umstände, die zu Lesefehlern (ihren können (z.B. aufgrund einer Schwellenwertveränderung oder Margenverschlechterung).
Überblick
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wenden die Pegelaufbereitung auf ausgewählte Abtastwerte eines Lesesignals an. Die Pegelaufbereitung lässt sich auf verschiedene Weise implementieren. Vorzugsweise reagiert die Pegelaufbereitung auf pegelaufbereitende Parameter. Die Pegelaufbereitungsparameter erhält man vorzugsweise in Verbindung mit vorgegebenen Mustern von Marken und Leerstellen in einem Bezugsfeld des Lesesignals. In einer Ausführungsform wird die Pegelaufbereitung implementiert, indem einem Abtastwert ein oder mehrere Substitutionspegel zugeordnet werden, wobei die Substitutionspegel vorzugsweise von den Pegelaufbereitungsparametern abgeleitet werden. In dieser Ausführungsform führt die Ableitung vorzugsweise dazu, dass jeder Substituti onspegel auf einen zugehörigen Pegelaufbereitungsparameter eingestellt wird. In einem solchen Fall basieren die Pegelaufbereitungsparameter vorzugsweise auf verschiedenen aus den Bezugsfeldmustern erkannten Pegeln. In diesem Fall versteht es sich jedoch, dass die Pegelaufbereitungsparameter auf anderen Elementen basieren können und die Substitutionspegel nicht auf einen zugehörigen Pegelaufbereitungsparameter eingestellt werden müssen.
Unabhängig von ihrer Implementierung ist die Pegelaufbereitung jedoch vorzugsweise anpassbar. Mit der Zuordnung von Substitutionspegeln umfasst die anpassbare Pegelaufbereitung das adaptive Erlangen von Pegelaufbereitungsparametern und/oder das adaptive Ableiten von Substitutionspegeln. In diesem Fall führt das adaptive Ableiten von einem oder mehreren Substitutionspegeln zum Aktualisieren, Justieren und/oder wiederholten Ableiten der Pegel (z.B. in festgelegten Intervallen und/oder in Reaktion auf ein oder mehrere Auslöseereignisse).
Bezugsmarken
Bei einem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Platte so formatiert, dass sie eine Vielzahl von Spuren umfasst, wobei jede Spur eine ausgewählte Anzahl von Segmenten (beispielsweise 225) und jedes Segment eine ausgewählte Anzahl von Frames (beispielsweise 16) enthält. Jeder Frame umfasst ein oder mehrere Felder. Die Felder enthalten vorformatierte Marken, die dazu verwendet werden, ausgewählte Funktionen einschließlich, unter anderem, Taktsynchronisation, Spurverfolgung, Spurerfassung, Adressierung und Spurzählung, zu schaffen.
Jeder Frame umfasst auch ein Aufzeichnungsfeld. Das Aufzeichnungsfeld ist für die Aufzeichnung von Benutzerdaten vorgesehen. Die Daten werden in logischen Sektoren organisiert, wobei jeder Sektor vorzugsweise an einer Framegrenze beginnt. Jeder Sektor umfasst eine ausgewählte Anzahl (beispielsweise 1024 oder 2048) Datenbytes zusammen mit anderen Informationen. Derartige andere Informationen bieten eine oder mehrere Funktionen einschließlich unter anderem der Fehlerkorrektur.
Die 1(a) und (b) zeigen typische Lesesignale eines Lesekanals gemäß vorliegender Erfindung. Jedes Lesesignal enthält (i) Bezugsmarken und Leerstellen in einem Bezugsfeld, (ii) beispielhafte Datenmarken und Leerstellen in einem Datenfeld, wobei das Datenfeld Benutzerdaten enthält, und (iii) verschiedene Pegel, einschließlich Schwellenwertpegeln (auch "Slice-Level" genannt). Auch wenn die dargestellten Lesesig nale analog sind, werden sie alle vorzugsweise als diskrete Werte verarbeitet, die bei einer bestimmten Frequenz abgetastet wurden.
Gemäß den Grundsätzen der Erfindung werden bei der Pegelaufbereitung ausgewählte, zu dem Bezugsfeld gehörende Abtastwerte verwendet. Bei einer Ausführungsform werden die ausgewählten Abtastwerte detektiert, um Pegelaufbereitungsparameter zu erhalten. Bei einer spezielleren Ausführungsform werden die ausgewählten Abtastwerte mit Hilfe eines ausgewählten Musters aus Marken und Leerstellen im Bezugsfeld detektiert. Bei einer Ausführungsform, bei der die Pegelaufbereitung die Zuordnung von Substitutionspegeln umfasst, wird das Muster vorzugsweise verwendet, um Pegelaufbereitungsparameter zu erhalten, von denen obere und/oder untere Substitutionspegel abgeleitet werden: ein oberer Substitutionspegel mit einer Amplitude, die größer als der vorherrschende Erkennungsschwellenwert ist, und ein unterer Substitutionspegel mit einer Amplitude, die kleiner als der vorherrschende Erkennungsschwellenwert ist.
Das Bezugsfeld hat vorzugsweise Muster aus Marken und Leerstellen, die zur Optimierung der Pegelaufbereitung ausgewählt werden. Beispielsweise hat das Bezugsfeld vorzugsweise ein Muster, das die Merkmale einer in Verbindung mit einem Datenfeld auftretenden Erkennung im ungünstigsten Fall darstellt, so dass die Erkennungsgenauigkeit durch die Pegelaufbereitung optimalerweise verbessert wird. Die Muster haben zum Beispiel Leerstellenabstände zwischen den Marken, die, obwohl sie mit der Codierung übereinstimmen (z.B. 1,7RLL, 2,7RLL, NRZ, 8/9, EFM+ usw.), das System maximal beanspruchen.
Die Bezugsmuster können auf verschiedene Weise geliefert werden. Vorzugsweise umfassen die Bezugsmuster entweder oder sowohl als auch (i) einen ausgewählten Satz (z.B. Anzahl und Anordnung) vorgegebener Marken und Leerstellen in einem oder mehreren der Frames, und (ii) zu jedem Sektor gehörende Präambelbytes. Bei einer Ausführungsform umfasst der ausgewählte Satz zwei Marken, die sich in einem Aufzeichnungsfeld des Frames befinden und zwölf Kanalbits abdecken, wie in den 1(a) und (b) gezeigt. Bei dieser Ausführungsform werden die vorgegebenen Marken vorzugsweise in jedem Frame wiederholt, so dass sie in den Benutzerdaten verschachtelt sind, d.h. die Benutzerdaten von einem logischen Sektor werden normalerweise in mehreren Frames gespeichert wird, und jeder Frame beinhaltet die vorher festgelegten Marken.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel existieren vorzugsweise zwölf Präambelbytes (beispielsweise wenn 2048 Benutzerdatenbytes vorhanden sind), die zwei Mar ken pro Byte (d. h. insgesamt 24 Marken) umfassen, wobei sich alle Marken in dem Aufzeichnungsfeld des ersten Frames befinden, der zu dem Sektor gehört.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel entsprechen die Präambelbytes dem ausgewählten Satz. Beispielsweise werden die beiden vorher festgelegten Marken des ausgewählten Satzes 1 bis 12-mal in dem ersten Frame des Sektors zur Schaffung der Präambel verwendet. Dadurch können basierend auf einem oder mehreren Algorithmen und unter Verwendung isolierter und/oder redundanter Bezugsmarkeninformationen zu den Marken gehörende Funktionen implementiert werden.
Wenn die Präambel aus 12 Auftritten des ausgewählten Satzes besteht, werden die Abtastwerte vorzugsweise über die 12 Bytes gemittelt (oder anderweitig manipuliert), um die Pegelaufbereitungsparameter am Anfang jedes Sektors zu erhalten. Anschließend werden die Pegelaufbereitungsparameter vorzugsweise beschafft, justiert oder aktualisiert, indem der gesamte ausgewählte Satz oder ein Teil hiervon in einem oder mehreren auf den ersten Frame des Sektors folgenden Frame verwendet wird, z.B. entweder Keine-Präambel-Marken oder nachfolgende Präambelmarken (im Folgenden wird der Ausdruck "adaptive Erfassung" manchmal benutzt, um das Beschaffen, Justieren und/oder Aktualisieren von entsprechenden Pegelaufbereitungsparameter zu bezeichnen).
Beispielsweise werden die Pegelaufbereitungsparameter basierend auf einem oder allen der ausgewählten Sätze aktualisiert oder justiert, die sich in einem oder mehreren der auf den ersten Frame des Sektors folgenden Frames befinden (z.B. redundante Bezugsmarkeninformation). Die Aktualisierung/Justierung kann auf solchen ausgewählten Sätzen entweder individuell aus einem Frame oder in Gruppen oder kollektiv frame-übergreifend basieren. In diesem Beispiel reagiert die Pegelaufbereitung auf die Pegelaufbereitungsparameter, die zu dem ausgewählten Satz der nachfolgenden Frames gehören, wodurch die Pegelaufbereitung auf fortlaufender Basis aktualisiert wird. Es versteht sich jedoch, dass die Pegelaufbereitung ohne Justierung der Pegelaufbereitungsparameter auch ausgehend von einem oder mehreren ausgewählten Sätzen (allen oder Teilen davon) der nachfolgenden Frames aktualisiert werden kann, ohne von den Grundsätzen der Erfindung abzuweichen.
In einem weiteren Beispiel werden die Pegelaufbereitungsparameter basierend allein auf dem Teil der ausgewählten Sätze erlangt, der sich in einem oder mehreren Frames befindet, die auf den ersten Frame des Sektors folgen (z.B. isolierte Bezugsmarkeninformationen). In diesem Beispiel werden die Pegelaufbereitungsparameter vorzugsweise auf fortlaufender Basis wiederholt erlangt, wobei die zu einem Frame gehörende Pegelauf bereitung von den Pegelaufbereitungsparametern abgeleitet wird, die zu dem ausgewählten Satz in diesem Frame der Framefolge gehören, und ohne Bezugnahme auf die Pegelaufbereitungsparameter anderer Sätze von anderen Frames.
Obwohl die Bezugsmuster wie oben ausführlich beschrieben geliefert werden können, versteht es sich, dass derartige Muster auch auf andere Weise geliefert werden können, ohne von den Grundsätzen der Erfindung abzuweichen. Während sich in der Beschreibung oben beispielsweise die Bezugsmuster in den Aufzeichnungsfeldern der Frames befinden, versteht es sich, dass einige oder alle Bezugsmuster vorformatiert sein können. Vorzugsweise werden die Bezugsmuster jedoch mit den Benutzerdaten im Aufzeichnungsfeld aufgezeichnet, so dass die Bezugsmuster Parametern unterliegen, die beim Schreiben/Lesen der Benutzerdaten vorherrschen.
Pegelaufbereitungsparameter
Es versteht sich, dass die Pegelaufbereitungsparameter mit Hilfe verschiedener Anordnungen anhand der Informationen des Bezugsfelds erlangt werden können. Bezug nehmend auf die 1(a) und (b) sind Beispiele für Anordnungen unter anderem:

1. Detektieren eines Wertes von einem der Abtastwerte 4, 6, 10 oder 12; oder
2. Detektieren und Mitteln aller Abtastwerte 4, 6, 19 oder 12 oder einer Kombination hiervon; oder
3. Detektieren des Wertes von einem der Abtastwerte 3, 7, 9; oder
4. Detektieren und Mitteln aller Abtastwerte 3, 7 oder 9 oder einer Kombination hiervon; oder
5. Detektieren des Wertes der Abtastwerte 5 und/oder 11, Mittelwert bilden, wenn beide Abtastwerte detektiert werden; oder
6. Detektieren des Wertes des Abtastwertes 8; oder
7. Kombinieren von 1. oder 2. oben mit 4. oder 5. oben, mit oder ohne Kombinieren von 5. und/oder 6.

Ungeachtet der Beispielanordnungen oben versteht es sich, dass auch andere Anordnungen implementiert werden können, um Pegelaufbereitungsparameter zu erhalten (z.B. Interpolation, mehrfache alternative Berechnungen und dergleichen), ohne von den Grundsätzen der Erfindung abzuweichen.
In dem ersten Beispiel werden die Pegelaufbereitungsparameter vorzugsweise erlangt, indem (i) das Lesesignal über einen geeigneten schnellen Analog-Digital-Umsetzer digitalisiert wird, und (ii) der anwendbare Abtastwert für die Speicherung in einem Register erfasst wird. In dem zweiten Beispiel werden die Pegelaufbereitungsparameter vorzugsweise erlangt, indem (i) das Lesesignal über einen geeigneten schnellen Analog-Digital-Umsetzer digitalisiert wird, (ii) die Abtastwerte für eine Aufsummierung erfasst werden, z.B. in einem Register, und (iii) der Inhalt des Registers manipuliert wird, um das gemittelte Ergebnis zu erhalten.
Es versteht sich, dass die Pegelaufbereitung vorzugsweise auf die Pegelaufbereitungsparameter reagiert. Bei einer Ausführungsform umfasst die Pegelaufbereitung das Zuordnen eines ausgewählten Substitutionspegels zu einem ausgewählten Abtastwert, wobei der Substitutionspegel von den Pegelaufbereitungsparametern abgeleitet wird. Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Pegelaufbereitung das Manipulieren eines Abtastwertes auf andere Weise als durch eine solche Zuordnung umfassen, einschließlich beispielsweise durch das Anwenden eines Versatzes, in welchem Fall der Versatz vorzugsweise von den Pegelaufbereitungsparametern abgeleitet wird. In einem noch anderen Beispiel kann die Pegelaufbereitung eine auf den Pegelaufbereitungsparametern basierende Berechnung umfassen. Es versteht sich, dass die Pegelaufbereitung auf die Pegelaufbereitungsparameter reagieren kann, jedoch andere als die hierin beschriebenen Prozesse zur Folge hat, ohne dabei von den Grundsätzen der Erfindung abzuweichen.
Die 1(a) und (b) veranschaulichen auch, dass die Pegelaufbereitung vorzugsweise nur auf Abtastwerte des Datenfelds angewandt wird.
Pegelaufbereitungsverfahren
Die 1(a) und (b) veranschaulichen ein Lesesignal. Das Lesesignal hat zwei anfängliche Bezugsmarken, auf die, in einem Datenfeld, Marken und Leerstellen in einer 1,7RLL-Codierungssequenz folgen. Wie veranschaulicht haben die Abtastwerte 1, 2, 3, 4, 19 und 20 in 1(a) darüber hinaus Pegel nahe am Erkennungsschwellenwert TH. Was diese Abtastwerte betrifft, steigt dann üblicherweise die Tendenz für einen Lesefehler, z.B. als Reaktion auf Rausch- und/oder Schwellenwert-Transienten. Grundsätzlich ist es wünschenswert, die Pegelaufbereitung auf diese Abtastwerte anzuwenden, um ihre jeweiligen Amplitudenmargen zu verbessern. Zur Veranschaulichung der Pegelaufbereitung zeigt 1(b), dass die Pegel der Abtastwerte 1, 2, 19 und 20 auf den Pegel C abge senkt wurden, während die Pegel der Abtastwerte 3 und 4 auf den Pegel B angehoben wurden. Im Fall der Abtastwerte 19 und 20 ist darauf hinzuweisen, dass deren Pegel ursprünglich oberhalb des Slice-Levels lagen, und dass die Pegel nach der Pegelaufbereitung ordnungsgemäß unterhalb des Slice-Levels liegen, mit ausreichender Marge, so dass kein Lesefehler zu erwarten ist. (Die ursprünglichen Pegel der Abtastwerte 19 und 20 geben die realen Umstände für zwei relativ große Marken mit dazwischen liegender Leerstelle wieder.) Zur weiteren Veranschaulichung der Pegelaufbereitung zeigt 1(b), dass die Pegel der Abtastwerte 6, 12 und 13 auf den Pegel C angehoben wurden, während die Pegel der Abtastwerte 9, 16 und 17 auf den Pegel B abgesenkt wurden, wodurch die Pegel B und C den oberen bzw. den unteren Grenzwert für ausgewählte Abtastwerte vorgeben.
Entsprechend ist das Pegelaufbereitungsverfahren darauf ausgerichtet, Abtastwerte wie die Abtastwerte 1, 2, 3, 4, 6, 9, 12, 13, 16, 17, 19 und 20 zu identifizieren und gegebenenfalls die Pegelaufbereitung darauf anzuwenden. Im Allgemeinen ist das Pegelaufbereitungsverfahren darauf ausgerichtet, Abtastwerte so selektiv zu identifizieren: vorzugsweise werden solche Abtastwerte ausgewählt, die wahrscheinlich Lesefehler verursachen. Zusätzlich ist das Pegelaufbereitungsverfahren darauf ausgerichtet adaptiv zu sein, wobei die Anpassungsfähigkeit vorzugsweise anhand der Informationen des Bezugsfelds erlangt wird (z.B. einschließlich anhand von Informationen, die zu den Präambelmarken und/oder den verschachtelten Marken gehört).
In dem auf den 1(a) und (b) basierenden Verfahren wird das Lesesignal an Kanalbitstellen abgetastet, um Hauptabtastwerte und benachbarte Abtastwerte zu erhalten. Die Hauptabtastwerte werden anhand von ausgewählte Aufbereitungskriterien geprüft, um festzustellen, ob eine Pegelaufbereitung angewendet werden soll. In dieser Darstellung sind die ausgewählten Pegelaufbereitungskriterien erfüllt, wenn entweder (a) ein Hauptabtastwert einen Pegel hat, der kleiner als die Pegel der beiden benachbarten Abtastwerte ist, die in vorgegebenen Abständen (hier zwei Kanalbits) von dem Hauptabtastwert angeordnet sind, oder (b) ein Hauptabtastwert einen Pegel hat, der größer als die Pegel der beiden benachbarten Abtastwerte ist, die in vorgegebenen Abständen (hier zwei Kanalbits) von dem Hauptabtastwert angeordnet sind. Allgemeiner ausgedrückt beinhalten im Fall von einem Hauptabtastwerte und zwei benachbarten Abtastwerten die ausgewählten Aufbereitungskriterien üblicherweise die Feststellung, dass ein gemeinsames arithmetisches Vorzeichen zu den Unterschieden zwischen den Pegeln des Hauptabtastwertes und jedem der jeweiligen benachbarten Abtastwerte gehört.
Die Pegelaufbereitung wird vorzugsweise ausgeführt, indem dem Hauptabtastwert ein oberer und unterer Substitutionspegel zugeordnet wird. Wenn der Hauptabtastwert beispielsweise größer als beide benachbarten Abtastwerte ist, dann wird dem Hauptabtastwert ein oberer Substitutionspegel zugeordnet. Wenn der Hauptabtastwert jedoch kleiner als beide benachbarten Abtastwerte ist, dann wird dem Hauptabtastwert ein unterer Substitutionspegel zugeordnet. Obwohl in dieser Ausführungsform der obere und der untere Substitutionspegel als ein einzelnes Paar beschrieben werden, ist anzumerken, dass auch andere Anordnungen angewendet werden können, ohne von den Grundsätzen dieser Erfindung abzuweichen. Beispiele für andere Anordnungen sind unter anderem: (i) es müssen keine Paare verwendet werden, (ii) die Paarungen können unsymmetrisch sein (z.B. drei obere Substitutionspegel gepaart mit zwei unteren Substitutionspegeln), und (iii) es kann mehr als ein Paar Substitutionspegel verwendet werden. Speziell in den beiden letzten Beispielen wird die Zuordnung eines bestimmten Substitutionspegels aus mehreren (oberen oder unteren) Substitutionspegeln vorzugsweise gemäß den ausgewählten Zuordnungskriterien bestimmt.
Um eine ungeeignete Auswahl eines Abtastwerts für die Pegelaufbereitung auszuschließen, wird der Hauptabtastwert für die Pegelaufbereitung vorzugsweise nur dann ausgewählt, wenn eine Ausschlussfunktion erfüllt ist. Die Ausschlussfunktion verwendet vorzugsweise einen oder mehrere ausgewählte Aufbereitungsauslösewerte; die Pegelaufbereitung an sich wird unter der Voraussetzung durchgeführt, dass der geeignete Aufbereitungsauslösewert von der Differenz zwischen dem Pegel (i) des Hauptabtastwerts und den Pegeln (ii) der ausgewählten benachbarten Abtastwerte überschritten wird. In dem dargestellten Beispiel wird die Pegelaufbereitung mittels Pegelsubstitution durchgeführt. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Pegelsubstitution eines unteren Substitutionspegels, wenn ein erster Aufbereitungsauslösewert von der Differenz zwischen dem Pegel (i) des Hauptabtastwerts und den Pegeln (ii) der beiden benachbarten Abtastwerte überschritten wird, während die Pegelsubstitution eines oberen Substitutionspegels erfolgt, wenn eine solche Differenz von einem zweiten Aufbereitungsauslösewert überschritten wird. In jedem Fall werden die Aufbereitungsauslösewerte vorzugsweise mit Hilfe ausgewählter Parameter bestimmt, einschließlich Welligkeit und/oder Rauschen. Darüber hinaus werden die Aufbereitungsauslösewerte, wie weiter unten beschrieben, vorzugsweise aus Informationen des Bezugsfelds abgeleitet.
Wie ebenfalls weiter unten beschrieben, wird der Abstand zwischen dem Hauptabtastwert und den benachbarten Abtastwerten vorzugsweise so ausgewählt, dass die Pegelaufbereitung optimiert wird. Die Auswahl hängt üblicherweise von Faktoren wie der Codierung ab. Im Fall der 1,7RLL-Codierung beispielsweise beträgt der Abstand vorzugsweise zwei Kanalbits auf jeder Seite des Hauptabtastwerts.
Pegelaufbereitungsschaltung
Bezug nehmend auf 2 ist eine Pegelaufbereitungsschaltung 100 gemäß vorliegender Erfindung dargestellt. Die Pegelaufbereitungsschaltung 100 umfasst eine Abtastlogik 102, eine arithmetische Logik 104, eine Abtastwertauswahllogik 106 und eine Aufbereitungslogik 108. In der in 2 gezeigten veranschaulichenden Ausführungsform. ist die Schaltung 100 so implementiert, dass sie auf die 1,7RLL-Codierung reagiert.
Die Abtastlogik 102 empfängt ein digitalisiertes Lesesignal 202 und erzeugt ein Haupt- und zwei Nebensignale, wobei die Hauptabtastwerte selektiv für die Pegelaufbereitung ausgewählt werden. Die Abtastlogik 102 hat ausgewählte Abgriffe 206A und 206B und ist durch einen Kanaltakt 204 (CCLK) getaktet.
Die Abtastlogik 102 verfügt ferner über Speicherelemente 208A, 208B, 208C und 208D. Jedes der Speicherelemente 208A-D empfängt den CCLK 204 und ist ein Bit tief, um eine Verzögerung von einem Taktzyklus einzuführen. Die Speicherelemente 208A-D haben jeweils Eingangsanschlüsse 210A-D und Ausgangsanschlüsse 212A-D. Der Ausgangsanschluss 212A ist mit dem Eingangsanschluss 210B gekoppelt; der Ausgangsanschluss 212B ist mit dem Eingangsanschluss 210C gekoppelt, und der Ausgangsanschluss 212C ist mit dem Eingangsanschluss 210D gekoppelt. Die Ausgangsanschlüsse 212B und 212D sind mit den Abgriffen 206A bzw. 206B gekoppelt.
Der Eingangsanschluss 210A empfängt das digitalisierte Lesesignal 202. Da durch CCLK 204 getaktet, wird das digitalisierte Signal dementsprechend (i) nach einer Verzögerung von zwei Taktzyklen nach dem Empfang am Eingangsanschluss 210A am Abgriff 206A bereitgestellt und (ii) nach einer Verzögerung von vier Taktzyklen nach einem solchen Empfang am Abgriff 206B bereitgestellt, d.h. mit einer Verzögerung von zwei Taktzyklen nach der Bereitstellung am Abgriff 206A. In den folgenden Erörterungen bezeichnet (a) T0 das Hauptsignal, d.h. Abtastwerte des verzögerten digitalisierten Lesesignals, wie es am Abgriff 206A vorliegt, (b) T-2 bezeichnet ein erstes benachbartes Signal, d.h. Abtastwerte des verzögerten digitalisierten Lesesignals, wie am Abgriff 206B vor liegend, und (c) T+2 bezeichnet ein zweites benachbartes Signal, d.h. Abtastwerte des digitalisierten Lesesignals 202, wie es von der Pegelaufbereitungsschaltung 100 empfangen wird.
Die Abgriffe 206A und 206B und der Eingangsanschluss 210A sind mit der arithmetischen Logik 104 gekoppelt. Wie gezeigt umfasst die arithmetische Logik 104 Subtrahierglieder 220A und 220B. In diesem Beispiel ist der Abgriff 206A mit jedem der Subtrahierglieder 220A und 220B gekoppelt, während das Subtrahierglied 220A auch noch mit dem Eingangsanschluss 210A gekoppelt ist und während das Subtrahierglied 220B auch noch mit dem Abgriff 206B gekoppelt ist. Das Subtrahierglied 220A subtrahiert jeden Abtastwert von T0 von einem entsprechenden Abtastwert T+2, um ein Ausgangssignal Diff1 zu liefern. Das Subtrahierglied 220B subtrahiert jeden Abtastwert von T0 von einem entsprechenden Abtastwert T-2, um ein Ausgangssignal Diff2 zu liefern.
Wie gezeigt werden die Ausgangssignale Diff1 und Diff2 zur Abtastwertauswahllogik 106 weitergeleitet. Die Abtastwertauswahllogik 106 umfasst wie dargestellt (a) Komparatoren 222A, 222B, 222C und 222D sowie (b) Steuerlogiken 224A und 224B. Die Komparatoren 222A und 222B vergleichen die Ausgangssignale Diff1 und Diff2 jeweils mit einem ersten ausgewählten Aufbereitungsauslösewert und liefern darauf basierend entsprechende Signale Exceed1 und Exceed2. Die Komparatoren 222C und 222D vergleichen die Ausgangssignale Diff1 und Diff2 jeweils mit einem zweiten ausgewählten Aufbereitungsauslösewert und liefern darauf basierend entsprechende Signale Exceed3 und Exceed4. Die Signale Exceed1 und Exceed2 werden der Steuerlogik 224A als Eingangssignale zugeführt, und die Signale Exceed3 und Exceed4 werden der Steuerlogik 224B als Eingangssignale zugeführt. Die Steuerlogiken 224A und 224B in dieser Darstellung sind jeweils als UND-Gatter implementiert. Die Steuerlogiken 224A und 224B liefern ein Select LSL-Signal bzw. ein Select USL-Signal.
Obwohl der erste und der zweite Aufbereitungsauslösewert gemäß der Darstellung den Komparatoren 222A-D von den Speicherelementen 221A und 221B zugeführt werden, ist darauf hinzuweisen, dass die Aufbereitungsauslösewerte auch auf andere Weise bereitgestellt werden können, ohne dadurch von den Grundsätzen der Erfindung abzuweichen. Darüber hinaus ist anzumerken, dass auch ein einzelner, von einer beliebigen der zuvor beschriebenen Strukturen bereitgestellter Aufbereitungsauslösewert benutzt werden kann, ohne dadurch von den Grundsätzen der Erfindung abzuweichen.
Der Vergleich mit einem oder mehreren Aufbereitungsauslösewerten wird vorzugsweise vorgenommen, um eine Auswahl von Abtastwerten für die Pegelaufbereitung auszuschließen (hier mitunter als "Ausschlussfunktion" bezeichnet). Bei der Implementierung der Ausschlussfunktion wird es bevorzugt, dass die Aufbereitungsauslösewerte aus Informationen des Bezugsfelds abgeleitet werden. Im Fall der Pegelsubstitution beispielsweise werden die Aufbereitungsauslösewerte vorzugsweise auf einen Bruchteil (z.B. auf die Hälfte) des jeweils zugehörigen Substitutionspegels eingestellt. Als weiteres Beispiel basieren die Aufbereitungsauslösewerte auf einer Beschreibung der Welligkeit, beispielsweise durch Einbeziehung geeigneter Marken und/oder Leerstellen im Bezugsfeld. Als wiederum weiteres Beispiel basieren die Aufbereitungsauslösewerte auf einer Beschreibung des Kanalrauschens. Als noch ein weiteres Beispiel basieren die Aufbereitungsauslösewerte auf einer Kombination aus einem oder mehreren des oben genannten Aspekte, mit oder ohne zusätzliche Parameter. In jedem Fall versteht es sich, dass auch andere Vorgehensweisen zur Einstellung der Auslösewerte möglich sind, ohne dadurch von den Grundsätzen der Erfindung abzuweichen.
Die Ausschlussfunktion kann selektiv deaktiviert oder nicht implementiert werden. In solchen Fällen werden die Aufbereitungsauslösewerte vorzugsweise auf eine Bezugsamplitude eingestellt, z.B. Null.
Die Aufbereitungslogik 108 ist mit der Abtastlogik 102 und der Abtastwertauswahllogik 106 gekoppelt. Von der Abtastlogik 102 empfängt die Aufbereitungslogik 108 Abtastwerte von T0. Von der Abtastwertauswahllogik 106 empfängt die Anwendungsschaltung 228 die Signale Select SSL und Select LSL.
Bei einer auf Pegelsubstitution basierenden Ausführungsform umfasst die Aufbereitungslogik 108 vorzugsweise eine Anwendungsschaltung 228, die mit Speicherelementen 223 und 225 gekoppelt ist. Von den Speicherelementen 223 und 225 empfängt die Anwendungsschaltung 228, als jeweilige Eingänge, ein Signal mit einem oberen Substitutionspegel und ein Signal mit einem unteren Substitutionspegel. Obwohl diese Substitutionspegel so gezeigt sind, dass sie der Anwendungsschaltung 228 von den jeweiligen Speicherelementen 223 und 225 zugeführt werden, versteht es sich, dass diese Substitutionspegel auch auf andere Weise bereitgestellt werden können, ohne dadurch von den Grundsätzen der Erfindung abzuweichen.
Beim Betrieb einer auf Pegelsubstitution basierenden Ausführungsform liefert die Anwendungsschaltung 228 ein Ausgangssignal unter Steuerung der Signale Select USL und Select LSL. Veranschaulicht wird die Steuerung in Tabelle 1 (eine Wahrheitstabelle, in der S-USL das Signal Select USL, S-LSL das Signal Select LSL und Ausgabe das Ausgangssignal der Anwendungsschaltung 228 darstellt):
Tabelle 1:
Wie in dieser Tabelle dargestellt, wird der T0-Abtastwert ausgegeben, wenn beide Select-Signale niedrig sind. Wenn jedoch eines der Select-Signale hoch ist, wird der zu dem hohen Signal gehörende Substitutionspegel ausgegeben. Wenn darüber hinaus beide Select-Signale hoch sind, liegt ein ungültiger/spezieller Zustand vor. In diesem Zustand kann der T0-Abtastwert ausgegeben werden oder alternativ eine spezielle Verarbeitung vorgesehen werden. Bei typischen Aufbereitungsauslösewerten würde dieser ungültige/spezielle Zustand nicht auftreten. Die spezielle Verarbeitung an sich würde generell durch eine zusätzliche Logik, die einen beide der Aufbereitungsauslösewerte steuert, die Aufbereitungsschaltung 108 und/oder die Abtastwertauswahllogik 106 ausgelöst.
Zur speziellen Verarbeitung kann es gehören, dass etwas anderes als die hierin beschriebene Pegelaufbereitung verarbeitet wird. Eine solche spezielle Verarbeitung könnte beispielsweise die Verarbeitung des Lesesignals aus Gründen mit sich bringen, die sich von einer Förderung der Lesegenauigkeit unterscheiden oder ihr sogar entgegenstehen.
Wie veranschaulicht, wird die Anwendungsschaltung 228 vorzugsweise als ein 3-Eingänge-Multiplexer unter der Steuerung der Signale Select-USL und Select-LSL implementiert, die von der Abtastwertauswahllogik 106 empfangen werden.
Die Pegelaufbereitungsschaltung 100 in der Darstellung reagiert, wie zuvor beschrieben, auf den lauflängenbegrenzten (RRL)-Modulationscode 1,7. Beispielsweise umfasst die Schaltung 100 eine Abtastlogik 102 mit vier Speicherelementen 208A-D, die Abgriffe 206A und 206B haben und Taktzyklusverzögerungen einführen, so dass das digitalisierte Lesesignal, wenn von CCLK 204 getaktet, (i) nach einer Verzögerung von zwei Taktzyklen nach Empfang am Eingangsanschluss 210A am Abgriff 206A und (ii) nach einer Verzögerung von zwei Taktzyklen nach der Bereitstellung am Abgriff 206A am Abgriff 206B zur Verfügung steht. So konfiguriert, wird die Abtastlogik 102 aktiviert, um (a) das Hauptsignal T0 von Abtastwerten am Abgriff 206A, (b) ein erstes Nebensignal T-2 von Abtastwerten am Abgriff 206B und (c) ein zweites Nebensignal T+2 von Abtastwerten, wenn ein derartiges Signal ursprünglich von der Pegelaufbereitungsschaltung 100 empfangen wird, bereitzustellen. Im Allgemeinen reagiert diese Implementierung auf die d-Randbedingung der RLL-Codierung: da die d-Randbedingung den minimalen Abstand zwischen Kanalbitübertragungen definiert, bestimmt die d-Randbedingung den Abstand der beiden Nebensignale auszuwertender Abtastwerte, indem festgelegt wird, ob Abtastwerte im Hauptsignal einer Pegelaufbereitung unterzogen werden.
Bei anderen Codes als 1,7RLL ändert sich die d-Randbedingung üblicherweise. Als Reaktion darauf wird normalerweise die Pegelaufbereitungsschaltung 100 anders als dargestellt implementiert. Die Abtastlogik 102 wird zum Beispiel normalerweise mit einer unterschiedlichen Anzahl von Speicherelementen 208 und/oder Abgriffen 206 mit einem anderen Abstand implementiert, um auf diese Weise das Hauptsignal und die benachbarten Signale mit einem geeigneten Verzögerungsverhältnis bereitzustellen. Tabelle 2 zeigt die d-Randbedingung und den Abstand der Nachbarn (in Kanalbits) für verschiedene Codes.
Tabelle 2:
3 zeigt ein Blockschaltbild eines Speichersystems 300 gemäß vorliegender Erfindung. Das Speichersystem 300 umfasst: (i) eine Leseschaltung 302 zum Lesen der Speichermedien, um ein analoges Lesesignal zu erzeugen, (ii) eine Analog-Digital-Umsetzer-Schaltung (ADC) 304, die das analoge Signal empfängt und daraus das digitalisierte Lesesignal 202 erzeugt, (iii) einen Bezugsfeldanalysator 306, der das digitalisierte Lesesignal empfängt und, basierend auf den Marken und/oder Leerstellen eines oder meh rerer Bezugsfelder, einen oder mehrere Pegelaufbereitungsparameter erhält, und, sofern so implementiert, einen oder mehrere Aufbereitungsauslösewerte und Erkennungssteuerungssignale, (iv) die Pegelaufbereitungsschaltung 100, die das digitalisierte Lesesignal, die Aufbereitungsauslösewerte und die Pegelaufbereitungsparameter empfängt, um das verarbeitete Lesesignal 230 zu erzeugen, wobei ein solches Signal 230 ein Lesesignal umfasst, bei dem eine Pegelaufbereitung selektiv (und vorzugsweise adaptiv) für ausgewählte Abtastwerte durchgeführt wird, (v) eine Erkennungsschaltung 308, die (a) sowohl das verarbeitete Lesesignale 230 von der Pegelaufbereitungsschaltung 100 als auch die Erkennungssteuerungssignale vom Bezugsfeldanalysator 306 empfängt und (b) ein Ausgangssignal mit detektierten Daten (z.B. eine Sequenz aus Übergängen) erzeugt, und (vi) eine Verarbeitungsschaltung 310 zur Verarbeitung der Daten vom Ausgangssignal der Erkennungsschaltung. Ferner umfasst das System 300 vorzugsweise den Kanaltakt (CCLK) 204, der auf jede der oben genannten Komponenten angewandt wird und diese taktet. Bei diesem System 300 sind die Pegel A und D in den 1(a) und (b) vorzugsweise selektiv verwendbar, um den oberen und den unteren Grenzwert der Analog-Digital-Umsetzer-Schaltung 304 einzustellen und dadurch gleichzeitig auch die Auflösung zu verbessern.
Die Erkennungsschaltung 308 kann auf verschiedene Weise innerhalb der Grundsätze der Erfindung implementiert werden. Beispielsweise kann die Schaltung 308 so ausgeführt sein, dass sie das konventionelle Bit-Slice-Verfahren bereitstellt (d.h. Erkennung basierend auf einem Schwellenwert). Als anderes Beispiel kann die Schaltung 308 so ausgeführt sein, dass sie ein adaptives Bit-Slice-Verfahren bereitstellt. Als noch weiteres Beispiel kann die Schaltung 308 so ausgeführt sein, dass sie einen Maximum-Likelihood-Erkennungsmechanismus bereitstellt, wie in der US-amerikanischen Patentschrift von Johannes J. Verbooom und Fred N. Wamble, US 6.091.687 , eingereicht am 19.Dezember 1997 und mit dem Titel METHOD AND APPARATUS FOR MAXIMAUM LIKELIHOOD DETECTION, beschrieben. In diesem letztgenannten Beispiel sind die Pegel A und D in den 1(a) und (b) vorzugsweise selektiv verwendbar, um den Begrenzungspegel gemäß vorliegender Erfindung auf eine Maximum-Likelihood-Erkennung einzustellen.
In jedem Fall wird bevorzugt, dass die Erkennungsschaltung 308 mit dem Bezugsfeldanalysator 306 gekoppelt ist, um die für den Betrieb der Erkennungsschaltung 308 relevanten Erkennungssteuerungssignale zu empfangen. In Bezug auf einen Maximum-Likelihood-Erkennungsmechanismus geben die Erkennungssteuerungssignale bei spielsweise Aufschluss über den auf das digitalisierte Lesesignal anwendbaren Begrenzungspegel.
Sowohl beim konventionellen als auch beim adaptiven Bit-Slice-Verfahren zeigen die Erkennungssteuerungssignale vorzugsweise den auf jeden Abtastwert anwendbaren Erkennungsschwellenwert an. Beim konventionellen Bit-Slice-Verfahren liegt der Erkennungsschwellenwert üblicherweise fest, da er von ausgewählten Abtastwerten des Bezugsfelds abgeleitet wird (z.B. basiert der Erkennungsschwellenwert auf dem Mittelwert der Abtastwerte 3, 4, 9 und 10). Beim adaptiven Bit-Slice-Verfahren neigt der Erkennungsschwellenwert dazu zu variieren. Beispielsweise kann der Erkennungsschwellenwert von den Abtastwerten des Bezugsfelds abgeleitet werden, wobei der Schwellenwert in vorgegebenen Intervallen oder basierend auf vorgegebenen Stimuli oder basierend auf einer Kombination aus beidem aktualisiert, justiert oder neu abgeleitet wird.
Das System 300 kann auch auf andere Weise implementiert sein, ohne dadurch von den Grundsätzen der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann die Erkennungsschaltung ihre eigenen Erkennungssteuerungssignale erzeugen, anstatt diese Signale vom Bezugsfeldanalysator 306 zu empfangen. In einem solchen Fall umfasst das verarbeitete Lesesignal 230 vorzugsweise Bezugsfeldinformationen.
Um die Aufbereitungsauslösewerte und/oder die Pegelaufbereitungsparameter bereitzustellen, umfasst das System 300 in einem weiteren Beispiel entsprechende Register für die Aktualisierung/Justierung jedes derartigen Wertes/Parameters. In dieser Hinsicht wird in Erwägung gezogen, dass sowohl die Aufbereitungsauslösewerte als auch die Pegelaufbereitungsparameter mehr als einmal vorkommen kann (wie in 3 durch die Verwendung von der Bezugszeichen "x" und "y" veranschaulicht. Weiterhin wird erwogen, dass der Bezugsfeldanalysator 306 statt der Pegelaufbereitungsparameter einen oder mehrere Substitutionspegel bereitstellt (z.B. obere und/oder untere Substitutionspegel, paarweise oder in anderen Anordnungen, wie oben beschrieben), wobei diese Pegel vorzugsweise aus den Pegelaufbereitungsparametern abgeleitet werden, die vom Bezugsfeld des digitalisierten Lesesignals 202 erlangt wurden.
Schlussfolgerung
Die vorliegende Erfindung schafft Systeme, Verfahren und Geräte zur Wiedergewinnung von Daten von Aufzeichnungsträgern wie beispielsweise einer magnetischen Platte, einer optischen Platte, einem optischen Band und magneto-optischen Systemen. Ein Vorteil der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass sie eine genaue Erkennung der aufgezeichneten Daten ermöglichen und gleichzeitig eine höhere Aufzeichnungsdichte und andere Parameter berücksichtigt, die dazu neigen, Schwellenwertschwankungen und Margenverschlechterungen zu verursachen.
Es versteht sich von selbst, dass verschiedene andere Änderungen in Bezug auf die Einzelheiten, Materialien und Anordnungen der Bauteile und Schritte, die zur Erläuterung der Art dieser Erfindung beschrieben und dargestellt wurden, vom Fachkundigen vorgenommen werden können, ohne dass von den Grundsätzen und dem Umfang der Erfindung abgewichen wird, wie sie in den anhängenden Ansprüchen dargelegt sind.

Claims

Verfahren zur Aufbereitung von Abtastwerten eines Lesesignals in Speichertechnologien, wobei das Lesesignal zu einem Bezugsfeld gehörende Abtastwerte umfasst und das Verfahren Folgendes umfasst: Beschaffen von einem oder mehreren Pegelaufbereitungsparameter(n) im Zusammenhang mit ausgewählten Abtastwerten, die zu dem Bezugsfeld gehören; Auswählen eines Hauptabtastwerts aus dem Lesesignal; Auswählen von einem oder mehreren benachbarten Abtastwerten aus dem Lesesignal, wobei die benachbarten Abtastwerte in vorgegebenen Abständen, in Kanalbits, von dem Hauptabtastwert angeordnet sind; Vergleichen des Hauptabtastwerts mit jedem der benachbarten Abtastwerte, um festzustellen, ob die ausgewählten Aufbereitungskriterien erfüllt sind; und Pegelaufbereitung des Hauptabtastwerts, wenn festgestellt wurde, dass die ausgewählten Aufbereitungskriterien erfüllt sind, wobei die Pegelaufbereitung auf einen oder mehrere der erlangten Pegelaufbereitungsparameter reagiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Pegelaufbereitung die Zuordnung von einem oder von mehreren ausgewählten Substitutionspegel(n) zum Hauptabtastwert umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Auswahl der benachbarten Abtastwerte auf die Codierung des Lesesignals reagiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Vergleich des Hauptabtastwerts mit jedem der benachbarten Abtastwerte die Differenzermittlung zwischen dem Pegel des Hauptabtastwerts und dem Pegel von jedem einer Vielzahl von ausgewählten benachbarten Abtastwerten umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Vergleich des Hauptabtastwerts mit jedem der benachbarten Abtastwerte Folgendes umfasst: Subtrahieren des Pegel des Hauptabtastwerts von den Pegeln zweier oder mehrerer benachbarter Abtastwerte, wobei derartige benachbarte Abtastwerte einen definierten Kanalbitabstand von dem Hauptabtastwert haben, und wobei die Feststellung, dass die ausgewählten Aufbereitungskriterien erfüllt sind, auch die Feststellung umfasst, dass jede der genannten Pegelsubtraktionen eine Zahl mit einem gemeinsamen arithmetischen Vorzeichen ergibt.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend die Ausführung einer Ausschlussfunktion, um auf diese Weise selektiv der Ausführung einer Pegelaufbereitung für einen Hauptabtastwert auszuschließen, wobei die Ausführung einer Ausschlussfunktion Folgendes umfasst: Auffinden einer Reihe von Differenzen zwischen dem Hauptabtastwert und ausgewählten benachbarten Abtastwerten, und Vergleichen der genannten Reihe von Differenzen mit einem oder mehreren ausgewählten Aufbereitungsauslösewerten.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Ausführung einer Ausschlussfunktion die Benutzung eines Aufbereitungsauslösewertes umfasst, der aus ausgewählten, zu dem Bezugsfeld gehörenden Abtastwerten abgeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Erlangung der Pegelaufbereitungsparameter das Auswählen eines Musters von Marken und Leerstellen umfasst, die bei der Aufzeichnung einer Vielzahl von Bezugsfeldern verwendet werden, um auf diese Weise adaptiv die Pegelaufbereitungsparameter zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 8, weiterhin umfassend die Verwendung eines Musters mit mindestens einem von beiden: (i) einem Satz Marken und Leerstellen, die sich in einem oder mehreren Frames eines Aufzeichnungsträgers befinden, oder (ii) Präambelbytes, die zu einem oder mehreren Sektoren des zum Lesesignal gehörenden Aufzeichnungsträgers gehören.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend das Abtasten des Lesesignals an Kanalbitstellen, um eine Vielzahl von Abtastwerten bereitzustellen, und wobei der Hauptabtastwert und die benachbarten Abtastwerte aus einer Vielzahl derart bereitgestellter Abtastwerte ausgewählt werden.
Schaltung, wobei die Schaltung zur Aufbereitung von Abtastwerten eines Lesesignals in Speichertechnologien vorgesehen ist, das Lesesignal zu einem Bezugsfeld gehörende Abtastwerte umfasst, und die Schaltung Folgendes umfasst: Abtastlogik (102), wobei die Abtastlogik (102) einen Hauptabtastwert sowie einen oder mehrere benachbarte Abtastwerte des Lesesignals liefert; arithmetische Logik (104), die mit der Abtastlogik (102) gekoppelt ist, wobei die arithmetische Logik (104) den Hauptabtastwert mit den benachbarten Abtastwerten vergleicht, um festzustellen, ob die ausgewählten Aufbereitungskriterien erfüllt sind; und Aufbereitungslogik (108), die mit der arithmetischen Logik (104) und der Abtastlogik (102) gekoppelt ist, wobei Aufbereitungslogik (108) den Hauptabtastwert empfängt und selektiv eine Pegelaufbereitung vornimmt, wenn festgestellt wurde, dass die ausgewählten Aufbereitungskriterien erfüllt sind.
Schaltung nach Anspruch 11, weiterhin umfassend eine oder mehrere Pegelsubstitutionsschaltungen (223, 225), wobei die genannte Schaltungen mit der Aufbereitungslogik (108) gekoppelt sind und der Aufbereitungslogik (108) ausgewählte Substitutionspegel zuführen, und wobei die Aufbereitungslogik (108) die Pegelaufbereitung ausführt, indem dem Hauptabtastwert reagierend auf die arithmetische Logik (104) selektiv ein oder mehrere Aufbereitungspegel zugeordnet werden.
Schaltung nach Anspruch 12, wobei die Pegelsubstitutionsschaltungen (223, 225) obere und untere Substitutionspegel liefern.
Schaltung nach Anspruch 12, wobei eine Pegelsubstitutionsschaltung (223, 225) einen Bezugsmarkenanalysator (306) umfasst.
Schaltung nach Anspruch 11, wobei die Abtastlogik (102) reagierend auf die Codierung des Lesesignals benachbarte Abtastwerte auswählt.
Schaltung nach Anspruch 11, wobei die arithmetische Logik (104) die Differenz zwischen dem Pegel des Hauptabtastwerts und dem Pegel von jedem einer ausgewählten Vielzahl von benachbarten Abtastwerten ermittelt und feststellt, ob derartige Pegeldifferenzen ein gemeinsames arithmetisches Vorzeichen haben.
Schaltung nach Anspruch 11, weiterhin umfassend eine Abtastwertauswahllogik (106), die mit der Aufbereitungslogik (108) gekoppelt ist, wobei die Abtastwertauswahllogik (106) eine Ausschlussfunktion implementiert, um der Ausführung einer Pegelaufbereitung für einen ausgewählte Hauptabtastwert auszuschließen.
Schaltung nach Anspruch 17, weiterhin umfassend eine Aufbereitungsauslöseschaltung (221A, 221B), die mit der Abtastwertauswahllogik (108) gekoppelt ist, wobei die Aufbereitungsauslöseschaltung (221A, 221B) einen oder mehrere Aufbereitungsauslösewerte liefert.
Schaltung nach Anspruch 18, wobei die Aufbereitungsauslöseschaltung (221A, 221B) einen Bezugsfeldanalysator (306) umfasst.
Schaltung nach Anspruch 11, wobei die Aufbereitungslogik (108) einen Multiplexer umfasst, der den Hauptabtastwert und einen oder mehrere Substitutionspegel empfängt, und der Multiplexer weiterhin ein oder mehrere auf die arithmetische Logik reagierende Steuersignale empfängt und reagierend auf die Steuersignale entweder den Hauptabtastwert oder die Substitutionspegel ausgibt.