JP2011108324A - Method for evaluating characteristics of magnetic recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は磁気記録媒体の特性評価方法に関するものであり、特に高密度な記録においてビットが隣接して記録されることにより生ずる記録信号の非線形遷移シフトやパーシャルイレージャ等の非線形歪みを定量的に評価する方法に関する。本発明の特性評価方法は、固定磁気記録装置用の磁気ディスク媒体、磁気テープ等の磁気記録を行う磁気記録媒体の特性評価に用いることができる。 The present invention relates to a method for evaluating characteristics of a magnetic recording medium, and in particular, quantitatively analyzes non-linear distortion such as non-linear transition shift and partial erasure of a recording signal caused by adjacent recording of bits in high-density recording. On how to evaluate. The characteristic evaluation method of the present invention can be used for characteristic evaluation of a magnetic recording medium that performs magnetic recording, such as a magnetic disk medium or a magnetic tape for a fixed magnetic recording apparatus.
現在の磁気記録装置のリードチャネルの信号処理は、従来のピーク検出方式に変わり、PRML(Partial Response Maximum Likelihood)方式が主流である。線記録密度上昇によりビット間隔が狭くなると、波形干渉により、ピーク検出方式ではビット検出性能の低下が顕著となるが、PRML方式は波形干渉を前提とした検出を行うので、性能劣化をより少なくすることができる。 In the current read channel signal processing of magnetic recording apparatuses, the PRML (Partial Response Maximum Likelihood) method is the mainstream instead of the conventional peak detection method. When the bit interval is narrowed due to an increase in the linear recording density, the peak detection method significantly reduces the bit detection performance due to waveform interference. However, the PRML method performs detection based on waveform interference, and therefore reduces performance degradation. be able to.
しかしビット間隔が狭くなると、隣接ビットの影響による非線形歪みも増大する。これらの非線形歪みには、磁化遷移位置が本来の形成されるべき位置に対して前後にシフトする、非線形遷移シフトや、再生パルス波形の振幅が、孤立波を線形的に重ね合わせた場合よりも低下するパーシャルイレージャがあるが、これらはいずれもPRML方式の検出性能を低下させ、エラーレートを悪化させる要因となる。そのため磁気記録装置では、これらの非線形歪みを極力少なくするために、何らかの手段により非線形歪みの量を推定し、その推定値に応じて前置補償を行うのが一般的である。 However, when the bit interval is narrowed, nonlinear distortion due to the influence of adjacent bits also increases. In these nonlinear distortions, the transition position of the magnetization shifts back and forth with respect to the position where it should be originally formed, and the amplitude of the reproduced pulse waveform is larger than when the solitary wave is linearly superimposed. There is a partial erasure that decreases, but these all decrease the detection performance of the PRML system and cause the error rate to deteriorate. Therefore, in a magnetic recording apparatus, in order to reduce these nonlinear distortions as much as possible, it is general to estimate the amount of nonlinear distortion by some means and perform pre-compensation according to the estimated value.
一方、磁気記録の高記録密度化が進んだ現在において、磁気記録媒体や磁気記録ヘッドの評価においても、非線形歪みの評価の重要性が高まっており、より高精度で、より効率的な測定法が求められている。 On the other hand, with the progress of higher recording density of magnetic recording, the importance of nonlinear distortion evaluation is increasing in the evaluation of magnetic recording media and magnetic recording heads, and more accurate and more efficient measurement methods. Is required.
磁気記録媒体の非線形歪みの測定法としては、例えば擬似ランダム信号の周期性を利用した方法がある。この方法は、擬似ランダム信号を記録した場合、非線形遷移シフトがあると、その読出し波形の特定の位置に非線形遷移シフト量に応じた大きさの擬似ランダム信号のエコーが現われることを利用する。この種の測定法の内、例えば、非特許文献1に開示されている方法は、擬似ランダム信号の再生波形と記録ビット系列の逆畳み込みによりダイパルス応答波形を求め、このダイパルス応答波形の中からエコーパルスを取り出している。 As a method for measuring nonlinear distortion of a magnetic recording medium, for example, there is a method using the periodicity of a pseudo random signal. This method utilizes the fact that when a pseudo-random signal is recorded, if there is a non-linear transition shift, an echo of the pseudo-random signal having a magnitude corresponding to the non-linear transition shift amount appears at a specific position of the read waveform. Among this type of measurement method, for example, the method disclosed in Non-Patent Document 1 obtains a dipulse response waveform by deconvolution of a reproduced waveform of a pseudo-random signal and a recording bit sequence, and echoes from this dipulse response waveform. Taking out the pulse.
また高調波除去法と呼ばれる別の方法は、特定のビットパターンを記録再生した場合、非線形遷移シフトが無い場合には特定の奇数次高調波成分がゼロとなり、非線形遷移シフトがある場合には、その量に比例した奇数次高調波成分が現われることを利用するものである。 Another method called harmonic elimination method is that when a specific bit pattern is recorded and reproduced, if there is no nonlinear transition shift, the specific odd-order harmonic component becomes zero, and if there is a nonlinear transition shift, This utilizes the fact that odd harmonic components appear in proportion to the quantity.
例えば非特許文献2に開示されている方法も、この高調波除去法の一種である。本方法は、奇数次高調波を除去するビットパターンを構成する一般化された方法を開示している。この構成法の基になるのは次のような原理である。
For example, the method disclosed in Non-Patent
時間間隔qTだけ離れた同極性のパルス波形A、A’が周期NTで繰り返す信号の基本周波数はf0=1/NTであり、そのk次高調波の電圧は式(1)のように表される。 The fundamental frequency of a signal in which the pulse waveforms A and A ′ having the same polarity separated by the time interval qT repeat with a period NT is f 0 = 1 / NT, and the voltage of the k-order harmonic is expressed as shown in Equation (1). Is done.
従って例えば以下に示す30ビットのパターン(NRZI表記である。)は、1ビット目と10ビット目の間隔が9T、2ビット目と17ビット目の間隔が15Tであり、k=5とした場合、それぞれの間隔が上記条件を満足するので、その再生波形の5次高調波成分はゼロとなる。
110000000100000010000000000000
しかし非線形歪みがある場合は、5次高調波成分ははゼロにはならない。もし2ビット目が非線形遷移シフトによりΔだけ前方にシフトしたとすると、5次高調波電圧はΔがTに対して極めて小さい場合は、近似的に式(3)のように表される。
Therefore, for example, in the following 30-bit pattern (in NRZI notation), the interval between the 1st and 10th bits is 9T, the interval between the 2nd and 17th bits is 15T, and k = 5 Since each interval satisfies the above condition, the fifth harmonic component of the reproduced waveform becomes zero.
110000000100000010000000000000
However, when there is nonlinear distortion, the fifth harmonic component does not become zero. If the second bit is shifted forward by Δ due to non-linear transition shift, the fifth-order harmonic voltage is approximately expressed as equation (3) when Δ is very small with respect to T.
ところで以上の方法はいずれも非線形遷移シフトとパーシャルイレージャとを分離することができなかった。パーシャルイレージャがあると、非線形遷移シフト量が実際より大きく見積られてしまう問題があった。また上述の高調波除去法は、非線形遷移シフトがビット間隔Tより十分に小さいことを仮定していたため、本仮定が成り立たない場合には、測定誤差が増大する問題があった。 However, none of the above methods can separate nonlinear transition shift and partial erasure. If there was a partial erasure, there was a problem that the amount of non-linear transition shift was estimated larger than the actual amount. Further, since the above harmonic elimination method assumes that the nonlinear transition shift is sufficiently smaller than the bit interval T, there is a problem that measurement error increases when this assumption is not satisfied.
非線形遷移シフトとパーシャルイレージャを分離して測定する方法として、例えば非特許文献3は、まず非線形遷移シフトの影響を受けない方形波信号を用いてパーシャルイレージャを単独で求め、次に高調波除去によりトータルの非線形歪みを求め、そしてそれらの結果から非線形遷移シフト量を求める方法を開示している。しかし本方法も非線形遷移シフトがビット間隔Tより十分に小さいことを仮定していたため、やはり同様の問題があった。 As a method of measuring the nonlinear transition shift and the partial erasure separately, for example, Non-Patent Document 3 first determines a partial erasure using a square wave signal that is not affected by the nonlinear transition shift, A method for obtaining a total nonlinear distortion by removing harmonics and obtaining a nonlinear transition shift amount from these results is disclosed. However, since this method also assumed that the nonlinear transition shift was sufficiently smaller than the bit interval T, there was a similar problem.
また別の方法として、特許文献1には、ダイビットと孤立ビットを含む30ビットの測定パターンの内、ダイビットのビット間隔に対して前置補償を行い、孤立ビットのみを含む参照パターンとの5次高調波比率をが最小となる補償量からパーシャルイレージャを求め、さらに5次高調波比率とパーシャルイレージャ、及び非線形遷移シフトとを関係づける所定の式を用いて非線形遷移シフト量を求める方法を開示している。しかし本方法は、ダイビットの間隔を連続的に変化させる前置補償手段を必要とし、そのようなハードウェアは構造が複雑でかつ高い精度が要求されるので、実施が容易でなかった。 As another method, Patent Document 1 discloses that a 30-bit measurement pattern including a dibit and an isolated bit performs pre-compensation on the bit interval of the dibit, and a fifth order with a reference pattern including only the isolated bit. The partial erasure is obtained from the compensation amount that minimizes the harmonic ratio, and further, the nonlinear transition shift amount is obtained using a predetermined expression that relates the fifth harmonic ratio, the partial erasure, and the nonlinear transition shift. A method is disclosed. However, this method requires pre-compensation means for continuously changing the interval between dibits, and such hardware has a complicated structure and requires high accuracy, so that it has not been easy to implement.
上述したように、従来の非線形歪みの測定法は、非線形遷移シフトとパーシャルイレージャを分離して測定することできないか、たとえできたとしても、非線形遷移シフトがビット間隔Tより十分に小さいという条件を必要としていたり、或いは複雑かつ高精度なハードウェアを必要とするために実施が容易でない等の問題があった。 As described above, the conventional nonlinear distortion measurement method cannot measure the nonlinear transition shift and the partial erasure separately, or even if it can, the nonlinear transition shift is sufficiently smaller than the bit interval T. There is a problem that implementation is not easy because conditions are required, or complicated and highly accurate hardware is required.
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、非線形遷移シフトがビット間隔Tに対して無視できない場合でも、測定精度の低下をもたらすことがなく非線形歪みを非線形遷移シフトとパーシャルイレージャとに分離して評価でき、かつ比較的容易に実施することができる磁気記録媒体の特性評価方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and its object is to achieve non-linear transition of non-linear distortion without deteriorating measurement accuracy even when non-linear transition shift cannot be ignored with respect to the bit interval T. It is an object of the present invention to provide a method for evaluating the characteristics of a magnetic recording medium that can be separately evaluated for shift and partial erasure and can be implemented relatively easily.
上記目的を達成するために、本発明の磁気記録媒体の特性評価方法は、磁気記録ヘッドを用いて磁気記録媒体に複数のビットパターンを記録し、これを読み出して磁気記録媒体の特性を評価する方法において、前記複数のビットパターンは、21ビット毎に孤立ビットを持つ42ビット長の第1のビットパターンと、先頭にダイビット、10ビット目、17ビット目、20ビット目、25ビット目、29ビット目、及び34ビット目にそれぞれ孤立ビットを持つ42ビット長の第2のビットパターンとを含み、さらに第2のビットパターンの10ビット目と25ビット目の孤立ビットの位相をぞれぞれ所定量だけシフトした複数の他のビットパターンを含み、前記各ビットパターンの再生波形の7次高調波成分を求めて非線形遷移シフトとパーシャルイレージャをそれぞれ算出することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a method for evaluating characteristics of a magnetic recording medium according to the present invention records a plurality of bit patterns on a magnetic recording medium using a magnetic recording head and reads out the bit patterns to evaluate the characteristics of the magnetic recording medium. In the method, the plurality of bit patterns include a first bit pattern having a 42-bit length having an isolated bit every 21 bits, a dibit at the beginning, a 10th bit, a 17th bit, a 20th bit, a 25th bit, A second bit pattern having a 42-bit length having an isolated bit at each of the bit and the 34th bit, and the phases of the 10th and 25th isolated bits of the second bit pattern, respectively. A plurality of other bit patterns shifted by a predetermined amount are included, and a seventh-order harmonic component of the reproduced waveform of each bit pattern is obtained to obtain a nonlinear transition shift and a pattern. And calculates the Sharuireja respectively.
前記他のビットパターンは、第3乃至第5のビットパターンであり、第3のビットパターンは、前記第2のビットパターンの、10ビット目の孤立ビットの位相を前記所定量Bだけ進ませたパターンであり、第4のビットパターンは、前記第2のビットパターンの25ビット目の孤立ビットの位相を前記所定量Bだけ遅らせたパターンであり、第5のビットパターンは、前記第2のビットパターンの10ビット目の孤立ビットの位相を所定量Bだけ進ませて、25ビット目の孤立ビットの位相を前記所定量Bだけ遅らせたパターンであり、前記第1乃至第5のビットパターンの再生波形の7次高調波成分を求めて非線形遷移シフトとパーシャルイレージャをそれぞれ算出することが好ましい。 The other bit patterns are third to fifth bit patterns, and the third bit pattern is obtained by advancing the phase of the 10th isolated bit of the second bit pattern by the predetermined amount B. The fourth bit pattern is a pattern obtained by delaying the phase of the 25th isolated bit of the second bit pattern by the predetermined amount B, and the fifth bit pattern is the second bit pattern. A pattern in which the phase of the 10th isolated bit of the pattern is advanced by a predetermined amount B, and the phase of the isolated bit of the 25th bit is delayed by the predetermined amount B, and the first to fifth bit patterns are reproduced. It is preferable to calculate the nonlinear transition shift and the partial erasure by obtaining the seventh harmonic component of the waveform.
あるいは、前記他のビットパターンは、第3乃至第5のビットパターンであり、第3のビットパターンは、前記第2のビットパターンの、10ビット目の孤立ビットの位相を所定量Bだけ遅らせたパターンであり、第4のビットパターンは、前記第2のビットパターンの25ビット目の孤立ビットの位相を前記所定量Bだけ進ませたパターンであり、第5のビットパターンは、前記第2のビットパターンの10ビット目の孤立ビットの位相を所定量Bだけ遅らせて、25ビット目の孤立ビットの位相を前記所定量Bだけ進ませたパターンであり、前記第1乃至第5のビットパターンの再生波形の7次高調波成分を求めて非線形遷移シフトとパーシャルイレージャをそれぞれ算出することを特徴とすることが好ましい。 Alternatively, the other bit patterns are third to fifth bit patterns, and the third bit pattern delays the phase of the 10th isolated bit of the second bit pattern by a predetermined amount B. The fourth bit pattern is a pattern obtained by advancing the phase of the 25th isolated bit of the second bit pattern by the predetermined amount B, and the fifth bit pattern is the second bit pattern. This is a pattern in which the phase of the 10th isolated bit of the bit pattern is delayed by a predetermined amount B and the phase of the 25th isolated bit is advanced by the predetermined amount B, and the first to fifth bit patterns It is preferable to calculate the nonlinear transition shift and the partial erasure by obtaining the seventh harmonic component of the reproduced waveform.
さらに好ましくは、前記第2乃至第5のビットパターンの7次高調波成分を、前記第1のビットパターンの7次高調波成分の半分の値で割った値を用いて非線形遷移シフトとパーシャルイレージャを算出とすることである。 More preferably, a nonlinear transition shift and a partial gain are obtained by using a value obtained by dividing the seventh harmonic component of the second to fifth bit patterns by half the value of the seventh harmonic component of the first bit pattern. It is to calculate the rager.
本発明の磁気記録媒体の特性評価方法によれば、非線形歪みが無い場合には7次高調波成分がゼロとなり、非線形歪みがある場合には、その量に応じた7次高調波成分が現われる。基本周期42Tの第2のパターンと、21T毎に磁化反転する第1のパターンを用い、さらに第2のパターンの所定ビットの位相補償を行うようにしたので、これらのパターンの再生波形の7次高調波成分を測定することにより、非線形遷移シフトとパーシャルイレージャを分離して測定することができる。
According to the characteristic evaluation method of the magnetic recording medium of the present invention, the seventh harmonic component becomes zero when there is no nonlinear distortion, and the seventh harmonic component according to the amount appears when there is nonlinear distortion. . Since the second pattern of the
また非線形遷移シフトがビット間隔Tに対して十分に小さいという仮定を行っていないので、非線形遷移シフトがビット間隔Tに比べ無視できない場合でも測定精度が低下することが無い。また位相補償量は固定値で良く、連続的に変化させる機構を必要としない。そのため複雑かつ高精度なハードウェアの追加は無く、比較的容易に実施できる。 In addition, since it is not assumed that the nonlinear transition shift is sufficiently small with respect to the bit interval T, the measurement accuracy does not deteriorate even when the nonlinear transition shift cannot be ignored as compared with the bit interval T. The phase compensation amount may be a fixed value and does not require a mechanism for continuously changing. Therefore, there is no addition of complicated and highly accurate hardware, and it can be implemented relatively easily.
以下、図面を参照して本発明の磁気記録ヘッドの特性評価方法の実施形態について説明する。
図1は、本発明による磁気記録媒体の特性評価方法を実施するための特性評価装置100の概略構成を示したブロック図である。この特性評価装置100は、特性評価対象の磁気記録媒体の特性を評価するために、次のように構成されている。すなわち、所定のデータ・パターンを発生するデータ・ジェネレータ103と、データ・パターンに応じた記録電流を磁気記録ヘッド101へ供給するライト・アンプ104と、回転する磁気記録媒体102の所定のトラックに対して記録を行いまた再生を行う磁気記録ヘッド101と、読み出した再生信号を増幅するためのリード・アンプ105と、増幅した信号波形を測定するための波形測定(Wave−Profile Measuring)部106、および評価部108を備える。波形測定部106は、観測した波形を測定して、後述するような値を測定し、出力する。評価部108は、各測定値を入力して、最終的に、これらの各測定値に基づいて非線形遷移シフトとパーシャルイレージャを算出する。
Embodiments of a magnetic recording head characteristic evaluation method of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a
図1中には磁気記録ヘッド101の詳細は図示していないが、記録素子として記録面に対して垂直方向に磁界を発生する単磁極ヘッド、又は面内方向に磁界を発生するリングヘッドを有しており、また再生素子として巨大磁気抵抗(GMR)素子、又はトンネル磁気抵抗(TMR)素子等を有している。また磁気記録媒体102は、磁性膜の磁気異方性が記録面に垂直に調整された垂直記録媒体又は面内方向に調整された長手記録媒体を用いることができる。
Although details of the
また、図示するように、この特性評価装置100は、さらに、波形測定部106からの信号を受けて再生波形を観測者が目視観測するためのオシロスコープ107、算出された非線形遷移シフトとパーシャルイレージャの値を表示するディスプレイ109、ディスク駆動部110、特性評価装置100の全体を制御する制御部111なども備えている。ここで、オシロスコープ107は、外部接続とすることもできる。また、この特性評価装置100には、算出された非線形遷移シフトとパーシャルイレージャを含む測定結果を格納するPC(personal computer)120を外部に接続することが可能である。制御部111は、マイクロ・プロセッサ、メモリ、および入出力インターフェース等を備えた、基本的なコンピュータの構成を備えることができる。なお、特性評価装置100は、図1に示していないが、装置に通常備えられる、入出力のユーザ・インターフェースを備えている。
Further, as shown in the figure, this
上述した図1の構成とは別な構成でも、同様な機能を持たせることができる。たとえば、波形測定部106、オシロスコープ107および評価部108は、汎用の波形測定器(Wave−Profile Measuring Machine)と、この波形測定器からのデータを入力して目的の測定値を算出して、算出した測定値から非線形遷移シフトとパーシャルイレージャを算出するシフトプログラムを実装したPCとを含む構成とすることもできる。この構成の場合、ディスプレイ109やPC120の機能も含むことになる。このようなPCが制御部111を外部機器として接続した場合、このPCが、本発明による手順を管理し、制御部111を制御すると同時に、この手順の一部については、直接実行する構成とすることが可能になる。
Even in a configuration different from the configuration of FIG. 1 described above, a similar function can be provided. For example, the
以下では、図1の構成に基づいて、特性評価方法について説明するが、細部の動作を除く基本的な動作を、上述した別の構成でも同様に実行するが可能である。
制御部111は、ユーザからの設定および開始指示にしたがって、内部メモリに内蔵したプログラムコードにより、特性評価装置100内のそれぞれの構成要素を制御して、最終的に本発明の方法を実行する。実行結果は、ディスプレイ109に表示し、および/または、PC120に出力される。
In the following, the characteristic evaluation method will be described based on the configuration of FIG. 1, but basic operations excluding detailed operations can be executed in the same manner with the other configurations described above.
The
図2は、本発明による特性評価方法を実施するための手順の例を示したフローチャートで、以下、図2に基づいて詳細に説明する。この説明では、第2のビットパターンの10ビット目の位相を所定量Bだけ進ませ、25ビット目の位相を所定量Bだけ遅らせる場合を例にとって示している。 FIG. 2 is a flowchart showing an example of a procedure for carrying out the characteristic evaluation method according to the present invention, which will be described in detail below with reference to FIG. In this description, the case where the phase of the 10th bit of the second bit pattern is advanced by a predetermined amount B and the phase of the 25th bit is delayed by a predetermined amount B is taken as an example.
まず、ステップ200では、磁気記録媒体102に設けられた測定トラック(図示せず。)を磁気記録ヘッド101によりAC消磁する動作を実行する。ここでAC消磁を行う目的は、測定トラックが一方向に磁化されることによる書き込み時の非線形効果の影響を少なくするためである。
First, in
次にステップ201では、まずデータジェネレータ103から、第2のビットパターンをビット間隔Tで発生させる。ここで第2のビットパターンはNRZIで表した場合に、先頭にダイビット、10ビット目、17ビット目、20ビット目、25ビット目、29ビット目及び、34ビット目にそれぞれ孤立ビットを持つ、基本周期42Tの次に示すパターンが繰り返すパターンである。
11000000010000001001000010001000100000000
ここで、本パターンは1ビット目と10ビット目、2ビット目と17ビット目、20ビット目と29ビット目、25ビット目と34ビット目がそれぞれ7次高調波を除去するようにビット間隔と極性が設定されている。そのため非線形歪が無い場合に本パターンの再生信号の7次高調波はゼロとなる。
Next, in
11000000010000001001000010001000100000000
Here, this pattern has bit intervals so that the 1st bit, 10th bit, 2nd bit and 17th bit, 20th bit and 29th bit, 25th bit and 34th bit respectively remove the 7th harmonic. And the polarity is set. Therefore, when there is no nonlinear distortion, the 7th harmonic of the reproduction signal of this pattern is zero.
そして本パターンはライトアンプ104により、記録電流信号に変換される。図4は記録電流波形の例を模式的に示すチャート図で、横軸が時間軸であり、300乃至303が4種類の記録電流信号の波形を示している。第2のビットパターンに対応する記録電流信号は300で示されている。そして磁気記録ヘッド101により、磁気記録媒体102の測定トラックに記録する。引き続き、磁気記録ヘッド101の再生ヘッドおよびリードアンプ105で再生する。図3は、第2のビットパターンの再生波形の例を示す模式図で、1周期分の再生波形の例を示している。次に、波形測定部106により、再生信号の周波数解析を行い、周波数スペクトラムを求め、基本周波数f0=1/42Tの7倍の高調波成分の電圧値V1を求め、これを記憶する。
This pattern is converted into a recording current signal by the
次にステップ202では、磁気記録ヘッド101により測定トラックを再びAC消磁する動作を実行する。
次にステップ203では、まずデータジェネレータ103から、第3のビットパターンをビット間隔Tで発生させる。第3のビットパターンは、図4の301に示すように、データジェネレータ103の図示しない位相補償手段により、第2のビットパターンの10ビット目に対して所定量B(B<T)だけ、位相を進ませる操作が行われる。その結果、ライトアンプ104により、図4の301に示した記録電流信号が作成される。そして磁気記録ヘッド101により、磁気記録媒体102の測定トラックに記録・再生する。そして同様に再生信号の周波数解析を行い、7次高調波成分の電圧値V2を求め、これを記憶する。
Next, in
Next, in
次にステップ204では、磁気記録ヘッド101により測定トラックを再びAC消磁する動作を実行する。
次にステップ205では、まずデータジェネレータ103から、第4のビットパターンをビット間隔Tで発生させる。第4のビットパターンは、図4の302に示すように、データジェネレータ103の図示しない位相補償手段により、第2のビットパターンの25ビット目に対して所定量B(B<T)だけ、位相を遅らせる操作を行ったものである。その結果、ライトアンプ104により、図4の302に示した記録電流信号が作成される。そして磁気記録ヘッド101により、磁気記録媒体102の測定トラックに記録・再生する。そして同様に再生信号の周波数解析を行い、7次高調波成分の電圧値V3を求め、これを記憶する。
Next, in
Next, in
次にステップ206では、磁気記録ヘッド101により測定トラックを再びAC消磁する動作を実行する。
次にステップ207では、まずデータジェネレータ103から、第5のビットパターンをビット間隔Tで発生させる。第5のビットパターンは、図4の303に示すように、データジェネレータ103の図示しない位相補償手段により、第2のビットパターンの10ビット目に対して所定量B(B<T)だけ、位相を進ませ、25ビット目に対して所定量Bだけ、位相を遅らせる操作が行われたものである。その結果、ライトアンプ104により、図4の303に示した記録電流信号が作成される。そして磁気記録ヘッド101により、磁気記録媒体102の測定トラックに記録・再生する。そして同様に再生信号の周波数解析を行い、7次高調波成分の電圧値V4を求め、これを記憶する。
Next, in
Next, in
次にステップ208では、磁気記録ヘッド101により測定トラックを再びAC消磁する動作を実行する。
次にステップ209では、まずデータジェネレータ103から、第1のビットパターンをビット間隔Tで発生させる。ここで第1のビットパターンはNRZIで表した場合に、21T毎に孤立ビットが現われる基本周期42Tの次に示すパターンが繰り返すパターンである。
100000000000000000000100000000000000000000
本パターンをライトアンプ104により、記録電流信号に変換し、磁気記録ヘッド101により、磁気記録媒体102の測定トラックに記録・再生する。図5は第1のビットパターンの1周期分の再生波形の例を示したものである。そして同様に再生信号の周波数解析を行い、7次高調波成分の電圧値V5を求め、これを記憶する。
Next, at
Next, in
100000000000000000000100000000000000000000
This pattern is converted into a recording current signal by the
次にステップ210では、評価部108によりステップ200〜207で求めた7次高調波電圧V1〜V4を、ステップ208〜209で求めた7次高調波電圧V5を0.5倍した値で割り、その結果をそれぞれパラメータY1〜Y4として記憶する。
Next, in
次にステップ211では、後述する演算を行い、パーシャルイレージャαを算出する。また、ステップ212では、やはり後述する演算を行い、非線形遷移シフトΔを算出する。そして求めたパーシャルイレージャαと非線形遷移シフトΔをディスプレイ109に表示し、測定処理を終了する。
Next, in
以下、パーシャルイレージャαと非線形遷移シフトΔを求める具体的な方法についてさらに詳細に説明する。
先頭にダイビット、10ビット目、17ビット目、20ビット目、25ビット目、29ビット目及び、34ビット目にそれぞれ孤立ビットを持つ、基本周期42Tの第2のビットパターンの再生波形は式(4)のように表される。
Hereinafter, a specific method for obtaining the partial erasure α and the nonlinear transition shift Δ will be described in more detail.
The reproduction waveform of the second bit pattern of the
ここで、先頭のダイビットに非線形歪みが生じた場合を考える。例えば、非線形遷移シフトによりダイビットの後方のパルス波形がΔだけ前方にシフトし、さらにパーシャルイレージャにより、ダイビットパルスの振幅が(1−α)(0≦α<1)倍になった場合、その歪みを受けた再生信号は式(5)のように表される。
Here, consider a case where nonlinear distortion occurs in the leading dibit. For example, when the pulse waveform behind the dibit is shifted forward by Δ due to the non-linear transition shift, and further, the amplitude of the dibit pulse is (1−α) (0 ≦ α <1) times due to the partial erasure. The reproduced signal subjected to the distortion is expressed as shown in Equation (5).
再生信号の基本周波数は、ω0=π/21Tである。従って7次高調波成分は式(8)のように表される。 The fundamental frequency of the reproduction signal is ω 0 = π / 21T. Therefore, the 7th harmonic component is expressed as shown in Equation (8).
そして求めたY1〜Y4の値から、パーシャルイレージャαを式(23)により求めることができる。さらにパーシャルイレージャαとY2、Y3の値から、非線形遷移シフトΔを式(24)から求めることができる。 And the value of Y 1 to Y 4 obtained, the partial erasure α can be calculated by equation (23). Further, the nonlinear transition shift Δ can be obtained from the equation (24) from the partial erasure α and the values of Y 2 and Y 3 .
なお、上述の例では、第2のビットパターンの10ビット目の位相を所定量Bだけ進ませ、25ビット目の位相を所定量Bだけ遅らせる場合について説明したが、逆に10ビット目の位相を所定量Bだけ遅らせ、25ビット目の位相を所定量Bだけ進ませても良い。その場合、式(23)、式(24)はB=−Bと変えたものとすれば良い。 In the above example, the case where the phase of the 10th bit of the second bit pattern is advanced by a predetermined amount B and the phase of the 25th bit is delayed by a predetermined amount B has been described. May be delayed by a predetermined amount B, and the phase of the 25th bit may be advanced by a predetermined amount B. In that case, the equations (23) and (24) may be changed to B = −B.
上述のように、本発明の磁気記録媒体の特性評価方法によれば、非線形遷移シフトとパーシャルイレージャを分離して測定することができる。
また非線形遷移シフトがビット間隔Tに対して十分に小さいという仮定を行っていないので、非線形遷移シフトがビット間隔Tに比べ無視できない場合でも測定精度が低下することが無い。また位相補償量は固定値で実施できるため、位相補償量を変化させる機構を必要とせず、比較的簡便なハードウェアで特性評価を実施できる。
As described above, according to the method for evaluating the characteristics of the magnetic recording medium of the present invention, the nonlinear transition shift and the partial erasure can be measured separately.
In addition, since it is not assumed that the nonlinear transition shift is sufficiently small with respect to the bit interval T, the measurement accuracy does not deteriorate even when the nonlinear transition shift cannot be ignored as compared with the bit interval T. Further, since the phase compensation amount can be implemented with a fixed value, a mechanism for changing the phase compensation amount is not required, and the characteristic evaluation can be performed with relatively simple hardware.
100 磁気記録媒体の特性評価装置
101 磁気記録ヘッド
102 磁気記録媒体
103 データ・ジェネレータ
104 ライト・アンプ
105 リード・アンプ
106 波形測定部
107 オシロスコープ
108 評価部
109 ディスプレイ
110 ディスク駆動部
111 制御部
120 PC(パーソナル・コンピュータ)
300 ステップ201における記録電流信号
301 ステップ203における記録電流信号
302 ステップ205における記録電流信号
303 ステップ207における記録電流信号
DESCRIPTION OF
300 Recording
Claims (4)
前記複数のビットパターンは、21ビット毎に孤立ビットを持つ42ビット長の第1のビットパターンと、
先頭にダイビット、10ビット目、17ビット目、20ビット目、25ビット目、29ビット目、及び34ビット目にそれぞれ孤立ビットを持つ42ビット長の第2のビットパターンとを含み、
さらに第2のビットパターンの10ビット目と25ビット目の孤立ビットの位相をぞれぞれ所定量だけシフトした複数の他のビットパターンを含み、
前記各ビットパターンの再生波形の7次高調波成分を求めて非線形遷移シフトとパーシャルイレージャをそれぞれ算出することを特徴とする磁気記録媒体の特性評価方法。 In a method of recording a plurality of bit patterns on a magnetic recording medium using a magnetic recording head, and reading out this to evaluate the characteristics of the magnetic recording medium,
The plurality of bit patterns include a first bit pattern of 42 bits long having an isolated bit every 21 bits,
A second bit pattern having a 42-bit length having an isolated bit at the beginning of the dibit, 10th bit, 17th bit, 20th bit, 25th bit, 29th bit, and 34th bit,
Furthermore, it includes a plurality of other bit patterns in which the phases of the 10th bit and 25th isolated bit of the second bit pattern are respectively shifted by a predetermined amount,
A method for evaluating characteristics of a magnetic recording medium, wherein a nonlinear transition shift and a partial erasure are calculated by obtaining a seventh harmonic component of a reproduced waveform of each bit pattern.
第3のビットパターンは、前記第2のビットパターンの、10ビット目の孤立ビットの位相を前記所定量Bだけ進ませたパターンであり、
第4のビットパターンは、前記第2のビットパターンの25ビット目の孤立ビットの位相を前記所定量Bだけ遅らせたパターンであり、
第5のビットパターンは、前記第2のビットパターンの10ビット目の孤立ビットの位相を所定量Bだけ進ませて、25ビット目の孤立ビットの位相を前記所定量Bだけ遅らせたパターンであり、
前記第1乃至第5のビットパターンの再生波形の7次高調波成分を求めて非線形遷移シフトとパーシャルイレージャをそれぞれ算出することを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体の特性評価方法。 The other bit patterns are third to fifth bit patterns,
The third bit pattern is a pattern obtained by advancing the phase of the tenth isolated bit of the second bit pattern by the predetermined amount B,
The fourth bit pattern is a pattern obtained by delaying the phase of the 25th isolated bit of the second bit pattern by the predetermined amount B,
The fifth bit pattern is a pattern in which the phase of the 10th isolated bit of the second bit pattern is advanced by a predetermined amount B and the phase of the 25th isolated bit is delayed by the predetermined amount B. ,
2. The characteristic evaluation of a magnetic recording medium according to claim 1, wherein a seventh-order harmonic component of the reproduction waveform of the first to fifth bit patterns is obtained to calculate a nonlinear transition shift and a partial erasure, respectively. Method.
第3のビットパターンは、前記第2のビットパターンの、10ビット目の孤立ビットの位相を所定量Bだけ遅らせたパターンであり、
第4のビットパターンは、前記第2のビットパターンの25ビット目の孤立ビットの位相を前記所定量Bだけ進ませたパターンであり、
第5のビットパターンは、前記第2のビットパターンの10ビット目の孤立ビットの位相を所定量Bだけ遅らせて、25ビット目の孤立ビットの位相を前記所定量Bだけ進ませたパターンであり、
前記第1乃至第5のビットパターンの再生波形の7次高調波成分を求めて非線形遷移シフトとパーシャルイレージャをそれぞれ算出することを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体の特性評価方法。 The other bit patterns are third to fifth bit patterns,
The third bit pattern is a pattern obtained by delaying the phase of the tenth isolated bit of the second bit pattern by a predetermined amount B,
The fourth bit pattern is a pattern obtained by advancing the phase of the 25th isolated bit of the second bit pattern by the predetermined amount B,
The fifth bit pattern is a pattern in which the phase of the 10th isolated bit of the second bit pattern is delayed by a predetermined amount B and the phase of the 25th isolated bit is advanced by the predetermined amount B. ,
2. The characteristic evaluation of a magnetic recording medium according to claim 1, wherein a seventh-order harmonic component of the reproduction waveform of the first to fifth bit patterns is obtained to calculate a nonlinear transition shift and a partial erasure, respectively. Method.
Nonlinear transition shift and partial erasure are calculated using a value obtained by dividing the seventh harmonic component of the second to fifth bit patterns by half of the seventh harmonic component of the first bit pattern. The method for evaluating characteristics of a magnetic recording medium according to claim 2, wherein:
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP2522969A2 (en) | 2011-05-13 | 2012-11-14 | Sony Corporation | Nonlinear raman spectroscopic apparatus comprising single mode fiber for generating Stokes beam |
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- 2009-11-18 JP JP2009262540A patent/JP2011108324A/en active Pending
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