KR100312106B1 - 다이렉트 엑세스 저장장치에서 열 에스페러티로 인한 기록레벨시프트 보상장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열 에스페러티(TA)로 인해 야기되는 과도 DC레벨 시프트를 제거하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 리드 신호는 자기기록매체 표면에 기록된 자속필드와 변환기 사이의 근접 접촉에 응답하여 변환기에 의해 생성된다. 상기 리드 신호는 연속타임필터와 샘플러로 제공된다. 정상동작시 상기 샘플러의 출력은 고정지연 트리서치 검출기(FDTS Detector)로 직접적으로 제공된다. 열 에스페러티 검출시 상기 샘플러의 출력은 열 에스페러티에 의해 야기된 DC시프트를 제거하는 1-D샘플 필터에 제공되고, 상기 고정지연 트리서치 검출기로 제공되어 상기 레벨 시프트가 제거된 신호로 출력된다. 멀티플렉서는 샘플러와 1-D샘플필터 사이로부터 출력되는 신호를 선택한다.
Description
본 발명은 다이렉트 엑세스 저장장치(Direct Access storage device)에 관한 것으로, 특히 고정지연 트리서치 검출기(fixed-delay tree search detector)를 활용하여 다이렉트 엑세스 저장장치에서 자기저항 헤드(magneto-resistive: 이하 'MR'이라 함)와 에스페러티(Asperity)의 접촉에 따른 상기 MR헤드의 온도 변화로 인한 레코딩 레벨의 시프트(Shift)를 보상하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
디스크 드라이브는 정보 저장을 위해 사용되는 자기 기록 장치이다. 상기 정보는 하나 이상의 자기 기록 디스크들 상에 동심원 형태로 형성된 트랙들에 라이트된다. 상기 디스크들은 스핀들 모터에 장착되어 회전되고, 상기 정보는 보이스 코일 모터(Voice coil motor)에 의해 회전되는 액츄에이터(actuator)에 장착된 리드/라이트 헤드에 의해 기록 또는 독출된다. 상기 보이스 코일 모터는 구동전류 인가시 상기 액츄에이터를 회전시켜서 상기 헤드들을 이동시킨다. 리드/라이트 데이터의 정확한 리드 및 라이트를 위해 트랙 중심선(Center line)에 헤드를 유지시키는것이 바람직하다. 상기 헤드의 위치 제어를 위해서 디스크의 각 섹터는 일반적으로 상기 트랙의 중심선에 관련해 정확히 위치하고 있는 다수의 서보비트를 포함하고 있다. 이때 상기 서보비트들에 의해 생성된 신호들은 통상적으로 상기 트랙에서의 헤드의 위치를 판단케하고, 상기 헤드가 트랙 중심선에 위치하지 않을 때 액츄에이터 암을 이동시키기 위해 사용되는 위치 오프셋 신호들로 복조된다.
자기저항 물질로 분리 형성된 리드 소자(Element)와 단일 라이트 소자를 포함하는 이중 소자가 개발되었으며, 이러한 이중소자 변환기는 통상 자기저항 헤드라 칭해진다. MR 헤드 소자들의 민감성에 기인해서 MR헤드는 열 에스페러티에(Thermal Asperity: TA)의한 에러가 쉽게 발생된다. 상기 에러는 상기 기록매체 면상에서 에스페러티와 MR 헤드간 접촉에 의해 야기되는 기록신호 편차를 의미한다. 에러페러티는 제조결함, 기록매체 면상 금속 산화물의 불규칙, 먼지 또는 얼룩(fleck)에 의해 생겨날 수 있다. 열 에스페러티 관련 에러들은 에스페러티와의 순간 접촉으로 인한 MR 헤드 온도의 급상승에 의해 야기될 수 있다. 온도의 상승은 헤드저항을 변화시키므로 출력신호 전압에서의 상응 과도현상을 유발시킨다. 상기 MR의 저항성분은 자장(Magnetic field)의 크기 변화에 따라 변화하기 때문에, MR 헤드 전압에서의 과도현상은 에러에 직접 상관된다. 심한 경우 열 에스페러티 유도 에러는 에러 수가 리드처리회로에서 사용되는 에러정정코드(ECC:Error Correction Code)의 용량 또는 신드롬을 초과하기 때문에 복구가 불가능해질 수도 있다.
에스페러티들의 검출 및 정정을 어렵게 만드는 열 에스페러티에 관한 특별히어려운 문제는 타이밍이다. MR 헤드 출력에 있어서 열 에스페러티와 관련된 과도값은 나노 세컨드(nsec)로 측정되는 상승시간(rise time)에 관계해 발생될 수 있다. 빠른 상승시간은 정정측정에 필요한 충분한 시간에 상기 열 에스페러티를 검출하는 것을 어렵게 만들수 있다. 또한 수 마이크로 세컨드(msec) 기간동안 열 에스페러티는 디시페이션(dissipation) 전에 연속 에러 버스트를 유발할 수 있다. 열 에스페러티에 의해 야기된 과도값의 진폭은 상기 MR 헤드 리드신호의 피크치 진폭의 두배 이상이다.
상기한 문제를 해결하기 위해 Galbraith 등은, 'MR 헤드 열 에스페러티 디지털 보상(Magneto-Resistive Head Thermal Asperity Digital Compensation)'에서 아날로그/디지털 변환기 ADC 확장 헤드룸(Head room) 기술, 타이밍 및 이득 정정 유지기술을 개시하고 있다. 그러나 Galbraith의 방법은 확장된 헤드룸 모드로 동작시 신호 대 잡음비를 감소시키는 단점을 갖는다. 또한 타이밍 및 제어루프 동작이 중지되었을 때 유지기간중에 열 에스페러티를 제어하지 못하면, 리드 데이터 동기화 및 이득 동기화를 완전히 손실시킬 수 있다.
또한 Ottensen 등은 미국특허 제 5,367,409호에서 디지털 데이터 검출을 위한 우수 고조파 왜곡보상(even harmonic distortion compensation)을 개시하고 있다. 그러나 Ottensen의 방법은 고가의 오버샘플링(oversampling) ADC 및 가산기를 이용해야만한다는 단점을 가지며, 기타 추가단계와 결부된 오버 샘플링 ADC 및 가산기와 관련한 하드웨어 가격이 상승하는 단점을 가질 수 있다.
한편, 본원 출원인에게 양도되어 'Thermal Asperity and Baseline ShiftCompensation(열 에스페러티와 베이스라인 시프트 보상)'라는 발명의 명칭으로 기 출원된 미국 특허 출원 번호 제08/634,189호에는 다이렉트 엑세스 저장장치에서 열 에스페러티에 의해 야기되는 과도적인 직류 레벨 시프트를 제거하는 장치 및 방법을 설명하고 있다. 상기 출원은 PR4비터비(Viterbi) 디코더를 사용하는 다이렉트 엑세스 저장장치에서 상기 과도적 직류 레벨 시프트의 제거를 설명하고 있다.
자기 기록 채널에 기록되는 데이터의 밀도는 상기 채널의 고립된 전송응답(isolated transition response)의 폭에 비례하여 증가하기 때문에 심볼간 간섭(Intersymbol Interference: ISI)은 피크 검출과 같은 표준 비트 바이 비트(bit by bit) 검출 방법을 사용하여 성취될 수 있는 에러율에 한계를 부과한다. 고정지연 트리서치 검출기는 적절한 부호 및/또는 복호 기법과 함께 사용될 때 통상적인 PR4 또는 PR5비터비 디코더들 보다 수 데시벨 개선된 리드 신호를 제공한다. 그러나 현재까지 고정지연 트리서치 검출기를 사용하는 다이렉트 엑세스 저장장치에서는 MR헤드와 에스페러티의 접촉에 의한 MR헤드 온도의 변화에 기인하는 기록 레벨의 시프트를 보상하는 방법이 아직 개발되지 않고 있다.
따라서 본 발명의 목적은 열 에스페러티에 의해 야기되는 과도 직류레벨 시프트를 제거하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
도 1은 본 발명의 방법을 적용하는 하드 디스크 드라이브를 도시한 도면,
도 2a는 본 발명의 실시 예에 따른 리드채널 집적회로의 블록 구성도,
도 2b는 도 2a의 고정지연 트리서치 검출기(210)의 트리 구조를 도시한 도면,
도 3a는 정상 리드 신호 r(t) 처리시 사용되는 도 2a의 피드포워드 필터(211)의 파라미터를 도시한 도면,
도 3b는 정상 리드 신호 r(t) 처리시 사용되는 도 2a의 피드백 필터(215)의 파라미터를 도시한 도면,
도 4a는 열 에스페러티 교란시 리드 신호를 처리하는데 사용되는 도 2a의 피드포워드 필터(211)의 파라미터를 도시한 도면,
도 4b는 열 에스페러티 교란시 리드 신호를 처리하는데 사용되는 도 2a의 피드백 필터(215)의 파라미터를 도시한 도면,
도 5a는 도 1의 헤드에 의해 검출되고, 전치증폭기에 의해 증폭되는 정상 리드 신호 r(t)를 도시한 도면,
도 5b는 도 5a의 리드신호 r(t)를 증폭, 필터링, 샘플링한 신호를 도시한 그래프,
도 5c는 도 5b의 신호가 도 2a의 피드포워드 필터(211)와 피드백 필터(215)에 의해 필터링되고, 트리서치 슬라이서에 의해 검출된 출력신호를 도시한 그래프,
도 6a는 열 에스페러티 교란시 도 1의 헤드에 의해 검출되고, 전치증폭기에 의해 증폭되는 리드신호 r(t)를 도시한 도면,
도 6b는 도 6a의 열 에스페러티 교란된 리드 신호를 증폭, 필터링, 샘플링한 신호를 도시한 그래프,
도 6c는 도 6b의 신호가 도 2a의 피드포워드 필터(211), 피드백필터(215)에 의해 필터링되고, 트리서치 슬라이서에 의해 검출된 출력신호를 도시한 도면,
도 7a는 정상동작시 도 2a의 샘플러(208)의 출력에서 얻어지는 이중비트 샘플을 도시한 도면,
도 7b는 정상동작시 도 2a의 피드포워드 필터(211)의 출력에서 얻어지는 등화된 이중비트 응답을 도시한 도면,
도 8a는 열 에스페러티 교란시 도 2a의 샘플러(208)의 출력에서 얻어지는 이중 비트 샘플을 도시한 도면,
도 8b는 열 에스페러티 교란시 도 2a의 1-D샘플 필터(208)에 의해 샘플링된 후, 피드포워드 필터(211)의 출력에서 얻어지는 등화된 이중 비트 응답을 도시한 도면.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 고정지연 트리서치 검출기를 사용하는 다이렉트 엑세스 저장장치에서 열 에스페러티에 의해 야기되는 리드 신호의 과도적 직류레벨 시프트를 제거한다. 리드 신호는 자기기록매체 면에 기록된 자속 필드에 변환기가 근접 접촉시 상기 변환기에 의해 생성된다. 상기 리드 신호는 연속타임 필터와 샘플러에 제공된다. 정상동작동안 상기 샘플러의 출력은 고정지연 트리서치 검출기로 직접 공급된다. 열 에스페러티 검출시 상기 샘플러의 출력은 먼저 1-D샘플 필터로 제공되는데, 상기 1-D샘플 필터는 상기 리드 신호를 미분하여 상기 열 에스페러티에 의해 야기된 시프트를 제거한 후, 신호 복원을 위해 고정지연 트리서치 검출기로 공급한다. 멀티플렉서는 상기 샘플러와 상기 1-D샘플 필터로부터 출력되는 신호를 선택하여 제공한다.
도 1은 통상적인 하드디스크 드라이브(100)를 도시한 것이다. 상기 디스크 드라이브(100)는 스핀들 모터(104)에 의해 회전하는 디스크(102)를 구비한다. 상기 스핀들 모터(104)는 베이스 플레이트(106)에 장착되며, 또한 상기 베이스 플레이트(106)에는 엑츄에이터 암 어셈블리(108)가 장착된다. 상기 액츄에이터 암 어셈블리(108)는 플렉서 암(112)에 장착된 다수의 헤드(110)를 구비한다. 상기 플렉서 암(112)은 베어링 어셈블리(116)에 대해 회전할 수 있는 액츄에이터 암(114)에 연결된다. 액츄에이터 암 어셈블리(108)는 디스크(102)상으로 헤드(110)를 이동시키는 보이스 코일 모터(118)도 구비한다. 통상적으로 각 디스크 면에는 하나의 헤드가 존재한다. 스핀들 모터(104), 보이스 코일 모터(118) 및 헤드들(110)은 인쇄 회로 기판(122)에 장착된 다수의 전자회로(120)에 연결된다. 하기에서는 단지하나의 헤드(110)가 참조되어 설명되어질 것이다. 통상적으로 상기 전자회로(120)는 리드 채널 칩, 마이크로프로세서-베이스드 콘트롤러(Microprocessor-based controller)와 램(RAM)을 포함하여 구성된다.
도 2a는 본 발명의 실시 예에 따른 열 에스페러티 보상회로(200)를 포함하고 있는 도 1의 상기 전자회로들(120)의 블록 구성도이다. 열 에스페러티 보상회로(200)는 자기디스크(102)의 자장을 감지하는 자기헤드들(110) 연결되는 전치증폭기(202)를 구비한다. 헤드(110)는 디스크(102)상에 존재하는 데이터를 리드할 때 디스크(102)의 자장에 대응되는 리드 신호를 생성한다. 상기 리드 신호는 전치증폭기(102)에서 먼저 증폭된 후, 가변이득증폭기(Variable Gain Amplifier: VGA)(204)에 인가된다. 상기 증폭된 리드 신호는 또한 임계치 검출기(Threshold Detector)(203)의 비반전 입력단(+)에 인가된다. 임계치 검출기(203)의 반전 입력단(-)에는 열 에스페러티의 통상적인 레벨을 나타내는 임계치신호(Threshold Signal)가 인가되며, 임계치 검출기(203)의 출력은 멀티플렉서(Multiplexer:MUX)(209), 피드포워드 필터(Feedforward filter)(211) 및 피드백 필터(Feedback filter)(215)를 제어하기 위해 사용된다.
VGA(204)는 상기 리드 신호를 증폭하여 연속타임필터(Continuous time filter)(205)로 인가한다. VGA(204)의 출력신호는 이득추적루프(Gain tracking loop)(224)와 이득포착루프(Gain acquisition loop)(226)에서 이득정정신호()로서의 기능을 수행한다. 본 발명의 일실시예에 있어서, 연속타임필터(206)는 당해 분야에 공지된 기준신호 컨디셔닝(conditioning)을 위한 7-폴(Pole), 2-제로(Zero)의 등화-리플필터(equi-ripple filter)이다. 특히, 상기 연속타임필터(205)는 신호의 앨리어싱(Aliasing)을 방지하기 위해 수신된 신호의 밴드폭을 제한한다. 즉, 상기 연속타임필터(205)는 샘플러(Sampler)(206)의 1/2 샘플링 주파수보다 더 작은 차단 주파수(Cut-off frequency)를 가지는 저역통과필터(Low pass filer)이다. 연속타임필터(205)는 또한 아날로그 신호의 특정 등화값을 제공한다. 상기 연속타임필터(205)의 출력은 샘플링회로 또는 샘플러(206)로 인가된다. 샘플러(206)는 증폭된 리드 신호에 대해 샘플링을 수행하고, 상기 샘플링 수행된 아날로그 샘플 시퀀스를 출력시킨다.
상기 증폭된 리드 신호의 샘플들은 이득포착루프회로(226)와 타이밍포착루프회로(Timing loop acquisition)(230)로 인가된다. 가산회로(212)의 출력은 이득추적루프회로(224)와 타이밍추적루프회로(Timing loop tracking)(228)에 인가된다. 상기 이득추적루프회로(224)와 상기 이득포착루프회로(226)에 의해 생성된 이득정정신호()는 VGA(204)를 위한 가변이득 설정치(setpoint)로써 인가된다. 상기 타이밍추적루프회로(228)와 상기 타이밍포착루프회로(230)에 의해 생성된 타이밍정정신호()는 위상/주파수 검출기(Phase/Frequency detector)(216)로 인가된다. 상기 위상/주파수 검출기(216)로부터 검출된 위상 및 주파수 에러는 챠지펌프(Charge pump)(218)로 인가되며, 상기 챠지펌프(218)에서는 상기 타이밍 정정신호()에 비례하는 전하가 축적된다. 그러면 상기 챠지펌프(218)는 전압제어발진기(Voltage Controlled Oscillator:VCO)(220)로 타이밍 에러로 인하여 축적된 전하를 전압으로써 제공한다. 그에 따라 상기 VCO(220)는 정정된 주파수를 갖는 신호를 출력한다. 상기 정정 주파수는 상기 샘플러(206)의 샘플링 주파수를 제어하기 위해 사용되며, 동시에 상기 타이밍정정신호()와 비교하기 위해 다시 위상/주파수 검출기(216)로 피드백된다.
정상동작시 샘플러(206)의 출력은 멀티플렉서(209)를 통해 고정지연 트리서치 검출기(FDTS Detector)(210)로 인가된다. 이때 고정지연 트리서치 검출기(210)내의 피드포워드 필터(211)와 피드백필터(215)는 정상동작을 위해 미리 설정된 파라미터 제1집합(탭과 같은)을 이용한다. 그러나 열 에스페러티가 검출될 때, 임계치 검출기(203)는 1-D샘플필터(208)를 통한 샘플들이 선택되어져 고정지연 트리서치 검출기(210)로 인가되도록 멀티플렉서(209)를 제어하기 위한 선택 제어신호를 출력시킨다.
상기 1-D샘플 필터(208)는 먼저 샘플스트림(Sample stream)을 미분하여 상기 샘플스트림으로부터 레벨시프트(Level shift)를 제거한다. 상기 샘플필터(208)는 1-D 필터 구조로 구성되며, T(D)=1-D의 전달함수를 가지는 이산시간 필터이다. 이때 지연계수 D는 시스템 국부 응답 파라미터에 따라내지(N은 정수)까지 다양하게 변화될 수 있다. 또한 상기 멀티플렉서(209)는 고정지연 트리서치 검출기(210)내의 피드포워드필터(211)와 피드백필터(215)로 신호를 인가하는데, 상기 신호는 고정지연 트리서치 검출기(210)에서 리드신호를 처리하기 위한 미리 설정된 파라미터 제2집합으로 사용된다. 따라서 샘플들은 고정지연 트리서치검출기(210)로부터 출력신호로써 생성된다.
상기 고정지연 트리서치 검출기(210)는 헤드(110)에 의해 리드되는 디스크(102)상의 저장 데이터를 측정 가능한 최대치의 지연 구속된 형태(delay-constrained form of maximum-likelihood estimate)의 데이터로 제공한다. 특히 트리의 깊이(Depth) 이상으로 심볼간 간섭(Intersymbol interference: ISI)을 트레일링(Trailing)하는 것은 피드백 필터(215)를 사용하는 상기 고정지연 트리서치 검출기(210) 출력의 감산에 의해 수행된다. 도 2b는 고정지연 트리서치 검출기(210)를 위한 트리 구조의 바람직한 일예를 도시한 것이다. 각 지로(branch)에 연결된 천이 평가량(transition metric)은 트리내에서 계산된다. 상기 천이 또는 지로 평가량(branch metric)은 상기 관찰된 신호와 이상적인 '노이즈없는' 신호간 차의 제곱값이다. 상기 '이상적인', '노이즈없는' 신호는 지연 2(즉, τ=2)에 해당하는 깊이 3의 트리에 대한 수식 y(n) = 1.0 × d(n) + b1 × d(n-1) + b2 × d(n-2)으로 나타내어진다. 상기 d(n)은 n시점에 추산된 결정치이고, 상기 b1과 b2는 통상 적절히 결정된다.
고정지연 트리서치 검출기(210)의 경로 평가량(path metric)은 특정 경로를 따라가는 지로 평가량의 합이다. 가장 작은 경로 평가량이 트리의 위쪽 1/2부분내에 있다면 이때 a+1은 상기 경로안에서 심볼 τ값으로 선택되고, 트리의 더 낮은 아래쪽 1/2부분으로부터의 경로 평가량은 버려진다. 상기 모든 처리는 다음 심볼구간으로 진행되며, 선택된 각각의 최종 노드들은 상기 트리를 완성시키기 위해 연장된다. 상기한 바와같은 처리는 추가된 지로들을 위해 지로 평가량을 계산하는 것과상기 보존된 경로 평가량을 더하는 것에 의해 실행된다.
도 2a에 도시된 바와 같이 고정지연 트리서치 검출기(210)는 피드포워드필터(211), 가산회로(SUM)(212), 트리서치 슬라이서(Tree search slicer)(214) 및 피드백필터(215)를 구비한다. 상기 피드포워드필터(211)는 특정 목표치(certain target)로 고정지연 트리서치 검출기(210)의 리드 채널을 등화한다. 상기 피드백필터(215)는 상기 목표치 응답의 선택되지 않은 경로 평가량 또는 잔여분(tail)을 제거한다. 상기 트리서치 슬라이서(214)는 깊이 제한 규명 트리서치 처리(depth-limited exhaustive tree search process)를 수행한다. 예를 들면, 정상동작중 상기 피드포워드 및 피드백 필터(211,215)의 탭(Tab)은 도 3a와 도 3b에서 각각 보여지는 바와 같이 τ=1이고 b1=0.2이다. 열 에스페러티가 검출될 때 상기 멀티플렉서(209)는 상기 피드포워드 필터(211) 및 피드백필터(215)로 신호를 발생시켜 이들 파라미터를 예를 들면, τ=1, b1=0.15로 변화시킨다.
도 4a와 도 4b는 열 에스페러티가 검출될 때 상기 피드포워드필터(211)와 피드백필터(215) 각각의 파라미터 일예를 도시한 것이다. 이때 상기 다른 적당한 파라미터들은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 자명한 바와 같이 정상동작중에 선택될 수도 있고, 열 에스페러티가 검출될 때 선택될 수도 있다. 바람직한 일 실시예에서 최소 평균제곱 에러분석(a least mean-squared error)과 같은 최적 평균제곱 에러분석(an optimal mean-squared error analysis)은 예를 들면, 상기 피드포워드필터(211)와 피드백필터(215)의 파라미터 τ와 b1를 선택하기 위해 수행된다.
이하 도 5a∼도 5c 및 도 6a∼도 6c를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 보상회로의 동작을 설명하기로 한다.
도 5a는 도 1의 헤드(110)에 의해 검출되고, 전치증폭기(202)에 의해 증폭된 정상 리드 신호 r(t)를 도시한 것이다. 신호(300)는 리드 신호 r(t)의 프리엠블과 동기부분을 나타내고, 신호(302)는 랜덤 데이터를 표시한다. 신호(300) 및 신호(302)는 열 에스페러티 교란이 없는 정상 리드 신호 r(t)를 나타낸다. 도 5b는 도 5a의 상기 리드 신호 r(t) 를 증폭, 필터링 및 샘플링한 신호를 도시한 것이다. 신호(304)는 도 5a의 신호(300)가 입력될 때 연속타임필터(206)의 출력에 해당한다. 신호(306)는 도 5a의 신호(302)가 입력될 때 연속타임필터(206)의 출력에 해당한다. 도 5c는 샘플링 신호가 도 2a의 고정지연 트리서치 검출기(210)에 의해 복구처리되어 출력된 출력신호를 도시한 것이다.
도 6a는 열 에스페러티 교란시 도 1의 헤드(110)에 의해 검출되고, 전치증폭기(202)에 의해 증폭된 리드 신호를 도시한 것이다. 신호(400)는 프리엠블, 동기 및 상기 열 에스페러티에 의해 영향받지않은 데이터 부분을 나타낸다. 신호(402)는 정상 랜덤 커스터머 데이터(Normal random customer data)를 표시한다. 신호(403)는 열 에스페러티 교란 발생시의 리드 신호를 나타낸다. 상기 도 6a에서 보여지는 바와 같이 신호의 레벨은 열 에스페러티가 검출될 때 정상적인 신호 레벨과 대비하여 급격히 상승한다.
도 6b는 도 6a의 열 에스페러티 교란시의 리드 신호를 증폭, 필터링및 샘플링한 신호를 도시한 것이다. 신호(404)는 도 6a의 상기 프리엠블 및 동기신호에 해당하는 연속타임필터(206)의 출력을 나타낸다. 신호(406)는 열 에스페러티 교란중 연속타임필터(206)의 출력을 나타낸다. 신호의 레벨은 열 에스페러티가 검출될 때 도 6b에서 보여지는 바와 같이 정상적인 신호레벨에 비하여 급격히 상승한다.
도 6c는 상기 고정지연 트리서치 검출기(210)에 의해 도 6b의 상기 신호의 레벨 시프트가 제거되도록 복구처리된 고정지연 트리서치 검출기(210)로부터의 출력신호를 도시한 것이다. 피드포워드필터(209)와 피드백필터(215)의 적당한 파라미터선택과 1-D 동작에 따라 신호는 열 에스페러티가 검출되지 않을 때 얻어지는 신호와 거의 일치하게 된다.
도 7a는 정상동작동안 1-D샘플필터(208)의 출력에서 얻어지는 이중 비트(dibit) 샘플을 도시한 것이다. 도 7b는 정상동작동안 피드포워드필터(211)의 출력에서 얻어지는 등화된 이중 비트 응답을 도시한 것이다. 도 8a는 열 에스페러티 교란동안 1-D샘플필터(208)의 출력에서 얻어지는 이중비트 샘플을 도시한 것이다. 도 8b는 열 에스페러티 교란동안 피드포워드필터(211)의 출력에서 얻어지는 등화된 이중 비트 응답을 도시한 것이다. 도 8b에서 보여지는 바와 같이 열 에스페러티가 검출될 때 열 에스페러티 보상회로(200)의 시스템 응답은 도 7b에서 보여지는 바와 같이 정상동작에서의 상기 회로(200)의 전달함수와 매우 유사하다. 1-D샘플필터(208)의 미분동작과 피드포워드필터(211)와 피드백필터(215)용 파라미터의 적절한 선택으로 인해 상기 회로(200)는 열 에스페러티가 검출될 때도 정상적으로 동작할 때와 같은 동일한 시스템 응답이 출력되도록 동작할 수 있게된다.
상술한 바와 같이 본 발명은 고정지연 트리서치 검출기를 구비하여 MR 헤드와 열 에스페러티의 접촉으로 인한 기록레벨의 시프트를 간단하게 보상할 수 있는 이점이 있다.
또한 상기 고정지연 트리서치 검출기의 사용을 통해 리드 신호의 통상적인 디코딩이 유지되어 타이밍과 이득 제어를 그대로 보존시킬 수 있으며, 입력신호의 모든 주파수 스펙트럼을 정정할 수 있는 이점이 있다.
또한 리드 신호가 새츄레이션되지 않을시 정정될 에러 버스트 길이가 최소화되고, 리드 채널 회로에 연결을 위해 단지 1-D샘플필터와 멀티플렉서만이 요구됨으로써 회로가 간단해지며, 이에 따라 하드웨어적 변화가 최소화되는 이점이 있다.
한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
Claims (18)
- 자기기록매체 면상에 기록된 자속 필드와 변환기 사이의 근접 접촉에 응답하여 상기 변환기에 의해 생성되는 리드 신호를 처리하는 회로에 있어서,상기 리드 신호를 샘플 스트림으로 변환시키는 샘플링 회로와,상기 샘플링 회로에 접속되며, 상기 샘플 스트림을 평활하는 평활필터와,상기 평활필터에 접속되며, 상기 자기기록매체 면상에 존재하는 열 에스페러티(thermal asperity)로 인한 상기 샘플 스트림에서의 레벨 시프트를 미분 및 필터링하여 레벨 시프트 제거된 샘플 스트림으로 출력하는 샘플필터와,상기 평활필터와 상기 샘플필터에 접속되는 멀티플렉서와,상기 멀티플렉서에 접속되며, 정상동작시 선택되는 필터 파라미터의 제1집합과 상기 접촉시 선택되는 상기 필터 파라미터의 제2집합을 가지는 고정지연 트리서치 검출기를 구비하며,상기 멀티플렉서가 상기 고정지연 트리서치 검출기로 정상동작시에는 상기 평활필터의 출력을 제공하고, 상기 접촉시에는 상기 샘플필터의 출력을 제공함을 특징으로 하는 다이렉트 엑세스 저장장치에서 열 에스페러티로 인한 기록레벨 시프트 보상장치.
- 제1항에 있어서, 상기 고정지연 트리서치 검출기는,상기 멀티플렉서와 연결되는 제1필터와,상기 제1필터와 연결되는 가산회로와,상기 가산회로와 연결되는 트리서치 회로와,상기 트리서치 회로와 상기 가산회로에 연결되는 제2필터로 이루어짐을 특징으로 하는 다이렉트 엑세스 저장장치에서 열 에스페러티로 인한 기록레벨 시프트 보상장치.
- 제2항에 있어서, 상기 제1필터는, 피드포워드(feedforward) 필터임을 특징으로 하는 다이렉트 엑세스 저장장치에서 열 에스페러티로 인한 기록레벨 시프트 보상장치.
- 제2항에 있어서, 상기 제2필터는, 피드백(feedback) 필터임을 특징으로 하는 다이렉트 엑세스 저장장치에서 열 에스페러티로 인한 기록레벨 시프트 보상장치.
- 제1항에 있어서, 상기 필터 파라미터 제1집합은 τ=1이고 b1=0.2 임을 특징으로 하는 다이렉트 엑세스 저장장치에서 열 에스페러티로 인한 기록레벨 시프트 보상장치.
- 제1항에 있어서, 상기 필터 파라미터 제2집합은 τ=1이고 b1=0.15임을 특징으로 하는 다이렉트 엑세스 저장장치에서 열 에스페러티로 인한 기록레벨 시프트 보상장치.
- 제1항에 있어서, 상기 필터 파라미터 제1,제2집합은, 최소 평균제곱 에러분석(a least mean-squared error analysis)에 의해 각각 결정됨을 특징으로 하는 다이렉트 엑세스 저장장치에서 열 에스페러티로 인한 기록레벨 시프트 보상장치.
- 제1항에 있어서, 상기 샘플필터는, 1-D(D는 정수)의 전달함수 특성을 가짐을 특징으로 하는 다이렉트 엑세스 저장장치에서 열 에스페러티로 인한 기록레벨 시프트 보상장치.
- 제1항에 있어서, 상기 평활필터는, 연속타임필터임을 특징으로 하는 다이렉트 엑세스 저장장치에서 열 에스페러티로 인한 기록레벨 시프트 보상장치.
- 제1항에 있어서, 상기 샘플링 회로는, 아날로그-디지털 변환기를 포함함을 특징으로 하는 다이렉트 엑세스 저장장치에서 열 에스페러티로 인한 기록레벨 시프트 보상장치.
- 고정지연 트리서치 검출기를 이용하는 리드 채널에서 자기기록매체 면상에 기록된 자속필드와 변환기 사이의 근접 접촉에 응답하여 상기 변환기에 의해 생성되는 리드 신호를 처리하는 방법에 있어서,상기 리드 신호를 샘플 스트림으로 변환하는 과정과,상기 샘플 스트림을 평활하는 과정과,상기 자기기록매체 면상에 존재하는 열 에스페러티로 인한 상기 리드 신호의 레벨 시프트를 미분하여 상기 미분된 샘플 스트림을 제공하는 과정과,상기 구별된 샘플 스트림을 미리 설정된 필터 파라미터를 이용해 필터링하여 상기 레벨 시프트가 제거된 샘플 스트림을 제공하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 다이렉트 엑세스 저장장치에서 열 에스페러티로 인한 기록레벨 시프트 보상방법.
- 제11항에 있어서, 상기 미리 설정된 필터 파라미터의 집합은 τ=1이고 b1=0.15임을 특징으로 하는 다이렉트 엑세스 저장장치에서 열 에스페러티로 인한 기록레벨 시프트 보상방법.
- 제11항에 있어서, 상기 필터링과정은, 고정지연 트리서치 검출기에 의해 수행됨을 특징으로 하는 다이렉트 엑세스 저장장치에서 열 에스페러티로 인한 기록레벨 시프트 보상방법.
- 제11항에 있어서, 상기 필터링 과정을 수행하는 상기 고정지연 트리서치 검출기는,상기 멀티플렉서와 연결된 제1필터와,상기 제1필터와 연결된 가산회로와,상기 가산회로에 연결된 트리서치 회로와,상기 트리서치 회로와 상기 가산회로에 연결된 제2필터로 이루어짐을 특징으로 하는 다이렉트 엑세스 저장장치에서 열 에스페러티로 인한 기록레벨 시프트 보상방법.
- 제14항에 있어서, 상기 제1필터는, 피드포워드 필터임을 특징으로 하는 다이렉트 엑세스 저장장치에서 열 에스페러티로 인한 기록레벨 시프트 보상방법.
- 제14항에 있어서, 상기 제2필터는, 피드백필터임을 특징으로 하는 다이렉트 엑세스 저장장치에서 열 에스페러티로 인한 기록레벨 시프트 보상방법.
- 제11항에 있어서, 상기 미리 설정된 필터 파라미터는, 최소 평균제곱 에러분석(a least mean-squared error analysis)을 이용하여 결정됨을 특징으로 하는 다이렉트 엑세스 저장장치에서 열 에스페러티로 인한 기록레벨 시프트 보상방법.
- 제12항에 있어서, 상기 미리 설정된 필터 파라미터 제2집합은, 최소 평균제곱 에러분석(a least mean-squared error analysis)을 이용하여 결정됨을 특징으로 하는 다이렉트 엑세스 저장장치에서 열 에스페러티로 인한 기록레벨 시프트 보상방법.
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6094316A (en) | 2000-07-25 |
| KR19990078339A (ko) | 1999-10-25 |
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