KR100752659B1 - 데이터 검출 방법 및 장치와 이를 이용한 디스크 드라이브 - Google Patents

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이주현
이재진
윤종윤
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 데이터 저장 장치에서의 데이터 검출 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 재생되는 데이터의 대역이 제한된 특성을 가지는 채널에서 효과적으로 데이터를 검출하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 제1실시 예에 따른 데이터 검출 방법은 등화 처리에 이용되는 다항식의 차수에 상응하는 개수로 생성되는 비터비 트렐리스의 경로들 중에서 경로 매트릭 값이 작은 순서대로 일부 경로들만을 부분적으로 선택하는 단계; 상기 일부 경로들 중에서 최소 경로 매트릭 값을 갖는 베스트 경로를 결정하는 단계; 및 상기 베스트 경로에 근거하여 데이터를 검출하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

Description

데이터 검출 방법 및 장치와 이를 이용한 디스크 드라이브{Method and apparatus for detecting data and disk drive using the same}
도 1은 본 발명이 적용되는 디스크 드라이브의 헤드 디스크 어셈블리의 평면도이다.
도 2는 본 발명에 데이터 검출 장치가 적용되는 디스크 드라이브의 전기적인 회로 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 비터비 검출기의 트렐리스 및 등화기와 계수 조정기의 세부 회로 구성을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 데이터 검출 방법의 흐름도이다.
본 발명은 데이터 저장 장치에서의 데이터 검출 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 재생되는 데이터의 대역이 제한된 특성을 가지는 채널에서 효과적으로 데이터를 검출하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 데이터 저장 장치의 하나인 하드 디스크 드라이브는 자기 헤드에 의해 디스크에 기록된 데이터를 재생하거나, 디스크에 사용자 데이터를 기록함으로 써 컴퓨터 시스템 운영에 기여하게 된다. 이와 같은 하드디스크 드라이브는 점차 고용량화, 고밀도화 및 소형화되면서 디스크 회전 방향의 기록 밀도인 BPI(Bit Per Inch)와 직경 방향의 기록 밀도인 TPI(Track Per Inch)가 증대되는 추세에 있으므로 그에 따라 더욱 정교한 메커니즘이 요구된다.
하드 디스크 드라이브의 기록 용량 및 밀도가 증가되고, 비대칭적인 채널 특성이 증가됨에 따라 디스크에 기록된 데이터를 재생함에 있어 BER(Bit Error Rate) 특성이 악화되기 때문에 보다 신뢰성 있는 데이터 검출 기술이 요구된다.
일반적으로 하드 디스크 드라이브의 데이터 검출에 PRML(Partial Response Maximum Likelihood) 기술이 사용되고 있다. 이 기술은 하드 디스크 드라이브의 채널과 같이 재생되는 데이터의 대역이 제한된 특성을 가지고 있는 경우에 필수적으로 사용되며, 기본적으로 PR(Partial Response) 등화기(equalizer)와 비터비 검출기(Viterbi detector)로 구성된다. 이 때 하드 디스크 드라이브의 선형 밀도가 증가될수록 PR 차수를 증가시켜야 신뢰성 있는 데이터 검출이 가능하게 된다. 그러나, PR 차수를 n이라 할 때, 비터비 검출기의 트렐리스(trellis)에서 상태(state)의 개수가 2n이 되기 때문에 시스템 구현의 복잡도를 고려할 때 무조건 PR 차수를 증가시킬 수 없다. 이러한 시스템 구현의 문제점을 보상하기 위하여 NPML(noise predictive PRML) 기술이 도입되었다.
이와 별도로 채널의 비선형적인 특성의 보상을 위해 적응적 등화 기술을 NPML 기술과 함께 사용한다. 적응적 등화 기술은 PRML(또는 NPML) 검출 출력을 피 드백하여 PR 등화기의 계수 값을 갱신하는 정보로 사용한다. 그러나, 높은 PR 차수를 적용할 경우에, 이에 대응하는 비터비 검출기에서의 데이터 검출 지연이 증가되어 효율적인 보상이 이루어지지 않는 단점이 존재한다. 즉, PR 차수가 n일 때 PR 등화기의 보상이 시작되는 순간은 (n+1)ㅧ (4 또는 5)이기 때문에 그 이전에 발생되는 등화기 출력에 대해서는 보상이 이루어지지 않게 되어 채널의 비선형적인 특성이 개선되지 않는 단점이 존재한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 비터비 트렐리스에서 선택되는 경로의 개수를 제한하고, 비터비 검출이 완전하게 이루어지기 전에 경로 매트릭(path matric)에서 최소 경로 매트릭을 갖는 베스트 경로를 임시적으로 결정하여 등화기 계수를 갱신하는 데이터 검출 방법 및 장치와 이를 이용한 디스크 드라이브를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 제1실시 예에 따른 데이터 검출 방법은 등화 처리에 이용되는 다항식의 차수에 상응하는 개수로 생성되는 비터비 트렐리스의 경로들 중에서 경로 매트릭 값이 작은 순서대로 일부 경로들만을 부분적으로 선택하는 단계; 상기 일부 경로들 중에서 최소 경로 매트릭 값을 갖는 베스트 경로를 결정하는 단계; 및 상기 베스트 경로에 근거하여 데이터를 검출하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 제2실시 예에 따른 데이터 검출 방법은 등화 처리에 이용되는 다항식의 차수에 상응하는 개수로 생성되는 비터비 트렐리스의 경로들 중에서 경로 매트릭 값이 작은 순서대로 일부 경로들만을 부분적으로 선택하는 단계; 비터비 디코딩 윈도우 사이즈보다 작은 윈도우 사이즈(da)로 상기 선택된 일부 경로들 중 최소 경로 매트릭 값을 갖는 베스트 경로를 임시적으로 결정하는 단계; 및 상기 임시적으로 결정된 베스트 경로에 근거하여 연산된 에러 값을 이용하여 등화기 계수 값들을 갱신하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 제1실시 예에 따른 데이터 검출 장치는 채널 특성을 고려하여 주파수 특성 및 타이밍 지연 특성을 보정하는 등화기; 및 상기 등화기의 차수에 상응하는 개수로 생성되는 비터비 트렐리스의 경로들 중에서 경로 매트릭 값이 작은 순서대로 일부 경로들만을 부분적으로 선택하고, 상기 일부 경로들만을 이용하여 데이터를 검출하는 비터비 검출기를 포함함을 특징으로 한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 제2실시 예에 따른 데이터 검출 장치는 기록매체로부터 변환기를 이용하여 읽어낸 전기적인 신호를 채널 특성을 고려하여 주파수 특성 및 타이밍 지연 특성을 보정하는 등화기; 상기 등화기의 차수에 상응하는 개수로 생성되는 비터비 트렐리스의 경로들 중에서 경로 매트릭 값이 작은 순서대로 일부 경로들만을 부분적으로 선택하고, 디코딩 윈도우 사이즈보다 작은 윈도우 사이즈(da)로 상기 선택된 일부 경로들 중 최소 경로 매트릭 값을 갖는 베스트 경로를 임시적으로 결정하고, 상기 임시적으로 결정된 베스트 경 로에 대응되는 가장 유사한 기준 브랜치 값을 결정하는 비터비 검출기; 및 상기 기준 브랜치 값을 이용하여 상기 등화기의 계수 값들을 갱신하는 계수 조정기를 포함함을 특징으로 한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 제1실시 예에 따른 디스크 드라이브는 정보를 저장하는 디스크; 상기 디스크로부터 정보를 읽어내는 변환기; 상기 변환기에서 감지된 신호를 증폭시키는 증폭기; 상기 증폭된 신호를 디지털 신호로 변환시키는 아날로그/디지털 변환기; 상기 아날로그/디지털 변환기에서 변환된 디지털 신호를 입력하여, 채널 특성을 고려하여 주파수 특성 및 타이밍 지연 특성을 보정하는 등화기; 및 상기 등화기의 차수에 상응하는 개수로 생성되는 비터비 트렐리스의 경로들 중에서 경로 매트릭 값이 작은 순서대로 일부 경로들만을 부분적으로 선택하고, 상기 일부 경로들만을 이용하여 데이터를 검출하는 비터비 검출기를 포함함을 특징으로 한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 제2실시 예에 따른 디스크 드라이브는 정보를 저장하는 디스크; 상기 디스크로부터 정보를 읽어내는 변환기; 상기 변환기에서 감지된 신호를 목표 레벨에 도달되도록 이득을 변동시켜 증폭시키는 증폭기; 상기 증폭된 신호를 디지털 신호로 변환시키는 아날로그/디지털 변환기; 상기 아날로그/디지털 변환기에서 변환된 디지털 신호를 입력하여, 채널 특성을 고려하여 주파수 특성 및 타이밍 지연 특성을 보정하는 등화기; 상기 등화기의 차수에 상응하는 개수로 생성되는 비터비 트렐리스의 경로들 중에서 경로 매트릭 값이 작은 순서대로 일부 경로들만을 부분적으로 선택하고, 디코딩 윈도우 사이즈보다 작은 윈도우 사이즈(da)로 상기 선택된 일부 경로들 중 최소 경로 매트릭 값을 갖는 베스트 경로를 임시적으로 결정하고, 상기 임시적으로 결정된 베스트 경로에 대응되는 가장 유사한 기준 브랜치 값을 결정하는 비터비 검출기; 및 상기 기준 브랜치 값을 이용하여 상기 등화기의 계수 값들을 갱신하는 계수 조정기를 포함함을 특징으로 한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 비터비 검출기의 트렐리스에서 선택되는 경로의 개수를 제한하고, 등화기 계수 갱신을 위하여 디코딩 윈도우 사이즈보다 작은 사이즈로 베스트 경로를 임시적으로 결정하여 데이터를 검출하는 방법 및 등화기 계수들을 갱신하는 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 데이터 검출 방법이 적용되는 데이터 저장 장치의 일 예로서 하드 디스크 드라이브는 기구적인 부품들로 구성된 HDA(Head Disk Assembly)와 전기 회로의 결합으로 이루어진다.
도 1은 본 발명이 적용되는 하드 디스크 드라이브의 HDA(Head Disk Assembly; 10)의 구성을 보여준다.
헤드 디스크 어셈블리(10)는 스핀들 모터(14)에 의하여 회전되는 적어도 하나의 자기 디스크(12)를 포함하고 있다. 디스크 드라이브는 디스크(12) 표면에 인접되게 위치한 변환기(16)를 또한 포함하고 있다.
변환기(16)는 각각의 디스크(12)의 자계를 감지하고 자화시킴으로써 회전하는 디스크(12)에서 정보를 읽거나 기록할 수 있다. 전형적으로 변환기(16)는 각 디스크(12) 표면에 대면되어 있다. 비록 단일의 변환기(16)로 도시되어 설명되어 있지만, 이는 디스크(12)를 자화시키기 위한 기록용 변환기와 디스크(12)의 자계를 감지하기 위한 분리된 읽기용 변환기로 이루어져 있다고 이해되어야 한다. 읽기용 변환기는 자기 저항(MR : Magneto-Resistive) 소자로부터 구성되어 진다. 변환기(16)는 통상적으로 헤드(Head)라 칭해지기도 한다.
변환기(16)는 슬라이더(20)에 통합되어 질 수 있다. 슬라이더(20)는 변환기(16)와 디스크(12) 표면사이에 공기 베어링(air bearing)을 생성시키는 구조로 되어 있다. 슬라이더(20)는 헤드 짐벌 어셈블리(22)에 결합되어 있다. 헤드 짐벌 어셈블리(22)는 보이스 코일(26)을 갖는 엑츄에이터 암(24)에 부착되어 있다. 보이스 코일(26)은 보이스 코일 모터(VCM : Voice Coil Motor 30)를 특정하는 마그네틱 어셈블리(28)에 인접되게 위치하고 있다. 보이스 코일(26)에 공급되는 전류는 베어링 어셈블리(32)에 대하여 엑츄에이터 암(24)을 회전시키는 토오크를 발생시킨다. 엑츄에이터 암(24)의 회전은 디스크(12) 표면을 가로질러 변환기(16)를 이동시킬 것이다.
정보는 전형적으로 디스크(12)의 환상 트랙 내에 저장된다. 각 트랙(34)은 일반적으로 복수의 섹터를 포함하고 있다. 각 섹터는 데이터 필드(data field)와 식별 필드(identification field)를 포함하고 있다. 식별 필드는 섹터 및 트랙(실린더)을 식별하는 그레이 코드(Gray code)로 구성되어 있다. 변환기(16)는 다른 트 랙에 있는 정보를 읽거나 기록하기 위하여 디스크(12) 표면을 가로질러 이동된다.
디스크(12)는 크게 사용자 영역과 비사용자 영역으로 나누어진다. 사용자 영역은 사용자가 데이터를 실질적으로 라이트하거나 리드할 수 있는 영역이고, 비사용자 영역은 디스크 드라이브에 관련된 정보를 저장하는 영역이다.
도 2는 본 발명에 따른 디스크 드라이브에서 데이터 재생 시의 데이터 검출을 위한 전기적인 시스템 구성을 보여준다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 데이터 검출을 위한 전기적인 시스템은 프리 앰프(201), 저역통과필터(203; LPF), 아날로그/디지털 변환기(204), 클럭 생성 & 이득 제어부(205), 등화기(206), 비터비 검출기(207), 예측기(208), 지연기(209), 누적 연산기(210) 및 가중치 업데이트부(211)로 구성된다.
위에서, 지연기(209), 누적 연산기(210) 및 가중치 업데이트부(211)를 포함하는 회로 구성은 계수 조정기(1000) 블록이다.
프리 앰프(201)는 디스크(12)로부터 변환기(16)에 의하여 감지된 전기적인 신호를 고정된 이득 값에 의하여 증폭시킨다.
가변 이득 증폭기(202)는 프리 앰프(201)에서 1차적으로 증폭된 신호를 이득 제어신호(gain_CTL)에 따라서 이득을 변동시켜 증폭시킨다. 즉, 클럭 생성 & 이득 제어부(205)에서는 아날로그/디지털 변환기(204) 출력을 모니터링하면서 신호의 크기가 큰 경우에는 이득을 낮추기 위한 이득 제어신호(gain_CTL)를 생성시키고, 반대로 신호의 크기가 작은 경우에는 이득을 높이기 위한 이득 제어신호(gain_CTL)를 생성시킨다.
저역 통과 필터(203)는 가변 이득 증폭기(202)의 출력 신호에 포함되어 있는 노이즈 성분을 제거하기 위하여 저역 주파수 대역의 성분만을 통과시킨다.
아날로그/디지털 변환기(204)는 클럭 생성 & 이득 제어부(205)에서 생성된 클럭 신호에 따라서 저역 통과 필터(203)의 아날로그 출력신호를 디지털 신호(rk)로 변환시킨다.
아날로그/디지털 변환기(204)에서 변환된 디지털신호(rk)는 등화기(206)로 출력된다.
그러면, 등화기(206)는 지연기 및 FIR(Finite Impulse Response) 디지털 필터로 구성되어 채널 특성에 적합하도록 주파수 특성 및 타이밍 지연 특성을 보정한다. 일 예로서, 등화기(206)에서 5차의 PR(Partial Response) 다항식을 사용한다면 도 3의 윗부분에 도시된 바와 같이 7개의 탭으로 구성되어 계수 {c-3, c-2, c-1, c1, c2, c3}들을 가진다.
등화기(206)의 PR 차수가 5인 경우에 비터비 검출기(207)의 비터비 트렐리스(Viterbi trellis)의 상태(state) 수는 25(=32) 개가 된다.
비터비 트렐리스에서 도 3의 아래 부분에 도시된 바와 같이, 계산의 복잡도를 줄이기 위해 총 32개의 상태 각각에 대응하는 32개의 경로(path)들 중에서 경로 매트릭(path metric; PM) 값이 작은 순서대로 일부 경로들만을 선택한다. 본 발명의 일 실시 예에서는 총 32개의 경로들 중에서 경로 매트릭(path metric; PM) 값이 작은 순서대로 8개의 경로(a,b,c,d,e,f,g,h)만을 선택하여 데이터 검출에 이용한다.
또한, 본 발명에서는 비터비의 디코딩 깊이(decoding depth; 일명 디코딩 윈도우 사이즈라고도 칭함)를 d라 할 때, 등화기 계수 조정을 위한 임시적인 결정 깊이(tentative decision depth; 일명 윈도우 사이즈)를 da(<d)라 하고, 일 예로서 da = 4라고 하자.
이 때, k번째 수신 신호(rk)에 대한 등화기 출력 신호 yk는 브랜치 매트릭(branch matric)을 계산하기 위해 비터비 검출기(207)에 입력됨과 동시에 임시적인 결정에 이용하기 위해 버퍼에 저장되고, 이와 함께 등화기 입력값(rk)도 버퍼에 저장된다. 종래의 기술에 따르면 등화기 계수를 갱신하기 위하여 등화기 입력과 출력에 대해 d개만큼 각각 버퍼가 필요하였으나, 본 발명에서는 비터비 검출이 완전하게 이루어지기 전에 임시적인 결정을 하도록 구성되어 있으므로 이보다 작은 da(도 3에서는 da=4)만큼만 필요하다.
결과적으로, 본 발명에 따르면 d보다 작은 값 da인 순간에 등화기 계수들을 조정하기 위하여 yk-da에 대응하는 최소의 경로 매트릭(path metric; PMmin)을 갖는 베스트 경로(best path)로 임시적으로 결정(tentative decision)한다. 이 때, 이러한 베스트 경로(PMmin)에 대응하는 가장 유사한 기준 브랜치(branch) 값 tk-da(PMmin)를 결정한다.
도 2를 참조하면, 누적 연산기(210)는 등화기(206)의 출력을 da만큼 지연시 킨 지연기(209)의 출력 yk-da 값과 비터비 검출기(207)에서 결정된 tk-da(PMmin) 값의 차이인 에러 값(ek-da)을 연산한다. 즉, ek-da = yk-da - tk-da(PMmin)가 된다.
그러면, 가중치 업데이트부(211)는 누적 연산기(210)에서 연산된 에러 값(ek-da)을 이용하여 공지된 등화기 계수 갱신 알고리즘에 따라 등화기(206)의 계수(도 3에서는 7개의 계수)들을 도 3의 위 부분에 도시된 블록 구성에 의하여 조정한다. 일 예로서, 공지된 등화기 계수 갱신 알고리즘으로는 LMS(Least Mean Square) 등화기 계수 갱신 알고리즘 등이 있다.
예측기(208)는 공지된 노이즈 예측 알고리즘을 이용하여 노이즈를 예측하고, 예측된 노이즈 정보는 비터비 검출기(207)의 데이터 검출 과정에서 노이즈에 의한 데이터 오검출을 방지하는데 이용된다.
위와 같은 등화기 계수 갱신 프로세스는 매 심볼마다 반복적으로 실행된다.
그러면, 본 발명에 따른 데이터 검출 방법을 도 4의 흐름도를 참조하여 설명하기로 한다.
우선, 데이터 재생 장치가 데이터 리드(read) 모드로 천이되는지를 판단한다(S410).
단계410(S410)의 판단 결과 데이터 리드 모드로 천이되는 경우에는, 기록매체로부터 읽어낸 신호를 일 예로서 PR(Partial Response) 다항식을 이용하여 등화 처리한다(S420). 등화 처리는 채널 특성을 적합하도록 주파수 특성 및 타이밍 지연 특성을 보정하는 프로세스이다.
다음으로, 등화 처리된 신호로 디코딩 윈도우 사이즈 d로 비터비 복호를 실행한다(S430).
비터비 복호 시에 비터비 트렐리스(Viterbi trellis)에서 선택되는 경로의 개수를 제한한다(S440). 즉, 비터비 트렐리스에서 도 3의 아래 부분에 도시된 바와 같이, 계산의 복잡도를 줄이기 위해 총 32개의 상태 각각에 대응하는 32개의 경로(path)들 중에서 경로 매트릭(path metric; PM) 값이 작은 순서대로 일부 경로들만을 선택한다. 본 발명의 일 실시 예에서는 총 32개의 경로들 중에서 경로 매트릭(path metric; PM) 값이 작은 순서대로 8개의 경로(a,b,c,d,e,f,g,h)만을 선택하여 데이터 검출에 이용한다.
그리고, 디코딩 윈도우 사이즈 d보다 작은 사이즈 da로 베스트 경로를 임시 결정한다(S450). da는 등화기 계수 조정을 위한 임시적인 결정 깊이(tentative decision depth)이다. 이에 따라서, da인 순간에 등화기 계수를 보정하기 위하여 yk-da에 대응하는 최소의 경로 매트릭(path metric; PMmin)을 갖는 베스트 경로(best path)를 임시적으로 결정(tentative decision)한다.
다음으로, 임시적으로 결정된 베스트 경로(PMmin)에 대응하는 가장 유사한 기준 브랜치(branch) 값 tk-da(PMmin)를 결정한다(S460).
그리고 나서, 등화기의 출력을 da만큼 지연시킨 출력 yk-da 값과 단계460(S460)에서 결정된 tk-da(PMmin) 값의 차이인 에러 값(ek-da)을 연산한다(S470).
그러면, 단계470(S470)에서 연산된 에러 값(ek-da)을 이용하여 공지된 등화기 계수 갱신 알고리즘에 따라 등화기의 계수들을 갱신한다(S480). 일 예로서, 공지된 등화기 계수 갱신 알고리즘으로는 LMS(Least Mean Square) 등화기 계수 갱신 알고리즘 등이 있다.
그리고, 단계440(S440)에서 제한한 개수의 경로를 이용하여 베스트 경로를 결정하고, 이에 근거하여 디코딩 윈도우 사이즈 d 단위로 데이터를 검출한다(S490).
위와 같은 방법에 의하여, 등화 차수의 증가에 따른 비터비 검출기의 트렐리스의 구조가 복잡해지는 단점 및 동시에 계산량이 증대되는 단점을 개선할 수 있게 되었다. 또한, 등화기 계수 값들을 갱신하는 주기를 단축시켜 채널의 비선형적인 특성을 효율적으로 보상할 수 있게 되었다.
본 발명에서는 설명의 편의를 위하여 하드디스크 드라이브를 예로 들어 설명하였으나, 제한된 형태의 채널 특성을 갖는 광 디스크 드라이브를 포함하는 다양한 다른 종류의 데이터 저장 장치에 적용될 수 있다.
본 발명은 방법, 장치, 시스템 등으로서 실행될 수 있다. 소프트웨어로 실행될 때, 본 발명의 구성 수단들은 필연적으로 필요한 작업을 실행하는 코드 세그먼트들이다. 프로그램 또는 코드 세그먼트들은 프로세서 판독 가능 매체에 저장되어 질 수 있으며 또는 전송 매체 또는 통신망에서 반송파와 결합된 컴퓨터 데이터 신호에 의하여 전송될 수 있다. 프로세서 판독 가능 매체는 정보를 저장 또는 전송할 수 있는 어떠한 매체도 포함한다. 프로세서 판독 가능 매체의 예로는 전자 회로, 반도체 메모리 소자, ROM, 플레쉬 메모리, 이레이져블 ROM(EROM : Erasable ROM), 플로피 디스크, 광 디스크, 하드디스크, 광 섬유 매체, 무선 주파수(RF) 망, 등이 있다. 컴퓨터 데이터 신호는 전자 망 채널, 광 섬유, 공기, 전자계, RF 망, 등과 같은 전송 매체 위로 전파될 수 있는 어떠한 신호도 포함된다.
첨부된 도면에 도시되어 설명된 특정의 실시 예들은 단지 본 발명의 예로서 이해되어 지고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 본 발명에 기술된 기술적 사상의 범위에서도 다양한 다른 변경이 발생될 수 있으므로, 본 발명은 보여지거나 기술된 특정의 구성 및 배열로 제한되지 않는 것은 자명하다. 즉, 본 발명은 하드디스크 드라이브를 포함하는 각종 디스크 드라이브에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 종류의 데이터 저장 장치에 적용될 수 있음은 당연한 사실이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 비터비 검출기의 트렐리스에서 선택되는 경로의 개수를 제한하고, 등화기 계수 갱신을 위하여 디코딩 윈도우 사이즈보다 작은 사이즈로 베스트 경로를 임시적으로 결정함으로써, 등화 차수의 증가에 따른 비터비 검출기의 트렐리스의 구조가 복잡해지는 단점 및 동시에 계산량이 증대되는 단점을 개선할 수 있는 효과가 발생된다. 또한, 등화기 계수 값들을 갱신하는 주기를 단축시켜 채널의 비선형적인 특성을 효율적으로 보상할 수 있는 효과가 발생된다.

Claims (13)

  1. 등화 처리에 이용되는 다항식의 차수에 상응하는 개수로 생성되는 비터비 트렐리스의 경로들 중에서 경로 매트릭 값이 작은 순서대로 일부 경로들만을 부분적으로 선택하는 단계;
    상기 일부 경로들 중에서 최소 경로 매트릭 값을 갖는 베스트 경로를 결정하는 단계; 및
    상기 베스트 경로에 근거하여 데이터를 검출하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 데이터 검출 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 베스트 경로에 대응하는 가장 유사한 기준 브랜치 값을 결정하고, 상기 가장 유사한 기준 브랜치 값과 등화기 출력을 지연시킨 값의 차를 이용하여 상기 등화기의 계수 값들을 갱신하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 데이터 검출 방법.
  3. 제1항 내지 제2항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  4. 등화 처리에 이용되는 다항식의 차수에 상응하는 개수로 생성되는 비터비 트렐리스의 경로들 중에서 경로 매트릭 값이 작은 순서대로 일부 경로들만을 부분적 으로 선택하는 단계;
    비터비 디코딩 윈도우 사이즈보다 작은 윈도우 사이즈(da)로 상기 선택된 일부 경로들 중 최소 경로 매트릭 값을 갖는 베스트 경로를 임시적으로 결정하는 단계; 및
    상기 임시적으로 결정된 베스트 경로에 근거하여 연산된 에러 값을 이용하여 등화기 계수 값들을 갱신하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 데이터 검출 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 등화기 계수 값들을 갱신하는 단계는
    상기 임시적으로 결정된 베스트 경로에 대응하는 가장 유사한 기준 브랜치 값을 결정하는 단계;
    상기 베스트 경로를 임시적으로 결정하는 윈도우 사이즈(da)만큼 지연시킨 등화기 출력 값과 상기 기준 브랜치 값의 차이인 에러 값을 연산하는 단계; 및
    상기 에러 값을 이용하여 등화기의 계수 값들을 갱신하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 데이터 검출 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 등화기의 계수 값들을 갱신하는 단계는 최소 평균 제곱(Least Mean Square; LMS) 알고리즘을 이용하여 등화기의 계수 값들을 갱신함을 특징으로 하는 데이터 검출 방법.
  7. 제4항 또는 제5항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  8. 채널 특성을 고려하여 주파수 특성 및 타이밍 지연 특성을 보정하는 등화기; 및
    상기 등화기의 차수에 상응하는 개수로 생성되는 비터비 트렐리스의 경로들 중에서 경로 매트릭 값이 작은 순서대로 일부 경로들만을 부분적으로 선택하고, 상기 일부 경로들만을 이용하여 데이터를 검출하는 비터비 검출기를 포함함을 특징으로 하는 데이터 검출 장치.
  9. 기록매체로부터 변환기를 이용하여 읽어낸 전기적인 신호를 채널 특성을 고려하여 주파수 특성 및 타이밍 지연 특성을 보정하는 등화기;
    상기 등화기의 차수에 상응하는 개수로 생성되는 비터비 트렐리스의 경로들 중에서 경로 매트릭 값이 작은 순서대로 일부 경로들만을 부분적으로 선택하고, 디코딩 윈도우 사이즈보다 작은 윈도우 사이즈(da)로 상기 선택된 일부 경로들 중 최소 경로 매트릭 값을 갖는 베스트 경로를 임시적으로 결정하고, 상기 임시적으로 결정된 베스트 경로에 대응되는 가장 유사한 기준 브랜치 값을 결정하는 비터비 검출기; 및
    상기 기준 브랜치 값을 이용하여 상기 등화기의 계수 값들을 갱신하는 계수 조정기를 포함함을 특징으로 하는 데이터 검출 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 계수 조정기는
    상기 베스트 경로를 임시적으로 결정하는 윈도우 사이즈(da)만큼 지연시키는 수단;
    상기 윈도우 사이즈(da)만큼 지연시킨 등화기 출력 값과 상기 기준 브랜치 값의 차이인 에러 값을 연산하는 수단; 및
    상기 에러 값을 이용하여 등화기의 계수 값들을 갱신하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 데이터 검출 장치.
  11. 정보를 저장하는 디스크;
    상기 디스크로부터 정보를 읽어내는 변환기;
    상기 변환기에서 감지된 신호를 증폭시키는 증폭기;
    상기 증폭된 신호를 디지털 신호로 변환시키는 아날로그/디지털 변환기;
    상기 아날로그/디지털 변환기에서 변환된 디지털 신호를 입력하여, 채널 특성을 고려하여 주파수 특성 및 타이밍 지연 특성을 보정하는 등화기; 및
    상기 등화기의 차수에 상응하는 개수로 생성되는 비터비 트렐리스의 경로들 중에서 경로 매트릭 값이 작은 순서대로 일부 경로들만을 부분적으로 선택하고, 상기 일부 경로들만을 이용하여 데이터를 검출하는 비터비 검출기를 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  12. 정보를 저장하는 디스크;
    상기 디스크로부터 정보를 읽어내는 변환기;
    상기 변환기에서 감지된 신호를 목표 레벨에 도달되도록 이득을 변동시켜 증폭시키는 증폭기;
    상기 증폭된 신호를 디지털 신호로 변환시키는 아날로그/디지털 변환기;
    상기 아날로그/디지털 변환기에서 변환된 디지털 신호를 입력하여, 채널 특성을 고려하여 주파수 특성 및 타이밍 지연 특성을 보정하는 등화기;
    상기 등화기의 차수에 상응하는 개수로 생성되는 비터비 트렐리스의 경로들 중에서 경로 매트릭 값이 작은 순서대로 일부 경로들만을 부분적으로 선택하고, 디코딩 윈도우 사이즈보다 작은 윈도우 사이즈(da)로 상기 선택된 일부 경로들 중 최소 경로 매트릭 값을 갖는 베스트 경로를 임시적으로 결정하고, 상기 임시적으로 결정된 베스트 경로에 대응되는 가장 유사한 기준 브랜치 값을 결정하는 비터비 검출기; 및
    상기 기준 브랜치 값을 이용하여 상기 등화기의 계수 값들을 갱신하는 계수 조정기를 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  13. 제12항에 있어서, 상기 계수 조정기는
    상기 베스트 경로를 임시적으로 결정하는 윈도우 사이즈(da)만큼 지연시키는 수단;
    상기 윈도우 사이즈(da)만큼 지연시킨 등화기 출력 값과 상기 기준 브랜치 값의 차이인 에러 값을 연산하는 수단; 및
    상기 에러 값을 이용하여 등화기의 계수 값들을 갱신하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
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