KR20010078376A - 프리앰블 검출을 위한 평균화된 샘플 결정 방법 - Google Patents

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Abstract

프리앰블 검출기(preamble detector)는 수신된 샘플(z(n))을 문턱값에서 분할하여 수신된 샘플들(z(n))에 대응하는 프리앰블 비트들을 대한 결정한다. 프리앰블 검출기는 선택 필터, 평균 회로, 및 비교기(comparator)를 포함한다. PR4 채널에 있어서, 출력 샘플들(z(n))은 양 또는 음의 피크값을 갖고, 0의 문턱값은 비교기의 분할 동작에 사용된다. 샘플값들(z(n))이 양 또는 음의 피크값들만으로 구성되지 않는 PR 채널들에 있어서, 상기 선택 필터는 분할 동작에 0의 문턱값을 이용하기 위하여 양 또는 음의 피크값들을 갖는 필터링된 샘플들(zf(n))을 생성하도록 샘플들(z(n))을 필터링하는 프리앰블 검출기에 의해 이용될 수도 있다. PR 채널에서, 신호에 대한 다수의 변형들이 이용될 수 없다 하더라도, 프리앰블의 주기적인 특징(주기 K로 반복하는 패턴)은 연속적으로 이용될 수 있도록 동일한 비트값에 대응하는 다수의 샘플들을 허용한다. 평균 회로는 결정(d(n))이 비교기에 의해 입력 샘플(z(n))을 생성하기 전에, 평균 샘플들(zfa(n))을 생성하도록 평균 필터링된 샘플들(zf(n))과 (zf(n-K))에 의해 대응하는 샘플들에 대한 결정들의 신뢰도를 향상시키는데 이용된다. 일 실시예에서, 평균 회로는 4개의 플립-플롭들(flip-flops), 가산기, 비교기에 제공된 평균 샘플(zfa(n))을 저장하는데 이용되는 선택 출력 버퍼(optional output buffer)를 포함하는 4개의 샘플 지연 뱅크(four-sample delay bank)를 이용한다.

Description

프리앰블 검출을 위한 평균화된 샘플 결정 방법{Averaged sample decisions for preamble detection}
발명의 분야
본 발명은 통신 신호들의 데이터의 검출에 관한 것으로, 특히, 데이터에서의 프리앰블의 검출에 관한 것이다.
관련 기술의 설명
여러 디지털 전송 시스템들은 일반적으로 부호들(각각의 부호는 비트들의 그룹으로 이루어짐)의 시퀀스에 의해 표현된 디지털 데이터를 검출하는 기술들을 이용한다. 부호 비트들은 노이즈가 통상적으로 전송 신호에 부가되는 전송(예, 통신) 채널을 통해 신호로서 전달된다. 예를 들어, 자기 기록 시스템(magnetic recording system)들은 먼저 데이터를 자기 매체 상에 기록된 부호 비트들로 인코딩한다. 자기 매체로부터 데이터를 판독하고, 자기 매체에 데이터를 저장하고, 자기 매체 안에 데이터를 기록하는 것은 연관된 주파수 응답(frequency response)을 갖는 전송 채널을 경유하여 발생하는 것으로 생각될 수 있다. 신호는 저장된 데이터 또는 저장된 부호 비트들을 나타내는 샘플링된 신호(예, 출력 샘플들의 시퀀스)에 따라 자기 매체로부터 판독될 수도 있다. 디스크 드라이브들에 대한 자기 기록 시스템들은 자기 디스크와 같은 자기 매체 상의 트랙들로부터 데이터를 판독하고 검출한다. 각각의 트랙은 판독 데이터 섹터들 사이에 게재된 시스템 전용의 제어(즉, "서보") 데이터 섹터들뿐만 아니라 사용자(즉, "판독")데이터 섹터들을 포함한다. 서보 데이터 섹터들은 제어 데이터의 형태인 서보 데이터를 저장하고, 기록 시스템은 이 제어 데이터를 이용하여 탐색 모드 동안에 트랙들을 검색하고, 자기 매체 상의 특정 트랙 위에 판독 헤드를 위치시킨다. 종래 기술의 어떤 자기 기록 시스템들은 저장된 서보 데이터를 검출하도록 디지털 신호 처리를 이용하지만, 다른 자기 기록 시스템들은 아날로그 기술들을 이용할 수도 있다.
데이터를 판독하는 기술들은 데이터 시퀀스의 처음에서 프리앰블 시퀀스라고 불리는 용이하게 검출된 시퀀스를 자주 이용한다. 예를 들어, 프리앰블 시퀀스들은 자기 기록 및 재생 시스템(playback system)들에서 서보 데이터 처리에 사용된다. 도 1은 자기 기록 시스템(100)의 서보 데이터 처리를 도시한다. 서보 데이터의 일부분은 레이트 1/N 코드를 사용하여 그 일부분을 인코딩하는 서보 데이터 인코더(101)(1/N 인코더라 함)에 의해 수신된다. 그 결과로서 생긴 서보 데이터의 인코딩된 일부분 및 남은 일부분, 즉, 인코딩되지 않은 일부분은 자기 기록 헤드(magnetic write head)(102)에 의해 또한 처리되어, 자기 매체(110) 상에 기록된다. 자기 판독 헤드(103)는 자기 기록 매체(110)로부터 정보를 아날로그 신호로서 판독한다.
출력 채널 샘플들로서 자기 판독 헤드(103)는 매체(110)로부터 판독된 데이터를 제공하기 위해 아날로그 신호를 샘플링할 수도 있다. "출력 채널 샘플"이라는 용어는, 그 데이터가 주파수 응답의 형태를 갖는(그리고 메모리를 갖을 수도 있음) 전송 채널(예, 자기 매체(110))을 통과했음을 가리킨다. 이러한 유형의 전송 채널(뒤이은 이퀄라이저(equalizer)의 주파수 응답을 포함할 수도 있음)은 부분 응답(PR ; partial response) 채널이라고 불릴 수도 있다. 인코딩된 서보 데이터를 나타내는 신호는 채널의 주파수 응답을 통해 신호를 통과함으로써 야기된 부가된 신호 왜곡과 부가된 노이즈 성분을 갖는다. 채널의 주파수 응답에서의 변화들 또는 자기 판독 헤드(103)의 회로의 주파수 응답 특성들을 부분적으로 보정하기 위해, 출력 채널 샘플들은 이퀄라이저(104)에 인가될 수도 있다. 그 후, 균등화된 출력 채널 샘플들은 부분 응답, 최대 가능성(PRML; partial response maximum-likelihood) 검출기(105)에 인가된다.
PRML 검출기(105)는 검출되고 인코딩된 서보 데이터를 서보 데이터 디코더(106)에 제공한다. 서보 데이터 디코더(106)는 인코딩 과정을 반대로하여 디코딩된 SAM 및 그레이 데이터(Gray data)를 제공한다. 또한, 도 1에 도시된 도면에서 매체(110)로부터 판독된 인코딩되지 않은 버스트 데이터(burst data)를 복조하는 버스트 복조기(107)(Bust demodulator)를 볼 수 있다. 버스트 데이터는 자기 판독 헤드(103)에 의해, 자기 판독 헤드(103)가 매체(110) 상의 트랙의 중심 위에 직접 위치되었는지의 여부를 검출하는데 사용될 수도 있다.
도 2는 자기 기록 매체(110)의 서보 데이터 섹터에 서보 데이터를 기록하는형식(200)을 도시한다. 서보 데이터는 타이밍과 이득 정보가 복구되는 비트들의 시퀀스인 프리앰블(201)을 포함할 수도 있다. 타이밍과 이득 정보는 자기 판독 헤드(103)가 자기 매체(110)의 트랙으로부터 제공되어 인입하는 아날로그 신호에 대한 이득과 위상 동기(phase lock)를 얻은 것을 허용한다. 또한, 도 2에 도시된 도면은 버스트 데이터를 포함하는 버스트 복조 필드(204)이다.
프리앰블(201)은 인코딩된 서보 어드레스 마크(SAM; encoded servo address mark)(202)가 뒤따르고, 차례로, 서보 섹터를 위한 인코딩된 그레이 데이터(203)가 뒤따를 수 있다. SAM(202)는 서보 데이터를 포함하고 있는 섹터인지를 식별하기 위한 소정의 비트 패턴을 포함하고, 자기 기록 매체(110)로부터 트랙들/섹터들을 판독하는 자기 판독 헤드(103)에 의해 이용하여 프레이밍 클록(framing clock)을 리셋하는데 채용될 수도 있다. 그레이 데이터(203)는 자기 기록 매체의 트랙 수와 실린더 정보를 나타내며, 자기 판독 헤드(103)에 의해, 탐색 모드 동안에 인접의 트랙들을 판독할 때 에러들을 회피하는데 사용될 수도 있다. SAM(202) 및 그레이 데이터(203)는, 통상적으로, 자기 기록 매체(110) 상에 기록되기 전, 부호 비트들의 시퀀스들로서 인코딩된 서보 데이터의 일부분들이다.
일반적으로, 프리앰블(201)은 반복하는 비트 패턴을 갖는 짧은 시퀀스이다. 프리앰블(201)이 일반적으로 짧은 시퀀스이므로, 최대 가능성 검출 기술들은 프리앰블(201)을 검출하는데 이용되지 않는다. 왜냐하면, 그러한 검출에 의해 야기되는 상대적으로 긴 지연이기 때문이다. 그 외에, 어떤 채널들에 있어서, 다수의 신호 경로들(즉, 채널들)을 통해 검출된 동일한 신호들을 수집하고, 그 신호들을 평균하는 병렬 평균 검출 기술이 채용될 수도 있다. 신호들을 평균하는 것은 각각의 신호 경로에서 부가된 노이즈가 상호 상관되지 않는다면, 신호들을 평균함으로써 검출기의 성능을 향상할 수 있다. 그러나, 기록 매체로부터 프리앰블(201)을 포함하는 제어 데이터를 판독하는 것과 같은 여러 응용들에 있어서, PR 채널은 다수의 검출된 신호 경로들을 포함하지 않는다.
본 발명은 샘플들의 시퀀스로서 매체로부터 수신된 데이터에서 프리앰블을 검출하는 기술에 관한 것이다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 프리앰블 시퀀스의 반복하는 패턴 특성은 다수의 샘플들이 검출기에 이용될 수 있도록 허용한다. 다수의 샘플들은 평균되어 1개 평균된 샘플을 제공할 수 있고, 이로부터 1개 이상의 입력 샘플들에 대한 어떤 결정이 이루어진다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 주기적인 패턴값들을 포함하는 데이터의 프리앰블은 프리앰블을 나타내는 샘플들의 시퀀스에서 현재의 샘플을 생성하고, 주기적인 패턴에 기초하여 시퀀스에서 1개 이상의 부가된 샘플들을 선택함으로써 검출된다. 상기 현재의 샘플은 1개 이상의 선택된 샘플들에 결합되어 1개의 평균된 샘플을 형성하고, 이 평균된 샘플은 문턱값과 비교되어 현재의 샘플 값에 대한 어떤 결정이 이루어진다. 프리앰블은 그 결정에 기초하여 검출된다. 다른 실시예에 있어서, 그 과정이 반복되어 샘플들의 시퀀스에 대응하는 결정들의 시퀀스를 생성하고, 프리앰블의 존재 또는 부재가 그 결정들의 시퀀스에 기초하여 검출된다.
도 1은 종래 기술의 자기 기록 시스템의 서보 처리를 도시하는 도면.
도 2는 도 1의 시스템의 자기 기록 매체의 서보 데이터 섹터에 기록된 서보 데이터를 위한 기록 형식을 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 작동하는 프리앰블 검출기를 포함하는 데이터 검출 시스템을 도시하는 도면.
도 4는 도 3의 프리앰블 검출기의 예시적인 실시예를 도시하는 도면.
도 5는 도 4에 도시되어 있는 프리앰블 검출기의 평균 회로의 예시적인 실행을 도시하는 도면.
도 6은 도 4에 도시되어 있는 프리앰블 검출기를 생성하는 도 5의 프리앰블 검출기의 시뮬레이션 결과들을 도시하는 도면.
*도면의 부호에 대한 간단한 설명*
101 : 서보 데이터 인코더 102 : 자기 기록 헤드
103 : 자기 판독 헤드 104 : 이퀄라이저
105 : PRML 검출기 106 : 서보 데이터 디코더
107 : 버스트 복조기 201 : 프리앰블
203 : 인코딩된 그레이 데이터 410 : 필터
본 발명의 다른 측면들, 특징들, 및 장점들은 이하 상세한 설명, 첨부된 청구범위, 및 수반하는 도면들로부터 더 완전하게 명백해질 것이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 동작하는 프리앰블 검출기(304)를 포함하는 검출 시스템(300)을 도시하는 것으로, 예를 들어, 자기 기록 시스템의 판독부에서 이용될 수 있다. 판독 헤드(301)는 매체(303)로부터 정보를 수신하거나 판독하여, 대응하는 아날로그 신호를 생성한다. 선택적인 이퀄라이저(302)는 채널 변화들과 메모리에 대해 보정을 위해 채용될 수 있다. PR 채널은 선택적인 이퀄라이저(302)의 응답뿐만 아니라, 매체(303)와 판독 헤드(301)의 응답을 포함할 수 있다. 상기 아날로그 신호는 부가된 노이즈 파워에 대응하는 노이즈 샘플 성분(w(n))뿐만 아니라, 매체로부터 판독된 데이터에 대응하는 데이터 샘플 성분(y(n))을 제공하기 위해 샘플링된다. 그러한 샘플링은 판독 헤드(301), 선택적인 이퀄라이저(302), 또는 프리앰블 검출기(304)안에서 발생할 수도 있다. 따라서, 프리앰블 검출기(304)는 샘플(z(n) = y(n) + w(n))을 수신하고, 여기서 n은 n번째 시간에서의 샘플값을 나타낸다. 출력 샘플들의 시퀀스는, 매체(303)로부터 판독된 제어 데이터에서 프리앰블 패턴 즉, 프리앰블 검출을 위해 프리앰블 검출기(304)에 제공된다. 또한, 도면은 매체로부터 판독된 인코딩된 서보 어드레스 마크(SAM)와 인코딩된 그레이 데이터뿐만 아니라 인코딩된 데이터 부호들을 검출하고 디코딩하는데 이용되는 최대 가능성(즉, 비터비(Viterbi)) 검출기(305)를 보여주고 있다.여기에서 일단 제어 데이터 프리앰블 시퀀스가 검출된다.
이하에서 자기 기록 시스템의 서보 처리를 위한 제어 데이터에서의 프리앰블의 검출에 채용되는 것에 따른 바람직한 실시예들을 설명하고 있지만, 본 발명은 그에 한정되지 않는다. 따라서, 본 기술의 숙련된 자에게 있어, 본원에 설명된 예시적인 실시예들에 따른 프리앰블 검출이 프리앰블 검출을 채용하는 다른 시스템들에까지 확장될 수도 있음은 명백하다.
본원에 설명된 예시적인 실시예에 대한 프리앰블에서 사용된 패턴은 PR 채널들을 사용하는 자기 기록의 분야에 널리 공지되어 있는 2T 패턴이다. 상기 2T 패턴은 프리앰블의 비트 시퀀스(예, "001100110011...0011")에 대해 주기적으로 반복(주기 K를 사용하여)되는 비트들의 시퀀스"0011"이다. 수신된 샘플값(z(n) = y(n) + w(n))은 프리앰블의 1 비트를 나타내고, 이 값은 PR 채널의 유형에 의존한다. 예시적인 실시예에 있어서, PR4 채널은 프리앰블 패턴을 위해 2T 패턴 "0011"을 이용하고, 여기서 비트 패턴은 (정규화된)샘플 시퀀스{1,1,-1,-1}로 나타나며, 프리앰블 패턴 시퀀스의 주기는 K=4가 된다. 본 기술의 숙련된 자에게 명백한 바와 같이, 다른 더 길거나 짧은 길이의 반복의 시퀀스들이 프리앰블 패턴을 위해 이용될 수도 있으며, 프리앰블 시퀀스의 주기와 비트값들은 특정 실행에 의존한다.
프리앰블 검출기(304)는 문턱값에서 수신된 샘플(z(n))을 분할하여 수신된 샘플들(z(n))에 대응하는 프리앰블 비트에 대한 결정을 한다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 동작하는 프리앰블 검출기(304)는 도 4에 도시되며, 선택 필터(410), 평균 회로(411), 및 비교기(412)를 포함한다.
예시적인 PR4 채널에 있어서, 이퀄라이저(302)의 출력 샘플(z(n))은 양 또는 음의 피크값이고, "0"의 문턱값은 분할 동작(예, 샘플값(z(n))이 0 이상인 경우, 샘플(y(n))에 대응하는 프리앰블 결정(d(n))은 "0"이 되며, 샘플값(z(n))이 0 이하인 경우, 프리앰블 결정(d(n))은 "1"이 된다.)에 사용된다. 분할 동작에 대한 이러한 결정은 비교기(412)를 사용하여 달성될 수도 있다. 샘플값들이 음의 피크값들과 양의 피크값들로만 구성될 수 없는 다른 PR 채널들에 있어서, 선택 필터(410)는 샘플들(z(n))을 필터링하기 위하여 프리앰블 검출기(304)에 의해 이용될 수도 있다. (zf(n))를 나타내는 필터링된 샘플들은 각각 "1"이거나 "0"의 결정들(d(n))을 산출하기 위하여 "0"의 문턱값과 비교될 수도 있는 양과 음의 피크값들만을 갖는다. 필터링된 샘플들(zf(n))은 (yf(n) + wf(n))로 나타날 수도 있으며, 여기서 (yf(n))과 (wf(n))는 프리앰블 데이터와 노이즈 샘플 성분들의 필터링된 변형들이다. 특정 실행들에 있어서, 샘플(z(n))은 매체(303)로부터 생성된 아날로그 신호를 샘플링하여 아날로그 대 디지털 변환기(ADC)에 의해 생성되고, 각각의 샘플(z(n))은 양자화되어 N 비트들을 포함하며, 그로 인해 샘플링 처리와 연관된 양자화 노이즈를 더 부가한다.
본 발명에 따르면, 평균 회로(411)는 분할 동작 전에 평균 샘플(zfa(n))을 생성하기 위해 2회 이상 필터링된 샘플들을 평균하여 대응하는 샘플들로 이루어진 결정들에 대한 신뢰도를 향상시키는데 이용된다. 평균 샘플(zfa(n))은 비교기(412)에 의한 입력 샘플(z(n))에 비교기(412)에 의해 결정(d(n))을 생성하는데 이용된다. PR 채널에서, 다수의 신호의 변형들이 이용될 수 없다 하더라도, 프리앰블 패턴의 주기적인(반복의 시퀀스) 특징은 동일한 비트값에 대응하는 다수의 샘플들이 프리앰블 검출기(304)의 검출 프로세스와 결정에 연속적으로 이용될 수 있음을 허용한다.
주기(K)로 반복하는 패턴을 갖는 어떤 프리앰블 시퀀스에 있어서, 샘플(z(n))의 신호 성분(yf(n))인 모든 K 비트들(또는 부호)은 각각 프리앰블 시퀀스에 대한 동일값을 나타낸다. 따라서, 2개 이상의 샘플들 K, 각각 (zf(n), zf(n-4)...)은 제 1 입력 샘플(z(n))에 대응하는 평균 샘플(zfa(n))을 생성하기 위해 평균화된다. 채널의 프리앰블에서 사용된 2T 패턴과 K=4에 있어서, 평균 샘플(zfa(n))은 다음 식(1)과 같다.
식(1)에 주어진 것에 따라 평균하는 것을 이용하는 평균 회로(411)의 예시적인 실행은 도 5에 도시된다. 평균 회로(411)는 버퍼들(예, 플립-플롭들)(501a 내지 501d)을 포함하는 4개의 샘플 지연 뱅크, 가산기(예, (N+1) 비트 가산기)(502), 및 평균 샘플(zfa(n))을 저장하는데 사용되는 선택 출력 버퍼(예, 플립-플롭)(503)를 이용한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 가산기(502)는 필터링된 샘플(zf(n))을 버퍼(501d)에서의 필터링된 샘플(zf(n-4))에 결합시켜 그 결과를 버퍼(503)에 저장한다. 산술 평균이 버퍼(503)의 결과값을 2로 나누더라도, 이 제수(divisor)는 제로 크로싱(zero crossing)에서 분할하는 것만큼이나 비교기(412)의 분할 동작에 영향을 미치지 않는 상수가 된다. 따라서, 다른 실시예들이 많은 수의 평균 샘플들에 대응하는 제수를 계산하도록 비교기(412)의 문턱값을 조정하게 되더라고, 본원에설명된 바람직한 실시예에서는 상기 제수를 무시한다.
신뢰도는 주기적인 샘플값들을 평균하는 것에 이용하는 프리앰블 검출기의 향상된 성능의 측정으로서 이용될 수도 있다. (z(n))로부터 (d(n))까지의 결정을 생성하는 상기 신뢰도는 (필터링된) 데이터 샘플 성분(yf(n))의 양과 음의 절대값들과 필터링된 노이즈 샘플 성분(wf(n))의 표준 편차(σwf)사이의 차 함수(distance function)로서 정의될 수도 있다. 야기된 어떤 최초의 이득 또는 위상 에러(phase error)에 대해, 결정들(d(n))에 대한 신뢰도가 하락된다. 그러나, 이득과 위상 에러들을 제거하는 동시성을 위한 실행들은 일반적으로 신호 피드백을 이용하여, 결정 프로세스의 신뢰도 성능을 회복시킨다(예, 피드백은 노이즈 성분들에만 의존하는 결정 에러들을 만들려는 경향이 있다).
주기 K=4를 갖는 프리앰블을 위해 2T 패턴을 이용하는 부분 응답 채널에 있어서, 신뢰도는 다음과 같이 계산될 수도 있다. 필터링된 데이터 샘플들(yf(n))의 시퀀스는 예를 들어, 2(예, "1"과 "-1"사이의 차의 크기는 2이다)의 차(distyf)에 의해 분리된 양과 음의 피크값들을 갖는다. 노이즈 성분의 표준 편차는 (σwf)이다. 하나의 샘플(zf(n))이 분할 동작되는 결정(d(n))의 신뢰도는 다음 식(2)과 같이 비트 에러율(BER ; bit error rate)로 나타날 수도 있다.
여기서 Q는 수학 분야에 널리 공지되어 있는 Q 함수이다.
평균 샘플(zfa(n))의 경우에 있어서, 데이터 샘플(yf(n-4))이 (yf(n))와 동일값을 나타내기 때문에, (yfa(n))의 양과 음의 피크값들은 4(예, "2"와 "-2" 사이의 차의 크기)의 차(distyf)만큼 분리된다. 가산된 노이즈 샘플 성분들의 표준 편차(σwfa)는 (σwf)가 된다. 따라서, 평균 샘플(zfa(n))이 분할 동작되는 결정(d(n))의 신뢰도는 다음 식(3)과 같이 비트 에러률(BER)로 나타날 수도 있다.
dB로 BER 값들을 나타내는 경우, 평균 샘플을 위한 결정의 신뢰도는 단일의 샘플만을 사용하는 결정의 신뢰도에 비해 3dB만큼 향상된다. 이 결정의 신뢰도에 대한 향상은 도 5에 도시된 회로 즉, 4개의 샘플들을 저장하기 위한 4개의 N-비트 지연 소자들, 2회 필터링된 샘플들을 결합하는 (N+1)비트 가산기, 및 그 결과들을 저장하는 버퍼의 부가적인 복잡성을 상쇄시킨다.
본 기술의 숙련된 자에게 명백한 바와 같이, 평균하는 것은 보다 높은 샘플수의 수치들로부터 생성되어 평균 샘플들까지 확장될 수도 있다. 설명된 예시적인 실시예에 대해, 매번 다수의 평균 샘플들은 곱이 되고, 결정(d(n))의 신뢰도에서 3-dB 향상이 실현될 수도 있다. 4개의 입력 필터링된 샘플들을 이용한 그러한 평균 샘플(zfa(n))은 다음 식(4)과 같고;
향상된 신뢰도는 평균 회로의 복잡성(예, 평균 회로(411)의 실행은 4개 대신에 12개의 버퍼들의 지연 뱅크를 요구한다)을 증가시킨다.
신뢰도에서의 3-dB 향상이 이상값(ideal value)으로 계산되고, 계산된 신뢰도는 노이즈 샘플 성분(wf(n))이 서로 무관하다(예, 부가적인 노이즈의 스펙트럼은 화이트이다)고 추측한다. 그러나, 일반적으로 노이즈 샘플 성분들(wf(n))은 PR 채널에서 도입된 노이즈가 프리앰블 검출기(304)의 필터(410)뿐만 아니라 이퀄라이저(302)에 의해 필터링된 후에 계산될 수도 있기 때문에, 실행들은 신뢰도에서 감소된 향상을 갖을 수도 있다.
도 3을 보면, 프리앰블 검출기(304)에 의해 생성된 프리앰블 결정들은 전체 프리앰블 시퀀스의 검출을 위해 타임 윈도우 안에 집중된다. PRML 서보 시스템에서, (비터비)검출기(305)는 인코딩된 서보 어드레스 마크(SAM)(202)와 인코딩된 서보 그레이 데이터(202)(도 2)를 검출한다. 상기 SAM 검출 성능은 SAM 에러율(SAR; SAM miss rate)에 의해 특징화되고, 더 작은 SMR 값들은 버퍼 성능을 가리킨다. 검출기(305)의 동작이 프리앰블 검출에 기초하여 수신된 서보 데이터 샘플들에 동시화되기 때문에, 상기 SMR은 프리앰플 검출의 성능에 의존한다. 프리앰블 검출 성능은 프리앰블 검출 에러율(PMR)에 의해 특징화되고, 더 작은 PMR 값들은 버퍼 성능을 가리킨다.
도 6은 단일의 또는 평균 샘플들을 대한 결정들을 생성하는 프리앰블 검출기에 있어서 SMR과 PMR 대 SNR에 대한 시뮬레이션 결과들을 도시한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 평균 샘플들은 상대적으로 낮은 신호 대 노이즈 비율들에 주어진 상대적으로 양호한 PMR 값들을 제공하는 프리앰블 검출을 위한 결정들을 생성하는데 이용된다. 도 6에 도시된 시뮬레이션 결과들에 대해, 주기 K=4를 갖는 프리앰블 시퀀스는 프리앰블 시퀀스를 위해 이용된다. 2개의 점선의 곡선들은 SAM 또는 그레이 데이터 즉, CODE 1 또는 CODE 2에 대해 2개의 다른 인코딩하는 방법들로부터 획득된 SMR들을 나타낸다. CODE 1은 CDDE 2보다 적은 코딩 이득(예, "덜 강력한")을 갖는다. 실선의 곡선들은 다른 검출 도식(scheme)들로부터 획득된 PMR들을 나타낸다. S-PMR로 불리는 곡선은 단일의 샘플(zf(n))을 이용하는 분할 동작에 기초하는 프리앰블 검출에 대한 결정들을 이용함으로써 획득된 PMR들을 도시한다. 상기 S-PMR 곡선은 CODE 1에 대한 SMR로 불리는 곡선 아래에 있다. 따라서, 단일의 샘플(zf(n))을 이용하는 분할 동작에 기초하는 프리앰블 검출은 CODE 1이 이용되는 경우인 시스템의 성능을 제한하지 않는다.
그러나, 더 강력한 코드 즉, CODE 2에 대해, S-PMR 곡선이 CODE 2에 대해 SMR 곡선 위에 있기 때문에, 더 강력한 코드 CDOD 2는 프리앰블 검출의 PMR 성능에 의해 제한된다. 도 3 내지 5의 예시적인 실시예들에 대해 설명된 바와 같이, 평균 PMR 곡선은 AVG-PMR로 불리며, 2개의 샘플들은 결정을 위해 분할 동작으로 이용되는 평균 샘플(zfa(n))을 생성하도록 이용된다. 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 평균화는 것은 더 높은 SNR들에서의 더 큰 향상과 14 dB SNR에서의 결정 신뢰도의 10가지 요인에 의해 향상을 상쇄시킨다. 따라서, AVG-PMR 곡선의 PMR 성능은 CODE 2의 SMR 성능보다 더 우수하고, 시스템이 더 강력한 CDDE 2의 많은 잇점들을 이용하는 것을 허용한다.
본 발명의 예시적인 실시예들이 인코딩 또는 디코딩하는 방법들에 대해 설명되었지만, 본 발명은 그에 제한되지 않는다. 본 기술의 숙련된 자들에 명백한 바와 같이, 여러 방법들은 회로 소자들의 기능들로서 실행될 수도 있고, 또한, 소프트웨어 프로그램에서의 처리 단계로서 실행될 수도 있다. 이러한 소프트웨어는 예를 들어, 디지털 신호 프로세서, 마이크로-제어기 또는 범용 컴퓨터(general purpose computer)에서 이용될 수도 있다.
본 발명은 방법들을 실시하는 장치와 방법들의 형태로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명은 플로피 디스켓들, CD-ROM들, 하드 드라이브들 등의 다른 기계-판독가능의 저장 매체와 같은 유형 매체에서 구현되는 프로그램 코드(program code)의 형태로 구현될 수 있고, 여기서 프로그램 코드는 본 발명을 실시하기 위한 장치들이 되는 기계 즉, 컴퓨터와 같은 기계에 의해 실행되거나 그에 로딩(load)된다. 또한, 본 발명은 예를 들어, 기계에 의해 실행 및/또는 그에 로딩된 저장 매체에 저장되든지 아니면 전기 배선이나 케이블을 통해, 섬유 광학(fiber optics)을 통해, 또는 전자기 방사(electromagnetic radiation)를 거치는 것과 같은 어떤 전송 매체를 통해 전송되는 프로그램 코드의 형태로 구현될 수도 있고, 여기서 프로그램 코드는 컴퓨터 즉, 본 발명을 실시하기 위한 장치들이 되는 기계와 같은 기계에 의해 실행되고 그에 로딩된다. 범용 프로세서로 실행될 때, 프로그램 코드 세그먼트들은 특정 로직 회로들과 유사하게 동작하는 고유 장치를 제공하도록 프로세서와 결합된다.
본 발명의 특징을 설명하기 위해 설명되고 기술된 부분들에 대한 상세하고 구체적이며 정돈에서의 여러 변화들이 이하의 청구범위에 나타난 바와 같은 본 발명의 원리 및 정신에서 벗어나지 않고 본 기술의 숙련된 자에 의해 이루어질 있음을 이해할 것이다.

Claims (13)

  1. 샘플들의 시퀀스에서 값들의 주기적인 패턴을 포함하는 프리앰블을 검출하는 프리앰블 검출 방법에 있어서,
    상기 프리앰블은 값들의 주기적인 패턴을 포함하는 상기 방법은,
    (a) 상기 주기적인 패턴에 기초하여 상기 프리앰블을 나타내는 상기 시퀀스에서 현재의 샘플과 1개 이상의 부가적인 샘플들을 선택하는 단계,
    (b) 평균 샘플을 형성하기 위해, 1개 이상의 선택된 샘플들과 상기 현재의 샘플을 결합하는 단계,
    (c) 상기 현재의 샘플값에 관하여 결정을 형성하기 위해, 문턱값과 상기 평균 샘플을 비교하는 단계, 및
    (d) 상기 결정에 기초하는 상기 프리앰블을 검출하는 단계를 포함하는 프리앰블 검출 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    (e) 상기 샘플들의 시퀀스에 대응하는 결정들의 시퀀스를 생성하기 위해 상기 단계(a) 내지 단계(c)를 반복하는 단계, 및
    (f) 상기 결정들의 시퀀스에 기초하는 상기 프리앰블의 존재를 검출하는 단계를 더 포함하는 프리앰블 검출 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    각각의 대응하는 값을 양 또는 음의 피크값 중 하나에 바이어스시키기 위해 상기 샘플들의 시퀀스의 각각을 필터링하는 단계를 더 포함하는 프리앰블 검출 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    매체로부터 판독된 서보 데이터의 상기 프리앰블을 검출하기 위해 자기 기록 재생 시스템에서 이용되는 프리앰블 검출 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    집적 회로에서 프로세서의 단계들로서 실행되는 프리앰블 검출 방법.
  6. 샘플들의 시퀀스에서 값들의 주기적인 패턴을 포함하는 프리앰블을 검출하는 프리앰블 검출 회로에 있어서,
    상기 프리앰블을 나타내는 상기 샘플들의 시퀀스로부터 1개 이상의 선택된 샘플들과 현재의 샘플로부터 평균 샘플을 형성하는 평균 회로, 및
    상기 프리앰블의 상기 존재 유, 무를 검출하기 위해, 문턱값과 상기 평균 샘플을 비교하는 비교기를 포함하는 프리앰블 검출 회로.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 평균 회로는,
    상기 프리앰블의 주기적인 패턴을 나타내는 상기 샘플들의 시퀀스 중 1개 이상을 저장하는 지연 뱅크(delay bank)로서, 상기 시퀀스의 1개 이상의 부가적인 샘플들이 상기 주기적인 패턴에 기초하는 상기 지연 뱅크로부터 제공되는, 상기 지연 뱅크, 및
    평균 샘플을 형성하기 위해 상기 지연 뱅크로부터 1개 이상의 선택된 샘플들과 상기 현재의 샘플들을 결합하는 가산기를 포함하는 프리앰블 검출 회로.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 샘플들의 시퀀스에 대응하는 결정들의 시퀀스를 생성하고, 상기 결정들의 시퀀스에 기초하는 상기 프리앰블의 존재를 검출하는 프리앰블 검출 회로.
  9. 제 7 항에 있어서,
    각각의 대응하는 값을 양 또는 음의 피크값 중 하나에 바이어스시키는 필터를 더 포함하는 프리앰블 검출 회로.
  10. 제 7 항에 있어서,
    매체로부터 판독된 서보 데이터의 상기 프리앰블을 검출하기 위해 자기 기록 재생 시스템에서 이용되는 프리앰블 검출 회로.
  11. 제 7 항에 있어서,
    집적 회로에서 구현되는 프리앰블 검출 회로.
  12. 다수의 명령들을 저장한 컴퓨터 판독가능 매체에 있어서,
    상기 다수의 명령들은, 프로세서에 의해 실행될 때 그 프로세서로 하여금 상기 샘플들의 시퀀소에서, 값들의 주기적인 패턴을 포함하는 프로앰블을 검출하는 방법을 실행하게 하는 명령들을 포함하고, 상기 방법은,
    (a) 상기 주기적인 패턴에 기초하는 상기 프리앰블을 나타내는 상기 시퀀스에서 현재의 샘플과 1개 이상의 부가된 샘플들을 선택하는 단계,
    (b) 평균 샘플을 형성하기 위해 상기 1개 이상의 선택된 샘플들과 상기 현재의 샘플들을 결합하는 단계, 및
    (c) 상기 현재의 샘플의 값에 관하여 결정을 형성하기 위해 문턱값과 상기 평균 샘플을 비교하는 단계를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    (e) 상기 샘플들의 시퀀스에 대응하는 결정들의 시퀀스를 생성하기 위해 상기 단계(a) 내지 단계(c)를 반복하는 단계, 및
    (f) 상기 결정들의 시퀀스에 기초하는 상기 프리앰블의 존재를 검출하는 단계를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체.
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KR100734532B1 (ko) * 2000-02-28 2007-07-04 어드밴스드 마이크로 디바이시즈, 인코포레이티드 소프트웨어 기반 ａｄｓｌ 모뎀에서 데이터 샘플들을버퍼링하기 위한 방법과 장치

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