KR970072661A - 자기 기록용 샘플 진폭 판독 채널에서의 이득 및 위상 제한 적응형 이퀄라이저 필터 - Google Patents

자기 기록용 샘플 진폭 판독 채널에서의 이득 및 위상 제한 적응형 이퀄라이저 필터 Download PDF

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Abstract

비동기적으로 아날로그 판독 신호를 샘플링하고, 그 결과 생기는 이산 시간 샘플값들을 목표 부분 응답(target partial respones)에 따라 평활화(equalize)하며, 보간된 타이밍 복원을 통해 동기 샘플값들을 추출하고, 비터비 시퀀스 검출기를 사용하여 동기 샘플값들로부터 디지털 데이터를 검출하는 자기 디스크 기록용 샘플 진폭 판독 채널(a sampled amplitude read channel for magnetic disk recording)이 개시되어 있다.
타이밍 및 이득 제어 루프로부터의 간섭을 최소화하기 위해, 적응형 이퀼라이저 필터(adaptive equalizer filter)의 위상 및 진폭 응답은 최소 평균 제곱(least mean square, LMS) 적응화 알고리즘에 대한 변형으로서 최적 직교 투영 연산(optimal orthogonal projection operation)을 사용하여 선정된 주파수에서 한정되어 있다. 게다가, 보간된 타이밍 복원에서는 이퀼라이저 필터와 그와 관련된 대기 시간(latency)이 타이밍 복원 루프로부터 제거됨으로써 상위 차수의 이산 시간 필터(higher order discrete time filter) 및 하위 차수의 아날로그 필터(lower order analog filter)가 가능하게 된다.

Description

자기 기록용 샘플 진폭 판독 채널에서의 이득 및 위상 제한 적응형 이퀄라이저 필터.
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제3도는 보간된 샘플값들을 발생하기 위한 보간된 타이밍 복원(interpolated timing recovery)과 이산 시간 시퀀스 검출기 및 피크 검출기의 동작을 클럭(clock)하기 위한 동기 데이터 클럭을 구비하는 본 발명의 개선된 샘플 진폭 판독 채널의 블록선도.

Claims (28)

  1. 자기 매체 상에 위치한 판독 헤드로부터의 아날로그 판독 신호를 샘플링함으로써 발생된 이산 시간 샘플값들의 시퀀스로부터 디지털 데이터를 판독하는 샘플 진폭 판독 채널(sampled amplitude read channel)에 있어서, (a)상기 이산 시간 샘플값을 발생하기 위해 상기 아날로그 판독 신호를 샘플링하는 샘플링 디바이스; (b) 3개 이상의 지연 소자를 포함하고 상기 이산 시간 샘플값들에 응답하여 목표 응답(target response)에 따라 평활화된 샘플값들을 발생하는 적응형 이퀼라이저 (adaptive equalizer); (c) 선정된 제한 주파수(constraint circuit); 및 (d) 상기 평활화된 샘플값들로부터 상기 디지털 데이터를 검출하는 이산 시간 시퀀스 검출기(discrete time sequence detector)를 구비하는 것을 특징으로 하는 샘플 진폭 판독 채널.
  2. 제1항에 있어서, (a) 상기 적응형 이퀼라이저는 다수의 필터 계수를 포함하는 FIR 필터를 구비하며, (b) 상기 제한 회로는 상기 선정된 제한 주파수에 대해 필터 계수들은 제한하기 위한 직교 투영 연산(orthogonal projection operation)을 포함하는 것을 특징으로 하는 샘플 진폭 판독 채널.
  3. 제2항에 있어서, (a) 상기 제한 회로는 최소 평균 제곱 알고리즘,에 따라 동작하되, (b)는 필터 계수이며, (c)는 μ는 선정된 이득이고, (d)는 FIR 필터의 출력의 함수로서 계산된 에러 값들과 예측된 이상적인 값의 벡터이며, (e)는 직교 투영 연산이고, (f) Xx는 이산 시간 샘플값인 것을 특징으로 하는 샘플 진폭 판독 채널.
  4. 제3항에 있어서, 상기 직교 투영 연산으로의 입력은 선정된 수에 의해 데시메이트(decimate)되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 샘플 진폭 판독 채널.
  5. 제4항에 있어서, 상기 필터 계수들은
    에 따라 갱신되며, 여기서,
    이고,인 것을 특징으로 하는 샘플 진폭 판독 채널.
  6. 제4항에 있어서, 상기 적응형 필터가 10개의 필터 계수들을 포함하는 경우, 상기 필터 계수들이
    에 따라 갱신되도록 상기 필터 계수들이 우수 및 기수 서브시퀀스(even and odd subsequences)로 순차적으로 갱신되며, 여기서,
    이고,인 것을 특징으로 하는 샘플 진폭 판독 채널.
  7. 제5항에 있어서, gk는 ,
    에 따라 평균이 취해지는 것(여기서 N은 선정된 정수)을 특징으로 하는 샘플 진폭 판독 채널.
  8. 제6항에 있어서, gk는,
    에 따라 평균이 취해지는 것(여기서 N은 선정된 정수)을 특징으로 하는 샘플 진폭 판독 채널.
  9. 제1항에 있어서, (a) 상기 자기 매체는 각각의 데이터 섹터가 선정된 주파수로 기록된 사용자 데이터 필드와 그에 선행하는 획득 프리앰블 필드를 포함하는 다수의 데이터 섹터를 포함하고, 상기 획득 프리앰블은 상기 사용자 데이터 필드를 판독하기 이전에 타이밍 복원 회로를 동기 시키며, (b) 상기 선정된 제한 주파수는 상기 획득 프리앰블 주파수에 관련하여 (relative to the acquisition preamble frequency)선택되는 것을 특징으로 하는 샘플 진폭 판독 채널.
  10. 제9항에 있어서, 상기 획득 프리앰블은 2T 패턴인 것을 특징으로 하는 샘플 진폭 판독 채널.
  11. 제10항에 있어서, (a)상기 선정된 제한 주파수는 1/4Ts이고, (b) Ts는 상기 샘플링 디바이스의 샘플링 주기인 것을 특징으로 하는 샘플 진폭 판독 채널.
  12. 제1항에 있어서, (a)상기 선정된 제한 주파수는 1/4Ts이고, (b) Ts는 상기 샘플링 디바이스의 샘플링 주기인 것을 특징으로 하는 샘플 진폭 판독 채널.
  13. 제1항에 있어서, (a) 상기 이산 시간 샘플값들을 상기 디지털 데이터의 보드율(a baud rate)에 동기시키는 타이밍 복원 회로; 및 (b)상기 이산 시간 샘플값에 응답하여, 프리앰블 필드를 획득하기 이저에 상기 타이밍 복원 회로를 기동시키는 제로 위상 기동 회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 샘플 진폭 판독 채널.
  14. 제1항에 있어서, (a) 상기 이산 시간 샘플값들을 상기 디지털 데이터의 보드율에 동기시키는 타이밍 복원 회로; 및 (b)상기 타이밍 복원 회로로부터 제어 신호에 응답하여, 상기 자기 매체상에 기록된 동기 마크를 검출하는 동기 마크 검출기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 샘플 진폭 판독 채널.
  15. 자기 매체 상에 위치한 판독 헤드로부터의 아날로그 판독 신호를 샘플링함으로써 발생된 이산 시간 샘플값들의 시퀀스로부터 디지털 데이터를 판독하는 샘플 진폭 판독 채널(sampled amplitude read channel)에 있어서, (a)상기 이산 시간 샘플값을 발생하기 위해 상기 아날로그 판독 신호를 샘플링하는 샘플링 디바이스; (b) 3개 이상의 지연 소자를 포함하고 상기 이산 시간 샘플값들에 응답하여 목표 응답(target response)에 따라 평활화된 샘플값들을 발생하는 적응형 이퀼라이저 (adaptive equalizer); (c) 선정된 제한 주파수(constraint frequency)에서 상기 적응형 이퀼라이저의 위상 주파수 응답을 선정된 위상 설정점(predetermined phase setpoint)으로 실질적으로 제한하는 제한 회로(constraint circuit); 및 (d) 상기 평활화된 샘플값들로부터 상기 디지털 데이터를 검출하는 이산 시간 시퀀스 검출기(discrete time sequence detector)를 구비하는 것을 특징으로 하는 샘플 진폭 판독 채널.
  16. 제15항에 있어서, (a)상기 선정된 제한 주파수는 1/4Ts이고, (b) Ts는 상기 샘플링 디바이스의 샘플링 주기인 것을 특징으로 하는 샘플 진폭 판독 채널.
  17. 제15항에 있어서, (a) 상기 선정된 설정점은 kπ이고, (b)k는 정수인 것을 특징으로 하는 샘플 진폭 판독 채널.
  18. 자기 매체 상에 위치한 판독 헤드로부터의 아날로그 판독 신호를 샘플링함으로써 발생된 이산 시간 샘플값들의 시퀀스로부터 디지털 데이터를 판독하는 방법에 있어서, (a)상기 이산 시간 샘플값을 발생하기 위해 상기 아날로그 판독 신호를 샘플링하는 단계; (b) 목표 응답(target response)에 따라 상기 이산 시간 샘플값들을 평활화된 샘플값들로 적응적으로 평활화하는 단계; (c) 선정된 제한 주파수(constraint frequency)에서 상기 적응형 이퀼라이저의 주파수 응답을 제한하는 단계; 및 (d) 이산 시간 시퀀스 검출기(discrete time sequence detector)를 사용하여 상기 평활하는 샘플값들로부터 상기 디지털 데이터를 검출하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 샘플 진폭 판독 채널.
  19. 제18항에 있어서, (a) 상기 적응적으로 평활화하는 단계는 다수의 필터 계수를 포함하는 FIR 필터를 포함하며, (b) 상기 제한하는 단계는 상기 선정된 제한 주파수에 관련하여 상기 필터 계수들을 제한하기 위한 직교 투영 연산(orthogonal projection operation)을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 데이터 판독 방법.
  20. 제19항에 있어서, (a) 상기 제한하는 단계는 최소 평균 제곱 알고리즘,에 따라 동작하되, (b)는 필터 계수이며, (c)μ는 선정된 이득이고, (d)는 FIR 필터의 출력과 예측된 이상적인 값의 함수로서 계산된 에러값들의 벡터이며, (e)는 직교 투영 연산이고, (f)는 Xk는 이산 시간 샘플값인 것을 특징으로 하는 디지털 데이터 판독 방법.
  21. 제18항에 있어서, 상기 직교 투영 연산을 선정된 수수로 데시메이트(decimate)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 데이터 판독 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 필터 계수들은
    에 따라 갱신(update) 되며, 여기서,
    이고,인 것을 특징으로 하는 디지털 데이터 판독 방법.
  23. 제21항에 있어서, 상기 적응형 필터가 10개의 필터 계수들을 포함하는 경우, 상기 필터 계수들이
    에 따라 갱신되도록 상기 필터 계수들이 우수 및 기수 서브시퀀스(even and odd subsequences)로 순차적으로 갱신되며, 여기서,
    이고,인 것을 특징으로 하는 샘플 진폭 판독 채널.
  24. 제22항에 있어서,
    에 따라 gk의 평균이 취하는 단계 (여기서 N은 선정된 정수)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 데이타 판독 방법.
  25. 제23항에 있어서,
    에 따라 gk의 평균을 취하는단계(여기서 N은 선정된 정수)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 데이타 판독 방법.
  26. 제18항에 있어서, (a) 상기 자기 매체는 각각의 데이터 섹터가 선정된 주파수로 기록된 사용자 데이터 필드와 그에 선행하는 획득 프리앰블 필드를 포함하는 다수의 데이터 섹터를 포함하고, 상기 획득 프리앰블은 상기 사용자 데이터 필드를 판독하기 이전에 타이밍 복원 회로를 동기시키며, (b) 상기 선정된 제한 주파수는 상기 획득 프리앰블 주파수에 관련하여 (relative to the acquisition preamble frequency) 선택되는 것을 특징으로 하는 디지털 데이타 판독 방법.
  27. 제18항에 있어서, (a) 상기 선정된 제한 주파수는 1/4Ts이고, (b) Ts는 상기 샘플링 디바이스의 샘플링주기인 것을 특징으로 하는 디지탈 데이타 판독 방법.
  28. 자기 매체 상에 위치한 판독 헤드로부터의 아날로그 판독 신호를 샘플링함으로써 발생된 이산 시간 샘플 값들의 시퀀스로부터 디지털 데이터를 판독하는 샘플 진폭 판독 채널(sampled amplitude read channel)에 있어서, (a) 3개 이상의 지연 소자를 포함하고, 상기 이산 시간 샘플값들에 응답하여 목표 응답(target response)에 따라 평활화된 샘플값들을 발생하는 적응형 이퀄라이저(adaptive equalizer); (b) 선정된 제한 주파수(constraint frequency)에서 상기 적응형 이퀄라이저의 주파수 응답을 제한하는 제한 회로(constraint circuit); 및 (c) 상기 평활화된 샘플값들로부터 상기 디지털 데이터를 검출하는 이산 시간 시퀀스 검출기(discrete time sequence detector)를 구비하는 것을 특징으로 하는 샘플 진폭 판독 채널.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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