NL1003355C2

NL1003355C2 - Werkwijze en inrichting voor het detecteren van gegevens in een gegevensopslaginrichting.

Info

Publication number: NL1003355C2
Application number: NL1003355A
Authority: NL
Inventors: Yung-Soo Kim
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1995-06-17
Filing date: 1996-06-17
Publication date: 1999-01-19
Also published as: NL1003355A1; GB2302465A; JPH0969265A; FR2735633B1; GB2302465B; KR970002572A; DE19624110A1; US5805478A; FR2735633A1; GB9612624D0; JP2941713B2

Description

Titel: Werkwijze en inrichting voor het detecteren van gegevens in een gegevensopslaginrichting.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het detecteren van gegevens, en meer in het bijzonder op een werkwijze en inrichting voor het detecteren van gegevens die zijn opgeslagen in een 5 gegevensopslaginrichting onder gebruikmaking van een drempelwaarde die varieert volgens een patroon van de opgeslagen gegevens.

Er wordt studie verricht aan een dataopslaginrichting met een snelle en grote capaciteit die het opslaan van een 10 grote hoeveelheid gegevens vergemakkelijkt. Het algemene proces van het detecteren van de origineel opgeslagen gegevens uit een uit een opslaginrichting gereproduceerd signaal is als volgt. Allereerst wordt, nadat hoogfrequent ruis van een gereproduceerd analoog signaal r(t) dat een 15 analoog filter passeert, is verwijderd, het signaal r(t) bemonsterd tot een digitaal signaal r^ door een analoog-naar-digitaal omzetter. Het digitale signaal rjc wordt vereffend ("equalized") door een digitale equalizer, en dan wordt een in de opslaginrichting geregistreerde symbooldata 20 gedetecteerd door een detector.

De in de opslaginrichting te registreren data is in het algemeen gecodeerd door een run-lengte beperkte (RLL) code voor het vergemakkelijken van signaaldetectie en het instellen van de timing van een bemonsterklok. De voorwaarde 25 van run-lengte (d en k) is het aantal gelijke symbolen te beperken welke sequentieel verschijnen in een rij geregistreerde binaire symbolen, bijvoorbeeld +1, -1 of 0, 1. De minimale run-lengte (d) voorwaarde is dat hetzelfde symbool tenminste (d+1) moet doorgaan, en de maximale run-30 lengte (k) voorwaarde is dat hetzelfde symbool moet doorgaan tot hooguit (k+1).

In het geval van een optisch of magneto-optisch schi'j fopslagapparaat dient, tengevolge van de karakter is- 10 Oi 355 2 tieken van registratiemedia zoals een laser en een schijf, de data gecodeerd te worden door de RLL-code waarvan de minimale run-lengte (d) meer is dan één of meer teneinde de data in een hogere dichtheid te registreren. In het geval 5 van een magnetisch opslagapparaat zoals een HDD (hard disk driver) wordt, aangezien de niet-lineaire karakteristiek van een in een hoogfrequent datapatroon optredend signaal de datadetectie moeilijk maakt, de data gecodeerd door de RLL-code waarvan "d" meer is dan één of meer teneinde de 10 niet-lineariteit van het signaal te verminderen.

De kanaalkarakteristiek van de opslaginrichting kan in het algemeen en eenvoudig worden uitgedrukt in (1+D)n (hier geldt n=l, 2,...) of (1-D)(1+D)n (hierbij n=l, 2,...). Hierbij betekent "D" 1 tijdvertragingseenheid. Aangezien 15 signaalinterferentie toeneemt in een hogere dichtheid, wordt het kanaal getoond in een grotere n-waarde. Het geval van een beslissingsterugvoerequalizer ("decision feedback equalizer"; DFE, Amerikaans octrooischrift 5.132.988) wordt een ingangssignaal omgezet in een doelrespons d^a^, en dan 20 wordt data gedetecteerd door een eenvoudige drempelwaarde- detector. De DFE heeft voordelen van het verschaffen van een eenvoudige detectiemethode en het vergemakkelijken van het aanpassen van een bemonsteringsklok aangezien de data elke klok wordt gedetecteerd. In het geval van een signaal waar 25 signaalinterferentie ernstig is, wordt echter een hoogfrequent ruis versterkt in een proces van het vereffenen in dk=ak, waardoor de detectieprestatie wordt verlaagd. Anderzijds wordt in een methode volgens gedeeltelijke respons en maximale waarschijnlijkheid ("partial response 30 maximum likelihood"; PRML, Amerikaanse octrooischriften 4.571.734, 4.644.564) het ingangssignaal omgezet in de doelrespons van dk=ak+ak_i of dk=a]c-ajc-2 om de data te detecteren onder gebruikmaking van een Viterbi-decoder. De PRML-methode vertoont superieure detectieprestatie in 35 registratiedichtheid met een signaalinterferentie waar de kanaalkarakteristiek n=l is. Aangezien de Viterbi-decoder wordt gebruikt voor datadetectie is het datadetectieproces 1003355 3 echter fundamenteel gecompliceerd en is een klokherstel-proces moeilijk.

Om de bovenstaande problemen op te lossen is het een 5 doel van de onderhavige uitvinding een werkwijze te verschaffen voor het detecteren van originele data in een data-opslaginrichting door het vereffenen van een reproduktiesignaal van data gecodeerd door een code waarvan de minimale run-lengte meer is dan één of meer naar een 10 doelrespons van dk=ak_i+2ak+a]<+i en het detecteren van een drempelwaarde.

Het is een ander doel van de onderhavige uitvinding om een apparaat te verschaffen dat de bovenstaande datadetectiemethode aanneemt.

15 Om de eerste doelstelling te bereiken wordt dienover eenkomstig een datadetectiemethode verschaft van een data-opslaginrichting voor het detecteren van symbooldata ê.k uit een equalisatiesignaal wanneer een digitaal signaal r^ wordt verkregen door het bemonsteren van een signaal r(t) 20 dat wordt verkregen door het via een kanaal verzenden of op een registratiemedium registreren van een trein van binaire symbolen aj<; waarbij k een geheel getal is, waarbij het equalisatiesignaal z^ wordt verkregen door het digitale signaal r* te vereffenen, welke methode de stappen omvat 2 5 van: (a) het detecteren van de symbooldata door uit

k-N

drempelwaarden T[ajc_1] er één te selecteren onder gebruikmaking van een voorafgaande symboolfrequentie k-N . .

ak-l en bet verhel13ben van bet equalisatiesignaal z* 30 met de geselecteerde drempelwaarde:

. . k-N

(b) het bijwerken van een waarde (l^)G[ak+1] +μζ]ς,

verkregen door het vermenigvuldigen van een waarde k-N

G^ak+1^ van een RAM uitlezing onder gebruikmaking van een datasequentie als een adres met een eerste 35 coëfficiënt l-μ, het vermenigvuldigen van het 1003355 4 equalisatiesignaal Zk met een tweede coëfficiënt μ, en het optellen van beide vermenigvuldigde resultaten, tot , ^ r k-N, , k-N , „ „ een waarde G[ak+^] van een adres ak+^ van de RAM; en (c) het uit de bijgewerkte RAM waardeuitgang van

k-N

5 stap (b) en de datasequentie ak+^ berekenen van een

k-N

drempelwaarde T [aj<._^] die wordt gebruikt m het detecteren van de symbooldata a.k in stap (a) volgens een uitdrukking (1) wanneer ak-i=ak-2/ _r- k-N, _ r- - k-N.

Ic-M G[ ak-l » ak-l/ av_i j + G [ ajc-l / ak-l 10 T[a*.”] = -—-2-— (1) en anders volgens vergelijking (2), - k-N. _ .- k-N+1.

_ k-N Gl ak-l 'ak-i/ak_iJ + G [ ak-i ' ak-i J

T[ak_1] = 2 (2) 15 waarbij "N" een willekeurige waarde is groter dan 1, en het symbool ak-i de inverse waarde heeft van het symbool ak-i-

Om het tweede doel te bereiken wordt een datadetectie-apparaat verschaft van een data-opslaginrichting voor het 20 detecteren van symbooldata §k uit een equalisatiesignaal Zk wanneer een digitaal signaal rk wordt verkregen door het bemonsteren van een signaal r(t) dat wordt verkregen door een trein van binaire symbolen ak via een kanaal over te dragen of op een registratiemedium te registreren, waarbij k 25 een geheel getal is, waarbij het equalisatiesignaal Zk wordt verkregen door het digitale signaal rk te vereffenen, welk apparaat omvat: RAM-bijwerkmiddelen voor het verkrijgen van de gemiddelde karakteristiek van het equalisatiesignaal Zk uit 30 de symbooldata &k au het opslaan en bij werken van het verkregen resultaat; 1 0 0 3 3 55 5 drempelwaardeberekenmiddelen voor het berekenen van een optimale drempelwaarde met betrekking tot elk datapatroon uit de gemiddelde karakteristiek van het in de RAM-bijwerkmiddelen bijgewerkte equalisatiesignaal z^; en 5 een detector voor het detecteren van de waarde van de symbooldata Uk door het vergelijken van het equalisatiesignaal Zk met de in de drempelwaardeberekenmiddelen berekende drempelwaarde.

10 Korte beschrijving van de tekeningen

De bovenstaande doelen en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen duidelijker worden door het gedetailleerd beschrijven van voorkeursuitvoeringsvormen daarvan onder verwijzing naar de aangehechte tekeningen, waarin: 15 fig. 1 een blokdiagram is dat een datadetectie-apparaat volgens de onderhavige uitvinding in een data-opslaginrich-ting illustreert; fig. 2 een ketendiagram is die een voorkeursuitvoeringsvorm illustreert van een RAM-bijwerkorgaan van fig. 1 20 volgens de onderhavige uitvinding; fig. 3 een blokdiagram is dat een eerste uitvoeringsvorm illustreert van een drempelwaardeberekenorgaan van fig. 1 volgens de onderhavige uitvinding; fig. 4 een blokdiagram is dat een tweede uitvoerings-25 vorm illustreert van een drempelwaardeberekenorgaan van fig. 1 volgens de onderhavige uitvinding; fig. 5 een blokdiagram is dat een derde uitvoeringsvorm illustreert van een drempelwaardeberekenorgaan van fig. 1 volgens de onderhavige uitvinding; 30 fig. 6 een blokdiagram is dat een vierde uitvoerings vorm illustreert van een drempelwaardeberekenorgaan van fig. 1 volgens de onderhavige uitvinding; fig. 7 een blokdiagram is dat een vijfde uitvoeringsvorm illustreert van een drempelwaardeberekenorgaan van 35 fig. 1 volgens de onderhavige uitvinding; 1003355 6 fig. 8 een blokdiagram is dat een eerste uitvoeringsvorm illustreert van een detector van fig. 1 volgens de onderhavige uitvinding; fig. 9 een blokdiagram is dat een tweede uitvoerings-5 vorm illustreert van een detector van fig. 1 volgens de onderhavige uitvinding; en fig. 10 een blokdiagram is dat een derde uitvoeringsvorm illustreert van een detector van fig. 1 volgens de onderhavige uitvinding.

10

Gedetailleerde beschrijving van de uitvinding

Figuur 1 is een blokdiagram dat een datadetectie-apparaat volgens de onderhavige uitvinding in een data-opslaginrichting illustreert. In de tekening omvat het 15 apparaat een analoog filter 11, een analoog-naar-digitaal omzetter 12, een digitale equalizer 13, een RAM-bijwerk-orgaan 14, een drempelwaardeberekenorgaan 15 en een detector 16 .

Thans zal de werking worden beschreven van het apparaat 20 met een dergelijke in figuur 1 getoonde structuur.

Een uit de data-opslaginrichting gereproduceerd analoog signaal r(t) passeert het analoge filter 11, waarbij een hoogfrequent ruis van het signaal r(t) wordt verwijderd. Dan wordt het signaal r(t) bemonsterd tot een n-bit door de 25 analoog-naar-digitaal omzetter 12 volgens een gegeven kloksignaal, en uitgevoerd als een digitaal signaal r^. Het digitale signaal rk wordt omgezet naar een signaal Zk van 1-bit dat geschikt is voor het detecteren van data in de digitale equalizer 13. Hier is de digitale equalizer 13 30 geïmplementeerd met een lineair traversaal filter of de DFE. De detector 16 dient voor het detecteren van een symbool ak+i door het vergelijken van het uitgangssignaal Zk van de digitale equalizer 13 met een drempelwaarde-uitgang van het drempelwaardeberekenorgaan 15. Hier wordt een optimale 35 drempelwaarde in elk datapatroon gebruikt voor de detectie voor het verminderen van een effekt door de niet-lineaire karakteristiek van het signaal en DC-offset op detectie- 1 0 0 3 353 7 prestatie. De optimale drempelwaarde in elk datapatroon wordt verkregen uit de gemiddelde karakteristiek van het signaal z^. Dat wil zeggen, het RAM-bijwerkorgaan 14 dient voor het verkrijgen van de gemiddelde karakteristiek van het 5 signaal z^ uit het symbool a^+i, en het opslaan en bijwerken daarvan. Het drempelwaardeberekenorgaan 15 dient voor het berekenen van de optimale drempelwaarde met betrekking tot elk datapatroon uit de gemiddelde karakteristiek van de signaaluitgang z^ van het RAM-bijwerkorgaan 14. Ook ontvangt 10 het RAM-bijwerkorgaan 14 een equalisatiefout e^ van het equalisatiesinaal z^ in plaats van equalisatiesignaal z^ en een symbooldata a^ en bijwerken van de waarde van RAM.

Figuur 2 is een ketendiagram die een uitvoeringsvorm toont van het RAM-bijwerkorgaan 14. Het circuit omvat een 15 schuifregister 21, een RAM 22, eerste en tweede vermenigvuldigers 23 en 25, eerste en tweede registers 24 en 27, en een opteller 26.

Thans zal de werking worden beschreven volgens de structuur van figuur 2.

20 Eerst kan een huidig binair symbool a* een waarde hebben van +1 of -1, of 1 of 0.

In figuur 2 wordt een RAM-bijwerkproces met betrekking tot een signaal zj^-i gerepresenteerd met 1 tijdseenheid-vertraging aangezien een toekomstig symbool a^+i niet bekend 25 is in een werkelijke implementatie.

Het RAM 22 dient voor het opslaan van het gemiddelde van het signaal z^ corresponderend met een datapatroon

k-N

a^+^ = [ak+i,ak, . . . ,ak_N] en het gemiddelde wordt

k-N

gerepresenteerd als · Hier duidt N het aantal eerdere 30 symbolen aan, en in dit geval is de adresgrootte van het RAM 22 gelijk aan (N+2). De methode van het bijwerken van het RAM 22 wordt getoond in de volgende uitdrukking (1).

G [a^] = (1-μ)0[&£^]+μΖ]ί (1) 35 1003355 8

Als een waarde van het voorafgaande symbool ak-i reeds gegeven is, kan de driesymboolsequentie [ak+i, ak/ ak-l] vier waarden aannemen: [ak-i, ak-i, ak-i]/ [\X\TO(ak-i) , ak-ι, ak-l]/ [ ak-i / ak-i , ak-il en [ak-i, ak-i , ak-i] . Hierbij duidt 5 ak op de inverse waarde van ak- Aannemende dat data is gecodeerd in een code waar de minimale looplengte (d) gelijk is aan 1, zoals een (1, 7) RLL-code, blijven er slechts drie datasequenties over aangezien de laatste datasequentie van 10 de bovengenoemde vier niet beschikbaar is. In [ak-i, ak-i, ak-i] en in [ ak-i , ak-i, ak-i] is de ak hetzelfde als ak-i, en in [ ak-i , ak-i , ^k-iJ is de ak hetzelfde als ak-i . Onder het beschouwen van een signaalwaarde door elke sequentie, wordt een beslissingsgrens voor het beslissen van een waarde 15 van een huidig symbool ak naar ak=ak-i of ak= ak-i hier beslist door een signaalwaarde van [ ak-i , ak-i, ak-il en [ ak-i / &k-i , ak-i] ·

Thans zal de gedetailleerde werking van elke component van het in figuur 2 getoonde RAM-bijwerkorgaan 14 worden 20 beschreven.

Het schuifregister 21 dient voor het ontvangen van de symbooluitgang ik van de detector 16 van figuur 1, en het uitvoeren van data aj^ ^ met (N+2) bits.

Het RAM 22 met een capaciteit van 2N+2 dient voor het 25 schrijven van een uitgang van het tweede register 27 onder gebruikmaking van data a^_^ ^ die wordt uitgevoerd uit het schuifregister 21 als een schrijfadres en het uitvoeren van G[a£ N *] onder gebruikmaking van a£ N 1 als een uitleesadres.

30 De eerste vermenigvuldiger 23 dient voor het ontvangen van de uitgang G[aj^ N van de RAM 22 en het uitvoeren van een (l+m)-bits signaal door het vermenigvuldigen van de ingangswaarde met een voorafbepaalde coëfficiënt (l-μ).

1003355 9

Tegelijkertijd dient het eerste register 24 voor het ontvangen van het uitgangssignaal zk van de digitale equalizer 13 van fig. 1 en voor het uitvoeren van een over één-klok vertraagd signaal zk_i.

5 De tweede vermenigvuldiger 25 dient voor het ontvangen van de uitgang van zk_i van het eerste register 24 en het uitvoeren van een (l+m)-bits signaal door het vermenigvuldigen van de ingangswaarde met een voorafbepaalde coëfficiënt μ.

10 De opteller 26 dient voor het optellen van de uitgang van de eerste vermenigvuldiger 23 en de uitgang van de tweede vermenigvuldiger 25, en het uitvoeren van een 1-bits signaal.

Het tweede register 27 dient voor het ontvangen van de 15 uitgang van de opteller 26, en het uitvoeren van een één-klok vertraagd signaal G[a£_^ .

Figuur 3 is een blokdiagram van een eerste uitvoeringsvorm van het drempelwaardeberekenorgaan 15 van figuur 1. In het eenvoudigste geval van N=1 is de volgende 20 uitdrukking (2) voor het verkrijgen van een optimale drempelwaarde T[ak_i] .

G[ ak_i , ak_i,ak_i]+G[ ak_i , ak_i , ak_i] T[ak_i] = -2- (2)

Thans zal de gedetailleerde werking worden beschreven 25 van elke component van de eerste uitvoeringsvorm van het drempelwaardeberekenorgaan 15 zoals getoond in figuur 3.

_Een opteller 31 dient voor het optellen van [ ak_i , ak_i, ak_i] en [ ak_i , ak_i , ak_i], die beide worden uitgevoerd uit het RAM 22 van figuur 2 in het RAM-30 bijwerkorgaan 14 van figuur 1, en het uitvoeren van de resultaatwaarde.

Een deler 32 dient voor het delen van de uitgang van de opteller 31 door 2, en het uitvoeren van de resultaatwaarde.

De figuren 4 t/m 7 zijn ketendiagrammen volgens tweede 35 t/m vijfde uitvoeringsvormen van het drempelwaardebereken- 1 0 03 359 10 orgaan 15 van figuur 1. Wanneer N groter is dan 1, worden de volgende uitdrukkingen (3) en (4) verschaft aangezien een datapatroon van een ingangsadres van het RAM 22 van figuur 2 een minimale looplengte d=l dient te hebben.

5 Wanneer ak-i=ak-2,

.- k-N. - - k-N

k-N ^ ak-l / ak-l# ak_lJ +Gt ak-l » ak-l 'ak-lJ

TIak-l>--2- l3)

Zo niet, dan 10 r- k-N. - - k-N+1.

k-N G[ ak-i / ak-i / a^-i , ak-i , ak-i, a^_^ ] T[ak_i) = -2- (4)

k-N

In het geval van een datasequentie a^_-^ die niet voldoet aan de voorwaarde d=l, is de waarde van het RAM 15 altijd "0", en bijgevolg wordt de drempelwaarde altijd "0".

De gedetailleerde werking van elke component van de tweede uitvoeringsvorm van het drempelwaardeberekenorgaan 15 zoals getoond in figuur 4, is als volgt.

Een EN-poort 41 dient voor het vergelijken van het 20 symbool ak-i met een ander symbool ak-2« en het uitvoeren van het resultaat.

Een multiplexer 42 dient voor het selectief uitvoeren

van een sequentie ar van (N+2)-bit symboolsequentie - - k-N

[ ak-i / ak-i 'ak-ii en een andere (N+2)-bit symboolsequentie 25 [ ak-i / ak-i ,ak-i»ak-i+1] volgens de uitgang van de EN-poort 41.

Een opteller 43 dient voor het optellen van een uit het RAM 22 van figuur 2 onder gebruikmaking van de uitgang van multiplexer 42 als een adres uitgelezen waarde G[ar] en een 30 uit een andere RAM 22 van figuur 2 uitgelezen waarde - k-N

G[ ak-i /ak-i<en het uitvoeren van het resultaat.

Een deler 44 dient voor het delen van de uitgang van de opteller 43 door 2, en het uitvoeren van het resultaat.

1003355 11

In het hiernavolgende zal de gedetailleerde werking van elke component van de derde uitvoeringsvorm van het drempelwaardeberekenorgaan 15 zoals getoond in figuur 5, worden beschreven.

5 Een EN-poort 51 dient voor het vergelijken van het symbool ak-i met een ander symbool ak-2 en het uitvoeren van het resultaat.

Een multiplexer 52 dient voor het selectief uitvoeren

- - k_N

van een 1-bits uitgang G[ ak-i , ak-i of een andere 10 1-bits uitgang G[ ajc-i , a^-i , a^-i, ak_i+1] van het RAM 22 van figuur 2 volgens de uitgang van de EN-poort 51.

Een opteller 53 dient voor het optellen van de uitgang van de multiplexer 52 en een uit het RAM 22 van figuur 2 uitgelezen waarde G[ ak_! .a^a^] en het uitvoeren van de 15 resultaatwaarde.

Een deler 54 dient voor het delen van de uitgang van de opteller 53 door 2 en het uitvoeren van de resultaatwaarde.

Thans zal de gedetailleerde werking van elke component van de vierde uitvoeringsvorm van het drempelwaardebereken-20 orgaan 15 zoals getoond in figuur 6, worden besproken.

Een EN-poort 61 dient voor het vergelijken van het symbool a^-i met een ander symbool ak-2» en het uitvoeren van het resultaat.

Een eerste opteller 62 dient voor het optellen van . - - k-N

25 1-bits uitgang G[ ak-i , a^-i , a^.-^] en een andere 1-bits - k-N

uitgang G[ ajc-i , ak-i, a^.-^] van het RAM 22 van figuur 2, en het uitvoeren van het resultaat.

Een tweede opteller 63 dient voor het optellen van de - k-N

1-bits uitgang G[ ak-i , ak_i,a^_^] en een andere 1-bits 30 uitgang G[ ak-i , ak-i .ak-i/aj^^*'1'] van het RAM 22 van figuur 2, en het uitvoeren van het resultaat.

Een multiplexer 64 dient voor het selectief uitvoeren van de uitgang van de eerste opteller 62 of de uitgang van de tweede opteller 63 volgens de uitgang van de EN-poort 61.

1003355 12

Een deler 65 dient voor het delen van de uitgang van de multiplexer 64 door 2, en het uitvoeren van de resultaatwaarde.

Thans zal de gedetailleerde werking van elke component 5 van de vijfde uitvoeringsvorm van het drempelwaardebereken-orgaan 15 zoals getoond in figuur 7, worden beschreven.

Een EN-poort 71 dient voor het vergelijken van het symbool ak_i met een ander symbool ak_2, en het uitvoeren van het resultaat.

10 Een eerste opteller 72 dient voor het optellen van

- - k-N

1-bits uitgang G[ ak_i , ak_i en een andere l-bits

- k-N

uitgang G[ ak_i , ak_i, a^_^] van het RAM 22 van figuur 2, en het uitvoeren van het resultaat.

Een eerste deler 74 dient voor het delen van de uitgang 15 van de eerste opteller 72 door 2, en het uitvoeren van het resultaat.

Een tweede opteller 73 dient voor het optellen van de l-bits uitgang G[ ak_i ,ak_i,a^_^] en een andere l-bits uitgang G[ ak_i , ak_i , ak_i, a^_^+1] van het RAM 22 van figuur 20 2, en het uitvoeren van het resultaat.

Een tweede deler 75 dient voor het delen van de uitgang van de tweede opteller 73 door 2, en het uitvoeren van de resultaatwaarde.

Een mutiplexer 76 dient voor het selectief uitvoeren 25 van ofwel de uitgang van de eerste deler 74 ofwel de uitgang van de tweede deler 75, volgens de uitgang van de EN-poort 71.

De figuren 8 t/m 10 zijn ketendiagrammen volgens de eerste t/m de derde uitvoeringsvormen van de detector 16 van 30 figuur 1. In een toestand waar data (ak_i, ak_2,···) reeds gedetecteerd is, wordt het symbool ak verkregen uit het signaal zk door de volgende uitdrukking (5). ak = 1 als zk>T[a^_^] ak = -1, in andere gevallen (5) 10 03 355 13

Eerst is de gedetailleerde werking van elke component van de eerste uitvoeringsvorm van de detector 16 zoals getoond in figuur 8, als volgt.

Een RAM 81 met een capaciteit van 2^χ2Ν dient voor het k-N

5 uitvoeren van TCa^^l waarbij als een leesadres een L-bits waarde wordt gebruikt met betrekking tot een schijfspoorpositieuitgang van een servocontroller (niet

k-N

weergegeven) en de N-bits data [a^ -^] ·

Een comparator 82 dient voor het vergelijken van het 10 uitgangssignaal van de digitale equalizer 13 van figuur 1

k-N

met de uitgang van het RAM 81, en het uitvoeren van het resultaat.

Vervolgens zal nu de gedetailleerde werking worden beschreven van elke component van de tweede uitvoeringsvorm 15 van de detector 16 zoals getoond in figuur 9.

Een multiplexer 91 dient voor het selectief uitvoeren van één van de drempelwaarden zoals berekend in het drempel-waardeberekenorgaan 15 van figuur 1 onder gebruikmaking van datasequentie [aj^^]· 20 Een comparator 92 dient voor het vergelijken van het uitgangssignaal z* van de digitale equalizer 13 van figuur 1 met de uitgang van de multiplexer 91, en het uitvoeren van het resultaat.

Thans zal de gedetailleerde werking worden beschreven 25 van elke component van de derde uitvoeringsvorm van de detector 16 zoals getoond in figuur 10.

Een eerste comparator 101 dient voor het vergelijken van het uitgangssignaal z^ van de digitale equalizer 13 van figuur 1 met de drempelwaarde T[l..l] en het uitvoeren van 30 het resultaat.

Comparatoren 102 van 2N-1 eenheden dient voor het vergelijken van het uitgangssignaal z^ van de digitale equalizer 13 van figuur 1 met drempelwaarde Y[0..0], en het uitvoeren van het resultaat.

10 03 355 14

Een multiplexer 103 dient voor het selectief uitvoeren van een willekeurige van de uit 2N eenheden comparatoren 101

k-N

en 102 uitgevoerde signalen onder gebruikmaking van [a^_^].

Zoals bovenstaand beschreven wordt in de datadetectie-5 methode en apparaat volgens de onderhavige uitvinding in een dataopslaginrichting een signaal gedetecteerd door het verkrijgen van een gemiddelde karakteristiek van een signaal volgens een datapatroon en het dan gebruikmaken van een optimale drempelwaarde voor het detecteren van het signaal. 10 Aldus kan een signaal dat een aanzienlijke niet-lineaire vervorming en een DC-offset heeft, met vertrouwen worden gedetecteerd. Aangezien de drempelwaarde wordt verkregen onder het in ogenschouw nemen van een willekeurige N-tijdseenheid eerder symbool en huidig en 1 tijdseenheid 15 toekomstige symbool, is de drempelwaarde hier bijzonder effectief in het detecteren van een signaal met een aanzienlijke niet-lineaire vervorming. Ook kan de drempelwaarde adaptief worden bijgewerkt, kan een optimale waarde worden gehandhaafd hoewel de karakteristiek van een 20 reproduktiesignaal geleidelijk met de tijd varieert.

Verder kan in de onderhavige uitvinding niet alleen data worden gedetecteerd met betrouwbaarheid in een hoge dichtheid in vergelijking met de conventionele DFE-methode waarbij het ingangssignaal wordt vereffend naar de 25 doelrespons dj^a^, maar ook is het herstel van de bemonste-ringsklok gemakkelijker dan bij de PRML-methode tengevolge van de DFE-structuur.

1 0 0 3 355

Claims

1. Datadetectiemethode van een data-opslaginrichting voor het detecteren van symbooldata ak uit een equalisatiesignaal zjc wanneer een digitaal signaal r* wordt verkregen door het bemonsteren van een signaal r(t) dat wordt verkregen door 5 een trein van binaire symbolen ak via een kanaal te verzenden of op een registratiemedium te registreren, waarbij k een geheel getal is, waarbij het equalisatiesignaal Zk wordt verkregen door het digitale signaal rk te vereffenen, welke methode de stappen omvat van: 10 (a) het detecteren van de symbooldata ik door het k-N selecteren van één van drempelwaarden Tta^^] onder k-N gebruikmaking van een eerdere symboolsequentie a^_^ en het vergelijken van genoemd equalisatiesignaal Zk met de geselecteerde drempelwaarde; 15 (b) het bijwerken van een waarde (l^)G[a£ N ^]+μζ^ι, verkregen door het vermenigvuldigen van een waarde G[aj^ N van een RAM die wordt uitgelezen onder gebruikmaking van datasequentie a£ N 1 als een adres, met een eerste coëfficiënt l-μ, en het vermenigvuldigen van het 20 equalisatiesignaal Zk-i met een tweede coëfficiënt μ, en het optellen van beide vermenigvuldigde resultaten, tot een . _ r k-N-1 _ k-N-1 . „ waarde G[a^ ] van een adres ak van het RAM; en (c) het uit de bijgewerkte RAM-waarde zoals uitgevoerd uit stap (b) en de datasequentie a£_^, berekenen van een k-N 25 drempelwaarde gebruikt bij het detecteren van de symbooldata eik in stap (a) volgens een uitdrukking (1) wanneer ak-i=ak-2/ _ r- k-N, Λ .- - k-N, k-N ak-l fak-l/ak_i] + G [ ak-i , ak-i ra^^j Ttafc-il = -2- (1) 30 en anders volgens een uitdrukking (2), 1 0 0 3 355 r- k-N, „ Γ- - k-N+1, k-N G*· ak-l 'ak-l'ak_iJ + G t ak-l / ak-l J T[ak-1] = 2 (2) waarbij "N" een willekeurige waarde groter dan 1 is en het 5 symbool ak-i de inverse waarde heeft van symbool ak-i-

2. Methode volgens conclusie 1, waarbij in genoemde stap (a) een waarde van genoemde symbooldata wordt gedetecteerd door het vergelijken van genoemd equalisatie-10 signaal Zk met elke drempelwaarde van alle mogelijke 2N- eenheden genomen door symboolsequenties van N-eenheden, en het selecteren van één van de vergelijkingsresultaten als genoemde eerdere symbool sequent ie aj^J^.

3. Methode volgens conclusie 1, waarbij in genoemde stap (b) een waarde van (l^)G[a£ N 1 , verkregen door het vermenigvuldigen van de waarde G[a£ ^ van genoemd RAM onder gebruikmaking van de datasequentie N ^ als een adres met de eerste coëfficiënt l-μ en het vermenigvuldigen 20 van een equalisatiefout ek-i van genoemd equalisatiesignaal Zk_i met de tweede coëfficiënt μ, en het optellen van beide vermenigvuldigde resultaten, wordt bijgewerkt tot de waarde _r k-N-1, , j k-N-1 , G[ak ] van het adres a^ van genoemd RAM.

4. Methode volgens conclusie 1, waarbij in genoemde stap (c) , wanneer N=l, een drempelwaarde Ttajc-i] wordt verkregen volgens een uitdrukking (3) die luidt G[ a-k-l / ^k-i, a^-i] +G t a-k-l / ak-l »ak-ll T[ak-i] = -j- (3) 30

5. Methode volgens conclusie 1, waarbij in genoemde stap (c) sporen van een data-opslagschijf worden verdeeld in willekeurige secties van 2L-eenheden; de gemiddelde 1 0 0 3 3 55 karakteristiek van genoemd equalisatiesignaal zk en optimale drempelwaarden van 2N-eenheden met betrekking tot genoemde . k-N eerdere symboolsequentie a^_^ worden verkregen in elke sectie; drempelwaarden van 2Lx2N eenheden worden opgeslagen 5 in genoemd RAM; en geschikte drempelwaarden 2N worden geselecteerd met betrekking tot een huidige schijfpositie.

6. Methode volgens conclusie 5, waarbij genoemde symbooldata wordt gedetecteerd door het selecteren van 10 2N-eenheden uit genoemde drempelwaarden van 2Lx2N eenheden met betrekking tot de huidige schijfpositie; het vergelijken van genoemd equalisatiesignaal Zk met drempelwaarden van 2N-eenheden; en het dan selecteren van één uit de k-N 2N-eenheden als genoemd eerdere symboolsequentie a^-^· 15

7. Methode volgens conclusie 5, waarbij een drempelwaarde wordt gebruikt die is verkregen door de gemiddelde karakteristiek met betrekking tot de fout e^ van genoemd equalisatiesignaal Zk in plaats van genoemd 20 equalisatiesignaal Zk-

8. Datadetectie-apparaat van een data-opslaginrichting voor het detecteren van symbooldata êk uit een equalisatiesignaal Zk wanneer een digitaal signaal rk wordt verkregen 25 door het bemonsteren van een signaal r(t) dat wordt verkregen door een trein van binaire symbolen ak via een kanaal over te dragen of op een registratiemedium te registreren, waarbij k een geheel getal is, en het equalisatiesignaal Zk wordt verkregen door het digitale 30 signaal rk te vereffenen, welk apparaat omvat: RAM-bijwerkmiddelen voor het verkrijgen van de gemiddelde karakteristiek van genoemd equalisatiesignaal Zk uit genoemde symbooldata <ik/ en het opslaan en bijwerken van het verkregen resultaat; 35 drempelwaardeberekenmiddelen voor het berekenen van een optimale drempelwaarde met betrekking tot elk datapatroon 1 0 0 3 355 uit de gemiddelde karakteristiek van genoemd equalisatie-signaal zjc dat in genoemde RAM-bijwerkmiddelen is bij gewerkt; en een detector voor het detecteren van de waarde van 5 genoemde symbooldata door het vergelijken van genoemd equalisatiesignaal z* met de in genoemde drempelwaarde-berekenmiddelen berekende drempelwaarde.

9. Apparaat volgens conclusie 8, waarbij genoemde RAM-10 bijwerkmiddelen omvatten: een schuifregister voor het ontvangen van genoemde symbooldata a^ en het uitvoeren van N+2-bits data; een RAM met een capaciteit van 2N+2 voor het schrijven van onder gebruikmaking van de uit genoemd 15 schuifregister uitgevoerde data a£_^ ^ sis een schrijfadres en het uitvoeren van G[a£ N onder gebruikmaking van de k-N-1 i - a^ als een uitleesadres; een eerste vermenigvuldiger voor het ontvangen van de uitgang G[aj^ N van genoemd RAM en het uitvoeren van een 20 (l+m)-bits signaal door het vermenigvuldigen van de ontvangen waarde met een eerste coëfficiënt (l-μ); een eerste register voor het ontvangen van genoemd equalisatiesignaal z^ en het uitvoeren van een één-klok vertraagd signaal z^-i; 25 een tweede vermenigvuldiger voor het ontvangen van de uitgang z^-i van genoemd eerste register en het uitvoeren van een (l+m)-bits signaal door het vermenigvuldigen van de ontvangen waarde met een tweede coëfficiënt μ; een opteller voor het optellen van de uitgang van 30 genoemde eerste vermenigvuldiger en die van genoemde tweede vermenigvuldiger en het uitvoeren van een 1-bits signaal; en een tweede register voor het ontvangen van de uitgang van genoemde opteller en het uitvoeren van een één-klok vertraagd signaal G[a^._-^ ] naar genoemde RAM. 35 1 0 0 3 3 55

10 G [ ak-i , ak-i, a^-^] van het RAM m genoemde RAM- bijwerkmiddelen, en het uitvoeren van de resultaatwaarde; een tweede deler voor het delen van de uitgang van genoemde tweede opteller door 2, en het uitvoeren van de resultaatwaarde; en 15 een multiplexer voor het selectief uitvoeren van één van de uitgangen van genoemde eerste en tweede delers volgens de uitgang van genoemde EN-poort.

10. Apparaat volgens conclusie 8, waarbij, wanneer N gelijk is aan 1, genoemde drempelwaardeberekenmidde1en omvatten: een opteller voor het optellen van G[ a^-i , ak_i, ak_i] en G[ ak_i , ak_i ,a^-i], uitgevoerd uit genoemde RAM- 5 bij werkmiddelen, en het uitvoeren van de resultaatwaarde; en een deler voor het delen van de uitgang van genoemde opteller door 2, en het uitvoeren van de resultaatwaarde als een drempelwaarde T[ak_i] .

11. Apparaat volgens conclusie 8, waarbij, wanneer N groter is dan 1, genoemde drempelwaardeberekenmiddelen omvatten: een EN-poort voor het vergelijken van een symbool a^-i met een ander symbool a^-2, en het uitvoeren van het resultaat; 15 een multiplexer voor het selectief uitvoeren van een sequentie ar van een (N+2)-bits symboolsequentie [ ak_i , ak_i /a£_i+1] en een andere (N+2)-bits symboolsequentie [ a^-i , a^-i ,ajc-i,a^_^+1] volgens de uitgang van genoemde EN-poort; 20 een opteller voor het optellen van een waarde G[ar] die wordt uitgelezen uit genoemd RAM onder gebruikmaking van de uitgang van genoemde multiplexer als een adres, en een - k-N andere waarde G[ a^-i »ajc-χ, a^^] die wordt uitgelezen uit genoemd RAM in genoemde RAM-bijwerkmiddelen, en het 25 uitvoeren van de resultaatwaarde; en een deler voor het delen van de uitgang van genoemde opteller door 2 en het uitvoeren van de resultaatwaarde.

12. Apparaat volgens conclusie 8, waarbij, wanneer N groter 30 is dan 1, genoemde drempelwaardeberekenmiddelen omvatten: een EN-poort voor het vergelijken van een symbool a^-i met een ander symbool ak_2, en het uitvoeren van het resultaat; een multiplexer voor het selectief uitvoeren van ofwel 35 een 1-bits uitgang G[ a^-i , a^-i ,a£_^] van het RAM ofwel een 1 0 03 355 andere 1-bits uitgang G[ ak-i , ak-i ,ak_i,a|^_^ van genoemd RAM in de RAM-bijwerkmiddelen volgens de uitgang van genoemde EN-poort; een optelIer voor het optellen van de uitgang van 5 genoemde multiplexer en een andere uit het RAM uitgelezen - k-N waarde G[ ak-i , ak-i, a^-jJ en het uitvoeren van de resultaatwaarde; en een deler voor het delen van de uitgang van genoemde opteller door 2, en het uitvoeren van de resultaatwaarde. 10

13. Apparaat volgens conclusie 8, waarbij, wanneer N groter is dan 1, genoemde drempelwaardeberekenmiddelen omvatten: een EN-poort voor het vergelijken van een symbool ak-i met een ander symbool a^-2, en het uitvoeren van het 15 resultaat; een eerste opteller voor het optellen van een 1-bits - - k-N uitgang G[ ak-i , ak-i , a^.-^] uit het RAM en een andere 1-bits - k-N uitgang G[ ak-i , ak-i,a^_^] uit het RAM m genoemde RAM- bij werkmiddelen, en het uitvoeren van de resultaatwaarde; 20 een tweede opteller voor het optellen van een 1-bits uitgang G[ a^-i , ak-i , a^-i, en de 1-bits uitgang - k-N G[ a^-i »ak-i, a-)c_1] uit het RAM, en het uitvoeren van de resultaatwaarde; een multiplexer voor het selectief uitvoeren van één 25 van de uitgangen van genoemde eerste en tweede optellers volgens de uitgang van genoede EN-poort; en een deler voor het delen van de uitgang van genoemde multiplexer door 2, en het uitvoeren van de resultaatwaarde.

14. Apparaat volgens conclusie 8, waarbij, wanneer N groter is dan 1, genoemde drempelwaardeberekenmiddelen omvatten: een EN-poort voor het vergelijken van een symbool a^-i met een ander symbool ak-2» en het uitvoeren van het resultaat; 1 0 0 3 355 een eerste opteller voor het optellen van een 1-bits - - k-N uitgang G[ ak-i , a^-i van het RAM en een andere 1-bits - k-N uitgang G[ ak-i , ak-ira^^] van het RAM in genoemde RAM- bijwerkmiddelen en het uitvoeren van de resultaatwaarde; 5 een eerste deler voor het delen van de uitgang van genoemde eerste opteller door 2, en het uitvoeren van de resultaatwaarde; een tweede opteller voor het optellen van een 1-bits uitgang G[ ak-i , ak-i ,ak-i,aj^_^] en de 1-bits uitgang - k-N

15. Apparaat volgens conclusie 8, waarbij genoemde detector 2 0 omvat: een RAM met een capaciteit van 2Lx2N voor het uitvoeren k-N van T[a^_1] waarbij als een leesadres wordt gebruikt een L-bits waarde met betrekking tot een schijfspoorpositie- k-N uitgang uit een servocontroller en een N-bits data 25 en een comparator voor het vergelijken van genoemd equalisatiesignaal Zk met de uitgang T[aj^_^] van genoemd RAM, en het uitvoeren van het resultaat.

16. Apparaat volgens conclusie 8, waarbij genoemde detector omvat: een multiplexer voor het selectief uitvoeren van een willekeurige van al de drempelwaarden die zijn berekend in 1 0 0 3 355 genoemde drempelwaardeberekenmiddelen onder gebruikmaking r k-N. van [ak_1]; en een comparator voor het vergelijken van genoemd equalisatiesignaal Zk met de uitgang van genoemde 5 multiplexer, en het uitvoeren van het resultaat.

17. Apparaat volgens conclusie 8, waarbij genoemde detector omvat: een eerste comparator voor het vergelijken van genoemd 10 equalisatiesignaal zk met een drempelwaarde T[l..l], en het uitvoeren van het resultaat; comparatoren van 2N-eenheden voor het vergelijken van genoemd equalisatiesignaal Zk met een drempelwaarde T[0..0], en het uitvoeren van het resultaat; en 15 een multiplexer voor het selectief uitvoeren van één van de door genoemde comparatoren van 2N-eenheden uitgevoerde signalen onder gebruikmaking van [aj^1^] ·

18. Apparaat volgens conclusie 8, waarbij genoemd RAM-20 bijwerkorgaan een equalisatiefout ek van genoemd equalisatiesignaal Zk ontvangt in plaats van genoemd equalisatiesignaal Zk en genoemde symbooldata en de waarde van genoemd RAM bij te werken.

19. Datadetectiemethode van een data-opslaginrichting voor het detecteren van symbooldata ak uit een equalisatiesignaal Zk wanneer een digitaal signaal rk wordt verkregen door het bemonsteren van een signaal r(t) dat wordt verkregen door een trein van binaire symbolen ak via een kanaal over te 30 dragen of op een registratiemedium te registreren, waarbij k een geheel getal is, waarbij het equalisatiesignaal Zk wordt verkregen door het digiale signaal rk te vereffenen, welke methode de stap omvat van: (a) het verkrijgen van de gemiddelde karakteristiek van 35 genoemd equalisatiesignaal Zk uit genoemde symbooldata ak en het opslaan en bijwerken van het verkregen resultaat; 1 0 0 3 3 55 (b) het berekenen van een optimale drempelwaarde met betrekking tot elk datapatroon uit de gemiddelde karakteristieken van genoemd equalisatiesignaal Zk dat in genoemde stap (a) is bijgewerkt; en 5 (c) het detecteren van de waarde van genoemde symbool- data dk door het vergelijken van genoemd equalisatiesignaal Zk met de in genoemde stap (b) berekende drempelwaarde. 1 0 0 3 3 55