TWI433141B - 適應性基線補償之系統及方法 - Google Patents

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TWI433141B
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Description

適應性基線補償之系統及方法
本發明係有關傳送資訊之系統及方法，尤係有關自儲存媒體傳送資訊之系統及方法。
在傳統的儲存裝置中，係將資訊縱向地記錄在磁性儲存媒體中。在縱向記錄的情形中，資料偵測程序在資料轉變時進行鍵控。因此，自磁性儲存媒體感測的低頻成分(其中包括任何直流成分)並不載送資訊，且可被排除。此外，最好是在與資料偵測系統相關聯的一前置放大器中提供一高通濾波器，以便進行可在讀取時回復的快速寫入。
與資料偵測程序在轉變時進行鍵控之縱向記錄形成對比，在較新的垂直記錄之情形中，自磁性儲存媒體感測的磁場之量載送資訊。在此種情形中，使用高通濾波器時，很可能將消除自磁性儲存媒體感測的某些資訊。此外，由於磁碟格式效率要求低編碼添加信號(overhead)，所以利用運行長度限制(RLL)編碼提供對低頻成分的偵測之能力受到限制。在某些情形中，上述低頻能量的耗損已在使用垂直記錄方法的裝置中造成較低的信號雜訊比。先前技術之資料偵測系統包括使用自被偵測到的位元推導的誤差回饋信號，以便驅動一頻譜不匹配補償電路。可將該方法用來保留被高通濾波器消除的較低頻資訊，然而，該方法依賴自被偵測到的資料位元推導的直流及低頻能量，以便驅動誤差回饋信號。在該方法中，延遲時間成為一主要顧慮，且最終限制了取得直流及低頻能量的能力。
因此，至少由於上述的理由，此項技術中需要自儲存媒體存取資訊之先進式系統及方法。
本發明係有關傳送資訊之系統及方法，尤係有關自儲存媒體傳送資訊之系統及方法。
本發明之各實施例提供了資料處理系統，該資料處理系統包含：一前置放大器、一類比至數位轉換器、一資料偵測器、以及一基線補償模組。該前置放大器接收自一儲存媒體取得的輸入信號，並放大該輸入信號，以便產生一被放大之信號。該被放大之信號不包含該輸入信號中呈現的某些低頻能量。該系統進一步包含一類比至數位轉換器，用以將該被放大之信號轉換為一對應的數位信號。該數位信號被提供給一資料偵測器，該資料偵測器執行一偵測演算法，而產生一被偵測的資料輸出。該被偵測的資料輸出代表該輸入信號。一基線補償模組累積該數位信號與該被偵測的資料輸出間之差異，並根據該被累積之差異而計算出一補償因數。一總和元件將該補償因數累加到該被放大之信號。
在上述實施例之某些例子中，使用一數位有限脈衝響應濾波器將該數位信號濾波。在上述實施例之各例子中，將每一個別位元週期之差異除以該個別位元週期之被偵測的資料輸出，並將一些位元週期中之該除法運算的結果相加，而累積該被累積之差異。在某些例子中，位元週期之數目對應於該儲存媒體的一磁區(sector)的位元週期之數目。在上述實施例之某些例子中，將每一個別位元週期之差異除以該個別位元週期之被偵測的資料輸出，並將一些位元週期中之該除法運算的結果相加，而累積該被累積之差異。在上述實施例之各例子中，將每一個別位元週期之差異乘以該個別位元週期之被偵測的資料輸出之正負號，並將一些位元週期中之該乘法運算的結果相加，而累積該被累積之差異。在某些例子中，當該被偵測的資料輸出之量值小於個別位元週期之臨限值時，該被累積之差異不包含一乘法運算的結果。
本發明之其他實施例提供了執行基線補償之方法。該方法包含下列步驟：接收一第一類比輸入信號。該第一類比輸入信號對應於已被高通濾波之一第二類比輸入信號。將該第一類比輸入信號轉換為一數位信號，並對該數位信號執行一資料偵測，以便提供一被偵測的資料輸出。計算該數位信號與該被偵測的資料輸出間之差異，並將該差異與一被累積之差異累加，以便產生一差異累積。使用該差異累積修改一低通濾波器之一極點(pole)。在上述實施例之某些例子中，該等方法進一步包含下列步驟：將自該低通濾波器取得的輸出與該第一類比輸入累加，以便回復自該第一類比輸入移除的低頻能量。
在上述實施例之各例子中，以該被偵測的資料輸出減掉該數位信號，並將該結果除以該被偵測的資料輸出，而計算該差異。在某些例子中，以該被偵測的資料輸出減掉該數位信號，並將該結果乘以該被偵測的資料輸出之正負號，而計算該差異。在特定的例子中，只有在該被偵測的資料輸出之量值超過一臨限值時，才於該累積中加入該結果。在一或多個例子中，將該差異累積乘以一阻尼因數(damping factor)，以便產生一阻尼差異因數，並使用該阻尼差異因數執行對該低通濾波器的極點之修改。
本發明之其他實施例提供了資料處理電路，該資料處理電路包含一輸入電路、一處理電路、一資料偵測電路、以及一基線補償電路。輸入電路接收一第一資料輸入，並提供一第二資料輸入。輸入電路使該第二資料輸入排除該該第一資料輸入中呈現的低頻能量。處理電路產生該第二資料輸入之一表示法，且該資料偵測電路至少部分地根據該第二資料輸入之該表示法而產生該第一資料輸入之一表示法。基線補償電路計算在一些位元週期中的該第一資料輸入的該表示法與該第二資料輸入的該表示法間之一被累積之差異，並至少部分地根據該被累積之差異而計算一補償因數。
本發明內容只提供本發明的某些實施例之一般概要。若參照下文中之實施方式、最後的申請專利範圍、以及各圖式，將可更完整地了解本發明之許多其他目的、特徵、優點、及其他實施例。
本發明係有關傳送資訊之系統及方法，尤係有關自儲存媒體傳送資訊之系統及方法。
本發明之各實施例提供了讀取通道電路中之基線補償。在某些例子中，基線補償的適應性本質無須知道資料偵測電路中之前置放大器的實際極點位置。在各實施例中，大致知道資料偵測電路中之前置放大器的極點位置，但是該極點位置在不同的晶片或不同的系統將會變化。本發明之各實施例可自動化地減少或消除大致知道的極點位置與實際的極點位置間之任何誤差。因此，改善了資料偵測效能。在某些例子中，適應性基線補償依賴一上游偵測器輸出及偵測器誤差，以便產生一補償估計值。在某些例子中，只在每一磁區中更新任何基線補償一次，且基線補償可進一步被一阻尼因數限制。該限制避免了非所願的修正振盪。
請參閱第1a圖，根據本發明的一或多個實施例而示出其中包含適應性基線補償之一資料偵測系統100。資料偵測系統100包含一前置放大器110及一讀取通道電路101。前置放大器110接收一輸入信號105，並提供一被放大之信號115。前置放大器110可以是能夠接收信號並提供對應的被放大之信號之此項技術中習知的任何放大電路。根據本發明提供之揭示，對此項技術具有一般知識者應可得知可以與本發明的不同實施例有關的方式使用之各種放大電路。在某些例子中，輸入信號105是自被以與一磁性儲存媒體(圖中未示出)相關的方式配置之一讀/寫磁頭總成(圖中未示出)接收的一微小類比信號。該微小類比信號代表先前被儲存到該磁性儲存媒體之資訊。根據本發明提供之揭示，對此項技術具有一般知識者應可得知輸入信號105之各種來源。
在各種情形中，前置放大器110執行一高通濾波功能，消除了某些低頻資訊。當需要該低頻資訊時，讀取通道電路101工作，以便執行一適應性基線補償，而重新加入該低頻資訊。讀取通道電路101包含接收被放大之信號之一可變增益放大器120。可變增益放大器120可以是此項技術中習知的任何可變增益放大器，且對此項技術具有一般知識者應可得知將適用於本發明的一或多個實施例之不同的可變增益放大器。可變增益放大器120提供一經過增益調整之輸入125。經過增益調整之輸入125被提供給一類比累加電路130，該類比累加電路130工作而加入一基線補償因數197，並提供總和信號135。在本發明之一特定實施例中，類比累加電路130是一電連線。根據本發明提供之揭示，對此項技術具有一般知識者應可得知可被用於本發明的不同實施例之各種類比累加電路。請注意，如將於下文中進一步說明的，基線補償因數197是輸入信號105原先所包含但被該前置放大器自被放大之信號115中去除的低頻能量之估計值。藉由經由基線補償因數197而重新加入該低頻能量，而限制了該信號中之任何直流累積，以便保證最終提供給一類比至數位轉換器150之信號的中心值係在類比至數位轉換器150之範圍內。此種方式避免類比至數位轉換器150處於飽和區，且因而保證能夠對被接收信號進行更精確的數位抽樣。因此，藉由經由類比累加電路130加入基線補償因數197，而減輕了前置放大器110的高通濾波功能之影響。
總和信號135被提供給類比處理電路140，類比處理電路140產生將提供給一數位至類比轉換器150之一經過處理的類比輸入145。類比處理電路140可執行此項技術中習知的一或多個類比補償程序。例如，類比處理電路140可包括(但不限於)此項技術中習知的一磁阻(magneto resistive)頭非對稱補償電路(圖中未示出)、及(或)亦為此項技術中習知的一類比濾波器(圖中未示出)。根據本發明提供之揭示，對此項技術具有一般知識者應可得知可被用於本發明的不同實施例之各種類比處理電路。
類比至數位轉換器150對經過處理的類比輸入145進行抽樣，並提供一系列對應的數位樣本155。類比至數位轉換器150可以是此項技術中習知的任何類比至數位轉換器。數位樣本155被提供給一數位濾波器160。在某些例子中，數位濾波器160是此項技術中習知的一數位有限脈衝響應濾波器。在一特定例子中，該數位有限脈衝響應濾波器是一個十階(tap)濾波器。代表所接收的輸入信號105之一經過濾波之輸出165被提供給一資料偵測器170，該資料偵測器170根據所接收的輸入而以演算法決定一適當的位元序列。資料偵測器170可以是此項技術中習知的任何資料偵測器。例如，資料偵測器170可以是(但不限於)一維特比演算法(Viterbi algorithm)資料偵測器或一峰值偵測器。根據本發明提供之揭示，對此項技術具有一般知識者應可得知可被用於本發明的不同實施例之各種資料偵測器。
資料偵測器170提供一理想輸出175(有時稱為Yideal)，該理想輸出175可被提供給下游的處理電路。外，理想輸出175及經過濾波之輸出165被提供給一基線補償模組180。線補償模組180適應性地減輕來自被放大之信號115的低頻能量之耗損。補償輸出182被提供了一乘法電路190，且乘法電路190將該補償輸出182乘以一增益補償因數185。益補償因數185被選擇成補償被類比處理電路140導入資料偵測系統100之任何增益。此，例如，當類比處理電路140具有小於一之增益時，增益補償因數185大於一，使整體增益大約為一。列方程式描述了增益補償因數185之值：
一經過增益調整之補償輸出192被提供給一數位至類比轉換器195。位至類比轉換器195可以是此項技術中習知的任何數位至類比轉換器。至類比轉換器195將過增益調整之補償輸出192轉換為補償因數197。文所述，使用類比累加電路130將補償因數197與經過增益調整之輸入125累加。
請參閱第1b圖，根據本發明的各實施例而示出一基線補償模組121。基線補償模組121可被用來取代基線補償模組180。基線補償模組121接收一Yideal輸入141及一Y輸入143。Y輸入143被提供給一延遲單元123，用以延遲Y輸入143，以便使其在時間上對準Yideal輸入141。因此，當Y輸入143對應於經過濾波之輸出165，且Yideal輸入141對應於資料偵測器170之輸出時，延遲單元123加入對應於通過資料偵測器170的延遲的一段時間之延遲。
Yideal輸入141被提供給一總和元件127及一累積模組133。總和元件127以一經過延遲的Y輸入129減掉Yideal輸入141，以便產生一誤差信號131。誤差信號131被提供給累積模組133。累積模組133執行一累積運算，並根據下列方程式而提供一調整153：
其中L是執行調整的位元週期之數目。在本發明之一特定實施例中，L等於一資料磁區中之位元週期之數目。在該例子中，係在一單一資料磁區中執行每一調整。
調整153被提供給一q計算模組147。q計算模組147計算對應於該電路中之一前置放大器或其他顯著高通濾波器的極點之一估計q因數149。估計q因數149被提供給一可變q低通濾波器137。可變q低通濾波器137提供一補償輸出151。當基線補償模組121被用來取代基線補償模組180時，補償輸出151被提供為補償輸出182。
請參閱第2圖，一概念模型200被用來說明根據本發明的各實施例之一適應性基線補償方法。在某些例子中，可根據概念模型200而實施累積模組133及q計算模組147之結合。如圖所示，概念模型200包含一目標210，該目標210接收一輸入205。目標210提供一Yideal輸出215，該Yideal輸出215被分送到一總和元件220、一總和元件270、及一低通濾波器250。雜訊225經由總和元件220而被加到Yideal輸出215。一總和輸出280自總和元件220提供給一高通濾波器230。高通濾波器230將一經過濾波之輸出285提供給一總和元件240。自低通濾波器250將一補償加入輸出255提供給總和元件240。總和元件240將補償加入輸出255加到經過濾波之輸出285，以便產生一總和輸出245。總和輸出245被提供給一類比至數位轉換器260，該類比至數位轉換器260產生一對應的Y輸出265。使用總和元件270將Yideal 215減掉Y輸出265，而產生一誤差輸出275。
在概念上，被高通濾波器230自Yideal 215移除的任何低頻能量都被低通濾波器250隔離，且以補償加入輸出255之形式被加回。在此種情形中，高通濾波器230類似於以高通濾波器之方式工作的任何電路。因此，在資料偵測系統100之例子中，高通濾波器230類似於前置放大器110。同樣地，低通濾波器250類似於被用來將補償加入提供回到資料路徑之電路。因此，在在資料偵測系統100之例子中，低通濾波器250類似於基線補償模組180、乘法器190、及數位至類比轉換器195之組合。Yideal 215對應於Yideal 141，誤差輸出275類似於誤差信號131，且經過濾波之輸出165對應於Y輸出265。
係以下列方程式將高通濾波器230之極點模型化：
q =e - 2π fT ,
其中f是高通濾波器之中心頻率。使用該方程式時，可將高通濾波器230模型化為：
可在以取代q之情形下同樣地將低通濾波器250模型化：
適應性地計算的值，以便抵消高通濾波器230之該極點。使用低通濾波器250及高通濾波器230之上述數學模型，且假設並無雜訊225，則下列方程式代表誤差輸出275與Yideal 215間之比率：
H(z)代表峰值響應非常接近直流之一帶通濾波器。的樣本之累積比率等於將該帶通濾波器響應H(z)乘以一低通濾波器響應L(z)。該累積比率因而代表與低通濾波器250的q的估計值(亦即，)的任何誤差成比例之值。可將驅動到q，而將該誤差值驅動到零。
請再參閱第1b圖，現在可說明累積模組133及q計算模組147的組合之操作。累積模組133尤其計算在一些樣本中之的比率，以便提供調整153。在本發明之一特定實施例中，樣本的數目對應於一磁性儲存媒體的一磁區中之位元週期的數目。根據本發明提供之揭示，對此項技術具有一般知識者應可得知可根據本發明的不同實施例而使用之不同的向本數目。以下列方程式代表該累積：
與前文中對概念模型200之說明一致，調整153與可變q低通濾波器137的q之誤差成比例。q計算模組147可自該方程式計算出將被提供給可變q低通濾波器137的一被更新之q值(亦即，)。
本發明之某些實施例只使用Yideal 141之正負號，而簡化了基線補償模組121之電路。在這些例子中，係根據下列方程式而計算調整153之值：
因此，可以下列方程式表示可變q低通濾波器137所實施的q之誤差：
其中k代表執行累加的區域，i代表該區域內之個別樣本，且L是該區域中之樣本的數目。在本發明之一特定實施例中，k是磁區編號，i是一磁區內之一位元週期，且L是該磁區內之位元週期的數目。因此，舉例而言，是與第k個磁區中之第i個位元週期相關聯的誤差。因此，q計算模組147利用下列方程式計算q的值並將該q的值提供給可變q低通濾波器137：
其中是在一後續期間中被提供給可變q低通濾波器137之值，是在一先前期間中被提供給可變q低通濾波器137之值，且μ是可根據任何時點可被容許的修正量而程式化之一阻尼因數。當該阻尼因數極大時，將耗用相當長的時間來調整可變q低通濾波器137之q，且若發生任何過衝(overshoot)，濾波器之響應將無法呈現許久。對比之下，當該阻尼因數極小時，將耗用較短的時間來調整可變q低通濾波器137之q，但濾波器之響應將呈現某些振盪。根據本發明提供之揭示，對此項技術具有一般知識者應可得知可根據特定設計限制而使用之各種μ的值。當k代表一磁區時，係在每一資料磁區終止時調整被提供給可變q低通濾波器137的之值。
在某些例子中，可將多階量化濾波器用來避免一極性的一小量Yideal 141有效地抵消了相反極性的一大量Yideal 141之情形。例如，當Yideal 141之量小於某一臨限值時，將該視為零值。當該量超過該某一臨限值時，將Yideal 141之正負號用於該累積。下列虛擬碼描述了濾波之程序：
第3a圖是根據本發明的某些實施例而在一資料偵測系統中執行基線補償的一方法之一流程圖300。請參閱流程圖300，在步驟305中，將一調整值初始化為零。該調整值構成修改所使用的可變q低通濾波器而重新加入被一資料處理電路的一高通濾波功能消除的低頻能量之基礎。在步驟310中，接收一資料輸入。該資料輸入可以是諸如自一磁性儲存媒體取得之一類比輸入信號。在步驟315中，對該資料輸入執行一類比至數位轉換，而產生與該資料輸入對應的一或多個數位樣本。
在步驟320中，對該等數位樣本執行數位濾波，以便產生一Y輸出。在某些例子中，係使用此項技術中習知的一數位有限脈衝響應濾波器執行該數位濾波。然後在步驟325中，將該經過濾波之輸出傳送到一資料偵測器，該資料偵測器對該經過濾波之資料施加一資料偵測演算法，且提供一Yideal輸出。可使用此項技術中習知的任何資料偵測器/解碼器執行該資料偵測程序。在步驟330中，以該Yideal輸出減掉該Y輸入，以便產生一誤差或差異，且在步驟335中，將該誤差除以該Yideal輸出。該誤差除以該Yideal輸出之結果被稱為一位元週期調整。在步驟340中，將該位元週期調整加到該累積調整值。
在步驟345中，決定是否已到達該磁區的終點。當在步驟345中決定尚未到達該磁區的終點時，針對後續的位元週期而重複步驟310至345之程序。或者，當在步驟345中決定已到達該磁區的終點時，該調整值對應於下列方程式：
其中L是一特定磁區中之位元週期的數目。然後在步驟350中，根據下列方程式而將該調整值用來計算一可變q低通濾波器之一被更新的極點：
其中是在一後續期間被提供給該可變q低通濾波器之值，是在一先前期間被提供給該可變q低通濾波器之值，且μ是可根據任何時點可被容許的修正量而程式化之一阻尼因數。在步驟355中，將該被更新的值提供給該可變q低通濾波器，以便修改該濾波器之極點。然後針對次一磁區而重複步驟305至355之程序。
第3b圖是根據本發明的某些實施例而在一資料偵測系統中執行基線補償的一方法之一流程圖301。請參閱流程圖301，在步驟306中，將一調整值初始化為零。該調整值構成修改所使用的可變q低通濾波器而重新加入被一資料處理電路的一高通濾波功能消除的低頻能量之基礎。在步驟311中，接收一資料輸入。該資料輸入可以是諸如自一磁性儲存媒體取得之一類比輸入信號。在步驟316中，對該資料輸入執行一類比至數位轉換，而產生與該資料輸入對應的一或多個數位樣本。
在步驟321中，對該等數位樣本執行數位濾波，以便產生一Y輸出。在某些例子中，係使用此項技術中習知的一數位有限脈衝響應濾波器執行該數位濾波。然後在步驟326中，將該經過濾波之輸出傳送到一資料偵測器，該資料偵測器對該經過濾波之資料施加一資料偵測演算法，且提供一Yideal輸出。可使用此項技術中習知的任何資料偵測器/解碼器執行該資料偵測程序。在步驟331中，以該Yideal輸出減掉該Y輸入，以便產生一誤差或差異。此外，在步驟336中，取得Yideal之正負號。然後在步驟341中，將Yideal之該正負號乘以該誤差。該誤差乘以該Yideal輸出的正負號之結果被稱為一位元週期調整。在步驟346中，將該位元週期調整加到該累積調整值。
在步驟351中，決定是否已到達該磁區的終點。當在步驟351中決定尚未到達該磁區的終點時，針對後續的位元週期而重複步驟311至351之程序。或者，當在步驟351中決定已到達該磁區的終點時，該調整值對應於下列方程式：
其中L是一特定磁區中之位元週期的數目。然後在步驟356中，根據下列方程式而將該調整值用來計算一可變q低通濾波器之一被更新的極點：
其中是在一後續期間被提供給該可變q低通濾波器之值，是在一先前期間被提供給該可變q低通濾波器之值，且μ是可根據任何時點可被容許的修正量而程式化之一阻尼因數。在步驟361中，將該被更新的值提供給該可變q低通濾波器，以便修改該濾波器之極點。然後針對次一磁區而重複步驟306至361之程序。
第3c圖是根據本發明的某些實施例而在一資料偵測系統中執行基線補償的一方法之一流程圖302。請參閱流程圖302，在步驟307中，將一調整值初始化為零。該調整值構成修改所使用的可變q低通濾波器而重新加入被一資料處理電路的一高通濾波功能消除的低頻能量之基礎。在步驟312中，接收一資料輸入。該資料輸入可以是諸如自一磁性儲存媒體取得之一類比輸入信號。在步驟317中，對該資料輸入執行一類比至數位轉換，而產生與該資料輸入對應的一或多個數位樣本。
在步驟322中，對該等數位樣本執行數位濾波，以便產生一Y輸出。在某些例子中，係使用此項技術中習知的一數位有限脈衝響應濾波器執行該數位濾波。然後在步驟327中，將該經過濾波之輸出傳送到一資料偵測器，該資料偵測器對該經過濾波之資料施加一資料偵測演算法，且提供一Yideal輸出。可使用此項技術中習知的任何資料偵測器/解碼器執行該資料偵測程序。在步驟332中，以該Yideal輸出減掉該Y輸出，以便產生一誤差或差異。此外，在步驟337中，取得Yideal輸出之正負號及大小。然後在步驟342中決定該Yideal輸出之該大小是否大於一臨限值，且(或)在步驟372中決定是否已到達該磁區的終點。當在步驟342中決定該大小不大於該臨限值，且在步驟372中決定尚未到達該磁區的終點時，本程序回到步驟312，且重複步驟312至342。另一方面，當在步驟342中決定該大小不大於該臨限值，且在步驟372中決定已到達該磁區的終點時，本程序轉到步驟362，以便完成。此時，該調整值對應於下列方程式：
其中L是一特定磁區中之位元週期的數目，且只包含Yideal超過該臨限值的成分(亦即，Error i *Sign (Yideal i ))。
或者，在步驟342中決定Yideal之大小超過了該臨限值時，在步驟347中，將Yideal之該正負號乘以該誤差。該誤差乘以該Yideal輸出的正負號之結果被稱為一位元週期調整。在步驟352中，將該位元週期調整加到該累積調整值。在步驟357中，決定是否已到達該磁區的終點。當在步驟357中決定尚未到達該磁區的終點時，針對後續的位元週期而重複步驟312至357之程序。或者，當在步驟357中決定已到達該磁區的終點時，該調整值對應於下列方程式：
其中L是一特定磁區中之位元週期的數目，且只包含Yideal超過該臨限值的成分(亦即，Error i *Sign (Yideal i ))。然後在步驟362中，根據下列方程式而將該調整值用來計算一可變q低通濾波器之一被更新的極點：
其中是在一後續期間被提供給該可變q低通濾波器之值，是在一先前期間被提供給該可變q低通濾波器之值，且μ是可根據任何時點可被容許的修正量而程式化之一阻尼因數。在步驟367中，將該被更新的值提供給該可變q低通濾波器，以便修改該濾波器之極點。然後針對次一磁區而重複步驟307至367之程序。
請參閱第4圖，根據本發明的各實施例而示出其中包含具有適應性基線補償的一讀取通道410之一儲存系統400。儲存系統400可以是諸如一硬碟機。除了基線補償之外，讀取通道410包含一資料偵測器。所包含的該資料偵測器可以是其中包含諸如維特比演算法資料偵測器的此項技術中習知之任何資料偵測器。儲存系統400亦包含一前置放大器470、一介面控制器420、一硬碟控制器466、一馬達控制器468、一主軸馬達472、一碟片478、以及一讀/寫磁頭476。介面控制器420控制進/出碟片478的資料之定址及時序。碟片478上之資料包含成組的磁性信號，當讀/寫磁頭總成476被正確地定位在碟片478之上時，讀/寫磁頭總成476可偵測到該等磁性信號。在一實施例中，碟片478包含根據一垂直記錄機制而被記錄之磁性信號。
在一典型的讀取操作中，馬達控制器468將讀/寫磁頭總成476準確地定位在碟片478上的一所需資料磁軌之上。馬達控制器468在硬碟控制器466的指示下，以與碟片478相關之方式定位讀/寫磁頭總成476，並驅動主軸馬達472，而將讀/寫磁頭總成476移到碟片478上的正確資料磁軌之上。主軸馬達472在一被決定的旋轉速率(亦即，每分鐘轉數)下旋轉碟片478。一旦讀/寫磁頭總成476被定位在正確資料磁軌之鄰近處之後，當主軸馬達472旋轉碟片478時，讀/寫磁頭總成476感測用來代表碟片478上的資料之磁性信號。係以代表碟片478上的磁性資料的連續性微小類比信號之方式提供被感測的磁性信號。經由前置放大器470將該微小的類比信號自讀/寫磁頭總成476傳輸到讀取通道模組410。前置放大器470可工作而放大自碟片478擷取的該微小類比信號。讀取通道410又將所接收的該類比信號解碼及數位化，以便重新產生原先被寫到碟片478之資訊。以讀取資料403之形式將該資料提供給一接收電路。讀取通道410執行一適應性基線補償程序，作為將接收的該資訊解碼的一部分。在某些例子中，讀取通道410包含類似於前文中參照第1圖所述的電路之電路。在某些例子中，係根據前文中參照第2圖、第3a圖、第3b圖、及(或)第3c圖所述之程序而執行該基線補償程序。寫入操作實質上是先前讀取操作之反向操作，其中寫入資料401被提供給讀取通道模組410。該資料然後被編碼且被寫到碟片478。
總之，本發明提供了用來減少資料偵測系統中之低頻耗損之新穎系統、裝置、方法、及配置。雖然前文中已提供了對本發明的一或多個實施例之詳細說明，但是在不改變本發明的精神下，熟悉此項技術者將易於作出各種替代、修改、及等效物。因此，不應將前文之說明視為限制了本發明之範圍，且係由最後的申請專利範圍界定本發明之範圍。
100．．．資料偵測系統
110,470．．．前置放大器
101．．．讀取通道電路
105．．．輸入信號
115．．．被放大之信號
120．．．可變增益放大器
125．．．經過增益調整之輸入
130．．．類比累加電路
197．．．基線補償因數
135．．．總和信號
150,260．．．類比至數位轉換器
140．．．類比處理電路
145．．．經過處理的類比輸入
155．．．數位樣本
160．．．數位濾波器
165,285．．．經過濾波之輸出
170．．．資料偵測器
175．．．理想輸出
121,180．．．基線補償模組
151,182．．．補償輸出
190．．．乘法電路
185．．．增益補償因數
192．．．經過增益調整之補償輸出
195．．．數位至類比轉換器
197．．．補償因數
141．．．Yideal輸入
143．．．Y輸入
123．．．延遲單元
127,220,240,270．．．總和元件
133．．．累積模組
129．．．經過延遲的Y輸入
131．．．誤差信號
153．．．調整
147．．．q計算模組
149．．．估計q因數
137．．．可變q低通濾波器
200．．．概念模型
210．．．目標
205．．．輸入
215．．．Yideal輸出
250．．．低通濾波器
225．．．雜訊
245,280．．．總和輸出
230．．．高通濾波器
255．．．補償加入輸出
265．．．Y輸出
275．．．誤差輸出
410．．．具有適應性基線補償之讀取通道
400．．．儲存系統
420．．．介面控制器
466．．．硬碟控制器
468．．．馬達控制器
472．．．主軸馬達
478．．．碟片
476．．．讀/寫磁頭總成
403．．．讀取資料
401．．．寫入資料
若參照各圖式及本說明書前文中之說明，將可對本發明的各實施例有進一步的了解。在該等圖式中，在所有數個圖式中將相同的代號用來表示類似的組件。在某些例子中，包含小寫字母的子代號係與一代號相關聯，用以表示數個類似組件中之一組件。當在不指定一現有子代號之情形下參照到一代號時，將參照到所有這些多個類似的組件。
第1a圖示出根據本發明的一或多個實施例的包含適應性基線補償之一資料偵測系統；
第1b圖示出根據本發明的各實施例之一基線補償模組；
第2圖示出被用來說明根據本發明的各實施例的一適應性基線補償方法之一概念模型；
第3a圖是根據本發明的某些實施例而在一資料偵測系統中執行基線補償的一方法之一流程圖；
第3b圖是根據本發明的某些實施例而在一資料偵測系統中執行基線補償的一方法之一流程圖；
第3c圖是根據本發明的某些實施例而在一資料偵測系統中執行基線補償的一方法之一流程圖；以及
第4圖示出根據本發明的各實施例的其中包含具有適應性基線補償的一讀取通道之一儲存系統。
260．．．類比至數位轉換器
220,240,270．．．總和元件
200．．．概念模型
210．．．目標
205．．．輸入
215．．．Yideal：輸出
250．．．低通濾波器
225．．．雜訊
245．．．總和輸出
230．．．高通濾波器
255．．．補償加入輸出
265．．．Y：輸出
275．．．誤差輸出

Claims (20)

  1. 一種資料處理系統，該系統包含：一前置放大器，可操作以接收自一儲存媒體取得的輸入信號，並放大該輸入信號以產生一被放大之信號；一類比至數位轉換器，可操作以將該被放大之信號轉換為一對應數位信號；一資料偵測器，可操作以至少部分根據自該數位信號導出的一偵測器輸入而提供一被偵測的資料輸出，且其中該被偵測的資料輸出代表該輸入信號；一基線補償模組，其中該等基線補償模組包括：一累積器電路，可操作以累積該偵測器輸入與該被偵測的資料輸出間之差異，以及一計算電路，可操作以根據該被累積之差異而計算出一補償因數；以及一總和元件，可操作以將該補償因數與該被放大之信號累加。
  2. 如申請專利範圍第1項之系統，其中係使用一數位有限脈衝響應濾波器將該數位信號濾波以產生該偵測器輸入。
  3. 如申請專利範圍第1項之系統，其中係由每一個別位元週期之差異除以該個別位元週期之被偵測的資料輸出以產生除法運算的結果，並加上一些位元週期之該除法運算的結果而累積該被累積之差異。
  4. 如申請專利範圍第3項之系統，其中位元週期之數 目對應於該儲存媒體的一磁區的位元週期之數目。
  5. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該基線補償模組包含一可變q低通濾波器。
  6. 如申請專利範圍第1項之系統，其中係由每一個別位元週期之差異乘以該個別位元週期之被偵測的資料輸出之正負號以產生乘法運算的結果，並加上一些位元週期之該乘法運算的結果而累積該被累積之差異。
  7. 如申請專利範圍第6項之系統，其中當該被偵測的資料輸出之量值小於個別位元週期之臨限值時，該被累積之差異不包含該乘法運算的結果。
  8. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該基線補償模組包含一數位至類比轉換器。
  9. 一種實施基線補償之方法，該方法包含下列步驟：接收一第一類比輸入信號，其中該第一類比輸入信號對應於已被高通濾波之一第二類比輸入信號；將該第一類比輸入信號轉換為一數位信號；對該數位信號實施一資料偵測，以提供一被偵測的資料輸出；計算該數位信號與該被偵測的資料輸出間之差異；將該差異與一被累積之差異累加，以產生一差異累積；以及使用該差異累積修改一低通濾波器之一極點。
  10. 如申請專利範圍第9項之方法，其中該方法進一步包含下列步驟： 將得自該低通濾波器的輸出與該第一類比輸入累加，其中自該第一類比輸入移除的低頻能量被回復。
  11. 如申請專利範圍第9項之方法，其中係由該被偵測的資料輸出減該數位信號，並將該結果除以該被偵測的資料輸出，而計算該差異。
  12. 如申請專利範圍第9項之方法，其中係由該被偵測的資料輸出減該數位信號，並將該結果乘以該被偵測的資料輸出之正負號，而計算該差異。
  13. 如申請專利範圍第9項之方法，其中當該被偵測的資料輸出之量值超過一臨限值時，由該被偵測的資料輸出減該數位信號，並將該結果乘以位元週期中之該被偵測的資料輸出之正負號，而計算該差異。
  14. 如申請專利範圍第9項之方法，其中係將該差異累積乘以一阻尼因數，以產生一阻尼差異因數，並使用該阻尼差異因數進行對該低通濾波器的極點之修改。
  15. 一種資料處理電路，其中該電路包含：一輸入電路，可操作以接收一第一資料輸入，並提供一第二資料輸入，其中該輸入電路將呈現於該第一資料輸入中的低頻能量自該第二資料輸入排除；一處理電路，可操作以產生該第二資料輸入之一表示法；一資料偵測電路，可操作以至少部分根據該第二資料輸入之該表示法而產生該第一資料輸入之一表示法；以及一基線補償電路，包括： 一累積器電路，可操作以計算在一些位元週期的該第一資料輸入的該表示法與該第二資料輸入的該表示法間之一被累積之差異，以及一計算電路，可操作以至少部分根據該被累積之差異而計算一補償因數。
  16. 如申請專利範圍第15項之電路，其中該輸入電路是一前置放大器，且其中該第一資料輸入係得自一磁性儲存媒體。
  17. 如申請專利範圍第15項之電路，其中係由每一個別位元週期之差異除以該個別位元週期之該第一資料輸入的該表示法以產生除法運算的結果，並加上一些位元週期中之該除法運算的結果，而累積該被累積之差異。
  18. 如申請專利範圍第15項之電路，其中係由每一個別位元週期之差異乘以該個別位元週期之被偵測的資料輸出之正負號以產生乘法運算的結果，並加上一些位元週期中之該乘法運算的結果，而累積該被累積之差異。
  19. 如申請專利範圍第18項之電路，其中當該被偵測的資料輸出之量值小於個別位元週期之臨限值時，該被累積之差異不包含該乘法運算的結果。
  20. 如申請專利範圍第15項之電路，其中該基線補償模組包含一數位至類比轉換器。
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