控制根据存储数据产生的信号的采样的方法和设备技术

公开了一种控制根据存储数据产生的信号的采样的方法和设备，该设备包括：模数转换器，适于对通过通信信道传送的信号进行采样以产生采样信号；均衡器，适于对所述采样信号进行均衡，以产生均衡信号；数据估算器，适于基于所述均衡信号来估算通过通信信道传送的信号的值，以产生估算信号；相位估算器，适于计算在所述均衡信号和所述估算信号之间的当前相位误差；以及环路滤波器，适于根据相位估算器计算出的当前相位误差来控制振荡器的振荡频率，该振荡器适于生成模数转换器的采样时钟，其中所述相位估算器基于前一相位误差来计算当前相位误差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例通常涉及用于控制对根据在例如硬盘驱动器的磁盘的 数据介质上存储的数据产生的信号进行采样的定时的方法和设备。更具体地 说，本专利技术的实施例涉及基于作为均衡的信号与估算的数据信号之间的差值 计算的相位误差、来控制用于对根据存储的数据产生的信号进行采样的定时 的方法和设备，所述两个信号都是根据所存储的数据生成的。
技术介绍
硬盘驱动器是一种包括用于存储信息的存储介质的电子装置。例如，常 用的磁盘驱动器包括磁盘，其具有能够存储数据的同心轨道。该磁盘位于主 轴电机上，使得盘可以旋转，并且存储在盘上的数据由安装在致动器上的磁头(head)存取，所述致动器用音圈电机(VCM)驱动。VCM用VCM驱 动电流来旋转致动器，使得磁头横跨盘移动来存取数据。磁头通过感应盘表面显现的磁场变化来读取记录在盘表面上的信息，并 且该万兹头通过响应于供应到磁头的写入电流来生成石兹场而在盘表面上存储 信息。磁头产生的磁场使盘表面被磁化，从而将数据记录或存储在盘上。当磁头读取记录在盘表面上的信息时，盘表面显现的磁场通过磁头产生 一信号。该信号经过采样处理采样，然后经过维特比解码处理转换成输出数 据。不幸的是，输出数据的准确度趋于对采样处理的定时非常敏感。结果， 采样处理的定时变化趋于？ 1起输出数据的误差。采样处理的定时通常由压控振荡器(vco )输出的采样时钟信号来控制， 其中采样时钟信号的频率根据vco的振荡频率获得。为了使采样处理的定 时稳定，vco根据通过磁头产生的模拟信号中恢复的定时信息来控制其振荡频率。传统技术中，为了稳定地控制采样处理的定时，补偿定时偏移(例如相 位和/或频率偏移)所需的跟踪时间必须短，而且可以补偿的定时偏移范围，即捕捉(pull-in)范围，必须很宽。然而，不幸的是，随着记录介质的密度增加，硬盘驱动器的磁头产生的 信号的信噪比也随之增加，并因此传统技术中变得更加难以恢复在这些信号 中编码的数据。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，提供了一种计算均衡信号和估算数据信号之 间的当前相位误差的方法。该当前相位误差用于在适于再现通过通信信道传 送的信号的系统中、通过对信号进行采样、均衡以及维特比解码来控制采样 处理的定时。所述方法包括递归地将前一相位误差应用到当前相位误差的计 算，以从当前相位误差消除噪声的影响。根据本专利技术的又一实施例，提供了一种信号再现设备。该设备包括模 数转换器(ADC),适于对通过通信信道传送的信号进行采样以产生采样信 号；均衡器，适于对所述采样信号进行均衡，以产生均衡信号；数据估算器，适于基于所述均衡信号来估算通过通信信道传送的信号的值，以产生估算信 号；相位估算器，适于计算在所述均衡信号和所述估算信号之间的当前相位 误差；以及环路滤波器，适于根据相位估算器计算出的当前相位误差来控制 振荡器的振荡频率，该振荡器适于生成ADC的采样时钟。所述相位估算器 基于前一相位误差来计算当前相位误差。根据本专利技术的又一实施例，提供了 一种用于再现通过通信信道传送的信 号的方法。所述方法包括对所传送的信号进行采样，以产生采样信号；均 衡所述采样信号，以产生均衡信号；对所述均衡信号进行维特比解码，来产 生估算数据信号。所述维特比解码包括基于均衡信号的估算相位误差来计算分支度量。所述方法还包括基于计算出的分支度量来计算附加的估算相位 误差；基于与维特比解码期间选择的幸存路径对应的相位估算值，来计算在 环路滤波器中使用的估算相位误差；以及根据在环路滤波器中使用的估算相 位误差，来控制用于对所传送的信号进行采样的采样时间。根据本专利技术的又一实施例， 一种信号再现设备包括模数转换器(ADC ), 适于对通过通信信道传送的信号进行采样以产生采样信号；均衡器，适于均 衡所述釆样信号以产生均衡信号；分支度量计算器&相位补偿器(BMC)， 适于基于所述均衡信号计算分支度量并计算对应的估算相位误差，并输出所述分支度量以及对应的估算相位值；相加比较选择&路径存储器(ACS&PM)， 适于根据BMC输出的所述分支度量以及所述估算相位误差来计算路径度 量，并基于从路径度量中获得的幸存路径来输出估算数据信号和前一估算相 位误差；相位估算器，适于根据ACS&PM输出的前一估算相位误差，来计 算将施加到BMC上的当前估算相位误差；以及环路滤波器，适于控制用于 控制ADC所执行的采样的定时的振荡器的振荡频率。所述环路滤波器基于 ACS&PM输出的前一估算相位误差来控制振荡频率。附图说明下面结合在附图中图示的几个实施例来描述本专利技术。附图中，相同的附 图标记表示相同的示范元件、组件或步骤。在图中图1是根据本专利技术一个实施例的信号再现设备的框图2是图示了根据本专利技术实施例的用于相位估算器的信道模型的示意图3是根据本专利技术实施例的信号再现设备的框图4示出了长度为4的信道(长度为6的导数(derivative )信道)的维 特比网格结构；图5示出了用于数据估算的长度为L的数据路径存储器的示意结构； 图6示出了用于相位估算的长度为P的相位路径存储器的示意结构； 图7A和7B是示出了定时误差平均值的仿真结果的曲线图； 图8A和8B是示出了定时误差变化的仿真结果的曲线图； 图9A和9B是示出了跟踪性能的仿真结果的曲线图； 图IO是示出了稳态抖动性能的仿真结果的曲线图；以及 图11是示出了由根据本专利技术实施例执行的方法所提供的、相对于传统 方法的有关改进的示意图。具体实施例方式下面参照对应的附图来描述本专利技术的示范实施例。这些实施例被呈现为 示教性示例。本专利技术的实际范围由说明书之后所附的权利要求来限定。 图1是根据本专利技术实施例的信号再现设备的框图。 参看图1,该信号再现设备包括模数转换器(ADC) 102、均衡器104、数据估算器106、延迟单元108、相位估算器IIO、环路滤波器112、数模转 换器(DAC) 114、以及压控振荡器(VCO) 116。数据估算器106包括分支 度量(branchmetric)计算电路(BMC) 106a、以及相加比较选择&路径存储电 路(ACS&PM) 106b。ADC 102接收根据在诸如硬盘驱动器的磁盘之类的数据存储介质上存 储的数据生成的模拟输入信号，并对该信号模拟输入进行采样。该输入信号 一般通过硬盘驱动器的磁头的操作来产生，并通过磁头传输到ADC 102。通 过对输入信号进行采样，ADC 102产生已采样的输入信号。均衡器104接收 已采样的输入信号，对其重新整形，并输出结果生成的已均衡信号。数据估算器106对已均衡的信号执行维特比解码操作，以基于存储在硬 盘驱动器上的数据来产生估算的数据信号。通常，维特比解码操作是通过计 算数据输入序列的分支度量、然后累计分支度量以形成路径度量来执行的。 在数据估算器106中，BMC 106a计算维特比解码操作的分支度量，而 ACS&PM 106b计算路径度量。尽管在所选择的本专利技术的实施例中数据估算器106使用维特比解码操 作，但是维特比算法的变体以及其它类似操作也可被用于对数据估算器106 接收的数据进行解码。延迟单元108延迟均衡器104输出的已均衡信号，将已延迟的信号输出 到相位估算器110。相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在适于再现通过通信信道传送的信号的系统中、通过对信号进行采样、均衡以及维特比解码来计算均衡信号和估算数据信号之间的当前相位误差、以便控制采样处理的定时的方法，所述方法包括：　　　　递归地将前一相位误差应用到当前相位误差的计算，以从当前相位误差消除噪声的影响。

【技术特征摘要】
US 2006-11-14 11/598,8071、一种在适于再现通过通信信道传送的信号的系统中、通过对信号进行采样、均衡以及维特比解码来计算均衡信号和估算数据信号之间的当前相位误差、以便控制采样处理的定时的方法，所述方法包括递归地将前一相位误差应用到当前相位误差的计算，以从当前相位误差消除噪声的影响。2、 如权利要求1所述的方法，其中所述当前相位误差通过递归地将前 一相位误差施加到基于导数信道的先前输出的积分值上来计算，其中导数信 道具有通过对通信信道的信道特性求微分而计算得到的信道特性。3、 如权利要求2所述的方法，还包括 监控当前相位误差的变化；以及根据当前相位误差的变化，变化用于计算所述积分值的间隔。4、 如权利要求3所述的方法，其中该间隔还根据系统的噪声容限度来 变化。5、 如权利要求3所述的方法，还包括向前一相位误差施加遗忘因子，其中该遗忘因子根据所述间隔变化。6、 一种信号再现设备，其包括模数转换器，适于对通过通信信道传送的信号进行采样以产生釆样信—， 均衡器，适于对所述采样信号进行均衡，以产生均衡信号； 数据估算器，适于基于所述均衡信号来估算通过通信信道传送的信号的值，以产生估算信号；相位估算器，适于计算在所述均衡信号和所述估算信号之间的当前相位误差；以及环路滤波器，适于根据相位估算器计算出的当前相位误差来控制振荡器 的振荡频率，该振荡器适于生成模数转换器的采样时钟；其中，所述相位估算器基于前一相位误差来计算当前相位误差。7、 如权利要求6所述的设备，其中所述相位估算器通过递归地将前一 相位误差施加到基于导数信道的先前输出的积分值上来计算当前相位误差， 其中导数信道具有通过对通信信道的信道特性求微分而计算得到的信道特性。8、 如权利要求7所述的设备，其中所述相位估算器监控当前相位误差的变化，并根据当前相位误差的变化来变化用于计算所述积分值的间隔。9、 如权利要求8所述的设备，其中，所述相位估算器还基于信号再现 设备的噪声容限度来变化所述间隔。10、 如权利要求8所述的设备，其中，所述相位估算器向前一相位误差 施加遗忘因子，其中该遗忘因子根据所述间隔来变化。11、 一种用于再现通过通信信道传送的信号的方法，所述方法包括 对所传送的信号进行采样，以产生采样信号； 均衡所述采样信号，以产生均衡信号；对所述均衡信号进行维特比解码，来产生估算数据信号，其中维特比解 码包括基于均衡信号的估算相位误差来计算分支度量；基于计算出的分支度量来计算附加的估算相位误差；基于与维特比解码期间选择的幸存路径对应的相位估算值，来计算在环 路滤波器中使用的估算相位误差；以及根据在环路滤波器中使用...

【专利技术属性】
技术研发人员：李载旭，文在玄，
申请(专利权)人：明尼苏达大学董事会，三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：US[美国]