具有带伪噪声序列的伺服图案的数据记录系统技术方案

一种数据记录系统，使用记录介质，其中轨道以具有良好自相关性质的伪噪声（ＰＮ）序列作为伺服信息，用于控制记录头的位置。第一组交替轨道使用作为具有良好自相关性质的ＰＮ序列的领头伪随机二进制序列（ＰＲＢＳ），以及相对于领头ＰＲＢＳ循环移位的跟随ＰＲＢＳ。与第一组交错的第二组交替轨道也具有领头ＰＲＢＳ和相对于领头ＰＲＢＳ循环移位的跟随ＰＲＢＳ，但第二组轨道中的每个的领头ＰＲＢＳ沿轨道相对于第一组轨道中的领头ＰＲＢＳ偏移开。头定位控制系统使用领头ＰＲＢＳ产生伺服定时标记（ＳＴＭ），使用循环移位产生轨道标识（ＴＩＤ），并使用来自相邻轨道的跟随ＰＲＢＳ产生头位置误差信号（ＰＥＳ）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及数据记录系统，如磁记录硬盘驱动器，更特别地涉及预记录伺服图案和伺服定位系统，用于在数据轨道上定位和保持读/写头。
技术介绍
磁记录硬盘驱动器使用伺服机械定位系统来将读/写头保持在期望的数据轨道上，并根据需要逐个轨道地查找以执行读和写操作。具体的“伺服”信息写在每个盘表面上每个中心数据轨道的沿圆周间隔开(circumferentially-spaced)的伺服扇区的字段中。伺服图案跨过多个轨道构成，使得随着头通过图案上方，可以对来自头的回读(read-back)信号进行解码，以产生头的径向位置。伺服图案在制造期间以称为伺服写入(servowriting)的工艺写在盘上。在传统的伺服写入中，使用规则的写入头，结合专门的伺服写入器，在多次通过中写入伺服图案。每次通过必须精确地沿圆周对准。未对准导致伺服系统中出现错误。随着径向轨道密度和沿圆周或沿轨道方向数据位的线密度增大，越来越难以精确地沿圆周对准伺服字段。需要具有伺服图案的磁记录盘、以及具有伺服解码系统的盘驱动器，其对于预先记录的伺服字段的未对准不敏感。
技术实现思路
本专利技术为一种数据记录系统，其使用记录介质，其中轨道以具有良好自相关性质并能够由相关滤波器检测的伪噪声(PN)序列作为伺服信息。PN序列可以用于编码伺服定时标记(STM)以标识每个轨道中伺服图案的开始。在每个轨道中具有PN序列的伺服图案可以由控制系统解码以获得轨道标识(TID)和表示轨道之间头位置的位置误差信息(PES)，其中PN序列沿轨道相对于相邻轨道的PN序列偏移开。在一个实施例中，使用称作伪随机二进制序列(PRBS)的特定类型的PN序列。第一组交替轨道具有领头PRBS和相对于领头PRBS循环移位的跟随PRBS。与第一组交错的第二组交替轨道也具有领头PRBS和相对于领头PRBS循环移位的跟随PRBS，但第二组轨道中的每个的领头PRBS相对于第一组轨道的领头PRBS沿轨道偏移开。轨道中的第一或领头PRBS由头定位控制系统作为STM使用。循环移位跨过轨道以固定增量增加，且由控制系统使用以获得TID。轨道中的跟随PRBS由控制系统作为PES使用。在本专利技术的磁记录盘驱动器实施中，伺服图案为角形(angularly)间隔开的伺服扇区，第二组交替轨道的扇区中使用的PRBS为第一组交替轨道的扇区中使用的PRBS的反转。该盘驱动器包括相关器，其在每次检测到来自第一组轨道的PRBS时输出单个正双脉冲，并在每次检测到反转PRBS时输出单个负双脉冲。用通过检测每个轨道中的第一或领头PRBS而得出的双脉冲的过零点作为定时以产生STM。领头与跟随PRBS之间的循环移位沿径向对于每个轨道以固定的增量增加，使得每个轨道中领头与跟随PRBS之间的循环移位的长度表示TID。通过检测相邻两个轨道中的跟随PRBS而得出的双脉冲的幅度差异表示发送到盘驱动器致动器的PES，以将头保持在轨道上。为了更全面地理解本专利技术的本质和优点，下面将结合附图进行详细描述。附图说明图1为本专利技术可用的类型的现有技术盘驱动器的方框图；图2A为图1所示盘驱动器的盘上典型数据轨道的一部分；图2B为图2A的数据轨道中一个伺服扇区的放大图；图3为图1的现有技术盘驱动器的伺服电子装置的方框图； 图4A为具有四字符组PES图案的现有技术伺服图案；图4B示出了沿圆周未对准对图4A的现有技术伺服图案的影响；图5A为本专利技术的伺服图案；图5B为用于图5A的伺服图案的伪随机二进制序列(PRBS)；图6为本专利技术的伺服解码器的方框图；图7示出了相关器的输出及其如何用于检测图5A的伺服图案的伺服定时标记(STM)；图8示出了相关器的输出及其如何用于对图5A的伺服图案的轨道标识(TID)字段进行解码；图9示出了相关器的输出及其如何用于对图5A的伺服图案的位置错误信号(PES)字段进行解码；以及图10为一般用于产生PRBS的线性反馈移位寄存器(LFSR)的视图。具体实施例方式现有技术的描述图1为本专利技术可用的类型的盘驱动器的方框图。所示的盘驱动器为使用固定块“无首标”结构以扇区伺服和区位记录(ZBR)格式化的盘驱动器。该盘驱动器，总体表示为102，包括数据记录盘104、传动臂106、数据记录换能器108(也称作头、记录头或读/写头)、音圈马达110、伺服电子装置112、读/写电子装置113、接口电子装置114、控制器电子装置115、微处理器116、以及RAM 117。记录头108可以是电感读/写头或电感写入头与磁阻读取头的组合。通常，在由盘马达旋转的盘芯上叠放有多个盘，独立的记录头与每个盘的每个表面相关联。数据记录盘104具有旋转中心111，且沿方向130旋转。为了头定位的目的，将盘104划分为一组沿径向间隔开的同心轨道，示出其中之一为轨道118。这些轨道沿径向分组成为多个区，示出其中三个为区151、152和153。每个轨道包括多个沿圆周或角形间隔开的伺服扇区。每个轨道中的伺服扇区沿圆周与其它轨道中的伺服扇区对齐，使得其沿一般的径向跨过这些轨道延伸，如沿径向定向的伺服部分120所表示。每个轨道具有指示轨道起始的参考索引(index)121。在每一区中，轨道还沿圆周划分为多个用于存储用户数据的数据扇区154。数据扇区不包含用于唯一地标识数据扇区的数据扇区标识(ID)字段，所以驱动器被视作具有“No-ID(无ID)”TM型数据结构，也称作“无首标”数据结构。如果盘驱动器具有多个头，则在所有的盘数据表面上处于相同半径的一组轨道称作“柱面(cylinder)”。读/写电子装置113接收来自头108的信号，将来自伺服扇区的伺服信息传递到伺服电子装置112，并将数据信号传递到控制器电子装置115。伺服电子装置112使用伺服信息以在140产生电流，用于驱动音图马达110定位头108。接口电子装置114通过接口162与主机系统(未示出)通信，传递数据和命令信息。接口电子装置114还通过接口164与控制器电子装置115通信。微处理器116通过接口170与其它各个盘驱动电子装置通信。在盘驱动器102的工作中，接口电子装置114通过接口162接收从数据扇区154读取或向其中写入的请求。控制器电子装置115从接口电子装置114接收所请求的数据扇区的列表，并将其转换为唯一标识期望的数据扇区位置的区、柱面、头和数据扇区号。头和柱面信息传递至伺服电子装置112，其将头108定位在适当的柱面上的适当数据扇区上方。如果提供给伺服电子装置112的柱面号与头108当前定位于其上方的柱面号不相同，则伺服电子装置112首先执行查找操作，以将头108重新定位于适当的柱面上方。一旦伺服电子装置112已将头108定位于适当的柱面上方，伺服电子装置112开始执行扇区计算，以定位和识别期望的数据扇区。随着伺服扇区通过头108下方，无首标结构技术识别每个伺服扇区。简言之，使用伺服定时标记(STM)来对伺服扇区定位，来自含索引标记121的伺服扇区的大量STM唯一地标识每个伺服扇区。与伺服电子装置112和控制器电子装置115相关联地保持额外的信息，以控制数据扇区中数据的读取或写入。在图2A中，放大示出了盘104上典型轨道118的一部分。示出了四个完整的数据扇区(201、202、203和204)。还示出了三个代表性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种记录系统，包括：记录介质，具有多个相邻的轨道，轨道上具有伺服定位信息，伺服定位信息形成伺服图案，所述伺服图案包括：（ａ）在第一轨道中，第一轨道伪噪声（ＰＮ）序列；以及（ｂ）在与第一轨道相邻的第二轨道中，沿轨道相对于第一轨道ＰＮ序列偏移的第二轨道ＰＮ序列；头，读取轨道中的ＰＮ序列；致动器，连接至头，用于将头定位于不同的轨道，并将头保持在轨道上；以及解码器，用于响应由头在第一和第二轨道中读取的伪随机二进制序列产生头位置信号给致动器。

【技术特征摘要】
US 2004-5-6 10/841,0341.一种记录系统，包括记录介质，具有多个相邻的轨道，轨道上具有伺服定位信息，伺服定位信息形成伺服图案，所述伺服图案包括(a)在第一轨道中，第一轨道伪噪声(PN)序列；以及(b)在与第一轨道相邻的第二轨道中，沿轨道相对于第一轨道PN序列偏移的第二轨道PN序列；头，读取轨道中的PN序列；致动器，连接至头，用于将头定位于不同的轨道，并将头保持在轨道上；以及解码器，用于响应由头在第一和第二轨道中读取的伪随机二进制序列产生头位置信号给致动器。2.如权利要求1所述的系统，其中，每个PN序列为伪随机二进制序列(PRBS)。3.如权利要求1所述的系统，其中，伺服图案还包括在每个PN序列之前的循环填充，所述循环填充是其所领先的PN序列的周期的固定部分。4.如权利要求1所述的系统，其中，解码器包括响应PN序列的检出产生双脉冲的相关器。5.如权利要求4所述的系统，其中，第二轨道PN序列为第一轨道PN序列的反转，且其中相关器响应第一轨道PN序列的检出产生正双脉冲，而响应第二轨道PN序列的检出产生负双脉冲。6.如权利要求5所述的系统，还包括与相关器连接的正同步相关滤波器，用于检测表示第一轨道伺服定时标记(STM)的正双脉冲过零点；以及与相关器连接的负同步相关滤波器，用于检测表示第二轨道STM的负双脉冲过零点。7.如权利要求6所述的系统，其中第一轨道PN序列为第一轨道中的领头PN序列，其中第二轨道PN序列为第二轨道中的领头PN序列，且还包括在所述第一轨道中，跟随领头PN序列且与领头PN序列相同的PN序列；以及领头PN序列及其跟随PN序列之间的循环移位；在所述第二轨道中，跟随领头PN序列且与领头PN序列相同的PN序列；以及领头PN序列及其跟随PN序列之间的循环移位，第二轨道中的循环移位与第一轨道中的循环移位不同；以及轨道标识(TID)解码器，与相关器连接，且响应于第一轨道STM测量第一轨道中的循环移位，并响应于第二轨道STM测量第二轨道中的循环移位。8.如权利要求4所述的系统，其中，解码器响应来自第一轨道PN序列的双脉冲和来自第二轨道PN序列的双脉冲的幅度差产生头位置信号。9.一种磁记录盘驱动器，包括磁记录盘，具有多个同心圆轨道，每个轨道具有多...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳森D科克，戴维T弗林，理查德L加尔布雷思，
申请(专利权)人：日立环球储存科技荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]