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磁性多输入多输出信道的低复杂性磁道间干扰消除接收器制造技术

技术编号:12104516 阅读:92 留言:0更新日期:2015-09-23 23:06
接收器利用多个读取元件,每一个均响应于位于该读取元件之下的数据磁道而生成回读信号。该多个回读信号每个被提供给至少一个空时干扰消除过滤器,其生成经过滤的输出,该输出最大化与多个数据磁道之一关联的信号。经过滤的输出被提供给一维维特比检测器,其被配置为作为响应生成表示写入到多个数据磁道之一的数据序列的输出。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及磁性记录系统,并且尤其涉及用于解码与磁性记录系统关联的回读信 号。
技术介绍
存储器存储密度是可以在给定磁道长度、表面积上存储或在计算机存储介质的给 定卷中存储的信息量(即,比特)的度量。通常,较高的密度是更为期待的,因为这允许更 大的数据卷被存储在相同的物理空间中。密度因而与给定介质的存储容量有着直接关系。 密度还通常对特定介质内的性能以及价格有着相当的直接影响。硬盘驱动以(通常)附涂 于金属盘上的表面的小块的磁极化来存储数据。最大面积密度受限于表面中磁性颗粒的尺 寸以及用于读取和写入数据的"磁头"的尺寸。 为了增加面积密度,磁性记录系统已经开始使用"叠瓦式"写入方案,其中新写入 的磁道部分地覆写之前写入的磁道。这具有使得之前写入的磁道变窄的效果,产生的宽度 小于写入磁头的宽度。结果是,磁道密度以及因此的面积密度增加。然而,与"叠瓦式"写 入方案关联的回读信号表现出更多的磁道间干扰(ITI),对位误差率和扇区误差率(BER和 SER)产生不利效果。例如,在叠瓦式写入方案中,新写入的磁道被标记为n,而相邻的、部分 覆写的磁道被标记为n-1和n+1。磁性记录典型地采用"宽写窄读"的策略。在这种情形 下,磁性记录的最小光刻特征(lithographic feature)是磁性读取宽度(MRW),因而是未 来面积密度改进中的关键尺寸(dimension)。在目前的叠瓦式写入系统中,MRW典型是磁道 间距(TP)的60%。例如,缩放磁道间距以实现面积密度增加将要求更小的MRW。然而,更 小的MRW导致更低的信噪比(SNR)和磁头不稳定性的更多出现。克服MRW限制以增加面积 密度的系统将因而是令人期待的。
技术实现思路
大体上,本公开描述用于从磁性存储介质回读数据的技术。具体地,本公开描述用 于处理从硬盘驱动的磁盘回读的信号。 根据本公开的一个示例,接收器利用多个读取元件,每一个均响应于位于该读取 元件之下的数据磁道而生成回读信号。该多个回读信号的每个被分别提供给至少一个空时 干扰消除过滤器,其基于该多个回读信号生成经过滤的输出,该经过滤的输出最大化与多 个数据磁道之一关联的信号。经过滤的输出被提供给一维维特比检测器,其被配置作为响 应生成表示被写入到多个数据磁道之一的数据序列的输出。 根据本公开的另一示例,描述磁性存储系统,其包括具有多个数据磁道的磁性介 质。另外,包括多个读取元件,每一个读取元件位于多个数据磁道之一之上,并配置为至少 部分地响应于与该读取元件关联的数据磁道而生成回读信号。该系统进一步包括至少一个 空时干扰消除过滤器,配置为接收由多个读取元件生成的回读信号并且提供与数据磁道之 一关联的经过滤回读信号。该系统还包括至少一个一维维特比检测器,配置为响应于经过 滤的回读信号提供表示被写入到多个数据磁道之一的数据序列的输出。 根据本公开的另一实施例,描述从磁性介质读取数据的方法。该方法包括使用多 个读取元件生成回读信号,每一个读取元件位于多个数据磁道之一之上。多个回读信号的 每一个随后被提供给至少一个空时消除过滤器。响应于多个回读信号,生成经过滤的输出, 该输出最大化与多个数据磁道之一关联的信号。【附图说明】 图1是根据本专利技术实施例的利用低复杂性磁道间干扰和消除接收器的磁性存储 系统的框图。 图2是以更多细节图示根据本专利技术实施例的利用低复杂性磁道间干扰和消除接 收器的框图。【具体实施方式】 这里公开是利用低复杂性磁道间干扰和消除接收器的回读系统,该低复杂性磁道 间干扰和消除接收器提供了减轻在回读信号中生成的磁道间干扰(ITI)的低成本途径。具 体地,回读系统采用位于相邻磁道之上的多个读取元件。由多个读取元件的每一个生成的 回读信号包括响应于相邻磁道而生成的ITI。低复杂性磁道间干扰和消除接收器包括一 个或多个空时干扰消除过滤器,最优化为使得与特定数据磁道关联的信号对干扰加噪声比 (SINR)最大化。每一个过滤器的经过滤输出表示相对不具有响应于相邻磁道生成的ITI的 回读信号。结果是,公知的一维部分响应(PR)均衡器和维特比检测器可以用来基于经过滤 输出检测所存储的数据。回读系统可以在多输入多输出(MIMO)回读信道中采用,该多输入 多输出回读信道包括多输入单多输出(MISO)信道和单输入多输出(SIMO)信道。 图1是根据本专利技术实施例的利用低复杂性磁道间干扰和消除接收器1〇4(以下,消 除接收器104)的磁性存储系统100的框图。磁性存储系统100包括磁性介质102、多个读 取元件(标记为RE2、RE3和RE4)以及消除接收器104,其包括空时干扰消除过滤器106和 部分响应(PR)及修改的维特比(Viterbi)检测器108a、108b和108c。磁性介质102包括 多个数据磁道(标记为'Tl'、'T2'、'T3'、'T4'和'T5')。与每一个读取元件关联的数值 下标(例如,读取元件RE2)指示读取元件位于其上的数据磁道。例如,读取元件RE2位于 数据磁道T2之上,而读取元件RE3位于数据磁道T3之上且读取元件RE4位于数据磁道T4 之上。尽管在图1中所示的实施例中,采用三个读取元件,但是在其他实施例中,可以采用 大于两个的任意数量的读取元件。此外,尽管消除接收器104在其中ITI是回读信号中的 显著因素的应用(例如,叠瓦式磁性记录系统)中是特别有益的,但是本专利技术不限于这些应 用,并且可以对任何磁性存储记录系统提供有益效果。 在图1所示的实施例中,读取元件RE2生成回读信号r2(k),读取元件RE3生成回 读信号r 3(k),而读取元件RE4生成回读信号r4(k)。每一个回读信号不仅包括对意图要被 读取的数据磁道的响应,还包括由每一个读取元件对相邻磁道的侧读(side reading)引起 的磁道间干扰(ITI)或串扰。该问题在其中读取元件的宽度相对于彼此增加或数据磁道的 宽度相对于彼此减少的磁性存储系统中凸显。例如,不仅响应于目标数据磁道(即,数据磁 道T2)还包括与相邻数据磁道T1和T3关联的ITI而生成回读信号r 2 (k)。类似地,不仅响 应于目标数据磁道T3还包括与相邻数据磁道T2和T4关联的ITI而生成回读信号r3(k), 并且不仅响应于目标数据磁道T4还包括与数据磁道T3和T5关联的ITI而生成回读信号 r4(k) 〇 提供回读信号r2(k)、r3(k)和r4(k)到消除接收器104用于与正由读取元件RE2、 RE3和RE4读取的一个或多个数据磁道关联的信号的检测。例如,在图1所示的实施例中, 消除接收器104响应于接收的回读信号r 2(k)、r3(k)和r4(k)生成分别表示存储到数据磁 道T2、T3和T4的数据符号序列的多个输出a 2(k)、a3(k)和&4〇〇。在另一实施例中,消除 接收器104利用多个回读信号r 2(k)、r3(k)和1*4〇〇生成比回读信号少的输出值。例如,回 读信号r 2(k)、r3(k)和r4(k)可以用来生成对应于数据磁道T3的数据符号序列a 3(k)。 消除接收器104利用空时干扰消除过滤器106(以下,消除过滤器106)来基于一 个或多个回读信号r 2(k)、r3(k)和r4(k)过滤与多个回读信号关本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于磁存储介质的接收器,其被配置为接收由位于多个数据磁道上的多个读取元件提供的回读信号,读取信道包含:至少一个空时干扰消除过滤器,其被配置为接收由多个读取元件产生的回读信号,并且基于多个回读信号来提供与多个读取元件之一相关联的经过滤的回读信号;以及至少一个一维维特比检测器,其被配置为接收来自多个空时干扰消除过滤器之一的经过滤的回读信号,并且作为响应提供表示被写入到多个数据磁道之一的数据序列的输出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:JD科克尔TR奥恩宁S苏伦德兰
申请(专利权)人:HGST荷兰公司
类型:发明
国别省市:荷兰;NL

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