异步数字PES解调磁盘驱动伺服控制系统技术方案

磁盘驱动器的数字伺服控制系统提供异步伺服信息信号解调。系统包括具有数字平方器的数字解调器和猝发脉冲串信号累加器，累加器根据各个猝发脉冲串的时间间隔累加平方项，产生数字正交位置误差信号（ＰＥＳ）。解调器包括最好作为ＨｉｌｂｅｒｔＴｒａｎｓｆｏｒｍ滤波器实现的谐波陷波滤波器。另一种方案是解调器不包括滤波器和平方器，而平方器包括求和与平方器，它对奇数和偶数的数字取样的平方求和。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及伺服控制系统，更具体地说涉及磁盘驱动伺服控制系统，该系统用来控制旋转的磁盘表面上的盘臂组件的运动。本申请的相关文件是题为“磁盘驱动伺服控制系统的异步磁道代码解码和检测”的美国专利申请，该申请由Wayne Cheung、Chenhuei Chiang和Thinh Nguyen递交，并转让给IBM公司。在传统的具有旋转存储媒体的计算机数据存储系统中，如旋转磁盘或磁光盘，数据被存储在盘表面的一系列同心的或螺旋的磁道上。数据包括磁道中一系列变化的盘表面的磁取向。磁取向中的变化一般包括磁通反向，代表二进制的数字1和0，1和0又代表数据。二进制数字必须通过磁读/写头从盘表面读出，磁读/写头悬在盘表面上，当盘以每分钟几千转的速度相对于读/写头旋转时，读/写头能够检测磁取向中的变化。从盘表面的所需的一个磁道中读数据需要了解当磁盘旋转和头在磁盘上运动时读/写头相对于磁道的位置，并需要使在盘磁道上的头对准中心。通常读/写头安装在一个由伺服机构移动的盘臂上。盘驱动伺服控制系统控制盘表面上臂的运动，使读/写头在磁道之间运动，一旦读/写头处于所选择的磁道上，则读/写头保持在该磁道中心线的路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高密度磁盘驱动器的磁盘驱动伺服控制系统，磁盘驱动器具有安装在盘臂上、并通过伺服机构在旋转盘存储媒体的表面上运动的磁头，以便读出记录在盘存储媒体表面的磁道中的伺服控制信息并产生伺服信息信号，该伺服控制系统的特征在于包括：模／数转换 器，它从磁头异步接收伺服信息信号，并将它转换成数字信号；解调器，它接收来自模／数转换器的经转换的伺服信息信号，并对数字化的伺服信息信号进行平方运算，以便产生指示磁头相对于磁道中心线的位置误差的数字正交位置误差信号（ＰＥＳ）；以及伺服 控制器，它接收位置误差信号，并产生提供给磁头伺服机构的控制信号，以便将磁头保持在相对于磁道的正确位置上。

【技术特征摘要】
US 1993-11-23 1565311.一种用于高密度磁盘驱动器的磁盘驱动伺服控制系统，磁盘驱动器具有安装在盘臂上、并通过伺服机构在旋转盘存储媒体的表面上运动的磁头，以便读出记录在盘存储媒体表面的磁道中的伺服控制信息并产生伺服信息信号，该伺服控制系统的特征在于包括模/数转换器，它从磁头异步接收伺服信息信号，并将它转换成数字信号；解调器，它接收来自模/数转换器的经转换的伺服信息信号，并对数字化的伺服信息信号进行平方运算，以便产生指示磁头相对于磁道中心线的位置误差的数字正交位置误差信号(PES)；以及伺服控制器，它接收位置误差信号，并产生提供给磁头伺服机构的控制信号，以便将磁头保持在相对于磁道的正确位置上。2.根据权利要求1的伺服控制系统，其特征在于包括前置放大器，它接收来自读/写头的伺服信息信号；以及自动增益控制电路，它将来自前置放大器的伺服信息信号的幅度控制在预定的范围内，并将限幅信号提供给模/数转换器。3.根据权利要求1的伺服控制系统，其特征在于解调器包括数字滤波器，它接收数字化的伺服信息，将其滤波，并向平方器提供一个经滤波的信号。4.根据权利要求3的伺服控制系统，其特征在于滤波器是具有奇数对称滤波系数的谐波陷波滤波器。5.根据权利要求4的伺服控制系统，其特征在于解调器数字滤波器是Hilbert Transform滤波器。6.根据权利要求1的伺服控制系统，其特征在于平方器包括一个逻辑电路。7.根据权利要求1的伺服控制系统，其特征在于平方器包括正交求和与平方器，它将奇数与偶数的数字化的取样的平方相加。8.根据权利要求1的伺服控制系统，其特征在于解调器猝发脉冲串累加器接收经平方运算的信号，将所有的平方项相加，并将每个伺服猝发脉冲串时间间隔的伺服信号的峰值之和转换成经累加的数据项。9.根据权利要求8的伺服控制系统，其特征在于累加数据项包括一系列Z1、Z2……Zn；伺服猝发脉冲串时间间隔包括四个径向连续的间隔P1、P2、P3和P4；并且经累加的正交猝发脉冲串模式数据包括各项PESA、PESB、PESC和PESD，于是对猝发脉冲串间隔P1和P2 PESA＝∑Zn对猝发脉冲串间隔P3和P4 PESB＝∑Zn对猝发脉冲串间隔P2和P3 PESC＝∑Zn对猝发脉冲串间隔P1和P4 PESD＝∑Zn10.根据权利要求9的伺服控制系统，其特征在于PES猝发脉冲串累加器包括运行的求和逻辑电路。11.根据权利要求9的伺服控制系统，其特征在于解调器对累加的正交猝发脉冲串模式数据进行解调，并产生初始的位置误差信号PESP和正交的位置误差信号PESQ，它们是当磁头在磁道上移动时相位差九十度的信号，其中PESP＝PESD－PESCPESQ＝PESB－PESA并且指示读/写头相对于数据磁道中心的位置误差。12.一种高密度磁盘驱动器，其特征在于包括具有记录表面的盘存储媒体；安装在记录表面之上的盘臂上的磁头；伺服机构，用于使磁头在盘存储媒体的记录表面上运动，读取记录在盘存储媒体表面的磁道中的伺服控制信息，并产生伺服信息信号；模/数转换器，它从磁头异步接收伺服信息信号，并将它转换成数字信号；解调器，它接收来自模/数转换器的经转换的伺服信息信号，并对数字化的伺服信息信号进行平方运算，以便产生指示磁头相对于磁道中心线的位置误差的数字正交位置误差信号(PES)；以及伺服控制器，它接收位置误差信号，并产生提供给磁头伺服机构的控制信号，以便将磁头保持在相对于磁道的正确位置上。13.根据权利要求12的伺服控制系统，其特征在于包括前置放大器，它接收来自读/写头的伺服信息信号；以及自动增益控制电路，它将来自前置放大器的伺服信息信号的幅度控制在预定的范围内，并将限幅信号提供给模/数转换器。14.根据权利要求12的伺服控制系统，其特征在于解调器包括数字滤波器，它接收数字化的伺服信息，将其滤波，并向平方器提供一个经滤波的信号。15.根据权利要求14的伺服控制系统，其特征在于滤波器是具有奇数对称滤波系数的谐波陷波滤波器。16.根据权利要求15的伺服控制系统，其特征在于解调器数字滤波器是Hilbert Transform滤波器。17.根据权利要求12的伺服控制系统，其特征在于平方器包括一个逻辑电路。18.根据权利要求12的伺服控制系统，其特征在于平方器包括正交求和与平方器，它将奇数与偶数的数字化的取样的平方相加。19.根据权利要求12的伺服控制系统，其特征在于解调器猝发脉冲串累加器接收经平方运算的信号，将所有的平方项相加，并将每个伺服猝发脉冲串时间间隔的伺服信号的峰值之和转换成经累加的数据项。20.根据权利要求19的伺服控制系统，其特征在于累加数据项包括一系列Z1、Z2……Zn；伺服猝发脉冲串时间间隔包括四个径向连续的间隔P1、P2、P3和P4；并且经累加的正交猝发脉冲串模式数据包括各项PESA、PESB、PESC和PESD，于是对猝发脉冲串间隔P1和P2 PESA＝∑Zn对猝发脉冲串间隔P3和P4 PESB＝∑Zn对猝发脉冲串间隔P2和P3 PESC＝∑Zn对猝发脉冲串间隔P1和P4 PESD＝∑Zn21.根据权利要求20的伺服控制系统，其特征在于PES猝发脉冲串累加器包括运行的求和逻辑电路。22.根据权利要求20的伺服控制系统，其特征在于解调器对累加的正交猝发脉冲串模式数据进行解调，并产生初始的位置误差信号PESP和正交的位置误差信号PESQ，它们是相位差九十度的信号，其中PESP＝PESD－PESCPESQ＝PESB－PESA并且指示读/写头相对于数据磁道中心的位置误差。23.一种位置误差信号解调器系统，其特征在于读/写头，它读取记录在存储媒体的磁道中的包括正交猝发脉冲串模式数据的伺服信息，产生伺服信息信号；自动增益控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦恩L切昂戈，刘长川，弗朗西斯E米勒，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]