减小基于频率的伺服磁带系统中的噪声的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种减小基于频率的伺服磁带系统中的噪声的方法和系统。从频率Ｆ１和Ｆ２处的滤波后的伺服信号减去得到的噪声值以生成频率Ｆ１和Ｆ２处的第一和第二噪声补偿后的伺服信号。通过两个二阶带通滤波器对Ｆ１和Ｆ２数据信号进行滤波，所述二阶带通滤波器输出所述信号的幅度。类似地对Ｆ１和Ｆ２伺服信号进行滤波。或者，通过两个Ｇｏｅｒｔｚｅｌ滤波器对Ｆ１和Ｆ２数据信号进行滤波，所述Ｇｏｅｒｔｚｅｌ滤波器输出所述信号的实分量和虚分量，并且类似地通过两个其他Ｇｏｅｒｔｚｅｌ滤波器对Ｆ１和Ｆ２伺服信号进行滤波。将相关噪声因数应用于写数据Ｇｏｅｒｔｚｅｌ滤波器的输出并且从伺服Ｇｏｅｒｔｚｅｌ滤波器的相应输出减去结果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及数据存储磁带驱动器，具体地说，涉及减小数据存储磁带驱动器中的基于频率的相同间隙的伺服器的噪声。
技术介绍
磁带数据存储通常提供一个或多个预先记录的伺服轨道以允许相对于这些预先记录的伺服轨道精确地定位磁头。布置在磁头上的伺服元件或传感器用于跟踪所记录的伺服轨道。磁头包括一个或多个相对于这些伺服传感器精确定位的读/写元件。磁带系统的一个实例是IBM 3590，其采用具有预先记录的伺服模式的磁带，所述伺服模式包括三组平行的伺服边缘，每个伺服边缘都是两个不同的记录伺服信号之间的分界面，每组伺服边缘都在中间记录伺服信号的每个相对横向侧上包括一个伺服边缘。 在特定实施例中，对于每个伺服边缘，磁头都包括多个伺服传感器，结果是磁头可以在这些伺服传感器之间步进，每个传感器都在各组不同的交织的数据轨道处横向地定位读/写元件。典型地，对于一组两个伺服边缘的给定伺服模式，首先记录外侧伺服信号并且最后记录中央伺服信号以便提供伺服边缘。每组伺服边缘中的各伺服边缘之间的标称间距是特定距离，但是在伺服边缘之间的磁间隔中存在变化，例如，这是由于预先记录伺服模式的物理写元件的宽度的变化、由于物理写元件的磁特性的变化等。所述变化可以在单个磁带中的伺服轨道之间出现，可以在预先记录设备之间出现并且因此在磁带之间出现。 为了减小预先记录的伺服轨道的边缘间距与标称间距的明显差异，以不同的振幅执行伺服轨道的预先记录，以便试图补偿物理差异并提供更接近标称间距的磁模式。因此，物理距离的差异和振幅补偿倾向于在伺服轨道之间的明显距离方面彼此抵消。这些操作可以为伺服边缘处的轨道跟随(track following)提供足够的信号。 但是，为了增加轨道密度，伺服传感器可以被索引到与线性伺服边缘具有横向偏移的位置以便提供其他交织的多组数据轨道。通过测量两个不同的记录伺服信号的振幅之间的比率来确定索引的位置。因此，当改变记录的伺服信号的振幅以补偿物理距离变化时，对在偏移索引的位置处的预先记录的伺服边缘的轨道跟随将变得不很精确。结果，数据轨道会不同于期望位置，即，被“挤压”在一起，使得使用存在轨道未对准(TMR)的写元件在一个轨道上的写入会导致紧邻数据轨道上的数据错误。 上述IBM 3590的磁带路径是导向的磁带路径。在此类导向的磁带路径实施例中，磁带可以沿第一轴(即，沿磁带的纵轴)以第一方向和相反的第二方向移动。将尽量减少磁带沿与第一轴垂直的第二轴(即，磁带的横向轴)的移动。限制磁带的横向移动可导致减小噪声。 但是，开放通道导向需要另一种方法，其中磁带可以横向地移动远大于索引位置之间的间隔的距离，从而将显著的噪声引入导向过程。导向信噪比因此变为负数，且导向噪声远大于从一个比率到另一个比率的步幅，使得难以使用单调的斜率收集数据点以便执行伺服比率的校准。 在某些实施例中，磁头包括两个磁头模块，典型地称为左侧和右侧磁头模块，它们彼此相邻并且都包括写、读以及伺服元件。为了适应在写后读出数据记录，在一个磁头模块上的写元件将与另一磁头模块上的相对读元件配对。使用此配置，可以立即读取写入磁带的数据并检查错误。如果出现错误，可以快速地重写数据。 在某些实施例中，使用同一磁头模块上的伺服元件作为活动读元件来维护跟踪。因此，如果由左侧磁头模块上的写元件记录数据并且由右侧磁头模块上的读元件读取该数据，则右侧磁头模块上的伺服元件用于跟踪。此类配置会引入某些不精确性，这是由于两个磁头模块之间的距离(无论多小)导致的“特殊滤波”造成的。较新的实施例通过使用同一磁头模块上的伺服元件作为写元件而减小了不精确性，这称为“相同间隙伺服”。 但是，相同间隙伺服在伺服元件生成的信号中引入了其他噪声。由于传送到写元件的写入信号非常接近伺服元件在从磁带读取伺服模式时由伺服元件生成的伺服信号，所以会导致此类噪声。一种用于克服来自相同间隙伺服的噪声的方法是使用不同的电缆和模块布局来增大写入信号与伺服信号之间的间隔。但是，重新设计电缆和模块配置是复杂而昂贵的并且不允许使用现有的硬件组件。
技术实现思路
本专利技术减小了相同间隙的基于频率的伺服磁带系统中的噪声。在伺服写入操作期间，将传送到写元件的伺服数据信号在频率F1和F2处分离成第一和第二数据信号。类似地，将从写元件所在的同一磁头模块上的伺服元件读取的伺服信号在频率F1和F2处分离成第一和第二伺服信号。对所述两个数据信号进行滤波并且对所述两个伺服信号进行滤波。将第一和第二相关的噪声因数应用于两个滤波后的数据信号并且从两个滤波后的伺服信号减去得到的噪声值，以便在频率F1和F2处生成第一和第二噪声补偿后的伺服信号。 在一个实施例中，通过两个相同的二阶带通(SOBP)滤波器对分离后的数据信号进行滤波，所述二阶带通滤波器输出所述信号的幅度。类似地，通过另外两个相同的二阶带通滤波器对分离后的伺服信号进行滤波。 在另一个实施例中，通过两个相同的Goertzel滤波器对分离后的数据信号进行滤波，所述Goertzel滤波器输出所述信号的实分量和虚分量(幅度和相位)。类似地，通过另外两个相同的Goertzel滤波器对分离后的伺服信号进行滤波。将相关的噪声因数应用于两个写入数据Goertzel滤波器的所有四个输出并且从两个伺服Goertzel滤波器的相应输出减去结果。 附图说明 图1是采用本专利技术的磁带系统的实施例的方块图； 图2A是基于三组平行线性伺服边缘的磁带的图示，每个伺服边缘都包括两个不同的记录伺服信号之间的分界面； 图2B是示出磁带磁头的一个实施例的方块图； 图3A是在一组两个图2A的磁带线性伺服边缘中提供四个伺服索引位置的磁带格式的详细图示； 图3B是在一组两个图2A的磁带线性伺服边缘中提供六个伺服索引位置的磁带格式的详细图示； 图4是根据本专利技术的第一实施例的校准操作的流程图； 图5是根据本专利技术的第一实施例的数据写入操作的流程图； 图6是根据本专利技术的第一实施例的数据写入操作的逻辑图； 图7是根据本专利技术的第二实施例的校准操作的流程图； 图8是根据本专利技术的第二实施例的数据写入操作的流程图；以及 图9是根据本专利技术的第二实施例的数据写入操作的逻辑图。 具体实施例方式 本专利技术的所述功能、结构和特性可以以任何适当的方式组合在一个或多个实施例中。在以下说明中，提供了具体细节以便彻底理解本专利技术的实施例。但是，相关领域的技术人员将认识到，可以在没有一个或多个特定细节的情况下实现本专利技术，或使用其他方法、组件来实现本专利技术。在其他情况下，未详细示出或描述公知的结构、材料或操作以免掩盖本专利技术的各方面。 在以下的流程图中，所示顺序和标记的步骤指示所提供过程的实施例。可以构想其他步骤和过程，它们在功能、逻辑或效果上与所示过程的一个或多个步骤或其各部分等效。另外，提供所使用的格式和符号以说明所述过程的逻辑步骤，并且应理解它们并非限制所述过程的范围。尽管可以在流程图中使用各种的箭头类型和线条类型，但是应理解，它们并非限制相应过程的范围。此外，出现特定过程的顺序可以严格地依照也可以不严格地依照所示的相应步骤的顺序。 图1示出了磁带数据存储系统100。控制单元110经由接口105从/向主机设备102接收/发送数据和控制信号。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减小相同间隙的基于频率的伺服磁带系统中的噪声的方法，包括以下步骤：　对相同间隙的基于频率的伺服磁带系统进行噪声校准以生成第一和第二相关的噪声因数；　传送数据磁带以跨越磁头模块，所述磁头模块包括写元件和伺服读元件；　将要 写入所述磁带的数据信号发送到所述写元件；　从所述伺服读元件接收原始伺服信号，所述原始伺服信号包括来自所述数据信号的噪声；　分别在频率Ｆ１和Ｆ２处将所述原始伺服信号分离成第一和第二伺服信号；　分别对所述第一和第二伺服信号进行 滤波以生成第一和第二滤波后的伺服信号；　分别在频率Ｆ１和Ｆ２处将所述数据信号分离成第一和第二数据信号；　分别对所述第一和第二数据信号进行滤波以生成第一和第二滤波后的数据信号；　分别将所述第一和第二相关的噪声因数应用于所述第 一和第二滤波后的数据信号，以分别生成第一和第二相关的噪声值；以及　分别从所述第一和第二滤波后的伺服信号减去所述第一和第二噪声值以生成第一和第二噪声补偿后的伺服信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A赫利文耶，DL斯旺森，SC威尔斯，
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]