本发明专利技术涉及用于定时恢复环路的相位检测器。在一个实施例中，（硬盘驱动器）读通道具有在定时恢复环路中使用的相位检测器。相位检测器利用来自于接收的对数似然比（ＬＬＲ）信号的符号位和置信度值来生成平均值。将该平均值与部分响应目标进行卷积以便生成估计的定时误差信号。当在硬盘驱动器读通道中实现时，该相位检测器使得能够在较低失锁率的情况下进行定时恢复。
【技术实现步骤摘要】
本申请的主题涉及信号处理，更具体地涉及定时恢复环路中的相位检测。
技术介绍
图1是用于硬盘驱动器的现有技术的读通道100的框图。读通道100接收与存储在硬盘驱动器上的数据对应的模拟输入信号121，并且生成数字的解码的输出信号129，该输出信号129表示存储在硬盘驱动器上的数据。具体地，模数转换器(ADC)122将模拟输入信号121数字化以便生成数字输入信号123。数字有限脉冲响应(DFIR)滤波器均衡器124使数字输入信号123均衡以便生成均衡的数字信号125。软检测器126将均衡的数字信号125转换成软值，诸如多位对数似然比(LLR)值127，其中每个LLR值具有硬判决符号位和多位(例如，4位)置信度(confidence)值。软检测器126执行适当的检测技术(诸如维特比(Viterbi)软输出检测或最大后验(MAP)检测)以便生成LLR值127。解码器128对LLR值进行解码以便生成解码的输出信号129。例如，如果使用低密度奇偶校验(LDPC)码来对存储在硬盘驱动器上的数据进行编码，则解码器128执行LDPC解码以便根据LLR值127生成解码的输出信号129。相位检测器130处理来自于均衡器124的均衡的数字信号125和来自于软检测器126的LLR值127的符号位，以便生成估计的定时误差信号131。在一种传统的实施方式中，相位检测器130通过(i)将符号位与有限脉冲响应(FIR)滤波器进行卷积、(ii)生成FIR滤波器输出与均衡的数字信号125的延迟一个周期的版本之间的差、以及(iii)将该差与均衡的数字信号125的斜率的估计值相乘，来生成估计的定时误差信号131。环路滤波器132对估计的定时误差信号131进行积分以便输出平均误差信号133。时基发生器(例如，本地振荡器(LO))134生成LO时钟信号135。内插器136基于平均误差信号133来移动LO时钟信号135的相位以便生成采样时钟信号137，该采样时钟信号137确定ADC 122对模拟输入信号121的采样的定时。在硬盘驱动器读通道技术中，由于磁盘存储密度增大，因此信噪比(SNR)持续减小。传统的根据均衡的样本(诸如均衡的数字信号125)和硬判决(诸如LLR值127的符号位)来估计定时信息的定时恢复相位检测器在低SNR环境下可能不能正确地工作，从而导致不可接受地高的失锁率(loss-of-lock rate，LOLR)，从而降低了系统吞吐量。
技术实现思路
在图1的读通道100中，相位检测器130仅仅使用LLR值127的符号位。结果，相位检测器130可能输出导致相对较高的失锁率和相对较低的系统吞吐量的定时误差信号。与现有技术中非归零(NRZ)的相对较大的或“硬的”改变相反，本申请的主题通过提供用于NRZ上的逐渐的或“软的”改变的并且用于调节本申请主题的ADC的采样时钟信号的机制来解决现有技术的问题。这是因为本申请的相位检测器在产生估计的定时误差信号时利用符号位以及一个或更多个和可能所有的剩余置信度值位。置信度值使得相位检测-->器能够在产生估计的定时误差信号时以不同方式处理不同的符号位，其中该置信度值提供接收的符号位的可靠性信息。例如，符号位的低置信度值可以使得相位检测器减小符号位的影响，而高置信度值可以引起估计的定时误差信号上的更大的改变。作为本申请的主题的结果，可以比现有技术的相位检测器更准确和更可靠地检测相位改变。在现有技术的采样时钟信号上的可能较大的和突然的相位改变被本申请的系统的更平稳且更缓和的“软的”相位改变所代替。这使得在ADC中能够对采样时钟信号进行逐步的或“软的”调节。另外，本申请的相位检测器动态地且“实时地(on thefly)”执行它的操作而不必停止并重新调节内插器。在一个实施例中，本专利技术是信号处理器。该信号处理器包括：信号处理路径，将模拟输入信号转换成数字输出信号，其中该信号处理路径生成多位软值，每个多位软值具有符号位和多位置信度值；以及，定时恢复环路，使用该软值的多位置信度值的一位或更多位和符号位来生成采样时钟信号，该采样时钟信号由该信号处理路径用来对该模拟输入信号进行采样。在另一个实施例中，本专利技术是用于信号处理的方法。该方法包括：将模拟输入信号转换成多位软值，每个多位软值具有符号位和多位置信度值；以及，使用该软值的多位置信度值的一位或更多位和符号位来生成对该模拟输入信号进行采样的采样时钟信号。在另一个实施例中，本专利技术是用于信号处理的装置。该装置包括：用于将模拟输入信号转换成多位软值的装置，每个多位软值具有符号位和多位置信度值；以及，用于使用该软值的多位置信度值的一位或更多位和符号位来生成用于对该模拟输入信号进行采样的采样时钟信号的装置。附图说明现在描述附图，其中相似的或相应的附图标记指示相似的或相应的组件。在附图中：图1是用于硬盘驱动器的现有技术的读通道的框图；图2是用于本申请的主题的硬盘驱动器的读通道的框图；图3是图2的读通道的相位检测器的框图；图4是用于图3的相位检测器的示例性操作的查找表(LUT)；以及图5是图2的本申请的读通道与图1的现有技术的读通道相比较的性能的图示。具体实施方式图2是用于使用本申请主题的“软”相位检测器230的硬盘驱动器的读通道200的框图。与图1的读通道100类似，读通道200接收与存储在硬盘驱动器上的数据对应的模拟输入信号221，并且生成数字的解码的输出信号229，该输出信号229表示存储在硬盘驱动器上的数据。图2的元件222-236和信号221-237分别与图1的元件122-136和信号121-137类似。除相位检测器230之外，图2的每个元件以与图1的对应元件类似的方式工作。与图1的基于来自于均衡器124的均衡的数字信号125和仅有来自于软检测器126的LLR值127的符号位来生成估计的定时误差信号131的相位检测器130不同，图2的-->相位检测器230基于来自于均衡器224的均衡的数字信号225和来自于软检测器226的整个LLR值227来生成估计的定时误差信号231。通过使用LLR值227的所有位(即，符号位和多位置信度值，也称为NRZ的软信息)，相位检测器230能够基于多位置信度值的幅值来使LLR值227对结果得到的估计的定时误差信号231的影响加权。多位置信度值越大，符号位的值具有越大的置信度，并且对估计的定时误差信号的影响越大。相位检测器230使用置信度值来确定符号位的可靠性，并生成估计的定时误差信号，该估计的定时误差信号与仅仅使用输入LLR值的符号位时相比更精确。与图1的相位检测器130的“全有或全无(allor nothing)”的操作相反，相位检测器230被称为“软”相位检测器。在读通道200的其它实施方式中，具有除了五之外的其它数目的位的LLR值是可能的。图3示出了图2的相位检测器230的框图。相位检测器230从均衡器224接收均衡的数字信号225并从软检测器226接收LLR值227，例如具有一个符号位和四位置信度值的五位LLR值，该四位置信度值指示符号位的可靠性。每个均衡的数字值225在延迟装置302中受到一个时钟周期的延迟，结果得到的延迟的信号225′由乘法器304a接收。均衡的信号225还被直接(即，没有延迟地)发送给乘法器304b。LLR值2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种信号处理器（２００），包括：信号处理路径（２２２、２２４、２２６、２２８），将模拟输入信号（２２１）转换成数字输出信号（２２９），其中该信号处理路径生成多位软值（２２７），每个多位软值具有符号位和多位置信度值；以及定时恢复环路（２３０、２３２、２３６），使用该软值的多位置信度值的一位或更多位和符号位来生成采样时钟信号（２３７），该采样时钟信号由该信号处理路径用来对该模拟输入信号进行采样。
【技术特征摘要】
US 2009-10-30 12/609,0311.一种信号处理器(200)，包括：信号处理路径(222、224、226、228)，将模拟输入信号(221)转换成数字输出信号(229)，其中该信号处理路径生成多位软值(227)，每个多位软值具有符号位和多位置信度值；以及定时恢复环路(230、232、236)，使用该软值的多位置信度值的一位或更多位和符号位来生成采样时钟信号(237)，该采样时钟信号由该信号处理路径用来对该模拟输入信号进行采样。2.如权利要求1所述的信号处理器，其中该信号处理路径包括：模数转换器(222)，基于该采样时钟信号来对该模拟输入信号进行采样以便生成数字输入信号(223)；均衡器(224)，使该数字输入信号均衡以便生成均衡的信号(225)；软检测器(226)，根据该均衡的信号生成该软值；以及解码器(228)，对该软值进行解码以便生成该数字输出信号。3.如权利要求1所述的信号处理器，其中该定时恢复环路包括相位检测器(230)，该相位检测器基于该软值的多位置信度值的一位或更多位和符号位来生成估计的定时误差信号(231)，其中该估计的定时误差信号用于调节本地振荡器时钟信号(235)以便生成该采样时钟信号。4.如权利要求3所述的信号处理器，其中该定时恢复环路还包括：环路滤波器(232)，对该估计的定时误差信号进行滤波以便生成平均误差信号(233)；以及内插器(236)，基于该平均误差信号来调节该本地振荡器时钟信号的相位以便生成该采样时钟信号。5.如权利要求3所述的信号处理器，其中该相位检测器包括：平均值生成模块(306)，基于该软值的多位置信度值的一位或更多...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘靖峰，宋宏伟，
申请(专利权)人：LSI公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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