本发明专利技术涉及具有过采样模数转换的读通道。提供了使用过采样模数转换在读通道中处理信号的方法和装置。对模拟输入信号执行过采样模数转换，以对于给定的位间隔产生与模拟输入信号对应的多个数字样本。然后可以对数字样本中的一个或多个应用数据检测算法以获得检测输出。通过将至少部分的均衡和/或滤波处理转移到数字域，过采样模数转换简化了模拟设计。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般地涉及读通道，并且更具体地，涉及使用过模数转换的改进的读通道。
技术介绍
·磁记录读通道将模拟读信号转换成对记录在磁性介质上的用户数据的估计。读出头和磁性介质引入噪声和其它失真到读信号中。例如，随着磁性记录中的信息密度的增加，符号间(intersymbol)干扰(ISI)变得更加严重(即，通道脉冲响应变得更长)。ISI是一种形式的信号失真，其中一个符号(symbol)干扰一个或多个其它符号。在常规的读通道中，连续时间滤波器(CTF)典型地在模拟域中处理读信号，来执行抗混叠滤波、频带限制滤波以减少电子噪声，以及信号整形滤波以减少ISI。一般地，抗混叠滤波移除奈奎斯特频率(Nyquist frequency)(等于一半的波特率频率)以上的残留信号分量和噪声以避免混叠。模数转换器(ADC)典型地处理CTF输出来产生数字样本以进一步在数字域中进行处理。在存在符号间干扰和其它噪声的情况下，通常在读通道中使用维特比检测器来处理数字样本并检测记录的数据位。随着处理技术变得更小以及数据速率的增加，建立满足读通道的要求严格的性能规格的模拟电路(例如，CTF滤波器)变得越来越具有挑战性。因此，存在对改进的将一部分信号处理负担从模拟域转移到数字域的读通道的需求，以从而简化模拟电路设计。还需要改进读通道设备的信躁比(SNR)和错误率性能。因此，存在对改进的允许更复杂的信号处理技术应用于数字域的读通道的需求。
技术实现思路
总的来说，提供了用于使用过采样模数转换在读通道中处理信号的方法和装置。所公开的过采样模数转换通过将至少一部分的平衡和/或滤波处理转移到数字域来简化模拟设计。根据本专利技术的一个方面，提供了一种在读通道中处理信号的方法。对模拟输入信号执行过采样模数转换来对于给定的位间隔生成与模拟输入信号对应的多个数字样本。然后，可以对所述数字样本中的一个或多个应用数据检测算法来获得检测输出。可选地，可以使用模拟磁阻不对称(MRA)校正滤波器来对模拟输入信号进行滤波，或者，可选地，可以使用数字MRA校正滤波器对数字样本进行滤波。可选地，也可以在过采样模数转换之前，使用可变增益放大器(例如，包括低通转角频率，其减少频带外噪声)来对模拟输入信号进行滤波。在另一变化中，对于给定的单元间隔的所述多个数字样本被施加到分数间隔的数字有限脉冲响应(finite impulse response, FIR)滤波器。分数间隔的数字FIR滤波器还可以包括用于将对于给定的单元间隔的所述多个数字样本下采样成单个数字样本的装置(means)。检测输出被施加到一个或多个反馈环路。例如，反馈环路可以包括下列中的一个或多个(i)数字锁相环电路，其通过模数转换器自适应地调整使用的采样周期；(i i)偏移电路，其从接收到的模拟输入自适应地调整任何DC偏移；(iii )增益计算电路，其自适应地调整在预处理接收到的模拟输入信号中使用的增益；和(iv)用于产生用于数字MAR校正滤波器的反馈值以及一组用于数字有限脉冲响应(FIR)滤波器的均衡器系数的一个或多个电路。 所述多个数字样本可以被下采样来对于给定的位间隔产生单个数字样本。可选地，可以由包括数字低通滤波器的集成装置来执行下采样。通过参考以下的具体描述和附图将获得对本专利技术以及本专利技术进一步的特征和优点的更全面的理解。附图说明图I示出了包括不同反馈环路的示例性常规数据检测系统；图2A示出了整合有本专利技术的多个不同方面的示例性数据检测系统；图2B示出了图2A的可变增益放大器的输入处的信号和噪声的功率谱密度；图2C示出了作为频率的函数的图2A的有限带宽可变增益放大器的输出处的信号和噪声的功率谱密度；图2D示出了作为频率的函数的对于没有量化噪声的ADC的图2A的过采样ADC输出处的信号和噪声的功率谱密度；图2E和2F分别示出了作为频率的函数的图2A的DLPF和下采样器的输出处的信号、噪声和ADC量化噪声的功率谱密度；图3A和3B示出了用于确定用于图2A的DLPF的滤波器系数的示例性技术；图3C示出了图2A的DLPF和下采样器的集成版本的示例性实现方式；图4示出了包含数字MRA校正滤波器的另一示例性数据检测系统；图5A和5B分别是图2A和图4的示例性模拟和数字MRA校正块的框图；图6示出了包含分数间隔的数字有限脉冲响应(DFIR)滤波器的另一示例性数据检测系统；图7是图6的示例性分数间隔的DFIR均衡器的框图；图8是可以和图6的示例性数据检测系统中的图7的示例性分数间隔的DFIR均衡器结合使用的示例性检测器的方框图；图9A和9B分别示出了示例性的最小均方(LMS)调整算法和示例性的迫零(ZF)算法;图10示出了包含用于数据检测系统和分数均衡的所有元件的完全过采样的另一示例性数据检测系统；图11示出了根据本专利技术不同实施方式的存储系统；以及图12示出了根据本专利技术一个或多个实施方式的包括接收器的通讯系统。具体实施例方式本专利技术提供了一种每个位周期产生多个数字样本的过采样ADC。这样，可以通过将抗混叠和噪声频带限制滤波和/或均衡处理的至少一部分转移到数字域，来简化CTF电路。过采样ADC允许部分的滤波和/或均衡在模拟域执行而部分的滤波和/或均衡在数字域执行。例如，为了减少带外噪声的频带限制滤波和为了补偿符号间干扰的脉冲形状滤波现在可以在数字域执行。图I示出了包括不同反馈环路的示例性的常规数据检测系统100。数据检测系统100包括模拟前端(AFE)，其通过AC耦接115接收模拟输入信号110。例如，在输入信号110 是从磁存储介质感测的磁信号的情况下，AC耦接115可以包括能够将感测的磁场转换为相应模拟电信号的电路。使用可变增益放大器120放大AC耦接115的输出。可变增益放大器120施加的增益由增益计算电路130提供的增益反馈值122控制。增益计算电路130可以是本领域已知的任何能够基于输入误差信号提供可变增益输出的电路。使用求和元件140将放大的输入124和偏移值142相加。偏移值142由偏移电路195提供。和144被提供到连续时间滤波器(CTF) 125，如上所述，其操作来从接收到的模拟信号中滤除不希望的噪声。连续时间滤波器125提供表示模拟输入信号110的数据输入105。连续时间滤波器125可以是本领域已知的任何能够从接收到的模拟信号中减少或消除噪声的滤波器。例如，连续时间滤波器125可以是能够从信号中减少或消除高频噪声的低通滤波器。如本领域普通技术人员将清楚的，根据本专利技术的不同实施方式，可以使用多种滤波器或滤波器结构。数据输入105被提供到模数转换器(ADC) 150，其将连续的模拟信号转换成一系列相应的数字样本152。根据由数字锁相环电路160基于接收到的数据产生的时钟信号154获得数字样本152。数字样本152被提供到数字滤波器170，其提供滤波后的输出172给数据检测器180。数字滤波器170可以被实现为，例如，本领域已知的数字有限脉冲响应滤波器。数据检测器180提供理想输出182，其被使用求和元件190从相应的数字样本152中减去。数据检测器180可以是任何已知的数据检测器电路，例如维特比算法数据检测器。求和元件190的结果输出是误差信号184，其被用于驱动数字锁相环电路160、偏移电路195和增益计算电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于在读通道中处理信号的方法，包括：获得模拟输入信号；对所述模拟输入信号执行过采样模数转换以对于给定位间隔产生与所述模拟输入信号对应的多个数字样本；以及对于所述数字样本中的一个或多个执行数据检测算法以获得检测输出。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J·A·贝雷，N·R·阿拉温德，E·F·哈拉特什，
申请(专利权)人：LSI公司，
类型：发明
国别省市：
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