專利名稱：用于噪聲降低的數(shù)據(jù)檢測的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于檢測和/或解碼信息的系統(tǒng)和方法，并且更具體的，涉及用于降 低檢測和/或解碼信息時(shí)其中的噪聲的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
已經(jīng)開發(fā)了各種各樣的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)，包括存儲系統(tǒng)、蜂窩電話系統(tǒng)、以及無線電 傳輸系統(tǒng)。在上述的每一系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)從發(fā)送器經(jīng)由某種介質(zhì)傳送到接收器。例如，在存儲 系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)從發(fā)送器(即，寫入功能)經(jīng)由存儲介質(zhì)發(fā)送到接收器(即，讀取功能)。任何 傳送的有效性受正在從所述介質(zhì)接收的數(shù)據(jù)中明顯的任何噪聲的影響。在某些情況下，接 收信號呈現(xiàn)出不允許任何下游數(shù)據(jù)檢測處理收斂的噪聲水平。為了提高收斂的可能性，各 種現(xiàn)有的處理利用兩個(gè)或更多個(gè)檢測及解碼迭代。然而，即使利用這樣的擴(kuò)展了的數(shù)據(jù)檢 測能力，接收信號中包含的噪聲仍可能阻礙收斂。因此，至少出于上述理由，在本領(lǐng)域中存在對更先進(jìn)的用于數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)和方 法的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及用于檢測和/或解碼信息的系統(tǒng)和方法，并且更具體的，涉及用于降 低檢測和/或解碼信息時(shí)其中的噪聲的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的多種實(shí)施例提供了噪聲降低的數(shù)據(jù)處理電路。所述電路包括選擇器電 路、采樣集平均電路、以及數(shù)據(jù)檢測電路。選擇器電路基于選擇控制信號提供新的采樣集或 者平均采樣集作為采樣輸出。所述采樣集平均電路接收所述新的采樣集并提供所述平均采 樣集。所述平均采樣集基于所述新的采樣集的兩個(gè)或更多個(gè)實(shí)例。所述數(shù)據(jù)檢測電路接收 所述采樣輸出，并且對所述采樣輸出執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測算法，并提供所述選擇控制信號和數(shù)據(jù) 輸出。上述實(shí)施例的某些實(shí)例包括采樣緩存器，其存儲來自所述選擇器電路的采樣輸出，并 將所述采樣輸出提供到所述數(shù)據(jù)檢測電路。在特定實(shí)例中，所述采樣集平均電路包括所述 采樣緩存器和加法器電路。所述加法器電路將所述新的采樣集加到所述采樣輸出。在上述實(shí)施例的多種實(shí)例中，所述采樣緩存器包括除法器電路。所述除法器電路 將所述采樣輸出除以所述采樣輸出中所包含的所述新的采樣集的實(shí)例的數(shù)目，并且所述除 法器電路的輸出被作為采樣輸出提供到所述數(shù)據(jù)檢測電路。在上述實(shí)施例的其它實(shí)例中， 所述采樣輸出中所包含的所述新的采樣集的實(shí)例的數(shù)目是二的冪。在這樣的實(shí)例中，移位 電路將所述采樣輸出除以所述采樣輸出中所包含的所述新的采樣集的實(shí)例的數(shù)目。所述移位電路的輸出被作為采樣輸出提供到所述數(shù)據(jù)檢測電路。在上述實(shí)施例的某些實(shí)例中，在所述數(shù)據(jù)檢測電路在處理所述新的采樣集的初始 實(shí)例時(shí)未收斂的情況下，斷言選擇控制信號以將所述平均采樣集選擇作為所述采樣輸出。 在本發(fā)明的多種實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)檢測電路包括通道檢測器和低密度奇偶校驗(yàn)解碼器。 所述通道檢測器接收所述采樣輸出，并且所述通道檢測器的輸出被提供到所述低密度奇偶 校驗(yàn)解碼器。在上述實(shí)施例的特定實(shí)例中，所述數(shù)據(jù)檢測電路進(jìn)一步包括/硬判決緩存器。 通過所述軟/硬判決緩存器提供所述數(shù)據(jù)輸出。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)檢測 電路進(jìn)一步包括平均重試邏輯電路，其接收所述低密度奇偶校驗(yàn)解碼器是否收斂的指示， 并斷言所述選擇控制信號。本發(fā)明的其它實(shí)施例提供了用于執(zhí)行降低了噪聲的數(shù)據(jù)處理的方法。所述方法包 括接收新的采樣集的第一實(shí)例；以及對所述新的采樣集執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測。在所述數(shù)據(jù)檢測 未收斂的情況下，接收所述新的采樣集的第二實(shí)例并執(zhí)行采樣集平均。所述采樣集平均包 括至少將所述新的采樣集的所述第一實(shí)例與所述新的采樣集的所述第二實(shí)例相加，以生成 平均采樣集。然后對平均采樣集執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測。在上述實(shí)施例的特定實(shí)例中，所述方法進(jìn) 一步包括接收所述新的采樣集的第三實(shí)例和第四實(shí)例。本發(fā)明的其它實(shí)施例還提供了用于有選擇地執(zhí)行降低了噪聲的數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)。 所述系統(tǒng)包括由介質(zhì)獲得的數(shù)據(jù)輸入。所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)處理電路，所述數(shù)據(jù)處理 電路包括選擇器電路、采樣集平均電路、和數(shù)據(jù)檢測電路。選擇器電路基于選擇控制信號提 供新的采樣集或者平均采樣集作為采樣輸出。所述采樣集平均電路接收所述新的采樣集并 提供所述平均采樣集。所述平均采樣集基于所述新的采樣集的兩個(gè)或更多個(gè)實(shí)例。所述數(shù) 據(jù)檢測電路接收所述采樣輸出，并且對所述采樣輸出執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測算法并提供所述選擇控 制信號和數(shù)據(jù)輸出。在某些情況下，所述介質(zhì)是磁存儲介質(zhì)。在其它實(shí)例中，所述介質(zhì)是傳 輸介質(zhì)，諸如，例如，無線傳輸介質(zhì)、有線傳輸介質(zhì)、或光傳輸介質(zhì)。發(fā)明內(nèi)容僅提供了本發(fā)明的某些實(shí)施例的概要。從下面的詳細(xì)說明、所附權(quán)利要 求以及附圖，本發(fā)明的許多其它的目的、特征、優(yōu)點(diǎn)以及其它實(shí)施例將變得更加全面清楚。


參考在說明書的剩余部分中描述的附圖可以實(shí)現(xiàn)對本發(fā)明的多種實(shí)施例的進(jìn)一 步理解。在附圖中，貫穿若干張圖使用相同的參考數(shù)字來表示類似的組件。在某些實(shí)例中， 將由小寫字母構(gòu)成的下標(biāo)與參考數(shù)字關(guān)聯(lián)，以表示多個(gè)類似組件中的一個(gè)。在提及參考數(shù) 字而沒有對存在的下標(biāo)的詳細(xì)說明時(shí)，意圖是表示所有這些多個(gè)類似組件。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施例的包括噪聲降低前端的數(shù)據(jù)處理電路；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施例的另一包括噪聲降低前端的數(shù)據(jù)處理電路；圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理方法的流程圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施例的包括具有噪聲降低前端的讀通道的數(shù)據(jù)存儲系 統(tǒng)；以及圖5是根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的包括具有噪聲降低前端的接收器的系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及用于檢測和/或解碼信息的系統(tǒng)和方法，并且更具體的，涉及用于降 低檢測和/或解碼信息時(shí)其中的噪聲的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的多種實(shí)施例提供了這樣的數(shù)據(jù)處理電路，其降低或消除了與傳送的數(shù)據(jù) 集關(guān)聯(lián)的讀取和/或?qū)懭朐肼暤挠绊?。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，有選擇地利用所述噪聲 降低。在這樣的情況下，所述噪聲降低可能涉及某種程度的延遲(latency)。通過有選擇 地使能(enable)噪聲降低，僅在必要時(shí)發(fā)生所述延遲。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，通過多 次(multiply)接收給定的數(shù)據(jù)集以及將多個(gè)讀取平均來提供所述噪聲降低。該平均處理 有助于降低可能在數(shù)據(jù)集的傳送期間已經(jīng)引入的與數(shù)據(jù)無關(guān)的噪聲。然后將所述平均數(shù)據(jù) 集提供用于數(shù)據(jù)檢測，其中所述噪聲降低增加了所述數(shù)據(jù)檢測處理將收斂的可能性。在一 些實(shí)施例中，僅在未作平均的數(shù)據(jù)集未收斂之后選擇所述噪聲降低功能。轉(zhuǎn)到圖1，示出了根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理電路100，其包括噪聲降低前 端電路105。噪聲降低前端電路105包括多路復(fù)用器電路120，其能夠基于選擇控制信號 137在新的采樣輸入103和平均采樣輸入117之間進(jìn)行選擇。新的采樣輸入103包括數(shù)據(jù) 集的一定數(shù)量的采樣。在某些情況下，新的采樣輸入103由磁存儲介質(zhì)獲得。在其它情況 下，新的采樣輸入103由傳輸信道(通道)獲得。基于在此提供的本公開，本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員將認(rèn)識到用于新的采樣輸入103的多種源。多路復(fù)用器電路120將所選擇的采樣集 (即，新的采樣輸入103或平均采樣輸入117)提供到采樣緩存器125。采樣緩存器125將 采樣輸出127提供到選擇性加法器電路110。由選擇性加法器電路110通過將從采樣緩存 器125接收的采樣輸出127的一定數(shù)量的實(shí)例平均而產(chǎn)生平均采樣輸入117。使能輸入115 通過寫入新的采樣輸入103來控制選擇性加法器電路110的平均輸出的重置。另外，采樣輸出127被提供到數(shù)字檢測電路135，所述數(shù)字檢測電路135負(fù)責(zé)解碼 和/或檢測由采樣輸出127表示的信息。數(shù)字檢測電路135可以是本領(lǐng)域中已知的任何檢 測/解碼電路。例如，數(shù)字檢測電路135可以包括向如本領(lǐng)域中已知的低密度奇偶校驗(yàn)解 碼器進(jìn)行饋送的通道檢測器。作為另一示例，數(shù)字檢測電路135可以包括向如本領(lǐng)域中已 知的里德-所羅門解碼器(Reed Solomon decoder)進(jìn)行饋送的通道檢測器?；谠诖颂?供的本公開，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到無數(shù)的可以用來實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明不同實(shí)施例 的數(shù)字檢測電路135的解碼器和/或檢測器。數(shù)字檢測電路135提供數(shù)據(jù)輸出140。除所述標(biāo)準(zhǔn)的解碼和檢測電路以外，數(shù)字檢測電路135還被修改以提供選擇控制 信號137和使能輸入115。選擇控制信號137和使能輸入115確定是否就給定的數(shù)據(jù)集實(shí) 施噪聲降低前端電路105的噪聲降低處理。下面的偽代碼描述了噪聲降低前端電路105的 操作/*建立噪聲降低前端的控制*/If (數(shù)據(jù)集收斂){_提供數(shù)據(jù)輸出140;-斷言選擇控制信號137以選擇新的采樣輸入103 ；-斷言使能輸入115以使新的采樣輸入103被寫入到選擇性加法器電路 110 ；-將計(jì)數(shù)值(Count)重置}
Else{
法器電路110 ； 行平均}}/*在數(shù)據(jù)先前收斂的情況下的處理*/If (選擇控制信號被斷言以選擇新采樣信號輸入103) {-選擇下一數(shù)據(jù)以將其讀取作為新的采樣輸入103 ；-將新的采樣輸入103提供到數(shù)字檢測電路135 ；-執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測和/或解碼}/*在數(shù)據(jù)未收斂的情況下的處理*/Else{/*執(zhí)行所接收的數(shù)據(jù)集的多個(gè)實(shí)例的平均*/For (Count = OtoCount =規(guī)定的計(jì)數(shù)值){-選擇先前接收的數(shù)據(jù)集，以將其重讀取為新的采樣輸入103 ；-將新的采樣輸入103與采樣輸出127進(jìn)行平均；-將平均值寫入到采樣緩存器125 ；- ±曾力口 Count}-將平均采樣輸入117提供到數(shù)字檢測電路135 ；-執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測和/或解碼}與前面的偽代碼以及圖1中示出的實(shí)施例一致的，每當(dāng)數(shù)字檢測電路135收斂時(shí)，
提供數(shù)據(jù)輸出140。替代地，在已經(jīng)使用了噪聲降低前端電路105的平均處理但是數(shù)字檢測 電路135未收斂的情況下，數(shù)據(jù)輸出140被指示為是不可恢復(fù)的。在任一情況下，選擇控制 信號137被斷言為邏輯‘1’，并且使能輸入115被斷言為使得新的采樣輸入103被寫入到 選擇性加法器電路110。在該設(shè)置中，被呈現(xiàn)為新的采樣輸入103的下一數(shù)據(jù)集將經(jīng)由多 路復(fù)用器120傳遞到采樣緩存器125，并然后被直接傳遞到數(shù)字檢測電路135，在這里執(zhí)行 所述檢測和/或解碼處理以得出數(shù)據(jù)輸出140。通過這樣做，在使用噪聲降低前端電路105 的功能性并發(fā)生相關(guān)聯(lián)的延遲前進(jìn)行處理每一數(shù)據(jù)集的嘗試。如此，在不是必要時(shí)不發(fā)生 與將給定的數(shù)據(jù)集的多個(gè)實(shí)例進(jìn)行平均相關(guān)聯(lián)的延遲。 另一方面，在數(shù)字檢測電路135在操作未作平均的數(shù)據(jù)集時(shí)未收斂的情況下，數(shù)
/*在嘗試進(jìn)行平均之后未收斂*/ If (先前未收斂){
-在數(shù)據(jù)輸出140中指示無重試錯誤； -斷言選擇控制信號137以選擇新的采樣輸入103 ； -斷言使能輸入115以使新的采樣輸入103被寫入到選擇性加
-將Count重置} /*未收斂，但是也未嘗試進(jìn)行平均*/ Else{
-在數(shù)據(jù)輸出140中指示重試錯誤； -斷言選擇控制信號137以選擇平均采樣輸入117 ； -斷言使能輸入115以使采樣輸出127與新的采樣輸入103進(jìn)據(jù)輸出140被指示為是不可用且是潛在可恢復(fù)的。在這樣的情形下，將先前處理的數(shù)據(jù)集 重讀取一定次數(shù)(即，與偽代碼中的“規(guī)定的計(jì)數(shù)值”對應(yīng)的次數(shù))。每次數(shù)據(jù)集被重讀取 時(shí)，它被與其他次已經(jīng)讀取了數(shù)據(jù)集進(jìn)行平均。該平均處理在一個(gè)比特周期接一個(gè)比特周 期的基礎(chǔ)上將重讀取的數(shù)據(jù)集一起平均，這導(dǎo)致具有與原始接收的數(shù)據(jù)集相同長度的平均 數(shù)據(jù)集。該平均處理降低或消除了任何隨機(jī)讀取噪聲(即，數(shù)據(jù)集所呈現(xiàn)的與數(shù)據(jù)無關(guān)的 噪聲)。一旦完成了規(guī)定數(shù)目的重讀取和平均，則將平均采樣輸入117經(jīng)由多路復(fù)用器120 提供到采樣緩存器125，并然后到數(shù)字檢測電路135，在這里執(zhí)行檢測和/或解碼處理以得 出數(shù)據(jù)輸出140。在某些其中數(shù)據(jù)處理電路100被實(shí)現(xiàn)為硬盤驅(qū)動系統(tǒng)的一部分的情況下，在數(shù)據(jù) 處理電路100的任何迭代上處理的數(shù)據(jù)集對應(yīng)于整扇區(qū)的數(shù)據(jù)。在其它情況下，所述數(shù)據(jù) 集具有小于或大于整個(gè)扇區(qū)的長度。在特定情況下，所述數(shù)據(jù)集可以包括來自一個(gè)扇區(qū)的 一部分以及來自另一扇區(qū)的一部分。另一方面，在數(shù)據(jù)處理電路100被實(shí)現(xiàn)為數(shù)據(jù)通信系 統(tǒng)的一部分的情況下，可以預(yù)先定義所述給定的數(shù)據(jù)集的長度?；谠诖颂峁┑谋竟_，本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到可以處理的各種數(shù)據(jù)長度。在本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例中，選擇性加法器電路110被實(shí)現(xiàn)為加法器電路。在 使能輸入115被斷言使得新的采樣輸入103要被寫入到選擇性加法器電路110時(shí)，所述加 法器電路將新的采樣輸入103的每一比特加到零。這有效地導(dǎo)致新的采樣輸入103到選擇 性加法器電路110的寫入。替代地，在使能輸入115被斷言使得要執(zhí)行平均時(shí)，所述加法器 電路在一個(gè)比特周期接一個(gè)比特周期的基礎(chǔ)上將新的采樣輸入103加到采樣輸出127。由 于新的采樣輸入103是采樣輸出127的另一實(shí)例，因此一個(gè)實(shí)例中的噪聲可以操作來抵消 另一實(shí)例中的噪聲。由于平均輸出117被寫入到采樣緩存器125，因此所述加法器電路和 采樣緩存器125的組合操作作為累加器。在將采樣輸出127提供到數(shù)字檢測電路135之 前，將累加的值除以相加的采樣的數(shù)目來生成平均。在一些實(shí)施例中，采用除法器作為采 樣緩存器125的一部分以完成所述平均處理。在其它情況下，平均采樣的數(shù)目是二的因數(shù) (factor)(即，2n)。在這些情況下，通過利用整合在采樣緩存器125中的移位功能獲得所 述平均，其中移位的量與平均采樣的數(shù)目對應(yīng)。在一些實(shí)施例中，通過加權(quán)加法執(zhí)行所述平 均。在這些情況下，平均輸出117和新輸入103被乘以使得加權(quán)因子的和等于1的兩個(gè)加 權(quán)因子。平均輸出117和新輸入103的加權(quán)和被寫入到采樣緩存器125中。基于在此提供 的本公開，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到可以用來對一定數(shù)量的新的采樣103進(jìn)行平均 的其它電路。轉(zhuǎn)到圖2，示出了根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理電路200，其包括噪聲降低前 端電路205。噪聲降低前端電路205包括多路復(fù)用器電路220，其能夠基于選擇控制信號 237在新的采樣輸入203和平均采樣輸入217之間進(jìn)行選擇。新的采樣輸入203包括數(shù)據(jù) 集的一定數(shù)量的采樣。在某些情況下，新的采樣輸入203由磁存儲介質(zhì)獲得。在其它情況 下，新的采樣輸入203由傳輸信道(通道)獲得?；谠诖颂峁┑谋竟_，本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員將認(rèn)識到用于新的采樣輸入203的多種源。多路復(fù)用器電路220將所選擇的采樣集 (即，新的采樣輸入203或平均采樣輸入217)提供到采樣緩存器225。采樣緩存器225將 采樣輸出227提供到選擇性加法器電路210。由選擇性加法器電路210通過將從采樣緩存 器225接收的采樣輸出227的一定數(shù)量的實(shí)例平均而產(chǎn)生平均采樣輸入217。使能輸入215
8通過寫入新的采樣輸入203來控制選擇性加法器電路210的平均輸出的重置。另外，采樣輸出227被提供到通道檢測器250，所述通道檢測器250執(zhí)行檢測處理 并將一系列的硬輸出和軟輸出提供到低密度奇偶校驗(yàn)解碼器260。低密度奇偶校驗(yàn)解碼器 260可以執(zhí)行一個(gè)或更多個(gè)局部迭代264，其中，如本領(lǐng)域中已知的，在前的低密度奇偶校 驗(yàn)的結(jié)果反饋以用于執(zhí)行另一低密度奇偶校驗(yàn)。在某些情況下，可以執(zhí)行一個(gè)或更多個(gè)全 局迭代262，其中，如本領(lǐng)域中已知的，在前的低密度奇偶校驗(yàn)的結(jié)果反饋以用于執(zhí)行低密 度奇偶校驗(yàn)和通道檢測器250的另一迭代。低密度奇偶校驗(yàn)解碼器260將數(shù)據(jù)輸出提供到 如本領(lǐng)域中已知的軟/硬判決緩存器280。軟/硬判決緩存器280提供數(shù)據(jù)輸出240。除所述標(biāo)準(zhǔn)解碼電路以外，低密度奇偶校驗(yàn)解碼器260還指示低密度奇偶校驗(yàn)解 碼器260是否收斂。在結(jié)果收斂的情況下，收斂指示符268被斷言。否則，收斂指示符268 被去斷言。平均重試邏輯電路270接收收斂指示符268，并提供選擇控制信號237和使能輸 入215。選擇控制信號237和使能輸入215確定是否就給定的數(shù)據(jù)集實(shí)施噪聲降低前端電 路205的噪聲降低處理。下面的偽代碼描述了噪聲降低前端電路205的操作/*設(shè)置噪聲降低前端的控制*/If (收斂指示符被斷言){_提供數(shù)據(jù)輸出240;-將選擇控制信號237斷言以選擇新的采樣輸入203 ；-將使能輸入215斷言以使新的采樣輸入203被寫入到選擇性加法器電
路 210 ；
將計(jì)數(shù)值(Count)重置} Else{
/*在嘗試平均之后未收斂*/ If (先前未收斂){
停止(withhold)數(shù)據(jù)輸出240 ；
將選擇控制信號237斷言以選擇新的采樣輸入203 ；
將使能輸入215斷言以使新的采樣輸入203被寫入到選擇性
加法器電路210
-將Count重置} /*未收斂，但也未嘗試平均*/ Else{
-停止數(shù)據(jù)輸出240;
-將選擇控制信號237斷言以選擇平均采樣輸入217 ； -將使能輸入215斷言以使采樣輸出227與新的采樣輸入203
進(jìn)行平均}}
/* 在
/*在數(shù)據(jù)在先前收斂的情況下的處理*/
If (選擇控制信號被斷言以選擇新的采樣輸入203) {
-選擇下一數(shù)據(jù)以將其讀取作為新的采樣輸入203 ； -將新的采樣輸入203提供到數(shù)字檢測電路235 ； _執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測和解碼}
/*在數(shù)據(jù)未收斂的情況下的處理*/
Else{
/*執(zhí)行所接收的數(shù)據(jù)集的多個(gè)實(shí)例的平均*/
For (Count = OtoCount =規(guī)定的計(jì)數(shù)值){
-選擇先前接收的數(shù)據(jù)集以將其重讀取為新的采樣輸入203 ；
-將新的采樣輸入203與采樣輸出227進(jìn)行平均；
-將平均值寫入到采樣緩存器225 ；
- ±曾力口 Count}
-將平均采樣輸入217提供到數(shù)字檢測電路235 ；
-執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測和解碼}
與前面的偽代碼以及圖2中示出的實(shí)施例一致的，每當(dāng)?shù)兔芏绕媾夹ｒ?yàn)解碼器 260收斂時(shí)，提供數(shù)據(jù)輸出M0。替代地，在已經(jīng)使用了噪聲降低前端電路205的平均處理但 是低密度奇偶校驗(yàn)解碼器260未收斂的情況下，數(shù)據(jù)輸出240被指示為是不可恢復(fù)的。在 任一情況下，選擇控制信號237被斷言為邏輯‘1’，并且使能輸入215被斷言為使得新的采 樣輸入203被寫入到選擇性加法器電路210。在該設(shè)置中，被呈現(xiàn)作為新的采樣輸入203的 下一個(gè)數(shù)據(jù)集將經(jīng)由多路復(fù)用器220傳遞到采樣緩存器225，并然后被直接傳遞到通道檢 測器250，在這里執(zhí)行所述檢測和/或解碼處理以得出數(shù)據(jù)輸出M0。通過這樣做，在使用 噪聲降低前端電路205的功能性以及發(fā)生相關(guān)聯(lián)的延遲之前進(jìn)行處理每一數(shù)據(jù)集的嘗試。 如此，在不是必要時(shí)不發(fā)生與將給定的數(shù)據(jù)集的多個(gè)實(shí)例平均相關(guān)聯(lián)的延遲。
另一方面，在低密度奇偶校驗(yàn)解碼器260在操作未作平均的數(shù)據(jù)集時(shí)未收斂的情 況下，數(shù)據(jù)輸出240被指示為是不可用且是潛在可恢復(fù)的。在這樣的情形下，將先前處理的 數(shù)據(jù)重讀一定次數(shù)(即，與偽代碼中的“規(guī)定的計(jì)數(shù)值”對應(yīng)的次數(shù))。每次數(shù)據(jù)集被重讀 時(shí)，它被與其他次已經(jīng)讀取了數(shù)據(jù)集進(jìn)行平均。這樣平均處理在一個(gè)比特周期接一個(gè)比特 周期的基礎(chǔ)上將重讀取的數(shù)據(jù)集一起平均，這導(dǎo)致具有與原始接收的數(shù)據(jù)集相同長度的平 均數(shù)據(jù)集。該平均處理降低或消除了任何隨機(jī)噪聲(即，數(shù)據(jù)集所呈現(xiàn)的與數(shù)據(jù)無關(guān)的噪 聲)。一旦完成了規(guī)定數(shù)目的重讀取和平均，則將平均采樣輸入217經(jīng)由多路復(fù)用器220提 供到采樣緩存器225，并然后提供到通道檢測器250和低密度奇偶校驗(yàn)解碼器沈0，在這里 執(zhí)行檢測和/或解碼處理到以得出數(shù)據(jù)輸出M0。
在某些其中數(shù)據(jù)處理電路200被實(shí)現(xiàn)為硬盤驅(qū)動系統(tǒng)的一部分的情況下，在數(shù)據(jù) 處理電路200的任何迭代上處理的數(shù)據(jù)集對應(yīng)于整扇區(qū)的數(shù)據(jù)。在其它情況下，所述數(shù)據(jù) 集具有小于或大于整個(gè)扇區(qū)的長度。在特定情況下，所述數(shù)據(jù)集可以包括來自一個(gè)扇區(qū)的 一部分以及來自另一扇區(qū)的一部分。另一方面，在數(shù)據(jù)處理電路200被實(shí)現(xiàn)為數(shù)據(jù)通信系 統(tǒng)的一部分的情況下，可以預(yù)先定義所述給定的數(shù)據(jù)集的長度。基于在此提供的本公開，本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到可以處理的多種數(shù)據(jù)長度。
在本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例中，選擇性加法器電路210被實(shí)現(xiàn)為加法器電路。在 使能輸入215被斷言為使得新的采樣輸入203要被寫入到選擇性加法器電路210時(shí)，所述 加法器電路將新的采樣輸入203的每一比特加到零。這有效地導(dǎo)致新的采樣輸入203到選 擇性加法器電路210的寫入。替代地，在使能輸入215被斷言為使得要執(zhí)行平均時(shí)，所述 加法器電路在一個(gè)比特周期接一個(gè)比特周期的基礎(chǔ)上將新的采樣輸入203加到采樣輸出227。由于新的采樣輸入203是采樣輸出227的另一實(shí)例，因此一個(gè)實(shí)例中的噪聲可以操作 來抵消另一實(shí)例中的噪聲。由于平均輸出217寫入到采樣緩存器225，因此所述加法器電路 和采樣緩存器225的組合操作作為累加器。在將采樣輸出227提供通道檢測器250和低密 度奇偶校驗(yàn)解碼器260之前，將累加的值除以相加的采樣的數(shù)目來生成平均。在一些實(shí)施 例中，采用除法器作為采樣緩存器225的一部分以完成所述平均處理。在其它情況下，平均 采樣的數(shù)目是二的因數(shù)(即，2n)。在這些情況下，通過利用整合在采樣緩存器225中的移 位功能獲得所述平均，其中移位的量與平均采樣的數(shù)目對應(yīng)。此外，在一些實(shí)施例中，通過 計(jì)算新的采樣輸入203和采樣輸出227的加權(quán)和獲得所述平均，其中加權(quán)系數(shù)是可編程的， 并且和總計(jì)達(dá)1。在這些情況下，避免了除法器，并且與利用累加器和除法器相比，存儲在Y 采樣緩存器225中的采樣可以具有較小的位寬?；谠诖颂峁┑谋竟_，本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員將認(rèn)識到可以用來對一定數(shù)量的新采樣203進(jìn)行平均的其它電路。
轉(zhuǎn)到圖3，流程圖300示出了根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理方法。根據(jù)流程 圖300，讀取與規(guī)定的信息集對應(yīng)的數(shù)據(jù)(框30幻。這可以包括，例如，感測來自磁存儲介 質(zhì)的信息以及將該信息提供為一系列的數(shù)字采樣。這些數(shù)據(jù)采樣被接收作為新的采樣輸入 (框304)。所接收的新的采樣輸入被緩存(框306)，并對新接收的數(shù)據(jù)采樣執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測 處理(框308)?？梢愿鶕?jù)本領(lǐng)域中已知的任何數(shù)據(jù)檢測/解碼器處理來執(zhí)行所述數(shù)據(jù)檢測 處理。在一個(gè)特定情況中，所述數(shù)據(jù)檢測處理包括執(zhí)行通道(信道)檢測處理接著低密度 奇偶校驗(yàn)解碼處理，如本領(lǐng)域中已知的。
確定所述數(shù)據(jù)檢測處理是否收斂(框310)。在所述數(shù)據(jù)檢測處理收斂(框310) 的情況下，所述數(shù)據(jù)輸出被提供作為輸出(框350)。然后，讀取與下一規(guī)定的信息集對應(yīng)的 數(shù)據(jù)(框30 ，并對于下一數(shù)據(jù)輸入重復(fù)框304-310的處理。
替代地，在所述數(shù)據(jù)檢測處理未收斂(框310)的情況下，重讀取與所述規(guī)定的數(shù)據(jù) 集對應(yīng)的數(shù)據(jù)(框32 。這可以包括，例如，對先前讀取的相同數(shù)據(jù)集執(zhí)行與框302相同的處 理。將該新讀取的數(shù)據(jù)集與原始讀取的數(shù)據(jù)集(或者與對于第二或更后讀取的平均數(shù)據(jù)集) 平均(框324)，并將所得到的平均存儲到采樣緩存器(框326)。然后確定是否計(jì)劃數(shù)量的重 讀取已經(jīng)被一起平均(框32幻。在尚未完成計(jì)劃數(shù)量的重讀取(框32 的情況下，再一次 重讀取所述規(guī)定的信息集(框32 ，并對于新讀取的數(shù)據(jù)采樣重復(fù)框324-3 的處理。
替代地，在計(jì)劃數(shù)量的重讀取已經(jīng)并入在所述平均中(框328)的情況下，對平均 采樣執(zhí)行所述數(shù)據(jù)檢測處理(框330)。所述數(shù)據(jù)檢測處理除了到該處理的輸入是平均采 樣集之外，是與先前就框308討論的相同的數(shù)據(jù)檢測處理。確定所述數(shù)據(jù)檢測處理是否收 斂(框33幻。在所述數(shù)據(jù)檢測處理收斂(框33 的情況下，所述數(shù)據(jù)輸出被提供作為輸 出(框350)。然后，讀取與下一規(guī)定的信息集對應(yīng)的數(shù)據(jù)(框30 ，并對于所述下一數(shù)據(jù) 輸入重復(fù)框304-310的處理。替代地，在該數(shù)據(jù)檢測處理未收斂(框33 的情況下，指示 錯誤(框334)。然后，讀取與下一規(guī)定的信息集對應(yīng)的數(shù)據(jù)(框30 ，并對于下一數(shù)據(jù)輸 入重復(fù)框304-310的處理。
轉(zhuǎn)到圖4，示出了根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施例的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)400。數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)400 可以是例如硬盤驅(qū)動器。數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)400包括具有噪聲降低前端的讀通道410。所并入 的噪聲降低前端可以是能夠降低接收信號中明顯的噪聲的任何噪聲降低前端。在本發(fā)明的 一些實(shí)施例中，讀通道410被與上面就圖1討論的類似地實(shí)現(xiàn)。讀通道410接收經(jīng)由讀/寫頭組件476和前置放大器430從盤片478獲得的信息。另外，數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)400包括接口 控制器420、硬盤控制器466、馬達(dá)控制器468、和主軸馬達(dá)472。接口控制器420控制到盤 片478/來自盤片478的數(shù)據(jù)的尋址和時(shí)序。盤片478上的數(shù)據(jù)由可以由磁信號的群組構(gòu) 成，所述磁信號可以由讀/寫頭組件476在該組件被正確地放置盤片478之上時(shí)檢測。在 典型的讀操作中，通過馬達(dá)控制器468將讀/寫頭組件476準(zhǔn)確地放置在盤片478上的期 望的數(shù)據(jù)軌道之上。馬達(dá)控制器468在硬盤控制器466的指引下，通過將讀/寫頭組件476 移動到盤片478上的適當(dāng)數(shù)據(jù)軌道，來既相對于盤片478定位讀/寫頭組件476又驅(qū)動主 軸馬達(dá)472。主軸馬達(dá)472使盤片478以確定的旋轉(zhuǎn)速率(RPM)旋轉(zhuǎn)(spin)。
一旦讀/寫頭組件476鄰近適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)軌道放置，則在通過主軸馬達(dá)472使盤片 478旋轉(zhuǎn)時(shí)通過讀/寫頭組件476感測盤片478上的表示數(shù)據(jù)的磁信號。所感測的磁信號 被提供為表示盤片478上的磁數(shù)據(jù)的連續(xù)、微小的模擬信號。該微小的模擬信號被從讀/寫 頭組件476經(jīng)由前置放大器430傳送到讀通道模塊410。前置放大器430操作用于將從盤 片478獲得的所述微小的模擬信號放大。另外，前置放大器430操作用于將來自讀通道模 塊410的預(yù)定要寫入到盤片478的數(shù)據(jù)放大。反過來，讀通道模塊410將所接收的模擬信 號解碼并數(shù)字化，以重新生成原始寫入到盤片478的信息。在所述數(shù)據(jù)未收斂的情況下，可 以將其重讀取多次，并且然后可以對重讀取的數(shù)據(jù)的平均進(jìn)行解碼和數(shù)字化，如上面就圖1 所討論的。解碼的數(shù)據(jù)被作為讀取數(shù)據(jù)403提供到接收電路。寫入操作基本上與前面的讀 取操作相反，其中寫入數(shù)據(jù)401被提供到讀通道模塊410。然后該數(shù)據(jù)被編碼并寫入到盤片 478。
轉(zhuǎn)到圖5，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的包括具有選擇性前端噪聲 降低電路的接收器595的通信系統(tǒng)591。通信系統(tǒng)591包括發(fā)送器593，其操作用于經(jīng)由如 本領(lǐng)域中已知的傳送介質(zhì)597發(fā)送編碼的信息。通過接收器595從傳送介質(zhì)597接收編碼 的數(shù)據(jù)。接收器595合并有與上面就圖1討論的類似的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，并操作用于解碼所傳 送的信息。在跨傳送介質(zhì)的傳送在接收數(shù)據(jù)中引入過多噪聲的情況下，接收器595的數(shù)據(jù) 檢測處理可能不能夠得出想要的信息。在這樣的情況下，可以從發(fā)送器593請求所述信息 的一次或更多次另外的傳輸。將這些與原始接收的傳輸進(jìn)行平均，以使得所述傳輸中的與 數(shù)據(jù)無關(guān)的噪聲被平均。然后利用接收器595的數(shù)據(jù)解碼處理再處理該平均信號。應(yīng)當(dāng)注 意，傳送介質(zhì)597可以是傳送信息的任何介質(zhì)，包括(但是不限于)有線接口、光學(xué)接口、 無線接口、和/或其組合?；谠诖颂峁┑谋竟_，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到可以就 本發(fā)明不同實(shí)施例使用的可能包括缺陷的多種介質(zhì)。
總而言之，本發(fā)明提供了對于執(zhí)行噪聲降低的數(shù)據(jù)解碼和/或檢測的系統(tǒng)、裝置、 方法和布置。盡管上面已經(jīng)給出了對本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)說明，但是各種 各樣的替代、修改和等效物對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的，而沒有偏離本發(fā)明的精 神。例如，本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例可以應(yīng)用于各種各樣的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)和數(shù)字通信 系統(tǒng)，諸如，例如，帶式記錄系統(tǒng)、光盤驅(qū)動器、無線系統(tǒng)、和數(shù)字預(yù)訂(subscribe)線路系 統(tǒng)。因此，上面的描述不應(yīng)該被作為對由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明范圍的限制。1權(quán)利要求
1.一種噪聲降低的數(shù)據(jù)處理電路，所述電路包括選擇器電路，其中所述選擇器電路基于選擇控制信號提供新的采樣集或者平均采樣集 作為采樣輸出；采樣集平均電路，其中所述采樣集平均電路接收所述新的采樣集并提供所述平均采樣 集，以及其中所述平均采樣集基于所述新的采樣集的兩個(gè)或更多個(gè)實(shí)例；以及數(shù)據(jù)檢測電路，其中所述數(shù)據(jù)檢測電路接收所述采樣輸出，以及其中所述數(shù)據(jù)檢測電 路對所述采樣輸出執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測算法，并提供所述選擇控制信號和數(shù)據(jù)輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的電路，其中所述電路進(jìn)一步包括采樣緩存器，其中所述采樣緩存器存儲來自所述選擇器電路的采樣輸出，以及其中所 述采樣緩存器將所述采樣輸出提供到所述數(shù)據(jù)檢測電路。
3.如權(quán)利要求1所述的電路，其中所述采樣集平均電路包括采樣緩存器，其中所述采樣緩存器存儲來自所述選擇器電路的采樣輸出，以及其中所 述采樣緩存器將所述采樣輸出提供到所述數(shù)據(jù)檢測電路；以及加法器電路，其中所述加法器電路將所述新的采樣集加到所述采樣輸出。
4.如權(quán)利要求3所述的電路，其中所述采樣緩存器包括除法器電路，以及其中所述除 法器電路將所述采樣輸出除以所述采樣輸出中所包含的所述新的采樣集的實(shí)例的數(shù)目，以 及其中所述除法器電路的輸出被作為所述采樣輸出提供到數(shù)據(jù)檢測電路。
5.如權(quán)利要求3所述的電路，其中所述采樣輸出中所包含的所述新的采樣集的實(shí)例 的數(shù)目是二的冪，其中移位電路將所述采樣輸出除以所述采樣輸出中所包含的所述新的采 樣集的實(shí)例的數(shù)目，以及其中所述移位電路的輸出被作為所述采樣輸出提供到數(shù)據(jù)檢測電 路。
6.如權(quán)利要求1所述的電路，其中在所述數(shù)據(jù)檢測電路在處理所述新的采樣集的初始 實(shí)例時(shí)未收斂的情況下，所述選擇控制信號被斷言以選擇所述平均采樣集作為所述采樣輸出ο
7.如權(quán)利要求1所述的電路，其中所述數(shù)據(jù)檢測電路包括通道檢測器；以及低密度奇偶校驗(yàn)解碼器，其中所述通道檢測器接收所述采樣輸出，以及其中所述通道 檢測器的輸出被提供到所述低密度奇偶校驗(yàn)解碼器。
8.如權(quán)利要求7所述的電路，其中所述數(shù)據(jù)檢測電路進(jìn)一步包括軟/硬判決緩存器，以 及其中通過所述軟/硬判決緩存器提供所述數(shù)據(jù)輸出。
9.如權(quán)利要求7所述的電路，所述數(shù)據(jù)檢測電路進(jìn)一步包括平均重試邏輯電路，其中 所述平均重試邏輯電路接收所述低密度奇偶校驗(yàn)解碼器是否收斂的指示，以及其中所述平 均重試邏輯電路斷言所述選擇控制信號。
10.一種用于執(zhí)行降低噪聲的數(shù)據(jù)處理的方法，所述方法包括接收新的采樣集的第一實(shí)例；對所述新的采樣集執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測，其中所述數(shù)據(jù)檢測不收斂；接收所述新的采樣集的第二實(shí)例；執(zhí)行采樣集平均，其中所述采樣集平均包括至少將所述新的采樣集的所述第一實(shí)例與 所述新的采樣集的所述第二實(shí)例相加以生成平均采樣集；以及對所述平均采樣集執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)檢測包括執(zhí)行通道檢測和低密度奇偶校驗(yàn)解碼。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述方法進(jìn)一步包括接收所述新的采樣集的第三實(shí)例；接收所述新的采樣集的第四實(shí)例；以及其中所述采樣集平均包括將所述新的采樣集的所述第一實(shí)例、所述新的采樣集的所述 第二實(shí)例、所述新的采樣集的所述第三實(shí)例、以及所述新的采樣集的所述第四實(shí)例相加；并 除以四來生成所述平均采樣集。
13.一種用于有選擇地執(zhí)行降低噪聲的數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)輸入，其中所述數(shù)據(jù)輸入由介質(zhì)獲得；數(shù)據(jù)處理電路，其中所述數(shù)據(jù)處理電路包括選擇器電路，其中所述選擇器電路基于選擇控制信號提供新的采樣集或者平均采樣集 作為采樣輸出；采樣集平均電路，其中所述采樣集平均電路接收所述新的采樣集并提供所述平均采樣 集，以及其中所述平均采樣集基于所述新的采樣集的兩個(gè)或更多個(gè)實(shí)例；以及數(shù)據(jù)檢測電路，其中所述數(shù)據(jù)檢測電路接收所述采樣輸出，以及其中所述數(shù)據(jù)檢測電 路對所述采樣輸出執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測算法，并提供所述選擇控制信號和數(shù)據(jù)輸出。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述介質(zhì)是磁存儲介質(zhì)。
15.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述介質(zhì)是傳輸介質(zhì)。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述傳輸介質(zhì)選擇自由以下構(gòu)成的組無線傳輸 介質(zhì)、有線傳輸介質(zhì)、以及光傳輸介質(zhì)。
17.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述采樣集平均電路包括采樣緩存器，其中所述采樣緩存器存儲來自所述選擇器電路的采樣輸出，以及其中所 述采樣緩存器將所述采樣輸出提供到所述數(shù)據(jù)檢測電路；以及加法器電路，其中所述加法器電路將所述新的采樣集加到所述采樣輸出。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述采樣緩存器包括除法器電路，以及其中所述 除法器電路將所述采樣輸出除以所述采樣輸出中所包含的所述新的采樣集的實(shí)例的數(shù)目， 以及其中所述除法器的輸出被作為所述采樣輸出提供到所述數(shù)據(jù)檢測電路。
19.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述采樣輸出中所包含的所述新的采樣集的實(shí)例 的數(shù)目是二的冪，其中所述移位電路將所述采樣輸出除以所述采樣輸出中所包含的所述新 的采樣集的實(shí)例的數(shù)目，以及其中所述移位電路的輸出被作為所述采樣輸出提供到所述數(shù) 據(jù)檢測電路。
20.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中在所述數(shù)據(jù)檢測電路在處理所述新的采樣集的初 始實(shí)例時(shí)未收斂的情況下，所述選擇控制信號被斷言以選擇所述平均采樣集作為所述采樣 輸出。
全文摘要
本發(fā)明的多種實(shí)施例提供了用于數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)和方法。例如，本發(fā)明的某些實(shí)施例提供了噪聲降低的數(shù)據(jù)處理電路。所述電路包括選擇器電路、采樣集平均電路、以及數(shù)據(jù)檢測電路。所述選擇器電路基于選擇控制信號提供新的采樣集或者平均采樣集作為采樣輸出。所述采樣集平均電路接收所述新的采樣集并提供所述平均采樣集。所述平均采樣集基于所述新的采樣集的兩個(gè)或更多個(gè)實(shí)例。所述數(shù)據(jù)檢測電路接收所述采樣輸出，并且對所述采樣輸出執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測算法，并提供所述選擇控制信號和數(shù)據(jù)輸出。
文檔編號G11B20/10GK102037513SQ200980117865
公開日2011年4月27日 申請日期2009年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月20日
發(fā)明者R·勞斯馬伊爾, 劉靖峰, 宋宏偉, 李元興, 楊少華, 譚衛(wèi)軍 申請人:Lsi公司