專利名稱：用于使用維特比檢測的磁盤磁動器的寬雙相數字伺服信息,檢測和估計的制作方法
本申請要求1995年10月23日申請的美國臨時申請NO.60/006013的利益。本申請涉及1994年10月12日申請的美國專利申請，序號No08/320,540。
本發(fā)明涉及用于存儲、檢測和估計存于磁盤驅動器媒體上伺服信息的設備與方法，尤其涉及對部分響應的最大似然率檢測通道和磁盤媒體有用的設備與方法。
通過閱讀記錄于磁盤表面上數據磁道內的伺服信息，磁盤驅動器磁頭定位器伺服系統(tǒng)能夠估計數據傳感器磁頭的位置。所記錄的伺服信息通常包括磁道(即柱面和磁頭)地址和伺服脈沖串。磁盤表面上各個園周數據磁道都有一個唯一的磁道地址，這個地址是在嵌入磁道中的伺服扇區(qū)中記錄的；并且伺服脈沖串模式通常每兩個或多個磁道重復一次。當磁盤驅動器查找一個徑向磁道位置時，就用磁道地址作近似定位信息，以近似地估計讀磁頭的位置；并且用伺服脈沖串作精細定位信息，以便把磁頭準確地定位于所期望的徑向位置上。
在讀磁道地址的同時進行查找時，可能把磁頭定位于兩個相鄰磁道之間。在這種情況下，磁頭可能從這兩個磁道接收疊加的信號。一個解決這種非單值性問題的方法是，把磁道地址編碼成葛萊碼地址，使任何兩個相鄰磁道的編碼地址僅由于單獨位位置而彼此不同。用這種方法可在磁頭讀兩個磁道時，使譯碼地址以后非單值性變成一個磁道，而一個磁道的差錯在查找時是允許的。
按照一種已知的技術，把各個數據磁道都分成多個扇區(qū)。每個扇區(qū)都包括一個標題段，后面有一個數據段。標題段通?？梢园ㄒ粋€DC擦除字段，一個前置字段，一個標題同步字符，一個磁道地址字段(粗伺服信息)，和一個伺服脈沖串字段(精伺服信息)。數據段通?？梢园硪粋€前置字段，一個數據同步字符，一個用戶數據塊，和一些糾錯字節(jié)。在這個實例中，標題段是用與數據段相同的數據速率記錄的，并把通過一個磁盤驅動器中單獨讀通道結構進行的同步峰值檢測，用于讀標題段和數據段中的信息。在授予Leis等人的共同轉讓美國專利No.5,036,408中有這種方法的一個實例，該專利題為“高效磁盤格式和同步系統(tǒng)”，在此編入它的公開供參考。
另一已知技術是使用同軸數據磁道的徑向區(qū)或帶，每個區(qū)都有與區(qū)盤半徑有關的數據傳送速率。在這個實例中，用一系列的徑向延伸嵌入伺服扇區(qū)來隔離數據區(qū)，這些伺服扇區(qū)是廠家用伺服信息以單獨的數據傳送速率記錄的。一個伺服數據恢復電路從數據傳感器經過各扇區(qū)時讀出的信息中，異步地(即，未對輸入伺服數據鎖相)恢復一個伺服地址標記，一個磁道號和精細位置信息。伺服恢復電路是與用于用戶數據信息峰值檢測的閱讀通道電子電路相分離的。在授予Moon等人的題為“用于帶有數字嵌入扇區(qū)伺服的磁盤驅動器的伺服數據恢復電路”的一共同轉讓美國專利No.5,420,730中描述這個實例，在此編入它的公開供參考。
一個一直限制磁記錄應用峰值檢測技術中數據存儲密度的因素是，在通量變化增加到互相接近時發(fā)生的符號間干擾。一種既能提高磁記錄中通量密度又能準確讀出所記錄數據的技術是采用同步抽樣數據檢測。這種技術通常叫作“部分響應的最大似然率”(PRML)信號傳輸法，它以增加電路的復雜性為代價，提供某些改進的數據存儲密度；它包括在信號流的模擬側或數字側或兩側快速地模擬數字轉換處理和通道均衡化。在授與Abbott等人的題為“使用段伺服的PRML同步抽樣數據檢測和異步檢測的磁盤驅動器”的共同轉讓美國專利No.5,345,342中，給出使用PRML的磁盤驅動器的一個實例，在此編入它的公開供參考。在這個專利中描述的方法使同步抽樣數據檢測通道內的專門電路，能夠在以恒定伺服數據速率記錄的嵌入伺服扇區(qū)中異步地檢測其磁道數值；而用戶數據速率由于徑向數據區(qū)橫過記錄盤而是不同的。伺服脈沖串是使用常規(guī)峰值檢測和抽樣與保持技術來閱讀和處理的。
在一個以后授與Fisher的題為“PRML抽樣數據通道同步伺服檢測器”的共同轉讓美國專利No.5,384,671中，載有由上述Abbott等人專利提出的關于異步伺服抽樣技術的改進，在此編入它的公開供參考。在這種方法中，一個同步抽樣數據檢測系統(tǒng)的計時回路是鎖相于伺服信息的，而包括磁道地址和精細位置信息的伺服信息是同步地抽樣和譯碼的。在這種方法中，伺服前置字段是按照常規(guī)的1/4T正弦波模式記錄的，它相當于一個峰值檢測通道中的2T模式(T代表一個單位抽樣單元或間隔)。
已知維特比檢測器可用于同步抽樣數據檢測通道內。在授與Nguyen的題為“用于PRML IV類抽樣數據檢測的具有可調檢測閾的維特比檢測器”的共同轉讓美國專利No.5,341,387中，提供關于維特比檢測器的一個實例，在此編入它的公開供參考。
雖然這些先有方法在一定時期工作良好，但由于每單位尺寸磁盤的數據存儲容量和數據傳送速率增加，直接導致而至今未解決改進磁盤驅動器磁頭伺服格式、結構和方法的需求問題。
本發(fā)明之總目的在于提供改進和簡化的方法、設備和數據格式，以便在具有部分響應的最大似然率的同步抽樣數據檢測通道的磁盤驅動器中，尋址數據磁道。
本發(fā)明之另一目的在于提供一種伺服格式和設備，用于不需要分隔峰值檢測硬件的PRML磁盤驅動器。
本發(fā)明之又一目的在于提供一種PRML磁盤驅動器中的簡化地址譯碼方法和設備。
本發(fā)明之又一目的在于提供一種高效伺服地址格式，它使更高的代碼速率、更少的單元時間和更小的冗余能夠用于，在PRML磁盤驅動器內同步抽樣和檢測的嵌入伺服扇區(qū)。
在本發(fā)明的一個方面，磁盤驅動器包括至少一個旋轉數據存儲盤，它具有一個確定一些記錄磁道的主表面，這些磁道由一些窄伺服輻條分成一些數據扇區(qū)。磁道的各個數據扇區(qū)是用按照一個有預定距離的代碼來編碼的用戶數據和用戶數據代碼速率來記錄的。各個伺服輻條具有至少一個伺服信息字段，該字段以等于用戶數據代碼速率四分之一的伺服代碼速率按照一種寬雙相模式來編碼。在本發(fā)明的這個方面，一種同步抽樣數據檢測通道包括一個由在記錄磁道上方的伺服控制致動器定位的數據傳感磁頭；一個用于從至少存在于伺服信息段的通量變化中接收由數據傳感磁頭磁感應出的電模擬信號的前置放大器；一個用于同步地抽取電模擬信號以產生數字樣品的數字取樣器；和一個為了從同步抽樣數據檢測通道中接收數字樣品而耦合的維特比檢測器，以便按照一個最大似然率伺服數據序列來譯碼所編碼的寬雙相模式。
維特比檢測器可能包括一個差分量度檢測器或一個樹搜索檢測器。
同步抽樣數據檢測通道可以包括一個調節(jié)到一個部分響應的IV類目標頻譜的有限脈沖響應濾波器；在這個實例中，維特比檢測器被連接成可從有限脈沖響應濾波器的輸出中接收均衡化的數字樣品。
另外，同步抽樣數據檢測通道可以包括一個有限脈沖響應濾波器，用于根據一個1-D2脈沖響應(部分響應，IV類)(D表示一個一位單元延遲)來篩選數字樣品；和一個在有限脈沖響應濾波器下游連接的1+D濾波器以便提供按照一個1+D-D2-D3脈沖響應(EPR4)來篩選的數字樣品。在這個實例中，維特比檢測器被連接成可從1+D濾波器的輸出中接收EPR4均衡化的寬雙相樣品。
在多個伺服信息字段中記錄的寬雙相磁鐵模式可以被安排成對一個二進制0信息值是--++磁鐵模式，和對一個二進制1信息值是--++磁鐵模式。
在每個伺服輻條內可以提供多個伺服信息字段，并且字段之一可以包含一個伺服地址標記模式，例如一個用于標記伺服信息塊開始的9符號字000100101(二進制)。至少一個伺服信息字段可以包含一個預定位長度的葛萊編碼磁道號二進制模式。這種模式首先被譯碼成一個寬雙相代碼，然后被譯碼成一個葛萊代碼。磁道號二進制模式可以包括一個奇偶性符號；并且在這種情況下，通道可以包括用于接收譯碼磁道號二進制模式和檢驗奇偶性符號的電路。
在本發(fā)明的一個相關方面，伺服信息字段可以包含兩個預定位長度的磁道號二進制模式，從而有一個磁道的第一磁道號地址，和一個與該磁道相鄰的磁道的第二磁道號地址。在一種優(yōu)選格式中，用伸入第二磁道的一半磁道偏移量來記錄第二磁道號。作為本發(fā)明的又一個相關方面，一個伺服信息字段還可以包括一個糾錯代碼字段，該字段保持針對第一和第二磁道號計算的糾錯值；在這種安排下，通道包括一個糾錯代碼譯碼和糾正電路，用于譯碼、核對和糾正第一和第二磁道號的譯碼值。
研究結合附圖介紹的一個最佳實施例的如下詳細描述，會更充分地了解和理解本發(fā)明的這些和另一些目的，優(yōu)點，方面和特點。
在附圖中

圖1是一個提供PR4和EPR4目標的磁盤驅動器讀通道的方塊圖。
圖2是一個磁盤驅動器中磁盤的記錄表面的示意圖。
圖3說明一個記錄于磁盤的磁道上的伺服扇區(qū)上的信號。
圖4是伺服扇區(qū)的諸字段的方塊圖。
圖5A是一個來自單獨寫電流脈沖的磁記錄的模擬信號響應的曲線圖，其中通道已被均衡化成EPR4目標頻譜。
圖5B是一個對例如一個二進制1(“--++”)寬雙相寫電流序列的模擬信號響應的曲線圖。
圖5C是一個對例如一個二進制0(“++--”)寬雙相寫電流序列的模擬信號響應的曲線圖。
圖5D是一個對例如二進制100序列(”--++++--++--”)之類的寬雙相序列的模擬信號響應的曲線圖。
圖6A說明沒有徑向干擾的磁道號的第一伺服扇區(qū)布置。
圖6B說明沒有徑向干擾的磁道號的第二伺服扇區(qū)布置。
圖7是一個帶有高亮度化的一些寬雙相路徑的PR4通道的格子圖。
圖8A是一個帶有4個同時抽取樣品的寬雙相PR4通道的格子圖。
圖8B是圖8A的簡化。
圖9是一個用于寬雙相代碼的差分量度維特比檢測器的方塊圖。
圖10是一個用于寬雙相代碼的樹狀查找維特比檢測器的方塊圖。
圖11是一個帶有一些高亮度化的寬雙相路徑的EPR4通道的格子圖。
圖12A是一個帶有4個同時抽取樣品的寬雙相EPR4通道的格子圖。
圖12B是一個圖12A圖的簡化圖。
圖13A-13E是說明伺服脈沖串格式的圖。
圖14A-14B是伺服脈沖串檢測器的方塊圖。
轉向圖1，磁盤驅動器10裝有一個可編程和自適應PR4，ML讀通道。磁盤驅動器10可以是多個實施例之一，例如在授與Abbott等人的題為“使用有數字自適應均衡化的PRML IV類抽樣數據檢測的磁盤驅動器”的共同轉讓美國專利No.5,341,249中，公開過這種實施例，在此編入它的公開供參考(這個專利就是Abbott等人美國專利號5,345,342中的專利，參考以上所述)。
驅動器10包括至少一個數據存儲盤16。和常規(guī)的情況一樣，按照一種在各磁盤16的盤面上方的“浮動”關系結合一個數據傳感磁頭26，例如一個磁阻磁頭。根據在旋轉磁盤16的各存儲表面上確定的多個同軸數據存儲磁道71中的一些選擇磁道，定位磁頭26，如圖2所示。
例如按照一般轉讓的美國專利No.5,170,299中描述的在此編入其公開供參考用的方法，用一個在磁盤16的選擇數據存儲表面上的伺服記錄器來寫入嵌入的伺服模式，如圖2所示。
在讀出期間，當磁頭26在極接近所選擇數據磁道71上方處浮動時，把由磁頭26傳感的通量變化用一個閱讀前置放大器電路28來預放大。然后把經預放大的模擬信號(或“讀出信號”)送入一個模擬可變增益放大器(VGA)38中。在受控的放大以后，再把讀出的信號通過一個可編程模擬濾波器/均衡器級40。
編制模擬濾波器/均衡器40的程序，使它對于一個傳感磁頭26正在其中讀出數據的所選數據區(qū)70的數據傳送速率是最佳化的。然后使均衡化的模擬讀出信號在一個高速模擬-數字(A/D)轉換器46之內經受抽樣和量化；當同步于用戶數據時，就生成至少5位分辨率的原始數據樣品{x(K)}。
一個自適應數字FIR濾波器48使用一些自適應濾波器系數去按照所期望PR4通道響應特征來篩選和調整原始數據樣品{x(K)}，以產生經篩選和調整的樣品{y(K)}。然后使來自FIR濾波器48的帶通濾波和調整的數據樣品{y(K)}經過一個數據總線路徑49到達一個維特比檢測器(未示出)，該檢測器用PR4目標檢測用戶數據。在這些使用PR4和EPR4目標的實施例中，來自FIR濾波器48的濾波和調整樣品{y(K)}還通過一個1+D濾波器50，濾波器50的輸出路徑51提供濾波到EPR4通道響應特性的信號。(如果只期望一個EPR4目標，就直接用適當的系數編制FIR濾波器48的程序，而不需要1+D濾波器50)。
在磁盤驅動器10內還裝有一個伺服發(fā)動機32，后者按照譯碼寬雙相伺服信息值而導出一些用于例如控制一個旋轉音圈磁頭定位器結構30的磁頭位置控制和校正值，以及一些按照本發(fā)明的原理譯碼的脈沖串值。
在具有一個時鐘位時間周期T的數據抽樣速率下，抽取包括原始數據樣品{x(K)}和濾波后樣品{y(K)}在內的樣品。這個時間T相當于在抽樣速率下的一個“位單元”，或者更簡單地說，一個“單元”。一個計時回路44可以接收例如路徑49上的PR4目標樣品，并且由模擬-數字A/D轉換器46在期望抽樣部位使抽樣同步和量化。同樣，一個增益回路36可以例如根據路徑49上的PR4目標樣品來控制VGA38。在參考文獻Abbott等人美國專利號5,345,342中描述了計時和增益回路。還可以提供一個DC補償控制回路37，以便根據PR4目標樣品來調節(jié)用于DC補償的補償放大器93。在授與Ziperovich的題為“實時DC補償控制及相關方法”的共同轉讓美國專利No.5,459,679中，描述典型的DC補償回路，在此編入它的公開供參考。
如圖2所示，一個存儲盤16的典型數據存儲表面具有多重同軸數據磁道71，在一個內接合區(qū)域LZ與一個徑向最外周邊數據磁道區(qū)70-1之間的多個數據記錄區(qū)70中，最好安排磁道71。在所述實例中，按照安排成例如9個數據區(qū)來示出數據磁道；9個區(qū)例如包括最外區(qū)70-1，和徑向向內的諸區(qū)70-2.70-3.70-4.70-5.70-6.70-7.70-8和70-9。實際上，現在優(yōu)選多個區(qū)。每個數據區(qū)都具有一個選擇的位傳送速率，使特定半徑區(qū)的區(qū)域變化域密度最佳化。
圖2還描述一系列徑向延伸嵌入伺服扇區(qū)或“輻條”68，它們是按盤16周線等間隔的。用圖3方法概述，舉例來說，各伺服扇區(qū)68基本上包括沿周向交錯的徑向補償伺服脈串的一個伺服前置字段68A，一個伺服標識字段68B和一個字段68C。在本實例中，雖然每磁道的數據扇區(qū)的數目是從數據區(qū)到數據區(qū)地變化的，但例如每磁道的嵌入伺服扇區(qū)68的數目仍然在整個盤16的表面區(qū)內是恒定的。
最好在工廠用常規(guī)伺服寫入設備按照單獨數據單元速率和從磁道到磁道的相位相關性，來記錄伺服扇區(qū)68。在共同轉讓的美國專利No.4,920,442中描述一種激光伺服記錄器以及適用于伺服記錄器的磁頭臂夾具，在此編入它的公開供參考。另外，用區(qū)域化的數據單元速率寫入諸伺服扇區(qū)，如共同轉讓的美國專利No.5,384,671所示，已如上所述。
轉到圖4，舉例來說，每個伺服扇區(qū)68或“輻條”都有一個嵌入伺服信息的伺服標識字段，如圖所示。在基本上沒有轉換或有幾個轉換的盤上一個清潔區(qū)中，有一個尺寸例如為40個單元(在圖4中用時間“40T”表示)的任選DC擦除字段731，它能夠用于標志伺服扇區(qū)68的開始?？梢园凑找环N期望長度的2T重復模式，例如“--++--++--++”，寫入一個例如其尺寸為160個單元的前置同步信號字段732。由計時和增益回路使用前置同步信號字段732，以便相對于輸入模擬信號而建立正確的增益和鎖相，從而由模擬-數字轉換器46控制抽樣量化。任選DC擦除字段731和前置同步信號字段732共同構成圖3的前置字段68A。
一個伺服地址標記733用于重置成幀時鐘。其后面是例如磁道號的三個最低有效位(LSB)。雖然應該提供至少一位信息，使旋轉位置可以確定，但全輻條號735是任選的。至少記錄一次整個磁道號736。磁頭號(未示出)也可作為伺服地址信息的一部分來記錄。伺服地址標記733、LSB字段734和全輻條號字段735共同構成圖3的伺服標識字段68B。
在地址信息后面，記錄伺服脈沖串737，它們用于確定相對于磁道中心的磁頭位置，如下面所述。此后給出各種伺服模式的實例。字段737中這些模式與圖3的字段68C有關。伺服段68的一些或全部字段的長度可以是可編程尺寸的。在那些描述過的字段之中或之后，也可以記錄信息的其他字段。
現在我們轉向描述寬雙相編碼，舉例來說，它們可以用于一些或全部的伺服扇區(qū)68的數字數據存儲字段，例如伺服地址標記733，LSB字段734，輻條號字段735和磁道號字段736。在寫入數字數據時，以一個未編碼的位(即一個0或一個1)開始，它被看成是一個符號。通過向一個單元指定一個或多個正負號或一些磁鐵(+或-)的編碼，在磁盤上記錄一些符號。(有些歧義，正負號也可以看成是0或1)。在雙相代碼中，使用兩種正負號，并且各符號可以編碼如下1-＞+-0-＞-+我們用代碼速率1/4定義一個寬雙相(WBP)代碼如下0-＞++--1-＞--++DC擦除字段731應該沒有通量變化，不能被WBP編碼。
對PLL和AGC鎖，前同步信號字段732可以用例如40或一個可編程的WBP符號‘1”的號(或者單元“--++”)進行WBP編碼。
伺服地址標記(“SAM”)733可以是一個按照標記一個伺服塊開始的WBP編碼的9符號字‘000100101’。這個SAM具有一種性質全部移位(自動相關)是至少在5個位置上不一致的，從而容許2個獨立的錯誤而不喪失同步性。當附加到剛才描述的前同步信號字段732上時，序列看起來象‘…1111111000100101’。這是一個修正的Barker序列。
磁道號736可以是一個14符號地址或更大的地址，首先用一個正規(guī)葛萊代碼(用代碼速率＝1)把它編碼，然后可以添加一個奇偶性符號。其結果是WBP編碼的。奇偶性符號，如果有的話，不能在查找時間使用，只能在閱讀時間使用，以檢測單獨的錯誤。葛萊編碼用于在閱讀磁頭26在查找時間處于磁道之間時且同時閱讀兩個相鄰磁道地址時，避免大的錯誤。
在另一種伺服扇區(qū)布置中，在每個伺服扇區(qū)68中寫兩次磁道地址(磁道號)，并且成對的磁道地址是彼此不同的。在圖6A中，先寫入奇數磁道地址(A1，A3，A5，A7)，后寫入偶數磁道地址(A2，A4，A6，A8)，如圖中按徑向列所示。在圖6B中，第二列記錄與第一列相同的磁道號，但第二列用一種半磁道偏移法來記錄。在兩種格式中，讀磁頭26的每個位置能夠閱讀兩列的至少一列中的一個地址，而沒有來自相鄰磁道的干擾。由于這個緣故，就不需要葛萊編碼，并且可把ECC字段附加到各個地址上，如所示。在第一種格式(圖6A)中，不定性是一個磁道；在第二種格式(圖6B)中，不定性是半個磁道。在查找中，人們可以識別一個要用來自有兩個磁道周期的伺服脈沖串的位置誤差信號來閱讀的列。對這種應用，應靠近磁道地址定位伺服脈沖串，使閱讀磁頭26的徑向位置在磁頭閱讀伺服脈沖串時和在磁頭閱讀磁道地址時沒有明顯的變化。
有PR4目標的WBP代碼的維特比檢測器在自適應FIR濾波器48的路徑49的輸出是一個PR4(IV類部分響應)目標，它具有1-D2的脈沖響應，D代表一個位單元遲延。如圖7所示，描述PR4目標所需的狀態(tài)數是4。圖7示出PR4目標的維特比檢測器格子圖，圖中實線表示WBP路徑，虛線表示非WBP路徑。全部路徑都是有效的PR4路徑。在格子上，各個WBP路徑都用‘±/W’形式的表示法標記，其‘+’或‘-’表示磁盤上的磁化(在單元中寫入的)，‘W’表示在維特比檢測器輸入處的波形樣品。圖7示出檢測器的4個時間階段，從在時間K-1開始檢測WBP編碼符號的起始狀態(tài)，到在時間K+3結束為止。磁鐵‘-’也表示成一個‘0’，磁鐵‘+’表示成‘1’。這樣，例如狀態(tài)00(標號80)表示，前兩個單元被讀成‘--’。
轉向格子，如果檢測器在時間K-1處于標號80的00狀態(tài)，并且下一個樣品值是1，則檢測器在時間K轉到標號81的01狀態(tài)。這個在時間K-1的分支的磁鐵(或等效地，寫電流)是‘+’，這是來自00狀態(tài)的‘-’的轉移，會理想地導致樣品值為1。同樣，如果檢測器在時間K-1處于標號83的狀態(tài)11，并且在時間K的樣品值是-1，則檢測器在時間K轉到標號82的狀態(tài)10。這個在時間K-1分支的磁鐵是‘-’，這是一個來自11狀態(tài)的‘+’的負轉移，會理想地導致樣品值為-1。
應當指出，因為各個WBP符號占據4個單元，故必須知道各個WBP符號的開始和結束，才能操作檢測器。這種4單元同步叫作塊(chunk)同步。
在實現塊同步以后，能夠使格子一次更新4個樣品，它們只有兩個原始格子狀態(tài)00和11。因此，4狀態(tài)維特比檢測器能夠簡化成兩個狀態(tài)，如圖8A中分別用標號80和83所示。在圖8A中，只用每個分支給出檢測器輸入的樣品值。應當指出，每個所示樣品都是重復兩次。這樣，通過取每兩個輸入樣品的平均值，然后以半個時鐘速率處理所得的流，就可簡化諸格子。在簡化的格子中，如圖8B所示，塊以時間K-1，K+1和K+3開始(由于狀態(tài)簡化，故時間軸K已被增大兩倍)。
一個第一維特比檢測器，我們稱它為差分度量檢測器，用于有PR4目標的代碼；現在依照圖8B所示的狀態(tài)和轉移來描述它。令a0(K-1)描述在時間K-1的存活路徑的狀態(tài)，它在時間K+1以狀態(tài)0結束。令a1(K-1)描述在時間K-1的存活路徑的狀態(tài)，它在時間K+1以狀態(tài)1結束。令y(K)表示在平均以后，例如在時間K在輸出路徑49以FIR濾波器48接收的兩個樣品的平均以后，所接收的噪聲樣品。令m0(K)描述在時間K的狀態(tài)0的路徑度量。令m1(K)描述在時間K的狀態(tài)1的路徑度量。令m(K)＝m0(K)-m1(K)。這是差分度量。
可以把用于差分度量檢測器的譯碼算法按照偽代碼表達如下如果(m(K-1)-2y(K)＞1)則{m(K-1)＝4y(K+1)-2y(K)-1；a0(K-1)＝a1(K-1)＝1；/*兩個路徑合并成狀態(tài)1*/}否則如果(m(K-1)-2y(K)＜-1)則{m(K+1)＝4y(K+1)-2y(K)+1；a0(K-1)＝a1(K-1)＝0；/*兩個路徑合并成狀態(tài)0*/}否則{m(K+1)＝-m(K-1)+4y(K+1)；a0(K-1)＝1；a1(K-1)＝0/*路徑不合并*/}圖9是一個說明用于WBP代碼的差分度量維特比檢測器實施的方塊圖。方塊84計算a＝m(K-1)-2y(K)。在方塊85，對x和y計算兩個邏輯值0和1(分別為假和真)如下x＝a＞1，和y＝a＜-1。方塊85還計算值a0(K+1)和a1(K+1)，它們是在時間K+1存活路徑的狀態(tài)，它們分別在時間K+3結束于狀態(tài)0和1。把這些值供給一個存活存儲器86，按圖8所示進行計算，即a0(K+1)＝NOTy，和a1(K+1)＝x方塊86執(zhí)行一個標準維特比檢測器存活存儲，它的輸出86a是檢測器的輸出。選擇存活存儲的深度，以滿足檢測器的性能要求；對在此所述的應用來說，一個至少為1的深度通常是足夠的。
在方塊87，計算一個在差分度量計算應用中的Z值如下如果(x，y)＝＝(1，0)，則z＝-2y(K)-1；如果(x，y)＝＝(0，1)，則z＝-2y(K)+1；否則 z＝-m(K-1)方塊88用這計算值z輸出m(K+1)，其計算如下m(K+1)＝4y(K+1)+z在寄存器89中用4T(一個WBP符號時間)來延遲這個輸出88a，而寄存器的輸出89a是輸到方塊87的輸入值m(K-1)。(這個在K＝0的m(K-1)的初始值是0)一個第二維特比檢測器，我們把它叫作樹搜索檢測器，用于WBP代碼；現在依照圖8B所示的狀態(tài)和轉移來描述它。必須強制樹搜索檢測器以初始狀態(tài)開始，因為假定兩個存活路徑在時間K-1合并。然后從下述諸項檢測在時間K+1的存活路徑a(K-1)，它表示在時間K-1的合并存活路徑；和y(K)，y(K+1)，y(K+2)和y(K+3)，它們是例如在FIR濾波器48的輸出49產生的均衡化和平均化樣品。
在伺服扇區(qū)字段方面，以一個已知狀態(tài)啟動樹搜索檢測器的要求是適當的，因為可以例如用一個已知字段，例如前置同步信號字段732來人工轉移狀態(tài)。
樹搜索檢測器的譯碼算法可以用偽代碼表達如下metric1＝y(tǒng)(K)-2y(K+1)+y(K+2)metric2＝y(tǒng)(K)-2y(K+1)+2y(K+3)；
若(a(K-1)＝＝0)，則a(K+1)＝(metric1＜0)或((metric1＜1)和(metric2＜0.5))否則a(K+1)＝(metric1＜-1)或((metric1＜0)和(metric2＜-0.5))；如上所述，在這些計算中，一個邏輯假是一個算術0，和一個邏輯真是一個算術1。
圖10是一個用于WBP代碼的樹搜索維特比檢測器實施的方塊圖。方塊91和92按照上述定義分別計算metric1和metric2。在輸入端90a和90b，方塊90分別接收樣品y(K+1)和y(K)，并且由它們計算y(K)-2y(K+1)。這是在方塊91的輸入端91b和方塊92的輸入端92a提供的。在輸入端91a，方塊91還接收樣品y(K+1)；在輸入端92b，方塊92還接收樣品y(K+3)。在路徑91c，把Metric1輸出到方塊93。在路徑92c，把Metric2輸出到方塊93。方塊93按照上述偽代碼的陳述，從metric1、metric2和a(K-1)計算a(K+1)，并且在路徑93a輸出它。把方塊93的輸出93a輸入到一個4T延遲寄存器94，寄存器94在路徑94a把a(K-1)供給方塊93。
具有EPR4目標的WBP的維特比檢測器轉向圖11，我們研究檢測被WBP編碼的EPR4目標的一個維特比檢測器的實施。EPR4目標具有1+D-D2-D3的脈沖響應。描述EPR4目標所需的狀態(tài)數是8。圖11是一個具有高亮度化寬雙相路徑的EPR4通道的格子圖。這圖類似于圖6所示PR4通道的圖，不同處在于有8個狀態(tài)和5個可能的樣品輸入-4，-2，0，2，和4。
轉到圖12A，在實現塊同步以后，能使EPR4格子一次更新4個樣品，原始格子只有兩個狀態(tài)。在圖12A中，把原始狀態(tài)100和011更名為0和1，并且在分支上只示出在維特比檢測器輸入端的樣品值。通過用2除輸入樣品值，可以進一步簡化格子圖，如圖12B所示。
如同圖8B的簡化格子圖的情況一樣，現在我們根據圖12B描述用于具有EPR4目標的WBP代碼的兩個維特比檢測器。
第一個檢測器是一個差分度量檢測器，基本上類似于結合圖9描述的差分度量檢測器。令a0(K-1)描述在時間K-1的存活路徑的狀態(tài)，它在時間K+3以狀態(tài)0結束。令a1(K-1)描述在時間K-1的存活路徑的狀態(tài)，它在時間K+3以狀態(tài)1結束。令y(K)表示所接收的噪聲樣品，例如在定標理想值-2，-1，0，1和2以后在時間K在輸出路徑49從FIR濾波器48接收的兩個樣品的平均值。令m0(K)描述在時間K的狀態(tài)0的路徑度量。令m1(K)描述在時間K的狀態(tài)1的路徑度量。令m(K)＝m0(K)-m1(K)。這是差分度量。
可以用一種偽代碼把用于差分度量檢測器的譯碼算法表達如下thr(K-1)＝m(K-1)-2y(K-1)-4y(K-2)+2y(K-3)；若(thr(K-1)＞2)，則{m(K+3)＝8y(K)+2y(K-1)-4y(K-2)-2y(K-3)-2；a0(K-1)＝a1(K-1)＝1；/*兩個路徑合并為狀態(tài)1*/}否則若(thr(K-1)＜-2)，則{m(K+3)＝8y(K)+2y(K-1)-4y(K-2)-2y(K-3)+2；a0(K-1)＝a1(K-1)＝0；/*兩個路徑合并為狀態(tài)0*/否則{m(K+3)＝-m(K-1)+8y(K)+4y(K-1)-4y(K-3)；a0(K-1)＝1；a1(K-1)＝0
/*諸路徑不合并*/}如同具有PR4目標的WBP的差分度量維特比檢測器一樣，對上述的應用來說，存活存儲深度為3通常是足夠的。
現在描述具有EPR4的WBP代碼的第二種樹搜索維特比檢測器。在描述樹搜索檢測器時，假定兩相存活路徑在時間K-1合并。然后從下列諸項檢測在時間K+3的存活路徑a(K-1)，描述在時間K-1的合并存活路徑；和y(K)，y(K-1)…y(K-7)，它們是例如按照1+D濾波器50的輸出產生的均衡化和平均化樣品。
可以用一種偽代碼把用于樹搜索檢測器的譯碼算法表達如下metric1＝2y(K-1)+4y(K-2)-2y(K-3)-8y(K-4)-2y(K-5)+4y(K-6)+2y(K-7)；metric2＝8y(K)-4y(K-1)+4y(K-3)-8y(K-4)-2y(K-5)+4y(K-6)+2y(K-7)；若(a(K-1)＝＝0)，則a(K+3)＝{metric1＜0)或((metric1＜4)和(metric2＜2))否則a(K-3)＝(metric1＜-4)或((metric1＜0)和(metric2＜-2))；如同具有PR4目標的WBP的樹搜索檢測器的情況一樣，這種用于EPR4目標的檢測器沒有存活存儲器。
轉到圖1，一個用于具有EPR4目標的WBP代碼的PRML檢測的維特比檢測器60，能夠用來檢測伺服扇區(qū)中的全部WBP編碼數字信息，例如磁道號，磁頭號和扇區(qū)號。維特比檢測器60可以是一個差分度量檢測器或一個樹搜索檢測器，如上面結合圖11、12A和12B所述，或者一個常規(guī)的維特比檢測器。另外，可以用一個具有PR4目標的WBP代碼的維特比檢測器，例如在上面結合圖7、8A、8B、9和10所述的差分度量檢測器或樹搜索檢測器，或者用一個常規(guī)的維特比檢測器，譯碼伺服段中的WBP編碼數據，以取代EPR4檢測器。
在圖1中，一個數字伺服脈沖串檢測器54也從1+D濾波器50接收EPR4目標輸出信號。另外，脈沖串54可以從FIR濾波器48接收一個PR4目標，在此采用能夠以一個PR4目標檢測的脈沖串格式。
轉到圖13A-13E，描述5種伺服脈沖串格式。用TK0、TK1、TK2和TK3表示數據磁道的中心。用一種兩個磁道的周期重復各種格式中的脈沖串。在圖13A中示意地說明第一格式，我們把它叫作I型格式，即全磁道脈沖串。I型脈沖串A、B、和C(以及任選地D)被寫成數據磁道寬度。因為寫磁頭小于這個寬度，故至少用兩次傳送來寫脈沖串，并且在各個脈沖串內至少有一個擦除帶(示示出)。例如在脈沖串A與脈沖串C之間還有一個擦除帶(未示出)，它是沿著TK1伸展的。
在圖13B中示意地說明第二種格式，我們把它叫作II型格式，即窄脈沖串。在這種格式中，每個脈沖串E、F、G和H都只寫一次；因而在脈沖串內沒有擦除帶。在徑向相鄰脈沖串(例如E和F)之間的距離是磁道寬度的一半。寫磁頭通常超過這一寬度，因此各個脈沖串通常會伸過一個磁道中心。
在I型和II型格式中，脈沖串本身通常是恒定頻率和振幅的正弦波。
在圖13C中示意地說明第三種格式，我們把它叫作對映格式。在這種格式中，寫入脈沖串--J，K，L，和M--，以填充例如在I型格式(圖13A)中A與B脈沖串之間的剩下空白空間。用一種相對(或相映)極性的正弦波形充填未記錄的區(qū)域。因此，如果脈沖串J中的信號是sin(x)，則脈沖串K中的信號是-sin(x)。在脈沖串L和M中波形相當于脈沖串J和K的波形。
同I型和II型的情況不同，在對映格式中相位信息是重要的。這樣，在閱讀這種脈沖串格式時，就鎖定PLL，以便不“校正”相位信息。由于同樣的原因，這種格式會遭受由脈沖串內擦除帶引起的誤差，徑向相位非連續(xù)性，和累積相位誤差。為了使磁盤驅動器可以限制這些誤差的影響，可以在脈沖串本身的前面記錄一個任選再同步模式(未示出)。
在圖13D中示意地說明第四種格式，我們把它叫作壓縮格式。這種格式在形式象I型，不同處在于，情況與其他格式不同，在壓縮格式中，伺服信息被寫在輻條磁道SPOKE TK0，SPOKE TK1，SPOKE TK2，和SPOKE TK3上，這些磁道不相當于數據磁道，在此數據磁道被表示成DATA TK0，DATA TK1，和DATA TK2。每個脈沖串P、Q和R都只寫一次；因此在脈沖串內沒有擦除帶，并且脈沖串仍然是伺服磁道的全寬度。應當指出，用這種格式跟蹤一個奇數數據通道，例如磁道DATA TK1時，磁盤驅動器不會跟隨一個伺服磁道中心。事實上，磁頭會準確而理想地置于兩個伺服磁道之間；并且當跟蹤例如數據磁道DATA TK1時，在從輻條磁道SPOKETK1和SPOKE TK2接收的諸葛萊編碼號之間的磁道號歧義問題，必須用脈沖串格式的雙磁道周期性來解決。
在圖13E中示意地說明第五種格式，我們把它叫作頻率格式。在這種格式中，與上述諸格式不同，脈沖串波形不全是用一個頻率記錄的。如同對映格式情況一樣，頻率格式脈沖串是橫過半磁道的全徑向寬度來記錄的。如圖14E中所示，脈沖串S、T、U和V的徑向序列是以角頻率w1和w2按照正弦波記錄的，從而使脈沖串的序列形式為S是sinw1t；T是sintw2；U是-sinw1t；和V是-sinw2t。兩個頻率必須不同，且應選成沒有相交諧波。
轉到圖14A-14B，脈沖串檢測器54需用取決于用來記錄伺服脈沖串的格式的不同形式。轉到圖14A，脈沖串檢測器541用于同步格式，例如對映格式和頻率格式。乘法器542用一種正弦波0-10來倍增EPR4樣品波形。用一個加法器543把結果累積于寄存器544中。來自寄存器544的檢測器輸出代表，由兩個徑向相鄰脈沖串，例如圖13C的脈沖串K和J產生的帶符號的(總)復合信號的正弦波振幅。這個輸出在閱讀磁頭準確處于兩個脈沖串之間和例如磁道TK1之上時，理論上為零。
轉到圖14B，脈沖串檢測器55使用不同步的脈沖串格式，例如I型，II型，和壓縮格式。脈沖檢測器55通過用兩個正交的有90°相位偏移的正弦波倍增EPR4樣品波形，計算脈沖串信號的一個相位振幅矢量；第一個正弦波10-10用于乘法器551、加法器552和累積寄存器553；第二個正交的正弦波0-10用于乘法器554，加法器555，和累積寄存器556。這種處理的結果是一個相位振幅矢量，其實部在寄存器553中，其虛部在寄存器556中。當已讀出脈沖串時，對于相位振幅矢量，用電路557求實部的平方而用電路558求虛部的平方，再用加法器559求和，最后用電路560求平方根，來計算脈沖串的能量。這計算的能量可估計在脈沖串與閱讀磁頭之間的重疊度，并在以后用于估計磁頭相對于重復兩個磁道脈沖串模式的位置。(應當指出，在所考慮的不同步的I型、II型和壓縮脈沖串格式中，沒有兩個脈沖串是徑向相鄰的，故脈沖串檢測器一次只有一個脈沖串要處理。)現在描述另外兩種替代的用于頻率格式的脈沖串檢測器。其中第一種替代的檢測器是按照圖14A所示的成對的脈沖串檢測器541來工作的。輸入到這對檢測器中第一個檢測器的正弦波具有一個輸入到乘法器542的具有w1角頻率的正弦波；輸入到第二個檢測器的乘法器542的正弦波具有w2的角頻率。各個檢測器的輸出都是在相應角頻率下的脈沖串信號的帶符號的振幅，并且比較這些帶符號的振幅，以估計閱讀磁頭的位置。
用于頻率格式的第二種替代的脈沖串檢測器，與剛才描述的第一種替代的檢測器不同，它對徑向相位不連續(xù)性和相位差錯是不敏感的。第二種替代檢測器重復在圖14B中所示的脈沖檢測器55對的操作。輸入到成對檢測器中第一個檢測器中的乘法器551和554的正弦波，具有w1的角頻率；用于第二個檢測器的乘法器551和554的正弦波輸入具有w2的角頻率。兩個檢測器都估計在相應頻率下的脈沖串信號的帶符號的振幅，比較這兩個檢測器的輸出，以估計閱讀磁頭的位置。
在參考文獻美國專利申請系列號08/320,540中描述又一種替代的脈沖串檢測器以及相關的同步伺服脈沖串模式；該專利由Fish-er等人提供，1994年10月12日歸檔，題為“用于磁盤驅動器中精確磁頭位置的并行伺服脈沖串的同步檢測”，在此編入它的公開供參考。
在這描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例之后，現在會了解，已完全實現本發(fā)明的目的；并且熟悉本專業(yè)的技術人員會了解，結構上的許多變更和本發(fā)明的大量不相同的實施例和應用是不言自明的，而不違背本發(fā)明的精神與范圍。這里的公開和描述純屬說明性的，并且無論如何不應受此限制。
權利要求
1.一種磁盤驅動器，包括至少一個旋轉數據存儲磁盤，該磁盤具有一個定義一些由窄伺服輻條分成數據扇區(qū)的記錄磁道的主表面。一個記錄磁道的數據扇區(qū)，用于以按照一個具有預定距離的代碼和以用戶數據代碼速率來編碼的用戶數據進行記錄。一個記錄區(qū)的伺服輻條，它至少具有一個按照寬雙相模式以等于用戶數據代碼速率的四分之一的伺服代碼速率來編碼的伺服信息字段，一個同步抽樣數據檢測通道，該通道包含一個數據傳感磁頭，由一個在記錄道上方的伺服控制致動器來定位，一個前置放大器，用于接收一些由數據傳感磁頭從至少存在于伺服信息字段中的通量變化而磁感應的電模擬信號，一個數字抽樣器，用于同步地抽取電模擬信號樣品，以產生數字樣品。該磁盤驅動器還包括一個維特比檢測器，它被耦合成從同步抽樣數據檢測通道接收數字樣品，用于按照一個最大似然率伺服數據序列，使所編碼的寬雙相模式譯碼。
2.根據權利要求1所述的磁盤驅動器，其中維特比檢測器包括一個差分度量檢測器。
3.根據權利要求2所述的磁盤驅動器，其中差分度量維特比檢測器包括一個差分電路，被連接成把一個從通道接收的當前寬雙相編碼伺服信息樣品的2倍從一個差分度量中減去，以產生一個差分值，一個第一計算器，被連接成接收差分值，以計算多個邏輯值，計算存活路徑的第一狀態(tài)，和計算第二存活路徑的狀態(tài)，一個存活存儲單元，被連接于第一計算器以接收第一和第二狀態(tài)，并且具有預定的路徑長度以產生所檢測伺服信息，一個差分度量計算器，被連接于第一計算器以接收多個邏輯值，差分度量和現行樣品，用于計算一個現行差分度量值，和一個延遲寄存器，用于按照一個寬雙相時鐘間隔接收和延遲現行差分度量值，以產生差分度量。
4.根據權利要求2所述的磁盤驅動器，其中差分度量維特比檢測器包括一個差分電路，被連接成把一個從通道接收的現行寬雙相編碼伺服信息樣品y(K)的2倍從一個差值度量m(K-1)中減去，以產生一個差分值a，一個第一計算器，被連接成接收差分值a，以便按照x＝a＞1和y＝a＜1對x和y計算邏輯值0和1，以便按照a0(K+1)＝NOTy計算一個以時間K+3結束于狀態(tài)0的在時間K+1的存活路徑狀態(tài)，和以便按照a1(K+1)＝x計算一個以時間K+3結束于狀態(tài)1的在時間K+1的存活路徑狀態(tài)，一個存活存儲單元，連接于第一計算器以接收狀態(tài)a0(K+1)和a1(K+1)，并且具有一個預定的路徑長度以產生所檢測的伺服信息，一個原始差分度量計算器，連接于第一計算器以接收x和y，并且被連接成接收差分度量m(k-1)和現行樣品y(K)，以便按照下式計算一個原始差分度量z如果(x，y)＝＝(10)，則z＝-2y(K)-1，如果(x，y)＝＝(0，1)，則z＝-2y(K)+1，否則 z＝-m(k-1)，一個中間差分度量計算器，被連接成接收原始差分度量z和接收一個時間調節(jié)樣品y(K+1)，以計算一個現行差分度量m(K+1)＝4y(K+1)+z，和一個延遲寄存器，用于按照一個寬雙相時鐘間隔接收和延遲現行差分度量m(K+1)，以產生差分度量m(K-1)。
5.根據權利要求4所述的磁盤驅動器，其中同步抽樣數據檢測通道包括一個被調節(jié)到部分響應IV類目標頻譜的有限脈沖響應濾波器，并且其中差分電路被連接成從一個有限脈沖響應濾波器接收一些均衡化的數字樣品。
6.根據權利要求2所述的磁盤驅動器，其中通道被均衡化成一個EPR4目標頻譜，并且其中維特比檢測器按照下式檢測寬雙相編碼伺服信息thr(K-1)＝m(K-1)-2y(K-1)-4y(K-2)+2y(K-3)；如果(thr(k-1)＞2)，則{m(K+3)＝8y(K)+2y(K-1)-4y(K-2)-2y(K-3)-2；a0(K-1)＝a1(K-1)＝1；/*兩個路徑合并成狀態(tài)1*/}否則如果(thr(k-1)＜-2)，則{m(K+3)＝8y(K)+2y(K-1)-4y(K-2)-2y(K-3)+2；a0(K-1)＝a1(K-1)＝0；/*兩個路徑合并成狀態(tài)0*/否則{m(K+3)＝-m(K-1)+8y(K)+4y(K-1)-4y(K-3)；a0(K-1)＝1；a1(K-1)＝0/*路徑不合并*/}式中a0(K-1)描述一個以時間K+3結束于狀態(tài)0的在時間K-1的存活路徑的狀態(tài)；a1(K-1)描述一個以時間K+3結束于狀態(tài)1的在時間K-1的存活路徑的狀態(tài)；y(K)表示一個所接收的噪聲樣品，例如在已被調節(jié)成理想值-2、-1、0、1和2以后，在時間K的兩個樣品的平均樣品m0(K)描述一個在時間K的狀態(tài)0的路徑度量；m1(K)描述一個在時間K的狀態(tài)1的路徑度量；和，m(K)＝m0(K)-m1(K)，差分度量。
7.根據權利要求1所述的磁盤驅動器，其中維特檢測器是一個樹搜索檢測器。
8.根據權利要求7所述的磁盤驅動器，其中樹搜索維特比檢測器包括一個連接于通道的差分電路，用于從一個現行樣品y(K)中接收和減去一個1單位時間調節(jié)寬雙相編碼伺服信息樣品y(K+1)的2倍，以產生一個差分值a，一個第一度量計算器，被連接成接收一個差分值a和一個2單位時間調節(jié)樣品y(K+2)，以便計算和產生一個第一度量1＝y(tǒng)(K)-2y(K+1)+y(K+2)，一個第二度量計算器，被連接成接收一個差分值a和一個3單位時間調節(jié)樣品y(K+3)，以便計算和產生一個第二度量2＝y(tǒng)(K)-2y(K+1)+2y(K+3)，和一個樹搜索計算器，用于接收度量1、度量2和檢測器輸出值a(K-1)，以便按照下式計算一個中間值a(K+1)如果(a(K-1)＝0)，則a(K+1)＝(metric1＜0)或((metric1＜1)和(metric2＜0.5))，否則a(K+1)＝(metric1＜1)或((metric1＜0)和(metric2＜-0.5))，和一個延遲寄存器，用于按照一個寬雙相時鐘間隔接收和延遲中間值a(K+1)，以產生檢測器輸出值a(K-1)。
9.根據權利要求7所述的磁盤驅動器，其中同步抽樣數據檢測通道包括一個被調節(jié)成部分響應IV類目標頻譜的有限脈沖響應濾波器，并且其中差分電路被連接成從一個有限脈沖響應濾波器的輸出中接收一些均衡化的數字樣品。
10.根據權利要求1所述的磁盤驅動器，其中同步抽樣數據檢測通道包括一個有限脈沖響應濾波器，用于按照一個1-D2脈沖響應(部分響應，IV類)篩選一些數字樣品，在此D表示一個一位單元延遲；和一個在有限脈沖響應濾波器下游連接的1+D濾波器，用于提供一些按照一個1+D-D2-D3脈沖響應(EPR4)篩選的數字樣品；并且其中維特比檢測器被連接成從一個1+D濾波器的輸出中接收EPR4均衡化寬雙相樣品。
11.根據權利要求10所述的磁盤驅動器，其中維特比檢測器按照下述步驟在時間K+3檢測一些存活的路徑metric1＝2y(K-1)+4y(K-2)-2y(K-3)-8y(K-4)-2y(K-5)+4y(K-6)+2y(K-7)；metric2＝8y(K)-4y(K-1)+4y(K-3)-8y(K-4)-2y(K-5)+4y(K-6)+2y(K-7)；如果(a(K-1)＝＝0)，則a(K+3)＝(metric1＜0)或((metric1＜4)和(metric2＜2))否則a(K-3)＝(metric1＜-4)或((metric1＜0)和(metric2＜-2))；式中a(K-1)表示在時間K-1合并的存活路徑；和y(K)、y(K-1)…y(K-7)表示均衡化和平均化的寬雙相編碼伺服信息樣品。
12.根據權利要求1所述的磁盤驅動器，其中伺服輻條包括多個用寬雙相編碼的伺服信息字段。
13.根據權利要求1所述的磁盤驅動器，其中記錄于多個伺服信息字段中的寬雙相磁鐵模式是對于一個二進制零信息值為--++，和對于一個二進制1信息值為--++。
14.根據權利要求13所述的磁盤驅動器，其中多個伺服信息字段之一包括一個伺服地址標記模式。
15.根據權利要求14所述的磁盤驅動器，其中伺服地址標記模式是一個用于標記一個伺服塊開始的9符號字000100101(二進制)。
16.根據權利要求1所述的磁盤驅動器，其中至少一個伺服信息字段包括一個預定位長度的磁道號二進制模式，該模式按照一種寬雙相代碼進行譯碼，然后按照一種葛萊代碼用它的代碼速率進行譯碼。
17.根據權利要求16所述的磁盤驅動器，其中磁道號二進制模式包括一個奇偶性符號，并且還包括用于接收和譯碼磁道號二進制模式和核對奇偶性符號的裝置。
18.根據權利要求1所述的磁盤驅動器，其中至少一個伺服信息字段包括預定位長度的兩個磁道號二進制模式，第一個磁道號是該磁道的地址，而第二個磁道號是一個相鄰于該磁道的第二磁道的地址。
19.根據權利要求18所述的磁盤驅動器，其中第二磁道號是用一個伸入第二磁道中的半個磁道偏移量來記錄的。
20.根據權利要求19所述的磁盤驅動器，其中至少一個伺服信息字段還包括一些相對于第一和第二磁道號計算的糾錯代碼值，還包括一個耦合于同步抽樣數據檢測通道的糾錯代碼譯碼和糾正電路，用于譯碼、核對和校正一些第一和第二磁道號的譯碼值。
21.一種磁盤驅動器，包括至少一個旋轉數據存儲磁盤，該磁盤具有一個定義一些由窄伺服輻條分成數據扇區(qū)的記錄磁道的主表面，一個記錄磁道的數據扇區(qū)，用于以按照一個具有預定距離的代碼和以用戶數據代碼速率來編碼的用戶數據進行記錄，和一個記錄區(qū)的伺服輻條，它具有至少一個前同步信號字段，和至少一個按照寬雙相模式以等于用戶數據代碼速率的四分之一的伺服代碼速率來編碼的伺服信息字段，一個同步抽樣數據檢測通道。該通道包含一個數據傳感磁頭，由一個在記錄磁道上方的伺服控制致動器來定位，一個前置放大器，用于接收一些由數據傳感磁頭從至少存在于伺服信息字段中的通量變化中磁感應的電模擬信號，一個數字抽樣器，用于同步地抽取電模擬信號樣品，以產生數字樣品，一個部分響應濾波器，用于把數字樣品篩選成一種部分響應IV類目標頻譜，以產生PR4樣品，和一個1+D濾波器，被連接成把PR4樣品篩選為EPR4目標樣品，D是一個單位延遲算子。該磁盤驅動器還包括一個寬雙相維特比檢測器，被連接成把取自伺服信息字段的EPR4目標樣品，接收和譯碼成最可能伺服信息二進制值。
22.一種差分度量維特比檢測器，用于檢測在一個部分響應IV類同類抽樣數據檢測通道內的寬雙相編碼伺服信息，該檢測器包括一個差分電路，被連接成把一個從通道接收的現行寬雙相編碼伺服信息樣品y(K)的2倍從一個差分度量m(K-1)中減去，以產生一個差分值a，一個第一計算器，被連接成接收一個差分值a，用于按照x＝a＞1和y＝a＜1對x和y計算邏輯值0和1，用于按照a0(K+1)＝NO-Ty計算一個以時間K+3結束于狀態(tài)0的在時間K+1的存活路徑的狀態(tài)，和用于按照a1(K+1)＝x計算一個以時間K+3結束于狀態(tài)1的在時間K+1的存活路徑的狀態(tài)，一個存活存儲單元，連接于第一計算器，以接收狀態(tài)a0(K+1)和a1(K+1)，并具有預定的路徑長度，以產生所檢測的伺服信息，一個原始差分度量計算器，連接于第一計算器，以接收x和y，并且被連接成接收差分度量m(K-1)和現行樣品y(K)，以按照下式計算一個原始差分度量z如果(x，y)＝＝(1，0)，則z＝-2y(K)-1，如果(x，y)＝＝(0，1)，則z＝-2y(K)+1，否則z＝-m(K-1)，一個中間差分度量計算器，被連接成接收原始差分度量z和接收時間調節(jié)樣品y(K+1)，以計算一個現行差分度量m(K+1)＝4y(K+1)+z，和一個延遲寄存器，用于按照一個寬雙相時鐘間隔來接收和延遲現行差分度量m(K+1)，以產生差分度量m(K-1)。
23.根據權利要求22所述的差分度量維特比檢測器，其中通道包括一個被調節(jié)到一個部分響應IV類目標頻譜的有限脈沖響應濾波器，并且其中差分電路被連接成從一個有限脈沖響應濾波器的輸出中接收一些樣品。
24.一種樹搜索維特比檢測器，用于檢測在一個部分響應IV類同步抽樣數據檢測通道內的寬雙相編碼伺服信息，該檢測器包括一個連接于通道的差分電路，用于從一個現行樣品y(K)中減去一個1單位時間調節(jié)寬雙相編碼伺服信息樣品y(K+1)的2倍，以產生一個差分值a，一個第一度量計算器，被連接成接收一個差分值a和一個2單位時間調節(jié)樣品y(K+2)，以計算和產生一個第一度量1＝y(tǒng)(K)-2y(K+1)-y(K+2)，一個第二度量計算器，被連接成接收一個差分值a和一個3單位時間調節(jié)樣品y(K+3)，以計算和產生一個第二度量2＝y(tǒng)(K)-2y(K+1)+2y(K+3)，和一個樹搜索計算器，用于接收度量1、度量2和檢測器輸出值a(K-1)，和用于按照下式計算一個中間值a(K+1)如果(a(K-1)＝0)，則a(K+1)＝(metric1＜0)或((metric1＜1)和(metric2＜0.5))，否則a(K+1)＝(metric1＜1)或((metric1＜0)和(metric2＜-0.5))，和一個延遲寄存器1用于按照一個寬雙相時鐘間隔接收和延遲一個中間值a(K+1)，以產生檢測器的輸出值a(K-1)。
25.根據權利要求21所述的樹搜索維特比檢測器，其中通道包括一個被調節(jié)到一個部分響應IV類目標頻譜的有限脈沖響應濾波器，并且其中差分電路被連接成從一個有限脈沖響應濾波器的輸出中接收諸樣品。
26.一個差分度量維特比檢測器，用于檢測在一個部分響應同步抽樣數據檢測通道內的寬雙相編碼伺服信息，該檢測器包括一個差分電路，被連接成把一個從通道接收的現行寬雙相編碼伺服信息樣品的2倍從一個差分度量中減去，以產生一個差分值，一個第一計算器，被連接成接收差分值，用于計算多個邏輯值，計算一個存活路徑的第一狀態(tài)，和計算一個第二存活路徑的狀態(tài)，一個存活存儲單元，連接于第一計算器，以接收第一和第二狀態(tài)，并且具有一個預定的路徑長度，以產生所檢測的伺服信息，一個差分度量計算器，連接于第一計算器，以接收多個邏輯值，差分度量和現行樣品，用于計算一個現行差分度量值，和一個延遲寄存器，用于按照一個寬雙相時鐘間隔來接收和延遲現行差分度量值，以產生差分度量。
27.一種差分度量維特比檢測器，用于檢測在一個部分響應同步抽樣數據檢測通道內的被均衡化成一個PR4目標頻譜的寬雙相編碼伺服信息，該檢測器用于按照下式檢測寬雙相編碼伺服信息thr(K-1)＝m(K-1)-2y(K-1)-4y(K-2)+2y(K-3)；果(thr(K-1)＞2)，則{m(K+3)＝8y(K)+2y(K-1)-4y(K-2)-2y(K-3)-2；a0(K-1)＝a1(K-1)＝1；/*兩個路徑合并成狀態(tài)1*/}否則如果(thr(K-1)＜-2)，則{m(K+3)＝8y(K)+2y(K-1)-4y(K-2)-2y(K-3)+2；a0(K-1)＝a1(K-1)＝0；/*二個路徑合并成狀態(tài)0*/否則{m(K+3)＝-m(K-1)+8y(K)+4y(K-1)-4y(K-3)；a0(K-1)＝1；a1(K-1)＝0/*諸路徑不合并*/}，式中a0(K-1)描述一個以時間K+3結束于狀態(tài)0的在時間K-1的存活路徑的狀態(tài)；a1(K-1)描述一個以時間K+3結束于狀態(tài)1的在時間K-1的存活路徑的狀態(tài)；y(K)表示一個所接收的噪聲樣品，例如在已被調節(jié)到理想值-2、-1、0、1和2以后在時間K的兩個樣品的平均值；m0(K)描述一個在時間K的狀態(tài)0的路徑度量；m1K描述一個在時間K的狀態(tài)1的路徑度量；和，m(K)＝m0(K)-m1(K)，差分度量。
28.一個樹搜索維特比檢測器，用于檢測在一個部分響應同步抽樣數據檢測通道內的均衡化成一個EPR4目標頻譜的寬雙相編碼伺服信息，該檢測器用于檢測一種其中兩個存活路徑在時間K-1是合并的，并且其中在時間K+3的諸存活路徑是按照下述步驟檢測的，寬雙相編碼伺服信息metric1＝2y(K-1)+4y(K-2)-2y(K-3)-8y(K-4)-2y(K-5)+4y(K-6)+2y(K-7)；metric2＝8y(K)-4y(K-1)+4y(K-3)-8y(K-4)-2y(K-5)+4y(K-6)+2y(K-7)；如果(a(K-1)＝＝0)，則a(K+3)＝(metric1＜0)或((metric1＜4)和(metric2＜2))否則a(K-3)＝(metric1＜-4)或((metric1＜0)和(metric2＜-2))；式中a(K-1)描述在時間K-1的合并存活路徑；并且y(K)、y(K-1)…y(K-7)描述均衡化和平均化的寬雙相編碼伺服信息樣品。
全文摘要
一種同步抽樣數據檢測通道包括一個由伺服控制執(zhí)行機構定位于旋轉數據存儲磁盤的記錄磁道上方的數據轉換磁頭,一個用于接收一些由數據轉換磁頭從至少存在于伺服信息字段的通量變化中磁感應的電模擬信號的前置放大器,一個用于同步地抽取電模擬信號樣品以產生數字樣品的數字抽樣品,和一個被耦合成從同步抽樣數據檢測通道接收諸數字樣品以便按照最大似然率伺服數據序列來譯碼1/4T編碼寬雙相伺服信息磁鐵模式的維特比檢測器,該模式被安排成例如對二進制0信息值為－－++,和對二進制1信息值為－－++。
文檔編號G11B20/18GK1194074SQ9619155
公開日1998年9月23日 申請日期1996年10月17日 優(yōu)先權日1995年10月23日
發(fā)明者阿拉·帕塔波蒂安, 馬修·P·維, 亨格·C·諾蓋恩 申請人:昆騰公司