JP2000298816A - 改善したリードチャネルのサーボ信号フィルタリングのための方法及び装置 - Google Patents
改善したリードチャネルのサーボ信号フィルタリングのための方法及び装置Info
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
- G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B5/596—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
- G11B5/59605—Circuits
- G11B5/59611—Detection or processing of peak/envelop signals
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/012—Recording on, or reproducing or erasing from, magnetic disks
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 改善したＳＮ比を持った、磁気データ記憶装
置のリードチャネルのサーボデータを与える。 【解決手段】 磁気データ記憶装置のリードチャネル回
路網は、ユーザーデータ及び、リード／ライト磁気ヘッ
ドを位置付けするために使用可能なサーボデータを表す
アナログ信号を受信する。サーボデータのＳＮ比を改善
させるために、ユーザーデータとサーボデータはリード
チャネル回路網内で別々に処理され、それにより、磁気
データ記憶装置内のリード／ライトヘッドの改善した正
確な位置付けを可能にする。側波帯信号を生成するため
に、サーボデータは振動性の参照信号（または、基準信
号）と共に周波数逓倍器（または、乗算器）に入力さ
れ、その出力は、側波帯と同程度の帯域幅を持ち、側波
帯と実質的に同じ中心周波数を持ったバンドパスフィル
ターを通される。さらに、バンドパスフィルターの出力
信号はサーボ信号を表すデジタル信号を生成するため
に、（包絡線）検波器、ＡＤ変換機及び、デジタルフィ
ルターにより処理される。
置のリードチャネルのサーボデータを与える。 【解決手段】 磁気データ記憶装置のリードチャネル回
路網は、ユーザーデータ及び、リード／ライト磁気ヘッ
ドを位置付けするために使用可能なサーボデータを表す
アナログ信号を受信する。サーボデータのＳＮ比を改善
させるために、ユーザーデータとサーボデータはリード
チャネル回路網内で別々に処理され、それにより、磁気
データ記憶装置内のリード／ライトヘッドの改善した正
確な位置付けを可能にする。側波帯信号を生成するため
に、サーボデータは振動性の参照信号（または、基準信
号）と共に周波数逓倍器（または、乗算器）に入力さ
れ、その出力は、側波帯と同程度の帯域幅を持ち、側波
帯と実質的に同じ中心周波数を持ったバンドパスフィル
ターを通される。さらに、バンドパスフィルターの出力
信号はサーボ信号を表すデジタル信号を生成するため
に、（包絡線）検波器、ＡＤ変換機及び、デジタルフィ
ルターにより処理される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気記憶装置、さら
に詳細には、磁気ディスクのトラック間のサーボデータ
を検出するためのシステムに関する。
に詳細には、磁気ディスクのトラック間のサーボデータ
を検出するためのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】ディスク駆動装置等の、磁気システム
は、膨大なユーザーのデータを格納するために使用され
る。ディスク駆動装置において、ユーザーデータは、同
心（円）上のトラックか、ディスク状の磁気媒体に書き
込まれる。各トラックはディスク上の円形のパス（また
は、経路）によって画定される。通常、ユーザーデータ
以外に、サーボデータとして知られる付加的な位置付け
情報がトラックの間に周期的に書き込まれる。ユーザー
データ及びサーボデータの両者は、媒体に書かれた磁気
的な刻印（または、マーク付け）である。サーボデータ
は、通常、ユーザーデータの読み書きに使用されるリー
ド／ライトヘッドを、適当な位置に誘導するために使用
される。ユーザーデータとサーボデータの周波数特性は
全く異なる。ユーザーデータのスペクトルが、特定の書
き込み情報に依存して、かなり広い帯域を占めるのに対
し、サーボデータのスペクトルはかなり狭く、通常、ユ
ーザーデータのために使用される最高周波数よりある程
度低い。低めの周波数が利用される理由の１つは、良好
なノイズ耐性を与えるためで、それは、リード／ライト
ヘッドを適所に位置付け、それによりリードエラーを減
らすために、サーボデータの読み取りにおいてかなり重
要である。より良いノイズ耐性は、サーボデータの周波
数スペクトルを、磁気ヘッド及び媒体の影響による大き
な減衰のないスペクトルの領域に設定することにより達
成される。
は、膨大なユーザーのデータを格納するために使用され
る。ディスク駆動装置において、ユーザーデータは、同
心（円）上のトラックか、ディスク状の磁気媒体に書き
込まれる。各トラックはディスク上の円形のパス（また
は、経路）によって画定される。通常、ユーザーデータ
以外に、サーボデータとして知られる付加的な位置付け
情報がトラックの間に周期的に書き込まれる。ユーザー
データ及びサーボデータの両者は、媒体に書かれた磁気
的な刻印（または、マーク付け）である。サーボデータ
は、通常、ユーザーデータの読み書きに使用されるリー
ド／ライトヘッドを、適当な位置に誘導するために使用
される。ユーザーデータとサーボデータの周波数特性は
全く異なる。ユーザーデータのスペクトルが、特定の書
き込み情報に依存して、かなり広い帯域を占めるのに対
し、サーボデータのスペクトルはかなり狭く、通常、ユ
ーザーデータのために使用される最高周波数よりある程
度低い。低めの周波数が利用される理由の１つは、良好
なノイズ耐性を与えるためで、それは、リード／ライト
ヘッドを適所に位置付け、それによりリードエラーを減
らすために、サーボデータの読み取りにおいてかなり重
要である。より良いノイズ耐性は、サーボデータの周波
数スペクトルを、磁気ヘッド及び媒体の影響による大き
な減衰のないスペクトルの領域に設定することにより達
成される。
【０００３】ヘッドの位置付けエラーを増大させ、装置
のリードエラーの率を減少させるために、このノイズ耐
性を最適化することは重要である。したがって、ディス
ク駆動装置のリードチャネル製造業者は、さまざまに、
ユーザーデータをサーボデータに対して読むために、彼
らの装置のノイズ特性を最適化させようとしている。例
として、図１は、ＰＲＭＬ（Partial-Response Maximum
-Likelihood）と呼ばれるデータ検出方法を利用した、
典型的な従来技術のリードチャネルの部分５を示してい
る。ＰＲＭＬ方法は、ディスク駆動装置の磁気記録で使
用された以前のデータ検出方法に比べ、データの処理能
力を改善し、面密度を増大させる。
のリードエラーの率を減少させるために、このノイズ耐
性を最適化することは重要である。したがって、ディス
ク駆動装置のリードチャネル製造業者は、さまざまに、
ユーザーデータをサーボデータに対して読むために、彼
らの装置のノイズ特性を最適化させようとしている。例
として、図１は、ＰＲＭＬ（Partial-Response Maximum
-Likelihood）と呼ばれるデータ検出方法を利用した、
典型的な従来技術のリードチャネルの部分５を示してい
る。ＰＲＭＬ方法は、ディスク駆動装置の磁気記録で使
用された以前のデータ検出方法に比べ、データの処理能
力を改善し、面密度を増大させる。
【０００４】図１に示されているように、増幅された磁
気ヘッドのリード出力信号である、アナログ入力信号１
０が、高周波数ノイズを減衰するためにプログラマブル
ローパスフィルター（ＬＰＦ）２０を通される。ＬＰＦ
２０の後、後に続くデジタル領域での処理に対応するた
めに、ＡＤ変換機（ＡＤＣ）３０でデジタル化される。
信号がデジタル化された後、それは、ヘッド及び媒体の
周波数応答の不完全性を補正するための、等化（freque
ncy response equalization）を与えるために、デジタ
ル有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルター４０を通さ
れる。ＦＩＲ４０はまた、付加的なローパスフィルタリ
ングを与える。ＦＩＲ（４０）は、アナログ領域で同様
な等化及びフィルタリングを達成するために、ＡＤＣ
（３０）の前に置かれることがあることに注意しなけれ
ばならない。
気ヘッドのリード出力信号である、アナログ入力信号１
０が、高周波数ノイズを減衰するためにプログラマブル
ローパスフィルター（ＬＰＦ）２０を通される。ＬＰＦ
２０の後、後に続くデジタル領域での処理に対応するた
めに、ＡＤ変換機（ＡＤＣ）３０でデジタル化される。
信号がデジタル化された後、それは、ヘッド及び媒体の
周波数応答の不完全性を補正するための、等化（freque
ncy response equalization）を与えるために、デジタ
ル有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルター４０を通さ
れる。ＦＩＲ４０はまた、付加的なローパスフィルタリ
ングを与える。ＦＩＲ（４０）は、アナログ領域で同様
な等化及びフィルタリングを達成するために、ＡＤＣ
（３０）の前に置かれることがあることに注意しなけれ
ばならない。
【０００５】リードチャネルはユーザーデータ及びサー
ボデータの両方に使用され、両方のモードのための特性
を最適化することが望まれるので、ＬＰＦ（２０）及び
ＦＩＲフィルター４０のフィルタリングパラメーターを
変え、復調器６０を選択的に作動させるために、２進の
サーボゲート信号７０が使用される。サーボゲート信号
７０がロー（low）のとき、リードチャネルはユーザー
データモードとして動作し、そして、サーボゲート信号
がハイ（high）のとき、リードチャネルはサーボモード
で動作する。ユーザーデータモードでは、ＡＤＣ（３
０）／ＦＩＲ（４０）の結合（または、組み合わせ）の
出力は、ユーザーＮＲＺデータを生成する（作動してい
る）データ復調器５０によって処理される。サーボモー
ドでは、ＦＩＲの出力は、位置付け回路（図示せず）で
使用されるサーボ信号を生成するサーボ復調器６０によ
って処理される。
ボデータの両方に使用され、両方のモードのための特性
を最適化することが望まれるので、ＬＰＦ（２０）及び
ＦＩＲフィルター４０のフィルタリングパラメーターを
変え、復調器６０を選択的に作動させるために、２進の
サーボゲート信号７０が使用される。サーボゲート信号
７０がロー（low）のとき、リードチャネルはユーザー
データモードとして動作し、そして、サーボゲート信号
がハイ（high）のとき、リードチャネルはサーボモード
で動作する。ユーザーデータモードでは、ＡＤＣ（３
０）／ＦＩＲ（４０）の結合（または、組み合わせ）の
出力は、ユーザーＮＲＺデータを生成する（作動してい
る）データ復調器５０によって処理される。サーボモー
ドでは、ＦＩＲの出力は、位置付け回路（図示せず）で
使用されるサーボ信号を生成するサーボ復調器６０によ
って処理される。
【０００６】ヘッド及び媒体の応答の不完全性を無視し
たとすると、図２Ａ−２Ｃは、ユーザーモードでのリー
ドチャネルの周波数応答と、信号及びノイズスペクトル
へのフィルターの効果を図示している。図２Ａに示され
ている、リードチャネルへの入力のユーザーデータスペ
クトル８０及びノイズスペクトル９０は、図２Ｃに示さ
れている、それぞれユーザーデータ及びノイズのための
スペクトル１１０及び１２０を生成するために、図２Ｂ
に示されている、ＬＰＦ（２０）及びＦＩＲ（４０）の
ローパスフィルター結合信号１００により変更される。
全体としてのＳＮ比（signal-to-noise ratio）は改善
されるが、帯域内のノイズは減衰されない。
たとすると、図２Ａ−２Ｃは、ユーザーモードでのリー
ドチャネルの周波数応答と、信号及びノイズスペクトル
へのフィルターの効果を図示している。図２Ａに示され
ている、リードチャネルへの入力のユーザーデータスペ
クトル８０及びノイズスペクトル９０は、図２Ｃに示さ
れている、それぞれユーザーデータ及びノイズのための
スペクトル１１０及び１２０を生成するために、図２Ｂ
に示されている、ＬＰＦ（２０）及びＦＩＲ（４０）の
ローパスフィルター結合信号１００により変更される。
全体としてのＳＮ比（signal-to-noise ratio）は改善
されるが、帯域内のノイズは減衰されない。
【０００７】図３Ａ−３Ｃは、サーボモードでの図１の
リードチャネルの周波数応答と、信号及びノイズスペク
トルへのフィルターの効果を図示している。図３Ａに示
されている、リードチャネルの入力で受信されるサーボ
データスペクトル１３０及び（実質的にユーザーデータ
の場合と比べて変化していない）ノイズスペクトル９０
は、図３Ｃに示されている、それぞれサーボデータ及び
ノイズのスペクトル１５０及び１６０になるように、Ｌ
ＰＦ（２０）及びＦＩＲ（４０）のローパスフィルター
結合１４０によって変更される。サーボデータ１５０の
スペクトルの最高（周波数）の成分は、ユーザーデータ
スペクトル８０の最高（周波数）成分よりかなり低いの
で、フィルター応答１４０は、図２Ｂのフィルター応答
１００に比べ低い遮断周波数を持つように、サーボゲー
ト信号７０によって変更され、よって、ノイズスペクト
ル１６０で表されるように、ノイズは図２Ｃのユーザー
データの場合より減少される。しかしながら、それでも
まだローパストポロジー（low-pass topology）が使わ
れているので、スペクトルの高域及び（特に）低域の両
方に、サーボデータに対する理論的に可能なＳＮ比を低
下させる、実質的なノイズ成分が存在する。
リードチャネルの周波数応答と、信号及びノイズスペク
トルへのフィルターの効果を図示している。図３Ａに示
されている、リードチャネルの入力で受信されるサーボ
データスペクトル１３０及び（実質的にユーザーデータ
の場合と比べて変化していない）ノイズスペクトル９０
は、図３Ｃに示されている、それぞれサーボデータ及び
ノイズのスペクトル１５０及び１６０になるように、Ｌ
ＰＦ（２０）及びＦＩＲ（４０）のローパスフィルター
結合１４０によって変更される。サーボデータ１５０の
スペクトルの最高（周波数）の成分は、ユーザーデータ
スペクトル８０の最高（周波数）成分よりかなり低いの
で、フィルター応答１４０は、図２Ｂのフィルター応答
１００に比べ低い遮断周波数を持つように、サーボゲー
ト信号７０によって変更され、よって、ノイズスペクト
ル１６０で表されるように、ノイズは図２Ｃのユーザー
データの場合より減少される。しかしながら、それでも
まだローパストポロジー（low-pass topology）が使わ
れているので、スペクトルの高域及び（特に）低域の両
方に、サーボデータに対する理論的に可能なＳＮ比を低
下させる、実質的なノイズ成分が存在する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】したがって、処理され
たサーボ信号のＳＮ比を改善することが望まれる。磁気
記録装置で使用される特定のヘッド及び媒体の組み合わ
せのために最適なサーボ信号周波数の領域に対してその
ような事がなされることがさらに望まれる。
たサーボ信号のＳＮ比を改善することが望まれる。磁気
記録装置で使用される特定のヘッド及び媒体の組み合わ
せのために最適なサーボ信号周波数の領域に対してその
ような事がなされることがさらに望まれる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、リードチャネ
ルでのサーボ信号検出のＳＮ比に改善を与える。ＳＮ比
を最適化するために、入力サーボ信号は参照信号（また
は、基準信号）が掛けられ（または、逓倍され）、次
に、バンドパスフィルタリングされる。媒体の特性に基
づいた最適なサーボデータスペクトルの選択に対処する
ために、バンドパスフィルターの中心周波数の位置は可
変にされる。これは、アナログサーボ信号のパス（また
は、経路）にヘテロダイン（heterodyne）を導入するこ
とにより達成され、それにより、スペクトルの中心をシ
フトさせ、その後に、サーボ信号は固定したバンドパス
フィルターを通される。
ルでのサーボ信号検出のＳＮ比に改善を与える。ＳＮ比
を最適化するために、入力サーボ信号は参照信号（また
は、基準信号）が掛けられ（または、逓倍され）、次
に、バンドパスフィルタリングされる。媒体の特性に基
づいた最適なサーボデータスペクトルの選択に対処する
ために、バンドパスフィルターの中心周波数の位置は可
変にされる。これは、アナログサーボ信号のパス（また
は、経路）にヘテロダイン（heterodyne）を導入するこ
とにより達成され、それにより、スペクトルの中心をシ
フトさせ、その後に、サーボ信号は固定したバンドパス
フィルターを通される。
【００１０】
【発明の実施の形態】好まれる形式では、アナログのユ
ーザーデータ入力信号はローパスフィルターを通され、
その次に、ユーザーデータ信号のデジタル値を生成する
ためにＡＤ変換機に通される。デジタルのユーザー信号
は次に、ヘッド及び媒体の周波数応答の不完全性を補正
するための、等化（frequency response equalizatio
n）を与えるために、有限インパルス応答フィルターに
より処理され、さらに、データ復調器によって処理され
る。サーボデータ入力信号は、発振器に渡され、次に、
バンドパスフィルターに渡される。サーボ信号は次に、
検波器（または、包絡線検波器（envelope detecto
r））を通され、さらに、ＡＤ変換機に渡され、そこで
デジタルのサーボ信号として表される。サーボ復調器か
ら、次に、そのデジタル信号はサーボ制御システムに渡
される。
ーザーデータ入力信号はローパスフィルターを通され、
その次に、ユーザーデータ信号のデジタル値を生成する
ためにＡＤ変換機に通される。デジタルのユーザー信号
は次に、ヘッド及び媒体の周波数応答の不完全性を補正
するための、等化（frequency response equalizatio
n）を与えるために、有限インパルス応答フィルターに
より処理され、さらに、データ復調器によって処理され
る。サーボデータ入力信号は、発振器に渡され、次に、
バンドパスフィルターに渡される。サーボ信号は次に、
検波器（または、包絡線検波器（envelope detecto
r））を通され、さらに、ＡＤ変換機に渡され、そこで
デジタルのサーボ信号として表される。サーボ復調器か
ら、次に、そのデジタル信号はサーボ制御システムに渡
される。
【００１１】本発明自体と共に、本発明の前述及び他の
目的とそれの多様な特徴は、以下の説明が付随する図面
と共に読まれたとき、さらに良く理解されるだろう。
目的とそれの多様な特徴は、以下の説明が付随する図面
と共に読まれたとき、さらに良く理解されるだろう。
【００１２】
【実施例】図４は、本発明の磁気システムのためのリー
ドチャネル２００の本質的な部分の好まれる実施例を図
示している。ユーザーデータ及びサーボのパス（また
は、経路）は、リードチャネルの入力で受信されたサー
ボ信号の効果的な処理に適応するために別々になってい
る。ユーザーデータ信号は、図１に示された様に、従来
技術のものと同様な方法で処理され、そこにおいて、ユ
ーザーデータ信号はリードチャネルの入力で受信され、
ローパスフィルター（ＬＰＦ）２０に渡され、さらに、
ＡＤ変換機（ＡＤＣ）３０に渡され、そこでデジタル化
される。デジタル化されたユーザーデータは次に、等化
のために有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルター４０
に送られ、さらに、データ復調器５０へ送られる。そこ
で、処理されたユーザーデータ信号は他のシステム要素
によって使用されるためのリードチャネルからの出力と
なる。
ドチャネル２００の本質的な部分の好まれる実施例を図
示している。ユーザーデータ及びサーボのパス（また
は、経路）は、リードチャネルの入力で受信されたサー
ボ信号の効果的な処理に適応するために別々になってい
る。ユーザーデータ信号は、図１に示された様に、従来
技術のものと同様な方法で処理され、そこにおいて、ユ
ーザーデータ信号はリードチャネルの入力で受信され、
ローパスフィルター（ＬＰＦ）２０に渡され、さらに、
ＡＤ変換機（ＡＤＣ）３０に渡され、そこでデジタル化
される。デジタル化されたユーザーデータは次に、等化
のために有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルター４０
に送られ、さらに、データ復調器５０へ送られる。そこ
で、処理されたユーザーデータ信号は他のシステム要素
によって使用されるためのリードチャネルからの出力と
なる。
【００１３】サーボデータを処理するために、アナログ
入力信号１０は、周波数逓倍器（または、乗算器）２０
２に適用され、そこにおいて、それの中心周波数をバン
ドパスフィルター（ＢＰＦ）２２０の中心周波数にシフ
トするために、プログラマブル発振器２１０の出力が掛
けられる（または、逓倍される）。バンドパスフィルタ
ー２２０によってフィルタリングされたあと、サーボ信
号は、サーボ信号の大きさ（または、振幅）を検出する
ために、検波器（envelope detector）２３０を通され
る。位置付け情報のためには、サーボ信号の平均振幅だ
けが必要とされるので、サーボ信号の包絡線（envelop
e）は、リード／ライトヘッドの位置付けの目的のため
に十分な情報を与える。サーボ信号は次に、ＡＤ変換機
２４０によりデジタル化され、さらに、サーボ制御シス
テム（図示せず）による使用のために、サーボ復調器に
よって処理される。サーボ復調器は、サーボ制御信号を
生成するため、復調が行われる期間を規定するためにサ
ーボゲート信号によって選択的に作動させられる。
入力信号１０は、周波数逓倍器（または、乗算器）２０
２に適用され、そこにおいて、それの中心周波数をバン
ドパスフィルター（ＢＰＦ）２２０の中心周波数にシフ
トするために、プログラマブル発振器２１０の出力が掛
けられる（または、逓倍される）。バンドパスフィルタ
ー２２０によってフィルタリングされたあと、サーボ信
号は、サーボ信号の大きさ（または、振幅）を検出する
ために、検波器（envelope detector）２３０を通され
る。位置付け情報のためには、サーボ信号の平均振幅だ
けが必要とされるので、サーボ信号の包絡線（envelop
e）は、リード／ライトヘッドの位置付けの目的のため
に十分な情報を与える。サーボ信号は次に、ＡＤ変換機
２４０によりデジタル化され、さらに、サーボ制御シス
テム（図示せず）による使用のために、サーボ復調器に
よって処理される。サーボ復調器は、サーボ制御信号を
生成するため、復調が行われる期間を規定するためにサ
ーボゲート信号によって選択的に作動させられる。
【００１４】図５Ａ−５Ｂは、サーボ及びノイズスペク
トルへのリードチャネル２００のフィルタリング効果を
図示している。中心周波数Ｆｓを持ったサーボスペクト
ル１３０が、プログラマブル発振器３００からの、周波
数Ｆｏを持った振動性信号（oscillatory signal）によ
り掛けられた（または、逓倍された）結果として（ここ
で、ＦｏはＦｓより大きい）、中心周波数Ｆｏ＋Ｆｓ及
びＦｏ−Ｆｓの周波数に、２つのスペクトル（すなわ
ち、側波帯）が生成される。プログラマブル発振器２１
０の周波数は、この場合、Ｆｏ−Ｆｓが、スペクトル３
２０を持ったＢＰＦ（２２０）の中心周波数に実質的に
等しくなるように選択される。あるいは、ＢＰＦ（２２
０）が中心周波数Ｆｏ＋Ｆｓを持つように設計され、高
域の側波帯が使用されてもよい。（少なくともスペクト
ル１３０と同程度の帯域幅を持った）ＢＰＦ（２２０）
のあと、サーボスペクトルは信号３１０のようになり、
本質的に変化しない。しかしながら、ノイズスペクトル
３３０は元のノイズスペクトル９０に比べかなり減衰さ
れ、改善されたＳＮ比の結果となる。図６Ａ−６Ｃは、
図６ａに示されているサーボバースト４００が処理され
ているときの例を示している。プログラマブル発振器の
出力３００で乗算（または、逓倍）され、ＢＰＦ（２２
０）によりフィルタリングされたあと、サーボバースト
は図６Ｂの、高域に変換された（up-converted）バース
ト４１０の形状をとる。検波器２３０は、図６Ｃに示さ
れているように、高域に変換されたサーボバースト信号
４１０の包絡線（envelope）４２０を得る。サーボ信号
のために、ＬＰＦ（２０）及びＡＤＣ（３０）のフィル
ター１４０の帯域幅（図３Ｂ参照）と比べて、比較的狭
いフィルタリング（図５Ｂ参照）がＢＰＦ（２２０）に
よって与えられるので、この分野の技術者は、包絡線４
２０のノイズ量が、図１のリードチャネルを使用したと
きよりも、かなり小さくなることを認識するだろう。さ
らに、プログラマブル発振器２１０を利用することは、
最適なサーボ信号の振幅のために必要な、サーボリード
チャネルがサーボ周波数の広い領域で動作することを可
能にする。そして、それにより、サーボ回路の耐性（ro
bustness）をさらに改善することを可能にする。包絡線
４２０に誇張した方法で示されるように、ＢＰＦ（２２
０）の有限な帯域幅（finite bandwidth）に関するいく
らかのノイズが残ることは注意しなければならない。こ
のノイズは、ＡＤＣ（２４０）によるデジタル化のあと
の、さらなる処理によって、実質的に減少される。
トルへのリードチャネル２００のフィルタリング効果を
図示している。中心周波数Ｆｓを持ったサーボスペクト
ル１３０が、プログラマブル発振器３００からの、周波
数Ｆｏを持った振動性信号（oscillatory signal）によ
り掛けられた（または、逓倍された）結果として（ここ
で、ＦｏはＦｓより大きい）、中心周波数Ｆｏ＋Ｆｓ及
びＦｏ−Ｆｓの周波数に、２つのスペクトル（すなわ
ち、側波帯）が生成される。プログラマブル発振器２１
０の周波数は、この場合、Ｆｏ−Ｆｓが、スペクトル３
２０を持ったＢＰＦ（２２０）の中心周波数に実質的に
等しくなるように選択される。あるいは、ＢＰＦ（２２
０）が中心周波数Ｆｏ＋Ｆｓを持つように設計され、高
域の側波帯が使用されてもよい。（少なくともスペクト
ル１３０と同程度の帯域幅を持った）ＢＰＦ（２２０）
のあと、サーボスペクトルは信号３１０のようになり、
本質的に変化しない。しかしながら、ノイズスペクトル
３３０は元のノイズスペクトル９０に比べかなり減衰さ
れ、改善されたＳＮ比の結果となる。図６Ａ−６Ｃは、
図６ａに示されているサーボバースト４００が処理され
ているときの例を示している。プログラマブル発振器の
出力３００で乗算（または、逓倍）され、ＢＰＦ（２２
０）によりフィルタリングされたあと、サーボバースト
は図６Ｂの、高域に変換された（up-converted）バース
ト４１０の形状をとる。検波器２３０は、図６Ｃに示さ
れているように、高域に変換されたサーボバースト信号
４１０の包絡線（envelope）４２０を得る。サーボ信号
のために、ＬＰＦ（２０）及びＡＤＣ（３０）のフィル
ター１４０の帯域幅（図３Ｂ参照）と比べて、比較的狭
いフィルタリング（図５Ｂ参照）がＢＰＦ（２２０）に
よって与えられるので、この分野の技術者は、包絡線４
２０のノイズ量が、図１のリードチャネルを使用したと
きよりも、かなり小さくなることを認識するだろう。さ
らに、プログラマブル発振器２１０を利用することは、
最適なサーボ信号の振幅のために必要な、サーボリード
チャネルがサーボ周波数の広い領域で動作することを可
能にする。そして、それにより、サーボ回路の耐性（ro
bustness）をさらに改善することを可能にする。包絡線
４２０に誇張した方法で示されるように、ＢＰＦ（２２
０）の有限な帯域幅（finite bandwidth）に関するいく
らかのノイズが残ることは注意しなければならない。こ
のノイズは、ＡＤＣ（２４０）によるデジタル化のあと
の、さらなる処理によって、実質的に減少される。
【００１５】
【発明の効果】まとめると、周波数逓倍器（または、乗
算器）、プログラマブル発振器、及びバンドパスフィル
ターの追加は、処理されたサーボ信号の大きく改善され
たＳＮ比を達成する。それはまた、最適なサーボ信号周
波数の正確な選択を可能にする。
算器）、プログラマブル発振器、及びバンドパスフィル
ターの追加は、処理されたサーボ信号の大きく改善され
たＳＮ比を達成する。それはまた、最適なサーボ信号周
波数の正確な選択を可能にする。
【００１６】本発明は、それの意図及び中心的な特徴か
ら外れることなく、他の特定な形式で実施されてもよ
い。それゆえ、ここでの実施例は制限のためではなく、
図解に関するものであり、本発明の範囲は上述の説明で
はなく、付随する請求項により示される。したがって、
請求項に同等な意図及び範囲内の全ての変更はその中に
含まれるものと考えられる。
ら外れることなく、他の特定な形式で実施されてもよ
い。それゆえ、ここでの実施例は制限のためではなく、
図解に関するものであり、本発明の範囲は上述の説明で
はなく、付随する請求項により示される。したがって、
請求項に同等な意図及び範囲内の全ての変更はその中に
含まれるものと考えられる。
【図１】従来技術の典型的なＰＲＭＬ型のリードチャネ
ル回路のブロック図である。
ル回路のブロック図である。
【図２】図２Ａ−２Ｃは、図１のリードチャネルのユー
ザーデータモードでの周波数応答のグラフによる図示で
ある。
ザーデータモードでの周波数応答のグラフによる図示で
ある。
【図３】図３Ａ−３Ｃは、図１のリードチャネルのサー
ボデータモードでの周波数応答のグラフによる図示であ
る。
ボデータモードでの周波数応答のグラフによる図示であ
る。
【図４】本発明に従ったリードチャネルの一部の、好ま
れる実施例のブロック図である。
れる実施例のブロック図である。
【図５】図５Ａ−５Ｂは、図４のリードチャネルの周波
数応答のグラフによる図示である。
数応答のグラフによる図示である。
【図６】図６Ａ−６Ｃは、サーボバーストが図４のリー
ドチャネルを通して伝播するときのグラフによる図示で
ある。
ドチャネルを通して伝播するときのグラフによる図示で
ある。
５ 従来技術のリードチャネルの部分 １０ アナログ入力信号 ４０ デジタル有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィル
ター ５０ データ復調器 ６０ サーボ復調器 ７０ サーボゲート信号 ８０ ユーザーデータスペクトル ９０ ノイズスペクトル １００ ＬＰＦ及びＦＩＲのローパスフィルター結合の
フィルター応答 １１０ フィルター出力でのユーザーデータのスペクト
ル １２０ フィルター出力でのノイズのスペクトル １３０ サーボデータスペクトル １４０ ＬＰＦ及びＦＩＲのローパスフィルター結合の
フィルター応答 １５０ フィルター出力でのサーボデータのスペクトル １６０ フィルター出力でのノイズスペクトル ２００ 本発明のリードチャネルの部分 ２０２ 周波数逓倍器 ２１０ プログラマブル発振器 ２２０ バンドパスフィルター ２３０ 包絡線検波器 ２４０ ＡＤ変換機 ３００ プログラマブル発振器の出力 ３１０ 逓倍後のサーボスペクトル ３２０ バンドパスフィルターのスペクトル ３３０ 逓倍後のノイズスペクトル ４００ サーボバースト ４１０ 高域に変換されたサーボバースト ４２０ 高域に変換さらたサーボバーストの包絡線 Ｆｏ プログラマブル発振器の中心周波数 Ｆｓ 逓倍後のサーボスペクトル中心周波数 ＬＰＦ ローパスフィルター ＦＩＲ デジタル有限インパルス応答フィルター
ター ５０ データ復調器 ６０ サーボ復調器 ７０ サーボゲート信号 ８０ ユーザーデータスペクトル ９０ ノイズスペクトル １００ ＬＰＦ及びＦＩＲのローパスフィルター結合の
フィルター応答 １１０ フィルター出力でのユーザーデータのスペクト
ル １２０ フィルター出力でのノイズのスペクトル １３０ サーボデータスペクトル １４０ ＬＰＦ及びＦＩＲのローパスフィルター結合の
フィルター応答 １５０ フィルター出力でのサーボデータのスペクトル １６０ フィルター出力でのノイズスペクトル ２００ 本発明のリードチャネルの部分 ２０２ 周波数逓倍器 ２１０ プログラマブル発振器 ２２０ バンドパスフィルター ２３０ 包絡線検波器 ２４０ ＡＤ変換機 ３００ プログラマブル発振器の出力 ３１０ 逓倍後のサーボスペクトル ３２０ バンドパスフィルターのスペクトル ３３０ 逓倍後のノイズスペクトル ４００ サーボバースト ４１０ 高域に変換されたサーボバースト ４２０ 高域に変換さらたサーボバーストの包絡線 Ｆｏ プログラマブル発振器の中心周波数 Ｆｓ 逓倍後のサーボスペクトル中心周波数 ＬＰＦ ローパスフィルター ＦＩＲ デジタル有限インパルス応答フィルター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウフク・カラースラン アメリカ合衆国カリフォルニア州サニーベ イル、ウエスト・アイオワ・アベニュー 843 (72)発明者 イーリアー・ボクヒタイン アメリカ合衆国カリフォルニア州サンタク ララ、カーメン・コート1302
Claims (15)
- 【請求項１】 比較的広帯域のノイズスペクトル及び、
周波数Ｆｓに中心周波数があり、帯域幅ＢＷｓを持った
比較的狭帯域のサーボ信号を含む、磁気データ記憶装置
のアナログのリードチャネル信号上のサーボデータを処
理するためのシステムであって： Ａ．Ｆｓより高い周波数Ｆｏの発振器信号を生成するた
めの発振器； Ｂ．前記アナログリードチャネル信号に接続された第一
入力及び、前記発振器信号に接続された第２入力と、前
記アナログリードチャネル信号及び前記発振器信号の積
（または、結果（product））を表す周波数逓倍器信号
を与える出力を持った周波数逓倍器（または、乗算
器）； Ｃ．前記周波数逓倍器の出力に接続され、周波数Ｆｏ−
ＦｓまたはＦｏ＋Ｆｓに中心周波数を持ち、最低でも帯
域幅ＢＷｓに等しい帯域幅を持ち、フィルター信号を生
成するために前記周波数逓倍器信号に応答するバンドパ
スフィルター；と Ｄ．前記バンドパスフィルターの出力信号の包絡線を表
す包絡線信号を生成するために、前記フィルター信号に
応答する検波器（envelope detector）、から成る、サ
ーボ信号処理システム。 - 【請求項２】 前記発振器がプログラマブル発振器であ
る、請求項１に記載のサーボ信号処理システム。 - 【請求項３】 Ｅ．前記検波器の出力と電気的な接続状
態にある入力を持ったＡＤ変換機；と Ｆ．前記ＡＤ変換機の出力と電気的な接続状態にある入
力を持ったデジタルフィルター、をさらに備えた、請求
項１に記載のサーボ信号処理システム。 - 【請求項４】 前記バンドパスフィルターの帯域幅が、
帯域幅ＢＷｓと実質的に同じである、請求項１に記載の
サーボ信号処理システム。 - 【請求項５】 帯域幅ＢＷｓ及び中心周波数Ｆｓを持っ
たサーボ信号とユーザーデータ信号とを受信する磁気記
憶装置内のリードチャネル回路網であって： Ａ．ｉ．少なくともサーボ信号が受信される第１入力及
び、第２入力と、少なくとも１つの出力を持った周波数
逓倍器（または、乗算器）； ｉｉ．前記周波数逓倍器の第２入力と電気的接続状態に
ある発振器であって、前記第２入力に、選択的に選ばれ
たＦｓより高い周波数Ｆｏで参照信号（または、基準信
号）を与え、そこにおいて、前記サーボ信号及び前記参
照信号の受信への応答で前記周波数逓倍器が中心周波数
Ｆｏ−ＦｓまたはＦｏ＋Ｆｓを持った前記サーボ信号を
表す少なくとも１つの側波帯信号を生成するための、前
記発振器； ｉｉｉ．前記周波数逓倍器の出力と電気的接続状態にあ
る入力を持ったバンドパスフィルターであって、フィル
ター信号を生成するために、実質的に、側波帯信号の中
心周波数に中心周波数を持ち、最低でも前記側波帯信号
よりわずかに広い帯域幅の前記バンドパスフィルター；
と ｉｖ．前記バンドパスフィルターの出力と電気的接続状
態にあり、前記フィルター信号の包絡線を検出する検波
器（envelope detector）、から成るサーボ信号処理
機；と Ｂ．ｉ．入力においてユーザーデータ信号を受信し、そ
こからフィルタリングされたユーザーデータ信号を生成
するローパスフィルター； ｉｉ．ローパスフィルターと電気的接続状態にあり、入
力においてフィルタリングされたユーザーデータ信号を
受信し、応答でデジタル化されたユーザーデータ信号を
生成するＡＤ変換機；と ｉｉｉ．前記デジタルユーザーデータ信号を受信し、前
記デジタルユーザーデータ信号を表すフィルタリングさ
れたデジタル値を生成するデジタルフィルター、から成
るユーザーデータ処理機、から成るリードチャネル回路
網。 - 【請求項６】 前記周波数発生器が発振器（オシレータ
ー）である、請求項５に記載のリードチャネル回路網。 - 【請求項７】 前記発振器がプログラマブル発振器であ
る、請求項５に記載のリードチャネル回路網。 - 【請求項８】 サーボ信号処理機が、 ｖ．前記検波器の出力と電気的接続状態にある入力を持
ったＡＤ変換機；と ｖｉ．前記ＡＤ変換機の出力と電気的接続状態にある入
力を持ったデジタルフィルター、をさらに備える、請求
項５に記載のリードチャネル回路網。 - 【請求項９】 前記バンドパスフィルターの帯域幅が、
実質的に前記帯域幅ＢＷｓと同じである、請求項５に記
載のリードチャネル回路網。 - 【請求項１０】 リードチャネル内にユーザーデータ及
びサーボデータを処理するための別々な経路を持った磁
気記憶装置のリードチャネルで帯域幅ＢＷｓ及び中心周
波数Ｆｓを持ったサーボ信号を処理するための方法であ
って、そこにおいて、リードチャネルは周波数逓倍器
（または、乗算器）、発振器、バンドパスフィルター、
及び検波器（envelope detector）を含み、 Ａ．中心周波数Ｆｏ−ＦｓまたはＦｏ＋Ｆｓを持ち、サ
ーボ信号を表す少なくとも１つの側波帯信号を生成する
ため、発振生成器によりＦｓより大きい周波数Ｆｏで生
成される参照信号（または、基準信号）で前記サーボ信
号を乗算（または、逓倍）すること； Ｂ．フィルタリングされた信号を生成するために、最低
でも前記帯域幅ＢＷｓよりわずかに広い帯域幅を持ち、
中心が実質的に側波帯の中心周波数の周辺であるバンド
パスフィルターで、側波帯信号をフィルタリングするこ
と；と Ｃ．前記バンドパスフィルターによるフィルタリング手
段からのフィルタリングされた信号の包絡線を検出（ま
たは、検波）すること、の手段から成る、サーボ信号を
処理するための方法。 - 【請求項１１】 手段Ａが、 Ａ１．発振器（オシレーター）で参照信号を生成するこ
と、の手段をさらに含む、請求項１０に記載のサーボ信
号を処理するための方法。 - 【請求項１２】 発振器がプログラマブル発振器であ
り、手段Ａが、 Ａ１．プログラマブル発振器で参照信号を生成するこ
と、の手段をさらに含む、請求項１０に記載のサーボ信
号を処理するための方法。 - 【請求項１３】 手段Ａが、 Ａ１．中心周波数 Ｆｏ−Ｆｓの低い側波帯信号を持っ
た参照信号を生成すること；と Ａ２．サーボ信号を表す側波帯信号を生成するために、
前記サーボ信号を前記低い側波帯信号に乗算（または、
逓倍）すること、の手段をさらに含む、請求項１０に記
載のサーボ信号を処理するための方法。 - 【請求項１４】 手段Ａが、 Ａ１．中心周波数 Ｆｏ＋Ｆｓの高い側波帯信号を持っ
た参照信号を生成すること；と Ａ２．サーボ信号を表す側波帯信号を生成するために、
前記サーボ信号を前記高い側波帯信号に乗算（または、
逓倍）すること、の手段をさらに含む、請求項１０に記
載のサーボ信号を処理するための方法。 - 【請求項１５】 リードチャネルがさらにＡＤ変換機及
びデジタルフィルターを含み、 Ｅ．デジタル化包絡線信号を生成するために、前記包絡
線信号をＡＤ変換機でサンプリングすること；と Ｆ．それのノイズ成分を減少するために、デジタル化包
絡線信号をデジタル方式でフィルタリングすること、の
手段をさらに含む、請求項１０に記載のサーボ信号を処
理するための方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/260272 | 1999-03-02 | ||
| US09/260,272 US6469862B2 (en) | 1999-03-02 | 1999-03-02 | Method and apparatus for improved servo signal filtering in read channels |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000298816A true JP2000298816A (ja) | 2000-10-24 |
| JP2000298816A5 JP2000298816A5 (ja) | 2007-04-05 |
Family
ID=22988505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000055462A Pending JP2000298816A (ja) | 1999-03-02 | 2000-03-01 | 改善したリードチャネルのサーボ信号フィルタリングのための方法及び装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6469862B2 (ja) |
| JP (1) | JP2000298816A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3949357B2 (ja) * | 2000-07-13 | 2007-07-25 | 富士通株式会社 | 復調装置 |
| US7230782B2 (en) * | 2003-08-28 | 2007-06-12 | Quantum Corporation | Correlation receiver for demodulating servo track information |
| US7619841B1 (en) | 2005-11-23 | 2009-11-17 | Western Digital Technologies, Inc. | Disk drive subtracting low frequency disturbance from a servo burst signal |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58218032A (ja) * | 1982-06-14 | 1983-12-19 | Canon Inc | 回転ヘツド型記録再生装置 |
| JPS62171053U (ja) * | 1986-04-19 | 1987-10-30 |
-
1999
- 1999-03-02 US US09/260,272 patent/US6469862B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-03-01 JP JP2000055462A patent/JP2000298816A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20010055173A1 (en) | 2001-12-27 |
| US6469862B2 (en) | 2002-10-22 |
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