KR20020007378A - 디지털 비대칭 판독 신호를 정정하는 방법 및 장치 - Google Patents

디지털 비대칭 판독 신호를 정정하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

비대칭 판독 신호의 디지털 샘플을 보상하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은, 비대칭 판독 신호(V(t))의 디지털 샘플을 판독하는 단계, 적어도 디지털 샘플이 보상을 필요로 할 경우 보상된 샘플을 발생시키는 단계, 디지털 샘플(168) 또는 보상된 샘플(166)을 출력하는 단계를 포함한다. 또한 입력부, 레벨 검출기(202), 보상기(204) 및 출력부(208)를 포함하는 디스크 드라이브의 판독 채널의 비대칭 블록이 제공된다. 레벨 검출기(202) 및 보상기(204)는 입력부(200)를 통해 디지털 샘플을 수신한다. 레벨 검출기(202)는 디지털 샘플이 보상을 필요로 하는 지를 결정한다. 보상기(204)는 적어도 디지털 샘플이 보상을 필요로 하는 경우 보상된 샘플을 발생시킨다. 출력부(208)는 선택적으로 디지털 샘플 또는 보상된 샘플을 출력한다.

Description

디지털 비대칭 판독 신호를 정정하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CORRECTING DIGITAL ASYMMETRIC READ SIGNALS}
컴퓨터 시스템에서 디지털 데이터의 대용량 저장을 위한 자기 매체의 사용은 통상적인 것이다. 디지털 데이터는 통상적으로 매체의 표면으로 유도된 자기 극성의 반전 형태로 자기 매체 상에 저장된다. 만일 매체가 예를 들어, 자기 디스크일 경우, 데이터는 트랙으로 알려진 디스크 표면 상의 복수의 동심원적 환형에 통상적으로 정렬된다. 이러한 트랙 중 하나로부터 데이터를 판독하기 위해, 디스크는 일정한 속도로 회전하며, 자기 변환기는 트랙 표면으로부터 발생하는 변화하는 자계를 아날로그 전기 신호로 변환하기 위해 회전하는 트랙 근처로 접근한다. 자기 매체로부터 디지털 데이터를 판독하기 위해 통상적으로 사용되는 자기 변환기의 한 형태는 자기-저항(MR) 헤드이다.
MR 헤드는 인가되는 자계에 따라 변화하는 저항을 갖는 장치이다. 이러한 관점에서, 헤드는 회전 트랙에 의해 발생하는 자계 변화를 전기 회로에서의 시간 변화 전압 또는 전류로 변환시킬 수 있다. MR 헤드는 다른 자기 변환기에 비해 많은 장점이 있으며, 자기 데이터 저장 시스템에서 사용이 증가한다. 예를 들어, MR 헤드는 박막 헤드 같은 다른 형태의 판독 헤드와 비교하여 보다 민감하여 보다 강한 판독 신호를 발생시킨다. 또한, MR 헤드는 감지 수단으로써 유도 코일을 사용하는 다른 형태의 헤드 보다 더 우수한 주파수 응답을 갖는다. 게다가, MR 헤드에 의해 발생된 판독 신호는 다른 형태의 헤드와 마찬가지로 헤드와 매체 사이의 상대적인 속도에 둔감한데, 이는 판독 신호가 코일을 통한 자속의 변화율이 아닌 MR 헤드에 의해 감지된 인가된 자계의 레벨이기 때문이다. 이는 헤드/매체 속도가 넓은 영역에 대해 변화할 수 있는 시스템에선 장점으로 작용한다. 끝으로, MR 헤드가 자기 매체 상에 데이터를 기록할 수 없기 때문에, MR 헤드를 사용하는 자기 데이터 저장 시스템은 기록 기능을 수행하기 위해서 별도의 헤드를 사용하여야 한다. 판독 및 기록을 위해 별개의 헤드를 사용하는 것은 각 헤드가 자기데이터 저장 시스템의 성능을 현저히 향상 시킬 수 있는 단일 작업을 수행하기 위해 각각 최적화되도록 한다.
도 1에 도시된 것과 같이, MR 헤드의 저항(y-축 상에 표시)과 인가된 자계(z-축상에 표시) 사이의 관계는 비선형이다. 이러한 비선형 특성은 매체로부터 발생한 자계 변화를 시간 변화 전기 신호로 변환하는데 어려움을 일으킬 수 있다. 예를 들어, MR 헤드의 비선형 특성은 MR 헤드에 의해 발생된 시간 변화 판독 신호가 헤드에 인가된 자기 신호와 무관한 것처럼 보이게 한다. 이러한 문제를 극복하기 위해, 바이어스 전류가 통상적으로 헤드에 인가되어 헤드의 고정 동작 포인트가 저항 특성의 보다 선형적인 영역으로 이동하게 한다. 도 1을 참조하면, MR헤드의 동작에서 최대 선형성이 포인트(102), 즉 최고 선형 포인트에서 헤드를 바이어싱함으로써 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다. 그러나, 신호 대 잡음비(SNR)처럼 선형성보다 중요한 변환 파라미터를 최대화하기 위해서 포인트(104) 또는 포인트(106)와 같은 다른 포인트에서 헤드를 바이어싱 하는 것이 바람직할 수도 있다. 이러한 바이어싱의 결과로서, 헤드의 출력 신호는 바이어스 포인트(104)에 대응하는 도 1의 출력 파형(108)과 같이 0 볼트 기준선에 대해 비대칭일 수도 있다. 바이어싱 효과에 더하여, 오프-트랙 효과처럼 비대칭 판독 신호를 야기할 수도 있는 다른 인자가 존재할 수도 있다.
부분 응답 최대 가능성(PRML : partial response maximum likelihood) 채널을 사용하는 디스크 드라이브에서, MR 헤드는 통상적으로 출력이 0 볼트 기준선에 대해 비대칭이 되도록 바이어싱 된다. 판독 신호의 양 및 음의 최대 크기간 차이는 PRML이 발생하기 전에 수행되어야 하는 신호의 샘플링을 복잡하게 한다. 판독 신호의 비대칭은 더 큰 에러율을 야기하는 PRML 채널의 검출 단계에서 더 큰 평균 제곱 오차를 발생시킨다. 결과적으로, PRML 채널의 검출 단계 이전에 판독 신호의 비대칭을 정정하는 것이 바람직하다.
판독 신호의 비대칭 정도는 한 극성의 가장 작은 피크 진폭에 대한 다른 극성의 가장 큰 피크 진폭의 비로써 한정될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 판독 신호의 비대칭 정도는 대략 1.2-.7이며, 이는 1.7(1.2 ÷.7)의 비대칭이 된다.
미국 특허 번호5,744,993(Sonntag)은 "비선형 소거"라는 기술을 사용하여 비대칭 판독 신호를 보상한다. 이러한 비선형 소거 방법은 비대칭 신호가 기본 입력신호와 제 2 입력 신호의 결합이며, 비대칭성을 없애기 위해 제 2입력 신호는 제거되어야 한다고 생각하는 것이다. 그러나, 이러한 방법은 비대칭이 제 2 신호에 의해 형성될 수 있다는 가정이 옳을 때만 효과적이다. 게다가, 잡음이 현저하게 될 만큼 비대칭이 큰 경우, 이러한 방법은 효과적이지 않다. 현재, 이러한 방법을 사용하여 보상될 수 있는 최대 비대칭은 대략 1.5 또는 150%이다.
따라서, MR 헤드에 의해 발생한 비대칭 판독 신호를 보상 또는 정정하기 위해 상기 문제점들을 극복할 수 있는 방법 및 장치가 필요하다.
본 발명은 디지털 비대칭 판독 신호, 보다 상세하게는 디스크 드라이브의 판독 채널에서 디지털 판독 신호를 정정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 자기 저항 판독 헤드에 대한 통상적인 저항 특성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 사용될 수 있는 디스크 드라이브의 투시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 사용될 수 있는 PRML 데이터 채널을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 5는 비대칭 판독 신호의 예를 도시한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 비대칭 정정 블록의 블록도이다.
본 발명은 디스크 드라이브의 판독 채널에서 비대칭 판독 신호를 정정 또는 보상하는 것에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예는 비대칭 판독 신호의 디지털 샘플을 정정하는 방법에 관한 것이다. 이러한 실시예에 따라, 비대칭 판독 신호의 디지털 샘플이 판독되고 디지털 신호가 보상을 필요로 하는 지에 대한 결정이 내려진다. 만일 디지털 샘플이 보상을 필요로 한다면, 보상된 샘플이 발생될 수 있다. 결국, 보상된 샘플 또는 디지털 샘플이 출력될 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예는 상기 방법을 구현할 수 있는 비대칭 정정 블록에 관한 것이다. 비대칭 정정 블록의 일 실시예는 입력부, 레벨 검출기, 보상기 및 출력부를 포함한다. 입력은 비대칭 판독 신호의 디지털 샘플을 수신하여 레벨 검출기 및 보상기로 디지털 샘플을 전달한다. 레벨 검출기는 디지털 샘플이 보상을 필요로 할지를 결정한다. 만일 디지털 샘플이 보상을 필요로 하는 것이 결정되면,보상기는 보상된 샘플을 발생시킨다. 출력부는 선택적으로 디지털 샘플 또는 보상된 샘플을 출력하기 위해 구성된다. 본 발명의 일 실시예에서, 비대칭 정정 블록은 지연회로를 추가로 포함한다. 지연회로는 입력부로부터 디지털 샘플을 수신하며 보상기를 사용하여 적절한 동기화를 보장하기 위해 출력으로 디지털 샘플을 제공하는 것을 지연시킨다. 본 발명의 특징 및 장점은 덧붙인 도면을 참조하여 이하에서 더 자세히 설명된다.
도 2는 본 발명이 사용하는 디스크 드라이브(110)의 투시도이다. 디스크 드라이브(110)는 베이스(112)를 갖는 하우징 및 상부 덮게(미도시)를 포함한다. 디스크 드라이브(110)는 디스크 팩(114)을 더 포함하는데, 이는 디스크 클램프(116) 옆의 스핀들 모터(미도시) 상에 장착된다. 디스크 팩(114)은 복수의 디스크를 포함하며, 이들은 중심축(118) 주위를 동시 회전하도록 장착된다. 각 디스크 표면은디스크 표면과 통신하기 위해 디스크 드라이브(110)에 장착된 관련된 헤드(120)를 갖는다. 도 2에 도시된 예에서, 헤드(120)는 액추에이터(126)의 액세싱 암(124)을 트랙킹하기 위해 차례로 부착된 서스펜션(122)에 의해 지지된다. 도 2에 도시된 액추에이터(126)는 로터리 회전식 코일 액추에이터로 알려진 형태이며, 통상적으로 128로 도시된 보이스 코일 모터(VCM)를 포함한다. 보이스 코일 모터(128)는 디스크 내부 직경(134)과 디스크 외부 직경(136) 사이의 경로(132)를 따라 소정의 데이터 트랙 상에 헤드를 위치시키기 위해 피봇 샤프트(130) 주위로 헤드(120)가 부착된 액추에이터(126)를 회전시킨다. 보이스 코일 모터는 내부 회로(138)의 제어에 의해 동작한다. 내부 회로(138) 내의 기록 회로는 데이터가 연속적인 코드 워드로 저장되도록 데이터를 엔코딩하여 직렬 아날로그 기록 신호의 형태로 코드 워드를 자속을 디스크 표면 상의 자기 층 내로 엔코딩하는 헤드(120) 상의 기록 변환기로 데이터를 전송한다.
헤드(120) 내의 변환기의 일례는 자기 저항 헤드(120)이며, 이는 판독 동작 동안 자속 반전을 감지하여 직렬 아날로그 판독 신호를 발생시킨다. 도 3은 판독 신호의 통상적인 경로를 나타낸 블록도이다. MR 판독 헤드(120)는 디스크 드라이브(110)의 자기 표면으로부터 라인(140)으로 표시되는 자계 강도 신호(H(t))의 형태로 판독 신호를 수신한다. 자계 강도 신호(H(t))(140)에 응답하여, MR 판독 헤드(120)는 라인(141)으로 표시되며 전치 증폭기(142)에 의해 수신된 저항(R(t))의 형태로 판독 신호를 전송한다. 전치 증폭기(142)는 저항 신호(R(t))(141)를 V(t)로 나타내고 라인(143)으로 표시된 전압 신호로 변환시킨다. 이어 전치증폭기(142)는 본 발명이 사용될 수 있는 실시예에서 채널(144)을 판독하기 위해 전압 신호(V(t))를 제공한다.
판독 채널(144)은 통상적으로 저장 매체로부터 판독된 데이터를 검출 및 디코딩하기 위해 부분 응답 최대 가능성(PRML)을 수행하도록 구성된다. 판독 채널(144)은 확장 부분 응답 타입 4(EPR4) 판독 채널일 수 있으며, 또는 PR4 및 E2PR4 판독 채널 같은 다른 형태의 판독 채널일 수 있다. 판독 채널(144)의 통상적인 성분은 가변 이득 증폭기(VGA)(146), 저역 통과 필터(148), 아날로그 대 디지털(A/D) 변환기(150), 디지털 필터(152), 비터비 검출기(154) 및 디코더(156)를 포함한다. VGA(146)는 전치 증폭기(142)로부터 시변 전압 신호(V(t))의 형태로 판독 신호를 수신하여 A/D 컨버터(150)의 허용 한계에 따라 증폭된 판독 신호(V(t))를 생성하며, 저역 통과 필터(148)로 판독 신호(V(t))를 전달한다. 이어, 필터링된 판독 신호(V(t))는 예를 들어 32가지의 가능한 5 비트 샘플링 값 또는 64가지의 가능한 6 비트 샘플링 값을 제공하는 A/D 컨버터에 의해 샘플링된다. 이어, 이러한 샘플은 10-탭 유한 임펄스 응답(FIR) 디지털 필터일 수 있는 디지털 필터(152)를 통해 샘플을 소정의 채널 응답으로 적응시키기 위해 전달된다. 이어, 이러한 샘플은 라인(157)으로 표시된 판독 데이터 신호를 제공함으로써 데이터 역 판독을 위한 최대 가능성 검출을 위해 디코더(156)에 의해 디코딩될 수 있는 엔코딩된 데이터를 발생시키는 비터비 검출기(154)로 인가된다.
A/D 컨버터(150)에 의해 생성되는 각 디지털 샘플은 값을 나타내는 크기 또는 레벨을 갖는다. EPR4 판독 채널에 대해, 레벨은 통상적으로 값 0, 1 및 2를 나타낸다. 예를 들어, 제 0 임계 영역 내에 존재하는 레벨을 갖는 디지털 샘플은 값 0을 나타낼 수 있으며, 제 1 임계 영역 내에 존재하는 레벨을 갖는 디지털 샘플은 값 1을 나타낼 수 있으며, 제 2 임계 영역 내에 존재하는 레벨을 갖는 디지털 샘플은 값 2를 나타낼 수 있다. 통상적으로 이러한 값들은 비터비 디코더(154)에 의해 해석된다. 양 및 음의 극성에 대한 비대칭인 판독 신호와 관련한 문제점은 목적하는 디지털 샘플의 값을 바르게 평가하는 것이 어렵게 된다는 것이다. 결론적으로, 판독 신호의 비대칭이 비터비 디코더(154)로 전달되기 전에 정정되는 것이 중요하다. 본 발명은 도 3에서 점선 블록으로 도시된 비대칭 정정 블록(158)을 사용하여 비터비 디코더(154)로 비대칭 판독 신호(V(t))의 다소의 디지털 샘플의 레벨을 조정함으로서 보상 또는 정정한다. 비대칭 정정 블록(158)은 다양한 방법으로 이러한 비대칭 정정을 수행할 수 있다.
도 4는 비대칭 정정 블록(158)의 실시예에 따른 비대칭 판독 신호를 정정하기 위한 통상적인 방법의 흐름도이다. 단계(160)에서, 비대칭 정정 블록(158)은 판독 신호의 디지털 샘플을 판독하며, 단계(162)에서, 디지털 샘플이 보상을 필요로 하는지를 결정한다. 만일 디지털 샘플이 보상을 필요로 한다면, 라인(163)을 따라 단계(164)에서 보상된 샘플이 발생된다. 이어, 보상된 샘플은 단계(166)에서 비터비 검출기(154)로 출력될 수 있다. 단계(162)에서 어떠한 보상도 필요치 않다고 결정되면, 라인(167)을 따라 단계(168)에 나타낸 것과 같이 디지털 샘플은 소정의 지연 후에 비터비 검출기(154)로 출력될 수 있다.
상술한 바와 같이, 판독 신호(V(t))는 양 및 음의 극성을 갖는다. 판독 신호가 비대칭일 경우, 양의 피크 진폭은 음의 피크 진폭 보다 작다. 본 발명의 실시예에서, 단계(162)는 두 단계를 포함하는데, 첫 단계는 디지털 샘플의 극성이 보상을 필요로 하는 판독 신호의 극성과 대응하는지를 결정하고, 두번째 단계는 디지털 샘플이 제 0 임계 영역 내에 존재하는 레벨을 갖는 지를 결정한다. 단계(162)의 실시예에 대해, 디지털 샘플은 디지털 샘플의 극성이 보상을 필요로 하는 극성에 대응할 경우 보상을 필요로 할 것이며, 디지털 샘플의 레벨은 제 0 임계 영역 내에 있지 않다.
실시예에서, 보상을 필요로 하는 판독 신호(V(t))의 극성은 작은 피크 진폭을 갖는 극성이다. 도 5는 비대칭 판독 신호(V(t))의 예를 도시한 그래프이며, 파형(169)으로 나타나며, 여기서 x-축(170)은 시간을, y-축(171)은 판독 신호(V(t))의 크기를 나타낸다. 포인트(172, 173, 174, 175 및 176)는 판독 신호(V(t))가 A/D 컨버터(150)에 의해 샘플링될 수 있는 다양한 위치를 나타낸다. 이러한 예에서, 음의 극성은 작은 피크 진폭을 갖기 때문에 보상을 필요로 하는 극성으로 선택될 것이다. 결과적으로, 포인트(173, 175 및 176)에서 선택된 판독 신호(V(t))의 디지털 샘플은 보상을 필요로 하는 극성에 대응하는 극성을 가질 것이다.
판독 신호(V(t))의 제 0 임계 영역의 일 실시예는 도 5의 예에서처럼 양의 제 0 임계 영역 한계(178) 및 음의 제 0 임계 영역 한계(179)를 갖는다. 양의 제 0 임계 영역(178) 및 음의 제 0 임계 영역(179)은 동일한 크기로 나타나지만, 이들은 상이하다. 통상적으로, 양의 제 0 임계 한계(178) 및 음의 제 0 임계 한계(179)는 실험적으로 결정된다. 단지 포인트(172 및 173)에서 선택된 판독 신호(V(t))의 디지털 샘플이 제 0 임계 영역 내의 레벨을 가질 것이며, 따라서, 보상을 필요로 하지 않는다. 그러나, 포인트(175 및 176)에서 선택된 판독 신호(V(t))의 디지털 샘플은 보상을 필요로 하는 극성에 대응하는 레벨을 가지며, 각각은 제 0 임계 영역(177) 내에 있지 않다. 결론적으로, 포인트(175 및 176)에서 선택된 판독 신호(V(t))의 디지털 샘플은 단계(162)의 실시예에서 보상을 필요로 하도록 결정될 것이다.
상술한 바와 같이, 단계(162)에서 디지털 샘플이 보상이 필요하다고 결정될 경우 단계(164)에서 보상된 샘플이 발생한다. 보상된 샘플은 보상된 샘플의 레벨이 판독 신호(V(t))가 대칭일 경우 보상된 샘플의 레벨이 갖는 레벨과 같도록 비대칭 판독 신호(V(t))의 디지털 샘플을 정정 또는 보상함으로써 얻는다. 이러한 실시예에서, 보상된 샘플은 레벨이 증가하도록 오프셋 값 만큼 디지털 샘플의 레벨을 오프셋함으로써 발생된다. 도 5에 도시된 예에 대해, 만일 오프셋 값이 0.4로 셋팅될 경우, 포인트(175)에서 선택된 -0.7의 레벨을 갖는 비대칭 판독 신호(V(t))의 디지털 샘플은 디지털 샘플의 레벨에서 오프셋 값을 감산함으로써 -1.1의 더 높은 크기의 오프셋 값 만큼 증가할 것이다. 유사하게, 만일 보상을 필요로 하는 극성이 양의 극성이며 디지털 샘플이 보상을 필요로 하는 경우, 디지털 샘플의 레벨은 오프셋 값을 디지털 샘플의 레벨에 가산함으로써 증가될 것이다.
오프셋 값의 일 실시예는 제 1 오프셋 값 및 제 2 오프셋 값을 증가시킨다. 제 1 오프셋 값은 제 1 임계 영역(180) 내에 존재하는 레벨을 갖는 디지털 샘플을 보상 또는 정정하는데 사용된다. 제 2 오프셋 값은 제 2 임계 영역(182) 내에 존재하는 레벨을 갖는 디지털 샘플을 보상 또는 정정하는데 사용된다. 제 1 및 제 2 오프셋 값은 통상적으로 특정 디스크 드라이브 또는 특정한 디스크 드라이브 형태에 대해 실험적으로 최적화 되는 상이한 값일 수 있다. 디지털 샘플의 레벨이 제 1 임계 영역(180) 또는 제 2 임계 영역(182) 내에 존재하는 지에 대한 결정은 단계(162)에서 행해진다.
도 5를 참조하면, 제 1 임계 영역(180)은 양의 제 1 임계 영역(184) 및 음의 제 1 임계 영역(186)을 가질 수 있다. 통상적으로, 양의 제 1 임계 영역(184)은 양의 제 0 임계 영역(178)으로부터 음의 제 1 임계 한계(188)로 연장하며, 음의 제 1 임계 한계(185)는 음의 제 0 임계 한계(179)로부터 음의 제 1 임계 한계(190)로 연장한다. 양의 임계 한계(179, 178, 188 및 190)는 실험적인 결과에 기초하여 선택된다. 유사하게 제 2 임계 영역(182)은 양의 제 2 임계 영역(192) 및 음의 제 2 임계 영역(194)을 가질 수 있다. 양의 제 2 임계 영역(192)은 양의 제 1 임계 한계(188)로부터 양의 방향으로 연장하며 음의 제 2 임계 영역(194)은 음의 제 1 임계 한계(190)로부터 음의 방향으로 연장한다.
도 5에 도시된 예에 관하여, 판독 신호(V(t))의 디지털 샘플이 포인트(175)에서 선택되고, 그 레벨이 음의 제 1 임계 영역(186) 내에 있으면, 본 발명의 실시예에 따라, 오프셋 값 만큼 오프셋될 것이다. 판독 신호(V(t))의 디지털 샘플이 포인트(176)에서 선택되고, 그 레벨이 음의 제 2 임계 영역(194)에 있을 경우, 제 2 오프셋 값 만큼 오프셋될 것이다.
만일 디지털 샘플이 보상을 필요로 하지 않으면, 도4의 단계에서 나타난 바와 같이, 디지털 샘플은 소정의 지연 후에 비터비 디코더(154)로 출력된다. 만일 디지털 샘플이 보상을 필요로 할 경우, 보상된 샘플은 단계(164)에서 발생되며 보상된 샘플은 단계(166)에서 비터비 디코더(154)로 출력된다.
판독 신호(V(t))판독 신호(V(t))본 발명의 또다른 실시예에서, 보상을 필요로 하는 판독 신호의 극성은 큰 피크 진폭을 갖는 극성이 되도록 선택된다. 따라서, 도 5에 도시된 예에 대해서, 포인트(172 및 174)에서 선택된 판독 신호(V(t))의 디지털 샘플은 보상을 필요로 하는 극성에 대응하는 극성을 가질 것이다. 앞선 실시예의 단계(164)에서 처럼, 보상을 필요로 하는 디지털 샘플들은 보상된 샘플을 발생시키기 위해 오프셋 값 만큼 오프셋 된다. 그러나, 오프셋 값 만큼 디지털 샘플을 증가시키기 보다는 디지털 샘플의 레벨이 오프셋 값 만큼 감소될 것이며, 그로 인해 디지털 샘플의 크기를 감소시켜서 대칭의 판독 신호(V(t))의 디지털 샘플에 보다 근접하게 된다. 게다가, 이러한 실시예는 앞선 실시예에서 처럼, 디지털 샘플이 제 1 임계 영역(180) 내에 있고, 디지털 샘플이 제 2 임계 영역(182) 내에 있을 경우 제 1 오프셋 값을 사용할 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에서, 보상을 필요로 하는 극성을 선택하기 보다는 제 0 임계 영역(177) 내에 있지 않는 레벨을 갖는 모든 디지털 샘플이 도 4에 도시된 흐름도에서 도시된 단계(162)에서 보상을 필요로 하도록 결정될 것이다. 이러한 실시예에서, 큰 또는 작은 피크 진폭의 극성은 단계(162)에서 결정된다. 이어, 다른 실시예에서 처럼, 디지털 샘플이 보상을 필요로 할 경우, 보상된 샘플이 단계(164)에서 발생된다. 만일 디지털 샘플이 큰 피크 진폭을 포함하는 판독신호(V(t))의 극성에 대응하는 극성을 가질 경우, 보상된 샘플이 오프셋 값 만큼 디지털 샘플을 감소시킴으로써 발생할 것이다. 만일 디지털 샘플이 작은 피크 진폭을 포함하는 판독 신호(V(t))의 극성에 대응하는 극성을 가질 경우, 보상된 샘플이 오프셋 값 만큼 디지털 샘플을 증가시킴으로써 발생할 것이다. 이러한 방식으로, 디지털화된 판독 신호의 비대칭이 상술된 방법과 비교하여 더 작은 오프셋 값을 사용하여 보상될 수 있다. 게다가, 보상된 샘플을 발생시키기 위해 사용된 오프셋 값은 전술된 것처럼 디지털 샘플의 상이한 레벨과 비교하여 상이할 수 있다.
도 6은 비대칭 판독 신호(V(t))를 정정하기 위한 전술한 방법을 구현할 수 있는 판독 채널(144)의 비대칭 정정 블록(158)의 실시예를 도시한다. 전술한 것처럼, 비대칭 판독 신호(V(t))는 보상을 필요로 하는 극성을 갖는다; 작은 피크 진폭을 갖는 극성 또는 큰 피크 진폭을 갖는 극성은 디지털 샘플을 어떻게 보상할 지에 의존한다. 통상적으로 비대칭 정정 블록(158)은 입력부(200), 레벨 검출기(202), 보상기(204), 지연회로(206) 및 출력부(208)를 포함한다. 프로세서(미도시)는 비대칭 정정 블록(158)의 성분을 제어하기 위해 사용되며, 비대칭 블록(158)의 성분의 다양한 기능을 수행한다.
입력(200)은 통상적으로 디지털 필터(152)로부터 비대칭 판독 신호(V(t))의 디지털 샘플을 수신하도록 구성된다. 레벨 검출기(202)는 입력(200)에 전기적으로 연결되며, 통상적으로 디지털 샘플이 보상을 필요로 하는 지를 결정하는 단계를 수행하기 위해 구성된다. 레벨 검출기(202)는 보상을 필요로 하는 판독 신호(V(t))의 극성에 대응하는 구성을 갖는 디지털 샘플을 검출하도록 세팅된다. 게다가, 레벨 검출기(202)는 적절한 비교기를 사용하여 디지털 샘플의 레벨을 제 0 임계 영역(177)과 비교한다. 제 0 임계 레벨 영역(177)은 비대칭 정정 및 판독 채널(144)의 실행을 최적화하기 위해 조정될 수 있다. 만일 디지털 샘플 레벨이 제 0 임계 영역(177) 내에 있지 않고, 디지털 샘플의 극성이 보상을 필요로 하는 판독 신호(V(t))의 극성에 대응하거나 일치할 경우, 레벨 검출기(202)는 디지털 샘플이 보상을 필요로 하는 지를 결정할 것이다.
보상기(204)의 일 실시예는 적어도 디지털 샘플이 보상을 얻기 위해 레벨 검출기(202)에 의해 결정될 경우, 보상된 디지털 신호를 발생시킴으로써 도 4에 도시된 단계(164)를 구현하도록 구성된다. 보상기(204)는 레벨 검출기(202)에 의해 분석된 디지털 샘플을 수신할 수 있도록 입력부(200)에 전기적으로 연결된다. 일 실시예에서, 보상기(204)는 오프셋 값 만큼 디지털 샘플의 레벨을 오프셋함으로써 보상된 샘플을 발생시키도록 구성된다. 보상기(204)는 보상기(204)가 오프셋 값 만큼 디지털 샘플의 레벨을 증가 또는 감소시킬 지를 결정하는 세팅을 포함한다. 이는 보상을 필요로 하는 판독 신호(V(t))의 극성을 선택함에 따른 세팅이다. 만일 보상을 필요로 하는 판독 신호(V(t))의 극성이 작은 피크 진폭을 포함할 경우, 디지털 샘플은 오프셋 값 만큼 증가할 것이다. 만일 보상을 필요로 하는 판독 신호(V(t))의 극성이 큰 피크 진폭을 포함할 경우, 디지털 샘플은 오프셋 값 만큼 감소할 것이다. 비교기(204)에 의해 발생된 보상된 샘플은 접속부(218)를 통해 출력부(208)에 제공된다.
일 실시예에서, 보상기(204)는 디지털 샘플이 보상을 필요로 하는 지에 무관하게 입력부(200)로부터 수신된 각 디지털 샘플의 레벨을 오프셋 값 만큼 오프셋하도록 구성된다. 또다른 실시예에서, 레벨 검출기(202)는 통신 링크(210)를 사용하여 보상기(204)에 의해 보상된 샘플의 발생을 제어할 수 있다. 결과로서, 보상기(204)는 레벨 검출기(202)가 디지털 샘플이 보상을 필요로 한다고 결정할 경우만 보상된 샘플을 발생시킨다. 또다른 실시예에서, 레벨 검출기는 디지털 샘플의 레벨이 제 1 임계 영역(180) 또는 제 2 임계 영역(182) 내에 존재하는 지를 결정하도록 추가로 구성된다. 제 1 및 제 2 임계 영역(180 및 182)의 예는 도5에 도시된다. 실시예에서, 레벨 검출기(202)는 디지털 샘플의 레벨이 통신 링크(210)를 통해 위치된 영역(180, 182)을 갖는 보상기(204)를 제공할 수 있다. 만일 디지털 샘플이 보상을 필요로 한다면, 보상기(204)는 단계(164)에서 전술한 것처럼, 디지털 샘플이 제 1 임계 영역(180) 내에 존재하는 경우 제 1 오프셋을 사용하고, 디지털 샘플이 제 2 임계 영역(180) 내에 존재하는 경우 제 2 오프셋을 사용하여 디지털 샘플의 레벨을 오프셋함으로써 보상된 샘플을 발생시킬 수 있다.
지연회로(206)는 통상적으로 디지털 샘플의 특성을 변경시킴이 없이 입력부(200)로부터 수신된 디지털 샘플의 전송을 지연시키도록 구성된다. 지연회로(206)의 목적은 보상기(204)를 사용하여 동기화를 보장하도록 소정의 시간 주기에 대해 디지털 샘플을 유지하는 것이다. 지연회로(206)는 지연된 디지털 샘플을 지연된 출력부(212) 및 전자 연결부(214)를 통해 출력부(208)로 공급한다.
출력부(208)는 제어 라인(216)을 통해 레벨 검출기에 의해 제어된다. 출력부(208)는 보상기(204)로부터의 보상된 샘플을 입력부(218)에서 수신하도록 구성된다. 레벨 검출기(202)는 선택적으로 비터비 검출기(154)로 디지털 샘플이 보상을 필요로 하는 경우 디지털 샘플의 보상된 샘플을 출력하고, 디지털 샘플이 보상을 필요로 하지 않을 경우 디지털 샘플을 출력하기 위해 출력부(208)를 제어한다. 그 결과로서, 대칭 정정 블록(158)은 디지털 샘플이 보다 대칭적 판독 신호(V(t))에 근접하도록 비터비 검출기(154)에 보상된 또는 보상되지 않은 비대칭 판독 신호(V(t))의 디지털 샘플을 제공할 수 있다.
요약하면, 본 발명의 일 실시예는 디스크 드라이브(110)의 판독 채널(144)에서 비대칭 판독 신호(V(t))의 디지털 샘플을 정정하기 위한 방법에 관한 것이다. 이 실시예에 따라, 비대칭 판독 신호의 디지털 샘플이 판독되고, 디지털 샘플이 보상을 필요로 하는 지에 대한 결정이 행해진다. 만일 디지털 샘플이 보상을 필요로 한다면, 보상된 샘플이 발생될 수 있다. 결국, 보상된 샘플 또는 디지털 샘플이 판독 채널(144)의 비터비 검출기(154)로 출력될 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예는 전술한 방법을 구현할 수 있는 비대칭 정정 블록(158)에 관한 것이다. 비대칭 정정 블록의 일 실시예는 입력부(200), 레벨 검출기(202), 보상기(204) 및 출력부(208)를 포함한다. 입력부는 비대칭 판독 신호(V(t))의 디지털 샘플을 수신하여 디지털 샘플을 레벨 검출기 및 보상기(204)로 제공한다. 레벨 검출기(202)는 디지털 샘플이 보상을 필요로 하는 지를 결정한다. 디지털 샘플이 보상을 필요로 하는 것이 결정되면, 보상기(204)는 보상된 샘플을 발생시킨다. 출력부(208)는 디지털 샘플 또는 보상된 샘플을 선택적으로 출력하도록 구성된다. 본 발명의 실시예에서, 비대칭 정정 블록(158)은지연회로(126)를 더 포함한다. 지연회로(206)는 입력부(200)로부터 디지털 샘플을 수신하여 이를 보상기(204)를 사용한 적절한 동기화를 보장하도록 출력부(208)로 제공하는 것을 지연시킨다.
본 발명의 실시예의 다양한 특성 및 장점이 전술되었지만, 이는 단지 예로써 언급된 것이며, 당업자에 의해 본 발명의 기술적 사상 내에서 구조 및 장치가 변경될 수도 있다.

Claims (18)

  1. 보상을 필요로 하며 극성을 갖는 비대칭 판독 신호를 정정하기 위한 방법으로서,
    (a) 상기 비대칭 판독 신호의, 레벨 및 극성을 갖는 디지털 샘플을 판독하는 단계;
    (b) 상기 디지털 샘플이 보상을 필요로 할 경우, 보상된 샘플을 발생시키는 단계를 포함하는데, 상기 디지털 샘플은 상기 디지털 샘플의 극성이 보상을 필요로 하는 상기 판독 신호의 극성에 대응하고 상기 디지털 샘플의 레벨이 제 0 임계 영역 내에 있지 않을 경우에 보상을 필요로 하며; 및
    (c) 상기 디지털 샘플이 보상을 필요로 하는 경우 출력되는 상기 보상된 샘플, 및 디지털 샘플 중 하나를 출력하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 발생 단계(b)는 상기 디지털 샘플이 보상을 필요로 하지 않는 경우에도 보상된 샘플을 발생시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 발생 단계(b)는 오프셋 값으로 상기 디지털 샘플의 레벨을 오프셋시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 오프셋 값은 제 1 오프셋 값 및 제 2 오프셋 값 중 하나이며,
    상기 디지털 샘플의 레벨은 상기 레벨이 제 1 비대칭 임계 영역 내에 존재할 경우 상기 제 1 오프셋 값으로 오프셋되고, 상기 레벨이 제 2 비대칭 임계 영역 내에 존재할 경우 제 2 오프셋 값으로 오프셋되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 판독 신호는 큰 피크 진폭 및 작은 피크 진폭을 가지며,
    상기 작은 피크 진폭은 보상을 필요로 하는 극성에 대응하며,
    상기 디지털 샘플의 레벨은 상기 오프셋 값 만큼 증가하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 판독 신호는 큰 피크 진폭 및 작은 피크 진폭을 가지며,
    상기 큰 피크 진폭은 보상을 필요로 하는 극성에 대응하며,
    상기 디지털 샘플의 레벨은 상기 오프셋 값 만큼 감소하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 판독 신호는 제 1 극성에 대응하는 큰 피크 진폭 및 제 2 극성에 대응하는 작은 피크 진폭을 가지며,
    상기 발생 단계(b)는,
    (b)(i) 상기 디지털 샘플이 상기 제 1 및 제 2 극성 중 하나에 대응하는 지를 결정하는 단계; 및
    (b)(ii) 상기 디지털 샘플의 극성이 상기 제 1 극성에 대응할 경우 제 1 오프셋 값 만큼 상기 디지털 샘플의 레벨을 감소시키며, 상기 디지털 샘플의 극성이 상기 제 2 극성에 대응할 경우 제 2 오프셋 값 만큼 상기 디지털 샘플의 레벨을 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 보상을 필요로 하는 극성을 가진 비대칭 판독 신호의 디지털 샘플을 보상하기 위한 판독 채널의 비대칭 정정 블록으로서,
    상기 판독 신호의, 레벨 및 극성을 갖는 디지털 샘플을 수신하는 입력부;
    상기 입력부에 전기적으로 연결되며 상기 디지털 샘플이 보상을 필요로 하는 지를 결정하기 위해 구성된 레벨 검출기를 포함하는데, 상기 디지털 샘플은 상기 디지털 샘플의 극성이 보상을 필요로 하는 상기 판독 신호의 극성에 대응하고 상기 디지털 샘플의 레벨이 제 0 임계 영역 내에 존재하지 않는 경우에 보상을 필요로 하며;
    상기 레벨 검출기에 전기적으로 연결되며, 상기 디지털 샘플이 보상을 필요로 할 경우 보상된 샘플을 발생시키도록 구성된 보상기; 및
    상기 레벨 검출기에 전기적으로 연결되며, 상기 보상된 샘플 및 디지털 샘플 중 하나를 선택적으로 출력하도록 구성된 출력부를 포함하는 비대칭 정정 블록.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 보상된 샘플은 오프셋 값 만큼 상기 디지털 샘플의 레벨을 오프셋함으로써 발생되는 것을 특징으로 하는 비대칭 정정 블록.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 오프셋 값은 상기 디지털 샘플의 레벨이 제 1 임계 영역 내에 존재하는 경우 제 1 오프셋 값이며, 상기 디지털 샘플의 레벨이 제 2 임계 영역 내에 존재하는 경우 제 2 오프셋 값인 것을 특징으로 하는 비대칭 정정 블록.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 입력부로부터 디지털 샘플을 수신하고, 소정의 시간 주기 동안 상기 디지털 샘플을 유지시키며, 지연된 출력 상태로 상기 디지털 샘플을 전송하도록 구성된 지연회로를 더 포함하며,
    상기 출력부는 상기 지연 회로로부터 상기 디지털 샘플을 수신하는 것을 특징으로 하는 비대칭 정정 블록.
  12. 보상을 필요로 하며 극성을 갖는 비대칭 판독 신호를 보상하는 디스크 드라이브의 판독 채널로서,
    아날로그 판독 신호를 수신하고 상기 아날로그 판독 신호를 증폭시키도록 구성된 가변 이득 증폭기;
    상기 가변 이득 증폭기로부터 아날로그 판독 신호를 수신하고 상기 아날로그판독 신호의 고주파수 성분을 제거하도록 구성된 필터부;
    상기 필터부로부터 상기 아날로그 판독 신호를 수신하고 상기 아날로그 판독 신호를 이산 디지털 샘플로 변환시키도록 구성된 아날로그-디지털(A/D) 컨버터;
    상기 A/D 컨버터로부터 상기 디지털 샘플을 수신하고 상기 디지털 샘플을 펄스 쉐이핑하도록 구성된 이퀄라이져를 포함하는데, 상기 각 디지털 샘플은 레벨 및 극성을 가지며; 및
    상기 디지털 샘플을 선택적으로 보상함으로써 상기 판독 신호의 비대칭을 정정하는 비대칭 정정 블록을 포함하며;
    상기 비대칭 정정 블록은,
    디지털 샘플을 수신하는 입력부,
    상기 입력부에 전기적으로 연결되며 상기 디지털 샘플이 보상을 필요 로 하는 지를 결정하기 위해 구성된 레벨 검출기를 포함하는데, 상기 디지털 샘플은 상기 디지털 샘플의 극성이 보상을 필요로 하는 상기 판독 신호의 극성에 대응하고 상기 디지털 샘플의 레벨이 제 0 임계 영역 내에 존재하지 않는 경우에 보상을 필요로 하며,
    상기 레벨 검출기에 전기적으로 연결되며, 상기 디지털 샘플이 보상을 필요로 할 경우 보상된 샘플을 발생시키도록 구성된 보상기,
    상기 레벨 검출기에 전기적으로 연결되며 상기 보상된 샘플 및 상기 디지털 샘플 중 하나를 선택적으로 출력하도록 구성된 출력부,
    상기 출력부에 연결되며, 상기 샘플을 수신하여 이를 코드 워드로 변환하도록 구성된 검출기, 및
    상기 검출기로부터 상기 코드 워드를 수신하여 이를 복구된 데이터로 디코딩하도록 구성된 디코더를 포함하는 판독 채널.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 보상기는 오프셋 값 만큼 상기 디지털 샘플의 레벨을 오프셋함로써 상기 보상된 샘플을 발생시키는 것을 특징으로 하는 비대칭 정정 블록.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 오프셋 값은 상기 디지털 샘플의 레벨이 제 1 임계 영역 내에 존재할 경우 제 1 오프셋 값이며, 상기 디지털 샘플의 레벨이 제 2 임계 영역 내에 존재할 경우 제 2 오프셋 값인 것을 특징으로 하는 비대칭 정정 블록.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 판독 신호는 큰 피크 진폭 및 작은 피크 진폭을 가지며,
    상기 작은 피크 진폭은 보상을 필요로 하는 상기 극성에 대응하며,
    상기 디지털 샘플의 레벨은 상기 보상된 샘플을 발생시키도록 상기 오프셋 값 만큼 증가되는 것을 특징으로 하는 비대칭 정정 블록.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 판독 신호는 큰 피크 진폭 및 작은 피크 진폭을 가지며,
    상기 큰 피크 진폭은 보상을 필요로 하는 상기 극성에 대응하며,
    상기 디지털 샘플의 레벨은 상기 보상된 샘플을 발생시키도록 상기 오프셋 값 만큼 감소되는 것을 특징으로 하는 비대칭 정정 블록.
  17. 제 12 항에 있어서, 상기 입력 신호부로부터 디지털 샘플을 수신하며, 소정의 시간 주기 동안 상기 디지털 샘플을 유지시키고, 지연된 출력 상태로 상기 디지털 샘플을 전송하도록 구성된 지연회로를 더 포함하며,
    상기 출력부는 상기 지연 회로로부터 상기 디지털 샘플을 수신하는 것을 특징으로 하는 비대칭 정정 블록.
  18. 디스크 드라이브의 판독 채널로서,
    비대칭 판독 신호를 디지털 샘플로 디지털화 하는 수단; 및
    상기 판독 신호의 비대칭이 감소하도록 상기 디지털 샘플을 보상하기 위한 수단을 포함하는 판독 채널.
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