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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberCN101300634 A
Publication typeApplication
Application numberCN 200680041270
PCT numberPCT/EP2006/069110
Publication date5 Nov 2008
Filing date30 Nov 2006
Priority date8 Dec 2005
Also published asCN101300634B, EP1958197A1, US7436615, US7821733, US20070133115, US20080297937, WO2007065842A1
Publication number200680041270.0, CN 101300634 A, CN 101300634A, CN 200680041270, CN-A-101300634, CN101300634 A, CN101300634A, CN200680041270, CN200680041270.0, PCT/2006/69110, PCT/EP/2006/069110, PCT/EP/2006/69110, PCT/EP/6/069110, PCT/EP/6/69110, PCT/EP2006/069110, PCT/EP2006/69110, PCT/EP2006069110, PCT/EP200669110, PCT/EP6/069110, PCT/EP6/69110, PCT/EP6069110, PCT/EP669110
InventorsE埃莱夫特里乌, J耶利托, RA哈钦斯, S厄尔策尔
Applicant国际商业机器公司
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: SIPO, Espacenet
使用测量误差来确定提供给均衡器的用于均衡输入信号的系数
CN 101300634 A
Abstract
提供了一种使用测量误差来确定提供给均衡器的用于均衡输入信号的多个系数的读取通道、存储驱动器和方法。将读取通道结合在存储设备内以处理从存储介质读取的多个信号。均衡器使用多个系数来均衡多个输入读取信号以产生多个均衡器输出信号。检测器处理多个调整后的均衡器输出信号,以确定包括由所述多个输入读取信号代表的数据的多个输出值。均衡器适配器被启用以提供基准测量误差和多个用于产生与所述基准测量误差关联的多个调整后的均衡器信号的系数。所述均衡器适配器计算用于均衡多个输入读取信号的导致所述检测器出现新测量误差的多个新的均衡器系数,并且计算所述多个新的均衡器系数的新测量误差。
Claims(10)
1. 一种结合在存储设备内以处理从存储介质读取的多个信号的读取通道,所述读取通道包括: 均衡器,其使用多个系数来均衡多个输入读取信号以产生多个均衡器输出信号; 检测器,其处理多个调整后的均衡器输出信号以确定包括由所述多个输入读取信号代表的数据的多个输出值;以及 均衡器适配器,其被启用以执行以下操作: 提供一个基准测量误差和多个用于产生与所述基准测量误差关联的多个调整后的均衡器信号的系数; 计算用于均衡多个输入读取信号的导致所述检测器出现新测量误差的多个新的均衡器系数; 计算所述多个新的均衡器系数的新测量误差; 判定所述新测量误差相对于所述基准测量误差而言是否降级; 保存所述多个新的均衡器系数和所述新测量误差,以响应判定所述新测量误差相对于所述基准测量误差而言没有降级;以及 将与所述基准测量误差关联的多个均衡器系数提供给所述均衡器以用于均衡多个输入读取信号,以响应判定所述新测量误差相对于所述基准测量误差而言被降级。
2. 如权利要求l中所述的读取通道,其中各测量误差基于多个调整后 的均衡器输出信号和来自所述检测器的多个输出值;并且其中响应于判定 所述新测量误差相对于所述基准测量误差而言被降级,将停止均衡器自适 应过程,并将多个固定的均衡器系数提供给所述均衡器以用于均衡所述多 个输入读取信号,直到检测到数据集结束为止。
3. 如权利要求1或2中所述的读取通道,其中响应于检测到数据集结 束和检测到所述新测量误差较之所述基准测量误差的改进,将保存所述多 个新的均衡器系数并且将所述新测量误差保存为所述基准测量误差。
4. 如上述任一权利要求中所述的读取通道,其中各测量误差包括作为 到所述检测器的输入与来自所述检测器的输出的差而测量的多个均方误差 值,并且其中所述各测量误差对应于到所述检测器的输入处的信噪比。
5. 如上述任一权利要求中所述的读取通道,其中所述均衡器适配器还 -故启用以执行以下操作:对于初始测量误差计算阶段,将多个固定系数提供给所述均衡器以用 于均衡所述多个读取输入信号;以及根据所均衡的输入信号来计算所述测量误差。
6. 如上述任一权利要求中所述的读取通道,其中根据使用多个固定系 数均衡的多个输入信号来计算所述新测量误差,其中所述均衡器适配器还 被启用以执行以下操作:响应于确定不存在基准测量误差值,将所述新测量误差保存为所述基 准测量误差并保存所述多个固定系数以用于均衡所述输入信号;响应于在初始测量误差计算阶段使用所述多个固定系数,判定所述新 测量误差相对于所述基准测量误差而言是否降级;以及响应于确定所述新测量误差的降级超出一定余量,将所述新测量误差 保存为所述基准测量误差并保存所述多个固定系数以用于均衡所述输入信 号。
7. 如上述任一权利要求中所述的读取通道,其中将执行计算多个新的 系数、使用多个新的系数来均衡多个输入读取信号以产生多个均衡器输出 信号,以及判定新测量误差是否降级的操作,直到检测到数据集结束为止, 其中所述均衡器适配器还被启用以执行以下操作:响应于确定所述新测量误差相对于所述基准测量误差而言的降级超出 一定余量,判定是否停止均衡器自适应过程以及是否将多个固定系数提供 给所述均衡器以用于均衡所述输入信号。
8. 如权利要求7中所述的读取通道,其中所述均衡器适配器还被启用 以执4亍以下操作:判定所述新测量误差是否降级;当所述新测量误差相对于所述基准测量误差而言没有降级时,保存所述多个新的系数并将所述新测量误差保存为基准测量误差;以及当所述新测量误差相对于所述基准测量误差而言被降级时,重新加载 多个先前的系数并将先前的测量误差重新加载为基准测量误差。
9. 如权利要求8中所述的读取通道,其中用户可设置参数指示是否在 初始测量误差计算阶段使用所述多个固定系数以处理来自下一个数据集的 多个输入信号。
10. —种用于处理从存储介质读取的多个信号的方法,所述方法包括: 使用多个系数来均衡多个输入读取信号以产生多个均衡器输出信号; 处理多个调整后的均衡器输出信号以确定包括由所述多个输入读取信号代表的数据的多个输出值;提供一个基准测量误差和多个用于产生与所述基准测量误差关联的多 个调整后的均衡器信号的系数;计算用于均衡多个输入读取信号的导致所述检测器出现新测量误差的多个新的均衡器系数;计算所述多个新的均衡器系数的新测量误差; 判定所述新测量误差相对于所述基准测量误差而言是否降级; 保存所述多个新的均衡器系数和所述新测量误差,以响应判定所述新测量误差相对于所述基准测量误差而言没有降级;以及将与所述基准测量误差关联的多个系数提供给均衡器以用于均衡多个输入读取信号,以响应判定所述新测量误差相对于所述基准测量误差而言被降级。
Description

使用测量误差来确定提供给均衡器的用于均衡输入信号的系数 技术领域

本发明涉及一种使用测量误差来确定提供给均衡器的用于均衡输入f 号的系数的系统和设备。

磁带盒中具有存储要保存并在以后读回的数据的磁带。磁带机将数据 写入通常为一组平行磁道的磁带,并且磁带机随后读回数据。为了读回数

据,磁带机通常包括:多个用于读取每个平行磁道的平行读取磁头、相对

以及以数字方式对读取磁头所读出的磁信号进行采样并提供磁信号的数字 采样的读取通道。然后将所述数字采样解码成数据位,并且将来自平行磁 道的数据位组合成所保存的数据。读取通道通常需要均衡器,以使每个读 取磁头补偿由于写入磁头、磁带以及读取磁头的磁记录特性导致的信号变 化。磁带盒可以在各磁带机之间互换,从而使在一台磁带机上写入的磁带

可以由另一台磁带机进行读取。读:^头对以不同方式写入的磁带的响应 变化可能导致所记录信号的读回变差以致变得不可接受。

磁带机中实现的自适应均衡器求解一组方程来查找减小期望幅度与实 际幅度之间的误差的均衡器特征。因此,可以针对磁带在开始使用时对均 衡器进行计算,也可以在使用期间多次重新计算。进而,期望幅度可能很 难估计。因此在许多情况下,通过使用诸如同步信号或数据集分离器信号 (而非随机数据信号)之类的具有已知特征的信号来最佳地估计期望幅度。 在磁带中,记录特征不仅随着磁道的不同而有所不同,而且可以沿一 个或多个磁道以连续的方式变化。因此,选定的均衡器特征(尽管在磁带

背景技术的开头或者在某个特定磁道位置处符合要求)可能会在磁道的某个点处导 致数据读取误差增加。进而,来自不同制造商的不同磁带机可能将数据集 写入具有不同磁特性(即,不同信噪比)的磁带盒。此外,需要磁带机读 取由若干不同供应商生产的磁带,其中所有磁带都具有略微不同的磁记录 特性。再进一步地,数据集可能在多种环境条件下被写入磁带盒,这些条 件与读取数据时的条件是不同的。

为了解决上述问题,可以使用最小均方(LMS )算法调整均衡器的系数, 均衡器处理模数(A/D)转换器输出处的读回信号并提供对均衡器特征的连 续调整。但是,在当前实施方式中,必须固定数量相对较多的均衡器抽头 系数(tap coefficients),例如为30%-40%,以便确保自适应算法稳 定的运算。这限制了均衡器充分适应变化条件的能力。如果在磁带机工作 的环境中,数据集具有明显不同的磁报告特性,则希望使尽可能多的均衡 器系数适应读回信号。

发明内容

在第一方面,本发明相应地提供了一种结合在存储设备内以处理从存 储介质读取的多个信号的读取通道,所述读取通道包括:均衡器,其使用 多个系数来均衡多个输入读取信号以产生多个均衡器输出信号;检测器, 其处理多个调整后的均衡器输出信号以确定包括由所述多个输入读取信号 代表的数据的多个输出值;以及均衡器适配器,其被启用以执行以下操作: 提供一个基准测量误差和多个用于产生与所述基准测量误差关联的多个调 整后的均衡器信号的系数;计算用于均衡多个输入读取信号的导致所述检 测器出现新测量误差的多个新的均衡器系数;计算所述多个新的均衡器系 数的新测量误差;判定所述新测量误差相对于所述基准测量误差而言是否 降级;保存所述多个新的均衡器系数和所述新测量误差,以响应判定所述 新测量误差相对于所述基准测量误差而言没有降级;以及将与所述基准测 量误差关联的多个均衡器系数提供给所述均衡器以用于均衡多个输入读取 信号,以响应判定所述新测量误差相对于所述基准测量误差而言被降级。优选地,各测量误差基于多个调整后的均衡器输出信号和来自所述检 测器的多个输出值。

优选地,响应于判定所述新测量误差相对于所述基准测量误差而言被 降级,将停止均衡器自适应过程,并将多个固定的均衡器系数提供给所述 均衡器以用于均衡所述多个输入读取信号,直到检测到数据集结束为止。

优选地,响应于检测到数据集结束和检测到所述新测量误差较之所述 基准测量误差的改进,将保存所述多个新的均衡器系数并且将所述新测量 误差保存为所述基准测量误差。

优选地,各测量误差包括作为到所述检测器的输入与来自所述检测器 的输出的差而测量的多个均方误差值,并且其中所述各测量误差对应于到 所述检测器的输入处的信噪比。

优选地,所述均衡器适配器还被启用以执行以下操作:对于初始测量 误差计算阶段,将多个固定系数提供给所述均衡器以用于均衡所述多个读 取输入信号;以及根据所均衡的输入信号来计算所述测量误差。

优选地,根据使用多个固定系数均衡的多个输入信号来计算所述新测 量误差,其中所述均衡器适配器还被启用以执行以下操作:响应于确定不 存在基准测量误差值,将所述新测量误差保存为所述基准测量误差并保存 所述多个固定系数以用于均衡所述输入信号;响应于在初始测量误差计算 阶段使用所述多个固定系数,判定所述新测量误差相对于所述基准测量误 差而言是否降级;以及响应于确定所述新测量误差的降级超出 一定余量, 将所述新测量误差保存为所述基准测量误差并保存所述多个固定系数以用 于均衡所述输入信号。

优选地,将执行计算多个新的系数、使用多个新的系数来均衡多个输 入读取信号以产生多个均衡器输出信号,以及判定新测量误差是否降级的 操作,直到检测到数据集结束为止,其中所述均衡器适配器还被启用以执 行以下操作:响应于确定所述新测量误差相对于所述基准测量误差而言的 降级超出一定余量,判定是否停止均衡器自适应过程以及是否将多个固定 系数提供给所述均衡器以用于均衡所述输入信号。优选地,所述均衡器适配器还被启用以执行以下操作:判定所述新测 量误差是否降级;当所述新测量误差相对于所述基准测量误差而言没有降 级时,保存所述多个新的系数并将所述新测量误差保存为基准测量误差; 以及当所述新测量误差相对于所述基准测量误差而言,皮降级时,重新加载 多个先前的系数并将先前的测量误差重新加载为基准测量误差。

优选地,用户可设置参数指示是否在初始测量误差计算阶段^f吏用所述 多个固定系数以处理来自下 一个数据集的多个输入信号。

优选地,所述测量误差基于所述检测器的输入与输出的差,并且其中 使用所述检测器的输出来计算所述多个新的系数。

在第二方面,提供了 一种用于针对与其相连的存储介质执行输入/输出 (1/0)操作的存储设备,所述存储设备包括: 一个从所述存储介质读取数 据的磁头;以及一个根据第一方面的读取通道。

在第三方面,提供了一种用于处理从存储介质读取的多个信号的方法, 所述方法包括:使用多个系数来均衡多个输入读取信号以产生多个均衡器 输出信号;处理多个调整后的均衡器输出信号以确定包括由所述多个输入 读取信号代表的数据的多个输出值;提供一个基准测量误差和多个用于产 生与所述基准测量误差关联的多个调整后的均衡器信号的系数;计算用于 均衡多个输入读取信号的导致所述检测器出现新测量误差的多个新的均衡 器系数;计算所述多个新的均衡器系数的新测量误差;判定所述新测量误 差相对于所述基准测量误差而言是否降级;保存所述多个新的均衡器系数 和所述新测量误差,以响应判定所述新测量误差相对于所述基准测量误差 而言没有降级;以及将与所述基准测量误差关联的多个系数提供给均衡器 以用于均衡多个输入读取信号,以响应判定所述新测量误差相对于所述基 准测量误差而言被降级。

优选地,响应于判定所述新测量误差相对于所述基准测量误差而言4皮 降级,将停止均衡器自适应过程,并将多个固定的均衡器系数提供给所述 均衡器以用于均衡所述多个输入读取信号,直到检测到数据集结束为止。

优选地,响应于检测到数据集结束和检测到所述新测量误差较之所述基准测量误差的改进,将保存所述多个新的均衡器系数并且将所述新测量 误差保存为所述基准测量误差。优选地,根据使用多个固定系数均衡的多个输入信号来计算所述新测量误差,还包括:响应于确定不存在基准测量误差值,将所述新测量误差 保存为所述基准测量误差并^^所述多个固定系数以用于均衡所述输入信 号;响应于在初始测量误差计算阶段使用所述多个固定系数,判定所述新 测量误差相对于所述基准测量误差而言是否降级;以及响应于确定所述新 测量误差的降级超出 一定余量,将所述新测量误差保存为所述基准测量误 差并保存所述多个固定系数以用于均衡所述输入信号。优选地,将执行计算多个新的系数、使用多个新的系数来均衡多个输 入读取信号以产生多个均衡器输出信号,以及判定新测量误差是否降级的 操作,直到检测到数据集结束为止,还包括:响应于确定所述新测量误差 相对于所述基准测量误差而言的降级超出一定余量,判定是否停止均衡器 自适应过程以及是否将多个固定系数提供给所述均衡器以用于均衡所述输 入信号。提供了 一种使用测量误差来确定提供给均衡器的用于均衡输入信号的 多个系数的读取通道、存储驱动器和方法。将读取通道结合在存^i殳备内 以处理从存储介质读取的多个信号。均衡器使用多个系数来均衡多个输入 读取信号以产生多个均衡器输出信号。检测器处理多个调整后的均衡器输 出信号,以确定包括由所述多个输入读取信号代表的数据的多个输出值。 均衡器适配器被启用以提供基准测量误差和多个用于产生与所述基准测量 误差关联的多个调整后的均衡器信号的系数。所述均衡器适配器计算用于 均衡多个输入读取信号的导致所述检测器出现新测量误差的多个新的均衡 器系数,并且计算所述多个新的均衡器系数的新测量误差。所述均衡器适 配器判定所述新的测量误差相对于所述基准测量误差而言是否降级,并保 存所述多个新的均衡器系数以及所述新的测量误差,以响应判定所述新的 测量误差相对于所述基准测量误差而言没有降级。所述均衡器适配器将与 所述基准测量误差关联的多个均衡器系数提供给均衡器以用于均衡多个输入读取信号,以响应判定所述新的测量误差相对于所述基准测量误差而言 被降级。附图说明现在将参考附图仅通过实例的方式描述本发明的优选实施例,其中:图1示出了磁带机的实施例;图2示出了磁带机中的读取通道的实施例;以及图3和图4示出了确定提供给均衡器的系数的操作的实施例。具体实施方式在以下说明中参考附图描述了本发明的优选实施例,在所述附图中, 相同的数字表示相同或类似的元素。虽然根据可以实现本发明目标的最佳 方式描述了本发明,但是本领域的技术人员将理解,可以在不偏离本发明 范围的情况下根据上述教导实现多种改变。图1示出了磁带机10的实施例。所述磁带机提供了用于在磁带盒12 的磁带14上读取和写入信息的装置。磁带盒中具有存储要保存并在以后读 取的数据的磁带存储介质。进而,磁带盒可以在各磁带机之间互换,从而 使在一台磁带机上写入的磁带可以由另一台磁带机进行读取。磁带盒12 包括一段巻绕在轴15或16或两者上的磁带14。示出了单轴磁带盒12,其实例为采用线性磁带开放协议(LT0)格式 的磁带盒。磁带机10的实例为基于LTO技术的IBMUltrium磁带机。单轴 磁带机及其关联的磁带盒的进一步实例为IBM 3592 TotalStorage Enterprise磁带机及其关联的磁带盒。双轴磁带盒的实例为IBM 3570磁 带盒及其关联的磁带机。在备选实施例中,可以使用的其他磁带格式包括 数字线性磁带技术(DLT)、数字音频磁带技术(DAT)等。磁带机10包括一个或多个记录系统控制器18以根据在接口 12处接收 的来自主机系统200的命令来操作磁带机。控制器通常包括逻辑和/或一个 或多个带有存储器19的微处理器,存储器19存储用于操作一个或多个微处理器的信息和程序信息。可以通过到控制器18的输入(如软盘或光盘)、 从磁带盒进行读取,或通过任何其他适合的方式经由接口 21将程序信息提 供给存储器。磁带机10可以包括独立单元或包括磁带库的一部分或其他子 系统。磁带机10可以直接或通过库、网络与主机系统20相连,并且在接 口 21处采用小型计算机系统接口 (SCSI)、光纤通道接口等。磁带盒12 可以插入磁带机10并由磁带机进行加载,以便当旋转轴15、 16的电机25 纵向移动磁带时,记录系统的一个或多个读取磁头和/或写入磁头23可以 在磁带14上读和/或写形式为信号的信息。磁带通常包括多个平行磁道或 多个磁道组。在诸如LTO格式之类的特定磁带格式中,如本领域技术人员 公知的,磁道以单独巻绕的往复螺旋形式排列。本领域技术人员还公知的 是,记录系统可以包括巻绕控制系统27,以电子地切换到另一组读:^头 和/或写入磁头,和/或在磁带的横向方向上查找和移动读取磁头和/或写入 磁头23,在期望巻绕处定位磁头,以及在某些实施例中,跟随期望的巻绕。 所述巻绕控制系统还可以通过电机驱动器28控制电机25的运行,两者都 响应控制器18的指令。如本领域技术人员公知的,控制器18还提供从磁带读取数据以及向磁 带写入数据的数据流和格式器,其中采用了緩冲器30和读/写通道32。磁带机IO系统还包括电机25和轴15、 16以相对于读:^头(多个) 移动磁带14,从而使读取磁头(多个)可以检测磁带上的磁信号。读/写 通道32的读取通道以数字方式对读取磁头(多个)所检测的磁信号进行采 样,从而提供磁信号的数字采样以进一步处理。图2示出了图1中的读/写通道32的读取通道部分的实施例,其中包 括使用测量误差调整均衡器所用的系数的均衡器适配器实施例。在读取通 道可以同时读取多个平行磁道的实施例中,读/写通道32可以包括多个读 取通道,其中可以共享某些组件。图2示出了读取通道50的某些(而非全部)组件的实施例,以便提供 由读取磁头23所读出的各磁信号的多个数字采样。均衡器52从模数转换 器(ADC)(未示出)接收信号54,所述转换器将从磁带读取的模拟信号转换为可以由均衡器52处理的数字采样。在一个实施例中,均衡器52可 以包括具有可调抽头系数的有限脉冲响应(FIR)滤波器。均衡器52处理 数字采样以在均衡器输出处得到期望的信号特征,从而补偿由于写入磁头、 磁带以及读取磁头的磁记录特性而导致的信号差异。所述处理基于一系列 采用可以由均衡器适配器56进行自适应的抽头系数的特定功能。由均衡器 52输出的均衡后的数字采样被提供给包括定时电路的插入器58,以提供由 位或符号间隔(symbol interval)所分隔的信号采样。确定各磁信号的信息内容需要确定各磁信号的磁转变的时间或位置。 通常,相对于用于在磁带上写入数据的时钟异步地获取各采样信号54。插 入器58将各异步采样插入一组可被认为与写入时钟或与磁带记录转变位 置同步的采样中。定时控制组件60可以包括相位误差产生逻辑、锁相环 (PLL)以及相位内插逻辑,以便导出插入器58提供同步采样的基准。可 以包括定制设计的逻辑电路的可变增益放大器电路(VGA) 62调整来自插 入器58的信号的增益,以将增益调整后的同步信号70的采样缩放到最佳 级别。检测器64从VGA 62接收增益调整后的同步信号70以确定各数字采样 所表示的数据信息。由一系列检测的位(即0或1)表示的所确定的数据 信息被输出为信号65以供进一步处理。在一个实施例中,检测器64可以 是其他逻辑确定数据信息时所遵循的阈值器件。除了确定数据信息之外, 检测器64还可以使用阈值器件来产生对已同步和已调整增益的均衡器输 出信号的估计,并将此估计提供为输出值68。在另一实施例中,检测器64 可以是序列检测器。此序列检测器可以提供数据信息,并且可以额外使用 (试验性的)来自检测器格栅(trellis)的决策来产生对已同步和已调整 增益的均衡器输出信号的估计,并将此估计提供为输出值68。类似地,序 列检测器可以使用(试验性的)来自检测器格栅中其他位置的决策来产生 对已同步和已调整增益的均衡器输出信号的另 一估计,并将此估计提供为 输出值69。将来自检测器64的输出值68 (即,对期望值的估计)以及增 益调整后的同步信号70提供给计算误差信号的增益控制66来调整VGA电路62。类似地,检测器64的输出值68以及增益调整后的同步信号70被 定时控制60用于调整插入器58。进而,将检测器64的输出值68以及增 益调整后的同步信号70提供给均衡器适配器56的最小均方(LMS )计算组 件74,来产生误差信号以调整均衡器52所用的多个系数。在备选实施例 中,LMS计算74可以使用检测器输出68和插入器58的输出来确定用于调 整多个系数的误差。均衡器适配器56、增益控制66以及定时控制60所计算的误差信号是 确定了误差的幅度和方向的带符号值。与幅度无关的误差信号的简单版本 可以只是使用误差信号的符号来指示误差的方向。在一个实施例中,均衡器52可以通过使用有限脉冲响应(FIR)滤波 器来调整输入信号54,从而根据LMS计算74所提供的由误差信号调整的 系数(Ci,J来产生输出(Zn),所述误差信号包括检测器输出68 (期望值) 与增益调整后的同步信号70或与插入器58输出的差。方程(1)描述了使 用来自输入54的N个采样(Xn—i)和N个滤波器系数(Ci,n)生成均衡后的 信号(Zn)。所述系数(Ci,n)包括表示时间周期的下标/J和表示系数个数 的下标AA = JX"^' (i)均衡器适配器56根据从检测器输出68和增益调整后的同步信号70 (或插入器58的输出)计算的误差信号(en)来调整系数(Ci.n)。可编程 参数()控制系数收敛的速度,即ot ()越大,收敛的速度越快。在一个 实施例中,LMS计算74通过使用下面方程(2)中示出的LMS算法来计算 调整后的系数(Ci,n)。均衡器52然后在方程(1)中使用已调整的系数来 计算均衡后的信号(Zn)。c„s ,其中i-0,l,…N—1 (2)在特定实施例中,由于均衡器与定时控制循环之间存在少量交互作用,因此可能需要约束LMS计算74以避免出现可能的误收敛问题。可以通过固 定(即,不调整)某些均衡器系数(Ci,n)来实现此目的。下面的方程(3) 示出了如何计算系数(Ci.n),以便在特定系数的下标(i)是固定系数集 (I)的成员时,将这些特定系数固定为它们的当前值。因此,如果系数是固定系数集(I )的成员,则4艮据上一个时间周期(n ), 将时间周期(n+l)的系数Ci,^设置为系数Ci,"即将抽头系数固定。如果 系数(Cm)不是固定系数集的成员,则调整此系数。读取通道50的设计 者可以根据经验的测试来确定要固定的系数数目。均衡器适配器56还包括均方误差(MSE)计算组件76,组件76用于 从包括输出69与调整增益后的同步信号70的差的误差信号78来计算MSE。 MSE控制80使用测量的MSE值来确定是使用从LMS计算74最近算出的系 数,还是重用先前算出的旧系数。根据下面的方程(4),可以将MSE计算 为检测器误差信号78 (err)的平方值的平均值:则e(") = o' m*2 () + (1 — a)' —直)• (4)釘e "指示上一个时间周期的MSE值,(err W )提供了当前的 检测器误差信号78。变量(a)包括定义误差平均运算的时间常数的加权 因子,并且可以包括1/1024 = 0.00098。 MSE表示逆信噪比(SNR),这样, 如果MSE减小,则均衡器适应性会提高,如果MSE增加,性能便会降低。图3和图4示出了由各均衡器适配器组件56(包括MSE控制80)在确 定提供给均衡器52以调整输入信号54的各系数时所执行的操作的实施例。 图3示出了 MSE控制80在初始化阶段执行的确定对MSE的初始估计(其适 合选择提供给均衡器52的尽可能最佳的均衡器系数)的操作的实施例。如 上所述,MSE和SNR反映了提供给检测器64的调整增益后的同步信号70 的质量。可以在开始读取数据时或>^磁带介质读取新的数据集以确定对测量误差(例如MSE)的初始估计时执行图3的初始化阶段。响应于开始初 始化阶段(在方块IOO) , MSE计算阶段开始(在方块102)以执行以下操 作。MSE计算阶段可以执行与读取固定数目的输入信号54关联的固定数目 的周期。在接收到(在方块104)输入信号54时,MSE控制80为均衡器 52提供用于计算(在方块106)均衡后的信号的固定(初始)抽头系数。 在根据输出69与使用固定系数均衡的调整增益后的同步信号70的差来计 算(在方块108 )检测器误差信号78时,MSE计算76根据检测器误差信号 78计算(在方块IIO)测量误差(MSE)。如果(在方块112)尚未到达初始测量误差(MSE)计算阶段的结尾, 控制将继续(在方块112)返回到方块102。在一个实施例中,可以通过计 算对已用于初始计算阶段循环的周期数进行计数的计数器值来确定初始测 量误差(MSE)计算阶段的结尾。如果计数器达到预定的最大值,则假定初 始MSE计算收敛并且宣告初始测量误差(MSE )计算阶段结束。如果达到初 始MSE计算阶段的结尾,则控制继续到方块114。如果(在方块114)保存的基准测量误差(MSEref )为零,即计算的 初始MSE是首个计算的MSE,则将在方块110提供的测量误差(MSE)保存(在方块116)为基准测量误差(MSEref ),并将固定均衡器系数保存为 与基准测量误差(MSEref)关联。在一个实施例中,如果(在方块118) 最新的测量误差(MSE)变得更差,即大于基准测量误差(MSEref )加某个 MSE余量(增量)(这意味着由均衡器52输出导致的SNR降级的程度超过 MSE佘量),则控制继续到方块116以将最新的测量误差(MSE)保存为基 准测量误差(MSEref),并将固定系数保存为与该更新的基准测量误差(MSEref)关联,以便处理新数据集中出现的变化的SNR条件。如果测量 误差(MSE )未降级或将最新的测量误差(MSE條存为基准测量误差(MSEref ) 之后,控制继续到图4 (在方块120)中的方块150,以在运行时模式下调 整要提供给均衡器52的系数。图4示出了均衡器适配器56在运行时模式下执行以便为均衡器52提 供用于均衡输入信号54的系数的操作的实施例。在方块150, LMS算法74才艮据调整增益后的同步信号70 (或插入器58的输出信号)以及检测器 64的输出值68来计算新的系数。均衡器52使用(在方块152)新的均衡 器系数来调整输入信号54,以产生插入器58要发送到检测器64的均衡后 的信号。在根据输出69与调整增益后的同步信号70的差来计算(在方块 154 )检测器误差信号78时,MSE计算76根据检测器误差信号78计算(在 方块156)测量误差(MSE)。如果(在方块158)测量误差(MSE)变 得更差,即MSE大于基准测量误差(MSEref)加某个MSE余量(增量), 则LMS自适应过程停止并且固定当前的均衡器系数并将此系数用于均衡 输入信号54 (在方块160 )。如果(在方块162 )检测到数据集的结尾(这 可能包括在磁带机中生成信号),则控制继续到MSE控制80,后者重新 加载(在方块164)先前保存的与当前基准测量误差(MSEref)关联的均 衡器系数以供均衡器52使用。否则,将使用当前的固定均衡器系数来均衡 输入信号54 (在方块160 )。如果(在方块158)测量误差信号尚未恶化到超出某个余量(增量) 并且如果(在方块166)检测到数据集的结尾(这可能包括在磁带机中生 成信号),则判定(在方块168)在数据集结尾处的测量误差(MSE)是 否劣于基准测量误差(MSEref),即均衡器性能降级。如上所述,如果当 前的测量误差(MSE)大于基准测量误差(MSEref),则可以将SNR判 定为降级。如果(在方块168 )测量误差(MSE )未降级,则MSE控制80将测 量误差(MSE)保存(在方块170)为新的基准测量误差(MSEref),并 将新的均衡器系数保存为与新的基准测量误差(MSEref)关联。如果(在方块168)测量误差(MSE)已降级,即测量误差(MSE) 大于基准测量误差(MSEref),则MSE控制80将重新加载(在方块164 ) 先前保存的与当前基准测量误差(MSEref)关联的均衡器系数以供均衡器 52使用。以此方式,将使用具有尽可能好的测量误差(MSE)的系数。如果(在方块170或164)均衡器系数已被保存或者先前的系数已被 重新加栽,则判定(在方块172)是否要在下一个数据集开始时执行初始化阶段以使用固定系数来重新初始化测量误差(MSE)值,或者判定运行 时模式是否在不重新初始化测量误差(MSE)值的情况下继续使LMS计 算74计算要使用的新系数。在一个实施例中,管理员可以设置变量以指示 是继续运行时模式,还是返回初始化阶段以重新计算在开始处理下一个数 据集时使用的MSE。例如,如果管理员判定数据集可能由不同的磁带机写 入或在不同的环境条件下写入,则管理员可以选择在每个数据集开始时进 行初始化以根据预期的新条件重新初始化基准MSE (MSEref)。在此情 况下,控制继续到图3中的方块102以《更在下一个数据集开始时执^f亍初始 MSE计算。或者,如果管理员判定可能使用同一磁带机并且环境条件保持 相对不变,则不重新计算基准测量误差(MSEref)是有利的。在此情况下, 控制直接继续到运行时模式(在方块150)。所述各实施例提供了根据用于最新计算系数的已调整增益同步信号 70的测量误差(MSE)是否导致性能降低,来判定是使用先前计算的均衡 器系数还是使用最新计算的均衡器系数以均衡读取输入信号的技术。读取通道50和均衡器适配器56的所述各组件包括离散逻辑、ASIC(专 用集成电路)、FPGA (现场可编程门阵列)以及定制处理器等。读取通道50的所述各组件以及根据图3和图4描述的均衡器适配器 56的操作还可以在程序中的子例程或处理器执行的其他软件实施方式中 实现。此类实施诸如图3和图4中所示操作的均衡器适配器电路56的操作 的程序可以在计算机可读介质中实现,所述计算机可读介质如磁存储介质 (例如,硬盘驱动器、软盘、磁带等)、光存储装置(CD-ROM、 DVD、 光盘等)、易失性和非易失性存储设备(例如,EEPROM、 ROM、 PROM、 RAM、 DRAM、 SRAM、闪存、固件、可编程逻辑等)。实施所述操作的 代码还可以在硬件逻辑(例如,集成电路芯片、可编程门阵列(PGA)、 专用集成电路(ASIC)等)中实现。图1和图2中示为独立组件的各组件可以在单个电路装置中实施,或者其中一个示出组件的功能可以在单独的电路装置中实施。本领域技术人员将理解可对此处所示组件做出改变。进而,本领域技术人员将理解,可采用与此处所示的组件布置不同的其他特定的组件布置。图3和图4中所示的操作示出了按照特定顺序发生的特定事件。在备 选实施例中,可以按照不同的顺序执行特定的操作,可以修改或删除所述 特定的操作。此外,可以向上述逻辑添加步骤并且仍与所述实施例一致。 进而,此处所示的操作可以按照顺序发生或者可以并行处理特定的操作。 进而,所述操作可以由单个处理单元或由分布式处理单元执行。出于示例和说明目的给出了对本发明的各种实施例的上述描述,其并 非旨在是穷举的或是将本发明限于所公开的精确形式。通过上述教导,许 多^f奮改和变化都是可能的。本发明的范围并非由此详细描述限制,而是由 以下所附的权利要求限制。上述说明书、实例和数据全面描述了本发明组 成部分的生成和^f吏用。由于可以在不偏离本发明范围的情况下生成本发明 的多个实施例,因此本发明在下面所附的权利要求的范围之内。

Referenced by
Citing PatentFiling datePublication dateApplicantTitle
CN103959378A *9 Nov 201230 Jul 2014国际商业机器公司固定可编程有限冲激响应均衡器中的抽头系数
CN103959378B *9 Nov 201216 Nov 2016国际商业机器公司用于固定有限冲激响应均衡器中抽头系数的方法和装置
Classifications
International ClassificationG11B20/10, G11B5/035
Cooperative ClassificationG11B20/10009, G11B5/09, G11B20/10046, G11B5/00817
European ClassificationG11B20/10A6, G11B20/10A, G11B5/008T2, G11B5/09
Legal Events
DateCodeEventDescription
5 Nov 2008C06Publication
31 Dec 2008C10Request of examination as to substance
12 Jan 2011C14Granted