專利名稱：用于瓦式磁記錄的軌道間干擾消除的制作方法
用于瓦式磁記錄的軌道間干擾消除對其它申請的交叉引用
本申請要求2010年10月29日提交的編號為61/408，369、題為“用于瓦式磁記錄的軌道間干擾消除”的美國臨時專利申請的優先權，出于所有目的將其通過引用結合到本文中。
背景技術：
瓦式磁記錄(SMR)是一種增加硬盤驅動器(HDD)容量的技術。與傳統磁記錄相反，其中柱面以非重疊方式被寫入，SMR將N個相鄰軌道的塊(稱作“瓦”)分組在一起，其以減小的軌道間距按順序(即，軌道0，軌道1，…，軌道N-1)被寫入。結果是，足夠接近于先前所寫入的軌道來寫入每個后續軌道，使得每個后續軌道將與先前所寫入的軌道的一部分重疊。一旦瓦被完全寫入，在不重新寫入整個瓦的情況下，瓦內的軌道不能被修改。這個方法可以被用來增 加可被寫入到磁盤的軌道的數量。然而，擠壓被寫入到磁盤的軌道的數量不是沒有一些折衷的。隨著軌道被更近地擠壓到一起，使得在瓦內回讀軌道成為困難，因為除了感測所期望的軌道的磁場外，讀取頭還將感測由于相鄰軌道引起的磁場。這種現象，被稱為軌道間干擾(ITI)，隨著磁道密度的增加成為噪聲的主要貢獻因素。期望從瓦中的一個或多個相鄰軌道消除ITI以改善總體信
號質量。
本發明的各種實施例在下面的詳細描述和附圖中被公開。圖1是三軌道瓦式寫入的示例。圖2示出了三個相鄰軌道之間對齊的示例。圖3是示出了用于ITI消除的系統的實施例的示圖。圖4是示出了用于從中心軌道消除ITI的過程的實施例的流程圖。圖5是示出了用于生成與旁軌相關聯的ITI數據的過程的實施例的流程示圖。圖6示出了在me{-35.…35}上*的點繪圖的示例，其中35。圖7不出了具有頻率偏移的相鄰軌道的不例。圖8示出了具有不同相對相位偏移的相關系數的點繪圖的示例。圖9示出了基于伺服楔(servo wedge)的位置對扇區進行分段的示例。圖10是示出了用于ITI消除的系統的實施例的圖示，其中針對每個片段獨立執行ITI消除。圖11是在使用和不使用ITI消除的情況下，作為讀取偏移的函數的軟輸出維特比算法(SOVA)比特率誤差(BER)的點繪圖的示例。圖12是使用ITI消除的SOVA BER和個別干擾噪聲功率以及總干擾功率的示例。圖13是示出了用于為讀取頭確定新位置的過程的實施例的流程圖。
具體實施例方式本發明可以以許多方式實現，包括作為過程；設備；系統；物質的組成；體現在計算機可讀存儲介質上的計算機程序產品；和/或處理器，諸如被配置為執行存儲在耦合到處理器的存儲器上和/或由該存儲器提供的指令的處理器。在本說明書中，這些實現方式，或本發明可采取的任何其它形式，可以被稱為技術。一般而言，所公開過程的步驟順序可以在本發明的范圍內改變。除非另外聲明，部件，諸如被描述為被配置成執行任務的處理器或存儲器，可以被實現為被暫時配置為在給定時間執行該任務的通用部件或被制造來執行該任務的專用部件。如本文所使用的，術語“處理器”是指被配置為處理數據的一個或多個裝置、電路和/或處理核，該數據諸如是計算機程序指令。連同說明本發明原理的附圖一起在下面提供了本發明的一個或多個實施例的詳細描述。本發明是結合這樣的實施例進行描述的，但本發明并不限于任何實施例。本發明的范圍僅由權利要求所限定，且本發明涵蓋許多替代、修改和等價方案。許多具體細節在隨后的描述中被闡述以便提供對本發明的透徹理解。提供這些細節是出于示例的目的，并且在沒有這些具體細節中的一些或全部的情況下，可以根據權利要求來實踐本發明。為了清楚起見，沒有詳細描述與本發明相關的技術領域中已知的技術材料，使得本發明不被無必要地變模糊。圖1是三軌道瓦式寫入的示例。在示例中，三個軌道為軌道N-1、軌道N和軌道N+1。在示例中，被寫入的軌道中心線被示為虛線而軌道邊緣被示為實線。軌道N-1、N和N+1以重疊的方式按次序被寫入，該方式起作用來增加磁盤的每徑向英寸被寫入的軌道數量。在示例中，從軌道N讀取的信號可能被由相鄰軌道(即軌道N-1和軌道N+1)所貢獻的ITI所影響。因而，為改善從軌道N讀取的信號質量，將來自軌道N-1和軌道N+1中的一個或兩個的ITI從來自軌道N的信號中消除。本文中，軌道N有時可以被稱為“中心軌道”。本文中，軌道N-1和軌道N+1均可以被稱為“相鄰軌道”或“旁軌”。如本文中所公開的，將來自期望從其讀取數據的中心軌道的一個或兩個旁軌的ITI從讀取自中心軌道的信號中消除。在一些實施例中，來自中心軌道的一個或兩個旁軌的ITI在正常操作期間(例如，在來自中心軌道的數據被讀取和解碼時并行地)被消除。在一些實施例中，來自中心軌道的一個或兩個旁軌的ITI在恢復期間(例如，在數據已經被讀取并試圖從中心軌道解碼之后，和/或在已經發生了一個或多個解碼失敗之后)被消除。在一些實施例中，必須滿足最低性能標準，使得下面兩個條件成立:1)在正常操作期間，進入恢復的動作不能比給定規范更加頻繁地發生(通常，在100，000個扇區中不超過I個扇區可以進入恢復)，使得所導致的性能退化對用戶來說不可察覺；2)在進入恢復的情況下，幾乎所有進入恢復的數據必須成功被恢復(即，宣布數據無法恢復是不可接受的)。在一些實施例中，如果在正常操作期間使用ITI消除，則在仍保持進入恢復的可接受的低比率的同時，由其使用所提供的信噪比(SNR)改善將允許增加軌道密度，從而在性能上沒有明顯損害的情況下直接轉化為磁盤容量增加。在一些實施例中，如果在恢復中使用，則ITI消除是顯著改善SNR，從而顯著增加成功恢復數據的概率的強大工具。在各種實施例中，在無需復雜運算(例如，矩陣運算)的情況下，將來自一個或多個旁軌的ITI數據從中心軌道的信號中確定和/或消除。在一些實施例中，通過執行讀取自中心軌道的信號和旁軌的已知數據之間的關聯來確定來自一個軌道的ITI數據。在一些實施例中，在不要求旁軌進行相位對齊的情況下，將來自一個或多個旁軌的ITI數據從中心軌道的信號中確定和/或消除。在一些實施例中，可以利用用于補償旁軌的寫入時鐘之間的頻率差的技術來執行ITI消除。在一些實施例中，并行架構ITI消除被用于對頻率偏移和分段的扇區加以考慮。在一些實施例中，在ITI消除未能提供對來自中心軌道的數據的成功恢復的情況下，使用一種技術來校正讀取頭的位置以成功恢復扇區。圖2示出了三個相鄰軌道間對齊的示例。在該示例中，三個相鄰軌道為軌道N-1、軌道N和軌道N+1。垂直虛線,諸如虛線202，代表從中心軌道(軌道N)所讀取信號的(例如，基于時間循環的)采樣點。每個框代表一個采樣比特，并且框內的數字代表該比特在從該軌道所采樣的比特序列中的位置。如該示例中所示，來自軌道N-1、軌道N和軌道N+1的采樣比特并不是完美對齊的。相鄰軌道之間的對齊中的相對偏移有時是由向硬盤驅動器寫入數據時存在的不確定性(例如，由于寫入時鐘)所引起的。在一些實施例中，這種不確定性的結果是被寫入到驅動器的數據的物理位置僅可以按照有限的方式進行控制，并因此，旁軌中數據的對齊不是先驗已知的。假定L代表沿著軌道N在比特k之前或之后的比特
(BP ,的數量。注意，將軌道N中的比特k與軌道N-1中的比特(k-1)
(這里，我們將中心軌道與軌道N-1之間的相對對齊表示為= -1)以及軌道N+1中
的比特(k-2)(類似地,1^+ = -2)對齊。例如，軌道N的比特2受軌道N-1的比特I和軌道N-1的比特O的影響最為顯著。在時刻λ從中心軌道(軌道N)讀取的數字化波形Gfn)(無論被均衡或未被均衡)可以按照寫入到軌道N的比特(if^)、軌道N的脈沖波形(.f^)、寫入到軌道N-1的比特( Γ15)、軌道N-1的脈沖波形保_)、寫入到軌道N+1的比特Cifws)、軌道N+1的脈沖波形(M冊、)以及噪聲序列(nf^)被表達為:
權利要求
1.一種方法，包括: 接收與磁性存儲上的軌道相關聯的采樣輸入序列； 使用處理器來生成與第一旁軌相關聯的軌道間干擾(ITI)數據，包括通過執行采樣輸入序列和與第一旁軌相關聯的數據序列之間的相關。
2.如權利要求1所述的方法，進一步包括從采樣輸入序列中移除與第一旁軌相關聯的ITI數據。
3.如權利要求1所述的方法,其中，生成ITI數據包括生成相關系數的集合并選擇相關系數集合的子集。
4.如權利要求3所述的方法，其中，所選擇的相關系數的子集被用于確定軌道和第一旁軌之間的相對相位偏移。
5.如權利要求3所述的方法，其中，所選擇的相關系數的子集被用于確定與第一旁軌相關聯的旁軌脈沖波形。
6.如權利要求3所述的方法，其中，選擇相關系數集合的子集至少部分地基于與相關系數集合相關聯的峰值。
7.如權利要求3所述的方法，其中，選擇相關系數集合的子集至少部分地基于與相關系數集合相關聯的最大功率值。
8.如權利要求3所述的方法，其中，選擇相關系數集合的子集至少部分地基于與相關系數集合相關聯的最大絕對和值。
9.如權利要求1所述的方法，進一步包括確定與相關系數集合相關聯的函數是否超過了設定閾值，并且在函數超過設定閾值的情況下，從采樣輸入序列移除ITI數據，而在函數未超過設定閾值的情況下，不從采樣輸入序列移除ITI數據。
10.如權利要求1所述的方法，其中，生成與第一旁軌相關聯的ITI數據包括針對與第一旁軌相關聯的兩個或更多片段中的每一個獨立地生成ITI數據。
11.如權利要求10所述的方法，其中，基于與多個伺服楔相對應的位置，確定與第一旁軌相關聯的兩個或更多片段中的每一個。
12.如權利要求10所述的方法，進一步包括從采樣輸入序列移除針對兩個或更多片段中的每一個所生成的ITI數據。
13.如權利要求1所述的方法，進一步包括生成與第二旁軌相關聯的ITI數據，包括通過執行采樣輸入序列和與第二旁軌相關聯的數據序列之間的相關。
14.如權利要求13所述的方法，進一步包括從采樣輸入序列移除與第一旁軌相關聯的ITI數據以及與第二旁軌相關聯的ITI數據。
15.如權利要求14所述的方法，進一步包括: 在與第一旁軌相關聯的ITI數據以及與第二旁軌相關聯的ITI數據被移除的情況下，確定與采樣輸入序列相關聯的誤差校正處理已經失敗；以及 至少部分地基于與第一旁軌所關聯的ITI數據相關聯的功率值以及與第二旁軌所關聯的ITI數據相關聯的功率值，生成與讀取頭相關聯的新位置。
16.—種系統,包括: 處理器，被配置為: 接收與磁性存儲上的軌道相關聯的采樣輸入序列；以及生成與第一旁軌相關聯的軌道間干擾(ITI)數據，包括通過執行采樣輸入序列和與第一旁軌相關聯的數據序列之間的相關；以及 與處理器耦合的存儲器，被配置為向處理器提供指令。
17.如權利要求16所述的系統，其中，處理器進一步被配置為從采樣輸入序列移除與第一旁軌相關聯的ITI數據。
18.如權利要求16所述的系統，其中，生成ITI數據包括生成相關系數的集合以及選擇相關系數集合的子集。
19.如權利要求18所述的系統，其中，所選擇的相關系數的子集被用于確定軌道和第一旁軌之間的相對相位偏移。
20.如權利要求18所述的系統，其中，所選擇的相關系數的子集被用于確定與第一旁軌相關聯的旁軌脈沖波形。
21.如權利要求16所述的系統，其中，處理器被進一步配置為確定與相關系數集合相關聯的函數是否超過設定閾值，并且在函數超過設定閾值的情況下，從采樣輸入序列移除ITI數據，而在函數未超過設定閾值的情況下，不從采樣輸入序列移除ITI數據。
22.如權利要求16所述的系統，其中，生成與第一旁軌相關聯的ITI數據包括針對與第一旁軌相關聯的兩個或更多片段中的每一個獨立地生成ITI數據。
23.如權利要求22所述的系統，其中，處理器被進一步配置為從采樣輸入序列移除針對兩個或更多片段中的每一個所生成的ITI數據。
24.如權利要求16所述的系統，其中，處理器被進一步配置為生成與第二旁軌相關聯的ITI數據，包括通過執行采樣輸入序列和與第二旁軌相關聯的數據序列之間的相關。
25.如權利要求24所述的系統，其中，處理器被進一步配置為從采樣輸入序列移除與第一旁軌相關聯的ITI數據以及與第二旁軌相關聯的ITI數據。
26.如權利要求25所述的系統，其中，處理器被進一步配置為: 在與第一旁軌相關聯的ITI數據以及與第二旁軌相關聯的ITI數據被移除的情況下，確定與采樣輸入序列相關聯的誤差校正處理已經失敗；以及 至少部分地基于與第一旁軌所關聯的ITI數據相關聯的功率值以及與第二旁軌所關聯的ITI數據相關聯的功率值，生成與讀取頭相關聯的新位置。
27.一種計算機程序產品，所述計算機程序產品被體現在非暫時性的計算機可讀介質中，并包含計算機指令，其用于: 接收與磁性存儲上的軌道相關聯的采樣輸入序列； 生成與第一旁軌相關聯的軌道間干擾(ITI)數據，包括通過執行采樣輸入序列和與第一旁軌相關聯的數據序列之間的相關。
全文摘要
公開了軌道間干擾消除，包括接收與磁性存儲上的軌道相關聯的采樣輸入序列；使用處理器來生成與第一旁軌相關聯的軌道間干擾(ITI)數據，包括通過執行采樣輸入序列和與第一旁軌相關聯的數據序列之間的相關。
文檔編號G11B5/187GK103168327SQ201180052022
公開日2013年6月19日 申請日期2011年10月27日 優先權日2010年10月29日
發明者J.貝羅拉多, M.梅羅 申請人:鏈接媒體設備公司