专利名称：用于瓦式磁记录的轨道间干扰消除的制作方法
用于瓦式磁记录的轨道间干扰消除对其它申请的交叉引用
本申请要求2010年10月29日提交的编号为61/408，369、题为“用于瓦式磁记录的轨道间干扰消除”的美国临时专利申请的优先权，出于所有目的将其通过引用结合到本文中。
背景技术：
瓦式磁记录(SMR)是一种增加硬盘驱动器(HDD)容量的技术。与传统磁记录相反，其中柱面以非重叠方式被写入，SMR将N个相邻轨道的块(称作“瓦”)分组在一起，其以减小的轨道间距按顺序(即，轨道0，轨道1，…，轨道N-1)被写入。结果是，足够接近于先前所写入的轨道来写入每个后续轨道，使得每个后续轨道将与先前所写入的轨道的一部分重叠。一旦瓦被完全写入，在不重新写入整个瓦的情况下，瓦内的轨道不能被修改。这个方法可以被用来增 加可被写入到磁盘的轨道的数量。然而，挤压被写入到磁盘的轨道的数量不是没有一些折衷的。随着轨道被更近地挤压到一起，使得在瓦内回读轨道成为困难，因为除了感测所期望的轨道的磁场外，读取头还将感测由于相邻轨道引起的磁场。这种现象，被称为轨道间干扰(ITI)，随着磁道密度的增加成为噪声的主要贡献因素。期望从瓦中的一个或多个相邻轨道消除ITI以改善总体信
号质量。
本发明的各种实施例在下面的详细描述和附图中被公开。图1是三轨道瓦式写入的示例。图2示出了三个相邻轨道之间对齐的示例。图3是示出了用于ITI消除的系统的实施例的示图。图4是示出了用于从中心轨道消除ITI的过程的实施例的流程图。图5是示出了用于生成与旁轨相关联的ITI数据的过程的实施例的流程示图。图6示出了在me{-35.…35}上*的点绘图的示例，其中35。图7不出了具有频率偏移的相邻轨道的不例。图8示出了具有不同相对相位偏移的相关系数的点绘图的示例。图9示出了基于伺服楔(servo wedge)的位置对扇区进行分段的示例。图10是示出了用于ITI消除的系统的实施例的图示，其中针对每个片段独立执行ITI消除。图11是在使用和不使用ITI消除的情况下，作为读取偏移的函数的软输出维特比算法(SOVA)比特率误差(BER)的点绘图的示例。图12是使用ITI消除的SOVA BER和个别干扰噪声功率以及总干扰功率的示例。图13是示出了用于为读取头确定新位置的过程的实施例的流程图。
具体实施例方式本发明可以以许多方式实现，包括作为过程；设备；系统；物质的组成；体现在计算机可读存储介质上的计算机程序产品；和/或处理器，诸如被配置为执行存储在耦合到处理器的存储器上和/或由该存储器提供的指令的处理器。在本说明书中，这些实现方式，或本发明可采取的任何其它形式，可以被称为技术。一般而言，所公开过程的步骤顺序可以在本发明的范围内改变。除非另外声明，部件，诸如被描述为被配置成执行任务的处理器或存储器，可以被实现为被暂时配置为在给定时间执行该任务的通用部件或被制造来执行该任务的专用部件。如本文所使用的，术语“处理器”是指被配置为处理数据的一个或多个装置、电路和/或处理核，该数据诸如是计算机程序指令。连同说明本发明原理的附图一起在下面提供了本发明的一个或多个实施例的详细描述。本发明是结合这样的实施例进行描述的，但本发明并不限于任何实施例。本发明的范围仅由权利要求所限定，且本发明涵盖许多替代、修改和等价方案。许多具体细节在随后的描述中被阐述以便提供对本发明的透彻理解。提供这些细节是出于示例的目的，并且在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下，可以根据权利要求来实践本发明。为了清楚起见，没有详细描述与本发明相关的技术领域中已知的技术材料，使得本发明不被无必要地变模糊。图1是三轨道瓦式写入的示例。在示例中，三个轨道为轨道N-1、轨道N和轨道N+1。在示例中，被写入的轨道中心线被示为虚线而轨道边缘被示为实线。轨道N-1、N和N+1以重叠的方式按次序被写入，该方式起作用来增加磁盘的每径向英寸被写入的轨道数量。在示例中，从轨道N读取的信号可能被由相邻轨道(即轨道N-1和轨道N+1)所贡献的ITI所影响。因而，为改善从轨道N读取的信号质量，将来自轨道N-1和轨道N+1中的一个或两个的ITI从来自轨道N的信号中消除。本文中，轨道N有时可以被称为“中心轨道”。本文中，轨道N-1和轨道N+1均可以被称为“相邻轨道”或“旁轨”。如本文中所公开的，将来自期望从其读取数据的中心轨道的一个或两个旁轨的ITI从读取自中心轨道的信号中消除。在一些实施例中，来自中心轨道的一个或两个旁轨的ITI在正常操作期间(例如，在来自中心轨道的数据被读取和解码时并行地)被消除。在一些实施例中，来自中心轨道的一个或两个旁轨的ITI在恢复期间(例如，在数据已经被读取并试图从中心轨道解码之后，和/或在已经发生了一个或多个解码失败之后)被消除。在一些实施例中，必须满足最低性能标准，使得下面两个条件成立:1)在正常操作期间，进入恢复的动作不能比给定规范更加频繁地发生(通常，在100，000个扇区中不超过I个扇区可以进入恢复)，使得所导致的性能退化对用户来说不可察觉；2)在进入恢复的情况下，几乎所有进入恢复的数据必须成功被恢复(即，宣布数据无法恢复是不可接受的)。在一些实施例中，如果在正常操作期间使用ITI消除，则在仍保持进入恢复的可接受的低比率的同时，由其使用所提供的信噪比(SNR)改善将允许增加轨道密度，从而在性能上没有明显损害的情况下直接转化为磁盘容量增加。在一些实施例中，如果在恢复中使用，则ITI消除是显著改善SNR，从而显著增加成功恢复数据的概率的强大工具。在各种实施例中，在无需复杂运算(例如，矩阵运算)的情况下，将来自一个或多个旁轨的ITI数据从中心轨道的信号中确定和/或消除。在一些实施例中，通过执行读取自中心轨道的信号和旁轨的已知数据之间的关联来确定来自一个轨道的ITI数据。在一些实施例中，在不要求旁轨进行相位对齐的情况下，将来自一个或多个旁轨的ITI数据从中心轨道的信号中确定和/或消除。在一些实施例中，可以利用用于补偿旁轨的写入时钟之间的频率差的技术来执行ITI消除。在一些实施例中，并行架构ITI消除被用于对频率偏移和分段的扇区加以考虑。在一些实施例中，在ITI消除未能提供对来自中心轨道的数据的成功恢复的情况下，使用一种技术来校正读取头的位置以成功恢复扇区。图2示出了三个相邻轨道间对齐的示例。在该示例中，三个相邻轨道为轨道N-1、轨道N和轨道N+1。垂直虚线,诸如虚线202，代表从中心轨道(轨道N)所读取信号的(例如，基于时间循环的)采样点。每个框代表一个采样比特，并且框内的数字代表该比特在从该轨道所采样的比特序列中的位置。如该示例中所示，来自轨道N-1、轨道N和轨道N+1的采样比特并不是完美对齐的。相邻轨道之间的对齐中的相对偏移有时是由向硬盘驱动器写入数据时存在的不确定性(例如，由于写入时钟)所引起的。在一些实施例中，这种不确定性的结果是被写入到驱动器的数据的物理位置仅可以按照有限的方式进行控制，并因此，旁轨中数据的对齐不是先验已知的。假定L代表沿着轨道N在比特k之前或之后的比特
(BP ,的数量。注意，将轨道N中的比特k与轨道N-1中的比特(k-1)
(这里，我们将中心轨道与轨道N-1之间的相对对齐表示为= -1)以及轨道N+1中
的比特(k-2)(类似地,1^+ = -2)对齐。例如，轨道N的比特2受轨道N-1的比特I和轨道N-1的比特O的影响最为显著。在时刻λ从中心轨道(轨道N)读取的数字化波形Gfn)(无论被均衡或未被均衡)可以按照写入到轨道N的比特(if^)、轨道N的脉冲波形(.f^)、写入到轨道N-1的比特( Γ15)、轨道N-1的脉冲波形保_)、写入到轨道N+1的比特Cifws)、轨道N+1的脉冲波形(M冊、)以及噪声序列(nf^)被表达为:
权利要求
1.一种方法，包括: 接收与磁性存储上的轨道相关联的采样输入序列； 使用处理器来生成与第一旁轨相关联的轨道间干扰(ITI)数据，包括通过执行采样输入序列和与第一旁轨相关联的数据序列之间的相关。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括从采样输入序列中移除与第一旁轨相关联的ITI数据。
3.如权利要求1所述的方法,其中，生成ITI数据包括生成相关系数的集合并选择相关系数集合的子集。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所选择的相关系数的子集被用于确定轨道和第一旁轨之间的相对相位偏移。
5.如权利要求3所述的方法，其中，所选择的相关系数的子集被用于确定与第一旁轨相关联的旁轨脉冲波形。
6.如权利要求3所述的方法，其中，选择相关系数集合的子集至少部分地基于与相关系数集合相关联的峰值。
7.如权利要求3所述的方法，其中，选择相关系数集合的子集至少部分地基于与相关系数集合相关联的最大功率值。
8.如权利要求3所述的方法，其中，选择相关系数集合的子集至少部分地基于与相关系数集合相关联的最大绝对和值。
9.如权利要求1所述的方法，进一步包括确定与相关系数集合相关联的函数是否超过了设定阈值，并且在函数超过设定阈值的情况下，从采样输入序列移除ITI数据，而在函数未超过设定阈值的情况下，不从采样输入序列移除ITI数据。
10.如权利要求1所述的方法，其中，生成与第一旁轨相关联的ITI数据包括针对与第一旁轨相关联的两个或更多片段中的每一个独立地生成ITI数据。
11.如权利要求10所述的方法，其中，基于与多个伺服楔相对应的位置，确定与第一旁轨相关联的两个或更多片段中的每一个。
12.如权利要求10所述的方法，进一步包括从采样输入序列移除针对两个或更多片段中的每一个所生成的ITI数据。
13.如权利要求1所述的方法，进一步包括生成与第二旁轨相关联的ITI数据，包括通过执行采样输入序列和与第二旁轨相关联的数据序列之间的相关。
14.如权利要求13所述的方法，进一步包括从采样输入序列移除与第一旁轨相关联的ITI数据以及与第二旁轨相关联的ITI数据。
15.如权利要求14所述的方法，进一步包括: 在与第一旁轨相关联的ITI数据以及与第二旁轨相关联的ITI数据被移除的情况下，确定与采样输入序列相关联的误差校正处理已经失败；以及 至少部分地基于与第一旁轨所关联的ITI数据相关联的功率值以及与第二旁轨所关联的ITI数据相关联的功率值，生成与读取头相关联的新位置。
16.—种系统,包括: 处理器，被配置为: 接收与磁性存储上的轨道相关联的采样输入序列；以及生成与第一旁轨相关联的轨道间干扰(ITI)数据，包括通过执行采样输入序列和与第一旁轨相关联的数据序列之间的相关；以及 与处理器耦合的存储器，被配置为向处理器提供指令。
17.如权利要求16所述的系统，其中，处理器进一步被配置为从采样输入序列移除与第一旁轨相关联的ITI数据。
18.如权利要求16所述的系统，其中，生成ITI数据包括生成相关系数的集合以及选择相关系数集合的子集。
19.如权利要求18所述的系统，其中，所选择的相关系数的子集被用于确定轨道和第一旁轨之间的相对相位偏移。
20.如权利要求18所述的系统，其中，所选择的相关系数的子集被用于确定与第一旁轨相关联的旁轨脉冲波形。
21.如权利要求16所述的系统，其中，处理器被进一步配置为确定与相关系数集合相关联的函数是否超过设定阈值，并且在函数超过设定阈值的情况下，从采样输入序列移除ITI数据，而在函数未超过设定阈值的情况下，不从采样输入序列移除ITI数据。
22.如权利要求16所述的系统，其中，生成与第一旁轨相关联的ITI数据包括针对与第一旁轨相关联的两个或更多片段中的每一个独立地生成ITI数据。
23.如权利要求22所述的系统，其中，处理器被进一步配置为从采样输入序列移除针对两个或更多片段中的每一个所生成的ITI数据。
24.如权利要求16所述的系统，其中，处理器被进一步配置为生成与第二旁轨相关联的ITI数据，包括通过执行采样输入序列和与第二旁轨相关联的数据序列之间的相关。
25.如权利要求24所述的系统，其中，处理器被进一步配置为从采样输入序列移除与第一旁轨相关联的ITI数据以及与第二旁轨相关联的ITI数据。
26.如权利要求25所述的系统，其中，处理器被进一步配置为: 在与第一旁轨相关联的ITI数据以及与第二旁轨相关联的ITI数据被移除的情况下，确定与采样输入序列相关联的误差校正处理已经失败；以及 至少部分地基于与第一旁轨所关联的ITI数据相关联的功率值以及与第二旁轨所关联的ITI数据相关联的功率值，生成与读取头相关联的新位置。
27.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品被体现在非暂时性的计算机可读介质中，并包含计算机指令，其用于: 接收与磁性存储上的轨道相关联的采样输入序列； 生成与第一旁轨相关联的轨道间干扰(ITI)数据，包括通过执行采样输入序列和与第一旁轨相关联的数据序列之间的相关。
全文摘要
公开了轨道间干扰消除，包括接收与磁性存储上的轨道相关联的采样输入序列；使用处理器来生成与第一旁轨相关联的轨道间干扰(ITI)数据，包括通过执行采样输入序列和与第一旁轨相关联的数据序列之间的相关。
文档编号G11B5/187GK103168327SQ201180052022
公开日2013年6月19日 申请日期2011年10月27日 优先权日2010年10月29日
发明者J.贝罗拉多, M.梅罗 申请人:链接媒体设备公司