用于旧数据轨道间干扰补偿的系统和方法
【专利摘要】本公开公开了用于数据处理的系统和方法，尤其涉及估算或计算存储介质上轨道之间的干扰。根据本公开一个实施例，一种轨道间干扰补偿系统，包括:数据缓冲器，能够操作来存储先前轨道数据集，其中所述先前轨道数据集包括新分量和旧分量；以及轨道间干扰产生电路，能够操作来产生来自所述先前轨道数据集对当前轨道数据集的轨道间干扰，其中所述轨道间干扰包括与所述新分量对应的第一干扰分量以及与所述旧分量对应的第二干扰分量。
【专利说明】用于旧数据轨道间干扰补偿的系统和方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及用于数据处理的系统和方法，尤其涉及估算或计算存储介质上轨道之间的干扰。
【背景技术】
[0002]数据存储系统常常存储以轨道布置的数据。图1a示出了存储介质101，其具有表示为虚线的两个示例性轨道151、156。轨道被写入在楔161、166 (即，伺服楔)内的伺服数据分开。这些楔包括数据以及用于读/写头组件在存储介质101上期望的位置上方的控制和同步的支撑比特码型111。尤其是，这些楔通常包括前置码码型192，继之以扇区地址标记194 (SAM)0扇区地址标记194后面有格雷码196，格雷码196继之以猝发信息198。应当注意，尽管示出了两个轨道和两个楔，但是通常在给定的存储介质上包括数以百计的每一方。用户数据存储在相继的伺服楔之间的比特段位置处。图1b示出了存储介质上数据的现有的轨道到轨道布局100。值得注意的是，轨道到轨道布局100仅仅包括跨现有的存储介质上期望的某些轨道的数据中的一些。如所示的，布局100包括许多的轨道105、110、115、120、125。所述轨道中的每一个包括同步码型150 (即，同步数据1、同步数据2、同步数据3、同步数据4、同步数据5)，继之以用户数据的比特段155、160、165、170、175、180、185、190。比特段每一个都包括与对于给定的比特段的数据对应的磁信息。随着比特段的密度的增加，来自一比特段的磁信息将干扰来自周围比特段磁信息或与其组合。这包括来自一个轨道中的比特段与在前和后的轨道中的比特段的作用。未适当地考虑轨道间干扰导致回读数据的准确度减小。
[0003]因此，至少出于前述原因，在本领域中存在对于改进的用于轨道间干扰补偿的系统和方法的需求。
[0004]概述
[0005]本公开实施例涉及用于数据处理的系统和方法，尤其涉及估算或计算存储介质上轨道之间的干扰。
[0006]本发明的多种实施例提供了轨道间干扰补偿系统。这样的系统包括数据缓冲器和轨道间干扰产生电路。数据缓冲器能够操作来存储先前轨道数据集，所述先前轨道数据集包括新分量和旧分量两者。轨道间干扰产生电路能够操作来产生由所述先前轨道数据集对当前轨道数据集的轨道间干扰，其中所述轨道间干扰包括与所述新分量对应的第一干扰分量以及与旧分量对应的第二干扰分量。
[0007]该概述仅仅提供了对本发明的某些实施例的一般性概要说明。短语“在一个实施例中”、“根据一个实施例” “在多种实施例中”、“在一个或多个实施例中”、“在特定实施例中”等一般意指该短语后的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中，并且可以被包括在本发明的超过一个的实施例中。重要的是，这样的短语并不必然涉及相同的实施例。从下面的详细说明、所附权利要求以及附图，本发明的许多其它实施例将变得更加全面清楚。[0008]附图简要描述
[0009]通过参考在本说明书的其余部分中描述的附图，可以认识到本发明的多种实施例的进一步理解。在附图中，遍及若干附图使用相同的附图标记来表示类似的部件。在某些实例中，由小写字母构成的下标被与附图标记相关联，以表示多个类似的部件中的一个。在引用没有对存在的下标的说明的附图标记时，其意图表示所有这样的多个类似的部件。
[0010]图1a描述了现有的包括伺服数据的存储介质；
[0011]图1b描述了存储介质上现有的数据的轨道到轨道布局；
[0012]图2示出了存储介质上三个相继的轨道的一部分的特写表示，其包括可以根据本发明的多种实施例处理的新写入的数据以及旧数据。
[0013]图3描述了根据本发明的一个或多个实施例的旧数据轨道间干扰补偿电路；
[0014]图4a_4b是根据本发明的一个或多个实施例的利用旧数据轨道间干扰补偿电路的用于轨道间干扰补偿的方法的流程图；以及
[0015]图5示出了根据本发明的多种实施例的具有旧数据轨道间干扰补偿电路的存储系统。
【具体实施方式】
[0016]本公开实施例涉及用于数据处理的系统和方法，尤其涉及估算或计算存储介质上轨道之间的干扰。
[0017]在其中比特段密度已经增加到出现从一比特段位置对另一比特段位置的干扰的点的存储系统中，可以估算周围轨道中的比特段之间的轨道间干扰。在某些情况下，周围轨道中的比特段之间的轨道间干扰可以不仅包括相邻轨道中的最新近写入的数据，而且还包括由于在最新近的到周围轨道的写入期间轨道中心模糊性而导致的对到周围轨道的数据写入。本发明的多种实施例提供了用于补偿来自包括新近写入的数据以及较早写入的数据两者的相邻轨道的轨道间干扰的电路和方法。
[0018]本发明的多种实施例提供了轨道间干扰补偿系统。这样的系统包括数据缓冲器和轨道间干扰产生电路。数据缓冲器能够操作来存储先前轨道数据集，所述先前轨道数据集包括新分量和旧分量两者。轨道间干扰产生电路能够操作来产生从所述先前轨道数据集对当前轨道数据集的轨道间干扰，其中所述轨道间干扰包括与所述新分量对应的第一干扰分量以及与所述旧分量对应的第二干扰分量。在前述实施例的某些实例中，系统还包括抵消电路，其能够操作来从所述当前轨道数据集减去所述轨道间干扰以产生校正的输出。在某些这样的实例中，系统还包括延迟电路，其能够操作来将所述当前轨道数据集与对应的轨道间干扰对准。
[0019]在前述实施例的多种实例中，系统还包括存储介质，其至少具有先前轨道和当前轨道。在这样的实例中，所述新分量和所述旧分量得自所述先前轨道，并且所述新分量比所述旧分量更新近地存储到所述先前轨道。在某些这样的实例中，所述旧分量存储在存储介质上在所述先前轨道数据集的新分量和所述当前轨道数据集之间。在前述实施例的某些实例中，所述轨道间干扰产生电路包括:基于相关性的响应估算电路以及信号估算器电路。所述基于相关性的响应估算电路能够操作来至少部分地基于所述先前轨道数据集计算对当前轨道数据集的先前轨道滤波器系数，并且所述信号估算器电路能够操作来至少部分地基于所述先前轨道滤波器系数和所述先前轨道数据集产生所述轨道间干扰。
[0020]转到图2，存储介质上的三个相继的轨道250、260、270的一部分的详细表示200，所述轨道包括数据215、225、235和旧数据220、230，其可以根据本发明的多种实施例进行处理。应当注意，图2仅示出了旧数据的某些示例，但是本发明的不同实施例可以能够是在弱写入之后剩余的任何数据。因此，旧数据可以包括(但是不限于)来自先前写入的不因新写入而翻转(flipped)并因此被读取头拾取的某些粒度。期望中心轨道260被写入在被表示为虚线的外限261a、261b之间；期望相邻轨道250被写入在表示为虚线的外限251a、251b之间；并且期望相邻轨道270被写入在外限27la、27Ib之间。如所示的，数据215被写入超出外限251a —段距离255，并且旧数据220被写入在数据215之前并且在新写入的数据225之后，并且超出外限251b —段距离265。数据235被写入在外限271a、271b内。数据230被写入在数据235之前且在数据225之后，并且超出外限271a —段距离275。
[0021]在读取新写入的数据225时，读取头(未示出)在存储介质上方相对于外限261a、261b取向，以感测先前写入到存储介质的数据。在相继的轨道250、260、270非常紧密地在一起的情况下，读取头感测的数据将不仅包括新写入的数据225，而且还包括来自旧数据220、数据230、数据215和数据235的干扰。本发明的多种实施例提供了用于减小来自数据220、数据230、数据215和数据235对数据225的轨道间干扰的影响的系统和方法。
[0022]转到图3，示出了根据本发明的一个或多个实施例的旧数据轨道间干扰补偿电路300。旧数据轨道间干扰补偿电路300接收模拟输入信号377。模拟输入信号377可以得自例如，相对于存储介质(未示出)上的给定轨道设置的读/写头组件(未示出)，并且表示从存储介质上的轨道感测的信息。模拟输入信号377不仅包括来自给定轨道的信息，而且包括来自于来自相邻轨道的新写入的数据和来自所述相邻轨道的旧数据的信息。模拟输入信号377被提供到模数转换器电路380，模数转换器电路380操作来将模拟信号转换成与模拟输入信号377对应的一系列 的数字采样382。模数转换器电路380可以是本领域中已知的任何能够将模拟信号转换成对应的数字采样系列的电路。基于此处提供的公开，本领域普通技术人员将认识到可以结合本发明的不同实施例使用的多种模数转换器电路和/或架构。数字采样382被提供到均衡器电路385，均衡器电路385将数字采样均衡并提供均衡的输出303 (yQ[n])到基于相关性的轨道间干扰和旧信息响应估算电路320。均衡的输出303(yjn])可以以包括不同的构成项的下式表示:
[0023]y0 [n] =r0； 0 [n] +q0’ i [n] +q0’ [η] +p0’ i [n] +p0’ [n],
[0024]其中是在读取中心轨道(例如，图2的轨道260)时期望的数据，q0；1[n]是来自下一轨道上的新写入的数据(例如，来自图2的轨道270的数据235)对中心轨道的干扰，Q0,-! [η]是来先前轨道上的新写入的数据(即，来自图2的轨道250的数据215)对中心轨道的干扰，Po,: [η]是来自驻留在中心轨道260和下一轨道270之间的旧数据(例如，图2中的数据230)对中心轨道的干扰，并且Pcw [η]是来自驻留在中心轨道260和先前轨道250之间的旧数据(例如，图2中的数据220)对中心轨道的干扰。在本发明的某些实施例中，均衡器电路385可以被实现为如本领域中已知的数字有限脉冲响应电路。基于此处提供的公开，本领域普通技术人员将认识到可以结合本发明的不同实施例使用的多种均衡器电路和/或架构。
[0025]另外，Y采样(y_i [η] >312被从先前轨道缓冲器310提供到基于相关性的轨道间干扰和旧信息响应估算电路320 ;并且Y采样(yi[n] ) 314被从下一轨道缓冲器315提供到基于相关性的轨道间干扰和旧信息响应估算电路320。在例如均衡的输出303 (yjn])得自从图2的中心轨道260读取的数据的情况下，可以通过读取相邻轨道270获得来自下一轨道缓冲器的Y采样(yjn] ) 314，以及可以通过读取相邻轨道250获得来自先前轨道缓冲器的 Y 采样(y-JnDSU。
[0026]Y采样(7^0^)312可以通过包括不同构成项的下式表示:
[0027][n] =r_1； [n] +q_1； 0 [n] +q_1； _2 [n] +p_1； 0 [n] +p_1； _2 [n],
[0028]其中r'-Jn]是在读取先前轨道(例如，图2的轨道250)时期望的数据，q—。[n]是来自中心轨道上的新写入的数据(即，来自图2的轨道260的数据225)对先前轨道(例如，图2的轨道250)的干扰，^,_2[η]是来自所述先前轨道之前的轨道上的新写入的数据(例如，来自图2的轨道250之上的轨道的新写入的数据(未示出))对先前轨道(例如，图2的轨道250)的干扰，ρ_1；0[η]是来自驻留在先前轨道250和中心轨道260之间的旧数据(例如，图2中的数据220)对先前轨道(例如，图2的轨道250)的干扰，ρ_1;_2 [η]是来自驻留在先前轨道250和在先前轨道250之前的轨道之间的旧数据(例如，来自就在图2的轨道250之上的区域旧的数据(未示出))对先前轨道(例如，图2的轨道250)的干扰。Y采样(yi[n])314可以由包括不同构成项的下式表示:
[0029]Y1 [n] =r1； i [n] +q1； 0 [η] +q1； 2 [η] +P1,0 [η] +P1,2 [η],
[0030]其中！^[η]是在读取下一轨道(例如，图2的轨道270)时期望的数据，^ [η]是来自中心轨道上的新写入的数据(即，来自图2的轨道260的数据225)对下一轨道(例如，图2的轨道270)的干扰，qi，2[n]是来自下一轨道的下一轨道上的新写入的数据(即，来自图2的轨道270下的轨道的新写入 的数据(未示出))对下一轨道(例如，图2的轨道270)的干扰，P1, ο [η]是来自驻留在下一轨道270和中心轨道260之间的旧数据(例如，图2中的数据230)对下一轨道(例如，图2的轨道270)的干扰，ρ1；2[η]是来自驻留在下一轨道270和该下一轨道270的下一轨道之间的旧数据(例如，来自就处在图2的轨道270下的区域的其他旧数据(未示出))对下一轨道(例如，图2的轨道270)的干扰。注意，r1；1[n]和q(U [η]产生自相同的数据比特235对下一轨道270的作用，而和(!^[η]产生自相同的数据比特215对先前轨道250的作用。此外，Pl，Q[n]和P(U [η]由相同的数据230产生；ρ'。[η]和Pu [η]由相同的数据220产生；rQ，Q[n], q1；0[n]和q^Qi]由中心轨道260上的相同的数据225产生。
[0031]由于r(ι(ι[η]和tJn]由相同的新写入的数据产生，因此不能够通过将yjn]直接与7>]相关来估算ITI分量qcu[n]。在这样的直接相关中，来自yi[n]的[η]将干扰期望的hJn]。类似地，由于化Jn]和q+Jn]由相同的新写入的数据产生，因此，不能通过将yci[n]直接与y-Jn]相关来估算ITI分量[η]。在这样的直接相关中,来自y—Jn]的q-Un]将干扰期望的I." [η]。因此，根据下式，通过从％ [η]去除[η]，计算对于中心轨道的错误信号:
【权利要求】
1.一种轨道间干扰补偿系统，所述系统包括: 数据缓冲器，能够操作来存储先前轨道数据集，其中所述先前轨道数据集包括新分量和旧分量； 轨道间干扰产生电路，能够操作来产生来自所述先前轨道数据集对当前轨道数据集的轨道间干扰，其中所述轨道间干扰包括与所述新分量对应的第一干扰分量以及与所述旧分量对应的第二干扰分量。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述系统还包括: 抵消电路，能够操作来从所述当前轨道数据集减去所述轨道间干扰，以产生校正的输出。
3.如权利要求2所述的系统，其中所述系统还包括: 延迟电路，能够操作来将所述当前轨道数据集与所对应的轨道间干扰对准。
4.如权利要求1所述的系统，其中所述系统还包括: 存储介质，至少包括先前轨道以及当前轨道，其中所述新分量和所述旧分量是从所述先前轨道得到的，并且其中所述新分量比所述旧分量更新近地存储到所述先前轨道。
5.如权利要求4所述的系统，其中所述旧分量存储在所述存储介质上在所述先前轨道数据集的所述新分量和所述当前轨道数据集之间。
6.如权利要求1所述的系统，其中所述轨道间干扰产生电路包括: 基于相关性的响应估算电路，能够操作来至少部分地基于所述先前轨道数据集计算对当前轨道数据集的先前轨道滤波器系数；以及 信号估算器电路，能够操作来至少部分地基于所述先前轨道滤波器系数和所述先前轨道数据集来产生所述轨道间干扰。
7.如权利要求1所述的系统，其中所述轨道间干扰是第一轨道间干扰，所述数据缓冲器是第一数据缓冲器，所述新分量是第一新分量，所述旧分量是第一旧分量，并且其中所述系统还包括: 第二数据缓冲器，能够操作来存储下一轨道数据集，其中所述下一轨道数据集包括:第二新分量和第二旧分量；并且 其中所述轨道间干扰产生电路还能够操作来计算来自所述下一轨道数据集对所述当前轨道数据集的第二轨道间干扰，其中所述第二轨道间干扰包括与所述第二新分量对应的第三干扰分量和与所述第二旧分量对应的第四干扰分量。
8.如权利要求7所述的系统，其中所述系统还包括: 抵消电路，能够操作来从所述当前轨道数据集减去所述第一轨道间干扰和所述第二轨道间干扰，以产生校正的输出。
9.如权利要求7所述的系统，其中所述系统还包括: 存储介质，至少包括先前轨道、下一轨道和当前轨道，其中所述先前轨道设置在所述当前轨道的一侧上，并且所述下一轨道设置在所述当前轨道的相反侧上，其中所述第一新分量和所述第一旧分量是从所述先前轨道得到的，其中所述第二新分量和所述第二旧分量是从所述下一轨道得到的，其中所述第一新分量比所述第一旧分量更新近存储到所述先前轨道，并且其中所述第二新分量比所述第二旧分量更新近地存储到所述下一轨道。
10.如权利要求9所述的系统，其中所述第一旧分量存储在所述存储介质上在所述先前轨道数据集的所述第一新分量和所述当前轨道数据集之间，并且其中所述第二旧分量存储在所述存储介质上在所述下一轨道数据集的所述第二新分量和所述当前轨道数据集之间。
11.如权利要求1所述的系统，其中所述系统被实现为集成电路的一部分。
12.如权利要求1所述的系统，其中所述系统被实现为硬盘驱动器的一部分。
13.一种用于轨道间干扰补偿的方法，所述方法包括: 接收当前轨道数据集和先前轨道数据集，其中所述先前轨道数据集包括新分量和旧分量; 利用轨道间干扰产生电路产生来自所述先前轨道数据集对当前轨道数据集的轨道间干扰，其中所述轨道间干扰包括与所述新分量对应的第一干扰分量以及与所述旧分量对应的第二干扰分量；以及 从所述当前轨道数据集减去所述轨道间干扰，以产生校正的输出。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述方法还包括: 将所述当前轨道数据集与所对应的轨道间干扰对准。
15.如权利要求13所述的方法，其中所述方法还包括: 访问存储介质的先前轨道以获得所述先前轨道数据集；以及 访问所述存储介质的当前轨·道以获得所述当前轨道数据集，其中所述先前轨道与所述当前数据轨道相邻。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述方法还包括: 将所述旧分量存储到所述存储介质的所述先前轨道；以及 在存储所述旧分量之后，将所述新分量存储到所述存储介质的所述先前轨道。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述旧分量的驻留部分存储在所述存储介质上在所述先前轨道数据集的所述新分量和所述当前轨道数据集之间。
18.如权利要求13所述的方法，其中产生轨道间干扰包括: 至少部分地基于所述先前轨道数据集计算对当前轨道数据集的先前轨道滤波器系数；以及 至少部分地基于所述先前轨道滤波器系数和所述先前轨道数据集产生所述轨道间干扰。
19.如权利要求所述的方法13，其中所述轨道间干扰是第一轨道间干扰，所述数据缓冲器是第一数据缓冲器，所述新分量是第一新分量，所述旧分量是第一旧分量，并且其中所述方法还包括: 接收下一轨道数据集，其中所述下一轨道数据集包括第二新分量和第二旧分量；以及利用所述轨道间干扰产生电路产生来自所述下一轨道数据集对所述当前轨道数据集的第二轨道间干扰，其中所述第二轨道间干扰包括与所述第二新分量对应的第三干扰分量和与所述第二旧分量对应的第四干扰分量；以及 从所述当前轨道数据集减去所述第二轨道间干扰和所述第一轨道间干扰以产生所述校正的输出。
20.一种数据存储装置，所述数据存储装置包括: 存储介质，至少包括先前轨道和当前轨道；头组件，相对于所述存储介质设置； 读通道电路，能够操作来经由所述头组件从所述存储介质接收信息集，其中所述信息集包括从所述先前轨道得到的先前轨道数据集以及从所述当前轨道得到的当前轨道数据集，所述读通道电路包括: 轨道间干扰产生电路，能够操作来产生来自所述先前轨道数据集对当前轨道数据集的轨道间干扰，其中所述轨道间干扰包括与新分量对应的第一干扰分量以及与旧分量对应的第二干扰分量；以及 抵消电路，能够操作来从所述当前轨道数据集减去所述轨道间干扰，以产生校正的输出。·
【文档编号】G11B20/18GK103854685SQ201310540757
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年11月5日 优先权日:2012年12月4日
【发明者】G·马修, J·帕克, B·A·维尔森, E·F·哈拉特什 申请人:Lsi公司