[发明专利]具有过采样模数转换的读通道

说明书

相关申请的交叉引用

本申请涉及名称为“Determining Coefficients for Digital Low Pass Filter Given Cutoff and Boost Values For Corresponding Analog Version”的美国专利申请、名称为“Read Channel With Selective Oversampled Analog to Digital Conversion”的美国专利申请、和名称为“Read Channel With Oversampled Analog to Digital Conversion and Parallel Data Detectors”的美国专利申请，其每一个都与此同时提交并通过引用将其并入在此。

技术领域

本发明一般地涉及读通道，并且更具体地，涉及使用过模数转换的改进的读通道。

背景技术

磁记录读通道将模拟读信号转换成对记录在磁性介质上的用户数据的估计。读出头和磁性介质引入噪声和其它失真到读信号中。例如，随着磁性记录中的信息密度的增加，符号间（intersymbol）干扰（ISI）变得更加严重（即，通道脉冲响应变得更长）。ISI是一种形式的信号失真，其中一个符号（symbol）干扰一个或多个其它符号。

在常规的读通道中，连续时间滤波器（CTF）典型地在模拟域中处理读信号，来执行抗混叠滤波、频带限制滤波以减少电子噪声，以及信号整形滤波以减少ISI。一般地，抗混叠滤波移除奈奎斯特频率（Nyquist frequency）（等于一半的波特率频率）以上的残留信号分量和噪声以避免混叠。模数转换器（ADC）典型地处理CTF输出来产生数字样本以进一步在数字域中进行处理。在存在符号间干扰和其它噪声的情况下，通常在读通道中使用维特比检测器来处理数字样本并检测记录的数据位。

随着处理技术变得更小以及数据速率的增加，建立满足读通道的要求严格的性能规格的模拟电路（例如，CTF滤波器）变得越来越具有挑战性。因此，存在对改进的将一部分信号处理负担从模拟域转移到数字域的读通道的需求，以从而简化模拟电路设计。还需要改进读通道设备的信躁比（SNR）和错误率性能。因此，存在对改进的允许更复杂的信号处理技术应用于数字域的读通道的需求。

发明内容

总的来说，提供了用于使用过采样模数转换在读通道中处理信号的方法和装置。所公开的过采样模数转换通过将至少一部分的平衡和/或滤波处理转移到数字域来简化模拟设计。根据本发明的一个方面，提供了一种在读通道中处理信号的方法。对模拟输入信号执行过采样模数转换来对于给定的位间隔生成与模拟输入信号对应的多个数字样本。然后，可以对所述数字样本中的一个或多个应用数据检测算法来获得检测输出。

可选地，可以使用模拟磁阻不对称（MRA）校正滤波器来对模拟输入信号进行滤波，或者，可选地，可以使用数字MRA校正滤波器对数字样本进行滤波。可选地，也可以在过采样模数转换之前，使用可变增益放大器（例如，包括低通转角频率，其减少频带外噪声）来对模拟输入信号进行滤波。

在另一变化中，对于给定的单元间隔的所述多个数字样本被施加到分数间隔的数字有限脉冲响应（finite impulse response,FIR）滤波器。分数间隔的数字FIR滤波器还可以包括用于将对于给定的单元间隔的所述多个数字样本下采样成单个数字样本的装置（means）。

检测输出被施加到一个或多个反馈环路。例如，反馈环路可以包括下列中的一个或多个：（i）数字锁相环电路，其通过模数转换器自适应地调整使用的采样周期；（ii）偏移电路，其从接收到的模拟输入自适应地调整任何DC偏移；（iii）增益计算电路，其自适应地调整在预处理接收到的模拟输入信号中使用的增益；和（iv）用于产生用于数字MAR校正滤波器的反馈值以及一组用于数字有限脉冲响应（FIR）滤波器的均衡器系数的一个或多个电路。

所述多个数字样本可以被下采样来对于给定的位间隔产生单个数字样本。可选地，可以由包括数字低通滤波器的集成装置来执行下采样。

通过参考以下的具体描述和附图将获得对本发明以及本发明进一步的特征和优点的更全面的理解。

附图说明

图1示出了包括不同反馈环路的示例性常规数据检测系统；

图2A示出了整合有本发明的多个不同方面的示例性数据检测系统；

图2B示出了图2A的可变增益放大器的输入处的信号和噪声的功率谱密度；