[发明专利]用于从传输信道得到数据的快速获取方法和实现该方法的数据接收机

说明书

本发明涉及用于从传输信道得到数据的快速获取方法，特别是该方法在硬盘驱动器或突发模式无线通信系统中的使用，该方法包括以下步骤：定时获取；增益获取和借助于一个包括预定比特格式的前置头来进行字同步，该前置头后面有N-比特的用户数据字。

该方法可在1995年的Silicon Systems，Inc.，Tustin，CA，USA的数据手册的第5-335到5-377页中公布的SSI 32P4904 Read Channel IC的文件中获知。

在硬盘驱动器中，用户数据被再分为被存储在分开的扇区中的固定长度的块。为了便于进行可靠的检测，数据块在存储前被编码，并且在前面加上了一个预定的前置头，它使得读路径可为接收用户数据而自行准备。这种准备过程通常被称为快速获取，并且一般包括以下任务：

1.将读时钟锁定到输入数据流；一般称为定时获取；

2.AGC增益的初始化；所谓的增益获取；

3.均衡器的匹配参数的初始化，即均衡器获取，该初始化过程在均衡器参数被预编程时有时可被忽略；

4.码字边界的识别，字同步；

5.扇区的用户数据部分的起始点的识别，即帧同步。

前置头的结构反映出这些任务被处理的顺序。一个典型的结构在图1中被描述，此图对应于上面提到的Silicon Systems的文献中的5-348页的图11。

前置头以周期为4T的‘...++-+-++...’模式开始，其中T是所记录的比特的时间间隔。该模式产生一个传送大量定时和增益信息的类似正弦型的回放信号。正如在W.L.Abbott和J.M.Cioffi，的文章”“Timingrecovery for adaptive decision Feedback Equalization of the MagneticStorage Channel(磁存储信道的自适应判定反馈均衡的定时恢复)”，Proc.GLOBECOM’90，pp.1794-1799，San Diego，CA，Dec.2-5，1990，或在R.D.Cideciyan等的文章“A PRML System for Digital MagneticRecording(数字磁记录的A PRML系统)”，IEEE J.Selected AreasCommunications，Vol.SAC-10，No.1，pp.38-56，Jan.1992，中所描述的，关于这种模式和信号的先验知识可被利用来进行快速定时和增益获取。该方法的技术一般是数据辅助的，即数据可被方便地按照模式来处理成方便的模式，并且当另一种模式被重新编码时可适当地停止工作。由于这个原因，在接近4T模式的终点，对于定时恢复和增益控制环来说切换到针对判决的跟踪方式是必须的。在这种方式下，关于记录的数据的先验知识由基于检测器产生的判决的后验知识代替。只要这些判决是绝大部分正确的，两个环路就都可正确地跟踪上回放信号的定时和增益。在前置头的4T部分的结尾，AGC被正确地设置，且定时恢复配置被锁相到4T模式。

获取方法的下一步骤是字同步。该步骤是基于一个在每个字符间隔T中用来与滑窗内的检测的比特相比较的预定的数据模式。一旦观察到在两个模式间的充分的一致时，则字同步被建立。现代的硬盘驱动器通常采用一个速率为R＝8/9的调制码，使得码字具有9T的长度。图1中的字同步模式具有9T的周期，并且正好是一个预定码字的重复。该码字被选择来使得可以从8个可替换的对准中足够地区分出正确的码字对准，而且，允许斜率均衡器的获取。这样一种均衡器经常被用在记录系统中，因为磁头/媒介系统的带宽不能被精确地提前知道。均衡器大体上补偿频谱在低频与高频之间的不平衡，并且一个合适的训练模式在磁头/媒介系统的通带内必须至少有两个频率成分。4T模式是不合格的，因为它只有一个这样的成分。

在9T模式的结尾，剩下的唯一任务就是帧同步。在图1中，这借助一个与前面的9T字相当不同的单独的预定的码字而被实现了。帧同步检验可基于调制译码器的输入、也可在一定的汉明(Hamming)距离的损失的情况下基于它的字节方式的输出。它仅需要在每一个字节间隔中(也就是每9T秒)被执行一次，并且比起在比特速率为1/T的情况下执行的字同步检验，其运算强度要小得多。