硬盘盘片信息成像技术的研究

发布时间：2020-06-04 07:18

【摘要】： 随着数字化信息技术的进步,对信息的存储技术也有了更高的要求。现有的存储设备中,硬盘已成为主要的介质形式。硬盘的存储原理是利用磁头产生的磁场在磁盘介质表面形成不同方向的磁化翻转,磁化翻转的正反方向代表信息的二进制码,磁盘表面的磁场分布直接反映了信息的存储状况。 硬盘盘片信息成像技术利用磁头经过磁场时产生的电压信号推导出磁盘表面的磁场分布,实现了以图像的形式表示磁盘表面的磁记录信息。首先,研究了主机与硬盘交互的机制,实现了用户模式下主机对硬盘的控制,详细讨论了磁头定位的过程,并给出了采集指定区域记录信息的方法;其次,分析了采集信号中噪声的特性及其对成像效果的影响,采用基于LMS(最小均方)算法的自适应滤波器对采集的信号进行滤波处理;最后,根据读出波形与磁场强度的转换关系,推导出磁盘表面磁场强度分布的图像表示。 硬盘盘片信息成像技术可用于盘片磁记录信息完整性及盘片损伤的检测和分析。实验表明,利用该成像技术推导出的磁场强度分布图可清晰地再现磁盘表面的磁化状况。与借助于磁力显微镜的传统磁盘表面信息成像技术相比,该技术的成像速度更快,无检测损伤,无需净房环境,显著提高了磁盘检测效率,降低了检测成本,在磁盘制造业和数据恢复领域具有广泛的应用潜力。
【图文】：

4.1.2 磁场强度的推导实现根据对硬盘读写过程的讨论得知，读出波形是磁头灵敏度函数 hm(t)与磁化状态函数的微分 求卷积的结果。由于在成像过程中 hm(t)的影响不大，为了方便由磁化状态函数计算出读出电压，推导实现中我们将 hm(t)设定为常数 1，这样读出电压与磁化状态函数的关系为：( ) ( )de t m tdt=(4.2)两边同时积分得：m ( t ) =e ( t )dt∫(4.3)因此，磁化状态是读出电压关于时间的积分。图 4.3 是从硬盘的某扇区中读出的伺服信号的波形。

图 4.4 连续磁道对应扇区的伺服区磁场强度分布图4.3 本章小结本章首先依据硬盘读写通道的读写原理分析了读出波形与磁盘表面磁场强度之间的关系，给出了由读出波形到磁场强度的转换关系式，并利用该关系式实现从波形到场强的转换。为了用图片表示磁盘表面的磁化状况，本章在讨论了位图文件的结构后，，论述了磁场强度分布图的创建过程，并给出了经推导得到的磁盘盘片表面磁场分布的位图表示。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP333

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本文编号：2696059