硬盘读写通道全数字时钟恢复技术的研究与仿真

发布时间：2020-12-15 06:55

　　随着时代的进步,信息的爆炸性增长对存储设备性能提出了更高的要求。作为目前最主要的在线存储设备,硬盘的存储密度和存取速度的飞速增长,极大的推动了硬盘读写通道信号处理技术的巨大变革,部分响应极大似然技术的出现便是其变革之一。部分响应极大似然通道极大的降低了高速高密度存储条件下的读出误码率,从而使硬盘提高存储密度成为可能。时钟恢复技术是硬盘读写通道的关键技术之一,时钟恢复的好坏直接影响到硬盘读写通道的性能。目前用于硬盘读写通道的多为基于模拟锁相环的同步时钟恢复技术,其主要原理是通过反馈,调节本地时钟相位使其同步于码元相位。这种方法电路复杂,锁定时间慢并且难以调试。超大规模集成电路和数字信号处理技术的不断创新使硬盘读写通道也走上了全数字化的道路。顺应这一时代趋势,依据插值时钟恢复的原理,针对第四类部分响应通道,提出了两种全数字式异步插值时钟恢复的方案。其主要思想是通过插值的方式,利用自由时钟采样到的数据和定时误差估计值,恢复出最佳采样时刻的样值数据。两种方案的相同之处在于,它们都采用升余弦型插值器,不同之处在于,一种方案采用反馈式的时钟误差估计算法,而另一种方案采用前馈式的时钟误差估计算法。为... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

磁滞曲线

dtdekφ= ，其中负号表示感应电动势的方向和磁通的变化方向相反。不同的磁化态，所产生的感应电动势的方向不同。这样，不同方向的感应电动势经读出放大放大鉴别，就可以判知读出的信息是“0”还是“1”。2.2 磁记录通道模型磁记录通道相似于数字通信基带通道，它们之间的主要区别在于通道的输入同。在数字通信基带通道中，输入值不仅限于二进制值，可以有多进制输入数值避免码间干扰，这种多进制输入不仅增加了数据传输率，还不需要增加通道带宽在磁记录数据存储通道中，由于磁滞效应，需要用饱和记录方式来获得最大的通信躁比，只能选择二进制输入方式。图 2-2 展示了磁记录系统的总体框图[24]。

10图 2-3 洛伦兹单脉冲波形在原来硬盘记录密度较低的情况下，对读回波形的检测技术一直采用的是峰值检测（peak dectecteor）技术。由于再生损失，使得在高记录密度下读回波形受到相邻信号间的互相干扰，造成峰值偏移和振幅衰减。当峰值偏移量超过检测视窗一半时，将产生位元偏移错误（Bit Shift Error），而振幅衰减在低于峰值检测器阈值时，将产生丢失位元错误（Missing Bit Error），使系统性能严重下降，而部分响应均衡技术的出现，使这个问题得以很好的解决。

【参考文献】：
期刊论文
[1]硬盘的历史、发展与未来——纪念硬盘诞生50周年[J]. 刘春,谢长生.  记录媒体技术. 2006(Z4)
[2]硬盘磁记录介质的发展与展望[J]. 王辉,黄致新,张峰,刘敏.  信息记录材料. 2006(03)
[3]全数字接收机中插值滤波器的设计——全响应线性调制信号的插值问题[J]. 樊平毅,冯重熙.  电子科学学刊. 1997(02)



本文编号：2917855