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用于缩减数据检测器反馈回路中等待时间的系统和方法

摘要

本发明的各种实施例提供用于缩减数据检测器反馈回路中等待时间的系统和方法。例如,公开了用于缩减误差校正数据获取系统中等待时间的方法。该方法包括在采样时刻进行模拟-数字转换以产生数字样本,并且对该数字样本进行数据检测以产生检测输出。将该检测输出与该数字样本进行比较以确定相位误差。在中间时段期间,调节该数字样本以反映该相位误差,从而产生调节后的数字样本。在中间时段之后,调节采样时刻以反映该相位误差。

著录项

  • 公开/公告号CN101743690A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2010-06-16

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 艾格瑞系统有限公司;

    申请/专利号CN200880024683.7

  • 发明设计人 R·A·纳亚克;

    申请日2008-05-19

  • 分类号H03H7/30(20060101);

  • 代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所;

  • 代理人屠长存

  • 地址 美国宾夕法尼亚

  • 入库时间 2023-12-18 00:27:04

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2023-05-26

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):H03H 7/30 专利号:ZL2008800246837 申请日:20080519 授权公告日:20140528

    专利权的终止

  • 2018-11-09

    专利权的转移 IPC(主分类):H03H7/30 登记生效日:20181019 变更前: 变更后: 申请日:20080519

    专利申请权、专利权的转移

  • 2015-09-02

    专利权的转移 IPC(主分类):H03H7/30 变更前: 变更后: 登记生效日:20150807 申请日:20080519

    专利申请权、专利权的转移

  • 2015-07-01

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更 IPC(主分类):H03H7/30 变更前: 变更后: 申请日:20080519

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更

  • 2014-05-28

    授权

    授权

  • 2011-05-11

    实质审查的生效 IPC(主分类):H03H7/30 申请日:20080519

    实质审查的生效

  • 2010-06-16

    公开

    公开

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说明书

技术领域

本发明涉及用于传输信息的系统和方法,并且更具体地涉及用于减小数据检测处理中等待时间(latency)的影响的系统和方法。

背景技术

包括硬盘驱动器的各种产品典型地使用读通道装置,所述读通道装置提供以一种格式从介质获取信息并以数字数据格式将其提供给信息接收器(recipient)的能力。这种读通道装置包括模拟-数字转换器以及数据检测器电路,所述数据检测器电路被实施为使得可以使用数据相关性(dependency)来处理接收到的信息。例如,可以使用从数据检测器提供的信息确定模拟-数字转换器的采样点。参看图1,图1示出了示例性读通道装置100,其使用先前检测到的信息来控制与后来接收到的信息相关的采样处理。读通道装置100接收模拟输入103,所述模拟输入103通过使用连续时间滤波器105进行处理。滤波后的输出107被提供给模拟-数字转换器110,该模拟-数字转换器110将模拟输入103转换为数字输入115,使用数字有限脉冲响应滤波器120对数字输入115进行滤波。滤波后的数字输出122被提供给数据检测器125,数据检测器125处理滤波后的数字输出122并提供指示数据输出127的结果。当误差率相当低时,数据输出127反映原始提供给存储介质的数据(从该存储介质得到数据输入103)。

另外,滤波后的数字输出122被提供给延迟元件160,该延迟元件160用于延迟数字滤波后的输出122以反映由通过数字检测器125引起的延迟。延迟元件160的输出实际上是模拟-数字转换器110的滤波形式的输出。数据检测器125的输出127被提供给均衡目标滤波器130。均衡目标滤波器130的输出实际上是不存在通道缺陷时模拟-数字转换器110的滤波后的输出。使用求和电路135产生希望接收的(即,均衡目标滤波器130的输出)和所接收到的(即,延迟块160的输出)之间的差。求和电路135的输出是误差信号137。另外,斜率检测电路140接收输出127并确定斜率信号142。定时误差检测器电路145组合斜率信号142和误差信号137以计算反映在定时误差信号147中的相位误差调节量(phase error adjustment)。由回路滤波器150对定时误差信号147进行滤波,并且滤波后的值被提供给相位混合器电路155。相位混合器电路155接收回路滤波器150的输出并提供控制模拟-数字转换器110的采样相位的信号。

从数据检测器125到模拟-数字转换器110的信息的反馈提供了更为准确的数据检测处理,但是该反馈回路引起一定程度的等待时间。随着存储应用的密度不断增加,存在着由该反馈回路所引起的等待时间可能变得明显并且可能降低读通道装置的误差率性能的可能性。另外,反馈回路等待时间可能变成开发具有增大的数据密度和/或较低信噪比的存储应用的限制因素(gating factor)。

因此,至少因为上述原因,在本领域中需要用于进行数据检测处理的先进系统和方法。

发明内容

本发明涉及用于传输信息的系统和方法,并且更具体地涉及用于减小数据检测处理中等待时间的影响的系统和方法。

本发明的各种实施例提供了数据获取系统。这种数据获取系统包括:模拟-数字转换器、数据检测器、误差确定电路、第一反馈回路和第二反馈回路。模拟-数字转换器可操作用于在第一采样时刻接收模拟信号并提供对应于该模拟信号的第一数字信号。数据检测器可操作用于对第一数字信号进行数据检测处理以提供改变的数据信号,并且误差确定电路可操作用于比较改变的数据信号与第一数字信号的导出量(derivative)以确定第一误差指示。第一反馈回路在第二采样时刻接收第一误差指示并使模拟-数字转换器提供对应于该模拟信号的第二数字信号。第二采样时刻被调节为反映第一误差指示。第二反馈回路接收第一误差指示并调节第一数字信号的导出量,使得误差确定电路至少部分地基于第一数字信号的调节后的导出量确定第二误差指示。

在上述实施例的一些实例中,第二反馈回路包括插值器,该插值器对第一数字信号进行插值以产生第一数字信号的导出量,使得它在中间时段(interim period)期间补偿第一误差指示。在一些情况中,第二反馈回路还包括求和元件和延迟元件。求和元件和延迟元件二者都接收第一误差指示,并且求和元件可操作用于从延迟版本的第一误差指示中减去第一误差指示。在这种情况中,求和元件的输出被用于控制由插值器插值的时间量。由延迟元件所施加的延迟与在第一反馈回路中反映第一误差指示所需的时间段相对应。该时间段可以是中间时段。通过使用该延迟,第一数字信号的导出量对应于该中间时段之后的第二数字信号。因此,中间校正信号被用于从第一误差指示可用时到第二数字信号可用时的时间段。

在上述实施例的不同实例中,误差确定电路包括使所述改变的数据信号均衡的均衡目标滤波器。在这种实例中,误差确定电路包括求和元件,该求和元件提供第一数字信号的导出量和均衡后的改变的数据信号之间的差。第一误差指示对应于所述差。在上述实施例的其它实例中,误差确定电路包括使所述改变的数据信号均衡的均衡目标滤波器。误差确定电路还包括求和元件和斜率(slope)检测器。该求和元件提供第一数字信号的导出量和均衡后的改变的数据信号之间的差,并且该斜率检测电路至少部分地基于所述改变的数据信号确定斜率信号。误差确定电路还包括定时误差检测电路,该定时误差检测电路至少部分地基于所述差和斜率信号生成第一误差指示。在上述实施例的其它实例中,第一误差指示包括相位误差指示和频率误差指示。在这种实例中,可以使用相位误差指示和频率误差指示的和作为第一反馈回路中的第一误差指示,并且可以使用该相位误差指示作为第二反馈回路中的第一误差指示。

本发明的其它实施例提供用于缩减在误差校正数据获取系统中的等待时间的方法。该方法包括:在采样时刻进行模拟-数字转换以产生数字样本,并且对该数字样本进行数据检测以产生检测输出。将所述检测输出与数字样本进行比较以确定相位误差。在中间时段期间,调节所述数字样本以反映相位误差,从而产生调节后的数字样本。在中间时段之后,调节该采样时刻以反映相位误差。

本发明内容部分仅提供对本发明的一些实施例的总体概述。本发明的许多其它目的、特征、优点和其它实施例通过以下详细说明、所附权利要求及附图将变得更加明显。

附图说明

通过参照在本说明书其余部分中描述的附图可以实现对本发明的各种实施例的进一步理解。在附图中,在全部的几张附图中使用同样的附图标号来表示类似的组件。在一些实例中,由小写字母组成的下标与附图标号相关联以表示多个类似的组件中的一个。当引用附图标号而不说明已有的下标时,意图指代所有的多个类似组件。

图1示出现有技术的读通道装置;

图2示出根据本发明各种实施例的包括误差反馈等待时间缩减的数据获取装置;

图3是示出根据本发明的一些实施例的等待时间缩减的误差校正的方法的流程图;

图4示出根据本发明的其它实施例的包括误差反馈等待时间缩减的另一种数据获取装置;

图5示出根据本发明的各种实施例的包括等待时间缩减的数据获取系统的存储系统;以及

图6示出根据本发明的一个或多个实施例的包括等待时间缩减的数据获取系统的通信系统。

具体实施方式

本发明涉及用于传输信息的系统和方法,并且更具体地涉及用于减小数据检测处理中等待时间的影响的系统和方法。

本发明的各种实施例提供了在数据获取系统中在应用误差校正反馈信息时等待时间的缩减。通过使用中间反馈回路实现等待时间的缩减,该中间反馈回路使得能够实现误差校正反馈信息的中间结合,同时不必干扰外部误差校正反馈回路。在上述实施例的一些实例中,数据获取系统是读通道装置,所述读通道装置被设计为重构从存储介质或数据传输通道接收到的信息。基于本文中提供的公开内容,本领域的技术人员将想到可以通过结合根据本发明实施例的包括中间反馈回路的误差校正系统而受益的多种数据获取以及其它系统。

在本发明的一些实施例中,使用定时回路来检测嵌入在输入模拟信号中的数据。该定时回路包括模拟-数字转换器、数据检测器和外部误差反馈回路。另外,该定时回路包括中间反馈回路,该中间反馈回路使得能够提前使用误差校正信息,否则该误差校正信息在通过外部误差反馈路径之后才可用。该中间反馈回路包括信号插值器,该信号插值器使得能够预测在误差校正信息已被充分处理时可从外部误差反馈回路获得的信号。当误差校正已经在外部反馈回路中被充分处理并被解决(account for)时,中间反馈回路基于误差消除任何先前校正。本发明的这种实施例在将来的计算中在结合误差校正信息时提供缩减的等待时间。这种误差校正等待时间的缩减使得能够增加回路稳定性并相应地降低误比特率。此外,通过使得能够经由外部反馈回路处理误差校正信息,接收模拟输入信号的模拟-数字转换器所进行的采样可以在随后的时间被调节而不需要由外部反馈回路引起的等待时间。

转向图2,图2示出根据本发明的各种实施例的包括误差反馈等待时间缩减的数据获取装置200。数据获取装置200接收输入203。输入203可以是任何可从模拟信号域转换为数字信号域的承载信息的模拟数据信号。在本发明的一些实施方式中,可以从磁性存储介质得到输入203并且该输入203是先前写到该磁性存储介质的数据的模拟表示。可选地,可以从通道(例如无线数据传输通道)获得输入203,并且该输入203是先前经由该通道传输的数据的模拟表示。基于本文中提供的公开内容,本领域的技术人员将想到可以使用根据本发明实施例的数据获取装置处理的多种输入信号。输入203被提供给连续时间滤波器205,连续时间滤波器205将滤波后的输出提供给模拟-数字转换器210。连续时间滤波器205可以是本领域中已知的任何连续时间滤波器,或者可以用能够为模拟-数字转换器210的采样而准备输入203的一些其它滤波器来代替。基于本文中提供的公开内容,本领域的技术人员将想到可以用来为模拟-数字转换器210的采样准备输入203的多种滤波器。模拟-数字转换器210可以是能够将模拟电信号转换为其数字表示的任何电路。因此,例如,模拟-数字转换器210可以是本领域已知的静态范围闪速模拟-数字转换器或者动态范围模拟-数字转换器,但不限于此。基于本文中提供的公开内容,本领域的技术人员将想到关于本发明的不同实施例可以使用的多种模拟-数字转换器。

模拟-数字转换器210将滤波后的输出207转换为数字输入215。由本领域中已知的数字有限脉冲响应(DFIR)滤波器220对数字输入215进行滤波。数字有限脉冲响应滤波器220将滤波后的数字输出222提供给数据检测器225。数据检测器225可以是本领域中已知的能够接收可能破损的数据流并校正该数据流中的一个或多个误差的任何检测器。因此,数据检测器225可以是能够提供软输出和硬输出二者的维特比(Viterbi)数据检测器、能够提供软输出和硬输出二者的最大后验数据检测器(a maximum a posteriori data detector),但不限于此。基于本文中提供的公开内容,本领域的技术人员将想到关于本发明的实施例可以使用的多种数据检测器。数据检测器225用于在将滤波后的数字输出222与从其得到输入203的原始数据进行比较时检测并校正滤波后的数字输出222中的误差。数据检测器225最终提供代表从其得到输入203的原始数据的输出227。换句话说,在数据检测器225解决了滤波后的数字输入225中的任何误差的情况下,数据输出227代表应该从模拟-数字转换器210接收到的信号。这与滤波后的数字输出222形成对比,该滤波后的数字输出代表实际从模拟-数字转换器210接收到的信号。

输出227被用于调节在数据获取装置200中进行的各种采样处理和检测处理的定时。具体来说,输出227被提供给均衡目标滤波器230,均衡目标滤波器230将重构的输出232提供给求和电路235。重构的输出232是消除了符号间干扰之后的输出227。换句话说,输出232实际上是除了数据检测器225未解决的任何信号破损以外期望从数据检测器225获得的信号(即,重构的数据样本)。信号破损可能是由于电子噪声、从其得到输入203的有缺陷的介质等造成的。均衡目标滤波器230可以是本领域中已知的任何均衡滤波器,并且基于本文中提供的公开内容,本领域的技术人员将想到关于本发明的实施例可以使用的多种均衡滤波器。另外,输出227被提供给斜率检测电路240,如本领域中已知的,斜率检测电路240确定与给定输出227相关联的斜率信号242。斜率信号242表示给定输出227在从其得到该输出的正弦波形上的位置。斜率信号242在该正弦信号的过零处表现为最大,并且在该正弦信号的最大值和最小值处,斜率信号242最小。斜率信号242用于表示对误差信号237可以给出多大可信度。滤波后的数字输出222还被提供给延迟元件245,延迟元件245施加一延迟,如下面的公式所给出的,该延迟反映通过数据检测器225的延迟和通过均衡目标滤波器230的延迟减去通过信号插值器250的延迟:

Delay245=Delay225+Delay230-Delay250

这样,滤波后的数字输出222的插值版本(即,插值输出252)在时间上与通过均衡目标滤波器230后的对应输出227对准。

延迟元件245的输出代表从模拟-数字转换器210接收到的信号,由信号插值器250提供的插值输出252代表从模拟-数字转换器210接收到的基于输出227相位偏移的信号。来自信号插值器250的输出被提供给求和元件235,在求和元件235处产生该输出与均衡目标滤波器230的输出之间的差。均衡目标滤波器230的输出和信号插值器250的输出之间的差是误差信号237。误差信号237和斜率信号242被提供给定时误差检测器电路270,定时误差检测器电路270组合误差信号237和斜率信号242以计算在定时误差信号277中反映出的相位误差调节量。回路滤波器275对定时误差信号277进行滤波,并且滤波后的值被提供给相位混合器电路285。相位混合器电路285接收回路滤波器275的输出并提供反馈信号287,该反馈信号287控制模拟-数字转换器210的采样相位(即,ADC采样时刻)。这样,数据获取装置200能够直接基于定时误差信号277调节模拟-数字转换器210的采样相位以使误差项的能量最小化。

为了经由上述将信息传递回到模拟-数字转换器210的反馈回路基于定时误差信号277缩减校正输出277中涉及的等待时间,实施(用虚线示出的)中间反馈回路290。中间反馈回路290提供比现有方法更快地准备相位校正信息并将其结合到定时误差信号277中的能力,在现有方法中,校正信息在其被结合到模拟-数字转换器210的采样相位中之前是不可用的。在操作中,中间反馈回路290在求和元件260处接收定时误差信号277。将来自求和元件260的输出提供给系数计算电路255。系数计算电路255将系数组257提供给信号插值器250。信号插值器250使用系数组257将滤波后的数字输入222相位移动对应于定时误差信号277的量。这样,可以基于先前产生的定时误差信号277更快地调节误差信号237。在本发明的一些实施例中,信号插值器250是数字有限脉冲响应(DFIR)滤波器,并且系数组257是驱动该数字滤波器的一组抽头(tap)。在一些实例中,使用求和元件260的输出的导出量(derivative)来寻址查找表,从而通过该查找表进行系数组257的计算。在其它实例中,系数计算电路255基于求和元件260的输出直接计算系数组257。在一些情况下,可以将中间反馈回路290视为主回路(即,从信号插值器250通过定时误差检测器电路270并回到信号插值器250的回路),并且可以将外部误差校正反馈回路视为从属回路(即,从模拟-数字转换器210通过数据检测器225、通过定时误差检测电路270并回到模拟-数字转换器210的回路)。

最终,在模拟-数字转换器210的输出中反映出通过中间反馈回路290校正的误差。因此,定时误差信号277通过延迟元件265被延迟,并且通过求和元件260从未延迟的定时误差信号减去延迟元件265的输出。如下面的公式所给出的,由延迟元件265施加的延迟反映转换定时误差信号277以便模拟-数字转换器210使用和将模拟-数字转换器210的输出转换为滤波后的数字信号222所需的时间:

Delay265=Delay235+Delay210+Delay220+Delay245

这样,当经由中间反馈回路290引入的误差校正最终传送通过相位混合器电路285、模拟-数字转换器210和DFIR 220时,该误差校正被消除。通过在误差信号经由从属回路最终返回时消除误差信号,在定时误差信号277中显示的误差不被重复计算。

基于本文中提供的公开内容,本领域的技术人员将认识到通过实施根据本发明的不同实施例的结合了中间误差反馈的数据获取系统可以具有的多种优点。例如,由中间反馈回路提供的反馈等待时间缩减可以增加回路稳定性,同时保持该从属回路确保了模拟-数字转换器210的采样时刻被优化。

转向图3,流程图300示出了根据本发明的一些实施例的等待时间缩减的误差校正的方法。按照流程图300,对接收到的模拟信号进行模拟-数字转换(块305)。该处理产生在给定的采样时刻对应于模拟-数字信号的数字输出。该数字输出被提供给数据检测器,在该数据检测器处进行数据检测处理(块310)。数据检测器的输出代表在由受损的输入信号产生的误差被缩减或消除之后模拟-数字转换器的输出。还确定在处理先前的位中确定的相位误差是否已经反映在驱动模拟-数字转换处理的采样时刻中(块315)。在该相位误差已经被结合到采样时刻中的情况下,比较从模拟-数字转换处理得到的数字数据与从数据检测处理得到的数据(块325)。或者,在该相位误差还没有被结合到采样时刻中的情况下,对从模拟-数字转换处理得到的数字数据进行插值(块320)。该插值更新来自模拟-数字转换处理的数字数据输出以反映先前确定的相位误差。在相位误差还没有被结合到采样时刻中的情况下,比较从模拟-数字转换处理得到的插值后的数字数据与从数据检测处理得到的数据(块325)。在任一情况下,该比较(块325)被用于计算相位误差(块330),并且该相位误差被用于调节与模拟-数字转换处理相关联的采样时刻(块335)。在直到当前计算出的相位误差被结合到模拟-数字转换处理(块305)中为止的中间时段,在插值处理(块315-320)中使用当前计算出的相位误差。

转向图4,图4示出根据本发明其它实施例的包括误差反馈等待时间缩减的数据获取装置400。注意,除了外部反馈路径中提供的误差信号的构成不同于中间反馈路径以外,数据获取装置400类似于数据获取装置200。数据获取装置400接收输入403,输入403可以是可从模拟信号域转换到数字信号域的承载信息的任意模拟数据信号。在本发明的一些实施方式中,可以从磁性存储介质得到输入403,并且输入403是先前写到该磁性存储介质的数据的模拟表示。作为选择,可以从通道(例如无线数据传输通道)得到输入403,并且输入403是先前经由该通道传输的数据的模拟表示。基于本文中提供的公开内容,本领域的技术人员将想到可以使用根据本发明实施例的数据获取装置处理的多种输入信号。输入403被提供给连续时间滤波器405,该连续时间滤波器405将滤波后的输出407提供给模拟-数字转换器410。连续时间滤波器405可以是本领域中已知的任意连续时间滤波器,或者可以用能够为模拟-数字转换器410的采样准备输入403的一些其它滤波器来代替。基于本文中提供公开内容,本领域的技术人员将想到可用于为模拟-数字转换器410的采样准备输入403的多种滤波器。模拟-数字转换器410可以是能够将模拟电信号转换为其数字表示的任意电路。因此,例如,模拟-数字转换器410可以是本领域中已知的静态范围闪速模拟-数字转换器或者动态范围模拟-数字转换器,但不限于此。基于本文中提供的公开内容,本领域的技术人员将想到关于本发明的不同实施例可以使用的多种模拟-数字转换器。

模拟-数字转换器410将滤波后的输出407转换为数字输入415。数字输入415被本领域中已知的数字有限脉冲响应(DFIR)滤波器420滤波。数字有限脉冲响应滤波器420将滤波后的数字输出422提供给数据检测器425。数据检测器425可以是本领域中已知的能够接收可能受损的数据流并校正该数据流中的一个或多个误差的任意检测器。因此,数据检测器425可以是能够提供软输出和硬输出二者的维特比数据检测器、能够提供软输出和硬输出二者的最大后验数据检测器,但不局限于此。基于本文中提供的公开内容,本领域的技术人员将想到关于本发明的实施例可以使用的多种数据检测器。数据检测器425用于在将滤波后的数字输出422与从其得到输入403的原始数据进行比较时检测并校正滤波后的数字输出422中的误差。数据检测器425最终提供代表从其得到输入403的原始数据的输出427。换句话说,在数据检测器425解决了滤波后的数字输入425中的任何误差的情况下,数据输出427代表应该从模拟-数字转换器410接收到的信号。这与滤波后的数字输出422形成对比,滤波后的数字输出422代表实际从模拟-数字转换器410接收到的信号。

输出427被用于调节在数据获取装置400中进行的各种采样处理和检测处理的定时。具体来说,输出427被提供给均衡目标滤波器430,均衡目标滤波器430将重构的输出432提供给求和电路435。重构的输出432是在消除符号间干扰之后的输出427。换句话说,输出432实际上是除了未被数据检测器425解决的任何信号破损以外期望从数据检测器425得到的信号(即,重构的数据样本)。信号破损可能是由电子噪声、从其得到输入403的有缺陷的介质等造成的。均衡目标滤波器430可以是本领域中已知的任何均衡滤波器,并且基于本文中提供的公开内容,本领域的技术人员将想到关于本发明的实施例可以使用的多种均衡滤波器。另外,输出427被提供给斜率检测电路440,如本领域中所知,斜率检测电路440确定与给定的输出427相关的斜率信号442。斜率信号442表示给定的输出427在从其得到该输出的正弦波形上的位置。斜率信号442在该正弦信号的过零处表现为最大,并且在该正弦信号的最大值和最小值处斜率信号442最小。斜率信号442被用于表示对误差信号437可以给出多大可信度。滤波后的数字输出422还被提供给延迟元件445,延迟元件445施加一延迟,如下面的公式所给出的,该延迟反映通过数据检测器425的延迟和通过均衡目标滤波器430的延迟减去通过信号插值器450的延迟:

Delay445=Delay425+Delay430-Delay450

这样,滤波后的数字输出422的插值形式(即,插值输出452)在时间上与通过均衡目标滤波器430后的对应输出427对准。

延迟元件445的输出代表从模拟-数字转换器410接收到的信号,由信号插值器450提供的插值输出452代表从模拟-数字转换器410接收到的基于输出427相位偏移的信号。来自信号插值器450的输出被提供给求和元件435,在求和元件435处产生该输出与均衡目标滤波器430的输出之间的差。均衡目标滤波器430的输出和信号插值器450的输出之间的差是误差信号437。误差信号437和斜率信号442被提供给定时误差检测器电路470,定时误差检测器电路470组合误差信号437和斜率信号442以计算在定时误差信号477中反映出的相位误差调节量。定时误差信号477被提供给相位校正电路480和频率校正电路485。使用求和电路489将来自相位校正电路480的相位误差输出482和来自频率校正电路485的频率误差输出487相加。频率误差输出487和相位误差输出482的和457被提供给相位混合器电路495。相位混合器电路495接收和457并提供反馈信号459,反馈信号459控制模拟-数字转换器410的采样相位(即,ADC采样时刻)。这样,数据获取装置400能够直接基于定时误差信号477调节模拟-数字转换器410的采样相位以使误差项的能量最小化。

为了经由上述将信息传递回模拟-数字转换器410的反馈回路基于定时误差信号477缩减校正输出427中涉及的等待时间,实施(以虚线示出的)中间反馈回路490。中间反馈回路290提供比现有方法更快地准备相位校正信息并将其结合到定时误差信号477中的能力,在现有方法中,校正信息在其被结合到模拟-数字转换器410的采样相位中之前是不可用的。在操作中,中间反馈回路490在求和元件460处通过相位校正电路480接收定时误差信号477。来自求和元件460的输出被提供给系数计算电路455。系数计算电路455将系数组458提供给信号插值器450。信号插值器450使用系数组458将滤波后的数字输入422相位移动与从定时误差信号477得到的相位误差输出482相对应的量。这样,可以基于先前产生的定时误差信号477更快地调节误差信号437。在本发明的一些实施例中,信号插值器450是数字有限脉冲响应(DFIR)滤波器,并且系数组458是驱动该数字滤波器的一组抽头(tap)。在一些实例中,使用求和元件460的输出的导出量来寻址查找表,从而通过该查找表进行系数组458的计算。在其它实例中,系数计算电路455基于求和元件460的输出直接计算系数组458。在一些情况下,可以将中间反馈回路490视为主回路(即,从信号插值器450通过定时误差检测器电路470并回到信号插值器450的回路),并且可以将外部误差校正反馈回路视为从属回路(即,从模拟-数字转换器410通过数据检测器425、通过定时误差检测电路470并回到模拟-数字转换器410的回路)。

最终,在模拟-数字转换器410的输出中反映出通过中间反馈回路490校正的误差。因此,从定时误差信号477得到的相位误差输出482通过延迟元件465被延迟,并且通过求和元件460从未延迟的定时误差信号减去延迟元件465的输出。如下面的公式所给出的,由延迟元件465施加的延迟反映转换定时误差信号477以便模拟-数字转换器410使用和将模拟-数字转换器410的输出转换为滤波后的数字信号422所需的时间:

Delay465=Delay489+Delay495+Delay410+Delay420

这样,当经由中间反馈回路490引入的误差校正最终传送通过相位混合器电路495、模拟-数字转换器410和DFIR 420时,该误差校正被消除。通过在误差信号经由从属回路最终返回时消除误差信号,在定时误差信号477中显示的误差不被重复计算。

误差信号477包括与相位偏移的滤波后的数字输入422中的各种缺陷有关的信息,包括不均衡、相位误差和频率误差的水平。定时误差检测器电路470使用斜率信号442和误差信号437来估计包括在定时误差信号477中的相位误差项和频率误差项二者。相位混合器电路495使用这两个分量来确保模拟-数字转换器410最优地产生采样的数字数据。由于与主回路相比,从属回路的等待时间不同,可能具有在主回路中不使用误差信号477的频率部分的情况下可能有的性能优势。因此,在本发明的一些实施例中,不在插值器处使用稳态的插值相位,并且因此在数据检测器425的输入处没有稳态的相位误差。作为例子,如果输入样本具有百分之一(1%)的频率偏移,主回路和从属回路之间等待时间的差是四十(40)个样本,并且该频率估计被提供给主回路,则由求和元件460的求和而实现从当前的定时估计减去过去的定时估计40T(即,四十个样本周期)。这将在信号插值器450处导致40×1%或百分之四十的相位。因为数字锁相环电路促使误差项的能量为零,所以在信号插补器450处的相位误差大约为零。这意味着在信号插值器450的输入处(并且因此在数据检测器425的输入处)的相位误差是百分之四十,这对数据检测器425的性能可能是有害的。

基于本文中提供的公开内容,本领域的技术人员将想到通过实施根据本发明的不同实施例的结合了中间误差反馈的数据获取系统而可能具有的多种优势。例如,由中间反馈回路提供的反馈等待时间缩减可以增加回路的稳定性,同时保持该从属回路确保了模拟-数字转换器410的采样时刻被优化。

转向图5,图5示出根据本发明不同实施例的包括等待时间缩减的数据获取系统的存储系统500。存储系统500可以例如是硬盘驱动器。存储系统500包括读通道510,该读通道510具有所结合的等待时间缩减的数据获取系统。所结合的等待时间缩减的数据获取系统可以是能够缩减在误差反馈应用中的等待时间的任何等待时间缩减的数据获取系统。因此,例如,所结合的等待时间缩减的数据获取系统可以是上面关于图2和图4描述的那些系统中的任意一个。另外,存储系统500包括接口控制器520、前置放大器570、硬盘控制器566、电机控制器568、主轴电机572、盘片578和读/写头576。接口控制器520控制数据往返于盘片578的寻址和定时。盘片578上的数据由磁信号组构成,当读/写头组件576正确地位于盘片578之上时,该组件可以检测该磁信号。在典型的读操作中,电机控制器568将读/写头组件576准确地定位在盘片578上的期望数据轨道之上。电机控制器568通过在硬盘控制器566的指引下将读/写头组件移动到盘片578上正确的数据轨道上来相对于盘片578定位读/写头组件576并驱动主轴电机572。主轴电机572以确定的旋转速率(RPM)转动盘片578。

当将读/写头组件578定位到正确的数据轨道附近时,随着主轴电机572转动盘片578,读/写头组件576感测代表盘片578上的数据的磁信号。感测到的磁信号被提供为代表盘片578上的磁数据的连续的微小的模拟信号。该微小的模拟信号从读/写头组件576经由前置放大器570被传送到读通道模块564。前置放大器570可操作用于放大从盘片578访问的微小的模拟信号。另外,前置放大器570可操作用于放大来自读通道模块510的被指定写到盘片578上的数据。反过来,读通道模块510解码并数字化接收到的模拟信号以重构最初写到盘片578上的信息。将该数据作为读取数据503提供给接收电路。写操作基本上与上述读操作相反,其中写数据501被提供给读通道模块510。然后将该数据编码并写到盘片578上。

转向图6,图6示出根据本发明的一个或多个实施例的包括具有等待时间缩减的数据获取系统的接收器620的通信系统600。通信系统600包括发送器,如本领域中所知的,该发送器可操作用于经由传输介质630发送编码信息。接收器620从传输介质630接收到该编码数据。接收器620结合了等待时间缩减的数据获取系统。所结合的等待时间缩减的数据获取系统可以是上面关于图2和图4描述的那些系统中的任意一个,但不限于此。

总之,本发明提供了用于缩减数据检测器反馈回路中等待时间的新颖的系统、装置、方法和配置。尽管上面已经给出了对本发明的一个或多个实施例的详细描述,但是对于本领域的技术人员来说,在不偏离本发明的精神的情况下各种替换、修改和等同物是显而易见的。因此,不应该将上述说明认为是对由所附权利要求限定的本发明的范围的限制。

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