用于噪声降低的数据检测的系统和方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200980117865.3

申请日:

2009.04.17

公开号:

CN102037513A

公开日:

2011.04.27

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G11B 20/24申请公布日:20110427|||实质审查的生效IPC(主分类):G11B 20/24申请日:20090417|||公开

IPC分类号:

G11B20/24; G11B20/10

主分类号:

G11B20/24

申请人:

LSI公司

发明人:

杨少华; 李元兴; R·劳斯马伊尔; 宋宏伟; 刘靖峰; 谭卫军

地址:

美国加利福尼亚

优先权:

2008.11.20 US 61/116,389

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038

代理人:

刘倜

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内容摘要

本发明的多种实施例提供了用于数据处理的系统和方法。例如,本发明的某些实施例提供了噪声降低的数据处理电路。所述电路包括选择器电路、采样集平均电路、以及数据检测电路。所述选择器电路基于选择控制信号提供新的采样集或者平均采样集作为采样输出。所述采样集平均电路接收所述新的采样集并提供所述平均采样集。所述平均采样集基于所述新的采样集的两个或更多个实例。所述数据检测电路接收所述采样输出,并且对所述采样输出执行数据检测算法,并提供所述选择控制信号和数据输出。

权利要求书

1: 一种噪声降低的数据处理电路, 所述电路包括 : 选择器电路, 其中所述选择器电路基于选择控制信号提供新的采样集或者平均采样集 作为采样输出 ; 采样集平均电路, 其中所述采样集平均电路接收所述新的采样集并提供所述平均采样 集, 以及其中所述平均采样集基于所述新的采样集的两个或更多个实例 ; 以及 数据检测电路, 其中所述数据检测电路接收所述采样输出, 以及其中所述数据检测电 路对所述采样输出执行数据检测算法, 并提供所述选择控制信号和数据输出。
2: 如权利要求 1 所述的电路, 其中所述电路进一步包括 : 采样缓存器, 其中所述采样缓存器存储来自所述选择器电路的采样输出, 以及其中所 述采样缓存器将所述采样输出提供到所述数据检测电路。
3: 如权利要求 1 所述的电路, 其中所述采样集平均电路包括 : 采样缓存器, 其中所述采样缓存器存储来自所述选择器电路的采样输出, 以及其中所 述采样缓存器将所述采样输出提供到所述数据检测电路 ; 以及 加法器电路, 其中所述加法器电路将所述新的采样集加到所述采样输出。
4: 如权利要求 3 所述的电路, 其中所述采样缓存器包括除法器电路, 以及其中所述除 法器电路将所述采样输出除以所述采样输出中所包含的所述新的采样集的实例的数目, 以 及其中所述除法器电路的输出被作为所述采样输出提供到数据检测电路。
5: 如权利要求 3 所述的电路, 其中所述采样输出中所包含的所述新的采样集的实例 的数目是二的幂, 其中移位电路将所述采样输出除以所述采样输出中所包含的所述新的采 样集的实例的数目, 以及其中所述移位电路的输出被作为所述采样输出提供到数据检测电 路。
6: 如权利要求 1 所述的电路, 其中在所述数据检测电路在处理所述新的采样集的初始 实例时未收敛的情况下, 所述选择控制信号被断言以选择所述平均采样集作为所述采样输 出。
7: 如权利要求 1 所述的电路, 其中所述数据检测电路包括 : 通道检测器 ; 以及 低密度奇偶校验解码器, 其中所述通道检测器接收所述采样输出, 以及其中所述通道 检测器的输出被提供到所述低密度奇偶校验解码器。
8: 如权利要求 7 所述的电路, 其中所述数据检测电路进一步包括软 / 硬判决缓存器, 以 及其中通过所述软 / 硬判决缓存器提供所述数据输出。
9: 如权利要求 7 所述的电路, 所述数据检测电路进一步包括平均重试逻辑电路, 其中 所述平均重试逻辑电路接收所述低密度奇偶校验解码器是否收敛的指示, 以及其中所述平 均重试逻辑电路断言所述选择控制信号。
10: 一种用于执行降低噪声的数据处理的方法, 所述方法包括 : 接收新的采样集的第一实例 ; 对所述新的采样集执行数据检测, 其中所述数据检测不收敛 ; 接收所述新的采样集的第二实例 ; 执行采样集平均, 其中所述采样集平均包括至少将所述新的采样集的所述第一实例与 所述新的采样集的所述第二实例相加以生成平均采样集 ; 以及 2 对所述平均采样集执行数据检测。
11: 如权利要求 10 所述的方法, 其中所述数据检测包括执行通道检测和低密度奇偶校 验解码。
12: 如权利要求 10 所述的方法, 其中所述方法进一步包括 : 接收所述新的采样集的第三实例 ; 接收所述新的采样集的第四实例 ; 以及 其中所述采样集平均包括将所述新的采样集的所述第一实例、 所述新的采样集的所述 第二实例、 所述新的采样集的所述第三实例、 以及所述新的采样集的所述第四实例相加 ; 并 除以四来生成所述平均采样集。
13: 一种用于有选择地执行降低噪声的数据处理的系统, 所述系统包括 : 数据输入, 其中所述数据输入由介质获得 ; 数据处理电路, 其中所述数据处理电路包括 : 选择器电路, 其中所述选择器电路基于选择控制信号提供新的采样集或者平均采样集 作为采样输出 ; 采样集平均电路, 其中所述采样集平均电路接收所述新的采样集并提供所述平均采样 集, 以及其中所述平均采样集基于所述新的采样集的两个或更多个实例 ; 以及 数据检测电路, 其中所述数据检测电路接收所述采样输出, 以及其中所述数据检测电 路对所述采样输出执行数据检测算法, 并提供所述选择控制信号和数据输出。
14: 如权利要求 13 所述的系统, 其中所述介质是磁存储介质。
15: 如权利要求 13 所述的系统, 其中所述介质是传输介质。
16: 如权利要求 15 所述的系统, 其中所述传输介质选择自由以下构成的组 : 无线传输 介质、 有线传输介质、 以及光传输介质。
17: 如权利要求 13 所述的系统, 其中所述采样集平均电路包括 : 采样缓存器, 其中所述采样缓存器存储来自所述选择器电路的采样输出, 以及其中所 述采样缓存器将所述采样输出提供到所述数据检测电路 ; 以及 加法器电路, 其中所述加法器电路将所述新的采样集加到所述采样输出。
18: 如权利要求 17 所述的系统, 其中所述采样缓存器包括除法器电路, 以及其中所述 除法器电路将所述采样输出除以所述采样输出中所包含的所述新的采样集的实例的数目, 以及其中所述除法器的输出被作为所述采样输出提供到所述数据检测电路。
19: 如权利要求 17 所述的系统, 其中所述采样输出中所包含的所述新的采样集的实例 的数目是二的幂, 其中所述移位电路将所述采样输出除以所述采样输出中所包含的所述新 的采样集的实例的数目, 以及其中所述移位电路的输出被作为所述采样输出提供到所述数 据检测电路。
20: 如权利要求 13 所述的系统, 其中在所述数据检测电路在处理所述新的采样集的初 始实例时未收敛的情况下, 所述选择控制信号被断言以选择所述平均采样集作为所述采样 输出。

说明书


用于噪声降低的数据检测的系统和方法

    相关申请的交叉引用
     本 申 请 要 求 由 Yang 等 人 于 2008 年 11 月 20 日 提 交 的、 名称为 “Systems and Methods for Noise Reduced Data Detection”的 美 国 专 利 申 请 ( 非 临 时 专 利 申 请 ) No.61/116,389 的优先权。通过引用将上述专利申请整体合并在此以用于所有目的。
     技术领域
     本发明涉及用于检测和 / 或解码信息的系统和方法, 并且更具体的, 涉及用于降 低检测和 / 或解码信息时其中的噪声的系统和方法。 背景技术
     已经开发了各种各样的数据传送系统, 包括存储系统、 蜂窝电话系统、 以及无线电 传输系统。在上述的每一系统中, 数据从发送器经由某种介质传送到接收器。例如, 在存储 系统中, 数据从发送器 ( 即, 写入功能 ) 经由存储介质发送到接收器 ( 即, 读取功能 )。任何传送的有效性受正在从所述介质接收的数据中明显的任何噪声的影响。在某些情况下, 接 收信号呈现出不允许任何下游数据检测处理收敛的噪声水平。为了提高收敛的可能性, 各 种现有的处理利用两个或更多个检测及解码迭代。然而, 即使利用这样的扩展了的数据检 测能力, 接收信号中包含的噪声仍可能阻碍收敛。
     因此, 至少出于上述理由, 在本领域中存在对更先进的用于数据处理的系统和方 法的需求。 发明内容 本发明涉及用于检测和 / 或解码信息的系统和方法, 并且更具体的, 涉及用于降 低检测和 / 或解码信息时其中的噪声的系统和方法。
     本发明的多种实施例提供了噪声降低的数据处理电路。所述电路包括选择器电 路、 采样集平均电路、 以及数据检测电路。 选择器电路基于选择控制信号提供新的采样集或 者平均采样集作为采样输出。 所述采样集平均电路接收所述新的采样集并提供所述平均采 样集。所述平均采样集基于所述新的采样集的两个或更多个实例。所述数据检测电路接收 所述采样输出, 并且对所述采样输出执行数据检测算法, 并提供所述选择控制信号和数据 输出。 上述实施例的某些实例包括采样缓存器, 其存储来自所述选择器电路的采样输出, 并 将所述采样输出提供到所述数据检测电路。在特定实例中, 所述采样集平均电路包括所述 采样缓存器和加法器电路。所述加法器电路将所述新的采样集加到所述采样输出。
     在上述实施例的多种实例中, 所述采样缓存器包括除法器电路。所述除法器电路 将所述采样输出除以所述采样输出中所包含的所述新的采样集的实例的数目, 并且所述除 法器电路的输出被作为采样输出提供到所述数据检测电路。在上述实施例的其它实例中, 所述采样输出中所包含的所述新的采样集的实例的数目是二的幂。在这样的实例中, 移位 电路将所述采样输出除以所述采样输出中所包含的所述新的采样集的实例的数目。 所述移
     位电路的输出被作为采样输出提供到所述数据检测电路。
     在上述实施例的某些实例中, 在所述数据检测电路在处理所述新的采样集的初始 实例时未收敛的情况下, 断言选择控制信号以将所述平均采样集选择作为所述采样输出。 在本发明的多种实施例中, 所述数据检测电路包括通道检测器和低密度奇偶校验解码器。 所述通道检测器接收所述采样输出, 并且所述通道检测器的输出被提供到所述低密度奇偶 校验解码器。在上述实施例的特定实例中, 所述数据检测电路进一步包括 / 硬判决缓存器。 通过所述软 / 硬判决缓存器提供所述数据输出。在本发明的一些实施例中, 所述数据检测 电路进一步包括平均重试逻辑电路, 其接收所述低密度奇偶校验解码器是否收敛的指示, 并断言所述选择控制信号。
     本发明的其它实施例提供了用于执行降低了噪声的数据处理的方法。 所述方法包 括: 接收新的采样集的第一实例 ; 以及对所述新的采样集执行数据检测。在所述数据检测 未收敛的情况下, 接收所述新的采样集的第二实例并执行采样集平均。所述采样集平均包 括至少将所述新的采样集的所述第一实例与所述新的采样集的所述第二实例相加, 以生成 平均采样集。然后对平均采样集执行数据检测。在上述实施例的特定实例中, 所述方法进 一步包括接收所述新的采样集的第三实例和第四实例。
     本发明的其它实施例还提供了用于有选择地执行降低了噪声的数据处理的系统。 所述系统包括由介质获得的数据输入。所述系统进一步包括数据处理电路, 所述数据处理 电路包括选择器电路、 采样集平均电路、 和数据检测电路。 选择器电路基于选择控制信号提 供新的采样集或者平均采样集作为采样输出。 所述采样集平均电路接收所述新的采样集并 提供所述平均采样集。所述平均采样集基于所述新的采样集的两个或更多个实例。所述数 据检测电路接收所述采样输出, 并且对所述采样输出执行数据检测算法并提供所述选择控 制信号和数据输出。在某些情况下, 所述介质是磁存储介质。在其它实例中, 所述介质是传 输介质, 诸如, 例如, 无线传输介质、 有线传输介质、 或光传输介质。
     发明内容仅提供了本发明的某些实施例的概要。从下面的详细说明、 所附权利要 求以及附图, 本发明的许多其它的目的、 特征、 优点以及其它实施例将变得更加全面清楚。 附图说明
     参考在说明书的剩余部分中描述的附图可以实现对本发明的多种实施例的进一 步理解。在附图中, 贯穿若干张图使用相同的参考数字来表示类似的组件。在某些实例中, 将由小写字母构成的下标与参考数字关联, 以表示多个类似组件中的一个。在提及参考数 字而没有对存在的下标的详细说明时, 意图是表示所有这些多个类似组件。
     图 1 示出了根据本发明多种实施例的包括噪声降低前端的数据处理电路 ;
     图 2 示出了根据本发明多种实施例的另一包括噪声降低前端的数据处理电路 ;
     图 3 是示出了根据本发明多种实施例的数据处理方法的流程图 ;
     图 4 是根据本发明多种实施例的包括具有噪声降低前端的读通道的数据存储系 统; 以及
     图 5 是根据本发明某些实施例的包括具有噪声降低前端的接收器的系统。具体实施方式
     本发明涉及用于检测和 / 或解码信息的系统和方法, 并且更具体的, 涉及用于降 低检测和 / 或解码信息时其中的噪声的系统和方法。
     本发明的多种实施例提供了这样的数据处理电路, 其降低或消除了与传送的数据 集关联的读取和 / 或写入噪声的影响。在本发明的一些实施例中, 有选择地利用所述噪声 降低。在这样的情况下, 所述噪声降低可能涉及某种程度的延迟 (latency)。通过有选择 地使能 (enable) 噪声降低, 仅在必要时发生所述延迟。在本发明的一些实施例中, 通过多 次 (multiply) 接收给定的数据集以及将多个读取平均来提供所述噪声降低。该平均处理 有助于降低可能在数据集的传送期间已经引入的与数据无关的噪声。 然后将所述平均数据 集提供用于数据检测, 其中所述噪声降低增加了所述数据检测处理将收敛的可能性。在一 些实施例中, 仅在未作平均的数据集未收敛之后选择所述噪声降低功能。
     转到图 1, 示出了根据本发明某些实施例的数据处理电路 100, 其包括噪声降低前 端电路 105。噪声降低前端电路 105 包括 : 多路复用器电路 120, 其能够基于选择控制信号 137 在新的采样输入 103 和平均采样输入 117 之间进行选择。新的采样输入 103 包括数据 集的一定数量的采样。在某些情况下, 新的采样输入 103 由磁存储介质获得。在其它情况 下, 新的采样输入 103 由传输信道 ( 通道 ) 获得。基于在此提供的本公开, 本领域的普通技 术人员将认识到用于新的采样输入 103 的多种源。多路复用器电路 120 将所选择的采样集 ( 即, 新的采样输入 103 或平均采样输入 117) 提供到采样缓存器 125。采样缓存器 125 将 采样输出 127 提供到选择性加法器电路 110。由选择性加法器电路 110 通过将从采样缓存 器 125 接收的采样输出 127 的一定数量的实例平均而产生平均采样输入 117。 使能输入 115 通过写入新的采样输入 103 来控制选择性加法器电路 110 的平均输出的重置。 另外, 采样输出 127 被提供到数字检测电路 135, 所述数字检测电路 135 负责解码 和 / 或检测由采样输出 127 表示的信息。数字检测电路 135 可以是本领域中已知的任何检 测 / 解码电路。例如, 数字检测电路 135 可以包括向如本领域中已知的低密度奇偶校验解 码器进行馈送的通道检测器。作为另一示例, 数字检测电路 135 可以包括向如本领域中已 知的里德 - 所罗门解码器 (Reed Solomon decoder) 进行馈送的通道检测器。基于在此提 供的本公开, 本领域的普通技术人员将认识到无数的可以用来实现根据本发明不同实施例 的数字检测电路 135 的解码器和 / 或检测器。数字检测电路 135 提供数据输出 140。
     除所述标准的解码和检测电路以外, 数字检测电路 135 还被修改以提供选择控制 信号 137 和使能输入 115。选择控制信号 137 和使能输入 115 确定是否就给定的数据集实 施噪声降低前端电路 105 的噪声降低处理。下面的伪代码描述了噪声降低前端电路 105 的 操作 :
     /* 建立噪声降低前端的控制 */
     If( 数据集收敛 ){
     - 提供数据输出 140 ;
     - 断言选择控制信号 137 以选择新的采样输入 103 ;
     - 断言使能输入 115 以使新的采样输入 103 被写入到选择性加法器电路 110 ;
     - 将计数值 (Count) 重置 }
     Else{ /* 在尝试进行平均之后未收敛 */ If( 先前未收敛 ){ - 在数据输出 140 中指示无重试错误 ; - 断言选择控制信号 137 以选择新的采样输入 103 ; - 断言使能输入 115 以使新的采样输入 103 被写入到选择性加 - 将 Count 重置 } /* 未收敛, 但是也未尝试进行平均 */ Else{ - 在数据输出 140 中指示重试错误 ; - 断言选择控制信号 137 以选择平均采样输入 117 ; - 断言使能输入 115 以使采样输出 127 与新的采样输入 103 进法器电路 110 ;
     行平均 }}
     /* 在数据先前收敛的情况下的处理 */ If( 选择控制信号被断言以选择新采样信号输入 103){
     - 选择下一数据以将其读取作为新的采样输入 103 ;
     - 将新的采样输入 103 提供到数字检测电路 135 ;
     - 执行数据检测和 / 或解码 }
     /* 在数据未收敛的情况下的处理 */
     Else{
     /* 执行所接收的数据集的多个实例的平均 */
     For(Count = 0toCount =规定的计数值 ){
     - 选择先前接收的数据集, 以将其重读取为新的采样输入 103 ;
     - 将新的采样输入 103 与采样输出 127 进行平均 ;
     - 将平均值写入到采样缓存器 125 ;
     - 增加 Count}
     - 将平均采样输入 117 提供到数字检测电路 135 ;
     - 执行数据检测和 / 或解码 }
     与前面的伪代码以及图 1 中示出的实施例一致的, 每当数字检测电路 135 收敛时, 提供数据输出 140。 替代地, 在已经使用了噪声降低前端电路 105 的平均处理但是数字检测 电路 135 未收敛的情况下, 数据输出 140 被指示为是不可恢复的。在任一情况下, 选择控制 信号 137 被断言为逻辑 ‘1’ , 并且使能输入 115 被断言为使得新的采样输入 103 被写入到 选择性加法器电路 110。在该设置中, 被呈现为新的采样输入 103 的下一数据集将经由多 路复用器 120 传递到采样缓存器 125, 并然后被直接传递到数字检测电路 135, 在这里执行 所述检测和 / 或解码处理以得出数据输出 140。通过这样做, 在使用噪声降低前端电路 105 的功能性并发生相关联的延迟前进行处理每一数据集的尝试。如此, 在不是必要时不发生 与将给定的数据集的多个实例进行平均相关联的延迟。
     另一方面, 在数字检测电路 135 在操作未作平均的数据集时未收敛的情况下, 数
     据输出 140 被指示为是不可用且是潜在可恢复的。在这样的情形下, 将先前处理的数据集 重读取一定次数 ( 即, 与伪代码中的 “规定的计数值” 对应的次数 )。每次数据集被重读取 时, 它被与其他次已经读取了数据集进行平均。该平均处理在一个比特周期接一个比特周 期的基础上将重读取的数据集一起平均, 这导致具有与原始接收的数据集相同长度的平均 数据集。该平均处理降低或消除了任何随机读取噪声 ( 即, 数据集所呈现的与数据无关的 噪声 )。一旦完成了规定数目的重读取和平均, 则将平均采样输入 117 经由多路复用器 120 提供到采样缓存器 125, 并然后到数字检测电路 135, 在这里执行检测和 / 或解码处理以得 出数据输出 140。
     在某些其中数据处理电路 100 被实现为硬盘驱动系统的一部分的情况下, 在数据 处理电路 100 的任何迭代上处理的数据集对应于整扇区的数据。在其它情况下, 所述数据 集具有小于或大于整个扇区的长度。在特定情况下, 所述数据集可以包括来自一个扇区的 一部分以及来自另一扇区的一部分。另一方面, 在数据处理电路 100 被实现为数据通信系 统的一部分的情况下, 可以预先定义所述给定的数据集的长度。 基于在此提供的本公开, 本 领域的普通技术人员将认识到可以处理的各种数据长度。
     在本发明的一个特定实施例中, 选择性加法器电路 110 被实现为加法器电路。在 使能输入 115 被断言使得新的采样输入 103 要被写入到选择性加法器电路 110 时, 所述加 法器电路将新的采样输入 103 的每一比特加到零。这有效地导致新的采样输入 103 到选择 性加法器电路 110 的写入。替代地, 在使能输入 115 被断言使得要执行平均时, 所述加法器 电路在一个比特周期接一个比特周期的基础上将新的采样输入 103 加到采样输出 127。由 于新的采样输入 103 是采样输出 127 的另一实例, 因此一个实例中的噪声可以操作来抵消 另一实例中的噪声。由于平均输出 117 被写入到采样缓存器 125, 因此所述加法器电路和 采样缓存器 125 的组合操作作为累加器。在将采样输出 127 提供到数字检测电路 135 之 前, 将累加的值除以相加的采样的数目来生成平均。在一些实施例中, 采用除法器作为采 样缓存器 125 的一部分以完成所述平均处理。在其它情况下, 平均采样的数目是二的因数 n (factor)( 即, 2 )。在这些情况下, 通过利用整合在采样缓存器 125 中的移位功能获得所 述平均, 其中移位的量与平均采样的数目对应。 在一些实施例中, 通过加权加法执行所述平 均。在这些情况下, 平均输出 117 和新输入 103 被乘以使得加权因子的和等于 1 的两个加 权因子。平均输出 117 和新输入 103 的加权和被写入到采样缓存器 125 中。基于在此提供 的本公开, 本领域的普通技术人员将认识到可以用来对一定数量的新的采样 103 进行平均 的其它电路。
     转到图 2, 示出了根据本发明某些实施例的数据处理电路 200, 其包括噪声降低前 端电路 205。噪声降低前端电路 205 包括 : 多路复用器电路 220, 其能够基于选择控制信号 237 在新的采样输入 203 和平均采样输入 217 之间进行选择。新的采样输入 203 包括数据 集的一定数量的采样。在某些情况下, 新的采样输入 203 由磁存储介质获得。在其它情况 下, 新的采样输入 203 由传输信道 ( 通道 ) 获得。基于在此提供的本公开, 本领域的普通技 术人员将认识到用于新的采样输入 203 的多种源。多路复用器电路 220 将所选择的采样集 ( 即, 新的采样输入 203 或平均采样输入 217) 提供到采样缓存器 225。采样缓存器 225 将 采样输出 227 提供到选择性加法器电路 210。由选择性加法器电路 210 通过将从采样缓存 器 225 接收的采样输出 227 的一定数量的实例平均而产生平均采样输入 217。 使能输入 215通过写入新的采样输入 203 来控制选择性加法器电路 210 的平均输出的重置。
     另外, 采样输出 227 被提供到通道检测器 250, 所述通道检测器 250 执行检测处理 并将一系列的硬输出和软输出提供到低密度奇偶校验解码器 260。低密度奇偶校验解码器 260 可以执行一个或更多个局部迭代 264, 其中, 如本领域中已知的, 在前的低密度奇偶校 验的结果反馈以用于执行另一低密度奇偶校验。在某些情况下, 可以执行一个或更多个全 局迭代 262, 其中, 如本领域中已知的, 在前的低密度奇偶校验的结果反馈以用于执行低密 度奇偶校验和通道检测器 250 的另一迭代。低密度奇偶校验解码器 260 将数据输出提供到 如本领域中已知的软 / 硬判决缓存器 280。软 / 硬判决缓存器 280 提供数据输出 240。
     除所述标准解码电路以外, 低密度奇偶校验解码器 260 还指示低密度奇偶校验解 码器 260 是否收敛。在结果收敛的情况下, 收敛指示符 268 被断言。否则, 收敛指示符 268 被去断言。 平均重试逻辑电路 270 接收收敛指示符 268, 并提供选择控制信号 237 和使能输 入 215。选择控制信号 237 和使能输入 215 确定是否就给定的数据集实施噪声降低前端电 路 205 的噪声降低处理。下面的伪代码描述了噪声降低前端电路 205 的操作 :
     /* 设置噪声降低前端的控制 */
     If( 收敛指示符被断言 ){
     - 提供数据输出 240 ;
     - 将选择控制信号 237 断言以选择新的采样输入 203 ;
     - 将使能输入 215 断言以使新的采样输入 203 被写入到选择性加法器电 路 210 ;
     - 将计数值 (Count) 重置 }
     Else{
     /* 在尝试平均之后未收敛 */
     If( 先前未收敛 ){
     - 停止 (withhold) 数据输出 240 ;
     - 将选择控制信号 237 断言以选择新的采样输入 203 ;
     - 将使能输入 215 断言以使新的采样输入 203 被写入到选择性 加法器电路 210 ;
     - 将 Count 重置 }
     /* 未收敛, 但也未尝试平均 */
     Else{
     - 停止数据输出 240 ;
     - 将选择控制信号 237 断言以选择平均采样输入 217 ;
     - 将使能输入 215 断言以使采样输出 227 与新的采样输入 203 进行平均 }}
     /* 在数据在先前收敛的情况下的处理 */
     If( 选择控制信号被断言以选择新的采样输入 203){
     - 选择下一数据以将其读取作为新的采样输入 203 ;
     - 将新的采样输入 203 提供到数字检测电路 235 ;
     - 执行数据检测和解码 }/* 在数据未收敛的情况下的处理 */
     Else{
     /* 执行所接收的数据集的多个实例的平均 */
     For(Count = 0toCount =规定的计数值 ){
     - 选择先前接收的数据集以将其重读取为新的采样输入 203 ;
     - 将新的采样输入 203 与采样输出 227 进行平均 ;
     - 将平均值写入到采样缓存器 225 ;
     - 增加 Count}
     - 将平均采样输入 217 提供到数字检测电路 235 ;
     - 执行数据检测和解码 }
     与前面的伪代码以及图 2 中示出的实施例一致的, 每当低密度奇偶校验解码器 260 收敛时, 提供数据输出 240。 替代地, 在已经使用了噪声降低前端电路 205 的平均处理但 是低密度奇偶校验解码器 260 未收敛的情况下, 数据输出 240 被指示为是不可恢复的。在 任一情况下, 选择控制信号 237 被断言为逻辑 ‘1’ , 并且使能输入 215 被断言为使得新的采 样输入 203 被写入到选择性加法器电路 210。 在该设置中, 被呈现作为新的采样输入 203 的 下一个数据集将经由多路复用器 220 传递到采样缓存器 225, 并然后被直接传递到通道检 测器 250, 在这里执行所述检测和 / 或解码处理以得出数据输出 240。通过这样做, 在使用 噪声降低前端电路 205 的功能性以及发生相关联的延迟之前进行处理每一数据集的尝试。 如此, 在不是必要时不发生与将给定的数据集的多个实例平均相关联的延迟。
     另一方面, 在低密度奇偶校验解码器 260 在操作未作平均的数据集时未收敛的情 况下, 数据输出 240 被指示为是不可用且是潜在可恢复的。在这样的情形下, 将先前处理的 数据重读一定次数 ( 即, 与伪代码中的 “规定的计数值” 对应的次数 )。每次数据集被重读 时, 它被与其他次已经读取了数据集进行平均。这样平均处理在一个比特周期接一个比特 周期的基础上将重读取的数据集一起平均, 这导致具有与原始接收的数据集相同长度的平 均数据集。该平均处理降低或消除了任何随机噪声 ( 即, 数据集所呈现的与数据无关的噪 声 )。 一旦完成了规定数目的重读取和平均, 则将平均采样输入 217 经由多路复用器 220 提 供到采样缓存器 225, 并然后提供到通道检测器 250 和低密度奇偶校验解码器 260, 在这里 执行检测和 / 或解码处理到以得出数据输出 240。
     在某些其中数据处理电路 200 被实现为硬盘驱动系统的一部分的情况下, 在数据 处理电路 200 的任何迭代上处理的数据集对应于整扇区的数据。在其它情况下, 所述数据 集具有小于或大于整个扇区的长度。在特定情况下, 所述数据集可以包括来自一个扇区的 一部分以及来自另一扇区的一部分。另一方面, 在数据处理电路 200 被实现为数据通信系 统的一部分的情况下, 可以预先定义所述给定的数据集的长度。 基于在此提供的本公开, 本 领域的普通技术人员将认识到可以处理的多种数据长度。
     在本发明的一个特定实施例中, 选择性加法器电路 210 被实现为加法器电路。在 使能输入 215 被断言为使得新的采样输入 203 要被写入到选择性加法器电路 210 时, 所述 加法器电路将新的采样输入 203 的每一比特加到零。这有效地导致新的采样输入 203 到选 择性加法器电路 210 的写入。替代地, 在使能输入 215 被断言为使得要执行平均时, 所述 加法器电路在一个比特周期接一个比特周期的基础上将新的采样输入 203 加到采样输出227。由于新的采样输入 203 是采样输出 227 的另一实例, 因此一个实例中的噪声可以操作 来抵消另一实例中的噪声。 由于平均输出 217 写入到采样缓存器 225, 因此所述加法器电路 和采样缓存器 225 的组合操作作为累加器。在将采样输出 227 提供通道检测器 250 和低密 度奇偶校验解码器 260 之前, 将累加的值除以相加的采样的数目来生成平均。在一些实施 例中, 采用除法器作为采样缓存器 225 的一部分以完成所述平均处理。在其它情况下, 平均 n 采样的数目是二的因数 ( 即, 2 )。在这些情况下, 通过利用整合在采样缓存器 225 中的移 位功能获得所述平均, 其中移位的量与平均采样的数目对应。此外, 在一些实施例中, 通过 计算新的采样输入 203 和采样输出 227 的加权和获得所述平均, 其中加权系数是可编程的, 并且和总计达 1。在这些情况下, 避免了除法器, 并且与利用累加器和除法器相比, 存储在 Y 采样缓存器 225 中的采样可以具有较小的位宽。基于在此提供的本公开, 本领域的普通技 术人员将认识到可以用来对一定数量的新采样 203 进行平均的其它电路。
     转到图 3, 流程图 300 示出了根据本发明多种实施例的数据处理方法。根据流程 图 300, 读取与规定的信息集对应的数据 ( 框 302)。这可以包括, 例如, 感测来自磁存储介 质的信息以及将该信息提供为一系列的数字采样。 这些数据采样被接收作为新的采样输入 ( 框 304)。所接收的新的采样输入被缓存 ( 框 306), 并对新接收的数据采样执行数据检测 处理 ( 框 308)。 可以根据本领域中已知的任何数据检测 / 解码器处理来执行所述数据检测 处理。在一个特定情况中, 所述数据检测处理包括执行通道 ( 信道 ) 检测处理接着低密度 奇偶校验解码处理, 如本领域中已知的。 确定所述数据检测处理是否收敛 ( 框 310)。在所述数据检测处理收敛 ( 框 310) 的情况下, 所述数据输出被提供作为输出 ( 框 350)。 然后, 读取与下一规定的信息集对应的 数据 ( 框 302), 并对于下一数据输入重复框 304-310 的处理。
     替代地, 在所述数据检测处理未收敛 ( 框 310) 的情况下, 重读取与所述规定的数据 集对应的数据 ( 框 322)。 这可以包括, 例如, 对先前读取的相同数据集执行与框 302 相同的处 理。将该新读取的数据集与原始读取的数据集 ( 或者与对于第二或更后读取的平均数据集 ) 平均 ( 框 324), 并将所得到的平均存储到采样缓存器 ( 框 326)。然后确定是否计划数量的重 读取已经被一起平均 ( 框 328)。在尚未完成计划数量的重读取 ( 框 328) 的情况下, 再一次 重读取所述规定的信息集 ( 框 322), 并对于新读取的数据采样重复框 324-328 的处理。
     替代地, 在计划数量的重读取已经并入在所述平均中 ( 框 328) 的情况下, 对平均 采样执行所述数据检测处理 ( 框 330)。所述数据检测处理除了到该处理的输入是平均采 样集之外, 是与先前就框 308 讨论的相同的数据检测处理。确定所述数据检测处理是否收 敛 ( 框 332)。在所述数据检测处理收敛 ( 框 332) 的情况下, 所述数据输出被提供作为输 出 ( 框 350)。然后, 读取与下一规定的信息集对应的数据 ( 框 302), 并对于所述下一数据 输入重复框 304-310 的处理。替代地, 在该数据检测处理未收敛 ( 框 332) 的情况下, 指示 错误 ( 框 334)。然后, 读取与下一规定的信息集对应的数据 ( 框 302), 并对于下一数据输 入重复框 304-310 的处理。
     转到图 4, 示出了根据本发明多种实施例的数据存储系统 400。数据存储系统 400 可以是例如硬盘驱动器。数据存储系统 400 包括具有噪声降低前端的读通道 410。所并入 的噪声降低前端可以是能够降低接收信号中明显的噪声的任何噪声降低前端。 在本发明的 一些实施例中, 读通道 410 被与上面就图 1 讨论的类似地实现。 读通道 410 接收经由读 / 写
     头组件 476 和前置放大器 430 从盘片 478 获得的信息。另外, 数据存储系统 400 包括接口 控制器 420、 硬盘控制器 466、 马达控制器 468、 和主轴马达 472。接口控制器 420 控制到盘 片 478/ 来自盘片 478 的数据的寻址和时序。盘片 478 上的数据由可以由磁信号的群组构 成, 所述磁信号可以由读 / 写头组件 476 在该组件被正确地放置盘片 478 之上时检测。在 典型的读操作中, 通过马达控制器 468 将读 / 写头组件 476 准确地放置在盘片 478 上的期 望的数据轨道之上。马达控制器 468 在硬盘控制器 466 的指引下, 通过将读 / 写头组件 476 移动到盘片 478 上的适当数据轨道, 来既相对于盘片 478 定位读 / 写头组件 476 又驱动主 轴马达 472。主轴马达 472 使盘片 478 以确定的旋转速率 (RPM) 旋转 (spin)。
     一旦读 / 写头组件 476 邻近适当的数据轨道放置, 则在通过主轴马达 472 使盘片 478 旋转时通过读 / 写头组件 476 感测盘片 478 上的表示数据的磁信号。所感测的磁信号 被提供为表示盘片 478 上的磁数据的连续、 微小的模拟信号。 该微小的模拟信号被从读 / 写 头组件 476 经由前置放大器 430 传送到读通道模块 410。前置放大器 430 操作用于将从盘 片 478 获得的所述微小的模拟信号放大。另外, 前置放大器 430 操作用于将来自读通道模 块 410 的预定要写入到盘片 478 的数据放大。反过来, 读通道模块 410 将所接收的模拟信 号解码并数字化, 以重新生成原始写入到盘片 478 的信息。在所述数据未收敛的情况下, 可 以将其重读取多次, 并且然后可以对重读取的数据的平均进行解码和数字化, 如上面就图 1 所讨论的。解码的数据被作为读取数据 403 提供到接收电路。写入操作基本上与前面的读 取操作相反, 其中写入数据 401 被提供到读通道模块 410。 然后该数据被编码并写入到盘片 478。 转到图 5, 示出了根据本发明的一个或更多个实施例的包括具有选择性前端噪声 降低电路的接收器 595 的通信系统 591。通信系统 591 包括发送器 593, 其操作用于经由如 本领域中已知的传送介质 597 发送编码的信息。通过接收器 595 从传送介质 597 接收编码 的数据。 接收器 595 合并有与上面就图 1 讨论的类似的数据处理系统, 并操作用于解码所传 送的信息。在跨传送介质的传送在接收数据中引入过多噪声的情况下, 接收器 595 的数据 检测处理可能不能够得出想要的信息。在这样的情况下, 可以从发送器 593 请求所述信息 的一次或更多次另外的传输。将这些与原始接收的传输进行平均, 以使得所述传输中的与 数据无关的噪声被平均。然后利用接收器 595 的数据解码处理再处理该平均信号。应当注 意, 传送介质 597 可以是传送信息的任何介质, 包括 ( 但是不限于 ) : 有线接口、 光学接口、 无线接口、 和 / 或其组合。基于在此提供的本公开, 本领域的普通技术人员将认识到可以就 本发明不同实施例使用的可能包括缺陷的多种介质。
     总而言之, 本发明提供了对于执行噪声降低的数据解码和 / 或检测的系统、 装置、 方法和布置。尽管上面已经给出了对本发明的一个或更多个实施例的详细说明, 但是各种 各样的替代、 修改和等效物对于本领域技术人员将是显而易见的, 而没有偏离本发明的精 神。例如, 本发明的一个或更多个实施例可以应用于各种各样的数据存储系统和数字通信 系统, 诸如, 例如, 带式记录系统、 光盘驱动器、 无线系统、 和数字预订 (subscribe) 线路系 统。因此, 上面的描述不应该被作为对由所附权利要求所限定的本发明范围的限制。
    

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1、(10)申请公布号 CN 102037513 A (43)申请公布日 2011.04.27 CN 102037513 A *CN102037513A* (21)申请号 200980117865.3 (22)申请日 2009.04.17 61/116,389 2008.11.20 US G11B 20/24(2006.01) G11B 20/10(2006.01) (71)申请人 LSI 公司 地址 美国加利福尼亚 (72)发明人 杨少华 李元兴 R劳斯马伊尔 宋宏伟 刘靖峰 谭卫军 (74)专利代理机构 中国国际贸易促进委员会专 利商标事务所 11038 代理人 刘倜 (54)发明名称 用于噪。

2、声降低的数据检测的系统和方法 (57)摘要 本 发 明 的 多 种 实 施 例 提 供 了 用 于 数 据 处 理 的 系统和方法。 例如, 本发明的某些实施例提供了噪 声 降 低 的 数 据 处 理 电 路。 所 述 电 路 包 括 选 择 器 电 路、 采 样 集 平 均 电 路、 以 及 数 据 检 测 电 路。 所 述 选 择 器 电 路 基 于 选 择 控 制 信 号 提 供 新 的 采 样 集 或 者 平 均 采 样 集 作 为 采 样 输 出。 所 述 采 样 集 平 均 电 路 接 收 所 述 新 的 采 样 集 并 提 供 所 述 平 均 采 样 集。 所 述 平 均 采 样。

3、 集 基 于 所 述 新 的 采 样 集 的 两 个 或 更 多 个实例。 所述数据检测电路接收所述采样输出, 并 且 对 所 述 采 样 输 出 执 行 数 据 检 测 算 法, 并 提 供 所 述选择控制信号和数据输出。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日2010.11.17 (86)PCT申请的申请数据PCT/US2009/040986 2009.04.17 (87)PCT申请的公布数据WO2010/059264 EN 2010.05.27 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 4 。

4、页CN 102037516 A 1/2 页 2 1. 一种噪声降低的数据处理电路, 所述电路包括 : 选 择 器 电 路, 其 中 所 述 选 择 器 电 路 基 于 选 择 控 制 信 号 提 供 新 的 采 样 集 或 者 平 均 采 样 集 作为采样输出 ; 采 样 集 平 均 电 路, 其 中 所 述 采 样 集 平 均 电 路 接 收 所 述 新 的 采 样 集 并 提 供 所 述 平 均 采 样 集, 以及其中所述平均采样集基于所述新的采样集的两个或更多个实例 ; 以及 数 据 检 测 电 路, 其 中 所 述 数 据 检 测 电 路 接 收 所 述 采 样 输 出, 以 及 其 。

5、中 所 述 数 据 检 测 电 路对所述采样输出执行数据检测算法, 并提供所述选择控制信号和数据输出。 2. 如权利要求1 所述的电路, 其中所述电路进一步包括 : 采 样 缓 存 器, 其 中 所 述 采 样 缓 存 器 存 储 来 自 所 述 选 择 器 电 路 的 采 样 输 出, 以 及 其 中 所 述采样缓存器将所述采样输出提供到所述数据检测电路。 3. 如权利要求1 所述的电路, 其中所述采样集平均电路包括 : 采 样 缓 存 器, 其 中 所 述 采 样 缓 存 器 存 储 来 自 所 述 选 择 器 电 路 的 采 样 输 出, 以 及 其 中 所 述采样缓存器将所述采样输出提。

6、供到所述数 据检测电路 ; 以及 加法器电路, 其中所述加法器电路将所述新的采样集加到所述采样输出。 4. 如 权 利 要 求 3 所 述 的 电 路, 其 中 所 述 采 样 缓 存 器 包 括 除 法 器 电 路, 以 及 其 中 所 述 除 法 器 电 路 将 所 述 采 样 输 出 除 以 所 述 采 样 输 出 中 所 包 含 的 所 述 新 的 采 样 集 的 实 例 的 数 目, 以 及其中所述除法器电路的输出被作为所述采样输出提供到数据检测电路。 5. 如 权 利 要 求 3 所 述 的 电 路, 其 中 所 述 采 样 输 出 中 所 包 含 的 所 述 新 的 采 样 集 。

7、的 实 例 的 数 目 是 二 的 幂, 其 中 移 位 电 路 将 所 述 采 样 输 出 除 以 所 述 采 样 输 出 中 所 包 含 的 所 述 新 的 采 样 集 的 实 例 的 数 目, 以 及 其 中 所 述 移 位 电 路 的 输 出 被 作 为 所 述 采 样 输 出 提 供 到 数 据 检 测 电 路。 6. 如权利要求1 所述的电路, 其中在所述数据检测电路在处理所述新的采样集的初始 实 例 时 未 收 敛 的 情 况 下, 所 述 选 择 控 制 信 号 被 断 言 以 选 择 所 述 平 均 采 样 集 作 为 所 述 采 样 输 出。 7. 如权利要求1 所述的电路。

8、, 其中所述数据检测电路包括 : 通道检测器 ; 以及 低 密 度 奇 偶 校 验 解 码 器, 其 中 所 述 通 道 检 测 器 接 收 所 述 采 样 输 出, 以 及 其 中 所 述 通 道 检测器的输出被提供到所述低密度奇偶校验解码器。 8. 如权利要求7 所述的电路, 其中所述数据检测电路进一步包括软/ 硬判决缓存器, 以 及其中通过所述软/ 硬判决缓存器提供所述数据输出。 9. 如 权 利 要 求 7 所 述 的 电 路, 所 述 数 据 检 测 电 路 进 一 步 包 括 平 均 重 试 逻 辑 电 路, 其 中 所 述 平 均 重 试 逻 辑 电 路 接 收 所 述 低 密 。

9、度 奇 偶 校 验 解 码 器 是 否 收 敛 的 指 示, 以 及 其 中 所 述 平 均重试逻辑电路断言所述选择控制信号。 10. 一种用于执行降低噪声的数据处理的方法, 所述方法包括 : 接收新的采样集的第一实例 ; 对所述新的采样集执行数据检测, 其中所述数据检测不收敛 ; 接收所述新的采样集的第二实例 ; 执 行 采 样 集 平 均, 其 中 所 述 采 样 集 平 均 包 括 至 少 将 所 述 新 的 采 样 集 的 所 述 第 一 实 例 与 所述新的采样集的所述第二实例相加以生成平均采样集 ; 以及 权 利 要 求 书 CN 102037513 ACN 102037516 A。

10、 2/2 页 3 对所述平均采样集执行数据检测。 11. 如权利要求10 所述的方法, 其中所述数据检测包括执行通道检测和低密度奇偶校 验解码。 12. 如权利要求10 所述的方法, 其中所述方法进一步包括 : 接收所述新的采样集的第三实例 ; 接收所述新的采样集的第四实例 ; 以及 其 中 所 述 采 样 集 平 均 包 括 将 所 述 新 的 采 样 集 的 所 述 第 一 实 例、 所 述 新 的 采 样 集 的 所 述 第 二 实 例、 所 述 新 的 采 样 集 的 所 述 第 三 实 例、 以 及 所 述 新 的 采 样 集 的 所 述 第 四 实 例 相 加 ; 并 除以四来生成。

11、所述平均采样集。 13. 一种用于有选择地执行降低噪声的数据处理的系统, 所述系统包括 : 数据输入, 其中所述数据输入由介质获得 ; 数据处理电路, 其中所述数据处理电路包括 : 选 择 器 电 路, 其 中 所 述 选 择 器 电 路 基 于 选 择 控 制 信 号 提 供 新 的 采 样 集 或 者 平 均 采 样 集 作为采样输出 ; 采 样 集 平 均 电 路, 其 中 所 述 采 样 集 平 均 电 路 接 收 所 述 新 的 采 样 集 并 提 供 所 述 平 均 采 样 集, 以及其中所述平均采样集基于所述新的 采样集的两个或更多个实例 ; 以及 数 据 检 测 电 路, 其 。

12、中 所 述 数 据 检 测 电 路 接 收 所 述 采 样 输 出, 以 及 其 中 所 述 数 据 检 测 电 路对所述采样输出执行数据检测算法, 并提供所述选择控制信号和数据输出。 14. 如权利要求13 所述的系统, 其中所述介质是磁存储介质。 15. 如权利要求13 所述的系统, 其中所述介质是传输介质。 16. 如 权 利 要 求 15 所 述 的 系 统, 其 中 所 述 传 输 介 质 选 择 自 由 以 下 构 成 的 组 : 无 线 传 输 介质、 有线传输介质、 以及光传输介质。 17. 如权利要求13 所述的系统, 其中所述采样集平均电路包括 : 采 样 缓 存 器, 其。

13、 中 所 述 采 样 缓 存 器 存 储 来 自 所 述 选 择 器 电 路 的 采 样 输 出, 以 及 其 中 所 述采样缓存器将所述采样输出提供到所述数据检测电路 ; 以及 加法器电路, 其中所述加法器电路将所述新的采样集加到所述采样输出。 18. 如 权 利 要 求 17 所 述 的 系 统, 其 中 所 述 采 样 缓 存 器 包 括 除 法 器 电 路, 以 及 其 中 所 述 除 法 器 电 路 将 所 述 采 样 输 出 除 以 所 述 采 样 输 出 中 所 包 含 的 所 述 新 的 采 样 集 的 实 例 的 数 目, 以及其中所述除法器的输出被作为所述采样输出提供到所述。

14、数据检测电路。 19. 如权利要求17 所述的系统, 其中所述采样输出中所包含的所述新的采样集的实例 的 数 目 是 二 的 幂, 其 中 所 述 移 位 电 路 将 所 述 采 样 输 出 除 以 所 述 采 样 输 出 中 所 包 含 的 所 述 新 的 采 样 集 的 实 例 的 数 目, 以 及 其 中 所 述 移 位 电 路 的 输 出 被 作 为 所 述 采 样 输 出 提 供 到 所 述 数 据检测电路。 20. 如权利要求13 所述的系统, 其中在所述数据检测电路在处理所述新的采样集的初 始 实 例 时 未 收 敛 的 情 况 下, 所 述 选 择 控 制 信 号 被 断 言 。

15、以 选 择 所 述 平 均 采 样 集 作 为 所 述 采 样 输出。 权 利 要 求 书 CN 102037513 ACN 102037516 A 1/9 页 4 用于噪声降低的数据检测的系统和方法 0001 相关申请的交叉引用 0002 本 申 请 要 求 由 Yang 等 人 于 2008 年 11 月 20 日 提 交 的、 名 称 为“Systems and Methods for Noise Reduced Data Detection” 的 美 国 专 利 申 请 ( 非 临 时 专 利 申 请 ) No.61/116,389 的优先权。通过引用将上述专利申请整体合并在此以用于所。

16、有目的。 技术领域 0003 本 发 明 涉 及 用 于 检 测 和 / 或 解 码 信 息 的 系 统 和 方 法, 并 且 更 具 体 的, 涉 及 用 于 降 低检测和/ 或解码信息时其中的噪声的系统和方法。 背景技术 0004 已 经 开 发 了 各 种 各 样 的 数 据 传 送 系 统, 包 括 存 储 系 统、 蜂 窝 电 话 系 统、 以 及 无 线 电 传输系统。 在上述的每一系统中, 数据从发送器经由某种介质传送到接收器。 例如, 在存储 系统中, 数据从发送器( 即, 写入功能) 经由存储介质发送到接收器( 即, 读取功能)。 任何 传 送 的 有 效 性 受 正 在 从。

17、 所 述 介 质 接 收 的 数 据 中 明 显 的 任 何 噪 声 的 影 响。 在 某 些 情 况 下, 接 收 信 号 呈 现 出 不 允 许 任 何 下 游 数 据 检 测 处 理 收 敛 的 噪 声 水 平。 为 了 提 高 收 敛 的 可 能 性, 各 种 现 有 的 处 理 利 用 两 个 或 更 多 个 检 测 及 解 码 迭 代。 然 而, 即 使 利 用 这 样 的 扩 展 了 的 数 据 检 测能力, 接收信号中包含的噪声仍可能阻碍收敛。 0005 因 此, 至 少 出 于 上 述 理 由, 在 本 领 域 中 存 在 对 更 先 进 的 用 于 数 据 处 理 的 系 。

18、统 和 方 法的需求。 发明内容 0006 本 发 明 涉 及 用 于 检 测 和 / 或 解 码 信 息 的 系 统 和 方 法, 并 且 更 具 体 的, 涉 及 用 于 降 低检测和/ 或解码信息时其中的噪声的系统和方法。 0007 本 发 明 的 多 种 实 施 例 提 供 了 噪 声 降 低 的 数 据 处 理 电 路。 所 述 电 路 包 括 选 择 器 电 路、 采样集平均电路、 以及数据检测电路。 选择器电路基于选择控制信号提供新的采样集或 者平均采样集作为采样输出。 所述采样集平均电路接收所述新的采样集并提供所述平均采 样集。 所述平均采样集基于所述新的采样集的两个或更多 个。

19、实例。 所述数据检测电路接收 所 述 采 样 输 出, 并 且 对 所 述 采 样 输 出 执 行 数 据 检 测 算 法, 并 提 供 所 述 选 择 控 制 信 号 和 数 据 输出。 上述实施例的某些实例包括采样缓存器, 其存储来自所述选择器电路的采样输出, 并 将 所 述 采 样 输 出 提 供 到 所 述 数 据 检 测 电 路。 在 特 定 实 例 中, 所 述 采 样 集 平 均 电 路 包 括 所 述 采样缓存器和加法器电路。所述加法器电路将所述新的采样集加到所述采样输出。 0008 在 上 述 实 施 例 的 多 种 实 例 中, 所 述 采 样 缓 存 器 包 括 除 法 。

20、器 电 路。 所 述 除 法 器 电 路 将 所 述 采 样 输 出 除 以 所 述 采 样 输 出 中 所 包 含 的 所 述 新 的 采 样 集 的 实 例 的 数 目, 并 且 所 述 除 法 器 电 路 的 输 出 被 作 为 采 样 输 出 提 供 到 所 述 数 据 检 测 电 路。 在 上 述 实 施 例 的 其 它 实 例 中, 所 述 采 样 输 出 中 所 包 含 的 所 述 新 的 采 样 集 的 实 例 的 数 目 是 二 的 幂。 在 这 样 的 实 例 中, 移 位 电路将所述采样输出除以所述采样输出中所包含的所述新的采样集的实例的数目。 所述移 说 明 书 CN 。

21、102037513 ACN 102037516 A 2/9 页 5 位电路的输出被作为采样输出提供到所述数据检测电路。 0009 在 上 述 实 施 例 的 某 些 实 例 中, 在 所 述 数 据 检 测 电 路 在 处 理 所 述 新 的 采 样 集 的 初 始 实 例 时 未 收 敛 的 情 况 下, 断 言 选 择 控 制 信 号 以 将 所 述 平 均 采 样 集 选 择 作 为 所 述 采 样 输 出。 在 本 发 明 的 多 种 实 施 例 中, 所 述 数 据 检 测 电 路 包 括 通 道 检 测 器 和 低 密 度 奇 偶 校 验 解 码 器。 所 述 通 道 检 测 器 。

22、接 收 所 述 采 样 输 出, 并 且 所 述 通 道 检 测 器 的 输 出 被 提 供 到 所 述 低 密 度 奇 偶 校验解码器。 在上述实施例的特定实例中, 所述数据检测电路进一步包括/ 硬判决缓存器。 通 过 所 述 软 / 硬 判 决 缓 存 器 提 供 所 述 数 据 输 出。 在 本 发 明 的 一 些 实 施 例 中, 所 述 数 据 检 测 电 路 进 一 步 包 括 平 均 重 试 逻 辑 电 路, 其 接 收 所 述 低 密 度 奇 偶 校 验 解 码 器 是 否 收 敛 的 指 示, 并断言所述选择控制信号。 0010 本发明的其它实施例提供了用于执行降低了噪声的数。

23、据处理的方法。 所述方法包 括 : 接 收 新 的 采 样 集 的 第 一 实 例 ; 以 及 对 所 述 新 的 采 样 集 执 行 数 据 检 测。 在 所 述 数 据 检 测 未 收 敛 的 情 况 下, 接 收 所 述 新 的 采 样 集 的 第 二 实 例 并 执 行 采 样 集 平 均。 所 述 采 样 集 平 均 包 括 至 少 将 所 述 新 的 采 样 集 的 所 述 第 一 实 例 与 所 述 新 的 采 样 集 的 所 述 第 二 实 例 相 加, 以 生 成 平 均 采 样 集。 然 后 对 平 均 采 样 集 执 行 数 据 检 测。 在 上 述 实 施 例 的 特 。

24、定 实 例 中, 所 述 方 法 进 一步包括接收所述新的采样集的第三实例和第四实例。 0011 本 发 明 的 其 它 实 施 例 还 提 供 了 用 于 有 选 择 地 执 行 降 低 了 噪 声 的 数 据 处 理 的 系 统。 所 述 系 统 包 括 由 介 质 获 得 的 数 据 输 入。 所 述 系 统 进 一 步 包 括 数 据 处 理 电 路, 所 述 数 据 处 理 电路包括选择器电路、 采样集平均电路、 和数据检测电路。 选择器电路基于选择控制信号提 供新的采样集或者平均采样集作为采样输出。 所述采样集平均电路接收所述新的采样集并 提供所述平均采样集。 所述平均采样集基于所。

25、述新的采样集的两个或更多个实例。 所述数 据 检 测 电 路 接 收 所 述 采 样 输 出, 并 且 对 所 述 采 样 输 出 执 行 数 据 检 测 算 法 并 提 供 所 述 选 择 控 制信号和数据输 出。 在某些情况下, 所述介质是磁存储介质。 在其它实例中, 所述介质是传 输介质, 诸如, 例如, 无线传输介质、 有线传输介质、 或光传输介质。 0012 发 明 内 容 仅 提 供 了 本 发 明 的 某 些 实 施 例 的 概 要。 从 下 面 的 详 细 说 明、 所 附 权 利 要 求以及附图, 本发明的许多其它的目的、 特征、 优点以及其它实施例将变得更加全面清楚。 附图。

26、说明 0013 参 考 在 说 明 书 的 剩 余 部 分 中 描 述 的 附 图 可 以 实 现 对 本 发 明 的 多 种 实 施 例 的 进 一 步理解。 在附图中, 贯穿若干张图使用相同的参考数字来表示类似的组件。 在某些实例中, 将 由 小 写 字 母 构 成 的 下 标 与 参 考 数 字 关 联, 以 表 示 多 个 类 似 组 件 中 的 一 个。 在 提 及 参 考 数 字而没有对存在的下标的详细说明时, 意图是表示所有这些多个类似组件。 0014 图 1 示出了根据本发明多种实施例的包括噪声降低前端的数据处理电路 ; 0015 图 2 示出了根据本发明多种实施例的另一包括噪。

27、声降低前端的数据处理电路 ; 0016 图 3 是示出了根据本发 明多种实施例的数据处理方法的流程图 ; 0017 图 4 是 根 据 本 发 明 多 种 实 施 例 的 包 括 具 有 噪 声 降 低 前 端 的 读 通 道 的 数 据 存 储 系 统 ; 以及 0018 图 5 是根据本发明某些实施例的包括具有噪声降低前端的接收器的系统。 说 明 书 CN 102037513 ACN 102037516 A 3/9 页 6 具体实施方式 0019 本 发 明 涉 及 用 于 检 测 和 / 或 解 码 信 息 的 系 统 和 方 法, 并 且 更 具 体 的, 涉 及 用 于 降 低检测和。

28、/ 或解码信息时其中的噪声的系统和方法。 0020 本 发 明 的 多 种 实 施 例 提 供 了 这 样 的 数 据 处 理 电 路, 其 降 低 或 消 除 了 与 传 送 的 数 据 集 关 联 的 读 取 和 / 或 写 入 噪 声 的 影 响。 在 本 发 明 的 一 些 实 施 例 中, 有 选 择 地 利 用 所 述 噪 声 降 低。 在 这 样 的 情 况 下, 所 述 噪 声 降 低 可 能 涉 及 某 种 程 度 的 延 迟 (latency)。 通 过 有 选 择 地 使 能 (enable) 噪 声 降 低, 仅 在 必 要 时 发 生 所 述 延 迟。 在 本 发 明。

29、 的 一 些 实 施 例 中, 通 过 多 次 (multiply) 接 收 给 定 的 数 据 集 以 及 将 多 个 读 取 平 均 来 提 供 所 述 噪 声 降 低。 该 平 均 处 理 有助于降低可能在数据集的传送期间已经引入的与数据无关的噪声。 然后将所述平均数据 集 提 供 用 于 数 据 检 测, 其 中 所 述 噪 声 降 低 增 加 了 所 述 数 据 检 测 处 理 将 收 敛 的 可 能 性。 在 一 些实施例中, 仅在未作平均的数据集未收敛之后选 择所述噪声降低功能。 0021 转 到 图 1, 示 出 了 根 据 本 发 明 某 些 实 施 例 的 数 据 处 理 。

30、电 路 100, 其 包 括 噪 声 降 低 前 端 电 路 105。 噪 声 降 低 前 端 电 路 105 包 括 : 多 路 复 用 器 电 路 120, 其 能 够 基 于 选 择 控 制 信 号 137 在新的采样输入103 和平均采样输入117 之间进行选择。 新的采样输入103 包括数据 集 的 一 定 数 量 的 采 样。 在 某 些 情 况 下, 新 的 采 样 输 入 103 由 磁 存 储 介 质 获 得。 在 其 它 情 况 下, 新的采样输入103 由传输信道( 通道) 获得。 基于在此提供的本公开, 本领域的普通技 术人员将认识到用于新的采样输入103 的多种源。 。

31、多路复用器电路120 将所选择的采样集 ( 即, 新 的 采 样 输 入 103 或 平 均 采 样 输 入 117) 提 供 到 采 样 缓 存 器 125。 采 样 缓 存 器 125 将 采样输出127 提供到选择性加法器电路110。 由选择性加法器电路110 通过将从采样缓存 器125 接收的采样输出127 的一定数量的实例平均而产生平均采样输入117。 使能输入115 通过写入新的采样 输入103 来控制选择性加法器电路110 的平均输出的重置。 0022 另外, 采样输出127 被提供到数字检测电路135, 所述数字检测电路135 负责解码 和/ 或检测由采样输出127 表示的信息。

32、。 数字检测电路135 可以是本领域中已知的任何检 测 / 解 码 电 路。 例 如, 数 字 检 测 电 路 135 可 以 包 括 向 如 本 领 域 中 已 知 的 低 密 度 奇 偶 校 验 解 码 器 进 行 馈 送 的 通 道 检 测 器。 作 为 另 一 示 例, 数 字 检 测 电 路 135 可 以 包 括 向 如 本 领 域 中 已 知的里德- 所罗门解码器(Reed Solomon decoder) 进行馈送的通道检测器。基于在此提 供 的 本 公 开, 本 领 域 的 普 通 技 术 人 员 将 认 识 到 无 数 的 可 以 用 来 实 现 根 据 本 发 明 不 同。

33、 实 施 例 的数字检测电路135 的解码器和/ 或检测器。数字检测电路135 提供数据输出140。 0023 除 所 述 标 准 的 解 码 和 检 测 电 路 以 外, 数 字 检 测 电 路 135 还 被 修 改 以 提 供 选 择 控 制 信号137 和使能输入115。 选择控制信号137 和使能输入115 确定是 否就给定的数据集实 施噪声降低前端电路105 的噪声降低处理。 下面的伪代码描述了噪声降低前端电路105 的 操作 : 0024 /* 建立噪声降低前端的控制*/ 0025 If( 数据集收敛) 0026 - 提供数据输出140 ; 0027 - 断言选择控制信号137 。

34、以选择新的采样输入103 ; 0028 - 断言使能输入115 以使新的采样输入103 被写入到选择性加法器电路 110 ; 0029 - 将计数值(Count) 重置 说 明 书 CN 102037513 ACN 102037516 A 4/9 页 7 0030 Else 0031 /* 在尝试进行平均之后未收敛*/ 0032 If( 先前未收敛) 0033 - 在数据输出140 中指示无重试错误 ; 0034 - 断言选择控制信号137 以选择新的采样输入103 ; 0035 - 断言使能输入115 以使新的采样输入103 被写入到选择性加 法器电路110 ; 0036 - 将Count 。

35、重置 0037 /* 未收敛, 但是也未尝试进行平均*/ 0038 Else 0039 - 在数据输出140 中指示重试错误 ; 0040 - 断言选择控制信号137 以选择平均采样输入117 ; 0041 - 断言使能输入115 以使采样输出127 与新的采样输入103 进 行平均 0042 /* 在数据先前收敛的情况下的处理*/ 0043 If( 选择控制信号被断言以选择新采样信号输入103) 0044 - 选择下一数据以将其读取作为新的采样输入103 ; 0045 - 将新的采样输入103 提供到数字检测电路135 ; 0046 - 执行数据检测和/ 或解码 0047 /* 在数据未收敛。

36、的情况下的处理*/ 0048 Else 0049 /* 执行所接收的数据集的多个实例的平均*/ 0050 For(Count 0toCount 规定的计数值) 0051 - 选择先前接收的数据集, 以将其重读取为新的采样输入103 ; 0052 - 将新的采样输入103 与采样输出127 进行平均 ; 0053 - 将平均值写入到采样缓存器125 ; 0054 - 增加Count 0055 - 将平均采样输入117 提供到数字检测电路135 ; 0056 - 执行数据检测和/ 或解码 0057 与前面的伪代码以及图1 中示出的实施例一致的, 每当数字检测电路135 收敛时, 提供数据输出140。

37、。 替代地, 在已经使用了噪声降低前端电路105 的平均处理但是数字检测 电路135 未收敛的情况下, 数据输出140 被指示为是不可恢复的。 在任一情况下, 选择控制 信 号 137 被 断 言 为 逻 辑1 , 并 且 使 能 输 入 115 被 断 言 为 使 得 新 的 采 样 输 入 103 被 写 入 到 选 择 性 加 法 器 电 路 110。 在 该 设 置 中, 被 呈 现 为 新 的 采 样 输 入 103 的 下 一 数 据 集 将 经 由 多 路 复 用 器 120 传 递 到 采 样 缓 存 器 125, 并 然 后 被 直 接 传 递 到 数 字 检 测 电 路 1。

38、35, 在 这 里 执 行 所述检测和/ 或解码处理以得出数据输出140。 通过这样做, 在使用噪声降低前端电路105 的 功 能 性 并 发 生 相 关 联 的 延 迟 前 进 行 处 理 每 一 数 据 集 的 尝 试。 如 此, 在 不 是 必 要 时 不 发 生 与将给定的数据集的多个实例进行平均相关联的延迟。 0058 另 一 方 面, 在 数 字 检 测 电 路 135 在 操 作 未 作 平 均 的 数 据 集 时 未 收 敛 的 情 况 下, 数 说 明 书 CN 102037513 ACN 102037516 A 5/9 页 8 据 输 出 140 被 指 示 为 是 不 可。

39、 用 且 是 潜 在 可 恢 复 的。 在 这 样 的 情 形 下, 将 先 前 处 理 的 数 据 集 重读取一定次数( 即, 与伪代码中的“ 规定的计数值” 对应的次数)。每次数据集被重读取 时, 它 被 与 其 他 次 已 经 读 取 了 数 据 集 进 行 平 均。 该 平 均 处 理 在 一 个 比 特 周 期 接 一 个 比 特 周 期 的 基 础 上 将 重 读 取 的 数 据 集 一 起 平 均, 这 导 致 具 有 与 原 始 接 收 的 数 据 集 相 同 长 度 的 平 均 数 据 集。 该 平 均 处 理 降 低 或 消 除 了 任 何 随 机 读 取 噪 声 ( 即,。

40、 数 据 集 所 呈 现 的 与 数 据 无 关 的 噪声)。 一旦完成了规定数目的重读取和平均, 则将平均采样输入117 经由多路复用器120 提 供 到 采 样 缓 存 器 125, 并 然 后 到 数 字 检 测 电 路 135, 在 这 里 执 行 检 测 和 / 或 解 码 处 理 以 得 出数据输出140。 0059 在 某 些 其 中 数 据 处 理 电 路 100 被 实 现 为 硬 盘 驱 动 系 统 的 一 部 分 的 情 况 下, 在 数 据 处 理 电 路 100 的 任 何 迭 代 上 处 理 的 数 据 集 对 应 于 整 扇 区 的 数 据。 在 其 它 情 况 。

41、下, 所 述 数 据 集 具 有 小 于 或 大 于 整 个 扇 区 的 长 度。 在 特 定 情 况 下, 所 述 数 据 集 可 以 包 括 来 自 一 个 扇 区 的 一 部 分 以 及 来 自 另 一 扇 区 的 一 部 分。 另 一 方 面, 在 数 据 处 理 电 路 100 被 实 现 为 数 据 通 信 系 统的一部分的情况下, 可以预先定义所述给定的数据集的长度。 基于在此提供的本公开, 本 领域的普通技术人员将认识到可以处理的各种数据长度。 0060 在 本 发 明 的 一 个 特 定 实 施 例 中, 选 择 性 加 法 器 电 路 110 被 实 现 为 加 法 器 电。

42、 路。 在 使 能 输 入 115 被 断 言 使 得 新 的 采 样 输 入 103 要 被 写 入 到 选 择 性 加 法 器 电 路 110 时, 所 述 加 法器电路将新的采样输入103 的每一比特加到零。 这有效地导致新的采样输入103 到选择 性加法器电路110 的写入。 替代地, 在使能输入115 被断言使得要执行平均时, 所述加法器 电路在一个比特周期接一个比特周期的基础上将新的采样输入103 加到采样输出127。 由 于 新 的 采 样 输 入 103 是 采 样 输 出 127 的 另 一 实 例, 因 此 一 个 实 例 中 的 噪 声 可 以 操 作 来 抵 消 另 一。

43、 实 例 中 的 噪 声。 由 于 平 均 输 出 117 被 写 入 到 采 样 缓 存 器 125, 因 此 所 述 加 法 器 电 路 和 采 样 缓 存 器 125 的 组 合 操 作 作 为 累 加 器。 在 将 采 样 输 出 127 提 供 到 数 字 检 测 电 路 135 之 前, 将 累 加 的 值 除 以 相 加 的 采 样 的 数 目 来 生 成 平 均。 在 一 些 实 施 例 中, 采 用 除 法 器 作 为 采 样 缓 存 器 125 的 一 部 分 以 完 成 所 述 平 均 处 理。 在 其 它 情 况 下, 平 均 采 样 的 数 目 是 二 的 因 数 (。

44、factor)( 即, 2 n )。 在 这 些 情 况 下, 通 过 利 用 整 合 在 采 样 缓 存 器 125 中 的 移 位 功 能 获 得 所 述平均, 其中移位的量与平均采样的数目对应。 在一些实施例中, 通过加权加法执行所述平 均。 在 这 些 情 况 下, 平 均 输 出 117 和 新 输 入 103 被 乘 以 使 得 加 权 因 子 的 和 等 于 1 的 两 个 加 权因子。 平均输出117 和新输入103 的加权和被写入到采样缓存器125 中。 基于在此提供 的 本 公 开, 本 领 域 的 普 通 技 术 人 员 将 认 识 到 可 以 用 来 对 一 定 数 量。

45、 的 新 的 采 样 103 进 行 平 均 的其它电路。 0061 转 到 图 2, 示 出 了 根 据 本 发 明 某 些 实 施 例 的 数 据 处 理 电 路 200, 其 包 括 噪 声 降 低 前 端 电 路 205。 噪 声 降 低 前 端 电 路 205 包 括 : 多 路 复 用 器 电 路 220, 其 能 够 基 于 选 择 控 制 信 号 237 在新的采样输入203 和平均采样输入217 之间进行选择。 新的采样输入203 包括数据 集 的 一 定 数 量 的 采 样。 在 某 些 情 况 下, 新 的 采 样 输 入 203 由 磁 存 储 介 质 获 得。 在 其。

46、 它 情 况 下, 新的采样输入203 由传输信道( 通道) 获得。 基于在此提供的本公开, 本领域的普通技 术人员将认识到用于新的采样输入203 的多种源。 多路复用器电路220 将所选择的采样集 ( 即, 新 的 采 样 输 入 203 或 平 均 采 样 输 入 217) 提 供 到 采 样 缓 存 器 225。 采 样 缓 存 器 225 将 采样输出227 提供到选择性加法器电路210。 由选择性加法器电路210 通过将从采样缓存 器225 接收的采样输出227 的一定数量的实例平均而产生平均采样输入217。 使能输入215 说 明 书 CN 102037513 ACN 102037。

47、516 A 6/9 页 9 通过写入新的采样输入203 来控制选择性加法器电路210 的平均输出的重置。 0062 另外, 采样输出227 被提供到通道检测器250, 所述通道检测器250 执行检测处理 并将一系列的硬输出和软输出提供到低密度奇偶校验解码器260。 低密度奇偶校验解码器 260 可 以 执 行 一 个 或 更 多 个 局 部 迭 代 264, 其 中, 如 本 领 域 中 已 知 的, 在 前 的 低 密 度 奇 偶 校 验 的 结 果 反 馈 以 用 于 执 行 另 一 低 密 度 奇 偶 校 验。 在 某 些 情 况 下, 可 以 执 行 一 个 或 更 多 个 全 局 迭。

48、 代 262, 其 中, 如 本 领 域 中 已 知 的, 在 前 的 低 密 度 奇 偶 校 验 的 结 果 反 馈 以 用 于 执 行 低 密 度奇偶校验和通道检测器250 的另一迭代。 低密度奇偶校验解码器260 将数据输出提供到 如本领域中已知的软/ 硬判决缓存器280。软/ 硬判决缓存器280 提供数据输出240。 0063 除 所 述 标 准 解 码 电 路 以 外, 低 密 度 奇 偶 校 验 解 码 器 260 还 指 示 低 密 度 奇 偶 校 验 解 码器260 是否收敛。 在结 果收敛的情况下, 收敛指示符268 被断言。 否则, 收敛指示符268 被去断言。 平均重试逻辑电路270 接收收敛指示符268, 并提供选择控制信号237 和使能输 入215。 选择控制信号237 和使能输入215 确定是否就给定的数据集实施噪声降低前端电 路205 的噪声降低处理。下面的伪代码描述了噪声降低前端电路205 的操作 : 0064 /* 设。

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