【摘要】： 硬盤驅(qū)動器是目前應(yīng)用最廣泛的存儲設(shè)備之一,而硬盤驅(qū)動器是采用磁記錄來存儲和讀取數(shù)據(jù)的。磁記錄用到的一系列技術(shù)中,最關(guān)鍵的技術(shù)之一就是PRML(部分響應(yīng)和完全匹配)技術(shù)。而這項(xiàng)技術(shù)于1990年1月正式在工業(yè)上應(yīng)用到磁盤驅(qū)動器中。 部分響應(yīng),其本質(zhì)其實(shí)是一種減少符號間干擾的信號處理技術(shù)。它通過對從磁信號轉(zhuǎn)換來的脈沖信號按照所希望的那樣去整形來實(shí)現(xiàn)減少符號間干擾和降低誤碼率。完全匹配是用最大似然的Viterbi算法來檢測數(shù)據(jù)。 第一代和第二代的PRML系統(tǒng)是基于第四類部分響應(yīng)作為目標(biāo)均衡波形的。隨著磁存儲密度的不斷增加,高階的部分響應(yīng)目標(biāo)波形,比如EPR4和E 2PR4能更好地匹配真實(shí)的信道頻譜特性,于是對于信號的均衡工作量可以減少,同時噪聲的加強(qiáng)也會變得更小。這些更復(fù)雜的target使得整個系統(tǒng)提供了更高的性能,表現(xiàn)為在相同的誤碼率情況下系統(tǒng)的信噪比得到提高。但是,由于檢測器需要分辨更多的電壓,因此檢測器對于幅度和時序的錯誤來的更敏感。 基于存儲密度的增加,和處理速度的快速增加,我們需要一個新的PRML讀取通道的架構(gòu)來得到更好的性能。本文給出了一個具體的方案,包括了VGA,CTF,FIR,ADC等實(shí)現(xiàn)主要功能的模塊。 在文章的最后還介紹了使得硬盤容量突破瓶頸大幅發(fā)展的新技術(shù)——垂直讀寫技術(shù),以及垂直讀寫技術(shù)相比以前的水平讀寫技術(shù)所帶來的信號的變化。
【圖文】：

圖 1-1 硬盤的廣泛應(yīng)用Fig.1-1 widely used HDD1.2 PRML 技術(shù)的歷史和發(fā)展在 PRML 技術(shù)發(fā)展之前，對磁記錄信號的檢測是用傳統(tǒng)的峰值檢測技術(shù)，這種技術(shù)簡單，但是正確率低。隨著磁記錄密度不斷增加，一方面使信躁比減小引起數(shù)據(jù)可靠性降低，另一方面使相鄰磁化翻轉(zhuǎn)的間隔更小導(dǎo)致讀回信號碼間干擾加大，從而限制了峰值檢測技術(shù)的發(fā)展。1970 年，Kobayashi 第一次提出了應(yīng)用部分響應(yīng)技術(shù)來提高數(shù)字磁記錄系統(tǒng)的存儲密度。1984 年，Ampex 公司第一次在數(shù)字式盒式記錄系統(tǒng)產(chǎn)品中采用了PRML(Partial Response Maximum Likelihood)技術(shù),自此 PRML 技術(shù)日益廣泛地應(yīng)用于磁帶和磁盤驅(qū)動器這兩種高密度產(chǎn)品中。Matusushita、Sibt、Philips 研究實(shí)驗(yàn)室、Eindhoven 和 Netherlands 都在數(shù)字視頻實(shí)驗(yàn)性裝置上采用了該項(xiàng)技術(shù)。多年以來，IBM 公司一直致力于 PRML 技術(shù)的研究。早在 1982 年，IBM 公司的 Rochester

PRML 技術(shù)在硬盤的反展中起到了非常重要的作用，其性能又隨著噪聲預(yù)測ise Prediction）和數(shù)據(jù)相關(guān)(Data Dependent)后處理技術(shù)的引入得到進(jìn)一但更進(jìn)一步的基于標(biāo)準(zhǔn) PRML 技術(shù)的性能提高已變得越來越困難。正是在這種情況下，Turbo 碼和低密度校驗(yàn)碼（Low Density Parity Code－相應(yīng)的迭代譯碼技術(shù)等因其卓越的性能成為目前硬盤存儲系統(tǒng)中數(shù)據(jù)糾錯注焦點(diǎn)。但是，雖然如此，PRML 技術(shù)還是在磁記錄系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用著。一切的發(fā)展其基礎(chǔ)上展開的。因此，研究其原理和應(yīng)用將是非常重要的。研究背景和研究內(nèi)容自硬盤誕生以來，由于其使用之廣泛，對其發(fā)展的要求也一直很高。而硬則表現(xiàn)在容量越來越大，，傳輸速度越來越快上。磁頭技術(shù)和盤片技術(shù)的發(fā)樣面積的磁盤上可以存儲越來越多的數(shù)據(jù)。也即每平方英寸的磁面上所包含越來越大。從物理上來說，磁盤上充滿了一個個的磁條，隨著密度的增加
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TP333

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 汪洋;藍(lán)光光學(xué)頭參數(shù)評價系統(tǒng)的技術(shù)研究[D];武漢工程大學(xué);2011年

2 劉然;NVD光盤PRML讀取通道的設(shè)計(jì)與仿真[D];華中科技大學(xué);2011年

3 曹恩琪;磁性雙層膜系統(tǒng)交換偏置行為的研究[D];東北大學(xué);2011年

本文編號：2622972