極値距離メトリックの位置に基づく同期マーク検出のための方法および装置
【課題】極値距離メトリックの位置に基づいた同期マークの検出を提供する方法及び装置を提供する。
【解決手段】受信した信号と同期マークの読み取り時に予期される受信した信号の理想のバージョンとの間の距離メトリックを計算することで、受信した信号における同期マークを検出する。当該距離メトリックを検索ウインドウ内の複数の位置について計算し、検索ウィンドウ内で概ね極値の距離メトリックを決定し、概ね極値の距離メトリックの位置に基づいて同期マークを検出する。距離メトリックは、受信した信号と当該受信した信号の理想のバージョンとの間の平方差の和またはユークリッド距離を含む。
【解決手段】受信した信号と同期マークの読み取り時に予期される受信した信号の理想のバージョンとの間の距離メトリックを計算することで、受信した信号における同期マークを検出する。当該距離メトリックを検索ウインドウ内の複数の位置について計算し、検索ウィンドウ内で概ね極値の距離メトリックを決定し、概ね極値の距離メトリックの位置に基づいて同期マークを検出する。距離メトリックは、受信した信号と当該受信した信号の理想のバージョンとの間の平方差の和またはユークリッド距離を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同期マーク（ｓｙｎｃＭａｒｋ）検出のための技法に関し、さらに具体的には、極値距離メトリックの位置を使用してｓｙｎｃＭａｒｋを検出するための技法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスク・ドライブのようなストレージ・システムは、通常、複数の同心のデータ・トラックを備える１つもしくは複数のディスクまたはその他の記憶媒体を含む。変換器は通常、書き込みまたは読み取り操作中に目的のトラック上に配置される。サーボ・ヘッド位置情報は通常、ディスクに記録される。図１に示される、ディスク・ドライブの１つの一般的な記録フォーマット１００は、埋め込まれたサーボ情報の次のセットの始まりを識別するサーボ・アドレス・マーク（ＳＡＭ：ｓｅｒｖｏ ａｄｄｒｅｓｓ ｍａｒｋ）パターン１１０、ならびに記録されたデータ１４０の前のｓｙｎｃＭａｒｋパターン１２０および後のポストアンブル・パターン１３０を含む。
【０００３】
通常、サーボ復調器は、直前に検出されたＳＡＭに基づいてＳＡＭパターンの検索を開始すべき場所を決定する。通常、サーボ復調器は、直前に検出されたＳＡＭのタイミングに基づく時間ウィンドウ中にＳＡＭを検索する。ＳＡＭが検出されると、ＳＡＭとｓｙｎｃＭａｒｋとの間隔は通常、高精度で認識されている。したがって、ｓｙｎｃＭａｒｋロケーション検出器は通常、比較的小さいウィンドウ内でｓｙｎｃＭａｒｋを検索することができる。ｓｙｎｃＭａｒｋが識別されると、ｓｙｎｃＭａｒｋロケーション検出器は、記録トラック内のデータ・セクションが位置する場所を決定することができる。ｓｙｎｃＭａｒｋ検出器は、たとえば、ｓｙｎｃＭａｒｋのリードバック信号が破損しているか、またはｓｙｎｃＭａｒｋ検出器の許容範囲を超えて歪んでいる信号障害により、ｓｙｎｃＭａｒｋを検出することができない場合もある。
【０００４】
ｓｙｎｃＭａｒｋの検出を向上させるために、多数の技法が提案または提唱されてきた。たとえば、それぞれ参照により本明細書に引用した「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｍａｒｋ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ＤＣ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ」と題する米国特許第７，５６１，６４９号明細書、および「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ａ ＳｙｎｃＭａｒｋ ｉｎ ａ Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ」と題する米国特許出願公開第２０１０／０１１５２０９号明細書を参照されたい。１つの技法は、ｓｙｎｃＭａｒｋ検出ウィンドウ内で複数の位置に対してユークリッド距離メトリックのようなメトリックを計算し、計算されたメトリックをｓｙｎｃＭａｒｋメトリックしきい値と比較する。位置に対して計算されたメトリックがｓｙｎｃＭａｒｋメトリックしきい値を満足する場合、ｓｙｎｃＭａｒｋはその位置に見出されたものと宣言される。計算されたメトリックがｓｙｎｃＭａｒｋメトリックしきい値を満足しない場合、ｓｙｎｃＭａｒｋメトリックしきい値は増分され、データは、この新しいｓｙｎｃＭａｒｋメトリックしきい値を使用してｓｙｎｃＭａｒｋを検出する別の試行のためにディスクから物理的に再読み取りされる。データを再読み取りすることで、付加的な読み取り時間および電力をまねくことになり、またチャネル読み取りスループットを減少させる。
【０００５】
図２に示されるもう１つの技法は、２次ｓｙｎｃＭａｒｋ２４０（ｓｙｎｃＭａｒｋ２またはＳＭ２と呼ばれることが多い）をデータに挿入する。ｓｙｎｃＭａｒｋ検出器が第１のｓｙｎｃＭａｒｋ１２０を検出できない場合、ハードディスク・ドライブは第２のｓｙｎｃＭａｒｋ２４０に依存してデータを探し出し、検出することができる。第１のｓｙｎｃＭａｒｋ１２０および第２のｓｙｎｃＭａｒｋ２４０は通常、固定の長さによって分離される。通常、第１のｓｙｎｃＭａｒｋ１２０および第２のｓｙｎｃＭａｒｋ２４０との間のデータを格納するのに十分なバッファが、失われたｓｙｎｃＭａｒｋのデータを処理中に回復するために使用される。しかし、第２のｓｙｎｃＭａｒｋ２４０はデータに挿入される必要があり、そのためフォーマットの効率を損ない、結果として図１の技法と比較するとデータ容量を低減させることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７，５６１，６４９号
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１０／０１１５２０９号
【特許文献３】米国特許出願公開第２００５／０２４３４５５号
【特許文献４】２００８年１０月３１日に出願した米国特許出願「Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ａ ＳｙｎｃＭａｒｋ ｉｎ ａ Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ」（出願人整理番号０８−０２８３）
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「ＶＬＳＩ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ ｆｏｒ Ｉｔｅｒａｔｉｖｅ Ｄｅｃｏｄｅｒｓ ｉｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌｓ」ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ、Ｖｏｌ．３７、Ｎｏ．２（２００１年３月）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、ハードディスク・ドライブにおいてｓｙｎｃＭａｒｋを検出するための改良された技法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
概して言えば、極値距離メトリックの位置に基づく同期マーク検出のための方法および装置が提供される。同期マークは、磁気媒体に記録されてもよいか、または通信チャネルで受信されてもよい。本発明の１つの態様によれば、同期マークは、受信された信号と、同期マークの読み取り時に予期される受信された信号の理想のバージョンとの間の距離メトリックを計算することであって、距離メトリックは検索ウィンドウ内で複数の位置について計算されることと、検索ウィンドウ内で概ね極値の距離メトリックを決定すること、および概ね極値の距離メトリックの位置に基づいて同期マークを検出することによって、受信された信号から検出される。
【００１０】
１つの実施形態において、同期マークは、距離メトリックがしきい値を下回るなどのような、事前定義された基準を満足する場合に検出される。もう１つの実施形態において、同期マークは、事前定義されたメトリックしきい値Ｔが満足されないときに、概ね極値の距離メトリックの位置を使用して検出される。さらなる実施形態において、同期マークは、事前定義された距離メトリックしきい値を考慮することなく、概ね極値の距離メトリックの位置を使用して検出される。さらにもう１つの実施形態において、概ね極値の距離メトリックは、受信された信号の再読み取りのためのメトリックしきい値Ｔを決定するために使用される。たとえば、受信された信号の再読み取りのためのメトリックしきい値Ｔは、概ね極値の距離メトリックまたは概ね極値の距離メトリックの関数である。
【００１１】
同期マーク検出は、任意で、概ね極値の距離メトリックが第２のしきい値Ｔ２を下回ることを必要条件としてもよい。さまざまなしきい値は、ユーザによって事前定義および／またはプログラムされてもよい。距離メトリックは、受信された信号と受信された信号の理想のバージョンとの間の平方差の和またはユークリッド距離を備えることができる。
【００１２】
本発明と、本発明のさらに多くの特徴および利点は、以下の詳細な説明および図を参照することによってさらに深く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ディスク・ドライブの例示的な標準的記録フォーマットを示す図である。
【図２】ディスク・ドライブの代替の例示的な標準的記録フォーマットを示す図である。
【図３】本発明の特徴を組み入れるディスク・ドライブの例示的な記録フォーマットを示す図である。
【図４】例示的な反復型ハードディスク・ドライブを示す概略ブロック図である。
【図５】本発明の特徴を組み入れるｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセスの例示的な実施態様を説明する流れ図である。
【図６】本発明の特徴を組み入れるｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセスの例示的な実施態様を説明する流れ図である。
【図７】本発明の特徴を組み入れるｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセスの例示的な実施態様を説明する流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、ｓｙｎｃＭａｒｋを検出するための改良された技法を提供する。本発明の１つの態様によれば、同期マークは、検索ウィンドウ内で複数の位置について距離メトリックを計算することによって受信された信号から検出される。同期マークは、極値距離メトリックの位置に基づいて検出される。１つの例示的な実施形態において、同期マークは、事前定義されたメトリックしきい値が満足されないときに、極値距離メトリックの位置を使用して検出される。もう１つの実施形態において、同期マークは、事前定義されたメトリックしきい値を考慮することなく、極値距離メトリックの位置を使用して検出される。さらにもう１つの例示的な実施形態において、極値距離メトリックは、受信された信号の再読み取りのための事前定義されたメトリックしきい値として使用される。本発明は本明細書において例示的なハードディスク・ドライブのコンテキストで説明されるが、本発明は、ユーザデータ内に埋め込まれている１つまたは複数の同期マークの検出を必要とする任意のシステムにおいて採用されてもよい。
【００１５】
本発明は、距離メトリックと１つまたは複数の対応するしきい値との比較に基づいて同期マークを検出するための複数の既存の技法を改良する。距離メトリックを使用する適切な同期マーク検出技法の説明については、たとえば、それぞれ参照により本明細書に引用した「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｍａｒｋ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ＤＣ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ」と題する米国特許第７，５６１，６４９号明細書、および「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ａ ＳｙｎｃＭａｒｋ ｉｎ ａ Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ」と題する米国特許出願公開第２０１０／０１１５２０９号明細書を参照されたい。
【００１６】
上記で説明されるように、図１および図２は、ディスク・ドライブの例示的な標準的記録フォーマットを示す。図３は、本発明の特徴を組み入れるディスク・ドライブの代替の記録フォーマット３００を示す。図３に示されるように、開示される記録フォーマット３００は、図１と同様に、埋め込まれたサーボ情報の次のセットの始まりを識別するサーボ・アドレス・マーク（ＳＡＭ）パターン１１０、および第１のｓｙｎｃＭａｒｋパターン１２０を含む。
【００１７】
後段において説明されるように、第１のｓｙｎｃＭａｒｋパターン１２０は、ビット・インデックスｋ１およびｋ２の間の検索ウィンドウ３２０内にあるものと予期される。ビット・インデックスｋ１およびｋ２の位置は、ＳＡＭからの距離、または収集（ＡＣＱ）の終わりに基づいて決定されてもよい。ＡＣＱは、プリアンブル２Ｔパターン上で生じ、ＡＣＱの終わりは、２Ｔパターン上で実際のｓｙｎｃＭａｒｋ位置の前にある必要がある。ｓｙｎｃＭａｒｋの検索ウィンドウは、ＡＣＱの終わりから開始して、プログラムされたクロック周期の数だけ継続する。２Ｔパターンおよびプリアンブルの説明については、たとえば、「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ」と題する米国特許出願公開第２００５／０２４３４５５号明細書を参照されたい。
【００１８】
加えて、開示される記録フォーマット３００は、任意で、セクタの終わりに第２のｓｙｎｃＭａｒｋパターン３３０を含み、ここでポストアンブル・パターン１３０は通常、図１のフォーマットであることが予期される。第２のｓｙｎｃＭａｒｋパターン３３０は、検索ウィンドウ３４０内にあるものと予期される。このように、開示される記録フォーマット３００は、第１のｓｙｎｃＭａｒｋパターン１２０がハードディスク・ドライブに見逃される場合、第２のｓｙｎｃＭａｒｋパターン３３０が検出されるようにすることができる。したがって、データの回復は、図１のフォーマットと比較してデータ容量を減少させることなく、処理中に達成されうる。２つのｓｙｎｃＭａｒｋ１２０、３３０の分離は、ｓｙｎｃＭａｒｋの検出が失敗する原因となるメディアの障害その他の要因に対する確かな保護をもたらす。
【００１９】
ハードディスク・ドライブ・コーダ／デコーダ（コーデック）は通常、複数の復号化反復のために受信された信号および検出されたデータの完全なセクタを保持することができる。復号化プロセスは通常、既知の方法で検出および復号化の複数の段階を伴う。
【００２０】
本発明は本明細書において、各々の実施形態が図５〜図７に関連して説明される図３の記録フォーマット３００のコンテキストで説明されるが、本発明は、当業者には明らかであるように、図１〜図３に示される例示的な記録フォーマット（および追加の記録フォーマット）のいずれかで実施されてもよい。
【００２１】
図４は、例示的な反復型ハードディスク・ドライブ４００を示す概略ブロック図である。図４に示されるように、アナログおよびデジタルフロントエンド４０５は、等化サンプルＹを生成する。たとえば、等化サンプルＹは、有限インパルス応答（ＦＩＲ：ｆｉｎｉｔｅ ｉｍｐｕｌｓｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタリングの後に取得されてもよい。標準的な反復型復号化技法の詳細な説明については、たとえば、参照により本明細書に引用した「ＶＬＳＩ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ ｆｏｒ Ｉｔｅｒａｔｉｖｅ Ｄｅｃｏｄｅｒｓ ｉｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌｓ」ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ、Ｖｏｌ．３７、Ｎｏ．２（２００１年３月）を参照されたい。
【００２２】
ソフト・チャネル検出器４２０は、等化サンプルＹを処理し、各Ｙサンプルについて一連の信頼性情報を、対数尤度比（ＬＬＲ：ｌｏｇ ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ ｒａｔｉｏ）のような、軟ビット判定の形態で生成する。ＬＬＲ値は、既知の反復の方法で、ＬＰＤＣデコーダ４３０によって処理されて、硬判定および軟判定を生成する。硬判定は、硬判定バッファ４４０に格納される。一般に、硬ビット判定は、それぞれの検出器およびデコーダの軟出力（ＬＬＲ）値に密接な関連がある。同様に、検出器およびデコーダ出力ＬＬＲ値の大きさは、硬ビット判定の信頼性の指標となる。
【００２３】
上記で示されているように、復号化プロセスは通常、既知の方法で、検出および復号化の複数の段階を伴う。ＬＤＰＣデコーダ４３０はローカル反復を採用し、ＬＤＰＣデコーダとソフト・チャネル検出器４２０の間では、復号化がＬＤＰＣデコーダのローカル反復内で収束しない場合、グローバル反復が採用される。グローバル反復ごとに、デコーダの軟出力（ＬＬＲ）は、別の一巡の検出のために検出器に返送される。
【００２４】
図５は、本発明の特徴を組み入れるｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセス５００の例示的な実施態様を説明する流れ図である。概して言えば、図５の例示のｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセス５００は、最も低い距離メトリックを有する検索ウィンドウ内の位置を記憶し、事前定義されたしきい値Ｔが満足されない場合にこの位置を使用してｓｙｎｃＭａｒｋを確立する。
【００２５】
図５に示されるように、ｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセス５００は最初に、検索ウィンドウ３２０のビット・インデックス・レンジ［ｋ１，ｋ２］にわたりステップ５１０の間、ビット・インデックスｔを増分する。その後、例示のｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセス５００は、ステップ５２０の間に、受信された等化信号サンプルｒｉについて、受信されたサンプル｛ｒｉ−Ｌ＋１，ｒｉ−Ｌ＋２，．．．，ｒｉ｝のブロックと同期マーク
【数１】
を読み取るときに予期される理想的なサンプルのブロックとの間の、サイクルｉにおけるＳｙｎｃＭａｒｋ検出器メトリック値Ｍｔを以下のように計算する、
【数２】
ここでＬは同期マークの長さである。本明細書において使用される場合、「極値距離メトリック」という用語は、最小または最大の距離メトリックを含むものとする。式（１）の定義が距離メトリックに使用される場合、ｓｙｎｃＭａｒｋを検出するために最小距離メトリックが採用される。しかし、式（１）の定義の否定のバージョンが距離メトリックに使用される場合、ｓｙｎｃＭａｒｋを検出するために最大距離メトリックが採用される。平方差の和またはユークリッド距離のような、ＳｙｎｃＭａｒｋ検出器メトリック値を計算する適切な技法のさらに詳細な説明については、たとえば参照により本明細書に引用したものとする米国特許第７，５６１，６４９号明細書を参照されたい。ステップ５３０の間に、ビット・インデックスが、検索ウィンドウ３２０の第１の位置であるｋ１と等しいかどうかを決定するためにテストが実行される。ステップ５３０の間に、ビット・インデックスがｋ１と等しいと決定される場合、ステップ５４０の間に、ＭｍｉｎがＭｋ１に初期化される。しかし、ステップ５３０の間に、ビット・インデックスがｋ１と等しくないと決定される場合、ステップ５５０の間に、Ｍｍｉｎが（Ｍｍｉｎ，Ｍｔ）の低いほうに設定され、新しいＭｍｉｎに対応するビット・インデックスｋ＊もまた記録される。
【００２６】
ステップ５６０の間に、Ｍｔが事前定義されたしきい値Ｔを満足するかどうかを決定するためにさらなるテストが実行される。例示的な実施形態において、Ｍｔがしきい値Ｔを下回る場合、しきい値Ｔは「満足される」ものと考えられることに留意されたい。代替的な実施形態において、Ｍｔがしきい値Ｔを上回る場合、しきい値Ｔは「満足される」ものと考えられる。ステップ５６０の間に、Ｍｔが事前定義されたしきい値Ｔを満足することが決定される場合、ステップ５６５の間にＳｙｎｃＭａｒｋがｔにおいて見出され、それに応じて信号は再構成される。しかし、ステップ５６０の間に、Ｍｔが事前定義されたしきい値Ｔを満足しないことが決定される場合、ステップ５７０の間に、ビット・インデックスｔが、検索ウィンドウ３２０の最終位置であるｋ２と等しいかどうかを決定するためにさらなるテストが実行される。
【００２７】
ステップ５７０の間に、ビット・インデックスがｋ２と等しくないと決定される場合、プログラム制御はステップ５１０に戻り、上記で説明される方法で続行する。しかし、ステップ５７０の間に、ビット・インデックスがｋ２と等しいと決定される場合、ステップ５８０の間にＳｙｎｃＭａｒｋ発見信号が生成され、信号はｋ＊における検出されたＳｙｎｃＭａｒｋの位置に基づいて再構成される。図５の例示的な実施形態において示されるように、ステップ５８０は任意で、Ｍｍｉｎの値が第２のしきい値Ｔ２を下回ることを必要条件としてもよい。このようにして、最小距離メトリックＭｍｉｎが高すぎてｓｙｎｃＭａｒｋを検出することができない場合、読み取り障害が宣言されてもよい。次いで、データはディスクから物理的に再読み取りされてもよく、プロセス５００を使用してｓｙｎｃＭａｒｋを検出する別の試行が実行されてもよい。任意で、ｓｙｎｃＭａｒｋメトリックしきい値Ｔは、データが物理的に再読み取りされるときに増分されてもよい。
【００２８】
しきい値ＴおよびＴ２のうちの１つまたは複数は、ユーザによって事前定義／またはプログラム可能であってもよいことに留意されたい。距離メトリックＭｔがしきい値Ｔを満足する代替的な実施形態において、ＭｔがＴよりも大きい場合、ステップ５８０は任意で、Ｍｍｉｎの値が第２のしきい値Ｔ２を上回ることを必要条件としてもよい。この場合、ステップ５５０における最小操作は、最大操作に置き換えられる。言い換えれば、次いでｓｙｎｃＭａｒｋが最大距離メトリックに基づいて決定される。
【００２９】
図６は、本発明の特徴を組み入れるｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセス６００の例示的な代替的実施態様を説明する流れ図である。概して言えば、図６の例示のｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセス６００は、最も低い距離メトリックを有する検索ウィンドウ内の位置を使用して、事前定義された最小距離しきい値Ｔには関係なく、ｓｙｎｃＭａｒｋを確立する。
【００３０】
図６に示されるように、ｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセス６００は最初に、検索ウィンドウ３２０のビット・インデックス・レンジ［ｋ１，ｋ２］にわたりステップ６１０の間、ビット・インデックスｔを増分する。その後、例示のｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセス６００は、図５のステップ５２０と類似する方法で、ステップ６２０の間、ＳｙｎｃＭａｒｋ検出器メトリック値Ｍｔを計算する。
【００３１】
ステップ６３０の間に、ビット・インデックスが、検索ウィンドウ３２０の第１の位置であるｋ１と等しいかどうかを決定するためにテストが実行される。ステップ６３０の間に、ビット・インデックスがｋ１と等しいと決定される場合、ステップ６４０の間に、ＭｍｉｎがＭｋ１に初期化される。しかし、ステップ６３０の間に、ビット・インデックスがｋ１と等しくないと決定される場合、ステップ６５０の間に、Ｍｍｉｎが（Ｍｍｉｎ，Ｍｔ）の低いほうに設定され、Ｍｍｉｎに対応するビット・インデックスｋ＊もまた記録される。
【００３２】
ステップ６７０の間に、ビット・インデックスが、検索ウィンドウ３２０の最終位置であるｋ２と等しいかどうかを決定するためにさらなるテストが実行される。ステップ６７０の間に、ビット・インデックスがｋ２と等しくないと決定される場合、プログラム制御はステップ６１０に戻り、上記で説明される方法で続行する。しかし、ステップ６７０の間に、ビット・インデックスがｋ２と等しいと決定される場合、ステップ６８０の間にＳｙｎｃＭａｒｋ発見信号が生成され、信号はｋ＊における検出されたＳｙｎｃＭａｒｋ位置に基づいて再構成される。図６の例示的な実施形態において示されるように、ステップ６８０は任意で、Ｍｍｉｎの値が第２のしきい値Ｔ２を下回ることを必要条件としてもよい。このようにして、最小距離メトリックＭｍｉｎが高すぎてｓｙｎｃＭａｒｋを検出することができない場合、読み取り障害が宣言されてもよい。この場合、ｓｙｎｃＭａｒｋを検出する別の試行が、図５と合わせて説明されるように、ディスクから物理的にデータを再読み取りすることによって実行されてもよい。
【００３３】
しきい値ＴおよびＴ２のうちの１つまたは複数は、ユーザによって事前定義またはプログラム可能であってもよいことに留意されたい。代替的な実施形態において、距離メトリックの異なる計算により、ステップ６５０における最小操作は最大操作に置き換えられ、ステップ６８０は任意で、Ｍｍｉｎの値が第２のしきい値Ｔ２を上回ることを必要条件としてもよい。この場合、ｓｙｎｃＭａｒｋが最大距離メトリックに基づいて決定される。
【００３４】
図７は、本発明の特徴を組み入れるｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセス７００のもう１つの代替的実施態様を説明する流れ図である。概して言えば、図７の例示的なｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセス７００は、最小距離メトリックを、（たとえば、従来のｓｙｎｃＭａｒｋ検出障害に続く）受信された信号の再読み取りのための事前定義されたメトリックしきい値として動的に使用する。たとえば、次の読み取りサイクルのしきい値は、最小距離メトリックＭｍｉｎに設定されてもよいか、もしくは最小距離メトリックＭｍｉｎに倍率を乗算した値、またはオフセット値を加算した値に設定されてもよい。倍率およびオフセット値は、任意で、ユーザによって事前定義されるかまたはプログラム可能であってもよい。
【００３５】
図７に示されるように、ｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセス７００は最初に、検索ウィンドウ３２０のビット・インデックス・レンジ［ｋ１，ｋ２］にわたりステップ７１０の間、ビット・インデックスｔを増分する。その後、例示のｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセス７００は、図５のステップ５２０と類似する方法で、ステップ７２０の間、ＳｙｎｃＭａｒｋ検出器メトリック値Ｍｔを計算する。
【００３６】
ステップ７３０の間に、Ｍｔが事前定義されたしきい値Ｔを満足するかどうかを決定するためにテストが実行される。ステップ７３０の間に、Ｍｔが事前定義されたしきい値Ｔを満足することが決定される場合、ステップ７４０の間にＳｙｎｃＭａｒｋがｔにおいて見出され、それに応じて信号は再構成される。しかし、ステップ７３０の間に、Ｍｔが事前定義されたしきい値Ｔを満足しないことが決定される場合、ステップ７５０の間に、ビット・インデックスが、検索ウィンドウ３２０の第１の位置であるｋ１と等しいかどうかを決定するためにさらなるテストが実行される。
【００３７】
ステップ７５０の間に、ビット・インデックスがｋ１と等しいと決定される場合、ステップ７６０の間に、ＭｍｉｎがＭｋ１に初期化される。しかし、ステップ７５０の間に、ビット・インデックスがｋ１と等しくないと決定される場合、ステップ７７０の間に、Ｍｍｉｎは（Ｍｍｉｎ，Ｍｔ）の低いほうに設定される。任意で、Ｍｍｉｎに対応するビット・インデックスｋ＊もまた記録されてもよい。
【００３８】
ステップ７８０の間に、ビット・インデックスが、検索ウィンドウ３２０の最終位置であるｋ２と等しいかどうかを決定するためにさらなるテストが実行される。ステップ７８０の間に、ビット・インデックスがｋ２と等しくないと決定される場合、プログラム制御はステップ７１０に戻り、上記で説明される方法で続行する。しかし、ステップ７８０の間に、ビット・インデックスがｋ２と等しいと決定される場合、ステップ７９０の間に、しきい値Ｔはディスクの再読み取りのためにＭｍｉｎに設定される。代替的な実施形態において、しきい値Ｔは、次の読み取りサイクルのＭｍｉｎの関数として設定されてもよく、たとえば、最小距離メトリックＭｍｉｎに倍率を乗算した値、またはオフセット値を加算した値に等しく設定されてもよい。倍率およびオフセット値は、任意で、ユーザによって事前定義されるかまたはプログラム可能であってもよい。代替的な実施形態において、追加のステップが加えられてもよい。ディスクの再読み取りのための新しく計算されたしきい値Ｔが第２のしきい値Ｔ２を上回る場合、新しいしきい値ＴはＴ２に設定される。最小距離メトリックはこの例示的な実施形態について使用されるが、図５および図６と合わせて上記で説明されるように、最大距離メトリックも採用されてもよい。
【００３９】
たとえばセクタの終わりに第２のＳｙｎｃＭａｒｋを使用する改良された検出技法のさらに詳細な説明については、たとえば参照により本明細書に引用した２００８年１０月３１日に出願した「Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ａ ＳｙｎｃＭａｒｋ ｉｎ ａ Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ」と題する米国特許出願（整理番号０８−０２８３）を参照されたい。
【００４０】
その他の同期マーク検出技法の説明については、たとえば、「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ」と題する米国特許出願公開第２００５／０２４３４５５号明細書を参照されたい。
【００４１】
結論
本発明の例示的な実施形態はデジタル論理ブロックに関して説明されてきたが、当業者には明らかなように、さまざまな機能が、ソフトウェア・プログラム、回路要素または状態機械によるハードウェア、またはソフトウェアおよびハードウェアの組み合わせで処理ステップとしてデジタル領域において実施されてもよい。そのようなソフトウェアは、たとえば、デジタル信号プロセッサ、マイクロ・コントローラ、または汎用コンピュータにおいて採用されてもよい。そのようなハードウェアおよびソフトウェアは、集積回路内で実施される回路内で具現されてもよい。
【００４２】
したがって、本発明の機能は、それらの方法を実施するための方法および装置の形態で具現されうる。本発明の１つまたは複数の態様は、たとえば、記憶媒体に格納されるか、マシンにロードおよび／または実行されるか、もしくは一部の伝送媒体を介して伝送されるかにかかわらず、プログラム・コードの形態で具現されてもよく、プログラム・コードがコンピュータのようなマシンによってロードおよび実行される場合、マシンは本発明を実施するための装置となる。汎用プロセッサで実施される場合、プログラム・コード・セグメントは、プロセッサと結合して、特定の論理回路と同様に動作するデバイスを提供する。本発明は、集積回路、デジタル信号プロセッサ、マイクロ・プロセッサ、およびマイクロ・コントローラのうちの１つまたは複数で実施されてもよい。
【００４３】
複数の同一のチップが通常、ウェハーの表面上に反復パターンで形成される。各チップは、本明細書において説明されるデバイスを含み、その他の構造体または回路を含むことができる。個々のチップは、ウェハーから切り取られるかまたは切り離され、次いで集積回路としてパッケージングされる。当業者であれば、ウェハーを切り離してチップをパッケージングし、集積回路を作成する方法を知っているであろう。そのように製造された集積回路は、本発明の一部であると見なされる。
【００４４】
本明細書において述べてきた実施形態および変形は、本発明の理念を示したものに過ぎず、当業者により本発明の範囲および精神を逸脱することなくさまざまな変更が実施されうることを理解されたい。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同期マーク（ｓｙｎｃＭａｒｋ）検出のための技法に関し、さらに具体的には、極値距離メトリックの位置を使用してｓｙｎｃＭａｒｋを検出するための技法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスク・ドライブのようなストレージ・システムは、通常、複数の同心のデータ・トラックを備える１つもしくは複数のディスクまたはその他の記憶媒体を含む。変換器は通常、書き込みまたは読み取り操作中に目的のトラック上に配置される。サーボ・ヘッド位置情報は通常、ディスクに記録される。図１に示される、ディスク・ドライブの１つの一般的な記録フォーマット１００は、埋め込まれたサーボ情報の次のセットの始まりを識別するサーボ・アドレス・マーク（ＳＡＭ：ｓｅｒｖｏ ａｄｄｒｅｓｓ ｍａｒｋ）パターン１１０、ならびに記録されたデータ１４０の前のｓｙｎｃＭａｒｋパターン１２０および後のポストアンブル・パターン１３０を含む。
【０００３】
通常、サーボ復調器は、直前に検出されたＳＡＭに基づいてＳＡＭパターンの検索を開始すべき場所を決定する。通常、サーボ復調器は、直前に検出されたＳＡＭのタイミングに基づく時間ウィンドウ中にＳＡＭを検索する。ＳＡＭが検出されると、ＳＡＭとｓｙｎｃＭａｒｋとの間隔は通常、高精度で認識されている。したがって、ｓｙｎｃＭａｒｋロケーション検出器は通常、比較的小さいウィンドウ内でｓｙｎｃＭａｒｋを検索することができる。ｓｙｎｃＭａｒｋが識別されると、ｓｙｎｃＭａｒｋロケーション検出器は、記録トラック内のデータ・セクションが位置する場所を決定することができる。ｓｙｎｃＭａｒｋ検出器は、たとえば、ｓｙｎｃＭａｒｋのリードバック信号が破損しているか、またはｓｙｎｃＭａｒｋ検出器の許容範囲を超えて歪んでいる信号障害により、ｓｙｎｃＭａｒｋを検出することができない場合もある。
【０００４】
ｓｙｎｃＭａｒｋの検出を向上させるために、多数の技法が提案または提唱されてきた。たとえば、それぞれ参照により本明細書に引用した「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｍａｒｋ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ＤＣ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ」と題する米国特許第７，５６１，６４９号明細書、および「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ａ ＳｙｎｃＭａｒｋ ｉｎ ａ Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ」と題する米国特許出願公開第２０１０／０１１５２０９号明細書を参照されたい。１つの技法は、ｓｙｎｃＭａｒｋ検出ウィンドウ内で複数の位置に対してユークリッド距離メトリックのようなメトリックを計算し、計算されたメトリックをｓｙｎｃＭａｒｋメトリックしきい値と比較する。位置に対して計算されたメトリックがｓｙｎｃＭａｒｋメトリックしきい値を満足する場合、ｓｙｎｃＭａｒｋはその位置に見出されたものと宣言される。計算されたメトリックがｓｙｎｃＭａｒｋメトリックしきい値を満足しない場合、ｓｙｎｃＭａｒｋメトリックしきい値は増分され、データは、この新しいｓｙｎｃＭａｒｋメトリックしきい値を使用してｓｙｎｃＭａｒｋを検出する別の試行のためにディスクから物理的に再読み取りされる。データを再読み取りすることで、付加的な読み取り時間および電力をまねくことになり、またチャネル読み取りスループットを減少させる。
【０００５】
図２に示されるもう１つの技法は、２次ｓｙｎｃＭａｒｋ２４０（ｓｙｎｃＭａｒｋ２またはＳＭ２と呼ばれることが多い）をデータに挿入する。ｓｙｎｃＭａｒｋ検出器が第１のｓｙｎｃＭａｒｋ１２０を検出できない場合、ハードディスク・ドライブは第２のｓｙｎｃＭａｒｋ２４０に依存してデータを探し出し、検出することができる。第１のｓｙｎｃＭａｒｋ１２０および第２のｓｙｎｃＭａｒｋ２４０は通常、固定の長さによって分離される。通常、第１のｓｙｎｃＭａｒｋ１２０および第２のｓｙｎｃＭａｒｋ２４０との間のデータを格納するのに十分なバッファが、失われたｓｙｎｃＭａｒｋのデータを処理中に回復するために使用される。しかし、第２のｓｙｎｃＭａｒｋ２４０はデータに挿入される必要があり、そのためフォーマットの効率を損ない、結果として図１の技法と比較するとデータ容量を低減させることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７，５６１，６４９号
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１０／０１１５２０９号
【特許文献３】米国特許出願公開第２００５／０２４３４５５号
【特許文献４】２００８年１０月３１日に出願した米国特許出願「Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ａ ＳｙｎｃＭａｒｋ ｉｎ ａ Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ」（出願人整理番号０８−０２８３）
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「ＶＬＳＩ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ ｆｏｒ Ｉｔｅｒａｔｉｖｅ Ｄｅｃｏｄｅｒｓ ｉｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌｓ」ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ、Ｖｏｌ．３７、Ｎｏ．２（２００１年３月）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、ハードディスク・ドライブにおいてｓｙｎｃＭａｒｋを検出するための改良された技法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
概して言えば、極値距離メトリックの位置に基づく同期マーク検出のための方法および装置が提供される。同期マークは、磁気媒体に記録されてもよいか、または通信チャネルで受信されてもよい。本発明の１つの態様によれば、同期マークは、受信された信号と、同期マークの読み取り時に予期される受信された信号の理想のバージョンとの間の距離メトリックを計算することであって、距離メトリックは検索ウィンドウ内で複数の位置について計算されることと、検索ウィンドウ内で概ね極値の距離メトリックを決定すること、および概ね極値の距離メトリックの位置に基づいて同期マークを検出することによって、受信された信号から検出される。
【００１０】
１つの実施形態において、同期マークは、距離メトリックがしきい値を下回るなどのような、事前定義された基準を満足する場合に検出される。もう１つの実施形態において、同期マークは、事前定義されたメトリックしきい値Ｔが満足されないときに、概ね極値の距離メトリックの位置を使用して検出される。さらなる実施形態において、同期マークは、事前定義された距離メトリックしきい値を考慮することなく、概ね極値の距離メトリックの位置を使用して検出される。さらにもう１つの実施形態において、概ね極値の距離メトリックは、受信された信号の再読み取りのためのメトリックしきい値Ｔを決定するために使用される。たとえば、受信された信号の再読み取りのためのメトリックしきい値Ｔは、概ね極値の距離メトリックまたは概ね極値の距離メトリックの関数である。
【００１１】
同期マーク検出は、任意で、概ね極値の距離メトリックが第２のしきい値Ｔ２を下回ることを必要条件としてもよい。さまざまなしきい値は、ユーザによって事前定義および／またはプログラムされてもよい。距離メトリックは、受信された信号と受信された信号の理想のバージョンとの間の平方差の和またはユークリッド距離を備えることができる。
【００１２】
本発明と、本発明のさらに多くの特徴および利点は、以下の詳細な説明および図を参照することによってさらに深く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ディスク・ドライブの例示的な標準的記録フォーマットを示す図である。
【図２】ディスク・ドライブの代替の例示的な標準的記録フォーマットを示す図である。
【図３】本発明の特徴を組み入れるディスク・ドライブの例示的な記録フォーマットを示す図である。
【図４】例示的な反復型ハードディスク・ドライブを示す概略ブロック図である。
【図５】本発明の特徴を組み入れるｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセスの例示的な実施態様を説明する流れ図である。
【図６】本発明の特徴を組み入れるｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセスの例示的な実施態様を説明する流れ図である。
【図７】本発明の特徴を組み入れるｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセスの例示的な実施態様を説明する流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、ｓｙｎｃＭａｒｋを検出するための改良された技法を提供する。本発明の１つの態様によれば、同期マークは、検索ウィンドウ内で複数の位置について距離メトリックを計算することによって受信された信号から検出される。同期マークは、極値距離メトリックの位置に基づいて検出される。１つの例示的な実施形態において、同期マークは、事前定義されたメトリックしきい値が満足されないときに、極値距離メトリックの位置を使用して検出される。もう１つの実施形態において、同期マークは、事前定義されたメトリックしきい値を考慮することなく、極値距離メトリックの位置を使用して検出される。さらにもう１つの例示的な実施形態において、極値距離メトリックは、受信された信号の再読み取りのための事前定義されたメトリックしきい値として使用される。本発明は本明細書において例示的なハードディスク・ドライブのコンテキストで説明されるが、本発明は、ユーザデータ内に埋め込まれている１つまたは複数の同期マークの検出を必要とする任意のシステムにおいて採用されてもよい。
【００１５】
本発明は、距離メトリックと１つまたは複数の対応するしきい値との比較に基づいて同期マークを検出するための複数の既存の技法を改良する。距離メトリックを使用する適切な同期マーク検出技法の説明については、たとえば、それぞれ参照により本明細書に引用した「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｍａｒｋ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ＤＣ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ」と題する米国特許第７，５６１，６４９号明細書、および「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ａ ＳｙｎｃＭａｒｋ ｉｎ ａ Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ」と題する米国特許出願公開第２０１０／０１１５２０９号明細書を参照されたい。
【００１６】
上記で説明されるように、図１および図２は、ディスク・ドライブの例示的な標準的記録フォーマットを示す。図３は、本発明の特徴を組み入れるディスク・ドライブの代替の記録フォーマット３００を示す。図３に示されるように、開示される記録フォーマット３００は、図１と同様に、埋め込まれたサーボ情報の次のセットの始まりを識別するサーボ・アドレス・マーク（ＳＡＭ）パターン１１０、および第１のｓｙｎｃＭａｒｋパターン１２０を含む。
【００１７】
後段において説明されるように、第１のｓｙｎｃＭａｒｋパターン１２０は、ビット・インデックスｋ１およびｋ２の間の検索ウィンドウ３２０内にあるものと予期される。ビット・インデックスｋ１およびｋ２の位置は、ＳＡＭからの距離、または収集（ＡＣＱ）の終わりに基づいて決定されてもよい。ＡＣＱは、プリアンブル２Ｔパターン上で生じ、ＡＣＱの終わりは、２Ｔパターン上で実際のｓｙｎｃＭａｒｋ位置の前にある必要がある。ｓｙｎｃＭａｒｋの検索ウィンドウは、ＡＣＱの終わりから開始して、プログラムされたクロック周期の数だけ継続する。２Ｔパターンおよびプリアンブルの説明については、たとえば、「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ」と題する米国特許出願公開第２００５／０２４３４５５号明細書を参照されたい。
【００１８】
加えて、開示される記録フォーマット３００は、任意で、セクタの終わりに第２のｓｙｎｃＭａｒｋパターン３３０を含み、ここでポストアンブル・パターン１３０は通常、図１のフォーマットであることが予期される。第２のｓｙｎｃＭａｒｋパターン３３０は、検索ウィンドウ３４０内にあるものと予期される。このように、開示される記録フォーマット３００は、第１のｓｙｎｃＭａｒｋパターン１２０がハードディスク・ドライブに見逃される場合、第２のｓｙｎｃＭａｒｋパターン３３０が検出されるようにすることができる。したがって、データの回復は、図１のフォーマットと比較してデータ容量を減少させることなく、処理中に達成されうる。２つのｓｙｎｃＭａｒｋ１２０、３３０の分離は、ｓｙｎｃＭａｒｋの検出が失敗する原因となるメディアの障害その他の要因に対する確かな保護をもたらす。
【００１９】
ハードディスク・ドライブ・コーダ／デコーダ（コーデック）は通常、複数の復号化反復のために受信された信号および検出されたデータの完全なセクタを保持することができる。復号化プロセスは通常、既知の方法で検出および復号化の複数の段階を伴う。
【００２０】
本発明は本明細書において、各々の実施形態が図５〜図７に関連して説明される図３の記録フォーマット３００のコンテキストで説明されるが、本発明は、当業者には明らかであるように、図１〜図３に示される例示的な記録フォーマット（および追加の記録フォーマット）のいずれかで実施されてもよい。
【００２１】
図４は、例示的な反復型ハードディスク・ドライブ４００を示す概略ブロック図である。図４に示されるように、アナログおよびデジタルフロントエンド４０５は、等化サンプルＹを生成する。たとえば、等化サンプルＹは、有限インパルス応答（ＦＩＲ：ｆｉｎｉｔｅ ｉｍｐｕｌｓｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタリングの後に取得されてもよい。標準的な反復型復号化技法の詳細な説明については、たとえば、参照により本明細書に引用した「ＶＬＳＩ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ ｆｏｒ Ｉｔｅｒａｔｉｖｅ Ｄｅｃｏｄｅｒｓ ｉｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌｓ」ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ、Ｖｏｌ．３７、Ｎｏ．２（２００１年３月）を参照されたい。
【００２２】
ソフト・チャネル検出器４２０は、等化サンプルＹを処理し、各Ｙサンプルについて一連の信頼性情報を、対数尤度比（ＬＬＲ：ｌｏｇ ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ ｒａｔｉｏ）のような、軟ビット判定の形態で生成する。ＬＬＲ値は、既知の反復の方法で、ＬＰＤＣデコーダ４３０によって処理されて、硬判定および軟判定を生成する。硬判定は、硬判定バッファ４４０に格納される。一般に、硬ビット判定は、それぞれの検出器およびデコーダの軟出力（ＬＬＲ）値に密接な関連がある。同様に、検出器およびデコーダ出力ＬＬＲ値の大きさは、硬ビット判定の信頼性の指標となる。
【００２３】
上記で示されているように、復号化プロセスは通常、既知の方法で、検出および復号化の複数の段階を伴う。ＬＤＰＣデコーダ４３０はローカル反復を採用し、ＬＤＰＣデコーダとソフト・チャネル検出器４２０の間では、復号化がＬＤＰＣデコーダのローカル反復内で収束しない場合、グローバル反復が採用される。グローバル反復ごとに、デコーダの軟出力（ＬＬＲ）は、別の一巡の検出のために検出器に返送される。
【００２４】
図５は、本発明の特徴を組み入れるｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセス５００の例示的な実施態様を説明する流れ図である。概して言えば、図５の例示のｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセス５００は、最も低い距離メトリックを有する検索ウィンドウ内の位置を記憶し、事前定義されたしきい値Ｔが満足されない場合にこの位置を使用してｓｙｎｃＭａｒｋを確立する。
【００２５】
図５に示されるように、ｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセス５００は最初に、検索ウィンドウ３２０のビット・インデックス・レンジ［ｋ１，ｋ２］にわたりステップ５１０の間、ビット・インデックスｔを増分する。その後、例示のｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセス５００は、ステップ５２０の間に、受信された等化信号サンプルｒｉについて、受信されたサンプル｛ｒｉ−Ｌ＋１，ｒｉ−Ｌ＋２，．．．，ｒｉ｝のブロックと同期マーク
【数１】
を読み取るときに予期される理想的なサンプルのブロックとの間の、サイクルｉにおけるＳｙｎｃＭａｒｋ検出器メトリック値Ｍｔを以下のように計算する、
【数２】
ここでＬは同期マークの長さである。本明細書において使用される場合、「極値距離メトリック」という用語は、最小または最大の距離メトリックを含むものとする。式（１）の定義が距離メトリックに使用される場合、ｓｙｎｃＭａｒｋを検出するために最小距離メトリックが採用される。しかし、式（１）の定義の否定のバージョンが距離メトリックに使用される場合、ｓｙｎｃＭａｒｋを検出するために最大距離メトリックが採用される。平方差の和またはユークリッド距離のような、ＳｙｎｃＭａｒｋ検出器メトリック値を計算する適切な技法のさらに詳細な説明については、たとえば参照により本明細書に引用したものとする米国特許第７，５６１，６４９号明細書を参照されたい。ステップ５３０の間に、ビット・インデックスが、検索ウィンドウ３２０の第１の位置であるｋ１と等しいかどうかを決定するためにテストが実行される。ステップ５３０の間に、ビット・インデックスがｋ１と等しいと決定される場合、ステップ５４０の間に、ＭｍｉｎがＭｋ１に初期化される。しかし、ステップ５３０の間に、ビット・インデックスがｋ１と等しくないと決定される場合、ステップ５５０の間に、Ｍｍｉｎが（Ｍｍｉｎ，Ｍｔ）の低いほうに設定され、新しいＭｍｉｎに対応するビット・インデックスｋ＊もまた記録される。
【００２６】
ステップ５６０の間に、Ｍｔが事前定義されたしきい値Ｔを満足するかどうかを決定するためにさらなるテストが実行される。例示的な実施形態において、Ｍｔがしきい値Ｔを下回る場合、しきい値Ｔは「満足される」ものと考えられることに留意されたい。代替的な実施形態において、Ｍｔがしきい値Ｔを上回る場合、しきい値Ｔは「満足される」ものと考えられる。ステップ５６０の間に、Ｍｔが事前定義されたしきい値Ｔを満足することが決定される場合、ステップ５６５の間にＳｙｎｃＭａｒｋがｔにおいて見出され、それに応じて信号は再構成される。しかし、ステップ５６０の間に、Ｍｔが事前定義されたしきい値Ｔを満足しないことが決定される場合、ステップ５７０の間に、ビット・インデックスｔが、検索ウィンドウ３２０の最終位置であるｋ２と等しいかどうかを決定するためにさらなるテストが実行される。
【００２７】
ステップ５７０の間に、ビット・インデックスがｋ２と等しくないと決定される場合、プログラム制御はステップ５１０に戻り、上記で説明される方法で続行する。しかし、ステップ５７０の間に、ビット・インデックスがｋ２と等しいと決定される場合、ステップ５８０の間にＳｙｎｃＭａｒｋ発見信号が生成され、信号はｋ＊における検出されたＳｙｎｃＭａｒｋの位置に基づいて再構成される。図５の例示的な実施形態において示されるように、ステップ５８０は任意で、Ｍｍｉｎの値が第２のしきい値Ｔ２を下回ることを必要条件としてもよい。このようにして、最小距離メトリックＭｍｉｎが高すぎてｓｙｎｃＭａｒｋを検出することができない場合、読み取り障害が宣言されてもよい。次いで、データはディスクから物理的に再読み取りされてもよく、プロセス５００を使用してｓｙｎｃＭａｒｋを検出する別の試行が実行されてもよい。任意で、ｓｙｎｃＭａｒｋメトリックしきい値Ｔは、データが物理的に再読み取りされるときに増分されてもよい。
【００２８】
しきい値ＴおよびＴ２のうちの１つまたは複数は、ユーザによって事前定義／またはプログラム可能であってもよいことに留意されたい。距離メトリックＭｔがしきい値Ｔを満足する代替的な実施形態において、ＭｔがＴよりも大きい場合、ステップ５８０は任意で、Ｍｍｉｎの値が第２のしきい値Ｔ２を上回ることを必要条件としてもよい。この場合、ステップ５５０における最小操作は、最大操作に置き換えられる。言い換えれば、次いでｓｙｎｃＭａｒｋが最大距離メトリックに基づいて決定される。
【００２９】
図６は、本発明の特徴を組み入れるｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセス６００の例示的な代替的実施態様を説明する流れ図である。概して言えば、図６の例示のｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセス６００は、最も低い距離メトリックを有する検索ウィンドウ内の位置を使用して、事前定義された最小距離しきい値Ｔには関係なく、ｓｙｎｃＭａｒｋを確立する。
【００３０】
図６に示されるように、ｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセス６００は最初に、検索ウィンドウ３２０のビット・インデックス・レンジ［ｋ１，ｋ２］にわたりステップ６１０の間、ビット・インデックスｔを増分する。その後、例示のｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセス６００は、図５のステップ５２０と類似する方法で、ステップ６２０の間、ＳｙｎｃＭａｒｋ検出器メトリック値Ｍｔを計算する。
【００３１】
ステップ６３０の間に、ビット・インデックスが、検索ウィンドウ３２０の第１の位置であるｋ１と等しいかどうかを決定するためにテストが実行される。ステップ６３０の間に、ビット・インデックスがｋ１と等しいと決定される場合、ステップ６４０の間に、ＭｍｉｎがＭｋ１に初期化される。しかし、ステップ６３０の間に、ビット・インデックスがｋ１と等しくないと決定される場合、ステップ６５０の間に、Ｍｍｉｎが（Ｍｍｉｎ，Ｍｔ）の低いほうに設定され、Ｍｍｉｎに対応するビット・インデックスｋ＊もまた記録される。
【００３２】
ステップ６７０の間に、ビット・インデックスが、検索ウィンドウ３２０の最終位置であるｋ２と等しいかどうかを決定するためにさらなるテストが実行される。ステップ６７０の間に、ビット・インデックスがｋ２と等しくないと決定される場合、プログラム制御はステップ６１０に戻り、上記で説明される方法で続行する。しかし、ステップ６７０の間に、ビット・インデックスがｋ２と等しいと決定される場合、ステップ６８０の間にＳｙｎｃＭａｒｋ発見信号が生成され、信号はｋ＊における検出されたＳｙｎｃＭａｒｋ位置に基づいて再構成される。図６の例示的な実施形態において示されるように、ステップ６８０は任意で、Ｍｍｉｎの値が第２のしきい値Ｔ２を下回ることを必要条件としてもよい。このようにして、最小距離メトリックＭｍｉｎが高すぎてｓｙｎｃＭａｒｋを検出することができない場合、読み取り障害が宣言されてもよい。この場合、ｓｙｎｃＭａｒｋを検出する別の試行が、図５と合わせて説明されるように、ディスクから物理的にデータを再読み取りすることによって実行されてもよい。
【００３３】
しきい値ＴおよびＴ２のうちの１つまたは複数は、ユーザによって事前定義またはプログラム可能であってもよいことに留意されたい。代替的な実施形態において、距離メトリックの異なる計算により、ステップ６５０における最小操作は最大操作に置き換えられ、ステップ６８０は任意で、Ｍｍｉｎの値が第２のしきい値Ｔ２を上回ることを必要条件としてもよい。この場合、ｓｙｎｃＭａｒｋが最大距離メトリックに基づいて決定される。
【００３４】
図７は、本発明の特徴を組み入れるｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセス７００のもう１つの代替的実施態様を説明する流れ図である。概して言えば、図７の例示的なｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセス７００は、最小距離メトリックを、（たとえば、従来のｓｙｎｃＭａｒｋ検出障害に続く）受信された信号の再読み取りのための事前定義されたメトリックしきい値として動的に使用する。たとえば、次の読み取りサイクルのしきい値は、最小距離メトリックＭｍｉｎに設定されてもよいか、もしくは最小距離メトリックＭｍｉｎに倍率を乗算した値、またはオフセット値を加算した値に設定されてもよい。倍率およびオフセット値は、任意で、ユーザによって事前定義されるかまたはプログラム可能であってもよい。
【００３５】
図７に示されるように、ｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセス７００は最初に、検索ウィンドウ３２０のビット・インデックス・レンジ［ｋ１，ｋ２］にわたりステップ７１０の間、ビット・インデックスｔを増分する。その後、例示のｓｙｎｃＭａｒｋ検出プロセス７００は、図５のステップ５２０と類似する方法で、ステップ７２０の間、ＳｙｎｃＭａｒｋ検出器メトリック値Ｍｔを計算する。
【００３６】
ステップ７３０の間に、Ｍｔが事前定義されたしきい値Ｔを満足するかどうかを決定するためにテストが実行される。ステップ７３０の間に、Ｍｔが事前定義されたしきい値Ｔを満足することが決定される場合、ステップ７４０の間にＳｙｎｃＭａｒｋがｔにおいて見出され、それに応じて信号は再構成される。しかし、ステップ７３０の間に、Ｍｔが事前定義されたしきい値Ｔを満足しないことが決定される場合、ステップ７５０の間に、ビット・インデックスが、検索ウィンドウ３２０の第１の位置であるｋ１と等しいかどうかを決定するためにさらなるテストが実行される。
【００３７】
ステップ７５０の間に、ビット・インデックスがｋ１と等しいと決定される場合、ステップ７６０の間に、ＭｍｉｎがＭｋ１に初期化される。しかし、ステップ７５０の間に、ビット・インデックスがｋ１と等しくないと決定される場合、ステップ７７０の間に、Ｍｍｉｎは（Ｍｍｉｎ，Ｍｔ）の低いほうに設定される。任意で、Ｍｍｉｎに対応するビット・インデックスｋ＊もまた記録されてもよい。
【００３８】
ステップ７８０の間に、ビット・インデックスが、検索ウィンドウ３２０の最終位置であるｋ２と等しいかどうかを決定するためにさらなるテストが実行される。ステップ７８０の間に、ビット・インデックスがｋ２と等しくないと決定される場合、プログラム制御はステップ７１０に戻り、上記で説明される方法で続行する。しかし、ステップ７８０の間に、ビット・インデックスがｋ２と等しいと決定される場合、ステップ７９０の間に、しきい値Ｔはディスクの再読み取りのためにＭｍｉｎに設定される。代替的な実施形態において、しきい値Ｔは、次の読み取りサイクルのＭｍｉｎの関数として設定されてもよく、たとえば、最小距離メトリックＭｍｉｎに倍率を乗算した値、またはオフセット値を加算した値に等しく設定されてもよい。倍率およびオフセット値は、任意で、ユーザによって事前定義されるかまたはプログラム可能であってもよい。代替的な実施形態において、追加のステップが加えられてもよい。ディスクの再読み取りのための新しく計算されたしきい値Ｔが第２のしきい値Ｔ２を上回る場合、新しいしきい値ＴはＴ２に設定される。最小距離メトリックはこの例示的な実施形態について使用されるが、図５および図６と合わせて上記で説明されるように、最大距離メトリックも採用されてもよい。
【００３９】
たとえばセクタの終わりに第２のＳｙｎｃＭａｒｋを使用する改良された検出技法のさらに詳細な説明については、たとえば参照により本明細書に引用した２００８年１０月３１日に出願した「Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ａ ＳｙｎｃＭａｒｋ ｉｎ ａ Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ」と題する米国特許出願（整理番号０８−０２８３）を参照されたい。
【００４０】
その他の同期マーク検出技法の説明については、たとえば、「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ」と題する米国特許出願公開第２００５／０２４３４５５号明細書を参照されたい。
【００４１】
結論
本発明の例示的な実施形態はデジタル論理ブロックに関して説明されてきたが、当業者には明らかなように、さまざまな機能が、ソフトウェア・プログラム、回路要素または状態機械によるハードウェア、またはソフトウェアおよびハードウェアの組み合わせで処理ステップとしてデジタル領域において実施されてもよい。そのようなソフトウェアは、たとえば、デジタル信号プロセッサ、マイクロ・コントローラ、または汎用コンピュータにおいて採用されてもよい。そのようなハードウェアおよびソフトウェアは、集積回路内で実施される回路内で具現されてもよい。
【００４２】
したがって、本発明の機能は、それらの方法を実施するための方法および装置の形態で具現されうる。本発明の１つまたは複数の態様は、たとえば、記憶媒体に格納されるか、マシンにロードおよび／または実行されるか、もしくは一部の伝送媒体を介して伝送されるかにかかわらず、プログラム・コードの形態で具現されてもよく、プログラム・コードがコンピュータのようなマシンによってロードおよび実行される場合、マシンは本発明を実施するための装置となる。汎用プロセッサで実施される場合、プログラム・コード・セグメントは、プロセッサと結合して、特定の論理回路と同様に動作するデバイスを提供する。本発明は、集積回路、デジタル信号プロセッサ、マイクロ・プロセッサ、およびマイクロ・コントローラのうちの１つまたは複数で実施されてもよい。
【００４３】
複数の同一のチップが通常、ウェハーの表面上に反復パターンで形成される。各チップは、本明細書において説明されるデバイスを含み、その他の構造体または回路を含むことができる。個々のチップは、ウェハーから切り取られるかまたは切り離され、次いで集積回路としてパッケージングされる。当業者であれば、ウェハーを切り離してチップをパッケージングし、集積回路を作成する方法を知っているであろう。そのように製造された集積回路は、本発明の一部であると見なされる。
【００４４】
本明細書において述べてきた実施形態および変形は、本発明の理念を示したものに過ぎず、当業者により本発明の範囲および精神を逸脱することなくさまざまな変更が実施されうることを理解されたい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した信号の同期マークを検出する方法であって、
前記受信した信号と、前記同期マークの読み取り時に予期される前記受信した信号の理想のバージョンとの間の距離メトリックを計算することを含み、前記距離メトリックが検索ウィンドウ内の複数の位置について計算され、さらに、
前記検索ウィンドウ内で概ね極値の距離メトリックを決定し、
前記概ね極値の距離メトリックの位置に基づいて前記同期マークを検出する、ことを含む方法。
【請求項２】
前記同期マークは、事前定義されたメトリックしきい値Ｔが満足されないときには、前記概ね極値の距離メトリックの前記位置を使用して検出される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記同期マークは、事前定義された極値距離メトリックしきい値を考慮することなく、前記概ね極値の距離メトリックの前記位置を使用して検出される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記概ね極値の距離メトリックを使用して、前記受信した信号の再読み取りのためのメトリックしきい値Ｔを決定する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記同期マークは、セクタ信号のデータに続く第２の同期マークを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記概ね極値の距離メトリックは、最小距離メトリック及び最大距離メトリックのうちの１またはそれ以上を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
読取チャネルであって、
記憶媒体からセクタ信号を得る読み取りヘッドを含み、前記セクタ信号は少なくとも１つの同期マークとデータとを含み、さらに、
メモリと、
前記メモリへ結合された少なくとも１つのプロセッサとを含み、前記プロセッサは、
受信した信号と、前記同期マークの読み取り時に予期される前記受信した信号の理想のバージョンとの間の距離メトリックを計算するよう動作し、前記距離メトリックが検索ウィンドウ内の複数の位置について計算され、前記プロセッサはさらに、
前記検索ウィンドウ内で概ね極値の距離メトリックを決定するよう動作し、そして、
前記概ね極値の距離メトリックの位置に基づいて前記同期マークを検出するよう動作する、読取チャネル。
【請求項８】
前記受信した信号の再読み取りのための前記メトリックしきい値Ｔは、前記概ね極値の距離メトリック及び前記概ね極値の距離メトリックの関数のうちの１またはそれ以上である、請求項７に記載の読取チャネル。
【請求項９】
前記同期マークは、磁気媒体に記録される、及び、通信チャネルで受信される、のうちの１またはそれ以上である、請求項７に記載の読取チャネル。
【請求項１０】
前記距離メトリックは、前記受信した信号と前記受信した信号の理想のバージョンとの間の平方差の和及びユークリッド距離のうちの１つまたはそれ以上を含む、請求項７に記載の読取チャネル。
【請求項１】
受信した信号の同期マークを検出する方法であって、
前記受信した信号と、前記同期マークの読み取り時に予期される前記受信した信号の理想のバージョンとの間の距離メトリックを計算することを含み、前記距離メトリックが検索ウィンドウ内の複数の位置について計算され、さらに、
前記検索ウィンドウ内で概ね極値の距離メトリックを決定し、
前記概ね極値の距離メトリックの位置に基づいて前記同期マークを検出する、ことを含む方法。
【請求項２】
前記同期マークは、事前定義されたメトリックしきい値Ｔが満足されないときには、前記概ね極値の距離メトリックの前記位置を使用して検出される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記同期マークは、事前定義された極値距離メトリックしきい値を考慮することなく、前記概ね極値の距離メトリックの前記位置を使用して検出される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記概ね極値の距離メトリックを使用して、前記受信した信号の再読み取りのためのメトリックしきい値Ｔを決定する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記同期マークは、セクタ信号のデータに続く第２の同期マークを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記概ね極値の距離メトリックは、最小距離メトリック及び最大距離メトリックのうちの１またはそれ以上を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
読取チャネルであって、
記憶媒体からセクタ信号を得る読み取りヘッドを含み、前記セクタ信号は少なくとも１つの同期マークとデータとを含み、さらに、
メモリと、
前記メモリへ結合された少なくとも１つのプロセッサとを含み、前記プロセッサは、
受信した信号と、前記同期マークの読み取り時に予期される前記受信した信号の理想のバージョンとの間の距離メトリックを計算するよう動作し、前記距離メトリックが検索ウィンドウ内の複数の位置について計算され、前記プロセッサはさらに、
前記検索ウィンドウ内で概ね極値の距離メトリックを決定するよう動作し、そして、
前記概ね極値の距離メトリックの位置に基づいて前記同期マークを検出するよう動作する、読取チャネル。
【請求項８】
前記受信した信号の再読み取りのための前記メトリックしきい値Ｔは、前記概ね極値の距離メトリック及び前記概ね極値の距離メトリックの関数のうちの１またはそれ以上である、請求項７に記載の読取チャネル。
【請求項９】
前記同期マークは、磁気媒体に記録される、及び、通信チャネルで受信される、のうちの１またはそれ以上である、請求項７に記載の読取チャネル。
【請求項１０】
前記距離メトリックは、前記受信した信号と前記受信した信号の理想のバージョンとの間の平方差の和及びユークリッド距離のうちの１つまたはそれ以上を含む、請求項７に記載の読取チャネル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２４８９９０（Ｐ２０１１−２４８９９０Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８１５１１（Ｐ２０１１−８１５１１）
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【出願人】（５０８２４３６３９）エルエスアイ コーポレーション (124)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【出願人】（５０８２４３６３９）エルエスアイ コーポレーション (124)
【Ｆターム（参考）】
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