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磁记录信道部分的研究一直是个热点。Piya Kovintavewat提出垂直磁记录GPR波形均衡设计的指导思想,此思路成为磁记录信道的领航标志。GPR波形对于研究高磁记录密度信道模型很有意义,其可通过非整数系数的调节,达到与真实磁记录信道更为近似的效果,其又能与均衡器联合设计,通过对均衡器系数加以限制实现对噪声白化。
基于部分响应的磁记录信道的检测器,主要有维特比检测器。但是,随着噪声环境变化,噪声相关性降低了Viterbi算法性能。为改善系统性能,有针对噪声进行预测分析的NPML技术,有针对相关噪声的最大似然检测器,但由于复杂度较高,均未被广泛采用。相对次优且易于实现的方法一直受到研究者追捧,如对Viterbi检测器的分支度量进行修正的方法。因此,综合考虑磁信道模型与信道检测的联合设计成为一种新的研究趋势。个部分,信道设计部分与检测器设计部分。
第一部分需要建立垂直磁记录信道的模型,使得均衡器输出波形与真实信道最接近。从通信的观点看,磁记录信道相当于通信系统的信道,由于脉冲拥挤而使磁记录信道中传输的信号产生符号间干扰,即码间串扰。为了消除码间串扰,可靠地传输波形,同时又能有效地利用传输频带,在某些特定的情况下,人们通过一定的波形设计以使码间串扰得到控制。根据耐奎斯特准则,将经过不同延迟的冲击脉冲进行叠加,然后通过理想低通滤波器,就可以得到各种具有不同特点的波形。其中部分响应波形的基本特点是:一个符号的响应并不局限在一个符号持续时间内,而是延伸到前后若干个符号的持续期间中。这种延伸在相邻符号抽样 2]实现PR目标波形和均衡器的联合设计。
第二部分是检测器的设计,最为广泛的应用是PRML技术,该技术实际上是通信理论中部分响应PR(Partial Response)和最大似然ML(Maximum Likelihood)两种信号处理方法的统一运用。这两种技术在磁记录设备中以特定方式一起应用,构成PRML系统,其工作原理为通道的读出信号(含有码间干扰)被均衡为部分响应信号,然后通过最大似然检测,即维特比检测来恢复原始数据。本设计方案旨在通过GPR均衡设计将噪声白化后,联合检测器设计以获取系统性能的改善。
将真实磁记录信道等效部分PR信道时,其无限长的码间干扰问题转变成为部分响应波形码间干扰已知的情况,基于码间干扰已知的信道,最大似然序列检测为最优的选择。其复杂度相对MAP算法要小些,硬件可实现性强。本设计中选用最大似然序列译码算法。
2结束语
本文对磁记录信道均衡和检测技术进行了研究,提出一种基于GPR目标响应均衡和检测联合设计的方法。采用这种联合设计方法,既满足与真实磁记录信道最为接近的PR波形,又基于逼近真实信道的GPR系数决定的检测器,为整个系统的性能改善提供了很好的保障。
基于部分响应的磁记录信道的检测器,主要有维特比检测器。但是,随着噪声环境变化,噪声相关性降低了Viterbi算法性能。为改善系统性能,有针对噪声进行预测分析的NPML技术,有针对相关噪声的最大似然检测器,但由于复杂度较高,均未被广泛采用。相对次优且易于实现的方法一直受到研究者追捧,如对Viterbi检测器的分支度量进行修正的方法。因此,综合考虑磁信道模型与信道检测的联合设计成为一种新的研究趋势。个部分,信道设计部分与检测器设计部分。
第一部分需要建立垂直磁记录信道的模型,使得均衡器输出波形与真实信道最接近。从通信的观点看,磁记录信道相当于通信系统的信道,由于脉冲拥挤而使磁记录信道中传输的信号产生符号间干扰,即码间串扰。为了消除码间串扰,可靠地传输波形,同时又能有效地利用传输频带,在某些特定的情况下,人们通过一定的波形设计以使码间串扰得到控制。根据耐奎斯特准则,将经过不同延迟的冲击脉冲进行叠加,然后通过理想低通滤波器,就可以得到各种具有不同特点的波形。其中部分响应波形的基本特点是:一个符号的响应并不局限在一个符号持续时间内,而是延伸到前后若干个符号的持续期间中。这种延伸在相邻符号抽样 2]实现PR目标波形和均衡器的联合设计。
第二部分是检测器的设计,最为广泛的应用是PRML技术,该技术实际上是通信理论中部分响应PR(Partial Response)和最大似然ML(Maximum Likelihood)两种信号处理方法的统一运用。这两种技术在磁记录设备中以特定方式一起应用,构成PRML系统,其工作原理为通道的读出信号(含有码间干扰)被均衡为部分响应信号,然后通过最大似然检测,即维特比检测来恢复原始数据。本设计方案旨在通过GPR均衡设计将噪声白化后,联合检测器设计以获取系统性能的改善。
将真实磁记录信道等效部分PR信道时,其无限长的码间干扰问题转变成为部分响应波形码间干扰已知的情况,基于码间干扰已知的信道,最大似然序列检测为最优的选择。其复杂度相对MAP算法要小些,硬件可实现性强。本设计中选用最大似然序列译码算法。
2结束语
本文对磁记录信道均衡和检测技术进行了研究,提出一种基于GPR目标响应均衡和检测联合设计的方法。采用这种联合设计方法,既满足与真实磁记录信道最为接近的PR波形,又基于逼近真实信道的GPR系数决定的检测器,为整个系统的性能改善提供了很好的保障。