[发明专利]用于零型伺服模式的异步数字解调器和方法

说明书

发明背景

本发明涉及数据存储装置中的伺服系统，尤其涉及伺服系统内位置误差信号(PES)的解调。

数据存储装置诸如磁盘驱动器在记录媒体上存储数据。记录媒体典型地划分成多个平行数据道。磁盘驱动器中数据道同心排列，垂直于盘的半径。由换能器或“头”存储和检索数据，换能器或“头”由致动器臂定位于所需的数据道上。

根据存储在专用伺服区内盘片表面上的伺服数据，在闭环伺服系统的控制下，致动器臂在横跨数据道的径向上移动该头。伺服区可与盘片表面上或者在专用于存储伺服信息的单独的盘片表面上的数据扇区交错排列。当头通过伺服区时就产生识别头相对于所要数据道的中心线的位置的回读伺服信号。根据这一位置，伺服系统转动致动器臂以调整头的位置，从而它移向所要的位置。

有几种型式的伺服区模式，如“零型”(null type)伺服模式，“分猝发脉冲幅度”(split-burst amplitude)伺服模式，以及“相位型”伺服模式。“零型”伺服模式至少包括以已知的相互相位关系写的两个区。第一区是“相位”或“同步”区，用来将读出通道的相位和频率锁定到回读信号的相位和频率上。第二区是位置误差区，用于识别头相对于数据道中心线的位置。

当头通过位置误差区时，回读信号的幅值和相位表示相对于数据道中心线头偏离的幅值和方向。位置误差区具有零型磁化模式，这样当头正好跨在数据道中心线上时，回读信号的幅值理想地为零。当头离开所要的数据道中心线时，回读信号的幅值增大。当头位于所要数据道中心线和相邻数据道中心线之间的半途上时，回读信号具有最大幅值。中心线一侧上的磁化模式与中心线另一侧上的磁化模式被写成180°相位差。因而回读信号的相位表示头位置误差的方向。

为控制伺服系统，必须对每一次经过位置误差区确定单一的位置误差值。一般说，位置误差值的幅值表示头离开数据道中心线的距离，而位置误差值的符号表示头的位移方向。位置误差值一般通过解调与位置误差区有关的回读信号来产生。以往，解读零型回读信号总是一种同步方法。在同步方法中，根据相位区的回读信号获知来自位置误差区的回读信号的正确相位，因为存储媒体上的相位区以相对于位置误差区己知的和固定的相位写入。一般是用锁相环(PLL)来获取相位区的相位，而该相位信息用来解调位置误差区。因此相位区必须足够长，使PLL锁定在回读信号的相位和频率上。例如相位区可以是3倍于位置误差区的长度。

在伺服扇区方案中，伺服区与数据区相交错，长的相位区消耗了存储媒体上宝贵的数据扇区。这些数据扇区否则可用于存储数据。随着盘片存储容量要求的不断提高，不断要求缩减伺服数据消耗的区域。

本发明致力于解决现有技术的这些以及其他问题，并提供其他的优点。

发明概述

本发明涉及解决上述问题的异步数字解调器以及方法。

本发明的一个实施例提供一种根据从媒体上伺服区的读出信号确定读出头相对于存储装置中媒体上某一位置的位置误差的方法。该方法包括产生与读出信号异步的标准解调信号和产生与标准解调信号相位差90°的正交解调信号。读出信号被采样产生一列数字读出样值。标准解调信号乘以该列数字读出样值产生多个标准样值。正交解调信号乘以该列数字读出样值产生多个正交样值。根据多个标准和正交样值产生位置误差幅值和位置误差方向。

本发明的另一方面提供一种确定位置误差估值的方法，所述位置误差估值具有幅值和符号，表示读头相对于存储媒体上某一位置的移动距离和方向。所述方法包括根据媒体上的相位区产生相位区读出信号，采样相位区读出信号产生一列数字相位区采样值。位置误差区读出信号根据媒体上的位置误差区来产生，并被采样以产生一列数字位置误差区样值。该列数字位置误差区样值用至少一个解调信号进行解调，产生至少一个位置误差区系数，所述至少一个解调信号是与位置误差区读出信号异步的。该列数字相位区样值用至少一个解调信号进行解调，产生至少一个位置误差区系数，所述至少一个解调信号是与位置误差区读出信号异步的。该列数字相位区样值用至少一个解调信号进行解调，产生至少一个相位区系数。至少部分根据至少一个位置误差区系数确定位置误差估值的幅值，并至少部分根据至少一个位置误差区系数和至少一个相位区系数确定位置误差估值的符号。