專(zhuān)利名稱(chēng)：在調(diào)制編碼數(shù)據(jù)中實(shí)現(xiàn)非均勻約束的技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在調(diào)制編碼數(shù)據(jù)中實(shí)現(xiàn)非均勻約束的技術(shù)，尤其涉及用于對(duì)緊臨不受約束的信息的調(diào)制編碼數(shù)據(jù)提供較強(qiáng)的約束的技術(shù)。
背景技術(shù)：
盤(pán)驅(qū)動(dòng)器能夠?qū)?shù)據(jù)位寫(xiě)到諸如硬磁盤(pán)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)上。盤(pán)驅(qū)動(dòng)器也能夠讀取已經(jīng)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)盤(pán)上的數(shù)據(jù)位。數(shù)據(jù)位的某些序列難以寫(xiě)到盤(pán)上并且經(jīng)常在讀回該數(shù)據(jù)期間導(dǎo)致錯(cuò)誤。
相同極性的長(zhǎng)記錄數(shù)據(jù)序列是容易產(chǎn)生錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)位模式的實(shí)例。這些數(shù)據(jù)序列在NRZ(不歸零)表示法中對(duì)應(yīng)于二進(jìn)制0或二進(jìn)制1的長(zhǎng)序列，或者在NRZI或PR4表示法中對(duì)應(yīng)于二進(jìn)制0的長(zhǎng)序列。易于產(chǎn)生錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)位模式的另一個(gè)實(shí)例是在PR4表示法中在交替位置中的零的長(zhǎng)序列(例如，0a0b0c0d0......，其中a、b、c、d每個(gè)可為0或1)。
二進(jìn)制序列可以根據(jù)公知技術(shù)使用預(yù)編碼器和反向預(yù)編碼器被常規(guī)地從一種表示法轉(zhuǎn)換成另一種表示法。在描述本發(fā)明時(shí)，我們將把所有的二進(jìn)制序列表示為PR4序列，除非另有說(shuō)明。PR4表示法可以通過(guò)采用1/1+D盤(pán)旋(convolve)的預(yù)編碼器被轉(zhuǎn)換成NRZI表示法，或者可以通過(guò)采用1/(1+D2)盤(pán)旋的預(yù)編碼器被轉(zhuǎn)換成NRZ表示法。
理想的是消除用戶(hù)輸入數(shù)據(jù)中的易于產(chǎn)生錯(cuò)誤的位序列。消除易于產(chǎn)生錯(cuò)誤的位序列可確保盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中檢測(cè)器和定時(shí)環(huán)路的可靠操作。消除易于產(chǎn)生錯(cuò)誤的位序列的一種方法是采用以查詢(xún)表存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的不易產(chǎn)生錯(cuò)誤的位模式來(lái)替代易于產(chǎn)生錯(cuò)誤的位序列。不過(guò)，對(duì)非常長(zhǎng)的位序列進(jìn)行替代，查詢(xún)表并不理想，因?yàn)樗鼈冃枰罅康拇鎯?chǔ)器。
許多盤(pán)驅(qū)動(dòng)器具有調(diào)制編碼器。調(diào)制編碼器采用調(diào)制代碼來(lái)消除易于產(chǎn)生錯(cuò)誤的位序列。
最大過(guò)渡游程(MTR)約束的代碼是與1/(1+D)預(yù)編碼器結(jié)合使用調(diào)制代碼的一種具體類(lèi)型。就MRT代碼而言，j約束指的是在NRZI表示法中的最大數(shù)量個(gè)連續(xù)的1，k約束指的是在NRZI表示法中的最大數(shù)量個(gè)連續(xù)的0，而t約束指的是在NRZI表示法中的最大數(shù)量個(gè)連續(xù)的具有相同數(shù)值的成對(duì)的位(例如，aabbccddee......)。
在序列的PR4表示法中約束零數(shù)字的最長(zhǎng)游程的代碼據(jù)稱(chēng)是為了增強(qiáng)G-約束，其中G是連續(xù)0的最長(zhǎng)容許游程。G約束的PR4表示法通過(guò)1/(1+D)預(yù)編碼器被映射到k-約束的NRZI表示法，其中k＝G+1。
在序列的PR4表示法中約束在交替位置的零數(shù)字的最長(zhǎng)游程的代碼據(jù)稱(chēng)是為了增強(qiáng)I-約束，其中I是在連續(xù)的奇或偶位置中的0的最長(zhǎng)游程。I約束序列必須采用G＝2I進(jìn)行G-約束。I約束PR4表示法通過(guò)1/(1+D)預(yù)編碼器被映射到t-約束NRZI表示法，其中t＝I。
Fibonacci(斐波納契)代碼是調(diào)制編碼器所使用的調(diào)制代碼的一個(gè)實(shí)例。Fibonacci代碼提供了一條有效的途徑來(lái)將調(diào)制代碼約束強(qiáng)加在記錄數(shù)據(jù)上以便消除易于產(chǎn)生錯(cuò)誤的位序列。Fibonacci編碼器以Fibonacci基準(zhǔn)將輸入數(shù)字映射到等效的數(shù)字表示。Fibonacci編碼器將具有K比特的輸入矢量映射到具有N比特的輸出矢量。Fibonacci編碼器使用具有N矢量的基準(zhǔn)(base)，其被儲(chǔ)存為N×K二進(jìn)制矩陣。相對(duì)于所存儲(chǔ)的基準(zhǔn)對(duì)該輸入矢量連續(xù)應(yīng)用Euclid(歐幾里德)算法得出長(zhǎng)度N的編碼矢量。
盤(pán)驅(qū)動(dòng)器通常具有糾錯(cuò)編碼器。Reed-Solomon(里德-所羅門(mén))(RS)編碼器就是一種糾錯(cuò)編碼器。RS編碼器產(chǎn)生糾錯(cuò)碼(ECC)校驗(yàn)字節(jié)，同時(shí)循環(huán)碼產(chǎn)生循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)比特或字節(jié)。CRC編碼器插入CRC校驗(yàn)比特或字節(jié)，同時(shí)RS編碼器在數(shù)據(jù)被寫(xiě)入盤(pán)之前將ECC校驗(yàn)字節(jié)插入數(shù)據(jù)流中。在數(shù)據(jù)從盤(pán)中被讀出時(shí)，ECC校驗(yàn)字節(jié)被用于采用公知的解碼處理糾正該數(shù)據(jù)字節(jié)中的錯(cuò)誤。CRC校驗(yàn)字節(jié)被用于采用公知過(guò)程來(lái)驗(yàn)證被糾正過(guò)的數(shù)據(jù)字節(jié)。
調(diào)制編碼可以在RS編碼之前或RS編碼之后進(jìn)行。在RS編碼之后執(zhí)行調(diào)制編碼被稱(chēng)之為前向連接。在前向連接中，初始數(shù)據(jù)被RS編碼。隨后，數(shù)據(jù)、CRC和RS奇偶被調(diào)制編碼，并且該調(diào)制編碼后的數(shù)據(jù)被寫(xiě)到盤(pán)上。數(shù)據(jù)隨后從該盤(pán)中被讀出并被解調(diào)。RS解碼在該數(shù)據(jù)被解調(diào)之后執(zhí)行。
含有單個(gè)錯(cuò)誤比特的有效調(diào)制碼的代碼字經(jīng)常被解碼為含有許多錯(cuò)誤比特的數(shù)據(jù)序列。該調(diào)制解碼器的不理想的特性稱(chēng)之為錯(cuò)誤傳播。錯(cuò)誤傳播降低了RS代碼的有效性，因?yàn)樵跀?shù)據(jù)從盤(pán)中讀出時(shí)呈現(xiàn)出的相對(duì)較少數(shù)量的比特錯(cuò)誤可能會(huì)在該RS解碼器的輸入端通過(guò)錯(cuò)誤傳播而倍增成許多錯(cuò)誤比特。這些錯(cuò)誤可能使得該RS代碼的糾正能力無(wú)法應(yīng)付。
在RS編碼之前進(jìn)行調(diào)制編碼稱(chēng)之為反向連接。反向連接解決了錯(cuò)誤傳播的問(wèn)題，因?yàn)樵揜S解碼器在數(shù)據(jù)被解調(diào)之前糾正該編碼數(shù)據(jù)中的任何錯(cuò)誤。在大多數(shù)反向連接系統(tǒng)中，RS奇偶符號(hào)在RS代碼可能被解碼之前依然必須被解調(diào)。這意味著，盡管錯(cuò)誤傳播的效應(yīng)被降低了，但是其還是不能完全消除。
在一些反向連接系統(tǒng)中，RS校驗(yàn)字節(jié)不受調(diào)制編碼的約束，以便使得開(kāi)銷(xiāo)和復(fù)雜性都保持較低，并且校驗(yàn)字節(jié)在調(diào)制編碼之后被插入數(shù)據(jù)流中。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于RS奇偶校驗(yàn)符號(hào)既沒(méi)有被編碼也沒(méi)有被解碼，并且因此完全避免了調(diào)制解碼器所導(dǎo)致的錯(cuò)誤傳播。
圖1A表示出了這種類(lèi)型的反向連接技術(shù)。數(shù)據(jù)起初被調(diào)制編碼器101編碼。調(diào)制編碼器101產(chǎn)生根據(jù)預(yù)定約束被調(diào)制的數(shù)據(jù)102。例如，全局約束可以是調(diào)制數(shù)據(jù)102可以具有不超過(guò)10個(gè)連續(xù)的0(G＝10)。該調(diào)制數(shù)據(jù)接著被RS編碼器103編碼，從而產(chǎn)生RS校驗(yàn)字節(jié)104。RS校驗(yàn)字節(jié)104不受約束。例如，校驗(yàn)字節(jié)104可以包含10個(gè)以上的連續(xù)的0。
多工器(multiplexer)105將該校驗(yàn)字節(jié)插入調(diào)制后的數(shù)據(jù)流。該組合數(shù)據(jù)流107接著被存儲(chǔ)在盤(pán)110上。
這種方法的缺陷在于，RS奇偶校驗(yàn)符號(hào)在被插入數(shù)據(jù)字節(jié)中時(shí)可能產(chǎn)生易于出錯(cuò)的比特序列，諸如太多的連續(xù)的0。這種未受約束的校驗(yàn)字節(jié)的插入會(huì)顯著地降低調(diào)制數(shù)據(jù)流的整體調(diào)制約束。
圖1B表示出一種用于圖1A中所示的反向連接技術(shù)的最糟情況的情景的實(shí)例。例如，假設(shè)調(diào)制數(shù)據(jù)102具有G＝10的約束，并且RS校驗(yàn)字節(jié)為10比特長(zhǎng)。盡管僅僅容許最多10個(gè)連續(xù)的0在該調(diào)制數(shù)據(jù)102中，但是組合數(shù)據(jù)流107可能會(huì)由于最多20個(gè)連續(xù)的零(G＝20)而違反這種約束，如圖1B所示。
因此，需要提供一種技術(shù)，用于在其中ECC奇偶數(shù)據(jù)未被編碼的反向連接方案中，防止錯(cuò)誤檢測(cè)和糾錯(cuò)碼含有易于產(chǎn)生錯(cuò)誤的比特序列。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一些技術(shù)，用于對(duì)被調(diào)制編碼的數(shù)據(jù)實(shí)施非均勻的約束，從而在含有編碼的和未受約束的數(shù)據(jù)的整個(gè)流上實(shí)現(xiàn)均勻的約束。在一些反向連接結(jié)構(gòu)體系中，未受約束的錯(cuò)誤控制碼奇偶性在調(diào)制編碼之后被插入該數(shù)據(jù)流。本發(fā)明防止這些未被調(diào)制編碼的奇偶比特降低生成的數(shù)據(jù)流的整體調(diào)制約束。
具體而言，本發(fā)明防止一種情形，在該情形中，由調(diào)制編碼數(shù)據(jù)和未受約束的數(shù)據(jù)構(gòu)成的數(shù)據(jù)流包含在讀回過(guò)程中趨向?qū)е洛e(cuò)誤的比特序列，諸如有太多的連續(xù)的零。相對(duì)于其余的調(diào)制編碼數(shù)據(jù)比特，對(duì)緊接于未受約束的數(shù)據(jù)比特的調(diào)制編碼數(shù)據(jù)比特強(qiáng)制執(zhí)行較為嚴(yán)格的調(diào)制約束。通過(guò)對(duì)緊接于未受約束比特的比特強(qiáng)制執(zhí)行較為嚴(yán)格的調(diào)制約束，可以將整體數(shù)據(jù)流限制在理想的調(diào)制約束范圍內(nèi)。
在考慮到下面詳細(xì)描述和附圖的情況下，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將更加清楚，其中，在所有附圖中，相同的標(biāo)記指代相同的特征。


圖1A表示出了一種現(xiàn)有反向連接技術(shù)；圖1B表示出了用于圖1A中所示的反向連接技術(shù)的最糟情況的情形的實(shí)例；圖2A表示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的調(diào)制編碼器，該調(diào)制編碼器在反向連接方案中對(duì)數(shù)據(jù)施加非均勻的約束；圖2B表示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有非均勻調(diào)制約束的代碼字的示例；圖3表示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在代碼字上實(shí)施的非均勻約束的另一個(gè)實(shí)例；圖4表示出了得出圖3的非均勻約束的100個(gè)矢量的基準(zhǔn)的一些元素；圖5表示出了采用十進(jìn)制形式的圖4的基準(zhǔn)的100個(gè)矢量；圖6和7表示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的代碼的兩個(gè)附加實(shí)施例，該代碼提供非均勻調(diào)制約束。
具體實(shí)施例方式
圖2A表示出了本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例。輸入數(shù)據(jù)起初被非均勻調(diào)制編碼器201編碼，從而產(chǎn)生調(diào)制數(shù)據(jù)流202非均勻調(diào)制編碼器201例如可以是Fibonacci編碼器或另一種能夠?qū)χ辽僖环N類(lèi)型的比特序列施加限制的編碼器。例如，調(diào)制編碼器201可以對(duì)在調(diào)制后的數(shù)據(jù)輸出流202中的連續(xù)的零的個(gè)數(shù)施加限制。
非均勻調(diào)制編碼器201對(duì)數(shù)據(jù)流202施加變化的約束。第一約束(G＝X)被施加在第一預(yù)定個(gè)數(shù)的代碼字位置(location)。第二約束(G＝Y(jié))被施加在第二預(yù)定個(gè)數(shù)的代碼字位置。第二約束比第一約束要嚴(yán)格(即，Y＜X)。調(diào)制編碼器201還可以對(duì)該調(diào)制數(shù)據(jù)202施加第三約束、第四約束、第五約束等。
該較為嚴(yán)格的代碼約束必須跨越幾個(gè)位置進(jìn)行施加，包圍將插入未受約束的數(shù)據(jù)的位置，以便足以確保在插入未受約束的數(shù)據(jù)后理想的約束得以滿(mǎn)足。
例如，如果全局約束G＝14在十個(gè)未受約束比特插入受約束序列的比特10和11之間之后是比較理想的，那么，就必須強(qiáng)制調(diào)制代碼約束，以禁止在任何這些位置{7，8，9，10，11}中開(kāi)始的超過(guò)4個(gè)連續(xù)的零的游程。
應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的技術(shù)可應(yīng)用到任何類(lèi)型的調(diào)制代碼和任何類(lèi)型的調(diào)制約束上。例如，本發(fā)明的技術(shù)能夠產(chǎn)生非均勻的全局和/或交錯(cuò)的約束。本發(fā)明的技術(shù)還可以產(chǎn)生用于MTR代碼的非均勻約束，包括非均勻j約束、非均勻k約束、非均勻t約束。
糾錯(cuò)編碼器203利用公知的糾錯(cuò)編碼算法，諸如Reed-Solomon編碼，對(duì)調(diào)制數(shù)據(jù)202進(jìn)行編碼。ECC編碼器203產(chǎn)生ECC校驗(yàn)字節(jié)204。ECC校驗(yàn)字節(jié)204在調(diào)制編碼(這通過(guò)塊201執(zhí)行)后產(chǎn)生并被保持不受約束。在圖2A的實(shí)施例中，ECC校驗(yàn)字節(jié)不受調(diào)制編碼的約束，從而使得開(kāi)銷(xiāo)和復(fù)雜性保持較低，并且該校驗(yàn)字節(jié)在調(diào)制編碼之后被插入該數(shù)據(jù)流中。
多工器205將未受約束的校驗(yàn)字節(jié)插入調(diào)制數(shù)據(jù)流中，以便產(chǎn)生組合數(shù)據(jù)流207。多工器205將每個(gè)未受約束的ECC校驗(yàn)字節(jié)插入在具有較為嚴(yán)格的約束(G＝Y(jié))的字節(jié)之間，如數(shù)據(jù)流207中所示。每個(gè)未受約束的ECC校驗(yàn)字節(jié)都在兩側(cè)被具有較為嚴(yán)格的約束(G＝Y(jié))的數(shù)據(jù)字節(jié)包圍。
輸出數(shù)據(jù)流207的實(shí)例表示在圖2B中，并被描述用來(lái)闡述上述概念。該實(shí)例并不是為了以任何方式限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員將理解到，許多其他實(shí)施方式都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
編碼器201可以約束5個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，因此在這5個(gè)字節(jié)中可容許不超過(guò)10個(gè)連續(xù)的零(G＝X＝10)。所接收到的接下來(lái)的2個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)受到約束，因此在這2兩字節(jié)中容許不超過(guò)5個(gè)連續(xù)的零(G＝Y(jié)＝5)。ECC編碼器203產(chǎn)生10比特長(zhǎng)的ECC校驗(yàn)字節(jié)。多工器205將該校驗(yàn)字節(jié)插入數(shù)據(jù)流202中，在受到G＝5的更為嚴(yán)格約束的兩個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)之間。在該實(shí)例中，調(diào)制碼約束從字節(jié)到字節(jié)地改變，但是在字節(jié)內(nèi)保持恒定。在通常的調(diào)制碼中，約束從比特到比特地改變，與字節(jié)邊界沒(méi)有關(guān)系。
圖2B所示的是一部分產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。ECC字節(jié)含有最多10個(gè)連續(xù)的零，因?yàn)樗鼈儧](méi)有受到約束。在ECC字節(jié)的任意一側(cè)的這些數(shù)據(jù)字節(jié)受到限制而具有最多5個(gè)連續(xù)的0(G＝5)。在圖2B中所示的最糟情況的情形下，ECC校驗(yàn)字節(jié)被插在G＝5的數(shù)據(jù)字節(jié)中的最多5個(gè)連續(xù)的0的游程之間。在組合比特流中的連續(xù)0的總數(shù)為15。因此，多工器205的組合比特流輸出具有G＝15的整體約束。該約束顯示出對(duì)于圖1A中的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)所施加的G＝20的約束的非常顯著的改進(jìn)。
如上所述，非均勻調(diào)制編碼器201可以為Fibonacci編碼器。為消除長(zhǎng)串的1(或0)而對(duì)數(shù)據(jù)比特流進(jìn)行Fibonacci編碼對(duì)那些熟悉數(shù)據(jù)編碼技術(shù)的技術(shù)人員而言是公知的。本發(fā)明的重要特征就是本發(fā)明的Fibonacci編碼器，與在文獻(xiàn)中可獲得的那種傳統(tǒng)編碼器相反，該Fibonacci編碼器產(chǎn)生具有可變值的1的(或0的，僅僅通過(guò)翻轉(zhuǎn)(flip)該比特)游程長(zhǎng)度的序列。該特征使得數(shù)據(jù)字節(jié)的一些區(qū)域經(jīng)受G＝X的約束，而其余區(qū)域經(jīng)受G＝Y(jié)的更為嚴(yán)格的約束，其中Y＜X，如2A所示。未受約束的數(shù)據(jù)(例如，ECC校驗(yàn)字節(jié))的集合將被插入G＝Y(jié)的區(qū)域中。
圖3所示的是如何能夠在100比特代碼字內(nèi)在不同位置處實(shí)施本發(fā)明的非均勻的約束的具體實(shí)例。該實(shí)例并不是為了限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，許多其他的實(shí)施方式將在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
圖3中表示出了表的兩行301和302。由于這兩行每個(gè)都具有103列，行301和302被分成5部分以便適合位于一張圖紙上。行301列舉具有非均勻G約束的100比特調(diào)制代碼字的比特。三個(gè)10-比特長(zhǎng)的符號(hào)，每個(gè)都對(duì)應(yīng)于RS校驗(yàn)字節(jié)，已經(jīng)被插入該代碼字的中間。
行302指示了與代碼字的100個(gè)比特中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)的0的非均勻游程長(zhǎng)度(即，G約束)，如本發(fā)明的調(diào)制編碼器所給出的一樣。從每個(gè)約束指示在向前(到圖3的右方)的比特位置處所容許的0(或1)的最大數(shù)量的方面說(shuō)，行302中所示的G約束是向前看的。例如，在比特1處開(kāi)始，可以有最多11個(gè)連續(xù)的0。作為另一個(gè)實(shí)例，在比特14處開(kāi)始，可以有最多5個(gè)連續(xù)的0。因此，本發(fā)明可以在代碼字的中間的不同比特位置應(yīng)用不同的約束。
比特8到14因?yàn)橄旅娴脑蚨哂袕?1變化到5的全局約束。如果從比特14開(kāi)始6個(gè)連續(xù)的0被禁止，則對(duì)于從比特13開(kāi)始的任何被容許的序列都不可能包含7個(gè)連續(xù)的0，因?yàn)槿魏芜@種序列都將必然含有在位置14直到19中的6個(gè)連續(xù)的0。類(lèi)似地，以此類(lèi)推，從比特位置12開(kāi)始的8個(gè)連續(xù)的0的游程會(huì)被禁止等等。
比率(rate)k/n的Fibonacci編碼器，相應(yīng)的比率n/k編碼器以及相關(guān)聯(lián)的代碼約束都通過(guò)k-比特代碼基準(zhǔn)矢量(code base vector)的n-元素集合來(lái)進(jìn)行完整的描述。例如，考慮圖3-5中所示的比率99/100的Fibonacci代碼的實(shí)施例。Fibonacci編碼器和解碼器可實(shí)現(xiàn)圖3中的非均勻G約束，并且它們將通過(guò)圖4和5中所示的基準(zhǔn)矢量的集合得到清晰的描述。該Fibonacci代碼基準(zhǔn)包括100個(gè)元素B1-B100。這100個(gè)元素中的每一個(gè)都具有99個(gè)二進(jìn)制比特。圖4中以二進(jìn)制方式表示出了這些元素中的幾個(gè)。所有100個(gè)Fibonacci代碼基準(zhǔn)元素都以十進(jìn)制表示在圖5中，其中，B1＝388×290、B2＝388×289、B3＝388×288等等。
現(xiàn)在對(duì)圖6-7中所示的代碼的兩個(gè)附加實(shí)施例進(jìn)行描述。這些代碼屬于受比率199/200(G，I)約束的代碼這一類(lèi)。這些代碼可實(shí)現(xiàn)非常嚴(yán)格的G-約束和I-約束。
用于奇偶交錯(cuò)的通用化Fibonacci代碼具有N＝100的長(zhǎng)度。對(duì)于基準(zhǔn)元素B1-B100，用于奇偶交錯(cuò)的Fibonacci編碼器的輸入/輸出關(guān)系的特征為u1×299+u2×298+...+u100＝v1B1+v2B2+...+V100B100，其中，u1、u2...u100是在用于偶交錯(cuò)或奇交錯(cuò)的Fibonacci編碼器的輸入處的比特，而v1、v2...v100是在用于偶交錯(cuò)或奇交錯(cuò)的Fibonacci編碼器的輸出處的比特。為了描述圖6-7的實(shí)施例，采用表達(dá)式v1(B’9929)×290+v2(B’9829)×289+...+v100(B’029)×2-9來(lái)代表用于偶交錯(cuò)或奇交錯(cuò)的Fibonacci編碼器的輸出。
圖6中表示出了稱(chēng)之為代碼A的比率-199/200代碼。代碼A基于通過(guò)短塊(short block)編碼器約束的比率-9/10的代碼，這在被共同轉(zhuǎn)讓的共同待審美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)＿(律師案號(hào)16869Q-132700US)中進(jìn)行了詳細(xì)的描述，該申請(qǐng)通過(guò)參引被并入本申請(qǐng)。
代碼A采用每個(gè)交錯(cuò)上的Fibonacci代碼的不規(guī)則j-約束來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。選擇這些基準(zhǔn)以便存在用于10-比特RS奇偶符號(hào)的三個(gè)可能的插入位置。代碼A通過(guò)與比率-9/10的短塊約束代碼的串聯(lián)連接而獲得。結(jié)果代碼A是比率-199/200(G＝20、I＝10)的代碼。代碼A也支持在位置50和49之間的每個(gè)交錯(cuò)中以及在邊界處的單一奇偶插入而不減弱G-約束和I-約束。
圖7中表示出了另一個(gè)代碼，代碼B。代碼B以和代碼A相同的方式構(gòu)成。其采用在偶交錯(cuò)和奇交錯(cuò)中通過(guò)短塊編碼器約束的比率-13/14代碼，如在提交的被共同轉(zhuǎn)讓的共同待審美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)＿＿(律師案號(hào)16869Q-132700US)中詳細(xì)描述那樣。
通用化Fibonacci代碼由圖7中給定的基準(zhǔn)來(lái)確定。該通用化Fibonacci代碼比代碼A之一具有較好的j-特性(profile)。結(jié)果代碼B是具有用于10-比特RS奇偶符號(hào)插入的三個(gè)位置的比率-199/200(G＝20，I＝10)代碼，該插入不減弱G-約束和I-約束。由于該通用化Fibonacci代碼的改進(jìn)的j-特性，代碼B比代碼A支持更多的用于內(nèi)部奇偶插入的位置，同時(shí)可以保持相同的(G，I)-約束。
在圖6和圖7的實(shí)施例中，RS符號(hào)被分成5-比特的半個(gè)字節(jié)。每個(gè)半字節(jié)都獨(dú)立地被插入該代碼字的受到更強(qiáng)約束的部分。在圖6中，單一比特奇偶信息被插入獨(dú)立于半字節(jié)的代碼字中。
盡管已經(jīng)參照本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是依然可以在本發(fā)明中進(jìn)行各種修改、各種改變、以及替代。在某些例子中，在不脫離所提出的本發(fā)明的范圍的情況，可以使用本發(fā)明的某些特征而不用相應(yīng)地使用其他特征。因此，可以在不脫離所提出的本發(fā)明的構(gòu)思和范圍的情況進(jìn)行多種修改以便適應(yīng)所披露的特定配置或方法。因此，本說(shuō)明書(shū)不是為了將本發(fā)明限定為所披露的特定實(shí)施例，本發(fā)明將包括所有落入權(quán)利要求書(shū)的范圍的實(shí)施例和等效手段。
權(quán)利要求
1.一種盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括調(diào)制編碼器，該調(diào)制編碼器將非均勻調(diào)制約束施加在數(shù)據(jù)上以便產(chǎn)生受約束的代碼字；以及多工器，該多工器在該受約束的代碼字被存儲(chǔ)在盤(pán)上之前將未受約束的數(shù)據(jù)塊插入受約束的代碼字的受到更強(qiáng)約束的部分中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述調(diào)制編碼器產(chǎn)生受約束的代碼字，該代碼字具有對(duì)起始于比特位置的第一集合的序列的第一約束、對(duì)起始于比特位置的第二集合的序列的第二約束、對(duì)起始于比特位置的第三集合的序列的第三約束。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述調(diào)制編碼器產(chǎn)生受約束的代碼字，該代碼字具有對(duì)起始于比特位置的第四集合的序列的第四約束。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述調(diào)制編碼器產(chǎn)生受約束的代碼字，該代碼字具有對(duì)起始于比特位置的第五集合的序列的第五約束。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述調(diào)制編碼器利用Fibonacci代碼對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，還包括糾錯(cuò)編碼器，該糾錯(cuò)編碼器基于所述受約束的代碼字產(chǎn)生未受約束的奇偶信息；其中，所述多工器在所述受約束的代碼字存儲(chǔ)在該盤(pán)上之前將所述未受約束的奇偶信息插入所述受約束的代碼字中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述糾錯(cuò)編碼器是產(chǎn)生糾錯(cuò)校驗(yàn)字節(jié)的Reed-Solomon編碼器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述多工器將10-比特奇偶字節(jié)插入所述受約束的代碼字的受到更強(qiáng)約束的部分中。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述多工器將5-比特奇偶字節(jié)插入所述受約束的代碼字的受到更強(qiáng)約束的部分中。
10.一種盤(pán)驅(qū)動(dòng)控制器芯片組，包括調(diào)制編碼器，該調(diào)制編碼器向起始于第一比特位置的代碼字施加第一約束以及向起始于第二比特位置的代碼字施加第二約束以便產(chǎn)生輸出代碼字，其中第二約束比第一約束更為嚴(yán)格；以及多工器，該多工器在所述輸出代碼字存儲(chǔ)在該盤(pán)上之前將未受約束的數(shù)據(jù)塊插入按照第二約束受到約束的輸出代碼字的部分中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的盤(pán)驅(qū)動(dòng)控制器芯片組，其中，所述多工器將所述未受約束的數(shù)據(jù)塊插入所述輸出代碼字的中間部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的盤(pán)驅(qū)動(dòng)控制器芯片組，其中，所述調(diào)制編碼器利用Fibonacci代碼對(duì)該代碼字進(jìn)行編碼。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的盤(pán)驅(qū)動(dòng)控制器芯片組，還包括糾錯(cuò)編碼器，該糾錯(cuò)編碼器基于所述輸出代碼字產(chǎn)生未受約束的奇偶信息；其中，所述多工器在所述輸出代碼字存儲(chǔ)在該盤(pán)上之前將所述未受約束的奇偶信息插入所述輸出代碼字中。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的盤(pán)驅(qū)動(dòng)控制器芯片組，其中，所述糾錯(cuò)編碼器是產(chǎn)生糾錯(cuò)校驗(yàn)字節(jié)的Reed-Solomon編碼器。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的盤(pán)驅(qū)動(dòng)控制器芯片組，其中，所述調(diào)制編碼器向起始于第三比特位置的代碼字施加第三約束，并且第三約束比第一約束更為嚴(yán)格。
16.一種用于向數(shù)據(jù)施加調(diào)制約束的方法，該方法包括向代碼字施加非均勻調(diào)制約束，以便產(chǎn)生受約束的代碼字；以及在所述受約束的代碼字存儲(chǔ)在介質(zhì)上之前將未受約束的數(shù)據(jù)插入受約束代碼字的受到更強(qiáng)約束的部分中。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括利用糾錯(cuò)編碼器、基于所述受約束的代碼字產(chǎn)生未受約束的奇偶信息；其中所述未受約束的奇偶信息被插入所述受約束的代碼字的受到更強(qiáng)約束的部分中。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，向所述代碼字施加所述非均勻調(diào)制約束還包括利用Fibonacci代碼向所述代碼字施加非均勻調(diào)制約束。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，向所述代碼字施加所述非均勻調(diào)制約束還包括向所述代碼字的第一部分施加第一約束；向所述代碼字的第二部分施加第二約束，其中第二約束比第一約束更為嚴(yán)格；并且向所述代碼字的第三部分施加第三約束，其中第三約束比第一約束更為嚴(yán)格。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，向所述代碼字施加所述非均勻調(diào)制約束還包括向所述代碼字的第四部分施加第四約束，其中第四約束比第三約束更為嚴(yán)格；并且其中將所述未受約束的數(shù)據(jù)插入所述受約束的代碼字的受到更強(qiáng)約束的部分中還包括將所述未受約束數(shù)據(jù)插入所述代碼字的第四部分中。
全文摘要
非均勻調(diào)制編碼技術(shù)用于防止數(shù)據(jù)在讀回的過(guò)程中含有易于出錯(cuò)的比特模式。對(duì)數(shù)據(jù)流執(zhí)行調(diào)制編碼以便消除易于出錯(cuò)的比特模式。被插入調(diào)制數(shù)據(jù)流的未受約束的數(shù)據(jù)，諸如錯(cuò)誤奇偶校驗(yàn)，可能含有易于出錯(cuò)的比特模式。與剩余的比特相比，將更為嚴(yán)格的調(diào)制約束施加在緊接于所述未受約束的數(shù)據(jù)的比特上。通過(guò)在這些比特上施加更為嚴(yán)格的調(diào)制約束，整個(gè)數(shù)據(jù)比特流都能夠具有期望的調(diào)制約束。
文檔編號(hào)G11B20/18GK1828754SQ20061000360
公開(kāi)日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2006年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月31日
發(fā)明者馬里奧·布勞姆, 羅伊·D·西德西揚(yáng), 伊萬(wàn)杰洛斯·S·埃勒夫塞里奧, 理查德·L·加爾布雷斯, 克塞尼加·拉科維克, 托馬斯·米特爾霍爾澤, 特拉維斯·奧寧, 布魯斯·A·威爾遜 申請(qǐng)人:日立環(huán)球儲(chǔ)存科技荷蘭有限公司