Brevet FR2799085A1 — publié le 20010330

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION présente invention concerne une unité de stockage à acces direct (connu en anglais sous le nom de Direct Access Storage Device, DASD), et plus particulièrement une méthode et dispositif d'égalisation avec réglage du gain pour un canal de données d'unité de stockage à accès direct. ETAT DE LA TECHNIQUE les lecteurs de disque actuels, le signal de relecture est égalisé au moyen d'un filtre à réponse irnpulsionnelle finie (RIF). I1 existe divers algorithmes qui sont utilisés pour déterminer les coefficients du RIF donnant une égalisation optimale. Dans tous les algorithmes, le gain et le déphasage des étages du RIF doivent être contraints pendant la procédure d'égalisation pour éviter des interactions avec les boucles de gain et de synchronisation du canal. Par exemple, les entrées boucles de gain et de synchronisation proviennent de sortie du RIF. Si le gain du RIF n'a pas été contraint il commence à augmenter pendant la procédure d'égalisation, la boucle de gain du canal détecte un signal dont l'amplitude augmente et commence à réduire le signal des données entrantes. Le gain du RIF et la boucle de gain du canal sont alors en conflit. Le même problème peut se produire pour la boucle de synchronisation. La méthode habituelle utilisée pour eviter ce problème consiste à contraindre les coefficients du , soit en maintenant certains étages du RIF à un niveau constant, soit en maintenant la somme des sorties étages pairs du RIF et somme des sorties des étages impairs du RIF à des niveaux équivalents à des valeurs spécifiées. Ces méthodes de contrainte empêchent le RIF de fournir une égalisation optimale. Il existe un besoin pour une méthode permettant d'empecher les boucles de gain de synchronisation d'entrer en conflit avec l'algorithme d'égalisation, et permettant également de ne pas contraindre les coefficients du RIF. Il existe un besoin pour un algorithme d'egalisation capable de déterminer valeurs optimales des coefficients du RIF. OBJET DE L'INVENTION Un des objets de la présente invention consiste à proposer une méthode et un dispositif d'égalisation avec réglage du gain pour un canal de données d'unité de stockage à acces direct. D'autres objets consistent à proposer une méthode et un dispositif d'égalisation tels qu'ils surmontent les inconvénients dispositifs de l'art antérieur. En bref, la présente invention propose une méthode et un dispositif d'égalisation avec réglage du gain pour un canal de données d'unité de stockage à accès direct. Elle permet de déterminer le sens pour ajuster chaque coefficient d'une pluralité de coefficients d'un filtre à réponse impulsionnelle finie (RIF). Elle permet de calculer de nouvelles valeurs pour chaque coefficient d'une pluralité de coefficients selon ce sens. Elle permet de comparer le gain du filtre RIF pour les nouveaux coefficients avec un seuil de gain prédéterminé. Enfin, elle permet de régler par incréments le gain de la boucle de gain du canal de données en réponse à la comparaison gain avec le seuil de gain prédéterminé. Conformément aux caractéristiques de l'invention, le retard de phase du filtre RIF pour les nouveaux coefficients est comparé avec un seuil de retard de phase prédéterminé. La phase de la boucle de synchronisation du canal de données est réglee par incréments en réponse à la comparaison du retard de phase avec seuil de retard de phase prédéterminé. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES La présente invention sera mieux comprise, avec les obj et avantages susmentionnés et autres, à partir de la description détaillée suivante des versions préférentielles de l'invention illustrées par les figures suivantes La figure 1 est un schéma fonctionnel représentant une partie concernée d'un canal de données d'unité de stockage à accès direct incorporant la présente invention. Les figures 2A et 2B sont des ordinogrammes illustrant un exemple d'étapes exécutées par le bloc représentant l'algorithme d'égalisation non contraint de la figure 1. DESCRIPTION DE L'INVENTION En se référant aux figures, la figure 1 représente une partie d'un canal de données d'unité de stockage à accès direct incorporant la présente invention, désignée par la référence 100. Le canal de données 100 est représenté sous une forme simplifiée suffisante pour comprendre la présente invention. L'utilité la présente invention n'est pas limitée aux détails d' canal de données particulier. Le canal de données 100 comprend le bloc 102 représentant l'algorithme d'égalisation non contraint de la version préférentielle. Des données analogiques provenant d'un bras électronique (non représenté) sont appliquées à un amplificateur à gain variable (AGV) 104. Un signal de relecture amplifié est appliqué à un filtre à réponse impulsionnelle finie (RIF) 106. La sortie filtrée du RIF 106 est appliquée à un convertisseur analogique/numérique (CAN) 108. Un circuit de contrôle automatique de gain (CAG) 110 envoie un signal de contrôle de gain à l'AGV 104. Un oscillateur contrôlé en tension (OCT) 112 envoie un signal de contrôle de synchronisation au 108. Généralement la sortie numérique du CAN 108 est appliquée à un détecteur de données (non représenté), un decodeur (non représenté) et un désembrouilleur (connu en anglais sous le terme de derandomizer, non représenté) pour fournir les données sortie destinées à l'utilisateur. il faut comprendre le RIF 106 peut être situé de part d'autre du CAN 108 Conformément aux caractéristiques de l'invention, bloc 102 représentant l'algorithme d'égalisation non contraint émet un signal de contrôle vers un bloc d'augmentation ou de diminution de gain 114 couplé au CAG 110. bloc 102 représentant l'algorithme d'égalisation non contraint émet un signal de contrôle vers un bloc d'avance ou de retard de phase de synchronisation 116 couplé à l'OCT 112. bloc 102 représentant l'algorithme d'égalisation non contraint émet un signal de contrôle vers le filtre RIF 106 pour régler les coefficients conformément à la version préférentiel Sur la plupart des lecteurs de disque, chaque champ de données utilisateur enregistré sur le support est précédé d'un champ de synchronisation de données. La fréquence de ce champ est égale au quart du taux de transfert de données élémentaires. Cette fréquence est choisie pour permettre aux boucles de gain et de synchronisation de fonctionner comme indique ci-dessous. Les boucles de gain et de synchronisation ont deux modes de fonctionnement sur la plupart des lecteurs de disque. Le mode 1 est appelé mode d'acquisition. I1 est utilisé dans le champ de synchronisation des données et son signal d'entrée vient de l'amont du filtre RIF 106. Après un certain nombre de bits, mais toujours dans le champ de synchronisation, les boucles sont commutées en mode 2 qui est appelé mode de poursuite. Son signal d'entrée provient de l'avale (la sortie) filtre RIF 106. Le gain d'un filtre RIF 106 change en fonction de la fréquence. Pour éviter qu'une onde transitoire se produise lors du passage du mode d'acquisition au mode de poursuite, il est souhaitable que le gain du RIF soit de 1 à la fréquence de synchronisation. De même, l'échantillonnage durant la synchronisation doit être déphasé, par exemple de 45 degrés, lors du passage du mode d'acquisition au mode de poursuite. C'est pourquoi est souhaitable d'avoir un déphasage du RIF de 45 degrés à fréquence de synchronisation. La réponse en fréquence du à la fréquence de synchronisation peut être représentée par un nombre complexe (a + bi) a étant la composante réelle et b la composante imaginaire. La composante réelle est égale à la somme des sorties des étages paires avec des signes alternés en commençant par le signe plus, et la composante imaginaire est égale à la somme sorties des étages impaires avec des signes alternés commençant par le signe moins, pour un filtre RIF 106 à 8 étages. Le gain RIF (RIF GAIN) à la fréquence de synchronisation est égal à la racine carrée de (a2 + b2) et la phase (RIF PHASE) à l'arctangente de (b / a). Ces deux équations sont utilisées dans la méthode d'égalisation la version préférentielle. Pour faciliter l'implantation dans les circuits, on peut utiliser équations suivantes. (a + b) est comparé avec 2. Si (a + b) est supérieur à 2, le gain est trop important, et si (a + est inférieur à 2, le gain est trop faible. Pour la phase, utilise l'arctangente de (b / a), a etant égal à b l'arctangente de 1 est égale à 45 . Si a est superieur à b, le déphasage est inférieur à 45 et si a est inférieur à b, le déphasage supérieur à 45 . Une explication simplifiée du fonctionnement de la boucle de gain est presentée ci-dessous. En mode de poursuite, la boucle de gain compare l'amplitude du signal qu'elle reçoit de la sortie du RIF avec une valeur prédéterminée génère une erreur de gain (GE). GE peut être positif ou négatif. La boucle de contrôle de gain multiplie ensuite GE par une constante de contrôle (GK) et génère une valeur de sortie de contrôle de gain (GO). On obtient alors l'équation GO = GE GK. Une valeur positive de GO augmente l'amplitude du signal et une valeur négative de GO diminue l'amplitude du signal. Si RIF GAIN augmente pendant l'exécution de l'algorithme d'égalisation, l'amplitude du signal de sortie augmente également et GE devient négatif, de sorte que GO devient négatif, qui fait diminuer l'amplitude du signal. Lors de l'itération suivante de l'algorithme d'égalisation, le RIF essaiera à nouveau d'augmenter l'amplitude de sa sortie car la boucle de contrôle de gain aura provoqué la baisse du signal, ce qui n'est pas ce que le RIF désirait. Si ce processus devait continuer, les valeurs des étages du RIF deviendraient de plus en plus grandes et la sortie de contrôle de gain finirait pas saturer à sa valeur minimum. Dans la version préférentielle, le problème du gain est resolu en introduisant un terme d'ajustement de gain (GA) dans la boucle de contrôle de gain avec le bloc d' augmentation/ diminution de gain 114. La nouvelle équation de contrôle de gain de la version préférentielle devient alors GO = (GE + GA) x GK. Le terme GA est modifié à chaque itération de l'algorithme d'égalisation. Par exemple, supposons que le gain désiré du filtre RIF 106 soit 1. Supposons qu'après la première itération de l'algorithme d'égalisation, les étages sélectionnés du RIF donnent une valeur RIF GAIN supérieure à 1. La valeur GA est ensuite diminuée par petits incréments. Le terme GE tend alors à devenir positif et la boucle de gain tend à augmenter le gain. A prochaine itération de l'algorithme d'égalisation, la boucle de gain ayant augmenté celui-ci, il peut générer des valeurs de coefficients qui ramène RIF GAIN à 1. RIF GAIN étant égal à 1, la valeur GA n'est pas modifiée. I1 en résulte valeur RIF GAIN égale à 1 et une boucle de contrôle de gain dotée d'un nouveau point de fonctionnement. L'equation de contrôle de la boucle de synchronisation est semblable à celle de la boucle de gain : TO = (TE + TA) x TK, TO étant la valeur de sortie de synchronisation, TE l'erreur de synchronisation, TA la valeur d'ajustement de synchronisation de la version préférentielle générée par le bloc 116 d'avance/retard de phase de synchronisation et TK une constante de contrôle. Si, pendant l'exécution de l'algorithme d'egalisation, le déphasage de RIF PHASE est inférieur à une valeur de phase prédéterminée, par exemple 45 degrés, TA est augmenté de 1, ce qui tend à avancer la phase échantillonnage et, si RIF PHASE est supérieur à 45 degrés, diminue et la phase d'échantillonnage est retardée. Ainsi, faisant varier la phase d'échantillonnage avec la boucle de synchronisation, on tend à maintenir RIF PHASE à la valeur désirée de 45 degrés. Cette méthode d'utilisation de RIF GAIN et de RIF PHASE comme entrées dans les boucles de gain et de synchronisation est la caractéristique essentielle de l'invention; elle présente une amélioration significative par rapport aux autres méthodes. D'autres solutions conventionnelles apportées à problème imposaient des contraintes sur les étages -mêmes ou nécessitaient leur ajustement par paires. Ces deux types de methodes donnaient des résultats d'égalisation n'étaient optimaux. Les FIG. 2A et 2B représentent des étapes typiques de la methode d'égalisation appliquée par le bloc 102 représentant 1 algorithme d'égalisation non contraint de la version préférentielle. Tout d'abord, comme il est indiqué dans le bloc 200, le système utilise une méthode d'égalisation qui détermine le sens dans lequelle doit s'ajuster chacun des coefficients présents (par exemple, signe - signe moindres carrés). Chacun des coefficients présents est autorisé à s'ajuster selon une certaine quantité incrémentielle dans le sens déterminé, comme indiqué dans le bloc 202 On obtient alors de nouveaux coefficients. Le gain du filtre RIF 106 pour ces nouveaux coefficients est ensuite calculé pour une fréquence prédéterminée, par exemple la fréquence contenue dans le champ de synchronisation, comme indiqué dans le bloc 204. Ensuite, le système détermine si le gain supérieur à valeur désirée, comme indiqué dans le bloc de decision 206. S il s'avère que le gain n'est pas supérieur a la valeur désiree, la boucle de contrôle de gain est modifiée de maniere à réduire par incréments le gain du signal, comme indiqué dans le bloc 208. S'il s'avère que le gain est supérieur à la valeur désirée, la boucle de contrôle de gain est modifiée de manière à augmenter par incréments le gain du signal, comme indiqué dans le bloc 210. En se référant à la FIG. 2B, le retard de phase du filtre 106 pour les nouveaux coefficients est calculé pour fréquence prédéterminée, par exemple la fréquence contenue dans champ de synchronisation, comme indiqué dans le bloc 212. Ensuite, le système détermine si le retard de phase supérieur à la valeur désirée, par exemple 45 , comme indiqué dans le bloc de décision 214. Si le retard de phase est supérieur à la valeur désirée, la boucle de synchronisation est modifiée de manière à réduire le retard de phase dans le filtre RIF 106, comme indiqué dans le bloc 216. Si le retard de phase n'est pas supérieur à la valeur désirée, la boucle de synchronisation est modifiée de manière à augmenter le retard de phase dans le filtre RIF 106, comme indiqué dans le bloc 218. Les opérations recommencent ensuite de façon séquentielle à partir du début et sont répétées jusqu'à la fin, comme indiqué dans le bloc 220. La présente invention a été décrite en se référant aux détails de ses versions représentées sur les figures; cependant, ces détails ne doivent pas limiter l'objet de l'invention tel qu'il est mentionné dans les revendications ci-après. REVENDICATIONS 1. Méthode d'égalisation pour un canal de données d'unité de stockage à accès direct comprenant les étapes suivantes détermination du sens pour ajuster la valeur de chacun d'une pluralité de coefficients d'un filtre à réponse impulsionnelle finie (RIF), calcul des nouvelles valeurs pour chaque coefficient de ladite pluralité de coefficients selon ledit sens et ajustement de chaque coefficient de ladite pluralité de coefficients selon ces nouvelles valeurs, comparaison du gain dudit filtre RIF pour lesdites nouvelles valeurs de ladite pluralité de coefficients avec un seuil de gain prédéterminé, et ajustement incrémentiel du gain d'une boucle de gain dudit canal de données en réponse à ladite comparaison gain dudit filtre RIF avec ledit seuil de gain prédéterminé. 2. Méthode d'égalisation pour un canal de données d'unité de stockage à accès direct selon la revendication 1, comprenant en outre les étapes suivantes comparaison du retard de phase dudit filtre pour lesdites nouvelles valeurs de ladite pluralité de coefficients avec un seuil de retard de phase prédéterminé, et ajustement incrémentiel du retard de phase d' boucle de synchronisation dudit canal de données en réponse à ladite comparaison dudit retard de phase dudit filtre RIF avec ledit seuil de retard de phase prédéterminé. 3. Méthode d'égalisation pour un canal de données d'unité stockage à acces direct selon la revendication 1, caractérisee par le fait si ladite étape de comparaison du gain dudit filtre RIF avec ledit seuil de gain prédéterminé établit que le gain dudit filtre RIF est supérieur audit seuil de gain prédéterminé, alors ladite étape d'ajustement incrémentiel gain de ladite boucle de gain dudit canal de données réponse à ladite comparaison du gain dudit filtre RIF avec ledit seuil de gain prédéterminé comprend une étape d'augmentation par incréments du gain du signal de ladite boucle de gain. 4. Méthode d'égalisation pour un canal de données d'unité de stockage à acces direct selon la revendication 1, caractérisée par le fait si ladite étape de comparaison du gain dudit filtre RIF avec ledit seuil de gain prédéterminé établit que le gain dudit filtre RIF est inférieur audit seuil de gain prédéterminé, alors ladite étape d'ajustement incrémentiel du gain de ladite boucle de gain dudit canal de données en réponse à ladite comparaison du gain dudit filtre RIF avec ledit seuil de gain prédéterminé comprend une étape de diminution par incréments du gain du signal de ladite boucle de gain. 5. Méthode d'égalisation pour un canal de données d'unité stockage à accès direct selon la revendication 2, caractérisee par le fait que si ladite étape de comparaison du retard phase dudit filtre RIF avec ledit seuil de retard de phase prédéterminé établit que le retard de phase dudit filtre RIF est supérieur audit seuil de retard de phase prédéterminé, alors ladite étape d'ajustement incrémentiel du retard de phase de ladite boucle de synchronisation dudit canal données en réponse à ladite comparaison du retard de phase dudit filtre RIF avec ledit seuil de retard de phase prédéterminé comprend une étape de diminution par incréments du retard de phase de ladite boucle de retard de phase pour diminuer le retard de phase dans ledit filtre RIF. 6 Méthode d'égalisation pour un canal de données d'unité stockage à accès direct selon la revendication 2, caractérisée le fait que si ladite étape de comparaison du retard de phase dudit filtre RIF avec ledit seuil de retard de phase prédéterminé établit que le retard de phase dudit filtre RIF est inférieur audit seuil de retard de phase prédéterminé, alors ladite étape d'ajustement incrémentiel du retard de phase de ladite boucle de synchronisation dudit canal données en réponse à ladite comparaison du retard de phase dudit filtre RIF avec ledit seuil de retard de phase prédéterminé comprend une étape d'augmentation par incréments du retard de phase de ladite boucle de retard de phase pour augmenter le retard de phase dans ledit filtre RIF. 7. Dispositif d'égalisation pour un canal de données d'unite de stockage à accès direct comprenant un filtre à réponse impulsionnelle finie (RIF), une boucle de gain et une boucle de synchronisation, ledit dispositif d'égalisation comprenant des moyens pour mettre en oeuvre la méthode selon l' quelconque des revendications 1 à 6.