GPR均衡和檢測的聯合設計方案

磁記錄信道部分的研究一直是個熱點。Piya Kovintavewat提出垂直磁記錄GPR波形均衡設計的指導思想，此思路成為磁記錄信道的領航標志。GPR波形對于研究高磁記錄密度信道模型很有意義，其可通過非整數系數的調節，達到與真實磁記錄信道更為近似的效果，其又能與均衡器聯合設計，通過對均衡器系數加以限制實現對噪聲白化。

基于部分響應的磁記錄信道的檢測器，主要有維特比檢測器。但是，隨著噪聲環境變化，噪聲相關性降低了Viterbi算法性能。為改善系統性能，有針對噪聲進行預測分析的NPML技術，有針對相關噪聲的最大似然檢測器，但由于復雜度較高，均未被廣泛采用。相對次優且易于實現的方法一直受到研究者追捧，如對Viterbi檢測器的分支度量進行修正的方法。因此，綜合考慮磁信道模型與信道檢測的聯合設計成為一種新的研究趨勢。個部分，信道設計部分與檢測器設計部分。

第一部分需要建立垂直磁記錄信道的模型，使得均衡器輸出波形與真實信道最接近。從通信的觀點看，磁記錄信道相當于通信系統的信道，由于脈沖擁擠而使磁記錄信道中傳輸的信號產生符號間干擾，即碼間串擾。為了消除碼間串擾，可靠地傳輸波形，同時又能有效地利用傳輸頻帶，在某些特定的情況下，人們通過一定的波形設計以使碼間串擾得到控制。根據耐奎斯特準則，將經過不同延遲的沖擊脈沖進行疊加，然后通過理想低通濾波器，就可以得到各種具有不同特點的波形。其中部分響應波形的基本特點是：一個符號的響應并不局限在一個符號持續時間內，而是延伸到前后若干個符號的持續期間中。這種延伸在相鄰符號抽樣 2]實現PR目標波形和均衡器的聯合設計。

第二部分是檢測器的設計，最為廣泛的應用是PRML技術，該技術實際上是通信理論中部分響應PR（Partial Response）和最大似然ML（Maximum Likelihood）兩種信號處理方法的統一運用。這兩種技術在磁記錄設備中以特定方式一起應用，構成PRML系統，其工作原理為通道的讀出信號（含有碼間干擾）被均衡為部分響應信號，然后通過最大似然檢測，即維特比檢測來恢復原始數據。本設計方案旨在通過GPR均衡設計將噪聲白化后，聯合檢測器設計以獲取系統性能的改善。

將真實磁記錄信道等效部分PR信道時，其無限長的碼間干擾問題轉變成為部分響應波形碼間干擾已知的情況，基于碼間干擾已知的信道，最大似然序列檢測為最優的選擇。其復雜度相對MAP算法要小些，硬件可實現性強。本設計中選用最大似然序列譯碼算法。

2結束語

本文對磁記錄信道均衡和檢測技術進行了研究，提出一種基于GPR目標響應均衡和檢測聯合設計的方法。采用這種聯合設計方法，既滿足與真實磁記錄信道最為接近的PR波形，又基于逼近真實信道的GPR系數決定的檢測器，為整個系統的性能改善提供了很好的保障。