专利名称：一种读取磁盘信息的方法及装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及磁盘存储系统技术领域，尤其涉及一种读取磁盘信息的方法及装置。
背景技术：
21世纪以来，人们对存储容量的需求急剧增加，对磁盘面密度的要求也随之大幅提高，由此带来了严重的码间干扰，导致了较高的误码率，降低了磁记录系统的性能。磁盘存储系统首要是保证数据的可靠性后才去追求高存储容量与快速存取，以及价格便宜和使用简易等方面。目前，磁记录中常采用PRML(部分反应最大相似，Partial Response Maximum Likelihood)技术对信道进行检测以消除码间干扰，它的实质是将均衡器输出的具有较短ISianter symbol Interference，码间干扰)的PR(部分反应，Partial Response)信号送入维特比(Viterbi)检测器，且从维特比检测器输出的硬判决信息能直接馈入到硬判决RS(Reed-Solomon)码译码器以构成级联系统，此种方式应用于当前的磁盘存储工业标准中。将I3R信道作为系统内码，RS码作为外码是目前商业磁盘中通常采用的提高系统性能的方式。但这种装置纠错能力不强，在未来高密度磁盘中已经越来越不适用。综上，在现今信息时代，呈爆炸式增长的数据量使得对磁盘存储系统的容量需求越来越大。在相同的盘片尺寸下，更大的容量就对应着更高的存储密度，由此带来的严重码间干扰降低了系统性能。RS码作为现有磁盘存储系统中纠错码的工业标准，已经渐渐不能适应未来磁盘存储系统对纠错码更高编码增益的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种读取磁盘信息的方法及装置，适应磁盘的高存储密度并满足低误码率的要求。本发明采用的技术方案是，所述读取磁盘信息的方法，包括步骤一、在读取磁盘上的信息时，对读取的信息进行RS频域编码；步骤二、对经过RS频域编码后的信息进行ra信道编码；步骤三、采用BCJlUBahl-Cocke-Je-linek-feiviv)算法对经过I3R信号编码后的信息进行预译码；步骤四、采用代数软判决算法对经过预译码后的信息进行译码得到正确的信息。进一步的，所述步骤一具体包括在近世代数中的伽罗华域上，基于信息多项式计算出码字多项式的各项系数，所述各项系数即为经过RS频域编码后的信息。进一步的，所述步骤二还包括对经过RS频域编码后的信息进行I^R信道编码后再经过AGWN(additive white Gaussian noise，加性高斯白噪声)信道处理。进一步的，所述步骤三具体包括基于ra信道抽象成的网格图，由BCJR算法确定出输入的经过ra信号编码后的信息沿冊信道网格图的最优路径；根据所述最优路径中每一时刻的信道输出序列值的最大似然输出概率计算出最大似然输出值，最大似然输出值即为预译码后的信息。进一步的，所述步骤四具体包括将预译码后的信息排列成可靠性矩阵；通过重度矩阵算法将可靠性矩阵转换为重度矩阵；根据重度矩阵的信息经过多项式插值算法得到第一多项式；在第一多项式的基础上通过因式分解算法得到信息多项式；将基于信息多项式计算出的码字信息经过后验概率方法处理后得到正确的信息。本发明还提供一种读取磁盘信息的装置，包括RS编码模块，用于在读取磁盘上的信息时，对读取的信息进行RS频域编码；PR编码模块，用于对经过RS频域编码后的信息进行I3R信道编码；预译码模块，用于采用BCJR算法对经过冊信号编码后的信息进行预译码；RS译码模块，用于采用代数软判决算法对经过预译码后的信息进行译码得到正确的信息。进一步的，所述RS编码模块，具体用于在近世代数中的伽罗华域上，基于信息多项式计算出码字多项式的各项系数，所述各项系数即为经过RS频域编码后的信息。进一步的，所述ra编码模块，还用于对经过RS频域编码后的信息进行ra信道编码后再经过AGWN信道处理。进一步的，所述预译码模块，具体包括路径确定模块，用于基于ra信道抽象成的网格图，由BCJR算法确定出输入的经过 ra信号编码后的信息沿ra信道网格图的最优路径；译码输出模块，用于根据所述最优路径中每一时刻的信道输出序列值的最大似然输出概率计算出最大似然输出值，最大似然输出值即为预译码后的信息。进一步的，所述RS译码模块，具体包括可靠性矩阵获取模块，用于将预译码后的信息排列成可靠性矩阵；矩阵转换模块，用于通过重度矩阵算法将可靠性矩阵转换为重度矩阵；插值计算模块，用于根据重度矩阵的信息经过多项式插值算法得到第一多项式；因式分解模块，用于在第一多项式的基础上通过因式分解算法得到信息多项式；RS译码选择输出模块，用于将基于信息多项式计算出的码字信息经过后验概率方法处理后得到正确的信息。采用上述技术方案，本发明至少具有下列优点本发明所述读取磁盘信息的方法及装置，预译码模块采用具有软信息输出的BCJR 算法来获得RS译码模块所需要的输入信息，使用代数软判决方式进行RS译码，比现有磁盘采用的RS硬判决译码具有更优的性能纠错能力，降低了数据传输的误码率，从而提高磁盘的存储密度，节省了改造现有磁盘的费用。
图1为本发明第一实施例中读取磁盘信息的方法流程图；图2为本发明第一实施例中计算前向状态度量的过程的示意图；图3为本发明第一实施例中计算后向状态度量的过程的示意图；图4为本发明第二实施例中读取磁盘信息的装置结构示意图。
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如后。本发明第一实施例，一种读取磁盘信息的方法，如图1所示，包括以下具体步骤步骤SlOl，在读取磁盘上的信息时，对读取的信息进行RS频域编码；具体的，在近世代数中的伽罗华域上，基于信息多项式计算出码字多项式的各项系数，所述各项系数即为经过RS频域编码后的信息。在伽罗华域GF(q)上，q为伽罗华域的数值范围，若Hic^m1.....Hik^1是信息元，则信
息多项式为f (x) = mo+miX+L+m^iX^1(1)码字多项式为c (χ) = f (1) +f ( α ) χ+L+f ( α d) x'^+f ( α ^2) χ"= Co+Cix+L+C^gx^+C^x'1-2(2)下面以伽罗华域GF⑶上的码长为7、维数为3的RS(7，3)码为例来说明使用频域编码的步骤。设读取的磁盘信息为{m0，ml，m2} = {101}，根据公式⑴可知具体的信息多项式为f(x) = 1+x2，然后根据公式⑵可知码字多项式系数为f⑴=0，f(a) = α6， f(a2) = a5,f(a3) = a2,f(a4) = a3,f(a5) = a,f(a6) = a 40 再把这些系数代入公式(2)得到具体的码字多项式为c (X) = 0+ α 6χ+ α 5χ2+ α 2χ3+ α 3χ4+ α χ5+ α 4χ6该频域编码的码字为{0, α6, α5, α2, α3, α , α4} ο步骤S102，对经过RS频域编码后的信息进行I3R信道编码。本步骤模拟了信息在传输过程中所遇到的码间干扰，即码间干扰的叠加。由于I3R信道编码的过程是本领域公知的技术，故此处不详述。优选的，对经过RS频域编码后的信息进行ra信道编码后再经过 AGffN信道处理，目的是更加真实的模拟信道传输环境中的高斯白噪声对信号的影响。步骤S103，采用BCJR(Bahl-Cocke-Je-1 inek-feiviν)算法对经过I3R信号编码后的信息进行预译码。具体的，步骤S103包括Al，基于ra信道抽象成的网格图，由BCJR算法确定出输入的经过ra信号编码后的信息沿I3R信道网格图的最优路径。这是BCJR算法的核心。BCJR算法适用于任何线性分组码或卷积码译码，相比于维特比算法其计算复杂度较大，因此在信息位等概的情况下更倾向于采用维特比算法。反之，当信息位不是等概时， 采用BCJR算法进行译码能实现更好的性能，而实际中从磁盘读取的信息基本上都是信息位不等概的。基于BCJR算法沿着ra信道的网格图走向计算最大似然概率P ( = 士 11 Y)，其中Y= (yi; y2,..., Yn)是受码间干扰后的信道输出序列值，即经过ra信号编码后的信息，η表示时刻变量。最大似然概率Pbn= 士1|Υ)也表示某个序列值y在η时刻取到+1或者-1 的概率。网格图中每个时刻有多个状态，用下脚标的不同加以区分，比如一个时刻的其中两个状态为Si和~。若当前状态用s表示，则上一个状态用s'表示，若当前状态为s'，则下一状态为s，也就是说，s'总为s在时间上的前一个状态。
从s'到s的状态，接收到的输入值知只有士 1，采用式(2)得
权利要求
1.一种读取磁盘信息的方法，其特征在于，包括步骤一、在读取磁盘上的信息时，对读取的信息进行RS频域编码；步骤二、对经过RS频域编码后的信息进行ra信道编码；步骤三、采用BCJR算法对经过ra信号编码后的信息进行预译码；步骤四、采用代数软判决算法对经过预译码后的信息进行译码得到正确的信息。
2.根据权利要求1所述的读取磁盘信息的方法，其特征在于，所述步骤一具体包括 在近世代数中的伽罗华域上，基于信息多项式计算出码字多项式的各项系数，所述各项系数即为经过RS频域编码后的信息。
3.根据权利要求1所述的读取磁盘信息的方法，其特征在于，所述步骤二还包括对经过RS频域编码后的信息进行I3R信道编码后再经过加性高斯白噪声AGWN信道处理。
4.根据权利要求1所述的读取磁盘信息的方法，其特征在于，所述步骤三具体包括 基于I3R信道抽象成的网格图，由BCJR算法确定出输入的经过ra信号编码后的信息沿I3R信道网格图的最优路径；根据所述最优路径中每一时刻的信道输出序列值的最大似然输出概率计算出最大似然输出值，最大似然输出值即为预译码后的信息。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的读取磁盘信息的方法，其特征在于，所述步骤四具体包括将预译码后的信息排列成可靠性矩阵；通过重度矩阵算法将可靠性矩阵转换为重度矩阵；根据重度矩阵的信息经过多项式插值算法得到第一多项式；在第一多项式的基础上通过因式分解算法得到信息多项式；将基于信息多项式计算出的码字信息经过后验概率方法处理后得到正确的信息。
6.一种读取磁盘信息的装置，其特征在于，包括RS编码模块，用于在读取磁盘上的信息时，对读取的信息进行RS频域编码； PR编码模块，用于对经过RS频域编码后的信息进行I3R信道编码； 预译码模块，用于采用BCJR算法对经过PR信号编码后的信息进行预译码； RS译码模块，用于采用代数软判决算法对经过预译码后的信息进行译码得到正确的信肩、ο
7.根据权利要求6所述的读取磁盘信息的装置，其特征在于，所述RS编码模块，具体用于在近世代数中的伽罗华域上，基于信息多项式计算出码字多项式的各项系数，所述各项系数即为经过RS频域编码后的信息。
8.根据权利要求6所述的读取磁盘信息的装置，其特征在于，所述ra编码模块，还用于对经过RS频域编码后的信息进行PR信道编码后再经过AGWN信道处理。
9.根据权利要求6所述的读取磁盘信息的装置，其特征在于，所述预译码模块，具体包括路径确定模块，用于基于I3R信道抽象成的网格图，由BCJR算法确定出输入的经过ra 信号编码后的信息沿I3R信道网格图的最优路径；译码输出模块，用于根据所述最优路径中每一时刻的信道输出序列值的最大似然输出概率计算出最大似然输出值，最大似然输出值即为预译码后的信息。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的读取磁盘信息的装置，其特征在于，所述RS译码模块，具体包括可靠性矩阵获取模块，用于将预译码后的信息排列成可靠性矩阵； 矩阵转换模块，用于通过重度矩阵算法将可靠性矩阵转换为重度矩阵； 插值计算模块，用于根据重度矩阵的信息经过多项式插值算法得到第一多项式； 因式分解模块，用于在第一多项式的基础上通过因式分解算法得到信息多项式； RS译码选择输出模块，用于将基于信息多项式计算出的码字信息经过后验概率方法处理后得到正确的信息。
全文摘要
本发明公开了一种读取磁盘信息的方法及装置，该方法包括在读取磁盘上的信息时，对读取的信息进行频域RS编码；对经过频域RS编码后的信息进行PR信道编码；采用BCJR算法对经过PR信号编码后的信息进行预译码；采用代数软判决算法对经过预译码后的信息进行译码得到正确的信息。本发明的预译码模块采用具有软信息输出的BCJR算法来获得RS译码模块所需要的输入信息，使用代数软判决方式进行RS译码，比现有磁盘采用的RS硬判决译码具有更优的性能纠错能力，降低了数据传输的误码率，从而提高磁盘的存储密度，节省了改造现有磁盘的费用。
文档编号G11B20/18GK102436834SQ20111035852
公开日2012年5月2日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年11月14日
发明者陶荣能 申请人:中兴通讯股份有限公司