磁盘驱动器噪声分析测量套件

主要特点

检定磁头和介质组合

介质噪声测量

电子噪声测量

把介质噪声与电子噪声分开，确定主要噪声来源

独立于通道

轨迹A是捕获的磁盘驱动器扇区的一部分。轨迹C (颜色较深的峰值)是平均后的Viterbi输入实例的直方图。由于峰值位置、过零和波谷位置，共有三个分布。轨迹D (颜色较浅的峰值)是实际Viterbi输入实例的直方图。在轨迹C上进行的测量是介质信噪比(msnr)、残余信噪比(rsnr)及介质噪声与残余噪声之比。在本例中，这个磁头和介质组合以介质噪声为主。

力科磁盘驱动器噪声分析测量套件能够自动测量磁记录波形的噪声。自动测量噪声、长采集内存、高级触发功能、高级信号处理功能及大型波形显示屏幕提供了以前没有提供的磁记录分析功能。

共提供了三种新的噪声专用参数测量功能。介质信噪比(msnr)自动测量介质上已经记录的“重复的”噪声。残余信噪比(rsnr)自动测量“不重复的”噪声，其通常称为电子噪声。介质噪声与残余噪声比(m_to_r)自动测量介质噪声与残余噪声之比。如果这个比率大于1.00，那么信号中以介质噪声为主。如果否，那么信号中以电子噪声为主。

介质噪声

磁性介质中的粒度产生Z形转换。Z形的确切位置在写入之间变化，引起介质噪声(也称为转换噪声或Z形噪声)。在读取过程中，读取磁头有效平均所有Z形转换的磁道和位置。如果记录的磁道宽度很宽，会有许多Z形转换，平均的转换位置可变性非常小。如果磁道宽度很窄，那么Z形转换很少，平均的转换位置可变性提高。

磁头信号幅度与磁道宽度大体成正比。介质噪声与磁道宽度的平方根大体成正比。因此，磁头信号与介质噪声之比(msnr)与磁道宽度的平方根成正比。随着磁盘驱动器制造商通过降低磁道宽度来不断提高磁盘驱动器容量，msnr变得越来越差。尽管先进的磁头技术(如MR和GMR)可以提高磁道宽度一定时的磁头信号输出，但介质噪声对磁头信号的影响也会提高，因此msnr没有改善。在磁道宽度下降时，尽管磁头技术大大改善，msnr会持续提高。

介质噪声会通过各种不同方式影响磁盘驱动器信号，它会使脉宽和幅度失真，它会导致提前或滞后定时转换及部分擦除。在当前的磁盘驱动器通道中，介质噪声可能是原始错误的重要来源。

发展趋势非常清楚。磁盘驱动器容量不断提高，磁道宽度变得越来越小。磁头技术不断改进，以恢复由于磁道宽度缩小而导致的部分信号丢失。

但是，msnr在不断变差。结果，整个行业正从以电子噪声为主的电路转向以介质噪声为主的电路。力科提供了新型简单的工具，帮助您确定系统目前是以电子噪声为主还是以介质噪声为主。

介质噪声的一个主要特点是一旦记录在介质上，在每次读取时都是一样的。因此，介质噪声是重复的噪声。介质噪声的这种特点允许力科磁盘驱动器分析仪独立测量介质噪声及电子噪声。

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介质噪声转换的分布情况

上图是介质噪声使实际转换失真的实例。转换A和转换B说明了脉宽失真和幅度失真。转换C和转换D是定时失真。转换E和转换F是部分擦除。

一直存在介质噪声

上图是单个记录的磁性转换。理想的转换是一条直线。但是，介质中的粒度产生了Z形转换。Z形转换位置在不同写入之间不同，在读回信号或介质噪声时产生可变性。信号失真也称为转换噪声或Z形噪声。

噪声分布情况

位变得越来越小？

上图是位长度随时间下降的示意图。水平长度表示位间隔，垂直高度表示磁道宽度。信号噪声与介质噪声比(msnr)和磁道宽度的平方根大体成正比。由于磁道宽度下降，以提高磁盘驱动器的存储容量，介质噪声成为导致误码率的主要来源。

残余(电子)噪声

残余噪声是读取时磁盘驱动器信号上出现的随机噪声。因此，捕获的任何磁盘驱动器信号都会同时包含介质噪声和残余噪声。力科采用磁盘驱动器触发功能重复读取同一扇区数据，然后使用正在申请专利的软件功能取样和调节数据。

残余信噪比(rsnr)和介质信噪比与噪声分布的关系如下：

通过使用这种技术，可以量化总噪声，简单地平均和量化残余(随机)噪声。从总噪声中去掉残余噪声，可以得到非随机的介质噪声。

由于sigmam接近最后值的方式是已知的，因此我们的计算方式可以估算sigmam和sigmar的最后值。因此，参数结果一直是没有偏向的估算值，采集的扫描越多，估算值越稳定。这就消除了对大n的需要。

通过利用单频率数据，可以使用任何硬件通道。结果，预计的样点一直是峰值、过零或波谷。

DDNA信号要求

力科磁盘驱动器噪声分析套件要求基于扇区的数据，亦即单个频率前置码、地址标记和数据。数据必需是单频率码型。

理想的"数据"码型是单一2T码型或同等码型。通过采用单频率数据码型，可以使用任何硬件通道-- PR4, EPR4, E2PR4, 甚至改动的PRM·。

生成这类信号最简便的方式是直接写入。也就是禁用任何加扰器、编码器和前置编码器。这可以控制磁盘上写入的项目。

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