전자공학회논문지 (Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers)

  • 제50권6호
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  • Pages.3-8
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  • 2013
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  • 2287-5026(pISSN)
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  • 2288-159X(eISSN)
대한전자공학회 (The Institute of Electronics and Information Engineers)
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비트 패턴 미디어 저장장치를 위한 축약사상 기반의 반복적 2차원 등화기

An Iterative Two-Dimensional Equalizer for Bit Patterned Media Storage Systems Based on Contraction Mapping

  • 문우식 (숭실대학교 정보통신전자공학부) ;
  • 임성빈 (숭실대학교 정보통신전자공학부) ;
  • 박세황 (숭실대학교 정보통신전자공학부)
  • 투고 : 2012.03.15
  • 발행 : 2013.06.25
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초록

비트 패턴 미디어 (BPM) 저장장치는 기존 자기 기록장치의 한계를 극복하기 위한 기술 중 하나로 주목 받고 있다. 하지만 고밀도의 BPM 저장창치에서는 트랙간의 간섭 (ITI), 심벌간의 간섭 (ISI), 잡음이 비트 오율 (BER)을 심각하게 저하시키는 문제가 있다. 본 논문에서는 ITI와 ISI의 악영향을 경감시키기 위해 축약사상 기반의 단순 반복적 2차원 등화기를 제안한다. 또한 제안한 2차원 등화기에 대한 BPM 저장장치의 채널 특성이 수렴 조건을 만족함을 살펴보았다. 모의실험에서 1차원 등화기와 2차원 등화기의 비트 분리 특성 차이를 보였고, 제안한 등화기의 BER 성능을 다른 등화 방법과 비교하여 평가하였다. 실험결과에 의하면 본 논문에서 제안한 등화기는 적당한 복잡도를 유지하면서 고밀도 BPM 저장장치를 위한 훌륭한 등화기라 할 수 있다.

Bit patterned media (BPM) storage is one of the promising technologies to overcome the limitations of the conventional magnetic recording. However, there are some problems in a high areal density BPM storage, inter-track interference, inter-symbol interference and noise which are severely degrading performance of the system with reducing the bit error rate. In this paper, we present a simple iterative two-dimensional equalizer based on the contraction mapping theorem to mitigate these adverse effects. Furthermore, we examine that the channel characteristics of the proposed two-dimensional equalizer satisfies the convergence conditions. In the simulation we demonstrate the bit separation characteristics of the one-dimensional equalizer and the two-dimensional equalizer and evaluate the BER performance of the proposed equalizer comparing with the conventional equalizers. According to the results of experiments, the proposed equalizer is an promising equalizer with maintaining proper complexity for a high areal density BPM storage.

키워드

참고문헌

  1. S. X. Wang and A. M. Taratorin, Magnetic Information Storage Technology, Academic Press, 1999, ch. 12.
  2. H. Burkhardt, "Optimal data retrieval for high density storage," Comp Euro '89 Conf. VLSI Computer Peripherals. VLSI and Microelectronic Applications in Intelligent Peripherals and Their Interconnection Networks, pp. 43-48, 1989.
  3. J. Kim and J. Lee, "Partial response maximum likelihood detections using two-dimensional soft output Viterbi algorithm with two-dimensional equalizer for holographic data storage," Jpn. J. Apl. Phys., vol. 48, no. 3, pp. 03A033, 2009. https://doi.org/10.1143/JJAP.48.03A033
  4. S. Kudekar, J. K. Johnson, and M. Chertkov, "Linear Programming based Detectors for Two-Dimensional Intersymbol Interference Channels," 2011 IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT), pp. 2999-3003, 2011.
  5. A. W. Naylor and G. R. Sell, Linear Operator Theory in Engineering and Science, Springer-Verlag, 1982.
  6. S. Nabavi, "Signal Processing for Bit-Patterned Media Channels with Inter-Track Interference," Ph.D. dissertation, Dept. Elect. Eng. Comp. Sci., Carnegie Mellon Univ., Pittsburgh, PA, 2008.
  7. Wu Chang and J. R. Cruz, "Inter-Track Interference Mitigation for Bit-Patterned Magnetic Recording," IEEE Trans. Magnetics, vol. 46, no. 11, pp. 3899-3908, Nov. 2010. https://doi.org/10.1109/TMAG.2010.2056926
  8. S. Nabavi, B. V. K. V. Kumar, and J. A. Bain, "Two-dimensional pulse response and media noise modeling for bit-patterned media," IEEE Trans. Magnetics, vol. 44, no. 11, pp. 3789-3792, Nov. 2008. https://doi.org/10.1109/TMAG.2008.2002387
  9. J. M. Holtzman, Nonlinear System Theory, Prentice-Hall, Inc., 1970, ch. 2.