Partial Response/Maximum Likelihood

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Partial Response/Maximum Likelihood (PRML) ist ein Leseverfahren um Daten von magnetischen Datenträgern, wie Festplatten mit höherer Schreibdichte, lesen zu können.

Verfahren[Bearbeiten]

Um Daten auf einen magnetischen Datenträger zu schreiben, werden diese Daten zunächst mittels eines Leitungscode codiert. Diese Kodierung basiert beispielsweise auf der Gruppe der RLL-Codes, welche die Daten in Form von unterschiedlich langen Pulsfolgen am Speichermedium abbilden. Bei dem Lesen dieser Daten können, durch schwankende Materialeigenschaften des magnetischen Mediums, hohe Schreibdichten oder auch durch zufälliges Rauschen, die Höhe der einzelne Pulse variieren, wodurch die üblichen, fixen Schwellwertentscheidungen zur Bildung eines Digitalsignals höhere Fehlerraten als PRML aufweisen.

Bei fixer Schwellwertentscheidung werden beispielsweise analoge Signalwerte des Lesekopfes mit über 50 % als logisch-1 interpretiert, Signalwerte mit weniger als 50 % als logisch-0. Bei PRML wird hingegen die Schwellwertentscheidung dynamisch in Abhängigkeit vom Signalverlauf verschoben und somit von der zeitlichen Umgebung im Rahmen einer Maximum-Likelihood-Methode abhängig gemacht. Damit können, neben einer besseren Störunterdrückung auf magnetischen Medien, höhere Schreibdichten erzielt werden, da die einzelnen Schreibimpulse bis zu einem gewissen Grad quasi „ineinander“ fließen können und aufgrund der Nachbarschaft geschätzt werden.

Wird beispielsweise ein analoger Signalverlauf mit folgendem prozentuellen Verlauf

70 %, 60 %, 55 %, 60 %, 70 %

von dem Lesekopf gelesen, wird dieser bei PRML als eine logische Bitfolge von 101 interpretiert, während bei fixer Schwellwertentscheidung als konstante Folge 111 gelesen wird. Ähnlich verhält es sich bei Signalwerten wie:

30 %, 35 %, 45 %, 35 %, 30 %

welcher bei PRML als eine Bitfolge von 010 interpretiert wird, bei fixer Schwellwertentscheidung hingegen als konstant 000 gelesen wird.

Unabhängig von PRML wird die so gewonnene digitale Datenfolge im Anschluss durch den Leitungsdecoder (RLL) decodiert, üblicherweise schließen sich dann daran weitere Stufen wie Fehlerkorrekturverfahren an.

Entfernt ist PRML mit dem Viterbi-Algorithmus vergleichbar, wenngleich bei PRML keine Faltungscodes eingesetzt werden müssen.

Literatur[Bearbeiten]

  •  Todd K. Moon: Error Correction Coding. Mathematical Methods and Algorithms. Wiley-Interscience, Hoboken NJ 2005, ISBN 0-471-64800-0.

Weblinks[Bearbeiten]