硬盘以其巨大的存储潜力,在存储领域占有不可替代的地位。随着时代的发展,人们对硬盘的存储密度和传输速率的要求越来越高,然而,这些性能的提高在很大程度上受到读写通道的影响。PRML(Partial-Response Maximum Likelihood,部分响应最大似然)通道读取技术凭借其优越的抗噪性能,一直沿用至今。PRML通道不断发展的过程中,所需采样率在不断提高,而准确译码对判决定时精度的要求也随之增高,所以,研究高性能的时钟恢复技术也成为硬盘读写通道研究的迫切需要。高性能的时钟恢复技术对实现可靠的数据恢复有着重要的贡献。现有时钟恢复方案多为同步锁相的方式,分别有数字锁相和模拟锁相两类。为了深入研究现有时钟恢复技术,针对以上同步方案,在MATLAB环境下,建立了基于数字锁相原理的微分整流型时钟恢复仿真模型和基于模拟锁相原理的最小均方误差算法时钟恢复仿真模型。这两种模型的思想均为使本地时钟的相位同步于码元相位,存在着锁定时间慢等缺点。为了提高时钟恢复的性能,针对PRⅣ通道的特点,结合通信领域的全数字接收技术,推导出了一种适用于PRⅣ硬盘读写通道的新的非数据辅助定时误差估计算法,并利用此算法建立了基于异步插值原理和前馈控制的开环结构时钟恢复仿真模型。该模型的思想是通过插值的方式,利用自由时钟采样到的数据和定时误差估计值,恢复出最佳采样时刻的样值数据,其插值器采用拉格朗日立方插值算法的Farrow结构,定时误差估计采用每个符号采样两点的非数据辅助的盲估计法。该算法可使硬盘数据不需要同步前导码,节约了记录空间,提高了定时误差估计的收敛速度,大大提高了捕获速度,并且能快速调节定时误差,增强了抗干扰能力,使在无噪声条件下误码率为0,并且采用全数字技术实现,便于集成化。