Máxima verosimilitud de respuesta parcial

La primera implementación de PRML se lanzó en 1984 en el sistema de grabación de casete digital Ampex (DCRS). El ingeniero jefe del DCRS fue Charles Coleman . La máquina evolucionó a partir de una grabadora de cinta de vídeo digital de seis cabezales con escaneo transversal . El DCRS era una grabadora de instrumentación digital basada en casete, capaz de reproducir durante largos periodos a una velocidad de datos muy alta. ^{[ 9 ]} Se convirtió en el producto digital más exitoso de Ampex. ^{[ 10 ]}

Los cabezales y el canal de lectura/escritura funcionaban a la (entonces) notablemente alta velocidad de datos de 117  Mbit/s. ^{[ 11 ]} La electrónica PRML se implementó con cuatro convertidores analógico-digitales (A/D) Plessey de cuatro bits y lógica ECL de 100k . ^{[ 12 ]} El canal PRML superó a una implementación de la competencia basada en la "detección de zona nula". ^{[ 13 ]} Un prototipo de canal PRML se implementó anteriormente a 20 Mbit/s en un prototipo de disco duro de ocho pulgadas, ^{[ 14 ]} pero Ampex abandonó el negocio de los discos duros en 1985. Estas implementaciones y su modo de funcionamiento se describen mejor en un artículo de Wood y Petersen. ^{[ 15 ]} A Petersen se le concedió una patente sobre el canal PRML, pero Ampex nunca la aprovechó. ^{[ 16 ]} 

En 1990, IBM lanzó el primer canal PRML en un disco duro, el IBM 0681. Tenía un formato de 5¼ pulgadas de altura completa con capacidad para hasta 12  discos de 130 mm y una capacidad máxima de 857  MB.

El canal PRML para el IBM 0681 se desarrolló en el laboratorio de IBM Rochester en Minnesota ^{[ 17 ]} con el apoyo del laboratorio de investigación de IBM Zurich en Suiza . ^{[ 18 ]} Un esfuerzo paralelo de I+D en IBM San José no condujo directamente a un producto. ^{[ 19 ]} Una tecnología competidora en ese momento era 17ML ^{[ 20 ]} un ejemplo de búsqueda en árbol de profundidad finita (FDTS). ^{[ 21 ] [ 22 ]}

El canal de lectura/escritura IBM 0681 funcionaba a una velocidad de datos de 24  Mbit/s, pero estaba altamente integrado, ya que todo el canal estaba contenido en un único circuito integrado PLCC de 68 pines que funcionaba con una fuente de alimentación de cinco voltios. Además del ecualizador analógico fijo, el canal contaba con un sencillo ecualizador digital adaptativo de coseno ^{[ 23 ]} después del convertidor analógico-digital para compensar los cambios de radio y/o de los componentes magnéticos.

La presencia de distorsión de desplazamiento de transición no lineal (NLTS) en la grabación NRZ a alta densidad y/o alta tasa de datos se reconoció en 1979. ^{[ 24 ]} La magnitud y las fuentes de NLTS se pueden identificar utilizando la técnica de "dipulso extraído". ^{[ 25 ] [ 26 ]}

Ampex fue el primero en reconocer el impacto de NLTS en PR4. ^{[ 27 ]} y fue el primero en implementar la precompensación de escritura para la grabación NRZ de PRML. La 'precompensación' cancela en gran medida el efecto de NLTS. ^{[ 14 ]} La precompensación se considera una necesidad para un sistema PRML y es lo suficientemente importante como para aparecer en la configuración del disco duro de la BIOS ^{[ 28 ]} aunque ahora el disco duro la gestiona automáticamente.

PR4 se caracteriza por un objetivo de ecualización (+1, 0, −1) en valores de muestra de respuesta de bits o (1  − D)(1  + D) en notación polinómica (aquí, D es el operador de retardo que se refiere a un retardo de una muestra). El objetivo (+1, +1, −1, −1) o (1  − D)(1  + D) ² se llama PRML extendido (EPRML). Toda la familia, (1  − D)(1  + D) ⁿ , fue investigada por Thapar y Patel. ^{[ 29 ]} Los objetivos con un valor n mayor tienden a ser más adecuados para canales con una respuesta de alta frecuencia deficiente. Esta serie de objetivos tienen todos valores de muestra enteros y forman un diagrama de ojo abierto (por ejemplo, PR4 forma un ojo ternario). En general, sin embargo, el objetivo puede tener fácilmente valores no enteros. El enfoque clásico para la detección de máxima verosimilitud en un canal con interferencia entre símbolos (ISI) consiste en ecualizar a un objetivo de filtro adaptado, blanqueado y de fase mínima. ^{[ 30 ]} La complejidad del detector Viterbi subsiguiente aumenta exponencialmente con la longitud del objetivo : el número de estados se duplica por cada aumento de una muestra en la longitud del objetivo. 

Dado el rápido aumento de complejidad con objetivos más largos, se propuso una arquitectura de posprocesador, inicialmente para EPRML. ^{[ 31 ]} Con este enfoque, un detector relativamente simple (por ejemplo, PRML) es seguido por un posprocesador que examina el error residual de la forma de onda y busca la ocurrencia de posibles errores de patrón de bits. Este enfoque resultó valioso cuando se extendió a sistemas que emplean una simple verificación de paridad. ^{[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]}

A medida que los detectores de datos se volvieron más sofisticados, se hizo importante abordar las no linealidades residuales de la señal, así como el ruido dependiente del patrón (el ruido tiende a ser mayor cuando hay una transición magnética entre bits), incluyendo los cambios en el espectro de ruido con el patrón de datos. Para ello, se modificó el detector de Viterbi para que reconociera el nivel de señal esperado y la varianza de ruido esperada asociada a cada patrón de bits. Como paso final, se modificaron los detectores para incluir un filtro predictor de ruido, lo que permite que cada patrón tenga un espectro de ruido diferente. Estos detectores se denominan detectores de predicción de ruido dependiente del patrón (PDNP) ^{[ 35 ]} o detectores de máxima verosimilitud predictivos de ruido (NPML) ^{[ 36 ]} . Estas técnicas se han aplicado más recientemente a grabadoras de cinta digitales ^{[ 37 ] .}