Устройство для воспроизведения сигналов цифровой информации с носителя магнитной записи

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ СИГНАЛОВ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ С НОСИТЕЛЯ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ, содержащее последовательно соединенные магнитную головку, сопряженную с носителем магнитной записи фазомодулированного сигнала, усилитель воспроизведения , корректор, усилительограничитель и демодулятор, вторьм входом соединенный с выходом синхроблока , имеющего пусковой блок и входом подключенного к выходу усилителя-ограничителя , и последовательно соединенные генератор, задаю1йий счетчик с группой установочных входов и счетный триггер, установочный вход которого, а также управляннций вход задающего счетчика подключены к выходу пускового блока, первым входом соединенного с входом синхроблока , а вторым входом - с выходом счетного триггера, другой выход которого соединен с выходом синхроблока ,отличающееся тем, что, с целью уменьшения погрешности воспроизведения сигнала цифровой информации при наличии выпадений, в него введены последовательно соединенные триггер и блок установки, сдвига синхросигнала, выходы которого соответственно соединены с группой установочных входов задающего счетчика синхроблока, последовательно соединенные первый пороговый блок, первый счетчик и первый элемент ИЛИ, выход которого подключен к первому i входу триггера, и последовательно соединенные второй пороговый блок и (Л второй счетчик, .выход которого соединен с установочным входом первого счетчика и вторым входом триггера, а также второй элемент И Л И, включенный между выходом первого порогового блока и установочным входом второго счетчика, и третий счетчик, счетным входом соединенный с выходом усиЛитеА |- ля-ограничителя, установочным вхо- ,„, дом - с выходом второго порогового ;Цщ блока, а выходом - с другими входами,rt элементов ИЛИ, при этом входал обоих |л.пороговых блоков подключены к выходу; W корректора.iQO ч1 ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ЗШ G 11 В 5 09

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (1

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3539727/18-10 (22) 10.01.83 (46) 07.01.84. Бюл. 9 1 (72) И.В, Чуманов и И.А. Чехлай (53) 534.852(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 624268, кл, G 11 В 5/06, 1978 °

2. Авторское свидетельство СССР

9 538393, кл. G 11 В 5/09, 1977 (про тоти п ). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ СИГНАЛОВ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ

С НОСИТЕЛЯ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ, содержащее последовательно соединенные магнитную головку, сопряженную с носителем магнитной записи фазомодулированного сигнала, усилитель воспроизведения, корректор, усилительограничитель и демодулятор, вторым входом соединенный с выходом синхроблока, имеющего пусковой блок и входом подключенного к выходу усилителя-ограничителя, и последовательно соединенные генератор, задаюЩий счетчик с группой установочных вхо" дов и счетный триггер, установочный вход которого, а также управляющий вход задающего счетчика подключены к выходу пускового блока, первым входом соединенного с входом синхроблока, а вторым входом — с выходом счетного триггера, другой выход которого соединен с выходом синхроблока,отличающееся тем, что, с целью уменьшения погрешности воспроизведения сигнала цифровой информации при наличии выпадений, в него введены последовательно соединенные триггер и блок установки. сдвига синхрасигнала, выходы которого соответственно соединены с группой установочных входов задающего счетчика синхроблока, последовательно соединенные первый пороговый блок, первый счетчик и первый элемент ИЛИ, выход которого подключен к первому входу триггера, и последовательно щ

С соединенные второй пороговый блок и второй счетчик, выход которого соединен с установочным входом первого счетчика и вторым входом триггера, а также второй элемент ИЛИ,включенный между выходом первого порогового бло-ф ка и установочным входом второго счетчика, и третий счетчик, счетным входом соединенный с выходом усилит ля-ограничителя, установочным входом — с выходом второго порогового блока, а выходом — с другими входам элементов ИЛИ, при этом входы обоих пороговых блоков подключены к выходу корректора.

1065875

Изобретение относится к приборо- строению, а именно к технике магнитной записи и может быть использовано в аппаратуре магнитной записи для воспроизведения цифровой информации, (записанной с применением метода от.носительно фазовой модуляции (ОФМ).

Известно устройство для воспроиэ . ведения цифровой информации с носителя магнитной записи, содержащее 10 последовательно соединенные магнитную головку, сопряженную с движущимся носителем магнитной записи фаэомодулированного сигнала, усилитель воспроизведения, корректор и усилитель-ограничитель, а также синхроблок и демодулятор (1), Недостаток . данного устройства заключается в большой погрешности воспроизведения им сигнала цифровой информации при наличии глубоких выпадений сигнала воспроизведения .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для воспроизведения .цифро-25 вой информации с носителя магнитной записи, содержащее последовательно соединенные магнитную головку, сопряженную с движущимся носителем магнитной записи фаэомодулированного сигнала, усилитель воспроизведения, корректор, усилитель-ограничитель, и демодулятор (включает элементы Й, инвертор и триггер), вторым входом соединенный с выходом синхроблока (включает одновибратор и Формирова- 35 тель), соединенного входом (через формирователь) с выходом усилителяограничителя f2) .

Недостатком известного устройства является то, что воспроизведение сиг-4() налов цифровой информации, записанных с применением ОФМ, оно осуществляет со значительной погрешностью при наличии глубоких выпадений сигнала воспроизведения. 45

Погрешность воспроизведения сигнала цифровой информации обуславливает наличие в воспроизводимом ин формационном потоке цифровых данных определенного количества ошибочных символов.

Цель изобретения — уменьшение погрешности воспроизведения сигнала цифровой информации при наличии выпадений.

Поставленная цель достигается 55 тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные магнитную головку, сопряженную с носителем магнитной записи фаэомодулираванного сигнала, усилитель воспроизведения, 60 корректор, усилитель-ограничитель и демодулятор, вторым входом соединенный с выходом синхроблока, имеющего пусковой блок и входим подключенного к выходу усилителя-ограни- 65 чителя, и последовательно соединенные генератор, задающий счетчик с группой установочных входов и счетный триггер, установочный вход которого, а также управляющий вход эадающего счетчика подключены к выходу пускового блока, первым входом coe— диненного с входом синхроблока, а вторым входом - c выходом счетного (триггера, другой вход которого соединен с.выходом синхроблока, введены последовательно соединенные триггер и блок установки сдвига синхросигнала, выходы которого соответственно соединены с группой установочных входов задающего .счетчика синхроблока, последовательно соединенные первый пороговый блок, первый счетчик и первый элемент ИЛИ, выход которого подключен к первому входу триггера; и последовательно соединенные второй пороговый блок и второй счетчик, выход которого соединен с установочным входом первого счетчика и вторым входом триггера, а также второй элемент ИЛИ, включенный между выходом первого порогового блока и установочным входом второго счетчика, и третий счетчик, счетным входом соединенный с выходом усилителя-ограничителя, установочным входом - c выходом второго порогового блока, а выходом — с другими входами элементов ИЛИ, при этом входы обоих пороговых блоков подключены к выходу корректора.

На Фиг.l изображена Функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг,2 — временные диаграммы, иллюстрирующие принцип его работы.

Устройство содержит магнитную roловку 1, сопряженную с движущимся носителем магнитной записи (не показан), усилитель 2 воспроизведения, корректор 3, усилитель-ограничитель

4, синхроблок 5, демодулятор 6, вы" ходную информационную шину 7 и выход" ную шину 8 синхросигнала, а также первый 9 и второй 10 пороговые блоки, первый il второй 12 и третий 13 счетчики импульсов, первый 14 и второй 15 элементы ИЛИ, триггер 16 и блок 17 установки сдвига синхросигнала. Синхроблок 5 содержит пусковой блок 18, генератор 19, задающий счетчик 20 (типа 564 ИЕ14) и счетный триггер 21, Демодулятор 6 содержит инвертор

22, первый 23, второй 24 и третий

25 Д-триггеры, а также сумма*ор 26 по модулю два.

Выводы головки 1 соединены с вхоцом усилителя 2 воспроизведения, выход которого соединен с входом корректора 3. Выход корректора 3 подключен к входу усилителя-ограничителя 4 и входам пороговых блоков

1065.875

9 и 10. Выход блока 9 соединен с первым входом элемента ИЛИ 15 и счетным входом счетчика 11 импульсов, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ 14, выход которого соединен с первым входом тригге- 5 ра 16, Выход блока 10 соединен с установочным входом счетчика 13 импульсов и счетным входом счетчика

12 импульсон, выход которого подключен к установочному входу счетчи- 10 ка 11 импульсов и вторым входам триггера 16. Выход счетчика 13 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 14 и вторым входом элемента ИЛИ 15, выход которогс соединен с установочным )5 входом счетчика 12. Выход триггера

16 соединен с управляющим входом блока 17 установки сдвига синхросигнала. Выход усилителя-ограничителя

4 соединен со счетным нходом счетчика 13 импульсов, 9 -входами триггеров 23 и 24, демодулятора 6 и сигнальным входом пускового блока 18 синхроблока 5. Выходы блока 17.устанонки сдвига синхросигнала соответственно соединены с группой установочных входов задающего счетчика

20 синхроблока 5.

Соединения внутри синхроблока 5 следующие. Выход генератора 19 соединен со счетным входом задающего счетчика 20. Выход пускового блока

18 соединен с установо .ным входом счетного триггера 21 и входом управления предварительной установкой задающего счетчика 20, выход которого подключен к счетному входу счетного триггера 21. Инверсный выход счетного триггера 21 соединен с входом сброса пусксвого блока 18. Прямой выход счетного триггера 21 сое- 40 динен с выходной шиной 8 синхросигнала, входом иннертора 22 и С-входами Л -триггеров 23 и 25 и демодулятора 6.

Соединения внутри демодулятора

6 следующие. Выход инвертора 22 соединен с С-входом D -триггера 24, выход которого и выход l3 -триггера

23 сое дине ны с н ходами сумматора

26 по модулю дна. Выход сумматора

26 соединен с D -входом триггера 25, выход которого подключен к выходной информационной шине 7.

Блок 17 установки сдвига синхросигнала выполнен на основе четырех- 55 канального мультиплексора типа

564 ЛС2 (содержит четыре логических элемента 2 И и 2 ИЛИ) .

Пусковой блок 18 синхроблока 5 содержит иннертор и два D -триггера, 60 объединенных по выходу элементом ИЛИ.

При этом вход пускового блока соединен с установочным входом одного

D-триггера и входом иннертора; выход которого соединен с установочным входом другого Э -триггера, а вход сброса этого блока подключен к Свходам обоих D -триггеров.

Записанный фазомодулированный (фазоразностный) сигнал воспроизводится индукционной магнитной головкой 1, линейно усиливается усилителем 2 воспроизведения и проходит через корректор 3. В общем случае корректор 3 осуществляет амплитудную, частотную и фазаную коррекцию сигнала воспроизведения. Сигнал на выходе корректора 3 покааан на диаграмме а (фиг. 2) .

Выходной сигнал корректора 3 усилинается и ограничивается усилителем-ограничителем 4. В результате получается прямоугольный сигнал

;(диаграмма б, фиг.2), соответствующий исходному фазомодулированному сигналу, поступающему на запись (но до введения в него предискажений типа врезок ); В этом сигнале каждый интернал большей протяженности соответствует символу 0 записываемой информации, а каждая пара соседних интервалов малой протяженности — символу 1 .

Сформированный прямоугольный сигнал воспроизведения поступает с выхода усилителя-ограничителя 4 на вход синхроблока 5 и первый информационный вход демодулятора 6.

Синхроблок 5 с помощью воспроизводимого сигнаЛа формирует синхросигнал (диаграмма д, фиг.2), с помощью которого демодулятор 6 производит распознавание информационных символов (1 и 0 ) н носпроизнодимом фазомодулированном сигнале (т.е. осуществляет демодуляцию). Информационный сигнал с ныхода демодулятора 6 и сопровождающий его синхросигнал поступают на выходные шины 7 и 8 устройства соответственно.

Синхроблок 5 н стартстопном режиме работает следующим образом (фиг.1} .

Выходной .потенциальный сигнал блока 18 (когда он находится в исходном состоянии) поддерживает н нулевом (относительно прямого выхода) состоянии счетный триггер 21, а также .производит запись (и поддерживает в этом состоянии} и задающий счетчик 20 (поступая на его управляющий РЕ-вход двоичного кода, установленного на группе его установочных входов, блоком 17 установки сдвига синхросигнала. При отсутствии глубоких выпадениЯ сигнала воспроизведения н задающий счетчик 20 записывается н двоичном коде число, равное половине его модуля счета.

Период следования импульсов на выходе задающего счетчика 20, опреде» ляемый его модулем счета и частотой

1065875 генератора 19, (диаграмма г, фиг. 2),, равен полонине тактового интервала воспроизводимого фаэамодулирананнаго сигнала. Следовательно, пос е отпирания задающего счетчика 20 первый импульс на ега выходе поян= ляется через четверть такта (в случае отсутствия глубоких выпадений сигнала воспроизведения), Фронт (полажительный или отрицательный) выходного прямоугольного сигнала усилителя-ограничителя 4 переключает бдак 18, н результате чего снимается сигнал высокого уровня на его выходе. При этом освобождается от блокировки c÷åòíûé триггер 21 и задающий 15 счетчик 20, Через четверть такта на вЫходе задающего счетчика 20 появляется первый импульс {диаграмма г, фиг. 2),

18, На erа выходе циальный сигнал, который поддержинает в, нулевом состоянии счетный

У Ч триггер 21, а также производит запись и одновременна блокирует ега (в этом состоянии) н =-адающий счетчик 20 двоичнага када, заданного блокам 17, Следующий после этого 40 фронт (положительный или отрицательный) ныходнагo сигнала усилителя-ограничителя 4 апя ть переключает блок

18. Начинается новый цикл работы задающего счетчика 20 и счетного 45 триггера 21 и т.д. В результате на выходе синхроблака 5 формируется синхрасигнал (диаграмма д, фиг. 2),. скнажнасть;<старого примерно ранна двум и который задержан относительно

BocпООизнОдимОГo фаз ОмодулирОBаннага сигнала н данном слу ае poíío 11a .-етнерть такта, Этот синхрасигнал поступает на выходную шину 8 устройства и на второй 55 вход демодулятора б. ,Цемодулятор 6 логическага типа работает. следующим Образам (фиг...1) .

Фаэамадулираванный сигнал с выхода усилителя-Ограничителя 4 пасту- @ гает на информационные входы ((3-входы) 2 -триггеров 23 и 24. Запись и

U-.òðèããåðû 23 — 25 информации г1раиэнадится пог Ожительными перепадами уровней сигналан, поступающих на их 65 тактовые входы (С-входы). На тактовый вход З -триггера 23 синхросигнал поступает непосредственно, а на так- товый вход 2 -триггера 24 — через инвертор 22, При этом З -триггер

23 хранит инфармацию об уровне сигнала в пернай половине такта с эа1 оминанием ее до прихода следующего положительного перепада синхросигнала, а Х) -триггер 24 хранит информацию об уровне сигнала на нторой половине данного такта с запоминанием ее также до прихода следующего положительного перепада неинвертиронаннаго синхросигнала, Если уронни этих сигналов совпадают, та на выходе сумматора

26 по модулю дна находится низкий уровень, что соответствует символу 0 . Если же уровни выходных сигналов-. Б -триггеров 23 и 24 разные, та на выходе сумматора 26 устанавливается высокий уровень, чтс соответствует символу 1 . Выходная информация сумматора 26 записывается н O -триггер 25 в первой полсвине следующего такта соответствующим положительным перепадом синхрасигна1ла. Эта запись успевает осуществиться за время воздействия этогс же пе репада,в частности, на О -триггер 23 и сумматор 26. На выходе З -триггера

25 формируется информация в коде беэ возвращения к нулю (БВН), которая поступает на шину 7 устройства (диаграмма е, фиг.2).

При отсутствии глубоких выпадений сигнала воспроизведения пороговый блок 9 формируе — иэ носпроизвадимага инфармационнога сигнала последовательность прямоугольных импульсон, которые с ее ныхода поступают через элемент ИЛИ 15 на установочный (н нулевое состояние) нхад счетчика

12 импульсов, а также на счетный вход счетчика 11 импульсов. При этом сигнал на выходе счетчика 12 отсутствует, - на выходе счетчика 11 формируются импульсы,которые поступают через элемент ИЛИ 14 на первый вход триггера !6. В исходном состоянии триггера 16 сигнал íà его выходе отсутствует, вследствие чего блок 17 установки сдвига синхрасигнала постоянна подает на группу установочных входов задающего счетчика 20 синхроблока 5 первый (иэ двух) свой двоичный кад — кад числа, равного половике модуля счета задающего счетчика 20, В устройстве глубина выпадений

1 :-:.r 11àëa васграиэнедечия контролируется па двум ураниям„Первый, более ньсокий контрольный уровень (ðaâíûé, 11апр11мер, 3, 75% От номинального уровня сигнала воспроизведения) задается, уровнем порога срабатывания блока

9,, а второй, более низкий уровень

,равный, н частности, 1,5% ат нами1065875 нального уровня сигнала воспроизведения) определяется уровнем порога блока 10. Если сигнал воспроизведения превышает первый контрольный уровень, то это свидетельствует об отсутствии глубоких выпадений.

Когда уровень сигнала воспроизведения снижается ниже первого контрольного уровня, ио еще остается выше второго контрольного уровня, то это первая ступень глубокого выпадения. При этом счетчик 12 импульсов подсчитывает выходные прямоугольные импульсы порогового блока

10, на выходе которого появляются импульсы, поступающие на установоч- 35 ный вход счетчика 11 импульсов и далее поддерживающие его в выключенном (нулевом) состоянии. Укаэанные импульсы поступают также на второй вход триггера 16 и переключают его.

На выходе триггера 16 устанавливается потенциальный сигнал управления, который поступает в блок 17 установки сдвига синхросигнала.

Первый этап глубокого выпадения 25 характеризуется возможностью расшифровки всех кодовых комбинаций и в частности, наличием значительных временных искажений в виде сдвигов нуль-переходов сигнала воспроизведения в комбинациях ...010. ° ., (ди30 аграмма ж, фиг.2) . При этом в выходном сигнале усилителя-ограничителя

4 оказываются сильно сокращенными первые интервалы малой протяженности из пары интервалов соответствующих символу 1 комбинаций (. ° .010...) (диаграмма з, фиг.2).

Рассматриваемые временные (фазовые) искажения сигнала воспроизведения в комбинациях (...010...) обус- 40 ловлены возникновением задержки установления фазы высокочастотного сигнала (каким кодируется символ 1 ) из-за сужения полосы пропускания канала воспроизведения во время выпадения.

Из диаграммы з (фиг.2) следует, что для повышения достоверности демо-. дуляции символа 1 в комбинациях (...010...) необходимо момент перво50 .. ro (после запуска блока 18) переключения счетного триггера 21 синхроблока 5 сдвинуть влево так, чтобы этот момент расположился в середине укороченного первого интервала малой протяженности такта символа 1 .

Местоположение во времени этого периода переключения счетного триггера

21 задается счетчиком 20 синхроблока, 5, в частности, предварительной уста-60 невкой этого счетчика выходным кодом блока 17 установки сдвига синхрс, сигнала.

При наличии выходного управляющего сигнале триггера 16 блок 17 уста- 65 новки сдвига синхросигнала подает на группу установочных входов задающего счетчика 20 второй двоичный код — код числа, равного, например, трем четвертям модуля счета задающего счетчика 20 ° B этом случае первое после каждого запуска блока 18 (диаграмма и, фиг.2) переключение задающего счетчика 20 происходит.соответственно через одну восьмую (а не через четверть 1акта, как при отсутствии глубокого выпадения) часть тактового интервала (диаграмма к,фиг.2), что при первой ступени глубокого выпадения существенно повышает достоверность распознавания символов 1 в кодовых комбинациях (диаграмма м, фиг.2). Сигнал на выходе синхроблока 5 при этом показан на диаграмме л (фиг. 2) .

Вторая ступень выпадения начинается, когда уровень сигнала воспроизведения упадет ниже второго контрольного уровня. Для второй ступени выпадения нельзя оставить предварительную установку задающего счетчика 20, какая использовалась во время первой ступени выпадения. Во время второй ступени выпадения кодовые комбинации (...010...) в сигнале воспроизведения разрушены полностью, но последовательности (...111..., естественно и . °,000...) расшифровке еще подлежат. Причем для обеспечения высокой достоверности демодуляции следующих подряд нескольких символов (1 необходимо фронты последовательности синхроимпульсов (диаграмма д, фиг.2),опять разместить посередине полутактовых интервалов, как это осуществляетСя при отсутствии выпадений.

При второй ступени выпадения перестает формировать прямоугольные импульсы и пороговый блок 10. В результате этого начинает функционировать счетчик 13 импульсов, на счетный вход которого поступает импульсный сигнал с выхода усилителя-ограничителя 4. Появившиеся затем на выходе счетчика 13 импульсы проходят через элемент ИЛИ 14 и сбрасывают триггер 16 в исходное состояние. В результате этого переключается в первоначальное состояйие блок 17 установки сдвига синхросигнала, с выходов которого при этом на группу установочных входов задающего счетчика 20 опять начинает поступать двоичный код числа, равного половине модуля счета задающего счетчика 20 или четверти тактового интервала., Возврат устройства в режим демодуляции нормального сигнала происходит следующим образом.

При возрастании сигнала воспроизведения выше второго контрольного

1065875

Модуль счета каждого счетчика импульсов равен, например, четырем.

Эти счетчики импульсов предназначены, основном, для обеспечения устойчиуровня начинают формироваться прямоугольные импульсы на выходе порогового блока 10 и, следовательно, на выходе счетчика 12 импульсов. Выходные импульсы этого счетчика переключают триггер 16, в результате че- 5

ro блок 17 установки сдвига синхросигнала переключается во второе состояние и изменяется предварительная установка задающего счетчика 20 в соответствии с рассмотренной выше работой устройства во время первой ступени выпадения. При дальнейшем возрастании сигнала воспроизведения и превышении им первого контрольного уровня появляются импульсы и на выхо-)g де блока 9 и, следовательно, на выхо- де счетчика 11 импульсов. Первый же импульс с выхода этого счетчика проходит через элемент.ИЛИ 14 и сбрасывает в исходное состояние триггер 16, 20 вой работы устройства во время изме- нения уровня сигнала воспроизведения вблизи первого и второго контрольных уровней, а также для защиты устройства от ложных переключений триггера

16 случайными выходными сигналами блоков 9 и 10 и во время кратковременного пропадания этих сигналов, Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в уменьшении погрешности воспроизведения цифровой информации (записанной с применением метода относительной фазовой модуляции) при наличии глубо ких выпадений сигнала воспроизведения, достигнутом в результате осуществления автоматической привязки точек зондирования воспроизводимого сигнала к середине наиболее искажаемЫх временных интервалов (первого интервала малой протяженности в такте символа 1 ) этого сигнала в соответствии с глубиной выпадения сигнала воспроизведения и с учетом степени искажения разных кодовых комбинаций этим выпадением„

1065875

1065875 г )

Составитель 10. Алешин

Редактор М, Рачкулинец Техред А. Бабинец Корректор А. Тяско

Заказ 11050/50 Тираж 581 i Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-Зэ, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4