Способ воспроизведения сигналов цифровой информации с магнитного носителя

 

СПОСОБ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ СИГНАЛОВ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ С МАГНИТНОГО НОСИТЕЛЯ по авт. св. № 970442, отличающийся тем, что, с целью повышения верности воспроизведения сигналов цифровой информации, подсчитывают количество тактов в интервале между соседними антиперекосными маркерами в информационной импульсной последовательности, сравнивают полученное число с заданными числами п, 2п, Зп и 4п, где п - минимальное количество тактов, и в случае равенства подсчитанного числа с одним из заданных чисел задерживают информационную импульсную последовате 1ьность соответственно на один из интервалов в п + 1, 2п -|- 1, Зп + 1, 4п Н- 1 такта, а выходную информационную импульсную последовательность формируют, заменяя в задержанной последовательности двоичные символы до и после антиперекосного маркера на соответствующую данному интервалу комбинацию двух двоичных символов. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(sg G 11 В 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3575330/18-10 (22) 08.04.83 (46) 23.03.84. Бюл. № 11 (72) В. С. Дектярев, А. Г. Зызин и Ю. М. Масалов (53) 534.852 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 970442, кл. G 11 В 5/02, 1980 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

СИГНАЛОВ ЦИФРОВОЯ ИНФОРМАЦИИ

С МАГНИТНОГО НОСИТЕЛЯ по авт. св. № 970442, отличающийся тем, что, с целью повышения верности воспроизведения сигналов цифровой информации, подсчитывают количество тактов в интервале между сосед„„Я0„, 1081649 А ними антиперекосными маркерами в информационной импульсной последовательности, сравнивают полученное число с заданными числами и, 2п, Зп и 4п, где n — минимальное количество тактов, и в случае равенства подсчитанного числа с одним из заданных чисел задерживают информационную импульсную последовательность соответственно на один из интервалов в n + 1, 2п + 1, Зп + 1, 4n + 1 такта, а выходную информационную импульсную последовательность формируют, заменяя в задержанной последовательности двоичные символы до и после антиперекосного маркера на соответствующую данному интервалу комбинацию двух двоичных символов.

1081649

Зо

1

Изобретение относится к области магнитной записи, а именно к способам воспроизведения сигналов цифровой информации с магнитного носителя.

По основному авт. св. № 970442 известен способ воспроизведения сигналов цифровой информации с магнитного носителя путем фильтрации и формирования из воспроизведенного результата записи ряда импульсных последовательностей, соответствующих экстремальным значениям воспроизведенного сигнала, фиксированным значениям воспроизведенного сигнала, замещения области выпадения воспроизведенного результата записи, импульсной последовательности, инвариантной к выпадению воспроизведенного результата записи, из которей селекцией по длительности формируют синхронизирующую импульсную последовательность, из которой селекцией по длительности формируют последовательность антиперекосных маркерных импульсов, из которой формируют последовательность первых стробирующих импульсов, длительность которых равна трем полупериодам и передний фронт которых совпадает с передним фронтом антиперекосных маркерных импульсов, суммируют ее с импульсной последовательностью замещения области выпадения воспроизведенного результата записи, из результата суммирования конъюнкцией с первой импульсной последовательностью удвоенной частоты формируют вторую импульсную последовательность удвоенной частоты, из которой формируют импульсную последовательность вторых стробирующих импульсов, передний фронт которых задерживают на половину периода относительно переднего фронта антиперекосного маркерного импульса, а задним фронтом совпадают с задним фронтом первых стробирующих импульсов, а информационную импульсную последовательность формируют суммированием результата запрещения информационной последовательности импульсной последовательностью первых стробирующих импульсов с результатом конъюнкции первой импульсной последовательности с импульсной последовательностью вторых стробирующих импульсов 11).

Известный способ обеспечивает относительно невысокую верность воспроизведения сигналов цифровой информации и антиперекосных маркерных импульсов и не обеспечивает высокодостоверное воспроизведение антиперекосных маркерных импульсов при использовании двухчастотных способов записи.

Цель изобретения — повышение верности воспроизведения сигналов цифровой информации.

Цель достигается тем, что согласно способу воспроизведения подсчитывают количество тактов в интервале между соседними антиперекосными маркерами в информационной импульсной последовательности, сравнивают полученное число с заданными числами и, 2п, Зп и 4п, где и — минимальное количество тактов, и в случае равенства подсчитанного числа с одним из заданных чисел задерживают информационную импульсную последовательность соответственно на один из интервалов в п +.1, 2п + 1, 3n + 1, 4п + 1 такта, а выходную информационную импульсную последовательность формируют, заменяя в задержанной последовательности двоичные символы до и после антиперекосного . маркера на соответствующую данному интервалу комбинацию двух двоичных символов.

На фиг. 1 приведены временные диаграммы работы устройства, реализующего предлагаемый способ, где а — воспроизведенный и отфильтрованный сигнал; б — импульсы, полученные формированием сигнала по нулю; в — импульс замещения выпавшего сигнала; г — инвариантная к выпадению импульсная последовательность; д — селектированные по длительности синхронмпульсы; е — селектированные по длительности антиперекосные маркерные импульсы; ж первый стробирующий импульс, длительностью в три полупериода; s — суммарная последовательность импульса замещения и первого стробирующего импульса; и — импульсы удвоенной частоты; к — детектированная последовательность информационных импульсов; л — первая информационная последовательноств; м — второй стробирующий импульс длительностью в один период и отстоящий от антиперекосного маркера на половину периода; и — два информационных импульса, выделенные в зоне второго стробирующего импульса; о — информационная последовательность импульсов; n — дешифрированный импульс; р — стробирующий им пульс; с — генерируемая последователь- . ность двух информационных символов; т— информационная последовательность, в которой исключены два информационных символа; у — суммарная информационная последовательность.

На фиг. 2 показан один из возможных вариантов устройства для осуществления предложенного способа воспроизведения сигналов цифровой информации с магнитного носителя.

Устройство содержит головку 1 воспроизведения, усилитель 2 воспроизведения, фильтр 3, формирователь 4 сигналов по нулю блок 5 формирования импульса замещения, первый элемент НЕ 6, первый элемент И 7, блок 8 формирования импульсной последовательности, инвариантной к выпадению сигнала, блок 9 формирования удвоенной частоты, блок 10 детектирования синхроимпульсов, блок 11 детектирования антиперекосного маркера, блок 12 формирования первого стробирующего импульса, второй элемент НЕ 13, блок 14 детектирования ин1081649

3 формационных импульсов, второй элемент

И 15, третий элемент И 16, первый элемент

ИЛИ 17, второй элемент ИЛИ 18, блок 19 формирования второго стробирующего импульса, первую выходную шину 20 информации, вторую выходную шину 21 синхро- 5 импульсов, третью выходную шину 22 антиперекосных маркеров. Устройство содержит также первый сдвиговый регистр 23 на (n + 1) разряд, второй 25, третий 27 и четвертый 29 сдвиговые регистры на п разрядов, четыре блока 24, 26, 28 и 30 замещения сигналов и выходную шину 31. Кроме того, устройство содержит счетчик 32 импульсов, формирователь 33 стробов и генератор 34 комбинаций двух информационных символов. 15

Выход головки воспроизведения подключен к усилителю.2 воспроизведения, выход которого через фильтр 3 соединен с формирователем 4 по нулю и первым входом блока 5 замещения. Выход последнего через первый элемент НЕ 6 подключен к первому входу первого элемента И 7. Выход элемента И 7 через блок 8 формирования импульсной последовательности, инвариантной к выпадению сигнала, связан с блоком 10 детектирования синхроимпульсов. В устройстве используется блок 9 формирования удвоенной частоты, подключенный между вторым и третьим входами блока 8. Выход блока 10 через блок 1 детектирования антиперекосного маркера соединен с блоком-12 формирования первого стробирующего им- 30 пульса. Выход блока 12 подключен к первому входу первого элемента ИЛИ 17, второй вход которого связан с входом блока 6, а через второй элемент НЕ 13 соединен с третьим элементом И 16. В устройстве используется блок 14 детектирования информацион- 35 ных импульсов, вход которого связан с выходом формирователя 4 по нулю, вторыми входами блока 5 и элемента И 7, а также с первым входом второго элемента И 15, выход которого через второй элемент ИЛИ 18 подключен к первой выходной шине 20 ин40 формации.

Выход блока 14 через третий элемент

И 16 связан с вторым входом второго элемента ИЛИ 18. Первый и второй входы блока 19 формирования второго стробирующего 45 импульса совпадают соответственно с выходом блока 9 и выходом блока 8. Выход блока 10 подключен к второй выходной шине 21 синхроимпульсов, а выход блока 11 соединен с третьей выходной шиной 22 антиперекосных маркеров. Устройство содер- 50 жит подключенные к первой выходной шине 20 информации первый сдвиговый регистр

23 (и + 1) разряда, первый блок 24 замещения сигналов, второй сдвиговый регистр—

25 на и разрядов, второй блок 26 замещения сигналов, третий сдвиговый регистр 27 на п разрядов, третий блок 28 замещения сигналов, четвертый сдвиговый регистр 29 на,, 4 п разрядов, четвертый блок 30 замещения сигналов и четвертую выходную шину 31, подключенный к второй выходной шине 21 синхроимпульсов счетчик 32 импульсов емкостью 4п разрядов, который представляет собой собственно счетчик и четыре дешифратора на и, 2п, Зп и 4п импульсов, четыре выхода которого подключены через формирователь 33 стробов к вторым входам блоков 24, 26, 28 и 30 замещения сигналов и через генератор 34 комбинаций двух информационных символов к третьи входам блоков 24, 26, 28 и 30 замещения сигналов.

Кроме того, второй вход счетчика 32 импульсов подключен к третьей выходной шине 22 антиперекосных маркеров, а остальные входы первого 23, второго 25, третьего 27 и четвертого 29 сдвиговых регистров связаны с первым входом счетчика 32 импульсов и с пятым входом генератора 34 двух информационных символов.

Воспроизведение сигналов цифровой информации согласно предложенному способу происходит следующим образом.

Всйпроизведенный и прошедший фильтрацию сигнал, формируют, после чего осуществляют детектирование информационных символов. Одновременно используют линейный сигнал и сигнал после формирования и выявляют области с уменьшенными значениями воспроизведенного сигнала, после чего формируют импульс, соответствующий режиму выпадения, который можно назвать импульс «замещения». Передний фронт импульса «замещения» обозначает начало области с уменьшенными значениями воспроизводимого сигнала, а задний фронт импульса «замещения» фиксирует ее окончание.

Затем в области выпадения воспроизводимого сигнала формируют импульсную последовательность удвоенной частоты, которая характеризуется тем, что в ней первый импульс совпадает с передним фронтом импульса замещения, а все последующие отстоят один от другого на величину половины периода следования синхроимпульсов, который в таком случае не зависит от уменьшения уровня амплитуды воспроизводимого сигнала.

Таким образом, получается инвариантная к выпадению импульсная последовательность, из которой надежно д.тектируют синхроимпульсы по всей длине магнитного носителя кроме участков с признаками антиперекосных маркеров. Из детектированной последовательности синхроимпульсов селекцией по длительности выявляются антиперекосный маркер, из которого формируют первый стробирующий импульс длительностью в три полупериода, который суммируют с импульсом замещения, в результате чего полученная импульсная последовательность становится пригодной для детектирования синхроимпульсов на всей длине магнитного носителя. Затем исключают из детектирован1081649

5 ной последовательности информационных импульсов импульсы, находящиеся внутри первого стробирующего импульса, и получают первую информационную последовательность с верно детектированными символами информации. Для правильного получения информационных символов на участках с признаками антиперекосных маркеров с использованием импульсов удвоенной частоты и первого стробирующего импульса с задержкой на половину периода от антиперекосного маркера формируют длительностью в один период второй стробирующий импульс.

Затем выделяют из импульсной последовательности, полученной формированием по нулю, два символа цифровой информации, находящиеся внутри второго стробирующего импульса, которые суммируют с первой информационной последовательностью. Затем измеряют количество импульсов синхронизирующей импу. ьсной последовательности между антиперекосными маркерными импульсами и в зависимости от результата измерения задерживают информационную импульсную последовательность на и + 1, 2п + 1, Зп + I или 4п + 1 тактов синхронизирующей импульсной последовательности и получают вторую информационную импуль сную последовательность, а также генерируют два информационных символа, соответствующие кодовым комбинациям, например, «00», «01», «10», «11», при формировании третьей информационной импульсной последовательности исключают из второй информационной импульсной последовательности два информационных символа, соответствующих символам до и после антиперекосного маркерного импульса, а при получении выходной информационной импульсной последовательности суммируют третью информационную импульсную последовательность с генерируемыми двумя информационными символами.

Устройство функционирует следующим образом.

Элементы 1 — 3 воспроизводят и корректируют сигнал (фиг. 1а), а в формирователе

4 сигнал преобразуется в последовательность ряда импульсов (фиг. lб). Эта последовательность в блоках 5 — 7 разделяется на две, первую, в которой отсутствуют изменения из-за уменьшения сигнала, и вторую, в которой эти изменения происходят.

Классификацию производит блок 5 формирования импульса замещения (фиг. lв).

На один из входов блока 8 через элемент

ИЛИ 17 поступает импульс замещения, а на

; oyer ой его вход — импульсы с блока 9 формирования удвоенной частоты. В итоге в блоке 8 формируется инвариантная к выпадению импульсная последовательность (фиг. 1г). Временные соотношения в этой последовательности ограничены двумя зна5

15 чениями: 0,5 и 1 периода следования синхроимпульсов. Селекцией по длительности в блоках 10 и 11 последовательно детектируются синхроимпульсы (фиг. lд) и антиперекосные маркерные импульсы (фиг. le). Антиперекосный маркер поступает в блок 12, вырабатывающий первый стробирующий импульс длительностью в три полупериода (фиг. lж).

Этот стробирующий импульс на элементе

ИЛИ 17 суммируется с импульсом замещения (фиг. lз) и в блоке 8 с участием сигналов блока 9 повторяется процесс получения импульсной последовательности с удвоенной частотой следования. Таким образом, блок 10 детектирует правильно синхроимпульсы и в зоне антиперекосного маркера (фиг. lд).

В информационном тракте устройства использу1отся блок 14 детектирования информационных импульсов, второй и третий эле20 менты И 15 и 16, второй элемент ИЛИ 18, блок 19 формирования второго стробирующего импульса. Элемент И 16 исключает из детектированной последовательности информационных импульсов (фиг. 1к) импульсы, находящиеся внутри первого стробирую25 щего импульса (фиг. lл). Элемент И 15 выделяет из импульсной последовательности полученной после формирования блоком 4, два импульса (фиг. 1н), находящиеся внутри второго стробирующего импульса. И, наконец, элемент ИЛИ .18 суммирует импульсы

30 с выходов элементов И 15 и 16 и передает их на первую выходную шину 20 (фиг. lо).

На выходные шины 21 и 22 поступают соответственно синхроимпульсы (фиг. lд) и антиперекосный маркер (фиг. le). Далее с помощью счетчика 32 импульсов дешифрируют импульсы, соответствующие числам и, 2п, Зп или 4п в зависимости от количества импульсов синхронизации между антиперекосными маркерными импульсами. Например, количество импульсов синхронизации рав40 но 311 (фиг. 1n), тогда дешифрированный импульс поступает одновременно на формирователь 33 стробов, вырабатывающий строб (фиг. l р), запрещающий прохождение через блок 28 замещения информационных символов, задержанных на первом 23, втором 25

45 и третьем 27 сдвиговых регистрах на Зп + 1 такт импульсов синхронизации, и на третий управляющий вход генератора 34 комбинаций двух информационных символов, который генерирует комбинаци"J. соответствующую «10» (фиг. 1с). Генерируемая последо50 вательность суммируется в блоке 28 замещения сигналов. с задержанной на Зп + 1 такта последовательностью информацион- . ных символов, из которой в этом же блоке

28 исключены два информационных символа (фиг. l т), соответствующих символов до и после антиперекосного маркера. На вход четвертого сдвигового регистра 29 поступает суммарная информационная после1081649

Составитель Л. Кондрыкинская

Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Тираж 575 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам .изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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

Редактор А. Козориз

Заказ 1554 45

7 довательность (фиг. 1у), которая в нем задерживается и для приведенного случая («Зп») транзитом через четвертый блок 30 замещения сигналов поступает на выходную шину. В случае количества импульсов синхронизации равном «4п» в последовательной цепи используется четвертый блок .30 замещения сигналов, через который замещается соответствующая генерируемая комбинация двух информационных символов («11»).

Таким образом, предлагаемый способ воспроизведения сигналов цифровой информации с магнитного носителя по сравнению с известным позволяет повысить верность воспроизведения антиперекосных маркерных импульсов на порядок при повышенной плотности записи путем увеличения окна детектирования в 1,5 раза и осуществить высокую точность воспроизведения результатов записи сигналов, регистрируемых в условиях воздействия дестабилизирующих факторов.