Устройство для контроля воспроизведения цифровой информации с носителя магнитной записи

 

Изобретение относится к приборостроению , к технике цифровой магнитной записи и позволяет повысить точность контроля искажений канала цифровой магнитной записи-воспроизведения . На выходе синхронизатора 6 формируется тактовый синхросигнал воспроизведения. Фазовый компаратор 7, фильтр 8 низких частот, управляемый напряжением генератор 9, двоичньш счетчик 10 и триггер 11 обрамножитель частоты с фазовой автоподстройкой частоты. За каждый

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИА ЧИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3940445/24- 10 (22) 06.08.85 (46) 07.01.87. Бюл. % 1 (72) И.А. Чехлай и И.В. Чуманов (53) 681.84(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н 558305, кл. G 11 В 27/36, 1975.

Авторское свидетельство СССР

У 853671, кл. G 11 B 27/36, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ С НОСИТЕЛЯ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ.БЖ 1282213 А1 (51) 4 G 11 В 27/36 27/00 (57) Изобретение относится к приборостроении, к технике цифровой магнитной записи и позволяет повысить точность контроля искажений канала цифровой магнитной записи-воспроизве— дения. На выходе синхронизатора 6 формируется тактовый синхросигнал воспроизведения. Фазовый компаратор

7, фильтр 8 низких частот, управляемый напряжением генератор 9, двоичный счетчик 10 и триггер 11 образуют умножитель частоты с фазовой автоподстройкой частоты. За каждый

1282213 период между соседними атрицателг-ными перепадами так:оного синхрасигнала на ныходах дешифратора 12 и на выходах регистра 13 поочередно фар— мируется по одному импульсу который поступает на информационный вход соответствующего триггера 15, Выходной импульс блока 14, атмеча ощий очередной перепад уровней сиг-!а-ла воспроизведения, поступает на тактирующие входы триггеров 15 и переключает тот триггер 15, на информационном входе которого в зта

Изобретение относится к прибор .— строению, а именно к технике цифр .— вой магнитной записи, и може-. быт,. использовано но нстраеннь«х средст:„ :х оперативного контроля многоканальной аппаратуры магнитной записи, а та же при исследованиях для настройки и контроля качества работы каналов Iы— сокоплотной цифровой магнитноГ зll иси-воспроизведения.

Цель изобретения — повышение тсчности контроля фазовых искажений ганала цифровой магпитчой записи †но произведения.

На фиг. 1 изображена функционагь-ная схема предлагаемого устройств;:.„ на фиг. 2 — временные диаграммы, иллюстрирующие принпип его работь:, на фиг. 3 и 4 — синхронизатор васпро— изведения и блок выделения перепа;.ан сигнала воспроизведения устройства соответственно.

Устройства для контроля воспроизведения цифровой информации с кана— лом воспроизведения, состоящим из магнитной голанки 1, усилителя 2 воспроизведения, корректора 3 и усглителя-ограничителя 4, содержит входную шину 5, синхронизатор 6 воспроизведения, фазовый кампаратор 7, фильтр 8 низких частот, генератор 1 импульсов, двоичный счетчик 10, двухвходовый триггер 11, дешифрато.

12, регистр 13, блок 14 выделения перепадов сигнала воспроизведения, дополнительные трехвходаные тригге-ры 15 и блок 16 индикации, содержа щий светодиоды 17. момент присутствует ««ыхацнай сигнал регистра 13, который включает соответствующий светодиод 17. Резуль— тнрующее изображение на светодиод .0;é шкале 16 представляет собой светяшуюся па -ку, ко|ичества светадио,lot! н которой определяст ее длину и пропорцис«нально максимальной ин— тсгральнай величине фазовых искажений. Распределение ингенсинности свечения светодиодов в пачке показы— пает характер распределе «ия фазаной ошибки. 4 ил.

Б контролируемом канале воспроизведения магнитная головка 1 воспро .знедения подключена к входу усилителя 2 воспроизведения, вьхад которога саединен с входом корректора

3, выход x c T i330 I о coe(TiB!{ EH с нх 0 I CM усилителя-ограничителя 4.

Входная шина 5 устройства подклю— :.епа к выходу усилителя †ограничитеtQ ля 4 контролируемага канала воспраи:«г«сдения. Входная шина 5 соединена с входом блока 14 ныде.гс ия перепацан сигнж а воспроизведения и с

Hõîäo!! синхронизатора 6 воспраизве— . З пения, выход которога соединен с первым входом фазового кампаратора 7, выход которого соединен с входом фильтра низких частот, вьгход катаров

"а соединен с управляющим нхадBM енератара 9 импульсов. Выход гене— !

«атора 9 импульсов соединен с тактирующим входом триггера 11, ныхац ". рямай) которого соединен с вторым

«,õî!..îì фазового компаратара 7. Выход

>енератара 9 импульсов соединен также со счетным входом двоичного счет—

-:ика !а и с входом управления парали лел.ным ввадам сигналов регистра !3.

Выходы двои нагс счетчика 10 поразрядно соединены с входами дещифраторà 12, вьглоды которого соединены с информационными входами регистра 13.

Вьхад последнего (старшего) разряда двоичного счегчика !0 соединен с информационным входом триггера 1, l åðâbãë выход регистра 13 соединен с информационным нхалам первого триггера 15 (первый григгер — слева на—

822!

15

?О

3 12 право по фиг. 1) и с установочным входом второго триггера 15. Второй выход регистра 13 соединен с информационным входом второго триггера

15 и с установочным входом третьего триггера 15. Третий выход регистра

13 соединен с информационным входом третьего триггера 15 и с установочным входом четвертого триггера 15 (не показан) и т.д.

Предпоследний выход регистра 13 соединен с информационным входом предпоследнего триггера 15 (не показан) и с установочным входом последнего триггера 15. Последний выход регистра 13 соединен с информационным входом последнего триггера 15 и с установочным входом первого триггера 15. Выходы триггеров 15 соединены с соответствующими выводами светодиодов 17 блоков 16 индикации.

Вторые выводы светодиодов 17 не показаны и соединены с соответствующей шиной питающего напряжения устройства.

Конкретное исполнение отдельных блоков и узлов устройства следующее.

Синхронизатор 6 воспроизведения (фиг. 3) содержит фазовый компаратор 18, состоящий из первого 19 и второго 20 сумматоров по модулю два, первого 21 и второго 22 IK-тригеров, первого 23 и второго 24 элементов

НЕ, элемента И 25, элемента И-HE 26, согласующих элементов 27 и 28 резисторов 29 и 30, диодов 31 и 32 и регулировачного патенциометра 33, интегрирующее RC звено 34, усилитель

35 сигнала ошибки, управляемый напряжением генератор 36 и делитель 37 частоты, выход которого соединен с вторым входом фазового компаратора.

18 и с выходом синхронизатора 6.

Вход синхронизатора 6 соединен с первым входом фазового компаратора

18. Конкретное исполнение согласующих элементов 27 и 28 также показано на фиг. 3.

Сигнал на выходе фазового компаратора 18 — трехуровневый. Синхро— низатор воспроизведения (фиг. 3) инерционного типа с фазовой автаподстройкой .частоты и узкой полосой слежения и захвата. Во время появления перепадов сигнала на входе синхронизатора при воспроизведении кодового сигнала управляемый напряжением генератор 36 выдает среднюю частоту. Согласующие элементы 27

13 4 и 28 предназначены для согласования по уровню выходов микросхем 25 и 26, питающихся напряжением 5В относительно общей (нулевой) шины питающих напряжений устройства, с выходной схемой фазового кампаратора 18, формирующей трехуровневый сигнал со средним уровнем 7,5 В относительно нулевой шины питающих напряжений.

Делитель 37 частоты и соответствующие элементы интегрирующего звена 34 и управляемого напряжением генератора 36 переключаются в саответствии с установленной скоростью движения магнитной ленты (эти цепи не показаны). Обязательной особенностью синхронизатора (фиг. 3), как и любого другого синхронизатора воспроизведения инерционного типа, является такая фазировка выходного сигнала синхронизатора относительно входного, когда перепады прямоугольного сформированного сигнала воспроизведения соответствуют положительным перепадам синхросигнала, как эта показано на фиг. 1.

Фазовый кампаратор 7, фильтр 8 низких частот, управляемый гене атор 9 импульсов и двоичный 10 и тригер 11) образуют умножитель частоTb1 с фазовой автоподстройкой частоты.

Конкретное исполнение блока 14 вьщеления перепадов сигнала воспроизведения представлено на фиг. 4.

Устройство работает следующим образом.

Записанная на магнитном носителе— магнитной ленте (не показана) циф4О ровая информация воспроизводится магнитной головкой 1 и усиливается усилителем 2 воспроизведения. Амплитудно-частотная и фаза-частотная коррекция аналогового сигнала воспро45 изведения осуществляется в корректоре 3. Усилитель-ограничитель 4 формирует цифровой (прямоугольный) сигнал воспроизведения. С выхода усилителя-ограничителя 4 этот сигнал

5О поступает далее на устройство декодирования (не показано).

Обеспечение требований по достоверности воспроизводимой информации определяет необходимость проведения в канале высокоплатной цифровой магнитной записи-воспроизведения ряда регулировок как при настройке аппаратуры магнитной записи в производс-.венных условиях, так и в процессе

1282213

- I0

50 ее эксплуатации после за<<ены кзк«х либо сменных модулей. В канале записи (не показан) регулируется вепл— чиня <ока записи, а также вепичиня и форма предыскажений — временной 5 сдвиг фронтов сигналя записи, вели <ина и длительность ступеньки" на фронте тока записи. В канале воспр з— изведения (в корректоре 3) регулир,— ются амплитудно-частотная и фаза- 10 частотная характеристики. Зти регулировки направлены главным образом на уменьшение искажений информатив-ного параметра циФрового сигнала воспроизведения — длительности.характеристических интервалов, т.е. фазовых искажений сигнала воспроизведения.

Устройство визуализирует велич««у и интегральный характер фазовых ис- 20 кяжений сигнала воспроизвецения и, тем самым, позволяет его помощью с высокой точностью и в короткое время установить оптимум по миниму-Mó фазовой Qlll«GKH для каждой регу— лировки и, следовательно, повысить точность настройки и канала высокоплотной цифровой магнитной записи— воспроизведения в целом.

Входная шина 5 устройства под— ключается к контролируемому каналу воспроизведения, т.е. к выходу усилителя-ограничителя 4. Цифровой сигнал воспроизведения на выходе уc. -I— лителя-ограничителя 4 показан на диаграмме <1, фиг. 2. Пунктиром пя диаграмме л показано номинальное местоположение перепадов уровня сиг— нала воспроизведения. Пифровой сигнал во произведения поступает на вход синхронизатора 6 воспроизведения и на вход блока 14 выделения перепадов сигнала воспроизвецения, Сигнал на выходе блока 14 гыцеления перепадов сигн<ала воспрои-.âåдения показан на диаграмме Г фиг. 2. Блок 14 формирует короткие по длительности (0,3-0,5 мкс) прямоугольные импульсы в момент каждого положительного и отрицательного перепада сигнала воспроизведения.

На выходе синхронизатора 6 воспр<— изведения формируется тактовый синхросигнал воспроизведения, примерно совпадающий с сигналом, показанным на диаграмме «, фиг. 2. Положител ные перепады синхросигнала (фиг, 1 и диаграмм<ы <А и 6 фиг. 2) привязаны к номинальному местоположению пере«яцов входного цифровогп с«г;яля воспроизведения, реальная нестабиль ..ость местоположения которых носит

cIIó÷ÿéIIûé характер, фазовый компяратор 7 и фильтр 8 низких частот управляют частотой генератора 9 таким образом, чтобы

< вести к минимуму фязавое рассогла<.овяние между выходньпз сигналом триггера 11, показанным на диаграмме 6 фиг. 2, и выходным сигналом синхронизатора 6. Слежение умножителя частоты, который образуют фязовгшл ком«яратор 7, фильтр 8 низких частот, управляемый напряжением генератора

9, двоичный счетчик 10 и триггер 11, =,я частотой выходного сигнала син— крон«затора 6 позволяет исключить погреш«ость индикации фазового дрожания, обусловлен«ую непостоянством тактовой -<ястоты сигнала воспроизкецения., !воичный счетчик 10, дешифратор

12 и регистр 13 образуют распреде:п<тель импульсов. 3а каждый период ляктовага синхрасигнала формируется па одному импульсу поочередно ня

16 — ти выходах дешифратора 12 и, соответственно, регистэа 13.

; ля упрощения на диаграммах г-<р ф«г. 2 цля примера меньше рассмятри.-<яется работа устройства с делением тактового интервала сигнала воспро— изведения ва восемь ча тей.

Практически для визуальной оценки достаточно иметь частоту генератора 9 выше не менее чем в 16 ра з тактокой частоты сигнала воспроизведения

Выходной сигнал генератора 9 показан на диаграмме Г, фи". 2. На диаграммах <1-н фиг. 2 показаны сигнаII,I(импульсы) на восьми выходах рсгистр» 13,я:Ia диаграммах н-я;- сигналы соотвс гственно на выходах восьми триггеров15

Няча:<о развертки, т.е. начало по

Выходная информация дешифратора

12„ т.е. присутствующий на одном из его выходов импульс в «.îìåíò кажда †"

12P>?2i3 пульсом на третьем выходе регистра

13. При этом переключается третий триггер 15 (диаграмма гк, фиг. 2), выходной сигнал которого включает третий светодиод 17 блока 16 индикации. В исходное состояние этот триг — 30 гер сбрасывается импульсом, формируемым на предыдущем (втором) выходе регистра 13. Продолжительность разо— ваго свечения отдельного светодиода

17 постоянная и примерно равна дли- 35 тельности развертки, т.е. тактовому интервалу сигнала воспроизведения.

Следующий выходной импульс блока

14 выделения перепадов сигналя воспроизведения включает тот светодиод бло — 40 ка 16, местоположение которого соот— ветствует величине и знаку отклонения (т.е. фазовай ошибке) местаполапоказывает характер распределения фазавой ошибки.

При нормальном законе распределения величины фазовой ошибки и настроенном канале магнитной зяписивоспраизведения наиболее ярко светятся светодиоды в центре пачки, поскольку количество характеристик интервалов сигнала воспроизведения с наибольшей величиной фазан,х искажений наибольшее, а даляинтервялав с большими искажениями меньше, 50 га положительного перепада выходного сигнала генератора 9, записывается в регистр 13. Сигналы с выходов ре гистра 13 поступают на информационные входы триггеров 15, на тактирующие входы которых поступают импульсы блока. 14 в моменты перепадов сигня— ла воспроизведения.

Поступающий в интервале времени между двумя соседними отрицательными 10 перепадами выходного сигнала тригге— ра 11 очередной выходной импульс блока 14 вследствие временных (фазовых) искажений сигнала воспроизведения занимает место на временной оси, отличное от середины этого интервала.

При этом выходной импульс блока 14 переключает тат триггер 15, на информационном входе которого в данный момент присутствует выходной импуг ьс 20 с соответствующего выхода регистра

13. Тяк, из диаграмм а и ж, фиг. 2 следует, чта второй выходной импульс блока 9 совпадает во времени с имжения этого имгульса от середины интервала между соседними отрицатель- 45 ными перепадами выходного сигнала триггера 11 или, что то же. тактового синхросигнала.

В моменты переключения дешифратора 12 на некоторых его выходах возникают короткие г,о длительности ложные импульсы.

Для защиты от этих импульсов, формируемых ня некоторых выходах дешифратара 12, предназначен регистр 13, на выходах которого эти импульсы уже отсутствуют. Каждьгй положительный перепад выходного сигнала генератора 9 вначале происходит запись выходного сигнала дешифряторя 12 в соответствующий разряд регистра 13, я также запись сигнала старшего разряда двоичного счетчика 10 в триггер 11, и после этого завершается окончательное переключение счетчика

10 и дешифрятора 11.

Однако при этом формирование импульсов на выходах регистра 13 происходит с задержкой на один период выходного сигнала генератора 9 относительно отрицательного перепада выходного сигнала старшего разряда двоичного счетчика 10. Для устранения этой зацержки предназначен триггер 11. Благодаря наличию триггера

11 сигнал старшего разряда счетчика

10 поступает на второй вход фазового кампаратора 7 также с задержкой на один период выходного сигнала генератора 9. Но поскольку в результате фязавой автопадстрайки частоты генератора 9 фронты выходного сигнала триггера 11 "привязываются" к фронтам тактового синхросигняля, то сигнал старшегс разряда двоичного счетчика 10 опережает на период частоты генератора 9 выходной сигнал триггера 11, а начало развертки импульсов на выходах регистра 13 соответственно перемещается на временной оси влево и совпадает с отрицательным перепадам вьгхаднога сигнала триггера 11.

Результирующее изображение на блоке 16 индикации схематически показано пад блоком 16 индикации на фиг. 1 и представляет собой свечение с разной интенсивностью нескольких рядом расположенных (в середине шкалы) светодиодов, т.е. представляет собой светящуюся пачку, количество светодиодов в которой определяет ее длину и пропорционально максимальной интегральной вепичине фазовых искажений, а распределение интенсивности свечения светодиодов в пачке связи с чем интенсивность c»e«el«»s

12Я?".13

»> p м у и л и з о б р е т е !» и я светодиодов па мере удаления от центра к краям пачки уменьшается.

При ненастроенном канале ик-,е»сивность свечения светодиодов блока

16 имеет беспорядочный характер, т.е. не имеет ярка вырлженнай кучности, протяженность пачки светящ»»х-ся светодиодов велика и может прост»»в раться на всю шкалу и в пачке могут О наблюдаться несколько кучностей.

В процессе регулирования дабиваются сведения к минимуму протяжекна< .— ти светящийся пачки и придания распределению фазовой ошибки нормального характера, о достижении которого свидетельствует постоянное снижение яркости пачки от ее центра к краям, Центр пачки кастроенкого клнллл 1»лходится в середине светодиодной шкл— лы блока 1б.

Достоинством предлагаемого устра »ства является возможность оиерлтивп зй» диагностики текущего состояния кл л—

25 ла цифровой записи, поскольку визул лизация величины и характера флзокы . искажений позволяет качественно Оце нить один из основных илраметpov л:,паратуры точной магниткой записи достоверность воспроизведения икф п». мации. В отличие от трудоемкого пра— цесса статических измерений ко.зффициента ошибок, являющегося ко»1»«ooò— венной мерой доставернос-.и, прецлa— гаемое устройство с помощью с»зета- 7» диодной шкалы практически мгковск »а отображает состояние реалl>наг<» Ок!lл детектироваHHÿ: затемнеl»ный участок шкалы от ее начала и до светящейся пачки является запасом помехауста:» — »0 чивости в контролируемом кл кале, чт в конечном счете и определяет цос-1 аверность воспроизведения информации уст poAC т еза длIя контрОля Бас произ

«ецекия цифровой информации с носи— толя ма» нитной записи, содержащее генсратор импульсов, двоичный счетчик, выходами разрядов соединенный с вха7а»»и дешифратора, триггер и бгo»c и».цика ции, о т л и ч à ю щ е— е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля фазовых искажений !

ca«aла цифровой магнитной записив< спраи »ведения з него введены последовательно включенные сикхранизатар воспроизведения, фазовый кампарлтар и фильтр низких частот, выход катарага соединен с управляю»ш»м . ходом генератора импульсов, регистр,,»ифармлциакными входами подключенI1:-,»й к в»»хад»з» j»åøèôðàòopa дополни— тельные тригг еры, информационные входы Koторь»х подключены к выходам регистра, и блок выделения перепа— цск сигнала воспроизведения, выход< соединенный с тактирующими вхо— цлми дополнительных триггеров, а

;з .ОцаМ вЂ” С ВХО I!IOI» ШИпай УСтРОйСтВа и с входа»м синхрони..затора воспроизцек;»я„ ири этом выход последнего рл зря»»л двоичнога счетчика соединен информационным входом триггера, выход ксзторого соедикек с BTopbIM вх<>дoм фазового камплрлтора, выход генератора ».мпу:»»сов соединен с такг»»руюшим входом триггера, со счет.1I.:.«. входам двоичного счетчика и с у»»рл вля»юшим входом регистра, а блок

1»к;<1»кл ц»»и подключен к выходам допол;»ит альных триггеров, установочные

1l о,ы которых соединены со

< ц»зигом о! êooите.-»ьнo информа

II!»,Пl»ЫХ ВХОДОВ <. В1 »ХОЦЛМИ РЕ и<. < рл.! 2 122! 3

/ J (1 Г 1 I J лшцвпшфллппплл цЦш1шц nnnlmnnhv и Л сп1

Э ( и 1ПГ

+ в си нхусниьатрс

Puz. Ю

Щг2

Составитель А.Лисицын

Техред В.Кадар

Редактор F..Ïàïï

Корректор M.Øàðîiíè

Заказ 727б/52

Тираж 589 Подпис.ное

БНИИПИ Г осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Произволственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4