Способ широтно-импульсной записи цифровой информации на магнитный или оптический носитель

 

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для адаптивной широтно-импульсной записи цифровой информации на магнитный или оптический носитель. Распределяют двоичные сигналы входной информационной последовательности по кодовым группам и кодовых групп по блокам, формируют информационные перепады по двум уровням сигналов записи и временные интервалы между перепадами в соответствии с кодовыми группами и их значениями, формируют маркерные перепады, размещают вторые маркерные перепады и интервалы в сигналах записи блоков. Для каждой пары кодовых групп формируют два признаковых бита, значениями одного из которых отмечают основную и дополняющую кодовые группы пары, а значениями другого - вхождение или присоединение подинтервалов, соответствующих значениям битов дополняющей кодовой группы пары, в интервал или к интервалу, который соответствует основной кодовой группе пары, образуют из соответствующих признаковых битов дополнительные кодовые группы блоков, для которых формируют аналогичным образом признаковые биты и дополнительные кодовые группы. Внутри интервалов, соответствующих указанным кодовым группам, формируют тройные перепады сигнала записи по двум уровням и подинтервалы между этими перепадами со значениями длительности, зависящими от значений соответствующих дополнительных информационных битов. Техническим результатом являются высокие показатели плотности упаковки цифровой информации в сигналы записи блоков кодовых групп. 2 ил.

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к технике записи цифровой информации на магнитные и оптические носители, и может использоваться в аппаратуре передачи и приема, регистрации и обработки информации систем измерений, управления, связи, вычислительной техники, цифровой видео- и звукотехники.

Известен способ широтно-импульсной записи цифровой информации на магнитный или оптический носитель, включающий распределение входных двоичных сигналов по кодовым группам и кодовых групп по блокам, приформировывание к блокам дополнительных битов, формирование сигналов записи блоков кодовых групп в виде последовательностей перепадов сигнала записи по двум уровням и интервалов между перепадами в соответствии с кодовыми группами и дополнительными битами и их значениями и запись сигналов записи блоков кодовых групп на носитель (Пат. США 4553130, кл. G 11 В 5/09, 1985).

Недостатком способа является низкая плотность записи цифровой информации на носитель вследствие значительной протяженности сигналов записи при фиксированной их информативности.

Известен также способ широтно-импульсной записи цифровой информации на магнитный или оптический носитель, включающий распределение входных двоичных сигналов по кодовым группам и кодовых групп по блокам, приформировывание к блокам дополнительных битов, формирование сигналов записи блоков кодовых групп в виде последовательностей маркерных и информационных перепадов сигнала записи по двум уровням и интервалов между перепадами в соответствии с кодовыми группами и дополнительными битами блоков и их значениями, дополнение длительности одних из маркерных интервалов блоков до равенства суммарных длительностей интервалов противоположных уровней сигналов записи блоков и запись сигналов записи блоков кодовых групп на носитель (А.с. СССР 1764080, кл. G 11 В 5/09, 1992).

Недостатком и этого способа является невысокая плотность записи цифровой информации на носитель также вследствие значительной протяженности сигналов записи блоков кодовых групп при фиксированной их информативности.

Из известных способов широтно-импульсной записи цифровой информации на магнитный или оптический носитель наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ широтно-импульсной записи цифровой информации на магнитный или оптический носитель, включающий распределение входных двоичных сигналов по кодовым группам и кодовых групп по блокам, приформировывание к блокам дополнительных битов, формирование сигналов записи блоков кодовых групп в виде последовательностей маркерных и информационных перепадов сигнала записи по двум уровням и интервалов между перепадами в соответствии с кодовыми группами и дополнительными битами блоков и их значениями, формирование одних из маркерных перепадов и соответствующих им интервалов в сигналах записи блоков с расположением и со значениями длительности, обеспечивающими равенство суммарных длительностей интервалов противоположных уровней сигналов записи блоков, и запись сигналов записи блоков кодовых групп на носитель (Пат. РФ 2082221, кл. G 11 В 5/09, 1997).

Однако и этот способ не обеспечивает достаточно высокую плотность записи цифровой информации на носитель из-за большой протяженности сигналов записи блоков кодовых групп при фиксированной их информативности.

Изобретение направлено на решение задачи повышения плотности записи цифровой информации на магнитные и оптические носители за счет сокращения длительности сигналов записи блоков кодовых групп при сохранении их информативности путем сокращения длительности информационных и маркерных интервалов в сигналах записи блоков кодовых групп.

Поставленная задача решается тем, что в способе широтно-импульсной записи цифровой информации на магнитный или оптический носитель, включающем распределение входных двоичных сигналов по кодовым группам и кодовых групп по блокам, приформировывание к блокам дополнительных битов, формирование сигналов записи блоков кодовых групп в виде последовательностей маркерных и информационных перепадов сигнала записи по двум уровням и интервалов между перепадами в соответствии со значениями сигналов в кодовых группах и дополнительных битов блоков, при этом формируют одни из маркерных перепадов и соответствующих им интервалов в сигналах записи блоков с расположением и со значениями длительности, обеспечивающими равенство суммарных длительностей интервалов противоположных уровней сигналов записи блоков, и запись сигналов записи блоков кодовых групп на носитель, согласно изобретению формируют в блоках для каждой пары кодовых групп два признаковых бита, значениями одного из которых отмечают основную и дополняющую кодовые группы пары, а значениями другого - вхождение или присоединение подинтервалов, соответствующих значениям одних битов и других битов дополняющей кодовой группы пары, в интервал или к интервалу, соответствующему основной кодовой группе пары, образуют из соответствующих признаковых битов дополнительные кодовые группы блоков, для которых формируют аналогичным образом признаковые биты и дополнительные кодовые группы, после чего формируют в соответствии с каждой парой исходных информационных и дополнительных кодовых групп блоков и их значениями тройные перепады сигнала записи по двум уровням с значениями длительности первых и вторых подинтервалов, не меньшими заданных минимально допустимых величин и зависящими от значений одних и других битов дополняющих кодовых групп, и интервалы, длительности которых зависят от значений соответствующих основных кодовых групп и вторых признаковых битов.

На фиг. 1 представлена структурная схема варианта устройства для осуществления способа, на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие сущность способа.

Устройство для реализации способа содержит (фиг.1) блок 1 распределения входных двоичных сигналов, регистр 2 исходных блоков кодовых групп, формирователь 3 признаковых битов и дополнительных кодовых групп первого уровня, формирователь 4 признаковых битов и дополнительных кодовых групп второго уровня, преобразователь 5 исходных и дополнительных кодовых групп, формирователь 6 кодов длительности маркерных интервалов и номеров позиций вторых маркерных перепадов и интервалов, распределительную схему 7, регистр 8 преобразованных блоков кодовых групп, формирователь 9 сигналов записи преобразованных блоков кодовых групп, блок 10 записи, блок 11 управления, формирователь 12 управляющих импульсов записи, формирователь 13 управляющих импульсов чтения, блок 14 воспроизведения, блок 15 дешифрации сигналов воспроизведения, формирователь 16 признаков маркерных перепадов и интервалов, узел 17 распознавания и дешифрации сигналов воспроизведения тройных перепадов, узел 18 измерения и дешифрации длительности временных интервалов, блок 19 контроля дешифрованных данных и формирования выходной информационной последовательности.

Блок 1 распределения информационным входом подключен к входу устройства и выходом - к информационному входу регистра 2 исходных блоков кодовых групп, подключенного выходом к информационному входу формирователя 3 признаковых битов и дополнительных кодовых групп первого уровня и к первому информационному входу преобразователя 5 исходных и дополнительных кодовых групп. Первый выход формирователя 3 подключен ко второму информационному входу формирователя 5, а второй выход формирователя 3 подключен к третьему информационному входу формирователя 5 и к информационному входу формирователя 4, подключенного выходом к четвертому информационному входу формирователя 5, выходом подключенного к информационному входу формирователя 6 кодов длительности маркерных интервалов, первым и вторым выходами подключенного соответственно к первому и второму информационным входам распределительной схемы 7, и к третьему информационному входу распределительной схемы 7, подключенной выходом к информационному входу регистра 8, подключенного выходом к информационному входу формирователя 9 сигналов записи преобразованных блоков кодовых групп, связанного одним выходом с одним из входов формирователя 12 управляющих импульсов записи, а другим входом с информационным входом блока 10 записи, подключенного выходом к выходной шине устройства "На носитель".

Формирователь 12 управляющих импульсов записи, входящий в состав блока 11 управления, своим вторым и третьим входами связан соответственно с управляющими шинами устройства "Запись" и "Пуск" и подключен одним выходом к управляющим входам регистра 8, формирователя 9 и блока 10 записи, а другим выходом - к соответствующим управляющим входам блока 1 распределения, регистра 2 исходных блоков кодовых групп, формирователей 3 и 4 признаковых битов и дополнительных кодовых групп, преобразователя 5 исходных и дополнительных кодовых групп, формирователя 6 кодов длительности и номеров позиций вторых маркерных интервалов и распределительной схемы 7.

Блок 14 воспроизведения входом связан с входной шиной устройства "С носителя", первым выходом - с вторым входом формирователя 13 управляющих импульсов чтения, входящего в блок 14 управления, а вторым выходом с информационным входом блока 15 дешифрации сигналов воспроизведения, к которому в данном блоке подключены информационные входы формирователя 16 признаков маркерных перепадов и интервалов, узла 17 распознавания и дешифрации сигналов воспроизведения тройных перепадов и узла 18 измерения и дешифрации временных интервалов. Выход формирователя 16 подключен к первым управляющим входам узлов 17 и 18 и блока 19, выход узла 17 подключен к второму управляющему входу узла 18 и блока 19, выход узла 18 подключен ко второму информационному входу блока 19, управляющий вход формирователя 16, вторые управляющие входы узла 17 и блока 19 и третий управляющий вход узла 18 подключены к выходу формирователя 13 управляющих импульсов чтения блока 11 управления, выход блока 19 подключен к выходной шине устройства.

На фиг. 2 показаны: а) - сигналы входной двоичной последовательности, распределенные по кодовым группам, распределенным, в свою очередь, по блокам (на чертеже для простоты и удобства рассмотрения представлен фрагмент входной информационной последовательности из 16 четырехбитовых кодовых групп, условно принятый в качестве полного исходного блока кодовых групп), при этом кодовые группы блока разбиты на пары, в каждой из которых одна - основная (не подчеркнута), а другая - дополняющая, разбитая на две пары битов, помеченные скобками снизу; б) - последовательность пар признаковых битов первого уровня, в которых значениями первых двух битов отмечены основные и дополняющие кодовые группы, например, если значение первого бита "0", то первая кодовая группа - основная, вторая - дополняющая, если же - "1", то - наоборот, а значениями вторых битов отмечено вхождение в интервалы (значения битов нулевые), соответствующие основным кодовым группам, или присоединение к ним (значения битов единичные) подинтервалов, соответствующих значениям первых двух и вторых двух битов дополняющих кодовых групп; в) - последовательность дополнительных кодовых групп первого уровня, образованных из соответствующих признаковых битов первого уровня (дополняющие кодовые группы также разбиты на пары битов, помеченные скобками снизу); г) - последовательность пар признаковых битов второго уровня, где значениями битов каждой пары также помечены основные и дополняющие кодовые группы и вхождение в интервалы, соответствующие дополнительным основным кодовым группам, или присоединение к ним подинтервалов, соответствующих первым и вторым парам битов дополнительных дополняющих кодовых групп; д) - преобразованный в соответствии со значениями признаковых битов блок исходных информационных кодовых групп (на чертеже с пятой по двенадцатую позиции), дополненный кодами первого и второго маркерных интервалов (на чертеже - первая и четвертая позиции соответственно) и двумя парами дополнительных кодовых групп первого уровня (на чертеже - вторая и третья позиции), при этом в качестве кода длительности первого маркерного интервала принята дополнительная кодовая группа второго уровня, а расположение (на четвертой позиции) и значение "0011" кода длительности второго маркерного интервала в преобразованном блоке обеспечивают равенство суммарных длительностей интервалов противоположных уровней сигналов записи блоков; е) - последовательность разностей суммарных значений кодовых групп, соответствующих двум противоположным уровням сигнала записи блока, при расположении второго маркера на второй, третьей, ..., двенадцатой позициях, при этом минимальное значение разности "0011" при четности номера позиции второго маркера обеспечивается при его расположении на четвертой позиции и является уравнивающей добавкой "▿¹" к исходному значению кода "0000" длительности второго маркерного интервала; ж) - последовательность временных интервалов и подинтервалов, сформированных в соответствии со значениями преобразованных, дополнительных и основных исходных кодовых групп и пар битов дополняющих кодовых групп, при этом длительности первых подинтервалов равны τ_n/инт.1 = K_доп.1•Δτ, вторых подинтервалов - τ_n/инт.2 = K_доп.2•Δτ, интервалов с вхождением в них подинтервалов - τ_{инт.вхожд} = τ₀+(K_осн-K_доп.1-K_доп.2-0100)•Δτ и интервалов с присоединением к ним подинтервалов - τ_{инт.присоед} = τ₀+K_осн•Δτ, где τ₀ - минимальная длительность интервалов, Δτ - элементарное приращение длительности, К_доп.1 и К_доп.2 - значения кодов первых и вторых пар битов соответствующих дополняющих кодовых групп, К_осн. - значения кодов соответствующих основных кодовых групп, "0100" - код удвоенной минимально допустимой длительности подинтервалов, рекомендуемое значение которой и принятое здесь равно 2Δτ; з) - сформированный по предложенному способу сигнал записи по двум уровням блока кодовых групп, включающий: на первой позиции - первый маркерный одиночный перепад и соответствующий ему интервал с длительностью определяемой значением дополнительной кодовой группы второго уровня (фиг. 2,г); на второй и третьей позициях - тройные перепады с подинтервалами и интервалы, соответствующие значениям двух пар дополнительных кодовых групп первого уровня (фиг. 2, в); на четвертой позиции - второй маркерный одиночный перепад и соответствующий интервал с длительностью где 3Δτ - значение уравнивающей добавки ▿¹; на позициях с пятой по двенадцатую - информационные тройные перепады с первыми и вторыми подинтервалами, длительности которых имеют минимально допустимые значения в Δτ и зависят от значений одних, например первых, и других, например вторых, пар битов соответствующих дополняющих кодовых групп (отмеченных на фиг. 2,а подчеркиванием снизу), и интервалы, длительности которых зависят от значений соответствующих основных кодовых групп (на фиг. 2,а не подчеркнутых) и от значений вторых признаковых битов соответствующих пар (фиг. 2,б), т.е. от вхождения подинтервалов в указанные интервалы или присоединения к ним (в примере все подинтервалы за исключением подинтервалов на одиннадцатой позиции входят в соответствующие интервалы), при этом длительности всех подинтервалов и интервалов соответствуют значениям длительности, указанным на фиг. 2,ж; и) - последовательность сигналов воспроизведения одиночных и тройных перепадов сигнала записи по двум уровням преобразованного блока кодовых групп, в которой сравнительно короткие и с одной вершиной импульсы (первый и четвертый) соответствуют маркерным одиночным перепадам, а более протяженные и с двумя вершинами - тройным перепадам сигнала записи, при этом расстояния между соседними экстремальными значениями импульсов блока соответствуют интервалам, приведенным на фиг. 2,ж; к) - сигналы признаков первого П(М₁)¹ и второго П(М₂)¹ маркерных перепадов и интервалов, сформированные из одиночных импульсов сигнала воспроизведения первого блока кодовых групп, а П(М₁)² - сигнал признака первого маркерного перепада и интервала, сформированный из первого одиночного импульса сигнала воспроизведения второго блока кодовых групп (на чертеже представленного одним перепадом); л) - последовательность кодовых групп, дешифрованных из сигнала воспроизведения первого блока кодовых групп, идентичная последовательности кодовых групп в исходном, до записи, преобразованном блоке кодовых групп, показанном на фиг. 2,д; м) - последовательность пар признаковых битов второго уровня - первая и вторая пары (идентичные парам признаковых битов на фиг. 2, г) и первого уровня - с третьей по десятую пары битов (идентичные восьми парам признаковых битов на фиг 2, б); н) - выходная последовательность информационных кодовых групп, сформированная из дешифрованных из сигнала воспроизведения первого блока и преобразованных в соответствии со значениями представленных на фиг.2,м дешифрованными признаковыми битами к исходному виду.

Способ широтно-импульсной записи цифровой информации на магнитный или оптический носитель включает операции, реализующие специальные режимы записи цифровой информации на носитель, и осуществляется следующим образом.

В режиме "Запись" по сигналу "Пуск" и соответствующим управляющим импульсам с выхода формирователя 12 входную последовательность двоичных сигналов подают с входа устройства на вход блока 1, с помощью которого осуществляют накопление двоичных сигналов, распределение их по кодовым группам и распределение кодовых групп по блокам с одинаковым числом кодовых групп, равным, например, шестнадцати. С выхода блока 1 каждую исходную последовательность из шестнадцати кодовых групп подают на регистр 2, с выхода которого исходный блок групп в виде, показанном на фиг. 2,а, подают в формирователь 3 признаковых битов и дополнительных кодовых групп первого уровня и на один из информационных входов преобразователя 5. С одного выхода формирователя 3 подают на второй информационный вход преобразователя 5 последовательность признаковых битов первого уровня вида фиг. 2,б, а с другого выхода подают на третий информационный вход преобразователя 5 и в формирователь 4 последовательность дополнительных кодовых групп первого уровня вида фиг. 2,в, сформированную из признаковых битов первого уровня. С выхода формирователя 4 подают на четвертый информационный вход преобразователя 5 дополнительную кодовую группу второго уровня вида фиг. 2,г. Заметим, что если число кодовых групп в исходном блоке кодовых групп будет не 16, а 32, то формирователей признаковых битов и дополнительных кодовых групп будет три, если - 64, то - четыре, и т.д. С помощью преобразователя 5 осуществляют преобразование пар исходных и дополнительных кодовых групп в зависимости от значений соответствующих признаковых битов. Так, если значение первого признакового бита нулевое, то основной кодовой группой пары является первая, а дополняющей - вторая, если же значение признакового бита пары единичное, то - наоборот. В преобразователе 5 дополняющие кодовые группы ставятся в парах первыми, поскольку при формировании сигнала записи пары кодовых групп формируют тройной перепад с длительностями подинтервалов, определяемыми значениями одних, например первых двух, и других, например вторых двух, битов дополняющей кодовой группы. Если значение второго признакового бита нулевое, что означает вхождение подинтервалов в интервал, соответствующий основной кодовой группе, то значение основной кодовой группы К_осн. преобразуется преобразователем 5 в соответствии с формулой: К^* _осн=К_осн-К_доп.1-К_доп.2-0100, где К^* _осн - значение преобразованной основной кодовой группы, К_осн - значение основной кодовой группы до преобразования, К_доп.1 - значение кода первой пары битов дополняющей кодовой группы, К_доп.2 - значение кода второй пары битов дополняющей кодовой группы, "0100" - код числа элементарных приращений Δτ длительности к минимально допустимой длительности двух подинтервалов, равной 2Δτ•2 = 4Δτ. Если значение второго признакового бита единичное (седьмая пара признаковых битов на фиг. 2,б), что означает присоединение подинтервалов к интервалу, соответствующему основной кодовой группе пары, то значение основной кодовой группы остается без изменений. В результате преобразований исходных пар кодовых групп вида фиг. 2,а и дополнительных кодовых групп первого уровня (фиг. 2,в) и второго уровня (фиг. 2,г) на выходе преобразователя 5 получают преобразованный блок кодовых групп вида фиг. 5, д, но без четвертой позиции, так как значение и расположение кода второго маркерного интервала в блоке кодовых групп пока не определены. На первой позиции преобразованного блока расположен код первого маркерного интервала, являющийся кодом дополнительной кодовой группы второго уровня (фиг. 2,г).

С выхода преобразователя 5 блок преобразованных указанным образом кодовых групп подают в формирователь 6 кодов длительности и номера позиции второго маркерного интервала и на третий информационный вход распределительной схемы 7, на первый и второй информационные входы которой с выхода формирователя 6 поступают код уравнивающей добавки ▿¹ = 0011 и код 0100 позиции второго маркера, которые определяют в формирователе 6 путем расчета разностей суммарных значений нечетных и четных кодовых групп и пар битов блока при разных положениях в блоке второго маркера (фиг. 2,е) и выбора минимального значения разности с соответствующим знаком.

В распределительной схеме 7 в зависимости от номера позиции второго маркера осуществляют окончательное формирование преобразованного блока кодовых групп. В результате с выхода распределительной схемы 7 все маркерные, дополнительные и исходные кодовые группы в порядке, показанном на фиг. 2,д, подают на регистр 8, с которого по управляющим импульсам с другого выхода формирователя 12 кодовые группы и пары битов последовательно одну за другой подают в формирователь 9, с помощью которого осуществляют преобразование кодовых групп и пар битов в интервалы и подинтервалы (фиг. 2,ж) и перепады между ними (фиг. 2,з). С выхода формирователя 9 сигнал записи блока кодовых групп вида фиг. 2,з подают в блок 10 записи, при помощи которого сигнал записывают на носитель.

В режиме "Чтение" воспроизведенные с помощью блока 14 с магнитного или оптического носителя сигналы вида фиг. 2,и после усиления подают с первого выхода блока 14 на формирователь 13 управляющих импульсов блока 11 управления, а со второго выхода блока 14 - в блок 15 дешифрации сигналов воспроизведения, в котором по соответствующим управляющим импульсам с формирователя 13 осуществляют: с помощью формирователя 16 - формирование сигналов признаков первых П(M₁) и вторых П(М₂) маркеров блоков кодовых групп (фиг. 2, к); с помощью узла 17 распознавания и дешифрации сигналов воспроизведения тройных перепадов - формирование сигналов пар битов, соответствующих длительностям подинтервалов между перепадами (фиг. 2,л, на которой пары битов отмечены подчеркиванием); с помощью узла 18 измерения и дешифрации длительностей временных интервалов между экстремальными значениями сигнала воспроизведения блока - формирование кодов длительности маркерных и информационных интервалов и подинтервалов (фиг. 2,л). Сформированные в блоке 15 в результате дешифрации сигналов воспроизведения сигналы признаков первых и вторых маркеров, преобразованных исходных и дополнительных кодовых групп подают в виде, представленном на фиг. 2,л, в блок 19 контроля дешифрованных данных и формирования выходной информационной последовательности, с помощью которого сначала осуществляют контроль достоверности и, возможно, коррекцию дешифрованных данных путем сопоставления сумм значений всех нечетных и четных кодов четырехбитовых и двухбитовых групп блока с выхода узла 17 распознавания и дешифрации тройных перепадов и с выхода узла 18 измерения и дешифрации временных интервалов, а затем - обратное преобразование восьми пар информационных кодовых групп (на фиг. 2,л - с пятой по двенадцатую позиции) в соответствии со значениями дешифрованных пар признаковых битов (фиг. 2,м) к их исходному входу (фиг. 2,и). Вопросы помехозащитного кодирования данных здесь специально не рассматриваются, так как предложенный способ не накладывает никаких ограничений на применение в нем различных известных методов обнаружения и исправления ошибок, возникающих из-за искажений в процессе записи, хранения и воспроизведения цифровой информации.

Предложенный способ позволяет существенно повысить плотность записи цифровой информации на магнитные и оптические носители за счет сокращения длительности сигналов записи блоков кодовых групп при сохранении их информативности и высокой достоверности записанной информации. Сокращение длительности сигналов записи блоков кодовых групп достигается, во-первых, за счет записи половины всех кодовых групп блоков тройными перепадами сигнала записи по двум уровням с двумя короткими подинтервалами, минимальную длительность каждого из которых рекомендуется устанавливать равной 2Δτ при возможной максимальной длительности их для четырехбитовых кодовых групп 2Δτ+3Δτ = 5Δτ; во-вторых, сокращением максимальной длительности интервалов при записи другой половины кодовых групп блоков, например, при четырехбитовых кодовых группах до τ₀+11Δτ вместо τ₀+15Δτ в способе-прототипе; в-третьих, предельным сокращением длительности маркерных интервалов - минимальной длительности с τ₀+16Δτ в способе-прототипе до τ₀ в предложенном способе и максимальной длительности с τ₀+33Δε в способе-прототипе до τ₀+10Δτ в предложенном способе; в-четвертых, сокращением максимального значения выравнивающей добавки с Δ_прот = 98Δτ в способе-прототипе до Δ_предл = 11Δτ в предложенном способе. Следовательно, в сформированных по предложенному способу сигналах записи блоков кодовых групп вообще отсутствуют интервалы с длительностью больше чем τ₀+11Δτ, что обеспечивает резкое сокращение в спектре сигнала воспроизведения низкочастотных составляющих, существенно повышающее помехозащищенность записи по сравнению с прототипом. Высокие помехозащищенность и достоверность записи в предложенном способе достигаются также использованием двух независимых процедур дешифрации сигналов воспроизведения - с использованием измерений и дешифрации временных интервалов между экстремальными значениями сигнала воспроизведения и высокоточного многопараметрического распознавания образов при дешифрации воспроизведенных импульсов тройных перепадов, что позволяет осуществлять контроль дешифрованных данных, полученных двумя способами, и вкупе с контролем сумм значений кодовых групп и пар битов, соответствующих двум разным уровням сигнала записи блока кодовых групп, - обнаруживать и исправлять часть ошибочно дешифрованных данных. Кроме того, все перепады в сигналах записи блоков за исключением маркерных - тройные, что обеспечивает простую и надежную идентификацию маркерных и информационных сигналов при воспроизведении, и все тройные перепады отделены друг от друга интервалами длительности не менее τ₀, что практически устраняет взаимовлияние их сигналов воспроизведения.

Эффект повышения плотности записи от использования предложенного способа проиллюстрируем расчетным путем на примере преобразований представленного на фиг. 2, а блока кодовых групп по предложенному способу и по способу-прототипу. Информативность сигнала записи блока кодовых групп полагаем для обоих способов одинаковой и равной 4 бита х 16=64 битам. Рекомендуемые значения величины элементарного приращения длительности Δτ принимаем равными как в способе-прототипе, т.е. Δτ = [0,01-0,1]τ₀.

Длительность сигнала записи блока, измеряемая в единицах τ₀ и Δτ, для обоих способов равна: T_предл = 12τ₀+77Δτ+6Δτ+3Δτ = 12τ₀+86Δτ, T_прот = 19τ₀+110Δτ+32Δτ+2Δτ = 19τ₀+144Δτ, где слагаемые 3Δτ в первом выражении и 2Δτ во втором выражении - уравнивающие добавки.

При Δτ = 0,1τ₀ имеем: T_предл(0,1) = 12τ₀+8,6τ₀ = 20,6τ₀, T_прот(0,1) = 19τ₀+14,4τ₀ = 33,4τ₀. При Δτ = 0,05τ₀ имеем: T_предл(0,05) = 12τ₀+4,3τ₀ = 16,3τ₀,
T_прот(0,05) = 19τ₀+7,2τ₀ = 26,2τ₀.
Отсюда плотность записи для предложенного способа равна:


Плотность записи для способа-прототипа равна:


Таким образом, способ широтно-импульсной записи цифровой информации на магнитный или оптический носитель обеспечивает повышенную плотность записи по сравнению со способом-прототипом более чем в 1,6 раза при высокой помехозащищенности и достоверности записи.

Формула изобретения

Способ широтно-импульсной записи цифровой информации на магнитный или оптический носитель, включающий распределение входных двоичных сигналов по кодовым группам и кодовых групп по блокам, приформировывание к блокам дополнительных битов, формирование сигналов записи блоков кодовых групп в виде последовательности маркерных и информационных перепадов сигнала записи по двум уровням и интервалов между перепадами в соответствии со значениями сигналов в кодовых группах и дополнительных битов, при этом формируют одни из маркерных перепадов и соответствующих им интервалов в сигналах записи блоков с расположением и со значениями длительности, обеспечивающими равенство суммарных длительностей интервалов в сигналах записи противоположных уровней, и запись сигналов записи блоков кодовых групп на носитель, отличающийся тем, что формируют в блоках для каждой пары кодовых групп два признаковых бита, значениями одного из которых отмечают основную и дополняющую кодовые группы пары, а значениями другого - вхождение или присоединение подинтервалов, соответствующих значениям одних битов и других битов дополняющей кодовой группы пары, в интервал или к интервалу, который соответствует основной кодовой группе пары, образуют из соответствующих признаковых битов дополнительные кодовые группы блоков, для которых формируют аналогичным образом признаковые биты и дополнительные кодовые группы, после чего формируют в соответствии со значениями каждой пары исходных информационных и дополнительных кодовых групп блоков тройные перепады сигнала записи по двум уровням со значениями длительности первых и вторых подинтервалов, не меньшими заданных минимально допустимых величин и зависящими от значений одних и других битов дополняющих кодовых групп, и интервалы, длительности которых зависят от значений соответствующих основных кодовых групп и вторых признаковых битов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2