Устройство для магнитной записи сигналов цифровой информации

Устройство для магнитной записи сигналов цифровой информации по авт.св. N 879645, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности цифровой информации и уменьшения времени восстановления антиперекосных маркерных импульсов в случае сбоя синхронизации при последующем воспроизведении путем изменения структуры сигналов при записи, в него дополнительно введены между выходом источника информации и объединенными первым входом первого элемента ИЛИ и вторым входом второго элемента И последовательно соединенные второй триггер, второй вход которого подсоединен к выходу первого формирователя импульсов, пятый элемент И, второй вход которого подключен к выходу источника синхронизирующих импульсов, первый регистр памяти, второй вход которого связан с выходом первого формирователя импульсов, шестой элемент И и третий элемент ИЛИ, подключенные к выходу первого счетчика последовательно соединенные второй формирователь импульсов, второй счетчик, второй вход которого подключен к выходу первого формирователя импульсов, а выход к третьему входу первого регистра памяти, второй регистр памяти, второй и третий входы которого связаны соответственно с вторым входом первого регистра памяти и выходом источника информации, и седьмой элемент И, выход которого подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ, подключенные к выходу источника синхронизирующих импульсов последовательно соединенные третий счетчик, второй вход которого подключен к выходу второго формирователя импульсов, первый дешифратор, элемент задержки, третий триггер, восьмой элемент И, второй вход которого подключен к выходу первого дешифратора, четвертый счетчик, второй вход которого связан с выходом первого формирователя импульсов, второй дешифратор, четвертый триггер, второй вход которого подключен к выходу восьмого элемента И, а первый и второй выходы соответственно к вторым входам шестого и седьмого элементов И, подключенные к выходу источника информации последовательно соединенные пятый счетчик, второй вход которого связан с вторым входом третьего счетчика, и третий дешифратор, выход которого подключен к второму входу третьего триггера, включенный между выходом второго дополнительного ждущего мультивибратора и объединенными вторым входом первого элемента И и входом элемента НЕ четвертый элемент ИЛИ, включенный между первым выходом четвертого триггера и вторым входом четвертого элемента ИЛИ третий дополнительный ждущий мультивибратор.

Изобретение относится к магнитной записи, а именно к устройствам для магнитной записи сигналов цифровой информации.
Известное устройство для магнитной записи сигналов цифровой информации содержит источник информации, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ. Выход первого элемента ИЛИ 2 соединен через триггер и усилитель записи с записывающей головкой.
Известное устройство содержит также источник синхронизирующих импульсов, выход которого соединен через ждущий мультивибратор со входом формирователя 8 импульсов, и первый элемент И. При этом первый вход первого элемента И 9 подсоединен к выходу источника синхронизирующих импульсов.
Известное устройство содержит кроме того соединенные последовательно второй элемент И, первый дополнительный ждущий мультивибратор и третий элемент И, включенные между выходом источника информации и вторым входом первого элемента ИЛИ, и соединенные последовательно счетчик, второй дополнительный ждущий мультивибратор 14, элемент НЕ 15 и четвертый элемент И, подсоединенный к выходу формирователя 8 импульсов. Выход формирователя 8 импульсов соединен также с третьим элементом И, а второй дополнительный ждущий мультивибратор с вторым входом первого элемента И 9. Выход первого элемента И 9 подключен к второму элементу И и к второму элементу ИЛИ, подсоединенному к выходу четвертого элемента И. При этом к выходу второго элемента ИЛИ подключен третий вход первого элемента ИЛИ.
Известное устройство работает следующим образом.
Импульсные последовательности на вход устройства поступают синхронно, соответственно, от источника информации и от источника синхроимпульсов. После ждущего мультивибратора на формирователе формируются импульсы, задержанные относительно синхроимпульсов на половину периода. На первый вход первого элемента ИЛИ 2 непрерывно поступают импульсы информационных символов, а на второй вход импульсы синхронизации, в которые внесен признак антиперекосного маркера. Для внесения признака антиперекосного маркера при непрерывной регистрации на элементах, выполняющих функции формирования антиперекосного маркера, происходит периодическое преобразование с частотой, зависящей от емкости счетчика 13, временного положения синхронизирующих импульсов. Это преобразование заключается в том, что на интервале трех тактов, образующих зону внесения признака антиперекосного маркера, исключаются два синхроимпульса и вводится один импульс в середине этой зоны. Одновременно на элементах происходит задержка информационного символа, оказавшегося в середине зоны, на половину такта, после чего этот информационный импульс поступает на третий вход элемента ИЛИ. Выходные импульсы последовательности, полученные на выходе элемента ИЛИ, в зависимости от местонахождения внутри или вне зоны внесения признака антиперекосного маркера имеют различия. Исходные находящиеся вне зоны, импульсные последовательности внутри зоны переходят в новые импульсные последовательности, в которых временной интервал между импульсом, находящимся в середине зоны, и импульсом, находящимся в начале зоны, в 1,5 раза превышает длительность одного такта. Так как информационные символы "0" и "1" регистрируются длительностями, соответствующими одному и половине такта, и начало зоны совпадает с импульсом синхронизации, а импульс в середине зоны воспринимается как следующий синхроимпульс, то временной интервал, равный 1,5 тактам, является признаком антиперекосного маркера,
Известное устройство позволяет обеспечить относительно высокую точность результата магнитной записи цифровой информации и позволяет регистрировать признаки антиперекосных маркерных импульсов для последующей выборки временных рассогласований сигналов, при последующем воспроизведении. Однако оно обладает низкой достоверностью цифровой информации при последующем воспроизведении, в случаях длинных посылок информационных единиц, и в нем не предусмотрены меры по повышению направляющей способности демодуляторов при последующем воспроизведении.
Целью изобретения является повышение достоверности цифровой информации и уменьшение времени восстановления антиперекосных маркерных импульсов в случае сбоя синхронизации при последующем воспроизведении путем изменения структуры сигналов при записи.
Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для магнитной записи сигналов цифровой информации по а.с. 879645, дополнительно введены между выходом источника информации и объединенными первым входом первого элемента ИЛИ и вторым входом второго элемента И последовательно соединенные второй триггер, второй вход которого подсоединен к выходу первого формирователя импульсов, пятый элемент И, второй вход которого подключен к выходу источника синхронизирующих импульсов, первый регистр памяти, второй вход которого связан с выходом первого формирователя импульсов, шестой элемент И и третий элемент ИЛИ, подключенные к выходу первого счетчика последовательно соединенные второй формирователь импульсов, второй счетчик, второй вход которого подключен к выходу первого формирователя импульса, а выход к третьему входу первого регистра памяти, второй регистр памяти, второй и третий входы которого связаны соответственно с вторым входом первого регистра памяти и выходом источника информации, и седьмой элемент И, выход которого подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ, подключенные к выходу источника синхронизирующих импульсов последовательно соединенные третий счетчик, второй вход которого подключен к выходу второго формирователя импульсов, первый дешифратор, элемент задержки, третий триггер, восьмой элемент И, второй вход которого подключен к выходу первого дешифратора, четвертый счетчик, второй вход которого связан с выходом первого формирователя импульсов, второй дешифратор, четвертый триггер, второй вход которого подключен к выходу восьмого элемента И, а первый и второй выходы соответственно к вторым входам шестого и седьмого элементов И, подключенные к выходу источника информации последовательно соединенные пятый счетчик, второй вход которого связан с вторым входом третьего счетчика и третий дешифратор, выход которого подключен к второму входу третьего триггера, включенный между выходом второго дополнительного ждущего мультивибратора и объединенными вторым входом первого элемента И и входом элемента НЕ четвертый элемент ИЛИ, включенный между первым выходом четвертого триггера и вторым входом четвертого элемента ИЛИ третий дополнительный ждущий мультивибратор.
На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2-4- временные диаграммы, поясняющие работу устройства.
Устройство содержит источник 1 информации, первый элемент ИЛИ 2, выход которого соединен через первый триггер 3 и усилитель 4 записи с записывающей головкой 5.
Устройство содержит источник 6 синхронизирующих импульсов, выход которого соединен через ждущий мультивибратор 7 с входом формирователя 8 импульсов, и первый элемент И 9, первый вход которого подсоединен к выходу источника 6 синхронизирующих импульсов. Устройство содержит кроме того соединенные последовательно второй элемент И 10, первый дополнительный ждущий мультивибратор 11 и третий элемент И 12, выход которого подсоединен к второму входу первого элемента ИЛИ 2, первый вход которого объединен со вторым входом второго элемента И 10, первый вход которого подключен к выходу первого элемента И 9, и подключенные к выходу первого формирователя 8 импульсов соединенные последовательно первый счетчик 13 и второй дополнительный ждущий мультивибратор 14, и соединенные последовательно элемент НЕ 15, вход которого объединен с вторым входом первого элемента И 9, четвертый элемент И 16, второй вход которого объединен с вторым входом третьего элемента И 12 и подсоединен к выходу первого формирователя 8 импульсов, и второй элемент ИЛИ 17, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И 9, а выход к третьему входу первого элемента ИЛИ 2.
Устройство дополнительно содержит включенные между выходом источника 1 информации и объединенными первым входом первого элемента ИЛИ 2 и вторым входом второго элемента И 10 последовательно соединенные второй триггер 18, второй вход которого подсоединен к выходу первого формирователя 8 импульсов, пятый элемент И 19, второй вход которого подключен к выходу источника 6 синхронизирующих импульсов, первый регистр 20 памяти, второй вход которого связан с выходом первого формирователя 8 импульсов, шестой элемент И 21 и третий элемент ИЛИ 22, подключенные к выходу первого счетчика 13 последовательно соединенные второй формирователь 23 импульсов, второй счетчик 24, второй вход которого подключен к выходу первого формирователя 8 импульсов, а выход к третьему входу первого регистра 20 памяти, второй регистр 25 памяти, второй и третий входы которого связаны соответственно с вторым входом первого регистра 20 памяти и выходом источника 1 информации, и седьмой элемент И 26, выход которого подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ 22, подключенные к выходу источника 6 синхронизирующих импульсов последовательно соединенные третий счетчик 27, второй вход которого подключен к выходу второго формирователя 23 импульсов, первый дешифратор 28, элемент 29 задержки, третий триггер 30, восьмой элемент И 31, второй вход которого подключен к выходу первого дешифратора 28, четвертый счетчик 32, второй вход которого связан с выходом первого формирователя 8 импульсов, второй дешифратор 33, четвертый триггер 34, второй вход которого подключен к выходу восьмого элемента И 31, а первый и второй выходы соответственно к вторым входам шестого и седьмого элементов И 21 и 26, подключенные к выходу источника 1 информации последовательно соединенные пятый счетчик 35, второй вход которого связан с вторым входом третьего счетчика 27, и третий дешифратор 36, выход которого подключен к второму входу третьего триггера 30, включенный между выходом второго дополнительного ждущего мультивибратора 14 и объединенными вторым входом первого элемента И 9 и входом элемента И 15 четвертый элемент ИЛИ 37, включенный между первым выходом четвертого триггера и вторым входом четвертого элемента ИЛИ 37 третий дополнительный ждущий мультивибратор 38.
Устройство работает следующим образом.
Импульсные последовательности поступают, соответственно от источника 6 синхронизирующих импульсов (фиг. 2,б) и от источника 1 информации (фиг. 2, а). На элементах 7,8 формируются импульсы (фиг. 2в, г), период которых совпадает с периодом синхроимпульсов, но задержанных на половину периода относительно синхроимпульсов. На первом счетчике 13 и втором ждущем мультивибраторе 14 периодически вырабатывается маркерный признак, например, через 640 периодов синхронизирующих импульсов (фиг. 2,д,е), запускающий второй счетчик 24, вырабатывающий маркерные импульсы слова (фиг. 4,а), периодически следующие, например, через 16 периодов синхронизирующих импульсов и совпадающие с задержанными синхронизирующими импульсами (фиг. 2,в,4б). На первый вход первого элемента ИЛИ 22 непрерывно поступают импульсы преобразованных на элементах 18-36, а на второй вход импульсы синхронизации, в которые внесен признак антиперекосного маркера. Для внесения признака антиперекосного маркера при непрерывной регистрации на элементах 8,13,14,37,15,16,17,9, выполняющих функцию формирования признака антиперекосного маркера (фиг. 2,г-к) происходит периодическое преобразование с частотой, зависящей от емкости первого счетчика 13, временного положения синхронизирующих импульсов. Это преобразование заключается в том, что на интервале трех тактов, образующих зону внесения признака антиперекосного маркера, исключаются два синхроимпульса и вводится один импульс в середине этой зоны. Одновременно на элементах 10,11,12, происходит задержка информационного символа, оказавшегося в середине зоны, на половину такта, после чего этот информационный импульс поступает на третий вход первого элемента ИЛИ 2 (фиг. 2л,м,н). Выходные импульсные последовательности, полученные на выходе первого элемента ИЛИ 2 (фиг. 2,о), в зависимости от местонахождения внутри или вне зоны внесения признака антиперекосного маркера имеют различия. Исходные, находящиеся вне зоны, импульсные последовательности (фиг. 2а,в,д,ж,и,л,н,п) внутри зоны переходят в новые импульсные последовательности (фиг. 3, б, г,е,з,к,м,о,р), в которых временной интервал между импульсом, находящимся в середине зоны, и импульсом, находящимся в начале зоны, в 1,5 раза превышает длительность одного такта. Так как информационные символы "0" и"1" регистрируются длительностями, соответствующими одному или половине такта, и начало зоны совпадает с импульсом синхронизации, а импульс в середине зоны воспринимается как следующий синхроимпульс, то временной интервал, равный 1,5 тактам, является признаком антиперекосного маркера. Предварительно из последовательности информационных импульсов, поступающих от источника 1 информации (фиг.4,в) задержанных синхронизирующих импульсов и синхронизирующих импульсов на элементах 18 и 19 получают обратный код (фиг. 42) и с помощью маркера слова (фиг.4а) обнуляют первый и второй регистры 20 и 25 памяти. На пятом счетчике 35 и третьем дешифраторе 36 выделяют признак группы информационных единиц при , где m число информационных единиц и n количество информационных разрядов между маркерами слова, т.е. , а n 16. Из последовательности синхронизирующих импульсов выделяют 16-ый импульс между маркерами слова на элементах 27, 16, 29, 30, 31, который обнуляет четвертый счетчик 32, с помощью которого на втором дешифраторе 22 выделяется 16 импульс из последовательности задержанных синхронизирующих импульсов. И уже на выходах четвертого триггера 34 формируются прямой и инверсный признаки групп информационных единиц (фиг. 4е,з) с длительностью, равной n периодов синхронизирующих импульсов. На первом и втором регистрах 20 и 25 памяти запоминают на n= 16 периодов синхронизирующих импульсов последовательности информационных импульсов прямого и обратного кода (фиг. 4в, г). Результаты запоминания сравнивают на шестом и седьмом элементах И 21 и 26 соответственно с прямым и инверсным признаками группы информационных единиц. Затем результаты сравнения суммируют на третьем элементе ИЛИ 22 и получают новую последовательность информационных импульсов, поступающие на входы второго элемента И 10 и первого элемента ИЛИ 2. При этом из признака группы информационных единиц, т.е. при формируют на третьем дополнительном ждущем мультивибраторе 38 дополнительный первый стробирующий импульс (фиг. 4,ж), передний фронт которого совпадает с первым задержанным синхроимпульсом после переднего фронта признака информационных единиц и длительностью равной длительности первого стробирующего импульса, сформированного на втором ждущем мультивибраторе 14. Дополнительные первые стробирующие импульсы суммируют на четвертом элементе ИЛИ 37 с первыми стробирующими импульсами для последующего образования как основных, так и дополнительных маркерных синхроимпульсов. Таким образом в выходной результирующей последовательности импульсов (на выходе первого элемента ИЛИ 2) формируются основные и дополнительные признаки антиперекосных маркеров, а также изменяется структура информационных сигналов, т.е. в информационной последовательности увеличивается количество информационных нулей. Это приводит при последующем воспроизведении к увеличению амплитуды воспроизводимого сигнала и повышению исправляющей способности демодуляторов информации и антиперекосных маркеров.
Т.е. техническое решение по сравнению с известным позволяет повысить достоверность цифровой информации на порядок, а именно с 10^-4 до 10^-5, и увеличить исправляющую способность демодуляторов информации и антиперекосных маркеров АПМ для выборки временных рассогласований по ширине магнитного носителя на 30-40%
Экспериментальная проверка технического решения подтвердила вышеуказанные преимущества.
Практическое использование предложенного технического решения наиболее целесообразно в доработанных по данному техническому решению серийно выпускаемых автономных миниатюрных аппаратах магнитной записи, имеющих простую схему построения и работающих в условиях воздействия большого количества дестабилизирующих факторов.
Использование: изобретение относится к магнитной записи, а именно к устройствам для магнитной записи сигналов цифровой информации. Сущность изобретения: в устройство, содержащее источник 1 информации, первый элемент ИЛИ 2, первый триггер 3 и усилитель 4 записи, записывающую головку 5, источник 6 синхронизирующих импульсов, ждущий мультивибратор 7, первый формирователь 8 импульсов, первый элемент И 9, второй элемент И 10, первый дополнительный ждущий мультивибратор 11 и третий элемент И 12, первый счетчик 13 и второй дополнительный ждущий мультивибратор 14, элемент НЕ 15, четвертый элемент И 16, второй элемент ИЛИ 17, дополнительно введены второй триггер 18, пятый элемент И 19, первый регистр 20 памяти, шестой элемент И 21 и третий элемент ИЛИ 22, второй формирователь 23 импульсов, второй счетчик 24, второй регистр 25 памяти и седьмой элемент И 26, третий счетчик 27, первый дешифратор 28, элемент 29 задержки, третий триггер 30, восьмой элемент И 31, четвертый счетчик 32, второй дешифратор 33, четвертый триггер 34, пятый счетчик 35 и третий дешифратор 36, четвертый элемент ИЛИ 37, третий дополнительный ждущий мультивибратор 38. 5-4-3-2-17-16-15-37-14-13-24-20-25-35-36-30-31-32-33-34- 26-22-10-9-27-28-29-30; 9-19-20, 34-21, 34-38, 20-21-22, 13-23-27, 23-35, 25-26, 8-24, 8-12, 8-25, 8-32, 1-18, 1-25, 1-35, 28-31, 31-34. 4 ил.