Способ воспроизведения магнитной записи фазомодулированных сигналов

/О РЕТ Н АВ л. В онструкторскоро Морского гидитута АН украин ю о ВнешниеМ А. идроси телс.97 103-10 2 в си фСв 183тная записьФормации. М., 9, 162 и входног или его ного фо ную гар которую вают. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ(71) Специальноетехнологическоерофизического инской ССР(56) 1. Рьокков ВЗУ на магнитномфЭнергия 1 ф, 197 Гитлиц Н,В. Магиистемах передачи инязь 1 ф, 1978, с.75-7(прототип) .3. Справочник по технике магнитной записи. Под ред. Порицкого О.В. Киев, ффТехникафф, 1981, с.32.(54)(57) СПОСОБ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИАГНИТНОЙ ЗАПИСИ ФАЗОМОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, при котором осуществляют пороговое формирование сигнала воспроизведения и этот сигнал использут для выделения тактовой частоты, т л и ч а ю щ и й с я тем, что,. с целью повышения плотности записй перед пороговым формированием .производят подавление несущей во входном сигнале воспроизведения до уров. ня, меньшего, чем порог формирования, а для выделения тактовой частоты производят азовую модуляциюо сигнала воспроизведенияпроизводной сигналом порогормирователя, вселяют основ- монику полученного сигнала,затем усиливают и ограничиИзобретение относится к прибо- ростроению, конкретнее к технике цифровой магнитной записи.Известен способ воспроизведения магнитной записи Фазомодулированного сигнала, предусматривающий дифференцирование сигнала воспроизведения, усиление-ограничение его и выделение исходного кода и тактовых импульсов с использованием полученного сигнала, повторяющего 1 О по Форме исходный сигнал записи П .Недостатком способа является трудность восстановления исходной формы сигнала воспроизведения с точностью, достаточной для надеж ного выделения кода и тактовых импульсов, что ограничивает допустимую плотность записи и достоверность воспроизведения информации,Наиболее близким к предлагаемомУ 20 является способ воспосиэведения фазомодулированного сигнала, предус-. матривающий пороговое Формирование сигнала воспроизведения и выделение кода информации и тактовой частоты с использованием полученного сигнала, повторяющего по форме исходный сигнал записи (21.Недостатком известного способа является то, что наличие Фазовых и амплитудных искажений, вызванных межсимвольной интерференцией, а также специфическими помехами тракта записи-воспроизведения (паразитные амплитудная и частотная модуляции), затрудняет восстановление исходной Формы .сигнала записи и, как следствие, ограничивает допустимую плотность записи.Цель изобретения - повышение плотности записи. 40 Поставленная цель достигается тем, что согласно способу воспроизведения магнитной записи Фаэомодулированных сигналов, при котором осущест. 45 вляют пороговое Формирование сигнала воспроизведения и этот сигнал используют для выделения тактовой частоты, перед пороговым Формированием производят подавление несущей во входном сигнале воспроизведения до уровня, меньшего, чем порог форми. рования, а для выделения тактовой частоты производят Фаэовую модуляцию входного сигнала воспроизведения или его производной сигналом порогового Формирователя, выделяют основную гармонику полученного сигнала, которую затем усиливают и ограничивают.В результате подавления несу щей в сигнале воспроизведения получают сигнал, повторяющий по Форме дифференцированный сигнал воспроизведенйя при записи способом беэ возврата к нулю, если при эа писи применялась абсолютная Фаэовая модуляция, или способом беэ возврата к нулю модифицированный, если при записи применялась относительная фаэовая модуляция. Поэтому в. результате порогового ормирования, при условии подавления несу- щеЦ до уровня, меньшего, чем по 1 рог Формирования, полу .ается нефазомодулированный сигнал, повторяющий по форме исходный сигнал записи, как в известном устройстве, а непосредственно сигнал входной информации.Так как в предлагаемом устройстве нет необходимости восстанавливать исходную Форму сигнала записи, фаэовые искажения, возникающие вследствие межсимвольной интерференции и колебаний скорости носителя, не влияют на достоверность воспроизведения. Амплитудные искажения оказываются даже полезными, уменьшая требования к Фильтру нижних частот. В результате появляется возможность повышения плотности записи и достоверности воспроизведения информации.По предлагаемому способу тактовую частоту получают фазовой модуляцией сигнала воспроизведения или его производной сформированным кодом, выделением основной гармоники полученного сигнала с последующим усилением-ограничением.На Фиг.1 приведена схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 - эпюры, поясняющие работу устройства.Устройство воспроизведения (фиг.1) содержит воспроизводящую магнитную головку 1, предварительный усилитель 2; Фильтр 3 нижних частот, пороговый элемент 4 - триггер Шмидта, выходную шину 5 информации, соединенные последовательно., и канал выделения тактовой частоты, в который входят также соединенные последовательно дифференциатор б, Фазовый модулятор 7, полосовой Фильтр 8, усилитель-ограничитель 9 и выходная шина 10 тактовой частоты. Вход дифференциатора б соединен с выходом предварительного усилителя 2, а второй вход фазового модулятора 7 подключен к выходу триггера Шмид" та 4.Пусть запись информации произведена, например, способом абсолютной Фазовой модуляции (Фиг.2, А-В), где изображены соответственно сигналы входной информаци, тактовая частота и ток записи.Способ воспроизведения осуществляют следующим образом.Сигнал воспроизведения (фиг.2, Г) с воспроизводящей головки 1 усиливают предварительным усилителем 2 и подают на фильтр 3 нижних частот и далее на триггер Шмидта 4. Посредством фильтра 3 нижних частот в сигнале воспроизведения подавляют несущую до уровня, меньшего, чем порог Формирования триггера Шмидта 4(фиг.2, Д, штриховой линией показан порог формирования). Затем триггером Шмидта 4 формируют код(Фиг.2, Е) и подают его на выходную шину 5 информации.Для получения тактовой частоты усиленный сигнал воспроизведения с выхода предварительного усилителя 2 (Фиг.2, Г) дифференцируют дифФеренциатором б. Продифференциро ванный сигнал (фиг.2, Ж) подвергают Фазовой модуляции посредством Фазового модулятора 7, на второй вход которого подают сформированный код(фиг.2, Е) с выхода триггера Шмидта 4. Из сигнала, полученного в результате фазовой модуляции(фиг.2, И), полосовым фильтром 8 выделяют тактовую частоту, т.е. основную гармонику полученного сигнала (фиг.2, К), которую формируют усилителем-ограничителем 9. Полученный сигнал (фиг.2, Л) подают на выходную шину 10.Эпюры М, Н и П (фиг.2) поясняют работу устройства в случае получения "-тактовой частоты путем фазовой мо;цуляции сигнала воспроизведения. При этом исключается операция дифферен,цирования сигнала. Остальные операции выполняются как указано выше. З 5 Из устройства воспроизведения (фйг.1) необходимо исключить дифференциатор б, а на фазовый модулятор 7 подают сигнал с выхода предварительного усилителя 2. Сиг " нал с выхода фазового модулятора 7 показан на эпюре М (фиг.2). На эпю" рах Н и П (фиг.2) показаны сигналы на выходах полосового Фильтра 8 и усилителя-ограничителя 9. 45 О За базовый объект для сравненияс предложенньии.может быть выбранокассетное запоминающее устройствоКРР 800, в котором реализован извесный способ воспроизведенияВустройстве КРР 800 плотность записисоставляет 32 бит/мм, а достовер ность воспроизведения 10 .бит/сбой.В предлагаемом устройстве, реализующем предложенный способ записи,обеспечено воспроизведение информации, записанной способом фазовой 65 модуляции с прямоугольной несущей,Частоту среза фильтра 3 нижних частот целесообразно выбирать равной половине частоты несущей. В этом случае обеспечивается минимальное затухание на частоте ц /2, переносящей основную энергию сигнала, подаваемого на пороговый Формирователь, и максимальное подавление несущей. Наклон амплитудно-частотной характеристики должен быть не менее 10 дб/октава, что обеспечивает подавление несущей ниже порога Фор-, мирования, равного 1/3 амплитуды обнаруживаемого сигнала. Применяя ,Фильтры второго и третьего порядка, можно обеспечить наклон 12- 18 дБ/октава амплитудно-частоТной ,характеристики.Необходимо учитывать при этом, что частотная характеристика тракта записи-воспроизведения имеетзавал на верхних частотах,поэтому суммарное подавление несущей трактом записи-воспроизведения ифильтром нижних частот обычно больше 20 дБ,Порог формирования в задаче обнаружения импульсов должен выбираться между половиной амплитуды импульса и уровнем помех. На практикепорог формирования обычно равен1/3 амплитуды обнаруживаемогоимпульса. Отсюда следует, что несущая должна подавляться более чемна 10 дБ, причем, чем больше подавляется несущая, тем лучше.Полосовой фильтр настраивается начастоту несущей, причем добротностьфильтра желательно выбирать минимальной, чтобы обеспечить минимальноерасхождение между кодом и тактовыми импульсами (при условии надежноо выделения тактовых импульсов).На практике полосовой Фильтр должен иметь. добротность от 2 до 10.Ес.и тракт записи-воспроизведения вносит амплитудные искажения,требования к наклону амплитудночастотной характеристики фильтранижних частот уменьшаются.Поскольку на запись по предлагаемому способу не влияют фазовые искажения, а амплитудные искаженияоказываются даже полезными, элементы амплитудной и вазовой коррекции отсутствуют, что упрощаетустройство воспроизведения. Болееважным для предлагаемого способаявляется наличие задержки,.вносимой фильтром нижних частот, и до,полнительной задержки, обусловленных формированием с порогом, отлич",ным от нулевого. При относительнонизких частотах несущей эта задержка практически не влияет на точность выделения информации и тактовой частоты. Однако, с повышениемчастоты несущей этот сдвиг необходимокомпенсировать, задерживая сигнал,подаваемый на вход фазового модулятора. Для этой цели можно рекомендовать фильтр нижнихчастот с частотой среза, большей, чем частотанесущей.1068987 о о оо о т г 1О Составитель А,Луканинедактор А.Шишкина Техред СЛегезаКорректор А.тяск 1479/47 Тираж ВНИИПИ Государс по делам изо 113035, Москва, Ж579 Подписвенного комитета СССРретеиий и открытий 35, Раушская наб., д. / аказ 4 5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная при плотности записи 350 бит/мм н достоверности 10 бит/сбой;Добротность тракта записи-воспроизведения, определяемая как произведение плотности записи на десятичный логариФм достовеоности ГЗ М, составляет для базового объекта 224, а для предлагаемого способа 1750. Исходя из добротности базового объекта можно оценить достоверность воспроизведения в ба зовом объекте при плотности записи350 бит/мм, она составляет всего10 бит/сбой.Таким образом, при использованиипредложенного способа обеспечивает-5 ся технико-экономический эФбект,заключающийся в том, что плотностьзаписи может быть повышена в несколько раз по сравнению с базовымобъектом без ухудшения достовернос ти.