Способ аналоговой магнитной записи

СОГОЗ СОВЕТСКИХСО ИАЛИСТИЧЕСКИХ 19) ъЪ Х 15804 А ЕСПУБЛИК 6 11 С 11/02,7/ И РЕТЕНИЯ писываемо дующим образоммационный сигентральную час- Т, подвергают ю в соответствии где показательславия О К 4 а,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 4632014/24-24 (22) 04.01,89, (46) 23.12,90. Бюл. М 47 (72) М,В. Мануилов (53) 681,327.66 (088.8) (56) Мочалов В.Д, Магнитная микроэлектроника. - М.: Советское радио, 1977 с. 136, 139. Авторсксе свидетельство СССР М 1463034, кл. 6 11 С 11/02, 1985. (54) СПОСОБ АНАЛОГОВОЙ МАГНИТНОЙ, ЗАПИСИ (57) Изобретение относится к акустоэлектронике и может найти применение при записи сигналов на магнитных носителях. Цель изобретения - уменьшение искажений сигнала при его воспроизведении. Изобретение позволяет уменьшить искажения сигнала, вызванные его затуханием во времени при реализации способа записи, основанИзобретение относится к акустоэлектронике, в частности к устройствам на основе магнитоупругих волн, и может быть использовано в различных радиоэлектронных системах для запомйнания аналоговых сигналов.Цель изобретения в .уменьшение искажений сигнала при воспроизведении.На фиг.1 изображена схема устройства для реализации способа аналоговой магнитной записи; на фиг.2 - временные диаграммы процессов записи и воспроизведения.Способ реализуют сле Записываемый инфор нал 3(т) (фиг.2), имеющий ц тоту 10 и длительность амплитудному взвешивани с функцией вида ехр (-Кт) экспоненты К выбран из у ного на преобразовании записываемого модулированного сигнала в акустический сигнал в магнитной среде и воздействии на нее записывающего магнитного поля, Искажения компенсируются введением масштабирования записываемого сигнала. Масштабирование проводится в соответствии с функцией вида ехр(-Кт), где К выбран из интервала О К4 а, где а- коэффициент акустического затухания на центральной частоте сигнала. Выполнение указанного условия выбора К направлено на уменьшение эффективного показателя экспоненты, в соответствии с Я которой происходит изменение амплитуды сигнала при воспроизведении, обусловленное акустическим затуханием итывающего сигналов.Ф ЪФ где а - значение коэффициента акустического затухания в магнитной среде на частоте 1 о. Значение коэффициента акустического затухания а в магнитной среде предварительно определяют, используя известную методику, например, по характеру спада амплитуды серии переотраженных . акустических импульсов в образце с параллельными торцами, изготовленном из данного магнитного материала.Масштабирование записываемого сигнала также производится известными методами. Например, сигнал Я(1) подают на один иэ входов перемножителя 1, на второй вход . которого поступает сигнал, соответствующий функции ехр (-Кт), вырабатываемой генератором 2 сигналов специальной формы(фиг.1). Метод масштабирования может быть применен а случае ЛЧМ-сигнала. т.е сигнала с линейной частотной модуляцией10 ства имела 15 витков. 50 широко псименяемой в радиоэлектронныхсистемах, этим методом является частотнаяфильтрация с помощью фильтра, имеющегоэкспоненциапьный вид амплитудно-частотной характеристики, Такой фильтр можетбыть изготовлен на основе хорошо разработанной ПАВ-технологии.Сигнал 3 поступает на электроакустический преобразователь 4 (фиг.1) магнитоакустического устройсва и преобразуется вакустическую волну, затухающую по мере распространения в магнитной среде 5 ( фиг.1).Длязаписи сигнала на магнитную среду воздействуют записывающим магнитным полем Н;п(1),которое может быть сформировано подачейна обмотку 6 импульса 7 (Фиг,1 и 2).Для воспроизведения информационного сигнала Б(т) 8 в произвольныймомент времени на преобразователь4 ( Фиг,1) подают считывающий импульсО.г (т) 9 (фиг.2). Зтим импульсом в магнитной среде возбуждается считывающая акустическая волна, которая, взаимодействуя сзаписанным распределением намагниченности., воспроизводит запись в виде сигналаВвысь (1) 10, который снимается с обмотки 6(фиг.1) магнитоакустического устройства.Физическая сущность способа заключается в следующем.Уменьшение искажений сигнала при использовании предлагаемого способа записи достигается за счет того, что введениемасштабирования сигнала в соответствии сзаданной функцией перед его преобразованием в акустическую волну позволяет частично ипи полностью скомпенсироватьискажения, возникающие из-за наличия вмагнитной среде акустического затухания.За меру искажений сигнала, вызванныхзатуханием, можно принять отношениеамплитуд на начальном и конечном участках воспролзведенного сигнала в случаезаписываемого сигнала с постоянной амплитудой, т.е. имеющего прямоугольную огибающую,При записи, не использующей масштабирование сигнала (по известному способу), это отношение при воспроизведении составит величину, равную ехр (2 аТ),поскольку при распространении записываемого акустического сигнала длительности Т в среде с коэффициентом акустического затухания а начало сигнала будет иметь амплитуду в ехр(аТ) раз меньшую, чем его конец, кроме того, при воспроизведении этот эффект вс столько же раз усилится из-за затухания в ехр(аТ) раз считывающего акустического импульса, Таким образом, считанный сигнал будет иметь искаженную форму с отношением амплитуд на начальном и конечномучастках, равным ехр (2 аТ) . Введение масштабирования сигналаперед его записью по закону обратной экспоненты ехр (-Кт) приводит к тому, что отношение амплитуд сигнала на начальном и становится равным ехр (2 аТ)х х ехр (-Кх) = ехр Ц 2 а - К ) Т). Отсюда следует, что уменьшение искажений сигнала при воспроизведении достигается,если эта величина меньше, чем искажение в отсутствие масштабирования, т,е. при выполнении условия 2 а-К 12 а, что эквивалентно выбору величины показателя экспоненты из условия О К 4 а.Очевидно,:;то минимум искажений сигнала достигается, если ехр Я(2 а- К ) Т) = 1, т.е, при выборе показателя экспоненты К=2 а, В этом случае амплитуда воспроизведенного сигнала остается постоянной на всей его длительностл, В случае, если значение К лежит за пределами указанного неравенства, искажения сигнала при воспроизведении увеличатся по отношению к искажениям в отсутствие масштабирования.П р и м е р, При экспериментальной проверке предлагаемого способа записи использовалось магнитоакустическое устройство, магнитный носитель которого выполнен из поликристаллического желеэоиттриевого граната, пьезоп реобразсватель - на основе пластины ниобата лития, Центральная частота устройств 1 о = 10 МГц. Обмотка устрсйДля проверки эФФективности способа записи использовался входной сигнал частоты тс = 10 МГц длительностью Т =. 50 мкс в виде простого радиоимпульса, Значение коэффициента акустического затухания предварительно определялось обычным импульсным методом и составило на частоте 10 МГц а = 0,1 дБ/мкс.Масштабирование сигнала производилось с помощью аналогового перемножителя, выполненного на основе балансного модулятора типа К 174 ПС 1. На один вход перемнсжителя подавался записываемый сигнал, на другой - сигнал, сформированный генератором сигнала экспоненциальнсй формы, Генератор был выполнен на основе стандартного радиотехнического приема - использования экспоненциальнсго характера разряда емкости, Величина показателя экспоненты регулировалась в широких пределах изменением постоянной времени т ВС-генератора. где Я - величина разрядного сопротивления, Запись и считывэние сигнала производились простым радиоимпульсом длительностью 0,5 мкс с центральной частотой 1 о = 10 МГц,Было обнаружено, что в отсутствие масштабирования (К = О) сигнала воспроизведенный сигнал искажен и имест экспоненциально спадающую огибающую с отношением амплитуд на концах импульса, равным 10 дБ. При введении амплитудного взвешивания (КО) искажение воспроизведенного сигнала уменьшается и достигает минимума (сигнал имеет прямоугольную огибающую) при показат;ле экспоненты К= = 0,2 дБ/мкс = 2 а, При дальнейшем увеличении К искажения возрастают и при К= 0,4 д -- 4 а достигают той же величидБмкснц, что и в отсутствие амплитудного взвешивания. При дальнейшем увеличении К искажения возрастают.Таким образом, уменьшение искажений сигнала при воспроизведении достигается при величине К, лежащей в пределахдБО К 0,4 д, т.е. при выполнении усломксвия О К 4 а,Использование способа позволяет расширить возможности аналогсвой магнитной записи и применять ее для записи и хранения относительно высокочастотных и 5 длительных сигналов, используемых в различных радиотехнических системах и вычислительной технике,Формула изобретения 10 Способ аналоговой магнитной записи,включающий преобразование записываемого модулированного сигнала в акустический сигнал в магнитной среде и воздействие на магнитную среду записыва ющим магнитным полем, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения искажений сигнала при воспроизведении, перед преобразованием записываемого модулированного сиг нала в акустический сигнал 20 производят его масштабирование в соответствии с функцией вида ехр (-Кт), где показатель экспоненты К выбран из условия О К 4 а, где а - значение коэффициента акустического затухания в магнитнои 25 среде на центральной частоте записываемого модулированного сигналг1 ч Составитель А, АнуфриевРедактор Л. Зайцева Техред М.Моргентал ор М. Варош о-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 1011 оизеод каз 3992 Тираж 489 Подписное ВНИИПИ Государстаенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5