Способ записи и воспроизведения цифровой информации

ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОИ:КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сеюэ Советокик Соииалистических(45) Дата опубликования описания 07.11,80.С,С,СР ио делам изебретеииХ и открытий(71) Заявитель Специальное конструкторское бюро промышленной автоматики 54) СПОСОБ ЗАПИСИ .И ВОСПРОИЗВЕДЕН ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ1Изобретение относится к технике магнитной записи и может быть использовано призаписи-воспроизведении цифровой информации на.магнитный носитель,Известен способ записи-воспроизведенияцифровой информации с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) 11. Способ имеет свойство самосинхронизации и разработан специально для кассетных накопителей,Для способа характерна простота работы 1 Ос сигналом при приеме информации, поскольку перепады тока записи в одном изнаправлений, например, положительном,расположены на границах битового интервала. Перепады тока записи в другом направлении(значащий перепад) могут иметьдва возможных положения в зависимостиот передаваемого знака (бита) двоичногокода. При определении значения принимае.мого бита определяют длительность значащего интервала бита, т. е. интервала от начала бита до значащего перепада, затем определяют длительность интервала от значащего перепада до конца бита, т. е. до начала следующего битового интервала, далее 25из первого полученного результата вычитают второй, при этом, если результат большенуля, то значит принят 1 бит, если же результат меньше нуля, то принято О бит.Данный способ позволяет производить зО прием информации при изменении скорости носителя только в пределах + ЗОБО относительно номинального значения. Кроме того, наличие такого типа маркера ухудшает согласование спектра сигнала записи с полосой пропускания канала записи-воспроизведения.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ записи и воспроизведения цифровой информации, заключающийся в том, что информацию записывают позначно последовательным кодом широтно-импульсными посылками и начало каждого записываемого знака маркируют, а при воспроизведении информации находят величину отношения длительностей разнополярных участков для каждой широтно-импульсной посылки, по величине полученного отношения выделяют маркер и определяют значение каждого принимаемого знака 21.Целью изобретения является повышение плотности записи и повышения точности записи-воспроизведения информации.Это достигается тем, что в процессе записи перекодируют исходную информацию, при этом каждый записываемый знак представляют в виде группы с определенным количеством бит, после чего каждую группу в двоичном коде записывают соответствую3щей широтно-импульсной посылкой с отношением длительностей разнополярных участков определенной величины, а при считывании по отношению длительностей разнополярных участков каждой принимаемой широтно-импульсной посылки определяют содержание этой посылки и осуществляют восстановление исходной информации,На фиг. 1 приведено устройство для осуществления способа; на фиг, 2 приведены временные диаграммы, поясняющие сущность способа (а - пример исходного кода, б и в - примеры разбиения исходного кода на группы по 2 и 3 бита); на фиг. 3 - приведены последовательности при записи одного восьмибитного знака с помощью предлагаемого способа (фиг. Зг) в сравнении с известным (фиг. 3 д); на фиг. 4 показана структура ШИМ-посылок в записываемом сигнале с обозначением кода и значения соответствующих отношений т 1/т для каждой посылки.Устройство для осуществления способа записи и воспроизведения цифровой информации, содержит входной накопитель 1, информационными выходами подключенный к модулятору 2, а входом - к выходу блока управления 3, другой выход которого соединен с распределителем 4, выходами подключенным к соответствующим входам модулятора 2, соответствующий выход которого через выходной блок 5 соединен с головкой записи 6. В приемной части устройство содержит головку считывания 7, подключенную к входному блоку О, выход которого соединен с соответствующими входами счетчиков 9, 10 и с входом формирователя импульсов 11, выходом подключенного к одному из входов блока выделения маркера 12, к соответствующему входу блока регистрации и накопления информации 13 и к другим входам счетчиков 9 и 10, третьи входы которых подключены к выходу генератора тактовых импульсов 14. Разрядные выходы счетчиков 9 и 10 подключены к соответствующим входам арифметического блока 15, один выход которого соединен с соответствующим входом арифметического блока 1 о, один выход которого соединен с соответствующим входом блока выделения маркера 12, а другие (информационные) выходы арифметического блока 15 соединены с соответствующими входами блока регистрации и накопления информации 13, вход СВРОС которого подключен к блоку выделения маркера 12. Следует отметить, что количество информационных выходов входного накопителя 1 и арифметического блока 15 равны между собой и равны количеству бит в каждой группе, на которые разбивают записываемый знак при входном перекодировании.Способ с помощью данного устройства осуществляется следующим образом, Возьмем пример, когда количество бит информа 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4ции в каждой группе, на которые произво. дят разбиение записываемого знака (фиг.2 а) при входном перекодировании, равно 2 (фиг. 2 б),Информацию, поступающую на вход накопителя 1, модулируют модулятором 2 для получения ШИМ-посылок длительностью То (фиг. 4 и Зг) и через входной блок 5 и головку записи б записывают на магнитный накопитель, В начале каждого знака информации по сигналам управления от распределителя 4 формируют маркер. Тактировапие распределителя 4 и входного накопителя 1 осуществляется сигналами с выхода блока управления 3. При модулировании информацию с накопителя 2 выставляют параллельным двухразрядным кодом (количество бит информации в каждой группе) и последовательно по тактирующим сигналам продвигают эти группы по накопителю 1.Разрядность группы, а также наличие маркера определяют набор ШИМ-посылок (фиг. 4), обеспечивающих реализацию способа,При воспроизведении записанной информации (фиг. 3 г) последняя с головки считывания 7 подается на входной блок Ь, где поступающие сигналы усиливаются и преобразуются по уровню,Прием каждого бита информации и маркера начинают с определения длительности значащего интервала. Если с выхода входного блока 8 приходит сигнал положительной полярности (начало посылки), то он, поступая на соответствующий вход счетчика 9, запускает его и на счетный вход этого счетчика начинают поступать импульсы с генератора тактовых импульсов 14. 11 о окончании длительности значащего интервала т, состояние счетчика 9 фиксируют. Второй интервал т 2 начинается отрицательным перепадом, который поступает на соответствующий вход счетчика 10, подготавливая его для прохождения тактовых импульсов с генератора тактовых импульсов 14, По окончании длительности второго интервала т состояние счетчика 10 фиксируют, Выходные сигналы счетчиков 9 и 10, соответствующие длительности значащего т 1 и следующего за ним т, интервалов в принятом сигнале, подаются на входы арифметического блока 15, с помощью которого вычисляют величину отношения этих длительностей т,/т 2. Если величина отношения т 1/т составляет число, близкое к 1, то это значит, что принят маркер. По этому сигналу в момент прихода стробирующего импульса с выхода формирователя 11 срабатывает блок выделения маркера 12. Если же отношение длительностей т 1/т 2 составляет числа, близкие к 2; 1,4; 0,7; 0,5, то это значит, что принята одна из групп с кодом 11, 10, 01 или 00 соответственно.Результат вычисления отношения т 1/т 2 с выхода арифметического блока 15 в видесоответствующего двухразрядного кода по ступает на разрядные входы блока регист. рации и накопления информации 13 и пере. писывается в него по такту с выхода формирователя 11. 5Сброс и подготовка блока регистрации и накопления информации 13 для приема следующего знака осуществляется сигналом с выхода блока выделения маркера 12. Сброе устройства в исходное состояние и подго товка к приему новой группы осуществляется по концу каждого тактового импульса с формирователя 11, т. е. по каждому началу значащего перепада во входном сигнале,15Формула изобретенияСпособ записи и воспроизведения цифровой информации, заключающийся в том, что информацию записывают позначно последо вательным кодом широтно-импульсными посылками и начало каждого записываемого знака маркируют, а при воспроизведении информации находят величину отношения длительностей разнополярных участков для 25 каждой широтно-импульсной посылки, по величине полученного отношения выделяют маркер и определяют значение каждого принимаемого знака, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения плотности записи и повышения точности записи-воспроизведения информации, в процессе записи перекодируют исходную информацию, при этом каждый записываемый знак представляют в виде группы с определенным количеством бит, после чего каждую группу в двоичном коде записывают соответствующей широтно-импульсной посылкой с отношением длительностей разнополярных участков определенной величины, а при считывании по отношению длительностей разнополярных участков каждой принимается широтно-импульсной посылки определяют содержание этой посылки и осуществляют восстановление исходной информации. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Зарубежная радиоэлектроника,5, 1977, с. 29 - 30.2. Авторское свидетельство СССР по заявке2559781, кл. 6 11 В 5/09, 1977 (прототип),777691 д О 7 б Р Фиг. 2 1 е 1 п арпа в ставитель И. Мирон Техред И. Пенчк орректор Л, Орлова актор Е. Гонча Типография, пр. Сапунова, 2 аказ 2406/12 Изд.552 Тираж 673 ПодписноНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и откр.лтий113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5