Способ записи и воспроизведения цифровой информации на магнитный носитель

СО)ОЗ СО 8 ЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК И 9) И 1) 5/09 ОСУДАРОТВЕННИЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОП ОБРЕТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 3384265/18-10. го одной из полярностей, до нулевого (22) 27. 11. 81 значения, а при воспроизведении восста- (.46) 15.09,83. Бюл, Мо 34 ,навливают нули кода по двум однополяр- (72) В. И. Ватулин ным, следующим друг за другом, им- (7 1) Специальное конструкторско-техно пульсам сигнала воспроизведения, а логическое бюро Морского гидрофизичес- единицы кода - по чередовыппо разнопокого института АН Украинской ССР. лярных импульсов этого сигнала, о т- (53) 534,852 (088,8) личаюшийся тем, что, с (56) 1, Рыжков В. А. и др, Внешние . целью повышения плотности записи, пос- ЗУ на магнитном носителе, М., "Энер-: ледовательность нулей кода, содержагия", 1978, с. 117-122.шую более трех нулей, записывают пере 2. Авторское свидетельство СССР падами намагниченности от значения % 573813, кл, 5 11 В 5/09, 1977 намагниченности одной из полярностейдо нулевого значения, причем интервал (54) (57) СПОСОБ ЗАПИСИ И ВОСПРО- между этими перепадами устанавливают ИЗВЕДЕНИЯ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ равным двум или трем символьным ин- НА МАГНИТНЫЙ НОСИТЕЛЬ, при котс тервалам кода, а при записи одного или ром единицы кода записывают перепада- двух нулей, находящихся междуединицами ми намагниченности от одной полярности: кода, значение и полярность намагнидо другой, а нули перепадами намагни- ченности носителя на этом интервале ченности от значения, соответствующе- сохраняют неизменными.Изобретение относится к приборостроению, в частности к способам записи ивоспроизведения цифровой информациина магнитный носитель.Известен способ магнитной записи, 5при котором тетрады разрядов кода, поступающего на запись, кодируются передзаписью на носитель пятью разрядамивторичного кода таким образом, чтобыпри воспроизведении обеспечить воэможность самосинхрониэацииДопуск на фаэовые искажения приэтом составляет + О, 4 длительностисимвольного интервала, но аппаратнаяреализация этого способа сложна,Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ, при котором единицыкода записывают перепадами намагниченности от одной полярности до другой,а нули перепадами намагниченности от 20значения, соответствующего одной изполярностей, до нулевого значения 2При этом один перепад намагниченности кодирует 1 бит информации, а допуск на фазовые искажения составляет 25+ О, 5 длительности символьного интерВала.Однако при записи известным способом в результате межсимвольной интерференции рядом стоящие характеристичес- З 0кие импульсы одной полярности сливаются. в один импульс поэтому достижимаяплотность записи недостаточно велика.Пель изобретения - повышение плотности записи.35Поставленная цель достигается тем,что согласно способу, при котором единицы кода записывают перепадами намагниченности от одной полярности до другой,.а нули перепадами намагниченности от 40значения, соответствующего одной изполярностей, до нулевого значения, апри воспроизведении восстанавливают нуликода по двум однополярным следующимдруг за другом, импульсам сигнала воспроизведения, а единицы кода - по чередованию раэнополярных импульсов этого сигнала, последовательность нулейкода, содержащую более трех нулей, записывают перепадами намагниченностиот значения намагниченности одной иэ 0полярностей ло нулевогозначения,причеминтервал между этими перепадами устатавливают равным двум или трем символьным интервалам кода, а при записиодного или двух нулей, находящихся 55между единицами кода, значение и полярность намагниченности носителя на.этом интервале сохраняют неизменным. Поскольку минимальный интервал между перепадами намагниченности однойполярности при записи по предлагаемомуспособу вдвое, больше, чем в прототипе,взаимовлияние между двумя рядом стоящими характеристическими импульсамипри воспроизведении проявляется приплотностях записи вдвое больших, чем впрототипе,Запись. длинных последовательностейнулей кода может иметь несколько вариантов. Например, последовательность изшести нулей может записываться следующим образом: первый и третий нуль записывают перепадами намагниченности1одной полярности, а четвертый и шестойнули перепадами другой полярности,Та же серия из шести нулей может бытьзаписана и перепадами одйой полярности,при этом записывают второй и пятый, либо второй и четвертый нули этой серии.В качестве примера можно привестиследующий вариант выполнения предлагаемого способа. Единицы кода записывиотперепадами намагниченности от однойполярности до другой. Серии нулей кода, содержащие. один или два нуля, перепадами намагниченности не записывают,а длинные серии нулей разбивают натриады, причем перепадами одной полярности записывают первый и третий нулитриады. При разбиении на триады последовательности, содержащий на крач .ное трем число нулей, имеются остаткииз одного или двух нулей, и эти нулиперепадами намагниченности также незаписывают. На фиг, 1 приведена схема устройства записи, реализующая этот вариант предлагаемого способа; на фиг. 2 - схема устройства воспроизведения информации записанной указанным вариантом; на фиг. 3 . - эпюры, поясняющие работу этих устройств записи и воспроизведения,Запись информации производится уст ройствами записи ( фиг,1) следующим образом.Информация в виде двоичного кода (эпюра а, фиг.3) с входа 1 поступает наЗ-вход триггера 2. Очередной разряд кода записывается в триггер 2 тактовым импульсом (эпюра б, фиг. 3), поступающим с входа тактовых импульсов 3 на С-вход триггера 2, Прямой выход триггера 2 через сборку 4 соединен с 3-входом двухразрядного регистра сдвига 5, Сдвиг информации в регцст ре сдвига 5 происходит под действиемтактовых импульсов, поступаюших наего С-вход с входа 3. Триггер 2 и регистр сдвига 5 можно рассматриватькак один трехразрядный регистр сдвига, инверсные выходы которого подклю-.чены к входам вентиля 6.При отсутствии в коде серий из трехи более нулей на выходе вентиля 6 будет низкий уровень напряжения, и кодиз триггера 2 в регистр сдвига 5 пер 10записывается без изменений,Прямой выход второго разряда регистра сдвига 5 соедийен со счетнымТ-входом триггера 7, который тактируется по С-входу тактовыми импульсами с,.15входа 3. Переключаясь от каждой единицы кода, триггер 7 формирует на своем:выходе сигнал, который через открытыйвентиль 8 и сборку9 поступает на.усилитель записи 10,при появлении в триггере 2 и регистре сдвига 5 трех нуле-.вых разрядов кода работа устройствазаписи изменяется, На выходе вентиля 6.появляется высокий уровень напряжения, "и в первый разряд регистра сдвига 5 с 25приходом очередного тактового импульса .перезаписывается не нуль с триггера 2,а единица с выхода вентиля 6. Одновременно единица записывается в триггер 11, что вызывает установку в единичное состояние триггера 12. Тригсгер 11 находится в единичном состояниив течение одного последующего такта,а триггер 3,2 в течение двух последую-.щих тактов.Единичное состояние триггера 3.2:35закрывает вентиль 8 и открывает вен-,, тиль 13, при этом через открытый вентиль 13 и сборку 9 на усилитель записи 10 поступает частота генератора 14,4Усилитель записи 10 формирует ток записи, поступаюший в записываюшую маг-,.нитную головку 3,5, форматока записи.:показана на эпюре в (фиг.З). Поскож 1 сучастота генератора 14 выбирается более45высокой, чем разрешающая способность. тракта воспроизведения, можно считать,что суммарная намагниченность носите-"лФ при записи этой частоты будет рав- .на нулю,Устройство воспроизведения (фиг. 2) в :50работает следуюшим оЬразом.Сигнал воспроизведения (эпюра г,фиг.З) с воспроизводящей головки 16усиливается усилителем 17 и поступает, ,на дифференциатор 18 и усилитель-ограничитель 19. Продифференцированныйсигнал воспроизведения (эпюра д, фиг.З),формируется усилителем-ограничителем 20 и поступает на динамические входы вентилей 21 и 22, Вентиль 21 формируетна своем выходе короткий положительный импульс при наличии на динамическомвходе положительного перепада напряже.сния и отрицательного напряжения наинвертируюшем потенциальном входе(эпюра е, фиг.З). Вентиль 22 формирует короткие положительные импульсыпри наличии отрицательного перепаданапряжения на его динамическом входеи положительного напряжения на потенциальном входе (эпюра ж, фиг.З),Таким образом, на выходе вентиля 23. импульсы появляются в моментымаксимальных отрицательных значенийсигнала воспроизведения (отрицательныеимпульсы), На выходе вентиля 22 импульсы появлятся в моменты максимальных положительных значений сигнала воспроизведения (положительные импульсы). Положительные и отрицательныеимпульсы поступают на динамическиевходы триггера 23, переключение котсрого происходит по спаду входных импульсов, Положительный импульс, поступающий на 5-вход триггера 23, уста- .навливает его в единичное состояние.Если в последующий момент временипоступает отрицательный импульс, тоэтот импульс проходит через открытыйвентиль 24 на сборку 25, но не проходит через закрытый вентиль 26. Поспаду этого импульса триггер 23 устанавливается в нулевое состояние, Еслиже при единичном состоянии триггера 23поступает положительный импульс, тоэтот импульс проходит через открытыйвентиль 27 на сборку 28, .но не проходит через закрытый вентиль 29, По,спаду этого импульса триггер 23 своего состояния не изменяет.Таким образом, на выходе сборки 25формируется последовательность импульсов (эпюра 3, фиг,З), состоящая изчередующихся положительных и отрицательных импульсов. Импульсы, имеющие ту,же полярность, что и предыдуший, выделлены во вторую последовательность(эпюра и), которая формируется на выходе сборки 28. Первая последовательность кодируетвсе единицы кода, но вней содержатся также ложные импульсыединиц (на эпюре з, фиг,З вьщеленыжирной линией).Импульсы второй последовательности.кодируют триады нулей. Импульс из втомрой последовательности означает наличие нуля не только в соответствуюшемсимвольном интервале, но и в двух предыдущих символьных интервалах. Обе последовательности объединяются сборкой 30 и используются для синхронизации генератора тактовых импульсов 31. 5 На эпюре к фиг, 3 показаны тактовые импульсы этого генератора.Дальнейшая обработка сигнала заключается в исключении из последователь ности единиц ложных единиц. Импульсы единиц устанавливают в единичное состояние триггер 32, сброс этого тритъг гера в нулевое состояние производится спадом тактового импульса. Информация с выхода триггера 32 сдвигается в ре-. .15 гистре сдвига, включающем триггеры ЗЗ, 34 и 35. Исключение ложных единиц производится установкой в нуль триггера 34 импульсом нулей, поступающих свыхода сборки 28. Воспроизведенныйкод (эпюра л, фиг.З) выдается свыхода триггера 35. Предлагаемый способ, сохраняя такие основные достоинства прототипа как возможность самосинхронизации при воспроизведении, высокую информационную емкость перепада намагниченности (1 бит/перепад), максимальный допуск на фазовые искажения (+ О, 5 длительности символьного интервала), позволяет кроме того вести запись с перекрытием, что дает возможность примерно вдвое повысить плотность записи и соответственно повысить эффективность использования носителя.4 За одписно ПП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Фил 7 13 5/52ВНРИГ 1 И Госудпо делам и11303 5, Мо Тираж 8рс твенно го бретений комитета СССР и открытий5, Раушская наб., д.