Устройство для воспроизведения фазоразностного сигнала

Союз СоветскикСоциалистическикРесттублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУГосударстввнный комитет по делам наобретеиий н открытнй(72) Авторы изобретения Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ фАЗОРАЗНОСТНОГОСИГНАЛА Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для воспроизведения цифровой магнитной записи фазоразностного сигнала.Известны устройства для воспроизведения информации с использованием техни 5 ки интегрирования. Это устройство служит для воспроизведения частотномодулированного сигнала и содержит магнитную головку, усилитель воспроизведении, фильтр1 О верхних частот, формирователь импульсного сигнала, два. аналоговых интегратора, сумматор, дифференцируюшую цепь, два одновибратора, задерживающие сигнал на время 1 =0,25 и 2 =0,5 периода, и схему И, формирующую сигнал непрерывной частоты и сигнал, соответствующий записанным символам 1.Это устройство обладает низкой защищенностью по отношению к помехам, имеющим форму узких импульсов типа "дребезга" ЦИзвестно устройство для воспроизведения фазоразностного сигнала с исполь 2эованием техники интегрирования 21 Это устройство предназначено для распознавания с помощью интегрирующих звеньев сигналов информации, считываемых с магнитного запоминающего у.стройства в виде двоичных знаков, Оно содержит индукционную головку, амплитудный дифференцирующий фильтр, ограничители, аналоговые интегрирующие звенья, управляемые через логические элементы высокочастотным тактирующим генератором, синхронизатор, с помощью которого частота тактирующего генератора синхронизируется с частотой информационного сигнала. Интегрирующие звенья подключены к амплитудному сумматору, на вькоде которого в зависимости от полярности выходного сигнала определяется состояние информации в течение предыдущего периода, Такая обработка фаэоразностного сигнала позволяет в значительной степени избавитьсяотимпульсныхпомех, возникающих в информационном канале при воспроизведении. Однако использование аналоговых3 7505интеграторов усложняет регулировку устройства, снижает стабильность его параметров и вызывает необходимость перенастройки при изменении тактовой частоты,5Известно также устройство для воспроизведения фаэоразностного сигнала, содержащее последовательно соединенные индукционную магнитную головку, усилитель воспроизведения корректор частотных искажений, формирователь сигнала, усилительформирователь опорного сигнала, аналоговый сумматор и амплитудный дискриминатор 3)В этом устройстве оценка значений интеграла за период тактовой частоты производится путем суммирования 4 отсчетовсигнала, сдвинутых относительно другдруга на 1/4 тактового периода, Сдвигсигнала осуществляется в аналоговыхлиниях задержки.Такое устройство имеет ряд преимуществ перед устройствами, в которых используются аналоговые интеграторы. Такприменение линии задержки позволяет исключить из схемы синхронизатор, чем упрощается работа устройства. Однако замена непрерывного интегрирования суммированием по 4 отсчетам не позволяет достичь максимальной помехоустойчивости, 30свойственной интегральному распознаваниюсимволов. Кроме того, оно не работоспособно при широком изменении тактовыхчастот, а реализация аналоговых линийзадержки на сравнительно низкие частотывесьма затруднена.Целью изобретения является расширение диапазона рабочих частот и повышениепомехоустойчивости.Достигается это тем, что устройстводля воспроизведения фазоразностного сигнала снабжено сдвиговым регистром, выходы которого соединены с входом аналогового сумматора, а информационный входс выходом формирователя сигнала, а также управляемым генератором тактовыхимпульсов, выход которого соединен стактовым входом сдвигового регистра, авход через введенный фазовый детектор иусилитель-формирователь опорного сигнала - с выходом дополнительно введенноймагнитной головки,На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 и 3 представлены диаграммы его работы.55Устройство содержит индукционную информационную головку 1, дополнительнуюголовку 2, усилитель воспроизведения 3,полосовой фильтр 4, формирователь ин 53 4формационного сигнала 5, усилитель-фор мирователь опорного сигнала 6, фазовыйдетектор 7, управляемый генератор тактовых импульсов 8, сдвиговый регистр 9,усилитель-сумматор информационного ситнала 10 с весовыми сопротивлениями 11,усилитель-сумматор 12 опорного сигнала(синхроимпульсов) с весовыми сопротивлениями 13 и логические элементы дляформирования опорного сигнала 14-18.Сигнал с индукционной магнитной головки 1, усиленный в усилителе 3 и откорректированный по верхней и нижнейчастотам в полосовом фильтре 4, превращается в импульсное напряжение (фиг.2 а)в усилителе-формирователе 5, Сформированный таким образом сигнал поступает налинию задержки 9, в качестве которойиспользуется сдвиговый регистр, выполненный на Э -триггерах, В данном устройстве число элементов задержки выбраноравным 8, т.е, сигналы на выходах сдвигового регистра 9 задержаны друг относительно друга на 1/8 периода информационного сигнала (фиг, 2,в,г,д,е,ж,з,и),при этом суммарная задержка равна периоду,Управление сдвиговым регистром 9осуществляется генератором тактовых импульсов 8, частота которого в данном случае в восемь раз выше частоты следования информационных импульсов. Генератортактовых импульсов включен в контур фазовой автоподстройки частоты. Подстройка частоты тактового генератора 8 производится напряжением с выхода фазового детектора 7, на один из входов которого поступает сигнал тактовой частоты,а на другой вхоц сигнал воспроизводимыхсинхроимпульсов. формирование синхроимпульсов производится следующим образом:записанные одновременно с информационным сигналом, синхроимпульсы считываются с магнитной ленты индукционной головки 2, усиливаются, корректируются и превращаются в импульсное напряжение(фиг. 2 а) в усилителе-формирователе 6.Поскольку в сдвиговом регистре 9хранится информация о сигнале за предыдущий период, то на выходе весовых сопротивлений в линиях 19 и 20 ток можетслужить оценкой интеграла входной величины, умноженной на весовую функцию,форма тока информационного сигнала в цепи 19 изображена на фиг, 2 л, а форматока служебных импульсов в цепи 20 -на фиг, 2 м. Весовая функция полностьюопределяется схемой включения и величинами весовых сопротивлений. Вид ве553 6приводит к значительному улучшению помехозащищенности тракта.Таким образом, оптимальное число элементов линии задержки и может быть найдено, как и Р /с, где Рс - частота следования информационного сигнала.В данном устройстве оптимальное число элементов линии задержки равно 8. 5 750 совой функции для определения фазовых переходов информационного сигнала пока-, зан на фиг. 3 а, для формирования служебных импульсов - на фиг. Зб.Сигнал с выхода весовых сопротив лений 11 поступает на вхоп усилителя-. сумматора 10, на выходе которого формируется информационный сигнал в импульсном виде (фиг. 2 н), В формировании служебных импульсов участвуют весоо вые сопротивления 13, усилитель-сумматор 12 и логические элементы И 14- 18. форма информационного сигнала на выходе схемы 14 представлена на фиг. 2 о, а на выходе схемы 20 - на фиг. 2 п,Использование активных логических элементов в линии задержки позволяет не перестраивать элементы схемы при изменении рабочей частоты сигнала, Необходимость перестройки возникает, например, при изменении частоты информационного сигнала в режиме записи или при изменении в несколько раэ скорости движения лентопротяжного механизма при воспроизведении для ускоренного вводя информации 5 в ЭВМ.Помехоустойчивость устройства находится в прямой зависимости от длительности квантования воспроизводимого сигнала в процессе интегрирования т.е. в основномо от количества элементов линии задержки О , Оптимальное число и можно выбрать, исходя из следующих предположений,Количество элементов линии задержки связано с минимальной длительностью имр.пульсной помехи тн соотношением Ф Ъ 4", где "Ь - верхняя граничная частота тракта воспроизведения. Уменьшение периода квантования сигнала в линии задержки более, чем на длитель- ,О ностьне рационально, поскольку не формула изобретения Устройство для воспроизведения фаэоразностного сигнала, содержащее последовательно соединенные индукционнуюмагнитную головку, усилитель воспроизведения, корректор частотных искажений,формирователь информационного сигнала,усилитель-формирователь опорного сигнала, аналоговый сумматор и амплитудныйдискриминатор, а также весовые сопротивления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения диапазона рабочих ча;стот,и повышения помехоустойчивости, оноснабжено сдвиговым регистром, выходыкоторого соединены со входом аналогового сумматора, а информационный вход свыходом формирователя сигнала, а такжеуправляемым генератором тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовым входом сдвигового регистра, авход через введенный фазовый детектори усилитель-формирователь опорного сигнала - с выходом дополнительно введенной магнитной головки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Мо 3217329,2, Патент фРГ М 214171,3, Авторское свидетельство СССРИо 422031, 1971, 750553филиал ПГ 1 П Патент, г. Ужгород, ул. Проектная аз 4658/40 Тираж 662 ЦНИИПИ Государственно о по делам изобретений 113035, Москва, Ж 35, Ра