Устройство для воспроизведения частотно-модулированных сигналов

(721 Б,Н. Кот531 534. 852 (0 л. Р 7 детельство С5/04, 1974,тельство ССС5/04, 1981 а о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпо делАм изоБРетений и ОткРытий ОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54 )(571 УСТРОИСТВО ДЛЯ ВОСНРОИЗВЕДЕНИЯ ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее входные и выходныешины по числу каналов воспроизве"дения, первый из которых содержитпервый формирователь импульсов иблок обнаружения сигнала, входы которых подключены ко входной шине,выходы - к первому и второму входам ключа, второй формировательимпульсов, включенный между выходомключа и первым входом триггера,соединенным с одним из входов первого и второго элементов И, другиевходы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами триггера, выход первого элемента И -с выходной шиной, генератор импульсов, первый вычитающий счетчик,суммирующий счетчик и фильтр нижнихчастот, каждый из остальных каналовсодержит последовательно соединенные входную шину, формирователь,триггер, фильтр нижних частот и выходную шину, последовательно соединенные управляемый генератор и делитель частоты, включенные между выходом триггера и его вторым входом, при этом второй вход управляемого генератора соединен с выходом фильтра нижних частот первого канала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности компенсации детонации, в первый канал введены последовательно соединенные первый делитель частоты, третий элемент И, второй вычитающий счетчик и первая схема совпадения, включенные между выходом генератора импульсов и вторым входом триггера, последовательно соединенные управляющая шина, четвертый элемент И и элемент ИЛИ, Р другой вход которого подключен к выходу второго элемента И и через третий формирователь импульсов - ко входу фильтра нижних частот, а выход - к управляющим входам первого и второго вычитающих счетчиков и через элемент задержки к установочному входу суммирующего счетчика, счетный вход которого соединен со счетным входом первого вычитающегс 1 счетчика и через второй делитель ча тоты - с выходом генератора импульсов, вторая схема совпадения, включенная между выходами первого вычитающего счетчика и третьим входом ключа, выходы суммирующего счетчик соединены со входами записи первог и второго вычитающих счетчиков, а другие входы третьего и четвертого элементов И подключены соответственно к первым выходу и входу триггера.Изобретение относится к магнитной записи, а именно к устройствам для воспроизведения частотно-модулированных сигналов.Известно устройство для воспроизведения частотно-модулированных сигналов, содержащее каналы воспроизведения информационного сигнала и канал воспроизведения опорного сигнала, причем каналы воспроизведения информационного сигнала содержат, в каждом из них, последовательно соединенные формирователь импульсов, триггер и фильтр нижних частот, включенные между входной и выходной информационными шинами, последовательно соединенные управляемый генератор и делитель частоты, включенные между выходом триггера и его вторым входом, а канал воспроизведения опорного сигнала содержитпоследовательно соединенные Формирователь импульсов и частотный демодулятор, кроме того, содержит ключевой элемент, включенный между выходом формирователя импульсов и входом частотного демодулятора, блок обнаружения сигнала, включенный между входом формирователя импульсов и вторым входом ключевого элемента, генератор импульсов, соединенный с третьим входом ключевого элемента, при этом частотный демодулятор соединен со вторыми входами управляемых генераторов каналов воспроизведения информационных сигналов 1 .Известное устройство повышает качество воспроизведения частотно- модулированной магнитной записи путем компенсации детонации, однако снижает информативность каналов записи и обладает недостаточной точностью компенсации детонации и недостаточной помехозащищенностью при выпаданиях опорного сигнала.Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для воспроизведения частотно-модулированных сигналов, содержащее входные и выходные шины по числу информационных . каналов, первый из которых содержитформирователь импульсов и блок обнаружения сигнала, входы которыхсоединены со входной шиной этого же канала, а выходы подключены к входам ключевого элемента, генератор импульсов и последовательно соединенные триггер и фильтр нижних частот, а остальные информационныеканалы .содержат, в каждом из них,последовательно соединенные формирователь импульсов, триггер и фильтрнижних частот, включенные междувходной и выходной информационными шинами, последовательно соединенныеуправляемый генератор и делительчастоты, включенные между выходом триггера и его вторым входом, крометого, устройство содержит в первоминформационном канале вычитающийсчетчик и суммирующий счетчик,счетные входы которых соединены с 5 генератором импульсов, а выходыподключены соответственно к третьемувходу ключевого элемента и к первому входу триггера, выходы которогоподключены к первым входам первого 1 О и второго элементов И, вторые входыкоторых соединены со вторым входомтриггера, причем выход первогоэлемента И соединен с выходной шиной этого же канала, выход второгоэлемента И подключен к установочнымвходам вычитающего и суммирующегосчетчиков, а выход Фильтра нижнихчастот соединен со вторыми входамиуправляемых генераторов остальныхинформационных каналов2 ,.Известное устройство ,овышаетинформативность каналов записи путемформирования опорного сигнала, используемого для компенсации детонации, из синхроимпульсов цифровойинформации, а также повышает достоверность воспроизведения информациипри повышенной детонации лентопротяжных механизмов и при выпаденииинформации благодаря наличию посто янной пэдсинхронизации вычитающегои суммирующего счетчиков.Однако известное устройствообладает недостаточной точностьюкомпенсации детонации при колебани ях скорости перемещения магнитнойленты более, чем на 20-25. Приэтом установочные импульсы с выходасуммирующего счетчика на первыйвход триггера могут поступать сопережением кодовых при снижениискорости движения или с задержкойпо отношению к второму синхроимпульсу при увеличении скорости, В обоихслучаях нарушится работа триггера,связанного с фильтром нижних частот, на котором постоянная составляющая уровня детонации выделитсяс недопустимо больагой погрешностью,Цель изобретения - повышение точности компенсации детонации.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для воспроиз 1ведения частотно-модулированных сигналов, содержащее входные и выходные шины по числу каналов воспроизведения, первый из которых содержитпервый Формирователь импульсов иблок обнаружения сигнала, входыкоторых подключены ко входной шине,выходы - к первому и второму входам 60 ключа, второй формирователь импульсов, включенный между выходом ключа и первым входом триггера, соединенным с одними из входов первогои второго элементов И, другие входы 65 которых соединены соответственнос первым и вторым выходами триггера, выход первого элемента И - с выходной шиной, генератор импульсов, первый вычитающий счетчик, суммирующий счетчик и фильтр нижних частот, каждый из остальных каналов содержит последовательно соединенные входную шину, формирователь, триггер, фильтр нижних частот и выходную шину, последовательно соединенные управгчемый генератор и делитель частоты, включенные между выходом триггера и его вторым входом, при этом второй вход управляемого генератора соединен с выходом фильтра нижних частот первого канала, в первый канал введены последовательно соединенные первый делитель частоты, третий элемент И, второй вычитающий счетчик и первая схема совпадения, включенные между выходом генератора импульсов и вторым входом триггера, последовательно соединенные управляющая шина, четвертый элемент И и элемент ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу второго элемента И и через третий формирователь импульсов ко входу фильтра нижних частот, а выход - к управляющим входам первого и второго вычитающих счетчиков и через элемент задержки к установочному входу суммирующего счетчика, счетный вход которого соединен со счетным входом первого вычитающего счетчика и через второй делитель частоты - с выходом генератора импульсов, вторая схема совпадения, включенная между выходами первого вычитающего счетчика и третьим входом ключа, выходы суммирующего счетчик а соединены со входами з ациси первого и второго вычитающих счетчиков, а другие входы третьего и четвертого . лементов И подключены соответственно к первым выходу и входу триггера.На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для воспроизведения частотно-модулированных сигналов; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Устройство для воспроизведения частотно-модулированной магнитной записи содержит входные 1 и выходные 2 шины по числу информационных каналов 3 и 4, первый из которых содержит первый Формирователь 5 импульсов и блок 6 обнаружения сигнала, входы которых соединены с входной шиной 1 этого же канала 3, а выходы подключены ко входам ключа 7, второй формирователь 8 импульсов, включенный между выходом клича 7 и вторыми входами триггера 9 и первого и второго элементов И 10 и 11, первые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами триггера 9, выходпервого элемента И 10 соединен свыходной шиной 2, генератор 12 импульсов, вычитающий счетчик 13,суммирующий счетчик 14 и фильтр 15 5 нижних частот, остальные информационные каналы 4 содержат, в каждомиз них, последовательно соединенные формирователь 16 импульсов, триггер 17 и фильтр 18 нижних частот, 10 включенные между входной и выходнойинформационными шинами 1 и 2, последовательно соединенные управляемый генератор 19 и делитель 20частоты, включенные между выходомтриггера 17 и его вторым входом,при этом выход фильтра 15 первогоинформационного канала 3 соединенс вторыми входами управляемых генераторов 19 остальных информационныхканалов 4; кроме того, предлагае мое устройство содержит в первоминформационном канале 3 последовательно соединенные первый делитель21 частоты, третий элемент И 22,второй вычитающий счетчик 23, схему 25 24 совпадения, включенные междувыходом генератора 12 импульсови первым входом триггера 9, последовательно соединенные четвертыйэлемент И 25, элемент ИЛИ 26, эле мент 27 задержки, включенные междувыходом второго формирователя 8импульсов и установочным входом суммирующего счетчика 14, второй делитель 28 частоты, включенный между 35 выходом генератора 12 импульсови счетными входами первого вычитающего счетчика 13 и суммирующегосчетчика 14, вторую схему 29 совпадения, соединяющую выходы первоговычитающего счетчика 13 с третьимвходом ключа 7, третий Формирователь 30 импульсов, включенный между выходом второго элемента И 11 ивходом фильтра 15 нижних частот,управляющую шину 31, подключеннуюк второму входу четвертого элемента И 25; кроме того, первый выходтриггера 9 соединен со вторым входом третьего элемента И 22, выходысуммирующего счетчика 14 соединеныс входами записи первого и второговычитающих счетчиков 13 и 23, управляющие записью входы которыхобъединены с выходами элементаИЛИ 26, второй вход которого под ключен к выходу второго элемента И 11Пояснения к диаграммам на фиг.2:эпюра а - входная информация послевторого Формирователя 8импульсов, содержащая 60 во временном интервале11- 1 одни синхроимпуль-сы, а в интервалесинхроимпульсы с импульсами кода времени или цифро вой информацией, 10753015 30 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 эпюра б, - потенциал на управляющейшине 31, открывающий вовременном интервалечетвертый элемент И 25,эпюра В - импульсная последовательность на выходе четвертогоэлемента И 25;эпюра г - набор кода на триггерахсуммирующего счетчика 14;эпюра д - процесс считывания кодана триггерах второго вычитающего счетчика 23,эпюра е - изменение потенциалана первом выходе триггера 9;эпюра- импульсная последовательность на выходе второгоэлемента И 11;эпюра И - импульсная последовательность на выходе элемента ИЛИ 26,эпюра к - задержанные импульсы навыходе линии задержки 27 фэпюра л - "кодовые" импульсы, поступающие с выхода первогоэлемента И 10 на выходнуюшину 2. Во временном интервале ф - 64 отдельныесинхроимпульсы воспринимаются устройством каккодовые импульсы, в интервале 14 -работа устройства застабилизировалась и на выходной шине 2присутствуют только кодовые импульсы;эпюра м - нормированные по длительности синхроимпульсына входе фильтра 15 нижних частот;эпюра Н, - управляющее напряжениена выходе фильтра 15 нижних частот, пропорциональное величине детонации.Устройство работает следующимобразом.Информационные сигналы, воспроизведенные с магнитного носителя,с входныхшин 1 через формирователи 16 импульсов поступают на запусктриггеров 17, формирующих сигналы,длительность которых пропорциональна скорости движения магнитногоносителя. Сигнал с выхода триггеров17 через Фильтры 18 нижних частотпоступает на выходные шины 2 информационных каналов 4, а также поступает на запускающий вход управляемых генераторов 19.При изменении скорости движениямагнитного носителя сигнал с выхода управляемых генераторов 19 через делители 20 частоты изменяетдлительность выходного сигнала триггера 17,Дйя компенсации детонации иэ воспроизведенной информации в первоминформационном канале 3 выделяют синхрониэируюшие импульсы (СИ) навыходе второго элемента И 11, которые сначала нормируются по длительности третьим Формирователем 33импульсов, а затем подаются нафильтр 15 нижних частот, с которогона вторые входы управляемых генераторов 19 подается сигнал, несущийинформацию об изменении скоростидвижения магнитного носителя, вызывающий соответствующее изменениедлительности выходных импульсов управления генераторов 19, что обеспечивает компенсацию влияния детокнации,Процесс достоверного разделенияСИ и кодовых импульсов производитсяв первом информационном канале 3при циклической работе "кольца",содержащего триггер 9, второй элемент И 11, элемент ИЛИ 26, элемент27 задержки, суммирующий счетчик14, второй вычитающий счетчик 23,схему 24 совпадения, соединеннуюс первым входом триггера 9, Приэтом входная информация на "кольцо"подается с входной шипычерезформирователь 5 импульсоя, ключевойэлемент 7, второй формирователь 8,Формирующий короткие импульсы1 фиг. 2 о ) с малой длительностьюфронтов, а запускающая частота насчетчики 14 и 23 подается с генератора 12 импульсов через делители28 и 21, коэффициенты деления которых относятся как 4/3, Причем выходделителя 21 частоты соединен с вторым вычитающим счетчиком 23 черезтретий элемент И 22, управлениекоторыМ осуществляет сигнал, снимаемый с первого выхода триггера 9.Суммирующий счетчик 14 производит измерение периода следованияСИ (фиг, 2 ъ, затем эта информацияпо сигналу с элемента ИЛИ 26фиг. 2 ипереписывается в вычитаюшие счетчики 13 и 23, в которыхв следующем периоде производитсяее считывание, Сигналом СИ (Фиг, 2 к,задержанным элеменом 27 задержки,обнуляется суммирующий счетчик 14Фиг. 2 г )Считывание информации иэ вычитающего счетчика 13 производится одной частотой, которой производитсязапуск суммирующего счетчика 14,поэтому на выходе второй схемы 29совпадения, в момент обнуления первого вычитающего счетчика 13, присутствуют импульсы, соответствующиеимпульсам на выходе элемента ИЛИ 26.Следовательно, на третий входключа 7 поступает последовательностьимпульсов с частотой и фазой, соответствующей входным синхроимпульсам,которыми осуществляется подстановкапри выпадении сигнала в первоминформационном канале 3.Считывание информации из второговычитающего счетчика 23 производится в 4/3 раза быстрее фиг. 24поэтому по сигналу с выхода первойсхемы 24 совпадения через 3/4 Т/Т -период следования СИ (после начала 5считывания триггер 9 примет состояние фиг, 2 е, точка 1 , при котором первый и третий элементы И 10и 22 закроются, и откроется второйэлемент И 11. Восстановление состояния триггера 9 производится заднимфронтом импульсов, поступающих наего первый вход (Фиг, 2 а 1.Для исключения пропуска синхроимпульсов фиг. 21 во временноминтервале С 1- 14, во время воспроизведения участка магнитной записи,на котором записаны одни синхроимпульсы фиг. 2 м в интервале -Ф,с управляющей шины 31 подается разрешающий потенциал 6 для прохождения сформированных синхроимпульсовчерез четвертый элемент И 25, элемент ИЛИ 26 на управляющие входысчетчиков 13, 23 и 14 независимоот состояния триггера 9.Первым задержанным синхроимпульсом суммирующий счетчик 14 обнуляется фиг. 2 интервал -т -С). В момент прихода следующего сийхроимпульса производится перезапись в вычитающие счетчики 13 и 23 кода,набранного в суммирующем счетчике14. После этого снимается потенциалс управляющей шины 31, потому чтона выходе первой схемы 24 совпадения 35через 3/4 Т появится сигнал, который,изменив состояние триггера 9, обеспечит прохождение последующегосинхроимпульса через второй элемент И 11. 40Формирование "разрешающего" потенциала может производиться с по"мощью кнопки от программного устройства в период, когда идет участокзаписи с СИ (обычно в начале ленты). 45Установившийся режим, при котором проходит досТоверное разделениес выводом на выходную шину кодовыхимпульсов, а на вход фильтра 15нижних частот пронормированныхсинхроимпульсов фиг. 2 во временном интервале 14-1 1Использование предлагаемого устройства для воспроизведения частотномодулированных сигналов позволяетдовести информативность многоканальных систем магнитной записи до 100,повысить точность компенсации детонации при выпадении входной информации путем обеспечения постоянной фазовой и частотной привязки подставляемых импульсов к входным синхроимпульсам СИ.По сравнению с известНым устройством предлагаемое устройство позволяет расширить допуски на детонацию входной информации. Дляизвестного устройства максимально допустимое измерение скорости перемещения магнитной ленты при записи и воспроизведении даже для идеального случая не должно превышать 25. В противном случае нарушается процесс достоверного разделения и резкопадает точность компенсации детонации.В предлагаемом устройстве способразделения информации отличаетсяот известного и заключается в следующем:измеряется каждый период следования СИ, после этого значение периода укорачивается на 1/4 и накладывается на следующий. Если следующий период не окажется короче илидлиннее предыдущего на 1/4 т.е.если Т.-Т( 1/4 Т то производится достоверное выделение синхроимпульсов, где Т - первый периодследования СИ, Т - следующий за первым период следования СИ).Поэтому для предлагаемого устройства не важно, при какой скоростизаписывается и при какой воспроизводится информация, а это значительно расширяет допуск на детонацию.Кроме того, предлагаемое устройство имеет значительно большую точ"ность компенсации детонации при наличии выпадения информации в канале,из которого формируется компенсационный сигнал.В известном устройстве подстановка импульсов взамен выпавших СИведется импульсами с постояннойчастотой, соответствующей номинальному значению.При увеличении разницы между ско-,ростями записи и воспроизведениярастет отличие частоты следования подставляемых импульсов от частоты воспроизводимых синхроимпульсов, что значительно снижает точность компенсации.В предлагаемом устройстве производится постоянное отслеживание частоты следования синхроимпульсов входной информации с соответствующей коррекцией фазы и частоты подставляемых импульсов.