Способ воспроизведения цифровой информации с магнитного носителя и устройство для его осуществления

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцналистнческнхРеспубики 1 Ц 781906по делам кзооретений к открытий(71) Заявитель Специальное конструкторское бюро вычислительныхмашин(54) СПОСОБ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ С МАГНИТНОГО НОСИТЕЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО СПОСОБА 2 1Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в накопителяк информации, испольэующик двух- частотную и трекчастотную магнитную запись, допускающую самосинкронизацию.Известно устройство для воспроизведения цифровой информации с магнитного носителя, представленной цвукчастотным сигналом и реализующее способ, который предусматривает формирование синкросиг 0 нала по средней частоте и фазе воспроизведенного сигнала, образование интервалов ожидания импульсов воспроизведенного сигнала по синкроимпульсу и,выделение импульсов по ик появлению в пре 15 делах интервалов ожидания Д.Недостатком этого способа является воэМожность обработки воспроизведенкого сигнала с фазовыми искажениями не превышающими +0,5 Т. Это обуславливается длительностью в ГТ интервалов ожидания импульсов воспроизведенного сигнала. При.выкоде за пределы интервала ожидания импульс водпроизведенного сигнала оказывается в соседнем интервале и уже не может выделиться верно.Известно устройство для воспроизведения цифровой информации с магнитного носителя, реализующее тот же способ для воспроизведения трекчастотного сигнала 2.Однако наличие промежуточной часто ты с периодом в 1,5 Т делает длительность интервала ожидания равной 0,5 Т, и поэтому предельные фазовые искажения импульсов воспроизведенного сигнала для этого устройство не превышает +0,25 Т.Наиболее близким по технической сущ" ности является способ воспроизведения цифровой информации с магнитного носателя, заключающийся в формировании син кросигнала по средней фазе и частоте воспроизведенного сигнала, образовании интервалов ожидания импульсов воспроиэ веденного сигнала и выделении импульсов по ик появлению в пределак интервалов ожидания, а также устройство для реала. эации способа воспроизведения цифровой25 3 78190информации с магнитного носителя, содержащее инерционный генератор, счетныйтриггер, корректор фазовых искажений иразделитель импульсов 3Эго позволяет выполнить; восстановление информации с предельными фазовыми искажениями импульса воспроизведенного сигнала в + (0,25 Т+ ), гдедлительность импульса восйроизведенного сигнала, Увеличение предельныхискажений на величинудопустимо вэтом устройстве только в сторону уменьшения интервалов ГТ между импульсамиили в сторону увеличения интервалов2 Т. В остальных случаях предельныеискажения также не превышают:Е 0,25 Т.Однако при высоких плотностях записинаиболее существенны фазовые искажения,возникающие в сторону большего интер. вала между импульсами, Искажения всторону меньших интервалов менее зна-26чительны, В атом устройстве при высоких плоскостях записи на передний планвыступают искажения в сторону большихинтервалов между импульсами, а их прецельная величина остается также+ 025 Т,Таким образом, при воспроизведениицифровой информации с магнитного носителя известными способами предельныефазовые искажения импульсов воспроизведенной информации, представленнойдвухчастотными и трехчастотными сигналами, не превышает й 0,5 Т и 3.0,25 Тсоответственно.Цель изобретения -. повышение достоверности воспроизведения информации приповышенных фазовых искажениях воспроизвеценного сигналаЦель достигается тем, что в способевоспроизведения цифровой информации с 4 фмагнитного носителя осуществляют предварительную его коррекцию, для чегоразделяют импульсы воспроизведенногосигнала по величине допустимых искажений на искаженные н неискаженные, компенсируют фазовый сдви 1 искаженного импульса смещением его действующего фронтав сторону предыдущих импульсов, Ьсли емупредшествует; неискаженный импульс, за мыкающий короткий интервал между им- Мпульсами, и в противоположную сторону,если неискаженный импульс замыкаетдлинный интервал, после чего направление компенсации фазовом сдвига чередуаю для каждого искаженногО импульса.В устройстве цля реализации данногоспособа воспроизведения цифровой информа.,ции с магнитного носителя введен блок 6 4.прецварительной коррекции, включенный между входной шиной и входом корректора, содержащий формирователь зоны до- пустимых искажений, подключенный к выходу инерционного генератора, селектор импульсов для разделения импульсов сигнала воспроизведения с выходом неискаженных импульсов, выходом искаженных импульсов, замыкающих короткий интервал, и выходом неискаженных импульсов, замыкающих длинный интервал, подключенный к выходу формирователя зоны допустимых искажений и к выходу корректора фазовых искажений, счетный триггер, с входами установки в ециничное и нулевое состояние, подключенными соответственно к выходам неискаженных импульсов селектора импульсов, замыкающих короткий и длинный интервалы, и счетным входом, подключенным к выхоцу искаженных импульсов селектора импульсов, формирователь опережающих импульсов, своим входом подключенный к прямому выходу триггера через схему И, у которой другой вход подключен к выхоцу искаженных импульсов селектора, элемент задержки своим входом подключенный к инверсному выходу триггера через схему И, у которой другой вход подключен к выходу искаженных импульсов селектора, и схему ИЛИ, своим выходом подключенную к корректору, а входами к формирователю опережающих импульсов, элементу задержки и выходу неискаженных импульсов селектора.На фиг. 1 изображен вариант устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - временные циаграммы для пояснения действия устройства.Сигнал б (фиг. 2) представляет собой идеальный воспроизведенный сигнал, Из сигнала (Г вырабатывается синхросигнал Д , фазе которого равна средней фазе сигнала Г, а частота равна средне му значению наименьшей кратной частоты импульсов воспроизведенного сигнала, Иными словами, период импульсов синхросигнала Ч кратен наименьшему интерва лу Т - Т, интервалу Т 2 Т и интервалу Т -1,5 Т, а его значение является наименьшим кратным для всех этих интервалов, т. е, Тф.0,5 Т.По переднему фронту импульсов синх росигнала 3 вырабатываются интервалы ожидания. Ц,К+1, КФ 2(сигналы 3 и 9 ), длительность которых равна 0,5 Т, Импульс воспроизведенного сигна ла фиксируется в интервале ожидания по заднему фронту етого импульса. Поэтомупредельные искажения импульсов относительно ик интервалов ожидания не долж иы превышать половину цлительности интервала ожидания в ту или иную сторону, т.е. искажения,не цолжны превышать+ 0,25 Т, ) В противном случае импульс будет фиксироваться в следующем интервале ожидания, а .это приведет к потери однозначности восстановленной информации.Таким образом, если фазовые иска жения превышают +0,25 Т, то по известному способу информация будет воспроизведена неверно. В сигнале д фазовые сдвиги импульсов К 2, К 4, К 5 и К 6 превышают +0,25 Т, слецовательно эти И импульсы будут воспроизведены неверно, Для правильного ик воспроизведения требуется компенсировать фазовые сдвиги этих импульсов настолько, чтобы ик задний фронт оказался в своем интервале 20 ожидания.Ьлее эта информация уже по известному способу будет восстановлена верно для этих целей в предлагаемом способе предусмотрена предварительная коррек ция фазовых искажений импульсов воспроизведенного сигнала, сущность кото рбй заключается в следующем. По синх росигналу 8 вырабатывается зона допустимых искажений импульсов воспроиз- ЗО веценного сигнала (сигнал Р ), Длительность этой зоны Гу выбирается с учетом возможнык отклонейий отцельных импульсов воспроизведенного сигнала, нестабильности частоты и фазы синхросигнала, а также возможных искажений импульса, находящегося между интервалами одинаковой длины и между средним и большим интервалами в случае трекчастотного сигнала (например импульс КЗ между й интервалами ТТ и Т,5 Т). Импульсы воспроизведенного сигнала Дф, передний фронт которых попадает в зону действия импульса сигнала Ь, считаются неискаженными, а если передний фронт этих импульсов не попадает в зону действияимпульса сигнала 6, то эти импульсы считаются искаженными. Неискаженные импульсы нет необкодимости корректировать, так как они попадают всвои интервалы ожидания (например им пульсы К, К(, КЗ попадают соответствен но в интервалы Я,Я+2,Й,+ В ). Что касается искаженных импульсов, то при сопоставлении сигналов О , 8 и 6 можно заметить, что на границе между коротким и длинным интервалами импульс искажается вправо (импульс К 2 сигнала б между интервалами Ти Т, а на границе между длинным и коротким интервалами импульс искажается влево (импульс К 4 сигнала сГ между интервалами Т и Т; ),; если же импульс разделяет интервалы одинаковой длины, то он является неискаженным (импульс К 1 на границе ийтервалов Т и Т ). В случае трехчастотного сигнала импульс между периодами в 2 Т и 1,5 Т (интервалы Т и Т) искажается незначительно, и поэтому он обрабатывается как неискаженный, а оба интервала при опрецелении искажений считаются длинными без учета разницы в их длине.Из этого следует, что по длине текущего интервала и по положению импульса, замыкающего этот интервал, можно определить направление сдвига очередного искаженного импульса. Так, неискаженный импульс, замыкающий короткий интервал (импульс К 1, интервал Т, означает, что за ним следует короткий интервал, замыкающий импульс которого может искажаться только вправо (импульс К 2); аналогично в случае длинного интервала неискаженный импульс (ин тервал Т, импульс КЗ) указывает о наличии следующегодлинного интервала (интервал Т, ), замыкающий импульс которого может искажаться только влево (импульс К 4). Искаженный же импульс замыкающий интервал определенной длины (например импульс К 2, замыкающий короткий интервал), позволяет судить о том, что следующий очередной искажен ный импульс буцет на переходе к такому же интервалу (импульс К 4 на границе перехода от длинного интервалаТк короткому интервалу Т.), поэтому направление очередного искаженного импульса будет противоположным направлению сцвига прецшествующего искаженного импуль-. са, Отсюда следует; что для предварительной коррекции искаженного импульса необходимо его смещение влево, если ему предшествует неискаженный импульс замыкающий короткий интервал, а если неискаженныМ импульсом замыкается длинный ин 1 ервал, то очередной искажен" йый импульс должен быть смещен вправау направление смещения каждого искаженного импульса противоположно направлвнию смещения предшествующего искажен- ного импульса, После предварительной коррекции задний фронт всех импульсов попадает в свой интервал ожидания и сог . ласно известному способу 1 воспроизведен ный сигнал может быть окончательно скорректирован с последующим выделением7 78 последовательности информационных импульсов и синхроимпульсов, .В качестве примера реализации способа приводится описание устройства для воспроизведения цифровой информации, представленной трекчастотным сигналом. Устройство содержит инерционный генератор 1, счетный триггер 2, корректор Э фазовык -искаженйй воспроизведенйогоВсигнала, сформированногоусилителем воспроизведения с длительностью импульсови - 0,25 Т (на чертеже ие показан), разделитель импупьсэв 4 и предварительный корректор 5, Предварительный корректор 5 включает формирователь эоны 6 допустимых искажбний, селектор 7 импульсов, счетный триггер 8, схемы И 9 и 10, формирователь 11 опережающих импульсов, элемент задержки 12, схему ИЛИ 13. Устроиство работает следующим обра-"зом.Воспроизведенный сигнал К поступает на инерционный генератор 1, которыйвырабатывает синхросигнал 6 , поступающий на счетный триггер 2, формирующий- сигналы Ъ и О, представляющиеинтервалы ожидания Я, 8+1, Синкросигнал 8 поступает также на формирователь зоны 6 допустимых искажений,выхоцной сигнал 5 которого подаетсяна селектор импульсов 7, который с помощью этого сигнала разделяет импульсы воспроизведенного сигнала СГ на неискаженные (сигнал,ИС) и искаженные(сигнап ). Неискаженные импульсычерез скему ИЛИ 13, а искаженные импульсы через схемы И 9 или 10, формирователь 11 опережающих импульсов илиэлемент задержкии схему ИЛИ 13поступают в корректор 3 фазовых искажений. С его выхода сигнал Т подаетсяна вход селектора 7, где определяетсядлина интервалов, которые замыкаютнеискаженные импульсы воспроиэведенного сигнала, и на основании этого импульсы разделяются на замыкающие короткийинтервал (сигнал,Й ) и замыкающиедлинный интервал (сигнал К ). С по, мощью этик импульсов устанавливаетсяправильное исходное состояние счетноготриггера 8, выходные сигналм й и Мкоторого управляют прохождением исквжеынык импульсов (сигнал ф ) черезскему И 9 к формирователю 11 опережающих импульсов, осуществляющемусмещение заднего фронта импульса влево,или прохождением через схему И 10 к 1906 8 линии задержки 12, осуществляющейсмещение импульса вправо.В дальнейшем состояние триггера 8меняется по заднему фронту импульсовсигнала , который поступает на егосчетный вход. Выходные сигналы И и )"формирователя 11 и элемента задержки12 собтветственно, представляющие пред- варительно скорректированные импульсы 1 ф (импульсы сигнала и укорочены нау,импульсы сигнала р задержаны на Г)схемой ИЛИ 13, объединяются с сигналом ЪС неискаженнык импульсов в сигнал С, который поступает в корректор 3 3 для окончательной коррекции. Выкоцной сигнал Т с корректора 3 поступает на разделитель импульсов 4, где изнего формируется с помощью синхросигнала 4 .последовательности информа ционных импульсов (сигнал) и синхроимпульсов (сигнал Ф ).Из сопоставления сигналов 7, и фвидно, что зона выявления искаженныхимпульсов воспроизведенного сигнала 23 для осуществления его коррекции равна) - С . Если учесть, что неискаженнйе сигналы цопускают ик смещение цовеличины +0,5 , то предлагаемыйспособ з итоге позволяет обработать 30 сигнал с искажениями Т -0,5 Г или0,5 (Т - Г ). Поэтому его применение особенно эффективно в тек случаях, когда зона допустимых искаженийимпульсов .воспроизведенного сигнала,представляемая цлиной импульсов сигнала 6, может приниматься небольшой, благодаря высокой стабильностиимпульсов на стыке интервалов одинаковой длительности. В этом отношениидвухчастотный сигнал находится в болееблагоприятном положении, чем трекчастотный сигнал, так как отсутствие интервалов в 1,5 Т обеспечивает более высокую стабильность импульсов на границе как между короткими, так и междудлинными интервалами. Для двукчастотного сигнала Т -ГТ, Это позволяетотрабатывать воспроизведенный сигналс фазовыми искажениями импульсов до(Т -0,5 ф). формула изобретения 1. Способ воспроизведения цифровой информации с магнитного носителя, эак лючающийся в формировании сщцсросигнала цо средней фазе и частоте воспроизведенного сигнала, образовании интер9 7819валов ожидания импульсов воспроизве-ценного сигнала и выделении импульсовпо их появлению в пределах интерваловожидания, отличающийсятем, что, с целью повышения достовер 5ности воспроизведения информации приповышенных фазовых искажениях воспроизведенного сигнала, осуществляют предварительную его коррекцию, цля чегоразделяют импульсы воспроизведенногосигнала по величине допустимых искажений на искаженные и неискаженные,компенсируют фазовый сцвиг искаженного импульса смещением его действующего фронта в сторону предыдущих импульсов, если ему предшествует неискаженный импульс, замыкающий короткий интер-.вал между импульсами, и в противоположную сторону, если неискаженный импульс замыкает длинный интервал, послечего направление компенсации фазовогосдвига черецуют для каждого искаженного импульса,2. Устройство цля реализации способавоспроизведения цифровой информации смагнитного носителя по п. 1, содержащееинерционный генератор, счетный триггер,корректор фазовых искажений и разделитель импульсов, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения достоверности воспроизведения информации приповышенных фазовых искажениях воспроизведенного сигнала, ввецен блок предварительной коррекции, включенный междувходной шиной и входом корректора, со 35держащий формирователь зоны допустимых искажений, подключенный к выходуинерционного генератора,. селектор импульсов цля разделения импульсов сигнала 06 10воспроизведения с выходом неискаженных импульсов, выходом искаженныхимпульсов, замыкающих короткий интервал и выходом неискаженных импульсов,замыкающих длинный интервал, подключенный к выходу формирователя зоныдопустимых искажений и выходу корректора фазовых искажений, счетный триггерс входами установки в ециничное и нулевое состояние, поцключенными соответственно к выходам неискаженных импульсоВселектора импульсов, замыкающих короткий и длинный интервалы, и счетным вхо.дом, подключенным к выходу искаженныхимпульсов селектора, формирователь опережающих импульсов, своим входом подключенный к прямому выходу триггерачерез схему И, у которой другой входподключен к выходу искаженный импульсов селектора импульсов, элемент задержки, своим входом подключенный к инверсному выходу триггера через схему И,у которой другой вход подключен к выходу искаженных импульсов селектора, исхему ИЛИ, своим выходом подключеннуюк корректору, а входами к формирователю опережающих импульсов, элементузадержки и выходу неискаженных импульсов селектора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР М 547820, кл. 8 11 В 5/09, 1976. 2. Патент США И 13831194,кл. 360-45, опублик, 1974 г. 3. Авторское свицетельство СССР. Шароши Габу дактор М 49/89 ВНИ оаписноета СССРий, ц. 4/8 каз 3038,иал ППП Пат г. Ужгород, ул; Проектная Тираж 662ПИГосударственного комите делам изобретений и открыт осква, Ж 38,Раушская на