Способ детектирования манипулированных по частоте и фазе сигналов цифровой информации, воспроизводимых с магнитного носителя, и устройство для его осуществления

,13Ьвх,Ч 1.) 1 Щд ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОтнРыти ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРФ 1195376, кл . С 11 В 5/02, 1984.(54) СПОСОБ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ МАНИПУЛИРОВАННЫХ ПО ЧАСТОТЕ И ФАЗЕ СИГНАЛОВЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ, ВОСПРОИЗВОДИМЫХС МАГНИТНОГО НОСИТЕЛЯ, И УСТРОЙСТВОДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к областимагнитной записи. Цель изобретения -снижение погрешности детектирования.Устройство содержит магнитную головку 1, усилитель 2, фильтр 3, выпрямитель 4, элементы И 5,8,12,20, формирователи б и 7 импульсов по экстремумам и уровням сигнала, информационную 9 и синхронизируюшие шины 11, триггеры 10, 13, 14, 15 и 19, генератор 16 импульсов, дешифратор 18, регистр 21, коммутатор 22, элемент ИЛИ 23, элементы 24 и 30 задержки; элементы 25 и 27, дешифратор 26 и умножитель 29. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет детектировать информацию в условиях неравномерности скорости магнитного носителя и при выпадениях сиг- Й нала снизить погрешность детектирования. Изобретение дополнительное к авт.св. 1195376. 2 с.п.ф-лы, 3 ил. (5 1 О 5 20 25 30 35 46 45 50 55 Изобретение относится к магнитной записи, а именно к способам и устройствам для детектирования манипулированных по частоте и фазе сигналов цифровой информации, воспроизводимых с магнитного носителя.Цель изобретения - снижение погрешности детектирования при неравномерной скорости движения магнитного носителя.На фиг. представлены временные диаграммы, поясняющие сущность детектирования воспроизводимых сигналов; на фиг.2 - функциональная схема устройства, реализующего предложенный способ; на фиг,З - временные диаграммы, поясняющие принцип формирования синхросигнала и принцип работы предложенного устройства.На фиг.1 а показан воспроизведенный с магнитного носителя, усиленный и отфильтрованный сигнал, в котором имеются участки с уменьшенным значением амплитуды. Фиксируя экстремумы сигнала, формируют первую импульсную последовательность (фиг,1 б). Вторую импульсную последовательность (фиг.1 в) получают формированием сигнала по фиксированным уровням, После этого формируют импульс выпадения (фиг.1 г), передний фронт которого совпадает с импульсом первой последовательности, соответствующим первому экстремуму из эоны выпадения (фиг.1 б,в), а задний фронт - с импульсом первой последовательности, соответствующим первому экстремуму после окончания выпадения . Перемножением первой и второй последовательности формируют третью импульсную последовательность (фиг.1 д) . Исключая из третьей последовательности импульс, соответствующий первому экстремуму после окончания выпадения, путем перемножения импульса выпадения (фиг.1) с третьей последовательностью формируют вспомогательную импульсную последовательность (фиг.1 е).Одновременно измеряют длительность временных интервалов между импульсами первой последовательности (Т 1, Т 2, ТЗТ 13 на фиг.16). В конце каждого интервала импульсами вспомогательной (фиг,1 е) последовательности запоминают значения измеренных длительностей. Это производят следующим образом. Вторым слева на фиг.1 е импульсом запоминают значение длительйости Т 1, после чего вычисляют величину 0,75 длительностиТ 1. Далее измеряют длительность Т 2следующего интервала, которую сравнивают с 0,75 длительности Т 1. Таккак длительность 12 меньше 0,75 длительности Т 1, то согласно предлагаемому способу удваивают значение длительности Т 2 и третьим слева нафиг,1 е импульсом запоминают удвоенное значение длительности Т 2. Далеев течение интервалов ТЗ, Т 4, Т 5, Тб,Т 7, находящихся в зоне выпадения,блокируют операцию запоминания длительностей, Далее измеряют длительность Т 8, если она меньше 0,75 величины запомненного удвоенного значения длительности Т 2, то четвертым.слева на фиг1 е импульсом запоминаютудвоенное значение длительности Т 8.Аналогично запоминаются удвоенныезначе 1 лия длительностей Т 9, Т 10, Т 11,Т 12. На интервале Т 13 вычисляют0,75 величины удвоенного значенияТ 12, и так как длительность Т 13 больше вычисленных 0,75 величины удвоенного значения Т 12, то крайним справана фиг,1 е импульсом запоминают значение длительности Т 3. После этогоформируют четвертую импульсную последовательность (фиг.1 ж) в моментывремени, отстоящие от импульсов третьей последовательности (фиг.1 д) на(0,25+К)Т и (0,75+К)Т,где Т - запомненные импульсами вспомогательной (фиг.1 е)последовательности значения длительностей Т 1, 2 Т 2, 2 Т 8, 2 Т 9, 2 Т 10,2 Т 11, 2 Т 12, 2 Т 13, После этого селекцией по длительности третьей последовательности (например, подсчетом числа импульсов четвертой последовательности) формируют импульсы,соответствующие "нулям" информационнык символов (фиг,з). При этом задерживают задник фронт импульса выпадения (фиг.1 и) до ближайшего импульса четвертой последовательностии формируют пятую импульсную последовательность (фиг.1 к) путем перемножения импульса фиг.1 и и последовательности фиг.1 з. Далее формируютсинхросигнал (фиг.1 л) путем деленияв два раза частоты четвертой последовательности, причем заданную по"лярность синхросигнала устанавливают импульсами пятой послецовательности. Далее перемножением синхросигнала (фиг.1 л) и третьей последовак выходу коммутатора 22. При этом элемент ИЛИ 23 своим первым входом и выходом подключен соответственно между выходом первого элемента И 5 и входом установки счетчика 17 импульсов и вторым своим входом соединен через первый элемент 24 задержки с выходом первого элемента 25 сравнения, подключенного первым входом к выходу счетчика 17 и вторым входом - к соединенным между собой выходу регистра 21, второму входу дешифратора 18 и входу дополнительного дешифратора 26, выход которого соединен с одним входом второго элемента 27 сравнения, подключенного выходом к управляющему входу коммутатора 22 и другим своим входом - к выходу дополнительного счетчика 28 импульсов и к первому входу коммутатора 22. Второй вход коммутатора 22 через умножитель 29 соединен с выходом дополнительного счетчика 28 импульсов, который соединен входом установки через второй элемент 30 задержки с выходом формирователя б по экстремумам, а счетным входом - с выходом генератора 16 импульсов,На фиг.За показан воспроизведенный с магнитного носителя, усиленный и отфильтрованный сигнал, в котором имеются участки с уменьшенным значением амплитуды, поступающий с выпрямителя 4 на входы формирователей 6 и 7 по экстремумам и уровням. Формирователь б формирует первую импульсную последовательность (фиг.Зб), в которой имеют место монотонные изменения длительностей временных интервалов между импульсами (для примера на фиг.Зб показано увеличение длительностей интервалов), вызванные неравномерностью скорости движения магнитного носителя. Первая последовательность поступает на тактовый вход триггера 13, на его информационный вход поступает вторая импульсная последовательность (фиг.Зв) с выхода формирователя 7 по уровням сигнала. В результате на выходе триггера 13 формируются импульсы выпадений (фиг.Зг), Первая и вторая последовательности поступают также на входы элемента И 5, который в моменты совпадения их формирует третью импульсную последовательность (фиг.Зф Импульсы выпадения на элементе И 20 стробируют прохождение третьей после 3 1270789 4тельности (фиг.1 д) определяют наличие информационных "единиц" (фиг.1 м).Устройство (фиг.2) содержит соединенные последовательно магнитнуюголовку 1, усилитель 2, фильтр 3 ивыпрямитель 4, подключенный выходомк соответствующим входам первогоэлемента И 5 через формирователи 6и 7 импульсов по экстремумам и уровням сигнала, а также второй элемент 10И 8, один вход которого подключен квыходу элемента И 5, выход - к информационной шине 9 и второй вход -к выходу первого счетного триггера10 и к синхронизирующей шине 11. 5Устройство содержит третий элементИ 12, первый 13, второй 14 и третий15 триггеры, а также генератор 16импульсов, счетчик 17 импульсов, дешифратор 18 и второй счетный триггер 19, при этом первый триггер 13подключен синхронизирующим и информационным входом к выходам соответственно формирователей 6 и 7 и выходом - к входу установки второго 25триггера 14, соединенного синхронизирующим входом с синхронизирующимивходами второго счетного триггера19, третьего триггера 15 и первогосчетного триггера 10 и с выходом де- З 0шифратора 18, а выходом - с первымвходом третьего элемента И 12, вторым входом подключенного к выходутретьего триггера 15, информационныйвход которого соединен с выходом вто рого счетного триггера 19, установочным входом подключенного к третьемувходу элемента И 12 и к выходу первого элемента И 5, причем элемент И 12подсоединен выходом к установочному входу первого счетного триггера10, а счетчик импульсов 17 соединенвходом с выходом генератора 16 и выходом - с входом дешифратора 18.Кроме того, устройство содержит 45четвертый элемент И 20, регистр 21,коммутатор 22, элемент ИЛИ 23, первый элемент 24 задержки, первый элемент 25 сравнения, дополнительный дешифратор 26, элемент 27 сравнения, 50дополнительный счетчик 28 импульсов,умножитель 29 и второй элемент 30задержки. Четвертый элемент И 21 подсоединен своими входами к выходамсоответственно первого триггера 13 55и первого элемента И 5, а выходом -к синхронизирующему входу регистра 21,подключенного информационным входомдовательности, В результате импульсывспомогательной (фиг Зе) последозательности поступают яа синхронизирующий вход регистра 21, коочный осуществляет запись в регистр 2 состояний счетчика 28.Счетчик 28 измеряет длительность временных интервалов Т 1, Т 2, ,Т 7 между импульсами первой последовательности (фиг.Зб) путем поцсчетаколичества имггульсов частоты генератора 16, Для этого на установочньплвход счетчика 28 подают задержанныеэлементом ЗО задержки импульсы первой последовательности (фиг.Зж), За держка необходима для обеспечениянадежного запоминания регистром 21состояний счетчика 28 и ее величинаможет быть выбрана равной, например,одному периоду высокойл частоты генератора 16,Процесс измерения временных интервалов происходит следующим образом:Счетчик 28 обнуляется каждым .:мпульсом последовательности фиг.Зж иначинает подсчет импульсов генератора 16, В установившемся режиме на ин:тервале Т 1 в регистре 21 хранится(Фиг.Зе) значение длительности предыдущего интервала ТО (для опреце -ленности равное Т 1), На одном извходов элемента 27 сравнения при сутствует 0,75 значения ТО выделенное дополнительны дешифратором 26,На другой вход элемента 27 сравне"ния поступают сигналы с выхода счет-"чика 28, При переходе счетчиксм 28величины 0,75 значения ТО на управляющем входе коммутатора 22 псявля ется потенциал (фиг,Зз)., пэ которомуинформационные входы регистра 21 через коммутатор 22 подключаются непосредственно к выходу счетчика 28,В конце интервала Т 1 импульсом вспомогательной последовательности(фиг.Зе) в регистр 21 записываетсязначение длительности интервала Т 1.Затем счетчик 28 обнуляется очередным импульсом последоватепьно тифиг.Зж и начинает измерять длительность интервала Т 2. На интервале Т 2в регистре 21 хранится (фиг.Зе) значение длительности интервала Т 1, Одновременно дешифратор 26 выделяет0,75 значения длительности Т 1. Таккак длительность интервала Т 2 меньше 0,75 значения Т 1, то срабатывания элемента 27 сравнения 24 не пвоисходит, и на управляющем входе коммутатора 22 сохраняется потенциал (фиг.Зз), го кстсрсму информационные входы регистра 21 подключатся к выходу счетчика 28 через коилутатор 22 и умножитель 29, который удваивает значение длительности Т 2, В конце интервала Т 2 очередным импульсом вспомогательной последовательности в регистр 21 записывается удвоенное значение д.ительности 2"Т 2 (фиг,Зе), На интервалах ТЗ, Т 4, Т 5, соответствующих выпадению сигнала (фиг,За), циклы измерения длительностей счетчиком 28 повторяются, Однако записи в регистр 21 не происходит, и в нем хранится значение длительности 2 Т 2. С окончанием режима выпадения счетчик 28 измеряет длительность интервала Тб, Так как длительность Тб меньше 0,75 значения длительности 2 Т 2, то в регистр 21 записывается удвоенное значение длительности 2 Тб, которое является эталоном" длительности на интервале Т 7. Так как длительность Т 7 больше 0,75 эталонной длительности 2 Т 6, то в конце интервала Т 7 в регистр 21 записывается значение длительности Т 7. Зто значение является эталоном длительности на интервале Т 8. Далее процессы в устройстве повторяются.В начале считывания информации, с появлением первого импульса первой последовательности могут идти подряд несколько временных интервалов, соответствующих разрядам информации, кодирующим информационные единицы или информационные "нули Однако предлагаемое устройство самосинхронизируется с появлением первой же информационной единицыпосле нескольких "нулей или с появлением первого "нуляпосле нескольких информационных единицДалее устройство работает следующим образом.Импульсы третьей (фиг,Зд) последовательности через элемент И 1 П 1 22 посупают на установочный вход счетчика 17 и обнуляют его. Счетчик 17 начинает подсчет импульсов высокой частоты генератора 16. В моменты равенства состояний счетчика 17 и содержимого регистра 21 элементом 25 сравпения Формируется импульс, который задерживается элементом 24 задержки (например, на один период частоты ге 7 12707 нератора 16) и через элемент ИЛИ 23 обнуляет счетчик 17. Таким образом, коэффициент пересчета счетчика 17 определяется значениями длительностей, зафиксированных в регистре 2 (ТО, Т 1, 2 Т 2, 2 Тб, Т 7 на фиг.Зе). На входе дешифратора 18 формируется четвертая импульсная последовательность (фиг,Зи) в моменты времени, отстоящие от импульсов третьей последовательности (фиг.Зд) на Г 0,25+К) Т и(0,75+К)Т, где Т - коэффипиент пересчета счетчика 17, а К=0,1,2,3,Импульсы фиг.Зи поступают на синхронизирующие входы триггеров 15 и 19, Триггер 19 обнуляется каждым импульсом третьей последовательности и переключается по каждому импульсу четвертой последовательности. Сигнал с выхода триггера 19 (фиг,Зк) по каждому импульсу четвертой последовательности запоминается на триггере 5 (фиг.Зл). Одновременно импульсы выпадения (фиг.Зг) с выхода триггера 13 поступают на установочный вход триггера 14 и обнуляют его. Триггер 14 сохраняет на выходе нулевое состояние до тех пор, пока первый после окончания импульса выпадения импульс четвертой последовательности не установит высокий потенциал на выходе триггера 14 (фиг.Зм), Таким образом, на входах элемента И 12 присутствуют сигналы с выходов триггера 15 (фиг.Зл), триггера 1435 (фиг.Зм) и элемента И 5 (фиг.Зд), При совпадении этих сигналов формируется пятая импульсная последовательность (фиг.Зн), Триггер 10 делит в два раза частоту четвертой последовательности и формирует синхросигнал (фиг.Зо), при этом полярность синхросигнала устанавливается импульсами пятой последовательности, обнуляющими триггер 10. Синхросигнал поступает на шину 11 синхронизации и стробирует на элементе И 8 третью последовательность, выделяя из нее импульсы информационных единиц(фиг.Зп), поступающие на шину 9. 50Формула изобретения1. Способ детектирования манипулированныхпо частотеи фазе сигналов 55 цифровой информации, воспроизводимых с магнитного носителя, по авт.св.М, о т л и ч а ю щ и й с я 89тем, что, с целью снижения погрешности детектирования при неравномерной скорости движения магнитного носителя, измеряют длительность временных интервалов между импульсами первой импульсной последовательности и перемножением третьей импульснойпоследовательности с импульсом, соответствующим режиму выпадения сигнала, формируют вспомогательную импульсную последовательность, по каждому импульсу которой запоминают измеренные значения длительностей временных интервалов, после этого сравнивают длительность временного интервала между импульсами первой импульсной последовательности с заданным значением длительности запомненногозначения длительности временного интервала и по результату сравнения импульсов вспомогательной последовательности запоминают или значениедлительности временного интервала между импульсами первой импульсной последовательности, если эта длитель. ность больше заданного. значения длительности запомненной длительности, или удвоенные значения длительности временного интервала между.импульсами первой импульсной последовательности, если длительность временного интервала между импульсами первой импульсной последовательности меньше заданного значения длительности запомненной длительности, после чего четвертую импульсную последовательность формируют в моменты времени, отстоящие от импульсов третьей импульсной последовательности на заданные интервалы времени.2. Устройство для детектирования манипулированных по частоте и фазе сигналов цифровой информации, воспроизводимых с магнитного носителя, по авт,св. Р 1195376, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью снижения погрешности детектирования при неравномерной скорости движения магнитного носителя, в него введены элемент ИЛИ, первый и второй элементы задержки, первый и второй элементы сравнения, четвертый элемент И, умножитель, коммутатор, регистр и дополнительные дешифратор и счетчик импульсов, причем элемент ИЛИ включен между выходом первого элемента И и установочным входом счетчика импульсов и подключен одним из входовчерез первый элемент задержки к выходу первого элемента сравнения, подсоединенного первым входом к выходусчетчика импульсов и вторым входом -к соединенным между собой дополнительному входу дешифратора, входудополнительного дешифратора и выходуцешифратора регистра, соединенногопервым входом с выходом четвертогоэлемента И, подключенного входами квыходам первого триггера и первогоэлемента И, и соединенного вторымвходом с выходом коммутатора, под. -соединенного первым входом непосредственно и вторым входом через умножитель с выходом дополнительногосчетчика импульсов, подключенногопервым входом к выходу генератораимпульсов и вторым входом через второй элемент задержки к выходу формирователя импульсов по экстремуму,при этом второй элемент сравненияподключен первым и вторым входами квыходам дополнительных дешифратораи счетчика импульсов и выходом - ктретьему входу коммутатора,3 270789 Р УР 74 У Тб 2 7 с,оставитель В.Добровольскийехред,И.Верес Корректор А.Обруч Редактор В.Ковту Заказ 6245/5В 2 Тираж 543НИИПИ Государственного комипо делам изобретений и о13035, Москва, Ж, Раушс одписиССР рыт я н д.4 5 л.Проектная Прои твенно-полиграфическое предприятие,г.Уж