Устройство для контроля воспроизведения цифровой информации с носителя магнитной записи

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНРЕСПУБЛИК НИЯ детейьстау тельство СССР 27/36) 1975.льство СССР 27/36, 1979. КОНТРОЛЯ ВОСПРИНФОРМАЦИИ С НОПИСИ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ПИСАНИЕ ИЗОБ(56) Авторское свидФ 558305, кл. С 11Авторское свидеУ 853671, кл. С 11 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗВЕДЕНИЯ ЦИФРОВОЙ ИТЕЛЯ МАГНИТНОЙ 3 БОЮ 8221 51)4 С 11 В 27/36 2(57) Изобретение относится к приборстроении, к технике цифровой магнитной записи и позволяет повысить точность контроля искажений канала цифровой магнитной записи-воспроизведения. На выходе синхронизатора 6формируется тактовый синхросигналвоспроизведения. Фазовый компаратор7, фильтр 8 низких частот, управляемый напряжением генератор 9, двоичный счетчик 10 и триггер 11 образуют умножитель частоты с фазовойавтоподстройкой частоты. За каждый12822 период между соседними отридателГ. -ными перепадами так:ового сицхросцгнала на выходах дешифратора 12 и ца выходГГх регистра 13 поочередно Фсрмируется по одному импуГГьсу, который поступает на информационныйвход соответствующего триггера 15,Выходной импульс блока 14, отмеча ощий очередной перепад уровней сигна-.ла воспроизведения, поступает натактирующие входы триггеров 15 ипереключает тот триггер 15, на информационном входе которого в зтог Изобретение относится к прибор 1 -строению, а именно к технике дифр: -вой магнитной записи, и может быт,. использовано во встроенцьх средстцах оперативного контроля многоканальной аппаратуры магнитной записи, а таже при исследованиях для настройки и контроля качества работы каналов ьы - сокоплотной цифровой магнитноГ заГ исц-воспроизведения.Цель изобретения - повышение тсчности контроля фазовых искажений Га - ГГала цифровой магнитной заГТисц Бос произведения.На Фиг. 1 изображена функциоцаг ь ная схема предлагаемого устройства. на фиг. 2 - времеццые диаграммы, иллюстрирующие принцип его работь:, на Фиг. 3 и Г - синхронизатор воспро - изведения и блок выделения перепапов сигнала воспроизведения устройства соответственно.Устройство для контроля воспроиз - ведения циФровой инФормации с канав лом воспроизведения, состоящим из магнитной головки 1, усилителя 2 воспроизведения, корректора 3 и ус- лителя-ограничителя 4, содержит вх здную шину .5, синхронизатор 6 воспроизведения, Фазовый компаратор фильтр 8 низких частот, генератор импульсов, двоичный счетчик 10, двухвходовый триггер 11, дешифрато 1 12, регистр 13, блок 4 выделения перепадов сигнала воспроизведения, дополнительные трехвходовые триггеры 1.5 и блок 16 индикации, содержа щий светодиоды 17. момент присутствует Гыхипцой сигналрегистра 13, который включает соответствующий светодиод 7. Результирующее цзображецце ца светодиодной зкаГГе 6 представляет собой светяшуюся па:ку, количество светодиодон в которой определяст ее длину ц пропорцисгнально максимальной иц - тегральной величине Фазовых искажеций. Распределение ицгенсивности свечения светодиодов в пачке показывает характер распределения фазовойошиоки. А ил. В кон 1 рохГир емок канале воспроцзведения магнитная головка 1 воспроизведения подключена к входу усилителя 2 воспроизведения, вьход которого соединен с входом корректора 3, выход которого соедицен с входом усилителя-ограничителяВходная Гшца 5 устройства подклю -чена к выходу усилителя в ограцичите- Д ля 7 сонтролцруемого кацапа воспроизведения. Входная шина 5 соединена с входом блока 4 выде.е ьия перепадов сигнала воспроизведения и с входом синхронизатора 6 воспроизвепения, выход которого соединен с первым входом фазового компаратора выход которого соединен с входом Фильтра низких частот, вьгход которо - "о соединен с управляющим входом ецератора сЗ импульсов. Выход гене - атора 9 импульсов соединен с тактирующим входом триггера 11, выход прямой) которого соедиен с вторым входом Фазового компаратора 7, Выход генератора 9 импульсов соединен также со счетным входом двоичного счет - :цка о и с входом управления паралллельным вводом сигналов регистра 3.Выходы двоичногс счетчика 10 поразрядно соединены с входами денифратора 12, вьглоды которого соединены с иГформациоГГными входами регистра 13, Вь.ход послечцего (старшего) разряда двоичного счегчика О соединен с информационным входом триггера 1, первый выход регистра 13 соединен с информационным вхотом первого тритгера 15 (первый грцггер - слева на822 О 15 О 3 12право по фиг. 1) и с установочнымвходом второго триггера 15. Второйвыход регистра 13 соединен с информационным входом второго триггера15 и с установочным входом третьеготриггера 15. Третий выход регистра13 соединен с информационным входомтретьего триггера 15 и с установочным входом четвертого триггера 15(не показан) и т.д.Предпоследний выход регистра 13соединен с информационным входомпредпоследнего триггера 15 (не показан) и с установочным входом последнего триггера 15. Последний выходрегистра 13 соединен с информационным входом последнего триггера 15и с установочным входом первоготриггера 15. Выходы триггеров 15 соединены с соответствующими выводамисветодиодов 17 блоков 16 индикации.Вторые выводы светодиодов 17 не показаны и соединены с соответствующей шиной питающего напряжения устройства.Конкретное исполнение отдельныхблоков и узлов устройства следующее.Синхронизатор 6 воспроизведения(фиг. 3) содержит фазовый компаратор 18, состоящий из первого 19 ивторого 20 сумматоров по модулю два,первого 21 и второго 22 1 К-тригеров,первого 23 и второго 24 элементовНВ, элемента И 25, элемента И-НЕ 26,согласующих элементов 27 и 28 резисторов 29 и 30, диодов 31 и 32 и регулировачного патенциометра 33, интегрирующее КС звено 34, усилитель35 сигнала ошибки, управляемый напряжением генератор 36 и делитель 37частоты, выход которого соединен свторым входом фазового компаратора.18 и с выходом синхронизатора 6.Вход синхронизатора 6 соединен спервым входом Фазового компаратора18. Конкретное исполнение согласующих элементов 27 и 28 также показанона фиг. 3,Сигнал на выходе фазового компаратора 18 - трехуровневый. Синхро -низатор воспроизведения (фиг. 3)инерционного типа с фазовой автаподстройкой частоты и узкой полосойслежения и захвата. Во время появления перепадов сигнала на входе синхронизатора при воспроизведениикодового сигнала управляемый напряжением генератор 36 выдает среднюючастоту. Согласующие элементы 27 13 4и 28 предназначены для согласования по уровню выходов микросхем 25 и 26, питающихся напряжением 5 В относительно общей (нулевой) шины питающих напряжений устройства, с выходной схемой фазового кампаратора 18, Формирующей трехуровневый сигнал со средним уровнем 7,5 В относительно нулевой шины питающих напряженийДелитель 37 частоты и соответствующие элементы интегрирующего звена 34 и управляемого напряжением генератора 36 переключаются в соответствии с установленной скоростью движения магнитной ленты (эти цепи не показаны), Обязательной особенностью синхронизатора (фиг. 3), как и любого другого синхронизатора воспроизведения инерционного типа, является такая фазировка выходного сигнала синхронизатора относительно входного, когда перепады прямоугольного сформированного сигнала воспроизведения соответствуют положительным перепадам синхросигнала, как эта показано на Фиг. 1,Фазовый кампаратор 7, фильтр 8 низких частот, управляемый гене атор 9 импульсов и двоичный 10 и тригер 11) образуют умножитель частоть с фазовой автоподстройкой частоты.Конкретное исполнение блока 14 вьщеления перепадов сигнала воспроизведения представлено на фиг. 4.Устройство работает следующимобразом,Записанная на магнитном носителе -магнитной ленте (не показана) циф О ровая информация воспроизводитсямагнитной головкой 1 и усиливаетсяусилителем 2 воспроизведения. Амплитудно-частотная и фаза-частотнаякоррекция аналогового сигнала воспро изведения осуществляется в корректоре 3, Усилитель-ограничитель 4 формирует цифровой (прямоугольный) сигнал воспроизведения. С выхода усилителя-ограничителя 4 этот сигнал 5 О поступает далее на устройство декодирования (не показано).гОбеспечение требований по достоверности воспроизводимой информацииопределяет необходимость проведенияв канале высокоплатной цифровой магнитной записи-воспроизведения рядарегулировок как при настройке аппаратуры магнитной записи в производственных условиях, так и в процессе1282213 ее эксплуатации после замеггы кяккхлибо сменных модулей. В кацапе записи (не показан) регулируется ве,п чиня гока записи, а также вепичицяи Форма предыскажений - времецной 5сдвиг фронтов сигналя записи, вели гина и длительность ступеньки" нафронте тока записи. В канале воспр з -изведения (в корректоре 3) регулир, -ются амплитудно-частотная и фазачастотная характеристики. Зти регулировки направлены главным образомна уменьшение искажений ицформатив"ного параметра цифрового сигналавоспроизведения - длительцости.хаведения.Устройство визуализирует величинуи ицтегральцый ха.рактер фазовых искажений сигнала воспроизведения и,воспроизведения в целом,Входная шина 5 устройства под ключается к контролируемому каналу 35 достаточно иметь частоту генератора 9 выше не мецее чем в 16 раз так-г 0 45 50 рактеристических интервалов, т.е,фазовых искажений сигнала воспроизтем самым, позволяет г его помощьюс высокой точностью и в короткое время установить оптимум по миниму"му фазовой ошибки для каждой регу -лировки и, следовательно, повысить точность настройки и канала высоко- плотной цифровой магнитной записивоспроизведения, т.е. к выходу усклителя-ограничителя 4, Цифровой сигнал воспроизведения ца вьгходе усг - лителя-ограничителя 4 показан на диаграмме г 1 , фиг. 2. 1 ункткром ця диаграмме л показано номинальное местоположецие перепадов уровня сигнала воспроизведения. Цифровой сигнал вопроизведеггия поступает ца вход синхронизатора 6 воспроизведения и на вход блока 14 выделения перепадов сигнала воспроизведения,.Сигнал на выходе блока 14 гыделения перепадов сигцала воспракзведения показан на диаграмме Гфиг. 2, Блок 1 г формирует короткие по длительности (0,3-0,5 мкс) прямоугольные импульсы в момент каждого положительного и отрицательного перепада сигнала воспроизведения,На вьгходе синхронизатора 6 воспрг - изведения формируется тактовый синхросигнал воспроизведения, примерно совпадающий с сигналом, показанным на диаграмме о , фиг. 2. Положителг - ные перепады скнхросигцала (фиг, 1 и диаграммь 1 а и В Фиг. 2) привязаны к номинальному местоположению перецядов входцого цифрового сигналя воспроизведения, реальная нестабильность местогтоложения которых носит случайный характер,Фазовый компяратор 1 и фильтр 8 низких частот управляют частотой генератора 9 таким образом, чтобывести к минимуму фязовое рассогласование между вггходггьпз сигналом триггера 11, наказанным на диаграмме 6фиг. 2, и выходным сигналом синхронизатора 6. Слежение умножителя частоты, который образуют фазовгшл комцяратор 1, фильтр 8 низких частот,управляемый напряжением генератора9, двоичный счетчик 10 и триггер 11,зя частотой выходного сигцяла синхронизатора о позволяет исключить погрегьпгость индикяцик фазового дрожания,обусловленную непостоянством тактовой частоты сигнала воспроизведения.Пвокчцьгй счетчик 10, дешифратор 12 и регистр 13 образуют распреде:пгтель импульсов. Ла каждый период тактового синхросигнала формируется па одному импульсу поочередно ня 16-ти выходах дешифратора 12 и, соответственно, регистэа 13.;ля упрощения на диаграммах г-гр Фкг. 2 д;гя примера меньше рассматривается работа устройства. с делекем тактового интервала сигнала воспроизведения ца восемь ча тей.Практически для визуальной оценки тоой частоты сигнала воспроизведенияВыходной сигнал генератора 9 показан ца диаграмме Г , фиг. 2. На диаграммах -н Фиг, 2 показаны сигналы (импульсы) на восьми выходах рсгистр 13, я ця диаграммах н- я;- сигналы соотг тственно ца выходах восьми триггеров 15Начало развертки, т.е. начало поочередного формирования импульсов ця восьми выходах дешифратара 11, начиная с первого выхода, соответствует отрицательному перепаду вьгходного сигнала старшего разряда двоичцого счетчика 10, Это очевидно, поскольку после этого перепада на выходах всех разрядов двокчцога счетчика 10 устанавливается низкий уровень, чему соответствует наличие высокого уровня (т.е, импульса) на первом выходе дешифратора 12.Выходная информация дешифратора 12 т.е. присутстующий ца одном из его выходов импульс в момецт кажда-"пульсом на третьем выходе регистра 13, При этом переключается третий триггер 15 (диаграмма ж , фиг. 2), выходной сигнал которого включает третий светодиод 17 блока 16 индикации, В исходное состояние этот триг гер сбрасывается импульсом, формируемым на предыдущем (втором) выходе регистра 13. Продолжительцость разового свечения отдельного светодиода 17 постоянная и примерно равна дли тельности развертки, т,е. тактовому интервалу сигнала воспроизведения.Следующий выходной импульс блока 14 выделения перепадов сигналя воспроизведения включает тот светодиод бло ка 16, местоположение которого соответствует величине и знаку отклонения (т.е. Фазовай ошибке) местополапоказывает характер распределения фазавой ошибки.При нормальном законе распределения величины фазовой ошибки и настроенном канале магнитноц зяписивоспраизведеция наиболее ярко светятся светодиоды в центре пачки, поскольку количество характеристик интервалов сигнала воспроизведения с наибольшей величиной Фязоць 1 х искажений наибольшее, а даляицтервялав с большими искажениями мецьтке,50 го положительного перепада выходного сигнала генератора 9, записывается в регистр 13, Сигналы с выходов регистра 13 поступают на информационные входы триггеров 15, на тактирующие входы которых поступают импульсы блока. 14 в моменты перепадов сигнала воспроизведения.Поступающий в интервале времени между двумя соседними отрицательными 10 перепадами выходного сигнала триггера 11 очередной выходной импульс блока 14 вследствие временных (фазовых) искажений сигнала воспроизведения занимает место на временной оси, ат личное от середины этого интервала.При этом выходной импульс блока 1 т переключает тот триггер 15, на информационном входе которого в данный момент присутствует вьгходцой импуттьс 20 с соответствующего выхода регистра 13. Тяк, из диаграмм а и ж , Фиг, 2 следует, чта второй выходной импульс блока 9 совпадает во времени с имжения этого имгульса от серединыинтервала между соседними отрицательными перепадами выходного сигналатриггера 11 или, что то же. тактового синхросигнала. В моменты переключения дешиФратора 12 на некоторых его выходах возникают короткие г,о длительности ложные импульсы.Для защиты от этих импульсов, Формируемых ця некоторых выходах дешифратара 12, предназначен регистр 13, на выходах которого эти импульсы уже отсутствуют, Каждый положительный перепал выходного сигнала генератора 9 вначале происходит запись выходного сигнала дешифряторя 12 в соответствующий разряд регистра 13, я также запись сигнала старшего разряда двоичного счетчика 10 в триггер 11, и после этого завершается окончательное переключение счетчика 10 и дешифрятора 11.Однако при этом формирование импульсов на выходах регистра 13 происходит с задержкой на один период выходного сигнала генератора 9 относительно отрицательного перепада выходного сигцала старшего разрядадвоичного счетчика 10. Для устранения этой зацержки предназначен триггер 11. Благодаря наличию триггера11 сигнал старшего разряда счетчика10 поступает на второй вход фазовогокомпаратора 7 также с задержкой на один период выходного сигнала генератора 9, Но поскольку в результатеФязавой автоподстрайки частоты генератора 9 фронты выходного сигналатриггера 11 "привязываются" к фронтам тактового синхросигняля, то сигнал старшегс разряда двоичного счетчика 10 опережает на период частотыгенератора 9 выходной сигнал триггера 11, а начало развертки импульсовца выходах регистра 13 соответственно перемещается на временной оси влево и совпадает с отрицательным перепадом выходного сигнала триггера 11.Результирующее изображение на блоке 16 индикации схематически показано пад блоком 16 индикации на Фиг, 1 и представляет собой свечение с разной интенсивностью нескольких рядом расположенных (в середине шкалы) светодиодов, т.е. представляет собой светящуюся пачку, количество светодиодов в которой определяет ее длину и пропорционально максимальной интегральной величине Фазовых искажений, а распределение интенсивности свечения светодиодов в пачкесвязи с чем интенсивкость свечеиц 12 Я:,13о р м у л я и з о б р е т еи ясветодиодов па мере удаления стцентра к краям пачки уменьшается,При ненастроенном кацапе иктецсивность свечения светодиодов блока 16 имеет беспорядочный характер,т.е. не имеет ярка выряженной кучности, протяженность пачки светящих.- ся светодиодов велика и может прост- раться на всю шкалу и в пачке могут 10 наблюдаться несколько кучностей.В процессе регулирования дабиваются сведения к минимуму протяжекнас - ти светящийся пачки и придания распределению фазовой ошибки нормального характера, о достижении которого свидетельствует постоянное снижение яркости пачки от ее центра к краям, Центр пачки кастроенцого кяцдля находится в середине светодиодной шкд - лы блока 1 б.Достоинством предлагаемого устра- ства является возможность оерятивц тйдиагностики текущего состояния кяцд -75ла цифровой записи, поскольку визудлизация величины и характера фязовысискажений позволяет качественна о:енить один из основных идраметрогз дцпаратуры точной магниткой записидостоверность восгроизведеция 1, ЗО мации. В отличие от трудоемкого пра - цесса статических измерений ко 1 - циента ошибок, являющегося сочсст - венной мерой достоверности, црецлягаемое устройство с помощью свето- у диодной шкалы практичес.ки мгцовс цца отображает состояние редль:ого :.с.:ддетектирования: затемненный участокшкалы от ее цачаля и до светящейсяпачки является запасом помехаустой- Очивости в контролируемом канале, чт в конечном счете и определяет цос-,оверность воспроизведения информации устрсЙГт за для конт 1 аля васГроизецеиия ифравай информации с носи - теля ма циткай записи, содержащее ге:срятор импульсов, дваичцый счетчик, выходами разрядов соединенный с входами дешифратора, триггер и Лгак индикации, о т л и ч а ю щ е - е е с я тем, что, с целью повышения тсчцасти контроля фазовых искажений кяцала ифровой магнитной записикоспраи.ведения, в него введены последовательно включенные сикхрацизатор воспроизведения, фязовьп компардтар и фильтр низких частот, выход котарага соединен с угравляющим:ходам гецерятара импульсов, регистр, ,формяциаццыми входами подключеньй к вгходдм цешифратара, дополни - тельные тригг еры, информационные входы которых подключены к выходам регистра, и блок выделения перепяцов сигнала воспроизведения, выходсм соединенный с тактирующими вхо - цдми дсполкительных триггеров, а ;ходам - с входной шикай устройстваи г входом синхронизатора воспроиз -к цел;я ири этом выхоц последнегорд з;ягз цваичнага счетчика соединеницфармяцианцым входом триггера,выход ксторого соединен с вторымвходам фдзовога кампдрятора, выходгецератаря мпу:ьсав соединен с такгируюшим входом триггера, со счет,цсм вхосом двоичного счетчика и суряв.яюшим входам регистра, а блокиц;икании подключен к выходам допол;ительцых триггеров, установочныевходы которых соединены совигам отцоситегьца информаис,гх входов с выходами ре -с рд,282213 3и Ц Г х 00 ф си нхрснизааврс е.Ю иг Составитель А,ЛисицынТехред В.Кадар Корректор М,Шароши Е. Пагп Ре аказ 727 б/5 е вская на ул 11 роектная роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужг 1- 2.- У -1 - шшРлшфглпппгл 1 пшпв пппйшшщ п= Тираж 589 НИИПИ Государственного ко по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рау