Способ детектирования манипулированных по частоте и фазе сигналов воспроизведения цифровой магнитной записи и устройство для его осуществления

(088,8)ое свидкл. С 11свидетл. С 11 4 ен ельства СССР 27/10, 1984. ьство СССР 5/02 1984.(54) РОВ КТИРОВАНИЯОТЕ И ФАЗЦИФРОВОЙТВО ДЛЯ Е СПОСОБ ДЕТАННБ 1 Х ПО ЧАСРОИЗ ВЕДЕНИЯ АПИСИ И УСТРОЙ ВЛЕНИЯ57) Изобретени нию информации погрешность дет номерной скорос ИАН ИНУЮ=СИГНАЛОВГНИТНОЙОСУЩЕСТне ктирован гнитн ижения является снижектирования привижения носителя е ся в яет нал осл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР относится к накоплепозволяет снизить Изобретен информации,устройствам пулированных ловвоспроиз ной записи. Целью изобретения ние погрешности дете изменении скорости д магнитной записи. На фиг, 1 приведена блок-схе устройства; на фиг. 2 - временн диаграммы его работы Предлагаемый способ заключае том, что воспроизводимый сигнал ливается, фильтруется и выпрямл(Фиг, 2 а). Из выпрямленного сиг формируется первая импульсная пие относится к накоплению а именно к способам и для детектирования манило частоте и Фазе сигна ведения цифровой магнитго носителя за счет расширения допуска на изменение скорости перемещения магнитного носителя. Из выделенныхсинхроимпульсов формируют две последовательности задержанных синхроимпульсов, первая из которых совместно с вьделеннымн синхроимпульсами совпадает соответственно с концом и началом импульсов подсвета информационных символов, а вторая при наличии сигнала выпадения образует последовательность синхроимпульсов замещения. В устройство для осуществления способа введены первый делитель частоты, второй счетчик, второй делитель частоты, четвертый и пятый элементы И, шестой элемент И, третий счетчик, второй дешифратор и элемент задержки.2 ил. довательнасть, соответствующая экст: ремальным значениям сигнала (фиг.26), вторая импульсная последовательность, соответствующая фиксированным уровням сигнала (фиг. 2 в). Из первой и второй импульсных последовательностей формируют импульсы (фиг. 2 г), соответствующие режиму выпадения сиг нала с длительностью, равной интервалу между импульсами первой последовательности (фиг. 26), соответствующими первым экстремальным значениям сигнала после начала и конца режима выпадения сигнала, При этом режиму выпадения соответствует состояние, когда при наличии импульсов в первой последовательности во второй последовательности импульсы отсутствуют, 529282Задерживают сигнал выпадения (Фиг. 2 г), соответствующий режиму выпадения, Для этого формируют две ста 5 бильные последовательности импульсов высокой частоты, частоты которых относятся как 3/4. Более низкой частотой Р/4 измеряют интервал в каждом периоде выделенных синхронмпульсов (Фиг. 2 с),код измеренного интервала (фиг. 2 у) в последующем периоде синхроимпульсов сосчитывают частотой Р/3 (фиг, 2 ф). Из последних сосчитанных в каждом периоде импульсов (фиг. 2 х) формируют последовательность 5 задержанных синхроимпульсов на 3/4 интервала между двумя последними синхроимпульсами выходной последовательности выделенных синхроимпульсов (Фиг. 2 с). Начало и конец сигнала 20 выпадения (фиг. 2 г) сдвигают до первого импульса, слЕдующего в последовательности задержанных синхроимпульсов (Фиг. 2 х). При этом образуются прямая .(Фиг. 2 и) и обратная (фиг, 2 о) ,5 последовательности задержанных сигналов выпадения.Код измеренного интервала (фиг.1 у) в следующем периоде синхроимпульсов (фиг. 1 с) сосчитывают частотой Р/4 (Фиг. 1 ц). Из последних сосчитанных импульсов (фиг. ч) формируют последовательность синхроимпульсов замещения,Формируют прямые (Фиг. 1 д) и обратные (Фиг. 1 е) импульсы подсвета инФормационных символов, совпадающие началом с концом выделенных синхроимпульсов (фиг. 1 с), а концом - с первым импульсом в последовательности задержанных на 3/4 Т синхроимпульсовси(Фиг. 1 х).Перемножают прямые импульсы подсвета информационных символов (фиг, 1 д) с импульсами .первой последовательнос ти (Фиг. 1 б). В результате перемноже" ния выделяют информационные символы (Фиг. 1 и). Получают четвертую импульсную последовательность (фиг. 1 ж) путем перемножения обратных (инверсных) 50 импульсов подсвета информационных символов (Фиг, 1 е) с импульсами первой импульсной последовательности (Фиг. 1 б). Формируют стробирующие импульсы (Фиг. 1 к), у которых начало совпадает с концом информационных символов (фиг. 1 и), а конец - с первым импульсом четвертой импульсной последовательности (йиг. 1 ж). Стробирующие импульсы (фиг, 1 к)перемножают с информационными символа-.ми (Фиг. 1 и) и результат перемножения (фиг. 1 л) складывают с четвертойимпульсной последовательностью(Фиг, 1 ж), в результате образуетсяпятая импульсная последовательность(фиг. 1 м).Перемножают прямой задержанныйимпульс выпадения (Фиг. 1 н) с пятойимпульсной последовательностью(фиг. 1 м). В результате перемножениявыделяются синхроимпульсы (Фиг. 1 п),которые не входят в подсвет прямогозадержанного сигнала выпадения(Фиг1 н).Вьделенные синхроимпульсы (фиг.1 п)складываются с последовательностьюсинхроимпульсов замещения (Фиг. 1 ч),которые не входят в подсвет обратного задержанного сигнала выпадения(фиг. 1 о). В результате образуетсяпоследовательность выделенных синхроимпульсов (фиг. 1 с), которая состоитиз вьделенных из входного сигналасинхроимпульсов и их синхроимпульсовзамещения, которые подставляются,когда уровень воспроизведенного сигнала снилается ниже горога достоверного формирования,Устройство для детектирования манипулированных по частоте и фазе сигналов цифровой информации, воспроизводимых с магнитного носителя, содержит последовательно соединенные магнитную головку 1, усилитель 2, фильтр3 и выпрямитель 4, подключенный выходом к.первому и второму входам первого триггера 5 соответственно черезформирователи 6 и 7 импульсов поэкстремуму и уровням сигнала, второйтриггер 8, подключенный первым входомк выходу первого триггера 5, вторымвходом через первый дешифратор 9 квыходам первого счетчика 10, третийтриггер 11, подключенный первым входом к выходу первого дешифратора 9,а выходом - к первому входу первогоэлемента И 12, у которого второй входподключен к одному входу второго элемента И 13, соединенного выходом свыходной информационной шиной 14,четвертый триггер 15, подключенныйпервым входом к выходу первого элемента И 12, третий элемент И б, подключенный выходом к счетному входупервого счетчика 10, генератор 1 импульсов, выходную синхронизирующуюПервый 10, второй 20 и третий 27счетчики могут быть двоичными счетчиками с одинаковым количеством разрядов. Количество разрядов определяетсяпериодом следования синхроимпульсовн входной частотой заполнения, поступающей на счетный вход второгосчетчика 20, Первый 10 и третий 27счетчики имеют управляющие входы,подключенные к выходной синхронизирующей шине 18, которые при высоком потенциале переводят эти счетчики в ре 1,аим параллельной перезаписи входногокода, а прн низком потенциале - в режим последовательного счета, синхронизирующие входы С, подключенные соответственно к выходам третьего элемента И 16 и первого делителя 19 ча стоты, и информационные входы, подключенные к состветствуюшнм выходамвторого счетчика 20. При этом информация разрядов второго счетчика 20переписывается в первый 10 и третий 25 27 счетчики в обратном коде, что позволяет использовать счетчики О и27 в режиме вычитания (сосчитываниявходной информации). Второй счетчик20 имеет установочный К-вход, подключенный к элементу 29 задержки, исинхронизирующий С-вход, подключенный к выходу первого делителя 19 частоты.Первый 19 и второй 21 делители 35частоты делят высокую частоту, формируемую генератором 17 импульсов, таким образом, что на выходе первогоделителя 19 частоты формируется чстота Р/4, а на выходе второго делителя 21 частоты формируется частота Г-З.Первый 9 и второй 28 дешифраторыформируют одно из кодовых состояний,например все единицы нли нули, навыходах первого 1 О и третьего 27счетчиков.Элемент 29 задержки подключаетсявходом к выходной шине 18 синхроннзации, а выходом - к установочному входу второго счетчика 20. Время задержки выбирается нз таких условий, чтобы перед тем, как обнулится второйсчетчик 20, его код успел перезяписаться в первый 10 и третий 27 счетчики по команде, поступающий с выходной шины 18 синхронизации на управляющие входы счетчиков 10 и 27.На временных диаграммах,на фиг.2обозначены; а . - выпрямленный сигнал 5 1529282 6шину 18, а также первый делитель 19частоты, второй счетчик 20, включенные последовательно между выходомгенератора 17 импульсов и информационными входами первого счетчика 10,второй делитель 21 частоты, включенный между выходом генератора 17 импульсов и первым входом третьего элемента И 16, четвертый 22 и пятый 23элементы И, у которых первые входыподключены соответственно к первомуи второму выходам второго триггера 8а выходы через первый элемент ИЛИ 24подключены к выходной синхронизирующей шине 18, шестой элемент И 25, укоторого первый вход подключен к вы"ходной информационной шине и к второ-му входу четвертого триггера 15, второй вход - к выходу четвертого триггера, а выход через второй элемент. ИЛИ 26 - к второму входу четвертогоэлемента И 22, третий счетчик 27,второй дешифратор 28, включенные последовательно между выходом второгоделителя 19 частоты и вторым входомпятого элемента И 23, элемент 29 задержки, включенный между выходнойсинхронизирующей шиной 18 и установочным входом второго счетчика 20. Кромеэтого вьгход формирователя 6 имт ульсовпо экстремуму подключен к первомувходу второго элемента И 13, второйвход которого соединен с вторым выходом третьего триггера 11 и вторым входом третьего элемента И 16, выходпервого элемента И 12 подключен квторому входу второго элемента ИЛИ26, синхронизирующая шина 18 подклю- чена к второму входу третьего триггера 11 и к управляющим входам первого10 и третьего 27 счетчиков, а информационные входы третьего счетчика 27подключены к соответствующим входамвторого счетчика 20.Первый триггер 5 выполнен по схемеВ-триггера, у которого первый входявляется синхронизирующим, а второйвход - информационным.Второй триггер 8 выполнен по схеме Э-триггера, у которого первый входявляется информационным, а второйвход - синхронизирующим. При этом вто)рой триггер 8 имеет два. выхода - прямой и инверсный.Третий 11 и четвертый 5 триггеры,выполнены по схеме нетактируемого1-К-триггера, срабатывающего по заднему фронту (спаду) импульса.на выходе выпрямителя 4; б - импульсный сигнал, сформированный формирователем б импульсов по экстремуму; в - импульсный сигнал, сформированный Формирователем 7 импульсов по уровнюВ интервале Т 1-ТЗ импульсный сигнал не Формируется, так как уровень воспроизведенного сигнала ниже уровня достоверного Формирования; г - сигнал выпадения на выходе перво- . го триггера 5; д, е " прямые и обратные импульсы подсвета информационных символов, Формируемые на выходах третьего триггера,11; ж - синхронизирующие.импульсы, выделенные на выходе первого элемента И 12; и - информационные символы, выделенные на вы" ходе второго элемента И 13; к - стробирующие.импульсы на выходе четверто го триггера 15; л - импульсы подсинхронизации схемы выделяются на выходе шестого элемента И 25; м - суммарный сигнал на выходе второго элемента ИЛИ 26, состоящий из выделенных синхро импульсов элементом И 12 и подсинхронизирующих импульсов на выходе шестаго элемента И 25; н, о - прямая и обратная последовательности задержанных сигналов выпадения, Формируемых вторым триггером 8; и - выделенные синхроимпульсы, входящие в область подсвета задержанного сигнала выпадения "н" (сигнал формируется на выходе четвертого элемента И 22); р - импульсы11 135 замещения синхроимпульсов ч, входящих в область подсвета задержанного обратного сигнала выпадения "о",(сигнал формируется на выходе пятого элемента И 23) с - выделенный на выходЭ 40 ной синхронизирующей шине 18 сигнал, состоящий в интервале ТО-Т 1 и Т 4-Т 5 из выделенных синхроимпульсов, а в интервале Т 1-Т 4 - из синхроимпульсов замещения; т . - сигнал "с", задержанный на элементе 29 задержки; у - эпюры заполнения триггеров второго счетчика 20 (максимальный сигнал соответствует моменту перед обнулением второго счетчика 20) Ф - эпиры зай50 полнения триггеров первого счетчика 10 (максимальный сигнал соответствует полному заполнению счетчика); х - импульсы на выходе первого дешифратора 9 (импульсы формируются в мо 55 мент переполнения первого счетчика 10); ц - эпюры заполнения триггеров третьего. счетчика 27. Максимальный сигнал соответствует или моменту пе" реполнения счетчика, или моменту, предшествующему перезаписи кода. Переполнение счетчика происходит, если последующий период выделенных синхроимпульсов больше или равен предыдущему; ч - импульсы на выходе второго дешифратора 28. Импульсы формируются только в моменты переполнения третьего счетчика 28. При этом в подсвете задержанного сигнала выпадения Т 1-Т 4 третий счетчик 27 работает только в режиме переполнения и выделенные в этом интервале импульсы с выхода второго дешифратора 28 поступают на выходную синхронизирующуюшину 18 с постоянной частотой,Устройство работает следующим образом,Воспроизводиььй магнитной головкой 1 сигнал после усилителя 2 ифильтра 3 поступает на выпрямителькоторый преобразует этот сигнал в однополярный (Фиг. 2 а). Этот сигнал поступает на формирователь 6 по экстремуму, который Формирует первуюимпульсную последовательность (фиг. 2 б), и на формирователь 7 по уровни, который формирует вторую импульсную последовательность (Фиг,2 в).Первая последовательность поступает на синхронизируищий вход первого триггера 5, а вторая - на его инфор-, мационный вход. В результате на выходе первого триггера 5 Формируются импульсы выпадения (Фиг. 2 г), Импульсы выпадения (фиг, 2 г) с выхода первого триггера 5 поступают на информационный вход второго триггера 8, который задержанными синхроимпульсами (Фиг, 2 х), поступающими на его второй синхронизируищий вход, задерживает передний и задний фронты импульсов выпадения (фиг. 2 н, о).Формирование задержанных синхроимпульсов (фиг, 2 х) производится на выходе первого дешифратора 8 из выделенных синхроимпульсов (Фиг, 2 е) на выходе первого элемента ИЛИ 24. При этом выделенные синхроимпульсы с выхода первого элемента ИЛИ 24 поступают на выходную синхронизирующую шину 18, а также в цепи обратных связей: на второй вход третьего триггера 11, устанавливая его в состояние (Фиг. 2 д), при котором обеспечивается прохождение импульсной последовательности через третий элементИ 16, на управляющие входы первого10 и третьего 27 счетчиков, производя перезапись в них в обратном кодесостояния триггеров второго счетчика520, и на установочный вход второгосчетчика 20 через линию 29 задержкиобнуляя этот счетчик после завершения процесса перезаписи кода в первый 10 и третий 27 счетчики.Высокая частота, формируемая: генератором 17 импульсов, поступает навходы первого 19 и второго 21 делителей частоты, которые делят ее соответственно на 4 и 3, Высокой часто"той, деленной на 4, производится измерение (пересчет) периода выделенных синхроимпульсов. Сосчитанный кодизмеренного периода с выхода второгосчетчика 20 в обратном коде перезаписывается в первый 10 и третий 27счетчики. Код первого счетчика 1 О сосчитывается в следующем периоде вы деленных синхроимпульсов высокой частотой, деленной на 3. При этом в момент переполнения первого счетчика О(Фиг. 2 с).Задержанные синхроимпульсы(фиг,2 х)с выхода первого дешифратора 9 такжепоступают на первый вход третьеготриггера 11, устанавливая его в исходное состояние, На выходе третьеготриггера 11 Ьормируются прямые и обратные импульсы подсвета информационных символов (Фиг. 2 д, е), длительность которых равна 3/4 периода последней пары выделенных синхроимпульсов (Фиг. 2 е).На втором 13 и первом 12 элементахИ перемножают сигналсформированный 45формирователем 6 импульсов по экстремуму (Ьиг. 2 б), соответственно с прямыми и обратными импульсами подсветаинформационных символов (фиг, 2 д, е).При этом на выходе второго элементаИ 13, подключенного к выходной информационной шине 14, выделяются информационные символы, а на выходе первого элемента И 12 (Фиг. 2 ж) - синхронизирующие импульсы (символы),Алгоритмом самосинхронизации уст"ройства является то, что в записываемой структуре сигналов методом удвоения частоты между двумя рядом стоящими синхронизирующими символамн может находиться не более одного информационного символа, С учетом этогона выходе четвертого триггера 15Формируется стрсбируюший импульс(фиг. 2 к), длительностью равный интервалу между выделенными информационными символами (фиг. 2 и) и синхронизирующими символами (Ьиг. 2 ж).Стробирующий импульс (фиг. 2 к)на шестом элементе И 25 перемножаютс инЬормационными символами (фиг.2 и),В установившемся рабочем режиме навыходе шестого элемента И 25 отсутствуют импульсы, а в момент вхожденияустройства в рабочий режим выделяются импульсы подсинхронизации (фиг,2 л),которые затем на втором элементе ИЛИ26 складываются с выделенными синхроиыульсами.На выходе четвертого элемента И 22в результате перемножения прямой последовательности задержанных сигналоввыпадения (Ьиг. 2 н) с последовательностью импульсов (фиг. 2 м), Формируемой вторым элементом ИЛИ 26, выделяются синхронизирующие импульсы(фиг. 2 п), не входящие в зону выпадения воспроизводимой информации, которые затем через первый элемент ИЛИ24 поступают на выходную синхронизирующую шину 18,На выходе пятого элемента И 23 врезультате перемножения обратной последовательности задержанных сигналоввыпадения (фиг. 2 с) с последовательностью импульсов замещения синхроимпульсов (фиг. 2 ч) выделяются постав-ленные синхроимпульсы (фиг, 2 р), которые проходят на выходную шину 18синхроимпульсов в то время, когдасигнал воспроизводится с низкой достоверностью и устройство работаетв режиме выпадения,Иьачульсы замещения (фиг. 2 ч) формируются на выходе второго дешифратора 28, который в предлагаемом устройстве дешифрует единичное состояниетриггеров третьего счетчика 27(фиг. 2 п), в который по каждому выделенному синхроимпульсу (фиг. 2 с) переписывается в обратном коде состояние триггеров второго счетчика 20 (фиг. 2 у), измеряющего периоды следования выделенных синхроимпульсов.Записанный код каждого периода выделенных синхроимпульсов (фиг. 2 ц) сосчитывается высокой частотой, де"ленной на 4. В зоне выпадения (фиг,2 о,интервал Т 2-Т 4), третий счетчик 27всегда переполняется (фиг. 1 ц) и навыходе второго дешифратора 28 формируются синхроимпульсы замещения(фиг. 2 ч) с периодом, равным интервалу между двумя последними синхроимпульсами, выделеннымн перед началомзоны выпадения (фиг, 2 о, момент Т 2),Формула изобретения 50 1. Способ детектирования манипулированных по частоте и фазе сигналов воспроизведения цифровой магнитной записи путем формирования иэ воспроизводимого сигнала сигналов временных моментов достижения им экстремальных значений и заданных фиксированных значений, формирования сигнала моментов выпадения сигналов воспроизведения длительностью, равной интервалу между первыми экстремальными значениями, после начала и конца режима выпа дения, перемножением временных моментов достижения экстремальных и фиксированного значений и последующего выделения информационных и синхронизирующих импульсов, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью снижения погрешности детектирования при изменении скорости движения носителя магнитной записи, задерживают каждый выделенный синхронизирующий импульс на 3/4 интервала между двумя последними синхронизирующими импульсами, одновременно задерживают сигнал моментов выпадения до первого из задержанныхсинхронизирующих импульсов, после этого формируют прямые и инверсные сигналы, соответствующие моментам появления информационных импульсов, с момента окончания синхронизирующего импульса длительностью 3/4 интервала 45 между двумя последними синхронизирующими импульсами, перемножением прямых сигналов с сигналом временныхмоментов достижения экстремальных значений формируют выделенные информационные импульсы, одновременно перемножают инверсные сигналы с сигналом временных моментов достижения экстремальных значений, выделенные . информационные импульсы перемножают с55 импульсами, формируемыми от момента конца выделенных информационных импульсов до первого импульса результата перемножения инверсных сигналов,а результат перемножения складывают с результатом перемножения, инверсных сигналов, после чего по результату перемножения результата суммирования с задержанным выделенным синхронизирующим импульсом формируют выделенные синхронизирующие импульсы.2. Устройство для детектирования манипулированных по частоте и фазе сигналов воспроизведения цифровой магнитной записи, содержащее последо" вательно соединенные магнитную головку, усилитель, фильтр и выпрямитель, подключенный выходом через формирователи импульсов по экстремуму и уровням сигнала к входам первого триггера, подсоединенного выходом к первому входу второго триггера, соединенного вторым входом с первым входом третьеГо триггера и через первый дешифратор - с выходами первого счетчика, первый элемент И, подключенный первым входом к инверсному выходу третьего триггера и выходом к первому входу четвертого триггера, второй эле" мент И, подключенным первым входом к выходу формирователя импульсов по экстремуму, третий элемент И, подсоединенный выходом к счетному входу первого счетчика, генератор импульсов и информационную исинхрониэирующую шины, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения погрешности детектирования при изменении скорости движения носителя магнитной записи, в него введены первый и второй делители частоты, элемент задержки, второй и третий счетчики, второй дешифратор, четвертый пятый и шестой элементы И и первый и второй элементы ИЛИ, причем генератор импульсов подключен выходом через первый делитель частоты к счетным входам второго и третьего счетчиков и через второй делитель частоты к первому входу третьего элемента И, подсоединенного вторым входом к выходу третьего триггера и второму входу второго элемента И, соединенного выходом с информационной шиной, вторым входом четвертого триггера и первым входом шестого элемента И, подключенного вторь.м входом к выходу четвертого триггера и выходом к первому входу второго эле" мента ИЛИ, подсоединенного вторым входом к выходу первого элемента И, соединенного вторым входом с выходом формирователя импульсов по экстрему 1529282 4му, при этом третий триггер подключен вторым входом к синхронизирующей шине и через первый элемент ИЛИ - к выходам четвертого и пятого элементов И, подсоединенных первыми входами5 к выходам второго триггера и вторыми входами - к выходам соответственно второго элемента ИЛИ и второго дешифратора, соединенного входами с выхода-ми третьего счетчика, подключенногоуправляюпщм входом к выходу первого .элемента ИЛИ, управляющему входу первого счетчика и входу элемента задержки, подсоединенного выходом к установочному входу второго счетчика,соединенного выходами с информационными входами первого и третьего счетчиков,. Палий пча Производственно-издательский комбинат Лат Ужг л Гагарина,01 Заказ 7645/47 Тираж 558 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5