Способ записи и воспроизведения цифровой информации на магнитный носитель Советский патент 1983 года по МПК G11B5/09 

Изобретение относится к приборостро нию, в частности к способам записи и воспроизведения цифровой информации на магнитный носитель. Известен способ магнитной записи, при котором тетрады разргядов кода, по тупающего на запись, кодируются пе записью на носитель пятью разрядами вторичного кода таким образом, чтобы при воспроизведении обеспечить возможность самосинхронизации l . Допуск на фазовые искажения при этом составляет 1 О, 4 длительности символьного интервала, но аппаратная реализещия этого способа сложна. Наиболее близким к предлагаемому является способ, при котором единицы кода записывают перепадами намагничен ности от одной поЛярности до другой, а нули перепадами намагниченности от значения, соответствующего одной из полярностей, до нулевого значения 2 При этом один перепад намагниченности кодирует 1 бит информации, а до пуск на фазовые искажения составляет 1 О, 5 длительности символьного интервала. . Однако при записи известным способом в результате межсимвольной инт;е{ ференции рядом стоящие характеристичес кие импульсы одной полярности сливаютс . в один импульс, поэтому достижимая плотность записи недостаточно велика. Цель изобретения - повышение плот ности записи. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, при котором единицы кода записывают перепадами намаг ниченности от одной полярности до друг а нули перепадами намагниченности от значения, соответствующего одной из полярностей, до нулевого значения, а при воспроизведении восстанавливают ну кода по двум однополярным, следуюишм друг за другом, импульсам сигнала воспроизведения, а единицы кода - по чередованию разнополярных и пульсов этого сигнала, последовательность нулей кода, содержащую более трех нулей, з,аписывают перепадами намагниченности от значения намагниченности одной из полярностей до нулевого значения,причем интервал между этими перепадами устатавливают равнь1М двум или трем символьным интервалам кода, а при записи одного или двух нулей, находящихся между единицами кода, значение и по л$фность намах ниченности носителя на этом интервале сохраняют неизме1шым. 72 Поскольку минимальный интервал между перепадами намагниченности одной полярности при записи по предлагаемому способу вдвое .больше, чем в прототипе, взаимовлияние между двумя рядом стоящими характеристическими импульсами при воспроизведении проявляется при плотностях записи вдвое больших, чем в прототипе. Запись.длинных последовательностей нулей кода может иметь несколько вариантов. Например, последовательность из шести нулей может записываться следук щим образом: первый и третий нуль запи сывают перепадами намагниченности одной полярности, а четвертый и шестой нули перепадами другой полярности, Та же серия из шести нулей может быть записана и перепадами одйой полярности, при этом записывают второй и пятый, либо второй и четвертый нули этой серии, В качестве. примера можно привести следующий вариант вьшолнения предлагаемого способа. Единицы кода записывают перепадами намагниченности от одной полярности до другой. Серии нулей кода, содержащие, один или два нуля, перепа дами намагниченности не записывают, а длинные серии нулей разбивают на триады, причем перепадами одной полярности записывают первый и третий нули триады. При разбиении на триады последовательности, содержащий на крат ное трем число нулей, имеются остатки из одного или двух нулей, и эти нули перепадами намагниченности также не захшсывают,. На фиг, 1 приведена схема устройства записи, реализующая этот вариант предлагаемого способа; на фиг, 2 - схема устройства воспроизведения информации, записанной указанным вариантом; на фиг, 3 .-эпюры, поясняющие работу этих устройств записи и воспроизведения. Запись информации производится уст ройствами записи ( фиг,1) следующим образом, Информация в виде двоичного кода (эпюра а, фиг.З) с входа 1 поступает наТЗ-вход триггера 2, Очередной разряд кода записывается в триггер 2 тактовым импулБсом (эпюра б, фиг, 3), поступающим с входа тактовых импуль- сов 3 на С-вход триггера 2, Прямой выход триггера 2 через сборку 4 соединен cD-входом двухразрядного регпилра сдвига 5, Сдвиг информации в решст ре сдвига-5 происходит под действием тактовых импульсов, поступающих на его.С-вход с входа 3. Триггер 2 и р&гистр сдвига 5 можно рассматривать как один трехразрядный регистр сдвига, инверсные выходы которого подключаны к входам вентиля 6. При отсутствии в коде серий из трех и более нулей на выходе вентиля 6 будет низкий уровень напряжения, и код. из триггера 2 в регистр сдвига 5 перезаписывается без изменений. Прямой выход второго разряда регистра сдвига 5 соединен со счетным Т-входом триггера 7, который тактирует ся по С-входу тактовыми импульсами с входа 3. Переключаясь от каждой един цы кода, триггер 7 формирует на своем выходе сигнал, который через открытый вентиль 8 и сборку 9 поступает на. усилитель записи 10.При появлении в григ. герё 2 и регистре сдвига 5 трех нулевых разрядов кода раёрта устройства записи изменяется. На выходе вентиля 6 появляется высокий уровень напряжения, и в-первый разряд регистра сдвига 5 с приходом очередного тактового импульса перезаписывается не нуль с триггера 2, а единица с выхода .вентиля 6. Одновременно единица записывается в триг гер 11, что вызывает установку в единичное состояние триггера 12, Триг ,гер 11 находится в еданичном состоянии в течение одного последующего такта, а триггер 12 в течение двух последующих тактов. Единичное состояние -фиггера 12 закрывает вентиль 8 и открывает . тиль 13 J при этом через открытый вентиль 13 и сборку 9 на усилитель записи 10 поступает частота генератора 1 Усилшрель записи 10 формирует ток записи, поступающий в записывающую маг нитпую головку 15, Форматока записи показана на эпюре в (фиг.З), Поскольку частота генератора 14 выбирается боле высокой, чем разрешающая способность тракта воспроизведения, можно считать, что суммарная намагниченность носит&nsf при записи этой частоты будет ра&на нулю. Устройство воспроизведения (фиг, 2) работает следующим образом, Сигнал воспроизведения (эпюра г, фиг,3) с воспроизводящей головки 16 усиливается усилителем 17 и поступает на дифференциатор 18 и усилитель-ограничитель 19, Продифференцированный сигнал воспроизведения (эпюра 4, фиг,3 формируется усилителем-от-раничителем поступает на динамические входы венилей 21 и 22, Вентиль 21 формирует на своем выходе короткий положительый импульс при наличии на динамическом входе положительного перепада напряжешь ния и отрицательного напряжения на инвертирующем потенциальном входе (эпюра е, фиг,3). Вентиль 22 форм рует короткие положительные импульсы при наличии отрицательного перепада напряжения на его динамическом входе и положительного напряжения на потенциальном входе (эпюра ж, фиг,3). Таким образом, на выходе вентиля 21 импульсы появляются в моменты максимальных отрицательных значений сигнала воспроизведения (отрицательные импульсы). На выходе вентиля 22 и пульсы по$шляются в моменты максимальных положительных значений; сигнала воспроизведения .(положительные импульсы). Положительные и отрицательные импульсы поступают на динамические входы триггера 23, переключение которого происходит по спаду входных импульсов. Положительный импульс, поступающий на S-вход триггера 23, устанавливает его в единичное cocTOjome, Если в последующий момент времени поступает отрицательный импульс, то этот импульс проходит через открытый вентиль 24 на сборку 25, но не проходит через закрытый вентиль 26, По спаду этого импульса триггер 23 устанавливается в нулевое состо5шие. Если же при единичном состоянии триггера 23 поступает положительный импульс, то этот импульс проходит через открытый вентиль 27 на сборку 28, но не проходит через закрытый вентиль 29, По, спаду этого импульса триггер 23 своего состояния не изменяет. Таким образом, на выходе сборки 25 формируется последовательность импульсов (эпюра 3, фиг,3), состоящая иа чередующихся положительных и отрицатель ных импульсов. Импульсы, имеющие ту . же полярность, что и предыдущий, выде лены во вторую последовательность (эпюра и), которая формируется на выходе сборки 28, Первая последовательность кодирует все единицы кода, но в ней содержатся также ложные импульсы единиц (на эпюре а, фиг,3 вьшелены жирной линией). Импульсы второй последовательности кодируют триады нулей. Импульс из рой последовательности означает нуля не только в соответствуюшем

символьном интервале, но и в двух предьщуших символьных интервалах. Обе последовательности объединяются сборкой 30 и использукугся для синхронизации генератора тактовых импульсов 31. На эпюре к фиг, 3 показаны тактовые импульсы этого генератора.

Дальнейшая обработка сигнала заключается в Исключении из последовательности единиц ложных единиц. Импульсы едийиц устанавливают в единичное соотояние триггер 32, сброс этого трчт гера в нулевое состо1шие производится спадом тактового импульса. Информация с выхода триггера 32 сдвигается в гистре сдвига, включающем триггеры 33 34 и 35. Исключение ложных единиц производится установкой в нуль тригге,ра 34 импульсом нулей, поступающих с выхода сборки 28. Воспроизведенный код (эпюра л, фиг.З) выдается с выхода триггера 35.

Предлагаемый способ, сохраняя такие основные достоинства прототипа как возможность самосинхронизации при воспроизведении, высокую информационную емкость перепада намагниченности (1 бит/перепад), максимальный допуск на фазовые искажения (± О, 5 длительности символьного интервала), позволяет кроме того вести запись с перекрытием, что дает возможность примерно вдвое повысить плотность записи и соответственно повысить эффективность использования носителя.

СПОСОБ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ НА МАГНИТНЫЙ НОСИТЕЛЬ, при котором единицы кода записывают перепада ми намагниченности от одной полярности до другой, а нули перепадами намагниченности от значения, соответствующего одной из пол$фностей, до нулевого значения, а при воспроизведении восстанавливают нули кода по двум однополярным, следующим друг за другом, ик пульсам сигнала воспроизведения, а единицы кода - по чередованию разнополярных импульсов этого сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения плотности записи, пооледовательность нулей кода, содержа- . щую более трех , записьтают перепадами намагниченности от значения намагниченности одной из полярностей до нулевого значения, причем интервал между этими перепадами устанавливают i равным двум или трем символьным интервалам кода, а при записи одного или двух, нулей, находящихся между единицами кода, значение и полярность намагниченности носителя на этом шггервапе сохраняют неизменными.