Способ многоканальной магнитной записи-воспроизведения аналоговой информации Советский патент 1983 года по МПК G11B5/00 G11B5/04 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к технике магнитной записи, и может быть использовано для записи - воспроизведения с высокой точностью.аналоговой информации в широкой полосе частот, поступающей одновременно -от нескольких независимых источников.

Известен способ записи - воспроизведения аналоговой информации, основанный на преобразовании аналоговых сигналов в цифровой код и записи последнего на магнитный носитель, который позволяет реализовать высокую точность преобразования и больший динамический диапазон записи - воспроизведенияС.

Однако способ позволяет производить одновременную запись -воспроиз ведение сигналов в реальном масштабе времени, поступающих одновременно от нескольких нeзaвиcи ftJx источни ков аналоговой информации.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, реализованный в многоканальном устройстве для магнитной записи и воспроизведения и заключающийся в коммутации сигналов различных каналов сигналами номера канала, записи сигналов информации и сигналов номера канала на разные дорожки магнитного носителя, а при воспроизведении - в дешифрации сигналов информации воспроизведеннЕлми сигналами номеров каналов и преобразовании их в аналоговую формуС2}.

Однако согласно известному спо,соЗу дискретизация сигналов, поступающих одновременно от различных источников, производится в различные моменты времени в соответствии с очередностью канала, что приводит к фазовому сдвигу воспроизводимыми сигналами, записанными от разных источников. Это увеличивает погрешность результата записи-воспроизведения. Кроме того, записываемые по такому способу сигнгшы подвержены влиянию паразитной амплитудной модуляции, возникающей в каналах записи-воспроизведения, что также увеличивает norpedJHocTb результата записи - воспроизведения.

Цель изобретения - уменьшение погрешности записи-воспроизведения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу многоканальной магнитной записи - воспрозведения аналоговой информации, заключающемуся в дискретизации сигналов различных каналов, записи выборок сигналов и записи информаии о номере канала на отдельной орожке магнитного носителя, а при оспроизведении в вьщелении сигнаов различньйх каналов и их фильтации, дискретизацию сигналов.каналов производят одновременно, полученные значения выборок сигналов каждого канала одновременно преобразуют в сигналы цифрового параллельного .кода, которые запоминают и после коммутации cигнaлa 1и номера канала поразрядно записывают на разные дорожки магнитного носителя зонами из равного числа значений выборок сигналов всех каналов, на отдельной дорожке магнитного носителя записывают сигналы номера зоны, сформированные из сигналов номера канала, а при воспроизведении из сигналов номера зоны формируют сигналы номера канала, которыми дешифрируют воспроизводимую информацию,запоминают ее и преобразуют в аналоговые сигналы, в процессе которого цифровую информацию из всех каналов выводят одновременно и с одинаковой частотой.

Способ осуществляют следующим образом.

Сигналы от разных источников одновременно дискретизируют и преобразуют в параллельный цифровой код. Получанные сигналы поразрядно запоминают впамяти каждого канала. Посколку процесс преобразования и запоминания происходит непрерывно, то поступающую в память информацию от разных каналов разносят во времени, используя для этого сдвиг информации в памяти каждого из каналов.

Затем информацию от разных источников коммутируют в усилители записи и головки записи для ка:ждого разряде. Коммутацию осуществляют по сигналам управления, представляемым номером источника в двоичном коде. При этом длительность сигналов управления выбирают так, чтобы коммутировать от любого из источников одинаковое число выборок, что позволяет осуществлять запись на носитель зон фиксированной длины. Однако разбиение информации на зоны, размещаемые на носитель, условно. Запись информации на носитель производят непрерывно, а номер зоны определяют по синалу номера зоны, который формируют из сигналов управления. При этом частота записи пропорциональна произве дению частоты временной дискретизации на число источников.

Формирование сигнала номера зоны из сигналов управления позволяет при большом числе источников осуществлять запись их HOMepojB на одной дорожке носителя. Сигнал номера зоны формируют, например в виде импульсов разной длины, привязанных во времени к началу зоны. При воспроизведении сигналы номера преобразуют в сигналы номера канала. По сигналам номера канала производят коммутацию воспроизведенной информации по каналам. Далее эту информацию запоминают и одновременно по всем каналам выводят на цифроаналоговые преобразователи. Вывод информации осуществляют пос ле того, как заполняется память во всех каналах. При этом объем и построение памяти выбирают так, что не происходит 1потери воспроизводимой информации и выведение информации из памяти в дифроаналогов.;,е преобразователи осуществляют с частотой, равной час тоте дискретизации. Величину фазовых сдвигов мезвду воспроизводимыми сигналами, записан ными от различных источников, определяют величиной фазовой неидентичности между преобразователями коданалог различных каналов, которая крайне мала. При выводе информации в цифровой форме для машинной обработки фазовая неидентичность между каналами практически отсутствует. Кроме того, цифровой код меньше подвержен влиянию паразитной амплиту ной модуляции, возникающей в процесс записи-воспроизведения. На фиг.1 и 2 изображено устройство , с помощью которого осуществляют способ. Оно состоит из источников 1 ин формации, соединенных с входами преобразователей 2 аналог-код, выходы каждого из разрядов которых подключены к входам регистров 3 сдвига (показаны по два разряда каждого из преобразователей 2 ), выходы которых подключены к выходам последовательно параллельных регистров 4, параллельные выходы которых связаны с паралле ными входами параллельно-последова.тельных регистров 5. Выходы регистров 5 соединены с и формационными входами коммутаторов выходы последних через усилители 7 записи подключены к входам 8 блока записи-воспроизведения информации н магнитный носитель (не показан). В устройстве имеется генератор 10 с выходом 11 частоты преобразования и выходом 12 тактовой частоты. Выход 11 генератора 10 подключен к пр .эбразователям 2, тактирующим входам регистров 3 и 4 и входу формиро вателя 13 сигналов номера канала. Выходы формирователя 13, число кото рых определяется числом разрядов двоичного кода, необходимых для пре ставления числа каналов, подключены к входам формирователя 14 номера зо ны, к управляющим входам коммутаторов 6 и управляющим входам дешифратора 15, информационный вход кото рого соединен с выходом 12 генератора 10. Выходы дешифратора 15, чис ло которых равно числу каналов, т.е числу источников 1, подключены к та тирующим входам регистров 5 соответствующих каналов и к формирователям 16 импульсов Установки в нуль регистров 5. Выходы формирователей 16 соединены с входами Установка в нуль регистров 5 и с формирователями 17 импульсов разрешения занесения информации в регистры 5 из регистров 4. Выходы формирователей 17 соединены с выходами разрешения занесения информации регистров 5 и с формирователями 18 импульсов Установка в нуль регистров 4. Выходы формиров.ателей 18 соединены с выходами Установка в нуль регистров 4. Выход формирователя 14 через отдельный усилитель 7 записи подключен к одному из выходов 8 блока 9 записи - воспроизведения. Усилители 19 воспроизведения (фиг.2) подключены к выходам 20 блока 9 записи-воспроизведения. Выходы усилителей 19 воспроизведения подключены к информационным входам дешифраторов 21. К выходу усилителя 19 воспроизведения сигнала номера зоны подключен формирователь 22 сигналов номера канала. Выходы, число которых равно числу каналов, дешифраторов 21 подключены к входам регистров 23 сдвига, выходы которых соединены с входами последовательно-параллельных регистров 24. Выходы формирователя 22 подключены к управляющим входам формирователя 25 тактовой частоты и к управляющим входам дешифраторов 21. Выход усилителя 19 воспроизведения сигнала номера зоны соединен с информационным входом формирователя 25. Выходы 26-28 формирователя 25 подключены к тактирующим входам регистров 23 и 24. Параллельные выходы регистров 24 соединены с параллельными входами регистров 29. Выход 28 формирователя 25 соединен с тактирующими входами регистров 23 и 24 последнего канала и с формирователем 30 импульсов Установки в нуль регистров 29. Выход формирователя 30 соединен с входом Установка в нуль регистров 29 и с входом формирователя 31 импульсов разрешения занесения информации из регистров 24 в регистры 29. Выход формирователя 31 соединен с входами разрешения занесения информации регистров 29 и формирователем 32 импульсов Установки в нуль регистров 24, выход которого подключен к входам Установка в нуль регистров 24, выход которого подключен к входам Установка в нуль регистров 24. Выход усилителя 19 воспроизведения сигнала номера зоны соединен с входом формирователя 33 сигнала тактовой частоты вывода информации, выход которого подключен к тактирующим входам регистj-pOB 29. ВьЕсоды регистров 29 соединены с входами соответствующих разрядов преобразователей 34 код-аналог, выходы которых через фильтры 35 нижних частот подключены к выходным клеммам 36 каждого канала. Устрюйство работает следующим образом. Аналоговая информация от различных источников 1 информации поступает на входы преобразователей 2 аналог-код, на выходе которых преобразуется в параллельной п -разрядный цифровой код. Выходы каждого разряда преобразователей 2 соединены с входами последовательных входных регистров 3 сдвига. Сдвиг информации в регистрах 3 осуществляет ся по сигналам частоты преобразования, поступающих с выхода 11 генератора 10. По этим же сигналам осуществляется преобразование информации в преобразователях 2 и сдвиг в последовательно-параллельных регистрах 4, последовательные входы которых соединены с выходами регист ров 3, Одновременно выход 11 генера торе 11 подк-пзочен к входу формирова теля 13 сигнала номера каналов, вып венному в виде делителей частоты. На выходах формирователя 13 обра гатся последовательности импульсов, представляющие собой номер канала в параллельном двоичном коде. Выход формирователя 13 подключены к управ ляющим входам дешифратора 15. На его сигнальный вход подана последовательность импульсов с выхода 12 генератора 10, частота следования которых равна произведению частоты сигналов дискретизации, поступающих с выхода 11 генератора 10 на число источников 1 информации. На выходах дешифратора 15 в разн моменты времени присутствуют сигналы с выхода 12 генератора 10, посту пающие на входы тактирования регистров 5. Объем регистров 5 выбран так, чтобы за время действия сигнала номера канала считать всю информацию из регистров 5 данного канала Выходы регистров 5 каждого разряда подключены через коммутаторы б к вх дам усилителей записи. Число коммут торов 6 равно числу разрядов цифрового кода, в который -преобразуется преобразователях 2 информация от ис точников 1, а количество информационных кодов в коммутаторах 6 равно числу источников 1. Управляющие входы коммутаторов б соединены с выходами формирователя 13 сигнала номера канала. На вре мя действия сигналов номера канала выходы регистров 5 каждого канала поочередно подключаются к входам усилителей 7 записи каждого разряда и записываются по отдельным дорожкам носителя в блоке 9 записи-воспроизведения. Запись информации от каждого источника 1 производится зонами фиксированной длины, содержащими равное для всех каналов число выборок, преобразованных в параллельный цифровой код. При этом информация на носителе располагается без промежутков и деление на зоны условно. Для определения номера канала, к которому принадлежит данная информация, ка носителе по отдельной дорожке записывается сигнал номера зоны, поступающий в отдельный усилитель 7 записи и записываемый по отдельной дорожке носителя блоком 9 записи-воспроизведения. Сигнал номера зоны формируется в формирователе 14 сигнала номера зоны из сигналов номера канала , поступающих в формирователь 14 от формирователя 13 в виде импульсов фиксированной длительности, различной для каждой зоны, что обеспечивает запись информации о номере канала по одной дорожке носителя. Формирователь 14 выполнен в виде преобразователя код-временного интервала. Наибольшая длительность сигнала номера зоны меньше длительности зоны фиксированной длины, одинаковой для всех каналов. По окончании действия сигнала номера данного конкретного канала по заднему фронту последнего импульса сигнала тактовой частоты, поступающего с одного из выходов дешифратора 15, формирователем 16 формируется короткий импульс, обнуляющий регистр 5, По заднему Фронту этого импульса формирователем 17 формируется следуюошй короткий импульс, разрешающий занесение инфОрмацкн, и регистра 4 в регистр 5, а по его заднему фронту формирователем 18 сЬоомируется короткий импульс, обнуляющий регистр 4. СуГФ арная длительность импульсов , формируемых формирователями 16-18 много меньше половиHbi тактового интервала. Регистр 4 освобоходается и принимает информацию, поступающую с регистра 3. Так как частота поступления информации в регистр 4 меньше з число источников 1 частоты считывания и. из регистров 5f равной тактовой частоте записи, то за время заполнения регистров 4 во всех каналах информация из регистров 5 всех каналов записывается на магнитный носитель. При воспроизведении информация, воспроизводимая блоком 9, с выходов 20 поступает в усих итед:и 19 воспроизведения, где формируемся в виде последовательности импульсов. С выходов усилителей 19 информация поступает на выходы дешифраторов 21. Число дешифраторов 21 равно числу разрядов цифрового кода, в который преобразуют информацию от источников 1 в преобразователях 2. Число выходов каждого из дешифраторов 21 равно числу источников 1 аналоговой информации. Выходы дешифраторов 21 соединены с входами последовательных регистров 23 сдвига. Усилители 19 под- ключены к входам регистров 23 по сигналам номера канала, которые формирует формирователь 22 из сигнала номера зоны, воспроизводимого усилителем 19 воспроизведения с дорожки номера зоны. По переднему фронту сигнала номера зоны и сигналам формирователя 22, выполненного в виде преобразователя длительность-код, формирователем 25 формируется тактовая частота, осуществляющая сдвиг информации в регистрах 23 и связанных с ними последовательно-параллельных регистрах 24. Формирователь 30 по заднему фронту последнего импульса последнего канала формирует короткий импульс, устанавливающий в нуль регистры 29. По его заднему фронту 14)Ормирователь 31 формирует короткий импульс, по которому происходит считывание информации из всех разрядов регистров 24. По его. заднему фронту формирователь 32 формирует следующий короткий импульс, обнуляющий регистры 24.. Информация из регистров 29 одновременно в последовательном коде выводится из соответствующих весу разряда входов преобразователей 34 код-аналог. Частота сдвига, по которой выводится информация из регистров 29, формируется формирователем 33. После выведения информации из регистров 29 они устанавливаются в нуль по сигналу, Формируемому в формирователе 30, и процесс повторяется. Регистры заполняются не одновременно во всех каналах, а поочередно.

Сдвиг информации в регистрах 23 и 24, т.е. ее занесение в регистры 23 и 24, осуществляется тактовыми импульсами частотой следования, превышающей тактовую частоту сигналов сдвига информации в регистрах 29 в число источников 1 аналоговой информации, но так как занесение инфор0 мации в регистры 23 и 24 происходит поочередно для каждого канала, а занесение и вывод информации из ре- гистров 29 одновременно, причем информация из регистров 29 выводится 5 постоянно,то сигналы на выходах преобразователей 34 код-аналог синфазны.

Число источников аналоговой информации определяется только разрешающей способностью канала цифровой Q магнитной записи, а точность ее передачи - числом разрядов цифрового кода, в который преобразуется аналоговая информация, т.е. числом дорожек записи-воспроизведения и досто5 верностью используемой аппаратуры магнитной записи.

Величина фазовой неидентичности на выходах 36 между воспроизводимыми сигналами, записанными от разных источников(Определяется только величиной фазовой неидентичности преобразователей 34 код-аналог и фильтров 35 низких частот, а она при одинаковой полосе пропускания крайне мала.

5 При выводе информации в цифровой форме с выходов преобразователей 34 фазовая неидентичность практически отсутствует, так как дискретизация сигналов от разных источников 0 производится одновременно, а при

воспроизведении цифровая информация выводится на преобразователи код-аналог также одновременно (без фазового сдвига )1

СПОСОБ МНОГОКАНАЛЬНОЙ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ-ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ АНАЛОГОВОЙ ИНФОРМАЦИИ, заключающийся в дискретизации сигналов различных каналоЬ записи выборок сигна лов и записи информации о номере ка нала на отдельной дорожке магнитног носителя, а при воспроизведении в в делении сигналов различных каналов сигналам номеров каналов и их филь рации , отличающийся тем, что, с целью уменьшения погреш ности записи-воспроизведения, дискретизацию сигналов каналов производят одновременно, полученные значения выборок сигналов каждого канала одновременно преобразуют в сигналы цифрового параллельного кода, которые запоминают и после разделения по сигналам номера канала поразрядно записывают на разные дорожки магнитного носителя зонами из равного числа значений выборок сигналов все сигналов, на отдельной дорожке носителя записывают сигналы номера зоны,, сформированные из сигналов номера канала, а при воспроизведении из сигналов номера зоны формируют сигналы номера канала, которыми дешифрируют воспроизводимую информацию, запоми.нают ее и преобразуют в аналоговые сигналы, в процессе которого цифровую информацию из всех каналов выводят одновременно с одинаковой частотой .