Способ многоканальной записи частотно-импульсно-модулированных сигналов на магнитный носитель Советский патент 1983 года по МПК G11B5/02 

Изобретение относится к приборо: строению, в -частности к способам многоканальной записи частотно-импульсно-модулированных (ЧИМ) сигналов на магнитный носитель.

Известен способ магнитной записивоспроизведения, основанный на моду ляции и демодуляции переносчика сигнала, в котором с целью повышения помехоустойчивости каналов запис гвоспроизведения аппаратов магнитной записи в процессе.записи осуществляют динамическое управление параметрами записываемого модулированного сигнала в зависимости от. характеристик информационного входного сигнала l .

Одним из вариантов осуществления способа является устройство для записи сигналов на магнитный носитель., в котором производят наибглее близкие к предлагаемому сцособу операции усиление информационного сигнала, ег фильтрация и детектирование, дополнительное усиление результата детектирования, модуляция, несущего 1 олебани управление параметром модулированного сигнала, его усиление по мощности и запись на магнитный носитель. Эти операции позволяют улучшить отношение сигнал-помеха 2 3.

Однако объем регистрируемой информации при постоянной скорости движения магнитного носителя является недостаточным.

Цель изобретения - повышение эффективности использования магнитного носителя.

Поставленная цель достигается тем что согласно способу многоканальной записи ЧИМ сигналов на магнитный носитель, заключающемуся в усилении MiacTOTHoro информационного сигнала, его частотном детектировании последующей модуляции, усилении и записи на магнитный носитель, в каждом информационном канале сравнивают сигналы частотного детектирования в данном и других информационных каналах, по результатам сравнения фомируют сигнал разрешения, которым коммутируют сигнгш частот.ного детектирования на выход информационного канала, а в опорном канале суммируют сигналы частотного детектирования информационных каналов, запоминают максимальное значение результата суммирования на заданном временном интервале, и формируют первый сигнал управления, которым модулируют опорный сигнал несущей частоты, частоту которого далее делят и формируют второй сигнал управления для изменения скорости движения магнитного нс сителя, задерживают модулированные сигналы и первый сигнал .управления, с использованием последнего изменяют значение; несущей частоть эадергканкых 4oдyлкpoвaнныx сигналов в информационных кс1налах, последовательно кодируют максимальные значения результатоБ суммирован-ия и записывают их совместно с вторык управления иг. магнитный носитель,

Анализ значений частоты входного сигнала в каждом информационном канале, распознавание ког-деров инфор.мационных каналов f. в которых в текущие моменты времени наблюдаются максимальные значения час:.оты, нахождение на заданном временном интервале значения частоты наибольшего из мно- гих максимальЕ1ых значений позволяют определить необходиг-ъзе для регистрации значения скорости движения магнитного носите тя и значения несущей частоты модулировскчого сигнала, а специальновносимые задержки в модулированьшза сигнала и сигналы управления компенсируют запаздывание, вносимое системой регу.пиро.запия скоростью движения -:&г:-1Итного носителя. Выполняемое динамическоэ управление скоростью движения 1магнитного носителя в зависимости от спектра частот информационны:-: входных сигналов приводит при использовании ограяиченно-.го количества магнитного носителя к увеличению времени регистрации информации о быстроменяющихся процессах ,что, в свою очередь,- вызывает возрастание объема регистрируемой информа-цин на -том же носителе. Лпя получения в дальнейшем воспроизвеэденного результата записи предусмотрено кодирование максимальных значений час-тоты информационных сигналов и регистрации их совместно с опорнь м колебанием перед очередным измен€:ннем скорости движения магнитного носите:чя.

на фиг,1 приведена структурная схема устройства для осчтцествления предлагаемого способа; на фиг,2 - эпюры напряжений.

Устройство содержит вход 1 от источника информации И--последоЕательно соединенные с ним усилитель 2, ограничитель 3, ждущий мультивибратор 4 фильтр 5 нижних частот. Блоки 3-5 составлр1ют частотный детектор 6. К усилителю 2 подключена посг:едовательная цепь, состоящая из молулятора 7 кнформагдаонко.то кав:ала, преобразователя 8 период - код, первого блока 9 памяти и преобразователя 10 код-период. Блоки 8-10 составляют блок 11 задержки модулироза:чного сиг-нала. К выходу фильтра 5 ки;кних частот подключена пара шальвак цепь ,состоящая из первого 12 и второго 13 триггеров Шмидта. В устройстве ио пользуетс52 количество триггеров игмид-та, соогватствующее числу других информационных входов (на фиг.1 показаны два триггера Шмидта из c6irj.ero их количества). Выходы триггеров 12 и 13 Шмидта подключены к входагу схемы И 14. На фиг. 1 также показан i-ый вход 15 схем И 14 от тгмгге- ра Шмидта, имеющего i-ый номер и соответствующего i му информационному входу. Выход схемы И 14 подключен к управляющему входу аналогового ключа 16, сигнальный вход которого связан с выходом фильтра 5 нижних частот. Блоки 12-14 и 16 составляют блок 17 анализа частоты. В устройстве используется последовательная цепь,состоящая из первого делителя 1в частоты, первого усилителя 19 записи и первой головки 20 записи. Эта цепь совместно с усилителем 2, частотным детектором б, модулятором 7 информационного канала, блоком 11 задержки модулированного сигнала и блоком 17 анализа частоты составляют информационный канал 21 ( из общего числа инфopмaц}ioнныx каналов 21 в устройстве на фиг,1 показан только один )„ |Устройство,также содержит сумматор 22, своими входами подключенный к выходам аналоговых ключей 16, а входом - параллельно к входу формирователя 23 импульсов по максимут у входного сигнала и сигнальному входу преобразователя 24 аналог-цифра. .Выход формирователя 23 соединен с управляющим входом преобразователя 24 аналог-цифра, а выход последнего параллельно подключен к блоку 25 сравнения кодов и второму 26 паамяти. Выход второго блока 2 Пс1мяти связан с вторым входом блока 25 сравнения.кодов. Блоки 23-26 составляют блок 27 обработки, В устройстве выходы блока 25 сравнения кодов параллельно связаны через третий блок 28 памяти с входа ли преобразователя 29 цифра-аналог, выход которого через модулятор 30 опорного канала связан с вторым и третьим делителями 31 и 32 частоты. Второй делитель 31 частоты через блок кодирования 33 и второй усилитель 34 записи подключен к второй головке 35 записи, а выход третьего делителя 32 частоты совпадает с выходом 36 устройства. Параллельно к входам третьего блока 28 памяти подключен четвертый блок 37 памяти. CyMviaTop 22, блок 27 обработки, третий блок 28 памяти, преобразователь 29 цифра-аналог, модулятор 30,делители 31 и 32 частоты, блок кодирования 33, усилитель 34 записи, головка 35 записи, четвертый блок 37 памяти составляют опорный канал 38 „

В устройстве выходы 39 четвертого блока 37 naj-дяти подключены на вхды первых делителей 18 частоты, выходы 40 частотных, детекторов 6 к входам 41 cyt.iMaTOpa 22, а выходы 42 частотных детекторов других информационнкх каналов - к вторым входам триггерсЕ и.1мидта 12 и 13.

Способ осуществляется следующим образом.

Входной сигнал (фиг. 2of,fусиливается усилителем 2 и преобразуется на модуляторе 7 в информационную ЧИМ последовательность (фиг.2в . На

0 ограничителе 3 усиленный сигнал : преобразуется во вспомогательную импульсную последовательность (фиг.2г) Которая наждущем мультивибраторе 4 к фильтре 5 нижних частот детекти5руется. В блоке 17 анализа триггеры Шмидта 12 и 13 изменяют свое состоя.ние в зависимости от уровней сигналов с выходов частотных детекторов 6 информационных каналов 21. На- пер0вом триггере Шмидта 12 сравниваются уровни с выходов частотных детекторов 6 первого и второго ин-формационных каналов 21, а на втором триггере. Шмидта 13 - уровни с выходов частот.5ньк детекторов 6 первого и последнего информационных каналов 21. В случае наличия- в текущий момент времени в первом информационном канале (.фиг.2.(а) максимального значения частоты сиг0нала схема И 14 на.своих входах имеет сигналы разрешения и формирует на своем выходе сигнал коммутации (фиг.2в)аналоговогр ключа 16. Если в такуищй момент времени в каком-либо другом инфopa iaциoннoм канале (фиг. 2 5

5 значение частоты сигнала максимально, то на одном из входов дхемы И 14 появляется сигнал запрета и сигнал коммутации аналогс-зого ключа 16 на выходе схемы И 14 ае формируется.

0 Аналоговые к. 16 поочередно пропускают сигналы при мaкcи aлькых значениях частоты своих информационных сигналов на сумматор, с выхода которого (фиг.2е)они посту5пают в блок 27 обработки. Получая формирование по максимуму своих значений, аналоговый сигнал преобразуется формирователем 23 в последова-, ге.:-1ьность импульсов (фиг. 2 .), улравляю0ii.::.-ix темпом преобразования этого же аналогового сигнала в цифровой код ка преобразователе 24 аналгл -м лфра. На блоке 25 сравнения кодов с использованием второго блока 26 памяти

5

:-у1-даствляется определение и за- поминание на заданном временном интервале наибольшего значения из ряща максимальных значений частоты инфор- . мациокных сигналов.

0

С выход.1 блока 27 обработки значения цифровых кодов задерживаются третьим блоком 23 памяти, а затем ка преобразователе 29 цифра-аналог переводятся в уровни сигналов (фиг.23).

5 Уровни сигналов оказываются приведенными в соответствие с необходимо скоростью движения магнитного носителя и уже для управления ею на третьем блоке 28 памяти, преобразов теле 29 цифра-аналог, модуляторе 30 опорного канала и третьим делителе 32 частоты формируется управляющ ЧИМ последовательность ,(фиг.2 и), поступающая на выход 36 устройства. Цифровые коды с выхода блока 25 сравнения кодов и импульсная последовательность с выхода второго дели теля 31 частоты в блоке 33 кодирования преобразуются(Например, в широтно-импульсно-модулированной (ШИМ вид последовательности. Отработка системой регулирования воздействия управляющей ЧИМ последовательности с выхода 36 устройства осуществляется с запаздыванием и для соблюдения соответствия параметров инфор мационных сигналов текущей скорости движения магнитного носи-теля информационные ЧИМ последовательности получают задержку в блоках. 11 задер ни, а цифровые коды, управляющие коэффициентами деления в делителях 18 и 31 частоты, задерживаются в четвертом блоке 37 памяти. Регистрация задержанных информационных ЧИМ и опорной (например, ШИМ после довательностей импульсов (фиг. 2|) пр изводится усилителями 19 и 34 записи И головками 20 и 35 записи на переменной скорости движения. На фиг. 2 А покс1зан характер изменения скорости. Предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет увеличить объем регистрируемой информации о быстроменяющихся процессах при использовании ограниченного количества магнитного носителя. Кроме того, возможно увеличение времени регистрации информации при заданном частотном диапазоне регистрируемых процессов, и максимальных значений частоты информационных сигналов при ограниченном времени регистрации, а также согласование частотного диапазона информационных процессов и времени регистрации при записи результатов нескольких разнесенных во времени циклов измерений j. при этом количество магнитного носителя для различных режимов измерения расходуется пропорционально частотному спектру регистрируемых сигналов. Все это позволяет перейти к применению более малогабаритных лентопротяжных механизмов в системах измерения бЕЛСтроменяющихся процес Qs о сравнению с известными, рассчитанными на регистрацию процессов с неизменяемой скоростью движения магнитного носителя. В лентопротяжном механизме с непрерывно управляемой скоростью движения магнитного носителя режим получения сигнала управления скоростью движения магнитного носителя в зависимости от значений частоты сигналов информации позволяет получить экономию магнитного носителя в два раза по сравнению с известным устройством.

Г

Г

-k

Т

J

СПОСОБ МНОГОКАНАЛЬНОЙ ЗАПИСИ ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ НА МАГНИТНЫЙ НОСИТЕЛЬ, заключающийся в усилении частотного информационного сигнала, его частотном детектировании, последующей модуляции, усилении и записи на магнитный носитель, о т л и ющ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности использования магнитного носителя, в каждом информационном канале сравнивают сигналы частотного детектирования в данном и других информационных каналах, по результатам сравнения фор-. мируют сигнал разрешения, которым коммутируют сигнал частотного детектиров.ания на выход информационного канала, а в опорном канале суммируют сигналы частотного детектирования информационных каналов, запоминают максимальное значение результата суммирования на.заданном временном интервале и формируют первый сигнал управления, которым модулируют опорный сигнал несущей частоты, частоту которого далее делят и формирьтот второй сигнал управления для изменения скорости .движения магнитного носителя, задерживают модулированные сигналы и перQ « вый сигнал управления, с использованием последнего изменяют значение несущей частоты задержанных модулированных сигналов в информационных сигналах, последовательно кодируют максимальные значения результатов суммирования и записывают их совместно с вторым сигналом управления на магнитный но ситель. сл ел Oi со

:.j

k

33 30

32

,36

а

yVVVV / A/ V /VVLroO /X A/

г М I i I I i I I I 1 I I I iinililllltn

.-...™.

NA/vwvx

М1111И(((11ШШШ11Ш11111((|{|||1И11П11И11Ш1(1111111П11 (МПНШППШЖШШШШШИПППШИПППМПНШИПШ

Л

фиг.г