Способ воспроизведения магнитной записи фазомодулированных сигналов Советский патент 1984 года по МПК G11B5/09 

ZMI

О

4

эо

;о

30

vl

to

6 Изобретение относится к приборостроению, конкретнее к технике цифровой магнитной записи. Известен способ воспроизведения магнитной записи фазомодулированного сигнала, предусматривающий дифференцирование сигнала воспроиз ведения, усиление-ограничение его и выделение исходного кода и такто вых импульсов с использованием полученного сигнала, повторяющего по форме исходный сигнал записи LI Недостатком способа является трудность восстановления исходной формы сигнала воспроизведения с точностью, достаточной для надежного выделения кода и тактовых импульсов, что ограничивает допустимую плотность записи и достоверность воспроизведения информации. Наиболее близким к предлагаемом является способ воспроизведения фа зомодулированного сигн-ала, предус матривающий пороговое формирование сигнала воспроизведения и выделение кода информации и тактовой час тоты с использованием полученного сигнала, повторяющего по форме исходный сигнал записи t21. Недостатком известного способа является то, что наличие фазовых и амплитудных искажений, вызванных межсимвольной интергЬеренцией, а также специфическими помехами трак та записи-воспроизведения (паразитные амплитудная и частотная модуляции) , затрудняет восстановлени исходной Лор 1ы-сигнала записи и, как следствие, ограничивает допустимую плотность записи. Цель изобретения - повышение пл ности записи. Поставленная цель достигается т что согласно способу воспроизведения магнитной записи фазомодулированных сигналов, при котором осуще вляют пороговое формирование сигна ла воспроизведения и этот сигнал используют для выделения тактовой частоты, перед пороговым формирова нием производят подавление несущей во входном сигнале воспроизведения до уровня, меньшего, чем порог фор рования, а для выделения тактовой частоты производят фазовую модуляцию входного сигнала воспроизведен или его производной сигналом порог вого формирователя, выделяют основную гармонику полученного сигна ла, которую затем усиливают и oi- раничивают. В результате подавления несущей в сигнале воспроизведения получают сигнал, повторяющий по Форме дифференцированный сигнал воспроизведения при записи способом без возврата к нулю/ если при з аписи применялась абсолютная фазовая модуляция, или способом без возврата к нулю модифицированный, если при записи применялась относительная фазовая модуляция. Поэтому в. результате порогового Лормирования, при условии подавления несущей) до уровня, меньшего, чем порог формирования, полу :ается не фазомодулированный сигнал, повторяющий по форме исходный сигнал записи, как в известном устройстве, а непосредственно сигнал входной информации. Так как в предлагаемом устройстве нет необходимости восстанавливать исходную форму сигнала записи, фазовые искажения, возникающие вследствие межсимвольной интерференции и колебаний скорости носителя, не влияют на достоверность воспроизведения. Амплитудные искажения оказываются даже полезными, уменьшая требования к фильтру нижних частот. В результате появляется возможность повЕлшения плотности записи и достоверности воспроизведения информации . По предлагаемому способу тактовую частоту получают фазовой модуляцией сигнала воспроизведения или его производной сформированным кодом, выделением основной гармоники полученного сигнала с последукицим усилением-ограничением. На фиг.1 приведена схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 - эпюры, поясняющие работу устройства. Устройство воспроизведения (фиг.1) содержит воспроизводящую магнитную головку 1, предварительный усилитель 2, фильтр 3 нижних частот, пороговый элемент 4 - триггер Шмидта, выходную шину 5 информации, соединенные последовательно., и канал выделения тактовой частоты, в который Бходят также соединенные последовательно дифференциатор 6, фазовый модулятор 7, полосовой фильтр 8, усилитель-ограничитель 9 и выходная шина 10 тактовой частоты. Вход дифференциатора б соединен с .. . выходом предварительного усилителя 2, а второй вход фазового модулятора 7 подключен к выходу триггера Шмидта 4 . Пусть запись информахщи произведена, например, способом абсолютной фазовой модуляции (фиг.2, А-В), где изображены соответственно сигналы входной информаци) , тактовая частота и ток записи. Способ воспроизведения осуществляют следующим образом. Сигнал воспроизведения (фиг.2, Г) с воспроизводящей головки 1 усиливают предварительным усилителем 2 и подают на фильтр 3 нижних частот и далее на триггер Шмидта 4. Посредст вом фипьтра 3 нижних частот в сигна ле воспроизведения подавляют несущую до уровня, меньшего, чем порог формирования триггера Шмидта 4 (фиг.2, Д, штриховой линией показан порог формирования). Затем триггером гимидта 4 формируют код (фиг.2, Е) и подают его на выходную шину 5 информации. Для получения тактовой частоты усиленный сигнал воспроизведения с выхода предварительного усилителя 2 (фиг.2, Г) дифференцируют диф ференциатором 6. Продифференцированный сигнал (фиг.2, Ж) подвергаю фазовой модуляции посредством фазо вого модулятора 7, на второй вход которого подают сформированный код (фиг.2, Е) с выхода триггера Шмидта 4. Из сигнала, полученного в результате.фазовой модуляции (фиг.2, И), полосовым фильтром 8 выделяют тактовую частоту, т.е. основную гармонику полученного сиг нала (фиг.2, К), которую формируют усилителем-ограничителем 9. Полученный сигнал (фиг.2, Л) подают на выходную шину 10. Эпюры М, Н и П (фиг.2) поясняют работу устройства в случае получен тактовой Частоты путем фазовой модуляции сигнала воспроизведения. П этом исключается операция диЛферен ,цирования сигнала. Остальные операции выполняются как указано выше Из устройства воспроизведения (фйг.1) необходимо исключить днфференциатор б, а на фазовый модулятор 7 подают сигнал с выхода предварительного усилителя 2. Сиг нал с выхода фазового модулятора 7 показан на зпюре М (фиг.2). На эпюрах Н и П (фиг.2) показаны сигналы на выходах полосового фильтра 8 и усилителя-ограничителя 9. Частоту среза фильтра 3 нижних частот целесообразно выбирать равной половине частоты несущей. В это случае обеспечивается минимальное затухание на частоте in/2, переносящей основную энергию сигнала, подаваемого на пороговый формирователь, и максимальное подавление несущей. Наклон амплитудно-частотной характеристики должен быть не менее 10 дб/октава, что обеспечивает подавление несущей ниже порога фор- мирования, равного 1/3 амплитуды об наруживаемого сигнала. Применяя фильтры второго и третьего порядка, можно обеспечить наклон 1218 дБ/октава амплитудно-частотной характеристики. Необходимо учитывать при этом, что частотная характеристика тракта записи-воспроизведения имеет завал на верхних частотах, поэтому суммарное подавление несу- щей трактом записи-воспроизведения и фильтром нижних частот обычно больше 20 дБ. Порог формирования в задаче обнаружения импульсов должен выбираться между половиной амплитуды импульса и уровнем помех. На практике порог формирования обычно равен 1/3 амплитуды обнаруживаемого импульса. Отсюда следует, что несущая должна подавляться более чем на 10 дБ, причем, чем больше подавляется несущая, тем лучшеi Полосовой фильтр настраивается на частоту несущей, причем добротность фильтра желательно выбирать минимальной, чтобы обеспечить минимальное расхождение между кодом и тактовыми импульсами (при условии надежного выделения тактовых импульсов) . На практике полосовой фильтр должен иметь добротность от 2 до 10. Если тракт записи-воспроизведения вносит амплитудные искажения, требования к наклону амплитудночастотной характеристики фильтра нижних частот уменьшаются. Поскольку на запись по предлагаемому способу не влияют фазовые искажения, а амплитудные искажения оказываются даже полезными, элементы амплитудной и фазовой коррекции отсутствуют, что упрощает устройство воспроизведения. Более важным для предлагаемого способа является наличие задержки,.вносимой фильтром нижних частот, и дополнительной задержки, обусловленных формированием с порогом, отличным от нулевого. При относительно низких частотах несущей эта задержка практически не влияет на точность вьщеления информации и так- . товой частоты. Однако, с повышением частоты несущей этот сдьиг необходимо компенсировать, задерживая сигнал, подаваемый на вход фазового модулятора. Для этой цели можно рекомендовать фильтр нижних, частот с частотой среза, большей, чем частота несущей. За базовый объект для сравнения с предложенныи-может быть выбрано кассетное запоминающее устройство КРРВОО, в котором реализован извесный способ воспроизведения. В устройстве КРР800 плотность записи составляет 32 бит/мм, а достоверность воспроизведения 10.бит/сбой. предлагаемом устройстве, реализующем предложенный способ записи, беспечено воспроизведение информаии, записанной способом фазовой одуляции с прямоугольной несутдей.

при плотности записи 350 бит/мм и достоверности 10 бит/сбой 1

Добротность тракта записи-воспроизведения, определяемая как произведение плотности записи на десятичный логарифм достовеоности С 31, составляет для базового объекта 224, а для предлагаемого способа 1750. Исходя из добротности базового объекта можно оценить достоверность воспроизведения в баО О 1 О 1 1 О О 1 11 1 1 о

5 JTJTnJTJTJTJTJnLJ-LrUTJ-U-LTL

В

зовом объекте при плотности записи 350 бит/мм, она .составляет всего 10 бит/сбой.

Таким образом, при использовании предложенного способа обеспечивается технико-экономический эффект, заключающийся в том, что плотность записи может быть повышена в несколько раз по сравнению с базовым объектом без ухудшения достоверности.

г

д

ЛЛААЛЛлллА/

VlAA/VXAAAAAA/V

у/ -TUTJlJlJbnjaJTnTUT-n-rLr

СПОСОБ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ ФАЗОЖ)ДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, при котором осуществляют пороговое фо{ «{рование сигнала воспроизведения и этот сигнал используют для выделения тактовой частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения плотности записи; перед пороговым формированием .производят подавление несущей во входном сигнале воспроизведения до уровня, меньшего, чем порог формирования , а для выделения тактовой частоты производят Фазовую модуляцию входного сигнгша воспроизведения или его производной сигнале порогового формирователя, вьф(еляют основ- у ную гармонику полученного сигнала, i которую усиливают и ограничивают .

н oOA/XAAAAA/VVXA/V /7 (

фиг 2