Устройство для воспроизведения частотно-модулированных сигналов Советский патент 1984 года по МПК G11B5/04 

Изобретение относится к магнитной записи, а именно к устройствам для воспроизведения частотно-модулированных сигналов.

Известно устройство для воспроизведения частотно-модулированных сигналов, содержащее каналы воспроизведения информационного сигнала и канал воспроизведения опорного сигнала, причем каналы воспроизведения информационного сигнала содержат, в каждом из них, последовательно соединенные формирователь импульсов, триггер и фильтр нижних частот, включенные между входной и выходной информационными шинами, последовательно соединенные упрайляемый генератор и делитель частоты включенные между выходом триггера и его вторым входом, а канал воспроизведения опорного сигнала содержит последовательно соединенные формирователь импульсов и частотный демодулятор, кроме того, содержит ключевой элемент, включенный между выходом формирователя импульсов и входом частотного демодулятора, блок обнаружения сигнала, включенный между входом формирователя импульсов и вторым входом ключевого элемента, генератор .импульсов, соединенный с третьим входом -ключевого элемента, при этом частотный демодулятор соединен со вторыми входами управляемых генераторов каналов воспроизведения информационных сигналов Cl

Известное устройство повышает качество воспроизведения частотномодулированной магнитной записи путем компенсации детонации, однако снижает информативность каналов записи и обладает недостаточной точностью компенсации детонации и недостаточной помехозащищенностью при вьтаданиях опорного сигнала.

Наиболее близким к изобретению является устройство для воспроизведения частотно-модулированных сигналов, содержащее входные и выходные шины по числу информационных каналов, первый из которых содержит формирователь импульсов и блок обнаружения сигнала, входы которых соединены со входной шиной этого же канала, а выходы подключены к входам ключевого элемента, генератор импульсов и последовательно соединенные триггер и фильтр нижних частот, а остальные информационные каналы.содержат, в каждом из них, последовательно соединенные формирователь импульсов, триггер и фильт нижних частот, включенные между входной и выходной информационными шинами, последовательно соединенные управляемый генератор и делитель частоты, включенные между выходом

триггера и его вторым входом, кроме того, устройство содержит в первом информационном канале вычитающий счетчик и суммирующий счетчик, счетные входы которых соединены с генератором импульсов, а выходы подключены соответственно к третьем входу ключевого элемента и к первому входу триггера, выходы которого подключены к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены со вторым входом триггера, причем выход первого элемента И соединен с выходной шиной этого же канала, выход второго элемента И подключен к установочным входам вычитающего и суммирующего счетчиков, а выход фильтра нижних частот соединен со вторыми- входами управляемых генераторов остальных информационных каналов 2 .

Известное устройство повышает информативность каналов записи путе формирования опорного сигнала, используемого для компенсации детонации, из cинxpoи fflyльcoв цифровой информации, а также повьш1ает достоверность воспроизведения информации при повышенной детонации лентопротяжных механизмов и при выпадении информации благодаря наличию постоянной пвдсинхронизации вычитающего и суммирующего счетчиков.

Однако известное устройство обладает недостаточной точностью компенсации детонации при колебаниях скорости перемещения магнитной ленты более, чем на 20-25%. При этом установочные импульсы с выхода суммирующего счетчика на первый вход триггера могут поступать с опережением кодовых при снижении скорости движения или с задержкой по отношению к второму си 1хроимпульсу при увеличении скорости. В обоих случаях нарушится работа триггера, связанного с фильтром нижних частот, на котором постоянная составляющая уровня детонации вьщелится с недопустимо большей погрешностью.

Цель изобретения - повышение точности компенсации детонации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для воспроизведения частотно-модулированных сигналов , содержащее входные и выходные шины по числу каналов воспроизведения, первый из которых содержит первый формирователь импульсов и блок обнаружения сигнала, входы которых подключены ко входной шине, выходы - к первому и второму входам ключа, второй формирователь импульсов, включенный между выходом ключа и первым входом триггера, соединенным с одними из входов первого и второго элементов И, другие входы которых соединены соответственно

с первым и вторым выходами триггера выход первого элемента И - с выходной шиной, генератор импульсов, первый вычитающий счетчик, суммирующий счетчик и фильтр нижних частот, каждый из остальных каналов содержит последовательно соединенные входную шину, формирователь, триггер, фильтр нижних частот и выходную шину, последовательно соединенные управляемый генератор и делитель частоты, включенные между выходом триггера и его вторым входом, при этом второй вход управляемого генератора соединен с выходом фильтра нижних частот первого канала, в первый канал введены последовательно соединенные первый делител частоты, третий элемент И, второй вычитающий счетчик и первая схема совпадения, включенные между выходом генератора импульсов и вторым входом триггера, последовательно соединенные управляющая шина, четвертый элемент И и элемент ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу второго элемента И и через третий формирователь импульсов ко входу фильтра нижних частот, а выход - к управляющим входам первого и второго вычитающих счетчиков и через элемент задержки к установочному входу суммирующего счетчика счетный вход которого соединен со счетным входом первого вычитающего счетчика и через второй делитель частоты - с выходом генератора импульсов, вторая схема совпадения, включенная между выходами первого вычитающего счетчика и третьим входом ключа, выходы суммирующего счетчика соединены со входами записи первого и второго вычитающих счетчиков, а другие входы третьего и четвертого лементов И подключены соответственно к первым выходу и входу триггера.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для воспроизведения частотно-модулированных сигналов; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для воспроизведения частотно-модулированной магнитной записи содержит входные 1 и выходные 2 шины по числу информационных каналов 3 и 4, первый из которых содержит первый формирователь 5 импульсов и блок 6 обнаружения сигнала, входы которых соединены с входной шиной 1 этого же канала 3, а выходы подключены ко входам ключа 7, второй формирователь 8 импульсов, включенный между выходом ключа 7 и вторыми входами триггера 9 и первого и второго элементов И 10 и 11, первые входы котораос соединены соответственно с первьм и

вторым выходами триггера 9, выход первого элемента И 10 соединен с выходной шиной 2, генератор 12 импульсов, вычитающий счетчик 13, суммирующий счетчик 14 и фильтр 15 5 нижних частот, остальные информационные каналы 4 содержат, в каждом из них, последовательно соединенные формирователь 16 импульсов, триггер 17 и фильтр 18 нижних частот,

Q включенные между входной и выходной информационными шинами 1 и 2, последовательно соединенные управляемый генератор 19 и делитель 20 частоты, включенные между выходом

с триггера 17 и его вторым входом, при этом выход фильтра 15 первого информационного канала 3 соединен с вторыми входами управляемых генераторов 19 остальных информационных каналов 4; кроме того, предлагае мое устройство содержит в первом информационном канале 3 последовательно соединенные первый делитель 21 частоты, третий элемент И 22, второй вычитающий счетчик 23, схему

5 24 совпадения, включенные между выходом генератора 12 импульсов и первым входом триггера 9, последовательно соединенные четвертый элемент И 25, элемент ИЛИ 26, эле0 мент 27 задержки, включенные между выходом второго формирователя 8 импульсов и установочным входом суммирующего счетчика 14,- второй делитель 28 частоты, включенный между

5 выходом генератора 12 импульсов

и счетными входами первого вычитающего счетчика 13 и суммирующего счетчика 14, вторую схему 29 совпадения, соединяющую выходы первого

п вычитающего счетчика 13 с третьим входом ключа 7, третий формирователь 30 импульсов, включенный между выходом второго элемента И 11 и входом фильтра 15 нижних частот, управляющую шину 31, подключенную к второму входу четвертого элемента И 25; кроме того, первый выход триггера 9 соединен со вторым входом третьего элемента И 22, выходы суммируклдего счетчика 14 соединены

0 с входами записи первого и второго вычитандаих счетчиков 13 и 23, управляющие записью входы которых объединены с выходами элемента ИЛИ 26, второй вход которого под5 ключей к выходу второго элемента И 11 .

Пояснения к диаграммам на фиг.2: эпюра с( - входная информация после второго формирователя 8 импульсов, содержащая

0во временном интервале

. одни синхроимпульсы, а в интервале синхроимпульсы с импульсами кода времени или цифро5 вой информацией;

эпюра 5,- потенциал на управляющей шине 31, открывающий во временном интервале I четвертый элемент И 25, эпюра Б - импульсная последовательность на выходе четвертог элемента Н 25; эпюра г - набор кода на триггерах

суммирующего счетчика 14; эпюра Э - процесс считывания кода

на триггерах второго вы читающего счетчика 23; эпюра е - изменение потенциала

на первом выходе триггера 9;

эпюра - импульсная последовательность на выходе второго элемента Н 11,эпюра и - импульсная последовательность на выходе элемента ИЛИ 2б

эпюра к - задержанные импульсы на выходе линии задержки 27; эпюра л - кодовые импульсы, поступающие с выхода первого элемента И 10 на выходную шину 2. Во временном интервале отдельные синхроимпульсы воспринимаются устройством как кодовые импульсы; в интервале 4 g работа устройства застабилизировалась и на выходной шине 2 присутствуют только кодовые импульсы;

1эпюра м - нормированные по длительности синхроимпульсы на входе фильтра 15 нижних частот,эпюра Н .- управляющее напряжение

на выходе фильтра 15 нижних частот, пропорциональное величине детонации. Устройство работает следующим образом.

Информационные сигналы, воспроизведенные с магнитного носителя, с входныхшин 1 через формирователи 16 импульсов поступают на запуск триггеров 17, формирующих сигналы, длительность которых пропорциональна скорости движения магнитного носителя. Сигнал с выхода триггеров 17 через фильтры 18 нижних частот поступает на выходные шины 2 информационных каналов 4, а также поступает на запускающий вход управляемых генераторов 19.

При изменении скорости движения магнитного носителя сигнал с выхода управляемых генераторов 19 через делители 20 частоты изменяет длительность выходного сигнала триггера 17.

Для компенсации детонации из воспроизведенной информации в первом информационном канале 3 выделяют

синхронизирующие (СП) на выходе второго элемента И 11, которые сначала нормируются по длительности третьим формирователем 30 импульсов, а затем подаются на фильтр 15 нижних частот, с которого на вторые входы управляемых генераторов 19 подается сигнал, несущий информацию об изменении скорости движения магнитного носителя, вызывающий соответствующее изменение длительности выходных импульсов управления генераторов 19, что обеспечивает компенсацию влияния детонации.

Процесс достоверного разделения СИ и кодовых импульсов производится в первом информационном канале 3 при циклической работе кольца, содержащего триггер 9, второй элемент И 11, элемент ИЛИ 26, элемент

27задержки, суммирующий счетчик 14, второй вычитающий счетчик 23, схему 24 совпадения, сое,пиненную с первым входом триггера 9. При этом входная информация на кольцо подается с входной шины 1 через формирователь 5 импульсов, ключевой элемент 7, второй формирователь 8, формирующий короткие импульсы (фиг. 2(3 )с малой длительностью фронтов, а запускающая частота на счетчики 14 и 23 подается с генератора 12 импульсов через делители

28и 21, коэффициенты деления которых относятся как 4/3. Причем выход делителя 21 частоты соединен с втоPb3vi вычитающим счетчиком 23 через третий элемент И 22, управление которыК1 осуществляет сигнал, снимаемый с первого выхода триггера 9.

Суммирующий счетчик 14 производит измерение периода следования СИ (фиг. 2г/, затем эта информация по сигналу с элемента ИЛИ 26 (фиг, 2и I переписывается в вычитающие счетчики 13 и 23, в которых в следующем периоде производится ее считывание. Сигналом СИ (фиг. 2ц задержанным элемен ом 27 задержки, . обнуляется суммирующий счетчик 14 (фиг. 2 г ).

Считывание информации из вычитающего счетчика 13 производится одной частотой, которой производится згшуск суммирующего счетчика 14, поэтому на выходе второй схемы 29 совпадения, в момент обнуления первого вычитающего счетчика 13, присутствуют импульсы, соответствующие импульсам на выходе элемента ИЛИ 26

Следовательно, на третий вход ключа 7 поступает последовательност импульсов с частотой и фазой, соответствующей входным синхроимпульсам которыми осуществляется подстановка при выпадении сигнала в первом информационном канале 3.

Считывание информации из второго вычитающего счетчика 23 производится в 4/3 раза быстрее (фиг. 2), поэтому по сигналу с выхода первой схемы 24 совпадения через 3/4 Т/Т период следования СИ (после начала считывания триггер 9 примет состояние (фиг. 2е, точка t,) Р котором первый и третий элементы И 10 и 22 закроются, и откроется второй элемент И 11. Восстановление состояния триггера 9 производится згщним фронтом импульсов, поступающих на его первый вход (фиг. 2а).

Для исключения пропуска синхроимпульсов (фиг. 2) во временном интервале , во время воспроизведения участка магнитной записи, на котором записаны одни синхроимпульсы фиг. 2а в интервале ), с управляющей подается разрешающий потенциал 5 для прохождения сформированных синхроимпульсов IS через четвертый элемент И 25, элемент ИЛИ 26 на управляющие входы счетчиков 13, 23 и 14 независимо от состояния тригх ера 9.

Первым задержанным синхроимпульсом суммирующий счетчик 14 обнуляется (фиг. 2 интервал В момент прихода следующего синхроимпулса производится перезапись в вычитающие счетчики 13 и 23 кода, набранного в суммирующем счетчике 14. После этого снимается потенциал с управляющей шины 31, потому что на выходе первой схемы 24 совпадени через 3/4 Т появится сигнал, которы изменив состояние триггера 9, обеспечит прохождение последующего синхроимпульса через второй элемент И 11.

Формирование разрешающего потенциала может производиться с помощью кнопки от программного устройства в период, когда идет участок записи с СИ (обычно в начале ленты

Установившийся режим, при котором проходит достоверное разделение с выводом на выходную шину кодовых импульсов, а на вход фильтра 15 нижних частот пронормированных синхроимпульсов (фиг. 2 во временном интервале

Использование предлагаемого устройства для воспроизведения частотнмодулированных сигналов позволяет довести информативность многоканальных систем магнитной записи до 100% повысить точность компенсации детонации при выпадении входной инфор

мации путем обеспечения постоянной фазовой и частотной привязки подставляемых импульсов к входным синхроимпульсам СИ.

По сравнению с известным устройством предлагаемое устройство позволяет расширить допуски на детонацию входной информации. Для известного устройства максимально допустимое измерение скорости перемещения магнитной ленты при записи и воспро0изведении даже для идеального случая не должно превышать 25%. В противном случае нарушается процесс достоверного разделения и резко падает точность компенсации детона5ции.

В предлагаемом устройстве способ разделения информации отличается от известного и заключается в следующем:

0

- измеряется каждый период следования СИ, после этого значение периода укорачивается на 1/4 и накладывается на следующий. Если следующий период не окажется короче или

5 длиннее предыдущего на 1/4 т.е.

(Т..-Т2 ) 1/4 Т.

если

то произвоА 2 I 1

дится достоверное выделение синхроимпульсов , где Т VJ - первый период следования СИ, Т - следующий за

0 первым период следования СИ/,

Поэтому для предлагаемого устройства не важно, при какой скорости записывается и при какой воспроизводится информация, а это значительно расширяет допуск на детонацию.

Кроме того, предлагаемое устройство имеет значительно большую точность компенсации детонации при наличии выпадения информации в кангше, из которого формируется компенсационный сигнал.

В известном устройстве подстановка импульсов взамен выпавших СИ ведется импульсами с постоянной частотой, соответствующей номикальнсвйу значению.,

При увеличении разнищл между ско-. ростями записи и воспроизведения растет отличие частоты следования подставляемых импульсов от частоты

0 воспроизводимых синхроимпульсов, что значительно снижает точность компенсации.

В предлагаемом устройстве производится постоянное отслеживание частоты следования синхроимпульсов входной информации с соответствующей коррекцией фазы и частоты подставляемых импульсов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее входные и выходные шины по числу каналов воспроизве дения, первый из которых содержит первый формирователь импульсов и блок обнаружения сигнала, входы которых подключены ко входной шине, выходы - к первому и второму входам ключа, второй формирователь импульсов, включенный между выходом ключа и первым входом триггера, соединенным с одним из входов первого и второго элементов И, другие входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами триггера, выход первого элемента И с выходной шиной, генератор импульсов, первый вычитающий счетчик, суммирующий счетчик и фильтр нижних частот, каждый из остальных каналов содержит последовательно соединенные входную шину, формирователь, триггер, фильтр нижних частот и выходную шину, последовательно соединенные управляемый генератор и делитель частоты, включенные между выходом триггера и его вторым входом, при этом второй вход управляемого генератора соединен с выходом фильтра нижних частот первого канала, отличающееся тем, что, с целью повышечия точности компенсации детонации, в первый анал введены последовательно Соединенные первый делитель частоты, третий элемент И, второй вычитающий счетчик и первая схема совпадения, включенные между выходом генератора импульсов и вторым входом триггера, последовательно соедин енные управляющая шина, четвертый элемент Н и элемент ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу второго элемента И и через (Л третий формирователь импульсов - ко входу фильтра нижних частот, а выход - к управляющим входам первого и второго вычитающих счетчиков и через элемент задержки к установочному входу суммирующего счетчика, счетный вход которого соединен со счетным входом первого вычитающего vl счетчика и через второй делитель частоты - с выходом генератора импуль01 сов, вторая схема совпадения, вклюсо ченная между выxoдa ш первого вычитающего счетчика и третьим входом ключа, выходы суммирующего счетчика соединены со входами записи первого и второго вычитающих счетчиков, а другие входы третьего и четвертого элементов и подключены соответственно к первым выходу и входу триггера.