Устройство для контроля ошибок канала магнитной записи-воспроизведения Советский патент 1984 года по МПК G11B27/36 

Изобретение (лчюситси к прибороетроению, а именно к технике .мапнгпюй записи, и может быть нснользовяно д.ля контроля ouniooK цифровой магнитной за и не и. Известно уетройетво для контроля ouni бок канала ма1нитной за 1иси-воснр(М1:-;веденения, содержандее первый регистр едвнга, первый и второй выходы которого соединены с входами иервого сумматора ио модулю два. а тактовый вход с В1 1ходом т;;ктово1Ч) ICператора и е тактовым входом каиала маг1 итпой записи-вое произведения, включенного между вторым выходом первого региетра едвига и информацнонным входом второго регистра едвига, тактовый вход которого еоединеп е тактоввгм выходом капала магнитной записи-вое 1роизведения, а первый и второй выходы - е входами вто)ого сумматора по моду.по два, и счетчик ошибок 1 . В эксп,1уатапии указанное уетройетво характеризуетея отеутетвпем режима как авто11ом 1ОЙ еамопроверки, так и комплексной и)оверки (|пл1кпиопирова1 ия его совлк-етпо е кана.юм маглштной запиеи-воепропзведепия и не позволяет сократить л,о мипи мал ыю возможной продол ж ительноеть трудоемкого нроцееса измерения верности за п и с п - в ос п ро из веден п я i н (о рм а ци и п р i нриемоедаточпглх, перподичееких и других испыта1-п-1ях аппаратуры магнитной запие. Иоеледнее связа1И) с тем, пто уетройетво не обеепечпнает возможпоети (.)не|)ативпо и точно убедиться, нан1П-1мер, в начале, а также в eept:;Unie п п)п окоп1;ан11и каждого, д;1птс,лы1()1() из-за евоей епецисЬичноетп, изMep(MiiiH в ejTcvTCTBHH сбоев при обработке им ,ла во время выде,1е1Н1я (jHHi6oK и в нормальной передаче епгнала кана.лом маг1 итпой заГ11;еи-военроизведения (уетройетво не реагнрует на но.лпое пропадание enina.ia ноепрои:5недеиия, которое может нроиз(.)Ггги но разным нр1лчпнам при жеетких исньггания а1Н1аратуры). Отеутствие такой возможностп ,;нуждает д.ля обеспечения пеобход -: и)й Bi icoKo; дост(5вериости копеч1лых рез льгато15 Koiri-ро.дя перепроверять данные конт оля, Мапболее б.лпзким по технической cvniHciCTH i; пред.лагаемому являетея уетройетво дтн коптро.ля он1ибок каиала магнитной за(ии:и-вое произведен ия, еодержа ni.ee не)вый peiTiCTp сдвига, первый и второй В1):ходы KOTOpoio еоединепы е входами первого сумматора по модулю два, а тактовьп вход е выходом тактовог-о генератора и е тактовым 1 ходом канала магнитной заниеп-воепр()изведе1пп1, включенного между вторым в|)1ходом первого регистра едвига и ипсЬормапионным входом второго региет)а едв1-ча, тактовый вход которого еоедннен е тактовым ввгходом канала магн1гтпой запие)-:-воеП1юизведе1п я и е первым входом элеме гга стробирова П1я, а первый и второй выходы - е входами sTopoixj сумматора ио модулю два, выход которого и информационный вход второго регистра сдвига соединены через третий еумматор по модулю два с вторым вх(}дом элемепта етробирования, выходом подключепного к ечетчику ошибок 2. Недостаток известного устройства заключается в неудовлетворительных эксплуатапиоппых характериетиках, Уетройетво не обеенечивает возможности оперативно н точно убедитьея в его работоснособности, в прохождении испытательного сигнала через канал магнитной записи-воспроизведения и в отсутствии погрешности при выделении им опиюок. В связи с тем, что уетрс йство не позволяет количественно оценить точность пр(зводимого измерения, при эксплуатации необходимо проводить дополнительные измерения для исключения возможной погрешности его работы еовмеетно с контролируемым каналом .магнитной записи-воспроизведе1 ия, которые значительно увеличивают и без того немалую продолжительность процесса измерения достоверности передачи каналом цифровых данных. Цель изобретения - сокращение времени контроля и повышение его точноети. Поставленная цель достигается те.м, что в устройство для контроля ошибок канала магнитной запиеи-воепроизведения, содержащее первый регистр сдвига, нервый и второй выходы которого соединены е входами нервого сум.матора по модулю два, а тактовь й вход с выходо.м тактового генератора и с тактовым входо.м канала магнитной записи-воспроизведения, включенного между вторым выходо.м первого регистра сдвига и ипформациоипы.м входом второго регистра сдвига, тактовый вход которого соединен с тактовым выходом канала .магнитной записи-воспроизведения и с первым входо.м элемепта етробирования, а первый и второй выходы - с входами второго еу.м.матора по модулю два, выход которого и информационный вход второго регистра сдвига соединены через третий сумматор по модулю два с вторым входом элемента етробирования, выходом подключенного к счетчику ошибок, введены донолнительный сумматор по .модулю два, включенный между выходом первого еумматора по модулю два и информаци(5нным входо.м первого региетра едвига, последовательно соединенные эле.мент И и триггер формирования сигналов ошибок, включеппые между выходо.м тактового генератора, и вторым входом дополнительного сумматора по модулю два, последовательно соединенные э.лемент ЗАПРЕТ и ечетчик тактов, включенные между вы.ходом эле.мента И и установочным входом триггера формирования сигнала ошибок, и последовательно соединенные элемент управления и триггер управления, пря.мы.м и инверсным выходами соединенный соответственно е гггорым входо.м элемента И и становочным

входом счетчика тактов, к выходу которого подключен блокирующий элемент ЗАПРЕТ.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство для контроля ошибок канала 1 магнитной записи-воспроизведения содержит тактовый генератор 2, первый 3 и второй 4 регистры сдвига, первый 5, второй 6, третий 7 и четвертый (дополнительный) 8 сумматоры по .модулю два, элемент 9 стробирования, счетчик 10 ошибок, элемент 11 управления (кнопочный переключатель), триггер 12 управления, элемент И 13, триггер 14 формирования сигнала ошибок, элемент ЗАПРЕТ 15 и счетчик 16 тактов.

Выход тактового генератора 2 соединен с тактовьЕМ входом регистра 3 сдвига, с тактовы.м входо.м канала 1 магнитной записивоспроизведения и с первы.м входо.м элемеьгта И 13. Информационный вход регистра 3 сдвига соединен с выходом сум.матора 8 по модулю два, один вход которого соединен с выходом триггера 14 фор.мирования сигнала ошибок, а другой вход - с выходом сумматора 5 по модулю два, входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами регистра 3 сдвига. Второй выход регистра 3 сдвига, кроме того, соединен с информационным входом канала 1 магнитной записи-воспроизведения, информационный выход которого соединен с информационным входом регистра 4 сдвига и с первым входом сумматора 7 по модулю два. Тактовый выход канала 1 магнитной записивоспроизведения соединен с первым входом элемента 9 стробирования и с тактовым входом регистра 4 сдвига, первый и второй выходы которого соединены с входами сумматора 6 по модулю два, выход которого соединен с вторым входом сумматора 7 по .модулю два, выход которого соединен с вторым входом элемента 9 стробирования.

Выход элемента 9 стробирования соединен с входом счетчика 10 ошибок. Выход элемента И 13 соединен с сигнальным входом элемента ЗАПРЕТ 15 и с информационны.м входом триггера 14 формирования сигнала ошибок. Выход эле.мента ЗАПРЕТ 15 соединен со счетным входом счетчика 16 тактов, выход которого соединен с установочным входом триггера 14 формирования сигнала ошибок и с блокирующим входом элемента ЗАПРЕТ 15. Первый и второй выходы элемента 11 управления соответственно соединены с установочными входа.ми триггера 12 управления, прямой (первый) выход которого соединен с вторым входом элемента И 13, а инверсный (второй) выход - с установочны.м (в нулевое состояние) входо.м счетчика 16 тактов.

Счетчик 10 ошибок выполнен с индикатором, а элемент 11 управления - в виде кнопочного переключателя (кнопки).

Предлагаемое устройство предназначено для оценки верности передачи информации

каналом цифровой магнитной записи-воспроизведения и работает слсд)Ю1цим образом.

При отсутствии сигнала логической «1 на выходе триггера 14 формирования сигнала ошибок сум.матор 8 по .модулю два пропускает выходной сигнал сумматора 5 по .модулю два на инфор.мационный в.чод регистра 3 сдвига без изменения (инверсии). Регистр сдвига 3 с логической обратной связью (через су.м.матор 5 по модулю два) образует генератор псевдослучайной последовательности, образуюший полино.м которого представляет собой неприводимый многочлен, например, типа

F().+x« + l.

Формируемая этим perj icTpoM 3 сдвига псевдослучайная последовательность си.мволов является последовательностью максимальной длипы (период , где п -

0 высшая степень образующего полинома) и описывается с.юдующим рекуррентн1 1м соотношением:

© i-fгде .X ---значения текун1его разряда последовательности;

5ф-операция суммирования по .модулю

два, осуществляемая сумматором 5 по модулю два.

Фор.мируем1 1Й регистром с логической обратной связью псевдослучайный сигнал является осповпым сигналом для пспытапнн

0 капала цифровой магнитной записи-воспроизведения, так как позволяет проводить контроль ошибок в хсловиях, статистически близких к реальным условиям работы канала. Псевдослучайная последовательпость дво ичпых сигналов в коде «Без возвращения к нулю (БВН) подается с выхода последнего (в данном примере седьмого) разряда регистра 3 сдвига на 1шформационный вход канала 1 магнитной записи-воснроизведения (дальше по тексту - капал 1). На такто0 вый вход капала 1 подается тактовая последовательность и.мпульсов, сопровождающая псевдослучайную последовательность симЕюла в коде БВН. Воспроизводимая псевдослучайная последовательность символов поступает в коде БВН с информационного вы5хода канала 1 на информационный вход регистра 4 сдвига и на один из входов сумматора 7 -по модулю два.

Регистр 4 сдвига идентичен регистру 3 сдвига, в частности, выполнен с такими же

0 выходами, какие использовапы в регистре 3 сдвига для организации логической обратпой связи. Для рассматриваемого примера регистр 4 сдвига имеет выходы niecToro и седьмого разрядов, которые подключены к входам сумматора 6 по модулю два.

5 С тактового выхода канала 1 поступает тактовая последовательность импульсов, сопровождающая воспроизводимую псевдослучайную последовательность, на тактовый

вход регистра 4 сдвига для обеспечения продвижения в нем информации и на один из входов элемента 9 стробирования для осуществления стробирования сигнала ошибок. поступающего на другой вход элемента 9 стробирования с выхода сумматора 7 по модулю два в коде БВН.

Обнаружение ошибок производится путем поэлементной проверки воспроизведенной псевдослучайной последовательности на соответствие алгоритму ее формирования регистром 3 сдвига.

Такая проверка основывается на контроле выполнения тождества

xi®xi-6 0,

которое вытекает из закона кодообразования сигнала регистром с логической обратной связью и Е ыполняется в случае безо1либочной передачи каналом 1 испытателыгои псевдослучайной последовательности. тождество реализуется с помоп|ыо сумматоров б и 7 по .модулю два, на входы которых поступают сигналы с информационного входа (xi), первого выхода (xi-g-) к второго выхода () регистра 4 сдвига.

При появлении на информационно.м входе регистра 4 сдвига оц ибочного символа на выходе су.мматора 7 по модулю два устанавливается высокий уровень нанряжепия логической «1 (невыполнение тож.аества), т. е. формируетсясигнал oaJH6KH. Вь1ходной сигнал ошибок сумматора 7 по модулю два стробируется на элементе 9 соответствующим импульсом тактового сигнала. Выходные импульсы ошибок элемента 9 стробирования подсчитываются счетчиком 10 ошибок. Общее количество ошибок иидип.ируется индикатором (не показап) счетчика 10 ошибок.

В предлагаемом устройстве, как и н известном, ошибки размножаются, так как каждый ошибочный символ фиксируется на входе регистра 4 сдвига и на его выхода.к, подключенных к входам сумматора 6 но модулю два. Однако, учитывая то, что одип.очные ошибки (т. е. ошибки, следующие с интервалом, npeiibiHjaioiuHM разрядность регистра 3 сдвига) имеют заранее известиы.й коэффициент размножения и являюгся характерными для кана.)1а с высокой достоверностью передачи информации, а также существенную простоту технической реализации и надежность работы нредлагае.мого устройства контроля онтибок одного канала. применение подобного устройства технически обосновано и экоиомически опра.вдапо, например, в многоканальной аппаратуре точной магнитной записи в составе ее встроенных веществ оперативного диагностического контроля.

Для улучшения эксплуатационных характеристик, в частности для обеспечения возможности на любом этапе (под|-отовительном, в начале, в середине или при окончании каждого отдельного измерения) из.мерения достоверности оперативно и точно убедиться в отсутствии сбоев в сов.местной работе устройст15а с испьггуемым капалом, а также в том, что отсутствие ошибок обусловлено в,1сокой достоверностью передачи информации канало.м, а не его неисправносTbio или неисправностью самого устройства, предлагаемое устройство содержит простые средства оперативного ввода определенного известного числа ошибок в подаваемую на

вход канала 1 контрольную псевдослучайную последовательность сн.мволов.

Для ввода 01нибок кратковременно нажи.мается кнопка (элемент управления) 11. При это.м переключается тригчер 12 управ..чения, в результате чего на его прямом выходе появляется сигнал, который отпирает элемент И 3 .аля прохождения через него тактовьгх имг1у,льсов с выхода тактового ieнератора 2, ;i на инверсном выходе триггера 12 управлеьия сигнал убнрается, благодаря

0 че.му снимается б.юкировка но хстановочному входу счетчика 16 тактов.

Счетчик 16 тактов юдсчитывает тактовые и.мпульс -,, поступающие на его счегный вход с выхода элемента И 13 через э.чемент 15 зан)сга. Первый .дной тактозлй и. э.1е 1ента И 13 переключает триггер 14 (|)0)мировапия силна.ча ошибок, выходной сигна.л которого при это.м поступает на соответствукнний вход сум.чиггора 8 но .моду./;1о два. loc:i( появ,ле1П1я си1ч-1ала ошибок на выходе тригчсра i4 схм.матор 8 по модулю ,1ва начинает инвертировать В1з1лодной сигнал су.мматора 5 К) ) два, пост)1тающий на инф(.|р: ;а и1ОН11ЫЙ вход peiiicTpa 3 сдви1а.

Ппие)тированный г,ь|.хо,1,ь;ой сигна; су.мматора 5 по моду.;по д;)а занисывается в регистр 3 сдвига, и нредстаи.чяет собой подряд следуюниге н коде БВН опибочные символы, HocKo..iijKy такой алгоритм (с инвертированием) образ1Л ания псевдослучайной нос.че.ювате.льностн не соответствует а.лгорит0 .viy декоднрования в регистре 4 сдви1а и сумматорах 6 и 7 по . ;|за. и такие, нроинверт ||;ова | н К, симво, ош; зафиксируют как О11П-|бочные.

Количество вводимых онл-бок задается счетчиком 16 тактов. Через заданн;ое число тактовьгк .ьсоБ (вводимых ошибок) на исходное состояние триггер 14 формирования сигна,ла он:ибох за1Н|)ает эле.мент ЗАПРЕТ 15. Ввод оп,;ибок заканчивается.

После о скания о11е{ атороУ1 кнопки 11

Q Tpi-iirep 2 у(1рав.. устаиав.и-н ается в исходное состояние. При этом загн рается элемент П 13. сбрасывается в нулевое состояние и б.локнруется в это.м состоянии счетчик 16 тактов.

Прогон конт|)о.льно1о количества ошибок

5 практически обеспечивает внз;/а; изацию ответов на ряд вопросов, связапных с метрологическим обеспечение. и экспл -ат;;ц ей устройства, а так.ке так;1м;| особенносгя.ми

процесса контроля ошибок канала цифровой магнитной записи-воспроизведения, как зависимость конечного результата контроля от текущего состояния канала и недопустимость даже одного сбоя в работе устройства. При прохождении сигнала через контролируемый канал (т. е. при наличии сигнала воспроизведения и пусть даже с не очень высокой достоверностью) и бессбойной работе регистрирующей части устройства счетчиком 10 ощибок будет зафиксировано число введенных ошибок. Вводимые рассмотренным образом (в цепь логической обработки связи регистра 3 записи) контрольные ошибки при выделении их регистром 4 воспроизведения и сумматорами 6 и 7 не размножаются. Поэтому сколько тактов псевдослучайной последовательности бьыо проинвертировано сумматором 8 по модулю два, столько контрольных ошибок и будет зафиксировано счетчиком 10. Это также является достоинством предлагаемого устройства.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в улучщении эксплуатационных характеристик устройства контроля ошибок канала цифровой магнитНОЙ записи-воспроизведения, достигнутом в результате осуществления возможности зондирующего прогона контрольного известного количества ошибок, оперативно вводимых в структуру испытательной псевдослучайной последовательности импульсов, через испытуемый канал и задающе-измерительные цепи устройства.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает значительное упрощение с одновременным повышением точности процесса подготовки контрольно-измерительной аппаратуры к работе и возможность оперативно и точно контролировать ее состояние в комплексе с испытуемой аппаратурой магнитной записи на любом этапе измерения верности. Последнее повышает надежность и объективность проводимых измерений, что в свою очередь, позволяет практически сократить без ухудшения достоверности выходных результатов необходимое для статистической оценки верности количество про0гонов магнитной ленты и, следовательно, продолжительность контрольных работ. В результате достигается снижение энергозатрат и сохранение технического ресурса дорогостоящих элементов лентопротяжного

5 механизма, напри.мер магнитных головок.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОШИБОК КАНАЛА МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ-ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ, содержащее первый регистр сдвига, первый и второй выходы которого соединены с входами первого сумматора по модулю два, а тактовый вход - с выходо.м тактового генератора и с тактовым входом канала магнитной записивоспроизведения, включенного между вторы.м выходо.м первого регистра сдвига и инфор.мационным входо.м второго регистра сдвига, тактовый вход которого соединен с тактовым выходо.м канала магнитной записивоспроизведения и с первым входом элемента стробирования, а первый и второй выходы - с входами второго сумматора по модулю два, выход которого и информационный вход второго регистра сдвига соединены через третий сумматор по модулю два с вторы.м входом эле.мента стробирования, выходом подключенного к счетчику ошибок, отличающееся тем, что, с целью сокра1цения времени контроля и повышения его точности, в него введены дополнительный сумматор по модулю два, включенный между выходом первого сумматора по модулю два и информационным входом первого регистра сдвига, последовательно соединенные элемент И и триггер формирования сигнала ошибок, включенные между выходом тактового генератора и вторым входом дополнительного сумматора по модулю два, последовательно соединенные элемент ЗАПРЕТ & и счетчик тактов, включенные .между входом (Л элемента И и установочным входом триггера формирования сигнала ошибок, и последовательно соединенные элемент управления и триггер управления, прямым и инверсным выходами соединенный соответственно с вторым входом элемента И и установочным входом счетчика тактов, к выходу которого подключен блокируюш.ий вход элемента З.ЛПРЕТ. 00 00