Устройство коррекции временных искажений воспроизведенных самосинхронизирующихся сигналов Советский патент 1984 года по МПК G11B5/02 G11B5/09 

входом второго триггера и с установочным входом блока детектирования, выходы первого и второго триггеров подключены к управляющим входам мультиплексора, три параллельных выхода старших разрядов регистра сдвига соединены с информационными входами мультиплексора и с входами четвертого элемента ИЛИ-НЕ) выход которого подключен к синхровходам.первого и второго триггеров, а выход мульти плексора подключен к вьЬсодной информационной шине.

2. Устройство по л.1, отличающееся тем, что блок детектирования содержит одновибратор, два триггера и два двухразрядных регистра сдвига, причем информациой23050

ный вход этого блока соединен с объединенными синхровходами первого и второго триггеров, синхровход этого блока подключен к входу одновибратора и к информационному входу второго триггера, дополнительный синхровход блока детектирования соединен с синхровходами первого и второго двухразрядных регистров сдвига, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами блока детектирования, установочный вход которого соединен с нулевым установочным входом первого триггера, инверсный выход первого триггера и прямой вькод второго триггера подключены соответственно к информационным входам первого и второго двухразрядных регистров сдвига,

1. УСТРОЙСТВО КОРРЕКЦИИ ВРЕМЕННЫХ ИСКАЖЕНИЯ ВОСПРОИЗВЕДЕННЫХ САМОСИНХРОНИЗИРУЩИХСЯ СИГНАЛОВ, содержащее последовательно соединенные магнитную головку, усилитель, дифференцирующую цепь и формирователь, а также управляемый генератор, счетчик и регистр сдвига, отличаюИ е ее я тем, что, с целью обеспе.чения верности результата воспроизведения за счет повышения точности и помехоустойчивости устройства при коррекции временных искажений, в него введены трехтактный распределитель импульсов, второй и третий счетчики, первый, второй и третий одновибраторы, блок детектирования, первый, второй и третий вычитатели, первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ-НЕ, блок анализа, первый и второй триггеры и мультиплексор, причем выход формирователя соединен с информационнь входом блока детектирования и входом регистра сдвига, а также с входами второго одновибратора и трехтактного распределителя импульсов, выходы которого подключены соответственно к управляющим входам первого, второго и третьего счетчиков и к управляющим входам блока анализа, выход управляемого генератора соединен с синхро входом блока детектирования и синхровходом регистра сдвига, а через первый одновибратор - с объединенными счетными входами первого, второго и третьего счетчиков, выход второго одновибратора подключен к синхровходу блока анализа, к дополнительному синхровходу блока детектирования и к входу третьего одновибратора, выход которого подключен к объединенным установочным входам первого, второго и третьего счетчиков, к входам уменьшаемого и вычитаемого перво9 го вычитателя подключены соответственно выходы первого и второго счетчиков, второго вычитателя - выходы второго и третьего счетчиков, третьего вычитателя - выходы третье го и первого счетчиков, кроме того, выход старшего разряда каждого счетчика соединен с соответствующим разрядом входа блока анализа, информационные выходы первого, второго и третьего вычитателей подключены к входам соответственно первого, второго и третьего элементов ИЛИ-НЕ, выходы которых соединены с информационными входами блока анализа, соответствующие знаковые входы которого связаны со знаковыми выходами первого, второго и третьего вычита,телей, первый и второй выходы блока детектирования подключены к перво му и второму дополнительным управляющим входам блока анализа, а его первый, второй и третий выходы соединены соответственно с информационными входами первого триггера, с

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам магнитной записи, и может использоваться в вычислительной технике, в частности в эапоминако их устройствах на движущемся носителе магнитной записи.

Известно устройство коррек1щи временных искажений считываемых импульсов, содержащее четыре сдвигающих регистра, две схемы сравнения, коммутатор и элемент ИЛИ С1 .

Однако это устройство позволяет воспроизводить информацию, записанную только двухинтервальным способом причем значения временных искажений в воспроизведенном сигнале не должны превышать 25% от окна детектирования.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, реализующее способ воспроизведения данных с Носителя магнитной записи, содержащее магнитную головку, управляемый генератор, усилитель, дифференцирующую цепь, формирователь, две схемы измерения временных ийтервалов, схему сравнения, счетчик, регистр, причем магнитная головка соединена с входом усилителя, выход которого подключен к дифференцирующей цепи, которая соединена с формирователем, выход формирователя подключен к счетчику, к регистру сдвига и к входам схем измерения временных интервалов, выходы которых соединены со схемой срайнения, выходы схемы сравнения соединены со счетчиком, выходы которого Подключены к регистру t1j.

Недостатком известного устройства является необходимость точного измерения временных интервалов, об- разуёмьпс моментами пересечения воспроизведенного сигнала базовой линии и последукнцим моментом появления экстремального значения этого сигнала, кроме того, известное устройство имеет повьшенную чувствительность к помехам, вызывающим смещение нулевого уровня, что снижает верность результата воспроизведения .

Цель изобретения - обеспечение верности результата воспроизведения за счет повьшения точности и помехоустойчивости устройства при коррекции временных искажений воспроизведенных сигналов,

Поставленная цель достигается тем, что в устройство коррекции временных искажений воспроизведенных

самосинхронизирующихс.я сигналов, содержащее последовательно соединенные магнитную головку, усилитель, дифференцирующую цепь и формирователь, а также управляемый генератор счетчик и регистр сдвига, введены трехтактный распределитель импульсов, второй и третий счетчики, первый, второй и третий одновибраторы, блок детектирования, первый, второй и третий вычитатели, первый, второй третий и четвертый элементы ИЛИ-НЕ, блок анализа, первый и второй триггеры и мультиплексор, причем выход формирователя соединен с информацион ным входом блока детектирования и входом регистра сдвига, а также с входами второго одновибратора и , трехтактного распределителя импульсов, выходы которого подключены соответственно к управляющим входам первого, второго и третьего счетчиков и к управляющим входам блока анализа, выход управляемого генератора соединен с синхровходом блока детектирования и синхровходом регистра сдвига, а через первый одновибратор с объединенными счетными входами первого, второго и третьего счетчиков, выход второго одновибратора подключен к синхровходу блока анализа, к дополнительному синхровходу блока детектирования и к входу третьго одновибратора, выход которого подключен к объединенным установочным входам первого, второго и третьего счетчиков, к входам уменьшаемого и вычитаемого первого вычитателя подключены соответственйо выхода первого и второго счетчиков, второго вычитателя - выкоды второго и третьего счетчиков, третьего вычитателя - выходы третьего и первого счетчиков, кроме того, выход старшего разряда каждого счетчика соединен с соответствзпощим разрядом входа блока анализа, информационные выходы первого, второго и третьего вычитателей подключены к входам соответственно первого, второго и третьего элементов ИЛИ-НЕ, выходы которых соединены с информационными входами блока анализа, соответствующие знаковые входы которого связаны со знаковы1 и выходами первого, второго и третьего вычитателей, первый и второй выходы блока детектирования подключены к первому и второму дополнительным управляющим входам блока анализа, а его первый, второй и третий выходы соединены соответственно с информационными входами первого триггера, с входом второго триггера и с установочным входом блока детектирования, выходы первого и второго триггеров подключены к управляющим входам мультиплексора, три параллельных выхода старщих разрядов регистра сдвига соединены с информационными входами мультиплексора и с входами четвертого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к синхровходам первого и второго триггеров, а выход мультиплексора подключен к информационной шине.

Кроме того, блок детектирования содержит одновибратор, два триггера и два двухразрядных регистра сдвига, причем информационный вход этого блок соединен с объединенными синхровходами первого и второго триггеров, синхровход этого блока подключен к входу одновибратора и информационному входу второго триггера, дополнительный синхровход блока детектирования соединен с синхровходами первого и второго двухразрядных регистров сдвига, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами блока детектирования, установочный вход которого соединен с нулевым установочным входом первого триггера, инверсный выход первого триггера и прямой выход второго триггера подключены соответственно к информационным входам первого и второго двухразрядных регистров сдвига.

На фиг.1 показана структурная схема предлагаемого устройства; на. фиг.2 - блок детектирования; на фиг.Зблок анализа; на фиг.4-6 - эпюры ,сигналов, поясняющие работу устройства и блока детектирования.

Устройство (фиг.1) содержит последовательно соединенные магнитную головку 1, усилитель 2, дифференцирующую цепь 3 и формирователь 4, а также управляемый генератор 5, первый 6, второй 7 и третий 8 одновибраторы, трехтактный распределитель 9 импульсов, первый 10, второй 11 и третий 12 счетчики, блок 13 детектирования, первый 14, второй 15 и третий 16 вычитатели, первый 17, второй 18, третий 19 и четвертый 20 элементы Ш1И-НЕ регистр 21 сдвига, блок 22 анализа. первый триггер 23, второй триггер 24 и мультиплексор 25. Блок 13 детектирования (фиг.2) содержит одновибратор 26, первый и второй триггеры .27 и 28, первый и второй двухразрядные регистры 29 и 30 сдвига,информационный вход 31,дополнительный синхровход 32 ,синхровход t 33,установочный вход 34,первый и второй выхо(ы 35 и 36. . Блок 13 детектирования имеет следующие внутренние соединения. Информационный вход 31 соединен с сиихровходами триггеров 27 и 28, дополнительный синхровход 32 - с синхровход ми регистров 29 и 30 сдвига, Синхровход 33 связан с входом одновибратора 26 и информаирнонным входом второг триггера 28, а установочный вход 34 с нулевым установочным входом первого триггера 27. Инверсный выход первого триггера 27 и прямой выход втор го триггера 28 соединены соответст венно с информационными вхс1ами первого и второго регистров 29 и ЗО сдвиг выходы регистров 29 и 30 сдвига являются соответственно первым 35 и вторым 36 выходами блока детектирова ния. Блок 22 анализа может быть выполнен, как показано на фиг.З, и содержит три элемента ИЛИ-НЕ 37-39, шесть элементов ИЛИ 40-45, восемь элементов И 46-53, триггер 54, инвертор 55 информационные входы 56-58, разрядны входы 59-61, управлянщие входы 62-64 знаковые входы 65-67, синхровход 68, первьй 69, второй 70 дололнительньй управляющие входы, первый, второй и третий выходы 71-73 соответственно. Блок 22 анализа имеет следующие внутренние соединения. Входы элементов ИЛИ-НЕ 37-39 попарно объединены и подключены к разрядным входам 59-6t соответственно. Информационные входы 56-58 соединены соответственно с первыми входами эле ментов Hnvi 40-42, к другим входам ко торых подключены выходы элементов ИЛИ-НЕ 37-39, Управлянящ1е входы 6264 связаны с попарно объединенными пер выми входами элементов И 46 и 49, 47 и 50, 48 и 51. Знаковые входы 6567 подключены к вторым входам элементов И 49-51. К втсгрым входам элементов И 46-48 подключены вьгходы элементов ИЛИ 40-42 соответственно. Выходы элементов И 46-48 объединены элементом Ш1И 44, а выходы элементов И 49-51 - элементом ИЛИ 43. Выход элемента ИЛИ подключен к информационному входу триггера 54, к синхровходу которого подключен синхровход 68 блока анализа, прямой и инверсный выходы триггера 54 связаны соответственно с первыми входами элементов И 52 и 53, вторые и третьи (прямой и инверсный) входы которых, объединенные попарно, соответственно подключены к первому дополнительному управляющему входу 69 и через инвертор 55 - к второму дополнительному управляющему входу 70.. Выходы.элементов И 52 и 53 объединены элементом ИЛИ 45, при этом выходы элемента И 52, ИЛИ 45 и ИЛИ 44 являются соответственно первым 71, вторым 72 и третьим 73 выходами блока анализа. Устройство (фиг.1) имеет следующие внутренние соединения. Магнитная головка 1, усилитель-2, дифференцирующая цепь 3 и формирователь 4 соединены последовательно. Выход формирователя 4 соединен с входом второго одновибратора 7, входом распределителя 9, информационным входом 31 блока 13 детектирования и входом регистра 21 сдвига. Вьтходы . трехкратного распределителя 9 связаны соответственно с управляющими входами счетчиков 10-12 и с управляющими входами 62-64 блока 22 анализа. Бькод управляемого генератора 5 соединен с синхровходом 33 блока 13 детектирования и синхровходом регист-ра 21 сдвига, а через первый одновибратор 6 - с объединенными счетными входами счетчиков 10-12. Выход второго одновибратора 7 связан с синхровходом 68 блока 22 анализаj с дополнительным синхровходом 32 блока 13 детектирования и с входом третьего одновибратора 8, выход которого подключен к объединенным установочным входам счетчиков 10-12. Выходы первого 10 и второго 11 счетчиков подключены соответственно к входам уменьшаемого и вычитаемого первого вычитателя 14, выходы второго 1 1 и третьего 12 счетчиков - к входам уменьшаемого и вычитаемого второго вычитателя 15, выходы первого 10 и третьего 12 счетчиков к соответствующим входам третьего вычитателя 16. Выходы старших разрядов счетчиков 10-12 соединены соответственно с раз рядными входами 59-61 блока 22 анали за. Информационные выходы вычитателей 1А-16 подключены соответственно к входам первого 17, -второго 18 и третьего 19 элементов ИЛИ-НЕ, выходы которых соединены с информацион ными входами 56-58 блока 22 анализа, знаковые входы которого 65-67 соединены соответственно со знаковыми выходами первого 14, второго 15 и третьего 16 вычитателей. Выходы 35 и 36 блока 13 детектирования подключены к первому 69 и второму 70 дополнительным управляющи входам блока 22 анализа, первьй 71, второй 72 и третий 73 выходы которог соединены соответственно с информаци он ЙЬ1МИ входом триггера 23, входом триггера 24 и установочным входом 34 блока 13 детектирования. Выходы триггеров 23 и 24 подключены к управ ляющим входам мультиплексора 25,три па раллельных выхода старших разрядов регистра 21 сдвига соединены с информационными входами мультиплексора 25 , и с входами четвертого элемента ИЛИНЕ 20, выход которого подключен к синхровходам первого и второго триггеров, а выход мультиплексора 25 является выходной информационной шиной. Устройство работает следующим образом. При воспроизведении информации (фиг.4а) ранее записанной на магнитны носитель сигнала с выхода магнитной головки 1,усиливается усилителем 2 и с его выхода поступает на дифферен цирующую цепь 3, где дифференцируется , с ее выхода продифференцированный сигнал поступает на формирователь 4, где осуществляется вьфаботка импульс ного двухуровневого сигнала (фиг.46), в котором передние фронты импульсов соответствуют моментам совпадения сигнала, поступающего с элемента 3 с нулевым уровнем. С выхода формирователя 4 сигнал (фиг.46) поступает |на вход трехкратного распределителя импульсов, на выходах которого форми руются сигналы (фиг.4е,ж,з),которые поочередно принимают единичные значения на трех последовательных интервалах времени, образуемых моментами появления передних фронтов импул ьсав 508 выходного сигнала (фиг.4б). Управляемый генератор импульсов 5 вырабатывает исходные синхросигналы (фиг.4в), фронты которого определяют допустимый диапазон временных искажений сигнала воспроизведения (окно детектирования) . Одновибратор 6 вырабатывает двухуровневьш сигнал (фиг.4г) ,передние фронты импульсов которого совпадают с фронтами сигнала, поступающего с выхода управляемого генератора 5, т.е. на одновибраторе 6 осуществляется удвоение частоты следования импульсов синхросигнала. При появлении импульса входного сигнала(фиг.4б) на одном из выходов распределителя 9 импульсов устанавливается высокий уровень (фиг.4г). Этот уровень разрешает счет импульсов сигнала (фиг. 4г), поступаницего на вход одного из счетчиков (10) и сброс Д15угого счетчика (11) в нулевое состояние. Внутреннее состояние счетчика (12) в это время соответствует числу импульсов сигнала (фиг.4г), поступающих на интервале между передним фронтом предьщущего импульса входного сигнала (фиг.4б) и передним фронтом текущего импульса. На выходах первого вычитателя 14 постоянно формируется разность между содержимым счетчика 10 и содержимым счетчика t1. Аналогично на выходах второго вычитателя 15 - разность между содержимым счетчика 11 и счетчика 12 и на выходах третьего вычитателя 16 - разность меяду содержимым счетчика 12 и сч тчика 10. Через интервал времени, определяемый характеристиками одновибратора 7, по сигналу с его выхода, после появления переднего фронта импульса входного сигнала (фиг.46), сигналы разности считьшаются с выхода одного из вычитателей (например, 15). Выбор вычитателя осуществляется блоком 22 анализа по сигналам (фиг.4е,ж,з), поступающим с трехкратного распределителя 9 импульсов. Через интервал времени, определяемый характеристиками одновибратора 8, сигналом, поступающим с его выхода, осуществляется сброс; одного из счетчиков 11 в нулевое состояние. По приходу следующего импульса входного сигнала (фиг.46) на следующем выходе трехкратного распределителя 9 импульсов устанавливается сигнал, имеющий высокий уровень (фиг.4ж),и осуществляется передача знака разности с держимого счетчиков 12 и 10 на блок анализа и переключения счетчика 11 в состояние счета с последующей уст новкой счетчика 10 в нулевое состоя ние. Далее процесс определения разности между значением предьщущего и последующих интервалов между передними фронтами импульсов входного сигнала (для 4б) повторяется. Одновременно с этим процессом происходит выработка вькодных сигналов бло ком 13 де ектирования. Блок 13 дете тирования вырабатывает сигнал (фиг. интервалы времени, в течение которы этот сигнал имеет положительное значение, определяют зону коррекци т.е. если передний фронт импульса входного сигнала (фиг.4б) совпал во времени с зоной коррекции, то воз можно схемой анализа будет произведена вьфаботка сигнала коррекции, , кроме этого, схемой детектирования вырабатывается сигнал, идентифицирующий положение переднего фронта и пульса входного сигнала (.4б) от носительно интервалов, на которых синхросигнал (фиг.4в) имеет положительное значение. Сигналы с выхода блока детектирования поступают на блок анализа, который осуществляет вьфаботку сигналов коррекции. j -.Если сигналы, поступающие с выходов блока детектирования 13, соответствуют положению фронта входно го импульса вне зоны коррекции (фиг.66,л,н), то блок анализа вырабатывает выходные сигналы, устанавливающие триггеры 23 и 24 в состояния, при которых их выходные сигналы, поступающие на мультиплексор 25, вызьшают подключение к выходной информационной шине среднего выхода регистра 21. Таким образом, коррекция выходной информации не осуществляется. Если же фронт входного импульса появился в зоне коррекции (фиг.5), то в схеме анализа осуществляется сравнение сигнала, соответствуищего направлению смещения пика импульса воспроизведенного сигнала (определяется по знаку результата вы(ттания), с положением фронта импульса входного сигнала (фиг.4б) относительно переднего фронта синхросигнала (фиг.4в). Если передний фронт импульса входного си нала предшествует переднему фронту 5010 синхросигнала (фиг.5) и разность ме;рду интервалами, которые этот импульс разделяют,О, то блок 22 анализа не вырабатывает сигналов коррекции, если же эта разность 0, то блок 22 анализа вырабатывает выходные сигналы, устанавливанзщие триггеры 23 и 24 в состояния, при которых их выходные сигналы, поступающие на мультиплексор 25, вызьгоают подключение к выходной шине третьего выхода регистра 21 сдвига, осуществляя тем самым опережающую коррекциюАналогично происходит работа блока анализа при нахождении фронта импульса в зоне коррекции и правой половине такта синхросигнала. Для предотвращения ошибочной коррекции в случае равенства предьщущего ипослед5пощего интервалов, выходные сигналы с элементов ИЖ-НЕ 17-19, а также в случае малой величины обоих сравниваемых интервалов, выходные сигналы с выходов старших разрядов счетчиков 10-12 объединяются блоком 22 анализа, который в этом случае вырабатьшает иа выходе 73 сигнал, устанавливающий блок 13 детектирования в состояние, которому соответствуют выходные сигналы, исключающие коррекцию. Предлагаемое устройство позволяет повысить помехоустойчивость накопителя информации. Эффект от применения устройства возрастает с повышением плотности записи информации при использовании для записи высокоинформативных многоинтервальных кодов. Высокий уровень интерференционных искажений воспроизведенного сигнала, например, в случае применения для записи информации в модернизированный накопитель ЕС ,5080 кодов (2,7), (1,8) позволяет достичь увеличения информационной емкости накопителя на магнитном диске (НВД) либо на 20-25% по сравнению с использованием для записи кода МГМ. Предлагаемое устройство за счет удвоения допустимого диапазона временных интерференционных искажений позволяет повысить информационную емкость накопителя ЕС 5080 до 40-50% при использовании для записи кодов высокоинформативных (2,7) или (1,8).

I4J

22

Фиг.2