Устройство для многоканальной цифровой магнитной записи и воспроизведения Советский патент 1985 года по МПК G11B5/00 

СЛ

N:

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОКАНАЛЬНОЙ ЦИФРОВОЙ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ, содержащее сумматор, входы которого подключены через соответствующие модуляторы к входным информационным щинам, первый генератор функций Уолща, выходы которого связаны соответственно с вторыми входами модуляторов, а управляющий вход - с выходом первого тактового генератора и с вспомогательной головкой записи, усилитель записи, выход которого связан с информационной головкой записи, информационную головку воспроизведения, подключенную к входу усилителя воспроизведения, в каждом канале последовательно соединенные умножитель, интегратор, пороговый элемент и выходную информационную шину, а также вспомогательную головку воспроизведения, подключенную через второй тактовый генератор к управляющему входу второго генератора функций Уолша, выходы которого соответственно связаны с первыми в.ходами умножителей, а вторые входы его соединены между собой, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, оно снабжено блоком мажорирования и блоком восстановления, при этом блок мажорироваteo ния включен между выходом сумматора и входом усилителя записи, а блок восстановления - между выходом усилителя, воспроизведения и входами умножителей.

(pt/z.-f Изобретение относится к информационной технике, в частности к устройствам магнитной записи цифровой информации, и предназначено для использования в информационно-измерительных и управляющих системах различного назначения. Известно многоканальное устройство для магнитной записи и воспроизведения информации, содержащее подключенные входные информационные шины к блоку временного и частотного уплотнения, выход которого соединен через усилитель записи к информационной головке записи, и головку воспроизведения, связанную через разделитель каналов с выходными информацйонньши шинами 1. Однако это устройство недостаточно помехоустойчиво. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для многоканальной цифровой магнитной записи .и воспроизведения, содержащее сумматор, входы которого подключены через соответствующие модуляторы к входным информационным шинам, первый генератор функции Уолша, выходы которого связаны соответственно с вторыми входами модуляторов, а управляющий вход - с выходом первого тактового генератора и с вспомогательной головкой записи, усилитель записи, выход которого связан с информационной головкой записи, информационную головку воспроизведения, подключенную к входу усилителя воспроизведения, в каждом канале последовательно соединенные умножитель, интегратор, пороговый элемент и выходную информационную шину, а также вспомогательную головку воспроизведения, подключенную через второй тактовый генератор к управляющему входу второго генератора функций Уолша, выходы которого соответственно связаны с первыми входами умножителей, а вторые входы соединены между собой. Устройство использует сигналы-переносчики в форме двоичных ортогональных функций Уолша 2. В узле записи этого устройства происходит уплотнение каналов посредством модуляции переносчиков - функций Уолша входными сообщениями и суммирования промодулированных сигналов в сумматоре с последующим усилением для записи. При записи кодов на вход каждого из каналов устройства подают последовательность двоичных символов («О и «1), отвечающих сообщению данного канала. При этом возможна амплитудная или фазовая манипуляция сигналов в форме функций Уолша. На выходе сумматора образуется уплотненный сигнал, представляющий собой сумму соответствующих канальных функций Уолша и поэтому имеющий ступенчатую многоуровневую форму. При большом числе каналов этот сигнал, поступающий на запись, имеет большой динамический диапазон. Разделение канальных сигналов (их воспроизведение) осуществляется корреляционными устройствами, содержащими перемножители и интеграторы. Воздействие помех и искажение форм уплотненного сигнала- при его записи и считывании приводит к снижению качества разделения канальных сигналов и, следовательно, к снижен-ию помехоустойчивости всего устройства в целом. Сложная форма (большой динамический диапазон) уплотненного сигнала не позволяет осуществить его восстановление в тракте воспроизведения и этим самым повысить помехоустойчивость магнитной записи. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для многоканальной цифровой магнитной записи и восг1роизведения, содержащее сумматор, входы которого подключены через соответствующие модуляторы к входным информационным шинам, первый генератор функций Уолша, выходы которого связаны соответственно с вторым входами модуляторов, а управляющий вход - с выходом первого тактового генератора и с вспомогательной головкой записи, усилитель записи, выход которого связан с информационной головкой записи, информационную головку воспроизведения, подключенную к входу усилителя воспроизведения, в каждом канале последовательно соединенные умножитель, интегратор, пороговый элемент и выходную информационную шину, а также вспомогательную головку воспроизведения, подключенную через второй тактовый генератор к управляющему входу второго генератора функций Уолща, выходы которого соответственно связаны с первыми входами умножителей, а вторые входы его соединены между собой, введены блок мажорирования и блок восстановления, при этом блок мажорирования включен между выходом сумматора и входом усилителя записи, а блок восстановления - между выходом усилителя воспроизведения и входами умножителей. На фиг. 1 изображен узел записи; на фиг. 2 - узел воспроизведения устройства. Устройство содержит входные информационные шины 1, каждая из которых соединена с входом соответствующего модулятора 2. Второй вход каждого из модуляторов 2 соединен с соответствующим выходом первого генератора 3 функций Уолша. Выходы модуляторов соединены с входом сумматора 4, связанного через блок 5 мажорирования с входом усилителя 6 записи. Выход усилителя 6 записи подсоединен к информационной магнитной головке 7 записи. Головка 7 записи входит в один блок 8 с вспомогательной магнитной головкой 9 записи, подключенной к выходу первого тактового генератора 10

импульсов. Выход генератора 10 подключен также к управляющему входу генератора 3 функций Уолша.

Информационная магнитная головка 11 воспроизведения подключена к усилителЛ 12 воспроизведения, который через блок 13 восстановления связан с входами умножителей 14. Выходы умножителей 14 подключены на входе соответствующих интеграторов 15. Умножитель 14 и связанный с ним интегратор 15 входят в состав канального демодулятора 16. Выходы демодуляторов 16 подсоединены к входам пороговых элементов 17, выходы которых подключены к информационным выходным шинам 18 устройства. Магнитная головка II входит в блок 19 с вспомогательной магнитной головкой 20 воспроизведения, выход которой подключен к входу второго тактового генератора 21 импульсов, запускающего второй генератор 22 функций Уолша.

Для индивидуальных каналов, соответствующих отдельным разрядам параллельно передаваемого кода используются сигналы, взятые из полной системы ортогональных сигналов функции Уолща. Свойство ортогональности этих -сигналов (если эти сигналы ортонормированы) дает возможность их разделения при воспроизведении многоканальной записи с помощью корреляционного приемника, т.е. приемника, состоящего из умножителя и интегратора.

Из теории ортогональных функций известно, что можно подобрать такой ансамбль сигналов из полной системы сигналов Уолша, прохождение которых через нелинейное звено не влияет на качество достоверного разделения каналов.

Устройство работает следующим образом.

В каждом канале устройства цифровая информация в виде последовательности двоичных символов с выходных щин 1 поступает на вход модулятора 2. Этой последовательностью модулируется (манипулируется) соответствующий сигнал - переносчик в форме функции Уолша. Генератор 3 функций Уолша формирует систему взаимоортогональных двойных сигналов в форме функций Уолща, отличающихся друг от друга частотой следования. Число формируемых сигналов равно количеству каналов устройства. С выходов модуляторов 2 проманипулированные сигналы поступают на сумматор 4. Суммарный (многоуровневый) сигнал поступает на вход блока 5 мажорирования.

реализующего так называемую функцию большинства. Блок 5 мажорирования выдает двухуровневый сигнал X(t) согласно следующему алгоритму

Г+ если на входе больше чем

y(j - m/2 единиц;

1 -1, если на входе меньше чем Lrn/2 единиц,

где № -число каналов устройства (ш-нечетное) .

Блок мажорирования в случае использавания функций Уолша реализуется, например, в виде обычного усилителя-ограничителя.

Таким образом, на магнитную головку 7

записи через усилитель 6 записи поступает уплотненный двухуровневый сигнал X(t). Магнитная головка 9 записи обеспечивает синхронную запись тактовых импульсов на вторую дорожку магнитного носителя.

Воспроизведение записанных подобным

образом кодов осуществляется путем разделения уплотненного сигнала и выделения символов, отвечающих индивидуальным каналам. Уплотненный сигнал воспроизводится с магнитного носителя с помощью магнитной головки 11 воспроизведения и поступает через усилитель 12 воспроизведения в блок 13 восстановления для регенерации его двоичной формы. Блок восстановления может быть выполнен как любой формирователь прямоугольных импульсов, например триггер Шмитта, одновибратор. Восстановленный сигнал поступает на демодуляторы 16, которые реализуют корреляционные приемы и таким образом обеспечивают разделение канальных ортогональных сигналов. С помощью пороговых устройств 17 осуществляется выделение информационных символов «О или «1.

Использование блока мажорирования и блока восстановления в устройстве многоканальной магнитной записи и воспроизведения позволяет записывать на магнитный носитель сигнал двухуровневым (в прототипе этот сигнал ступенчатый многоуровневый, что позволяет восстановить его форму без искажений и повысить помехоустойчивость устройства.

При использовании универсальных магнитных головок одни и те же основные блоки устройства (генератор функций Уолша, усилитель, ключевые модуляторы - демодуляторы) могут быть задействованы в обоих режимах работы: запись и воспроизведение.

(риг, 2