Транспониатор спектра Советский патент 1985 года по МПК G11B15/52 G11B27/36 

Изобретение относится к магнитной записи информации, а именно к транспониаторам спектра с регулируемой скоростью движения носителя записи, используемым для анализа результата воспроизведения. Известно устройство для записи и анализа характеристик процесса магнитной записи - воспроизведения 1 и 2. Канал записи этого устройства содержит соединенные последовательно гетеродин, смеситель, полосовой фильтр, сумматор и усилитель с записывающей головкой, второй вход смесителя подключен к выходу источника опорного многочастотного сигнала, а к второму входу сумматора подключен источник информационного или измерительного сигнала. Канал воспроизведения данного устройства содержит соединенные последовательно гетеродин, смеситель и полосовой фильтр, угловой детектор, блок управления скоростью двигателя и двигатель. Второй вход смесителя подключен к выходу канала воспроизведения, к которому также подключен анализатор спектра. Частичная компенсация паразитной угловой модуляции (ПУМ), вызванной колебаниями скорости (КС) носителя записи, осуществляется путем изменения скорости ведущего двигателя управляющим сигналом ПУМ, выделенным из воспроизведенного моночастотного опорного сигнала угловым детектором. Недостаток этого устройства состоит в снижении точности спектрального анализа с расширением спектра воспроизведенного сигнала, так как с увеличением разности частот опорного сигнала и составляющих спектра информационного сигнала возрастает остаточная паразитная угловая модуляция. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство транспониатор спектра 3. Известное устройство содержит блок магнитной записи - воспроизведения, сопряженный с ведущим двигателем, блок управления скоростью двигателя, соединенные, последовательно формирователь управляющего напряжения, управляемый генератор (гетеродин), смеситель, соединенный вторым входом с выходом канала воспроизведения информационного или испытательного сигнала, и полосовой фильтр, соединенный с входом блока управления двигателем и через частотный детектор с вторым входом управляемого генератора и выходом устройства.

В этом устройстве достигается повышение точности спектрального анализа широкополосного воспроизведения сигнала путем расширения диапазона компенсируемых составляющих спектра колебаний скорости носителя записи. Компенсация отклонения

вого детектора являются соответственно первым, вторым и третьим выходами транспониатора спектра.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит входную шину, подключенную к входу блока магнитной записи-воспроизведения 1, механически средней скорости носителя и частичная компенсация низкочастотных составляющих спектра колебаний скорости достигается путем управления скоростью двигателя, а более полная компенсация низкочастотных, а также высокоча.стотных составляющих спектра колебаний скорости достигается путем перемножения в смесителе воспроизведенного сигнала и сигнала управляемого генератора, модулированного по углу управляющим сигналом паразитной угловой модуляции, выделенным из составляющих спектра воспроизведенного сигнала, полученных на выходе полосового фильтра, Однако достоверность и точность спектрального анализа воспроизведенного сигнала понижается при наличии в этом сигнале полезной угловой модуляции, которая компенсируется также, как и паразитная угловая модуляция если ее спектр находится в полосе пропускания полосового фильтра. Цель изобретения - повышение верности и точности спектрального анализа результата воспроизведения. Поставленная цель достигается тем, что в транспониатор спектра, содержащий входную шину, подключенную к входу блока записи - воспроизведения,механически связанного с ведущим двигателем, блок управления скоростью ведущего двигателя, угловой детектор, соединенные последовательно формирователь управляющего напряжения, первый, управляемый генератор, первыи смеситель, соединенный другим входом с выходом блока записи - воспроизведения, и первый полосовой фильтр, введен генератор опорного шумоподобного сигнала, подключенный к дополнительному входу блока записи - воспроизведения, а к дополнительному выходу блока записи - воспроизведения подключены последовательно соединенные второй смеситель, второй полосовой фильтр и угловой детектор, первым выходом подключенный к входу блока управления скоростью ведущего двигателя, а вторым выходом - к последовательно соединенным второму управляемому генератору, третьему смесителю и третьему полосово.му фильтру, второй выход первого управляемого генератора подключен к другому входу второго с.месителя, выход первого полосового фильтра соединен с другим входом третьего смесителя, а выход третьего полосового фильтра, второй выход второго полосового фильтра и третий выход углосвязанного с ведущим двигателем 2, блок управления скоростью ведущего двигателя 3, генератор опорного шумоподобного сигнала 4, подключенный к дополнительному входу блока 1, соединенные последовательно формирователь управляющего напряжения 5 первый управляемый генератор 6, первый смеситель 7, соединенный вторым входом с выходом канала воспроизведения информационного сигнала блока 1, первый полосовой фильтр 8, подключенные последовательно к дополнительному блоку записи-воспроизведения 1 (выходу канала воспроизведения шумоподобного опорного сигнала), второй смеситель 9, соединенный вторым входом с выходом первого управляемого генератора 6, второй полосовой фильтр 10, угловой детектор 11, соединенный выходом с входом, блока управления скоростью двигателя 3, второй управляемый генератор 12, третий смеситель 13, соединенный вторым входом с выходом первого полосового фильтра 8 и третий полосовой фильтр 14, соединенный с первым выходом устройства 15, а выходы второго полосового фильтра 10 и углового детектора 11 соединены с вторым 16 и третьим 17 его выходами. Устройство работает следующим обра зом. В блоке записи-воспроизведения 1, механически сопряженном с ведущим двигателем 2, который соединен с блоком управления его скоростью 3, одновременно с информационным сигналом от его источника записывается на другой дорожке опорный сигнал с выхода генератора опорного шумоподобного сигнала 4, например, в виде М-последовательности или последовательности Хафмена (в качестве такого сигнала также может быть использован сигнал с линейной частотной модуляцией) Шумоподобные сигналы имеют равномерный спектр в широком диапазоне частот и существенные преимущества, например, перед сигналами с дискретной сеткой частот, так как позволяют выделить любую из частот воспроизведенного опорного сигнала с их паразитной угловой и амплитудной модуляцией, что необходимо для их компенсации. Одновременно с воспроизведением информационного и опорного сигналов блоком 1 формирователь управляющего напряжения 5 формирует импульсы, амплитуда которых изменяется по линейному закону в течение времени анализа, которые поступают на вход первого управляемого генератора 6, перестраивая его частоту в пределах ширины спектра воспроизведенного сигнала по линейному закону, начиная с верхней частоты в сторону ее уменьшения. Сигнал первого управляемого генератора 6 вместе с воспроизведенным информационным сигналом поступают на входы первого смесителя 7, в котором спектр этого сигнала переносится в скользящую область частот первого управляемого генератора 6, образуя нижнюю разностную и верхнюю суммарную боковые полосы частот. Посредством первого полосового фильтра 8 из верхней боковой полосы частот выделяются сигналы суммарной первой промежуточной .частоты, на которую перенесены составляющие спектры воспроизведенного сигнала и их ПУМ и ПАМ. Аналогично на входы второго смесителя 9 поступают воспроизведенный щумоподобный сигнал с выхода блока 1 и сигнал первого управляемого генератора б,- а вторым полосовым фильтром 10 выделяются сигналы второй промежуточной частоты с перенесенными на них составляющими спектра щумоподобкого опорного сигнала с их ПУМ и ПАМ, равночастотными составляющим спектра информационного сигнала. Сигналы второй промежуточной частоты с выхода второго фильтра 10 поступают на вход углового детектора 11, содержащего обычно двусторонний ограничитель амплитуды, угловой дискриминатор (фазовый, частотный.) и фильтр нижних частот, управляющий сигнал ПУМ, с выхода которого поступает на вход второго управляемого генератора 12, осуществляя угловую модуляцию составляющих спектра информационного сигнала. Одновременно управляющие сигналы ПУМ поступают также на вход блока управления скоростью ведущего двигататя 3, поддерживая его среднюю скорость постоянной и компенсируя частично низкочастотные составляющие спектра ПУМ в полосе пропускания двигателя, примерно равной 3-4 Гц. На входы третьего смесителя 13 поступают одновременно сигналы второго управляемого генератора 12 и составляющие спектра информационного сигнала с выхода первого полосового фильтра 8. В нижней боковой полосе частот смесителя 13 мгновенные частоты входных сигналов вычитаются, их паразитная девиация частоты и ПУМ компенсируется, так как они одинаковы во входных сигналах, а посредством третье го полосового фильтра 14 выделяются сигналы третьей разностной промежуточной частоты, на которую перенесены составляющие спектра воспроизведенного информационного сигнала, свободные от ПУМ, и которые регистрируются на первом выходе устройства 15. Полезная низкочастотная угловая модуляция информационного воспроизведенного сигнала при этом не компенсируется, так как она не содержится в опорном сигнале, что повышает достоверность и точность анализа. Если в обоих каналах блока 1 записать сигнал от генератора шумоподобного сигнала 4, то на первом вы.ходе устройства 15 получим

спектр ПАМ и АЧХ тракта без ПУМ. На втором выходе 16 устройства (на выходе второго полосового фильтра) регистрируются и измеряются составляющие спектра воспроизведенного шумоподобного сигнала, характеризующие АЧХ тракта с ПУМ, а на третьем его выходе 17 - управляющие сигналы ПУМ, по которым определяется коэффициент колебаний скорости в тракте записи - воспроизведения. Частота первого управляемого генератора 6 выбирается примерно в три раза выше частоты составляющих спектра информационного сигнала. Полоса частот первого и второго фильтров выбирается равной ширине спектра ПУМ для верхней составляющей спектра сигнала. Частота второго управляемого генератора 12 выбирается в два-три раза выше первой промежуточной частоты. Первая и вторая промежуточные частоты могут несколько отличаться для устранения их взаимного влияния. Полоса третьего фильтра 14 может быть достаточно малой, что позволяет повысить точность анализа.

По сравнению с базовым устройством, состоящим из измерительного магнитофона модели 7003 (7004) и последовательного анализатора спектра модели 2010, выпускаемым фирмой «Брюль и Къер, а также устройством-прототипом,предлагаемое

устройство позволяет повысить верность и точность спектрального анализа результата воспроизведения, так как позволяет компенсировать паразитную угловую модуляцию широкополосных воспроизведенных сигналов при сохранении составляющих спектра полезной низкочастотной угловой модуляции.

Кроме того, предлагаемое устройство позволяет измерять параметры паразитных угловой и амплитудой модуляции в канале записи - воспроизведения, а также коэффициент колебаний скорости носителя, что расширяет функциональные возможности данного устройства и область его применения в технике магнитной записи информации.

TPAHCnOHHATQP СПЕКТРА, со держащий входную шину, подключенную к входу блока записи - воспроизведения, механически связанного с ведущим двигателем, блок управления скоростью ведущего двигателя, угловой детектор, соединенные последовательно формирователь управляющего напряжения, первый упра 1ляемый генератор, первый смеситель, соединенный другим входом с выходом блока записи-воспроизведения, и первый полосовой фильтр, отличающийся тем, что, с целью повыщения верности и точности спектрального анализа результата воспроизведения, в него введен генератор опорного шумоподобного сигнала, подключенный к дополнительному входу блока записи - воспроизведения, а к дополнительному выходу блока записи - воспроизведения подключены последовательно соединенные второй смеситель, второй полосовой фильтр и угловой детектор, первым выходом подключенный к входу блока управления скоростью ведущего двигателя, а вторым выходом - к последовательно соединенным второму управляемому генератору, третьему смесителю и третьему полосовому фильтру, второй выход первого управляемого генератора (Л подключен к другому входу второго смесителя, выход первого полосового фильтра соединен с другим входом третьего смесителя, а выход третьего полосового фильтра, второй выход второго полосового фильтра и третий выход углового детектора являются соответственно первым, вторым и третьим выходами транспониатора спектра. сд о: со 4