Способ детектирования манипулированных по частоте и фазе сигналов цифровой информации,воспроизводимых с магнитного носителя,и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК G11B5/09 

112

Изобретение относится к магнитной записи, а именно к способам и устройствам для детектирования манипулированных по частоте и фазе сигналов цифровой информации, воспроизводимых с магнитного носителя.

Цель изобретения - снижение погрешности-детектирования при неравномерной скорости движения магнитного носителя.

На фиг.1 представлены временные диаграммы, поясняющие сущность детектирования воспроизводимых сигналов ; на фиг.2 - функциональная схема устройства, реализующего предложенный способ; на фиг.З - временные диаграммы, поясняющие принцип нормирования синхросигнала и принцип работы предложенного устройства.

На фиг.1 а показан воспроизведенный с магнитного носителяj усиленный и отфильтрованный сигнал, в котором имеются участки с уменьшенным значением амплитуды. Фиксируя экстремумы сигнала, формируют первую импульсную последовательность (фиг.16). Вторую импульсную последовательность (фиг.1в) получают формированием сигнала по фиксированным уровням. После этого формируют импульс выпадекшя (фиг.1г), передний фронт которого совпадает с импульсом первой последовательности, соответствующим первому экстремуму из зоны выпадения (фиг.), а задний фронт - с импульсом первой последовательности, соответствующим первому экстремуму после окончания выпадения. Перемножением первой и второй последовательности формируют третью импульсную последовательность (фиг.1д). Исключая из третьей последовательности импульс, соответствующий первому экстремуму после окончания выпадения, путем перемножения импульса выпадения (фиг.1) с третьей последовательностью формируют вспомогательную импульснзто последовательность (фиг.1е)

Одновременно измеряют длительность временных интервалов между импульсами первой последовательности (Т1, Т2, ТЗ,...,Т13 на фиг.б), В конце каждого интервала импульсами вспомогательной (фиг.1е) последовательности запоминают значения измеренных длительностей. Это производят следующим образом. Вторым слева на фиг.1е импульсом запоминают значе0789

ние длительности Т1, после чего вычисляют величину 0,75 длительности Т1, Далее измеряют длительность Т2 следующего интервала, которую срав5 нивают с 0,75 длительности Т1. Так как длительность 12 меньше 0,75 длительности Т1, то согласно предлагаемому способу удваивают значение длительности Т2 и третьим слева на

0 фиг.1е импульсом запоминают удвоенное значение длительности Т2. Далее в течение интервалов ТЗ, Т4, Т5, Т6, Т7, находящихся в зоне выпадения, блокируют операцию запоминания дли5 тельностей. Далее измеряют длительность Т8, если она меньше 0,75 величины запомненного удвоенного значения длительности 12, то четвертымслева на фиг.1е импульсом запоминают

20 удвоенное значение длительности Т8. Аналогично запоминаются удвоенные значения длительностей Т9, Т10, T1I, Т12. На интервале Т13 вычисляют , 0,75 величины удвоенного значения

25 112, и так как длительность Т 3 больше вычисленных 0,75 величины удвоенного зндчения , то крайним справа на фиг.1е импульсом запоминают значение длительности Т13. После этого

30 формируют четвертую импульсную последовательность (фиг.1ж) в моменты времени, отстоящие от импульсов третьей последовательности (фиг.1д) на (0,25-(-К)Т и (0,75+К)Т,где Т- эапомнен35 ные импульсами вспомогательной (фиг. 1е) последовательности значения длительностей Т, 2-Т2, , 2-Т9, 2Т10, 2-TI1, 2-Ti2, 2-.Т13. После этого селекцией по длительности третьей пос ® ледовательности (например, подсчетом числа импульсов четвертой последовательности) формируют импульсы, соответствующие нулям информационных символов (фиг.1з). При этом держивают задний фронт импульса выпадения (фиг.и) до ближайшего импульса четвертой последовательности и формируют пятую импульсную последовательность (фиг.1к) путем перем50 ножения импульса фиг.1и и последовательности фиг.1з. Далее формирзгют синхросигнал (фиг.1л) путем деления в два раза частоты четвертой последовательности, причем заданную по55 лярность синхросигнала устанавливают импульсами пятой после/ овательности. Далее перемножением синхросигнала (фиг.1л) и третьей последовательности (фиг.1д) определяют наличие информационньпк единиц (фиг. 1м Устройство (фиг.2) содержит соединенные последовательно магнитную головку 1, усилитель 2, фильтр 3 и вьшрямитель 4, подключенный выходом к соответствующим входам первого элемента И 5 через формирователи 6 и 7 импульсов по экстремумам и уров ням сигнала, а также второй элемент И 8, один вход которого подключен к выходу элемента И 5, выход - к информационной шине 9 и второй вход к выходу первого счетного триггера 10 и к синхронизирующей шине 11. Устройство содержит третий элемент ИЧ2, первый 13, второй 14 и третий 15 триггеры, а также генератор 16 импульсов, счетчик 17 импульсов, де шифратор 18 и второй счетный триггер 19, при этом первый триггер 13 подключен синхронизирующим и информационным входом к выходам соответственно формирователей 6 и 7 и выходом - к входу установки второго триггера 14, соединенного синхронизирующим входом с синхронизирующими входами второго счетного триггера 19, третьего триггера 15 и первого счетного триггера 10 и с выходом дешифратора 18, а выходом - с первым входом третьего элемента И 12, вторым входом подключенного к выходу третьего триггера 15, информационный вход которого соединен с выходом вто рого счетного триггера 19, установоч ным входом подключенного к третьему входу элемента И 12 и к выходу перво го элемента И 5, причем элемент И 12 подсоединен выходом к установочному входу первого счетного триггера 10, а счетчик импульсов 17 соединен входом с выходом генератора 16 и выходом - с входом дешифратора 18. Кроме того, устройство содержит четвертый элемент И 20, регистр 21, коммутатор 22, элемент ИЛИ 23, первый элемент 24 задержки, первый элемент 25 сравнения, дополнительный де шифратор 26, элемент 27 сравнения, дополнительный счетчик 28 импульсов умножитель 29 и второй элемент 30 задержки. Четвертьм элемент И 21 под соединен своими входами к выходам соответственно первого триггера 13 и первого элемента И 5, а выходом к синхронизирующему входу регистра 2 подключенного информационным входом 894 к выходу коммутатора 22. При этом элемент ИЛИ 23 своим первым входом и выходом подключен соответственно между выходом первого элемента И 5 и входом установки счетчика 17 импульсов и вторым своим входом соединен через первый элемент 24 задержки с выходом первого элемента 25 сравнения , подключенного первым входом к выходу счетчика 17 и вторым входом - к соединенным между собой выходу регистра 21, второму входу дешифратора 18 и входу дополнительного дешифратора 26, выход которого соединен с одним входом второго элемента 27 сравнения, подключенного выходом к управляющему входу коммутатора 22 и другим своим входом - к выходу дополнительного счетчика 28 импульсов и к первому входу коммутатора 22. Второй вход коммутатора 22 через умножитель 29 соединен с выходом дополнительного счетчика 28 импульсов, который соединен входом установки через второй элемент 30 задержки с выходом формирователя 6 по экстремумам, а счетным входом - с выходом генератора 16 импульсов. На фиг.За показан воспроизведенный с магнитного носителя, усиленный и отфильтрованный сигнал, в котором имеются участки с уменьшенным значением амплитуды,.поступающий с выпрямителя 4 на входы формирователей 6 и 7 по экстремумам и уровням. Формирователь 6 формирует первую импульсную последовательность (фиг.Зб), в которой имеют место монотоннЬте изменения длительностей временных интервалов между импульсами (для примера на фиг.Зб показано-увеличение длительностей интервалов), вызванные неравномерностью скорости движения магнитного носителя. Первая последовательность поступает на тактовый вход триггера 13, на его информационньй вход поступает вторая импульсная последовательность (фиг.Зв) с выхода формирователя 7 по уровням сигнала. В результате на вь1ходе триггера 13 формируются импульсы выпадений (фиг.Зг). Первая и вторая последовательности поступают также на входы элемента И 5, который в моменты совпадения их формирует третью импульсную последовательность (фиг. 3flJ)i, Импульсы выпадения на элементе И 20 стробируют прохождение третьей последовательности. В результате импульсы вспомогательной (фиг,Зе) последовательности поступа.от на синхронизирз ющий вход регистра 21, котооый осуществляет запись в регистр 21 состояний счетчика 28. Счетчик 28 измеряет дл1- тельность врем€;нных интервалов Т1 , Т2 , . . . 5X7 между импульсами первой последовательности (фиг.Зб) путем подсчета количества икпульсов частоты генератора 16, Для этого на установочньш вход счетчика 28 подают зад.ержанные элементом 30 задержки импульсы первой последовательности (фиг,Зле), За держка необходима для обеспечения надежного запо14инания регистром 21 состояний счетчика 28 и ее величина может быть выбрана равной, например одному периоду высокой частоты гене ратора 16 Процесс измерения временньпс интер валов происходит следующим o6j)a3OM, Счетчик 28 обнуляется каясдым гмпульсом последовательности фиг.Зж И: начинает подсчет импульсов генератора 16. В установившемся режиме на ин тервале Т1 в регистре 21 хранится (фиг.Зе) значение длительности пре-дыдущего интервала ТО (для определенности равное Т1). На одном из входов элемента 27 сравнения присутствует 0,75 значения ТО,, выделенное дополнительныг-; дешифратором 26, На другой вход элемента 27 сравнения поступают сигналы с зыходг. счетчика 28. При переходе счетчиком 28 величины Oj75 значения ТО на управляющем входе коммутатора 22 исявляется потенциал (), по кстором информационные входы регистра 21 че рез коммутатор 22 подключаются непосредственно к выходу счетчика 28. В конце интервала Т1 импульсом вспомогательной последовательности (фиГсЗе) в регистр 21 записывается значение длительности интервала Т1. Затем счетчик 28 обнуляется очередным импульсом последовательности фиг.Зж и начинает измерять длительность интервала Т2. На интервале Т2 в регистре 21 хранится (фиг.Зе) зна чение длительности интервала Т1. Од новременно дешифратор 26 выделяет 0,75 значения длительности Т. Так как длительность интервала Т2 меньше Dj75 значения Т1, то срабатывания элемента 27 сравнения 24 не поо исходит, и на упгавлягощем входе коммутатора 22 сохраняется потеттциал (фиг.Зз), по кстсром-у информационные входЕз регистра 21 подключатся к выходу счетчика 28 через коммутатор 22 и умножитель 29, который удваивает значение длительности Т2, В конце интервала Т2 очередным импульсом вспомогательной последовательности в регистр 21 записывается удвоенное значение длительности 2-iT2 (фиг.Зе), На интервалах ТЗ, Т4з Т5, соответствуюидах выпадению сигнала (фиг,За), циклы измерения длительностей счетчиком 28 повторяются. Однако записи в регистр 21 не происходит, и в нем хранится значение длительности 2Т2, С окончанием режима выпадения счетчик 28 измеряет длительность интервала Т6. Так как длительность Т6 меньше 0,75 значения длительности 2Т2, то в регистр 21 записывается удвоенное значение длительности 2Т6, которое является эталоном длительности на интервале Т7, Так как длительность Т7 больше 0,75 эталонной длительности , то в конце интервала Т7 в регистр 21 записывается значение длительности Т7. Это значекие является эталоном длительности на интервале Т8. Далее процессы в устройстве повторяются. В начале считывания информации, с появлением первого импульса первой последовательности могут идти подряд несколько временных интервалов , соответствующих разрядам информации, кодирующим информационные единицы или информационные нули. Однако преда1агаемое устройство самосинхронизируется с появлением первой же информационной единицы после нескольких нулей или с появлением первого нуля после нескольких II информационн1з1Х единиц Далее устройство работает следующим образом. И1«шульсы третьей (фиг.Зд) последовательности через элемент ИЛИ 22 поступают на установочный вход счетчика 17 и обнуляют его. Счетчик 17 нагшнает подсчет имггульсов высокой частоты генератора 16. В моменты равенства состояний счетчика 17 и содержимого регистра 21 элементом 25 сравнения формируется импульс, который задерживается элементом 24 задержки (например, на один период частоты генератора 6) и через элемент УШИ 23 обнуляет счетчик 7. Таким образом, коэффициент пересчета счетчика 17 определяется значениями длительностей, зафиксированных в.регистре 21 (ТО, Т1, 2-Т2, 2-Т6, Т7 на фиг.Зе). На входе дешифратора 18 формируется четвертая импульсная последовательность (фиг.Зи) в моменты времени, отстоящие от импульсов третьей- последовательности (фиг.Зд) па (О ,25+Vi} Т и(0,75+К)Т, где Т - коэффициент пересчета счетчика 17, а ,1 ,2 ,3 , . . . Импульсы фиг.Зи поступают на синхронизирующие входы триггеров 15 и 19. Триггер 19 обнуляется каждым импульсом третьей последовательности и переключается по каждому импульсу четвертой последовательности. Сигнал с выхода триггера 19 (фиг.Зк) по каждому импульсу четвертой последовательности запоминается на триггере 15 (фиг.3л). Одновременно импульсы выпадения (фиг.Зг) с выхода триггера 13 поступают на установочньш вход триггера 14 и обнуляют его. Триггер 14 сохраняет на выходе нулевое состояние до тех пор, пока первьш после окончания импульса выпадения импульс четвертой последовательности не установит высокий потенциал на выходе триггера 14 (фиг.3м). Таким образом, на входах элемента И 12 присутствуют сигналы с выходов триггера 15 (фиг.3л), триггера 14 (фиг.3м) и элемента И 5 (фиг.Зд). При совпадении этих сигналов формируется пятая импульсная последовательность (фиг.Зн). Триггер 10 делит в два раза частоту четвертой последовательности и формирует синхросигнал (фиг.Зо), при этом полярность синхросигнала устанавливается импульсами пятой последовательности, обнуляющими триггер 10. Синхросигнал посту1 ает на шину 11 синхронизации и стробирует на элементе И 8 третью последовательность, выделяя из нее импульсы информационньга единиц (фиг.Зп)-, поступающие на шину 9.

Формула изобретения

1. Способ детектирования манипулированных по частоте и фазе сигналов цифровой информации 5 воспроизводимых с магнитного носителя, по авт.св. № 1 195376, отличающийся

тем, что, с целью снижения погрешности детектирования при неравномерной скорости движения магнитного носителя, измеряют длительность временных интервалов между импульсами первой импульсной последовательности и перемножением третьей импульсной последовательности с импульсом, соответствующим режиму выпадения сигнала, формируют вспомогательную импульсную последовательность, по каждому импульсу которой запоминают измеренные значения длительностей временных интервалов, после этого срав15

нивают длительность временного интервала между импульсами первой импульсной последовательности с заданным значением длительности запомненного значения длительности временного интервала и по результату сравнения импульсов вспомогательной последовательности запоминают или значение длительности временного интервала между импульсами первой импульсной последовательности, если эта длительность больше заданного, значения длительности запомненной длительности, или удвоенные значения длительности временного интервала между.импульсами первой импульсной последовательности, если длительность временного интервала между импульсами первой импульсной последовательности меньше заданного значения длительности

запомненной длительности, после чего четвертую импульсную последовательность формируют Б моменты времени, отстоящие от импульсой третьей импульсной последовательности на

заданные интервалы времеии.

2. Устройство для детектирования манипулированных по частоте и фазе сигналов цифровой информации, воспроизводимых с магнитного носителя,

по авт.св. № 1195376, отличающееся тем, что, с целью снижения погрешности детектирования при неравномерной скорости движения j iarнитного носителя, в него введены

элемент ИЛИ, первый и второй элементы задержки, первый и второй элементы сравнения, четвертый элемент И, умножитель, коммутатор, регистр и дополнительные дешифратор и счетчик

импульсов, причем элемент ИЛИ включен между выходом первого элемента И и установочным входом счетчика импульсов и подключен одним из входов

9

через первый элемент задержки к выходу первого элемента сравнения, подсоединенного первым входом к вькоду счетчика импульсов и вторым входом к соединенным между собой дополнительному входу дешифратора, входу дополнительного дешифратора и выходу дешифратора регистра,, соединенного первым входом с выходом четвертого элемента И, подключенного входами к выходам первого триггера и первого элемента И, и соединенного вторым входом с выходом коммутатора, под70789О

соединенного первым входом непосредственно и вторым входом через умножитель с выходом дополнительного счетчика импульсов, подключенного S первым входом к выходу генератора импульсов и вторым входом через второй элемент задержки к выходу формирователя импульсов по экстремуму, при этом второй элемент сравнения подключен первым и вторым входами к выходам дополнительных дешифратора и счетчика импульсов и выходом - к третьему входу коммутатора.

Изобретение относится к области магнитной записи. Цель изобретения снижение погрешности детектирования. Устройство содержит магнитную головку 1, усилитель 2, фильтр 3, выпрямитель 4, элементы И 5,8,12,20, формирователи 6 и 7 импульсов по экстремумам и уровням сигнала, информационную 9 и синхронизирующие шины 11, триггеры 10, 13, 14, 15 и 19, генератор 16 импульсов, дешифратор 18, регистр 21, коммутатор 22, элемент ИЖ 23, элементы 24 и 3Q задержки, элементы 25 и 27, дешифратор 26 и умножитель 29. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет детектировать информацию в условиях неравномерности скорости магнитi ного носителя и при выпадениях сигнала снизить погрешность детектиро(Л вания , Изобретение дополнительное к авт.ев, 1195376, 2 с,п,ф-лы, 3 ил. IND о vj оо со го

rf Г2 75 1Ё в

i I i

I JI I Т Т 7 Т73 { i L 1 L II

г

д

J L

е ТО Г1 272

ЛГ I

I 1 I

/ I I i t I i

I1

2-76

IZZL

III

м

н,

о

п.

дуие.З