Устройство для контроля воспроизведения цифровой информации с носителя магнитной записи Советский патент 1987 года по МПК G11B27/36 G11B27/00 

128

период между соседними нымн перепадами тактовох о сиихрослп - нала на выходах дешифратора 12 и Jia выxoдtlx регистра 13 поочередно формируется по одному импульсу; который поступает на информационный вход соответствующего триггера 15. Выходной импульс блока 14, отмечао- щий очередной перепад уровней сигнала воспроизведения, поступает на тактирующие входы триггеров 15 и переключает тот триггер 15, на информационном входе которого в это г

1

Изобретение относится к приборостроению, а именно к технике дифр: - вой магнитной записи, и может быт:) использовано во встроенных средст ;ах оперативного контроля многоканаль гой аппаратуры магнитной записи, а таЕ:же при исследованиях для настройки и контроля качества работы каналов гы- сокоплотной цифровой магнитной заги- си-воспроизведения.

Цель изобретения - повышение тс Ч- ности контроля фазовых искажений а- нала цифровой магнитной записи-воспроизведения .

На фиг. 1 изображена функционать- ная схема предлагаемого устройства, на фиг, 2 - временные диаграммы, иллюстрируюп ие принцип его работы, на фиг. 3 и 4 - синх11онизатор воспроизведения и блок выделения перепалов сигнала воспроизведения устройства соответственно.

Устройство для контроля воспроизведения цифровой информации с канй- лом воспроизведения, состоящим из магнитной головки 1, усилителя 2 воспроизведения, корректора 3 и :штеля-ограничителя 4, содержит входную шину 5, синхронизатор 6 восгфо- изведения, фазовый комг аратор 7, фильтр 8 низких частот, генератор 3 импульсов, двоичный счетчик 10, двухвходовьй триггер 11, дешифрато 12, регистр 13, блок 14 выделения перепадов сигнала воспроизведения, дополнительнр ге трехвходовые тригге-- ры 15 и блок 16 индикации, содержа- щий светодиоды 17.

MOMeiiT присутствует выходной сигнал регистра 13, который включает соот- 0 е т с т в уклци и свет од и од 17. 1 е з ул ь- тирующее нзображеггие на светодиодной шкале 16 представляет собой светящуюся пачку, количество светодио- дов в которой определяет ее длину и пропорционально максимальной интегральной величине фазовых искажений. Распределение И1ггенсивности свечения светодиодов в пачке покагзы- вает характер распределения фазовой ошибки. 4 ил.

В контролируемом канале воспроиз- недения маг нитная головка 1 воспроизведения подключена к входу усилителя 2 воспроизведения, выход которого соединен с входом корректора 3, выход которого соединен с входом усилителя-ограничителя 4.

Входная шина 5 устройства подключена к выходу усилителя-ограничите ля 4 контролируемого канала воспро- изпедения. Входная шина 5 соединена с входом блока 14 выделения перепадов сигнала воснроизведения и с входом си1 хронизатора 6 воспроизве- дения, выход которого соединен с

rjepBbiM входом фазового компаратора 7, выход которого соединен с входом фильтра низких частот, выход которо- со соединен с управляющим входом

- генератора 9 импульсов. Вьуход генератора 9 импульсов соединен с тактирующим входом триггера 11, выход (прямой) которого соед.инен с вторым

входом фазового компаратора 7. Выход refiepaTopa 9 импульсов соединен также со счетным входом двоичного счетчика 10 и с входом управления парал- ijiejrbHbFM вводом сигналов регистра 13. Выходы двоичного счетчика 10 поразрядно соединены с входами дешифратора 12 J выходь которого соединены с информационными входами регистра 13. Выход последнего (старш его) разряда двоичного счетчика 10 соединен с ин5 ||)ормационным входом триггера 1 1 . Первый выход регистра 13 соединен с информационньм входом первого триггера 15 (nepBbni триггер - слеяа на0

31

право по фиг. 1) и с установочньпч входом второго триггера 15. Второй выход регистра 13 соединен с информационным входом второго триггера 15 и с установочным входом третьего триггера 15. Третий выход регистра 13 соединен с информационным входом третьего триггера 15 и с установочным входом четвертого триггера 15 (не показан) и т.д.

Предпоследний выход регистра 13 соединен с информационным входом предпоследнего триггера 15 (не показан) и с установочным входом последнего триггера 15. Последний выход регистра 13 соединен с информационным входом последнего триггера 15 и с установочным входом первого триггера 15. Выходы триггеров 15 содинены с соответствующими выводами светодиодов 17 блоков 16 индикации. Вторые выводы светодиодов 17 не показаны и соединены с соответствующей шиной питающего напряжения устройства.

Конкретное исполнение отдельных блоков и узлов устройства следующее

Синхронизатор 6 воспроизведения (фиг. 3) содержит фазовый компаратор 18, состоящий из первого 19 и второго 20 сумматоров по модулю два первого 21 и второго 22 1К-тригеров первого 23 и второго 24 элементов НЕ, элемента И 25, элемента И-НЕ 26 согласующих элементов 27 и 28 резис торов 29 и 30, диодов 31 и 32 и регулировочного потенциометра 33, интегрирующее RC звено 34, усилитель 35 сигнала ошибки, управляемый напржением генератор 36 и делитель 37 частоты, выход которого соединен с вторым входом фазового компаратора 18 и с выходом синхронизатора 6. Вход синхронизатора 6 соединен с первым входом фазового компаратора 18. Конкретное исполнение согласующих элементов 27 и 28 также показан на фиг. 3.

Сигнал на выходе фазового компаратора 18 - трехуровневьй. Синхро- низатор воспроизведения (фиг. 3) - инерционного типа с фазовой автоподстройкой -частоты и узкой полосой слежения и захвата. Во время появления перепадов сигнала на входе син- хронизатора при воспроизведении кодового сигнала управляемый напряжением генератор 36 выдает среднюю частоту. Согласующие элементы 27

134

и 28 предназначены для согласования по уровню выходов микросхем 25 и 26 питающихся напряжением 5В относительно общей (нулевой) шины питаю- Щ1тх напряжений устройства, с выходной схемой фазового компаратора 18, формирующей трехуровневый сигнал со средним уровнем 7,5 В относительно нулевой шины питающих напряжений. Делитель 37 частоты и соответствующие элементы интегрирующего звена 3 и управляемого напряжением генератора 36 переключаются в соответствии с установленной скоростью движения магнитной ленты (эти цепи не показаны) . Обязательной особенностью синхронизатора (фиг. 3), как и любого другого синхронизатора воспроизведения инерционного типа, является такая фазировка выходного сигнала синхронизатора относительно входного, когда перепады прямоугольного сформированного сигнала воспроизведения соответствуют положительным перепадам синхросигнала, как это показано на фиг. 1.

Фазовый компаратор 7, фильтр 8 низких частот, управляемый генератор 9 импульсов и двоичньш 10 (и тригер 11) образуют умножитель частоты с фазовой автоподстройкой частоты.

Конкретное исполнение блока 14 выделения перепадов сигнала воспроизведения представлено на фиг 4. Устройство работает следующим образом.

Записанная на магнитном носителе магнитной ленте (не показана) цифровая информация воспроизводится магнитной головкой 1 и усиливается усилителем 2 воспроизведения. Амплитудно-частотная и фазо-частотная коррекция аналогового сигнала воспроизведения осуществляется в корректоре 3, Усилитель-ограничитель 4 формирует цифровой (прямоугольньш) сигнал воспроизведения. С выхода усилителя-ограничителя 4 этот сигнал поступает далее на устройство декодирования (не показано).

Обеспечение требований по достоверности воспроизводимой информации определяет необходимость проведения в канале высокоплотной цифровой магнитной записи-воспроизведения ряда фегулировок как при настройке ацпа- ратуры магнитной записи в производственных условиях, так и в процессе

51

ее эксплуатаи.ин после замеь:ы каких- либо смеЕ1ных модулей. В канале записи (не показан) регулируется г ел-1- чина Тока записи, а также величина и форма предыскажений - временной сдвиг фронтов сигнала записи, вели 1И на и длительность ступеньки на фронте тока записи, В канале воспрэ- изведения (в корректоре 3) регулир/- ются амплитудно-частотная и фазо- частотная характеристики. Эти регу-- лировки направлены главным образом на уменьшение искажений информатив-- ного параметра цифрового сигнала воспроизведения - длительности, ха- рактеристических интервалов, т.е. фазовых искажений сигнала воспроиз-- ведения.

Устройство визуализирует величину и интегральный характер фазовых ис- кажений сигнала воспроизведения и, тем самым, позволяет г его помощью с высокой точностью и в короткое время установить оптимум по минимуму фазовой ошибки для каждой регулировки и, следовательно, повысить точность настройки и канала высокоплотной цифровой магнитной записи- воспроизведения в целом.

Входная шина 5 устройства под- ключается к контролируемому каналу воспроизведения, т.е. к выходу усилителя-ограничителя 4. Цифровой сигнал воспроизведения на выходе ус лителя-ограничителя 4 показан на диаграмме а , фиг. 2. Пунктиром па диаграмме а показано номинальное местоположение перепадов уровня сигнала воспроизведения. Цифровой сигнал воспроизведения поступает на вход синхронизатора 6 воспроизведения и на вход блока 14 выделения перепадов сигнала воспроизведения, Сигнал на выходе блока 14 вьще- ления перепадов сипгала воспроизве- дения показан на диаграмме Г , фиг. 2. Блок 14 формирует короткие по длительности (0,3-0,5 мкс) прямоугольные импульсы в момент каждого положительного и отрицательного перепада сигнала воспроизведения.

На выходе синхронизатора 6 воспр изведения формируется тактовый синхросигнал воспроизведения, примерно совпадающий с сигналом, показанным на диаграмме Ь , фиг. 2. Положител ные перепады синхросигнала (фиг. 1 и диаграммы а и Ь фиг. 2) привязаны к номинальному местоположению пе5

2

5

0

0 5 0 5 0

5

36

репадов входного цифрового сигнала воспроизведения, реальная нестабильность местоположения которых носит случайный характер.

Фазовьй компаратор 7 и фильтр 8 низких частот управляют частотой генератора 9 таким образом, чтобы свести к минимуму фазовое рассогласование между выходным триггера 1 1, показанным на диаграмме & , фиг . 2, и выходным сигналом синхронизатора 6. Слежение умножителя частоты, который образуют фазовьй компаратор 7, фильтр 8 низких частот, управляемый напряжением генератора 95 двоичный счетчик 10 и триггер 11, яа частотой выходного сигнала синхронизатора 6 позволяет исключить по г решность индикации фазового дрожания, обусловленную непостоянством тактовой частоты сигнала воспроизведения.

Двоичный счетчик 10, дешифратор 12 и регистр 13 образуют распределитель импульсов. За каждый период тактового синхросигнала формируется по одному имг ульсу поочередно на 16-ти выходах дешифратора 12 и, соответствен О, регистра 13.

Для упрош.ения на диаграммах г-ф фиг. 2 для примера меньше рассматривается работа устройства с делением тактового интервала сигнала воспроизведения на восемь частей.

Практически для визуальной оценки достаточно иметь частоту генератора 9 выше не менее чем в 16 раз тактовой частоты сигнала воспроизведения

Выходной сигнал генератора 9 показан на диаграмме -Г , фиг. 2. На диаграммах 5 -Н фиг. 2 показаны сигналы (импульсы) на восьми выходах регистра 13, а на диаграммах н-ф- сигналы соответственно на выходах восьми триггеров15.

Начало развертки, т.е. начало поочередного формирования импульсов на восьми выходах дешифратора 11, ргачиная с первого выхода, соответствует отридательному перепаду выходного сигнала старшего разряда двоичного счетчика 10. Это очевидно, поскольку после этого перепада на выходах всех разрядов двоичного счетчика 0 устанавливается низкий уровень, чему соответствует наличие высокого уровня (т.е. импульса) на первом выходе дешифратора 12,

Выходная информация дешифрато ра 12, т.е. присутствующий на одном из его выходов импульс в момент каждо71

го положительного перепада выходного сигнала генератора 9, записывается в регистр 13. Сигналы с выходов регистра 13 поступают на ипформацион- ные входы триггеров 15, на тактирую- щие входы которых поступают импульсы блока 14 в моменты перепадов сигнала воспроизведения.

Поступающий в интервале времени между соседними отрицательными перепадами выходного сигнала триггера 11 очередной выходной импульс блока 14 вследствие временных (фазовых) искажений сигнала воспроизведения занимает место на временной оси, от- личное от середины этого интервала. При этом выходной импульс блока 14 переключает тот триггер 15, на И15- формационном входе которого в данный момент присутствует выходной импульс с соответствующего выхода регистра 13. Так, из диаграмм 5 и ж , фиг. 2 следует, что второй выходной импульс блока 9 совпадает во времени с импульсом на третьем выходе регистра 13. При этом переключается третий триггер 15 (диаграмма ж , фиг. 2), выходной сигнал которого включает третий светодиод 17 блока 16 индикации. В исходное состояние этот триг- гер сбрасывается импульсом, формируемым на предыдущем (втором) выходе регистра 13. Продолжительность разового свечения отдельного светодиода 17 постоянная и примерно равна дли- тельности развертки, т.е. тактовому интервалу сигнала воспроизведения.

Следующий выходной импульс блока 14 выделения перепадов сигнала воспроизведения включает тот светодиод бло- ка 16, местоположение которого соответствует величине и знаку отклонения (т.е. фазовой ошибке) местоположения этого импульса от середины интервала между соседними отрицатель- ными перепадами выходного сигнала триггера 11 или, что то же, тактового синхросигнала.

В моменты переключения деимфрато- ра 12 на некоторых его выходах возникают короткие по длительности ложные импульсы.

Для защиты от этих импульсов, формируемых на некоторых выходах дешиф- ратора 12, предназначен регистр 13, на вьжодах которого эти импульсы уже отсутствуют. Каждый положительный переп ад выходного сигнала гене13а

рат15ра 9 вначале происходит запись выходно1 о сигнала дешифратора 12 в соответств тощий разряд регистра 13, а также запись сигнала старшего разряда двоичного счетчика 10 в триггер 11, и после этого завершается окончательное переключение счетчика

10и дешифратора 11.

Однако при этом формирование импульсов на выходах регистра 13 проиходит с задержкой на один период выходного сигнала генератора 9 относительно отрицательного перепада выходного сигнала старшего разряда двоинного счетчика 10. Для устранения этой задержки предназначен триггер 11. Благодаря наличию триггера

11сигнал старщего разряда счетчика 10 поступает на второй вход фазовог компаратора 7 также с задержкой на один период выходного сигнала генератора 9. Но поскольку в результате фазовой автоподстройки частоты генератора 9 фронты выходного сигнала триггера 11 привязываются к фронтам тактового синхросигнала, то сигнал старшего разряда двоичного счетчика 10 опережает на период генератора 9 выходной сигнал триггера 11, а начало развертки и myльcoв на выходах регистра 13 соответственно перемещается на временной оси влево и совпадает с отрицательньвч перепадом выходного сигнала триггера 11.

Результир},тощее изображение на блоке 16 индикации схематически показано под блоком 16 индикации на фиг. 1 и представляет собой свечение с разной интенсивностью нескольких рядом расположенных (в середине шкалы) светодиодов, т.е. представляет собой светящуюся пачку, количество светодиодов в которой определяет ее длину и пропорционально максимальной интегральной величине фазовых искажений, а распределение интенсивности свечения светодиодов в пачке показывает характер распределения фазовой ошибки.

При нормальном законе распределения величины фазовой ошибки и настроенном канале магнитной записи- воспроизведения наиболее ярко светятся светодиодь; в центре пачки, поскольку количество характеристик интервалов сигнала воспроизведения с наибольшей величиной фазовых искажений наибольшее, а доля интервалов с большими искажениями Meuf-uie, в

912

связи с чем HHTeFiCHBHocTb свече итя светодиодов по мере удаления от центра к краям пачки меньи ается.

При ненастроенном канале сивность свечения светодиодов блока 16 имеет беспорядоч 1ый характер, т.е. не имеет ярко выраженной кучности, протяженность пачки светяцц-:х- ся светодиодов велика и может просп - раться на всю шкалу и в пачке могут наблюдаться несколько кучностей.

В процессе регулирования добиваются сведения к минимуму протяженно ти светящийся пачки и придания распределению фазовой ошибки нормально-- го характера, о достижении которого свидетельствует постоянное снижение яркости пачки от ее центра к краям. Центр пачки настроенного канала находится в середине светодиодной шка-- лы блока 16.

Достоинством предлагаемого устро i ства является возможность омератиен i диагностики текущего состояния кана- ла цифровой записи, поскольку визуа лизация величины и характера фачов1.: искажений позволяет качественно оце нить один из основных параметров ari- паратуры точной магнитной записи - достоверность воспроизведения инфо) - мации, В отличие от трудоемкого процесса статических измерею-1й циента ошибок, являющегося количественной мерой достоверности, предлагаемое устройство с помощью светодиодной шкалы практически м1-новенао отображает состояние реального окна детектирования: затемненный участок шкалы от ее начала и до светяи ейся пачки является запасом помехоусто - чивости в контролируемом канале, чт в конечном счете и определяет достоверность воспроизведения информации

5

0

5

0

1310

-Ф о р м у л а изобретения

Устройство для контроля воспроизведения цифровой информаг ии с носителя ма1 нитной записи, содержащее г енератор импульсов, двоичный счетчик, вьосодами разрядов соединенный с входами л ешифратора, триггер и б,пок индикации, о т л и ч а ю щ е- е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля фазовых искажений канала цифровой маг {итной записи- воспроизведения, в него введены последовательно включенные синхронизатор воспроизведения, фазовьш компаратор и фильтр низких частот, выход которого соединен с управляющим входом генератора имлульсов, регистр, ииформапио1И ьгми входами подключенный к выходам дешифратора, дополни- ге,ги5ные тригтерь, информационные ггкг)ды ко1 ор)1х подключены к выходам регистра, и блок выделения перепа- JIOB сигнала воспроизведения, выходом соединенный с тактирующими вхо- , дслюлнительных триггеров, а нходом - с входной шиной устройства и с входом синхронизатора воспроизведения,, при этом выход последнего 11пз1)яда двоичного счетчика соединен с информационньм входом триггера, выход которого соединен с вторым Плодом фазового компаратора, выход генератора импульсов соединен с тактирующим входом триггера, со счет- входом двоичного счетчика и с управляющим входом регистра, а блок индчикпгпш подключен к выходам допол- ннтслг ных триггеров, установочные пхо.г ы которых соеди}1ены со rjU-fHroM относительно информа - иионных входов с В яходами ре- .

„|.

-э „.

-..

|1шпялга1|11щш1 лш1(1шщпм| ш1л

л

(риг2

-э „.

Йгс сингаа Риг.З

си н :ранизатора

Изобретение относится к приборостроению, к технике цифровой магнитной записи и позволяет повысить точность контроля искажений канала цифровой магнитной записи-воспроизведения. На выходе синхронизатора 6 формируется тактовый синхросигнал воспроизведения. Фазовый компаратор 7, фильтр 8 низких частот, управляемый напряжением генератор 9, дво- ичньш счетчик 10 и триггер 11 обра- множитель частоты с фазовой автоподстройкой частоты. За каждый (Л ю bo ьо Р 00

Редактор Е.Папп

Составитель А.Лисицын Техред В.Кадар

Заказ 7276/52

Тираж 589Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Vuz4

Корректор М.Шароши