Устройство для многоканальной магнитной записи и воспроизведения сигналов Советский патент 1990 года по МПК G11B5/00 G11B20/22 

Изобретение относится к магнитной записи, а именно к устройствам для коррекции временных искажений, возникающих в процессе записи и воспроиз- зедения, и может найти применение в устройствах точной магнитной записи аналоговых сигналов.

Цель изобретения - уменьшение временных искажений, возникающих при

млогодорожечной магнитной записи и воспроизведении между одновременно записываемыми группами информационных сигналов.

На фиг. 1 и фиг.2 изображена структурная схема преллагаемого устройства (на фиг. 1 ияоОражен блок записи, на фиг.2-- блок воспроизведения).

Устройство содержит в блоке 1 записи входные шины 2 информационных каналов, подключенные через усилители 3 записи к головкам 4 записи информа- ционных сигналов, генератор 5 ста-.; бильной частоты, подклютенный через последовательно соединенные первый делитель б частоты и первый фильтр 7 нижних частот к головкам 8 записи опорных сигналов, при этом каналы записи информационных и опорных сигналов образуют первую 9 и вторую 10 группы каналов записи, причем запись сигналов -первой группы каналов 9 за- писи на магнитный носитель осуществляется первым полублоком 11 магнитных головок записи, а запись сигналов второй группы каналов 10 записи - вто вторым полублоком 12 магнитных голо- вок записи, при этом в каждом полублоке 11 и 12 магнитных головок записи между двумя каналами записи опорных сигналов расположены каналы записи информа 1Ц1ОННЫХ сигналов, при- чем в блоке 13 воспроизведения сигналы, записанные на ленте первым полублоком 11 головок записи, воспроизводятся первым полублоком 14 головки воспроизведения, а записанные вторым полублоком 12 головок записи - вторым полублоком 15 головок воспроизведения, при этом сигналы с первого и второго полублокои головок воспроизведения поступают на первую 16 и вторую 17 группы каналов воспроизведения, причем головки 18 воспроизведения информационных сигналов соединены с вькодными шинами 19 информационных сигналов через последовательно соеди- ненные усилители 20 воспроизведения информационных сигналов, первую линию 21 задержки, второй фильтр 22 нижних частот, аналого-цифровой преобразователь 23, буферньй накопитель 24, циф роаналоговый преобразователь 25 и третий фильтр 26 нижних частот, при этом первая головка 27 воспроизведения опорного сигнала соединена в первой группе каналов 16 воспроизведени с первым входом первого фазового детектора 28 Ксяждого канала информационного сигнала и с первым входом второго фазорого детектора 29, а также с первым ПХОДС5М третьего фазового детектора 30, блока 31 выделения межблочных временных искажений через последовательно соединенные усилител 32 воспроитведения первого канала

5

опорного сигнала, первое пороговое устройство 33, первый одновибратор 34 с повторным запуском, элемент И 35, первый элемент ИЛИ 36 и первый формирователь 37 импульсов, причем второй вход первого элемента ИЛИ 36 соединен через второй элемент И 38 со вторым выходом первого одновибрато- ра 34 с повторным запуском, кроме того, первый выход первого одновибра- тора 34 с повторным запуском соединен с первыми входами третьего 39 и четвертого 40 элементов И, а второй вход второго элемента И 38 соединен с выходом первого порогового устройства 33, причем вторая головка 41 воспроизведения опорного сигнала подключена через последовательно соединенные усилитель 42 воспроизведения второго канала опорного сигнала, второе пороговое устройство 43, второй одновибратор 44 с повторным запуском, пятый элемент И 45 и второй элемент ИЛИ 46 со вторым входом первого элемента И 35, кроме того, выход второго элемента ИЛИ 46 подключен через последовательно соединенные яторой формирователь 1 импульсов и первый фазовращатель 48 ко второму входу второго фазового детектора 29, при этом второй вход второго элемента ИЛИ 46 соединен через шестой элемент И 49 со вторым выходом второго одновибратора 44 с повторным чаг;уском, кроме того, первый выход второго одновибратора 44 с повторным запуском соединен со BTopbiNM входами третьего 39 и четвертого 40 элементов И, а второй вход шестого элемента И 49 соединен с выходом второго порогового устройства 43, причем второй вход пятой схемы И 45 соединен с выходом первого эле- мента ИЛИ 36, а третий вход первого элемента Ш1И 36 соединен с выходом третьего элемента И 39, при этом третьи входы третьих элементов И 39 обоих групп каналов 16 и 17 воспроизведения подключены к выходу первого делителя 6 частоты блока 1 записи, а выход первого фазового детектора 28 каждого канала информационного сигнала подключен ко нторым входам аналого-цифрового преобразователя 23 и буферного накопителя 24 через последовательно сое,-;иненные первый сумматор 50, упраиляемгий генератор 51, полосовой фи;1Р/гр 52, третий формирователь импульсов 33 и вторую линию

51

54 задержки, кроме этого, выход управляемого генераторп 51 подключен к второму входу nepBoj o фазового детектора 28 через последовательно соединенные второй делитель 55 частоты и.четвертый формирователь 56 импульсов, а третьи входы буферных накопителей 24 всех каналов информационных сигналов соединены с выходом генератора 5 стабильной частоты блока 1 записи, причем в каждой группе каналов 16 и 17 воспроизведения выход второго фазового детектора 29 соединен со входами первых масштабны усилителей 57 всех каналов информационных сигналов, выходы первых масштабных усилителей 57 в каждом канале информационнод о сигнала соединены со вторыми входами сумматоров 50, а третьи входы сумматоров 50 всех каналов информационных сигналов первой группы каналов 16 воспроизведения подключены к выходу третьего фазового детектора 30 блока 31 выделения межблочных временных искажений через последовательно соединенные второй масштабный усилитель 58 и аналоговый ключ 59 блока 31 выделения межблочных временных искажений, причем выход первого формирователя 37 импульсов второй группы каналов 17 воспроизведения соединен через второй фазовращатель 60 блока 31 вьщеления межблочных временных искажений со вторым входом TpeTi.ei o фазового детектора 30, при этом выход четвертого элемента И 4С) первой группы каналов 16 воспроипведения соединен с вторым входом аналогового ключа 59 через третий элемент ИЛИ 61 блока 31 выделения межблочных временных искажений, а выход четвертого , элемента И 40 второй группы каналов 17 воспроизведения соединен со вторым входом третьего элемента ИЛИ 61, причем третьи входы сумматоров 50 всех каналов информационных сигналов во Второй группе каналов 17 воспроизведения не используются.

Устройство работает следуюи1им образом.

В блоке 1 записи на магнитный носитель (не показан) одновременно записываются информационные сигналы, поступающие со входных шин 2 через усилители 3 записи на головки 4 записи информационных сигналов, и опорные сигналы, поступающие на го5

0

5

20

5

74566

ловки 8 записи опорных сигналов с выхода генератора 5 ста&ильной часто- ,ты через первый делитель 6 частоты и первый фильтр 7 нижних частот. Фильтр 7 нижних частот формирует : гармонический опорньш си1 нал из выходного сигнала делителя 6 частоты. Каналы записи информационных и опорных сигналов образуют первую 9 и вторую 10 группы каналов записи, причем запись сигналов первой группы каналов 9 записи на магнитную ленту (магнитный носитать) осуществляется первым полублоком 11 магнитных головок записи, а запись сигналов второй группы каналов 10 записи - вторым полублоком 12 магнитных головок записи. В каждом полублоке 11 и 12 магнитных -оловок записи между двумя крайними магнитными головками 8, которые производят запись опорных сигналов, расположены магнитнме головки 4, осуществляющие запись информационных сигналов. Воспроизведение записанной информащш в блоке 13 воспроизведения осуществляется первым 14 и вторым 15 полублоками магнитных головок воспроизведения, в которых первая 27 и вторая 41 магнитные головки воспроизведения опорного сигнала расположены по краям полублока, а между ними расположены Mai-нитные головки 18 воспроизведения информационных сигналов. Сигналы с полублоков 14 и 15 .магнитных головок воспроизведения поступают на первую 16 и вторую 17 группы каналов воспроизведения. Так как группы каналоа 16

О

и 17 идентичны, то рассмотрим работу только нерпой 1 руппы каналов 16. В каждой группе каналов имеется N идентичных каналов информационного сигнала. Воспроизведенный головкой 18 воспроизведения информационный сигнал усиливается усилителем 20 воспроизведения и поступает на первую линию 21 задержки, предназначенную для вьфав- нивания статических временных искажений между каналами информационных сигналов. Изменением времени задержки линии 21 задержки добиваются, чтобы фазы всех информационных сигналов на выходных шинах 19 бьши одинаковыми, т.е. чтобы фазовый сдвиг между каналами (статический) бып равен нулю. Фильтр 22 нижних частот, включенный на выходе линии 21 задержки, ограничивает спектр информационного сигнала перед подачей его на вход аналого30

35

40

45

50

цифрового преобразователя (АЦП) 23. После преобразования в АЦП 23 информационного сигнала в цифровой код с частотой дискретизации, код записьшается с той же частотой в буферный накопитель 24,

Си1 нал управления аналого-цифровы преобразователем с частотой « формируется в каждой группе каналов 16 и 17 воспроизведения следующим образом Опорный сигнал, воспроизведенный головкой 27, усиливается усилителем 32 и преобразуется в импульсную последовательность пороговым УСТРОЙСТ- вом 33. Через схему замещения, включающую в себя первый одновибратор 34 с повторным запуском, первый 35 и второй 38 элементы И, элемент ИЛИ 36, формирователь 37 импульсов, - третий 39 и четвертый 40 элементы И, импульсная последовательность поступает на вход первого фазового детектора 28 схемы ФАПЧ, состоящей из фазового детектора 28, сумматора 50, генератора 51 управляемого напряжением делителя 35 частоты и формирователя 56 импульсов.

Выходной сигнал ГУН управляемого генератора 51 через полосовой фильтр 52, устраняющий в спектре сигнала паразитные составляющие, пропорциональные частоте ГУН, деленной на коэффициент деления делителя 55 частоты, поступает на второй формировател 53 импульсов, преобразующий выходной сигнал полосового фильтра 52 в последовательность импульсов, которая через вторую регулируемую линию 54 задержки подается на второй вход АЦП . 23 и второй вход (вход управления записью) буферного накопителя 24.

При отсутствии пропаданий первого опорного сигнала на первом выходе первого одновибратора 34 с повторным запуском длительность Tgg импульса обеспечивает формирование положительного потенциала (уровень логической 1), разрешающего прохождение импульсов с выхода порогового устрой- ства 33 через второй элемент И 38 на вход первого элемента ИЛИ 36. Как только опорный сигнал на входе одно- вибратора пропадает на время, больше Т.. на первом выходе одновибратора 3

00

устанавливается нулевой потенциал, запрещая прохождение сигнала через элемент И 38, а на инверсном выходе одновибратора 34 устанавливается логическая 1, разрешая прохождение через элементы И 35 сигнала с выхода схемы замещения второго опорного сигнала, выходом которой является выход второго элемента ИЛИ 46, Схема замещения второго onopHoi o сигнала работает и построена аналогично схеме замещения первого опорного сигнала и содержит второй одновибратор 44 с повторным запуском, два элементу И 45 и 49 и элемент ИЛИ А6. При пропадании второго опорного сигнала и наличии первого опорного сигнала на выход второго элемента ИЛИ 46 поступает импульсная последовательность, сформированная из первого опорного сигнала, с выхода первого элемента ИЛИ 36. При пропадании обоих опорных сигналов (в случае дефектов носителя) уровни логической 1 формируются на инверсных выходах первого 34 и второг 44 одновибраторов, разрешая прохождение опорного сигнала, поступающего на третий вход TpeTbej-o элемента И 39 с выхода делителя 6 частоты блока 1 записи через элемент И 39. Выходной сигнал элемента И 39 подается на третий вход элемента ИЛИ 36. Таким образом, при пропадании первого опорного сигнала он замещается вторым опорным сигналом, а при пропадании второго опорного сигнала замещение его производится на первый опорный сигнал, что позволяет сохранить работоспособность устройства. При этом сохранится коррекция внутриканальных ВИ и, если один из опорных сигналов присутствует в обоих полублоках, то осуществляется также и коррекция межблочных В.И. При пропаданиях обоих опорных сигналов работоспособность устройства сохраняется, но отсутствует коррекция ВИ.

Формула изобретения

Устройство для многоканальной магнитной записи и воспроизведения сигналов, содержащее входные шины информационных сигналов, подключенные через усилители записи к головкам записи информационных сигналов, головки записи опорного сигнала, головки воспроизведения опорных сигналов, под- ключенные к усилителям воспроизведения опорных сигналов, головки воспроизведения информационных сигналов, подсоединенные в каждом канале информа

91

ционного сигнала через последовательно соединенные усилитель воспроизведения информационных сигналов, линию задержки, первый фильтр нижних часто аналого-цифровой преобразователь, буферный накопитель, цифролналоговый преобразователь и второй фильтр нижних частот к выходным шинам информационных сигналов, фазовые детекторы, формирователи импульсов, сумматор, управляемый генератор, фазовращатель отличающее ся тем, что, с целью уменьшения временных искажений, возникающих при многодорожечнон ма1 нитной записи и воспроизведении между одновременно записываемыми группами информационных сигналов, в него введены последовательно соединенные генератор стабильной частоты, дели- тель частоты и фильтр нижних частот, выход которого подключен к головкам записи опорного сигнала с размещенными между ними головками записи мационных сигналов, блок выделения межблочных временных искажений, со- держахций последовательно соединенные второй фазовращатель, третий фазовый детектор, второй масштабный усилитель, аналоговый ключ с вторым входом от элемента ИЛИ-НЕ, два пороговых устройства с подсоединенными к ним двумя одновибраторами с повторным запуском, шесть элементов И, три элемента ИЛИ, делитель частоты, два формирователя импульсов, линия задержки, два масштабных усилителя, аналоговый ключ, фазовращатель, при этом в первой группе каналов воспроизведения первая головка воспроизведения опорного сигнала соединена с первым входом nepBoi o фазового детектора каждого канала информационного сигнала и первым входом второго фазового детектора, а также с первым входом третьего фазового детектора блока выделения межблочных временных искажений через последовательно соединенные усилитель воспроизведения первого канала опор- ного сигнала, первое пороговое устройство, первый одновибратор с повторным запуском, первый элемент И, первый элемент ИЛИ и первый формирователь импульсов, причем второй вход первого элемента ИЛИ соединен через второй элемент И с вторым выходом первого орновибратора с повторным запуском, кроме того, первый выход первого одновибратора с повторным запус

to

74

.г 20 5

25 Ч

30

5

0

5

0

5610

ком соединен с первыш пходами третьего и четвертого элементоп И, а второй вход HTopoi o элемента И соединен с выходом первого порогового ycTpoii- ства, вторая головка воспроизведения опорного сигнала подключена через последовательно соединенные усилитель воспроизведения нторо1Ч) канала опорного сигнала, второе пороговое устройство, второй одновибратор с повторным запуском, пятый элемент И, второй элемент HTli, второй формирователь импульсов и первый фазовращатель - к второму фазовому детектору, причем второй вход пятого элемента И соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выход BTopoi-o элемента ИЛИ подключен к второму входу первого элемента И, второй вход второго элемента НПИ соединен через шестой элемент И с вторым выходом второго одновибратора с повторным запуском, а его вход - с вторым входом шестой схемы И, кроме того, первый выход второго одновибратора с повторным запуском соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И, третий вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом третьего элемента И, третий вход третьего элемента И подключен к вы- выходу первого делителя частоты блока записи, выход первого фазового детектора каждого канала информационного си1 нала подключен к пторым входам аналого-цифро.-зого преобразователя и буферного накопителя через последовательно соединенные первый сумматор, управляемый генератор, полосовой фильтр, третий формирователь импульсов и вторую линию задержки, кроме этого, выход управляемого генератора подключен к второму ьходу первого фазового детектора через последовательно соединенные второй делитель частоты и четвертый формирователь импульсов, третий вход буферного накопителя подключен к выходу 1 енератора стабильной частоты блока записи, причем выход второго фазового детоктора соединен со входом первого масштабного усилителя, а выход первого масштабного усилителя подключен к второму входу сумматора, а третий вход сумматора - к выходу аналогового ключа блока выделения межблочных временных искажений, причем выход первого формирователя импульсов второй I pynnbi каналов воспроизведения соединен со

11

1617456

входом второго фазовращателя блока вьделения межблочных временных искажений, выход четвертой схемы И подключен к первому входу элемента ИЛИ- НЕ блока выделения межблочных времен12

ных искажений, а его второй вход соединен с выходом аналогичного элемента И второй группы каналов воспроизведения .

Изобретение относится к технике магнитной записи, а именно к устройствам для коррекции временных искажений сигналов магнитной записи, и может найти применение в устройствах точной магнитной записи аналоговых (частотно-модулированных) сигналов. Цель изобретения - уменьшение временных искажений, возникающих при записи групп информационных и опорных сигналов различными полублоками магнитных головок. В каждой группе каналов, записываемых различными полублоками магнитных головок, по крайним дорожкам записываются два опорных сигнала, между которыми записываются информационные сигналы. При воспроизведении информационные сигналы в каждом канале усиливаются, задерживаются на время, необходимое для формирования сигнала управления аналого-цифровым преобразователем и буферным накопителем опорного сигнала считываемого носителя, преобразуются в цифровой код в аналого-цифровом преобразователе и записываются в буферный накопитель с частотой, пропорциональной частоте опорного сигнала, воспроизводимого с носителя записи. Считывание из буферного накопителя производится стабильной частотой. После цифро-аналогового преобразования и фильтрации на выходе устройства формируется аналоговый сигнал с уменьшенными временными искажениями. Сигнал, управляющий частотой взятия выборок в аналогоцифровом преобразователе, формируется на выходе управляемого генератора, являющегося элементом схемы фазовой автоподстройки частоты и обеспечивающего формирование сигнала, содержащего компоненты внутриканальных межканальных и межблочных временных искажений, возникающих в аппарате магнитной записи. 3 ил.

/ блон1/13 Фиг.1