Устройство для коррекции уровня ограничения при воспроизведении двоичной последовательности с носителя магнитной записи Советский патент 1991 года по МПК G11B5/09 G11B20/00 

сл

с

Изобретение относится к магнитной записи, а именно к устройствам для коррекции уровня ограничения при воспроизведении последовательностей сигналов с носителя магнитной записи. В устройство дополнительно введены формирователь 42 эталонной последовательности импульсов, генератор 43 тактовых импульсов, ключ 44, входная шина 45 управления, блок 46 определения инструментальной погрешности устройства, вычитающая схема 47, блок 48 сравнения, инвертор 49 и выходная шина 50. За счет дополнительно введенных элементов, а также новых связей между ними и основными элементами обеспечивается повышение достоверности двоичной последовательности на выходе устройства. 5 ил.

Изобретение относится к магнитной записи, а именно к устройствам для коррекции уровня ограничения при воспроизведении двоичной последовательности с носителя магнитной записи, и является усовершенствованием по авт. св. СССР № 1277184.

Целью изобретения является повышение точности коррекции выходной двоичной последовательности устройства за счет определения величины инструментальной погрешности устройства и ее учета при коррекции.

4 На фиг. 1 представлен вариант устройства для коррекции уровня ограничения при воспроизведении двоичной последовательности с носителя магнитной записи; на фиг.2 - схема формирователя эталонной последовательности сигналов; на фиг.З - схема блока определения инструментальной

погрешности устройства, на фиг 4 - временные диаграммы, поясняющие принцип действия устройства п режиме определения величины инструментальной погрешности устройства; на фиг 5 - то же, для рабочего режима.

Устройство содержит (см фиг предварительный усилитель 1, подсоединенный входом к входной информационной шине 2, блок 3 определения рассогласования параметров сигналов и помех,соединенный первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым входами соответственно с входной шиной 4 управления, с первым и вторым выходами блока 5 выделения импульсов из интервала ограничения и с выходами первого, второго и третьего элементов 6-8 задержки и подключенный первым и вторым выходами соответственно к первому входу

О

о

СП

го

ю

первого сумматора 9 и к входу второго сумматора 10, четвертый, пятый и шестой элементы 11-13 задержки, фэрмирователь 14 серии управл; ющих импульсов, блок 15 сравнения, формирователь-ограничитель 16, амплитудный фильтр 17, Формирователь 18 уровня ограничения, формирователь 19 тактовых импульсов, элемент 20 стробиро- вания, элемент ИЛИ 21, вхолдную информационную шину 22, подключенную к входу формирователя 19, выходную информационную шину 23, связанную с выходом элемента 20 стробирования, элементы ИЛИ 24 и 25, подключенные выходами к входам соответственно первого и второго элементов б и 7 задержки, первый, второй и третий ключи 26-28, снабженные соединенными с их первыми РХОДЗМИ соответственно второй, третьей и четвертой входными шинами управления, четвертый и пятый элементы ИЛи 32 и 33, седьмой элемент 34 задержки, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой ключи 35-39, преобразователь 40 фазы в амплитуду и преобразователь 41 временного интервала в амплитуд. Формирователь 19 тактовых импульсов подключен выходом к первому входу формирователя 18 уровня ограничения, к входу четвертого элемента 11 задержки, выход которого соединен с первым входом блока 5 выделения импульсов из ин тервала ограничения и с седьмым вхолдом блока 3 определения рассогласования параметров сигналов и помех, годсоединечного восьмым входом к выходу формирователя

14серии управляющих импульсов, Выход формирователя 14 серии управляющих импульсов подключен к первому входу блока

15сравнения и к второму входу первого сумматора 9. Выход первого сумматора 9 соединен с вторым входом блока 15 сравнения, который подсоединен третьим входом к выходу второго сумматора 10 и подключен выходом к первому входу элемента ИЛИ 21. Выход элемента ИЛИ 21 соединен с вторым входом элемента 20 стробирования, подключенного выходом к выходной информационной шине 23, Формирователь-ограничитель 16 соединен выходом с вторым входом формирователя 18 уровня ограничения, подсоединенного третьим входом к- первому выходу амплитудного фильтра 17, Формирователь 19 уровня ограничения подключен выходом к первому входу формирователя-ограничитз-- ля 16 и к первому входу амплитудного фильтра 17. Амплитудный фильтр 17 соединен вторым выходом с вторым входом блока 5 выделения импульсов из интервала ограничения и с входом третьего элемента 8 задержки. Третий вход блока 5 выделения импуль- соо из интервала ограничения подсоединен к фетьему выходу амплитудного фильтра 17, соединенному с входом пятого элемента

12 задержки, подключенного выходом к второму входу элемента ИЛИ 21 и к девятому входу блока 3 определения рассогласования параметров сигналов и помех. Шестой элемент 13 задержки соединен выходом с

0 чзгвертым входом блока 5 выделения импульсов из интервала ограничения, подклю- енного третьим выходом к входу формирователя 14 серии управляющих импульсов. Преобразователь 40 фазы в ампли5 туду и преобразователь 41 временного интервлла в амплитуду подсоединены первыми входами к выходу предварительного усилителя 1 и соединены вторыми входами с выходом формирователя 19 тактовых им0 пульсов. Четвертый элемент ИЛИ 32 подключен выходом к второму входу амплитудного фильтра 17 и к второму входу формирователя-ограничителя 16. Четвертый ключ 35 соединен выходом с пятым вхо5 дом блока 5 выделения импульсов из интервала ограничения. Пятый, шестой, седьмой л восьмой ключи 36-39 подсоединены первыми входами соответственно к третьему, четвертому, пятому и шестому вы0 ;;одам амплитудного фильтра 17. Выходы преобразователя 40 фазы в амплитуду и преобразователя 41 временного интервала в амплитуду подключены к вторым входам соответственно первого и второго ключей

5 2С и 27, соединенных выходами с первым и вторым входами четвертого элемента ИЛИ 32, подсоединенного третьим входом к выходу третьего ключа 28, соединенному с входом шестого элемента 13 задержки. Выход

0 предварительного усилителя 1 подключен к второму входу третьего ключа 28 и к входу седьмого элемента 34 задержки, соединенного выходом с первым входом четвертого ключа 35, с вторым входом пятого ключа 36

5 м с вторым входом седьмого ключа 38, подсоединенного выходом к первому входу второго элемента ИЛИ 24, второй вход которого соединен с выходом восьмого ключа 39, подсоединенного вторым входом к

0 четвертой шине 31 управления, подключенной к второму входу шестого ключа 37. Выход шестого ключа 37 соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ 25, подсоединенного вторым входом к выходу пятого

5 ключа 36, соединенного третьим входом с выходом пятого элемента ИЛИ 33. Выход пятого элемента ИЛИ 33 подключен к второму входу четвертого ключа 35 и к третьему входу седьмого ключа 38. При этом первый и ВТОРОЙ входы пятого элемента ИЛИ 33

подсоединены к второй и третьей шинам 39 и 30 управления.

Устройство содержит также формирователь 42 эталонной последовательности сигналов, генератор 43 тактовых импульсов, дополнительный ключ 44, дополнительную входную шину 45 управления, блок 45 определения инструментальной погрешности устройства, вычитающую схему 47, дополнительный блок 48 сравнения, инвертор 49 и дополнительную выходную шину 50. Пр/. этом формирователь 42 эталонной последовательности сигналов подключен входом к выходу генератора тактовых импульсов, а выход - к первому входу дополнительного ключа 44, соединенного входом с дополнительной входной шиной 45 управления и выходом - с дополнительным BXO/I M предварительного усилителя 1. Генератор 43 тактовых импульсов подключен входом к дополнительной входной шине 45 управления и выходом - к дополнительному входу формирователя 19 тактовых импульсов. Блок 46 определения инструментальной погрешности устройства первым входом подключен к выходу вычитающей схемы 47, вторым входом подсоединен к дополни тельной входной шине 45 управления, третьим входом подключен к выходу формирователя 14 серии управляющих импульсов, четвертым входом связан с первой входной шиной 4 управления и выходом подключен к первому входу дополнительного блока 48 сравнения, подключенного вторым входом к выходу вычитающей схемы 47, третьим входом - к выходу формирователя 14 серии управляющих сигналов, четвертым входом - к выходу инвертора 49 и выходом - к дополнительной выходной шине 50 устройства. Инвертор 49 входом подключен к дополнительной входной шине 45 управления, а выходом связан с дополнительным входом элемента 20 стробирования.

Формирователь 42 эталонной последовательности сигналов содержит (см. фиг.2) перепрограммируемое ЗУ 51, связанное выходами со схемой 52 цифроаналогового преобразователя и фильтрации, выход которой подключен к выходу формирователя 42 эталонной последовательности сигналов, Управляющие входы перспрограммируемого ЗУ 51 и схемы 52 цифроаналогового преобразования и фильтрации подключены к выходу формирователя 53 серии импульсов, связанного входом с входом формирователя 42 эталонной последовательности сигналов.

Блок 46 определения инструментальной погрешности содержит (см. фиг.З) элемент И 54, подключенный одним входом к

второму входу блока 46 другим входом к третьему входу блока 46, третьим входом - к единичному выходу триггера 55 а выходом - к управляющему входу копьцеього рпгигтра Ь6 сдвига на m такгоь Од .- m - число сигналов в эталонной последовательности), подключенного выходом к счетному вход/ гчетччка 57 ня п входных импупьсов (где п - 1исло реализаций эталонной последова0 тельности, включающей m синапов), а промежуточными выходами к эдреснкм шинам буферного ЗУ 58, подключенного выходом к одному информационному входу вычитающей схемы 59, управляющий вход

5 которой подключен к пыхпду вычитания формирователя 60 серии управляющих сигналов, а другой информационный вход - к выходу регистра 61, подключенного информационным входом к первому входу блока

0 46 определения инструментальной погрешности а управляющим входом - к выходу Сброс формирователя 60 серии управляющих сигналов, регистр 62 для хранения текущего отсчета инструментальной

5 погрешности, подключенный информационным входом к выходу вычитающей схемы 59, управляющим входом - к выходу Чтение формирователя 60 серии управляющих сигналов, а выходом - к одному информаци0 онному входу схемы 63 сравнения на больше-меньше и к информационному входу ключевой схемы 64, управляющий вход которой связан через элемент 65 задержки с управляющим входом ключевой схемы 64,

5 регистр 66 для запоминания кода наибольшего значения инструментальной погрешности, подключенный информационным входом к выходу ключевой схемы 64, управляющим входом - к выходу схемы 63 срав0 нения, а выходом - к выходу блока 46 определения инструментальной погрешности, к входу схемы 67 индикации и к другому информационному входу схемы 63 сравнения, управляющий вход которой подключен

5 к вы/оду сравнения формирователя 60 серии управляющих сигналов. При этом входы начальной установки триггера 55, кольцевого регистра 56 сдвига и счетчика 57 подклю- чены к четвертому входу блока 46

0 определения инструментальной noi pciu.no- сти, выход счетчика 57 подключен к пороговому входу триггера 55, выходы Чтение и Запись формирователя 60 серии управляющих сигналов и выхот, регистра 61 подклю5 чены к соответствующим управляющим входам буферного ЗУ 38.

Работа устройства происходит следующим образом,

В дополнительно введенном режиме определения инструментальной поперхнссти устройства на дополнительную входную шину 45 управления (см. фиг,1) подается сигнал (см. фиг.4-45), разрешающий работу генератора 43 тактовых импульсов (см. фитг.4-43) и блока 46 определения инстру- ментальной погрешности, отпирающий ключ 44 и через инвертор 49 - закрывающий элемент 20 стробирования и дополнительный блок 48 сравнения. По сигналам генератора 43 тактовых импульсов с выхода формирователя 42 эталонной последовательности сигналов через открытый ключ 44 на дополнительный вход предварительного усилителя 1 начинают поступать эталонный сигналы четырех типов (см, фиг,4-44), име- ющие строго фиксированные параметры: единичные сигналы (по амплитуде, превышающей верхний уровень ограничения Uorp.e)- нулевые сигналы (по амплитуде меньшие нижнего уровня ограничения Uorp.H.), доопределяемые единичные (по амплитуде превышающие Uorp, но меньшие Uorp.u) и нулевые (по амплитуде меньшие Uorp. но превышающие U0rp.n.) сигналы.

Одновременно сигналы с выхода гене- ратора 43 тактовых импульсов поступают в качестве синхросигналов на дополнительный вход формирователя 19 тактовых импульсов устройства, С выхода предварительного усилителя 1 эталонная двоичная последовательность сигналов з зависимости от наличия сигнала разрешения на одной из управляющих шин 29, 30 или 31 проходит на формировг гель-ограничитель 16, либо через преобразователь 40 фазы в амплитуду, первый ключ 26 и четвертый элемент ИЛИ 32, либо через преобразо- ватель 41 временного интервала в амплитуду, второй ключ 27 и четвертый элемент ИЛИ 32, либо через третий ключ 28. При этом на формирователь-ограничитель 16 поступает также пороговый уроввень с формирователя 18 уровня ограничения (см. фиг.4-44, Uorp показан штрихпунктирной линией). Если сигнал с выхода третьего эле- мента ИЛИ 32 превышает этот пороговый уровень, то формирователь-ограничитель 16 вырабатывает сигнал, обеспечивающий первичное грубое разделение единичных и нулевых сигналов для адаптации подстрой- ки уровня ограничения в процессе воспроизведения в соответствии с известным алгоритмом

ww r 7Гми. -

где т - скользящий интервал, предшествующий очередному различаемому 1+1-му сигналу, п (3-10 Тсигн:

ас.мин( И) минимальное значение единичных сигнаолв на интервале т :

зп.макс( Я) - максимальное значение по- меховых сигналов на интервале т ;

ос и он - среднеквадратичные отклонения соответственно сигнала и помехи.

Одновременно последовательность с выхода третьего элемента ИЛИ 32 поступает в амплитудный фильтр 17, который пропускает на формирователь 18 уровня ограни 1вния только те сигналы, которые по амплитуде меньше его нижнего порогового уровня Оогр.н. и выше его верхнего порогового уровня Uorp.e. Поэтому в формировании текущего значения Uorp (т +1) не участвуют г.игналы, амплитуда которых попадает в интервал ограничения Uorp.H. Uorp.e и вероятность ошибочной идентификации которых максимальна. При различении сигналов эталонной двоичной последовательности значения Uorp.l, Uorp.H.I И Uorp.B.I ДОЛЖНЫ бЫТЬ постоянными вследствие постоянства параметров сямих сигналов (см. фиг.4-44). Единичные сигналы, амплитуда которых больше верхнего порогового уровня Uorp.в., поступают через пятый элемент 12 задержки и элемент ИЛИ 21 на элемент 20.стробирования, запертый сигналом с инвертора 49. Поэтому на выходную информационную шину сигналы проходить не будут. Сигналы, лежащие в интервале между нижним и верхним пороговыми уровнями, обеспечивают формирование в амплитудном фильтре 17 сигналов, которые поступают на блок 3 определения рассогласования параметров, сигнале и помех ччерез третий и пятый элементы 6 и 12 задержки, а на блок 5 выделения импульсов из интервала ограничения - непосредственно. На блок 5 выделения импульсов из интервала ограничения поступают также сигналы предварительного усилителя 1 либо через третий ключ 28 и шестой элемент 13 задержки, либо через седьмой элемент 34 задержки и четвертый ключ 35. Неискаженные сигналы, попавшие в интервал ограничения (см. фиг.4-5.1), с блока 5 выделения импульсов из интервала ограничения постуупают на блок 3 определения рассогласования параметров сигналов и помех, в котором формируют сигналы рассогласования каждого текущего неискаженного сигнала с усредненными единичными и нулевыми сигналами - по амплитуде, фазе и длительности. Рассогласования с. единичным сигналом поступают на сумматор 10, рассогласования с нулевым

сигналом поступают на сумматор 9. Суммарные рассогласования с сумматоров 9 и 10 поступают на вычитающую схему 47, с выхода которой код разности рассогласования поступает в блок 46 определения инструментальной погрешности устройства (см. фиг.З). В блоке 46 определения инструментальной погрешности с помощью кольцевого регистра 56 сдвига фиксируется длина m эталонной последовательности, а с помощью счетчика 57 - число п повторений процедуры различия эталонной последовательности; После одного прогона эталонной последовательности из m сигналов с помощью буферного ЗУ 58 запоминают коды соответствующих разностей суммарных рассогласований, поступающих из вычитающей схемы 47. В процесса второго и последующихпрогоновтойжепоследовательности каждый из запомненных кодов разности суммарных рассогласований данного сигнала будет сравниваться .по величине с вновь образованным кодом разности суммарных рассогласований для того же сигнала последовательности. Если бы устройство не вносило в процесс обработки сигналов погрешностей, то при повторении различения эталонной последовательности коды разностей суммарных рассогласований были бы одинаковыми для всех однотипых сигналов (в пределах погрешности формирователя 42 эталонной последовательности сигналов). Реально же устройство вносит в процесс случайные погрешности, вызывающие разброс значений разностей суммарных рассогласований для одних и тех же сигналов в разных прогонах эталонной последовательности. В результате второго и последующих прогонов эталонной последовательности на выходном регистре 66 блока 46 всегда фиксируется код наибольшего отклонения значений разности суммарных рассогласований сигналов или помех, т.е. значения инструментальной погрешности устройства (см. фиг.4-46). С помощью схемы 67 индикации результат диагностирования устройства контролируется визуально.

Работа устройства в основном режиме коррекции уровня ограничения при воспроизведении реальных сигналов двоичных последовательностей осуществляется аналогично работе устройства-прототипа. На входную информационную шину 2 поступает воспроизведенная последовательность (см. фиг.5-2), на входную шину 22 синхронизации - последовательность синхронизирующих импульсов, с на вторую, третью или четвертую входную шину 29, 30 или 31 управления - соответствующий сигнал разрешения. Благодаря присутствию сигнала разрешения на дополнительной шине 45 управления блокируется работа генератора 43 тактовых импульсов и блока 46

определения инструментальной погрешности устройства, но дебллокируется работа дополнительного блока 48 сравнения и элемента 20 стробирования.

Принцип действия каждого из узлов и

0 блоков устройства - формирователя-ограничителя 16, формирователя 18 уровня ограничения, амплитудного фильтра 17, блока 5 выделения импульсов из интервала ограничения и блока 3 определения рассогласова5 ния сигналов и помех - в основном режиме аналогичен описанному принципу действия в дополнительном режиме. Коды суммарных рассогласований текущего сигнала, по- павшего в интервал ограничения, с

0 усредненным единичным сигналом с выхода сумматора 10 и усредненным сигналом помех с выхода сумматора 9 поступают в блок 15 сравнения на больше-меньше и, если значение рассогласования с единич5 ным сигналом окажется хотя бы незначительно меньшим рассогласования с помехой, то текущий сигнал идентифицируется как 1 и на выходе блока 15 сравнения формируется единичный импульс, поступа0 ющий через первый элемент ИЛИ 21 и элемент 20 стробирования на выходную шину 23 устройства. Одновременно коды суммарных рассогласований с выходов сумматоров 10 и 9 поступают на вычитающую схему 47,

5 на выходе которой формируется код разности по модулю суммарных рассогласований, поступающих в дополнитепьный блок 48 сравнения, с кодом инструментальной погрешности, поступающим постоянно в этот

0 же блок с выхода блока 46 определения инструментальной погрешности устройства. В случае, если величина инструментальной погрешности окажется равной или большей абсолютной разности суммарных рассогла5 сований для данного сигнала (единичного или нулевого), ла выходе дополнительного блока 48 сравнения формируется импульс- признак недостоверного различия этого сигнала, поступающий на дополнительную

0 выходную шину 50.

Формула изобретения Устройство для коррекции уровня ограничения при воспроизведении двоичной последовательности с носителя магнитной

5 записи по апт. св. № 1277184, отличаю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности коррекции, в него введены формирователь эталонной последовательности сигналов, генерптор тактовых импульсов, дополнительный ключ, дополнительная

входная шина управления, блок определе ния инструментальной погрешности, вычитающая схема, дополнительный блок сравнения, инвертор и дополнительная выходная шина, при этом формирователь эталонной последовательности сигналов подключен входом к выходу генератора тактовых импульсов, а выходом - к первому входу дополнительного ключа, соединенного входом с дополнительной входной шиной управления и выходом - с дополнительным входом предварительного усилителя, генератор тактовых импульсов подключён входом к дополнительной входной шине упрабления и выходом - к дополнительному входу формирователя тактовых импульсов, блок определения инструментальной погрешности первым входом подключен к выходу вычитающей схемы, вторым входом подсоединен к дополнительной входной шине управления, третьим входом подключен к выходу формирователя серии управляющих импульсов, чеетвертым входом

связан с первой входной шиной управления и выходом подключен к первому входу дополнительного блока сравнения, подключенного вторым входом к выходу вычитающей схемы, третьим входом - к вы0 ходу формирователя серии управляющих импульсов, четвертым входом - к выходу инвертора и выходом - к дополнительной выходной шине устройства, инвертор входом подключен к дополнительной входной

шине управления, а выходом связан с дополнительным входом элемента стробиро- вания,

Фиг. f

45

S3

i

51

л л

57

Фиг. Z

п п п п п

,./

м

Л П П П П П П О П П j

// г, Ufftp.B

..

п п п п .

Фиг.

jtqtff.M.