Устройство для воспроизведения сигналов с магнитного носителя Советский патент 1979 года по МПК G11B5/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ СИГНАЛОВ С МАГНИТНОГО НОСИТЕЛЯ формирователи имеют по два выхода. Каждый выход формирователя подключен к предназначенному только для него входу оконечного сумматора, который через ждущий мультивибратор связан своим выходом с оконечным фильтром нижних частот 2. Достоверность воспроизводимой информации в известном устройстве бывает недостаточной, так как в нем осуществляется только увосьмирение несущей частоты. Целью изобретения является повышение достоверности воспроизводимой информации путем увеличения частоты частотно-импульсно-модулированных сигналов в (п - целое число более 3). Для этого в устройство введены два регулируемых усилителя, первый из которых включен между выходом дополнительного сумматора и входом третьего формирователя второй - между выходом блока вычитания и входом четвертого формирователя, а также (п - 3) суммирующе-вычитающие ступени. Каждая К-ая (К 1,2,....,п-3) ступень состоит из 3x2 суммирующих цепей, содержащих последовательно включенные сумматор, регулируемый усилитель и формирователь, и из вычитающих цепей, содержащих последовательно включенные блок вычитания, регулируемый усилитель и формирователь. Каждый сумматор и каждый блок вычитания имеют два входа, а каждый формирователь - два выхода. Первый вход каждого сумматора из 2 первых суммирующих цепей соединен с выходом первого фильтра нижних частот, второй вход - с выходом соответствующего регулируемого усилителя предыдущей (К - 1)ой ступени, которая содержит в своих суммирующих и вычитающих цепях 3.2 + + 2 регулируемых усилителя. Для первой же ступени второй вход сумматоров 2первых суммирующих цепей соединен соответственно с выходом первого и второго регулируемых усилителей. Первый вход каждого сумматора из 2 оставщихся суммирующих цепей соединен с выходом второго фильтра нижних частот, второй вход - с выходом соответствующего регулируемого усилителя из 2 последних цепей предыдущей ступени, а в первой ступени второй вход у сумматора оставщейся цепи - с выходом второго регулируемого усилителя. Первый вход каждого блока вычитания вычитающих цепей соединен с выходом первого фильтра нижних частот, второй вход - с выходом соответствующего регулируемого усилителя из последних цепей предыдущей ступени, а в первой ступени второй вход блока вычитания - с выходом второго регулируемого усилителя. Каждый выход формирователя каждой цепи каждой ступени подключен к своему входу оконечного сумматора. На чертеже приведена блок-схема устройства, позволяющего осуществить умножение частоты ЧИМ-сигналов в 2 - 32 раза (). Магнитная головка 1 через последовательно соединенные усилитель 2, полосовой фильтр 3, первый амплитудный ограничитель 4 и первый фильтр 5 нижних частот подключена к первому формирователю 6. Одновременно к выходу фильтра 3 подключены последовательно соединенные блок 7 дифференцирования, второй амплитудный ограничитель 8, второй фильтр 9 нижних частот и второй формирователь 10. Кроме того, выход первого фильтра 5 нижних частот подключен одновременно к первым входам дополнительного сумматора 11, соединенного через первый регулируемый усилитель 12 с третьим формирователем 13. Блок 14 вычитания подключен через второй регулируемый усилитель 15 к четвертому формирователю 16. Первый, второй, третий и четвертый формирователи 6, 10, 13 и 16 имеют по два выхода, причем каждый выход подключен к своему входу оконечного сумматора 17, который через ждущий мультивибратор 18 соединен с оконечным фильтром 19 нижних частот. В устройстве имеются две (п-3 5 - 3 2) суммирующе-вычитающие ступени: первая 20 и вторая 21. Первая (К-1) ступень состоит из трех (3.2 3.2° 3) суммирующих цепей и одной ( 2° 1) вычитающей. Первая суммирующая цепь первой ступени 20 содержит последовательно включенные сумматор 22, регулируемый усилитель 23 и формирователь 24. Вторая - сумматор 25, регулируемый усилитель 26 и формирователь 27; третья - сумматор 28, регулируемый усилитель 29 и формирователь 30. Первые входы сумматоров 22 и 25 первых двух (2 2 2) суммирующих цепей подключены к выходу первого фильтра 5 нижних частот, второй вход сумматора 22 - к выходу первого регулируемого усилителя 12, второй вход сумматора 25 - к выходу второго регулируемого усилителя 15. Первый вход сумматора 28 оставшейся (2 2° 1) третьей суммирующей цепи подсоединен к входу второго регулируемого усилителя 15. Вычитающая цепь первой ступени состоит из последовательно включенных блока 31 вычитания, регулируемого усилителя 32 и формирователя 33. Блок вычитания первым входом подключен к выходу первого фильтра 5 нижних частот, вторым входом - к выходу второго формирователя 16. Вторая (К. - 2) суммирующе-вычитающая ступень 21 состоит из щести (3 X 2 X 2 6) суммирующих цепей и двух (2 2 2) вычитающих. Первая суммирующая цепь второй ступени содержит последовательно включенные сумматор 34, регулируемый усилитель 35 и формирователь 36;

вторая - сумматор 37, регулируемый усилитель 38 и формирователь 39; третья - сумматор 40; регулируемый усилитель 41 и формирователь 42; четвертая - сумматор 43, регулируемый усилитель 44 и формироватетель 45; пятая - сумматор 46, регулируемый усилитель 47 и формирователь 48; шестая - сумматор 49, регулируемый усилитель 50 и формирователь 51. Первые входы сумматоров 34, 37, 40 и 43 первых четырех (2 2 4) суммирующих цепей подключены к выходу первого фильтра 5 нижних частот, второй вход сумматора 34 - к выходу регулируемого усилителя 23 первой цепи первой ступени 20, второй вход сумматора 37 - к выходу регулируемого усилителя 26 второй цепи первой ступени, второй вход сумматора 40 - к выходу регулируемого усилителя 29, второй вход сумматора 43 - к выходу регулируемого усилителя 32. В двух ( 2 2) оставшихся суммирующих цепях первые входы сумматоров 46 и 49 подсоединены к выходу второго фильтра 9 нижних частот, вторые входы - к выходам соответствующих регулируемых усилителей из двух ( 2 2) последних цепей первой ступени, а именно второй вход сумматора 46 - к выходу регулируемого усилите;та 29, второй вход сумматора 49 - к выходу регулируемого усилителя 32. Вычитающие цепи второй ступени состоят: первая цепь - из последовательно включенных блока вычитания 52, регулируемого усилителя 53 и формирователя 54; вторая цепь - из последовательно включенных блока вычитания 55, регулируемого усилителя 56 и формирователя 57. Первые входы блоков вычитания подсоединены к выходу первого фильтра 5 нижних частот, вторые входы - к выходам соответствующих регулируемых усилителей из двух ( 2 2) последних цепей первой ступени, а именно второй вход блока 52 вычитания - к выходу регулируемого усилителя 29, второй вход блока 55 вычитания - к выходу регулируемого усилителя 32.

Формирователи всех цепей обеих ступеней имеют по два выхода, причем каждый выход подключен к своему входу оконечного сумматора 17.

Устройство работает следующим образом.

Частотно-модулированный сигнал, воспроизведенный магнитной головокой 1 и усиленный усилителем 2, через полосовой фильтр 3, ограничивающий полосу шумов, поступает на вход двух цепей обработки сигнала.

В первой цепи сигнал ограничивается с помощью первого амплитудного ограничителя 4, что устраняет паразитную амплитудную модуляцию и придает сигналу прямоугольную форму, и подается на первый фильтр 5 нижних частот, где он снова приобретает гладкую форму, оставаясь постоянным по амплитуде. Далее сигнал поступает на первый формирователь 6. На одном его выходе имеется последовательность положительных остроконечных импульсов, которые вырабатываются в моменты нулевых значений входного сигнала при его возрастании. На втором выходе имеется последовательность отрицательных импульсов, которые вырабатываются в моменты нулевых значений входного сигнала, но уже при его уменьшении.

Во второй цепи сигнал сначала дифференцируется с помощью блока 7 дифференцирования, который сдвигает фазу воспроизведенного сигнала на 90°, ограничивается с помощью второго амплитудного ограничителя 8, а затем проходит второй фильтр 9 нижних частот, где приобретает гладкую форму, и преобразуется вторым формирователем 10 в две разнополярные последовательности остроконечных импульсов.

С выходов первого и второго фильтров 5 и 9 нижних частот сигналы поступают также на разные входы дополнительного сумматора 11 и блока 14 вычитания.

На выходе дополнительного сумматора получают сигнал, сдвинутый по фазе относительно выходного сигнала первого фильтра 5 нижних частот на 45°, по формуле:

А sin (w t + р) + Asinu) t 2А

b 1,

где A - амплитуда сигнала;

ы - частота; t - время;

«f - фаза сигнала.

На выход блока 14 вычитания поступает сигнал, сдвинутый по фазе на 135° по формулеfO

А sin (ш I +.()- А sinto t 2А sinsin(wt + +f ).

Амплитуда выходного сигнала сумматора 1 1 с помощью первого регулируемого усилителя 12 доводится до величины амплитуды выходных сигналов первого и второго фильтров 5 и 9 нижних частот, что необходимо для правильности дальнейших операцийс сигналом.

Выходной сигнал первого усилителя 12 с помощью третьего формироват.еля 13 преобразуется в две разнополярные последовательности остроконечных импульсов.

Выходной сигнал блока 14 вычитания, амплитуда которого вторым усилителем 15 регулируется до величины амплитуды выходных сигналов первого и второго фильтров 5 и 9 нижних частот, подается на вход четвертого формирователя 16, формирующего две разнополярные последовательности остроконечных импульсов.

С помощью регулируемых усилителей и формирователей, входящих в состав суммирующих и вычитающих цепей суммирующевычитаюших ступеней, сигналы преобразуются также. Дальше сигнал обрабатывается первой суммирующе-вычитающей ступенью 20. С помощью сумматора 22 сигналы, приходящие на разные его входы с выхода первого фильтра 5 нижних частот и первого регулируемого усилителя 12, преобразуются в сигнал, сдвинутый по фазе относительно выходного сигнала первого фильтра нижних частот на 22,5°. Этот сигнал через регулируемый усилитель 23 подается на вход формир01ателя 24. На разные входы сумматора 25 поступают сигналы с выхода первого фильтра 5 и второго регулируемого усилителя 15. Выходной сигнал этого сумматора, имеющий фазовый сдвиг 67,5°, через усилитель 26 поступает на вход формирователя 27. На первый вход сумматора 28 приходит сигнал с выхода второго фильтра 9, а на второй вход - с выхода второго регулируемого усилителя 15. Сумматором эти сигналы преобразуются в сигнал с фазовым сдвигом 112,5°, поступающий через регулируемый усилитель 29 на вход формирователя 30. Блоком 31 вычитания сигналы, поступающие с выхода первого фильтра 5 нижних частот и второго регулируемого усилителя 15 соответственно на первый и второй его входы преобразуются в сигнал, сдвинутый по фазе 157,5°, который через усилитель 32 подается на вход формирователя 33. Последующая обработка сигнала осуществляется с помощью второй суммирующевычитающей ступени 21. Сумматором 34 сигналы, приходящие на разные его входы с выхода первого фильтра 5 и регулируемого усилителя 23 первой суммирующей цепи первой ступени, преобразуются в сигнал, сдвинутый по фазе на 11,25 Этот сигнал через усилитель 35 подается на вход формирователя 36. На разные входы сумматора 37 поступают сигналы с выхода первого фильтра 5 нижних частот и регулируемого усилителя 26 второй суммирующей цепи первой ступени. Выходной сигнал этого сумматора, имеющий сдвиг 33,75°, через регулируемый усилитель 38 поступает на вход формирователя 39. На первый вход сумматора 40 приходит сигнал с выхода первого фильтра 5 нижних частот, а на второй вход - с выхода регулируемого усилителя 29 третьей суммирующей цепи первой ступени. С помощью сумматора эти сигналы преобразуются в сигнал с фазовым сдвигом 56,25°, поступающий через регулируемый усилитель 41 на вход формирователя 42. Сумматором 43 сигналы, поступающие с. выхода первого фильтра 5 и усилителя 44 вычитающей цепи первой ступени соответственно на первый и второй его входы, преобразуются в сигнал, сдвинутый по фазе на 78,75°, который через регулируемый усилитель 44 подается на вход формирователя 45. С помощью сумматора 46 сигналы, приходящие на разные его входы с выхода второго фильтра 9 нижних частот и регулируемого усилителя 29 третьей суммирующей цепи первой ступени, преобразуются в сигнал, сдвинутый по фазе на 101,25°. Этот сигнал через усилитель 47 подается на вход формирователя 48. На разные входы сумматора 49 поступают сигналы с выхода второго фильтра нижних частот 9 и усилителя 32 вычитающей цепи первой ступени. Выходной сигнал этого сумматора, имеющий фазовый сдвиг 123,75°, через регулируемый усилитель 50 поступает на вход формирователя 51. На первый вход блока вычитания 52 приходит сигнал с выхода второго фильтра 9 нижних частот, на второй вход - с выхода регулируемого усилителя 29. С помощью блока вычитания эти сигналы преобразуются в сигнал с фазовым сдвигом 146,25°, поступающий через регулируемый усилитель 53 на вход формирователя 54. Блоком 55 вычитания сигналы, поступающие с выхода первого фильтра 5 нижних частот и регулируемого усилителя 32 соответственно на первый и второй его входы, преобразуются в сигнал, сдвинутый по фазе на 168,75 , который через усилитель 56 подается на вход формирователя 57. С выходов всех шестнадцати формирователей 32 импульсные последовательности поступают на 32 входа сумматора 17, причем отрицательные импульсы подаются на инвертирующие входы сумматора, а положительные - на неинвертирующие. На выходе оконечного сумматора имеется последовательность однополярных остроконечных импульсов, частота которых в 32 раза выще, чем частота воспроизведенного сигнала. Этими импульсами запускается ждущий мультивибратор 18, с помощью которого формируются прямоугольные импульсы постоянной длительности. Из спектра полученного частотно-импульсно-модулированного сигнала с помощью оконечного фильтра 19 нижних частот выделяется с повыщенной точностью модулирующий сигнал. При использовании данного устройства для воспроизведения сигналов с магнитного носителя величина комбинационных помех в воспроизводимом сигнале уменьшается в два и более раз, причем степень ослабления помех определяется количеством суммирующе-вычитающих ступеней. Формула изобретения Устройство для воспроизведения сигналов с магнитного носителя, содержащее последовательно соединенные магнитную головку, усилитель и полосовой фильтр с подключенными к его выходу двумя параллельными цепями, первая из которых состоит из последовательно соединенных первого амплитудного ограничителя, первого фильтра нижних частот и первого формирователя, который своими двумя выходами подключен к раздельным двум входам оконечного сумматора; а вторая - из блока дифференцирования, второго амплитудного ограничителя, второго фильтра нижних частот и второго формирователя, который также подключен к двум другим раздельным входам оконечного сумматора, связанного своим выходом через ждущий мультивибратор с оконечным фильтром нижних частот, дополнительный сумматор, первый вход которого подключен к выходу первого фильтра нижних частот, второй вход - к выходу второго фильтра нижних частот, а выход через третий формирователь - к двум предназначенным для него раздельным входам оконечного сумматора, блок вычитания, подключенный первым входом к выходу первого фильтра нижних частот, вторым входом - к выходу второго фильтра нижних частот, а выходом через четвертый формирователь - к двум предназначенным для него раздельным входам оконечного сумматора, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности воспроизведения информации путем увеличения в 2 (п - целое число более 3) раз частоты частотно-импульсно-модулированных сигналов, оно снабжено первым регулируемым усилителем, включенным между выходом дополнительного сумматора и входом третьего формирователя, вторым регулируемым усилителем, включенным между выходом блока вычитания и входом четвертого формирователя, и (п - 3)-мя суммирующе-вычитающими ступенями, каждая /С-ая (К. - номер ступени) из которых

состоит из 3 X суммирующих цепей, содержащих последовательно включенные сумматор, регулируемый усилитель и формирователь с двумя выходами, и из 2 вычитающих цепей, содержащих последовате.тьно включенные блок вычитания, регулируемый усилитель и формирователь также с двумя выходами, причем первый вход каждого сумматора из 2 первых суммирующих цепей соединен с выходом первого фильтра нижних частот, второй вход - с nepBi iM

выходом соответствующего регулируемого усилителя предыдущей ступени, а для первой ступени второй вход сумматоров соединен соответственно с выходом первого и второго регулируемых усилителей, первый вход каждого сумматора из оставшихся суммирующих цепей соединен с выходом второго фильтра нижних частот, второй вход с выходом соответствующего регулируемого усилителя из 2 последних цепей предыдущей ступени, а для первой ступени - с выходом второго регулируемого усилителя, при этом первый вход каждого блока вычитания вычитающих цепей соединен с выходом первого фильтра нижних частот, второй вход - с выходом соответствующего регулируемого усилителя из последних

цепей предыдущей ступени, а. для первой ступени - с выходом второго усилителя, а каждый выход формирователя каждой цепи каждой ступени подключен к своему входу оконечного сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 460566, кл. G II R 5/02, 1973.

2.Заявка № 2339015, кл. С 11 И /02, по которой принято рощоние о выдаче авторского свидетельств;)

/ . л

. - ff -yffr . f/

j.,: ,.1. Jfff. .tff ::::f

,f672637