Устройство для воспроизведения фазоразностного сигнала Советский патент 1980 года по МПК G11B5/02 

Изобретение относится к приборострое нию и может быть использовано для воо- произведения цифровой магнитной записи фазоразностного сигнала. Известны устройства для воспроизведения информации с использованием техни ки интегрирования. Это устройство служи для воспроизведения частотномодулирован ного сигнала и содержит магнитную голо ку, усилитель воспроизведения, фильтр верхних частот, формирователь импульсно го сигнала, два.аналоговых интегратора, сумматор, дифференцирующую цепь, два одновибратора, задерживающие сигнал на время ТГ 6,25 и 0,5 периоду и схему И, формирующую сигнал непрерьшной частоты и сигнал, соответствующий записанным символам . Это устройство обладает низкой защищенностью по отношению к помехам, имеющим форму узких импульсов типа дребезга Г| . Известно устройство для воспроизведения фазоразностного сшжала с использованием техники интегрирования 2.J , Это устройство предназначено для распознавания с помощью интегрирующих звеньев сигналов информации, считываемых с магнитного запоминающего устройства в виде двоичных знаков, Ош содержит индукционную головку, амплитудный дифференцирующий фильтр, ограничители, аналоговые интегрирующие звенья, управляемые через логические элементы высокочастотным тактирующим генератором, синхронизатор, с помощью которого частота тактирующего генератора синхронизируется с частотой информационного сигнала. Интегрирующие звенья подключены к амплитудному сумматору, на вькоде которого в зависимости от полярности выходного сигнала определяется состояние информации в течение предыдущего периода. Такая обработка фазс зазностного сигнала позволяет в значительной степени избавиться от импульсных помех, возникающих в информацисжном канале при воспроизведении. Однако использование аналоговых 75 интеграторов усложняет регулировку устройства, снижает стабильность его параметров и вызывает необходимость перенастройки при изменении тактовой частоты. Известно также устройство для воспроизведения фазоразностного сигнала, содержащее последовательно соединенные индукционную магнитную головку,усилитель воспроизведения корректор частотньк искажений, формирователь сигнала, усилительформирователь опорного сигнала, аналого- вый сумматор и амплитудный дискриминатор З . В этом устройстве оценка значения ин теграла за период тактовой частоты производится путем суммирования 4 отсчето сигнала, сдвинутых относительно друг друга на 1/4 тактового периода. Сдвиг сигаала осуществляется в аналоговых линиях задержки. Такое устройство имеет ряд преимуществ перед устройствами, в которых используются аналоговые интеграторы. Так применение линии задержки позволяет иск лючить из схемы синхронизатор, чем упрощается работа устройства. Однако заме на непрерьшного интегрирования суммированием по 4 отсчетам не позволяет достичь максимальной помехоустойчивости, свойственной интегральному распознаванию символов. Кроме того, оно не работоспособно при широком изменении тактовых частот, а реализация аналоговьсх линий задержки на сравнительно низкие частоты весьма затруднена. Целью изобретения является расширение диапазона рабочих частот и повьпиени помехоустойчивости, :Достигается это тем, что устройство для воспроизведения фазоразностного сигнала снабжено сдвиговьш регистром, выходы которого соединены с входом аналогового сумматора, а информационный вход С выходом формирователя сигнала, а так- же управляемым генератором тактовьгх импульсов, выход которого соединен с тактовым входом сдвигового регистра, а вход через введенный фазовый детектор и усилитель-формирователь опорного сигнала - с выходом дополнительно введенной магнитной головки. На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 и 3 представлены диаграммы его работы. Устройство содержит индукционную информационную головку 1, дополнительную головку 2, усилитель воспроизведения 3, полосовой фильтр 4, формирователь ин34формационного сигнала 5, усилитель-фор-I мирователь опорного сигнала 6, фазовый детектор 7, управляемый генератор тактовых импульсов 8, сдвиговьй регистр 9, усилитель-сумматор информационного сигнала 1О с весовыми сопротивлениями 11, усилитель-сумматор 12 опорного сигнала (синхроимпульсов) с весовыми сопротивлениями 13 ,и логические элементы для форм фования опорного сигнала 14-18, Сигнал с индукционной магнитной головки 1, усиленный в усилителе 3 и откорректированный по верхней и нижней частотам в полосовом фильтре 4, превращается в импульсное напряжение (фиг.2а) в усилителе-формирователе 5, Сформированный таким образом сигнал поступает на линию задержки 9, в качестве которой используется сдвиговый регистр, вьтолненный на D -триггерах. В данном устройстве число элементов задержки выбрано равным 8, т.е. сигналы на выходах сдвигового регистра 9 задержаны друг относительно друга на 1/8 периода информадионного сигнала (фиг. 2,в,г,д,е,ж,з,и), при этом суммарная задержка равна периоду. Управление сдвиговым регистром 9 осуществляется генератором тактовых импульсов 8, частота которого в данном случае в восемь раз выше частоты следования информационных импульсов. Генератор тактовых импульсов включен в кснтур фазовой автоподстройки частоты. Подстройка частоты тактового генератора 8 производится напряжением с выхода фазового детектора 7, на один из входов которого поступает сигнал тактовой частоты, а на другой вход сигнал воспроизводимых синхроимпульсов. Формирование синхроимпульсов производится следующим образом: записанные одновременно с информационным сигналом, синхроимпульсы считываются с магнитной ленты индукционной головки 2, усиливаются, корректируются и превращаются в импульсное напряжение (фиг. 2 а) в усилителе-формирователе 6. Поскольку в сдвиговом регистре 9 хранится информация о сигнале за предыдущий период, то на выходе весовых сопротивлений в линиях 19 и 20 ток может служить оценкой интеграла входной величины, умноженной на весовую функцию. Форма тока информационного сигнала в цепи 19 изображена на фиг. 2л, а форма тсвса служебных импульсов в цепи 2О на фиг. 2м. Весовая функция полностью определяется схемой включения и величинами весовых сопротивлений. Вид ве575совой функции для определения фазовых переходов информационного сигнала показан на фиг. За, для формирования служебных импульсов - на фиг. 3 б. Сигнал с выхода весовых сопротивлений 11 поступает на вход усилителясумматора 10, на выходе которого формируется информационный сигнал в импульсном виде (фиг. 2и). В формировании служебных импульсов участвуют весо вые сопротивления 13, усилитель-сумматор 12 и логические элементы И 14- 18. Форма информационного сигнала на выходе схемы 14 представлена на фиг. 2 о, а на выходе схемы 2О - на фиг. 2 п. Использование активных логических элементов в линии задержки позволяет не перестраивать элементы схемы при изменении рабочей частоты сигнала. Необходимость перестройки возникает, например, при изменении частоты информационного сигнала в режиме записи или при изменении в несколько раз скорости движения лентопротяжного механизма при воспроизведении для ускоренного ввода информации в ЭВМ. Помехоустойчивость устройства находи ся в прямой зависимости от длительности квантования воспроизводимого сигнала в процессе интегрирования, . т.е. в основном от количества элементов линии задержки П . Оптимальное число п можно выбрать исходя из следующих предположений. Количество элементов линии задержки связано с минимальной длительностью импульсной помехи TH соотношением t /d/Pgj , где - верхняя граничная частота тракта воспроизведения. Уменьшение периода квантования сигнала в линии задержки более, чем на длитель- не рационально, поскольку не 3 приводит к значительному улучшению помехозащищенности тракта. Таким образом, оптимальное число элементов линии задержки п может быть найдено, как п Рь / PC , где Ff - частота следования информационного сигнала. В данном устройстве оптимальное число элементов линии задержки равно 8. Формула изобретения Устройство для воспроизведения фазоразностного сигнала, содержащее последовательно соединенные индукционную магнитную головку, усилитель воспроизведения, корректор частотных искажений, формирователь информационного сигнала, усилитель-формирователь опорного сигнала, аналоговый сумматор и амплитудный дискриминатор, а также весовые сопротивления, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот и повышения помехоустойчивости, оно снабжено сдвиговьп 1 регистромГвытодьг которого соединены со входом аналогового сумматора, а информационный вход с выходом формирователя сигнала, а также управляемьпи генератором тактовых им„ульсов, выход которого соединен с тактовым входом .сдвигового регистра, а вход через введенный фазовый детектор и усилитель-формирователь опорного сигала - с выходом дополнительно введеной магнитной головки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3217329. 2.Патент ФРГ № 214171. 3.Авторское свидетельство СССР 9 422031, 1971.

го

г П И И И И | ПгОгиLh л L.

Г

, Р L т 1 И И U 51 D Lu о 1 6 1

а

t-r

9иг.З L