Способ магнитной записи и воспроизведения последовательности импульсов Советский патент 1980 года по МПК G11B5/02 

Изобретение относится к приборостроению и может найти применение в технике магнитной записи-воспроизведения, а также в видеозаписи. Известен способ записи, цифровой.информации каждого канала, представленный в виде параллельного кода по всей ширине магнитного носителя. При этом кажДое число записываемого кода преобразуют в многоканальный аналоговый сигнал в виде аддитивной суммы синусоидальных напряжений, выбранных из заранее установленного множества, записывают по одной дорожке, а actcne воспроизведения выпоПняют спектральный анализ с последуюшвм детектированием каждой гармонической составляющей fl. Однако atoT способ не позвропяет получить высокую продольную плотность записи, потому, что аддитивная сумма формируется путем набора гармонических составлякидих, не связанных и не коррё1шро ванных с исходной последовательностью импульсов. Исходный импульс не может быть .сформирован, например, в момент нулевого перехода передающей его гармоники. Необходимо передать несколь со периодов этой гармоники, чтобы надежно выделить ее спектроанализатором. . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ магнитной записи и воспроизведения последовательности импульсов, при котором перед Записью осуществляют неоднократное деление частоты из следования и фс)рмирование суммы сигналов, полученных в результате деления частоты, после воспроизведения разделяют сигнал по часто те и суммируют сформированные из негр импульсы. Коэффиаиенты деления и число делителей частоты выбирают такими, чтобы передать всю.исходную последовательность импульсов 21. Однако этот способ не обесп ивает высокой плотности запиви, потому, что коэффициенты деления делителей частоты следования импульсов подбирают из множества, и их число может оказат1 ся. аначитёльным. Отношения значений коэффициентов делений неодинаковы. В результате сформированные разными ДёЯйтелями частоты из переменной последовательности импульсов аналоговые сигналы образуют полосы частот с разными разносами по частоте. Это приводит к неэффективному использованию полосы пропускания тракта магнитной записи-воспроизведения, ив конечном счете - к малой плотности записи последовательности импульсов. Цель изобретения - повышение плотнос ти магнитной записи последовательности импульсов.. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу магнитной записи и воспроизведения пбсдёддвательности импульсов, при котором перед записью осуществдагют неоднократйое деление, частоты их следования и формирование суммы Сигналов, полученных в результате деления частоты, после воспроизведения разделяют сигнал по частоте и суммируют сформированньш из него UMnyjtbCbi, деление исходной последовательности импульсов осуществляют с ко5({)фициёнТамй, деления, составпякадими члены ряда геометрической прогрессии, знамёнатель которой выбирают paBiibiM отношению минимальной ЧИСТОТЫ следования исходной последовательности импульсов к максимальной час готе.V.. На фиг. 1 показана структурная схема одного из возможных вариантов устройства} на фиг. 2 - диаграммы-Сйгйалов. Устройство содержит вхойную клемму 1, основные 2, 3 и вспомогательный 4 блоки формирования сигналов записи, блок 5 головЬк записи, магнитный аоситель 6, блок 7 головок воспроизведения, основные 8, 9 и вспомогательный 10 блоки формирования сигналов Воспроизведения, сумматор -11 импулЬсШХ бй ййлов,сОёдиненный с выходной клеммой 12.Блоки 2, 3, 4 формирования сигналов записи содержат делители 13, 14, 15 частоты следования импульсов, попосньте фильтры 16, 17, 18, сумматоры 19 анадргрвых напряжений усилители 20 записи. Блоки 8, 9, 10 формировайкя сйГйаяоМ воспроизведения содержат полосные 21 22, 23 и формирователи 24,,25, 2в импульсов и устройства 27, 28, 29 з1адерж KBJ /:/г: . ,- л--/:. На фиг. 2 показаныси йалы, формируемые .при записи делитегсями частоты для одного из возможных сдзгчаев. Подаваемая на входную клемму последоватепьнос импульсоЬ, представлена, на диаграмме Т 7 0 Диаграмма соответствует сигналам на выходе делителей частоты блока 2, диаграмма - блока 3, диаграмма W блока 4. На диаграммах |7 , ll и 1 показа№1 последовательности импудьсов, полученные после делителей частоты соответственно с выходов 13, 14, 15. Ha4an -v ные установки делителей определяют начальные фазы формируемых сигналов. На диаграммах показан один из возможных случаев, когда импульсы на выходах блоков 2, 3, 4 появляются после 1, 2, 3,... входных импульсов. На диаграммах указаны коэффициенты Р деления частоты следования импульсов. Если полоса пропускания тракта ...« Xg,a последовательность импульсов, подлежащая записи, имеет частоты повтореj... FU, то скорость магнитного носителя выбирают так, чтобы fe-Fa- Но тогда полоса от J,, до F| Н не используется. Путем деления частоты следования HMnjrribCoB можно обеспечить равенство этом длга передачи всей исходной последовательности импульсов необходимо формировать несколько полос, что выполняется делителями частоты. По тракту записи-воспроизведения можно вместо последовательности импульсов передавать аналоговые сигналы, сформи- рованные С помощью полосовых фильтров. После воспроизведения исходная последовательность Импульсов может быть вое- становлена формирователями импупьсОв из аналоговых сигналов. Плотность записи наибольшая, если сформированные для записи аналоговые сигналы имеют полосы с малым разносом по частоте, т.е. ортогональными на частотной оси, что можно Обеспечить, если выполнить преобразование импульсной последовательности с коэффициентами, соответствующими членам ряда убывающей геометрической прогрессии, со знаменателем прогрессии, равным отношению нижней частоты следования импульсов к верх ней. . . .:;-.- - . - - - - лПроцессом Преобразования при этом служит деление частоты следования импульсов дерителями с коэффициентами деления, равными обратным величинам членам ряда геометрической прогрессии . V%V Величина Р « 1 / Cf показывает, во сколько раэ выполняется минимальное деленве частоты следования последовательности импульсов, т.е. показывает, во сколько раз можно обеспечить уплотнение последовательности импульсов. Для упрощения технической реализаци способа знаменатель прогрессии следует выбирать так, чтобы gf-i-flf j, где Ш € 2, о, 4, ,,, .Чтобы сигналы одного блока можно было записать и воспроизвести по одной дорожке, они должны быть ортогональными, С выходов делителей частоты последовательности импульсов преобразуют в аналоговый сигнал. Эти аналоговые сиг налы, сформированные одним блоком, являются ортогональными на всем интерва- ле их существования. Поэтому их суммируют и записывают на магнитный носител а при воспроизведении раздегиют, из каждого формируют импульсы в момент нуле- которые суммируют во вых переходов, времени. Реализация приведенных соотношений показана на структурной схеме фиг. 1, а диаграмма сигналов, поясняющая работу для частного случая CV-ljj, h-3 представлена на фиг. 2. Значения коэффициентов деления делителей частоты следующие:,, РГ- / Vl P f/CV--27. Устройство работает следующим образом. Исходную последовательность импульсов одного канала, подаваемую на входную Клемму 1, преобразуют в блоках 2, 3 и 4 формирования сигналов записи и записывают по отдельным дорожкам многодорожечным блоком 5 гоповок записи на магнитный носитель 6. Воспроизводимые многодорожечйым блоком 7 головок воспроиз.ведения сигналы преобразовываю блоками 8, 9, 10 формирования сигналов воспроизведения, а полученные на их выходах импульсы собирают элементом ИЛИ 11 и подают на выходную клемму 12. Лелители 13 частоты имеют коэффици енты деления Ъ делители 14 и 15 -P tl/« 2lf. Их начальные установки задаются внутренними евяаами и обеспечивают передачу всей исходной импульсной 1юслеаоватёль 1эсти... Полосовые фильтры выделяют из цосле арватепьности импульсов, поступающихс выходов делителей частоты, полосы часто достаточные для восстановления исходной последовательности импульсов после воспр изведения и не допускают перекрывания по лос частот с выходов других фильтров. Таки 7 06 образом они формируют ортогональные аналоговые сигналы. В сумматорах аналоговых напряжений выполняется линейное суммирование этих сигналов. .Усилители записи обеспе1ивают линейный режим записи суммы аналоговых сиг налов. Каждый усилитель записи подключен к отдельной дорожке. Блок 4 содержит делитель частоты с Коэффициентом деления и полосовой фильтр аналогичный последним делителям и фильтрам в блоках 2, 3. В сумматоре 19 суммируют аналоговые сигналы; сформированные подобными блоками в друг1ях ка,налах| с коэффициентами деления, отличагощимвса настолько, что сигналы являются ортогональными. Входы других каналов на сумматор 19 блока 5 головок записи и выход блока 7 головок воспроизведения показаны пунктиром. Последовательности импульсов поступают на входы фильтров, а с их выходов аналоговые сигналы суммируются и записываются. Выполненные здесь преобразования позволяют увеличить плотность записи в 3 раза разделением последовательности импульсов по двух основным каналам и одному вспомогательному. При многоканальнойзаписи по вспомогательному каналу (дорожке) могут быть записаны вспомогательные Сигналы других каналов. Так что при большом числе каналов можно считать, что получено увеличение продольной плотности записи в 3 раза путем увеличения числа дорожек в 2 раза. Линейная плотность по одной.дорожке увеличена в 1,5 раза. В блоках 8,9, 1О формирования .сигналов воспроизведения, подключенных к соответствующим головкам блока головок воспроизведения, производится разделение сигналов фильтрами 21, 22, .23, формирование из аналоговых сигналов импульсов, например, в моменты нулевых переходов, формирователями 24, 25, 26, задержка импульсГовЧай jJaafibte временные интерваты устройствами задержки, например, ..ждущими мультивибраторами 27, 28, 29, суммирование импульсов схемой 11 суммирования, например .ИЛИ, подкиюченной к выходной клемме 12 канала. Формирование последовательности импульсов при воспройзведешя вылрлшется в обратном порядке по отношению.к записи.. При формирований записи и после воспроизведения разные аналоговые сипшлы проходят через аеодинаковые фильтры. В результате воаникают разные временные сдвиги. импульсных прспедовательностей. Выравнивание временных сдвигов выполня ется устройствами задержки. Предлагаемое изобретенйё оёеспечивае получение более высокой плотности записи импульсной послёдовательиости, чем известные способы и устройства. Этот .кт1;Д Тй1ае сй:шпбпосы пропускания канала магнитной записи путем преобразования исходной последовательности импульсов. ..„..Плотность записй у1величйШетйя в ( R+1) раз путем записи сигналов одного канала по R основным дорожкам. При этом необходима одна вспомогательная .Л..В.- ЗЖ5МО С 1 №оРо аналЪгового сигнала. На этой дорожке могут „., § писань1 сигналы других каналов. Поэтому Такое устройство эффе1стивно при многоканальной записи. Устройство наиболее эффективно при отношениях нижней частоты следования к верхней, равном С 1 jZ-Torga обеспечивается увеличение плотности записи в 2 раза при использовании одной дорожки 1,канал и одной вспомогательной дорожки для всех каналов. . .. может найти применение при магнитной записи и в Других смежньгх областях техники для уплотнения каналов 78 0 передачи цифровых, частотно-импульсно модулированных и других сигналов. ормула изобретения Способ магнитной записи и воспроизведения последовательности- импульсов, при котором перед записью осуществляют неоднократное деление частоты их следования и формирование суммы сигналов, полученных в результате деления частоты, после воспроизведения разделяют сигнал по частоте и суммируют сформированные из него импульсы, отличающий . , .5,. .ДР ьшения плотности записи, деление исходной последовательности импульсов осуществляют с коэффициентами деления, составляющими члены ряда геометрической прогрессии, знаменатель которой выбирают равным отношению минимальной частоты следования ИСХОДНОЙ последовательности импульсов к максимальной частоте. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 460568, кл. Q 11 В 5/02,31.08.73. 2.Авторское свидетельство СССР по аявке N 2566159/18-09, л. Н 04 N 1/28, 22.02.72 (прототип).