Устройство для компенсации искажений при воспроизведении частотно- модулированных сигналов Советский патент 1980 года по МПК G11B5/04 

Изобретение относится к приборостроению и может быть применено в устройствах магнитной записи, в которых используется частотная модуляция (ЧМ). Информационный сигнал, получаемый на выходе канала воспроизведения, имеет искажения, возникающие из-за нестабильности скорости движения магнитного носителя при записи и воспроизведении. Известны устройства, позволяющие частично компенсировать эти искажения, что улучшает качество воспроизведения сигнала. Например устройство, реализующее способ, основанный на делении основного сигнала на сигнал ошибки, производимом до выделения из ЧМ-сигнала полезной информации 1. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство несущей частоты, выходы которого соединены с входами соответствующих блоков записи, два блока воспроизведения, выходы которых подключены к входам соответствующих демодуляторов, подключенных один непосредственно, а второй через блок формирования сигнала помехи к блоку вычитания, выход которого соединен со вторым входом блока формирования сигнала помехи и является выходной шиной устройства (2) В известном устройстве при воспроизведении частотно-модулированного сигнала (информационного), записанного на магнитном носителе совместно с сигна юм несущей частоты, оба сигнала демодулируют идентичными устройствами и из информационного сигнала вычитают демодулированный сигнал несущей частоты, ликвидируя аддитивную составляющую шумов, обусловленных колебаниями скорости носителя, а также дополнительно формируемую мультипликативную составляющую. Сигнал на выходе первого демодулятора определяется как и, S -foo± 5ЛГ(1 +8), где S - крутизна характеристики преобразования демодулятора; fo-несущая частота модулятора и генератора;Af - максимальная полезная девиация несущей при модуляции информационным сигналом; S - коэффициент колебания скорости носителя. Сигнал {адитивная составляющая шумов) на выходе второго индентичного демодулятора равен .fo-S После вычитания аддитивной составляющей . U| -иг ±S -Af ± S -Uf -cf гдеЗ -Af -S-i мультипликативная составляю щая Шумов, подлежащая ликвидации;SAf - полезный информационный сигнал. В устройстве предусмотрено формирование сигнала для компенсации мультипликативн ой составляющей путем вычитания его из сигнала ()- Математически устройство обеспечивает это. Действительно, сигнал на третьем входе схемь вычитания определяется как Uj-S -fo -Sl-s f-) -(±5 -Af), где - -коэффициент передачи дели о теля. При этом полярность сигнала S Af -о должна соответстовать полярности отклонения (девиации)частоты (Af), т. е. должна быть обеспечена чувствительность к фазе регулирующего сигнала (±S -Af). а величина сигнала S Af -S должна линейно зависеть и изменяться от О (при S Af 0) до максимального значения при + SA f и S Af. Эти требования являются условием полной компенсации в устройстве мультипликативной составляющей щумов. При практической схемной реализации блока формирования сигнала помехи необходима реализация дополнительных функций до дискриминации управляющего сигнала. Это является недостатком известного устройства, приводящим к усложнению его функций и, как следствие, к снижению точности. Цель изобретения - уменьщение искажений, возникающих при нестабильности скорости движения носителя. Для достижения этой цели в устройство для компенсации искажений при воспроизведении частотно модулированных сигналов с магнитного носителя, содержащее первый блок воспроизведения, соединенный через первый демодулятор с первым входом блока вычитания, а также второй блок воспроизведения, связанный со вторым демодулятором и с выходной шиной, введены первый делитель напряжения, включенный между выходом второго демодулятора и вторым входом блока вычитания, а также последовательно соединенные источник постоянного напряжения, сумматор, второй делитель напряжения и умножитель, второй вход которого подключен к выходу второго демодулятора, а выход - к третьему входу блока вычитания, при этом выход последнего связан со вторым входом сумматора. На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит частотный модулятор I, генератор 2 несущей частоты, два блока 3, 4 записи, два блока 5, 6 воспроизведения, два демодулятора 7, 8. блок 9 вычитания и блок 10 формирования сигнала помехи, состоящий из дополнительного делителя 11 напряжения, перемножителя 12, постоянного делителя 13 напряжения, сумматора 14, источника 15 постоянного напряжения. Компенсация искажений при воспроизведении частотно-модулированных сигналов происходит следующим образом. В устройстве осуществляется вычитание из информационного сигнала Ui ±SAf (1 -t-5 ) + S -fo части аддитивной составляющей, помехи, равной S(fo- Af) -S и сформированный из сигнала второго демодулятора (Sfo ) при помощи постоянного делителя (коэффициент передачи ), и вычитание суммарного значения мультипликативной и недостающей част аддитивной составляющей щумов; суммарное значение этих составляющих формируется путем добавки (сумматор) к выходному двухполярному сигналу устройства (±S Af) постоянного напряжения (источник постоянного напряжения), равного -rS Af, деления полученной суммы (постоянный коэффициент передачи, равный 1/S -fo, постоянный делитель) и умножения сигнала с выхода второго дискриминатора (S -fo §) на результат деления; сформированное суммарное значение составляющих шума при этом равно SAf -5(1 ± 1) или равно О при отрицательной девиации, и 2SAf - при положительной; сигнал на выходе схемы вычитания равен U4 ± S Af(l +В) + S(fo-- Af)S- АГсГ(1 t Г) ± S -Af, a на выходе сумматора - S Af(l i 1). В режиме записи информационный сигнал преобразуется с помощью частотного модулятора 1 в 4М-колебания. Эти колебания и сигнал несущей частоты, вырабатываемый генератором 2 несущей .частоты, записываются на магнитный носитель посредством блоков 3, 4 записи, соответственно. В режиме воспроизведения сигналы, записанные на магнитном носителе, воспроизводятся соответственно с помощью блоков 5-и 6 воспроизведения. ЧМ-колебания демодулируются первым демодулятором 7, на выходе которо о имеется искаженный информационный сигнал . Сигнал несущей частоты демодулируется эторым демодулятором 8, с выхода которого поступает искаже(ь нь|й демодулировамный сигнал несущей частоты. В схеме 9 вычитания из искаженного информационного сигнала вычитается сигнал несуп1ей частоты, ослабленный делителом 11 с коэффициентом передачи, равным отноишнию значения частоты колебания при отрицательной девиации к значению несущей частоты, и сигнал, дополннтельно сформированный в перемножителе 12. Дополнительный сигнал формируется путем суммирования сигнала с выхода схемы 9 вычитания и напряжения источника 15 постоянного напряжения, деления полученной суммы в делителе 13 с коэффициентом передачи обратно пропорциональным произведению крутизны преобразования демодуляторов и значения несущей частоты, воздействия сигнала с выхода делителя 13 в качестве управляющего в перемножите. 12 на сигнал демодулированной несущей частоты второго-демодулятора 8. С выхода схе-. мы 9 вычитания поступает двухполярный, а с выхода сумматора 14 - однополярный информационные сигналы, не имеющие искажений. Предлагаемое устройство устраняет искажения информационного сигнала, выэванные нестабильностью скорости движения носителя, позволяет снизить требования к качеству лентопротяжных механизмов по стабильности скорости движения магнитного носителя и, как следствие, обеспечивает возможность применения малогабаритных лентопротяжных механизмов. Формула изобретения Устройство для компенсации искажений при воспроизведении частотно-модулированных сигналов с магнитного носителя, содержашее первый блок воспроизведения, соединенный через первый демодулятор с первым входом блока вычитания, а также второй блок воспроизведения, связанный со вторым демодулятором и с выходной шиной, отличающееся тем, что, с целью уменьшения искажений, возникающих при нестабильной скорости движения носителя, в устройство введены первый делитель напряжения, включенный между выходом второго демодулятора и вторым входом блока вычитания, а также последовательно соединенные источник постоянного напряжения, сумматор, второй делитель напряжения и умножитель, второй вход которого подключен к выходу второго демодулятора, а выход - к третьему входуоблока вычитания. при этом выход последнего связан со вторым входом сумматора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Аксенов В. А. и др. Магнитная запись. М., «Энергия, 1973, с. 13. 2.Патент США № 2807797, кл. 360-20. 24.09.58 (прототип).