Способ записи и воспроизведенияэлЕКТРичЕСКиХ СигНАлОВ Советский патент 1981 года по МПК G11B5/00 

(54) СПОСОБ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области приборостроения и может быть применено в различных устройствах, в том числе в устройствах магнитной записи при использовании угловых видов модуляции, в том числе при частотной модуляции. Известны различные способы аналоговой точной магнитной записи и воспроизведения электрических сигналов с применением угловых видов модуляции: частотной модуляции, частотноимпульсной, широтно-импульсной, фазовой и время-импульсной модуляции 1 В известных способах осуществляет ся пр еобразование аналогового сигнала в вид, соответствующий используемой модуляции, запись преобразованного сигнала по одной дорожке носителя или на двух дорожках, воспроизведение записанных сигналов « обратное преобразование их в исходный аи алоговый сиг н ал. В известных способах возможность регистрации аналоговых сигналов определяется полосой пропускания тракта регистрации: сигналы сложного спектра с отдельными составляющими, превышающие по частоте верхнюю чаiCTOTy полосы пропускания тракта, ре гистрироваться не могут без существенных искажений. НаиЬолее близким по технической сущности является способ записи и воспроизведения с магнитной ленты электрических сигналов, частота которых превышает зна1чение верхней частоты полосы пропускания тракта регистрации, при котором высокочастотный аналоговый сигнал преобразуют в высокочастотный сигнал с угловой модуляцией, осуществляют разложение преобр.азованного высокочастотного сигнала прямоугольной формы на несколько более низкочастотных сигналов, сдвинутых по фазе на интервал между фронтами исходного преобразованного высокочастотного сигнала, производят запись каждого более низкочастотного .сигнала на отдельных дорожках магнитной ленты (каналы записи-воспроизведения), при этом обеспечивают согласование спектра низкочастотного преобразованного сигнсша с полосой пропускания канала записи-воспроизведеняя, а при воспроизведении из низкочастотных преобразованных сигналов осуще.ствляют восстановление преобразованного высокочастотного сигнала и рвратное преобразование его в исходный аналоговый сигнал 2,

Этот способ осуществляет регистрацию высокочастотных сигналов в устройствах с более низкочастотной полосой пропускания.

Однако этот способ не Позволяет осуществить точную и помехоустой- чивую регистрацию информационных сигналов в связи с существенным влиянием ряда дестабилизирующих факторов .

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и достоверности воспроизведения аналогового информационного сигнала.

Для достижения поставленной цели в способе записи и воспроизведения электрических сигналов с угловой модуляцией, при котором осуществляют угловую модуляцию информационного аналогового сигнала, формирование из полученного сигнала п-сигналэв (где п-целое число более 1)-с частотой, меньшей частоты этого сигнала в п-раз, и смещенных во времени друг относительно друца на .половину их периода, запись смещенных во времени сигналов на отдельных информационных дорожках носителя, последующее воспроизведение и усиление этих смещенных сигналов, формирование у каждого из них импульсных последовательностей, а также суммирование этих последовательностей и преобразование суммарной импульсной последовательности в аналоговый сигнал, одновременно с записью смещенных во §ремени сигналов осуществляют запись на двух вспомогательных дорожках носите/1Я двух одинаковых сигналов стабильной частоты, а при воспроизведении преобразуют эти стабильные сигналы в сигналы коррекции для воспроизведенных сигналов информационных дорожек носителя, после чего осуществляют с помощью полученных сигналов коррекции противофазное регулирование сформированных импульсных последовательностей с информационных дорожек носителя.

На временной диаграмме чертежа представлена последовательность операций с сигналами при данном crioсобе, например, применительно к частотной модуляции и при п 2.

Аналоговый сигнал 1с верхней ча. стотой спектра Гц преобразуют в частотно-модулированный сигнал 2; при этом обеспечивают необходимое соотношение частоты несущей д к частоте Fg, принятое в технике частотно-модулированной записи и позволяющее осуществить качественное обратное преобразование сигнеша в аналоговый при воспроизведении. Из частотно-модулированного сигнала 2 формируют два сигнала 3 и 4 с частотой в два раза более низкой, чем частота сигнала 2, привязанных к фронтам сигнала 2 и смещенных по времени друг относительно ДРУга на величину, равную половине периода сигнала 2. Сигналы 3 и 4 записывают каждый на своей дорожке носителя. При этом спектр сигналов 3 и 4 в два раза более узкополосный, чем спектр сигнала 2, должен быть согласован с пропускной способностью канала записи- воспроизведения (система носитель-головка) . Одновременно осуществляют запись сигналов 5 и 6 стабильной частоты, например прямоугольной формы, на двух дорожках носителя, например на крайних дорожках Одна из дорожек считается опорной (базовой, например с сигналом 5). Длительность этих сигналов определяют возможными максимальными относительными временными флюктуациями между сигналами с этих дорожек при воспроизведении, вызванными перекосом носителя, смещением зазоров головок и т.п. факторами.

Записанные сигналы 5 и б при воспроизведении с соответствующих дорожек носителя усиливают, ограничивают. Эти сигналы 7 и 8 за счет перекосов ленты, смещения зазоров головок и др. факторов дополнительно смещены по фазе (по времени, &t) дру относительно друга по сравнению с сигналами 5 и 6. Сигнал 8 при дополнительном опережении сигнала 7 обозначен на чертеже штриховой линией, а при отставании- сплошной.

Дополнительный сдвиг по фазе между сигналами 7 и 8 при помощи обычной широтно-импульсной демодуляции (с привязкой, например, к передним фронтам сигнала 7 и задним фронтам сигнала 8) преобразуют в сигнал 9 коррекции временных ошибок (уровень а - соответствует максимальному отставанию, а б - максимальному опережению сигнала 8 относительно сигнала 7).

Достоинство этой демодуляции в данном случае в том, что сигнал 9 коррекции мало чувствителен к продольным колебаниям скорости, к стабильной средней скорости,т.е. зависит в основном только от перекосов и других факторов, определяющих относительные временные смещения между сигналами на различных дорожках.

Из сигнала 9 осуществляют операцию нормирования сигнала коррекции с необходимым коэффициентом деления для каждой информационной дорожки, где осуществлялась запись сигналов 3 и 4. Так, например, в рассматриваемом случае при п 2 (четырехдорожечная запись) и записи сигналов 5 и б на крайних дорожках коэффициент для дорожки, смежной с дорожкой сигнала 7 (5), равен 1/3, а

с дорожкой сигнала 8 (6) - 2/3 (операции деления).

При записи сигналов 5 и 6 по смежным дорожкам необходимо выполнение операций умножения сигнала 9 в К-раз где К- число дорожек между опорной и информационной дорожкой. Осуществляют коррекцию относительных временных ошибок в каждой из сформированных при воспроизведении из записанных сигналов 3 и 4 им- пульснБпс последовательностей 10 и 11 соответствующих смещенным во времени фронтам сигналов 3 и 4. Коррекция заключается в противофазном нормированном регулировании временной задержки каждой из импульсных последовательностей Ю и 11 соответствующими нормированными сигналами коррекции до получения импульсных последовательностей 12 и 13 с законом относительно временного положения фронтов, соответствующим закону относительного положения- фронтов сигналов 3 и 4. Это, обеспечивает восстановление фазовых соотношений в воспроизведенных сигналах и ликвидирует влияние дестабилизирующих факторов.

Импульсные последовательности 12 и 13 после операции суммирования (сигнал 14) с законом временного положения фронтов, соответствующим закону положения фронтов сигнала 2, демйдулируют в аналоговый сигнал 15, соответствующий исходному аналоговому сигналу 1 при прямой модуляции,

Формула изобретения

Способ записи и воспроизведения электрических сигналов, при котором осуществляют угловую модуляцию информационного аналогового сигнала, формирование из полученного сигнала п-сигналов ( где п - целое число более 1), с частотой, меньшей частоты этого сигнала в п-раз, и смещенных во времени друг относительно друга на половину их периода, запис смещенных во времени сигналов на отдельных информационных дорожках носителя, последующее воспроизведение и усиление этих смещенных сигналов, формирование из каждого из них импульсных последовательностей, а также суммирование этих последовательностей и преобразование суммарной импульсной последовательност в аналоговый сигнал, о т л и ч-а ющ и и с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и достоверности воспроизведения аналогового информационного сигнала, одновременно с записью смещенных во времени сигналов осуществляют запись на дву вспомогательных дорожках носителя двух одинаковых сигналов стабильной частоты, а при воспроизведении преобразуют стабильные сигналы в сигналы коррекции для воспроизведенных сигналов информационных дорожек носителя, после чего осуществляют с помощью полученных сигналов коррекции противофазное регулирование сформированных импульсных последовательностей с информационных дорожек носителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2,Заявка франции 2339926, кл. G 11 Б 5/02, опублик. 1977 (прототип),

iF