Устройство для магнитной записи цифровой информации без постоянной составляющей

 

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ МАГНИТНОЙ З ПИСИ ЦИФРОЮЙ ИНФОРМАЦИИ ВЕЗ ПОСТО;ЯННОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ, содержащее первый блок форлдарования кодовых слов, Сйнхрогенератор, шину входного сигн ла и последовательно соединенные счетный триггер и усилитель записи, отлич аювдееся тем, что, С целью повышения плотности записи, в него введены второй блок формирования кодовых слов, третий блок формирования кодовых слов, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ, D-трйггер, перемножитель, интегратор , компаратор и конденсатор, при этом шина входного сигнала соединена с входами первого, второго и третьего блоков формирования кодовых слов, выход первого блока формирования кодовых слов, подключен к первому входу элемента ИЛИ, выходы второго и третьего блоков формирования кодовых слов соединены с вторым и третьим входами элемента ИЛИ через первый и второй элементы И соответственно , выход элемента ИЛИ подключен к входу счетного триггера, прямой выход которого соединен с одним входом перемножителя и через последовательно включенные конденсатор , интегратор и компаратор с ДРУГИМ входом перемножителя, выход последнего подключен к информационному входу О-триггера, тактовым входом соединенного с выходом,синхрогенератора , а прямой и инверсный выходы D-триггера подключены к другим входам второго и первого элемен-/ той И соответственно.

СОЮЗ ООВЕТСНИХ

COIWHl

РЕСПУБЛИН

m>i Я 11 В.5 09

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Л и (21) 3385089/18-20 (22) 13.01. 82 (46) 07.07.83. Бюл. У 25 (72) A.A. Шуголь (53) 534.852.4(088.8) (56) 1.Патент CUIA 94027335,кл.360-40, опублик. 1977.

2. Патент QIIA 93921210,кл.360-40, лпублик. 1975 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОЙ 3А ПИСИ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ БЕЗ ПОСТО;ЯННОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ, содержащее первый блок формирования кодовых слов, синхрогенератор, шину входного сигнала и последовательно соединенные счетный триггер и усилитель записи, о т л и ч а ю щ е. е с я тем, что, с целью повышения плотности записи, в него введены второй блок формирования кодовых слов, третий блок формирования кодовых слов, первый и Второй элементы И, элемент ИЛИ, О-триггер, перемножитель, интегратор, компаратор и конденсатор, при,80„„А этом шина входного сигнала соединена с входами первого, второго и третьего блоков формирования кодовых слов, выход первого блока формирования кодовых слов, подключен к первому входу элемента ИЛИ, выходы второго и третьего блоков формирования кодовых слов соединены с вторым и третьим входами элемента ИЛИ через первый и второй элементы И соответственно, выход элемента ИЛИ подключен к входу счетного триггера, прямой выход которого соединен с одним входом перемножителя и через последовательно включенные конденсатор, интегратор н компаратор с другим входом перемножителя, выход PQ последнего подключен к информационному входу 0-триггера, тактовым входом соединенного с выходом,синхрогенератора, а прямой и инверсный С выходы 0-триггера подключены к другим входам второго и первого элемен- Я тов И соответственно.

1027766

10

Изобретение относится к приборостроению, а именно к технике точной магнитной записи.

Известно устройство, позволяющее производить запись на магнитный носитель двухуровневого сигнала без постоянной составляющей t 1).

Отсутствие в энергетическом спектре сигнала записи компонент на нулевой частоте позволяет наилучшим образом использовать частотную характеристику канала магнитной записивоспроизведения и; следовательно, повысить плотность записи.

Кроме отсутствия постоянной сос-. тавляющей,важным премуществом указанного устройства магнитной записи является ограничение по максимуму пауз между перепадами намагничен. ности на носителе, т.е. ограничение максимального числа следующих подряд "нулей" между двумя соседними

"единицами" в сигнале записи Известно, что чем сильнее это ограничение, тем лучше, условия самосинхронизацйи воспроизведенного сигнала, меньше вероятность ложного детектирования символа.

В указанном устройстве один бит информации преобразуется в двухсИМ вольное кодовое слово и далее в двух" уровневый отрезок сигнала записи.

Недостаток укаэанного устройства " сравнительно низкая ийформативность преобразования. равная 0,5 бит/сим вол, что не позволяет полностью использовать полосу канала магнитной записи-воспроизведения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для магнитной записи циф ровой информации, содержащее блок формирования кодовых слов без постоян ной составляющей, синхрогенератор, шину входного сигнала И последова" тельно соединенные счетный триггер, и усилитель записи 2 .

В данном устройстве информативность преобразования 4-битовых блоков информации в 6-символьные кодовые слова составляет 0,667 бит/символ, однако она все еще недостаточна для эффективного использования устройства, особенно при высокой плотности записи.Это объясняется тем, что в данном устройстве задача получения сигнапа записи без постоянной, составляющей решается путем использования только таких кодовых слов, для которых интегрирование соответст.вующих отрезков сигнала записи дает нуль, а целый ряд других кодовых слов, удовлетворяющих условию ограничения нулевых пауз, но производящих отрезки сигнала записи с ненулевой постоянной составляющей, отвергается, Цель изобретения " повышение плотности записи цифровой информации, Поставленная цель достигается тем что в устройство для магнитной записи цифровой информации без постоянной составляющей, содержащее первый блок формирования кодовых слов, синхрогенератор, шину входного сигнапа и последовательно соединенные счетный триггер и усилитель записи, введены второй блок формирования кодовых слов, третий блок формирования кодовых слов, первый и второй элемен-, ты И, элемент ИЛИ, О-триггер, перемножитель, интегратор, компаратор и конденсатор, при этом шина входного сигнала соединена с входами первого, второго и третьего блоков формирования кодовых слов, выход первого блока Формирования кодовых слов под2О ключен к первому входу элемента ИЛИ, выходы второго и третьего блоков формирования кодовых слов соединены с вторым.и третьим входами элемента

ИЛИ через первый и второй элементы

И, соответственно, выход элемента

ИЛИ подключен к входу счетного триггера, прямой выход которого соединен с одйим входом перемножителя и через последовательно включенные конденсатор, интегратор и компаратор с другим входом перемножителя, выход последнего подключен к информационному входу О-триггера, тактовым входом соединенного с выходом синхрогенератора, а прямой и инверсный выходы 0-триггера подключены к другим входам второго и первогб элементов И соответственно.

Йа фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого устройства на фиг. 2 - временные диаграммы его работы; на фиг. 3 - пример разбиения на группы слов. устройство содержит первый 1, второй 2 И третий 3 блоки формирования кодовых слов, синхрогенератор 4, 45 9-триггер 5, перемножитель 6, первый и второй элементы И 7 и 8 соответстйеино, компаратор 9, элемент ИЛИ 10, интегратор 11, счетный триггер 12, конденсатор 13 и усилитель 14 записи, при этом шина. входного сигнала соединена с входами первого, второго и третьего блоков 1 - 3 Формирования кодовых слов, выход первого блока 1 формирования подключен к первому входу элемента ИЛИ 10, выходы второго и третьего, блоков 2 и 3 Формироi вания соединены с вторым и третьим входами элемента ИЛИ 10 через первый и второй элементы И 7 и 8 соответственно, выход элемента ИЛИ 10 подклю60 чен к входу счетного триггера 12, прямой выход которого соединен с входом перемножителя 6,. входом усилителя 14 записи и через последовательно соединенные конденсатор 13, интегратор

65 11, компаратор 9 с другим входом пе1027766 ремножителя 6, выход последнего под ключен к информационному входу 0-триггера 5, тактовым входом соединенного с выходом синхрогенератора 4, а прямой и инверсный выходы D-триггера 5 подключены к другим входам второго и первого элементов И 8 и 7 соответственно.

В предлагаемом устройстве используется преобразование б-битовых блоков информации в 8-символьные ко довые слова, при этом весь набор кодовых слов, удовлетворяющих ограничению на чйсло следующих подряд "нулей" (всего таких слов 64), разбивается на три группы . Первая группа 15 формируется блоком 1 формирования из кодовых слов, для которых интегрирование по напряжению соответствующих,отрезков сигнала записи дает нулевой результат (25 слов), вторая 2О группа - блоком 2 формирования (положительный результат, 39 слов) и третья группа — блоком 3 формирования (отрицательный результат,39 слов).

Пусть требуется записать входную информацию, показанную на фиг. 3 которая разбивается на блоки по б бит.

Пусть к моменту начала первого блока предыдущий сигнал записи оканчивается положительным уровнем (фиг. За, точка A), величина проинтегрированного напряжения отрица тельна (фиг. Зг, точка Б). Тогда первый блок преобразуется в кодовое слово 11111111 блоком 1 формирова- 35 ния и далее в отрезок сигнала записи, не изменяющий величины интеграла по напряжению (фиг,33, точ- ка В). Уровень в конце отрезка сигнала записи также остается без изме- 4О нения. Второй блок преобразуется в блоке 2 формирования в кодовое слово

11011001 и результирующее значение интеграла по напряжению меньше, чем в случае преобразования в блоке 3 45 формирования в кодовое слово

11100110 (фиг. 32, точки Г и Д). Отвергнутый вариант показан на фиг.38 . И пунктиром на фиг. 3 . Третий блок .вновь преобразуется в блоке 1 формирования и не требует дополнительных операций сравнения. Четвертый блок преобразуется аналогично второму.Для пятого блока информации, идентичного второму, необходимо пропускать на выход комбинацию 11100110 и т.д. В случае равенства нулю интеграла по напряжению предыдущего сигнала записи (фиг. 38, точка Е) выбор между блоками 2 и 3 формирования может осуществляться произвольно, например с бЧ предпочтением к отрезкам с положительной постоянной составляющей.

Временные диаграммы работы предла" гаемого устройства прн входной по следовательности и начальных условйях, идентичных рассмотренному случаю;.показаны на фиг. 2 Первый блок информации (фиг.2а) в блоке 1 формнро1вания преобразуется в кодовую после довательность 11111111 (фиг. 2Ю), поступающую через элемент ИЛИ 10 на счетный вход триггера 12, который формирует текущий отрезок сигнала записи. Далее с выхода триггера 12 сигнал записи поступает на усилитель

14 записи и через конденсатор 13 на интегратор 11. К концу этого отрезка напряжение на выходе интегратора

1i не изменится, т.е. остается отрицательцым (фиг. 2к, точка И), а уровень сигнала останется положительным (фиг. 20., точка Ж). При этом на выходе компаратора 9 (фиг. 2, точка К) и выходе перемножителя 9 (фиг, 2м, точка Л) сохраняются.низкие потенциалы. Низкий потенциал на информационном входе 0-триггера 5 в момент прихода тактового импульса (фиг. 26) обеспечит на весь следующий.. отрезок "запирание", элемента И 8 (фиг. 2 ) и разрешающий потенциал на входе элемента И 7. Таким образом, в течение второго информационного блока на выход устройства через элемент ИЛИ 10, триггер 12 и усилитель

14 смогут пройти сигналы е выходов блоков 1 или 2 формирования (фиг.24).

Эта же ситуация сохранится в течение третьего и четвертого блока, однако к началу пятого интеграл по напряжению станет отрицательным, как и уровень сигнала записи, на выходе перемножителя б возникает положительный уровень, 0-триггер 5 изменит свое состояние и на выход смогут пройти сигналы либо с блока 3 формирования, либо с блока 1 формирования кодовых слов.

Предлагаемое устройство для магнитной записи без постоянной составляющей позволяет увеличить информативность преобразования сигналов, лучшим образом использовать полосу частот тракта магнитной записи-воспроизведения запоминающйх устройств и, таким образом, повысить плотность записи. В частности, оно дает возможность реализовать запись цифровой информации на магнитный носитель без постоянной составляющей с информа тивностью 0 75 бит/символ (преобразование б-8 . Кроме того, значительно ,(в два раза) сокращается длина максимально возможной нулевой паузы по сравнению с прототипом. Если учесть, что для данного случая записи не более двух "нулей"-подряд предельная информативность равна

0,879 бит/символ, то эффективность предлагаемого преобразователя составит около 86%.

Эффективность от внедрения пред- . лагаемого устройства заключается в

102776б

Фиг Г поведении плотности описи по сравнению с прототипом только за счет более эффективного преобразования сигналов примерно на 10Ъ. Кроме того, сокращение вдвое нулевых пауз в сигнале записи уменьшает вероятп Оапаоо rute/u Оио

Ю ность ошибки и сужает динамический диапазон воспроизведенного сигнала, что открывает дополнительные возможности для повышения плотности записи,I либо для снижения габаритно-весовых характеристик запоминающего устройства. ъ

)gg 1T1771 /1/У,тф

ИИПИ Заказ 4749/56 раж 594 Подписное

Q Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,ул. Проектная, 4