Способ воспроизведения магнитной записи фазомодулированных сигналов

 

СПОСОБ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ ФАЗОЖ)ДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, при котором осуществляют пороговое фо{ «{рование сигнала воспроизведения и этот сигнал используют для выделения тактовой частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения плотности записи; перед пороговым формированием .производят подавление несущей во входном сигнале воспроизведения до уровня , меньшего, чем порог формирования , а для выделения тактовой частоты производят Фазовую модуляцию входного сигнгша воспроизведения или его производной сигнале порогового формирователя, вьф(еляют основу ную гармонику полученного сигнала, i которую усиливают и ограничивают .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

П9) П11

G ll В 5/09

1 с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3518345/18-10 (22) 01.12.82 (46) 23.01.84. Бюл. Ф 3 (72) В.И.Ватулин (71) Специальное конструкторскотехнологическое бюро Морского гид:рофизического института АН украинской CCP. (53) 534 .852(088.8) (56) 1. Рьшков В.А. и др. Внешние

Зу на магнитном носителе. М., - Энергия, 1978, с.97, 103-107.

2. Гитлиц Н.В. Магнитная запись в системах передачи информации. М., Связь, 1978, с.75-79 182 и

183 (прототип) .

3. Справочник по технике магнитной записи. Под ред. Порицкого О.В.

Киев, Техника, 1981, с.32. (54) (57) СПОСОБ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

ИАГНИ1НОН ЗАПИСИ ФАЗОМОДУЛИРОВАННЫХ

СИГНАЛОВ, при котором осуществляют пороговое формирование сигнала воспроизведения и этот сигнал используют для выделения тактовой частоты, отличающийся тем, что,. с целью повышения плотности записй> перед пороговым формированием .производят подавление несущей во входном сигнале воспроизведения до уровня, меньшего, чем порог формирования, а для выделения тактовой частоты производят Фазовую модуляцию входного сигнала воспроизведения или его производной сигналом порогового формирователя, выцеляют основ- g

O ную гармонику полученного сигнала, которую затем усиливают и ограничивают.

1068987

Изобретение относится к приборостроению, конкретнее к технике цифровой магнитной записи.

Известен способ воспроизведения магнитной записи фазомодулированного сигнала, предусматривающий дифференцирование сигнала воспроизведения, усиление-ограничение его и выделение исходного кода и тактовых импульсов с использованием полученного сигнала, повторяющего (0 по форме исходный сигнал записи П .

Недостатком способа является трудность восстановления исходной формы сигнала воспроизведения с точностью, достаточной для надеж- 15 ного выделения кода и тактовых импульсов, что ограничивает допустимую плотность записи и достоверность воспроизведения информации.

Наиболее близким к предлагаемомУ 20 является способ воспроизведения фазомодулированного сигнала, предус-. матривающий пороговое формирование сигнала воспроизведения и выделение кода информации и тактовой частоты с использованием полученного сигнала, повторяющего по форме исходный сигнал записи (21.

Недостатком известного способа является то, что наличие фазовых и амплитудных искажений, вызванных межсимвольной интерференцией, а также специфическими помехами тракта записи-воспроизведения (паразитные амплитудная и частотная модуляции), затрудняет восстановление исходной йормы -сигнала записи и, как следствие, ограничивает допустимую плотность записи.

Цель изобретения — повышение плотности записи. 40

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу воспроизведения магнитной записи фаэомодулированных сигналов, при котором осущест- 45 вляют пороговое формирование сигнала воспроизведения и этот сигнал используют для выделения тактовой частоты, перед пороговым формированием производят подавление несущей во входном сигнале воспроизведения до уровня, меньшего, чем порог формирования, а для выделения тактовой частоты производят фаэовую модуляцию входного сигнала воспроизведения или его производной сигналом порогового формирователя, выделяют основную гармонику полученного сигнала, которую затем усиливают и ограничивают.

В результате подавления несу- 60 щей в сигнале воспроизведения получают сигнал, повторяющий по форме дифференцированный сигнал воспроизведенйя при записи способом беэ возврата к нулю, если при эа- 65 писи применялась абсолютная фаэовая модуляция, илн способом без возврата к нулю модифицированный, если при записи применялась относительная фаэовая модуляция. Поэтому в. результате порогового *ормирования, при условии подавления несущеЦ до уровня, меньшего, чем по рог формирования, полу ается не фазомодулированный сигнал, повторяющий по форме исходный сигнал записи, как в известном устройстве, а непосредственно сигнал входной информации.

Так как в предлагаемом устройстве нет необходимости восстанавливать исходную форму сигнала записи, фаэовые искажения, возникающие вследствие межсимвольной интерференции и колебаний скорости носителя, не влияют на достоверность воспроизведения. Амплитудные искажения оказываются даже полезными, уменьшая требования к фильтру нижних частот.

В результате появляется возможность повышения плотности записи и достоверности воспроизведения информации.

По предлагаемому способу тактовую частоту получают фазовой модуляцией сигнала воспроизведения или его производной сформированным кодом, выделением основной гармоники полученного сигнала с последующим усилением-ограничением.

На фиг.1 приведена схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 — эпюры, поясняющие работу устройства.

Устройство воспроизведения (фиг.1) содержит воспроизводящую магнитную головку 1, предварительный усилитель 2; фильтр 3 нижних частот, пороговый элемент 4 — триггер Шмидта, выходную шину 5 информации, соединенные последовательно., и канал выделения тактовой частоты, в который входят также соединенные последовательно дифференциатор 6, фазовый модулятор 7, полосовой фильтр 8, усилитель-ограничитель 9 и выходная шина 10 тактовой частоты.

Вход дифференциатора 6 соединен с выходом предварительного усилителя 2 а второй вход фазового модулятора 7 подключен к выходу триггера Шмидта 4.

Пусть запись информации произведена, например, способом абсолютной фазовой модуляции (фиг.2, A-В), где изображены соответственно сигналы входной информаци, тактовая частота и ток записи.

Способ воспроизведения осуществляют следующим образом.

Сигнал воспроизведения (фиг.2, Г) с воспроизводящей головки 1 усиливают предварительным усилителем 2 и по1068987 дают на фильтр 3 нижних частот и далее на триггер Шмидта 4. Посредст вом фильтра 3 нижних частот в сигнале воспроизведения подавляют несущую до уровня, меньшего, чем порог формирования триггера Шмидта 4 (фиг.2, Д, штриховой линией показан порог формирования). Затем триггером Шмидта 4 формируют код (фиг.2, Е) и подают его на выходную шину 5 информации.

Для получения тактовой частоты усиленный сигнал воспроизведения с выхода предварительного усилителя 2 (фиг.2, Г) дифференцируют дифференциатором б. Продифференциро- (5 ванный сигнал (фиг.2, Ж) подвергают фазовой модуляции посредством фазового модулятора 7, на второй вход которого подают сформированный код (фиг.2, Е) с выхода триггера Шмидта 4. Иэ сигнала, полученного в результате.фазовой модуляции (фиг.2, И), полосовым фильтром 8 выделяют тактовую частоту, т.е. основную гармонику полученного сигнала (фиг.2, К), которую формируют усилителем-ограничителем 9. Полученный сигнал (фиг.2, Л) подают на выходную шину 10.

Эпюры М, Н и П (фиг.2) поясняют работу устройства в случае получения " тактовой частоты путем фазовой мо;цуляции сигнала воспроизведения. При этом исключается операция дифферен,цирования сигнала. Остальные операции выполняются как указано выше.

Из устройства воспроизведения (фйг.1) необходимо исключить дифференциатор 6, а на фазовый модулятор 7 подают сигнал с выхода предварительного усилителя 2. Сиг- 40

" нал с выхода фазового модулятора 7 показан на эпюре M (фиг.2). На эпюрах Н и П (фиг.2) показаны сигналы на выходах полосового фильтра 8 и усилителя-ограничителя 9. 45!

3а базовый объект для сравнения с предложенным .может быть выбрано кассетное запоминающее устройство

КРР800, в котором реализован извесный способ воспроизведения. В устройстве КРР800 плотность записи составляет 32 бит/мм, а достовер60 ность воспроизведения 10 .бит/сбой.

В предлагаемом устройстве, реализующем предложенный способ записи, обеспечено воспроизведение информации, записанной способом фазовой

65 модуляции с прямоугольной несущей, Частоту среза фильтра 3 нижних частот целесообразно выбирать равной половине частоты несущей. В этом случае обеспечивается минимальное затухание на частоте и /2, переносящей основную энергию сигнала, подаваемого на пороговый формирователь, и максимальное подавление несущей. Наклон амплитудно-частотной характеристики должен быть не менее 10 дб/октава, что обеспечивает подавление несущей ниже порога фор-, мирования, равного 1/3 амплитуды обнаруживаемого сигнала. Применяя .фильтры второго и третьего порядка, можно обеспечить наклон 1218 дБ/октава амплитудно-частотной ,характеристики.

Необходимо учитывать при этом, что частотная характеристика тракта записи-воспроизведения имеет завал на верхних частотах, поэтому суммарное подавление несу щей трактом записи-воспроизведения и фильтром нижних частот обычно больше 20 дБ.

Порог формирования в задаче обнаружения импульсов должен выбираться между половиной амплитуды импульса и уровнем помех. На практике порог формирования обычно равен

1/3 амплитуды обнаруживаемого импульса. Отсюда следует, что несущая должна подавляться более чем на 10 дБ, причем, чем больше подавляется несущая, тем лучше.

Полосовой фильтр настраивается на частоту несущей, причем добротность фильтра желательно выбирать минимальной, чтобы обеспечить минимальное расхождение между кодом и тактовыми импульсами (при условии надежно .о выделения тактовых импульсов).

На практике полосовой фильтр должен иметь. добротность от 2 до 10.

Ес.. и тракт записи-воспроизведения вносит амплитудные искажения, требования к наклону амплитудночастотной характеристики фильтра нижних частот уменьшаются.

Поскольку на запись по предлагаемому способу не влияют фазовые ис. кажения, а. амплитудные искажения оказываются даже полезными, элементы амплитудной и фазовой коррекции отсутствуют, что упрощает устройство воспроизведения. Более важным для предлагаемого способа является наличие задержки,.вносимой фильтром нижних частот, и до,полнительной задержки, обусловленных формированием с порогом, отлич.ным от нулевого. При относительно низких частотах несущей эта задержка практически не влияет на точность выделения информации и тактовой частоты. Однако, с повышением частоты несущей этот сдвиг необходимо компенсировать, задерживая сигнал, подаваемый на вход фазового модулятора. Для этой цели можно рекомендовать фильтр нижних..частот с частотой среза, большей, чем частота несущей.

1068987

О О О О О 1 7 7Î

Составитель А.Луканин

Редактор A.Øèøêèíà Техред С.Легеза Корректор А Тяск

Эаказ 11479/47 Тираж 579 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 при плотности записи 350 бит/мм н достоверности 10 бит/сбой;

Добротность тракта записи-воспроизведения, определяемая как произведение плотности записи на десятичный логарифм достовеоности ЕЗ 1, составляет для базового объекта 224, а для предлагаемого способа 1750. Исходя из добротности базового объекта можно оценить достоверность воспроизведения в ба1 зовом объекте при плотности записи

:350 бит/мм, она составляет всего

10 бит/сбой.

Таким образом, при использовании предложенного способа обеспечивает- „ ся технико-экономический эФбект, заключающийся в том, что плотность записи может быть повышена в несколько раз по сравнению с базовым объектом без ухудшения достовернос10 ти.