Способ аналоговой магнитной записи

 

Изобретение относится к акустоэлектронике и может найти применение при записи сигналов на магнитных носителях. Цель изобретения - уменьшение искажений сигнала при его воспроизведении. Изобретение позволяет уменьшить искажения сигнала, вызванные его затуханием во времени при реализации способа записи, основанного на преобразовании записываемого модулированного сигнала в акустический сигнал в магнитной среде и воздейтсвия на нее записывающего магнитного поля. Искажения компенсируются введением масштабирования записываемого сигнала. Масшабирование проводится в соответствии с функцией вида ехр (-KT), где K выбран из интервала 0*98K*984Α, где α - коэффициент акустического затухания на центральной частоте сигнала. Выполнение указанного условия выбора K направлено на уменьшение эффективного показателя экспоненты, в соответствии с которой происходит изменение амплитуды сигнала при воспроизведении, обусловленное акустическим затуханием записываемого и считывающего сигналов. 2 ил.

СОКЛ СО8ЕТСКИХ

COI1ИАЛИсТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 11 С 11/02,7/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

k (21) 4632014/24-24 (22) 04.01.89, (46) 23.12.90. Бюл. М 47 (72) M.Â. Мануилов (53) 681,327.66 (088.8) (56) Мочалов В.Д. Магнитная микроэлектроника. — M.: Советское радио, 1977., с. 136, 139.

Авторсксе свидетельство СССР

М 1463034, кл. G 11 С 11/02, 1985. (54) СПОСОБ АНАЛОГОВОЙ МАГНИТНОЙ

ЗАПИСИ (57) Изобретение относится к акустоэлектронике и может найти применение при записи сигналов на магнитных носителях.

Цель изобретения — уменьшение искажений сигнала при его воспроизведении. Изобретение позволяет уменьшить искажения сигнала, вызванные его затуханием во времени при реализации способа записи, основанИзобретение относится к акустоэлектронике, в частности к устройствам на основе магнитоупругих волн, и может быть использовано в различных радиоэлектронных системах для запомйнания аналоговых сигналов.

Цель изобретения †.уменьшение искажений сигнала при воспроизведении.

На фиг.1 изображена схема устройства для реализации способа аналоговой магнитной записи; на фиг.2 — временные диаграммы процессов записи и воспроизведения.

Способ реализуют следующим образом, Записываемый инфорйэционный сигнал S(t) (фиг.2), имеющий центральную частоту fo и длительность Т, подвергают амплитудному взвешиванию в соответствии с функцией вида ехр (-Kt), где показатель экспоненты К выбран из условия 0< К< 4а, . Ж 1615804 А1 ного на преобразовании записываемого модулированного сигнала в акустический сигнал в магнитной среде и воздействии на нее записывающего магнитного поля. Искажения компенсируются введением масштабирования записываемого сигнала.

Масштабирование проводится в соответствии с функцией вида ехр(-Kt), где К выбран из интервала О< К < 4 а, где а- коэффициент акустического затухания на центральной частоте сигнала. Выполнение указанного условия выбора К направлено на уменьшение эффективного показателя экспоненты, в соответствии с которой происходит изменение амплитуды сигнала при воспроизведении, обусловленное акустическим затуханием записываемого и считывающего сигналов.

2 ил. где а — значение коэффициента акустического затухания в магнитной среде на частоте fo. Значение коэффициента акустического затухания а в магнитной среде предварительно определяют, используя известную методику, например, по характеру спада амплитуды серии переотраженных . акустических импульсов в образце с параллельными торцами, изготовленном из данного магнитного материала.

Масштабирование записываемого сигнала также производится известными методами. Например, сигнал S(t) подают на один иэ входов перемножителя 1, на второй вход . которого поступает сигнал, соответствующий функции ехр (-Kt), вырабатываемой генератором 2 сигналов специальной формы (фиг.1). Метод масштабирования может быть применен а случае ЛЧМ-сигнала. т.е. сигнала с линейной частотной модуляцией, 1615804

10 ства имела 15 витков.

50 широко применяемой в радиоэлектронных системах, этим методом является частотная фильтрация с помощью фильтра, имеющего экспоненциальный вид амплитудно-частотной характеристики, Такой фильтр может быть изготовлен на основе хорошо разработанной ПАВ-технологии.

Сигнал 3 поступает на электроакустический преобразователь 4 (фиг.1) магнитоакустического устройс ва и преобразуется в акустическую волну, затухающую по мере распространения в магнитной среде 5 (фиг.1).Для записи сигнага на магнитную среду воздействуют записывающим магнитным полем H; (t), которое может быть сформировано подачей на обмотку 6 импульса 7 (фиг.1 и 2).

Для воспроизведения информацион-! ного сигна lа S(t) 8 в fl роиз вольный ! момент времени на преобразователь

4 (фиг,1) подают считывающий импульс

Ucr (с) 9 (фиг.2). Зтим импульсом в магнитной среде возбуждается считывающая акустическая волна, которая, взаимодействуя с записанным распределением намагниченности., воспроизводит запись в виде сигнала

Ввысь (t) 10, который снимается с обмотки 6 (фиг.1) магнитоакустического устройства.

Физическая сущность cnocoba заключается в следующем.

Уменьшение искажений сигнала при использовании предлагаемого способа записи достигается за счет того, что введение масштабирования сигнала в соответствии с заданной функцией перед его преобразованием в акустическую волну позволяет частично или полностью скомпенсировать искажения, возникающие из-за наличия в ма нитной среде акустического затухания.

За меру искажений сигнала, вызванных затуханием, можно принять отношение амплитуд на начальном и конечном участках воспроизведенного сигнала в случае записываемого сигнала с постоянной амплитудой, т.е. имеющего прямоугольную огибающую, При записи, не использующей масштабирование сигнала (no известному споссбу), это отношение при воспроизведении составит величину, равную ехр (2аТ),поскольку при распространении записываемого акустического сигнала длительности Т в среде с коэффициентом акустического затухания

A начало сигнала будет иметь амплитуду в ехр(аТ) раз меньшую, чем его конец, кроме того, при воспроизведении этот эффект во столько же раз усилится из-за затухания в ехр(аТ ) раз считывающего акустического импульса, Таким образом, считанный сигнал будет иметь искаженную форму с отношением амплитуд на начальном и конечном участках, равным ехр (2аТ) .

Введение масштабирования сигнала перед его записью по закону обратной экспоненты ехр (-Kt) приводит к тому, что отношение амплитуд сигнала на начальном и становится равным ехр (2сТ)х х ехр (-К ) = ехр ((2а - К ) Т). Отсюда следует, что уменьшение искажений сигнала при воспроизведении достигается, если эта величина меньше, чем искажение в отсутствие масштабирования, т,е. при выполнении условия l2n -К i < 2а, что эквивалентно выбору величины показателя экспоненты из условия О< К< 4а.

Очевидно,;то минимум искажений сигнала достигается, если ехр ((2а- К ) Т) = 1, т.е, при выборе показателя экспоненты

К=2а. В этом случае амплитуда воспроизведенного сигнала остается постоянной на всей его длительности. В случае, если значение К лежит за пределами указанного неравенства, искажения сигнала при воспроизведении увеличатся по отношению к искажениям в отсутствие масштабирования.

Пример, При экспериментальной проверке предлагаемого способа записи использовалось магнитоакустическое устройство, магнитный носитель которого выполнен из поликристаллического желеэоиттриевого граната, пьезоп реобразователь — на основе пластины ниобата лития. Центральная частота устройств fo = 10 МГц. Обмотка устройДля проверки эффективности способа записи использовался входной сигнал частоты fo = 10 MÃö длительностью Т =- 50 мкс в виде простого радиоимпульса. Значение коэффициента акустического затухания предварительно определялось обычным импульсным методом и составило на частоте 10 МГц а =- 0,1 дБ/мкс.

Масштабирование сигнала производилось с помощью аналогового перемножителя, выполненного на основе балансного модулятора типа К 174 ПС 1. На один вход перемножителя подавался записываемый сигнал, на другой — сигнал, сформированный генератором сигнала экспоненциальной формы, Генератор был выполнен на основе стандартного радиотехнического приема — использования экспоненциального характера разряда емкости, Величина покаэателя экспоненты регулировалась в широких пределах изменением постоянной времени r RC-генератора. где R — величина разрядного сопротивления, Запись и считы1б 15804 вэние сигнала производились простым радиоимпульсом длительностью 0,5 мкс с центральной частотой fp = 10 МГц, Было обнаружено, что в отсутствие масштабирования (K = О) сигнала воспроизведенный сигнал искажен и имеот зкспоненциально спадающую огибающую с отношением амплитуд на концах импульса, равным 10 дБ. При введении амплитудного взвешивания (К > О) искажение воспроизведенного сигнала уменьшается и достигает минимума(сигнал имеет прямоугольнуюогибающую) при показат.ле экспоненты К=

= 0,2 дБ/мкс = 2а, При дальнейшем увеличении К искажения возрастают и при

К= 0,4 д =- 4а достигают той же величидБ мкс ны, что и в отсутствие амплитудного взвешивания. При дальнейшем увеличении К искажения возрастают.

Таким образом, уменьшение искажений сигнала при воспроизведении достигается при величине К, лежащей в пределах дБ

О< К< 0,4 д, т.е. при выполнении усломкс вия О< К< 4а .

Использование способа позволяет расширить возможности аналогсвой магнитной записи и применять ее для записи и хранения относительно высокочастотных и

5 длительных сигналов, используемых в различных радиотехнических системах и вычислительной технике.

Формула изобретения

10 Способ аналоговой магнитной записи, включающий преобразование записываемого модулированного сигнала в акустический сигнал в магнитной среде и воздействие на магнитную среду записыва15 ющим магнитным полем, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения искажений сигнала при воспроизведении, перед преобразованием записываемого модулированного сиг ала в акустический сигнал

20 производят его масштабирование в соответствии с функцией вида ехр (-Kt). где показатель экспоненты К выбран из условия О< К< 4а, где а — значение коэффициента акустического затухания в магнитнои

25 среде на центральной частоте записываемого модулированного сигнал"

М

Э .Ф

МЪ ф

Фи х

Составитель А, Ануфриев

Техред М.Моргентал Корректор M. Шароши

Редактор Л. Зайцева

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101

Заказ 3992 Тираж 489 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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