Устройство для многоканальной магнитной записи и воспроизведения сигналов

 

Изобретение относится к технике магнитной записи, а именно к устройствам для коррекции временных искажений сигналов магнитной записи, и может найти применение в устройствах точной магнитной записи аналоговых (частотно-модулированных) сигналов. Цель изобретения - уменьшение временных искажений, возникающих при записи групп информационных и опорных сигналов различными полублоками магнитных головок. В каждой группе каналов, записываемых различными полублоками магнитных головок, по крайним дорожкам записываются два опорных сигнала, между которыми записываются информационные сигналы. При воспроизведении информационные сигналы в каждом канале усиливаются, задерживаются на время, необходимое для формирования сигнала управления аналого-цифровым преобразователем и буферным накопителем опорного сигнала считываемого носителя, преобразуются в цифровой код в аналого-цифровом преобразователе и записываются в буферный накопитель с частотой, пропорциональной частоте опорного сигнала, воспроизводимого с носителя записи. Считывание из буферного накопителя производится стабильной частотой. После цифро-аналогового преобразования и фильтрации на выходе устройства формируется аналоговый сигнал с уменьшенными временными искажениями. Сигнал, управляющий частотой взятия выборок в аналогоцифровом преобразователе, формируется на выходе управляемого генератора, являющегося элементом схемы фазовой автоподстройки частоты и обеспечивающего формирование сигнала, содержащего компоненты внутриканальных межканальных и межблочных временных искажений, возникающих в аппарате магнитной записи. 3 ил.

Союз сОЕЕтсьех социАлистичесник

РЕСПУБИКИ (51) 5 С 11 В 5/00 20/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ пРи гкнт ссо

1 (21) 4490420/24-10 (22) 04. 10 ° 88 (46) 30.12,90, Нюл. Ф 48 (72) В.В.Макаренко, Г.Д.Местечкина, В.А,Подтзпа и С.M.Ïàïàìàð÷óê (5 3) 681. 846. 7 (088 . 8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 1525733, кл. С 11 В 5/45, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОКАНАЛЪНОЙ

МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к технике магнитной записи, а именно к устройствам для коррекции временных искажений сигналов магнитной записи и может найти применение в устройствах точной магнитной записи аналоговых (частотно-модулированных) сигналов . Цель изобретения — уменьшение временных искажений, возникающих при записи групп информационных и опорных сигналов различными полублоками магнитных головок. В каждой группе каналов, записываемых различными полублоками магнитных головок, по крайним дорожкам записываются два опорных сигнала, между которыми записываются информационные сигналы. При воспроизведении

Изобретение относится к магнитной записи, а именно к устройствам для коррекции временных искажений, возниканхцих в процессе записи и воспроиззедения, и может найти применение в устройствах точной магнитной записи аналоговых сигналов.

Цель изобретения — уменьшение временных искажений, возникающих при

„.SU„„1617456 А 1

2 информационные сигналы в каждом канале усиливаются, задерживаются на время, необходимое для формирования сигнала управления аналого-цифровым преобразователем и буферным накопителем опорного сигнала считываемого носителя, преобразуются в цифровой код в аналого-цифровом преобразователе и записываются в буферный накопитель с частотой, пропорциональной частоте опорного сигнала, воспроизводимого с носителя записи. Считывание из буферного накопителя производится стабильной частотой ° После цифроаналогового преобразования и фильтрации на выходе устройства формируется аналоговый сигнал с уменьшенными временными искажениями. Сигнал, управляющий частотой взятия выборок в аналогоцифровом преобразователе, формируется на выходе управляемого генератора, являющегося элементом схемы фаэовой автоподстройки частоты и обеспечивающего формирование сигнала, содержащего компоненты внутриканальных мекканальных и межблочных временных искажений, возникающих в аппарате магнитной записи, 2 ил, многодорожечной магнитной записи и воспроизведении между одновременно записываемыми группами информационных сигна....в.

На фиг.1 и фш .2 изображена структурная схема преллагаемого устройства (на фиг.1 изображен блок записи, на фиг.2 . — блок воспроизведения).

1617456

Устройство содержит в блоке 1 записи входные шины 2 информационных каналов, подключенные через усилитбли

3 записи к головкам 4 записи информа5 ционных сигналов, генератор 5 ста-. бильной частоты, подключенный через последовательно соединенные первый делитель 6 частоты и первый фильтр 7 нижних частот к головкам 8 записи опорных сигналов, при этом каналы записи информационных и опорных сигналов образуют первую 9 и вторую 10 группы каналов записи, причем запись сигналов первой группы каналов 9 записи на магнитный носитель осуществляется первым полублоком 11 магнитных головок записи, а запись сигналов второй группы каналов 10 записи — втовторым полублоком 12 магнитных головок записи, при этом в каждом полублоке 11 и 12 магнитных головок saписи между двумя каналами записи опорных сигналов расположены каналы записи информационных сигналов, при- 25 чем в блоке 13 воспроизведения сигналы, записанные на ленте первым полу— блоком 11 головок записи, воспроизводятся первым полублоком 14 головки воспроизведения, а записанные вторым 30 полублоком 12 головок записи — вторым полублоком 15 головок воспроизведения, при этом сигналы с первого и второго полублоков головок воспроизведения поступают на первую 16 и вто35 рую 17 группы каналов воспроизведения, причем головки 18 воспроизведе-ния информационных сигналов соединены с выходными шинами 19 информационных сигналов через последовательно соеци- 40 ненные усилители 20 воспроизведения информационных сигналов, первую линию

2 1 задержки, второй фильтр 22 нижних частот, аналого-цифровой преобразователь 23, буферньп накопитель 24, цифроаналоговый преобразователь 25 и третий фильтр 26 нижних частот, при этом первая голонка 27 воспроизведения опорного сигнала соединена н первой группе каналов 16 воспроизведения

I с первым входом первого фазового детектора 28 каждого канала информационного сигнала и с первым входом второго фазового детектора 29, а также с первым входом третьего фазового

55 детектора 30, блока 31 выделения межблочных временных искажен!й через последоват ельно соединенные усилитель

32 всспро!!знсде!!!!я перво. о канала опорного сигнала, перное пороговое устройство 33, первый одновибратор 34 с повторным запуском, первый элемент

И 35, первый элемент ИЛИ 36 и первый формирователь 37 импульсов, причем второй вход первого элемента ИЛИ 36 соединен через второй элемент И 38 со вторым выходом первого одновибратора 34 с повторным запуском, кроме того, первый выход первого одновибратора 34 с повторным запуском соединен с первыми входами третьего 39 и четвертого 40 элементов И, а второй вход второго элемента И 38 соединен с выходом первого порогового устройства

33, причем вторая головка 4 1 воспроизведения опорного сигнала подключена через последовательно соединенные усилитель 42 воспроизведения второго канала опорного сигнала, второе пороговое устройство 43, второй одновибратор 44 с повторным запуском, пятый элемент И 45 и второй элемент ИЛИ 46 со вторым входом первого элемента

И 35, кроме того, выход второго элемента ИЛИ 46 подключен через последовательна соединенные яторой формирователь 47 импульсов и первый фазовраII!àòåëü 48 ко второму входу второго фаэоного детектора 29, при этом второй вход второ! о элемента ИЛИ 46 соединен через шестой элемент И 49 со нторым выходом второго o;ríîBèáðàòoðà

44 с понторньп! яа!;уском, кроме того, первый выход второго одновибратора

44 с повторным запуском соединен со вторыми входами третьего 39 и четвертого 40 элементов И, а второй вход шестого элемента И 49 соединен с выходом вторОго порогoBor устройства

43, причем второй вход пятой схемы

И 45 соединен с выходом перного элемента KI11 36, а третий вход первого элемента ИЛИ 36 соединен с выходом третьего эле!!енга И 39, при этом третьи входы третьих элементов И 39 обоих групп каналов 16 и 17 воспроизведения подключены к выходу первого делителя 6 частоты блока 1 записи, а выход первого фаэоно! о детектора 28 каждого канала информационного сигнала подключен ко нторым входам аналого-цифрового преобразователя 23 и буферного накопителя 24 через последовательно со<;,иненные первый сумматор 50, упранля еь!!яй генератор 51, полосовой фильтр 52, -.ðåòèé формирователь импульсов 53 и вторую линию

161

54 задержки, кроме этого, выход управляемого генератора 51 подключен к второму входу первого фазового детектора 28 через последовательно соединенные второй делитель 55 частоты и четвертый формирователь 56 импульсов, а третьи входы буферных накопителей 24 всех каналов информационных сигналов соединены с выходом генератора 5 стабильной частоты блока 1 записи, причем в каждой группе каналов 16 и 17 воспроизведения выход второго фазового детектора 29 соединен со входами первых масштабных усилителей 57 всех каналов информа— ционных сигналов, выходы первых масштабных усилителей 57 в каждом канале информационно о сигнала соединены со вторыми входами сумматоров 50, а третьи входы сумматоров 50 всех каналов информационных сигналов пер— вой группы каналов 16 воспроизведения подключены к выходу третьего фазового детектора 30 блока 31 выделения межблочных временных искажений через последовательно соединенные второй масштабный усилитель 58 и аналоговый ключ 59 блока 31 выделения межблочных временных искажений, причем выход первого формирователя

37 импульсов второй группы каналов

17 воспроизведения соединен через второй фазовращатель 60 блок» 31 выделения межблочных временных искажений со вторым входом третье о фазового детектора 30, при этом выход четвертого элемента И 40 первой группы каналов 16 воспроизведения соедииен с вторым входом аналогового ключа 59 через третий элемент ИЛИ 61 блока 31 выделения межблочных времеиных искажений, а выход четвертого элемента 1б 40 второй группы каналов

17 воспроизведения соединен со вторым входом третьего элемента ИЛИ 61, причем третьи входы сумматоров 50 всех каналов информационных сигналов во второй группе каналов 17 воспроизведения не используются.

Устройство работает следующим образом.

В блоке 1 записи на магнитный носитель (не показан) одновременно записываются информационные сигналы, поступающие со входных шин 2 через усилители 3 записи на головки 4 записи информационных сигналов, и опорные сигналы, поступающие на го7456 б ловки 8 записи опорных сигналов с выхода генератора 5 стабильной частоты через первый делитель 6 частоты

55 и первый фильтр 7 нижних частот.

Фильтр 7 нижних частот формирует гармонический опорный сигнал из выходного сигнала делителя 6 частоты, Каналы записи информационных и опорных сигналов образуют первую 9 и вторую 10 группы каналов записи, причем запись сигналов первой группы каналов

9 записи на магнитную ленту (магнит— ный носитель) осуществляется первым полублоком 11 магнитных головок записи, а запись сигналов второй группы каналов 10 записи — вторым полублоком

12 магнитных головок записи. В каждом полублоке 11 и 12 магнитных оловок записи между двумя крайними магнитными головками 8, которые производят запись опорных сигналов, расположены магнитные головки 4, осуществляющие запись информационных сигналов. Воспроизведение записанной информации в блоке 13 воспроизведения осуществляется первым 14 и вторым 15 полублоками магнитных головок воспроизведения, в которых первая 27 и вторая 41 магнитные головки воспроизведения опорного сигнала расположены по краям полублока, а между ними расположены магнитные головки 18 воспроизведения информационных сигHQJIoB, Сиг налы с полублоков 14 и 15 магнитных головок воспроизведения поступают на первую

16 и вторую 17 группы каналов воспроизведения. Так как группы каналсв 16 о и 17 идентичны, то рассмотрим работу только первой группы каналов 16. В каждой группе каналов имеется N идентичных каналов информационного сигнала. Воспроизведенный головкой 18 воспроизведения информационный сигнал усиливается усилителем 20 воспроизведения и поступает на первую линию 21 задержки, предназначенную для выравнивания статических. временных искажений между каналами информационных о сигналов. Изменением времени задержки линии 21 задержки добиваются, чтобы фазы всех информационных сигналов на выходных шинах 19 были одинаковыми, т.е. чтобы фазовый сдвиг между каналами (статический) был равен нулю.

Фильтр 22 нижних частот, включе нный на выходе линии 21 задержки, ограничивает спектр информационного сигнала перед подачей его на вход аналого16!7456

50 цифрового преобразователя (АЦП) 23, После преобразования в АЦП 23 информационного сигнала в цифровой код с частотой Е„ =Е, „ дискретизации, код записывается с той же частотой в буферный накопитель 24.

Сигнал управления аналого-цифровым преобразователем с частотой f формируется в каждой группе каналов 16 и

17 воспроизведения следующим образом.

Опорный сигнал, воспроизведенный головкой 27, усиливается усилителем

32 и преобразуется в импульсную последовательность пороговым устройством 33. Через схему замещения, включающую в себя первый одновибратор 34 с повторным запуском, первый 35 и второй 38 элементы И, элемент ИЛИ

36, формирователь 37 импульсов, третий 39 и четвертый 40 элементы И, импульсная последовательность поступает на вход первого фазового детектора 28 схемы ФАПЧ, состоящей иэ фазового детектора 28, сумматора 50, генератора 51 управляемого напряжением делителя 55 частоты и формирователя 56 импульсов, Выходной сигнал ГУН управляемого генератора 51 через полосовой фильтр

52, устраняющий в спектре сигнала паразитные составляющие, пропорциональные частоте ГУН, деленной на коэффициент деления делителя 55 частоты, поступает на второй формирователь

53 импульсов, преобразующий выходной сигнал полосового фильтра 52 в последовательность импульсов, которая через вторую регулируемую линию 54 задержки подается на второй вход АЦП

23 и второй вход (вход управления записью) буферного накопителя 24.

При отсутствии пропаданий первого опорного сигнала на первом выходе первого одновибратора 34 с повторным запуском длительность То импульса обеспечивает формирование положительного потенциала (уровень логической

" 1"), разрешающего прохождение импульсов с выхода порогового устройства 33 через второй элемент И 38 на вход первого элемента ИЛИ 36, Как только опорный сигнал на входе одновибратора пропадает на время, большее

Т, на первом выходе одновибратора 34 об у.танавливается нулевой потенциал, запрещая прохождение сигнала через элемент И 38, а на инверсном выходе одновибратора 34 устанавливается ло5

40 гическая "1", разрешая прохождение через элементы И 35 сигнала с выхода схемы замещения второго опорного сигнала, выходом которой является выход второго элемента ИЛИ 46, Схема замещения второго опорного сигнала работает и построена аналогично схеме замещения первого опорного сигнала и содержит второй одновибратор 44 с повторным запуском, два элемента

И 45 и 49 и элемент ИЛИ 46. При пропадании второго опорного сигнала и наличии первого опорного сигнала на выход второго элемента ИЛИ 46 поступает импульсная последовательность, сформированная из первого опорного сигнала, с выхода первого элемента .

ИЛИ 36. При пропадании обоих опорных сигналов (в случае дефектов носителя) уровни логической "!" формируются на инверсных выходах первого 34 и второго

44 одновибраторов, разрешая прохождение опорного сигнала, поступающего на третий вход третьего элемента И 39 с выхода делителя 6 частоты блока 1 записи через элемент И 39. Выходной сигнал элемента И 39 подается на третий вход элемента ИЛИ 36. Таким образом, при пропадании первого опорФ ного сигнала он замешается вторым опорным сигналом, а при пропадании второго опорного с гнала замещение его производится на первый опорный сигнал, что позволяет сохранить работоспособность устройства, При этом сохранится коррекция внутриканальных

ВИ и, если один иэ опорных сигналов присутствует в обоих полублоках, то осуществляется также и коррекция межблочных ВИ. При пропаданиях обоих опорных сигналов работоспособность устройства сохраняется, но отсутству- ет коррекция ВИ.

Формула изобретения

Устройство для многоканальной магнитной записи и воспроизведения сигналов, содержащее входные шины информационных сигналов, подключенные череэ усилители записи к головкам записи информационных сигналов, головки записи опорного сигнала, головки воспроизведения опорных сигналов, подключенные к усилителям воспроизведения опорных сигналов, головки воспроизведения информационных сигналов, подсоединенные в каждом канале информа1 7456

1О

Ъ

35

45

55

9 16 ционного сигнала через последовательно соединенные усилитель воспроизведения информационных сигналов, линию задержки, первый фильтр нижних частот аналого-цифровой преобразователь, буферный накопитель> цифроаналоговый преобразователь и второй фильтр нижних частот к выходным шинам информационных сигналов, фаэовые детекторы, формирователи импульсов, сумматор, управляемый генератор, фазовращатель> о т л и ч а ю щ е е с я тем, что> с целью уменьшения временных искажений, возникающих при многодорожечной магнитной записи и воспроизведении между одновременно записываемыми группами информационных сигналов, в него введены последовательно соединенные генератор стабильной частоты, делитель частоты и фильтр нижних частот> выход которого подключен к головкам записи опорного сигнала с размещенными между ними головками записи информационных сигналов, блок вь<деления межблочных временных искажений, содержащий последонательно соединенные нторой фазонращатель, третий фазовый детектор, второй масштабный усилитель, аналоговый ключ с вторым входом от элемента ИЛИ-НЕ> дна пороговых устройства с подсоединенными к ним двумя однонибраторами с повторным запуском, шесть элементов И, три элемента ИЛИ, делитель частоты, два формирователя импульсов, линия задержки, два масштабных усилителя, аналоговый ключ, фазовращатель, при этом в первой группе каналов воспроизведения первая головка воспроизведения опорного сигнала соединена с первым входом первого фазового детектора каждого канала информационного сигнала и первым входом второго фазового детектора, а также с первым входом третьего фазоного детектора блока выделения межблочных временных искажений через последовательно соединенные усилитель воспроизведения первого канала опор-— ного сигнала, первое пороговое устройство, первый одновибратор с повторным запуском, первый элемент И, первый элемент ИЛИ и первый формирователь импульсов, причем второй вход первого элемента ИЛИ соединен через второй элемент И с вторым выходом первого одновибратора с повторным запуском, кроме того, первый выход первого одновибратора с повторным запуском соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, а второй вход второго элемента И соединен с выходом первого порогового устройства, вторая головка воспроизведения опорного сигнала подключена через последовательно соединенные усилитель воспроизведения второго канала а лорного сигнала, второе пороговое устройство, второй одновибратор с пов— торным запуском, пятый элемент И, второй элемент ИЛИ, второй< формирователь пмпульсон и пе1вый фаэонращатель — к второму фазовому детектору, причем второй вход пятого элемента И соединен с выходом первого элемента

ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ подключен к второму нхо«у первого элемента И, второй вход второго элемента ИЛИ соединен через и<естой элемент

И с вторым выходом второго одновибратора с повторным запуском, а его вход — с вторым нходом шестой схемы

И, кроме того, первый выход второго одновибратора с г<овторным запуском соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И, третий вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом третьего элемента И, третий вход третьего элемента И подклю <ен к «ывыходу первого дел«теля частоты блока записи, ныход верного фазового дет.ектора каждого канала и«формацло<<ногo сигнала подключен к вторым входам аналого-цифрового преобразователя и буферного >«<ко<тите«я <ере з последовательно соединенные первый сумматор, управляемый генератор, полосовой фильтр, третий формирователь импульсов и вторую линию задержки> кроме этого, выход управляемого генератора подключен к второму входу первого фазового детектора через последовательно соединенные второй делитель частоты и четвертый формирователь импульсов, третий вход буферного накопителя подключен к выходу генератора стабильной частоты блока записи, причем выход второго фазового дет"ктора соединен со входом первого масштабного усилителя, а выход первого масштабного усилителя подключен к второму входу сумматора, а третий вход сумматора — к выходу аналогового ключа блока выделения межблочных временных искажений, причем выход первого формирователя импульсов второй группы каналов воспроизведения соединен со

11 1617456 1г входом второго фаэовращателя блока ных искажений, а его второй вход соевыделения меаблочных временных иска- динен с выходом аналогичного элемента кений, выход четвертой схемы И под- И второй группы каналов воспроиэведеключен к первому входу элемента ИЛИ- ния.

НЕ блока выделения мекблочных времен5

1617456

Puz 2

Составитель Н.Макаренко

Редактор А,Ревин Техред Л.Олийнык Корректор Л.Бескид

Заказ 4120 Тираж 494 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагаоин», 101