Устройство для многоканальной магнитной записи и воспроизведения сигналов с коррекцией временных искажений

 

Изобретение касается накопления информации и может найти применение в устройствах точной магнитной записи аналоговых сигналов. Цель изобретения - снижение погрешности многоканальной записи и воспроизведения сигналов за счет уменьшения статических временных искажений . На одной дорожке совместно с информационным сигналом записываются два опорных сигнала - высокочастотный и низкочастотный . Высокочастотный опорный сигнал после воспроизведения выделяется полосовым фильтром и умножается до частоты , требуемой для работы корректора временных искажений. Низкочастотный опорный сигнал совместное информационным сигналом проходит линию задержки, аналого-цифровой преобразователь, буферный накопитель, цифроаналоговый преобразователь , а затем выделяется фильтром нижних частот. Во втором и каждом последующем канале воспроизведения выделенный фильтром нижних частот низкочастотный опорный сигнал сравнивается по фазе с низкочастотным опорным сигналом первого канала воспроизведения посредством фазового детектора. Выходной сигнал фазового детектора несет информацию о статических временных искажениях между информационным сигналом данного канала и информационным сигналом первого канала воспроизведения. При помощи выходного сигнала фазового детектора в каждом канале производится коррекция статических временных искажений путем изменения задержки информационного сигнала в буферном накопителе относительно информационного сигнала первого канала воспроизведения. 2 ил. (Л с VI V4 VI vj 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s G 11 В 20/22 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4857634/10 (22) 22.06,90 (46) 23.11.92. Бюл. N 43 (71) Научно-исследовательский институт им.

Мануильского и Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции .. (72) В,В.Макаренко, ГД.Местечкина,ВАПодтзпа и

С.М.Паламарчук (56) Авторское свидетельство СССР

М 1270797, кл. G 11 В 20/22, 1987, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОКАНАЛЬНОЙ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ СИГНАЛОВ С КОРРЕКЦИЕЙ

ВРЕМЕННЫХ ИСКАЖЕНИЙ (57) Изобретение касается накопления информации и может найти применение в устройствах точной магнитной записи аналоговых сигналов. Цель изобретения— снижение погрешности многоканальной за- писи и воспроизведения сигналов за счет уменьшения статических временных искажений. На одной дорожке совместно с информационным сигналом записываются два опорных сигнала — высокочастотный и низкочастотн ый. Высокочастотн ый опорный сигнал после воспроизведения выделяется

Изобретение относится к накоплению информации, а именно к устройствам для коррекции временных искажений, и может найти применение в устройствах точной магнитной записи аналоговых си)налов.

Известно .устройство для многоканальной магнитной записи и воспроизведения сигналов с коррекцией временных искажений. Устройство содержит по числу каналов информации последовательно i:оединен„, Ы„„17?7178 А1 паласовым фильтром и умножается до частоты, требуемой для работы корректора временных искажений, Низкочастотный опорный сигнал совместноc информационным сигналом проходит линию задержки, аналого-цифровой преобразователь, буферный накопитель, цифроаналоговый преобразователь, а затем выделяется фильтром нижних частот. Во втором и каждом последующем канале воспроизведения выделенный фильтром нижних частот низкочастотный опорный сигнал сравнивается по фазе с низкочастотным опорным сигналом первого канала воспроизведения посредством фазового детектора. Выходной сигнал фазового детектора несет информацию о статических временных искажениях между информационным сигналом данного канала и информационным сигналом первого канала воспроизведения.

При помощи выходного сигнала фазового детектора в каждом канале производится коррекция статических временных искажений путем изменения задержки информационного сигнала в буферном накопителе относительно информационного сигнала первого канала воспроизведения. 2 ил. ные головку записи информации, усилитель записи информации и входную шину информации, последовательно соединенные генератор эталонной частоты. первый усилитель записи и первую головку записи, вторую головку записи, подключенную через второй усилитель записи к выходу фазовращателя, соединенного входом с входом первого усилителя записи. Устройство также содержит по числу каналов информации

1777178

10

25

55 последовательно соединенные головку воспроизведения, усилитель воспроизведения. первый элемент задержки, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти, цифроа. налоговый преобразователь, фильтр нижних частот и выходную шину информации, по числу информационных каналов— фазовый детектор и последовательно соединенные первый формирователь импульсов, второй элемент задержки, подключенный выходом к соединенным между собой синхронизирующему входу аналого-цифрового преобразователя и входу записи блока памяти. Блок памяти.подсоединен входом воспроизведения к выходу генератора эталонной частоты. Устройство, кроме того содержит блок масштабирова.> ния, первую головку воспроизведения, подключенную к входу первого усилителя воспроизведения, вторую головку воспроизведения, подключенную к входу второго усилителя воспроизведения, и фазовый детектор, последовательно соединенные делитель частоты и фильтр нижних частот, включенные между выходом генератора эталонной частоты и входом первого усилителя записи, по числу каналов фильтр нижних частот, включенный между выходом первого элемента задержки и входом аналого-цифрового преобразователя, последовательно соединенные сумматор и управляемый генератор., полосовой фильтр, включенный между выходом управляемого генератора и входом первого формирователя импульсов, последовательно соединенные делитель частоты, соединенный входом с выходом управляемого генератора, и второй формирователь импульсов, подключенный выходом к первому входу фазового . детектора, соединенного выходом с входом сумматора, подсоединенного другим входом к выходу блока масштабирования, соединенного первым входом с выходом фазового детектора. Кроме этого, устройство содержит первый пороговый элемент, первый одновибратор, подключенный входом через первый пороговый элемент к выходу первого усилителя воспроизведения, первый формирователь импульсов, подключенный выходом к вторым входам фазовых детекторов каналов информации и к первому входу фазового детектора, первый элемент ИЛИ, первый и второй элементы И, второй пороговый элемент, второй одновибратор, третий и четвертый элементы И, второй элемент ИЛИ и второй формирователь импульсов, подключенный выходом к второму входу фазового детектора и входом через второй элемент ИЛИ вЂ” к выходам третьего и четвертого элементов И, Причем третий элемент И подключен первым входом к первому входу первого элемента И и выходу делителя частоты, вторым входом— к инвертирующему выходу второго одновибратора. Второй одновибратор подсоединен выходом к первому входу четвертого элемента И и соединенным между собой вторым входам блоков масштабирования и подсоединен входом к второму входу четвертого элемента И непосредственно и через второй пороговый элемент — к выходу второго усилителя воспроизведения. При этом первый элемент ИЛИ подключен выхо-дом к входу первого формирователя импульсов и входами к выходам первого и второго элементов И. Первый элемент И подключен вторым входом к инвертирующему выходу первого одновибратора, подсоединенного выходом к первому входу второго элемента

И, соединенного вторым входом с выходом первого порогового элемента.

Описанное устройство не обеспечивает коррекцию статических временных искажений (ВИ), возникающих между информационными сигналами на выходе каналов устройства из-за изменения. величин задер-, жек сигналов в линиях задержки, вызванных изменением температуры окружающей среды и старением радиоэлементов устройства. Кроме того, при переносе магнитной ленты с записанной на ней информацией с одного устройства на другое, аналогичного типа, на выходе последнего не обеспечивается коррекция статических ВИ, возникающих вследствие несоответствия положения рабочих зазоров головок записи и воспроизведения, а также различия величин задержек сигналов в каналах записи и воспроизведения этих устройств. Устройство также не обеспечивает коррекцию статических ВИ, возникающих из-за того, что при движении магнитной ленты относительно рабочих зазоров магнитных головок лента подвергается поперечным перекосам и в любой произвольный момент времени угол между рабочим зазором магнитной головки и краем магнитной ленты может быть произвольным (отличным от 90, но в пределах угла 90 p, где p — максимальный угол перекоса магнитной ленты относительно рабочего зазора магнитной головки). Таким образом, в начальный момент воспроизведения воспроизводимые по различным каналам информационные сигналы заносятся в буферные накопители (и, следовательно, появляются на выходах каналов устройства) с начальными фазами, отличными друг от друга и от их начальных фаз при записи, т.е. на выходные устройства существуют статические ВИ между информационными сигна1777178 лами различных каналов и величина их может быть произвольной и зависит от положения магнитной ленты относительно рабочего зазора магнитной головки в момент записи информации и в момент начала ее воспроизведения.

Известно устройство для коррекции временных искажений, которое выбрано в качестве прототипа. Для исключения межканальных временных искажений информационный и опорный сигналы записываются совместно на одной дорожке. Устройство содержит блок воспроизведения информационного и опорного сигналов, подключенный выходом через блок выделения временных меток к входу умножителя частоты и через последовательно соединенные первый фильтр нижних частот, линию задержки, аналого-цифровой преобразователь и буферный накопитель — к входу первого цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен через второй фильтр нижних частот к выходной шине устройства, второй цифроаналоговый преобразователь. и генератор, подсоединенный выходом к первому входу блока управления буферным накопителем, подключенного первым выходом к управляющему входу буферного накопителя.

Кроме того, устройство для коррекции

ВИ содержит первый и второй счетчики импульсов, компаратор напряжения. одновибратор, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ, датчик кодов. вычитатель и сумматор кодов, а генератор выполнен с управляющим входом, причем умножитель частоты подключен входом через компаратор напряжения к входу одновибратора, подсоединенного прямым и инверсным выходами к первым входам первого и второго элементов И, соединенных выходами с входами элемента ИЛИ и вторыми входами — с выходами умножителя частоты и генератора соответственно, при этом первый счетчик импульсов подключен первым входом ксинхрониэирующему входу аналого-цифрового прбобразователя и к выходу элемента ИЛИ, вторым входом — к второму выходу блока управления -буферным накопителем, соединенного третьим выходом с первым входом второго счетчика импульсов, включенного вторым входом и выходом между выходом генератора и первым входом блока управления буферным накопителем, подключенного первым и вторым входами через вычитатель кодов к первому входу сумматора кодов, подсоединенного вторым входом к выходу датчика кодов, а выходом через второй цифроаналоговый преобразователь — к управляющему входу генератора.

Описанное устройство имеет недостатки. Устройство построено таким образом, что при отличии скорости движения магнитной ленты пои воспроизведении информа5 ции от скорости движения ленты при ее записи для исключения возможности переполнения или обнуления буферного накопителя частотой считывания информационного сигнала из буферного на10 капителя управляет генератор,. частота которого зависит от степени заполнения буферного накопителя информации. Таким образом, при отличии скорости воспроизведения от скорости записи частота информа15 ционного сигнала на выходе устройства будет отличаться от частоты записанного на магнитную ленту сигнала. Кроме того, при многоканальном воспроизведении сигналов описанное устройство не позволяет

20 обеспечить коррекцию статических ВИ, возникающих иэ-за статических перекосов рабочих зазоров магнитных головок, различия времен н ых задержек информационных сигналов s каналах записи и воспроизведения, 25 обусловленных неидентичностью фазочастотных характеристик каналов, изменением величин задержек сигналов в линиях задержки, вызванных изменением температуры окружающей среды и старения радио30 элементов устройства, статических ВИ, зависящих от положения магнитной ленты относительно рабочего зазора магнитной головки в момент записи информации в момент начала ее воспроизведения, а также

35 статических ВИ, возникающих на выходах устройства при переносе магнитной ленты..

Целью изобретения является снижение погрешности многоканальной записи и воспроизведения сигналов за счет уменьшения

40 статических временных искажений.

Для достижения указанной цели в устройство для многоканальной магнитной записи и воспроизведения сигналов с коррекцией временных искажений, содер45 жащее в каждом канале воспроизведения блок воспроизведения информационного и опорных сигналов, выход которого через последовательно соединенные первый фильтр нижних частот, линию задержки, первый

50 аналого-цифровой преобразователь, буферный накопитель и первый цифроаналоговый преобразователь соединен с входом второго фильтра нижних частот, причем второй вход первого аналого-цифрового преобра55 зователя соединен с выходом блока воспроизведения через последовательно соединенные схему ИЛИ, первую схему. И, умножитель частоты и блок выделения временных меток, при этом второй вход первой схемы И соединен с выходом блока выделе

1777178 ния временных меток через последовательно включенные одновибратор и компэратор напряжений. а второй вход схемы ИЛИ соединен с вторым выходом одновибрагора «ерез вторую схему И, причем выход схемы

ИЛИ соединен с вторым входом буферного накопителя через счетчик импульсов записи и блок управления буферным накопителем.

При этом второй вход счетчика импульсов записи соединен с вторым выходом блока управления буферным накопителем, а третий выход блока управления буферным накопителем соединен с первым входом счетчика импульсов считывания. а также содержащее вычитатель кодов, сумматор кодов, датчик кодов, второй цифроаналоговый преобразователь и выходную шину информационного сигнала, дополнительно введены: в каждом канале записи — блок записи опорных и информационных сигналов, сумматор и входная шина информационного сигнала, а также общие для всех каналов генераторы стабильной частоты, два фильтра нижних частот и два делителя частоты, в каждом канале воспроизведения — полосовой фильтр, включенный между выходом первого цифроаналогового преобразователя и выходной шиной информационного сигнала. в первом канале воспроизведения — фазовращатель и шина сигнала управления двигателем в режиме воспроизведения, в каждом из остальных каналов воспроизведения — второй аналого-цифровой преобразователь, третий фильтр нижних частот и фазовый детектор, при атом к первым входам сумматоров в каналах записи подключены входные шины информационных сигналов, вторые входы всех сумматоров объединены и подключены через последовательно включенные четвертый фильтр нижних частот и первый делитель частоты к выходу генератора стабильной частоты, третьи входы всех сумматоров обьединены и подключены через последовательно включенные пятый фильтр нижних частот и второй делитель частоты к выходу генератора стабильной частоты, а в первом канале воспроизведения первый вход вычитателя кодов, соединенного через второй цифроаналоговый преобразователь с шиной сигнала управления двигателем в режиме воспроизведения, соединен с выходом счетчика импульсов записи. а второй вход вычитателя кодов соединен с вторым Входом блока управления буферным накопителем и с выходом счетчика импульсов считывания, вход которого во всех каналах воспроизведения соединен с вторым входом второй схемы И и с выходом генератора стабильной частоты, при этом выход второ10

55 го фильтра нижних частот через фазовращагель соединен с первыми входами фазовых детекторов второго и последующих каналов воспроизведения, вторые входы которых соединены с выходами вторых фильтров нижних частот соответствующих каналов воспроизведения, причем выход фазового детектора во втором и последующих каналах воспроизведения через последовательно соединенные третий фильтр.нижних частот, второй аналого-цифровой преобразователь, сумматор кодов, к второму входу которого подключен датчик кодов, и вычитатель кодов, второй вход которого соединен с выходом счетчика импульсов считывания, подключен к второму входу блока управления буферным накопителем.

Известно устройство для магнитной записи-воспроизведения, в котором по обе стороны от дорожки записи информационного сигнала записываются двухчастотные опорные сигналы, низкочастотные составляющие которых после воспроизведения с магнитной ленты сравниваются по фазе нэ фазовом детекторе, выходным сигналом которого осуществляется коррекция рабочей точки другого фазового детектора, сравнивающего фазы высокочастотных опорных сигналов. Кроме того, блок буферной памяти в одном из каналов воспроизведения устройства соединен с выходной шиной сигнала управления, обеспечивающего регулирование скорости ведущего электродвигателя в режиме воспроизведения.

Однако это устройство не обеспечивает коррекцию статических ВИ между информационными сигналами разных каналов.

Известно устройство для восп роизведения магнитной записи с коррекцией временных искажений, в котором с выхода цифроаналогового преобразователя опорный сигнал выделяется при помощи фильтра, Однако при использовании данного устройства для многоканального воспроизведения информации не обеспечивается коррекция статических ВИ между информационными сигналами разных каналов.

Известно устройст во для многоканальной записи и воспроизведения сигналов, в котором один из воспроизводимых опорных сигналов проходит через фазовращатель, сдвигающий фазу сигнала на 90 по отношению к фазе второго воспроизводимого опорного сигнала.

Однако это устройство не обеспечивает коррекцию статических ВИ между информационными сигналами на выходе различных каналов устройства.

1777178

В предлагаемом устройстве для снижения погрешности многоканальной записивоспроиэведения сигналов коррекция статических ВИ между информационными сигналами разных каналов производится 5 . следующим образом.

На магнитную ленту в каждом канале совместно с информационным сигналом записываются два опорных сигнала, причем частота одного из них выше верхней гранич- 10 ной частоты спектра информационного сигнала, а частота второго, низкочастотного,— ниже нижней граничной частоты спектра информационного сигнала. Оба опорных сигнала формируются путем деления часто- 15 ты из сигнала генератора стабильной частоты.

В каждом канале воспроизведения высокочастотный опорный сигнал выделяется блоком выделения временных меток и из 20 него формируются импульсы записи информации в буферный накопитель, а низкочастотный опорный сигнал совместно с информационным сигналом проходит через первый фильтр нижних частот, линию за- 25 держки, аналого-цифровой преобразователь, буферный накопитель, цифроаналоговый преобразователь и поступает на вход второго фильтра нижних частот, выделяющего из суммарного сигнала 30 только низкочастотный опорный сигнал.

Во втором и каждом последующем каналах воспроизведения низкочастотный опорный сигнал поступает на второй вход. фазового детектора, на первый вход которо- 35

ro поступает сдвинутый по фазе фазовращателем на 180 низкочастотный опорный сигнал из первого канала воспроизведения.

Так как опорные сигналы записываются совместно с информационными, то на выходе 40 фазового детектора второго и всех последующих каналов формируется сигнал, пропорциональный фаэовому сдвигу (статические

ВИ) между информационным сигналом данного канала и информационным сигналом 45 первого канала. Третий фильтр нижних частот выделяет постоянную составляющую напряжения, пропорциональную статическим ВИ, а второй аналого-цифровой преобразователь 50 преобразует значение этой постоянной составляющей в цифровой код, поступающий на первый вход сумматора кодов, второй вход котОрого соединен с выходом датчика кодов. 55

В начальный момент времени блок управления буферным накопителем устанавливает счетчики. импульсов записи и считывания в исходное состояние, при этом адреса записи и считывания, формируемые счетчиками, устанавливаются таким образом, что они разнесены в адресном пространстве буферного накопителя на половину его объема памяти. Счетчик импульсов считывания подключен к блоку управления буферным накопителем через вычитатель кодов, на первый вход которого поступает цифровой код, гропорциональный статическому сдвигу информационного сигнала данного канала относительно сигнала первого канала. в зависимости от которого будет изменяться начальный адрес считывания из буферного накопителя, а следовательно, и величина задержки информационнога сигнала в буферном накопителе.

Таким образом, при настройке устройства устра нение статических В И между и нформационными сигналами производится путем изменения выходного кода датчика кодов во втором и каждом последующем канале воспроизведения. изменяя тем самым начальные адреса считывания из буферного накопителя, а следовательно, и величины задержек сигналов в буферных накопителях, В дальнейшем коррекция статических ВИ, возникающих по каким-либо причинам, производится автоматически.

Допустим, по каким-то причинам изменится задержка в каком-либо канале воспроизведения устройства, следовательно, изменится, и сигнал на выходе фазового детектора, а также изменится цифровой код на выходах сумматора и вычитателя кодов и, следовательно, изменится и начальный адрес считывания, что приведет к изменению задержки информационного сигнала в буферном на- . копителе, чем компенсируется первоначальное изменение задержки в канале.

Кроме того, в предлагаемом устройстве для исключения возможности обнуления или переполнения буферного накопителя при неравенстве скорости воспроизведения и скорости записи в первом канале воспроизведения адреса записи и считывания поступают на входы вычитателя кодов, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный уровню заполнения буферного. накопителя. Этот сигнал после преобразования в аналоговую форму во втором цифроаналоговом преобразователе поступает на шину управления ведущим двигателем в режиме воспроизведения, Следовательно, у предлагаемого устройства появляются полезные свойства, не совпадающие со свойствами известных решений, и предлагаемое решение обладает существенными отличиями.

На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — вэа1777178

25

35 шину информационного сигнала 25, а также 40

50 имное расположение опорных сигналов в частотной области.

Устройство для многоканальной магнитной записи и воспроизведения сигналов с коррекцией временных искажений содержит в каждом канале воспроизведения блок воспроизведения информационного и опорных сигналов 1, выход которого через последовательно соединенные первый фильтр нижних частот 2, линию задержки 3, первый аналого-цифровой преобразователь 4. буферный накопитель 5 и первый цифроаналоговый преобразователь 6 соединен с входом второго фильтра нижних частот 7, причем второй вход первого аналого-цифрового преобразователя 4 соединен с выходом блока воспроизведения 1 через последовательно соединенные схему ИЛИ 8, первую схему

И 9, умножитель частоты 10 и блок выделения временных меток 11, при этом второй вход первой схемы И 9 соединен с выходом блока выделения временных меток 11 через последовательно включенные одновибратор 12 и компаратор напряжений 13, а второй вход схемы ИЛИ 8 соединен с вторым выходом одновибратора 12 через вторую схему И 14. Выход схемы ИЛИ 8 соединен с вторым входом буферного накопителя 5 через счетчик импульсов записи 15 и блок управления 16 буферным накопителем 5, при этом второй вход счетчика импульсов записи .15 соединен с вторым выходом блока управления 16 буферным накопителем 5, а третий выход блока управления 16 буферным накопителем 5 соединен с первым входом счетчика импульсов считывания 17.

В каждом канале записи устройство.содержит блок записи информационного и опорных сигналов 23, сумматор 24, входную общие для всех каналов генератор стабильной частоты 26, третий 27 и четвертый 28 фильтры нижних частот и первый 29 и второй 30 делители частоты. При этом к входам блоков записи 23 через сумматоры 24 подключены входные шины информационных сигналов 25, вторые входы всех сумматоров

24 объединены и подключены через последовательно включенныетретий фильтр нижних частот 27 и первый делитель частоты 29 к выходу генератора стабильной частоты 26, а третьи входы всех сумматоров 24 также объединены и подключены через последовательно включенные четвертый фильтр нижних частот 28 и второй делитель частоты

30 K âûõîäó генератора стабильной частоты

26.

В первом канале воспроизведения первый вход вычитателя кодов 18, соединеннаго через второй цифроаналоговый

20 преобразователь.21 с шиной сигнала управления двигателем в режиме воспроизведения 33, соединен с выходом счетчика импульсов записи 15, а второй вход вычитателя кодов 18 соединен с вторым входом блока управления 16 буферным накопителем 5 и с выходом счетчика импульсов считывания 17, вход которого во всех каналах воспроизведения соединен с вторым входом второй схемы И 14 и с выходом генератора стабильной частоты 26. При этом выход второго фильтра нижних частот 7 через фазовращатель 32 соединен с первыми входами фазовых детекторов 36 второго и последующих каналов воспроизведения, вторые входы которых соединены с выходами вторых фильтров нижних частот 7 соответствующих каналов воспроизведения;

Причем выход фазового детектора 36 во втором и последующих каналах воспроизведения через последовательно соединенные пятый фильтр нижних частот 35, второй аналого-цифровой преобразователь 34, сумматор кодов 19, к второму входу которого подключен датчик кодов 20, и вычитатель кодов 18, второй вход которого соединен с выходам счетчика импульсов считывания

17, подключен к второму входу блока управления 16 буферным накопителем 5. Кроме того, в каждом канале воспроизведения между выходом первого цифроаналогового преобразователя 6 и выходной шиной информационного сигнала 22 включен полосовой фильтр 31.

Устройство работает следующим образом.

Для повышения точности коррекции ВИ на магнитную ленту в каждом канале устройства совместно с информационным сигналом (ИС) записываются два опорных сигнала, Частота первого опорного сигнала (0C 1) f1 меньше нижней частоты информационного сигнала fcH, но выше нижней граничной частоты полосы пропускания канала записи-воспроизведения fKH (см. фиг.2), Частота второго опорного сигнала (ОС 2) f2 выше верхней частоты информационного сигнала fc>, но ниже верхней граничной частоты полосы пропускания канала записивоспроизведения f и f2 соответственно. Третий 27 и четвертый

28 фильтры нижних частот формируют гармонические сигналы ОС1 и ОС2 путем выделения из импульсных сигналов с частотами

f> и fz их первичных гармоник. Далее ОС1 и

ОС2 поступают во все каналы записи. в каждом из которых они смешиваются суммато17 77178 ром 24 с ИС, поступающим с входной шины

ИС 25, и при помощи блока записи 23 смещенный сигнал записывается на магнитную ленту, При воспроизведении в каждом канале воспроизведения смешанный сигнал с блока воспроизведения 1 поступает в блок выделения временных меток 11 и на первый фильтр нижних частот 2, выделяющий иэ воспроизведенного GMBLUBHHoio сигнала

ОС1 и ИС . С выхода первого фильтра нижних частот 2 эти сигналы поступают в линию задержки 3, выравнивающую время прохождения ИС и ОС2 до входов первого аналого-цифрового преобразователя 4, что повышает эффективность коррекции ВИ.

Преобразование сигналов (ИС и ОС1) в первом аналого-цифровом преобразователе 4 в цифровой код и запись этого кода в буферный накопитель 5 осуществляется с частоТОЙ узап Зтсе. СИГHBË С ЧаСТОТОй faan формируется из выделенного из смешанного сигнала блоком выделения временных меток 11 ОС2 и умноженного умножителем частоты 10, коэффициент умножения которого равен коэффициенту деления второго делителя частоты 30. Пока амплитуда ОС2 на входе компаратора напряжений 13 превышает некоторый установленный пороговый уровень, на его выходе формируются импульсы, запускающие одновибратора 12.

На первом выходе одновибратора с повторным запуском 12 формируется положительный потенциал, разрешающий прохождение импульсов через первую схему И 9. При наличии глубокой паразитной амплитудной модуляции или других причин, при которых амплитуда ОС2 на входе компаратора 13 падает ниже порогового уровня, на первом выходе одновибратора с повторным запуском 12 формируется нулевой потенциал, запрещающий прохождение импульсов. сформированных из ОС2, через первую схему И 9. Одновременно на втором выходе одновибратора 12 формируется положительный потенциал, разрешающий прохождение импульсов с выхода генератора стабильной частоты 26 через вторую схему И 14, Таким образом. в случае глубокой паразитной амплитудной модуляции или пропадания ОС2 работа аналого-цифрового преобразователя 4 и буферного накопителя

5 в режиме записи не нарушается, так как производится замена пропавшего ОС2 импульсным сигналом с выхода генератора стабильной частоты 26, при этом обеспечивается прохождение ИС на выход устройства, однако коррекции ВИ не производится.

Считывание цифрового колл из буфер ного накопителя 5 осуществляется со стабильной частотой f<:«i . формируемо :. генератором стабильной часто ы 26, Преоб5 раэование цифрового кола в аналоговую форму производится на первом цифроаналоговом преобразователе 6, после чего ИС выделяется полосовым фильт ром 31 и поступает на выходную шину 22. Так как сигнал

10 записи (faan) в буферный накопитель 5 формируется из ОС2, подверженного таким же

ВИ, как и ОС, а считывание иэ буферного накопителя 5 осуществляется сигналом стабильной частоты f «T,, равной среднему

15 значению частоты б п, то на выходную шину

22 устройства поступает ИС со значительно меньшими ВИ, чем в воспроизводимом ИС.

Блок управления 16 буферным накопителем 5 производит начальную установку

20 счетчиков импульсов записи 15 и считывания 17 так, чтобы расстояние между ячейкой буферного накопителя 5, в которую производится запись, и ячейкой, из которой производится считывание, составляло

25 половину емкости буферного накопителя.

Кроме того, блок управления 16 осуществляет переключение буферного накопителя 5 из режима. записи в режим считывания,и наоборот, осуществляет коммутацию адресов

30 записи и считывания, формируемых соответственно счетчиками импульсов записи

15 и считывания 17.

Для исключения возможности переполнения либо обнуления буферного накопите35 ля 5 из-за несовпадения скорости воспроизведения и скорости записи в первом канале воспроизведения вычитатель кодов 18 сравнивает адреса записи считывания, поступающие со счетчиков им40 пульсов записи 15 и считывания 17.

С выхода вычитателя кодов 18 цифровой код, пропорциональный разности адресов записи и считывания и несущий информацию о степени эапслнения буферного нако45 пителя 5, преобразуется в аналоговую форму вторым цифроаналоговым преобразователем 21 и поступает на выходную шину управления двигателем в режиме воспроизведения 33, чем достигается поддержание

50 средней скорости воспроизведения, равной средней скорости записи.

Коррекция статических ВИ производится при помощи ОС1, который в каждом канале воспроизведения выделяется вторым

55 фильтром нижних частот 7. Во втором и всех последующих каналах воспроизведения на фазовом детекторе 36 сравниваются фазы

ОС1 данного канала и ОС1 первого канала воспроизведения, Причем ОС1 в первом канале воспроизведения проходит через фа16

1777178

Т = N Тсчит. зовращатель 32, сдвигающий фазу ОС1 на

180, что необходимо для установки рабочей точки фазового детектора 36 на середину его рабочей характеристики.

Выходной сигнал фазового детектора

36 поступает на пятый фильтр нижних частот 35, на выходе которого формируется постоянное напряжение, пропорциональное разности фаз ОС1 данного канала и ОС1 первого канала воспроизведения, а следова.ельна. пропорциональное и величине статического перекоса между информационным сигналом данного канала и информационным сигналом первого канала воспроизведения. Зто напряжение преобразуется вторым аналого-цифровым преобразователем 34 в цифровой код, который, суммируясь в сумматоре кодов 19 с цифровым кодом, поступающим с датчика кодов

20, поступает на первый вход вычитателя кодов 18, на выходе которого формируется адрес считывания информации из буферного накопителя 5. Таким образом, при изменении статического сдвига между информационными сигналами каналов или при изменении кода на выходе датчика кодов 20 при настройке устройства изменяется адрес начала считывания информации из буферного накопителя 5, а следовательно, и величина задержки информационного сигнала в нем. Величина задержки информационного сигнала в буферном яакопителе 5 равна где N — количество ячеек памяти между ячейкой памяти. с которой началась запись информации, и ячейкой памяти, с которой началось считывание информации;

Тсчит. — период сигнала считывания информации из буферного накопителя.

При настройке устройства во втором и каждом последующем каналах воспроизведения статический сдвиг между ИС на выходе данного канала и ИС на выходе первого канал" устраняется за счет изменения задержки ИС данного канала в буферном накопителе 5 по отношению к ИС на выходе первого канала воспроизведения. Изменение задержки производится путем изменения цифрового кода на выходе датчика кодов 20. Таким образом, устранение статических ВИ при работе устройства обеспечивается автоматически, независимо от вызвавших их причин.

Например, при возникновении па каrèì-либо причинам статического сдвига между ИС первого канала и ИС одного из каналов изменятся скваж IGGTb импульсов

55 на выходе фазового детектора 36 и напря жение на выходе пятого фильтра нижних частот 35 этого канала, чта приведет к изменению цифрового кода на выходе второго аналого-цифрового преобразователя 34, сумматора кодов 19 и, следовательно, к изменению адреса считывания на выходе вычитателя кодов 18, При этом изменится величина задержки ИС в буферном накопителе 5, чта приведет к устранению вазникшего статического сдвига.

Блок воспроизведения 1 содержит воспроизводящую магнитную головку и усилитель воспроизведения, выполненный на операционном усилителе (ОУ) типа

К1407УД1, фильтры нижних частот 2, 9, 27, 28 и 36 аппроксимированы полиномами Чебышева и выполнены на ОУ типа К1407УД1.

Линия задержки 3 выполнена на микросхе-, ме дискретно-аналоговой линии задержки

528БР1, аналого-цифровые преобразователи 4 и 34 выполнены на микросхемах аналого-цифровых преобразователей К1113ПА1, буферный накопитель 5 — на оперативных запоминающих устройствах К132РУ5, цифроаналоговые преобразователи 6 и 21 — на микросхемах интегральных цифроаналоговых преобразователей К1108ПА1. Схемы И

9 и 14 и схема ИЛИ 8 выполнены на микросхеме К155ЛАЗ, одновибратор 12 — на микросхеме интегрального одновибратора

К 155АГЗ. Умножитель частоты 10 выполнен по схеме фазовой автоподстройки частоты на ОУ типа К1407УД1 и микросхемах

К155П ГЗ и 155ЛАЗ, компаратор напряжений

13 — на микросхеме интегрального компаратора К554САЗ, Счетчики импульсов записи 15.и считывания 17, а также делители частоты 29 и 30 выполнены на интегральных счетчиках

К155ИЕ7,.вычитатель кодов 18 и сумматор кодов 19 — на микросхемах полных четырехразрядных суммзторов К155ИМЗ, датчик кодов 20 — на переключателе типа ППХ. Блок управления 16 буферным накопителем 5 выполнен на интегральных микросхемах

К155ЛАЗ, К155АГ1, К155ТМ2, К155МАЗ по функциональной схеме, приведенной на фиг,2 в описании устройства прототипа.

Блок выделения временных меток 11 представляет собой паласовой фильтр, аппроксимированный как полиномом Чебышева, и выполнен на ОУ типа К1407УД1 по схеме активного RC-фильтра, паласовой фильтр 31 выполнен аналогично.

Фазовый детектор 36 выполнен по схеме RS-триггера на микросхеме К155ЛАЗ.

Блок записи 23 содержит головку записи и усилитель записи, выполненный на ОУ типа

1777178

10

40

50

К1407УД1, сумматор 25 выполнен на ОУ типа К1407УД1.

Запись на магнитную ленту совместно с информационным сигналом двух опорных сигналов позволяет уменьшить статические

ВИ между информационными сигналами на выходе .устройства и, следовательно, снизить погрешность многоканальной записи и воспроизведения по сравнению с аналогичными устройствами в 2...3 раза.

Формула изобретения

Устройство для многоканальной магнитной записи и воспроизведения сигналов с коррекцией временных искажений, содержащее в каждом канале воспроизведения последовательно соединенные блок воспроизведения информационного и опорного сигналов, первый фильтр нижних частот, линию задержки, аналого-цифровой преобразователь, буферный накопитель, первый цифроаналоговый преобразователь и второй фильтр нижних частот, последовательно подключенные между выходом блока воспроизведения и другим входом аналогоцифрового преобразователя блок выделения временных меток, компаратор напряжения, одновибратор, первый элемент И и элемент ИЛИ, включенный между выходом блока выделения временных меток и другим входом первого элемента И умножитель частоты, включенный между другим выходом одновибратора и вторым входом элемента ИЛИ второй элемент И. счетчик импульсов записи и счетчик импульсов считывания, блок управления буферным накопителем, соединенный тремя выходами со счетчиками импульсов записи и считывания и с другим входом буферного накопителя, а первым входом — с выходом счетчика импульсов записи, общий для всех каналов генератор стабильной частоты, к выходу которого подключены вход счетчика импульсов считывания и BTopolo входа второго элемента И каждого из каналов воспроизведения, вычитатель кодов, включенный в первом канале между выходами счетчиков импульсов записи и считывания. причем выход счетчика импульсов считывания соединен с вторым входом блока управления буферным накопителем, а в остальных каналах воспроизведения — входом с выходом счетчика импульсов считывания, во всех, кроме первого, каналах воспроизведения— последовательно соединенные датчик кода и сумматор кодов и второй аналого-цифровой преобразователь, в первом канале воси раизведения — второй цифроаналогoBblA преобразователь и выходную шину информационного сйгнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения погрешностей многоканальной записи и воспроизведения сигналов за счет уменьшения статических временных искажений, в него дополнительно введены последовательно подключенные к выходу генератора стабильной частоты первый делитель частоты и третий фильтр нижних частот, последовательно подключенные к выходу генератора стабильной частоты второй делитель частоты и четвертый фильтр нижних частот, в каждом канале записи — соединенные последовательно с входной информационной шиной сумматор и блок записи информационного и опорных сигналов, при этом второй и третий входы сумматора подключены к выходам третьего и четвертого нижних частот соответственно, в каналах воспроизведения — полосовой фильтр, включенный между выходом первого цифроаналогового преобразователя и выходной шиной информационного сигнала, в первом канале воспроизведения — фазовращатель, соединенный входом с выходом второго фильтра нижних частот, вход второго цифроаналогового преобразователя подключен к выходу вычитателя кодов, а выход — к шине сигнала управления двигателем в режиме воспроизведения, в остальных каналах воспроизведения — последовательно включенные между выходом фазовращателя первого канала воспроизведения и входом второго аналого-цифрового преобразователя фазовый детектор и пятый фильтр нижних частот, второй вход фазового детектора соединен с выходом второго фильтра нижних частот, выход второго аналого-цифрового npeoGpaзователя — с вторым входом сумматора кодов, выход которого подключен к второму входу вычитателя кодов, соединенного выходом с блоком управления буферного накопителя.

1777178

Ф-й канал 8оспраиз8едения — полоса пропускания канала записи-воспроизведения;

- полоса частот информационного сигнала.

Фиг. 2

Составитель Г.Метечкина

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор В,Петрэш

Редактор

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

Заказ 4124 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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