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

 

Устройство для многоканальной магнитной записи и воспроизведения сигналов относится к технике магнитной записи, а именно к устройствам для коррекции временных искажений сигналов магнитной записи . Может найти применение в устройствах точной магнитной записи аналоговых (частотно-модулированных) сигналов . Цель изобретения - повышение Изобретение относится к Mai нитной записи , а именно к устройствам дль коррекции временных искажений, возникающих в процессе записи и воспроизведения, и может найти применение в /стройствэх точной магнитной записи аналоговых сигналов. Известны устройства для многоканальной магнитной записи и воспроизведения, в которых коррекция временных искажений сигналов производится с помощью опорноточности коррекции временных искажений (как внутриканальных, так и межканальных) при записи опорных и информационных сигналов на различных дорожках магнитного носителя. Опорный сигнал записывается по двум дорожкам, расположенным по обе стороны от группы дорожек записи информационных сигналов. Дополнительный опорный сигнал записывается по одному каналу ИС. При воспроизведении информационные сигналы в каждом канале усиливаются, задерживаются на время, превышающее максимальный статический сдвиг между информационными каналами в процессе записи-воспроизведения, преобразуются в цифровой код в аналого-цифровом преобразователе и записываются в буферном накопителе с частотой, пропорциональной частоте опорного сигнала, воспроизведенного с носителя записи, Считывание из буферного накопителя производится стабильной частотой. После цифроаналогового преобразователя и фильтрации на выходе устройства формируется аналоговый сигнал с уменьшенными временными искажениями. 1 ил. го сигнала, записанного на среднюю дорожку блоком головок записи, после воспроизведения их с магнитного носителя. В описанном устройстве коррекция временных искажений в каждом канале осуществляется путем преобразования аналоговых (частотно-модулированных) сигналов в цифровой код с частотой опорного сигнала, воспроизводимого с носителя, запоминания в буферном накопителе (Л VJ 00 со ел VI VJ hO

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s1)s О 11 В 20/00, 20/22

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1607009 (21) 4858447/10 (22) 08,08.90 (46/23.12.92. Бюл. ¹ 47 (71) Научно-исследовательский институт

"МАРС" и Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В.В.Макаренко, Г.Д.Местечкина, С.М.Паламарчук и В,А.Подтзпа (56) Авторское свидетельство СССР

N1607009,,кл. G 11 В 20/00, приоритет

01.08.88. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОКАНАЛЪНОЙ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ СИГНАЛОВ С КОРРЕКЦИЕЙ

ВРЕМЕННЫХ ИСКА)КЕНИЙ (57) Устройство для многоканальной магнитной записи и воспроизведения сигналов относится к технике магнитной записи, а именно к устройствам для коррекции временных искажений сигналов ма нитной записи, Может найти применение в устройствах точной магнитной записи аналоговых (частотно-модулированных) сигналов. Цель изобретения — повышение

Изобретение относится к магнитной записи, а именно к устройствам для коррекции временных искажений, возникающих в процессе записи и воспроизведения, и может найти применение в /стройствах точной магнитной записи аналоговых сигналов.

Известны устройства для многоканальной магнитной записи и воспроизведения, в которых коррекция временных искажений сигналов производится с помощью опорно„, SU „„1783577 А2 точности коррекции временных искажений (как внутриканальных, так и межканальных) при записи опорных и информационных сигналов на различных дорожках магнитного носителя. Опорный сигнал записывается по двум дорожкам, расположенным по обе стороны от группы дорожек записи информационных сигналов. Дополнительный опорный сигнал записывается по одному каналу ИС. При воспроизведении информационные сигналы в каждом канале усиливаются, задерживаются на время, превышающее максимальный статический сдвиг между информационными каналами в процессе записи-воспроизведения, преобразуются в цифровой код в аналого-цифровом преобразователе и записываются в буферном накопителе с частотой, пропорциональной частоте опорного сигнала. воспроизведенного с носителя записи, Считывание из буферного накопителя производится стабильной частотой. После цифроаналогового преобразователя и фильтрации на выходе устройства формируется аналоговый сигнал с уменьшенными временными искажениями. 1 ил.

ro сигнала, записанного на среднюю дорожку блоком головок записи, после воспроизведения их с магнитного носителя.

B описанном устройстве коррекция временных искажений в каждом канале осуществляется путем преобразования аналоговых (частотно-модул и рован н ых) сигналов в цифровой код с частотой опорного сигнала, воспроизводимого с носите, ля, запоминания в буферном накопителе

1783577 (промежуточной памяти), затем считывания из буферного накопителя с частотой опор.— ного синала, воспроизводимого с другой доро>кки записи, стабилизированного по частоте с помощью системы автоматического регулирования скорости движения носителя. Эффективность такой системы коррекции оказывается неодинаковой для информационных сигналов, записанных на разных дорожках, и зависит от расстояния их до дорожки с опорным сигналом, т,е. не устраняются временные искажения, возникающие за счет динамических перекосов магнитного носителя. Кроме того, даже для дорожки, расположенной рядом с дорожкой опорного сигнала, эффективность коррекции оказывается малой на частотах выше нескольких десятков герц, так как считывание из буферного накопителя осуществляется частотой, стабилизированной системой автоматического регулирования, которая из-за своей инерционнбсти, обусловленной инерционностью механических элементов, эффективно работает лишь в узкой полосе н и э к их частот.

Данная система также не позволяет скорректировать статические перекосы, имеющиеся в блоках головок записи и воспроизведения.

Известно другое устройство для многоканальной магнитной записи и воспроизведения, описанное в авт, св, СССР N- 960926, кл, G 11 В 5/45, опублик. в БИ М 35, 23,09.82

r, Устройство содержит входные шины информационных каналов и генератор синхросигналов, подключенные. через усилители записи к размещенным в "шахматном" порядке магнитным головкам записи, а также усилителй воспроизведения, соединенные.с магнитными головками воспроизведения, размещенными в "шахматном" порядке, образующими две группы информационных каналов. При этом усилитель воспроизведения синхросигнала первой группы информационных каналов подключен через последовательно соединенные элемент задержки, счетчик, генератор и первый блок управления считыванием к первым управляющим входам каждого из блоков памяти буферного накопителя и цифроаналоговых преобразователей, выход каждого из усилителей воспроизведения связан через последовательно соединенные соответствующий умножитель частоты и блок управления записью со вторыми управляющими входами соответствующего блока памяти и аналогоцифрового преобразователя, причем выходы усилителей воспроизведения информационных каналов соответствующей группы подключены к информационным входам cooTBBTcTBóþùèx аналого-цифровых преобразователей, выходы которых соответственно подключены через блок памяти к цифро-аналоговым преобразовате5 лям

Недостатком устройства является то, что эффективность коррекции временных искажений оказывается неодинаковой для разных каналов — максимальной для канала, дорожка записи которого расположена ряросигнала и информационным каналом, Кроме того, такое устройство не позволяет, скомпенсировать статические перекосы ра25 бочих зазоров магнитных головок между каналами при записи и воспроизведении.

Известно устройство .для многоканальной магнитной записи и воспроизведения сигналов, в котором коррекция

30 -временных искажений сигналов производится с помощью опорных сигналов, запикрайние, подключены к выходам генератора периодических сигналов, сдвинутых по фазе на 90О, а остальные предназначены для за писи информационных сигналов, в канале

40 воспроизведения — блок головок воспроизведения, две головки которого, воспроизвого из перемножителя и второго фильтра

45 нижних частот, выход которого через масш табные1 устройства подключен к управляю50

55;, ды аналого-цифровых преобразователей

20 дом с дорожкой записи синхросигнала, и убывающей для каналов, удаленных от дорожки синхросигнала, пропорционально расстоянию.

При этом даже для канала, расположенного рядом с каналом синхросигнала, временные искажения устраняются не полностью и выходной информационный сигнал подвержен временным искажениям, пропорциональным межканальным динамическим перекосам между каналом синхсываемых на крайних дорожках записи, с взаимным фазовым сдвигом 90 . Устройство содержит в канале записи блок головок записи, две головки которого, например дящие опорные сигналы, подключены к двум входам фазового детектора, состоящещим входам управляемых линий задержки, а остальные головки подключены к соответствующим выходным шинам через последовательно соединенные в каждом канале линию эадер>кки, аналого-цифровой преобразователь. буферный накопитель, цифроаналоговый преобразователь и первый фильтр нижних частот, причем вторые вхоподключены к выходам управляемых линий задержки, входы которых объединены и через формирователь тактовых импульсов и фильтр верхних частот подключены к выходу перемножителя, а вторые входы буфер1783577

15

25

35

55 ных накопителей объединены и подключены к выходу генератора эталонной частоты, Описанное устройство имеет недостатки. Эффективность коррекции межканальных временных искажений, возникающих за счет динамических перекосов магнитного носителя, неодинакова для различных частот межканальных временных искажений и уменьшается с ростом их частоты, Это происходит потому, что при прохождении сигнала управления аналого-цифровым проеобразователем через управляемую линию задержки его временной масштаб на выходе линии задержки изменяется непропорционально величине управляющего напряжения, то есть сигналу межканальных временных искажений, формируемому на выходе масштабного устройства. Причем непропорциональность изменения масштаба оказывается тем большей,чем больше величина межканальных временных искажений и чем выше их частота (с л., например, Геранин В.А., Макаренко В.В. Срэвнительный анализ эффективности различных схем управления линией задержки в корректоре временных искажений, Техника средств

;" связи. Серия общетехническая, 1985, вып. 2, с .

58-56), Кроме того. описай ное устройство не позволяет осуществлять коррекцию статических межканальных временных искажений. Если же в описанном устройстве с помощью линии задержки, включенной между выходом головки воспроизведения и выходом аналого-цифрового преобразователя, выравнять статические перекосы, эффективность коррекции динамических временных искажений уменьшается из-за рассогласования фазовых характеристик информационных и опорного каналов. 40

Известно устройство, описанное в авт. св. СССР М 680032 кл. 6 11 В 5/45,. опублик.

15.08.79 r, в БИ N 26.

В данном устройстве коррекция временных искажений сигналов производится 45 с помощью опорного сигнала. записанного совместно с информационным сигналом на одну дорожку. Сигнал с носителя воспроизводится головкой воспроизведения и после преобразования в цифровой код ьаналого- 50 цифровом преобразователе с частотой 4т, формируемой генератором эталонной частоты Гэт, записывается в буферный накопитель, После счйтывания из буферного накопителя и преобразования в аналоговую форму в цифроаналоговом преобразователе аналоговый сигнал разделяется с помощью фильтров нижних частот и полосового. соответственно, на информационный, поступающий на выходную Шийу устройства. и опорйый сигналы. Из опорногс сигнала выделяется сигнал временной ошибки, KGTo рым через управляемый генератор регулируется частота вывода кода из буферного накопителя.

Основным недостатком такого способа является уменьшение эффективности коррекции высокочастотных составляющих временных искажений из-за запаздывания сигнала управления частотой вывода кода s блоках разделения сигналов и формирования сигнала временной ошибки.

К существенным недостаткам этого устройства следует также отнести его усложнение из-за необходимости расфильтровки информационного и опорного сигналов в каждом канале, необходимость расширения полосы частот канала, т,е. перехода на большую скорость АМЗВ,и соответственно увеличения расхода магнитной ленты для записи информационного сигнала и опорного сигнала, частота которого fop 2 ис высш, также то, что устройство не обеспечивает коррекцию межканальных временных искажений.

Известно устройство для многоканальной магнитной записи и-воспроизведения сигналов, описанное в авт. св. N 1607009, выбранное в качестве прототипа.

Данное устройство содержит в канале записи входные шины информационных сигналов, усилители записи и головки запи. си информационных сигналов, а также генератор эталонной частоты, делитель частоты, фильтр нижних частот, фазовращатель, усилители запиСи и головки записи опорных сигналов; в каждом канале воспроизведения информационного сигнала — головку воспроизведения, усилитель воспроизведения. первую и вторую линии задержки, аналого-цифровой преобразователь, буферный накопитель, цифроаналоговый преобразователь, второй фильтр нижних частот, выходные шины информационного сигнала, первый формирователь импульсов, масштабное уСтройство, третий фильтр нижних частот, фазовый детектор, суммирующий усилитель, генератор, управляемый напряжением, делитель частоты. второй формирователь импульсов и полосовой фильтр; в каждом канале воспроизведения опорного сигнала — пороговое устройство, одновибратор с повторным запуском, первую и вторую схемы И, схему

ИЛИ и формирователь импульсов, при этом в канале записи входные шины информационных каналов подключены к головкам записи информационных сигналов через усилители записи, а генератор эталонной частоты соединен с первой головкой записи опорного сигнала через последовательно

1783577 соединенные первый делитель частоты, первый фильтр нижних частот и усилитель записи, при этом вторая головка записи опорного сигнала соединена с выходом первого фильтра нижних частот через последовательно включенные усилитель записи и фазовращатель, а в каждом канале воспроизведения информационного сигнала головка воспроизведения соединена с выходной

10 шиной информационного канала через последовательно включенные усилители воспроизведения, первую регулируемую линию задержки, второй фильтр нижних частот, аналого-цифровой преобразователь, буфер- 15 ный накопитель, цифроаналоговый преобразователь и третий фильтр нижних частот, при этом выход генератора эталонной частоты соединен со вторыми входами буферных накопителей всех каналов, а третий 20 вход буферного накопителя каждого канала соединен со вторым входом аналогоцифрового преобразователя и с выходом первого формирователя воспроизведенного опорного сигнала через последовательно 25 соединенные вторую регулируемую линию задержкй, . первый формирователь импульсов, полосовой фильтр, генератор, управляемый напря>кением, суммирующий усилитель и первый фазовый детектор," при- 30 чем второй вход первого фазового детектора соединен с выходом генератора, управляемого напряжением, через последовательно включенные второй формирователь импульсов и второй делитель частоты, 35 а второй вход суммирующего усилителя через масштабное устройство соединен с выходом второго фазового детектора, общего для всех каналов, входы которого соединены с выходами обоих формирователей вос- 40 производимого опорного сигнала, в каждом из которых выход соединен с головкой воспроизведения опорного сигнала через rioследовательно соединенные третий формирователь импульсов, схему ИЛИ, пер- 45 вую схему И, одновибратор с повторным запуском, пороговое устройство и усилитель воспроизведения. причем второй вход первой схемы И соединен со входом одновибратора, а второй вход схемы ИЛИ соеди- 50 нен со вторым, инверсным, выходом одновибратора через вторую схему И, второй вход которой соединен с выходом первого делителя частоты, при этом первый выход одновибратора первого формирова- 55 теля воспроизводимого опорного сигнала соединен со вторыми входами масштабных устройств всех кайалов воспроизведения информационных сигналов.

Описанное устройство имеет недостатки: поступающий в масштабное устройство каждого канала воспроизведения информационного сигнала обеспечивающий снижение межканальных временных искажений сигнал может в ряде случаев (перенос магнитной ленты с одного АМ38 на другой, деформация магнитной ленты в результате многократного прохождения в тракте АМЗВ эа счет непараллельности направляющих, перекосов ленты при переходе с одного уровня на другой в соосных ЛПМ, реверсе направления движения носителя и др.) не обеспечивать максимальной эффективности коррекции МВИ, как из-за недо-, так при перекомпенсации межканальных временных искажений.

Целью изобретения является повышение точности коррекции временных искажений при многоканальной записи и воспроизведении при записи опорных и информационных сигналов по различным дорожкам магнитного носителя.

Для достижения указанной цели в устройство для многоканальной магнитной записи и восп роизведения сигналов, содержащее в канале записи входные шины информационных сигналов, усилители запи- .. си и головки записи информационных сигналов, а также генератор опорной частоты, делитель частоты, фильтр нижних частот, фаэовращатель, усилители записи и головки записи опорных сигналов; в каждом канале воспроизведения информационного сигнала — головку воспроизведения, усилитель воспроизведения, первую и вторую линии задержки, аналого-цифровой преобразователь, буферный накопитель, цифроаналоговый преобразователь, второй фильтр нижних частот, выходные шины информационого сигнала, первый формирователь импульсов, масштабное устройство, третий фильтр нижних частот, фазовый детектор, суммирующий усилитель, генератор управляемый напряжением, делитель .частоты. второй формирователь импульсов и полосовой фильтр; в каждом канале воспроизведения опорного сигнала — пороговое устройство, одновибратор с повторным запуском, первую и вторую схемы И, схемы

ИЛИ и формирователь импульсов, дополнительно введены: в одном канале записи информационного сигнала — делитель частоты, фильтр нижних частот, суммирующий усилитель; в одном канале воспроизведения информационного сигнала — фильтр нижних частот, частотный демодулятор, квадратор, интегратор, усилитель и фильтр верхних частот; в одном из каналов воспроизведения опорного сигнала — фильтр нижних частот и управляемый аттенюатор, при этом в канале записи входная шина первого информаци,1783577

10 онного канала подключена к головке записи первого информационного сигнала через последовательно включенные первый суммирующий усилитель и усилитель записи, причем второй вход первого сумми. рующего усилителя соединен с генератором эталонной частоты через последовательно включенные первый фильтр нижних частот, второй и первый делители частоты, входные 10 шины остальных информационных каналов подключены к Соответствующим головкам записи через усилители записи, а первая головка записи опорного сигнала соединена с генератором эталонной частоты через последовательно соединенные усилитель записи, второй фильтр нижних частот и первый делитель частоты, при этом вторая головка записи опорного сигнала соединена с

20 выходом первого фильтра нижних частот через последовательно включенные усилитель записи и фазовращатель, а в каждом канале воспроизведения информационного сигнала головка воспроизведения соединена с выходной шиной соответствующего ин- 25 формационного канала через последовательно включенные усилитель воспроизведения, первую регулируемую линию задержки, третий фильтр нижних ча30 стот, аналого-цифровой преобразователь, буфернйй накопитель, цифроаналоговый преобразователь и четвертый .фильтр нижних частот, при этом в первом канале воспроизведения информационного сигнала выходная шина соединена с четвертым 35 фильтром нижних частот через фильтр верхних частот; при этом выход генератора эталонной частоты соединен со вторыми входами буферных накопителей всех каналов. а третий вход буферного накопителя 40 каждого канала соединен со вторым входом аналого-цифрового преобразователя и с выходом первого формирователя воспроизведенного опорного сигнала через

45 последовательно соединенные вторую регулируемую линию задержки, первый формирователь импульсов, полосовой фильтр, генератор, управляемый напряжением, второй суммирующий усилитель и первый фаделитель частоты, а второй вход второго суммирующего усилителя через масштабное устройство соединен с выходом управляемого аттенюатора, один из входов которого соединен через пятый фильтр нижних частот с выходом второго фазового детектора, при этом входы второго фазового зовый детектор, причем второй вход 50 первого фазового детектора соединен с вы,ходом генератора, управляемого напряжением, через последовательно включенные второй формирователь импульсов и третий детектора соединены с выходами обоих формироватвлей воспроизводимого опорного сигнала, в каждом из которых выход соединен с головкой воспроизведения опорного сигнала через последовательно соединенные третий формирователь импульсов, схему ИЛИ, первую схему И, одно.вибратор с повторным запуском, пороговое устройство и усилитель воспроизведения, причем второй вход первой схемы И соединен со входом одновибратора, а второй вход схемы ИЛИ соединен со вторым, инверсным, выходом одновибратора через вторую схему И, второй вход которой соединен с выходом первого делителя частоты, при этом первый выход одновибратора первого формирователя воспроизводимого опорного сигнала соединен со вторыми входами масштабных устройств всех каналов воспроизведения информационных сигналов, а второй вход управляемого аттенюатора соединен с выходом четвертого фильтра нижних частот первого канала воспроизведения информационного сигнала через последовательно включенные усилитель, интегратор, квадратор, частотный демодулятор и шестой фильтр нижних частот, общие для всех каналов, Известно устройство для коррекции временных искажений, в котором перед аналого-цифровым преобразователем и после аналого-цифрового преобразователя включены фильтры нижних частот. Однако такое устройство при использовании его для многоканального воспроизведения сигналов и при записи опорного и информационного сигналов по различным дорожкам не позволяет осуществить коррекцию временных искажений с высокой точностью из-за наличия межканальных перекосов между каналами информационного и опорного сигналов.

Известно устройство для коррекции временных искажений сигналов (см. патент

Франции % 2480473, кл, G 11 В 5/02, опубл.

11.04.1980 г.). в котором умножение частоты опорного сигнала до требуемой величины осуществляется с помощью схемы фазовой автоподстройки частоты, содержащей фазовый детектор, фильтр нижних частот, управляемый генератор и делитель частоты, выход которого подключен ко второму входу фазового детектора, Однако сигнал на выходе такого умножителя частоты содержит паразитные частотные составляющие, кратные выходной частоте управляемого генератора, деленной на коэффициент деления делителя частоты, что приводит к появлению в выходном сигнале корректора временных искажений дополнительных па1703577

12 разитных временных ошибок и к снижению эффективности работы устройства.

Известно устройство для коррекции временных искажений, в котором дискрети- 5 зация информационного сигнала и запись его в буферный накопитель производится сигналом с генератора, синхронизируемого воспроизведенным с магнитного носителя опорным сигналом, а считывание сигнала из 10 буферного накопителя осуществляется сиг- налом генератора тактовой последовательности импульсов. При пропаданиях опорного сигнала дискретизация и запись информационного сигнала в буферный на- 15 капитель производится сигналом генератора с внешней синхронизацией, который в этом случае генерирует на своей средней частоте, т.е, происходит замена опорного сигнала, воспроизведенного с магнитного 20 носителя, на сигнал записи с частотой, равной средней частоте воспроизводимого сигнала. Однако, при осуществлении такой замены сигнала записи в случае несовпадения средней частоты генератора с внешней 25 синхронизацией и генератора тактовой последовательности импульсов из-за изменения температурных условий работы, либо старения элементов возможно переполнение или обнуление буферного накопителя, 30 т.е. нарушение работоспособности устройства..

Недостатком этого устройства является и его усложнение из-за необходимости рас- фильтровки информационного и опорного 35 сигналов в каждом канале и уменьшение . эффективности коррекции высокочастотных ВИ иэ-за запаздывания сигнала управления.

Известно устройство (см. авт. св. СССР 40 № 317098, кл. G 11 B 5/04. опублик, 07.10.1971 г. в БИ ¹ 30), в котором по крайним дорожкам носителя записи производится запись сигналов, сдвинутых между собой по фазе на 90, а сигналы с крайних 45 головок блока воспроизводящих головок поступают на входы фазового детектора, на выходе которого выделяется сигнал, пропорциональный МВИ.

Однако в этом устройстве сдвиг сигна- 50 лов на 90©. в канале записи не учитывает фазовых характеристик канала записи-воспроизведения, статических перекосов за счет смещения зазоров магнитных головок различных каналов относительно друг дру- 55 га, а также появления дополнительных перекосов МЛ и соответствующих фазовых сдвигов между опорными сигналами при реверсе направления движения носителя и при воспроизведении записанной информации на разных АМ38. Это приводит к тем же недостаткам, которые характерны для устройства прототипа, В предлагаемом устройстве для повышения точности коррекции временных искажений (как внутриканальных, так и межканальных) при записи опорных и информационных сигналов на различных дорожках магнитного носителя сигнал управления частотой дискретизации в аналого-цифровом преобразователе и записи в буферный накопитель формируется следующим образом.

Кроме опорных сигналов, записываемых по крайним дорожкам головки записи, по первой из дорожек записи информационного сигнала совместно с ним записывается дополнительный опорный сигнал, частоты которого ниже нижней частоты информационного сигнала.

Опорный сигнал с выхода усилителя воспроизведения первого формирователя воспроизводимого опорного сигнала через последовательно включенные пороговое ус-,. " тройство, первую схему И, схему ИЛИ, третий формирователь импульсов поступает на первый вход второго фазового детектора и . входы схем. фазовой автоподстойки частоты (ФАПЧ) каждого из каналов информационного сигнала. Схема ФАПЧ содержит первый фазовый детектор, второй суммирующий усилитель, генератор, управляемый напряжением, третий делитель частоты и второй формирователь импульсов. На выходе первого фазового детектора формирует.ся сигнал, пропорциональный внутриканальным временным искажениям опорного сигнала, вызванным продольными колебаниями магнитного носителя за счет нестабильности скороСти его транспортирования, Одновременно сигнал с выхода третьего формирователя импульсов второго формирователя воспроизводимого опорного сигнала поступает на второй вход второго фазового детектора, на выходе которого формируется сигнал, riporiopциональный динамическим межканальным перекосам между первым и вторым опорным сигналом. Этот сигнал через пятый фильтр нижних частот и управляемый аттенюатор с определенным весовым коэффициентом, определяемым масштабным устройством, в зависимости от взаимного расположения каналов опорного и информационного сигналов, суммируется с выходным сигналом первого фазового детектора во втором суммирующем усилителе, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный внутриканальным и межканальным временным искажениям.

Для обеспечения устройством максималь13

1783577 или снижения его уровня ниже порога. определяемого пороговым устройством, производится замена воспроизводимого опорного сигнала в этом канале на сигнал эталонной частоты, поступающий с выхода первого делителя частоты, а также переключение масштабного устройства в режим единичного коэффициента передачи. При этом на выходе второго фазового детектора формируется сигнал, пропорциональный внутриканальным временным искажени ям, являющийся результатом сравнения воспроизводимого опорного сигнала второго канала и сигнала генератора эталонной частоты, В этом случае сигнал управления

50 ной эффективности коррекции ВИ при записи на одном аппарате магнитной зайисивоспроизведения (АМЗВ) и воспроизведении на другом АМ38, при смене головок записи или воспроизведения, при изменении направления движения но- 5 сителя (режим реверса), уровень сигнала, пропорционального межканальным ВИ, вносимого в схему ФАПЧ, формирующей сигнал управления записью в буферный накопитель каждого канала воспроизведения 10 информационного сигнала, регулируется автоматически с помощью управляемого аттенюатора. Сигнал управления этим аттенюатором формируется из дополнительного низкочастотного опорно- 15 го сигнала, прошедшего через первый канал воспроизведения информационного сигнала, Так как частота низкочастотного ОС меньше нижней граничной частоты ИС, он выделяется с помощью фильтра нижних час- 20 . тот и подвергается частотному детектированию. После выделения с помощью квадратора и интегратора напряжения, про.порционального остаточной паразитной частотной модуляции в дополнительном 25 низкочастотном ОС, оно усиливается и управляет коэффициентом передачи управляемого аттенюатора таким образом, чтобы . уменьшить остаточную частотную модуляцию низкочастотного ОС. 30

Тем самым ослабляется и ВИ инфор-, . мацйонного сигнала. т.е. осуществляется автоматическая подстройка эффективности коррекции межканальных ВИ при измене.нии каких-либо факторов, влияющих на их 35 величину в воспроизводимых с нрсителя информационных сигналах.

Чтобы низкочастотный ОС не попал на выходную шину первого канала ИС между выходом четвертого фильтра нижних частот. 40 и входной шиной этого канала включен фильтр верхних частот.

В случае пропадания опорного сигнала, воспроизводимого опорного сигнала, дискретизацией в аналого-цифровом преобразователе и записью в буферный накопитель будет пропорционален лишь внутриканальным временным искажениям, Таким образом, при пропадании первого опорного сигнала не только обеспечивается прохождение воспроизводимого информационного сигнала, но и коррекция временных искажений, правда, с меньшей эффективностью.

К достоинствам предложенного устройства следует отнести то, что дополнительный низкочастотный OC не требует, практически, расширения полосы частот сигнала, записываемого АМ38, а поскольку. вносимые лентопротяжным устройством

ВИ, связанные с перекосами МЛ, носят достаточно линейный характер и их влияние интерполируется на все каналы с достаточной степенью вероятности, возможно введенйе дополнительного низкочастотного

OC только в один канал записи-воспроизведения ИС при сохранении высокой эффективности коррекции во всех каналах ИС.

Следовательно, у предлагаемого устройтва появляются полезные свойства, .не совпадающие со свойствами известных решений, и предлагаемое решение обладает существенными отличиями, Структурная схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит в канале записи входные шины информации 1, подключенные к головкам записи информационных сигналов 2 в одном из каналов через первый суммирующий усилитель 3 и усилитель записи информации 4, а для остальных каналов записи ИС вЂ” только через усилитель записи 4, генератор эталонной частоты 5, соединенный со BTopbIM входом суммирующего усилителя 3 через последовательно подключенные первый делитель частоты 6, второй делитель частоты 7 и третий фильтр нижних частот 8. а с первой головкой записи опорного сигнала 9 через последовательно подключенные к выходу первого делителя частоты 6 четвертый фильтр нижних частот

10 и-усилитель записи 11, при этом вторая головка записи опорного сигнала 9 соединена с выходом четвертого фильтра нижних частот 10 через последовательно включенные усилитель записи 11 и фазовращатель

12, а в каждом канале воспроизведения информации головка воспроизведения 13 соединена с выходной шиной информации 14 через последовательно включенные усилитель воспроизведения 15, первую регулируемую линию задержки 16, первый фильтр нижних частот 17, аналого-цифровой преобразователь 18, буферный накопитель 19, 1783577

16

15 цифроаналоговый преобразователь 20 и информационных сигналов по нескольким второй фильтр нижних частот 21; а в одном каналам одновременно. Информационные из каналов воспроизведения информации сигналы поступают на головки записи ини через фильтр ВЧ 22, при этом выход гене- формационных сигналов 2 через усилители ратора эталонной частоты 5 соединен со записи информации 4 со входных шин инвторыми входами буферных накопителей 19 5 формации 1 устройства. На крайние дорожвсех каналов воспроизведения информа- ки носителя записываются опорные ции, а третий вход буферного накопителя 19 сигналы одной частоты, сдвинутые по фазе каждого каналасоединенсовторымвходом на 180 Формирование первого опорного аналого-цифрового преобразователя 18 и с сигнала осуществляется путем деления часвыходом первогоформирователя воспроиз- 10 таты fear эталонного генератора 5, стабиливодимого опорного сигнала 23 через после- зированной кварцем, в делителе частоты 6. довательно соединенные вторую При этом коэффициейт деления частотиы и регулируемую линию задержки 24, йервый выбирается таким образом, чтобы-частота формйрователь импульсов 25, полосовой опорного сигнала fan = 4T/и находйлась не фильтр 26, генератор, управляемый напря- 15 "на краю полосы пропускания канала записи жением 27, второй суммирующий усили-:: — воспроизвеДения опорного сигнала с тель 28 и первый фазовый детектор 29, цельюуменьшейиявлиянияПАМинеравнопричем второй вход первого фазового де- мерности фаза-частотной характеристики тектора 29 соединен с выходом генератора, канала. Гармонический опорнйй сигнал управляемого напряжением 27 через после- 20 формируется после фильтрации в четвертом довательно включенные второй формирова- фильтре нижнйх частот 10. Затем первый, тель импульсов 30 и, третий делитель опорныйСйгналчерез усилитель записи.11 частоты 31, а второй вход второго суммиру- поступаЕт на головку записи опорного сигющего усилителя 28 через последовательно нала 9. Второй опорный сигнал формируетвключенные блок масштабирования 32, уп- 25 ся на выходе фазовращателя 12, равляемый аттенюатор 33, второй вход ко- осуществляющего сдвиг фазы опорного сигторого соединен с выходом второго фильтра нала на 180",и записывается аналогично нижних частот 21 одного из каналов воспро- первому опорйому сигналу на вторую доизведения информации через усилитель 34, рожку записи опорного сигнала, Сдвиг интегратор 35, квадратор 36, частотйый де- 30 опорных сигналов íà 180 расширяет работектор 37 и йятый-фильтр нижних частот 38, чую зону фазового детектора, однако требу- . ишестойфильтрйижнихчастот39соединен ет йрйменения фазового детектора с с выходом второго фазового детектора 40, . устройством выборки — хранения.. общего для всех каналов, входы которого Кроме того, информационный сигнал. соединены с выходами обоих формировате- 35 записываемый по одному из каналов инфорлей воспроизводимого опорного сйгнала 23, мационного сигнала, суммируется в первом в каждом из которых выход соединен c ro- суммирующем усилителе 3 с дополнительловкой воспроизведения опорного сигнала ным опорным сигналом, формируемым путем

41 через последовательно соединенные деления частоты опорного сигнала во втотретий формирователь импульсов 42, схему 40 ром делйтеле частоты 7 и преобразования

ИЛИ 43, первую схему И 44. одновибратор его в гармоническую форму при прохождес повторным запуском 45, пороговое уст- нии через третий фильтр нижних частот 8. ройство 46 и усилитель воспроизведения 15, При этом коэффициент деления частопричем второй вход первой схемы И 44 сое- ты m выбирается таким образом, чтобы чадинен со входом одновибратора 45. а вто- 45 стота дополнительного опорного сигнала рой вход схемы ИЛИ 43 соединен со была ниже нижней частоты информационовторым, инверсным. выходом одновибрато- го сигнала и выше нижней частоты полосыра 45 через вторую схему И 47, второй вход йропускания . канала записи-воспроизведекоторой соединен с выходом первого дели- - ния АМЗБ. теля частоты 6, при этом первый выход од- 50 При воспроизведении информационновибратора первого формирователя ный сигнал с головки воспроизведения 13 в воспроизводимого опорного сигнала 23 со- каждом канале усиливается в усилителе . единен со вторыми входами блоков масшта- воспроизведения 15 и поступает на первую бирования 32 всех каналов линию задержки 16, изменением времени воспроизведения информационных сигна- задержки которой при настройке устройстлов. ва производится устранение статических

Работает устройство следующим абра- межканальных временных искажений, вызом, На носитель записи (на чертеже не по- званных временными рассогласованиями казан) осуществляется запись между информационными сигналами всех

1783577 каналов иэ-за различных времен зэпазды6 ния в цепях их прохождения, а также изза статических перекосов рабочих зазоров магнитных головок в каналах записи и воспроизведения, С выхода первой линии задержки 16 информационный сигнал через 5 первый фильтр нижних частот 17, формирующий сигнал с ограниченным спектром, поступает на аналого-цифровой преобразователь 18.

После преобразования в нем информа- 10 ционного сигнала с частотой дискретизации

1д > 34. где 4 — верхняя часть в спектре информационного сигнала, цифровой код записывается с такой же частотой в буферный накопитель 19. Так как сигнал диотиза- 15 ции формируется из опорных сигналов, подверженных таким же временным искажениям, как и информационный сигнал, а считывание,:из буферного накопителя 19 осуществляется со стабильной частотой f3T ° 20 формируемой генератором эталонной частоты 5,и равно среднему значению частоты

1д, то после преобразования кодов слов, считываемых из буферного накопителя 19, в аналоговую форму в цифроаналоговом пре- 25 образователе 20 и фильтрации во втором фильтре нижних частот 21 формируется информационный сигнал со значительно меньшими временными искажениями, чем в воспроизводимом информационном сигна- 30 ле. Сигнал дискретизации в аналого цифровом и реобразователе фо рм и руется из воспроизводимых опорных сигналов следу-"" ющим образом. Опорный сигнал, воспроизводимый головками 41, поступает s обоих .35 формирователях воспроизводимого опорного сигнала через усилитель воспроизведения 15 на пороговое устройство 46, на выходе которого формируется иэ входного гармонического прямоугольный импульс- 40 ный сигнал, поступающий одновременно на вход одновибратора с повторным запуском

45 и первый вход первой схемы И 44. Дли- тельность выходного импульса одновибратора 45 выбирается больше периода 45 опорного сигнала на величину максимальной временной ошибки при воспроизведении. При нормальной работе на выходе порогового устройства 46 присутствует импульсный сигнал, перезапускающий одно- 50 вибратор с повторным запуском 45, на первом выходе которого формируется потенциал, разрешающий прохождение выходного сигнала порогового устройства 46 через первую схему И 44 и схему ИЛИ 43 на 55 вход третьего формирователя импульсов 42.

Сигналы с выхода третьего формирователя импульсов 42 первого и второго формиро- вателей воспроизводимого опорного сигнала поступают, соответственно. нэ первыи и второй входы второго фазового детектора

40, на выходе которого путем сравнения по фазе опорных сигналов первого и второго каналов формируется сигнал, пропорциональный межкэнальным перекосам между каналами опорных сигналов. Формирование сигнала дискретизации производится путем выделения в каждом информационном канале сигнала, соответствующего внутриканальным временным искажениям первого формирователя воспроизводимого опорного сигнала, с помощью первого фазового детектора 29, включенного в схему фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), состоящей из первого фазового детектора

29, второго суммирующего"усилителя 28, генератора, управляемого напряжением 27, третьего делителя частоты 31 и второго формирователя импульсов 30. Схема ФАПЧ осуществляет" умножение частоты опорного сигнала в и раэ до величины 1д. Так как опорный и информацибнный сигналы записаны по различным дорожкам на магнитном носителе, то содержащаяся в опорном сигнале информация о временных искажениях, вызванных колебаниями скорости движения магнитного носителя, недостоверна иэ-за влияния дополнительйых временных искажений; вызванных динамическими и статическими перекосами носителя относительно головок, т,е. межканальных временных ошибок. Для того, чтобы уменьшить влияние межканальных перекосов на точность формирования сйгнала дйскрети-. зации . навторой вход второго суммирующего усйлителя 28 схемы ФАПЧ с выхода второго фазового детектора 40 вводится сигнал. пропорциональный межканальным временным искажениям между каналами опорных сигналов с определенным весовым коэффициентом, определяемым блоком масштабирования 32 каждого канала информационного сигнала"в Зависимости от взаимного расположения опорного и. информационного каналов: Сигнал, поступающий на входы блоков масштабирования каждого канала воспроизведения информационного сигнала, формируется на выходе управляемого аттенюатора 33, на один вход которого поступает через шестой ФНЧ 39 . сигнал с выхода второго фазового детектора

40. содержащий информацию о межканальных ВИ между опорными сигналами, а на второй — сигнал, содержащий информацию о межканальных ВИ между опорным и информационным сигналами, полученный благодаря анализу отклонения частоты дополнительного опорного сигнала с помощью частотного детектора 37, 1783577

20 выделенный с помощью квадратора 36 и . хода второго формирователя воспроиэвоинтегратора 35, и управляющий коэффици- димого опорного сигнала. При этом сигнал ент передачи управляемого аттенюатора 33 на выходе второго фазового детектора 40 так, чтобы поддерживать высокую зффек- пропорционален внутриканальным врементивность коррекции межканальных ВИ ав- 5 ным искажениям и, поступая на второй вход томатически. второго суммирующего усилителя 28 каждоЭто приводит к уменьшению в выход-: ro канала информационного сигнала, будет ном сигнале генератора 27 составляющих, управлять частотойдискретизации ваналовызванных межканальными перекосами но- . го-цифровом преобразователе 18 и записи в сителя между первым каналом опорного 10 буферный накопитель 19, чем будет обеспесигнала и соответствующим каналом инфор- чена коррекция внутриканальных временмационного сигнала. Для устранения влия- ных искажений. Генератор эталонной ния на сигнал дискретизации частоты 5 выполнен íà MMKpocxBMGx типа составляющих. кратных частоте дискрети-, К531ЛАЗП с кварцевой стабилизацией часэации, деленной на коэффициент деления 15, таты, делители частоты 6, 7 и 31 — на протретьего делителя частоты 31, введен поло- . граммируемых интегральных счетчиках совой фильтр 26 с полосой пропускания, типа К155ИЕ7, фильтры нижних частот 8, 10, равной 1д+Лf, где Af- произведенйе ши- 17, 21, 38, 39, фильтр верхних частот 22; рины спектра подлежащих коррекции вре- интегратор 35 устройства и полосовой менных искажений на коэффициент 20 . фильтр 26 выполнены по схемам активных умножения частоты опорного сигнала в схе- RC-фильтров с обратной чебышевской аппме ФАПЧ. С выхода полосового фильтра 26 роксимацией на операционных усилителях сигнал с частотой 1д поступает на входы (ОУ) типа К1407УД1, фазовращатель.12 выаналого-цифрового преобразователя 18 и, .полнен rio схеме инвертирующего усилитебуферного накопителя 19 через первый 25 ля на ОУ К1407УД1. Усилители записи 4 и 11 формирователь импульсов 25 и линию за- выполнены на ОУ К1407УД1, усилители восдержки 24, изменением времейи задержки произведения 15 — на ОУ К140УД1, линия которой производится выравнивание вре- " задержки 16 — на дискретно-аналоговой инменного рассогласования опорного и ин- ., тегральной линии задержки типа 528БР1, формационного сигналов каждого канала, 30 аналого-цйфровой преобразователь 18 — на возникающего за счет различия задержек в микросхеме типа К1113ПВ1, цифроаналогоцепях прохождения этих сигналов и стати- вый преобразователь 20 — на -микросхеме ческйх перекосов рабочих зазоров магнит- К594ПА1, линия задержки 24 — на одновибных головок при записи и воспроизведении, .раторе микросхемы К155АГЗ, формировачем достигается установка максимальной 35 тель импульсов 25 — на интегральном эффективности коррекции временных иска- компараторе типа К521САЗ и одновибратожейий. ре К155АГЗ, схема ИЛИ 43 и схемы И 44, 47

При пропадании опорного сигнала в — на микросхемах К155ЛАЗ, Суммирующие первом канале, либо уменьшении его уров- усилители 3 и 28, усилитель 34 и пороговое ня ниже установленного в пороговом уст- 40 устройство 46 выполнены на ОУ типа ройстве 46 порога за счет действия глубокой, К1407УД1, генератор, управляемый напряпаразитной амплитудной модуляций" или женйем 27 — на микросхеме К531ГГ1, фордругих причин, с выхода порогового устрой- мирователь импульсов 30 и одновибратор с ства 46 прекращают поступать на вход од- повторным запуском 45 — на микросхеме новибратора с повторным запуском 45 45 К155АГЗ, масштабирующееустройство32— запускающие импульсы и на его втором вы- на ОУ типа К1407УД1 и микросхеме ходе появляется потенциал, разрешающий К590КН4, прохождение сигнала генератора эталон- Фазовые детекторы 29 и 40 выполнены ной частоты 5 через вторую схему И 47 на по схеме фазового детектора с устройством выход первого формирователя воспроизво- 50 выборки — хранения (см, Манассевич В, Синдимого опорного сигнала, а на первом . тезаторы частот. Теория и проектирование. выходе — потенциал, запрещающий прохож- Пер. с англ. В.А.Повзиера — М.: Связь, 1979 дение сигнала через первую схему И 44 и r. -382 с., функциональная схема — рис. 6.57 переключающий блок масштабирования 32 на с, 286, принципиальная схема — рис. 6,60

B каждом канале информационного сигнала 55 на с. 288). Возможны варианты выполв режим единичного коэффициента переда- нения буферного накопителя 19. Запо- . чи. Вэтомслучаена второмфазовомдетек- минание цифрового кода инфорторе 40 производится сравнение по фазе мационного сигнала осуществлясигнала ген ратора эталонной частоты 5 и ется в оперативном запоминающем воспроизводим6 о опорного сигнала с вы- устройстве (ОЗУ). выполненном на

1783577

22 микросхемах типа К565РУ2, Задержка сиг- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я нала осуществляется путем формирования различных адресов ячеек ОЗУ, в которые Устройство для многоканальной маг. производится запись или из которых произ- нитной записи и воспроизведения сигналов водится считывание. Переключение адресов, 5 с коррекцией временных искажений по . формируемых счетчиками записи и считыва- авт.св. ¹ 1607009, о т л и ч а ю щ е е с я тем, ния, осуществляется с помощью мульти- что,сцельюснижения погрешностизаписиплексора адресов. Начальная величина воспроизведения за счет повышения точносдвига задается схемой начальной установ- сти коррекции временных искажений, в кисчетчиков. Всхемеиспользованысчетчи- 1р него введены в одном иэ каналов записи ки с начальной установкой кода типа . информации суммирующий усилитель, К155ИЕ7. За один такт изменения адреса включенный между усилителем записи инОЗУ переводится в режим записи или счи- формации и входной шиной информации, тывания информации сигналом, поступай- последовательно соединенные дополнищим от генератора эталонной частоты 5, 15 тельный делитель частоты и дополнительПрименение в ОЗУ микросхем К565РУ2 вы- ный фильтр нижних частот, включенные звано необходимостью осуществить кор- . между выходом делителя частоты и другим рекцию временных искажений в широком: входом суммирующего усилителя, в одном временном диапазоне. Одна микросхема из каналбв; воспроизведения информации

К565РУ2 содержит 1024 ячейки и примене-. 2p фильтр верхних частот; череЗ который втоние такой структуры позволяет наращивать рой фильтр нижних частот этого канала восемкость буферного накопителя до требуе- произведения последовательно соединен с мой величины. выходной шиной информации, и последоваЧастотный детектор 37 выполнен на од- тельно соединенные усилитель, интегратор новибраторе микросхемы K155Al квадра- 25 квадратор. частотйый детектор и дополнитор 36 и управляемый аттенюатор 33 — на тельный фильтр нижнихчастот, входкотороумножителе микросхемы 525ПС2.. го подключен к входу фильтра верхних

Запись на носитель суммы низкочастот-. частот, в одном канале воспроизведения ного ОС и ИС по одному информационному опорного. сигнала — последовательно соедиканалу, двух высокочастотных ОС по край- 30,,"ненные дополнительный фильтр нижних чаним каналам и ИС rio остальным каналам,стот и управляемый аттенюатор. через позволяет устранить влияние межканаль- . которые первые входы блоков масштабироных временных искажений на точность вания всех каналов воспроизведения инкоррекции и, следовательно, повысить точ-, формации соединены с вйходом фазового ность коррекцйи ВИ в каждом канале по: 35 детектора данного канала воспроизведесравнению с аналогичным устройством в 2-3 ния опорного сигнала, при этом другой вход раза. управляемого аттенюатора подключен к выКроме того, обеспечивается высокая ходу усилителя данного канала воспроизпоперечная и продольная плотности запи- ведения информации. си;

1783577

Составитель В.Поутэпа

Техред M.Ìîðãeíòàë Корректор И.Шмакова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 1р1

Заказ 4519 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5