Способ магнитной записи и воспроизведения последовательности импульсов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советснмк

Социалистических

Республик

<„,781900

Ф

1 т

/ «=-"- в..- варь

° м м

{6l ) Дополннтельное к авт. свнд-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 22.01,79 (21) 2716523/18-10

5 11 В 5/02 с присоединением заявки №вЂ”

-:;: --:;Государстееииый комитет

СССР (23 ) П рнорнтет

Опубликовано 23.11.80. Бюллетень ¹ 43 (53) УДК 534.852 (088.8) Ilo AenaN изобретений и открытий

Дата опубликования описания 23.11.80

Н. М. Тодосиенко (72) Автор изобретения! ° S

Конструкторское бюро Шторм" прй Киевском ордетта Ленина политехническом институте им. 50 летия Великой

Октябрьской социалистической революции (71) Заявитель

- -= -«=мсь* -@4ФВоФВ ЙМЙ МФ. Жт фф ффя ьСЬ@ уьуь :. а*,-ми -ь- ;": .р=о,==(54) СПОСОБ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к приборостроению н может найти применение в техни-. ке магнитной записи-воспроизведения, а также в видеозаписи.

Известен способ записи цифровой,информации каждого канала, представленный в виде параллельного кода по всей ширине магнитного носителя. При этом каждое число записываемого кода преобразуют в многоканальный аналоговый сигнал в виде

i тО аддитивной суммы синусоидальных напряжений, выбранных из заранее установленного множества, записывают по одной дорожке, а после воспроизведения выполня/ ют спектральный анализ с последующим

l) детектированием каждой гармонической составляющей )1).

Однако этот способ не позволяет получить высокую продольную плотность записи,потому, что аддитивная сумма формируется путем набора гармонических сос« тавляющих, не связанных и не коррелированных с исходной последовательностью импульсов. Исходный импульс не может

2 быть. сформирован, например, в момент нулевого перехода передающей его гармоники. Необходимо передать несколько периодов этой гармоники, чтобы надежно вы- делить ее спектроанализатором.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ магнитной записи и воспроизведения по- следовательности импульсов, при котором перед; записью осуществляют неоднократное деление частоты из следования и формирование суммы сигналов, полученных в результате деления частоты, после воспроизведения разделяют сигнал по часто те и суммируют сформированные иэ него импульсы. Коэффициенты деления и число делителей частоты выбирают такими, чтобы передать всю. исходную последовательность вмвувьсов (2).

Однако этот способ не обеспечивает высокой плотности записи, потому, что коэффициенты деления делителей. частоты следования импульсов подбирают из множества, и их число может оказаться эна3 7819 чйтельным. Отношения значений коэффициентов делений неодинаковы. В результате, сформированные разными делителями частоты из переменной последовательности импульсов аналоговые сигйалы образуют полосы частот с разными разносами по частоте. Это приводит к неэффективному использованию полосы пропускания тракта, магнитной записи-воспроизведения, и в конечном счете « к малой плотности за!

О писи последовательности импульсбв.

Бель изобретения — повышение плотности магнитной записи последовательности имйульсов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу магнитной записи и воспроизведения последовательности импульсов; при котором перед записью осуществляют неоднократное деление. частоты их следования и формирование суммы сигналов, полученных в результате деления частоты, после воспроизведения разделяют сигнал по частоте и суммируют сформированные иэ него импульсы, деление исходной последовательности импуль25 сов осуществляют с коэффнциейтами, деления, составляющими члены ряда геометрической прогрессии, знаменатель которой выбирают равным отношению минимальной частоты следования исходной последова30 тельности импульсов к максимальной частоте.

На фиг. 1 показана структурная схема одного из возможных вариантов устройст ва, на фиг. 2 — диаграммы:сйгналов.И

Устройство содержит входную клемму

1, основные 2, 3 и вспомогательный 4 блоки формирования сигналов записи, 6аж

5 головок записи, магннтнйй носитель

6, блок 7 головок воспроизведения, основные 8, 9 и вспомогательный 1О блоки формирования сигналов воспройзведйния, сумматор 11 импульсно сигналов,. соединенный с выходной клеммой 12. Бло-ки 2, 3, 4 формирования си нилов записи

45 содержат делители 13, L4 15 частоты следования импульсов, полосные фильтры

16, 17, 18, сумматоры 19 аналоговых напряжений, усилители 20 записи. Блоки 8, 9, 10 формировайия сигналов воспро- . изведения содержат полосные фильтры 21, 22, 23 и формирователи 24,,25, 26 импульсов и устройства 27, 28, 29 задерж- . ки.

На фиг. 2 показаны сигналы, формируемые при записи делителями частоты для

И одного из возможных случаев. Подаваемая на входную клемму последовательность импульсов, представлена, на диаграмме оо д

Пиаграмма Й соответствует сигналам на выходе делителей частоты блока 2, диаграмма g - блока 3, диаграмма 1>блока 4.

На диаграммах й, 1и и А . показаны последовательности импульсов, полученные после делителей частоты соответственно с выходов 13, 14, 15. Началь- ные установки делителей определяют начальные фазы формируемых сигналов. На диаграммах показан один из возможных случаев, когда импульсы на выходах блоков 2, 3, 4 появляются после 1, 2, 3, ... . входных импульсов. На диаграммах указаны коэффициенты Р деления частоты следования импульсов.

Если полоса пропускания тракта н"

,а последовательность импульсов, подлежащая записи, имеет частоты повторения F<„F @, то скорость магнитного но. сителя выбирают так, чтобы 38=F@ . Ho . тогда полоса от $ до РИ не используется. Путем деления частоты следования импульсов можно обеспечить равенство

g> t-q, При этом для передачи всей исходной последовательности импульсов необходимо формировать несколько полос, что выполняется делителями частоты.

По тракту записи-воспроизведения можно вместо последовательности импульсов передавать аналоговые сигналы, сформированные с помощью полосовых фильтров.

После воспроизведения исходная последовательность импульсов может быть восстановлена формирователями импульсов иэ аналоговых сигналов.

Плотность записи наибольшая, если сформированные для записи аналоговые сигналы имеют полосы с малым разносом по частоте, т.е. ортогональными на частотной оси, что можно обеспечить, если выполнить преобразование импульсной последовательности с коэффициентами, соответствующими членам ряда убывающей геометрической прогрессии, со знаменателем прогрессии, равным отношению нижней частоты следования импульсов к верх» ней.

Процессом преобразования при этом служит деление частоты следования им- пульсов делителями с коэффициентами деления, равными обратным величинам чле- нам ряда геометрической прогрессии

/ г

Величина Р а t ц показывает, во сколь ко раз выполняется минимайьное деление частоты следования последовательности импульсов, т.е. показывает, во скопько раэ можно обеспечить уплотнение последовательности импульсов.

Дня упрощения технической реапиэации способа знаменатель прогрессии следует выбирать так, чтобы о =« бугае И 2, 3, 4, Чтобы сигналы одного блока можно было записать и воспроизвести по одной дорожке, они должны быть ортогонапь- 1р ными. С выходов делителей частоты последовательности импульсов преобразуют в аналоговый сигнап. Эти аналоговые сигналы, сформированные одним блоком, являются ортогонапьными на всем интерва- д пе их существования. Поэтому их суммируют и записывают на магнитный носитель, а при воспроизведении разделяют, из кажйого формируют импульсы в момент нулевых переходов, которые суммируют во времени.

Реализация приведенных соотношений показана на структурной схеме фиг, 1, а диаграмма сигнапов, поясняющая работу для частного случая R = 2; gr =ß, И=З, 25 представпена на фнг. 2. Значения коэффициентов деления делителей частоты слеP =« = »; Р,=«jg 9; У = «Jq, =2. . 30

Устройство работает спеду1ощим образом.

Исходную нос педовательность импульсов одного канала, подаваемую на вход35 ную Клемму 1, преобразуют в блоках 2, 3 и 4 формирования сигналов записи и записывают по отдельным дорожкам многодорожечным блоком 5 головок записи на магнитный носитель 6. Воспроизводимые многодорожечным блоком 7 головок воспроизведения сигналы преобразовывают блоками 8, 9, 10 формирования сигналов воспроизведения, а полученные на их выходах импульсы собирают элементом ИЛИ 4

11 и подают на выходную клемму 12.

Делители 13 частоты имеют коэффици» енты деления P<<

15 -Рр«Jq, =2>. Их начальные установки задаются внутренними связами и обеспе- 50 чивают передачу всей исходной импульсной последовательности.

Попосовые фильтры выделяют из поспедоветельиости импульсов, поступающихс выходов делителей частоты, полосы частот, достаточные для восстановлення исходной последовательности импульсов после воспроизведения и не допускают перекрывания полос частот с выходов других фильтров. Таким

00 6 образом они формируют ортот опальные аналоговые сигналы.

В сумматорах аналоговых напряжений выполняется линейное суммирование этих сигналов. .Усипители записи обеспечивают линейный режим записи суммы аналоговых сигналов. Каждый усилитель записи подключен к отдельной дорожк е.

Б по к 4 содержит делите m, ч а сто ты с коэффициентом деления и полосовой фильтр аналогичный последним делителям и фипьтрам в блоках 2, 3. В сумматоре 19 суммируют аналоговые сигналы," сформированные подобными блоками в других каналах, с коэффициентами деления, отличающимися настолько, что сигналы являются ортогональными. Входы других каналов HB оумматор 19 блока 5 головок записи и выход блока 7 головок воспроизведения показаны пунктиром.

Последовательности импульсов поступают на входы фильтров, а с их выходов аналоговые сигналы суммируются и записываются, Выполненные здесь преобразования позвойяют увеличить плотность записи в 3 раза разделением последовательности импульсов по двух основным каналам и одному вспомогательному. При многоканальной записи по вспомогательному каналу (дорожке) могут быть записаны вспомогатецьные сигналы других каналов.

Так что при большом числе каналов можно считать, что получено увеличение продольной плотности записи в 3 раза путем увеличения числа дорожек ь 2 раза. Линейная плотность по одной дорожке увеличена в 1,5 раза.

В блоках 8, 9, 10 формирования сигналов воспроизведения, подключенных к соответствующим головкам блока головок воспроизведения, производится разделение сигналов фильтрами 21, 22, 23, формирование из аналоговых сигналов импульсов, например, в моменты нулевых переходов, формирователями 24, 25, 26, задержка импульсов на-раэные временные интервалы устройствами задержки, например, .ждущими мультивибраторами 27, 28, 29, суммирование импульсов схемой ll суммирования, например.ИЛИ, подключенной к выходной клемме 12 канала. Формирование последовательности импульсов при воспройзведения выполняется в обратном порядке по отношению к записи .

При формировании записи и после воспроизведения разные аналоговые сигналы проходят через .неодинаковые фильтры. В

7 7819 результате возникают разные временные сдвиги, импульсйых последовательностей.

Выравнивание временных сдвигов выполняется устройствами задержки.

Предлагаемое изобретение обеспечивает > получение более высокой плотности записи импульсной последовательности, чем известные способы и устройства. Этот эф-фект достигается-жйользованйем =всей по-. лосы пропускания канала магнитной записи путем преобразования исходной последовательности импульсов, Плотность записи увеличивается в (R+1 ) раз путем записи сигналов одного канала по К основным дорожкам. При этом необходима "одна вспомогательная дорожка для запйСи вспомогательного аналогового сигнала. На этой дорожке могут быть записаны сигналы других каналов

Поэтому такое устройство эффективно при, многоканальной записи.

Устройство наиболее эффективно при отношениях нижней частоты" следования к верхней, равном g» ".5 I2,.Òîãäà обеспечива- ется увеличение плотности записи в 2 раза при использовании одной .дорожки на 1 канал и одной вспомогательной дорожки для всех каналов.

Способ может найти применение при магнитной записи и в других смежных обпастях техники для уплотнения канапов

8 передачи цифровых, частотно-импульсно модулированных и других сигналов, Ф орм ула из обре те ния

Способ магнитной записи и воспроизведения последовательности- импульсов, при котором перед записью осуществляют н однократное деление частоты иХ следования и формирование суммы сигналов, полученных в результате деления частоты, после воспроизведения разделяют сигнал по частоте и суммируют сформированные из него импульсы, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с цепью повышения плотностй записи, деление исходной последовательности импульсов осуществляют с коэффициентами деления, составляющими члены ряда геометрической прогрессии, знаменатель которой выбирают равным отношению минимальной частоты следования исходной последовательности импупьсов к максимальной частоте.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1; Авторское свидетельство СССР

М. 460568, кл. Cj 11 В 5/02,31.08.73.

2. Авторское свидетепьство СССР по заявке М 2566159/18-09, кл. Н 04 N 1/28, 22.02.72 (прототип).

781 ООО

Составитель Л. Коидрыкииская

Редактор Н. Егорова Техред Н.Бабуриа Корректор М. Шароши

Заказ 8149/5S Тираж 662 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.,Ужгород, ул. Проектная, 4