DE1918555A1

DE1918555A1 - Verfahren zum Aufzeichnen von Informationen auf ein Magnetband

Info

Publication number: DE1918555A1
Application number: DE19691918555
Authority: DE
Inventors: Robert Levin
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1968-04-11
Filing date: 1969-04-11
Publication date: 1970-02-05
Also published as: FR2006106A1; GB1255235A; US3508231A

Description

6744-69/H

RCA 59, W

U,S.Serial No. 720,714

Piled April 11, 1968

Radio Corporation of America, New York,N.Y.,USA

Verfahren zum Aufzeichnen von Informationen auf ein

Magnetband«

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufzeichnen von Informationen auf ein Magnetband, welches normalerweise in einer bestimmten Spurlänge X nur ein einziges Bit speichert.

Insbesondere betrifft die Erfindung ein magnetisches Aufzeichnungsverfahren, das zum Messen der sogenannten Bandsehräglaufverzerrung eines bandförmigen Magnetogrammträgers, im folgenden kurz Magnetband genannt, dient.

Magnetbandgeräte werden häufig dazu verwendet, auf Mehrspurbändern große Mengen kodierter Zeichen, die auch "Bytes" geannt werden, zu speichern. Im Idealfall sollten die Bits, welche die magnetisch aufgezeichneten Zeichen darstellen, auf dem Magnetband in einer Richtung senkrecht zur Transversalachse des Bandes so zueinander ausgerichtet sein, daß beim Abtasten des Bandes
alle Bits eines aufgezeichneten Zeichens gleichzeitig gelesen
werden. Verschiedene Faktoren, die allgemein als Bandschräglauf bezeichnet werden, können insbesondere bei hohen Bandgeschwindigkeiten und/oder hohen Schreibdichten die Einhaltung dieser Idealbedingung verhindern.

Die als Bandschräglauf bekannte Erscheinung kann als der Unterschied zwischen den Zeiten definiert werden, zu welchen verschiedene gelesene Bits sines Zeichens auftreten« Ein Bandschräglauf

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kann unter andean durch eine Fehlausrichtung zwischen den Schreibund Leseköpfen und dem Band während des Aufzeichnungs- und Wiedergabebetriebes durch Änderungen der Bandgeschwindigkeit, durch Hochfrequenzschwankungen, durch Fehler in den magnetischen Eigenschaften des Bandes und durch elektrische Verzerrungen auf Grund von Änderungen im Verhalten des Schreibkreises und anderer elektrischer Schaltungen verursacht werden. Bei hohen Packungsdichten der Bits kann ein Bit eines Zeichens in einer ersten Spur um einen Betrag von einem Bruchteil eines Bits bis zu einem ganzen Bit hinter dem entsprechenden Bit des gleichen Zeichens in einer anderen Spur zurückliegen.

Für neuzeitliche Magnetbandgeräte verwendet man Vorrichtungen, mit denen bis zu einem bestimmten Grad eine Bandschräglaufverzerrung ausgeglichen werden kann. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der USA-Patentschrift 3 325 794- (entsprechend der deutschen Patentanmeldung P 1 4-24- 446.3) bekannt. Dabei ist es in manchen Fällen erforderlich, zu prüfen, ob diese Ausgleichsvorrichtungen in der richtigen Weise arbeiten,und allgemein, ob beim: Auftreten einer Bandschräglaufverzerrung im begrenzten Maße das Bandgerät weiterhin fehlerfrei arbeiten wird. Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren zum Aufzeichnen von Informationen auf ein Test-Magnetband anzugeben, das als Norm dienen und dazu verwendet werden kann,das Ansprechverhalten der verschiedenen Kanäle des Bandgerätes auf unterschiedlich starke, in bekanntem Maß zunehmende BandschräglaufVerzerrungen zu messen, wenn es im Bandgerät gelesen wird. ■"■--""

Bei dem nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispiel der Erfindung -. werden Informationen auf ein Magnetband aufgezeichnet, .welches... seiner Art nach dazu bestimmt ist, normalerweise in jedem -Längeniabschnitt X einer Aufzeichnungsspur nur ein einziges Bit zu speichern« Gemäß der Erfindung wird das Aufzeichnen von η solchen Bits in diesem Längenabschnittvder Spur simuliert, wobei η eine ganze Zahl und größer als 2 ist und eine Anzahl von n-1 dieser Bit a einen ersten binären Wert darstellen. Ferner wird die Position des Bits, welches den anderen Binärwert darstellt (falls ein

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solches Bit vorhanden ist) so gewählt, daß eine Bandschräglaufverzerrung in Spurlängenstufen von aX simuliert wird, wobei.a

η
irgendeine ganze Zahl zwischen 0 und η ist.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden·

Fig. ist ein Blockschaltbild einer Anlage zum Aufzeichnen von Informationen auf einem Magnetband gemäß der Erfindung;

Fig. 2 zeigt schematisch, wie eine Information auf ein herkömmliches Magnetband geschrieben und von diesem gelesen wird; und

Fig. 5 und 4 zeigen schematisch, wie ein Magnetband gemäß der Er findung beschrieben und abgelesen wird.

Bei einer zur Zeit im Handel erhältlichen Hagnetbandanlage werden die Informationen mit einer Frequenz von 60 χ AQr Bits je Sekunde und einer Bandgeschwindigkeit von 190,5 cm je Sekunde aufgezeichnet, Die Bitpackungsdichte längs jeder Spur des Bandes dieser bekannten Anlage beträgt 60 χ ΛΟτ χ 1 = 315 Bits/cm.

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In anderen Worten: Jedes Bit wird in einem Spurlängenabschnitt von 3118 x 10"-* cm aufgezeichnet.

In Fig. 2 sind schematisch Teile einer Taktspur 9 und von drei Informationsgpuren 10, 12 und 14 eines Bandes von diesem Typ dargestellt. In der Spur 10 werden die Bits 111, in der Spur 12 die Bits 100 und in der Spur 14 die Bits 011 gespeichert. Wie schon eingangs erwähnt wurde, wird jedes Zeichen oder "Byte" in einer Richtung quer zur Bandlänge gelesen. Die während dieses Lesevor ganges erzeugten elektrischen Signale besitzen die in Fig. 2 dargestellten unteren drei Schwingungsformen. Es ist zu beachten» daß die Signale je nach der Richtung der Flußänderung eine positive oder negative Polarität besitzen, aber in beiden Fällen stellt ein Signal eine 1 dar. Die ersten drei Bits des ersten Zeichens entsprechen dem Wert 110, die ersten drei Bits des zweiten Zeichens dem Wert 101, usw.

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Die Bits eines jeden Zeichens fluchten miteinander, d.h. im Band gemäß Fig. 2 gibt es keine Bandschräglaufverzerrung. Mit anderen Worten: Die durch den Impuls 16 auf der Spur 10 dargestellte Flußänderung auf dem Band fluchtet genau mit der dem Impuls des zugehörigen Bits auf der Spur 12 entsprechenden Flußänderung. Eine Bandschräglaufverzerrung zeigt sich darin, daß in Spurrichtung das Bit auf einer Spur relativ zum zugehörigen Bit des gleichen Zeichens auf der nächstfolgenden Spur versetzt ist. Wenn beispielsweise der durch den Impuls 18 wiedergegebene Flußübergang nicht mit dem durch den Impuls 16 dargestellten Fluß- übergang fluchtet, so ist dies eine Bandschräglaufverzerrung des Bits auf der Spur 12 relativ zum entsprechenden Bit auf der Spur 10 und führt zu einem Unterschied der Zeitpunkte, bei denen die vom Band abgelesenen entsprechenden Signale 160 und 180 auftreten.

Eine Möglichkeit, ein Bandgerät hinsichtlich seines Ansprechverhaltens auf eine Bandschräglaufverzerrung zu überprüfen, besteht darin, ein Band in seinen verschiedenen Spuren in unterschiedlich starkem, im Voraus bekannten Ausmaß mit BandschräglaufVerzerrungen vorzubespielen. Ein solches Band wird dann im Bandgerät abgespielt, und wenn man den das Band betreibenden Rechner richtig programmiert, ist es möglich, das Ausmaß der Bandschräglaufverzerrung zu bestimmen, den das Bandgerät verträgt, ohne daß sich ein Fehler ergibt. Wenn sich herausstellt, daß das Bandgerät nicht in der Lage ist, ein gewünschtes Maß an Bandschräglaufverzerrung zu kompensieren, können am Bandgerät bestimmte Justierungen vorgenommen werden, damit sein Betriebsvehalten in dieser Hinsicht verbessert wird.

Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Herstellung eines solchen Testbandes. Dies geschieht auf eine Weise, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist. In jedem schrittweisen Spurlängenabschnitt X längs dessen normalerweise ein einziges Bit aufgezeichnet, wird, wird die Aufzeichnung eines Wortes von η Bit simuliert. Dabei ist η irgendeine Anzahl, die größer als 2 und vorzugsweise verhältnismäßig gnoß ist, beispielsweise eine Zahl zwischen 5 und 32 oder größer. Ausgehend von einer Position P befindet sich längs der Spur 10a und längs des Längenabschnitts innerhalb der

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Klammer ein Wort A von 52 Bit. Dies ist die Spurlänge (X ■ 5»18 χ 10"* cm), welche zuvor nur ein einziges Bit enthielt. Bis auf eines sind alle diese Bits eine 0, so daß die 52 Bits den Leseschaltungen als ein einziges Bit vom Wert 1 erscheinen, wenn sie mit einer normalen Bandgeschwindigkeit (etwa 190 cm je Sekunde) gelesen werden. Dem ersten Wort aus 52 Bits folgt ein zweites Wort B aus 52 Bits, das aus einer 1 besteht, der 51 Nullen folgen· Auch dieses Wort erzeugt ein Signal, das eine einzige 1 anzeigt, wenn es mit der normalen Bandgeschwindigkeit gelesen wird.Auf der Spur 12a sind in der Position des Wortes B 52 Nullen vorhanden. Sie simulieren eine 0, wenn sie mit normaler Bandgeschwindigkeit gelesen werden, usw.

Wie man aus den letzten drei Schwingungsformen in Pig. 5 erkennen kann, tritt in der aufgezeichneten Information keine Bandschräglaufverzerrung auf. Wenn man aber die Position des Bits vom Wert 1 im aufgezeichneten Wort ändert, kann auf einfache Weise eine Bandschräglaufverzerrung von genau definiertem Ausmaß eingeführt werden.

Dies ist in Fig. 4 dargestellt. Die Spur 10a weist dort keine Bandschräglaufverzerrung auf und kann als die Referenzspur angesehen werden. In der Spur 12a erscheint das Bit 1 des 52-Bit-Wortes, das als Wort A aufgezeichnet worden ist, als das vierte Bit des Wortes. Beim Lesen ist also das elektrisch© Signal, das dieses Bit darstellt,relativ zum entsprechenden, auf der Spur 10a aufgezeichneten Bit des gleichen Zeichens um 4/52 des normalen Ein-Bit-Spurschrittes verzögert, d.h. um 4/52 χ 5,18 χ 10~* cm oder ungefähr 0,4 χ 10~* cm versetzt. Bei den auf der Spur 14a aufgezeichneten 52/Bit-Worten befindet sich das Bit 1 auf der 28.Position. Hier kann die Bandschräglaufverzerrung als 4/52 eines Spurschritts in der negativen Richtung oder statt dessen als 28/52 eines Bits in der positiven Richtung angesehen werden.

Zur Herstellung der in den Figuren 5 und 4 teilweise dargestellten Bänder bestehen drei unterschiedliche Möglichkeiten. Man kann cbs Magnetband langsamer laufen lassen, oder die Schreibgeschwindigkeit

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kann erhöht werden, oder man kann die Bandgeschwindigkeit ver- * ringern und zugleich die Schreibgeschwindigkeit erhöhen. Wenn z.B. gemäß der letztgenannten Methode die Bandgeschwindigkeit um den Paktor 8 verringert wird, so daß sie 23,8 cm je Sekunde statt ungefähr 190 cm Je Sekunde beträgt, und wenn die Schreibfrequenz um den Paktor 4 erhöht wird, so daß sie stabt 60 χ 10^ Bits je Sekunde nun 240 χ 1Cr Bits je Sekunde beträgt, so wird die simulierte Bitpackungsdichte etwa 10,1 χ Λ(τ Bits/cm betragen, was gegenüber der Packungsdichte des Bandes gemäß Pig. 2 von 515 Bits/cm einen Zuwachs um den Paktor 32 bedeutet. Wenn es gelesen wird, wird das Band mit der normalen Geechwindigkeit ( 190 cm je Sekunde) angetrieben, und da in jedem Bandabschnitt von 3»18 cm Länge nur eine einzige 1 aufgezeichnet ist, erscheint den Leseschaltungen die 3itpackungsdichte nicht anders als diejenige eines auf herkömmliche Weise bespielten, anhand von Pig_e 2 erläuterten Bandes»

Eine bevorzugte Anlage zum Beschreiben eines Bandes gemäß der Erfindung ist in Pig. 1 dargestellt» Sie umfaßt ein normales Bandgerät 40, das schematisch als ein Block dargestellt ist₉ in welchem bestimmte Teile des Gerätes zu sehen sind«, Hierzu gehören Schreibkreise 42, die mit Mehrfachschreibköpfen 44· gekoppelt und durch Schreibfrequenzsteuerkreise 46 gesteuert'sind»-Die Schreib= köpfe 44 grenzen an ein Mehrspurraagnetband 48 an» Das Band wird durch eine Bandantriebsvorrichtung 50 angetrieben^ deren"Ge= schwindigkeit durch eine Reihe von Schaltkreisen gesteuert wird_& die als Bandgeschwindigkeitsregler 52 bezeichnet sind,, Das Schreiben von Informationen auf das Band und das Lesen der Informationen vom Band werden vollständig durch einen programmgesteuerten.Digital= rechner 5^ gesteuert»

Im Betrieb kann das Hagnetbandgerät normalerweise mit einer Seschwindigkeit von ungefähr 190 cm je Sekunde arbeiten. Der Geschwindigkeitsregler 52 weist bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung eine Vorrichtung auf, mittels welcher Wi^uerstände mit unterschiedlichem Wert in die Bandantriebskreise einschaltbar sind, wodurch beispielsweise bewirkt wird, daß die Band-

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antriebsrolle mit einer Geschwindigkeit arbeitet, die gleich 1/8 ihrer normalen Geschwindigkeit ist. Im Rahmen der Erfindung bestehen aber auch viele andere Möglichkeiten zur Steuerung der Bandgeschwindigkeit. Die Schreibfrequenzsteuerkreise 46 können eine einfache Vorrichtung zum Umschalten der Schreibgeschv/indiglceit von 60 KHz auf 240 KHz sein. Bandgeräte, die dazu in der Lage sind, mit einer von zwei unterschiedlichen Geschwindigkeiten aufzuzeichnen, sind bekannt und handelsüblich.

Die auf die aufeinanderfolgenden Spuren zu schreibende Information wird in der normalen V/eise gesteuert, nämlich dadurch, daß man den Digitalrechner ^l}2 entsprechend programmiert. Dieses Programm kann beispielsweise bewirken, daß auf die aufXeinanderfolgenden Spuren eines Bandes eine Bandschräglaufverzerrung in einem stufenweise größer werdenden Ausmaß aufgezeichnet wird. Beispielsweise kann das Ausmaß des Bandschräglaufs, das auf der Spur 10 eingeführt wird, von 1/32 eines Bit su 2/32 eines Bit und zu 3/32 eines Bit usw. geändert werden, zunächst in der positiven Richtung, dann in der negativen Richtung, und auf den übrigen Spuren kann man in gleicher Weise vorgehen,

Das Verfahren zum Bespielen eines Bandes gemäß der Erfindung ist bei vielen Aufzeichnungsarten anwendbar, z.B. beim RZ-Verfahren (Rückkehr-zu-IIull-Verfahren), beim NRZ-Verfahren (IJicht-Rückkehrzu-Null-Verfahren) und anderen normalen Verfahren. Das dargestellte Ausführungsbeispiel ist also nicht einschränkend zu verstehen.

BAD

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Claims

» 8 - . Patentansprüche

Verfahren zum Aufzeichnen von Informationen auf ein Magnetband, welches normalerweise in einer bestimmten Spiirlänge X nur ein einziges Bit speichert, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Spurlänge X eine Anzahl von η solcher Bits gespeichert werden, wobei η eine ganze Zahl und mindestens gleich 5 ist und eine Anzahl von n-1 dieser Bits einen ersten binären Wert und eines dieser Bits den anderen binären Wert darstellen, und daß die Position des diesen anderen binären Wert darstellenden Bits so gewählt wird, daß in einem gewünschten Spurlängenschritt von O bis zu einem ganzzahligen Vielfachen von X eine Bandschräglaufverzerrung simuliert wird.

Verfahrennach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Vergleich mit dem Normalfall größere Anzahl von Bits dadurch erzielt wird, daß das Magnetband mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die kleiner ist, als seine normale Ge s chv/indigke it.

Verfahren nach A_nSp_ruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Vergleich mit dem Normalfall größere Anzahl von Bits dadurch erzielt wird, daß die Bitaufzeichnungsfrequenz über ihren normalen Wert hinaus erhöht wird.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Vergleich mit dem Normalfall größere Anzahl von Bits dadurch erzielt wird, daß das Hagnetband mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die kleiner ist als seine normale Geschwindigkeit und daß zugleich die Bitaufzeichnungsfrequenz über ihren normalen Wert hinaus erhöht wird.

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