DE2308304A1

DE2308304A1 - Verfahren und vorrichtung zur messung der verschiebung zwischen zwei binaersignalen

Info

Publication number: DE2308304A1
Application number: DE19732308304
Authority: DE
Inventors: Bernard Husson
Original assignee: ERAP
Current assignee: ERAP
Priority date: 1972-02-24
Filing date: 1973-02-20
Publication date: 1973-08-30
Also published as: NL7302607A; JPS4986009A; DE2308304B2; FR2173437A5; GB1410427A; US3843952A

Description

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ENTREPRISE DE RECHERCHES ET D'ACTIVITES PETROLIERES (ELF). Paris (Frankreich)

Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Verschiebung zwischen zwei Binärsignalen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung der Verschiebung zwischen Binärsignalen, die auf verschiedenen Spuren eines kinematischen Magnetspeichers aufgezeichneten Informationen entsprechen, und auf eine Korrektur der Verschiebung, wobei insbesondere gleichzeitig auf mehreren Spuren teilweise binäre Elemente einer einzigen insgesamt ebenfalls binären Information gespeichert werden.

Die dabei zu lösenden technischen Probleme werden an einem Beispiel deutlicher. Es sollen beispielsweise auf

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einem Magnetspeicher mit sechs Aufzeichnungsspuren Informationen aufgezeichnet werden, die als Zahlen mit sechs binären Stellen bestehen. Die schnellste Lösung besteht darin, daß die erste binäre Stelle (θ oder 1) auf der ersten Spur, die zweite auf der zweiten Spur usw. aufgezeichnet werden. Die sechs binären Stellen, die derselben Zahl und damit derselben Information entsprechen, werden gleichzeitig sicher aufgezeichnet. Wenn t die Aufzeichnungsperiode ist, dann werden nach einer Zeit t gleichzeitig die sechs Stellen aufgezeichnet, die einer zweiten Zahl oder allgemeiner der zweiten Information entsprechen usw. Wenn die Aufzeichnungsvorrichtung genau gesteuert ist, dann sind die sechs Signalimpulse, die einer Zahl entsprechen und auf jeder der sechs Spuren aufgezeichnet sind, genau zeitlich "ausgerichtet".

Um die Information zu gewinnen, d. h. bei diesem Beispiel während des Lesens von jeder Zahl, ist es sicher erforderlich, daß die sechs auf jeder Spur aufgezeichneten Signale, die der Information entsprechen, gleichzeitig gelesen werden. Zumindest ist es erforderlich, daß die Verschiebung zwischen den Signalen von jeder der Spuren kleiner als ein bestimmter Wert ist, damit das Lesen der Information genau ist, d. h. damit aus den sechs Signalen die gespeicherte Zahl wieder gebildet werden kann.

In bestimmten Fällen kann auf einer Bezugsspur ein Taktsignal aufgezeichnet werden, das als Periode die Aufzeichnungsperiode t besitzt, wobei dieses Signal bei jeder Aufzeichnung einen Impuls mit einem Pegel "1" besitzt.

Diese Verschiebung zwischen den Signalen kann beruhen

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ruhen auf einer verschiedenen Lage der Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfe, auf einer mechanischen Deformation des folgenden Bandes, auf einer schlechten Aufwicklung oder einer mangelhaften Speicherung. Diese Mangel können insbesondere dann auftreten, wenn die Aufzeichnungsbedingungen verhältnismäßig schwierig und die klimatischen Bedingungen wenig günstig sind. Dies ist beispielsweise bei geophysikalischen Untersuchungen der Fall, wenn auf offenem Gelände Aufzeichnungen vorgenommen werden sollen.

Das derzeit am meisten benutzte System zur Kompensation der Verschiebung beruht auf einer Verwendung einer elektronischen Verzögerung. Eine "1" triggert einen Monoflop, dessen Abfallflanke einstellbar ist. Indem die Verzögerung jedes Bandes verfolgt wird, können die Flanken so eingestellt werden, daß sie in Phase sind. Die Informationen werden nach der Ausrichtung dieser Flanken betrachtet. Wenn bei dieser Form während des Lesens eine zu bedeutende Verschiebung auftritt, dann stellt sich das vorhergehende Problem erneut, da während der Behandlung keine manuelle Einstellung oder Steuerung dazwischengeschoben werden kann.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung der Verschiebung zwischen zwei numerischen Informationen anzugeben, wobei die Nachteile der bereits diskutierten Vorrichtungen und Verfahren überwunden werden.

Alle bei der vorliegenden Erfindung eingeschalteten Signale sind Binärsignale, d. h. Signale, die lediglich die beiden Pegel "1" oder "0" annehmen können. Ein Signal "besteht" oder ist in einem gegebenen Augenblick "vorhanden",

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wenn es in diesem Augenblick einen Impuls aufweist, d. h. wenn es einen Pegel hat, der nicht sein Ruhepegel ist (beispielsweise den Pegel "1", wenn der Ruhepegel "O" ist).

Die oben angegebene Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit einer Bezugsspur und bei einer Messung der Verschiebung zwischen den auf dieser Spur enthaltenen Binärsignalen und den in jeder der anderen Spuren enthaltenen Inhalten folgende Verfahrensschritte für jede Gruppe der beiden Spuren durchgeführt werden:

Signalformung und Signalverarbeitung,

Verarbeitung eines Signals A, das in seiner Größe und in seinem Vorzeichen die zeitliche Verschiebung zwischen den beiden Signalen angibt,

Verarbeitung eines Signals N, das nur dann erzeugt wird, wenn die beiden zuvor verarbeiteten Signale gleichzeitig bestehen bzw. Impulsen entsprechen, die mindestens teilweise zeitlich gemeinsam vorhanden sind,

Messung und Speicherung der Zeitdauer des Signales A,

Beachtung dieser Zeitdauer, wenn ein Signal N erzeugt wurde, und Zusammenfassung der entsprechenden Zeitdauer während jeder Messung,

Teilung dieser gesamten Zeitdauer durch die Anzahl der Messungen, bei denen das Signal N vorhanden ist,

Speicherung dieses Quotienten, der die mittlere Verschiebung zwischen den Aufzeichnungen auf den beiden Spuren an-

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gibt und für eine der Aufzeichnungsspuren mit der Bezugsspur verglichen wird, und

Einspeisung der so gemessenen mittleren Verschiebung in eine Leseeinrichtung für eine Teilinformation, die der betrachteten Spur entspricht.

Mit anderen Worten werden die Aufzeichnungen auf jeder Spur mit einer Bezugsspur verglichen, wobei diese Spur in vorteilhafter Weise ein Taktsignal sein kann, das gleichzeitig mit der Information gespeichert wird. Es wird die Verschiebung zwischen dem Signal auf der Bezugsspur und dem Signal auf der zu prüfenden Spur verglichen. Diese Messung wird für eine bestimmte Anzahl von Signalen durchgeführt. Die Gesamtzeit der Verschiebung wird durch die Anzahl der in Betracht gezogenen Signale geteilt. Damit das Ergebnis richtig ist, muß jede Grundverschiebung nach Größe und Vorzeichen betrachtet werden, indem die relative Lage des Signals auf der Spur in bezug auf das Bezugssignal berücksichtigt wird. Es ist erforderlich, daß die Verschiebung tatsächlich einem Signal von jeder Spur entspricht, die gleichzeitig einer Aufzeichnung, d. h. einer Information entspricht. Eine Schwierigkeit tritt dadurch auf, daß die Binärsignale auf jeder Spur "1" oder "O" betragen. Wenn auf einer der beiden Spuren das Signal "0" vorliegt, dann kann von keiner Verschiebung gesprochen werden, da das Signal lediglich auf einer der beiden Spuren besteht. Dies erläutert die Verarbeitung des Signals N. Wenn dieses tatsächlich nicht vorhanden ist, dann besteht höchstens eine Spur, auf der ein Signal vorhanden ist, und die entsprechende Verschiebung braucht für die Berechnung der mittleren Verschiebung nicht beachtet zu werden.

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist gekennzeichnet durch

Signalformer für Binärsignale, die zwei Aufzeichnungsspuren entsprechen, die entsprechende geformte Signale E. und E erzeugen,

Verarbeitungseinrichtungen dieser Signale, die Signale N₁, N₂ und R erzeugen, wobei N. vorhanden ist, wenn E. vorhanden ist und N₂ vorhanden ist, wenn E₂ vorhanden ist, wobei die Anstiegsflanken von jedem Impuls der Signale N. und N-die gleiche Verschiebung wie die Abfallflanken der entsprechenden Impulse der Signale E₁ und E₂ darstellen und ihre Abfallflanken gemeinsam sind, wobei die Anstiegsflanke von jedem Impuls des Signals R hinter den Anstiegsflanken der Signale N₁ und N- ist und wobei die Abfallflanke dieses Signals hinter der Abfallflanke der Signale N₁ und N₂ ist,

eine Zähllogik mit Einrichtungen zur Verarbeitung eines Signales L₁, das vorhanden ist, wenn die Signale N₁ und N₂ gleichzeitig vorhanden sind, eines Signales L-, das vorhanden ist, wenn eines der Signale N₁ und N₂ vorhanden ist und das zeitlich hinter L₁ ist, eines Signales, dessen Breite proportional zu dem die Anstiegsflanken von N₁ und N trennenden Abstand ist, und eines Signales D, das die Rangfolge des Auftretens der Signale N₁ und N- überträgt, wobei die Anstiegsflanke mit der Anstiegsflanke des Signales E zusammenfällt,

einen Hauptbinärzähler, der die durch einen Generator fUr sich wiederholende Signale erzeugten Impulse während der Zeitdauer des Signals E zählt, wobei die Zählrichtung durch das Signal D bestimmt ist,

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einen mit den Ausgängen des Hauptbinärzählers verbundenen Hauptspeicher, der durch das Signal L. gesteuert ist, wobei das Signal L_ den Hauptzähler auf den Wert zurückstellt, den der Speicher bei der vorhergehenden Messung hatte, und wobei jedes Ausgangssignal des Speichers in den entsprechenden Eingang des Hauptzählers zuriickgespeist wird,

einen Sekundärzähler, dessen Eingang durch das Signal L₁ angesteuert und der auf einen Wert M voreingestellt ist, wobei der Zähler ein Ausgangssignal C erzeugt, wenn er M Impulse des Signals L- gezählt hat,

einen M-fachen Umsetzer, dessen Eingang mit dem Ausgang des Hauptspeichers verbunden ist und dessen Ausgang den Eingang eines Sekundärspeichers ansteuert, dessen Steuereingang durch das verzögerte Signal C angesteuert ist, und

eine Korrektureinrichtung mit mehreren Verzögerungselementen, die den Leser der gespeicherten Information mit einer Verzögerung beaufschlagt, die der durch den Sekundärspeicher gespeicherten Verzögerung entspricht.

Wenn die Signale des Verfahrens mit den Signalen der Vorrichtung verglichen werden, dann kann festgestellt werden, daß A die gleiche Rolle spielt wie E und D zusammen, und daß N und N. die gleiche Funktion haben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Grundschaltbild der Vorrichtung;

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Fig. 2 eine Verarbeitungsschaltung;

Fig. 2" die dieser Verarbeitung entsprechenden Signale;

Fig. 3 eine Verarbeitungslogik der Zählsignale;

Fig. 3* die dieser Zähllogik entsprechenden Signale;

Fig. k eine dem Hauptzähler und dem Hauptspeicher entsprechende Schaltung;

Fig. 5 eine dem Sekundärzähler und den Ausgangsgrößen entsprechende Schaltung; und

Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel der Korrektureinrichtung.

Vor ihrer Verarbeitung werden die auf den Spuren aufgezeichneten Binärsignale geformt, wie dies in der Fig. 2' für die Signale E und E dargestellt ist. Diese Signalformung kann durch verschiedene Einrichtungen bewirkt werden, und insbesondere durch Monoflops, deren Zeitkonstante genau der halben Periode der Aufzeichnungsfrequenz entspricht.

Das Grundprinzip der Vorrichtung (Fig. 1) umfaßt zunächst einen Signalformer 2, der Signale E₁ und E„ erzeugt, die in den Eingang der Verarbeitungseinrichtung k eingespeist werden. Die Verarbeitungseinrichtung 4 liefert Signale N., N₂ und R, die in den Eingang einer Zähllogik 6 eingespeist werden. Diese Zähllogik 6 liefert durch weiter unten beschriebene Einrichtungen ein Signal E, das die Verschiebung zwischen den Anstiegsflanken der Signale N₁ und Np darstellt, ein Signal L₁, das vorliegt, wenn die beiden Signale N₁ und

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N vorhanden sind, ein Signal Lp, das vorhanden ist, wenn mindestens eines der Signale N. und N„ vorhanden ist, und schließlich ein Signal D, das den Binärwert "O" oder "1" hat, je nachdem, ob N oder N„ zuerst vorliegt, d. h. je nachdem, ob die Verschiebung positiv oder negativ ist. Die Impulse eines Generators 8 mit wiederkehrenden Signalen oder Taktsignalen werden durch einen Hauptzähler 10 gezählt, wobei das Signal E den Generator 8 ansteuert. Das Signal L₁, das in den Hauptspeicher 12 eingespeist wird, überträgt in den Hauptspeicher 12 den Inhalt des Hauptzählers 10. Das Signal L_, das in den Steuereingang des Hauptzählers 10 eingespeist wird, überträgt in den Hauptzähler 10 den Binärzustand des Speichers 12, wobei die Ausgänge des Hauptspeichers auf den vorgespannten Eingängen des Hauptzählers kurzgeschlossen sind. Die Ausgänge des Speichers sind mit einem Untersetzer 1^ verbunden. Das Signal L₁ wird gleichzeitig in den Eingang eines Sekundär-Binärzählers 16 eingespeist, der auf den Wert M voreingestellt ist. Wenn der Sekundärzähler 16 N Impulse des Signals L₁ gezählt hat, dann sendet er ein Signal C aus. Unter "Voreinstellung" soll verstanden werden, daß der Zähler am Beginn einer Periode "0" ist, und daß der Zähler ein Signal aussendet, wenn der Zustand des Zählers einem zuvor gewählten Wert entspricht.

Das Ausgangssignal des Untersetzers Ik wird in eine Ergänzungseinrichtung 18 eingespeist, um dann ggf. in eine numerische Größe umgewandelt zu werden. Das Ausgangssignal der Ergänzungseinrichtung 18 wird in einen Sekundärspeicher 20 und dann in eine Anzeigeeinrichtung 22 eingespeist. Das verzögerte Signal T wird in den Lösch- oder Nullrückstellungseingang des Hauptzählers 10 und des Sekundärzählers

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sowie in den Steuereingang des Sekundärspeichers 20 eingespeist. Der Ausgang des Sekundärspeichers 20 ist mit einer Verschiebungs-Korrektureinrichtung 23 verbunden.

Die in der Fig. 1 dargestellte Schaltung begrenzt nicht die tatsächlich zwischen den unterschiedlichen Teilen der Vorrichtung vorgesehenen elektrischen Verbindungen. Vielmehr sind lediglich die logischen Verbindungen zwischen den unterschiedlichen Teilen dargestellt.

In Fig«, 2 ist ein Aus führung sbe j spiel der Verarbeitungseinrichtung k für die Signale E und E_ dargestellt. Es sind vorgesehen zwei J-K-Flipflops, deren Takteingänge jeweils durch Signale E₁ und E„ angesteuert sind. Diese J-K-Flipflops sind immer so angeordnet, daß der Eingang J den logischen Pegel "1" und der Eingang K den logischen Pegel "0" hat. Die Flipflops Zk und 26 erzeugen jeweils an ihrem nicht invertierenden Ausgang die Signale N₁ und N„. Zwei UND-Glieder 28 und 30 sind jeweils durch Signale N₁ , E , E und durch Signale N₂, E₁ und E_ angesteuert, wobei die Signale E und E aus den Signalen E und E durch zwei Umschalter 32 und 3k erhalten werden. Die Ausgangssignale der Glieder 28 und 30 werden in den Eingang eines dritten UND-Gliedes 36 eingespeist, dessen Ausgang mit dem Takteingang eines dritten J-K-Flipflops 38 verbunden ist, wobei das Flipflop 38 ein drittes Verarbeitungssignal R liefert. Das Ausgangssignal des Gliedes 36 wird gleichzeitig in einer Reihe in drei Monoflops ^O, JfO¹ und k0" eingespeist, die in Serienschaltung vorgesehen sind. Das Ausgangssignal des Monoflops k0* wird in die Lösch- oder Nullrückstellungseingänge der J-K-Flipflops Zk und Z6 eingespeist, während das Ausgangssignal des Monoflops k0" in den Lösch- oder Nullrückstellungseingang des Flipflops 38 eingespeist wird.

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In Fig. 2¹ ist der Betrieb der Verarbeitungseinrichtung k dargestellt. Die Flipflops 2k und 26 erzeugen das Signal "+ 1", wenn sie die Abfallflanken der Signale E und E„ erfassen, wodurch die Anstiegsflanke der Signale N₁ und N„ entsteht. Am Ausgang des Tores oder Gatters 36 liegt das Signal

B = (N₁ + N₂) · E₁

Dieses Signal· nimmt den Wert "1" nach der letzten Abfallflanke der Signale E₁ und E_ an. Es nimmt erneut den Wert "0" an, wenn die zweite Anstiegsflanke des Signals E₁ oder E_? auftritt, und tatsächlich in diesem Fall entweder E₁ oder E₃ den Wert ^M0" hat. Mit dieser Abfallflanke erzeugt das Flipflop 38 ein Signal des Pegels "1", d. h. das Signal R. Daher tritt das Signal R mit der zweiten Anstiegsflanke des ersten Signals der Signale E₁ und E₂ auf. Die Löschung oder Nullrückstellung der Signale N₁ und N„ wird durch ein Signal B durchgeführt, bei dem die den Monoflops Uo und kO* entsprechenden Verzögerungen vorliegen. Ebenso wird die Löschung der Nullrückstellung des Signals R ausgehend vom Signal B durchgeführt, bei dem die entsprechenden Verzögerungen der Monoflops kO, kO¹ und kOⁿ vorliegen. Die Abfallflanke des Signales R ist daher immer hinter der gemeinsamen Abfallflanke der Signale N₁ und N_p.

Die Verarbeitungsschaltung k ist lediglich beispielsweise angegeben. Jede andere Verarbeitung, die die drei Signale N¹ ₁, N', R¹ liefert, die die folgenden Bedingungen erfüllen, ist geeignet. Das Signal N' besteht nur dann, wenn das Signal E besteht. Ebenso besteht das Signal N' nur dann, wenn das Signal E₂ besteht. Die Signale N₁ und N,

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haben dieselbe Abfallflanke, und die ihre Anstiegsflanken trennende Zeit muß gleich zur Verschiebung zwischen den Signalen E. und E sein. Das Signal R muß eine Anstiegsflanke aufweisen, die hinter der Anstiegsflanke der Signale N^₁ und N¹ ist. Das Signal R muß eine Abfallflanke haben, die in gleicher Weise hinter der Abfallflanke der Signale N und N„ ist.

In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel für die Zähllogik 6 dargestellt, d. h. ein Verarbeitungsverfahren für die Signale L₁, L_, E und D. Das Signal L wird durch ein UND-Glied 42 verarbeitet, dessen drei Eingänge jeweils durch die Signale N , N„ und R und durch ein invertierendes Gatter 44 angesteuert werden. Die Zähllogik 6 umfaßt weiterhin ein erstes UND-Glied 46, das durch die Signale N. und N angesteuert wird, wobei der Ausgang mit einem der Eingänge des UND-Gliedes 48 verbunden ist. Das Glied 48, dessen zweiter Eingang durch das Signal R angesteuert wird, erzeugt an seinem Ausgang das Signal L„. Ein UND-Glied 50, das durch die Signale N. und N_ angesteuert wird, ist an seinem Ausgang mit einem der Eingänge eines UND-Gliedes verbunden. Das Glied 52 wird auf gleiche Weise durch ein Signal R (das durch einen Umschalter 56 aus dem Signal R erhalten wird) und durch das Ausgangssignal des Gliedes angesteuert und liefert an seinem Ausgang das Signal D. Ein "D"-Flipflop 54 ist über seinen Takteingang mit dem Ausgang eines UND-Gliedes 55 verbunden, das durch die Signale N. und N₂ angesteuert wird, und liefert das Signal D. Sein Lösch- oder Nullrückstellungseingang ist mit dem Ausgang des Gliedes 48 verbunden.

Die Arbeitsweise der Zähllogik 6 ist durch die Signal-

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folgen in der Fig. 3' dargestellt. Das Signal L , das durch das UND-Glied k2 und den Umschalter kh geliefert wird, ist vorhanden, wenn N₁, N_ und R gleichzeitig vorhanden sind. Das Signal L_, das durch das Glied U8 erzeugt ist, stellt einen Impuls (Nullpegel) dar, wenn R vorhanden ist und N₁ und N_ auf einem Nullpegel sind.

Die Fig. 3'a betrifft den Fall, in dem die Signale N₁ und N„ beide vorhanden sind (die Strichlinien beziehen sich auf den Fall, in dem N- vor N₂ ist, und die Vollinien beziehen sich auf den entgegengesetzten Fall). Die Fig. 3'b gibt den Fall wieder, in dem lediglich eines der Signale N₁ und N_ vorhanden ist (es handelt sich hier um das Signal N₂).

Es ist selbstverständlich, daß hier lediglich ein besonderes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben ist, das mit einer bestimmten Technologie verknüpft ist. Der Rahmen der Erfindung wird nicht verlassen, wenn die Erzeugung der Signale unter Beachtung der mit den Signalen verknüpften Bedingungen verändert wird. Insbesondere sind die Signale L und E in Ruhestellung auf einem Pegel "1" und stellen die Impulse auf einem Pegel "0" dar. Es ist selbstverständlich, daß diese Anordnung mit der verwendeten Technologie verknüpft ist, und daß der Rahmen der Erfindung nicht verlassen wird, wenn am Ausgang der Erzeugerschaltung für die ^signale L₂ und E Umschalter vorgesehen sind, die für diese Signale Impulse auf einem Pegel "+ 1" ergeben.

In Fig. h ist ein Ausführungsbeispiel für den Hauptspeicher und den Hauptzähler dargestellt. Diese Anordnung

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umfaßt im wesentlichen vier parallel geschaltete Binärzähler 6Oa, 6Ob, 6Oc, 6Od und zwei ebenfalls parallel geschaltete Speicher 62 und 62'. Das Signal E wird in den Eingang eines Multivibrators 64 eingespeist, der während der Dauer des Signales E ein Taktsignal H einer gegebenen Frequenz liefert.

Dieses Signal H wird in die Takteingänge der Zähler 6Oa, 6Ob usw. eingespeist. Das Signal D wird in die Eingänge in "Zählrichtung" von jedem der Binärzähler 60a, 60b usw. eingespeist, die Zweirichtungszähler sind. Das Signal L„ wird in jeden der "Anfangseingänge" der Zähler 6Oa, 60b usw. eingespeist.

Dieser "Anfangseingang" hat bei einer Einspeisung eines Impulses eine Einspeisung bei jeder Zählstellung des an den Eingängen 66a, 66b usw. vorhandenen Binärzustandes zur Folge, der jeder der Zählstellungen entspricht. Jeder Ausgang der Zähler 66a, 66b, usw. ist mit einem der Eingänge der Speicher 62 und 62' verbunden. Die Ausgänge a, b, c, ... m der Speicher 62 und 62' sind am Eingang der Zähler 60a, 6Ob usw. über UND-Glieder 68a, 68b usw. kurzgeschlossen, deren zweiter Eingang durch ein Nullrückstellungs- oder Löschsignal RAZ angesteuert wird, das weiter unten näher erläutert wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel wurde für M (Anzahl der betravhteten Messungen) eine Zahl der Form 2 ausgewählt, damit es für die Teilung der gesamten gemessenen Zeit durch die Anzahl der betrachteten Messungen genügt, die Ausgänge der Speicher 62 und 62', die den η Ausgängen mit geringstem Gewicht entsprechen, zurückzuhalten. In diesem besonderen Fall beträgt M = 6k (2 ), da η den Wert 6 hat und die Ausgänge der Speicher a, b, c ... i

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nicht betrachtet werden. Während die zusammengezählte Zeit positiv oder negativ sein kann, wird die Ergänzungseinrichtung durch "exklusives ODER"-Glieder 70g, 70h, ... 70m gebildet. Der eine der beiden Eingänge von jedem der Glieder ist mit dem entsprechenden Ausgang der Speicher 62 und 62' verbunden. Der andere Ausgang ist mit dem Eingang η des Speichers 62' verbunden, der die Nutzkapazität des Speichers überholt. An diesem Ausgang η liegt das logische Signal "1", wenn die Zähler 60a, 60b usw. auf dem Wert "0" sind und das Signal D einer Zählung nach unten entspricht. In den übrigen Fällen hat das am Ausgang η liegende Signal einen Wert "0". Die Ausgänge G¹, H', ... M¹ der "exklusives ODER"-Glieder sind einerseits mit einem Sekundärspeicher und andererseits mit einer Anzeigeeinrichtung über Binär-Dezimal-Umsetzer oder Binär-Analog-Umsetzer verbunden.

Es ist selbstverständlich, daß die Anzahl der Zähler 60 und der Speicher 62 von der Gesamtzeit abhängt, die in Betracht zu ziehen ist. Es ist auch selbstverständlich, daß die Untersetzungseinrichtung nur vorgesehen werden kann, wenn die Impulszahl des betrachteten Signals L₁ von der Form 2 ist. Wenn dies nicht der Fall ist, dann liegt am Ausgang der Speicher 62 und 62' ein Untersetzer, nachdem ggf. die Binärsignale in analoge Signale umgewandelt und die Ergänzung mit Hilfe der beschriebenen Einrichtung durchgeführt wurde. Ein derartiger Untersetzer ist bereits beschrieben worden und kann insbesondere mit Hilfe eines Operationsverstärkers verwirklicht werden.

Im folgenden wird die Arbeitsweise dieses Teiles der Vorrichtung näher erläutert:

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Während der gesamten Dauer des Signals E sendet der Multivibrator 6k Impulse H aus, die durch die Zähler 60 gezählt werden. Die Zählrichtung wird durch das Signal D festgelegt. Wenn das Signal L₁ auftritt, d. h. wenn das Signal N₁ und das Signal N_p vorhanden sind, dann wird der Zustand des Zählers 60 in die Speicher 62 und 62' übertragen. Die Ausgänge A, B usw. der Speicher 62 und 62' sind über die Eingänge der Zähler 6o kurzgeschlossen, und während das Signal L_ auftritt (das immer später als das Signal L₁ ist), nehmen die Zähler 60a, 6Ob usw, den Wert an, den sie zuvor hatten.

Der in der Fig. k dargestellte Sekundärzähler besteht aus zwei identischen Binärzählern 70 und 70', die parallel geschaltet sind. Der Takteingang dieser Zähler wird durch das Signal L₁ angesteuert. Diese Zähler sind auf den Wert M (2 im vorliegenden Beispiel) voreingestellt, und der Zähler 7O¹ sendet das Signal C„ aus, wenn der Binärzustand der beiden Zähler auf dem Wert M ist. Das Signal C„ wird in einen Eingang eines UND-Gliedes 72 eingespeist, dessen anderer Eingang durch das Ausgangssignal eines zweiten UND-Gliedes 7k angesteuert ist, an dessen Eingang die Signale E und E„ liegen. Das Ausgangssignal des Gliedes 72 steuert zwei in Serienschaltung vorgesehene Monoflops 76 und 76¹. Das Monoflop 76 erzeugt ein Übertragungssignal T, dessen Bedeutung weiter unten näher erläutert wird, während das Monoflop 76' ein Nullrückstellungs- oder Löschsignal RAZ erzeugt, das in den Eingang der Zähler 60a, 60b usw. und der Zähler 70 und 70' eingespeist wird.

In der Fig. 6 ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung für die Korrektur der Verschiebung dargestellt. Diese

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Vorrichtung weist im wesentlichen einen Binärvergleicher 80 einer bereits beschriebenen Art auf, dessen einer Serieneingang mit den Ausgängen des Sekundärspeichers 20 und dessen anderer Serieneingang mit den Ausgängen eines ersten Binärzählers 82 verbunden ist, und dessen Nullrückstellungs- oder Löscheingang durch das Signal RAZ angesteuert wird. Ein Taktgeber 8k erzeugt ein Impulssignal, das in den Eingang des Zählers 80 sowie in den Eingang eines zweiten Zählers 86 eingespeist wird. Der Taktgeber 8k wird durch das Vergleichssignal zum Vergleicher 80 gesteuert. Das Signal D wird in den S ^. euere ingang des Sekundärspeichers 20 eingespeist. Die Ausgangssignale des Zählers 86 steuern die Verzögerungsglieder 88, die in einer Lese- und Aufzeichnungskette liegen, wobei die eingespeiste Verzögerung proportional zum Zustand des Zählers 86 ist.

Die Arbeitsweise ist sehr einfach. Während das Signal D auftritt, wird der Zustand des Sekundärspeichers 20 in einen der Eingänge des Vergleichers 80 eingespeist. Der Taktgeber 8k sendet so lange Impulse aus, bis der Zähler 82 den gleichen Binärzustand wie der Sekundärspeicher 20 aufweist. Der Zähler 86 zählt auf gleiche Weise die durch den Taktgeber 8k erzeugten Impulse. Seine Ausgangssignale steuern die Verzögerungseinrichtungen 88. In die Lesekette wird ebenfalls eine Verzögerung eingespeist, die der mittleren Verschiebung entspricht, die zwischen den Signalen der beiden Spuren gemessen wird.

Die obige Beschreibung bezieht sich auf die Messung und Korrektur der Verschiebung, die zwischen der Bezugsspur und der gegebenen Aufzeichnungsspur des Speichers besteht. Die Messung der Verschiebung zwischen jeder Spur

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und der Bezugsspur erfolgt nacheinander. Die vollständige Vorrichtung weist lediglich eine Gesamtzahl an Messungen auf. Sie hat ebenso viele Sekundärspeicher und Korrektureinrichtungen wie Aufzeichnungsspuren. Wenn eine Meßperiode für eine Spur beendet ist, dann wird das Ergebnis (mittlere Abweichung) im entsprechenden Sekundärspeicher gespeichert. Die Meßvorrichtung berechnet dann die mittlere Verschiebung zwischen der Bezugsspur und der anderen Aufzeichnungsspur.

Das Übertragungssignal T ist, wie in der Fig. h dargestellt, so verarbeitet, daß es nur dann auftreten kann, wenn die Signale E und E„ nicht vorliegen. Wenn das Signal T vorliegt, dann wird die Korrektur der Verschiebung zwischen den beiden Signalen angewendete Wenn diese Korrektur während der Messung der mittleren Verschiebung vorliegt, dann hat diese Messung keinen Sinn.

Die Genauigkeit bei der Messung der mittleren Verschiebung hängt stark von der Frequenz des Signales H ab, das durch den Multivibrator ausgesandt wird. Je höher diese Frequenz nämlich ist, desto genauer ist die Messung, so daß jede Verschiebung zwischen den beiden Signalen mit einer größeren Genauigkeit erhalten wird.

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Claims

Patentansprüche

1 «J Verfahren zur Messung und Einstellung der Verschiebung zwischen Binärsignalen, die auf verschiedenen Spuren eines kinematischen Magnetspeichers aufgezeichneten Informationen entsprechen, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Bezugsspur und bei einer Messung der Verschiebung zwischen den auf dieser Spur enthaltenen Binärsignalen und den in jeder der anderen Spuren enthaltenen Inhalten folgende Verfahrensschritte für jede Gruppe der beiden Spuren durchgeführt werden:

Signalformung und Signalverarbeitung,

Verarbeitung eines Signales A, das in seiner Größe und in seinem Vorzeichen die zeitliche Verschiebung zwischen den beiden Signalen angibt,

Verarbeitung eines Signales N, das nur dann erzeugt wird, wenn die beiden zuvor verarbeiteten Signale gleichzeitig bestehen bzw. Impulsen entsprechen, die mindestens teilweise zeitlich gemeinsam vorhanden sind,

Messung und Speicherung der Zeitdauer des Signales A,

Beachtung dieser Zeitdauer, wenn ein Signal N erzeugt wurde, und Zusammenfassung der entsprechenden Zeitdauer während jeder Messung,

Teilung dieser gesamten Zeitdauer durch die Anzahl der Messungen, bei denen das Signal N vorhanden ist,

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Speicherung dieses Quotienten, der die mittlere Verschiebung zwischen den Aufzeichnungen auf den beiden Spuren angibt und für eine der Aufzeichnungsspuren mit der Bezugsspur verglichen wird, und

Einspeisung der so gemessenen mittleren Verschiebung in eine Leseeinrichtung für eine Teilinformation, die der betrachteten Spur entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auf der Bezugsspur aufgezeichnete Signal ein Taktsignal ist,
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, mit einem kinematischen Magnetspeicher mit mehreren Spuren, gekennzeichnet durch

Signalformer (2) für Binärsignale, die zwei Aufzeichnungsspuren entsprechen, die entsprechende geformte Signale E und E erzeugen,

Verarbeitungseinrichtungen (k) dieser Signale, die Signale N₁, N„ und R erzeugen, wobei N vorhanden ist, wenn E₁ vorhanden ist, und N- vorhanden ist, wenn E„ vorhanden ist, wobei die Anstiegsflanken von jedem Impuls der Signale N₁ und N₂ die gleiche Verschiebung wie die Abfallflanken der entsprechenden Impulse der Signale E und E₂ darstellen und ihre Abfallflanken gemeinsam sind, wobei die Anstiegsflanke von jedem Impuls des Signales R hinter den Anstiegsflanken der Signale N₁ und N₂ ist und wobei die Abfallflanke dieses Signals hinter der Abfallflanke der Signale N₁ und N_ ist,

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eine Zähllogik (6) mit Einrichtungen zur Verarbeitung eines Signales L₁, das vorhanden ist, wenn die Signale N₁ und N_ gleichzeitig vorhanden sind, eines Signales L_, das vorhanden ist, wenn eines der Signale N. und N„ vorhanden ist und das zeitlich hinter L. ist, eines Signals, dessen Breite proportional zu dem die Anstiegsflanken von N₁ und Np trennenden Abstand ist, und eines Signales D, das die Rangfolge des Auftretens der Signale N und N„ überträgt, wobei die Anstiegsflanke mit der Anstiegsflanke des Signales E zusammenfällt,

einen Hauptbinärzähler (1O), der die durch einen Generator (8) für sich wiederholende Signale erzeugten Impulse während der Zeitdauer des Signales E zählt, wobei die Zählrichtung durch das Signal D bestimmt ist,

einen mit den Ausgängen des Hauptbinärzählers (1O) verbundenen Hauptspeicher (12), der durch das Signal L₁ gesteuert ist, wobei das Signal L₂ den Hauptzähler (1O) auf den Wert zurückstellt, den der Speicher bei der vorhergehenden Messung hatte, und wobei jedes Ausgangssignal des Speichers in den entsprechenden Eingang des Hautzählers (1O) zurückgespeist wird,

einen Sekundärzähler (i6), dessen Eingang durch das Signal L angesteuert und der auf einen Wert M voreingestellt ist, wobei der Zähler ein Ausgangssignal C erzeugt, wenn er M Impulse des Signals L₁ gezählt hat,

einen M-fachen Umsetzer ( 1*0 , dessen Eingang mit dem Ausgang des Hauptspeichers verbunden ist, und dessen Ausgang den Eingang eines Sekundärspeichers (20) ansteuert, dessen

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Steuereingang durch das verzögerte Signal C angesteuert ist, und

eine Korrektureinrichtung (23) mit mehreren Verzögerungselementen, die den Leser der gespeicherten Information mit einer Verzögerung beaufschlagt, die der durch den Sekundärspeicher (20) gespeicherten Verzögerung entspricht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (4) besteht aus zwei J-K-Flipflops (24, 26), deren Eingänge jeweils von dem Taktgeber die Signale E und E„ erhalten, und die die Signale N und N erzeugen, zwei UND-Glieder (28, 30), wobei das erste UND-Glied (28) durch die Signale N₁, E₁ und E und das zweite UND-Glied (30) durch die Signale N_, E und E angesteuert ist, während die Ausgänge der Glieder (28, 30) mit den Eingängen eines dritten UND-Gliedes (36) verbunden sind, dessen Ausgang an den Takteingang eines dritten J-K-Flipflops (38) angeschlossen ist, dessen Ausgang das Signal R erzeugt, wobei der Ausgang des dritten UND-Gliedes (36) auf gleiche Weise mit drei in Serie geschalteten Monoflops (4O, 4θ· und 40") verbunden ist, wobei der Ausgang des zweiten Monoflops (40¹) mit den Löscheingängen der beiden ersten J-K-Flipflops (24, 26) verbunden ist, und wobei der Ausgang des dritten Monoflops (40") mit dem Löscheingang des dritten J-K-Flipflops (38) verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zweirichtungs-Hauptzähler (1O) aus mehreren Binärzählern (60a bis 60d) besteht, deren Eingänge parallel geschaltet sind, deren Takteingänge mit einem durch das Signal E gesteuerten Multivibrator (64) verbunden sind, deren

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Steuereingänge durch das Signal L„ angesteuert sind, deren Zählrichtungs-Eingänge durch das Signal G angesteuert sind, deren Ausgänge mit den Eingängen von mehreren Binärspeichern (62, 62") verbunden sind, die ebenso viele Speicherplätze wie die Zähler Zählplätze aufweisen, wobei die Steuereingänge der Speicher durch das Signal L₁ angesteuert sind, und wobei jeder Ausgang (a, b, c, ...) des Speichers mit dem entsprechenden Eingang der Zähler verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung aus einem Vergleicher (20) besteht, dessen einer Eingang mit dem Ausgang des Sekundärspeichers (20) verbunden ist, dessen anderer Eingang mit einem ersten Binärzähler (82) verbunden ist, der mit dem Ausgang eines Taktgebers (84) verbunden ist, der durch das Verglexchssignal vom Vergleicher (80) gesteuert ist, wobei der Taktgeber (8U) in gleicher Weise mit einem zweiten Binärzähler (86) verbunden ist, dessen Inhalt das Öffnen und Schließen der Verzögerungselemente in der Lesekette steuert.

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