DE2610687A1 - METHOD FOR DEMODULATING SPLIT PHASE SIGNALS RECORDED SERIAL ON MAGNETIC TAPE AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR PERFORMING THE METHOD - Google Patents

METHOD FOR DEMODULATING SPLIT PHASE SIGNALS RECORDED SERIAL ON MAGNETIC TAPE AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR PERFORMING THE METHOD

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DE2610687A1
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Ulrich Dipl Ing Engelmann
Karl-Heinz Prof Dr Schmelovsky
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Zentronik VEB
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    • G11B20/10Digital recording or reproducing
    • G11B20/14Digital recording or reproducing using self-clocking codes
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    • G11B20/1407Digital recording or reproducing using self-clocking codes characterised by the use of two levels code representation depending on a single bit, i.e. where a one is always represented by a first code symbol while a zero is always represented by a second code symbol
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Description

j NAC-'-'-r.r.R^iQHτ|j NAC -'-'- r.r.R ^ iQHτ |

VEB Kombinat ZMTRONIK 2610587VEB Kombinat ZMTRONIK 2610587

SömmerdaSömmerda

Weißenseerstr· 52Weißenseerstrasse 52

Verfahren zur Demodulation von auf Magnetband seriell aufgezeichneten Split-Phase-Signalen und Schaltungsanordnung zur Durchführung des VerfahrensProcess for the demodulation of serially recorded on magnetic tape Split-phase signals and circuit arrangement for carrying out the method

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Demodulation von auf Magnetband seriell aufgezeichneten Split-Phase-Signalen ohne die Notwendigkeit einer Phasenbeeinflussung des Wiedergabesignals zur Gewinnung des Informationsinhaltes und des Bittaktes, vorzugsweise zur Auswertung von gespeicherten Meßwerten bzw. zur Ermittlung einer digitalen Information bei der elektronischen Datenverarbeitung·The invention relates to a method and a circuit arrangement for demodulating split-phase signals serially recorded on magnetic tape without the need a phase influencing of the playback signal to obtain the information content and the bit rate, preferably for evaluating stored measured values or for determining digital information in the electronic data processing

Soll eine digitale Information auf einem bewegten Magnetspeichermedium, z.B. einem Magnetband, gespeichert werden, so muß sie bei dem beschriebenen Demodulationsverfahren als Split-Phase-Signal, wie z.B. Diphase-Signal (Split-Phase-Mark) oder Richtungstaktschrift (Split-Phase-Change) für die Aufzeichnung vorliegen. Die zurückgewonnene Information steht dann als NRZ-Signal zur Verfügung.If digital information is to be stored on a moving magnetic storage medium, e.g. a magnetic tape, it must be stored in the demodulation method described as a split-phase signal, such as a diphase signal (split-phase mark) or directional clock script (split phase change) are available for the recording. The recovered information is then available as an NRZ signal.

Ein Diphase-Signal besitzt an jeder Bitgrenze einen OL-Übergang bzw. LO-Übergang und in der Mitte eines Bits, das einen logischen L-Zustand. kennaächnet, einen weiteren Übergang. Die Richtungstaktschrift besitzt in der Mitte eines Bits, das einen logischen O-Zustand kennzeichnet,A diphase signal has an OL transition at each bit boundary or LO transition and in the middle of a bit that has a logic low state. knows another one Crossing. The directional clock has a bit in the middle, which indicates a logical O-state,

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

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einen OL-Übergang und in der Mitte eines Bits, das einen logischen L-Zustand kennzeichnet, einen LO-Übergang. Dadurch ergeben sich bei mehreren gleichartig aufeinanderfolgenden Zuständen zusätzliche Übergänge an den Bitgrenzen.. Das ΗΉΖ-Signal ist gekennzeichnet durch die beiden logischen Zustände O und L, die durch zwei Spannungspegel charakterisiert werden. Diese Signale sind in Fig. 1 dargestellt. Aus dem Wiedergabesignal soll mit Hilfe dieses Verfahrens der Informationsinhalt und der Bittakt gewonnen werden.an OL transition and in the middle of a bit the one logical low state indicates a LO transition. This results in additional transitions at the bit boundaries in the case of several similar successive states. The ΗΉΖ signal is identified by the two logical states O and L, which are characterized by two voltage levels. These signals are shown in FIG. With the help of this method, the information content and the bit rate are to be obtained from the playback signal will.

Bisher übliche Verfahren zur Erreichung dieses Zieles sind das Entzerrungsverfahren und das Verzögerungsverfahren. So wird der Bittakt dadurch zurückgewonnen, daß das Wiedergabesignal differenziert und danach einem Schnellwertschalter zugeführt wird (US-Patent 3 159 793). Dadurch wird das aufgezeichnete Binärsignal zurückgewonnen. Die an den Übergängen dieses Signals gewonnenen Differenzierungsimpulse ändern die Lage eines bistabilen Multivibrators nur an den Bitgrenzen, wodurch die Information zurückgewonnen wird.So far, the usual methods to achieve this goal are the equalization method and the delay method. So the bit clock is recovered by the playback signal differentiated and then fed to a high-speed switch (US Pat. No. 3,159,793). This will make that recorded binary signal recovered. The differentiation pulses obtained at the transitions of this signal change the position of a bistable multivibrator only at the bit boundaries, whereby the information is recovered.

Komplizierte Demodulationsverfahren verwenden zur Erzeugung des Bittaktes einen Phasenregelkreis (phaselocked loop). Aus der Literatur ist ein Verfahren bekannt, in dem das Wiedergabesignal differenziert wird, wobei an den Nulldurchgängen dieses Signals Differenzierungsimpulse abgeleitet werden, die den Phasenregelkreis synchronisieren. Damit wirdComplicated demodulation methods are used for generation of the bit clock a phase-locked loop. A method is known from the literature in which the playback signal is differentiated, with at the zero crossings derived from this signal differentiation pulses that synchronize the phase-locked loop. So that will

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der Bittakt gewonnen, der zeitlich so verschoben wird, daß der L-Zustand des Bittaktes mit dem Bitflußwechsel übereinstimmt, während der O-Zustand des Bittaktes mit den nicht auswertbaren Hilfsflußwechseln zusammenfällt. Dadurch wird, je nach Maximum oder Minimum des Bitflußwechsels, zur Zeit des L-Zustandes des Bittaktes das Binärsignal L oder das Binärsignal O zurückgewonnen.the bit clock obtained, which is shifted in time so that the L state of the bit clock with the bit flow change coincides, while the O-state of the bit clock coincides with the non-evaluable auxiliary flow changes. As a result, depending on the maximum or minimum of the bit flow change, at the time of the L-state of the bit clock, the binary signal L or the binary signal O is recovered.

Andere Demodulationsverfahren arbeiten nach dem Verzögerungsverfahren· Das Wiedergabesignal wird begrenzttnd danach zweimal verzögert. Durch einfache logische Schaltungen werden aus diesen Signalen Taktimpulse gewonnen (US-Patent 3 299 414 und US-Patent 3 323 115).Other demodulation methods work according to the delay method The playback signal is limited thereafter delayed twice. Clock pulses are obtained from these signals by means of simple logic circuits (US patent 3,299,414 and U.S. Patent 3,323,115).

Diese Schaltungen haben den Nachteil, daß die Entzerrungsbzw. Verzögerungsschaltungen genau an das Band-Kopf-System und die wiederzugebende Bitrate angepaßt werden müssen und daß weiterhin bei hohen Speicherdichten starke Verschiebungen in den Maxima der Wiedergabespannung und. dementsprechend in den ITulldurchgängen der entzerrten Spannung gegenüber der Ursprungslage auftreten. Außerdem muß ein relativ großer Aufwand an linearen Filtermaßnahmen getroffen werden, der sich infolge der damit verbundenen Abgleicharbeiten nachteilig auswirkt.These circuits have the disadvantage that the Entzerrungsbzw. Delay circuits exactly to the tape head system and the bit rate to be reproduced must be adapted and that there are still strong shifts at high storage densities in the maxima of the playback voltage and. accordingly occur in the ITull crossings of the equalized voltage compared to the original position. In addition, a must A relatively large amount of effort has to be made on linear filter measures as a result of the associated adjustment work has a detrimental effect.

Zweck der Erfindung ist es, möglichst unmittelbar aus dem Wiedergabesignal den aufgezeichneten Informationsinhalt und den Bittakt zurückzugewinnen, um die in anderen Erfindungen vorhandenen schaltungstechnischen Nachteile und dieThe purpose of the invention is as directly as possible from the Playback signal the recorded information content and to regain the bit clock to avoid the circuit disadvantages and the

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Verschlechterung der Störsicherheit, wie ζ·Β· Signal-Rausch-Verhältnis, zu vermeiden und eine Anordnung zu entwickeln, die die Umschaltung auf andere Bitraten durch Änderung weniger unkritischer Bauelemente ermöglicht·Deterioration in immunity to interference, such as ζ signal-to-noise ratio, to avoid and to develop an arrangement that allows switching to other bit rates Modification of less uncritical components enables

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Demodulation von auf Magnetband aufgespeicherten Split-Phase-Signalen ohne die Notwendigkeit einer Phasenbeeinflussung des Wiedergabesignals anzugeben·The invention is based on the object of a method and a circuit arrangement for demodulating onto magnetic tape stored split-phase signals without the Necessity of influencing the phase of the playback signal to specify

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei Vorhandensein eines Bittaktes geeigneter Phasenlage das Vorzeichen der Wiedergabespannung abgefragt wird und durch logische Verknüpfung je zweier aufeinanderfolgender abgefragter Vorzeichenwerte der Informations inhalt des aufgezeichneten Binärsignals zurückgewonnen wird· Wie aus Pig· 2 ersichtlich, in der für ein aufgezeichnetes Diphase-Signal die Magnetisierungswechsel auf dem Magnetband, der Bittakt und der annähernde Verlauf des Wiedergabesignals unter der nicht erfindungsgemäß notwendigen Annahme einer symmetrischen Sprungantwort des Band-Kopf-Systems, im folgenden kurz Sigaltf unkt ion genannt, und geringer elektrischer Verzerrungen dargestellt sind, tritt für den Pail, daß die Abtastzeitpunkte des Wiedergabesignals taktrichtig zum Bittakt liegen, im Wiedergabesignal im Pail einer aufgezeichneten logischen O einPolaritätswechsel zwischen zwei aufeinanderfolgenden AbtastZeitpunkten auf und im Pail einer aufgezeichneten logischen L keinAccording to the invention this object is achieved in that at Presence of a bit clock suitable phase position the sign of the playback voltage is queried and through logical connection of two consecutive interrogated Sign values of the information content of the recorded binary signal is recovered As can be seen from Pig 2, in which the magnetization changes on the magnetic tape, the bit rate and the approximate course of the playback signal below that which is not necessary according to the invention Assumption of a symmetrical step response of the tape-head system, hereinafter referred to as signal function for short, and lower electrical distortions are shown, occurs for the Pail that the sampling times of the playback signal in the playback signal in the pail of a recorded logical O a polarity change between two consecutive sampling times on and in the pail of a recorded logical L none

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Polaritätswechsel.Polarity change.

Es genügt also, wenn es gelingt,den Bittakt zurückzugewinnen, das Wiedergabesignal einem Begrenzer zuzuführen und anschließend einen Vorzeichenvergleich dieses Signals zu je zwei aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten durchzuführen, um den Imformationsinhalt als NRZ-Signal zurückzugewinnen·So it is enough if it succeeds in regaining the bit rhythm, to feed the playback signal to a limiter and then a sign comparison of this signal at two consecutive sampling times to carry out the information content as an NRZ signal to win back

Bei Verwendung der Richtung^ taktschrift liegen die Abtastzeitpunkte des Wiedergabesignals in Bitmitte· Hierbei tritt bei Bitwechsel des aufgezeichneten Signals ein Polaritätswechsel zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten auf, während bei gleichartigen hintereinanderfolgenden Bits kein Polaritätswechsel vorhanden ist·When using the ^ clock script direction, the sampling times are located of the playback signal in the middle of the bit · When the bit changes in the recorded signal, the polarity is reversed between two consecutive sampling times, while with similar consecutive Bits there is no polarity change

Erfindungsgemäß wird der Bittakt dadurch gewonnen, daß mit Hilfe der Abtastung eines Sägezahnsignals zu den Zeitpunkten des Nulldurchgangs des Wiedergabesignals eine Steuerspannung erzeugt wird, die nach entsprechender Filterung zur Steuerung eines spannungsgesteuerten Oszillators benutzt wird und diesen veranlaßt, eine definierte Phasenlage relativ zu der aufgezeichneten Binärfolge einzunehmen·According to the invention, the bit clock is obtained in that with the help of the sampling of a sawtooth signal at the points in time of the zero crossing of the playback signal, a control voltage is generated, which after corresponding Filtering is used to control a voltage controlled oscillator and this causes a defined To adopt phase position relative to the recorded binary sequence

Zur Gewinnung des Bittaktes wird bei jedem Uulldurchgang der Wiedergabespannung des aufgezeichneten Diphase-Signals ein Impuls definierter Länge erzeugt, der im folgenden kurz Uullimpuls genannt wird, und mit Hilfe dieses Mullimpulses der Momentanwert einer Sägezahnspannung ab-To obtain the bit rate, every Uull pass of the playback voltage of the recorded Diphase signal generates a pulse of defined length, which in the following is called Uull pulse for short, and with the help of this mull pulse the instantaneous value of a sawtooth voltage is

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gefragt, die ihrerseits bei Verwendung einer analogen Ausführung von einem spannungsgesteuerten Oszillator direkt oder bei Verwendung einer digitalen Ausführung mit Hilfe von Teilerstufen und eines Digital-Analog-Wandfers erzeugt wird· Auf diese Weise entstehen kurze Spannungsimpulse, deren Amplitude von der Lage der ÜTulldurchgänge relativ zur Phase des spannungsgesteuerten Oszillators abhängt· Nach Glättung über mehrere Perioden ergibt sieht daraus eine Fehlerspannung, deren Größe proportional dem Phasenfehler zwischen dem spannungsgesteuerten Oszillator und dem Wiedergabesignal ist. Solange dieser Phasenfehler innerhalb bestimmter Grenzen, die weiter unten noch festgelegt werden, bleibt, ändert sich die Pehlerspannung mit dem Phasenfehler linear und im gleichen Sinn bei einer aufgezeichneten logischen L wie bei einer aufgezeichneten logischen O. Dies kommt daher, daß bei einer aufgezeichneten logischen L normalerweise zwei Spannungsimpulse auftreten, deren Mittelwert sich im gleichen Sinn ändert wie der Wert eines einzelnen Spannungsimpulses bei einer aufgezeichneten logischen 0·asked, in turn, when using an analog version of a voltage controlled oscillator directly or generated when using a digital version with the help of divider stages and a digital-to-analog converter will · In this way, short voltage impulses arise, whose Amplitude of the position of the ÜTull passages relative to the Phase of the voltage-controlled oscillator depends · After smoothing over several periods, this results in a Error voltage, the size of which is proportional to the phase error between the voltage-controlled oscillator and the playback signal is. As long as this phase error is within certain limits, which will be defined below, remains, the fault voltage changes with the phase error linear and in the same sense for a recorded logical L as for a recorded logical O. This comes from the fact that with a recorded logic L normally two voltage pulses occur, their mean value changes in the same sense as the value of a single voltage pulse in a recorded logic 0 ·

Pig· 3a zeigt die Sägezahnspannung mit der Lage der Abfragezeitpunkte, wenn zwischen Wiedergabesignal des aufgezeichneten Diphase-Signals und gewonnenem Bittakt keine Phasenverschiebung vorhanden ist· Bei einer aufgezeichneten logischen O ist die Amplitude des Spannungsimpulses Hull, bei einer aufgezeichneten logischen L entstehen zwei Spannungsimpulse gleicher Amplitude aber mit entgegengesetztem Vorzeichen, deren Mittelwert ebenfalls ITuIl ergibt·Pig 3a shows the sawtooth voltage with the position of the query times, if there is no phase shift between the reproduced signal of the recorded diphase signal and the bit clock obtained is present · With a recorded logic O, the amplitude of the voltage pulse is Hull, at a recorded logical L results in two voltage pulses of the same amplitude but with opposite signs, whose mean value also gives ITuIl

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Fig. 3 b zeigt die Sägezahnspannung mit der Lage der Abfragezeitpunkte, wenn zwischen Wiedergabesignal dee aufgezeichneten Diphase-Signals und gewonnenem Bittakt eine positive Phasenverschiebung vorhanden ist. Für den gezeichneten Fall ergibt sich bei einer aufgezeichneten logischen 0 ein positiver Spannungsimpuls, bei einer aufgezeichneten logischen L entstehen zwei Spannungsimpulse unterschiedlicher Amplituden und entgegengesetztem Vorzeichen, deren Mittelwert ebenfalls positiv ist. Bei einer negativen Phasenverschiebung entsteht ein negativer Spannungswert.Fig. 3 b shows the sawtooth voltage with the position of Interrogation times when the recorded diphase signal is between the playback signal and the bit clock obtained there is a positive phase shift. For the case shown, a recorded logic 0 a positive voltage pulse, with a recorded logic L arise two voltage pulses of different amplitudes and opposite sign, the mean value of which is also positive. With a negative phase shift a negative voltage value arises.

Bei hohen Speicherdichten treten sehr starke gegenseitige Beeinflussungen der durch die Magnetisierungswechsel induzierten Wiedergabeimpulse auf, so daß sich der gegenseitige Abstand der beiden Nullimpulse innerhalb eines L-Bits verringert. Selbst für den ungünstigsten Fall, daß sich ein L-Bit zwischen zwei O-Bits befindet und außerdem keine TTulldurchgänge der Wiedergabespannung innerhalb dieses L-Bits stattfinden und somit keine Nullimpulse erzeugt werden, tritt nur eine geringe betragsmäßige Verringerung der Fehlerspannung auf, die bei geeigneter Dimensionierung des Phasenregelkreises ausgeglichen werden kann.In the case of high storage densities, the playback pulses induced by the change in magnetization have very strong mutual influences, so that the mutual distance between the two zero pulses is reduced within an L bit. Even for the worst Case that there is an L-bit between two O-bits and also no Tzulls of the playback voltage take place within this L-bit and thus no zero pulses are generated, only one occurs small reduction in the amount of the error voltage, which with suitable dimensioning of the phase-locked loop can be compensated.

Die nach diesem Verfahren erzeugte Fehlerspannung wird in bekannter Weise 'nach dem Prinzip des Phasenregelkreises über einen Filter zur Steuerung eines spannungsgesteuerten Oszillators benutzt, wobei dieser Phasenregel-Kreis zweckmäßigerweise als Regelkreis 2.Ordnung gestaltet wird. 609883/0740The error voltage generated by this method is in a known manner 'according to the principle of the phase-locked loop used via a filter to control a voltage controlled oscillator, this phase locked loop is expediently designed as a 2nd order control loop. 609883/0740

Die Dimensionierung dieses Phasenregelkreises muß den Jittereigenschaften des Magnetbandgerätes angepaßt werden, sie ist aber unkritisch· Bei Vorhandensein einer O-Folge oder einer L-Folge des aufgezeichneten Diphase-Signals ergeben sich die in Fig· 4 dargestellten Steuerkennlinien des spannungsgesteuerten Oszillators· Daraus ist ersichtlich, daß die Steuerspannung eine eindeutige Funktion des Phasenfehlers ist, solange dieser innerhalb der Grenzen von + -r Bit bleibt· Bei Phasenverschiebungen, die diesen Wert überschreiten, kann, wenn die Demodulation mit einer L-Folge beginnt, der spannungsgesteuerte Oszillator in falscher Phasenlage synchronisiert werden· Es muß deshalb dafür gesorgt werden, daß zu Beginn der Demodulation der spannungsgesteuerte Oszillator mit der richtigen Phase anschwingt oder daß eine genügend lange Folge von O-Signalen zur Einsynchronisation dem Datenblock vorgeschaltet wird· Dies kann in bekannter Weise mit der sowieso notwendigen Blocksynchronisation realisiert werden, Sq ist es z.B. möglich» die Freigabe des spannungsgesteuerten Oszillators mit dem ersten Fulldurchgang definierter Richtung einzuleiten.The dimensioning of this phase-locked loop must be Jitter properties of the tape recorder can be adapted, but it is not critical In the presence of an O-sequence or an L-sequence of the recorded diphase signal, the result is Control characteristics of the voltage controlled oscillator shown in Fig. 4. From this, it can be seen that the Control voltage is a clear function of the phase error as long as it is within the limits of + -r bit remains · With phase shifts that this If the demodulation begins with an L sequence, the voltage-controlled oscillator in incorrect phase position must be synchronized · It must therefore be ensured that at the beginning of the demodulation the voltage-controlled oscillator starts to oscillate with the correct phase or that a sufficiently long sequence of 0-signals is connected upstream of the data block for synchronization · This can be done in a known manner with the anyway necessary block synchronization can be realized, Sq it is e.g. possible »the release of the voltage-controlled The oscillator is more defined with the first full pass Initiate direction.

Bei Verwendung der Richtungstaktschrift ergeben sieh ähnliche Steuerkennlinien wie bei Verwenduag des Diphase-Signals· Dabei ist die Steuerkennlinie bei vorhandener LO-Folge der Richtungstaktschrift identisch mit der Steuerkennlinie bei vorhandener O-Folge des Diphase—Signals und die Steuerkennlinie bei vorhandener 0- oder L-Folge der Richtungstaktschrift identisch mit der Steuerkennlinie bei vorhandener L-Folge des Diphase-Signals·When using the directional clock script, see Similar control characteristics as when using the Diphase signal LO sequence of the directional clock script identical to the control characteristic if the O sequence of the diphase signal is present and the control characteristic if there is a 0 or L sequence the directional clock font is identical to the control characteristic with an L sequence of the diphase signal

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Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das im Wiedergabesignal vorhandene Signal-Rausch-Verhältnis günstig ausgenutzt wird und daß Amplitudenschwankungen des Wiedergabesignals nur Über das Signal-Rausch-Verhältnis einen Einfluß auf die Fehlerrate haben, da nur die Polarität des Wiedergabesignals und nicht seine absolute Größe bei der Demodulation berücksichtigt werden muß, und daß weiterhin der Einfluß der Spaltfunktion bei hohen Speicherdichten geringer ist, daß bei diesem Verfahren nur die Unsymmetrie der Spaltfunktion Verschiebungen der Nulldurchgänge des Wiedergabesignals bewirken kann, während bei üblichen Verfahren, die mit Entzerrung oder Schnellwertdetektion arbeiten, bereits bei symmetrischer Spaltfunktion eine beträchtliche Verschiebung d.er Maxima bei hohen Speicherdichten eintritt, die sich ihrerseits negativ auf die Fehlerrate auswirkt.The particular advantage of the invention is that the signal-to-noise ratio present in the playback signal is used favorably and that amplitude fluctuations of the playback signal only through the signal-to-noise ratio have an influence on the error rate, since only the polarity of the playback signal and not its absolute Size must be taken into account in demodulation, and that the influence of the cleavage function is also less at high storage densities than with this method only the asymmetry of the gap function can cause shifts in the zero crossings of the playback signal, while with conventional methods that work with equalization or high-speed value detection, even with a symmetrical gap function a considerable shift of the maxima occurs at high storage densities, which in turn is negative affects the error rate.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden· In der dazugehörigen Zeichnung zeigen:The invention is intended below using an exemplary embodiment are explained in the accompanying drawing:

Fig. 1: NRZ-Signal, Diphase-Signal und Richtungstaktschrift Fig. 1: NRZ signal, Diphase signal and directional clock script

Fig. 2: Erläuterung der Informationsgewinnung am Beispiel eines aufgezeichneten Diphase-SignalsFig. 2: Explanation of the information acquisition using the example of a recorded diphase signal

Fig. 3a: Sägezahnspannung mit Lage der Abfragezeitpunkte, "venn zwischen Wiedergabesignal des aufgezeichneten Diphase-Signals und gewonnenem Bittakt keine Phasenverschiebung vorhanden ist.Fig. 3a: sawtooth voltage with position of the interrogation times, "if between playback signal of the recorded Diphase signal and the bit clock obtained, there is no phase shift.

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Pig. 3b: Sägezahnspannung mit Lage der Abfragezeitpunkte, wenn zwischen Wiedergabesignal eines aufgezeichneten Diphase-Signals und. gewonnenem Bittakt eine positive Phasenverschiebung vorhanden ist.Pig. 3b: sawtooth voltage with the position of the interrogation times when between the playback signal of a recorded one Diphase signal and. obtained bit clock has a positive phase shift is.

Pig. 4: Steuerkennlinie des spannungsgesteuerten Oszillators bei Vorhandensein einer O- bzw. L-PoIge eines aufgezeichneten Diphase-Signals.Pig. 4: Control characteristic of the voltage-controlled oscillator in the presence of an O or L position of a recorded diphase signal.

Pig. 5a: Anwendungsbeispiel der Schaltungsanordnung des Demodulationsverfahren in digitaler Ausführung flir ein aufgezeichnetes Diphase-Signal.Pig. 5a: Application example of the circuit arrangement of the demodulation method in digital design for a recorded diphase signal.

Pig. 5b: Impulsplan der Schaltungsanordnung nach Pig. 5aPig. 5b: Pulse diagram of the circuit arrangement according to Pig. 5a

Pig. 5c: Ausführungsbeispiel für eine digitale Abfrageschaltung Pig. 5c: exemplary embodiment for a digital interrogation circuit

Pig. 6: Blockschaltbild der Schaltungsanordnung zur Durchführung des VerfahrensPig. 6: Block diagram of the circuit arrangement for carrying out the method

In Pig. 5a ist ein Anwendungsbeispiel der Schaltungsanordnung des Demodulationsverfahrens für ein aufgezeichnetes Diphase-Signal gezeigt,bei der die Erzeugung der Sägezahnspannung und die Abfrage digital erfolgt. Das Wiedergabesignal f wird dem Eingang eines Begrenzers 1 zugeführt, dessen Ausgang das Signal h liefert, aus dem mit Hilfe eines nachgeschalteten Uulldurchgangsdetektors 2, der durch eine logische Schaltung realisiert wird, die Uulldurchgangsimpulse i erzeugt werden. In einem nachfolgenden Impulsverlängerungsglied, das durch einen monostabilen Multivibrator 9 realisiert wird, werden Nullimpulse definierter Impuls-In Pig. 5a is an application example of the circuit arrangement of the demodulation method for a recorded one Diphase signal shown, in which the generation of the sawtooth voltage and the query takes place digitally. The playback signal f is fed to the input of a limiter 1, the output of which supplies the signal h, from which with the aid of a downstream Uull passage detector 2, which is implemented by a logic circuit, the Uull passage pulses i can be generated. In a subsequent pulse lengthening element that is generated by a monostable multivibrator 9 is realized, zero pulses of defined pulse

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länge k gewonnen. Diese Impulse werden einer digitalen Abfrageschaltung TO zugeführt·length k gained. These impulses become digital Interrogation circuit TO supplied

Pig, 5c zeigt eine Realisierungsvariante für eine digitale Abfrageschaltung. Der Zählerstand eines η-stufigen Dualzählers wird während der Zeitdauer der Nullimpulse, die im Allgemeinen den 2n-ten Teil einer Bitlänge beträgt, abgefragt und digital-analog gewandelt. Der Dual- · zähler wird mit der 2a-fachen Frequenz des Bittaktes, die der spannungsgesteuerte Oszillator 5 liefert, angesteuert. Jeder Zählerstand entspricht einem bestimmten Momentanwert der Sägezahnspannung. Wenn keine Nullimpulse in die digitale Abfrageschaltung 10 gelangen, wird einPig, 5c shows an implementation variant for a digital interrogation circuit. The counter reading of an η-stage dual counter is queried and converted from digital to analog during the duration of the zero pulses, which is generally the 2 n -th part of a bit length. The dual counter is driven with the 2 a times the frequency of the bit clock which the voltage-controlled oscillator 5 supplies. Each count corresponds to a certain instantaneous value of the sawtooth voltage. If no zero pulses get into the digital interrogation circuit 10, a

dem Zählerstand 2 - entsprechender Binärcode digitalanalog gewandelt. the counter reading 2 - corresponding binary code converted to digital analogue.

Die Ausgangsspannung der Abfrageschaltung ist unmittelbar ein Maß für die Phasenabweichung zwischen regeneriertem Bittakt und Wiedergabesignal und wird nach entsprechender Glättung durch ein Filter 6 dem spannungsgesteuerten Oszillator 5 als Steuerspannung zugeführt.The output voltage of the interrogation circuit is a direct measure of the phase deviation between regenerated Bit clock and playback signal and, after appropriate smoothing by a filter 6, becomes the voltage-controlled Oscillator 5 is supplied as a control voltage.

Der Bittakt e wird aus der η-ten Stufe des Dualzählers gewonnen und der Anordnung zum Vorzeichenvergleich zugeführt, die aus einem 2-Bit-Schieberregister 11 mit nachgeschalteter Ä'quivalenzstufe 12 besteht. Am Informationseingang des 2-Bitschieberregisters liegt das Signal h an. Durch Äquivalenzbi,ldung der Ausgangszustände der Schieberregisterstufen wird das URZ-Signal a zurückgewonnen.The bit clock e is derived from the η-th stage of the dual counter obtained and fed to the arrangement for sign comparison, which consists of a 2-bit shift register 11 with a downstream Equivalence level 12 exists. The signal h is present at the information input of the 2-bit shift register. By equivalence mapping of the output states of the slide register stages the URZ signal a is recovered.

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Bei Verwendung der Richtungstaktschrift besteht die Anordnung zum Vorzeichenvergleich aus einem 1-Bit-Schieberegister mit nachgeschaltetem Negator, wobei die Abtast Zeitpunkte des Wiederga'besignals in Bitmitte liegen.When using the directional clock script, the Arrangement for comparing signs from a 1-bit shift register with a downstream inverter, the sampling times of the playback signal in the middle of the bit lie.

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Claims (2)

_13. 2510687 Patentansprüche_13. 2510687 claims 1. Verfahren zur Demodulation von auf Magnetband, seriell aufgezeichneten Split-Phase-Signalen ohne die Notwendigkeit einer Phasenbeeinflussung des Wiedergabesignals zur Gewinnung des Informationsinhaltes und des Bittaktes, vorzugsweise zur Auswertung von gespeicherten Meßwerten bzw. zur Ermittlung einer digitalen Information bei der elektrischen Datenverarbeitung, dadurch gekennzeichnet, daß zur Demodulation des Wiedergabesignals bei Vorhandensein eines Bittaktes geeigneter Phasenlage das Vorzeichen der Wiedergabespannung angefragt wird und durch logische Verknüpfung je zweier aufeinanderfolgender angefragter Vorzeichenwerte der Informationsinhalt des aufgezeichneten Binärsignals zurückgewonnen wird., wobei der Bifcfcakt dadurch gewonnen wird., daß mit Hilfe der Abtastung eines Sägezahnsignals zu den Zeitpunkten des Nulldurchgangs des Wiedergabesignals eine Steuerspannung erzeugt wird, die nach entsprechender Filterung zur Steuerung eines spannungsgesteuerten Oszillators benutzt wird und diesen veranlaßt, eine definierte Phasenlage relativ zu der aufgezeichneten Binärfolge einzunehmen·1. Method for demodulating from on magnetic tape, serial recorded split-phase signals without the need a phase influencing of the playback signal to obtain the information content and the Bit clock, preferably for evaluating stored measured values or for determining digital information in electrical data processing, characterized in that for demodulating the playback signal if a bit clock with a suitable phase position is available, the sign of the playback voltage is requested is and by logical combination of two consecutive requested sign values of the Information content of the recorded binary signal is recovered., The Bifcfcakt thereby obtained that with the help of the sampling of a sawtooth signal at the times of the zero crossing of the playback signal, a control voltage is generated which is used after appropriate filtering to control a voltage controlled oscillator and causes this to adopt a defined phase position relative to the recorded binary sequence 2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Demodulation einiss am Eingang eines Begrenzers (1) anliegenden Eingangssignals der Ausgang des Begrenzers2. Circuit arrangement for carrying out the method according to claim 1, characterized in that, for demodulation, one is present at the input of a limiter (1) Input signal the output of the limiter 609883/0740 " U "609883/0740 " U " -U- 261068?-U- 261068? (1) mit einem Nulldurchgangsdetektor (2) verbunden ist, der bei jedem Uulldurchgang des Eingangesignals einen kurzen Impuls liefert, dem ein Impulsverlängerungsglied (3) nachgeschaltet ist, dessen Ausgang mit einer analogen oder digitalen Abfrageschaltung (4) zur Abtastung einer Sägezahnspannung verbunden ist, welche für die Dauer des in (3) erzeugten Impulses eine Spannung liefert, die proportional der momentanen Phasenlage eines mit der analogen oder digitalen Abfrageschaltung (4) verbundenen spannungsgesteuerten Oszillators (5) ist, aus dem der Bittakt gewonnen wird, wobei die so erhaltene Steuerspannung nach Glättung und Siebung über einen Filter (6) die Frequenz des spannungs-· gesteuerten Oszillators (5) steuert, und. eine Anordnung zur Durchführung des Vorzeichenvergleiches (8) vorhanden ist, an deren Ausgang der Informationsinhalt des aufgezeichneten Binärsignals zur Verfügung steht, wobei der Informationseingang von (8) mit dem Ausgang des Begrenzers (1) und der Takteingang von (8) über ein analoges oder digitales Phasenverzögerungsglied (7) mit dem Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators (5) verbunden ist·(1) is connected to a zero crossing detector (2), which one with each Uull passage of the input signal provides a short pulse, which is followed by a pulse lengthening element (3), the output of which is connected to a analog or digital interrogation circuit (4) for scanning a sawtooth voltage is connected, which for the duration of the pulse generated in (3) a Provides voltage that is proportional to the instantaneous phase position of one with the analog or digital interrogation circuit (4) connected voltage-controlled oscillator (5), from which the bit clock is obtained, the control voltage obtained in this way, after smoothing and sieving via a filter (6), the frequency of the voltage controlled oscillator (5) controls, and. an arrangement for carrying out the sign comparison (8) is available at the output of which the information content of the recorded binary signal is available, whereby the information input of (8) with the output of the limiter (1) and the clock input of (8) via an analog or digital phase delay element (7) with the Output of the voltage controlled oscillator (5) is connected - 15 -- 15 - 609883/0740609883/0740
DE19762610687 1975-04-09 1976-03-13 METHOD FOR DEMODULATING SPLIT PHASE SIGNALS RECORDED SERIAL ON MAGNETIC TAPE AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR PERFORMING THE METHOD Withdrawn DE2610687A1 (en)

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