DE2910033A1 - Digitale magnetische aufnahme- und wiedergabevorrichtung - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . DIFL.-I NG. W.EITLE · D R. RER. NAT. K. HOFFMAN N · D I PL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) · D-8000 MONCH EN 81 . TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29il9 (PATH E)

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• Digitale magnetische' Aufnahme-' und Wiedergabe-' vorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine digitale magnetische Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung, welche ein digitales Codesignal aufnimmt und wiedergibt, und insbesondere eine digitale magnetische Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung zur Aufnahme eines Digitalcodesignals, welches zunächst eine beliebige Codeumsetzung erfährt und zur Wiedergewinnung des ursprünglichen Digitalcodesignals mittels einer weiteren Codeumsetzung, die konträr zur zunächst erfolgten Codeumsetzung ist.

In jüngster Zeit wurden bereits entsprechend dem schnellen Fortschritt der Digitaltechnik verschiedenen Arten von digitalen magnetischen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtungen untersucht, die zur Speicherung verschiedener Arten codierter Datensignale vorgeschlagenen worden sind, einschließlich codierter Bildsignale als typisches Beispiel. Insbesondere wurden verschiedene verbesserte Verfahren untersucht, um das Auftreten fehlerhafter Codes zu verhindern, die durch die unvermeidliche Verschlechterung des Frequenzgangs und des Rauschabstandes der in den bekannten Vorrichtungen wiedergegebenen Signale verursacht wurden.

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Im Zuge dieser verbesserten Verfahren wurden bekannte Methoden bei üblichen digitalen übertragungssystemen mit offensichtlicher Wirkung bei einer magnetischen Aufzeichnung- und Wiedergabe digitaler Signale versucht, beipielsweise das sogenannte Umkehrsystem ohne Rückkehr auf null, bei welchem eine Pseudozufalls-Impulsfolge mittels einer Modulo-2-Stufe zu den zu übertragenden digitalen Signalen hinzugegeben wird, ferner das sogenannte "Teilansprechsystem", bei welchem der zu übertragende Code digitaler Signale teilweise umgesetzt wird, indem die Verformung einer Wellenform ausgenützt wird, die durch das Verhalten des Übertragungssystems verursacht wird, und schließlich die Gleichstrompegel-Wiederherstellung, die durch einen Pegelvergleich zwischen den erhaltenen digitalen Signalen und dem Schwellenwertpegel durchgeführt wird, der durch Ermittlung der Scheitelwerte derselben erzeugt wird.

Diese üblichen Verbesserungsverfahren, die beträchtliche Wirkungen bei gewöhnlichen Übertragungssystemen aufweisen, sind jedoch nicht ausreichend für die magnetische Aufnahme- und Wiedergabe digitaler Signale, was durch die besonderen Schwierigkeiten bei einer magnetischen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung bedingt ist.

Diese Schwierigkeiten werden anschließend erläutert.

(1) Bei der magnetischen Aufnahme- und Wiedergabe digitaler Codesignale ist es unmöglich, wenn die aufzunehmenden und wiederzugebenden digitalen Codesignale verhältnismäßig lange Abschnitte aufweisen, in denen nahezu der gleiche. Signalpegel .aufrecherhalten wird, die Taktimpulsfolge kontinuierlich wiederzugeben, was zur Korrektur der Signalpegel und zum Dekodieren der wiedergegebenen digitalen Codesignale erforderlich ist, wobei die Taktimpulsfolge aus dem wiedergegebenen digitalen Signalen entnommen wird, indem::, eine .Polaritätsumkehr derselben ermittelt wird, so daß es unmöglich ist, das wiedergegebene digitale Codesignal

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wiederherzustellen. Es ist daher bei der Codeumsetzung erwünscht, die Fortführung des gleichen Signalpegels in dem aufzuzeichnenden digitalen Codesignal zu verhindern.

Jedoch ist die Verzerrung des wiedergegebenen digitalen Codesignals in Folge der Einwirkung der Magnetköpfe so extrem, daß mit den vorausgehend genannten Verbesserungsverfahren keine ausreichende Verhinderung erziehlt werden kann.

(2) Je größerdie Dichte der magnetischen Aufzeichnung,ist, um

so stärker wird die Pegelschwankung des wiedergegebenen Signals. Infolgedessen wird, selbst wenn das vorausgehend aufgeführte "Teilansprechsystem" zur magnetischen Aufnahme- und Wiedergabe digitaler Codesignale verwendet wird, die richtige Unterscheidung der Pegel des wiedergegebenen digitalen Signals durch extreme Schwankungen derselben gestört.

(3) Bei den meisten magnetischen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtungen kann die schnelle Änderung der wiedergegebenen Signale, die durch die partielle Änderung des Ansprechens des magnetischen Trägers,beispielsweise eines magnetischen Bandes, verursacht wird, nicht vermieden werden. Es ist daher beim durchgeführten Pegelvergleich zur Korrektur des wiedergegebenen Signalpegels notwendig, daß der für den Pegelvergleich verwendete Schwellenwertpegel der vorausgehend erwähnten schnellen Änderung des Ansprechens genau folgt. Jedoch kann eine ausreichende Übereinstimmung mittels der vorausgehend erwähnten Gleichstrompegel-Wiederherstellung, die durch eine einfache Scheitel-wert-.Gleichrichtung erfolgt,' nicht ,erziehlt werden.

(4) Die Verschlechterung des Verhaltens im unteren Frequenzbereich, die durch rotierende Wandler und Magnetköpfe erzeugt wird, ist in einer magnetischen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung unvermeidlich. Enthalten daher die aufzunehmenden und

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wiederzugebenden Digitalcodesignale Abschnitte, in welchen nahezu der gleiche Signalpegel verhältnismäßig lange beibehalten wird, so treten,wie vorausgehend aufgeführt wurde, extreme Pegelschwankungen des wiedergegebenen Signals als Folge der Verschlechterung des Ansprechens im untersten Frequenzbereich auf, so daß infolgedessen fehlerhafte Codes leicht häufig auftreten.

Wie aus der obigen Erläuterung hervorgeht, sind bei einer magnetischen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung viele schwierige Probleme zu lösen, die dieser Vorrichtung eigen sind, und bei einem üblichen digitalen Übertragungssystem nicht auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte magnetische Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung zum Aufnehen und Wiedergeben codierter Datensignale zu schaffen, wobei das Auftreten fehlerhafter Codes ausreichend verhindert werden kann, indem . verschiedene bekannte Verfahren zum Verhindern des Auftretens fehlerhafter Codes bei üblichen digitalen Übertragungssystemen verbessert werden, damit diese Verfahren zur Lösung der Probleme geeignet sind, die eine Besonderheit einer magnetischer Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung darstellen.

Ferner ziehlt die Erfindung darauf ab, eine digitale magnetische Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung zu schaffen, bei welcher das Auftreten fehlerhafter Codes verhindert wird, indem die Wahrscheinlichkeit der Fortführung des gleichen Signalpegels während einer verhältnismäßig langen Zeitspanne des aufzunehmenden digitaler Codesignals verringert wird, und zwar ohne Verringerung des Übertragungswirkungsgrades, was durch die verbesserte Codeumsetzung erreicht wird.

Schließlich ist die Erfindung darauf abgestellt, eine digitale magnetische Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung zur Verfügung

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zu stellen, bei welcher das "Teilansprechsystem" verbessert ist, damit es sich für die magnetische Aufnahme- und Wiedergabe des digitalen Codesignals eignet.

Ferner soll durch die Erfindung eine digitale magnetische Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung geschaffen werden, mit welcher es möglich ist, digitale Codesignale getreu aufzunehmen und wiederzugeben und zwar mittels eines korrekten Pegelvergleichs, der durch Zuführung geeigneter Schwellenwertpegel durchgeführt wird, die in verbesserter Weise erfolgt, damit sie bei der schnellen Pegeländerung des wiedergegebenen Signals geeignet sind.

Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe ist erfindungsgemäß eine erste Signalerzeugervorrichtung vorgesehen, um ein weiteres digitales Signal zu erzeugen, um die Fortführung gleicher Signalpegel beim wieäergegebenen digitalen Codesignal zu verhindern, deren nachteilige Wirkgung durch das Differenzieren der Signalwellenform und der Änderung des Signalpegels und Frequenzgangs erhöht wird, -. .' ein erster Addierer zur Durchführung einer Codeumsetzung durch Addieren des digitanlen Codesignals und des weiteren digitalen Signals in einer Modulo-2-Stufe,

eine Aufnahmevorrichtung zum Aufnehmen eines zugegebenen Ausgangssignals, das vom ersten Addierer auf einem magnetischen Träger abgenommen wird,

eine Wiedergabevorrichtung-zur Wiedergabe des zugegebenen Ausgangssignals des magnetischen Trägers,

eine Schwellenwertpegel-Generatoranordnung zur Erzeugung eines Schwellenwertpegels, durch Kombination eines !Compensators und mindestens zweier Scheitelwertgleichrichter, die ein wiedergegebenes Ausgangssignal verarbeiten, daß jeweils von der Wiedergabevorrichtung mit der gleichen Zeitkonstante abgeleitet wird,

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einaiPegel-Komparator zur Korrektur der Wellenform des wiedergegebenen Ausgangssignals durch Vergleich des wdedergegebenen Ausgangssignals- mit dem von der Schwellenwertpegel-Generatoranordnung erhaltenen Schwellenwertpegel,

eine zweite Signälgeneratoranordnung zur Erzeugung eines weiteren digitalen Signals, zur Wiederherstellung der Codeumsetzung, und

einen zweiten Addierer für die Zugabe eines korrigierten Ausgangssignals in einer Modulo-2-Stufe, das vom Pegel-Komparator erhalten wurde, zu dem letztgenannten weiteren digitalen Signal, um dabei das digitale Codesignal wiederherzustellen.

Gemäß einem Aspekt, der Erfindung wird eine digitale magnetische Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung geschaffen, bei welcher das digitale Codesignal eine verbesserte Codeumsetzung mittels der Zugabe eines weiteren digitalen Signals in einer Modulo-2-Stufe erfährt, um die Fortführung dengle!chen Signalpegel zu verhindern, deren nachteiliger Einfluß durch das Differenzieren der Signal-, wellen sowie . die Änderung des Signalpegels und Frequenzgangs des wiedergegebenen digitalen Codesignals erhöht wird, wobei die Pegel des wiedergegebenen Signals durch den Pegelvergleich mit den verbesserten Schwellenwertpegeln korrigiert werden, die durch Zuführung des wiedergegebenen Signals zu einem Kompensator und zum Scheitelwert-Gleichrichtemerhalten werden, die das wiedergegebene Signal jeweils mit der gleichen Zeitkonstante verarbeiten, wobei ferner das wiedergegebene und korrigierte Signal eine weitere verbesserte Codeumsetzung mittels einer Modulo-2-Stufe erfährt, durch die ein weiteres digitales Signal zwecks Widerherstellung der vorausgehend erfolgten Codeumsetzung hinzugefügt wird.

Die Erfindung wird anschließend anhand bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 eine Darstellung eines Beipiels der Zusammensetzung eines erfindungsgemäß umgesetzten ausgangsseitigen digitalen Codesignals,

Fig. 2a und 2b Blockschaltbilder, die jeweils einen aufnehmenden und wiedergebenden Endabschnitt einer bevorzugten Ausführungsform des sogenannten Umkehrsystems ohne Rückkehr auf null darstellen, das* erfindungsgemäß verbessert ist,

Fig. 3 eine Kurve, die ein Beipiels eines verbesserten Betriebsverhaltens der Ausführungsform gemäß Fig. 2 angibt,

Fig. 4a , 4b und 4c Blockschaltbilder, die jeweils einen aufnehmenden Endabschnitt, einen wiedergebenden Endabschnitt, und einen Einzelbereich hieraus bei einer bevorzugten Ausführungsform des sogenannten "Teilansprechsystems" darstellen, daö erfindungsgemäß verbessert ist,

Fig. 5 eine Darstellung der Signalwellenformen, die in verschiedenen Abschnitten der Ausführungsform gemäß Fig. 4 erhalten werden,

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines wiedergebenden Endabschnitts einer üblichen Vorrichtung, in welcher die übliche Gleichstrompegel-Wiederherstellung vorgenommen wird,

Fig. 7 ein Blockschaltbild eines wiedergebenden Endabschnitts einer bevorzugten Ausführungsform, welcher eine erfindungsgemäß verbesserte Gleichstrompegel - Wiederherstellung durchführt,

Fig. 8 eine Darstellung der Signalwellenformen, die in den verschiedenen Abschnitten der Ausführung gemäß Fig. 7 erhalten werden,

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Fig. 9 eine Kennlinie, die beispielsweise das verbesserte Betriebsverhalten der Ausführung gemäß Fig. 7 wiedergibt.

Fig, 10 eine Kennlinie, die als weiteres Beispiel das verbesserte Betriebsverhalten der Ausführung nach Fig. 7 angibt,

Fig. 11a und 11b Blockschaltbilder, jeweils eines aufnehmenden und wiedergebenden Endabschnitts einer grundsätzlichen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. -12a und 12b Blockschaltbilder eines aufnehmenden und eines wiedergebenden Endabschnitts einer weiteren grundsätzlichen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 13a und 13b Blockschaltbilder, die jeweils einen aufnehmenden Endabschnitt und einen wiedergebenden Endabschnitt einer Kombinationsausführung der Erfindung darstellen und

Fig. 14a und 14b Blockschaltbilder, die jeweils einen aufnehmenden Endabschnitt und einen wiedergebenden Endabschnitt einer weiteren Kombinationsausführung der Erfindung darstellen.

Es wird zunächst auf eine Anordnung Bezug genommen, bei welcher die Erfindung auf die Verbesserung einer digitalen magnetischen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung gemäß dem sogenannten NRZI System abgestellt ist, wobei ein leingangsseitiges codiertes Signal magnetisch aufgezeichnet wird, nachdem." die Codeumsetzung durch Hinzugeben eines entsprechend einer Pseudozufallsverteilung codierten Signals erfolgte, um damit die Fortführung des gleichen Pegels in einem aufgenommenen Signal zu verringern, wobei das hinzugefügte,entsprechend einer Pseudozufallsverteilung codierte Signal von dem wiedergegebenen Signal entfernt wird, um das ursprüngliche eingangsseitige,codierte Signal wiederherzustellen.

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Es ist bekannt, daß die digitale magnetische Aufnahme des ümkehrsystems ohne Rückkehr auf null, d.h. des sogenannten NRZI-Systems eines der am meisten bevorzugten Verfahren zum Aufnehmen verschiedener codierter Datensignale darstellt, beispielsweise des digitalen Bildsignals und insbesondere zur Aufnahme mit hoher Dichte.

Bei der magnetischen Aufnahme gemäß dem NRZI-System wird der Aufnahmestrom nicht bezüglich "O" des aufzunehmenden Binärcodes negiert, sondern bezüglich "1" des Binärcodes:":, so daß bezüglich "0" der Aufnahmestrom in dem gerade vorhandenen Zustand bleibt. Entsprechend wird entweder "1" oder "0", wobei das letztere tunlich ist, über eine verhältnismäßig lange Zeitspanne des aufzuzeichnenden Binärcodes aufrechterhalten, wobei gemäß einem typischen Beispiel bei einem in digitaler Form übertragenen Bildsignal, das ein Bild mit verhältnismäßig großen Bereichen mit gleicher Bildinformation darstellt, der Wiedergabestrom unverändert bleibt, ohne daß in dem erwähnten Zeitabschnitt eine Negation auftritt.

Andererseits ist es üblich, daß ein ... .:_„ bit-Synchronisiersignal, daß für die Decodierung des codierten Datensignals erforderlich ist, nicht zusammen mit diesem übertragen oder aufgezeichnet wird, sondern mit Hilfe von Zeitgabedaten regeneriert wird, die aus dem aufgenommenen oder wiedergegebenen codierten Datensignal entnommen werden. Daher kann das bit-Sychronisiersignal im obige» Falle nicht regeneriert werden, bei welchem die gleiche Ziffer im Binärcod forgeführt wird.

Darüberhinaus hat ein zu übertragendes binäres Codesignal oder eine Wellenform eines digitalen Aufnahmestroms, der mehrere Abschnitte aufweist, in welchen entweder "O" oder "1" über einen verhältnismäßig langen Abschnitt beibehalten wird, eine extrem niedrige Frequenzkomponente. Hat ein übertragungssystem zur

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Übertragung des erwähnten binären Codesignals oder das Aufnahmegerät zur Aufnahme des erwähnten Aufnahmestroms einen Frequenzgang mit Sperrung im unteren Frequenzbereich, so wird die erwähnte,extrem niedrige Frequenzkomponente im empfangenen oder wiedergegebenen Signal verloren. Selbst wenn das übertragungssystem oder das Aufzeichnungsgerät auf sehr niedrige Frequenzen anspricht, kann ein Zustand, bei dem "O" oder "1" während einer langen Zeitspanne bestehen bleibt, nicht im empfangenen oder wiedergegebenen Signal aufrechterhalten werden, bedingt durch einen verringerten Rauschabstand, oder eine verzerrte Wellenform, so daß fehlerhafte Codes erhalten werden.

Um das Auftreten derartiger fehlerhafter Codes bei der digitalen Aufnahme gemäß dem NRZI-System als Folge der Fortführung des gleichen Pegels des auf zuzeichnenden digitalen Signal zu verhindern, sind bisher mehrere Verbesserungsvorschläge gemacht worden. Einmal wurde das sogenannte Vier:fünf - bit - Umsetzsystem vorgeschlagen, bei welchem jede Teilung von vier bits, die im binären Codesignal vorliegt, jeweils mit einem bit addiert wird, um das erwähnte binäre Codesignal in ein anderes binäres Codesignal umzusetzen, das aus einer Folge von solchen Teilungen besteht, die einzeln fünf bits aufweisen, wobei bei den Teilungen die Fortführung des gleichen Pegels eine Länge von zwei bits nicht überschreitet.

Ein weiterer Verbesserungsvorschlag betrifft das sogenannte verwürfelte NRZI-System, bei welchem das zu übertragende oder aufzuzeichnende binäre Codesignal willkürlich verteilt wird, in dem mittels einer Modulo-2-Stufe eine Impulsfolge mit einem bekannten Pseudozufallsmuster hinzugefügt wird, die von einem Maximum - Schieberegister - Impulsfolgegenerator erhalten wird, wobei anschließend die Pseudozufalls- Impulsfolge von dem empfangenen oder wiedergegebenen binären Codesignal, das in der vorausgehend beschriebenen Weise willkürlich verteilt wurde,

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entfernt wird, um das ursprüngliche binäre Codesignal wiederherzustellen.

Die vorausgehend erwähnten verbesserten Verfahren, die zur Verringerung der Wahrscheinlichkeit einer Fortführung des gleichen Pegels über einen verhältnismäßig langen Abschnitt verwendet werden, haben jedoch jeweils andere Mangel. Beispielsweise hat das vorausgehend genannte Vier:fünf-bit-Umsetζsystem den Nachteil eines verringerten Übertragungswirkungsgrades, der auf 4/5 !infolge der Hinzugabe eines bits zu einer Gruppe von vier bits verringert ist, während das genannte verwürfelte NRZI System den Nachteil aufweist, die erwähnte Wahrscheinlichkeit nicht ausreichend zu verringern, wobei die Verringerung auf einfache Weise durch Hinzufügen der Pseudozufallsmuster- Cmpulsfolge durch eine Modulo-2-Stufe erfolgen kann.

Im Gegensatz hierzu können die letztgenannten Nachteile erfindungsgemäß in der nachfolgend beschriebenen Weise vermieden werden.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel für den Aufbau eines verbesserten/ aufzunehmenden digitalen Codesignals, welches erfindungsgemäß umgesetzt wird. In Fig. 1 gibt ein Szgnalblock einen Abschnitt eines Blocks des umgesetzten ausgangsseitigen digitalen Codesiganls an, beispielsweise einen horizontalen Abtastabschnitt eines digitalen Bildsignals. Der Signalblock besteht aus einem Synchronisiersignal, welches ein vorgegebenes Muster aufweist, um die Zeitsteuerung des Signaiblocks anzugeben, ein Anzeigesignal, welches die Art des Musters des entsprechend einer Pseudozufallsverteilung codierten Signals angibt, das zum eingangsseitigen digitalen Codesignal hinzugefügt werden soll, und ein Datensignal, dafe durch die im eingangseitigen digitalen Codesignal enthaltenen Daten gebiltet wird, und das durch die

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Zugabe des gemäß einer Pseudozufallsverteilung codierten Signals in einer Modulo-2-Stufe willkürlich verteilt wird, wobei dieses codierte Signal nach Entnahme aus dem Maximum-Schieberegister- Impulsfolgegenerator umgesetzt wird. Das vorausgehend aufgeführte Muster des Synchronisiersignals ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß das erste oder letzte bit durch eine "1" gebildet wird.

Die Fig. 2a und 2b zeigen jeweils einen aufnehmenden und einen wiedergebenden Endabschnitt einer Ausführungsform der digitalen magnetischen Aufnahme-und Wiedergabevorrichtung gemäß der Erfindung. Im aufnehmenden Endabschnitt gemäß Fig. 2a sind das Datensignal und das Synchronisiersignal mit Ausnahme des Anzeigesignals vorzugsweise durch eine Folge von "O" dargestellt, wobei diese in Fig. 1 gezeigten Signale über eine Eingangsklemme 1 einer :1α-Block-Verzögerungsanordnung lind vier exclusiv addierenden Logik-Schaltungen, nämlich den pararell liegenden Modulo-2-Stufen 8,9,10 und 11, zugeführt werden. Andererseits erzeugt ein (Maximum-Schieberegister-) Impulsfolgegenerator 3 eine Impulsfolge mit einem vorgegebenen Pseudozufallsmuster, welches unveränderlich ist,, nachdem es einmal festgelegt wurde. Die Pseudozufallsmuster - Impulsfolge wird durch ein η - bit - Schieberegister 4 und Negatoren 6 und 7 jeweils verzögert und/oder negiert, damit die ursprüngliche Pseudozufallsmuster - Impulsfolge in andere Impulsfolgen umgewandelt wird, die jeweilige Pseudozufallsmuster auf-, weisen, die sich jeweils von dem ursprünglichen Zufallsmuster unterscheiden. Das Schieberegister 4 und die Negatoren 6 und werden jedesmal durch den Anfang eines jeden Blocks_des eingangsseitigen digitalen Codesignals zurückgesetzt, das: gemäß Fig. 1 unterteilt ist und anschließend jene Impulsfolgen bildet, die relativ zueinander wiederholt sychron zum Synchronisiersignal des eingangsseitigen digitalen Codesignals die gleichen Impulsmuster aufweisen. .

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Das vorausgehend erwähnte Pseudozufallsmuster, das durch die vom Impulsfolgegenerator 3 erhaltene Impulsfolge _r dargestellt wird, wird derart erhalten, daß das Muster wiederholt in einer Schleife bei jeden einzelnen Block des Eingangsseitigen digitalen Codesignals gebildet -wird,indemder Impulsfolgegenerator 3 im gleichen Zeitabschnitt zurückgesetzt wird. In dem in Fig. 2a dargestellten, aufnehmenden Endabschnitt wird eine Gruppe von vier Arten von entsprechend einem Pseudozufallsmuster codierten Impulsfolgen aus der vorausgehend erwähnten Pseudozufallsmuster-Impulsfolge in der anschließend beschriebenen Weise gebildet.

Die Pseudozufallsmuster - Impulsfolge, die vom Impulsfolgegenerator 3 erhalten wird, gelangt unmittelbar über einen Schalter SW₁ an eine exclusiv addierende Logik-Schaltung 8, und wird ferner über einen weiteren Schalter SW₂ einer weiteren exclusiv addierenden Logik-Schaltung 9 zugeführt, nachdem sie durch einen Negator 6 negiert wurde, worauf die Impulsfolge über einen Schalter SW₃ einer weiteren exclusiv addierenden Logik-Schaltung 10 zugeführt wird, nachdem sie um . . η bits, beispielsweise 10 bits,in einem η - bit - Schieberegister 4 verschoben wurde; die Impulsfolge gelangt schließlich über einen Schalter SW₄ an eine weitere exclusiv addierende Logik-Schaltung 11, nachdem sie durch das :n-bit-Schieberegister 4 verschoben und durch einen weiteren Negator 7 negiert worden ist. In diesen vier exclusiv addierenden Logik-Schaltungen, nämlich den Module—2-Stufen 8,9,10 und λ\ werden eine Gruppe von vier Arten von Pseudozufallsmuster-Impulsfrequenzen, die vier Arten von bezüglich einander unterschiedlicher Impulsmuster aufweisen, mittels der Modulo-2-Stufe jeweils zu dem eingangsseitigen, digital codierten Signal hinzugefügt, womit eine Gruppe von vier Arten von entsprechend einer Pseudozufallsverteilung codierten Impulsfolgen entsteht. Diese vier Arten von entsprechend einem Pseudozufallsmuster codierte Impulsfrequenzen haben einzeln vier Arten von Zufallsmustern, die ganz unterschiedlich ausgebildet sind, und keine Korrelation zwischen sich aufweisen, so daß es möglich ist, mittels des vorausgehendend aufgeführten einfachen Verfahrens einer Muster-

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umsetzung vier Arten von entsprechend einemPseudozufallsmuster codierten Impulsfolgen zu erhalten.

In einem "O" - Fortführung — Diskriminatorkreis, dem die
vorausgehend erwähnten vier Arten von entsprechend einer
Pseudozufallsverteilung codierten Impulsfolgen zugeführt
werden, wird die größte Anzahl der "O" festgestellt, die
in jedem einzelnen Block des Eingangsseitigen digitalen
Codesignals gemäß Fig. 1 fortgeführt wird, und zwar bei
jeder der vier Arten von entsprechend einem Pseudozufallsmuster codierten Impulsfolgen, worauf anschließend die
geringste Anzahl der erwähnten größten Anzahlen von fortgeführten "O" ermittelt wird. Ein Wählerschalter SW₅ wählt
eine solche der erwähnten vier Arten von Pseudozufallsmuster - Impulsfolgen aus, bei welcher die vorausgehend erwähnte
kleinste Anzahl ühter Steuerung des "0" - Fortführung Diskriminatorkreises 5 ermittelt wurde. Die auf diese Weise ausgewählte Impulsfolge der vier Arten von Pseudozufallsmustern wird in einer Modulo-2-Stufe zum Singangsseitigen digitalen Codesignal hinzugegeben, das in einer ."!!-Block- Verzögerungsanordnung 2 um einen Block verzögert wird, um eine Koinzidenz der Zeitsteuerung zwischen zwei hinzuzufügenden Signalen zu erhalten, d.h. zwischen dem eingangsseitigen digitalen Codesignal und der vorausgehend erwähnten Pseudozufallsmuster Impulsfolge, welche vorausgehend einen Block vorher als geeignet ermittelt wurde, ein gewünschtes, entsprechend einer Zufallsverteilung codiertes Signal mit der kleinsten Anzahl fortgesetzter "0" in jedem einzelnen Block in der beschriebenen Weise zu bilden.

Ein zugegebenes Ausgangssignal von einer Modulo-2-Stufe 12, die zur Vornahme der vorausgehend erwähnten Modulo-2-Addition vorgesehen ist, wird in alle Teilabschnitte eingefügt, in welche das erwähnte Anzeigesignal zur Anzeige der Art des

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Musters des hinzugegebenen entsprechend einer Pseudozufallsverteilung codierten Signals eingesetzt werden sollte, wobei das jeweilige Anzeigesignal der vorausgehend erwähnten ausgewählten Art der entsprechend einem Pseudozufallsmuster codierten Impulsfolge entspricht, uftd; das Anzeigesignal gleichzeitig mit dem Ergebnis der vorausgehend aufgeführten Ermittlung der kleinsten maximalen Anzahl aus dem "O" - Fortführung Dikriminatorkreis über einen Umschalter SW, erhalten wird, wobei mittels dieses Schalters die vorausgehend erwähnte ausgewählte Art der entsprechend einem Pseudozufallsmuster codierten Impulsfolge nicht zu den Teilschritten, des eingangsseitigen digitalen ■Codesignals hinzugefügt wird, bei denen das Synchronisiersignal und das erwähnte Anzeigesignal eingesetzt werden sollen...

Es sei darauf hingewiesen, daß das erwähnte Muster des Synchronisiersignales, dessen letztes bit durch .eine "1" gebildet wird, worauf bereits hingewiesen wurde, die Wirkung hat, die Fortführung des "0" in seiner Nachbarschaft zu stören.

Andererseits wird im Wiedergabe- Endabschnitt gemäß Fig. 2b gerade die gleiche Gruppe der vier Arten von entsprechend einem Pseudozufallsmuster codierten Impulsfolgen, die wie im Aufnahme-Endabschnitt nach Fig. 2a ganz unterschiedlich in Bezug aufeinander sind, unabhängig davon.erzeugt, und zwar durch die Kombination eines (Maximum-Schieberegister-) Impulsfolgegenerators 15, eines n-bit-Schieberegisters 16, zweier Negatoren 17, 18 und vier Schalter SW ', SW₂', SW₃ ¹, SW₄ ¹, in gleicher Weise wie im Aufnahme-Endabschnitt, worauf anschließend ein Wählerschalter SW₅ ¹ gerade die gleiche Art der erwähnten vier Arten von Pseudozufallsmuster-Impulsfolgen entsprechendderjmAufnahme-Endabschnitt ausgewählten auswählt, abhängig von dem erwähnten Anzeigesignal, welches dem fiingangsseitigen Datensignal entnommen wird, d.h. dem wiedergegebenen Ausgangssignal, welches über eine Eingangsklemme 14 einem Detektor - Wähler für das Eingangssignal zuge-

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führt wlrd_r... der zur Ermittlung und Auswahl des erwähnten Anzeigesignals aus dem wiedergegebenen, entsprechend einer Zufallsverteilung codierten Signal vorgesehen ist, das nahezu den gleichen Aufbau wie in Fig. 1 dargestellt aufweist, sowie zur Steuerung des Wählerschalters SW₅'.

Die in der vorausgehend beschriebenen Weise gewählte Pseudozufallsmuster- Impulsfolge wird in einer Modulo-2-Stufe mit umgekehrten Vorzeichen addiert, bezogen auf das vorausgehend genannte,wiedergegebene,entsprechend einem Zufallsmuster codierte Signal, und zwar in einer Modulo-2-Stufe 20, womit das Ursprung-.liehe digitale Codesignal getreu wiederhergestellt und an einer Ausgangsklemme 21 entnommen wird.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel für die Wirkung der Minimierung der Fortführung von "O" bits in einem entsprechend einer Zufallsverteilung codierten, aufzuzeichnenden Signal, welches ausgehend vom digital codierten Signal umgesetzt wird, wobei die erwähnte eine Teilung eine Länge von 1,024 bits aufweist. In den Kurven gemäß Fig. 3 ist die Beziehung zwischen der Anzahl der fortgeführten "0" bits und der Wahrscheinlichkeit des Auftretens, der Fortführung von "0" bits in den beiden Fällen dargestellt, bei welchem ein feingangsseitiges, entsprechend einer Zufallsverteilung codiertes Signal überhaupt nicht umgesetzt oder aber entsprechend der vorliegenden Erfindung in der erläuterten Weise umgesetzt wird.

Wie sich aus diesen Kurven ergibt, beträgt die Anzahl fortgeführter "0" bits entsprechend einer Wahrscheinlichkeit von 10 für das Auftreten einer Fortführung von "0" bits 22,3 bits im früheren Falle, während im Gegensatz hierzu diese Anzahl im letztgenannten Falle auf 12,2 bits erheblich verringert wurde. Darüberhinaus ist in jenen Fall, bei dem das codierte aufzuzeichnende Signal kein Zufallsmuster aufweist, sondern ein systematisches

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Muster, wie das digitale Bildsignal, d.h. in einem Fall, wo die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten einer Fortführung von "O" bits im Eingangsseitigen digital codierten Signal ursprünglich sehr groß ist, der vorausgehend beschriebene/ erfindungsgemäß erhaltene Effekt noch deutlicher.

Das vorausgehend erwähnte, aufzuzeichnende, entsprechend einer Zufallsverteilung codierte Signal, das durch eine Codeumsetzung mittels Hinzugabe einer beschriebenen Pseudozufallsmuster - Impulsfolge erhalten wird, ist in einem extremen Umfang willkürlich verteilt. Entsprechend wird, selbst wenn das eingangsseitige digitale Codesignal eine äußerst niedrige Frequenzkomponente enthält, was durch die extrem lange Fortführung von "O" bits verursacht wird, eine derartige, extrem niedrige Frequenzkomponente aus dem erwähnten, aufzuzeichnenden, entsprechend einer Zufallsverteilung codierten Signal entfernt. Infolgedessen macht sich, selbst wenn die Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung einen Frequenzgang mit Sperrung des niedrigen Frequenzbereichs aufweist, die nachteilige Wirkung eines solchen Frequenzgangs nicht im wiedergegebenen entsprechend einer Zufallsverteilung codierten Signal bemerkbar und eine getreue Wiedergabe des ursprünglichen digitalen Codesignals kann in ähnlicher Weise erhalten werden, wie bei der am· meisten zu bevorzugenden Codeumsetzung, die durch das übliche Verwürfelte NRZI System durchgeführt wird.

Jedoch wird, wenn ein Block des eingangsseitigen digitalen Codesignal zu kurz ist, der vorausgehende, erfindungsgemäß erhaltene Effekt verringert, während im Gegensatz hierzu, falls ein Block zu lange ist, der durch die Codeumsetzung selbst erhaltene Effekt ebenfalls verringert wird. Infolgedessen wird es in der Praxis bevorzugt, die Länge des vorausgehend erwähnten einen Blocks in einen Bereich von 100 bits bis 10 000 bits festzulegen. Ferner ist die Art der Pseudozufallsmuster-Impulsfolge, die dem Eingangsseitigen, digital codierten Signal hinzugefügt wird., nicht auf die vorausgehend erwähnte Maximum - Schieberegister- Impulsfolge

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beschränkt, sondern es kann jede andere Art einer Pseudozufallsmuster - Impulsfolge für mehr als die erwähnten vier Arten der Codeumsetzung gemäß der Erfindung verwendet werden.

Wie aus obiger Erläuterung ersichtlich ist, kann bei einer digitalen magnetischen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung gemäß den Fig. 2a und 2b, bei welcher das NRZI System erfindungsgemäß verbessert wird, das Auftreten fehlerhafter Codes, das durch den Frequenzgang des wiedergebenden Endabschnitts mit Sperrung des niedrigen Frequenzbereichs bedingt ist, erheblich .verbessert werden, und die Regenerierung der Taktimpulsfolge im wiedergebenden Endabschnitt kann extrem stabil durchgeführt werden, wobei das Ansprechen der automatischen Verstärkungsregelung und der automatischen Schwellenwertpegel-Steuerung, die zur Unterdrückung von Pegelschwankungen des wiedergegebenen Signals durchgeführt werden, schneller er.folg.t, so daß eine rasche Unterscheidung von schnellen Änderungen des wiedergegebenen Signalpegels ermöglicht wird.

Die vorausgehend erwähnten, bemerkenswerten,durch die Erfindung erziehlbaren Ergebnisse können auch bei einem NRZI System erhalten werden, das in Verbindung mit beliebigen anderen digitalen Ubertragungssysteinen verwendet wird.

Insbesondere werden, falls das vorausgehend erwähnte NRZI System und das sogenannte "Teilansprechsystem", welches anschließend näher erläutert wird, in Kombination miteinander bei einer digitalen magnetischen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung eingesetzt werden, die genannten, erfindungsgemäß erhaltenen Wirkungen bezüglich des wiedergegebenen, binären Code-_ _..._ signals verstärkt, welches aus dem tertiären Codesignal umgesetzt wird, das unmittelbar vom magnetischen Träger wiedergegeben wird.

Schließlich wird ein Fall erörtert, gemäß welchem die vorliegen-

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de Erfindung für die Verbesserung einer digitalen magnetischen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung, entsprechend dem sogenannten "Teilansprechsystem" eingesetzt wird, wobei unter Berücksichtigung des Übertragungsverhaltens der Vorrichtung das wiedergegebene Signal, welches eine andere Wellenform aufweist, die sich von jener des aufgenommenen ursprünglichen Signals unterscheidet,: sowie einen günstigen RauschabstaTl, einem Pegelvergleich unterzogen wird, der zur Wiederherstellung der ordnungsgemäßen Wellenform des codierten Signals vorgenommen wird, wobei anschließend das vorausgehend erwähnte,wiederhergestellte codierte Signal in das andere wiederhergestellte,codierte Signal umge-.setzt wird, das die gleiche Wellenform wie ~ "-::.:-. das Singangsseitige:. binär codierte:;. Signals aufweist, welches vorausgehend die Rückumsetzung der Wellenform entweder im aufnehmenden oder im wiedergebenden Endabschnitt erfahren hat, und zwar vorzugsweise im aufnehmenden Endabschnitt, da das codierte einer Rück-, umsetzung unterzogene Signal keine anderen Mängel·"^" aufweist.

Beim üblichen "Teilansprechsystem", wie es vorausgehend erwähnt wurde, wird zur Berücksichtigung ■■„ der Verzerrung der Wellenform und der teilweisen Verkleinerung des Frequenzgangs des Rauschabstandes,■die durch häufig im empfangenen Signal auftretende Verzerrungen bedingt sind, -etwa. ■--. der differenzierten Wellenform als Folge eines verringerten Ansprechens im unteren Frequenzbereich im Vergleich zu jenen in mittleren Frequenzbereich und eines erheblich verringerten Ansprechens im höheren Frequenzbereich-, der erwähnte Pegelvergleich zur Wiederherstellung der ordnungemäßen Wellenform am wiedergegebenen Signal durchgeführt, das eine Wellenform entsprechend der verzerrten Ansprechcharakteristig aufweist. Somit kann der Pegelvergleich unter den gleichen günstigen Bedingungen durchgeführt werden, wie wenn das andere ursprüngliche Signal mit der erwähnten differenzierten Wellenform von Anfang an über ein ideales übertragungssystem mit ausgezeichneten Rauschabstand getreu erhalten würde.

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Andererseits treten bei einer digitalen magnetischen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung gerade die gleich Verzerrung der Wellenform und die gleiche teilweise Verringerung des Frequenzgangs des Rauschabstand in der beschriebenen Weise auf, die durch das gleiche verzerrte Betriebsverhalten der Vorrichtung in der erwähnten Weise verursacht werden, häufig im wiedergegebenen Signal auf. Es wurde entsprechend in jüngster Zeit versucht, das erwähnte "Teilansprechsystem" mit einem erhofften bemerkenswerten Ergebnis bei einer digitalen magnetischen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung zu verwenden.

'Jedoch kann die einfache Anwendung des bekannten gewöhnlichen "Teilansprechsystems" bei einer digitalen magnetischen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung nicht das erwartete gewünschte Ergebnis bringen, bedingt durch die Schwierigkeiten, die eine Besonderheit einer digitalen magnetischen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung sind, wie einleutend festgestellt worden ist.

Darüberhinaus wird bei dem erwähnten Pegelverglexch der für die Korrektur der beim "Teilansprechsystem" erzeugten Wellenform ist, die Erzeugung der für den Pegelvergleich erforderlichen Schwellenwertpegel durch die erwähnten besonderen Schwierigkeiten gestört, so daß eine ordnungsgemäße und rasche Korrektur der Wellenform des wiedergegebenen Signals nicht lediglich durch Anwendung der iiblichen Scheitelwert-Cleichriehtuna bei der Erzeuouncr der Schwellenwertpegel erreicht werden kann, obgleich die Scheitelwertermittlung bemerkenswerte Ergebnisse bei einem gewöhnlichen digitalen übertragungssystem bringt.

Anders ausgedrückt, es ist schwierig, die nachteilige Wirkung auf die erzeugten Schwellenwertpegel nur mittels Anwendung einer üblichen einfachen Seheitelwert-Glexchriihting des wiedergegebenen Signals zu beseitigen.

Beispielsweise erscheint bei dem entsprechend dem "Teilansprech-

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system" wiedergegebenen tertiären Codesignal, in Verbindung mit der magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe des binären Codesignals, wenn der gleiche Signalpegel, d.h. "+ 1" oder "- 1" während der Dauer von mindestens zwei bits andauert, ein Pseudo-Scheitelwert, der den erwähnten gleichen Pegel überschreitet, d.h. "+ 1" oder "- 1" erscheint in der Mitte der erwähnten Zeitdauer für eine Zeitspanne, die weit größer ist, als das Auftreten des erwähnten gleichen Pegels, d.h. "+1" oder "- 1", und weit weniger häufig als der erwähnte gleiche Pegel, d.h. "+1" oder "- 1" auftritt, so daß die Entladungszeitkonstante der Scheitelermittlung einen weit größeren Wert als üblich aufweisen muß. Erhält jedoch die genamte Zeitkonstante den erwähnten, weit größeren Wert, so können die Schwellenwertpegel nicht getreu auf eine schnelle Änderung des Durchschnittspegel des wiedergegebenen Signals ansprechen. Erhält im Gegensatz hierzu die erwähnte Zeitkonstante einen äußerst kleinen Wert, so wird der durch Scheitel- ; wert-gleichrichtung erhaltene Pe'gel abhängig vom Muster des Wiedergegebenen Signals geändert, so daß, wenn "+ 1" oder "- 1" nicht so häufig und so kontinuierlich erscheint, der durch Scheitelwert gleichrichtung ermittelte Pegel verringert wird, während wenn "+ 1" oder "- 1" häufig kontinuierlich verläuft, der durch &h3te3wertgleichrichtung ermittelte Pegel angehoben wird. Es ist daher schwierig, die richtigen Schwellenwertpegel in stabiler Weise . zu erhalten, so daß es unmöglich ist, mittles einer üblichen Scheitelwert gleichrichtung einen ordnungsgemäßen Pegelvergleich durchzuführen.

Ein ähnlicher Pegelvergleich, der beim genannten NRZI-System unentbehrlich ist und der erfindungsgemäß verbessert wurde, beseitigt die vorausgehend erläuterte Schwierigkeit bezüglich der ordnungsgemäßen Schwellenwertpegel, die mittels einer üblichen Scheitelwertgleichrichtung erhalten werden.

Das vorausgehend erläuterte unbefriedigende Ergebnis des "Teilansprechsystems" , bei Verwendung in Verbindung mit einer digitalen

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magnetischen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung kann erfindungsgemäß in folgender Weise verbessert werden.

Fgi. 4a und 4b zeigen den aufnehmenden und wiedergebenden Endabschnitt des "Teilansprechsystems", welcher jeweils in Verbindung mit der digitalen magnetischen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung verwendet wird, und Fig. 5 zeigt die Wellenformen verschiedener Signale, die an einzelnen Bereichen dieser Endabschnitte auftreten.

Zur Erläuterung des grundsätzlichen Verhaltens der erwähnten Vorrichtung sei angenommen, daß das vom magnetischen Träger wiedergegebene Signal, eine Wellenform gemäß C nach Fig. 5 aufweist, während am magnetnischen Träger ein binäres Codesignal mit einer Wellenform B nach Fig. 5 vorausgehend aufgenommen wurde, wobei die Wellenform C einer Wellenform entspricht, die durch Qifferenzieren der Wellenform B erhalten wurde, und wobei ferner das wiedergegebene Signal mit der Wellenform C in ein tertiäres Codesignal mit einer Wellenform D nach Fig. umgesetzt wird, iindem das eingentliche wiedergegebene Signal in anaoger Weise hinzugefügt,und anschließend durch Verzögerung des wiedergegebenen Signals um ein bit erhalten wird, worauf das umgesetzte tertiäre Codesignal erneut in ein binäres Codesignal umgesetzt wird, das die gewünschte,wiederherzustellende Wellenform aufweist, und zwar durch Umwandlung des "O" des tertiären Codesignals in ein "O" des erneut umgesetzten . binären Codesignals und ferner durch Umwandlung von "+ 1" und "- 1" des tertären Codesignals in ein gemeinsames "1" des erneut umgesetzten binären Codesignals.

Am aufnehmenden Endabschnitt wird, damit das erforderliche ursprüngliche binäre Codesignal durch die vorausgehend erwähnten _f am wiedergebenden Endabschnitt durchgeführten Codeumwandlungen unter den erwähnten Umständen wiederhergestellt werden kann,

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das erforderliche eingangsseitige binäre Codesignal mit einer Wellenform A nach Fig. 5 vorausgehend in ein anderes binäres Codesignal umgesetzt, das die gleiche Wellenform B wie das erwähnte aufgenommene binäre Codesignal aufweist, und zwar in dem mittels einer Modulo-2-Stufe_; das Singangsseitige binäre Codesignal und das durch die Modulo-2-Addition erhaltene resultierende Signal addiert und anschließend um 2 bits verzögert werden. Wenn bei der erwähnten Modulo-2-Addition "O" und "1" gleichzeitig in dem jeweiligen der beiden zu addierenden Signale erscheinen, so wird der Signalpegel des resultierenden Signals,der auf dem magnetischen Träger aufgezeichnet werden soll, mit einem "1" - Wert festgelegt, während, wenn gleichzeitig "0" oder "1" in beiden zu addierenden Signale erscheint, der Signalpegel des resultierenden Signals mit "0" festgelegt wird.

Infolgedessen kann durch die erwähnte Vor-Umsetzung im aufnehmenden Endabschnitt und die erwähnte Doppel-Codeumsetzung im wiedergebenden Endabschnitt der Pegelvergleich für die Wiederherstellung der ursprünglichen Wellenform des eingangsseitigen codierten Signals ordnungsgemäß in einem bevorzugten Betriebszustand vorgenommen werden, d.h. mit einem bevorzugten Rauschabstand und ohne das Auftreten fehlerhafter Codes.

Konkret gesprochen wird, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, im aufnehmenden Endabschnitt gemäß Fig. 4a der digitalen magnetischen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung gemäß der Erfindung das erforderliche Singangsseitige binäre Codesignal A über eine Eingangsklemme 30 einem. Modulo-2-Addierer 31 zugeführt und ein von diesem abgegebenes, umgesetztes, ausgangsseitiges binäres Codesingal wird an zwei Verzögerungsanordnungen 35 und 36 geführt, welche die jeweilige Verzögerungszeit von einem bit aufweisen und in Reihe geschaltet sind, wobei ferner das um zwei bit verzögerte, umgesetzte, ausgangs sei tige binäre Codesignal von den Verzögerungsanordnungen 35 und 36 dem erwähnten Modulo-2-Addierer

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31 erneut zugeführt wird, damit es mittels einer Modulo-2-Addition mit dem eingangsseitigen binären Codesignal in der vorausgehend erläuterten Weise addiert wird. Das umgesetzte ausgangseitige/ binäre Codesignal B, das durch die erwähnte Modulo-2-Addition erhalten wird, wird über einen Aufnahmeverstärker 32 einem aufnehmenden Magnetkopf 33 zugeführt und damit auf dem Magnetband 34 aufgezeichnet.

Bei der erwähnten Signalverarbeitung am wiedergebenden Endabschnitt, der die Codeumsetzung in das tertiäre Codesignal und die erneute Codeumsetzung aus dem tertiären Codesignal in das binäre Codesignal umfasst, - kann diese Signalverarbeitung als reguläre Codeumsetzung im sogenannten "Teilansprechsystem¹¹ bezeichnet werden, während die erwähnte VorUmsetzung, die aus der Modulo-2-Addition besteht als Gegen-Umsetzung hierzu bezeichnet werden kann.

Andererseits hat im wiedergebenden Endabschnitt gemäß Fig. 4b der digitalen magnetischen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung gemäß der Erfindung das wiedergegebene Signal, das vom Magnetband 4 erhalten wird, auf dem das vorausgehend erwähnte Umgesetzte ausgangsseitige binäre Codesignal B aufgenommen worden ist, eine differenzierte Wellenform infolge des Differenzierens durch die ■-" Wicklung am wiedergebenden Magnetkopf 7, _Uiid ist ferne] im höheren Frequenzbereich gedämpft. . ·. Somit Hat das wiedergegebene Signal C eine Wellenform, bei der ein positiver Impuls in jenem,Abschnitt gebildet wird, in dem der Aufnahmestrom sich -von einem negativen in einen positiven Wert geändert hat, während im Gegensatz hierzu ein negativer Impuls in jenem Abschnitt gebildet wird, in dem sich der Aufnahmestrom von einem positiven Wert in einen negativen Wert verändert hat, abhängig von dem aufzunehmenden binären Codesignal B.

Das wiedergegebene Signal C mit der vorausgehend aufgeführten

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Wellenform wird einem Entzerrer 9 zugeführt, nachddm^ es durch einen Wiedergabeverstärker 8 entsprechend verstärkt wurde. Im Entzerrer 9, der beispielsweise gemäß Fig. 4c aufgebaut ist, wird der Frequenzgang im höheren Frequenzbereich des erwähnten wiedergegebenen Signals C durch einen Kompensator 50 für den höheren Frequenzbereich kompensiert, damit der Pegelvergleich der zur Korrektur der Wellenform des wiedergegebenen Signals C erfolgt, das infolge: der erwähnten Differenzierung einem tertiären Codesignal angenähert'·, wird, glatt und ordnungsgemäß entsprechend dem "Teilansprechsystem" erfolgen kann, bei welchem die erwähnte differenzierte Wellenform, die jener des tertären Codesignals angenähert ist, ziemlich günstig verarbeitet und zwingend in die ursprüngliche Wellenform des wiedergegebenen binären Codesignals korregiert wird, wobei das kompensierte, wiedergegebene Signal C, das von dem Kompensator 9 für den höheren Frequenzbereich erhalten wird und das andere Signal C , das von der 1i -* bit-Verzögerungsanordnung 51 erhalten wird, die in Reihe mit dem Kompensator 50 liegt, um das kompensierte wiedergegebene Signal C um ein bit zu verzögern, analog miteinander durch einen Addierer 52 addiert werden, so daß das tertiäre Codesignal mit der Wellenform D an einer Ausgangsklemine 52 abgenommen werden kann. Das vorausgehend erwähnte tertiäre Codesignal weist Signalpegel auf, die nahezu "+1", "O" oder "- 1" in jeder Bitposition entsprechen, so daß die gewünschte ursprüngliche Wellenform des eingangseitigen binären Codesignals A, welches noch nicht der erwähnten Vor-Umsetzung im aufnehmenden Endabschnitt unterzogen wurde, mittels Umsetzung des erwähnten tertären Codesignals in ein anderes binäres Codesignal mit ¹¹O"-Pegel wiederhergestellt werden kann, welches von dem genannten nahezu "0" entsprechenden Signalpegel umgesetzt wird^undreinen "1" - Wert erhält, der üblicherweise ausgehend von den erwähnten Signalpegeln entsprechend nahezu.; "+ 1" und "- 1" erhalten wird. Die vorausgehend erwähnte Codeumsetzung wird durch die Kombination eines Differentialverstärkers 40, Pegelkomparatoren 42 und 43 und

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einer ODER-Schaltung 45 gemäß Fig. 4b vorgenommen.

Das Bezugssignal mit den Schwellenwertpegeln, die jeweils für den Pegelvergleich in den Komparatoren 42 und 43 benötigt werden, wird einem automatischen Schwellenwertsteuerung-Spannungsgenerator 44 zugeführt, der durch den Differentialverstärker 40 gespeist wird.

Im einzelnen wird das tertiäre Codesignal D vom Entzerrer 39 Ö3n Differentialverstärker 40 zugeführt und anschließend werden'.". im Differentialverstärker positive und negative Ausgangssignale erhalten, die jeweils dem "+ 1" - Wert- und dem "- 1" - Wert;. des tertiären Codesignals D entsprechen, und zwar durch Bildung der Differenz zwischen dem "O" Pegel und den anderen Pegeln, die bei jeder richtigen bit-Position des tertären Codesignals D auftreten. Das vorausgehend erwähnte negative Ausgangssignal wird vom Differentialverstärker 40 als ein Signal mit positiven Spannungspegeln durch Änderung der Polarität derselben erhalten.

Zur Codierung dieser positiven und negativen Ausgangssignale durch den Pegelvergleich, werden die positiven und negativen Ausgangssignale jeweils den Komparatoren 42 und 43 zugeführt, in denen die Signalpegel jener Ausgangssignale mit den entsprechenden Schwellenwertpegeln verglichen werden, die den jeweiligen, in diesen Ausgangssignalen jeweils zu lieferenden Signalpegeln nahezu gleich sind, und beispielsweise die Hälfe derselben betragen.

Als Ergebnis des erwähnten Pegelvergleichs wird ein Vergleichs-Ausgangssignal mit dem Wert "1" erhalten, wenn immer klar ermittelt wird,· daß jene positiven und negativen Ausgangssignale jeweils einen "+ 1" - Wert und "- 1" - Wert aufweisen. Das Vergleich-Ausgangssignal von den Komparatoren 42 und 43 wird der ODER-Schaltung 45 zugeführt, in welcher, wenn das tertiäre Codesignal D jene Signalpegel mit "+ 1" oder "- 1" an den jeweiligen

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Bitpositionen aufweist, das Ausgangssignal "1", welches genau die gleiche Wellenform wie : das ursprüngliche binäre Codesignals A aufweist, erhalten werden kann. Dieses Ausgangssignal wird von der Ausgangsklemme 47 als wiederhergestelltes binäres Codesignal L abgenommen, nachdemm seine Wellenform durch das D - flip-Flop 46 korrigiert wurde.

Die vorausgehend erwähnten, verschiedenen Verarbeitungen des wiedergegebenen Signals werden unter der Steuerung der regenerierten Taktimpulsfolge vorgenommen, die durch den Taktgenerator 41 regeniert wird, dem Zeitsteuerungsdaten zugeführt werden, die von dem im Entzerrer 39 wiedergegebenen Signal entnommen sind und die ferner von der anderen Ausgangsklemme zum Decodieren des erwähnten,wiederhergestellten binären Codesignals abgeleitet werden.

Die erwähnten Schwellenwertpegel zur Verwendung für den Pegelvergleich in den Komperatoren 42 und 43 werden durch den Spannungsgenerator 44 für die automatische Schwellenwertsteuerung gebildet, der in Fig. 4b gestrichelt angegeben ist. Im Spannungsgenerator 44 für die automatische Schwellenwertsteuerung werden die positiven und negativen Ausgangssignale, die gemeinsam dem Differenzialverstärker 40 als positive Spannungssignale entnommen werden, gemeinsam jeweils dem Kondensator C und den Dioden D₁ , D_ über Schalter S₁ , S~ zugeführt, so daß diese Ausgangssignale den Kondensator C nur während jener Zeitspanne aufladen, in welcher die Schalter S , S₂ bei den richtigen Bit- ,, Positionen geschlossen, und zwar abhängig allein von der regnerierten Taktimpulsfolge, d.h. bei jeder Zeitspanne, die genau den Impulsbreiten der Taktimpulsfolge entspricht. Falls die vorausgehend erwähnte Zeitspanne für das Aufladen des Kondensators C so kurz eingestellt wird, daß sie der Impulsbreite der regenerierten Taktimpulsfolge entspricht, die auf die Bitpositionen abgestellt ist, ist es möglich, die jeweiligen Scheitelwerte der Signalpegel des umgesetzten ausgangsseitigen tertiären Codesignals D

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gleichzurichten·, ■ welches als positives Spannungssignal entnommen wird. Die Schalter S₁, S- können beispielsweise aus üblichen Dioden - Brückenkreisen bestehen.

Infolge.' des vorausgehend erwähnten Schaltvorgangs der Schalter S₁ und S₂, der nur in den richtigen Bitpositionen erfolgt, kann der richtige Signalpegel des wiedergegebenen Signals ermittelt und zur Erzeugung der richtigen Schwellenwertpegel verwendet werden, die den Pegelkomparatoren 42 und 43 zugeführt werden.

Die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von "+ 1" oder "- 1" im tertiären Codesignal ist nährungsweise 0,5, und somit beträchtlicht größer als jene für den Scheitelpegel, der höher als der "+ 1" - Pegel ist, beispielsweise der Pegel am Punkt a des umgesetzten ausgangseitigen tertiären Codesignals D. Somit ist es möglich, selbst wenn die erwähnte Änderung der Amplitude des wiedergegebenen Signals auftritt, einen stabilen Spännungspegel zu erhalten, der schnell und getreu der Änderung des gewünschten Pegels von "+ 1" oder "- 1" folgt, und es ist ferner möglich, die Entladungszeitkonstande CR, die durch den Ladekondensator C und das mit ihm in Parallelschaltung verbundene.Potentiometer bestinrct ist, auf einen kleinen Wert einzustellen, der dem Intervall der regenerierten Taktimpulsfolge entspricht. Somit können die genannten Schwellenwertpegel, die günstige Werte für den Pegelvergleich infolge eines richtig eingestellten Potentiometers R ausweisen, rasch und stabil auf die erwähnte Änderung der Amplitude¹. des wiedergegebenen Signals eingestellt werden. Dabei ist es vorteilhaft, die erwähnte Entladezeitkonstande CR derart zu wählen, daß sie nahezu das sehn bis hundertfache des Intervalls der Taktimpulsfolge beträgt, d.h. des bit- Intervalls, und ferner kleiner ist als die Zeitdauer, für welche die Schalter S₁, S_ geschlossen sind, damit der Scheitelwert der jeweiligen Impulse jeweils sicher ermittelt wird. Darüberhinaus wird es bevorzugt, jegliche Codeumsetzung, die zur Verringerung der Wahrscheinlichkeit einer Fortführung des "0" - oder "1" - Pegels vorgesehen ist, am wiederge-

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gebenen Signal zu verwenden, dessen Scheitelwert ermittelt wird, um eine ausreichend kleinere Entladezeitkonstande CR zu erhalten, die zur Änderung der Schwellenwertpegel abhängig von der Pegeländerung des wiedergegebenen Signals dient. Die vorausgehend beschriebene Bildung des zum Pegelvergleich dienenden Schwellenwertpegels, der dem Teilansprechsystem bei einer digitalen magnetischen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung zugeführt wird, kann für den Pegelvergleich verwendet werden, der zur Korrektur des wiedergegebenen oder empfangenen mehrfach- Pegel - codierten Signals dient, das, durch ein beliebiges übertragungssystem mit ähnlich bemerkenswerter Wirkung übertragen wird.

Wie aus obigen Erläuterungen hervorgeht, ist es in der digitalen magnetischen Aufnahme- Wiedergabevorrichtung gemäß Fig. 4, die mit dem erfindungsgemäß verbesserten TellanSprechsystem ausgestattet ist, um die nachteiligen Wirkungen durch ein verringertes Ansprechen im höheren Frequenzbereich und den verringerten Rauschabstand im unteren Frequenzbereich infolge des unterschiedlichen Verhaltens der Wicklung des wiedergebenden Magnetkopfs zu 'vermeiden, möglich das codierte Signal mit einem vorzugsweise grossen Rauschabstand wiederherzustellen und entsprechend ohne fehlerhafte Codierung, die'durch die nachteilige Wirkung einer Pegeländerung des wiedergegebenen Signals verursacht wird, selbst wenn die Aufzeichnung des codierten Signals mit äußerst hoher Dichte erfolgt.

Darüberhinaus kann das erwähnte NRZI System, welches, wie vorausgehend in Verbindung mit Fig. 2 erläutert wurde, erfindungsge- ^N maß verbessert worden ist, zusätzlich zur Vorrichtung nach Fig. 4 hinzugefügt werden, um die Wahrscheinlichkeit des Auftretens des gleichen Pegels im wiedergegeben Signal zu verringern und damit den Schwellenwertpegel für den Pegelvergleich an eine rasche Änderung des wiedergegebenen Signalpegels anzupassen.

Schließlich wird eine Ausführungsform beschrieben, gemäß welcher die Erfindung auf die Verbesserung der digitalen magnetischen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung abgestellt ist, bei welcher

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eine Spitzengleichrichtung zur Erzielung- der Schwellenwertpegel verwendet wird, die zur Korrektur des wiedergegebenen codierten Signals durch den Pegelvergleich benötigt werden, damit das ursprüngliche aufzuzeichnende codierte Signal wiederhergestellt wird, insbesondere bei dem sogenannten NRCI System.

Bei einer digitalen magnetischen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung, die besonders zur Aufnahme und Wiedergabe des NRZI Signals vorgesehen ist, wird die Wellenform des wiedergegebenen Signals, die durch einen Differenziervorgang am wiedergebenden Magnetkopf differenziert'; wird, durch die Integration kompensiert und anschließend wird der in der kompensierten Wellenform vorhandene "1" - Wert und "O" - Wert durch den Pegelvergleich ermittelt, um das ursprüngliche NRZI Signal wiederherzustellen.

Der für den Pegelvergleich erforderliche Schwellenwertpegel wird durch Ableitung des Durchschnittspegels des wiedergegebenen NRZI Signals aus dem Gleichstrompegel- Wiederherstellungskreis erhalten, der zur Verringerung der nachteiligen Wirkungen der Rauschkomponenten im niedrigen Frequenzbereich vorgesehen ist, wobei die Rauschkomponenten durch den Wiedergabe- Magnetkopf und durch den Wiedergabeverstärker erzeugt und durch den erwähnten Integrator verstärkt werden.

Die Betriebsweise der erwähnten bekannten Vorrichtung wird nunmehr unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben.

Im wiedergebenden Endabschnitt der bekannten Vorrichtung, der in Fig. 6 dargestellt ist, wird das vom Wiedergabe- Magnetkopf 60 wiedergegebene Signal durch den Wiedergabe- Verstärker 61 verstärkt, worauf der Verzerrte Frequenzgang desselben im höheren Frequenzbereich/ der durch das Wiedergabesystem verursacht wird, durch den Entzerrer 62 kompensiert wird, während die durch den

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Betrieb des Wiedergabemagnetkopfes 60 hervorgerufene differenzierte Wellenform durch den Integrator 63 kompensiert wird, so daß das NRZI-Signal mit nahezu der gleichen Wellenform entsprechend dem ursprünglichen aufgenommenen Signal erhalten werden kann.

Bei der obigen Verarbeitung des wiedergegebenen Signals werden das thermische Rauschen, das durch die Widerstandskomponente der !..Impedanz des Wiedergabemagnetkopfs 60 erzeugt wird, und die niedrige Frequenzkomponente des vom Wiedergabeverstärkers er.zeugten Rauschens durch den Integrator 63 hervorgehoben, so daß diese Rauschkomponenten äußerst schädlich für das wiedergegebene Signal sind. Daher wird die niedrige Frequenzkomponente unterhalb der Frequenz f (= l/3p CL₁R,-) des wiedergegebenen Signals, vorher durch ein Sperrfilter für niedrige Frequenz enfernt das aus dem Kondensator CO und dem Widerstand RO besteht, die in Fig. 6 angegeben sind, wobei anschließend das an Sperrfilter erhaltene wiedergegebene Signal über den Trennverstärker 64 dem Komparator 65 zugeführt wird. Die mit dem Pegel des wiedergegebenen Signals im Pegelkomparator zu vergleichende Bezugsspannung wird als jene Spannung gebildet, die unverändert nahezu in der Mitte des Pegelbereichs des vom Trennverstärker 64 abgenommenen Ausgangssignals eingestellt wird. Im Pegelkomparator 65, dem der Bezugspegel zugeführt wird, werden die "1" und "0" - Werte des wiedergegebenen Signals unterschieden und anschließend, wird das vom Pegelkomparator 65 erhaltene Ausgangssignal durch aas ü- Flip-Flop 66 erneut geformt, das durch die regnerierte Taktimpulsfolge betrieben wird, welche über die Eingangsklemme 6 zugeführt wird, während das Signal an der Ausgangsklemme 67 als wiederhergestelltes ursprüngliches NRZI - Signal abgenommen wird.

Jedoch entfernt das vorausgehend erwähnte Sperrfilter für niedrige Frequenz, welches aus dem Kondensator C_Q und dem Widerstand R_Q

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besteht,die niedrige Frequenzkomponente des gewünschten, wiederherzustellenden Signals zwangsläufig, so daß eine gegenseitige Beeinflussung zwischen den bits des benötigten codierten Signals verursacht wird, wobei eine nachteilige Wirkung auf den erwähnten Pegelvergleich eintritt. Es ist daher notwendig, die Grenzfrequenz f_T unterhalb 1/2000 stel Bitfrequenz des codierten Signals festzusetzen, um diese nachteilige Wirkung verhindern, so daß es infolgedessen möglich wird, daS Rauschen im höheren Frequenzbereich, jenseits des genannten 1/2000 stel der Bitfrequenz zu entfernen.

Aus obiger Erörterung ist ersichtlich, daß die übliche digitale magnetische Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung des NRZI Systems den Nachteil aufweist, daß das erwähnte verbleibende Rauschen den nachteiligen Einfluß auf den Pegelvergleich ausübt.

Dieser nachteilige, auf den Pegelvergleich ausgeübte Einfluß kann erfindungsgemäß in der nachfolgend erläuterten Weise vermieden werden. Ist es nämlich möglich, den für den Pegelvergleich verwendeten Schwellenwertpegel abhängig von einer langsamen Änderung des Durchschnittspegels des zu vergleichenden wiedergegebeneh codierten Signals zu ändern, so ist es einfach* den durch das ..Niederfrequenzrauschen im wiedergegeben codierten Signal verursachten nachteiligen Einfluß zu beseitigen.

Der wiedergebende Endabschnitt der digitalen magnetischen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung gemäß dem NRZI-System, der erfindungsgemäß verbessert ist, wird nunmehr in Verbindung mit Fig. 7 beschrieben, die ein Ausführungsbeispiels einesverbesserten wiedergebenden Endabschnittes darstellt, während Fig. 8 mehrere Wellenformen zeigt, die an einzelnen punkten des Endabschnitts auftreten.

Der verbesserte wiedergebende Endabschnitt nach'Fig. 7 entspricht

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nahezu dem üblichen Endabschnitt nach Fig. 6 mit Ausnahme für den anschließend beschriebenen Gleichstrompegel- Wiederherstellungskreis.

Bei dem im wiedergebenden .. Endabschnitt nach Fig. 7 verwendeten Gleichstrompegel- Wiederherstellungskreis werden die positiven Scheitelwerte C des wiedergegebenen NRZI Signals, das vom Trennverstärker 64 abgenommen wird, durch die Kombination des Kondensators Z1 und des Widerstand R1 erfasst, und die negativen Scheitelwerte D werden durch die Kombination des Kondensators C„ mit dem Widerstand R„ erfasst.

Der Durchschnittspegel E der positiven und negativen Scheitelpegel CD kann am Mittelpunkt E der Reihenschaltung der Widerstände R₃ und R. abgenommen werden. Dieser Durchschnittspegel wird als der erwähnte für den Pegelvergleich vorgesehene Schwellenwertpegel verwendet, !.nachdem er durch das Potentiometer VR₁ geteilt wurde, welches derart eingestellt wird, damit der günstigste Schwellenwertpegel" für den Pegelkomparator · : 65 in einem günstijenVerhältnis mit den zu vergleichenden wiedergegebenen codierten Signal erhalten wird.

Als Folge der vorausgehend beschriebenen Ausbildung des Gleichstrompegel - Wiederherstellungskreises ist es möglich, selbst wenn der Durchschnittspegel des Integrator - Ausgangssignals B sich langsam im Vergleich zu jenem des Entzerrer- Ausgangssignals A ändert, infolge der überlagerung des erwähnten Rauschens niedriger Frequenz auf diesem Ausgangssignal A gemäß Fig. 8, einen ordnungsgemäßen und getreuen Pegelvergleich zwischen dem Integrator Ausgangssignal B und dem ermittelten Durchschnittspegel E durchzuführen, der als der erwähnte Schwellenwertpegel verwendet wird, um den nachteiligen Einfluß des genannten Rauschens niedriger Frequenz auszuschalten.

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Fig. 9 zeigt ein günstiges Ergebnis, das durch die beschriebene Gleichstrompegel - Wiederherstellung erhalten wurde. In der Kurvendarstellung nach Fig. 9 zeigt die mit "ohne Gleichstrompegel- Wiederherstellung" bezeichnete Kurve die Beziehung zwischen dem Rauschabstand und dem Verhältnis von Rauschfrequenz zu Bitfrequenz bei einer bekannten Vorrichtung. In diesem bekannten Falle wird der 1 '...^Bauschabstand für sinnusförmiges Rauschen nur unterhalb der Grenzfrequenz f des Sperrfilters für niedrige Frequenz ausreichend groß, wobei das Sperrfilter durch den Kondensator C_ und den Widerstand R gebildet wird und die Grenzfrequenz nahezu 1/2000 der Bitfrequenz bei diesem Beispiel beträgt.

Im Gegensatz hierzu zeigen die Kurven für den Wert der Entladungszeitkonstande T^ ■ der beschriebenen Gleichstrompegel- Wiederherstellung in Relation mit der Sperrzeitkonstante T. für niedrige Frequenz des erwähnten Sperrfilters für niedrige Frequenz die erwähnten Beziehungen bei einer erfindungsgemäß verbesserten Vorrichtung. Dabei begimt der Rauschabstand für sinusförmiges Rauschen sich etwa bei 1 /100 Stel der Bitfrequenz zu erhöhen.

Der optimale Wert der Endladungs zeitkonstante T*. . der erwähnten Gleichstrompegel - Wiederherstellung kann in folgender Weise ausgewählt werden.

Die mit k-,=0,1 T^ bezeichnete Kurve zeigt obige Beziehung für den Fall, daß die Endladungs zeitkonstante T., auf einen zu geringen Wert eingestellt wird, wobei der Rauschabstand für sinusförmiges Rauschen in einem höheren Frequenzbereich verringert wird, da es schwierig ist, den positiven oder negativen Scheitelpegel richtig zu ermitteln, wenn "1" oder "0" während einer verhältnismäßig langen Zeitdauer des wiedergegebenen codierten Signals fortgeführt wird. Dagegen zeigt die mit T^ = 10 T. bezeichnete Kurve obige Beziehung für den Fall, daß die Entiladungszeitkonstante

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. rp auf einen zu großen Wert eingestellt ist, wobei der

Rauschabstand für sSinusförmiges Rauschen nicht so sehr verbessert wird, da der ermittelte Schwellenwertpegel nicht getreu abhängig von der Änderung des Durchschnittspegels des wiedergegebenen codierten Signals geändert werden kann.

Infolgedessen kann ein optimales Ergebnis erhalten werden, falls die Endladungszeitkonstante V, nahezu auf den gleichen Wert wie die Zeitkonstante T. .. für die Sperrung der Niedrigfrequenz eingestellt wird.

In Fig. 9 bedeuten:
T₁ ■ = 1/ 2 ¹U f_L

Tj = Endladungszeitkonstante der Gleichstrompegel Wiederherstellung

f_L = 0,002 f_b (S/N entzerrt= 30DBF
f. = Bitfrequenz

Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Rauschspektrums, das im wiedergebenden Endabschnitt der digitalen magnetischen Aufnahme und Wiedergabevorrichtung erzeugt wird, die durch Anordnung des erwähnten rGleichstrompegel - Wiederherstellungskreises gemäß der Erfindung verbessert wurde.

Wie aus der voll ausgezogen wiedergegebenen Kurve der Fig. 10 ersichtlich ist, erhöht sich das dem Pegelkomparator 65 zugeführte Rauschspektrum auf einen extrem hohen Pegel in einem Rauschfrequenzbereich, bei dem die Rauschfrequenz geringer als zweihundertstel der Bitfrequenz ist. Wird dagegen die erwähnte erfindungsgemäße Gleichstrompegel - Wiederherstellung durchge-

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führt, wie dies durch die gestrichelte Kurve in Fig. 1O angegeben ist, so wird ein praktisch äquivalentes Rauschspektruni in dem genannten niedrigen Frequenzbereich verringert und steigt darüber hinaus im mittleren und im hohen Frequenzbereich nicht an.

Wie aus obigen Erläuterungen hervorgeht, wird durch die Anwendung der Gleichstrompegel-Wiederherstellung gemäß der Erfindung die nachteilige durch das Rauschen niedriger Frequenz erzeugte Wirkung beim Pegelvergleich beseitigt, der zur Wiederherstellung des ursprünglichen FlRZI Signals verwendet wird, wobei diese nachteilige Wirkung durch den Integrator verstärkt wird, der zum Kompensieren des Differenziervorgangs durch die Wicklung des Wiedergabemagnetkopfs in der digitalen magnetischen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung verwendet wird.

Wird jedoch ein "O" oder "1" Wert, während einer verhältnismäßig langen Zeitdauer des ursprünglichen NRZI Signals aufrechterhalten, so wird die vorausgehend erwähnte? bemerkenswerte Wirkung erheblich verringert. Es ist daher erwünscht, daß das verbessert© in Verbindung mit Fig. ² erläuterteNRZI-System bei der beschriebenen Vorrichtung zusammen mit der erläuterten Gleichstrompegel-Wiederherstellung verwendet wird, um die Wahrscheinlichkeit der Fortführung eines "1" oder "O" - Werts zu verringern.

Die beschriebene erfindungsgemäße Gleichstrompegel-Wiederherstellung kann bei anderen Arten eines digitalen tibertragungssystems verwendet werden, bei welcher* der Frequenzgang bei niedriger Frequenz verhältnismäßig stark verkleinert ist.

Schließlich wird durch die Erfindung die Codeumsetzung verbessert, die aus einer regulären Umsetzung besteht, die mittels einer Modulo-2-Addition eines digitalen Signals durchgeführt wird, das zur Verhinderung der Fortführung der gleichen Signalpegel verwendet wird, wobei die nachteilige Wirkung einer solchen Fortführung durch die Verzerrung der Wellenform und die Änderung des Signalpegeüs und Frequenzgangs vergrößert wird, was hauptsäch-

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lieh durch den Differenziervorgang der Magnetköpfe bei einem wiedergegebenen digitalen Codesignal in einer digitalen magnetischen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung und der Gegen- Umsetzung zur Wiederherstellung der erwähnten regulären Umsetzung erfolgt, wobei ferner ein verbesserter Pegelvergleich zur Korrektur der Wellenform des wiedergegebenen digitalen Codesignals durch Verwendung eines Schwellenwertpegels erfolgt, der durch Zuführung des wiedergegebenen digitalen Codesignals zu einem Kompensator und durch Scheitelwertgleichrichter erfolgt, welche das wiedergegebene digitale Signal mit der gleichen Zeitkonstande verarbeiten, damit das ursprüngliche digitale Codesignal korrekt wiedergegeben wird.

Der erstgenannte Vorteil der beiden erwähnten Verbesserungen wird durch das verbesserte NRZI-System gemäß Fig. 2 und das verbesserte "Teilansprechsystem" gemäß Fig. 4 erhalten, während der letztgenannte Vorteil durch die verbesserte Gleichstrompegel - Wiederherstellung gemäß Fig. 7 erhalten wird.

Die Kurven gemäß Fig. 10 wurden bei einem Magnetfolienaufnahmegerät mit einer relativen Magnetkopfgeschwindigkeit von 36 m/s erhalten, sowie bei einer Bitfrequenz von 43 MHz,

Eine typische Ausführungsform der erfindungsgemäßen digitalen magnetischen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung kann gemäß Fig. 11a dargestellt werden, während eine typische Ausführungsform des wiedergebenden Endabschnitts der Vorrichtung gemäß Fig. 11b dargestellt werden kann. In dem in Fig. 11a dargestellten aufnehmenden Endabschnitt wird ein aufzuzeichnendes binäres Codesignal von einer Eingangsklemme 70 einem Modulo-2-Addierer 71 zugeführt, der ferner ein weiteres binäres Codesignal erhält, das von einem Digitalsignal - Generator 72 geliefert wird. In dem Modulo-2-Addierer 71 werden die beiden Arten binärer Codesignale in einer Modulo-2-Stufe addiert und das resultierende Signal dieser Modulo-2-Addition wird mittels eines magnetischen Aufnahmekopf es 73 auf einem Magnetband 74 aufgenommen.

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In dem in Fig. 11b dargestellten wiedergebenden Endabschnitt wird das vom Magnetband 74 mittels eines Wiedergabe - Magnetkopfes 75 wiedergegebene resultierende Signal über einen Kompensator 76 einem Pegelkomparator 79 zugeführt. Ein Schwellenwertpegel, der von einem Schellenwertpegelgenerator 78 geliefert wird, der aus

dem Kompensator 76 und dem Scheitelwertgleichrichter 77. besteht, wobei

diese beiden Schaltungen die gleiche Zeitkonstande haben, wird ebenfalls dem Pegelkomparator 79 zugeführt. Im Pegelkomparator 79 werden das vorausgehend erwähnte resultierende Signal und der Schwellenwertpegel miteinander verglichen.

Ein weiteres, vom Pegelkomparator 79 erhaltenes resultierendes Signal wird einem weiteren Modulo-2-Addierer 80 zugeführt, und ein weiteres binär codiertes Signal von einem weiteren Digitalsignalgenerator 81 wird ebenfalls dem Modulo-2-Addierer 80 zugeführt.

Im Modulo-2-Addierer 80 werden das resultierende Signal des Pegelkomparator s 79 und das weitere binär codierte Signal in einer Modulo-2-Stufe miteinander addiert, und das weitere resultierende Signal der Modulo-2-Addition wird an einer Ausgangsklemme 82 als das wiedergegebene ursprüngliche binär codierte Signal entnommen.

Die vorausgehend beschriebene typische Ausführungsform nach Fig. kann gemäß den Fig. 12a und 12b unter Bezugnahme auf das verbesserte NRZI-System gemäß Fig. 2 abgeändert werden.

Bei dem wiedergebenden Endabschnitt gemäß Fig. 12a wird das aufzuzeichende binäre Codesignal von der Eingangsklemme 70 einer Zufallsmaschine 84 zugeführt, die aus einer 1-Block-Verzögerungsanordnung 2 und einem Modulo-2-Addierer 12 besteht, sowie ferner zu einem "0" - Fortführung - Diskriminatorkreis 5. Das andere binäre Codesignal, daß aus einem Pseudozufalls- Codesignal besteht, das von einem Pseudozufalls- Codegenerator 83 erhalten wird, und

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das im "O" - Fortführung - Diskriminatorkreis 5 durch Bezugnahme auf das eingangsseitige binäre Codesignal erhalten wird, wird ebenfalls dem Modulo-2-Addierer 12 zugeführt, und das resultierende, aus der Modulo-2-Addition erhaltene Signal wird durch den Aufnahme- Magnetkopf 73 auf dem Magnetband 74 aufge- · nommen.

Im wiedergebenden Endabschnitt gemäß Fig. 12b wird das vorausgehend erwähnte,vom Magnetband 74 mittels des Wiedergabemagnetkopfs 75 wiedergegebene resultierende Signal dem Pegelkomparator 79, einem Schwellenwertpegelgenerator 78 und einem Taktregenerationskreis 41 zugeführt. Ein Schwellenwertpegel, der im Schwellenwertpegelgenerator 78 mittels eines regenerierten, vom Taktregenerationskreis 41 gelieferten Taktsignals erzeugt wird, wird dem Pegelkomparator 79 zugeführt, während das andere vom Pegelkomparator erhaltene resultierende Signal einer Vorrichtung 85 zur Entfernung des Pseudozufallscodes zugeführt wird, um das Pseudozufalls- Codesignal zu entfernen, welches vorausgehend im aufnehmenden Endabschnitt hinzugegeben worden war, und zwar :'indent mittels einer Modulo-2-Stufe das gleiche Pseudozufalls- Codesignal mit umgekehrten Vorzeichen unter Steuerung durch das regenerierte Taktsignal hinzugegeben wird.

Das weitere resultierende Signal aus der Vorrichtung 85 zur Entfernung des Pseudozufallscodes wird durch einen Anti- Sperrkreis 86 aus der Ausgangsklemme 82 als das wiedergegebene ursprüngliche binäre Codesignal entnommen, und das regenerierte Taktsignal wird ebenfalls an der anderen Ausgangsklemme 87 entnommen.

Wie bereits an früherer Stelle erwähnt wurde, kann die erfindungsgemäße digitale magnetische Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung ferner verbessert werden, indem die beiden vorausgehend beschriebenen bevorzugten Ausfuhrungsformen der Erfindung miteinander kombiniert werden. Zwei Ausführungsbeispiele einer derartigen

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Kombination der bevorzugten Ausführungsformen sind jeweils in den Fig. 13a und 13b, sowie in den Fig. 14a und 14b dargestellt, wobei die erstgenannten Figuren eine Kombination der Ausführungsformen gemäß den Figuren 2 und 4 und die letztgenannten Figuren die Kombination der Ausführungsformen gemäß den Fig. 2 und 7 darstellen.

Claims (9)

1. HOFFMANN · !EITLE <5c PARTNER 2910033

   PATENTANWÄLTE

   DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1970) . D!PL.-I NG. VAEITLE · DR. RER. NAT. K. HO FFMANN · D I PL.-ING. W. LEHN

   DIPL.-ING. K. FDCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) · D-8000 MD NCHEN 81 . TELEFON (089) 911087 . TELEX 05-29619 (PATH E)

   31 872

   Nippon Hoso Kyokai, Tokyo / Japan

   Digitale magnetische Aufnahme- und Wiedergabe-' vorrichtung

   a t e η "t ä η 's p" r ü c h' e

   Digitale magnetische Aufnahme- und Wiedergabeverrichtung, bei welcher ein digitales Codesignal magnetisch aufgezeichnet und wiedergegeben wird, gekennzeichnet durch

   eine erste Signalerzeugervorrichtung (3) zur Erzeugung eines weiteren digitalen Signals, das zur Verhinderung der Fortführung gleicher Signalpegel dient, wobei der nachteilige Einfluß einer derartigen Fortführung durch das Differenzieren der Signalwellenform und die Änderung des SignalpegeJs und Frequenzgangs des wiedergegebenen digitalen Codesignals erhöht wird,

   einen ersten Addierer (12) zur Vornahme einer Codeumsetzung mittels Addition des digitalen Codesignais., und des weiteren digitalen Signals in einer Modulo-2-Stufe,

   eine Aufnahmevorrichtung - (33) zum Aufnehmen eines zugegebenen Ausgangssignals, das vom ersten Addierer auf einem magnetischen Träger abgenommen -wird,

   eine Wiedergabevorrichtung (37) zum Wiedergeben des zugegebenen Ausgangssignals auf den magnetischen Träger,

   eine Schwellenwertpegel-Gereratoranordnung (44) zur Erzeugung eines Schwellenwertpegels durch Kombination eines Kompensators und mindestens zweier Scheitelwert-Gleichrichter zur Verarbeitung eines wiedergegebenen Ausgangssignals, das von der Wiedergabevorrichtung jeweils mit der gleichen Zeitkonstante abgeleitet wurde,

   einen Pegel-Komparator(42,43) zur Korrektur der Wellenform des wiedergegebenen Ausgangssignals durch Vergleich des wiedergegebenen Ausgangssignals mit dem von der Schwellenwertpegel-Generatoranordnung erhaltenen Schwellenwertpegel,

   eine zweite Signalgeneratoranordnung (15) zur Erzeugung eines weiteren digitalen Signals, das zur Wiederherstellung der Codeumsetzung dient, und

   einen zweiten Addierer (20), in welchem in einer Modulo-2-Stufe ein korrigiertes, vom Pegel-Komparator erhaltenes Ausgangssignal mit dem weiteren digitalen Signal addiert wird, um das digitale Codesignal wiederherzustellen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicl net, daß die erste Signalerzeugervorrichtung einen ersten Impulsfolgegenerator (3) zur Erzeugung einer Pseudo.zufalls-Impulsfolge enthält, die ein vorgebenes Impulsmuster aufweist,

   einen ersten Pseudocodesignalgenerator zur Erzeugung einer ersten

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   Gruppe von Pseudocodesignalen, die aus der Pseudozufalls-Impulsfolge des ersten Impulsfolgegenerators und aus mindestens einer umgesetzten Zufallsmuster-Impulsfolge bestehen, die jeweils von der ersten Gruppe mindestens eines Impulsmusterumsetzers zur Umsetzung der Pseudozufalls-Impulsfolge abgenommen wird, wobei diese erste Gruppe mindestens eine Verzögerungseinrichtung (4) zur Verzögerung der Pseudozufalls-impulsfolge und eine Negator-schaltung (6,7) zur Negierung der Pseudozuf alls-* Impulsfolge aufweist, mindestens eine exclusi/ addierende Logik-Schaltung (8-11) zur Erzeugung mindestens einer umgesetzten Codeimpulsfolge mittels Addition jeweils der ersten Gruppe der Pseudocodesignale- vom ersten pseudocodesignalgenerator und des digitalen Codesignals, welches in·- ein vorgegebenes Intervall geteilt ist,

   einen Fortführung-Diskriminatorkreis(5) zur Unterscheidung der Anzahl von "1" und "o" - Werten, die jeweils fortgesetzt auftreten, und die in der erwähnten mindesten? einen umgesetzten Codeimpulsfolge enthalten sind, und zur Ermittlung der einen Impulsfolge,der erwähnten, mindestens einen umgesetzten Codeimpulsfolge,-die die kleinste Anzahl von "1" oder "O" - Werten hat,und

   eine erste Schaltvorrichtung (SW₁ - SW.), um die eine genannte erste Gruppe der Pseudocodesignale auszuwählen,- die aus der einen umgesetzten Codeimpulsfolge besteht, die durch den Fortführung- Diskriminatorkreis ermittelt wurde, um dadurch das weitere Digitalsignal zu erzeugen,

   wobei der erste Addierer (12) diese eine erste Gruppe von Pseudocodesignalen und das digitale Codesignal addiert, welches durch eine Verzögerungsanordnung (2) zugeführt wird, die eine Verzögerungszeit entsprechend dem genannten vorgegebenen Intervall aufweist, so daß ein umgesetztes aufzuzeichnendes Ausgangs·

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   signal gebildet wird, das aus dem zugegebenen, vom ersten Addierer erhaltenen Ausgangssignal und einem Anzeigesignal besteht, das zur Anzeige der genannten einen ersten Gruppe der Pseudocodesignale dient,

   wobei die zweite Signalgeneratoranordnung (15) einen zweiten Impulsfolgegenerator zur Erzeugung einer Psuedozufalls-Impulsfolge enthält, die das gleiche Impulsmuster wie die durch den ersten Impulsfolgegenerator erzeugte Pseudozufalls-Impulsfolge aufweist,

   einen zweiten Pseudocodesignalgenerator zur Erzeugung einer zweiten Gruppe von Pseudocodesignalen, die aus der Pseudozufalls-impulsfolge vom zweiten Impulsfolgegenerator und ·; mindestens einer umgesetzten Zufallsmuster-Impulsfolge bestehen, die jeweils von der zweiten Gruppe mindestens eines Impulsmuster-Umsetzers zur Umsetzung der Pseudozufalls- Impulsfolge des zweiten Impulsfolgegenerators erhalten wird, wobei diese zweite Gruppe mindestens eine Verzögerungseinrichtung (16) zur Verzögerung der Pseudozufalls-Impulsfolge des zweiten Impulsfolgegenerators aufweist, sowie eine.. Negator-schaltung (17,18) zur Negierung der Pseudozufalls-Impulsfolge des zweiten Impulsfolgegenerators,

   eine zweite Schaltvorrichtung (SVi₁' - SW.') zur'Auswahl einer zweiten Gruppe von Pseudocodesignalen, die dem Anzeigesignal im wiedergegebenen Ausgangssignal entspricht ' ., dari von der Wiedergabevorrichtung vom magnetischen Träger abgenommen wird, um das weitere digitale Signal zu erzeugen.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das in ein vorgegebenes Intervall unterteilte Digitalecodesignal jeweils ein Synchronisiersignal mit einem vorgegebenen Muster enthält, welches jeweils eine

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   Zeitsteuerung des vorgegebenen Invalls angibt,

   wobei das Anzeigesignal die erwähnte mindestens eine umgesetzte Impulsfrequenz angibt, sowie : ein im digitalen Codesignal enthaltenes Datensignal.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das letzte bit des Synchronisiersignals mit einem vorgegebenen Muster immer "1" ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Addierer (12) das digitale Codesignal, daß als binäres Codesignal ausgebildet ist, und das weitere digitale Signal addiert, welches in der Signalerzeugervorrichtung durch Verzögern des vom ersten Addierer erhaltenen Ausgangssignals um zwei bit erhalten wird,

   und daß der zweite Addierer (20) das von der Wiedergabevorrichtung (37) wiedergegebene Ausgangssignal und das weitere digitale Signal addiert, welches in der zweiten Signalerzeugervorrichtung durch Verzögerung des wiedergegebenen Ausgangssignals um ein bit erzeugt wird, so daß das weitere zugegebene Ausgangssignal erhalten wird, welches ein tertiäres Codesignal bildet,

   und daß der Schwellenwertpegel-Spannungsgenerator (44) zwei Arten von Schwellenwertpegeln erzeugt, die einen positiven und einen negativen Pegel entsprechend dem positivem und negativen Scheitel des tertiären Codesignals aufweisen,

   wobei der Pegel-Komparator (42,43) die positiven und negativen Scheitel des tertiären Codesignals jeweils mit den erwähnten positiven und negativen Pegeln vergleicht, um das digitale

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   Codesignal durch Bildung eines weiteren binären Codesignals
   wiederzugeben, welches einen "1" - Tfer.t -_r aufweist, der sowohl einem "+ 1" und einem "- 1" Wert _: des Pegel-Komparators entspricht, im Einklang mit dem Pegelvergleich, unter Zugrundelegung der positiven und negativen Pegel.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Sche;ttelwertgleichrichtern (D1 D2) die im Schwellenwertpegel-Spannungsgenerator (44) enthalten sind, positive und negative Scheitel des tertiären..
   Codesignals jeweils über Schalter (S₁, S_?) zugeführt werden, die während kurzer Zeitspannen geschlossen werden, die jeweils die Bitpositionen des tertiären:. Codesignals enthalten.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten mindestens zwei Scheitelwertgleichrichter (D , D₀), die im Schwellenwertpegel-Spannungs-

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   generator (44) vorhanden sind, Zeitkonstanten aufweisen, die

   einem Taktintervall des tertiären:·. Codesignals entsprechen.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten mindestens zwei Scheitelwertgleichrichter (D₁, D₂) sowohl den positiven als auch den negativen Quasi - Scheitelwert des weiteren zugefügten Ausgangssignals gleichrichten, falls das digitale Codesignal entweder als Codesignal ohne Rückgang auf null, oder als negiertes Codesignal ohne Rückgang auf null ausgebildet ist.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine andere Ausführung des ersten Addierers, die sich von einer Ausführung des ersten Addierers (12) nach Anspruch 2 unterscheidet, das vom ersten Addierer (12) gemäß Anspruch 2 erhaltene Ausgangssignal, sowie eine andere Art des genannten weiteren digitalen Signals addiert, das sich von der

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   Art des in Anspruch 2 aufgeführten weiteren digitalen Signals unterscheidet, und daß durch Verzögern einer weiteren Art des Ausgangssignals, das von der weiteren Ausführungsform des ersten Addierers erhalten wird, iumoL·. zwei bit in einer weiteren Ausführung der ersten Signalerzeugervorrichtung erhalten wird, die sich von der ersten,in Anspruch 2 aufgeführten Art einer Signalerzeugervorrichtung unterscheidet, damit eine weitere Art des genannten Ausgangssignals aufgezeichnet wird, welches sich von der einen Art des in Anspruch 2 aufgeführten Ausgangssignals unterscheidet, und welches von einer weiteren Ausführung des ersten Addierers am Magnetträger der Aufzeichnungsvorrichtung erhalten wird, wobei eine weitere Ausführung des zweiten Addierers, die sich von der einen Art des zweiten Addierers (20) nach Anspruch 2 unterscheidet, das von der Wiedergabevorrichtung wiedergegebene Ausgangssignal, sowie eine weitere Art des weiteren digitalen Signals addiert, welches sich von der einen Art des weiteren digitalen Signals gemäß Anspruch 2 unterscheidet, und welches erzeugt wird, indem", das wiedergegebene Ausgangssignal in einer weiteren Ausführung der zweiten Signalerzeugervorrichtung um ein bit verzögert wird, wobei letztere sich von der einen Art der zweiten Signalerzeugervorrichtüng nach Anspruch 2 unterscheidet, womit eine weitere Art des weiteren Ausgangssignals addiert wird, welche* sich von der einen Art des von der einen Ausführungsform des zweiten Addierers erhaltenen Ausgangssignals unterscheidet und welches von der anderen Ausführungsform des zweiten Addierers abgenommen wird, und mit dem weiteren digitalen Signal in der einen Ausführung des zweiten Addierers nach Anspruch 2 addiert wird.

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