DE3105130C2 - Verfahren zum Extrahieren von Taktsignalen aus einer in Taktintervallen unterteilten Kurvenform - Google Patents
Verfahren zum Extrahieren von Taktsignalen aus einer in Taktintervallen unterteilten KurvenformInfo
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Abstract
Zum Extrahieren einer Zeitsteuerinformation aus einer digitalen Kurvenform, die der Anordnung zugeführt wird, wird die Kurvenform durch einen Modulator (5) moduliert, durch ein Oberflächenakustikwellentransversalfilter (15) geführt und durch einen Demodulator (16) demoduliert. Nullkreuzungen in der resultierenden transformierten Kurvenform werden durch einen Detektor (17) angezeigt und zur Bestimmung der Zeitpunkte verwendet, zu denen eine andere Version der ursprünglichen Wellenform durch eine Prüfschaltung (10) geprüft wird. Die charakteristischen Eigenschaften des Oberflächenakustikwellentransversalfilters sind so gewählt, daß jeder Elementarimpuls in der ursprünglichen Kurvenform in eine oszillierende Kurvenform umgewandelt wird, wobei die Nullkreuzungen der unterschiedlichen oszillierenden Kurvenformen miteinander zusammenfallen und die Prüfzeiten definieren.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Ein Digitalsignal stellt normalerweise eine digitale Information aufgrund des Wertes des Signales zu bestimmten
Zeiten dar. Zum Interpretieren des Signales müssen diese Zeiten bekannt sein. Bei vielen Anordnungen
werden sie durch ein getrenntes Taktsignal definiert, das sowohl von der Einrichtung, die das Signal
erzeugt, als auch von der Einrichtung, die auf dieses Signal anspricht, verwendet wird. In vielen Fällen jedoch,
z. B. dann, wenn das Digitalsignal einer nicht bekannten oder variablen Verzögerung ausgesetzt ist,
geht die Beziehung zwischen dem Signal und der ursprünglichen Zeitsteuerinformation, die zu seiner Erzeugung
verwendet wird, verloren. Derartige Verzögerungen treten beispielsweise auf, wenn ein Digitalsignal
magnetisch aufgezeichnet und dann wieder ausgelesen wird, bei einer Nachrichtenvermittlung über große Distanzen,
z. B. bei Satelliten, und dgl. Man will dann in der Lage sein, die Zeitsteuerinformation, die für das Interpretieren
des Signales verwendet wird, aus dem Signal selbst zu extrahieren. Signale, die hierzu in der Lage
sind, werden häufig als »selbsttaktende« Signale bezeichnet.
Der Kanal, der die Verzögerung einführt, ist häufig durch die Bandbreite begrenzt. Eine Bandbreitenbegrenzung
führt eine Störung ein und macht die Rückgewinnung der Zeitsteuerinformalion schwieriger.So wird
ein digitales Signal, das ursprünglich aus scharf lokalisierten Elementarsignaien bestand, in ein Signal geändert,
bei welchem die Elementarsignale abgeflacht und ausgedehnt werden. Wenn die Breite eines jeden Elementarsignales
genügend weit ausgedehnt wird, überlappen sich die Elementarsignale am Mindestaljstand
von Flußwechseln und beeinflussen einander.
Die magnetische Aufzeichnung ist eine Darstellung
ίο der Art und Weise, die ein Rückgewinnen von Zeitsteuerinformationen
schwieriger gestaltet. Das ursprüngliche Digitalsignal besteht aus einem Schreibstrom, in
welchem das Elementarsignal eine Umkehr in der Stromrichtung ist. Zwischen derartigen Richtungswechsein
ist ein Mindestabstand vorhanden, es ist jedoch nicht notwendig, daß auf einen Richtungswechsel notwendigerweise
ein anderer Richtungswechsel bei der minimalen Trennung folgt. Jede Richtungsumkehr wird
auf dem magnetischen Medium als Übergang zwischen zwei Bereichen aufgezeichnet, die in die Sättigung in
entgegengesetzten Richtungen magnetisiert sind, und der Übergang erzeugt beim Wiederauslesen eine glokkenförmige
Lesespannung. Eine Methode zum Extrahieren von Zeitsteuerinformationen besteht darin, die
Spitzenwerte des Lesesignales anzuzeigen, und zwar unter der Ausnahme, daß jeder Spitzenwert die Spitze
eines dieser elementaren glockenförmigen Impulse anzeigt. Wenn die Impulse jedoch einander beeinflussen,
wird jeaer Spitzenwert um einen veränderlichen Betrag
verschoben, der davon abhängt, obderlmpulsN achbarimpulse auf jeder Seite der minimalen Trennung hat
oder nicht. Um diese Spitzenwertverschiebung zu kompensieren, sind verschiedene komplizierte und nicht zufriedenstellende
Methoden angewendet worden.
Aus der DE-OS 26 10 687 ist ein Verfahren zum Extrahieren von Taktinformationen aus einer Wiedergabekurvenform
bekannt, die aus Taktinformation und digitaler Information zusammengesetzt ist. DieTaklinformation
wird dabei von den Nullspannungsdurchgängen abgeleitet. Die Nullspannungsdurchgänge des Wiedergabesignales
werden detektiert und die detektierten Signale dazu verwendet, ein Sägezahnsignal abzutasten,
wobei die gefilterten Abtastsignale einen Spannungsgesteuerten Oszillator ansteuern. Der Oszillator wird somit
in eine vorbestimmte Phasenbeziehung zu der Binärimpulsfolge des Eingangssignales gebracht. Hierbei
wird davon ausgegangen, daß die Nullspannungsdurchgänge des Eingangssignales genau zeitlich eingestellt
und identifiziert werden können.
Demgegenüber befaßt sich die Erfindung mit dem Problem, Nullspannungsdurchgänge eines Signales anzuzeigen,
die so gestört worden sind, daß benachbarte Signalimpulse sich gegenseitig beeinflussen und eine
Verschiebung der Spitzen der Impulse im resuliierenden Signal ergeben.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, die Taktsignale aus einer bei der magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe
gestörten Kurvenform durch Ermittlung der Nullspannungsdurchgänge abzuleiten.
Dies wird gemäß der Erfindung mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1 erreicht. Eine weitere
Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Anspruches 2.
Mit dem Verfahren wird eine Taktrückgewinnung bei sehr hoher Informationsdichte ermöglicht, da die aufgezeichneten
Übergänge miteinander bis zu einem Punkt komprimiert werden können, an dem eine erhebliche
Beeinflussung auftritt; die Taktinformation aber immer
noch wiedergewonnen werden kann. Die gesamte erforderliche
Taktinformation wird direkt aus der zu analysierenden Kurvenform erhalten.
Nachstehend wird die Erfindung in der Verbindung mit der Zeichnung anhand zweier Ausführungsbeispiele
erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
F i g. 2a—2e verschiedene Kurvenformen, die sich auf
die Ausführung nach Fig.! beziehen, ;o
F i g. 3 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform
und
F i g. 4a—4e verschiedene Kurvenformen, die sich auf
die zweite Ausführungsform beziehen.
Die erste Ausführungsform ist eine Modifizierung des
Systems nach DE-OS 30 32 542 und unterscheidet sich von dem System nach DE-OS 30 32 542 dadurch, daß
der Taktgeber 9 und die Taktgebersteuerung 14 durch die hier beschriebene Takteinrichtung ersetz, wird.
Nach Fig. 1 werden Daten auf einem sich bewegenden
Aufzeichnungsmedium 1 aufgezeichnet Die Information wird als Schreibstrom an einen Schreibkopf 2
geführt. Der Schreibstrom (siehe auch F i g. 2a) schaltet zwischen einem positiven und einem negativen Wert in
ausgewählten Augenblicken. Die Augenbücke, in denen der Strom seine Richtung umkehren kann, sind durch
die Impulse eines Taktsignales definiert, wie in Fig.2b
gezeigt ist. Die aufzeichnende Information wird durch eine NRZ-Codierung codiert, in der jeder der Augenblicke,
der durch einen Taktimpuls definiert ist, bei wdehern eine Umkehr der Stromrichtung erfolgt, eine 1
dargestellt, und jeder der Augenblicke, bei dem keine Umkehr erfolgt, eine 0 darstellt. Die dargestellte Binärzeichcnfolgc
ist deshalb die oben gezeigte Kurvenform in F i g. 2a.
Der Schreibstrom bewirkt, während der konstant ist, eine Magnetisierung des zu magnetisierenden Mediums
in die Sättigung in einer Richtung, und jede Richtungsumkehr des Stromes ergibt einen schmalen Übergangsbereich zwischen in entgegengesetzten Richtungen ma-
gnetisierten Bereichen.
Eine bestimmte, willkürliche Zeit nach ihrer Aufzeichnung
wird die Information über einen Lesekopf 3 zurückgclesen, der eine Lesekurvenform 3i erzeugt, wie
sie fest ausgezogen in Fig. 2c gezeigt ist. Jeder der Übergangsbereiche auf dem magnetischen Bereich entsprechend
einer Umkehr des Schreibstromes induziert ein Elcmentarsigna! in der Lesekurvenform, dus (in vorliegendem
Beispiel) aus einem glockenförmigen Impuls besteht, z. B. einem Impuls 32, wie in F i g. 2c gestrichelt
dargestellt; der Spitzenwert des Impulses ist mit dem Übergang ausgerichtet gezeigt, der ihn veranlaßt hat.
Fig. 2c zeigt ferner einen stirchpunktiert dargestellten
Impuls 33, der sich aus dem vorausgehenden Übergang ergibt. Die Spitzenwerte dieser Impulse sind im Abstand
um die gleichen Intervalle wie die Umkehrungen des Lesesiromes versetzt, die die Impulse verursachen. Die
Impulse sind jedoch so ausgedehnt, daß Nachbarimpulse, deren Spitzenwerte eine minimale Trennung haben
(z. B. die Impulse 32 und 33) einander beeinflussen. Die gesamte Kurvenform 31 entspricht der Summe der einzelnen
Impulse, da der Lesevorgang wenigstens in einer ersten Annäherung linear verläuft. Die Beeinflussung
zwischen den einzelnen Impulsen bewirkt, daß die Spitzen in der Gesamtkurvenform von den Spitzen der einzelnen
Impulse in einer Weise verschoben werden, die hauptsächlich davon abhängt, ob der entsprechende individuelle
ImDuls unmittelbar anschließende Nachbarn auf jeder Seite hat oder nicht. Die Beeinflussung flacht
auch die Spitzen ab, da in diesem Falle die Impulse im Vorzeichen wechseln müssen.
Wie im Falle der DE-OS 30 32 542 wird zur Beseitigung der Einflüsse der Interferenz die Lesekurvenform
durch ein Oberflächenwellentransversalfilter 4 geführt, nachdem es durch einen Modulator 5 auf einer Trägerwelle
aus einem Trägerweller.generator moduliert worden
ist, um eine modulierte Kurvenform 34 zu erhalten, wie am rechten Ende der F i g. 2c gezeigt ist. Durch
Wahl der Verzögerungen in angezapften Verzögerungsleitungen und ihrer Bewertung kann jedes gewünschte
Frequenzansprechen bis zu einer gewünschten Genauigkeit frei (auf Kosten einer Verzögerung)
von der Beschränkung, denen herkömmliche Filter unterworfen sind, nämlich, daß Phasenlage und Amplitude
des Ausgangs nicht unabhängig voneinander festgelegt werden können, erreicht werden.
Das Filter 4 hat ein solches Ansprechen, daß die modulierte Version eines isolierten Elementarimpulses der
Lesekurvenform in einen Impuls umgeformt wird, dessen Einhüllende die Nyquist-2-Form ist, z. B. eine Kurvenform
35, die gestrichelt in Fig.2d dargestellt ist, die
die transformierte Version des gestrichelten Elementarimpulses 32 der F i g. 2c ist.
Bei einem solchen Impuls sind die Werte für die Amplitude des Impulses an zwei Stellen, die mit ii und f2 in
F i g. 2d bezeichnet sind, gleich, und auf jeder Seite des mittleren Bereiches, der diese beiden Stellen enthält,
oszilliert der Impuls, wobei der Abstand zwischen benachbarten Nulldurchgängen und zwischen t\ und (2 sowie
dem nächsten Nulldurchgang gleich dem Abstand zwischen ii und t2 ist. Das Intervall zwischen , und t2 wird
hier die Periode des Impulses genannt und ist in diesem Fall gleich dem Intervall zwischen benachbarten Taktimpulsen
gewählt.
In Fig.2d ist der transformierte Eienientarimpuls
zweckmäßigkeitshalber mit dem Elementarimpuls, aus dem er abgeleitet ist, dargestellt. Die Punkt fi und I2
treten ein halbes Taktintervall vor und nach der Umkehr auf.
Weil das Filter 4 linear ist, ist die Umhüllende seines Ausganges die Summe der Umhüllenden der einzelnen
transformierten Elementarimpulse, wie in F i g. 2d durch die voll ausgezogene Linie 36 dargestellt ist; die modulierte
Trägerwelle ist dabei rechts mit 37 bezeichnet. Der Ausgang wird durch einen Demodulator 7 demoduliert,
damit eine transformierte Version der Lesekurvenform gleich der Umhüllenden 36 des Ausgangs des Filters
4 erhalten wird.
Eine Anpassung der Elementarimpulse an die Nyquist-2-Form hat zur Folge, daß gewährleistet ist, daß
die Amplitude der transformierten Lesekufvenform in einem Augenblick, z. B. /,, nur von zwei möglichen Impulsen
abhängt, nämlich denen mit Spitzen unmittelbar auf jeder Seite dieser Augenblicksstelle. Wenn nur ein
solcher Impuls vorhanden ist, z. B. der Impuls 35 bei t2,
ist die Amplitude von Null verschieden. Wenn beide Impulse vorhanden sind, z. B. der Impuls bei ii, ist die
Amplitude Null, da die Impulse entgegengesetzte Vorzeichen haben; der zweite Impuls ist ein negativer Impuls
38', der strichpunktiert dargestellt ist und der dem Impuls 33 entspricht. Die Amplitude wird durch weiter
entfernte Impulse nicht beeinflußt, obgleich ihre Gesamtbreite sich über diese Augenbiicksstelle hinaus erstreckt,
da sie Nullspannungsdurchgänge auf ihr besitzen.
Die Auswirkungen von Interferenz werden somit eli-
minien (ausgenommen zwischen unmittelbar benachbarten
Impulsen, wo es sich um eine gesteuerte und ableitbare Form handelt), vorausgesetzt, daß die transformierte
Kurvenform mit dem Taktintervall an den Stellen tu f2 usw. geprüft werden kann.
Obgleich die Kurvenform in F i g. 2 der Einfachheit halber ausgerichtet gezeigt sind, ist die Beziehung zwischen
der transformierten Kurvonfcrm und den ursprünglichen
Taktimpulsen nicht bekannt. Die Taktsteuerung kann nicht einfach aus den Spitzen in der
Kurvenform abgeleitet werden, weil sie einer veränderlichen Spitzenverschiebung abhängig davon, ob unmittelbare
Nachbarn vorhanden sind oder nicht, ausgesetzt sind. Die Nullspannungsdurchgänge in der Kurvenform
treten in den gewünschten Augenblicken nicht auf.
Die modulierte Trägerwelle 34 wird durch ein Oberflächenwellentransversalfilter
15 geführt, um ein Ausgangssignal 38 zu erzeugen, dessen Umhüllende als das
demodulierte Signal 39 dargestellt ist. Das Ansprechen des Filters 15 ist so, daß ein isolierter Elementarimpuls
in der Lesekurvenform, z. B. der Impuls 32, in eine solche Kurvenform transformiert wird, daß deren Umhüllende
die Form eines demodulierten Signals bzw. einer elementaren Kurvenform 40 erhält, die in Fig. 2e gestrichelt
dargestellt ist. Dieser Impuls ist der, der sich aus dem gleichen eingeschriebenen Übergang wie der
ges'richelte Elementarimpuls 35 nach F i g. 2d ergibt. Er
erhält zwei primäre Nullspannungsdurchgänge bei fi und f2 auf jeder Seite der Spitze und weitere Nullspannungsdurchgänge,
die in gleichem Abstand davon im Taktintervall versetzt sind, wobei sich die gesamte Kurvenform
über mehrere Taktzyklen erstreckt. Da alle anderen Elementarimpulse in der Lesekurvenform auftreten,
wenn entsprechende Stellen davon um ganzzahlige Vielfache der Taktperiode versetzt sind, fallen die
Nullspannungsdurchgänge aller transformierten Impulse zusammen. Obgleich die Amplitude der resultierenden
Gesamtzeitsteuerkurvenform 39 (die wiederum die Summe der transformierten Elementarkurvenformen
ist) von dem Schema von Impulsen abhängt, ergeben die Nuiispannungsdurchgänge eine zuverlässige Taktinformation.
Zwei Gesichtspunkte sind zu berücksichtigen. Erstens darf der dynamische Bereich der Gesamttaktkurvenform
nicht zu groß sein. Dies ergibt eine Beschränkung in bezug auf die Anzahl von Elementartaktkurvenformen,
die überlagert werden können, und infolgedessen der Anzahl von Taktperioden, die durch eine Elementartaktkurvenform
abgedeckt werden können. Es ist ferner auch notwendig, sicherzustellen, daß mindestens
ein Elementartaktsignal jede Stelle überdeckt, an der ein Nullspannungsdurchgang liegen soll. Dies hat zur
Folge, daß (bei der betrachteten Codierung) beliebig große Folgen von Nullen nicht zulässig sein sollen.
Zweckmäßigerweise kann dies durch das ungeradzahlige Paritätsbit erreicht werden, z. B. hat durch Quantisieren
die Information Bytes mit acht Bits, wobei ein neuntes Bit für die ungeradzahlige Parität verwendet wird.
Zweitens dürfen im betrachteten Beispiel Nullkreuzungen entweder nach Positiv oder nach Negativ gehen.
Ein vollständig willkürliches Muster von aufgezeichneten Übergängen würde zu eben so vielen nach positiv
gehenden wie nach negativ gehenden Übergängen führen. Es ist deshalb erforderlich, das Muster von aufgezeichneten
Informationen so einzustellen, daß Nullspannungsdurchgänge in der einen oder der anderen Richtung
in jeder Position überwiegen.
Die Verwendung eines Paritätsbits zur Vermeidung langer Folgen ohne Übergänge ist in sich ausreichend,
um die Situation zu verbessern, da jedes Anfangsbit eines Bytes in einen systematischen kohärenten Zustand
geführt wird, wobei die Übergänge abwechseln und Nullspannungsdurchgänge verstärkt werden, so daß
selbst dann, wenn alle eingeschriebenen Kombinationen mit gleicher Wahrscheinlichkeit auftreten, solche Übergänge
überwiegen, deren Relativpositionen eine eindeutig definierte Taktkurvenform ergeben. Es k;inn jedoch
eine zusätzliche Sicherheit dadurch eingeführt werden, daß die Tatsache ausgenutzt wird, daß in jedem
praktikablen Schema die Verwendung der verschiedenen Symbole nicht gleichmäßig ist. Wenn beispielsweise
bei einem englischsprachigen Text eine alphabetische Information aufgezeichnet wird, ist die Häufigkeit von
Buchstaben, wie z. B. E und anderen Vokalen, S und T wesentlich höher als die Häufigkeit von Z. Die Codes
werden deshalb so gewählt, daß die Byte-Symbole, die am häufigsten verwenden, eine Taktkurvenform des
gleichen Vorzeichens erzeugen wie die, die durch Verwendung des Paritätsbits erhalten wird. Die numerischen
Symbole 0—9 werden mit etwa gleicher Wahrscheinlichkeit verwendet, es sind jedoch nur zehn von
ihnen aus einer Gesamtanzahl der 256 zur Verfügung stehenden Symbole erforderlich. Die Codierung stellt
somit sicher, daß alle numerischen Symbole Taktkurvenformen gleichen Vorzeichens ergeben.
Der Ausgang des Filters 15 wird durch einen kohärenten Demodulator 16 zum Extrahieren der Kurvenform
39 demoduliert und in einen Nullspannungsdurchgangs-Detektor 17 geführt, der ein Signal 41 (als Pfeil in
den F i g. 2d und 2e dargestellt) jedesmal dann erzeugt, wenn ein Nullspannungsdurchgang in der Taktkurvenform
vorliegt. Der Ausgang des Nullspannungsdurchgangs-Detektors stellt die Taktinformation dar, die aus
der ursprünglichen Lesekurvenform extrahiert worden ist.
Nachdem der Ausgang des Filters 4 demoduliert worden ist, wird er durch einen Gleichrichter 8 gleichgerichtet
(Gleichrichtung und Demodulierung können auch miteinander kombiniert werden). Die Amplitude der
gleichgerichteten Kurvenform wird durch eine Rückkopplungsschleife, die einen Verstärker 12 für die Lesekurvenform
aus einer Verstärkersteuerschaltung 13 steuert, weitgehend konstant gehalten. Der Ausgang
des Gleichrichters 8 wird ferner einer Prüfschaltung 10 zugeführt, die das Taktsignal aus dem Nulldetektor 17
aufnimmt und bewirkt, daß der gleichgerichtete Ausgang in Abhängigkeit von jedem angezeigten Nullspannungsdurchgang
der Taktkurvenform geprüft wird. Dies ergibt ein digitales Signal, das einer Zweifach-Untersetzungsschaltung
11 zugeführt wird, die ihren Ausgang jedesmal ändert, wenn sie eine »1« aufnimmt und
jedesmal unverändert läßt, wenn sie eine »0« aufnimmt.
Dies ergibt die Rückgewinnung der ursprünglich ausgezeichneten Ziffern.
Die zweite Schaltungsanordnung nach F i g. 3 ist ebenfalls eine magnetische Aufzeichnungsanordnung.
Es wird davon ausgegangen, daß während der Aufzeich-
nung Übergänge auf das Medium so eng wie möglich eingeschrieben werden und daß es erwünscht ist, die
Dichte, mit der die Informationen aufgezeichnet werden, im Vergleich zu der Dichte zu erhöhen, die durch
Aufzeichnung jeder Quellenziffer durch einen Übergang oder das Fehlen eines Übergangs erreicht wird.
Die aufzuzeichnende Information wird zuerst in Blökke
aufgeteilt und jeder ankommende Block aus π Quellenziffern
wird in m Ziffern codiert, wobei m größer als
η ist. l£inc Codierung wird gewählt, um zu erreichen, daß
nicht zwei aufeinanderfolgende Ziffern des codierten Stromes jeweils dargestellt werden, wenn sie durch einen
Übergang aufgezeichnet werden (NRZ-Codierung).
Wenn Einsen durch eine 0 getrennt sind, sind die Übergänge auf dem magnetischen Medium zu keinem
Zeitpunkt enger als eine Zweiziffernperiode; deshalb kann für eine bestimmte minimale Trennung zwischen
Übergängen der Ziffernabstand im Vergleich zu dem Fall halbiert werden, bei dem die codierten Quellendaten,
die aufeinanderfolgende Einsen enthalten, direkt aufgezeichnet werden. Infolgedessen wird eine Erhöhung
der Aufzeichnungsdichte erzielt, vorausgesetzt, daß m kleiner als 2n ist. Für zwei brauchbare Beispiele
gilt η = 3, m -^ 5 und η = 5, m = 8.
Die zweite Ausführungsform ist jedoch die bevorzug-Ic.
Acht codierte Ziffern ergeben 34 zuverlässige Kombinationen, von denen 32 ausreichend sind, um einen
Quellenblock mit fünf Ziffern zu codieren. Somit werden bei halbiertem Ziffernabstand bei der Aufzeichnung
fünf Quellenziffern in dem Raum aufgezeichnet, der für vier Quellenziffern bei direkter Aufzeichnung erforderlich
ist. was die Aufzeichnungsdichte um den Faktor 1,25 erhöhl. Zusätzlich kann eine der beiden Kombinationen,
die entfallen kann, so gewählt werden, daß sie den Fall »alle Null« darstellt. Dies gewährleistet, daß in jedem
codierten Block wenigstens eine 1 vorhanden ist, wodurch die codierten Daten selbsttaktend sein können.
Die Zuordnung der gewählten 32 Kombinationen von codierten Ziffern zu den möglichen Kombinationen von
Quellenziffern kann in beliebiger Weise durchgeführt werden.
Andere Möglichkeiten mit einem Minimum von einer 0 zwischen benachbarten Einsen und halbierten Ziffernabständen
sind π = 6, m = 10 und η — 8, m = 13. Es
können auch andere analoge Codierungen ausgeführt werden, bei welchen die codierten Einsen durch ein Minimum
von mehr als einer 0 getrennt sind. In diesem Fall kann der Ziffernabstand der aufgezeichneten Daten
entsprechend um einen größeren Betrag reduziert werden.
Die Schaltanordnung nach F i g. 3 ist ähnlich ausgebildet
wie die erste Schaltanordnung, und gleiche Bauelemente erhalten die gleichen Bezugszeichen. Die ankommenden
Ziffern werden jedoch zuerst in der erläuterten Weise codiert, indem sie zum Adressieren einer Nachschlagetabelle
in einem Nur-Lesespeicher 18 adressiert werden, dessen Ausgang Ziffer um Ziffer dem Schreibkopf
2 zugeführt wird, wie in F i g. 4a gezeigt. Die Codierung »nicht-aufeinanderfolgende-Eisen« der Quelldaten
ist über der Kurvenform dargestellt. Die Lesekurvenform 50, die fest ausgezogen in Fig.4b gezeigt ist, besteht
uus Elementarimpulsen, die sich aus individuellen Übergängen ergeben, wie in Verbindung mit der ersten
Ausführungsform erläutert ist. Ein solcher Impuls, Impuls 51, der aus dem Übergang über seinen Spitzenwert
abgeleitet ist, ist gestrichelt dargestellt und zusätzliche solche Impulse sind strichpunktiert gezeichnet. Es sind
zwei Oberflächenwellentransversalfilter 19 und 20 vorgesehen. Das erste Filter 19 hat ein Ansprechverhalten,
das einen Elementarimpuls in der Lesekurvenform, die aus einem isolierten Übergang abgeleitet ist, in einen
Impuls transformiert, dessen Form das Produkt einer Nyquist-1 -Kurve und einer Nyquist-2-Kurve ist, wobei
beide eine Periode besitzen, die gleich dem doppelten Ziffernabstand ist. Die Nyquist-1-Kurve hat einen Spitzenwert
und oszilliert auf jeder Seite des Wertes; die Nullspannungsdurchgänge sind in gleichem Abstand
von dem Spitzenwert und voneinander um die Periode der Kurve versetzt. Der transformierte F.lementarimpuls,
wie er durch die gestrichelte Kurve 52 in Fig.4c
unterhalb des nichttransformierten Impulses 51 in F i g. 4b gezeigt ist, hat einen Spitzenwert, der mit dem
Spitzenwert des Impulses 51 ausgerichtet ist, und auf jeder Seite Nullspannungsdurchgänge, die voneinander
um Intervalle einer Ziffernperiode getrennt sind, wobei zwei Ziffernperioden von dem Spitzenwert 53 weg begönnen
wird. Die gesamte transformierte Kurvenform 53, die aus der Überlagerung der transformierten Elementarimpulse
aufgebaut ist, ist fest ausgezogen in Fig. 4c gezeigt.
Das zweite Oberflächenwellentransversalfilter 20 hat
!5 ein Ansprechverhalten, das einen Elementarimpuls in der Lesekurvenform, die von einem isolierten Übergang
abgeleitet wird, in eine Elementartaktkurvenform transformiert, die das Produkt einer Nyquist-2-Kurve, deren
Periode gleich der doppelten Ziffernperiode ist, und einer Sinuskurve (gestrichelt in F i g. 4e gezeigt) ist, deren
Nullpunkt auf den Zeitpunkt des Spitzenwertes der Nyquist-2-Kurve fällt und deren Periode das Vierfache der
Ziffernperiode ist. Die Elementartaktkurvenform 54. die aus dem gestrichelt dargestellten Elementarleseimpuls
51 der F i g. 4b abgeleitet wird, ist gestrichelt in F i g. 4d gezeigt. Sie hat einen Primärnullspannungsdurchgang
zu einem Zeitpunkt (3, der mit dem ursprünglichen
Übergang ausgerichtet ist und antisymmetrisch mit weiteren Nullspannungsdurchgängen an Ziffernperioden-Intervallen
ist, die zwei Ziffernperioden von dem Primärnullspannungsdurchgang versetzt beginnen.
Die beiden Oberflächenwellentransversalfilter 19 und 20 können wie in der ersten Ausführungsform so kombiniert
werden, daß sie einen gemeinsamen Eingangswandler besitzen.
Trägermodulation und Demodulation sowie Gleichrichtung der transformierten Kurvenform 53 finden in
der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Weise statt. Die modulierten Träger sind auf der rechten
Seite der Fig. 4 dargestellt.
Die Gesamttaktkurvenform 55, die in Fig. 4d voll ausgezogen dargestellt ist, wird in den Nulldetektor 17
eingeführt, der ein Signal 56 jedesmal dann erzeugt, wenn ein Nullspannungsdurchgang in der Takturvenform
auftritt. Die resultierenden Signale werden wiederum zur Bestimmung der Augenblickswerte verwendet,
bei denen die transformierte Kurvenform aus dem Filter 19 über den Gleichrichter 8 durch die Prüfschaltung
10 geprüft wird.
Jeder transformierte Elementarimpuls, z. B. der Impuls 52 der F i g. 4c, ist bei seinem Spitzenwert verschieden
von Null, und Null bei jedem Spitzenwert eines jeden anderen möglichen Impulses bei nicht-aufeinanderfolgender-Einsen-Codierung.
Deshalb ist die gesamte Kurvenform 52 stets verschieden von Null, wenn
ein Spitzenwert, der aus einem Übergang resultiert, erwartet wird. Dieser Punkt wird stets geprüft, da der
primäre Nullspannungsdurchgang der entsprechenden elementaren Taktkurvenform dann auftritt und alle
überlappenden Taktkurvenformen ebenfalls (nach dem Codierschema) Null sind. Die von Null verschiedenen
Werte, die eine Ziffernperiode von jedem Spitzenwert entfernt sind, und fehlerhafte Nullen in der geprüften
Kurvenform, die aus der Überlagerung von elementaren Leseimpulsen entgegengesetzten Vorzeichens aus
Übergängen entstehen, welche durch Perioden von zwei Ziffern getrennt sind, oder aber aus anderen Kombinationen
entstehen, werden ignoriert. Deshalb gibt die
ίο
Prüfschaltung 10 alle Einsen der codierten Daten aus. Sie gibt auch einige Nullen aus (vgl. z. B. die äußerste
rechte Ziffer der F i g. 4).
Um die anderen Nullen zuzuführen, ist ein Oszillator 21 in der Phase durch den Ausgang des Nulldetektors 5
synchronisiert (sein Ausgang ist die fest ausgezogene Kurve 57 der F i g. 4e), um zu ermöglichen, daß die Blökke
von codierten Daten einwandfrei erfaßt werden. Schließlich werden die codierten Daten dadurch decodiert,
daß sie zur Adressierung einer Nachschlagetabel- io Ie in einen Nur-Lesespeicher 22 verwendet werden, dessen
Ausgang die ursprüngliche Datenquelle ist.
Eine geeignete Trägerfrequenz zur Modulation beträgt das Zehnfache der Bitgeschwindigkeit, d. h. 50 bis
100 MHz für eine Bitgeschwindigkeit von 5 bis 10 Mil- 15 Honen Bits pro Sekunde.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
20
25
35
40
45
k
50
60
65
Claims (2)
1. Verfahren zum Extrahieren von Taktsignalen aus einer in Taktintervailen unterteilten Kurvenform,
die aus Taktsignalen und digitalen Informationen zusammengesetzt ist, wobei die Taktsignale
aus Nulispannungsdurchgängen abgeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktsignale
aus einer bei einer magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe gestörten Kurvenform (31)
dadurch extrahiert werden, daß eine Trägerwelle mit der Kurvenform (31) moduliert wird, daß die modulierte
Trägerwelle (34) über ein akustisches Oberflächenwellentransversalfilter (15) geführt wird, daß
das Ausgangssignal (38) aus dem akustischen Oberflächenweilen transversalfilter (15) demoduliert wird
und Taktsignale in Abhängigkeit von den Nullspannungsdurchgängen des demodulierten Signals (39)
erzeugt werden, und daß die charakteristischen Eigenschaften des akustischen Oberflächenwellentransversalfilters
(15) so ausgelegt werden, daß das demodulierte Signal (39) Nullspannungsdurchgänge
im Abstand der Taktintervalle aufweist und das von einem einzelnen magnetischen Flußwechsel abgeleitete
demodulierte Signal (40) sich über mehrere Taktintervalle erstreckt und wobei die digitale Information
derart codiert wird, daß die Nullspannungsdurchgänge der von den einzelnen magnetischen
Flußwechseln abgeleiteten demodulierten Signale in einer Richtung überwiegen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittels einei akustischen Oberflächenwellentransversalfilters
(4) transformierte Kurvenform der wiedergewonnenen digitalen Information in Abhängigkeit von den Taktsignalen geprüft
wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8004793 | 1980-02-13 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3105130A1 DE3105130A1 (de) | 1981-12-17 |
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