DE3322251C2 - Einrichtung zur Feststellung von aus einer Magnetbandaufzeichnung abgenommenen Digitaldaten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Feststellung von aus einer Magnetbandaufzeichnung abgenommenen Digitaldaten mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Wieder­ herstellung eines von einem Aufzeichnungsträger, z. B. einem Videoband, abgespielten Signales. Die Erfindung wird daher im folgenden anhand dieser Anwendung beschrieben, was jedoch nicht einschränkend auszulegen ist.

Wenn digitale Daten von einem Magnetband abgespielt werden, kann durch Unregelmäßigkeiten, wie Band-Aussetzer, ein Abfall der Amplitude des abgespielten Signals auftreten und Fehler bei der Demodulation oder Verarbeitung der Daten verursachen. Ein Verfahren, die Einflüsse solcher Unregelmäßigkeiten zu verringern, besteht darin, das abgespielte Signal zu integrie­ ren und dann zu begrenzen, um eine Wiedergewinnung der Infor­ mation aus dem Signal reduzierter Amplitude während solcher Unregelmäßigkeiten zu erleichtern. Wenn jedoch bei der Auf­ zeichnung Code verwendet werden, die einen Gleichstromanteil enthalten, funktioniert dieses Verfahren nicht gut, da die Örter der Null-Durchgänge des abgespielten Signals durch den Integrationsprozeß verschoben werden. Eine solche Verschie­ bung kann ihrerseits Fehler bei der Demodulation der Daten verursachen. Ein anderes Detektions- oder Demodulationsver­ fahren arbeitet mit einem Differenzierer ohne jede Begrenzung. Dieses Verfahren liefert genaue Null-Durchgänge. Das Problem, daß die erwähnten Unregelmäßigkeiten zu Fehlern bei der Demodulation führen, wird dadurch gelöst. Code mit Gleichstromanteil haben den Vorteil, daß sie eine höhere Informationsdichte ermöglichen als ähnliche Code ohne Gleich­ stromanteil, so daß sie oft letzteren vorgezogen werden.

Aus der DE-OS 21 35 320 ist eine Scheitel erkennende und Störamplituden eliminierende Schaltung bekannt, bei der mit Hilfe eines Magnetkopfes von einem magnetischen Datenträger abgenommene Datenimpulse nach Differenzierung und Verstär­ kung einem Null-Durchgangsdetektor und einer Trennstufe für Vorder- und Rückflankenimpulse zugeführt werden. Diese Impulse werden jeweils einem Eingang zweier UND-Gatter zuge­ führt. Die vom Magnetkopf gelieferten Signale werden ferner Gleichrichtern für positive und negative Halbwellen zugeführt, denen je ein Integrator sowie ein Amplitudendiskriminator nachgeschaltet ist, und deren Ausgangssignale werden jeweils einem zweiten Eingang der erwähnten UND-Gatter zugeführt. Einem dritten Eingang der UND-Gatter werden die Ausgangs­ signale weiterer Amplitudendiskriminatoren zugeführt, an deren Eingang ebenfalls die vom Magnetkopf gelieferten Signa­ le liegen. Jedes der beiden UND-Gatter steuert eine Kipp­ schaltung, deren Ausgangssignale wiederum über eine ODER- Schaltung den Integratoren als Normierungsimpulse zugeführt werden, um diese in einen Ruhezustand zurückzubringen. Die Ausgangssignale der Kippschaltungen liegen ferner an den Eingängen einer Ausblendschaltung, die an ihren Ausgängen Signale entsprechend den 0 Bits bzw. den 1 Bits mit dem Bit­ takt der Magnetbandaufzeichnungssignale liefert.

Ferner ist aus der US-PS 38 10 232 eine Leseanordnung für magnetisch gespeicherte Digitaldaten bekannt, bei welcher das Ausgangssignal des Lesekopfes einer Differenzierschaltung zugeführt wird, deren Ausgangssignal einerseits auf einen Null-Durchgangsdetektor, dem ein Flankendetektor und ein Ver­ zögerungselement nachgeschaltet sind und andererseits auf ein Tiefpaßfilter, dem ein Schwellwertdetektor und ein Flanken­ detektor nachgeschaltet sind, gegeben werden. Die Ausgangs­ signale des Verzögerungselementes und des Flankendetektors liegen an den Eingängen einer UND-Schaltung, die an ihrem Ausgang ein die Flanken des abgetasteten Signals wiedergeben­ des Signal liefert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie aus der bereits erwähnten DE-OS 21 35 320 bekannt ist, dahingehend zu verbessern, daß sie Daten darstellende Null-Durchgänge genau feststellt und gleichzeitig durch Un­ regelmäßigkeiten bedingte Null-Durchgänge unterdrückt.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Durch die Erfindung wird eine Einrichtung zur Detektierung, Regenerierung und genauer Reproduzierung digitaler Daten ge­ schaffen, die eine Differenziervorrichtung zum Differenzie­ ren der digitalen Daten, insbesondere abgespielter Daten, ferner eine Integriervorrichtung zum Integrieren der digita­ len Daten, sowie eine Torschaltung mit Speicherwirkung ent­ hält, welche mit der Differenziervorrichtung und der Inte­ griervorrichtung gekoppelt ist, um die differenzierten Daten unter Steuerung durch die integrierten Daten durchzulassen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, da­ bei werden noch weitere Merkmale und Vorteile der Er­ findung zur Sprache kommen.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Einrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 2(A)-2(I) Signalverläufe, auf die bei der Er­ läuterung der Arbeitsweise der Einrichtung gemäß Fig. 1 Bezug genommen wird.

In Fig. 2(A) ist der Verlauf des Stromes in einem nicht dargestellten Schreibkopf für eine hypothe­ tische Folge digitaler Bits dargestellt, die in einem bitzellenzentrierten Wechselschriftverfahren, das als NRZ-I-Format (non-return-to-zero interleaved format) bezeichnet wird. Bei diesem Format wird eine EINS durch einen Stromübergang in der Mitte einer zugehörigen Bit­ zelle dargestellt während bei einer NULL kein solcher Übergang auftritt. Eine lange Folge von NULLEN hat daher einen relativ hohen Gleichstromgehalt und einen relativ niedrigen Frequenzgehalt, was die Demodulation der einzelnen Bits schwierig macht.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform des vorliegenden Detektors. Die zu verarbeitenden Daten werden beispielsweise mittels eines Lese-Magnetkopfes 10 von einem nicht dargestellten bespielten Magnetband abgespielt. Das abgespielte Signal wird durch einen Verstärker verstärkt und dann durch einen Entzerrer hinsichtlich der Aufzeichnungs- und Wiedergabekenn­ linien bezüglich Frequenz und Phase entzerrt. Das dem aufgezeichneten Signal gemäß Fig. 2(A) entsprechen­ de entzerrte Signal ist in Fig. 2(B) dargestellt. Das entzerrte Signal wird einerseits einem Integrierer 16, der ein Ausgangssignal des in Fig. 2(C) darge­ stellten Verlaufes liefert, und andererseits einem Differenzierer 18, dessen Ausgangssignal den in Fig. 2(D) dargestellten Verlauf hat, zugeführt. Es ist ersichtlich, daß die positiven und negativen Spitzen des Signals gemäß Fig. 2(B) mit den Null-Durchgängen des Signals gemäß Fig. 2(C) sowie denen des Signals 2(D) zusammenfallen. Das Ausgangssignal des Differen­ zierers 18 wird einem Begrenzer 20 zugeführt, dessen Ausgangssignal in Fig. 2(E) dargestellt ist. Dieses Signal enthält Null-Durchgänge, die sehr genau denen des ursprünglichen Signals gemäß Fig. 2(A) entsprechen, zusätzlich jedoch auch noch zahlreiche andere Stör- Null-Durchgänge, die durch Schraffierung dargestellt sind und durch Unregelmäßigkeiten, wie Band-, Kopf- und Verstärkerrauschen verursacht werden, wenn das Signal gemäß Fig. 2(B) in der Nähe der Null-Achse verläuft. Die Stör-Null-Durchgänge können fälschlich als EINSEN interpretiert werden, wenn sie nicht ausgetastet wer­ den. Um dies zu bewirken, wird das Signal vom Begrenzer 20 in einem Verzögerungsglied 22 um eine halbe Bit­ zellendauer verzögert, so daß die richtigen Null-Durch­ gänge in der Mitte eines Torsteuersignales (auf das gleich eingegangen wird) auftreten. Das Ausgangssignal des Verzögerungsgliedes 22 wird dem Eingang einer Abtast-/ Halteschaltung 24 zugeführt.

Zum Erzeugen des Steuersignales wird das Ausgangs­ signal des Integrierers 16 einem Begrenzer 26 zugeführt. Das auf diese Weise begrenzte Signal wird dann einem Monovibrator 28 zugeführt, der bei den Null-Durchgängen des Signals vom Begrenzer 26 schaltet. Der Ausgangs­ impuls des Monovibrators 28 hat eine Dauer von etwa einer Bitzelle, wie in Fig. 2(G) dargestellt ist, und wird der Schaltung 24 als Torsteuer- oder Auftast­ signal zugeführt. Wenn das Steuersignal gemäß Fig. 2(G) einen hohen Wert hat, ist die Schaltung 24 durchgeschaltet und das Signal an ihrer Eingangsklemme F wird zu ihrer Ausgangs­ klemme H durchgelassen. Wenn dagegen das Steuer­ signal gemäß Fig. 2(G) einen niedrigen Wert hat, sperrt die Schaltung 24, ihr Ausgangssignal behält jedoch infolge eines in ihr enthaltenen, nicht dargestellten Kondensators, seinen ursprünglichen Wert bei. Die Schaltung 24 enthält also einen Momentan­ wertspeicher (Abtast-/Halte-Schaltung). Im Ergebnis erhält man ein Ausgangssignal, wie es in Fig. 2(H) dar­ gestellt ist, welches, wie ersichtlich, die in Fig. 2(F) dargestellten Unregelmäßigkeiten nicht mehr ent­ hält. Ein Vergleich des in Fig. 2(H) dargestellten Signalverlaufes mit dem Verlauf des ursprünglichen Sig­ nals in Fig. 2(A) zeigt, daß es sich mit der Ausnahme einer Polaritätsumkehr und einer Verschiebung um eine halbe Bitdauer um identische NRZ-I-Signale handelt. Gewünschtenfalls kann das NRZ-I-Ausgangssignal gemäß Fig. 2(H) in das in Fig. 2(I) dargestellte Wechsel­ schrift- oder NRZ-Signal umgewandelt werden.

Durch die Erfindung werden also sowohl der Vorteil der genauen Null-Durchgänge des differenzierten Signals als auch der Vorteil der weitgehenden Freiheit von Unregelmäßigkeiten des integrierten Signals gleich­ zeitig erreicht. Die Erfindung eignet sich besonders für eine Verwendung in digitalen Videobandgeräten.

Claims (2)

1. Einrichtung zur Feststellung von aus einer Magnetband­ aufzeichnung abgenommenen Digitaldaten, welche einer Diffe­ renzierschaltung (18) und einem Integrator (16) zugeführt werden, mit einem ersten Begrenzer (20), dem das Ausgangs­ signal der Differenzierschaltung (18) und einem zweiten Be­ grenzer (26), dem das Ausgangssignal des Integrators (16) zugeführt wird, gekennzeichnet durch

• - eine zwischen dem Ausgang des ersten Begrenzers (20) und dem Signaleingang einer Abtast-/Halteschaltung (24) liegen­ de Verzögerungsschaltung (22) mit einer Verzögerungszeit von einer halben Bitdauer, und
• - einen monostabilen Multivibrator (28), der durch das Aus­ gangssignal des zweiten Begrenzers (26) triggerbar ist und daraufhin Ausgangsimpulse von im wesentlichen einer halben Bitdauer liefert, die der Abtast-/Halteschaltung (24) als Abtastimpulse zugeführt werden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die abgenom­ menen Digitaldaten im NRZ-I-Format vorliegen, gekennzeichnet durch eine auf das Ausgangssignal der Abtast-/Halteschaltung (24) ansprechende Einrichtung zur Umwandlung des Ausgangs­ signals in ein NRZ-Signal.