FR2459529A1 - Procede et dispositif d'enregistrement magnetique numerique avec polarisation a haute frequence - Google Patents

Abstract

L'INVENTION SE RAPPORTE A UN PROCEDE ET UN DISPOSITIF D'ENREGISTREMENT MAGNETIQUE D'UN SIGNAL D'INFORMATION NUMERIQUE COMPOSE D'UNE SUITE DE TRANSITIONS, DU TYPE COMPRENANT LA FORMATION D'UN SIGNAL D'ENREGISTREMENT PAR SUPERPOSITION, AU SIGNAL D'INFORMATION, D'UN SIGNAL DE POLARISATION MAGNETIQUE A HAUTE FREQUENCE ET A AMPLITUDE CONSTANTES. SELON L'INVENTION, LE SIGNAL DE POLARISATION EST MODULE EN PHASE RELATIVEMENT AUX TRANSITIONS DU SIGNAL D'INFORMATION. L'INVENTION REMEDIE AU DECALAGE DES PICS ET S'APPLIQUE A TOUT SIGNAL DE POLARISATION RECTANGULAIRE OU SINUSOIDAL.

Description

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L'invention se rapporte à un procédé et un dispositif d'enre-

gistrement magnétique numérique avec polarisation à haute fréquence.

L'enregistrement magnétique d'un signal d'information consiste

essentiellement à créer dans une tête magnétique un courant d'écri-

ture qui produit, sur une face d'un support magnétique tel qu'une

bande, un disque ou un tambour, une magnétisation rémanente repré-

sentative de l'information initiale.

Dans le cas d'un signal électrique d'information analogique, par exemple un signal dont l'amplitude est représentative d'une information sonore provenant d'un transducteur acoustique, il est

évident que la magnétisation rémanente créée par le courant d'écri-

ture doit respecter fidèlement dans ilç temps l'amplitude du signal d'information. Cela est universellement obtenu en superposant au

signal d'information un signal de courant alternatif à haute fré-

quence et à amplitude constante1qui constitue une polarisation ma-

gnétique. En bref, la courbe de première aimantation du matériau

magnétique du support d'enregistrement débute par une partie d'al-

lure quadratique, se prolonge par une partie linéaire, et finit

par une partie s'incurvant pour aboutir à la saturation. Sans cou-

rant de polarisation magnétique, l'enregistrement du signal d'in-

formation correspondrait à faire sur la courbe de première aiman-

tation, à partir de son origine et en chaque point du support d'en-

registrement, une excursion plus ou moins grande selon le niveau d'amplitude du signal d'écriture. La partie d'allure quadratique

de la courbe serait toujours incriminée, de sorte que le signal-en-

registré présenterait un fort taux'de distorsion. La superposition au signal d'information d'un signal alternatif de courant à haute

fréquence à amplitude constante constitue une polarisation magné-

tique, en ce sens que les excursions peuvent alors être faites dans la partie linéaire de la courbe de première aimantation. En

outre, la polarisation magnétique à haute fréquence laisse le sup-

port d'enregistrement non magnétisé en l'absence du signal d'infor-

mation, d'autant mieux que la longueur d'onde correspondante du

courant de polarisation est inférieure au pouvoir de résc*-

lution de la tête de lecture, lequel pouvoir est essentiellement dépendant de la valeur de l'entrefer de lecture. Par contre, bien

qu'une polarisation magnétique à courant continu soit aussi possi-

ble, elle placerait le support d'enregistrement en l'absence du

signal d'information,dans un état magnétisé permanent qui se réper-

cuterait dans le signal de lecture par un fort bruit de fond.

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Un signal d'information numérique codé en binaire indique suc-

cessivement, à une fréquence de récurrence donnée, la valeur O ou 1 d'un bit d'information. Ce signal comporte donc deux composantes

corrélatives - une suite itérative d'instants et une suite de va-

leurs binaires correspondantes - que la magnétisation rémanente doit normalement traduire fidèlement. Pour ce faire, il est recherché de représenter au moins l'une des deux valeurs binaires par une

transition de flux magnétique déterminée en fonction d'un code choi-

si, intervenant à un instant précis correspondant.

Dans la pratique actuelle, les transitions magnétiques sont a-

vantageusement des inversions de polarisation du champ rémanent, con-

çues pour faire basculer ce champ entre deux niveaux de polarisation positif et négatif prédéterminés du matériau magnétique du support d'enregistrement. Cela a pour résultat de créer dans ce support une suite d'aimants juxtaposés bout à bout, à pôles voisins de même nom, et de longueur correspondant à l'intervalle de temps séparant deux transitions conformément au mode de codage choisi. Par convention, on appellera transition positive une inversion du champ rémanent d'un niveau négatif à un niveau positif de polarisation,l'inversion en sens contraire traduisant une transition négative.Parmi les modes de codage les plus utilisés,on citera comme exemples celui appelé NRZl(Non Retour à Zéro pour les bits de valeui"l")selon lequel seuls les bits de valeur isont représentés par des transitions magnétiques, indépendamment du sens de ces transitions,et celui dit "à phase codée" dans lequel les deux valeurs binaires correspondent respectivement à des transitions positive et négative. Comme on le verra plus tard,

l'invention est indifférente au mode de codage choisi.

Par contre, l'invention se rapporte à l'autre composante du signal d'information numérique, relative aux instants auxquels les transitions devraient avoir lieu. Divers problèmes sont en effet

liés à la fidélité d'enregistrement et de lecture de cette compo-

sante. On a vu précédemment-que l'information binaire est traduite sur le support d'enregistrement en une suite d'aimants juxtaposés bout à bout, dont les pôles voisins sont de même nom et traduisent l'existence d'une transition. Le courant de lecture produit par la tête de lecture au passage de deux demi-aimants voisins a donc la

forme d'une courbe en cloche, dont le pic correspond à la transi-

tion puisque la variation de flux magnétique dans le bobinage de lecture est maximale au passage des deux pôles voisins des deux

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aimants devant l'entrefer de la tête de lecture. Cependant, quand

deux transitions sont très rapprochées (aux hautes densités d'en-

registrement),les courbes successives se combinent de telle sorte

que les pics de courant se trouvent décalés des transitions réelles.

Ce phénomène, plus généralement connu sous le nom anglo-saxon "pickshift" et désigné ici par l'expression "décalage des pics",

croît avec la fréquence des transitions, de sorte que pour les for-

tes densités d'enregistrement, les pics peuvent être décalés jus-

qu'à environ un tiers du plus petit intervalle pouvant séparer deux

transitions. Les circuits de décodage doivent donc être très per-

formants, d'autant plus qu'à ce décalage s'ajoutent des variations

de zvitesse de défilement du support d'enregistrement. Diverses ten-

tatives ont donc été faîtes en vue de réduire l'importance du déca-

lage des pics.

Des résultats ont été obtenus en ce sens en utilisant un signal d'enregistrEament numérique analogue à un signal d'enregistrement

analogique. L'expérience a en effet révélé une réduction du décala-

ge des pics pour les densités d'écriture élevées, au-dessus d'en-

viron 200 inversions de flux au millimètre, avec un signal d'enre-

gistrement composite formé de la superposition d'un signal alter-

natif de polarisation magnétique à haute fréquence et amplitude

constante au signal d'information numérique codé.

Dans ce signal d'enregistrement composite, chaque transition est représentée par une différence des amplitudes de crête de même signe des deux alternances voisines du signal de polarisation qui

se présentent respectivement avant et après l'instant de la tran-

sition correspondante du signal d'information. Ainsi, la polarisa-

tion à haute fréquence est intéressante dès lors que ces deux al-

ternances sont séparéesd'un intervalle de temps fixe, correspondant théoriquement à la période du signal de polarisation et résultant

en une suppression du décalage des pics. Cependant, dans les dis-

positifs d'enregistrement numérique avec polarisation alternative de la technique antérieure, cet intervalle de temps peut s'écarter

inégalement et erratiquement de la valeur de cette période et en-

S5 gendrer des indéterminations et erreurs de décodage du signal enre-

gistré par ces dispositifs. Ces écarts proviennent de la réparti-

tion des transitions dans le signal d'information numérique ocdé, ellesci pouvant alors intervenir à n'importe quel moment dans une période du signal de polarisation magnétique et faire en sorte

o0 que la superposition des deux signaux soit plus ou moins favorable.

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Le cas le plus favorable (écart nul) se produit quand il y a coinci-

dence entre une transition d'un signe donné et l'amplitude de crête

de même signe du signal de polarisation à haute fréquence. Par con-

tre,l'écart est maximal lorsqu'une transition d'un signe donné in-

tervient au moment o le signal de polarisation atteint une ampli- tude de crête de signe contraire, auquel caE l'amplitude de crête suivante est retardée d'environ une demi-longueur d'onde du signal

de polarisation.

Il s'ensuit que l'importance du décalage des pics dépend de la phase du signal de polarisation magnétique par rapport au signal codé et que, si effectivement le décalage des pics est en moyenne réduit par la polarisation alternative, il peut encore atteindre

des valeurs relativement élevées pour certaines transitions et né-

cessiter des circuits très performants pour la lecture et le déco-

dage des signaux enregistrés de cette façon.

Pour éviter ce décalage des pics, il semblerait intéressant de

rendre synchrone en fréquence le signal de polarisation avec l'hor--

loge de commande du signal numérique codé à enregistrer. Cependant, du fait que les transitions positives et négatives dans le signal codé sont réparties d'une manière aléatoire, la phase qui existe entre chaque transition et le signal de polarisation magnétique demeure aléatoire, de sorte que des cas plus ou moins favorables se

présenteront encore comme dans le cas précédent.

Il est par contre évident que l'accroissement de la fréquence du signal de polarisation par rapport à la plus haute fréquence de

récurrence dr: transitions diminue l'effet du décalage des pics.

Toutefois,liaccroissement de la fréquence du signal de polarisation est en pratique vit_ limité par le fait qu'il élève en conséquence les pertes électro magnétiques dans les matériaux constituant les

têtes d'enregistrement.

Par ailleurs, on observe une atténuation du décalage des pics quand il existe un rapport judicieux entre la fréquence du signal de polarisation magnétique et la fréquence d'horloge au rythme de

laquelle le codage est effectué. Néanmoins, il demeure des cas dé-

favorables qui, bien qu'amoindris, risquent toujours dans certains cas d'altérer le message restitué et imposent-par conséquent la

présence d'un dispos-tif de lectureetdedécodage suffisamment per-

fectionné pour supprimer ces risques.

L'invention remédie à l'existence de tout cas défavorable lors d'un enregistrement magnétique numérique avec polarisation à haute fréquence.

Pour ce faire, l'invention se rapporte à un procédé d'enregis-

trement magnétique d'un signal d'information numérique composé

d'une suite de transitions, du type consistant à superposer au si-

gnal d'information un signal de polarisation magnétique à haute

fréquence et à amplitude constante, caractérisé en ce qu'il consis-

te à moduler la phase dudit signal de polarisation sur lesdites

transitions du signal d'information.

En corollaire, l'invention se rapporte à un dispositif d'enre-

gistrement magnétique d'un signal d'information numérique composé

d'une suite de transitions, du type comprenant des moyens de pola-

risation magnétique délivrant un signal de polarisation original à

haute fréquence et à amplitude constante,et des moyens de combinai-

son du signal d'information avec le signal de polarisation magnéti-

que pour founir un signal d'enregistrement, caractérisé en ce qu'il

comporte des moyens de modulation de la phase du signal de polari-

sation original relativement aux transitions du signal d'informa-

tion. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront

plus clairement de la description qui suit, faite en référence aux

dessins annexés.

Dans les dessins: - la figure 1 illustre un exemple d'enregistrement magnétique en

NZR1 de la technique antérieure ne mettant pas en oeuvre de pola-

risation magnétique alternative; -les figures 2A et 2B illustrent respectivement le cas le plus

favorable et le cas le plus défavorable d'un enregistrement numé-

rique avec polarisation alternative de la technique antérieure; - la figure 3 illustre un exemple d'enregistrement magnétique

numériqueenNWR avec polarisation alternative conformément à l'in-

vention;

- la figure 4 représente un exemple de réalisation conforme à l'in-

vention d'un dispositif d enregistrement numérique avec polarisa-

tion alternative; - les figures 5A et 5F illustrent respectivement des exemples de formes d'onde et informations pouvant être obtenues en divers points du dispositif d'enregistrement représenté sur la figure 4;

- la figure 6 représente une première variante de réalisation con-

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forme à l'invention d'un dispositif d'enregistrement numérique avec polarisation alternative; - les figures 7A et 7H illustrent respectivement des exemples de formes d'onde et d'informations pouvant être obtenues en divers points du dispositif d'enregistrement représenté sur la figure 6; la figure 8 reprend en trait fin une partie du signal théorique illustré à la figure 7F' et indique par un trait fort, comment ce signal se présente en pratique;

- la figure 9 illustre une variante conforme à l'invention du si-

gnal illustré à la figure 7F';

- la figure 10 représente une seconde variante de réalisation con-

forme à l'invention d'un dispositif d'enregistrement magnétique numérique avec polarisation alternative; et

- les figures liA et l1J illustrent respectivement, à titre d'exem-

ples, des formes d'onde et informations pouvant être obtenues en

divers points du dispositif d'enregistrement représenté sur la fi-

gure 10.

L'invention ressortira mieux après une brève description des

résultats obtenus de dispositifs d'enregistrement magnétique numé-

rique antérieurs, faite en référence aux figures 1, 2A et 2B.

La figure 1 se rapporte à l'enregistrement magnétique numérique

du type NRZ1 sans polarisation. Dans cette figure, I. désigne l'in-

formation binaire originale à enregistrer, formée d'une suite récur-

rente de bits telle qu'indiquée à titre d'exemple; Se désigne le signal d'enregistrement, dit encore signal d'écriture, résultant

du codage de l'information originale I, en NRZ1; S désigne le si-

gnal de lecture correspondant, obtenu aux bornes du bobinage de la

tête de lecture au passage du support d'information portant l'enre-

gistrement du signal d'écriture Se; Sr désigne le signal restitué à partir du signal de lecture S en vue d'obtenir une représentation

dans le code NRZ1 du signal numérique lu; et Ir désigne l'informa-

tion restituée après décodage du signal Sr.

Ainsi, le signal d'enregistrement Se est un signal alternatif dont les transitions correspondent aux bits de valeur 1 et dont l'amplitude positive +n et l'amplitude négative -n correspondent

communément aux niveaux de saturation positive et négative du ma-

tériau magnétique d'enregistrement. A l'enregistrement d'une tran-

sition donnée et isolée sur un support d'information correspond normalement un signal de lecture,prélevé aux bornes du bobinage

d'une tête de lecture, qui a la forme d'une courbe en cloche posi-

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tive ou négative selon que la transition est elle-même positive ou négative,et dont le sommet (ou pic) représente l'instant de la

transition. Cependant à cause de la proximité variable des transi-

tions d'une part, et de la haute densité d'enregistrement recher-

chée d'autre part, les caractéristiques en forme de clocheproduites a chaque transition se combinent entre elles plus ou moins selon leur proximité et ont par conséquent des pics +p et -p décalés

plus ou moins des instants représentatifs des transitions. Diffé-

rentes valeurs de décalage de pic dO, dl, d2 et d3 sont indiquées

a titre d'exemple à la figure 1. Etant donné que les pics détermi-

nent les instants d'apparition des transitions et qu'ils sont va-

riablement décalés de ces transitions, le signal S restitué à par-

r

tir des pics du signal de lecture S1 est différent du signal d'en-

registrement S alors que théoriquement les signaux S et S de-

ee r vraient être identiques. A cause des décalages de pic dO à d3, le décodage du signal restitué Sr peut prêter à confusion et produire r une information Ir différente de l'information d'origine Io. Dans l'exemple illustré, les chiffres tracés en trait tireté illustrent les erreurs pouvant être commises dans le signal restitué I lors r 2o du décodage du signal Si

Les figures 2A et 2B se rapportent à un enregistrement numéri-

que utilisant la polarisation magnétique conformément à la techni-

que antérieure. Dans ces figures: Si désigne un signal d'informa-

tion code produit à partir d'une information originale (non repré-

sentée) selon un code quelconque et alternant entre deux niveaux prédéterminés, référencés +1 et -1; S désigne un signal alternatif P

de polarisation magnétique à haute fréquence et à amplitude cons-

tantec-; S désigne le signal d'enregistrement résultant de la e superpsaition des signaux précédents Sic et Sp; et S désigne le signal restitué après enregistrement et lecture du signal S. A la e figure 2A, l'instant to d'apparition d'une transition positive du signal d'information S. correspond au cas le plus favorable de ic l'enregistrement, tandis qu'à la figure 2B l'instant tI correspond

au cas le plus défavorable.

Dans ces figures, le signal d'enregistrement Se qui excite le bobinage de la tête d'écriture est un courant alternatif oscillant, de part et d'autre d'une transition, entre les valeurs +a à -b et -a à +b, les intensités -a se rapportant aux courants faibles et les intensités - b aux courants forts traversant le bobinage. Les 4) transitions positives et négatives sont respectivementreprésentéecp

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essauts entre les niveaux +a à +b et -a à -b. La détection de la

crête de la première alternance qui marque un tel saut est inter-

prétée, à la suite de la lecture du signal S enregistré, comme e. l'instant de transition, comme illustré par les signaux restitués sr aux figures 2A et 2B. Dans ces conditions, d'une part la linéari-

té du signal alternatif Se importe peu (contrairement à l'enregis-

trement analogique), de sorte que les niveaux -b correspondent en

pratique aux niveaux de saturation du matériau magnétique de sup-

port d'enregistrement et que le rapport entre le niveau référencé 1

du signal d'information Sic et le niveau c du signal de polarisa-

tion Sp est relativement grand (généralement de l'ordre de 1/4) en

comparaison avec celui généralement utilisé (1/10) en enregistre-

ment analogique. D'autre part, il est souhaitable que la crêtedela première alternance positive ou négative marquant la transition dans le signal d'enregistrement Se coïncide respectivement avec la

transition positive ou négative correspondante du signal d'infor-

mation S. pour éviter ainsi tout décalage des transitions dans le ic

signal restitué Sr. Cependant, du fait que les transitions du si-

gnal d'information S. sont rép arties dans le temps de manière

aléatoire, des combinaisons plus ou moins favorables avec le si-

ganl alternatif de polarisation Sp vont se produire. Le cas le plus favorable est illustré par la figure 2A, o il ressort que

la transition positive à l'instant t0 du signal d'information Si-

coïncide avec une crête positive du signal de polarisation S et p qu'ainsi la superposition maintient cette alternance inchangée dans le temps pour désigner la transition. Il en est de même pour une transition négative du signal d'information Sic et une crête négative du signal de polarisation Sp. Le cas le plus défavorable est décrit à la figure 2B, selon lequel la transition positive à l'instant t1 du signal d'information Sic coïncide avec une crête

négative du signal de polarisation Sp et la superposition intro-

duit un retard d' de l'apparition de la première alternance de transition dans le signal d'enregistrement, ce retard équivalant à une demi-période du signal de polarisation S p. Il en serait de

même pour une transition négative conjointe à une crête positive.

Le décalage de pic d' reporte donc la transition à un instant t2 qui, aux fortes densités d'enregistrement, risque d'altérer le

contenu de l'information originale.

Par analogie aux figures 2A et 2B, la figure 3 illustre un en-

registrement numérique avec polarisation conforme à l'invention.

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Selon l'exemple de la figure 3, IT désigne une information binaire

originale; Sic désigne le signal d'information codé en NRZ1 cor-

respondant; Sp désigne un signal de polarisation original qui est

directement utilisé dans les dispositifs d'enregistrement anté-

rieurs; Spi désigne un signal de polarisation conforme à l'inven- tion; et S désigne le signal d'enregistrement résultant de la

combinaison des signaux Sic avec Spi. Il ressort de la forme d'on-

de du signal de polarisation Spi que, conformément à l'invention, le signal de polarisation original SP est modulé en phase sur les

1 transitions du signal d'information codé Sic, en ce sens qu'à par-

tir de chacune de ces transitions le signal de polarisation origi-

nal Sp subit un déphasage successif de 1800. De la sorte, le si-

gnal de polarisation de l'invention Spi comporte des paliers pro-

longés haut h et bas 1 qui, combinés avec les transitions respec-

tives du signal d'information Sic, sont à même de les répercuter dans le signal d'enregistrement Se dans des conditions toujours

favorables, sans aucun décalage.

La figure 4 donne un exemple de réalisation d'un dispositif d'enregistrement magnétique numérique 10 conforme à l'invention, qui sera décrit en référence à la figure 5 illustrant à titre d'exemple des formes d'onde 5A-5F pouvant être obtenues en divers

points du dispositif 10.

Ainsi, le dispositif d'enregistrement numérique 10 conforme

à l'invention incorpore une horloge Il délivrant un signal d'hor-

loge 5A composé d'une série d'impulsions récurrents à une fréquen-

ce donnée f et de rapport cyclique 0,5 (rapport de la durée de H

chaque impulsion relativement à leur période de récurrence). Le si-

gnal 5A est appliqué à une entrée d'un diviseur de fréquence - par

-N, 12, lequel produis un signal 5B composé d'une série d'impul-

sions récurrentes fH/N (N étant un nombre entier, valant ici 3).

Un encodeur 13 a une première entrée recevant le signal de sortie B du diviseur de fréquence 12 et une seconde entrée recevant une information originale 5C à enregistrer. Selon l'exemple illustré, cet encodeur extrait du signal 5C les transitions à la cadence du

signal 5B et effectue un codage prédéterminé pour dé-

livrer un signal d'information codé 5D équivalent aux signaux Sic précités. Le code choisi à titre d'exemple dans les figures 4 et 5, comme dans les autres figures qui suivent, est tel que

les transitions sont représentatives des bits de valeur 1 de l'in-

* ) formation 5C. en vue d'obtenir un signal d'enregistrement du type

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NRZ1. On notera que les signaux SA, 5B et 5D représentés et le si-

gnal 5E qui sera considéré plus loin sont des signaux à courant continu à valeurs logiques O et 1, bien que ces signaux pourraient

être alternatifs comme ceux représentés dans les figures précéden-

tes. En réalité, les composants introduits dans le dispositif 10 pour la formation de ces signaux fonctionnent en courant continu,

une conversion en alternatif des signaux concernés pour la forma-

tion du signal d'enregistrement étant faite ultérieurement. Le si-

gnal d'horloge 5A et le signal d'information 5D sont respectivement appliqués à deux entrées d'une porte OU Exclusif 14 délivrant en sortie un signal 5E. La porte 14 joue le rôle d'un modulateur de

phase modulant d'une valeur prédéterminée (de 1800) la phase du si-

gnal d'horloge SA (équivalent au signal de polarisation original Sp indiqué à la figure 3) lors de chaque apparition des transitions du signal d'information 5D pour fournir conformément à l'invention un signal de polarisation modulé 5E équivalent au signal S i de la

figure 3.

Le signal de polarisation SE sortant de la porte 14 et le signal d'information codé 5D attaquent respectivement deux entrées d'un

élément de combinaison 15 fournissant en sortie un signal d'enre-

gistrement 5F destiné au bobinage d'enregistrement 16 de la tête d'enregistrement non représentée. Le circuit de combinaison 15 est essentiellement formé de deux interrupteurs de courant 15a, 15b traitant respectivement le signal de polarisation SE et le signal

2-5 d'information 5D. Les interrupteurs 15a et 15b se composent respec-

tivement des deux sources de courant 17a, 17b alimentées par une source de tension +V, et de deux couples de transistors 18a,l8a',18b et18',dont les émetteurs sont connectés en commun à la sortie des sources de courant respectives 17a et 17b et les collecteurs sont connectés aux bornes d'extrémité du bobinage d'enregistrement 16

ayant son point milieu mis à une tension prédéterminée -V. Le si-

gnal de polarisation SE délivré par la porte 14 est appliqué direc-

tement à la base du transistor 18a et, par l'intermédiaire d'un in-

verseur 19a, à la base du transistor 18'a. De même, le signal d'in-

formation 5D est appliqué directement à la base du transistor 18b et, par l'intermédiaire d'un inverseur 19b, à la base du transistor

18'b. Les interrupteurs 15a et 15b commutent ainsi des courants con-

formes aux signaux 5D et 5E, qui sont ainsi rendus alternatifs. Ces courants s'additionnent dans le bobinage 16 sous la forme du signal 5F, analogue au signal d'enregistrement Se représenté sur la figure il

3. On remarque à la figure 5 que, grâce au déphasage de 180 inter-

venant dans le signal 5E au moment de chaque transition du signal d'information 5D, cette modulation de phase produit, dans le signal

résultant 5F, des transitions de +a à +b et de -a à -b à des ins-

tants toujours correspondant aux transitions du signal d'informa- tion.

Dans l'exemple illustré aux figures 4 et 5, le signal d'horlo-

ge 5A commande la formation du signal d'information 5D par l'inter-

médiaire du diviseur de fréquence 12. Le signal de polarisation ma-

gnétique 5E est rendu synchrone avec le signal d'horloge 5A grâce

au modulateur de phase constitué par la porte 14.

Les figures 6 et 7 illustrent un dispositif 20 constituant une variante de réalisation du dispositif d'enregistrement numérique 10 qui vient d'être décrit. La similitude entre les dispositifs 10 et 20 a été traduite par lefait que les éléments 21 à (28, 28') du dispositif 20 correspondent respectivement aux éléments 11 à (18,

18') du dispositif 10. Par ailleurs, les signaux 7A à 7E sont ana-

logues respectivement aux signaux 5A à 5E, tandis que le signal 7E' représente une version décalée dansle temps du signal 7E et que le

signal 7F' représente le signal résultant du signal 7E' et consti-

tue également une version décalée dans le même temps du signal 5F.

Les signaux 7G, 7H sont de nouveaux signaux impliqués dans la va-

riante de réalisation représentée sur la figure 6.

Plus précisément, de la même manière que le dispositif d'enre-

gistrement 10, le dispositif 20 comprend une horloge 21, un divi-

seur de fréquence 22, un encodeur 23, une porte OU Exclusif 24,et

un élément de combinaison 25 alimentant un bobinage d'enregistre-

ment 26 et incluant une source de courant 27 alimentant un couple

de transistors 28, 28' destinés à l'excitation du bobinage 26.

L'horloge 21 fournit un signal d'horloge 7A à un diviseur de fré-

quence 22 et à une entrée de la porte 24. Le diviseur 22 divise la

fréquence du signal d'horloge 7A par un facteur N entier prédéter-

miné (ici N=6) pour former un signal 7B servant d'horloge pour le

codage du signal d'information original 7C entrant dans l'enco-

deur 23. Cet encodeur effectue la synchronisation en fréquence des signaux 7B et 7C et fournit ainsi à l'autre entrée de la porte 24 un signal continu d'information codé 7D. La porte 24 constîitue un modulateur de phase pour former un signal de polarisation modulé

7E, dans lequel chaque transition du signal d'information 7D de-

clenche successivement un déphasage de 180 du signal d'horloge 7A.

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La variante de réalisation illustrée à la figure 6 met en oeuvre, comme élément d'excitation de la bobine 26, un ensemble classiquement utilisé, composé de deux transistors 28 et 28' et de la source de courant 27 pourvue de deux entrées 27a et 27b pour la commande des courants forts et faibles,respectivement. L'exemple illustré se réfère à la commande par l'entrée 27a, par laquelle le courant faible fourni en fonctionnement normal de la source 27 est commuté sur un courant fort d'intensité prédéterminée au cours d'une impulsion du signal appliqué sur la borne 27a. Pour effectuer

cette commande à partir du signal d'horloge 7A, l'élément de combi-

naision 25 comporte une bascule D 29. Rappelons qu'une bascule D a une entrée de données référencée D (Data), une entrée de commande G (Gating), et deux sortiesdirecte Q et complémentaire Q. Dans une

telle bascule, la sortie suit l'entrée sur ordre du signal de com-

mande appliqué à l'entrée G. Par conséquent, la bascule 29 reçoit sur l'entrée D le signal d'horloge 7A et sur son entrée de commande

G un signal de fréquence double 7G issu de la sortie Q d'une bascu-

le astable constituant une horloge 30. Pour commodité, la sortie directe Q de l'horloge 30 attaque un diviseur-par-deux constituant l'horloge 21 et fournissant ainsi le signal carré 7A. (de rapport cyclique 0,5). Le signal de sortie de la bascule D 29 prend, dans

les conditions illustrées à la figure 7, la forme du signal 7H.

Comme le signal 7H est décalé d'un quart de période du signal de polarisation 7E, une bascule D 31 est insérée entre la sortie de la

porte 24 et l'interrupteur de courant 28, 28' pour effectuer un mê-

me décalage du signal de polarisation modulé 7E. Ainsi le signal 7E issu de la porte 24 est appliqué sur l'entrée D de la bascule 31, celle-ci étant commandée par le signal 7U sortant de la sortie Q de l'horloge 30. La sortie directe Q de la bascule 31 excite la base du transistor 28' par l'intermédiaire de l'amplificateur 32, tandis que la sortie inversée Q attaque la base du transistor 28 par l'intermédiaire de l'amplificateur 33. De la sorte, le signal

circulant dans le bobinage d'enregistrement 2.6 a la forme représen-

tée en 7F', ce signal étant une version décalée d'un intervalle de temps prédéterminé (ici un quart de période) des transitions du

signal d'information 7D. Comme cette période de temps est constan-

te, le signal 7F' correspond au-signal 5F relatif au dispositif de

base illustré à la figure 4.

Ce système a l'avantage de procurer une relation de phase pré-

cise entre le signal de commande de courant fort 7H et le signal

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7E' de commande de l'interrupteur de courant (28, 28'), grâce à l'in-

tervention du signal d'horloge 7G pilotant les deux bascules 29 et

31 génératrices des signaux 7H et 7E'. Le dispositif 20 est par con-

séquent indifférent aux temps de propagation des ondes dans les di-

vers composants qui précèdent les bascules.

Un autre avantage de l'invention est illustré à la figure 8, qui reprend en trait fin le sgiial théorique 7F' et représente par

un trait fort la forme 7F" du signal obtenu en pratique sur le sup-

port d'enregistrement. On remarquera en effet que l'amplitude de crête de l'alternance qui marque chaque transition est supérieure à celle des autres alternances. Compte tenu des composantesparasites résistives et capacitives du bobinage d'enregistrement, celui-ci

introduit une constante de temps d'établissement du-signal d..'enre-

gistrement vers les valeurs de crête -a et -b. Il en résulte que le

signal réel 7F" ne peut normalement atteindre ces valeurs dans l'es-

pace d'une denlL--périodee-tsiinterrompt à des valeurs de crête la'|

lal etlb'I<ibl. A cause des paliers h et 1 introduits dans le si-

gnal de polarisation modulé conforme à l'invention, le signal réel 7F" dispose d'une période entière, de sorte que les amplitudes de

crête ib"i des alternances marquant les transitions sont pratique-

ment égales à Jbl. Cela améliore la sûreté de restitution de mes-

sage enregistré.

On notera aussi que les transitions positives et négatives des signaux d'information 5D et 7D correspondent respectivement à des paliers bas 1 et hauts h dans les signaux d'enregistrement 7F et 7F.!

La figure 9 représente un signal d'enregistrement 7F"' que l'on ob-

ciendrait à la place du signal 7F' si la sortie Q de la bascule 29 (figure 6) attaquait l'entrée 27b de commande des courants faibles

de la source de courant 27 et la liaison 19 Q - 27a était supprimée.

Dans ce cas, on voit que les transitions positives et négatives des signaux d'information 5D et 7D correspondent respectivement à des

paliers hauts et bas du signal d'enregistrement 7F"'.

On notera enfin que, d'une manière générale, dans un dispositif

tel qu'illustré à la figure 6, la fréquence du signal de polari-

sation 7E doit être un multiple entier (ici 2) de la fréquence du

signal 7G délivré par l'horloge 30.

Les figures 10 et 11 illustrent un dispositif d'enregistrement magnétique 40 constituant une variante de réalisation du dispositif

qui vient d'être décrit en référence aux figures 6 à 9. La simi-

l hitude entre les dispositifs 20 et 40 ressort de l'analogie de nu-

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mérotation des composants et des signaux, les composants 41 à..53 du dispositif 40 correspondant respectivement aux composants 21 à 33

du dispositif 20 et les signaux 11A à 11H correspondant respective-

ment aux signaux 7A à 7H. En fait, la différence de structure des dispositifs 20 et 40 réside en la formation des signaux d'horloge destinés à la porte 44 et à l'élément de combinaison 45. Alors que dans les dispositfs 10 et 20 les signaux d'horloge 5B et 7B qui

commandent le codage du signal d'information entrant dans les enco-

deurs respectifs 13 et 23 sont issus d'une horloge 1.1 ou 21 par di-

vision de fréquence, dans le dispositif 40 le signal l1B servant au

codage de l'information originale llC dans l'encodeur 43 est direc-

tement produit par une horloge de base 54 à partir de laquelle est formée le signal d'horloge 11A par mbdifications successives de fréquence. Ainsi, le signal l1B passe dans un diviseur-par-deux 55

délivrant un signal 11I appliqué à une première entrée d'un compara-

teur de phase 56. Ce comparateur est le premier élément d'un systè-

me à verrouillage de phase comprenant en outre les éléments 50, 41,

42 et 57 et agit de telle sorte que son signal de sortie correspon-

de au signal 11I pour piloter la bascule astable 50. La fréquence du signal llG est ainsi en relation prédéterminée avec le signal llI, de même que le signal produit à la sortie Q de l'oscillateur

qui commande l'horloge 41. Cette horloge est un diviseur-par-

deux, de façon à fournir le signal d'horloge 11A nécessaire à l'éla-

boration du signal de polarisation l1E sortant de la porte 44. Le

signal d'horloge 11A est réglé en fréquence par une boucle de re-

tour formée d'un diviseur-par-N (N = 6 dans l'exemple illustré) 42, suivi d'un diviseur-par-deux 57 produisant un signal 11J appliqué à une seconde entrée du comparateur de phase 56. De la sorte, toute variation de phase du signal 11J est corrigée par le comparateur

56 pour tendre vers celle du signal 11I.

Bien que les exemples illustrés soient fondés sur le codage

NRZ1, la description qui précède fait clairement ressortir que

l'invention peut s'applicuer à toute sorte de codage faisant inter-

venir une suite quelconque de transitions(tel que le codage à pha-

se codée par exemple).

En d'autres termes, l'invention n'est nullement limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits et illustrés, mais comprend au contraire tous les équivalents Techniques des

moyens décrits dans les revendications qui suivent.

D'autre part, bien que les signaux d'horloge représentés soient

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des signaux impulsionnels carrés (de rapport cyclique 0,5), l'in-

vention est applicable indifféremment à tout signal impulsionnel

rectangulaire (de rapport cyclique quelconque) ou tout signal alter-

natif ondulatoire,sinusoïdal par exemple. En effet, seules les in-

tensités des courants forts et faibles sont prises en compte à la lecture et la restitution des informations puisqu'elles déterminent

la zone de travail sur la courbe d'aimantation du matériau, indif-

féremment des temps de commutation entre courants forts et faibles.

En outre,grâce à la modulation de phase du signal de polarisation conforme à l'invention, on a vu que la combinaison de ce signal

d'information codé se produit toujours favorablement.

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Claims (9)

R E V E N D I C A T I 0 N S

1. Procédé d'enregistrement magnétique d'un signal d'informa-

tion numérique composé d'une suite de transitions, du type consis-

tant à superposer audit signal d'information un signal de polarisa-

tion magnétique à haute fréquence et à amplitude constante, carac-

térisé en qu'il consiste à moduler la phase dudit signal de polari-

sation sur lesdites transitions du signal d'information.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser un signal d'horloge de commande de formation dudit signal d'information et à rendre synchrone ledit signal de

polarisation magnétique avec ledit signal d'horloge.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que

ladite modulation de phase consiste en une inversion de phase suc-

cessive de 1800 dudit signal de polarisation à chaque apparition

desdites transitions du signal d'information.

4. Dispositif d'enregistrement magnétique d'un signal d'infor-

mation numérique composé d'une suite de transitions, pour la mise

en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 3, du type

comprennant des moyens de polarisation magnétique délivrant un si-

gnal de polarisation original à haute fréquence et à amplitude constante, et des moyens de combinaison dudit signal d'information avec ledit signal de polarisation magnétique pour fournir un signal d'enregistrement, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de

modulation de la phase du signal de polarisation original relative-

ment auxdites transitions du signal d'information.

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de polarisation comprennent une source de signaux d'horloge dont une première version est utilisée pour la formation dudit signal de polarisation original et dont une seconde version

est utilisée pour la formation dudit signal d'information.

6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5 caractérisé en ce que lesdits moyens de modulation de phase comprennent une porte OU Exclusif recevant lediu bwig>ai de polarisation original et

ledit signal d'information.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que

lesdits moyens de combinaison comprennent deux dispositifs inter-

rupteurs de courant fournissant respectivement des courants repré-

sentatifs du signal de polarisation modulé en phase et dudit signal

d'information à un bobinage d'enregistrement pour produire le si-

gnal d'enregistrement.

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8. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé

en ce que lesdits moyens de combinaison comprennent un dispositif

interrupteur de courant recevant des formats complémentaires du si-

gnal d'information et connecté audit bobinage d'enregistrement, et une source de courant alimentant ledit interrupteur de courant et

commandée en courant fort ou faible.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que

lesdits moyens de combinaison comportent deux bascules D, une pre-

mière bascule recevant sur son entrée D ladite première version du signal d'horloge et sur son entrée G un second signal d'horloge dont la fréquence correspond à un multiple entier de la fréquence

de ladite première version du premier signal d'horloge, et une se-

conde bascule D recevant sur son entrée D ledit signal de polarisa-

tion originaletaur son entrée G ledit signal d'horloge, les sorties

Q et Q de la seconde bascule D produisant lesdits formats complé-

mentaires du signal d'information.