FR2483110A1

FR2483110A1 - Procede et appareil d'enregistrement magnetiques d'un signal a deux niveaux

Info

Publication number: FR2483110A1
Application number: FR8110370A
Authority: FR
Inventors: Takeo Eguchi
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1980-05-24
Filing date: 1981-05-25
Publication date: 1981-11-27
Also published as: ATA233381A; AU7068181A; NL8102561A; GB2077077A; DE3120448C2; JPS56165910A; DE3120448A1; US4432024A; CA1169549A; JPH0250522B2; GB2077077B; FR2483110B1; AU543745B2; AT389786B

Abstract

A.PROCEDE ET APPAREIL D'ENREGISTREMENT MAGNETIQUES D'UN SIGNAL A DEUX NIVEAUX. B.PROCEDE CARACTERISE EN CE QU'ON EFFECTUE UN FILTRAGE PASSE-BAS DU SIGNAL A DEUX NIVEAUX POUR EN SUPPRIMER LES COMPOSANTES DE FREQUENCE SUPERIEURE, ON EFFECTUE UNE PREDISTORSION DU SIGNAL A DEUX NIVEAUX, FILTRE EN MODIFIANT LA PHASE DE CE SIGNAL, ON AMPLIFIE LE SIGNAL A DEUX NIVEAUX DONT LA PHASE A ETE MODIFIEE ET ON ENREGISTRE LE SIGNAL A DEUX NIVEAUX, DONT LA PHASE A ETE MODIFIEE ET QUI A ETE AMPLIFIE. C.L'INVENTION S'APPLIQUE A L'ENREGISTREMENT MAGNETIQUE.

Description

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La présente invention concerne un procédé et un appareil d'enregistrement d'un signal à deux niveaux présentant une forte densité de bits et en particulier un procédé et un appareil pour enregistrer un tel signal en réduisant au minimum la distorsion non linéaire. Lors de l'enregistrement de signaux à deux niveaux sur un support magnétique par exemple une bande magnétique, on réduit le niveau du signal à deux niveaux qui est reproduit, de

façon non linéaire si la densité des bits augmente brusquement.

De même, on soumet la phase d'un tel signal à deux niveaux, reproduit, à une distorsion non linéaire. Une telle distorsion

non linéaire de l'amplitude et de la phase est appelée "suppres-

sion de porteuse ou surmodulation" lorsque le signal à deux niveaux est une porteuse impulsionnelle dont la fréquence de

répétition modulée représente l'information. Une telle distor-

sion non linéaire est appelée "décalage de maximum" lorsque le signal à deux niveaux est un signal numérique dont les bits binaires représentent une information telle qu'un signal PCî (signal à modulation par impulsions codées), un signal décimal

en code binaire ou analogue.

La disparition de la porteuse ou la surmodulation est unieffet qui est le plus accentué lorsque la fréquence de la porteuse d'impulsion PM change brusquement d'une fréquence relativement faible à une fréquence relativement élevée. L'effet de décalage de maximum est le plus accentué lorsque la teneur en bits du signal numérique passe par exemple d'une succession d'états '^So (ou d'une succession d'états "l") à un schéma de bits différents d'états "0" et "l". Ainsi lorsque la densité des bits du signal numérique enregistré, augmentez,-le phénomène

de décalage de maximum est le plus apparent.

Dans la plupart des cas c'est-à-dire pour une aug-

mentation brusque de la fréquence de la porteuse impulsionnelle FM ou dans le cas d'une augmentation brusque de la densité de bits du signal numérique, les distorsions non linéaires d'amplitu et de phase sont au maximum au début de la commutation, puis cela s'atténue progressivement Ainsi, plus la fréquence de la porteuse impulsionnelle FM est élevée ou que la densité de bits du signal numérique est élevée, la distorsion non linéaire du signal reproduit diminue progressivement. Au conséquence, après un certain nombre de cycles de la porteuse impulsionnelle FM ou après un certain nombre d'alternances de bits dans le signal numérique, on récupère le signal reproduit sans rencontrer cette

distorsion non linéaire.

La distorsion non linéaire du type ci-dessus est accentuée lorsqu'on enregistre des signaux numériques ou des signaux FM avec des courants d'enregistrement relativement élevés. De même si la longueur d'onde du signal d'enregistrement

est relativement courte ou si la distance effective ou inter-

valle entre la tète d'enregistrement et le support magnétique est relativement important, il y a un plus grande risque de

reproduire le signal avec une distorsion non linéaire.

Si la porteuse impulsionnelle-PM représente par exemple une information vidéo, la distorsion non linéaire qui

est contenue se traduit par un signal vidéo déformé à la repro-

duction et que l'on perçoit comme image vidéo déformée. Si le signal enregistré est un signal numérique, on détecte les états binaires "l'V et "O" en fonction des points de passage à zéro du signal reproduit et la distorsion non linéaire qui apparatt sous la forme d'un décalage de pics dans le signal numérique reproduit gêne une bonne détection des points de passage à zéro et rend ainsi difficile la détection appropriée du signal

numérique reproduit.

On a pensé pouvoir compenser la distorsion non linéaire de la porteuse impulsionnelle FM reproduite par une augmentation momentanée du point d'intersection à l'instant lorsque la fréquence de la porteuse impulsionnelle FM passe d'un niveau de fréquence inférieur à un niveau de fréquence supérieur. Toutefois ce type de compensation dépend du circuit de détection qui détecte de façon précise ce passage d'une fréquence basse à une fréquence haute. Ce circuit de détection

n'est pas simple à réaliser, si bien qu'il augmente la comple-

xité et le coût du circuit d'enregistrement. En outre même si

l'on peut détecter de façon précise cette commutation de fré-

quence, il est difficile de maintenir les niveaux de courant

d'enregistrement à une valeur optimale. Si le courant d'enregis-

trement dépasse le niveau optimum comme cela se produit facile-

ment, le courant d'enregistrement important qui en résulte constitue luiméme une source de déformation non linéaire comme cela a été indiqué. En outre pour régler correctement les niveaux des courants d'enregistrement, il faut que l'amplificateur

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d'enregistrement habituel soit un amplificateur analogique par opposition à un amplificateur de type à commutation qui est

relativement plus simple et moins coûteux.

Il existe ainsi un besoin de compenser les porteuses impulsionnelles FM et les signaux numériques pendant leur enre- gistrement, de façon à pouvoir reproduire les signaux avec un

minimum de distorsion non linéaire.

La présente invention a pour but de créer un procédé

et un appareil d'enregistrement de signaux de porteuses impul-

sionnelles FM et de signaux numériques appelés ci-après "signaux à deux niveaux", ces signaux à deux niveaux étant reproduits

avec une distorsion minimale de non linéarité.

L'invention a également pour but de créer un procédé et un appareil d'enregistrement de tels signaux qui, même si la fréquence de répétition ou densité de bits des signaux à deux niveaux augmente brusquement, permettent de reproduire les signaux du support d'enregistrement avec une distorsion

minimale de non linéarité.

L'invention a également pour but de prédéformer les signaux à deux niveaux avant de les enregistrer de façon à compenser ou supprimer la distorsion de non linéarité, prévue qui peut exister si la fréquence de répétition des signaux à

deux niveaux ou densité de bits augmente brusquement.

L'invention a également pour but d'augmenter le rapport de travail du signal à deux niveaux avant d'enregistrer ce signal lorsque la fréquence ou la densité de bits du signal à deux niveaux augmente brusquement. Enfin, l'invention a pour but de prédéformer les signaux à deux niveaux avant de les enregistrer en fonction de l'information qui est en général la fréquence ou la densité de bits représentée par le signal à

deux niveaux.

L'invention concerne un procédé et un appareil pour enregistrer un signal à deux niveaux de façon à en réduire la distorsion non linéaire lors de la reproduction du signal. Le signal à deux niveaux qui peut être une porteuse d'impulsion FM dont la fréquence représente l'information ou encore un signal numérique contenant des états binaires "l" et "O", est prédéformé lorsque la fréquence de répétition ou densité de

bits augmente brusquement. Cette prédéformation consiste à aug-

menter le rapport de travail du signal à deux niveaux par

comparaison avec le rapport de travail normal et cela pour plu-

sieurs cycles. Puis, le rapport de travail du signal à deux niveaux revient progressivement à son rapport de travail normal meme si la fréquence de répétition ou densite de bits reste au niveau augmenté. Le signal à deux niveaux ainsi prédéformé est enregistré. Suivant une caractéristique de l'invention,-avant la prédéformation, on supprime les composantes de fréquence supérieure contenues dans le signal à deux niveaux. Suivant une autre caractéristique, on réalise la prédéformation à l'aide d'un circuit de modification de phase qui, dans un mode de réalisation préférentiel, est un différentiateur R-C comportant en outre une résistance complémentaire branchée en parallèle sur

la capacité du différentiateur R-C.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, le signal de sortie du circuit de modification de phase est appliqué à un comparateur qui compare le signal à deux niveaux dont la phase a été modifiée à un niveau de seuil prédéterminé par exemple le niveau zéro, le comparateur donnant un signal d'impulsion devenant positif lorsque le niveau du signal à deux niveaux dont la phase a été modifiée, passe le seuil dans la direction positive alors que le comparateur donne un signal d'impulsion devenant- négatif lorsque le niveau du signal à deux niveaux et qui a été modifié en phase, coupe le seuil dans la direction négative. De façon préférentielle, le signal de sortie du comparateur est amplifié par un amplificateur de commutation

avant d'être fourni à la têete d'enregistrement.

La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels:

- la figure 1 est un schéma partiellement en schéma-

bloc d'un mode de réalisation de l'invention.

- les figures 2A-2E sont des chronogrammes servant

à expliquer le fonctionnement de l'invention.

- les figures 3A et 3B sont des chronogrammes servant

à montrer les avantages de l'invention.

DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION PREFERENTIEL

Les dessins et notamment la figure 1 montrent un

mode de réalisation d'un circuit d'enregistrement selon l'inven-

tion. Ce circuit d'enregistrement est formé d'un circuit-tampon 3, d'un filtre passe-bas 4, d'un circuit de modification de phase 6, d'un comparateur 7, d'un amplificateur 8 et d'une tête d'enregis trement 9. Le circuit-tampon 3 qui peut être un amplificateur

opérationnel ou tout autre circuit à impédance d'entrée relati-

vement élevée et à impédance de sortie faible, est relié aux bornes d'entrée 1, 2 pour recevoir un signal d'entrée à deux niveaux Si. Ce signal à deux niveaux Si peut être une porteuse d'impulsion FM dont la fréquence est modulée en fonction de l'information. Ce signal à deux niveaux Si peut également être un signal numérique formé d'états binaires '1e" et "O". Le signal de sortie du circuit-tampon 3 est appliqué à un filtre passe-bas 4 par une résistance de limitation de courant R 0 Le filtre passe-bas supprime les composantes haute fréquence contenues dans le signal à deux niveaux. Suivant la

description faite ci-aprèsp le filtre passe-bas 4 met en forme

le signal à deux niveaux pour obtenir des flancs avant et arrière prononcés perpendiculaires, en augmentant et en diminuan ces flancs. Si le signal à deux niveaux S. appliqué à l'entrée est formé de flancs avant et arrière qui augmentent et diminuent progressivement, c'est-à-dire si- le signal à deux niveaux presente des gradients appropriés, on peut supprimer le filtre passe-bas 4. Le signal de sortie du filtre passe-bas est couplé

à un circuit de modification de phase 6 par un autre circuit-

tampon 5. Dans l'exemple représenté, le circuit-tampon 5 est formé d'un amplificateur opérationnel dont l'entrée non inverses est par exemple couplée à la sortie du filtre passe-bas 4 et dont l'entrée inversée (représentée par le rond à la figure 13

est branchée en réaction sur la sortie de l'amplificateur opé-

rationnel. Le circuit de modification de phase 6 fonctionne

comme un circuit différentiateur R-C; il se compose d'un conr-

densateur C1 branché en série sur la sortie du circuit-tampon ou amplificateur 5 et d'une résistance R2 reliée à la masse. Une résistance réglable R1 supplémentaire est branchée en parallèle sur le condensateur Ci. A titre d'exemple, la résistance réglabl< R peut être une résistance commandée en tension par exemple la résistance collecteur-émetteur d'un transistor bipolaire ou encore la résistance source-drain d'un transistor à effet de

champ ou analogue. Il est à remarquer que le circuit de modifi-

cation de phase 6 modifie la phase du signal qu'il reçoit en

fonction de la fréquence de ce signal.

Le signal de sortie du circuit de modification de phase c'est-à-dire le signal à la jonction du condensateur C1

et de la résistance R2 est couplé au comparateur 7. Le compara-

teur compare le signal à deux niveaux modifié en phase, qu'il reçoit du circuit de modification de phase à un niveau de seuil

prédéterminé. Dans le mode de réalisation préférentiel de l'in-

vention, ce niveau de seuil prédéterminé est le niveau zéro.

Le comparateur 7 joue ainsi le r8le d'un détecteur de passage à zéro pour le signal à deux niveaux modifié en phase. En variante, le comparateur 7 peut comparer le signal à deux niveaux modifié en phase, à une valeur moyenne ou à un potentiel de référence alternatif. Le comparateur comporte deux entrées dont l'une est reliée à la sortie du circuit de modification de phase 6 et

l'autre est reliée à la masse par l'intermédiaire d'une résis-

tance.

Le signal de sortie du comparateur 7 est couplé par l'amplificateur 8 à la tête d'enregistrement 9. Dans le mode

de réalisation préférentiel, l'amplificateur 8 est un amplifica-

teur travaillant en commutation. La tète d'enregistrement 9 fonctionne comme transducteur d'enregistrement pour enregistrer le signal à deux niveaux, modifié en phase et amplifié sur le support d'enregistrement magnétique 10. A titre d'exempje, le

support d'enregistrement magnétique 10 est une bande magnétique.

Le fonctionnement du circuit d'enregistrement de la figure 1 sera décrit ci-après à l'aide des chronogrammes des figures 2A-2E. Le signal à deux niveaux Si appliqué à l'entrée est représenté par le chronogramme de la figure 2A. Si ce signal à deux niveaux est un signal numérique, on peut supposer qu'avant l'instant T, on a une succession d'états binaires "O" et qu'après cet instant, le signal binaire alterne entre les états binaires "l" et "0". Ainsi à partir de l'instant T, le signal d'entrée à deux niveaux S. se présente sous la forme d'une séquence de bits Ll0l0lOl0. En variante, ce signal à deux niveaux Si peut 9tre un signal de porteuse impulsionnelle FM qui, avant l'instant T, est à une fréquence relativement basse et à partir de l'instant T à une fréquence relativement élevée. Dans les deux cas, c'est-à-dire que le signal à deux niveaux Si appliqué à l'entrée soit un signal numérique ou une porteuse impulsionnelle FM, la fréquence de commutation de niveau augmente brusquement à l'instant T.

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Ce signal d'entrée à deux niveaux Si est appliqué par le circuit-tampon 3 au filtre passe-bas 4. Comme mentionné, le filtre passe-bas supprime les composantes de haut fréquence contenues dans le signal à deux niveaux Si, ce qui donne un signal filtré à deux niveaux Sa (figure 2B). Comme indiqué, si le signal à deux niveaux Si présente des flancs avant et arrière qui augmentent et diminuent progressivement et non des flancs avant et arrière perpendiculaires à l'axe des abscisses (comme représenté à la figure 2A) c'est-à-dire si le signal à deux niveaux appliqué à l'entrée correspond par exemple à la forme de courbe de la figure 2B, on peut supprimer le filtre

passe-bas 4.

Le signal à deux niveaux Sa, filtré, est fourni par

le circuit-tampon 5 au circuit de modification de phase 6.

L'effet de différentiation du circuit de modification de phase se traduit par une modification de la courbe du signal à deux

niveaux, filtré, et correspond au signal à deux niveaux à modi-

fication de phase Sb (figure 2CY. Bien que la courbe du signal à deux niveaux modifié en phase, Sb ressemble à la courbe du signal à deux niveaux filtré Sa, le niveau moyen du signal modifié en phase Sb apparait comme étant décalé vers le haut

par rapport à la moyenne ou niveau zéro du premier cycle commen-

çant à l'instant T, puis le niveau moyen revient progressivement à son niveau normal c'est-à-dire le niveau zéro. La ligne en pointillé à la figure 2C représente ce retour du niveau moyen du signal à modification de phase S de son amplitude initiale,

élevée à son amplitude normale.

Il résulte de ce décalage de niveau du signal à deux niveaux Sb modifié en phase une dislocation des points de passage à zéro. En effet, initialement ou pour les points de passage à zéro allant vers le c8té positif du signal Sb modifié en phase, ces points sont en avance par rapport aux points de passage à zéro devenant positifs, normaux représentés à la figure 2B. Par contre, les points de passage à zéro vers le c8té négatif de ce cycle du signal Sb modifié en phase sont

retardés par rapport aux points de passage à zéro dans la direc-

tion négative, normale. Lors du cycle suivant, les points de passage à zéro vers le c8té positif du signal modifié en phase Sb se rapprochent tout en restant en avance des points de passage à zéro vers le c8té positif; les points de passage à zéro vers le c8té négatif apparaissent retardés par rapport aux points de

passage à zéro vers le c8té négatif. Au cours des cycles sui-

vants du signal à deux niveaux modifié en phase Sb' les points de passage à zéro co!ncideront avec les points de passage à zéro normaux représentés à la figure 2B. Cette distorsion des points de passage à zéro du signal modifié en phase Sb est appelée distorsion de phase. Ainsi le circuit modifié en phase 6 provoque une distorsion de phase du signal à deux niveaux S a, filtré. Cette distorsion de phase est maximale pour le début

du cycle à l'instant T, puis elle se dissipe progressivement.

Dans l'exemple représenté, cette distorsion de phase ne corres-

pond pas à plus d'un tiers de cycle du signal à deux niveaux, filtré. Le signal à deux niveaux Sb modifié en phase, obtenu à la sortie du circuit de modification de phase 6 est appliqué au comparateur 7 qui le compare au seuil mentionné précédemment au potentiel de référence alternatif. Le comparateur 7 fonctionne en limiteur d'amplitude pour mettre en forme le signal modifié en phase de façon que ses flancs montants et descendants qui varient progressivement appara ssent comme des flancs verticaux à changement brusque (figure 2D). Le comparateur 7 met en forme le signal modifié en phase Sb pour que celui-ci corresponde à

un signal impulsionnel Sc défini de façon plus prononcée.

La figure 2C montre que le signal à deux niveaux Sb modifié en phase présente un rapport de travail plus élevé

lorsque la fréquence de répétition du signal Si augmente brus-

quement. Pendant les quelques premiers cycles du signal à deux niveaux de fréquence élevée, les points de passage à zéro dans la direction positive du signal modifié en phase Sb sont en

avance par rapport au signal Sa non modifié; les points de pas-

sage à zéro dans la direction négative sont en retard par rapport aux points de passage à zéro dans la direction négative, non

modifiée. En conséquence, le rapport de travail du signal impul-

sionnel Sc mis en forme, que l'on obtient à la sortie du compa-

rateur 7 est augmenté de façon correspondante (figure 2D). Cela signifie que dans la zone o la fréquence de répétition du

signal à deux niveaux augmente (point "ta", figure 2D), le rap-

port de travail du signal à deux niveaux Sc modifié en phase, augmente par rapport au rapport de travail normal, puis dans les quelques cycles qui suivent, ce rapport augmenté, diminue

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progressivement pour revenir au rapport de travail normal.

Selon la figure 2D, le rapport de travail du signal

à deux niveaux Sc mis en forme est essentiellement égal au rap-

port de travail normal sur un tiers de cycle. La largeur des impulsions devenant positives du signal à deux niveaux modifié en phase S c, mis en forme est augmentée par rapport à la largeur normale à partir du point "a", puis au cours des quelques cycles suivants, cette largeur diminue progressivement pour revenir à la largeur normale. Comme la fréquence de répétition de ce signal à deux niveaux modifié en phase et mis en forme Sc reste la même que la fréquence de répétition du signal à deux niveaux Si appliqué à l'entrée, la largeur des impulsions devenant négatives est diminuée pendant les cycles lorsque la largeur

des impulsions devenant positives augmente.

Le signal à deux niveaux modifié en phase, S cmis en forme est amplifié par lvamplificateur de commutation 8, puis est enregistré par un transducteur d'enregistrement magnétique approprié tel qu'une tete d'enregistrement 9. Comme indiqué

précédemmentD il serait à prévoir que comme lafréquence répé-

tition du signal à deux niveaux Sc augmente brusquement au point "a" pendant sa reproduction, le signal à deux niveaux, reproduit sera soumis à une distorsion non linéaire. Si le signal à deux niveaux S. applique à l'entrée n'a pas été prédéformé par le circuit de modification de phase 6, c'est-à-dire si le signal à deux niveaux appliqué à l'entrée selon les figures 2A ou 2B a été enregistré, la courbe du signal alors reproduit correspond

à ce qui est représenté à la ligne en pointillés à la figure 2E.

La figure Z représente la distorsion non linéaire avec un signal à deux niveaux, reproduit, commençant au point "a" c'est-à-dire à l'endroit o la fréquence de répétition

augmente brusquement; ce signal subit une réduction de niveau.

La distorsion linéaire diminue progressivement et le niveau du signal à deux niveaux, ainsi reproduit, correspond au niveau du signal enregistré comme l'indique la courbe en pointillés à la

figure 2E.

Toutefois selon la présente invention, le signal à deux niveaux Sc, enregistré (figurq 2D) est Prédéformé de façonâ augmenter son cycle de travail à l'endroit o la fréquence de répétition augmente brusquement, puis ce cycle de travail

revient progressivement au cycle de travail normal0 En consé-

quence, la distorsion non linéaire à laquelle est soumis le signal à deux niveaux Sc, prédéformé, pendant la reproduction est supprimée par cette prédistorsion. La courbe en trait plein à la figure 2E montre que le signal à deux niveaux Sd, reproduit} présente son amplitude normale même pendant les quelques cycles

qui suivent l'augmentation brusque de la fréquence de répéti-

tion du signal à deux niveaux, enregistré. Une explication de cette amélioration est que la distorsion non linéaire se traduit

par une réduction effective du cycle de travail du signal repro-

duit représenté par la ligne en pointillés à la figure 2E; toutefois cette réduction du cycle de travail est supprimée ou est compensée par l'augmentation de la prédistorsion dans le

cycle de travail du signal à deux niveaux Scg enregistré.

La figure 3A représente la courbe d'un signal à deux niveaux, reproduit dont la fréquence de répétition augmente brusquement au point T et qui n'a pas subi de prédistorsion. A titre d'exemple la longueur d'onde de la fréquence de répétition la plus élevée peut être de- l'ordre d'environ 0, 9 micron; le

support d'enregistrement magnétique peut être une bande magné-

tique de type Co- Y. La courbe en pointillés à la figure 3A représente le signal de niveau réduit correspondant au signal à deux niveaux, reproduit et qui commence au point T. Le niveau

du signal augmente progressivement jusqu?à son niveau normal.

La figure 3B est le chronogramme du même signal à deux niveaux,

reproduit, qui a été préalablement modifié en phase par prédis-

torsion. Comme cela apparalt, du fait de la prédistorsion, le signal à deux niveaux, reproduit, (figure 3B) ne subit pas de

diminution gênante de niveau même lorsque la fréquence de répé-

tition du signal à deux niveaux augmente brusquement. La compa-

raison des figures 3A et 3B montre que les points de passage à

zéro du chronogramme de la figure 3B sont détectés plus facile-

ment que les points de passage à zéro du chronogramme de la figure 3A. De la sorte, lorsque le signal à deux niveaux est un signal numérique, les états binaires "1" et "0" qui représentent l'information utile, se détectent facilement par des techniques

classiques de détection de passage à zéro. Cela permet de récu-

pérer facilement l'information utile. Par contre selon la figure 3A, on ne peut facilement détecter au moins les points de passage à zéro du début du signal à deux niveaux de fréquence

de répétition élevée. En conséquence, l'information utile repré-

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sentée par cette partie du signal reproduit ne peut se récupérer facilement. Dans le mode de réalisation de la figure 1 il est prévu un filtre passe-bas 4 pour supprimer les composantes de fréquence supérieure contenues dans le signal dventrée à deux niveaux S. Si le circuit qui donne le signal à deux niveaux Si est formé par des circuits logiques à grande vitesse, tels que des circuits logiques à couplage duémetteurs, le temps de réponse de ces circuits est suffisamment grand pour que les temps de montée et les temps de chute des flancs avant et des flancs arrière du signal à deux niveaux Si soient extrêmement courts. Cela signifie que les flancs avant et arrière sont

définis de façon précise et augmentent ou chutent rapidement.

Un circuit de modification de phase, approprié qui augmenterait effectivement le rapport de travail d'un tel signal à deux

niveaux défini de façon précise et dont la fréquence de répé-

tition augmente brusquement est un circuit complexe. Pour sim-

plifier la réalisation du circuit de modification de phase 6, on utilise un filtre passe bas 4 pour supprimer les composantes de fréquence supérieure contenues dans le signal à deux niveaux Si d'entrée. On augmente ainsi les temps de montée et de chute des flancs avant et arrière. Le filtre passe bas 4 est utilisé pour donner le gradient représenté au signal d'entrée à deux

niveaux, ce qui donne la courbe S (figure 2B). On peut suppri-

mer le filtre passe-bas si le signal à deux niveaux, d'entrée

correspond à la courbe représentée à la figure 2B.

La figure 3A montre que la distorsion non linéaire communiquée au signal à deux niveaux, reproduit dépend de la longueur d'onde de ce signal. En particulier si la longueur d'onde du signal à deux niveaux, reproduit est une longueur d'onde relativement faible, lorsque la fréquence de répétition de ce signal augmente brusquement, la distorsion non linéaire se traduit par un niveau de signal reproduit, relativement faible, correspondant. Il est à remarquer que la prédistorsion

du signal à deux niveaux avant son enregistrement sert à sup-

primer ou à compenser cette distorsion non linéaire, gênante

du signal à deux niveaux, reproduit.

Grâce à l'invention, seule la phase du signal à deux niveaux est modifiée. Ainsi, il n'est pas nécessaire de

limiter l'amplificateur d'enregistrement par exemple ltamplifi-

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cateur 8 à un amplificateur analogique; cet amplificateur peut également être un amplificateur de commutation qui, comme cela

est connu, est un amplificateur beaucoup plus simple.

En outre, on voit que la prédistorsion du signal à deux niveaux avant son enregistrement c'est-à-dire la modifi- cation du rapport de travail du signal à deux niveaux est une

fonction de l'information contenue dans ce signal à deux niveaux. Par exemple si le signal à deux niveaux est une porteuse d'impul-

sionsFM dont la fréquence représente l'information, le rapport de travail du signal à deux niveaux augmente si la fréquence de cette porteuse augmente brusquement. De même, si le signal à deux niveaux est un signal numérique dont les états binaires "l" et "0" représentent l'information, le cycle de travail des signaux impulsionnels numériques augmente si la densité de bits

du signal numérique augmente brusquement.

Grâce à lvinvention, en pratique on supprime ou on compense la distorsion non linéaire par la prédistorsion du signal à deux niveaux. En conséquence, on peut choisir le niveau du courant d'enregistrement optimum du signal indépendamment des

caractéristiques de modification de phase du circuit de modifi-

cation de phase 6. Ainsi,-les réglages qu'il est souhaitable d'effectuer pour les niveaux du courant d'enregistrement ou pour les caractéristiques de modification de phase ne doivent pas dépendre l'un'de l'autre. Ainsi l'enregistrement des signaux

à deux niveaux peut se faire à.un niveau optimum pour une dis-

torsion non linéaire minimale pendant la reproduction.

Diverses variantes sont envisageables dans le cadre de l'invention. C'est ainsi que l'on peut prévoir un circuit de modification de phase équivalent au circuit R-C représenté à la figure 1 pour effectuer une modification comparable du rapport de travail du signal à deux niveaux lorsque sa fréquence de répétition augmente. De même, on peut utiliser d'autres circuits

comme comparateurs 7 pour mettre en forme le signal à deux ni-

veaux Sb dont la phase est modifiée, pour apparaltre comme signal impulsionnel SC ayant des flancs avant et des flancs arrière définis de façon précise et qui augmentent et diminuent rapidement. De même, il est à remarquer que les circuits-tampons 3 et 5 peuvent être constitués par des dispositifs classiques servant à isoler les circuits qui sont reliés à l'entrée à partir des circuits reliés à la sortie. En outre et comme déjà

indiqué ci-dessus, le filtre passe-bas 4 est utilisé pour sup-

primer les composantes de fréquence supérieure contenues dans le signal à deux niveaux S. dtentrée; ce filtre passe-bas

peut être supprimé si le signal à deux niveaux, dtentrée pré-

sente des flancs avant et des flancs arrière qui augmentent et diminuent progressivement, comme cela est représenté à la

figure 2B.

Claims

R E V E N D I C A T I 0 N S ) Procédé d'enregistrement d'un signal à deux niveaux sur un support d'enregistrement magnétique de façon à réduire au minimum la distorsion lors de la reproduction du signal, procédé caractérisé en ce qu'on effectue un filtrage passe-bas du signal à deux niveaux pour en supprimer les compo- santes de fréquence supérieure, on effectue une prédistorsion du signal à deux niveaux, filtré en modifiant la phase de ce signal, on amplifie le signal à deux niveaux dont la phase a été modifiée et on enregistre le signal à deux niveaux, dont la phase a été modifiée et qui a été amplifié.

2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la prédistorsion du signal à deux niveaux consiste à

augmenter le rapport de travail du signal à deux niveaux lors-

que la fréquence à laquelle le signal à deux niveaux change,

passe d'un niveau à un autre en augmentant brusquement.

) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la phase dtaugmentation du rapport de travail du signal à deux niveaux consiste à augmenter le rapport de travail par rapport au rapport de travail normal pendant plusieurs

cycles du signal à deux niveaux lorsque la fréquence de commuta-

tion de niveau augmente brusquement, puis à revenir au rapport

de travail normal.

) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'opération de retour au rapport de travail normal

consiste à réduire progressivement le rapport de travail préala-

blement augmenté, sur plusieurs cycles pour revenir au rapport

de travail normal.

) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal à deux niveaux est un signal numérique

représentant une information binaire.

) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal à deux niveaux est un signal de porteuse

dont la-fréquence est modulée pour représenter l'information.
70) Procédé d'enregistrement d'un signal à deux

niveaux pour réduire au minimum sa distorsion non linéaire lors-

que le signal est reproduit, procédé caractérisé en ce qu'on effectue une prédistorsion du signal à deux niveaux lorsque la fréquence de répétition à laquelle ce signal à deux niveaux commute entre les niveaux augmente brusquement, on augmente le

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rapport de travail par rapport au rapport de travail;normal sur plusieurs cycles du signal à deux niveaux dont la fréquence de répétition a été augmentée et on enregistre le signal à deux

niveaux prédéformé.
8 ) Procédé selon la revendication 7. caractérisé en ce qu'on augmente le rapport de travail d'une valeur qui

supprime pratiquement la distorsion non linéaire prévue à la-

quelle le signal à deux niveaux, reproduit est soumis lorsque

sa fréquence de répétition augmente brusquement.
90) Procédé selon la revendication 89 caractérisé en ce quvon réduit progressivement le 'rapport de travail du

signal à deutx niveaux dont la fréquence de répétition est aug-

mentée, pour revenir au rapport de travail normal.

) Appareil pour enregistrer un signal à deux niveaux sur un support d'enregistrement de façon à en réduire la distorsion lors de la reproduction de ce signal à deux niveaux, appareil caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de prédistorsiqn ( 6) pour déformer le rapport de travail du signal à deux niveaux en augmentant celui-ci lorsque la fréquence de répétition à laquelle le signal à deux niveaux commute entre

les niveaux, augmente brusquement et un moyen ( 9) pour enre-

gistrer le signal à deux niveaux, déformé.

) Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen de prédistorsion ( 6') augmente le rapport

de travail par rapport au rapport de travail normal sur plu-

sieurs cycles du signal à deux niveaux lorsque la fréquence de répétition augmente brusquement pour revenir progressivement

au rapport de travail normal.

) Appareil selon la revendication 10, caractérisé

en ce que le. moyen de prédistorsion comporte un moyen de modi-

fication de phase (6) pour modifier la phase du signal à

deux niveaux lorsque sa fréquence de répétition augmente brus-

quement. 13 ) Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que le moyen de modification de phase se compose d'un différentiateur R-C et d'une résistance supplémentaire branchée

en parallèle par rapport à la capacité du différentiateur R-C.
14 ) Appareil selon la revendication 13, caractérisé

en ce que la résistance supplémentaire est une1x-sistance varia-

blé (R1).

) Appareil selon la revendication 12, caracté-

risé en ce que le moyen de prédistorsion est un filtre passe-

bas ( 4) pour filtrer le signal à deux niveaux et en suppri-

mer les composantes de fréquence supérieure et pour fournir le signal à deux niveaux, filtré au moyen de modification de phase.
16 ) Appareil selon-la revendication 15, caracté-

risé en ce que le moyen de prédistorsion comporte un compara-

teur ( 7) couplé au moyen de modification de phase (C R1) pour comparer le signal à deux niveaux dont la phase a été modifiée

à un niveau de seuil prédéterminé pour donner un signal impul-

sionnel devenant positif lorsque le niveau du signal à deux niveaux dont la phase a été modifiée, coupe le niveau de seuil

dans la direction positive et pour produire un signal impulsion-

nel devenant négatif lorsque le niveau du signal à deux niveaux dont la phase a été modifiée, coupe le niveau de seuil dans la

direction négative.
17 ) Appareil selon la revendication 16, caractérisé

en ce que le niveau du seuil est le niveau nul.
18 ) Appareil selon la revendication 17, caractérisé en ce que le moyen de modification de phase modifie les points de passage à zéro du signal à deux niveaux, filtré lorsque la

fréquence de répétition de ce signal augmente brusquement.

- 19 ) Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen pour enregistrer comporte un amplificateur

de commutation.

) Appareil selon la revendication 19, caractérisé en ce que le support d'enregistrement est un support magnétique

et le moyen d'enregistrement est une tête d'enregistrement ma-

gnétique (9) couplée à.l'amplificateur de commutation pour en

recevoir le signal à deux niveaux, à distorsion.