NL8003646A

NL8003646A - Werkwijze en digitale magnetische registratie- -inrichting met hoogfrequente polarisatie.

Info

Publication number: NL8003646A
Application number: NL8003646A
Authority: NL
Original assignee: Cii Honeywell Bull
Priority date: 1979-07-02
Filing date: 1980-06-24
Publication date: 1981-01-06
Also published as: DE3025045A1; FR2460522A1; IT8023200A0; GB2055238B; FR2460522B1; US4383281A; SE8004696L; GB2055238A; JPS5611610A; SE447767B; DE3025045C2; IT1131891B

Description

\ f

Werkwijze en digitale magnetische registratie-inrichting met hoogfrequente polarisatie.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en een digitale magnetische registratie-inrichting met hoogfrequente polarisatie.

De magnetische registratie van een informatie-5 signaal bestaat in wezen uit het vormen van een schrijfstroom in een magnetische kop die op een vlak van een magnetische ondersteuning zoals een band, een plaat of een trommel een remanente magnetisatie levert die een voorstelling is van de aanvankelijke informatie.

10 In het geval van een elektrisch signaal met ana loge informatie zoals bijvoorbeeld een signaal waarvan de amplitude een voorstelling is van een geluidsinformatie die afkomt van een akoestische overdrager is het duidelijk dat de remanente magnetisatie die gevormd wordt door de schrijfstroom getrouw in de tijd de 15 amplitude van het informatiesignaal in acht moet nemen. Dit wordt universeel verkregen door op het informatiesignaal een wisselstroom-signaal met hoge frequentie en met constante amplitude te superpone-ren dat een magnetische polarisatie vormt. In het kort begint de kromme van de eerste magnetisatie van het magnetische materiaal van 20 de registratie-ondersteuning met een quadratisch lopend deel, verlengt zich met een lineair deel en eindigt met een krom deel om uit te lopen op de verzadiging. Zonder magnetische polarisatiestroom zou de registratie van het informatiesignaal overeenkomen met het uitvoeren van een min of meer grote afwijking al naar gelang het 25 amplitudeniveau van het schrijfsignaal op de kromme van de eerste magnetisatie vanaf zijn oorsprong en in ieder punt van de registratie-ondersteuning. Het deel van de kromme met quadratisch verloop zou steeds bedorven worden zodanig dat het registratiesignaal sterke 800 3 6 46 4 2 I ï

V

vervorming zou vertonen. De superpositie van een wisselstroom-signaal met hoge frequentie en constante amplitude op het informa-tiesignaal vormt een magnetische polarisatie in die zin dat de afwijkingen dan uitgevoerd kunnen worden in het lineaire deel van 5 de kromme van de eerste magnetisatie. Bovendien laat de hoogfrequente magnetische polarisatie de registratie-ondersteuning niet gemagnetiseerd hij afwezigheid van het signaal en wel des te meer naar mate de overeenkomstige golflengte van de polarisatiestroom kleiner is dan het oplossende vermogen van de afleeskop, welk vermogen 10 essentieel afhangt van de waarde van de afleesluchtspleet. Hoewel een magnetische polarisatie met een gelijkstroom ook mogelijk is zou deze daarentegen de registratie-ondersteuning bij afwezigheid van het informatiesignaal in een gemagnetiseerde toestand brengen hetgeen in het afleessignaal teruggevonden zou worden als een sterke 15 achtergrondrui s.

Een binair gecodeerd digitaal informatiesignaal geeft achtereenvolgens bij een gegeven herhalingsfrequentie de waarde 0 of 1 aan van een informatiebit. Dit signaal bevat dus twee gecorreleerde componenten - een iteratieve reeks van ogenblikken 20 en een reeks van overeenkomstige binaire waarden - die de remanente magnetisatie normaal getrouw moet vertalen. Hiertoe is het nodig om tenminste een van de twee binaire waarden voor te stellen door een magnetische flux-overgang bepaald als functie van een gekozen code en die tussenbeide komt op een overeenkomstig nauwkeurig 25 ogenblik.

In de werkelijke praktijk zijn de magnetische overgangen op voordelige wijze polarisatie-omkeringen van het remanente veld en ontworpen om dit veld te laten heen en weer gaan tussen twee vooruit benaalde positieve en negatieve polarisatie-30 niveaus van het magnetische materiaal van de registratie-ondersteuning. Dit heeft tot resultaat dat in deze ondersteuning een reeks naast elkaar gelegen magneten met de einden aan elkaar gevormd worden met naburige polen van dezelfde soort en met een lengte overeenkomend met het tijdinterval dat twee overgangen scheidt in 35 overeenstemming met de gekozen coderingswijze. Zoals gebruikelijk 800 3 6 46 ? -

V

3 zal men een pos\ieve overgang een omkering van het remanente veld van een negatief niveau naar een positief polarisatieniveau noemen en de omkering in de tegengestelde zin wordt dus een negatieve over-gang. Onder de meest gebruikte coderingswijzen zal men als voor-5 beelden aanhalen die welke men NRZ1 noemt (geen terugkeer naar 0 voor de bits met waarde "1") volgens welke alleen de waarde 1 voorgesteld worden door magnetische overgangen onafhankelijk van de zin van deze overgangen en die welke "met gecodeerde fase" genoemd worden waarin de twee binaire waarden overeenkomen respectievelijk 10 met de positieve en negatieve overgangen. Zoals men verderop zal zien is de uitvinding onverschillig voor de gekozen coderingsvijze.

Wat betreft de andere component van het digitale informatiesignaal met betrekking tot de ogenblikken waarop de overgangen zouden moeten plaatsvinden heft hij verschillende vraagstuk-15 ken op met betrekking tot de betrouwbaarheid van de registratie en van de aflezing van deze component.

Men heeft hiervoor gezien dat de binaire informatie op de registratie-ondersteuning vertaald wordt als een reeks naast elkaar gelegen magneten met de einden aan elkaar en waarbij 20 de naburige polen van dezelfde soort zijn en het optreden van een overgang vertalen. De afleesstroom die geleverd wordt door de aflees-kop bij de doorgang van twee naburige halfmagneten heeft dus de vorm van een blokvormige kromme waarvan de piek overeenkomt met de overgang daar de variatie van de magnetische flux in de afleesspoel 25 ma.yïmaftl is bij de doorgang van de twee naburige polen van de twee magneten voor de luchtspleet van de afleeskop. Wanneer twee overgangen zeer dicht bij elkaar liggen (bij hoge registratiedichtheden) combineren de opeenvolgende krommen zich evenwel zodanig dat de stroompieken verschoven zijn ten opzichte van de werkelijke over-30 gangen. Dit verschijnsel dat meer in het algemeen bekend staat onder de angelsaksische naam "pickshift" wordt hier aangegeven door de uitdrukking "verschuiving van de pieken" en neemt toe met de fre-auentie van de overgangen zodanig dat voor grote registratiedichtheden de nieken verschoven kunnen zijn tot aan ongeveer een derde 35 van het kleinste interval dat twee overgangen kan scheiden. De 800 3 6 46 λ.

r t 1 k decoderingsketens moeten dus zeer goed zijn en vel des te beter naar mate deze verschuiving zich voegt bij de snelheidsvariaties van het aflopen van de registratie-ondersteuning. Er zijn verschillende pogingen ondernomen om de grootte van de verschuiving van de 5 pieken te verminderen.

In die zin zijn er resultaten verkregen door gebruik te maken van een digitaal registratiesignaal analoog aan een analoog registratiesignaal. De ervaring heeft inderdaad een vermindering van de verschuiving van de pieken aangetoond voor hoge schrijf-10 dichtheden, boven ongeveer 200 omkeringen van de flux per mm met een samengesteldregistratiesignaal dat gevormd is uit de superpositie van een wisselstroomsignaal met hoogfrequente magnetische polarisatie en constante amplitude op het digitaal gecodeerde informatie-signaal.

15 In dit samengestelde registratiesignaal wordt iedere overgang voorgesteld door een verschil van de piekamplitudes met hetzelfde teken van twee naburige wisselingen van het polarisa-tiesignaal die respectievelijk optreden voor en na het overeenkomstige overgangsogenblik van het informatiesignaal. De hoogfrequente 20 polarisatie is dus belangwekkend zodra deze twee wisselingen gescheiden zijn door een vast tijdinterval dat theoretisch overeenkomt met de periode van het polarisatiesignaal en resulteert in een onderdrukking van de verschuiving van de pieken. Bij de digitale registra-tie-inrichtingen met wisselende polarisatie volgens de bekende 25 stand van de techniek kan dit tijdinterval evenwel een ongelijke en foutieve afstand hebben van de waarde van deze periode en onbepaaldheden en decoderingsfouten opwekken van het door deze inrichtingen geregistreerde signaal. Deze afwijkingen komen voort uit de willekeurige opstelling van de overgangen in het gecodeerde digitale 30 signaal waarbij deze dus tussenbeide kunnen komen op ieder ogenblik van een periode van het magnetische polarisatiesignaal en zorgen dat de superpositie van de twee signalen min of meer gunstig is.

Het gunstigste geval (afstand nul) doet zich voor wanneer er samenvalling is tussen een overgang van een gegeven teken en de piekampli-35 tude met hetzelfde teken van het polarisatiesignaal. Daarentegen is 800 3 6 46 « T f 5 de afstand maximaal wanneer een overgang van een gegeven teken tussenbeide komt op bet ogenblik waarop het polarisatiesignaal een piekamplitude bereikt met tegengesteld teken in welk geval de volgende piekamplitude vertraagd is met ongeveer een halve golflengte van 5 het polarisatiesignaal.

Daaruit volgt dat de grootte van de verschuiving van de pieken afhangt van de fase van het polarisatiesignaal ten opzichte van het gecodeerde signaal en dat wanneer deze verschuiving effectief gemiddeld verminderd is door de polarisatie hij nog 10 relatief hoge waarden kan bereiken voor zekere overgangen en zeer goede ketens nodig kan maken voor de aflezing en de decodering van geregistreerde signalen.

Om deze verschuiving van de pieken te vermijden zou het belangwekkend kunnen blijken om het polarisatiesignaal in 15 frequentie synchroon te maken met de besturingsklok van het te registreren digitaal gecodeerde signaal. Door het feit evenwel dat de positieve en negatieve overgangen in het gecodeerde signaal op een willekeurige manier verdeeld zijn blijft de fase die optreedt tussen iedere overgang en het mangetisehe polarisatiesignaal wille-20 keurig zodanig dat min of meer gunstige gevallen nog zullen optreden zoals in het voorgaande geval.

De toename van de frequentie van het polarisatiesignaal ten opzichte van de hoogste herhalingsfrequentie van de overgangen vermindert de verschuiving van de pieken maar hij is 25 beperkt door het feit dat hij tezelfdertijd de elektromagnetische verliezen vergroot in de materialen die de registratiekoppen vormen.

Bovendien kan men ook de verschuiving van de pieken verminderen door een oordeelkundige verhouding tussen de polarisatiefreauentie en de klokfrequentie op het ritme waarvan de 30 codering uitgevoerd wordt. Niettemin blijft een geperfectioneerde decoderingsinrichting noodzakelijk.

Een oplossing voor het vermijden van het optreden van ieder ongunstig geval tijdens het verwerken van een digitaal registratiesignaal met wisselende polarisatie wordt beschreven in de 35 Franse octrooiaanvrage 79*1558^. Deze oplossing bestaat in het in 800 36 46 6

1 ( T

fase moduleren, met betrekking tot de overgangen van het gecodeerde informatiesignaal, van een oorspronkelijk klassiek polarisatie-signaal met hoge frequentie, bestaande uit een sinusvormig signaal of gewoner een rechthoekig signaal. Men brengt daarbij in herinne-5 ring dat een rechthoekig signaal een impulsvormig signaal is vaar-van de verhouding tussen de duur van de impuls en zijn herhalings-periode— genoemd "cyclische verhouding" - 0,5 bedraagt; een impulsvormig signaal met een cyclische verhouding die verschilt van 0,5 wordt rechthoekig signaal genoemd. Nauwkeuriger gezegd wordt deze 10 fasemodulatie vertaald door een opeenvolgende faseverschuiving van 180° van het oorspronkelijke polarisatiesignaal vanaf ieder optreden van de overgangen van het gecodeerde informatiesignaal. Iedere over-gang komt zo tot uiting in het gemoduleerde polarisatiesignaal door een verdubbeling van de impuls of de overeenkomstige wisseling van 15 het oorspronkelijke polarisatiesignaal, zodanig dat de superpositie van het gemoduleerde polarisatiesignaal op het informatiesignaal altijd geleverd wordt onder gunstige omstandigheden, dat wil zeggen waarbij geen enkel combinatievraagstuk opgeworpen wordt van signalen die uitmonden op variabele en willekeurige vertragingen in het 20 optreden van de overgangen van het registratiesignaal ten opzichte van de overgangen van het informatiesignaal.

De uitvinding trekt profijt van deze registratiewijze voor het vereenvoudigen van de vervaardiging van zogenaamde "geïntegreerde" afleeskoppen, dat wil zeggen miniatuurkoppen die 25 verkregen worden door neerslag van dunne lagen op gemeenschappelijke of individuele substraten.

Het magnetisch schrijven van digitale informaties op een registratie-ondersteuning vereist in een schrijfspoel de doorgang van registratiestromen met voldoende hoge sterkten om 30 voordelig verzadigingsvelden te leveren voor het magnetische materiaal van de registratie-ondersteuning die in staat zijn om zo de remanente velden op de registratie-ondersteuning optimaal te maken' en bijgevolg het aflezen van informaties te vergemakkelijken. Bovendien maakt de toevallige verdeling van de overgangen met de gebruikte 35 klassieke coden voor het vormen van gecodeerde informatiesignaal, 800 3 6 46 7 dat de gemiddelde waarde van de regi strati est room zelf zo nu en dan 0 is hetgeen de toepassing van een stroomtransformator stroomafwaarts van de schrijfspoel overbodig maakt om het registratieveld te vergroten met een spoel met een verminderd aantal draden (bij 5 voorkeur een winding). Het gevolg was dat de bekende registratie- inrichtingen met klassieke codes registratiekoppen moesten bevatten met een spoel samengesteld uit een betrekkelijk groot aantal windingen (gewoonlijk van de orde van 2 x 10 windingen). De vervaardiging van een spoel met verscheidene op elkaar liggende windingen 10 in een geïntegreerde kop stuit nu op grote moeilijkheden die tal van uitvinding hebben teweeg gebracht zoals onder andere aangegeven in de Franse octrooischriften 2.063.693 en 2,063.29^. Een spoel met een enkele winding is dus gewenst.

In die zin neemt een oplossing zijn toevlucht 15 tot een specifieke code die het mogelijk maakt om via een middenweg een nul-waarde te verkrijgen van de registratiestroom. Deze werkwijze maakt het evenwel nodig om het aantal nuttige informaties te verminderen ten opzichte van het aantal oorspronkelijke informaties en om bovendien de registratie van genormaliseerde codes te verbie-20 den.

De uitvinding verhelpt dit nadeel door een magnetische registratiewerkwijze te geven van een digitaal informatie-signaal samengesteld uit een reeks overgangen, van het soort dat bestaat in het vormen van een registratiesignaal door op dit infor-25 matiesignaal een magnetisch polarisatiesignaal met hoge frequentie en constante amplitude te superponeren waarvan de fase relatief gemoduleerd is ten opzichte van de overgangen van het informatie-signaal en met het kenmerk dat hij bestaat om aan het registratiesignaal een praktisch nul zijnde gelijkstroomcomponent te geven.

30 In het registratiesignaal met in fase gemoduleerd polarisatiesignaal waarop de uitvinding betrekking heeft wordt alleen rekening gehouden met de amplituden van sterke en zwakke stromen bij het aflezen en bij het terugkrijgen van informaties daar zij het werkgebied bepalen op de magnetisatiekromme van het 35 magnetische materiaal van de registratie-ondersteuning, onverschillig 800 3 6 46 \ 8 van de omschakeltijden tussen de sterke en zwakke stromen. Door te zorgen dat gedurende iedere periode van het polarisatiesignaal de hoeveelheid sterke stroom gelijk is aan de hoeveelheid zwakke stroom zal het registratiesignaal een gelijkstroomeomponent bevatten die 5 praktisch nul is hoe ook de frequentie en de vorm van het polarisatiesignaal en de gebruikte code zijn. Met een impulsvormig polarisatiesignaal is het voldoende om de cyclische verhouding consequent in te stellen.

Hieruit volgt dat een inrichting volgens de 10 uitvinding voor de magnetische registratie van een digitaal informa-tiesignaal bestaande uit een reeks van overgangen van het soort is dat magnetische polarisatiemiddelen bevat die een hoogfrequent polarisatiesignaal afgeven en met een constante amplitude waarvan de fase in overeenstemming met de overgangen van het informatiesignaal 15 gemoduleerd is, combinatiemiddelen van het informatiesignaal met het in fase gemoduleerde polarisatiesignaal om een registratiesignaal te leveren en een registratiekop die een spoel bevat die bekrachtigd wordt door het registratiesignaal, met het kenmerk dat hij middelen bevat voor het onderdrukken van de gelijkstroomeomponent van het 20 registratiesignaal.

In het geval van een impulsvormig polarisatiesignaal is de regeling van de cyclische verhouding van dit signaal voldoende om de gelijkstroomeomponent van het registratiesignaal op te heffen en maakt zo de toepassing mogelijk van een transformator 25 voor het bekrachtigen van de spoel van de registratiekop. Zodoende kan de spoel beperkt worden tot slechts één winding hetgeen de vervaardiging van de geïntegreerde registratiekoppen aanzienlijk vereenvoudigt en waarbij tevens de mogelijkheid geboden wordt om hun integratiegraad te vergroten voor registratie-omstandigheden die 30 overigens gelijk zijn.

De uitvinding zal aan de hand van de tekening worden toegelicht.

Fig. 1 geeft een voorbeeld aan van een digitaal magnetische registratie in NRZ1 uit de bekende stand van de techniek 35 waarbij niet de wisselende magnetische polarisatie uitgevoerd wordt.

800 3 6 46 9

Fig. 2A en 2B geven respectievelijk het gunstigste geval en ongunstigste geval aan van een digitale registratie met wisselende polarisatie uit de bekende stand van de techniek.

Fig. 3 geeft een digitale magnetische registra-5 tie aan in NBZt met een in fase gemoduleerd polarisatiesignaal volgens de uitvinding.

Fig, H geeft een uitvoeringsvoorbeeld aan van een digitale registratie-inrichting met in fase gemoduleerd polarisatiesignaal.

IQ Fig, 5A-5F geven respectievelijk voorbeelden aan van golfvormen en informaties die verkregen kunnen worden in verschillende punten van de registratie-inrichting voorgesteld in fig.

k.

Fig, 6 stelt een uitvoeringsvoorbeeld voor vol-15 gens de uitvinding van een digitale registratie-inrichting met wisselende polarisatie.

Fig. 7A-7G geven respectievelijk voorbeelden aan van golfvormen en informaties die verkregen kunnen worden in verschillende pinten van de registratie-inrichting voorgesteld in fig.

20 6.

Fig, 8 geeft in dunne lijnen een deel van het signaal aan aangegeven in fig. 7F en met dikke lijnen hoe dit signaal zich in de praktijk voordoet.

Fig. 9 geeft een variant aan volgens de uitvin-25 ding van het signaal aangegeven in fig. 7F.

De uitvinding zal beter begrepen worden na een korte beschrijving van de resultaten verkregen met digitale magnetische registratie-inrichtingen die bekend zijn en met betrekking tot fig. t, 2A en 2B.

30 Fig. 1 heeft betrekking op de digitale magnetische registratie van het NRZ1 soort zonder polarisatie. In deze figuur geeft I de oorspronkelijke te registreren binaire informatie aan gevormd uit een zich herhalende reeks bits zoals bij wijze van voorbeeld aangegeven; Se geeft het registratiesignaal aan, dat ook 35 schrijfsignaal genoemd wordt en resulteert uit de codering van de 800 3 6 46 j v i 10 oorspronkelijke informatie I in NRZ1; geeft het overeenkomstige afleessignaal aan verkregen aan de klemmen van de spoel van de af-leeskop bij de doorgang van de informatie-ondersteuning die de registratie van het schrijfsignaal Se bevat; Sr geeft het signaal 5 aan terugverkregen uit het afleessignaal om een voorstelling te verkrijgen in de NRZ1 code van het afgelezen digitale signaal; en I geeft de informatie aan terugverkregen na decodering van het signaal S^,

Zo is het registratiesignaal Se een wisselend 10 signaal waarvan de overgangen overeenkomen met de bits met waarde 1 en van de positieve amplitude +n en de negatieve amplitude -n gemeenschappelijk overeenkomen met de positieve en negatieve verza-digingsniveaus van het magnetische registratiemateriaal. Met de registratie van een gegeven overgang die afgezonderd is op een infor-15 matie-ondersteuning komt normaal een afleessignaal overeen dat afgenomen is aan de klemmen van de spoel van de afleeskop en die de vorm heeft van een positieve of negatieve klokkromme al naar gelang de overgang zelf positief of negatief is en waarvan de top (of piek) het ogenblik voorstelt van de overgang. Tengevolge evenwel van de 20 variabele nabijheid van de overgangen enerzijds en de gezochte grote registratiedichtheid anderzijds combineren de klokvormige kenmerken die bij iedere overgang geleverd worden min of meer met elkaar al naar gelang hun nabijheid en hebben bijgevolg pieken +n en -n die min of meer verschoven zijn ten opzichte van de ogenblikken 25 die een voorstellen zijn van de overgangen. Verschillende waarden van de verschuiving van de pieken dO, d1, d2 en d3 zijn bij wijze van voorbeeld in fig. 1 aangegeven. Wanneer gegeven is dat de pieken de ogeblikken bepalen van het optreden van de overgangen dat zij variabel verschoven zijn ten opzichte van deze overgangen is het 30 signaal S dat teruggekregen wordt uit de rieken van het aflees-r signaal S verschillend van het registratiesignaal S , terwijl theo- Θ € retisch de signalen Sg en Sr identiek zouden moeten zijn. Tengevolge van de verschuivingen van de pieken dO tot d3, kan de decodering van het terugverkregen signaal Sy aanleiding tot verwarring geven 35 en een informatie I leveren die verschilt van de oorspronkelijke 800 3 6 46 11 informatie I , In het aangegeven voorbeeld geven de gestippeld aangegeven cijfers de fouten aan die begaan kunnen worden in het terugverkregen signaal I tijdens de decoderingen van het signaal

Sr· 5 De fig, 2A en 2B hebben betrekking op een digitale registratie die gebruik maakt van de magnetische polarisatie volgens de bekende stand van de techniek. In deze figuren geeft S^c een gecodeerd informatiesignaal aan dat geleverd wordt uit een oorspronkelijke informatie (niet voorgesteld) volgens de een of andere code 10 en wisselend tussen twee vooruit bepaalde niveaus, referenties +1 en -1; geeft een wisselend signaal aan met magnetische polarisatie bij hoge frequentie en constante amplitude + c*, Sg geeft het resulterende registratiesignaal aan van de superpositie van de voorafgaande signalen S. en S : en S geeft het signaal aan terugver-xc p r 15 kregen na registratie en aflezing van het signaal Se· In fig. 2A komt het ogenblik van optreden t van een positieve overgang van het informatiesignaal S^c overeen met het gunstigste geval van de registratie, terwijl in fig. 2B het ogenblik t^ overeenkomt met het ongunstigste geval.

20 In deze figuren is het registratiesignaal dat de spoel bekrachtigt van de schrijfkop een oscillerende wisselstroom, aan weerszijden van een overgang, tussen de waarden +a tot -b en -a tot +b, waarbij de sterkten +a betrekking hebben op kleine stromen en de sterkten +b op grote stromen die door de spoel lopen. De 25 positieve en negatieve overgangen worden respectievelijk voorgesteld door de sprongen tussen de niveaus +a tot +b en -a tot -b. De detectie van de piek van de eerste wisseling die een derde sprong kenmerkt wordt volgend op het aflezen van het geregistreerde signaal Sg uitgelegd als het ogenblik van de overgang zoals aangegeven door 30 de terugverkregen signalen Sr in fig. 2A en 2B. Onder deze omstandigheden is enerzijds de lineariteit van het wisselsignaal van weinig belang (in. tegenstelling bij een analoge registratie) zo datr de niveaus +b in de praktijk overeenkomen met de verzadigingsniveaus van het magnetische materiaal van de registratie-ondersteuning en 35 de verhouding tussen het niveau met verwijzingscijfer 1 van het 800 3 6 46 * t 12 informatiesignaal S. en het niveau £ van het polarisatiesignaal S relatief groot is (in het algemeen van de orde van 1A in vergelijking met vat in het algemeen gebruikt vordt 1/10 bij analoge registratie). Anderzijds is het wenselijk dat de piek van de eerste 5 positieve of negatieve wisseling welke de overgang kenmerkt in het registratiesignaal Se respectievelijk samenvalt met de overeenkomstige positieve of negatieve overgang van het informatiesignaal om zo iedere verschuiving van de overgangen te vermijden in het terugverkregen signaal S^, Uit het feit evenwel dat de overgangen 10 van het informatiesignaal in de tijd op willekeurige manieren verdeeld zijn zullen min of meer gunstige combinaties met het wisselende nolarisatiesignaal S optreden. Het gunstigste geval is voor- “ p gesteld in fig. 2A waaruit volgt dat de positieve overgang op het ogenblik trt van het informatiesignaal S. samenvalt met een positie-o ic 15 ve piek van het polarisatiesignaal en dat zo de superpositie deze wisseling onveranderd handhaaft in de tijd om de overgang aan te geven. Hetzelfde geldt voor de negatieve overgang van het informatiesignaal S£c en een negatieve piek van het polarisatiesignaal S . Het ongunstigste geval is beschreven in fig. 2B volgens welke p 20 de positieve overgang op het ogenblik t1 van het informatiesignaal S. samenvalt met een negatieve piek van een polarisatiesignaal S ie Ρ en de superpositie een vertraging d' introduceert van het optreden van de eerste overgangswisseling in het registratiesignaal, waarbij deze vertraging gelijk is aan een halve periode van een polarisatie-25 signaal S^. Hetzelfde geldt voor een negatieve overgang samengaand met een positieve piek. De verschuiving van de piek d.' heeft dus betrekking op de overgang op een ogenblik t2 die bij grote registra-tiedichtheden het gevaar met zich meebrengt om de inhoud van de oorspronkelijke informatie te veranderen.

30 In analogie met de fig. 2A en 2B geeft fig. 3 een digitale registratie aan met in fase gemoduleerd polarisatiesignaal zoals beschreven in de Franse octrooiaanvrage 79.1558*+· Volgens het voorbeeld uit fig. 3 geeft I een oorspronkelijke binaire informatie aan; geeft het overeenkomstige in HRZ1 gecodeerde 35 informatiesignaal aan; geeft een oorspronkelijke polarisatie- 800 3 6 46

* ί I

13 signaal aan dat rechtstreeks gebruikt wordt in de bekende registra-tie-inrichtingen; S^. geeft het overeenkomstige in fase gemoduleerde polarisatiesignaal aan; Se geeft het registratiesignaal aan dat resulteert uit de combinatie van de signalen S. met S .. Uit de 1C pi 5 golfvorm van het polarisatiesignaal S ^ volgt dat het oorspronkelijke polarisatiesignaal in fase gemoduleerd is op de overgang van het gecodeerde informatiesignaal S^, in die zin dat uit ieder van de overgangen het oorspronkelijke polarisatiesignaal een opeenvolgende faseverschuiving ondergaat van 180°. Op die manier bevat 10 het polarisatiesignaal volgens de uitvinding verlengde hoge trappen h en lage trappen b, die gecombineerd met de respectievelijke overgangen van het informatiesignaal S..c hen weerspiegelen in het registratiesignaal Sg onder gunstige omstandigheden, zonder een enkele verschuiving.

15 Pig. k geeft een uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting 10 met digitale magnetische registratie met in fase gemoduleerde wisselende polarisatie die beschreven zal worden in verband met fig. 5 welke bij wijze van voorbeeld golfvormen 5A-5P geeft, welke verkregen kunnen zijn in verschillende punten van de inrich- 20 ting 10.

Zo bevat de digitale registratie-inrichting 10 een klok 11 dat een kloksignaal 5A afgeeft, samengesteld uit een reeks zich herhalende impulsen met een gegeven frequentie f^ met een cyclische verhouding 0,5 (rechthoekig impulsvormig signaal).

25 Het signaal 5A wordt aangelegd aan een ingang van een door IT delende frequentiedeler, 12, welke een signaal 5B levert samengesteld uit een reeks zich herhalende impulsen f^/N (waarbij N een geheel getal is, hier 3). Een codeerinrichting 13 heeft een eerste ingang welke het uitgangssignaal 5B ontvangt van de frequentieverdeler 12 en 30 een tweede ingang die een oorspronkelijke informatie 5C ontvangt die geregistreerd moet worden. De codeerinrichting 13 synchroniseert het signaal 5B met de herhalingsfreouentie van de informatiebits 50 en bewerkstelligt een vooruit benaalde codering om een gecodeerd informatiesignaal 5D af te geven wat gelijk is aan de hiervoor 35 genoemde signalen S. .De hier bij wijze van voorbeeld gekozen X c 800 3 6 46 J * ï code in de fig. It en 5, is evenals in de andere volgende figuren zodanig dat de overgangen voorstellingen zijn van bits met waarden 1 van de informatie 5C om een registratiesignaal te verkrijgen van het NRZ1 soort. Men zal opmerken dat de signalen 5A, 5B en 5D en 5 het signaal 5E dat verderop beschouwd zal worden gelijkstroomsigna-len zijn met logische waarden 0 en 1 hoewel deze signalen wissel-stroomsignalen zouden kunnen zijn zoals die voorgesteld in de voorafgaande figuren. In werkelijkheid werken de componenten die geïntroduceerd zijn in de inrichting 10 voor het vormen van deze 10 signalen met gelijkstroom waarbij een omzetting in wisselstroom van de betreffende signalen voor het vormen van het registratiesignaal tenslotte uitgevoerd wordt. Het kloksignaal 5A en het informatie-signaal 5D worden respectievelijk aangelegd aan twee ingangen van een OF exclusief poort 1U die aan de uitgang een signaal 5E afgeeft. 15 De poort 1k vervult de rol van een fasemodulator die met een vooruit bepaalde waarde (van 180°) de fase van het kloksignaal 5A moduleert (gelijk aan het oorspronkelijke polarisatiesignaal S aangegeven in fig. 3) tijdens ieder optreden van de overgangen van het informatie-signaal 5D, om consequent een gemoduleerd polarisatiesignaal 5E 20 te leveren gelijk aan het signaal S . uit fig. 3. Het polarisatie-signaal 5E wat de poort 1¾ verlaat en het gecodeerde informatie-signaal 5D spreken respectievelijk twee ingangen aan van een com-binatie-element 15 die aan de uitgang een registratiesignaal 5F levert bestemd voor de registratiesnoel 16 van de registratiekop 25 die voorgesteld is. De combinatieketen 15 wordt in wezen gevormd uit twee stroomonderbrekers 15a, 15b die respectievelijk het polarisatiesignaal 5E en het informatiesignaal 5D behandelen. De onderbrekers 15a en 15b zijn respectievelijk samengesteld uit twee stroombronnen 17a, 17b die gevoed worden door een spanningsbron +V 30 en uit twee transistorkoppels 18a, 18'a en 18b, 18'b, waarvan de emitters gemeenschappelijk verbonden zijn met de uitgang van de respectievelijke stroombronnen 17a en 17b en waarvan de collectors verbonden zijn met de eindklemmen van de registratiespoel 16 van het middenpunt on een vooruit benaaide spanning -V gebracht is. Het 35 polarisatiesignaal 5E dat afgegeven wordt door de poort 1H wordt 800 3 6 46

V

15 rechtstreeks aangelegd aan de basis van de transistor 18a en door middel van een omkeerinrichting 19a, aan de basis van de transistor 18'a. Op dezelfde wijze wordt het informatiesignaal 5® rechtstreeks aangelegd aan de basis van de transistor 18b en door middel van een 5 omkeerinrichting 19b aan de basis van de transistor 18'b. De onderbrekers 15a en 15b schakelen zo de stromen om in overeenstemming met de signalen 5D en 5E die zo wisselend gemaakt worden. Deze stromen tellen bij elkaar op in de spoelen 16 in de vorm van het signaal 5F, analoog aan het registratiesignaal Sg voorgesteld in fig. 3.

10 In verband met fig. 5 merkt men op dat dankzij de opeenvolgende faseverschuiving van 180° die tussenbeide komt bij het signaal 5E deze fasemodulatie vanaf iedere overgang van het informatiesignaal 5D in het resulterende signaal 5F overgangen levert van +a tot +b en van -a tot -b op ogenblikken die altijd overeenkomen met de 15 overgangen van het informatiesignaal.

In het voorbeeld aangegeven in fig. k en 5 bestuurt het kloksignaal 5A het vormen van het informatiesignaal 5D door middel van de frequentieverdeler 12. Het magnetische polarisa-tiesignaal 5E wordt synchroon gemaakt met het kloksignaal 5A dankzij 20 de fasemodulator gevormd door de poort 1H.

Hoewel de voorafgaande voorbeelden gebaseerd zijn op de NRZ1 codering doet de voorgaande beschrijving duidelijk uitkomen dat de fasemodulatie onafhankelijk toegepast kan worden van de vorm van de twee signalen die het registratiesignaal samenstellen: 25 enerzijds is het voldoende dat het gecodeerde informatiesignaal samengesteld is uit een reeks van overgangen, die een voorstelling zijn van de een of andere code en daar anderzijds gegeven is dat alleen de grote stroomstrekte b en de kleine stroomsterkte a, in acht genomen worden bij het aflezen en bij het terugverkrijgen van infor-30 maties, daar zij het werkgebied bepalen op de magnetisatiekromme van het materiaal onverschillig van de omschakeltijden tussen de grote en kleine stromen en dat dankzij de fasemodulatie de combinatie van de polarisatiesignaal met het informatiesignaal zich altijd gunstig voordoet is deze modulatie op iedere vorm van het polarisatiesignaal 35 van toepassing of deze impulsvornig of rechthoekvormig is met de een 800 3 6 46 I r i 16 of andere cyclische verhouding, en waarbij hij hetzij golfvormig, sinusvormig bijvoorbeeld is.

Fig, 6 en 7 geven een voorbeeld aan van een digitale magnetische registratie-inrichting 20 volgens de uitvinding.

5 De inrichting 20 is op voordelige wijze een eenvoudige aanpassing van de inrichting 10 die zojuist beschreven is voor het uitvoeren van de uitvinding. De gelijksoortigheid tussen de inrichtingen 10 en 20 is vertaald door het feit dat de elementen 21-29 van de inrichting 20 respectievelijk overeenkomen met de elementen 11-19 10 van de inrichting 10. Overigens zijn de signalen JA-JF respectievelijk analoog met de signalen 5A-5F, terwijl het signaal 70 een signaal voorstelt dat bedoeld is voor het in werking stellen van de uitvinding.

Meer in het bijzonder bevat de inrichting 20, op 15 dezelfde wijze als de registratie-inrichting 10, een klok 21, een frequentieverdeler 22, een codeerinrichting 23, een OF exclusief poort 2b en een combinatie-element 25 dat een registratiespoel 26 voedt en een stroombron 27 bevat, die een stel transistors 28, 28’ voedt bestemd voor het bekrachtigen van de spoel 26 en waarvan de 20 bases respectievelijk verbonden zijn met de uitgang van de poort 2k direct en door middel van een omkeerinrichting 29. De klok 21 levert een kloksignaal JA (impulsvormig rechthoekig signaal) aan een freauentieverdeler 22 die de frequentie van het kloksignaal 7A deelt door een vooruitbepaalde gehele factor N (hier is N =» 3) om een 25 signaal 7B te vormen dat als klok dient voor het coderen van het oorspronkelijke informatiesignaal 7C dat binnentreedt in de codeerinrichting 23. Deze codeerinrichting bewerkstelligt de frequentie-synchronisatie van het signaal JC aan de basis van het signaal JB en levert aan de andere ingang van de poort 2b een gecodeerd ge-30 lijkstroom informatiesignaal 7D. De poort 2b vormt een fasemodula-tor om een polarisatiesignaal te vormen volgens de uitvinding JE, in fase gemoduleerd als de signalen 5E en S ^ (fig. 3) maar met cyclische verhouding die ingesteld is op een later beschreven wijze. Het in fase gemoduleerde polarisatiesignaal JE bestuurt het combina-35 tie-element 25, dat als variant getoond wordt van de gebruikte 800 3 6 46 17 klassieke verwezenlijking van het combinatie-element 15 voorgesteld in fig. k.

Volgens deze variant worden de twee transistors 28 en 28' gevoed door een stroombron 27 voorzien van twee ingangen 5 27a en 27b voor de besturing van de respectievelijke grote en kleine stromen. Het aangegeven voorbeeld heeft betrekking op de besturing door de ingang 27a door welke de kleine stroom die geleverd wordt bij normale werking van de bron 27 omgeschakeld wordt naar een vooruitbepaalde grote stroom in de loop van een impuls van het 10 signaal aangelegd aan de ingang 27a. Het combinatie-element 25, combineert, evenals het element 15 uit fig. H, het in fase gemoduleerde polarisatiesignaal 7E volgens de uitvinding met het gecodeerde informatiesignaal 70 om een registratiesignaal JF te vormen analoog aan het signaal 5F.

15 Volgens de uitvinding heeft het registratiesignaal 7F echter een gelijkstroomcomponent die 0 is. Men heeft hiervoor aangetoond dat de fasemodulatie, zoals beschreven met betrekking tot fig. 3-5 onverschillig is voor de vorm van de twee signalen die het registratiesignaal samenstellen. De vorm van het in fase gemo-20 duleerde polarisatiesignaal TE wordt dus gekozen volgens de uitvinding op zodanige wijze dat het registratiesignaal 7F een gelijkstroomcomponent heeft die 0 is. In het aangegeven voorbeeld wordt deze vorm verkregen door de cyclische verhouding van een oorspronkelijk polarisatiesignaal JG door middel van een monostabiele kipschake-25 ling 30, die bestuurd wordt door het rechthoekige signaal 7A dat uitgaat van de klok 21, in te stellen. Door gelijktijdig het oorspronkelijke polarisatiesignaal 7G (gelijk aan het signaal uit fig. 3) aan te leggen aan een ingang van de uoort 2b en aan de besturingsingang 27a van de grote stromen van de stroombron 27 30 vertoont het resulterende registratiesignaal 7F op die manier bij iedere periode - zoals aangegeven door de arceringen - een gelijkheid tussen de hoeveelheid grote stroom en de hoeveelheid kleine stroom. In het bijzonder heeft men door een omkering van de richting van de arceringen de voordelige werking doen uitkomen van de fase-35 modulatie dankzij welke het mogelijk is om de gelijkstroomcomponent 800 3 6 46 ·» s 18 van het registratiesignaal 7F O te maken.

Een dergelijk registratiesignaal is zodoende in staat om de registratiespoel 26 van een registratiekop 31 te bekrachtigen door middel van een transformator 32 (fig. 6) waarvan de 5 primaire wikkeling gevoed wordt door de collectors van de transistors 28 en 28'. Het gevolg is dat de registratie eventueel bewerkstelligd kan worden met geïntegreerde koppen 31 met een spoel 26 uit één winding met een aanzienlijk eenvoudiger constructie en met kleiner volume.

10 Een ander voordeel van de uitvinding is aange geven in fig. 8 die in een dunne lijn theoretische signaal 7F aangeeft en met een dikke lijn de vorm JF' van het in de praktijk verkregen signaal op de registratie-ondersteuning. Men zal inderdaad opmerken dat de piekamplitude van de wisseling die iedere overgang 15 kenmerkt groter is dan die van de andere wisselingen. Rekening houdende met parasitaire componenten van weerstandsvorm en capaci-tieve vorm van de registratiespoel introduceert deze een tijdconstante voor het tot stand brengen van het registratiesignaal naar de piekwaarden +a en jds. Het gevolg is dat het werkelijke signaal 7F' 20 normaal deze waarden niet kan bereiken in de ruimte van een halve periode en onderbreekt bij de piekwaarden ja'j <. jaj en j jbj · Tengevolge van de trappen h en 1 geïntroduceerd in het gemoduleerde polarisatiesignaal beschikt het werkelijke signaal 7F' over een gehele periode zodanig dat de piekamplituden |b”J van de wisselingen 25 die de overgangen kenmerk praktisch gelijk zijn aan jbj . Dit verbetert de zekerheid voor het terugkrijgen van het geregistreerde bericht.

Men zal ook opmerken dat de positieve en negatieve overgangen van de informatiesignalen 5D en 7D respectievelijk 30 overeenkomen met de benedentrappen 1_ en boventrappen h in het registratiesignaal 7F. Fig. 9 stelt een registratiesignaal 7F" voor dat men zou verkrijgen wanneer de bron 27 aangedreven was aan zijn besturingsingang 27b van de kleine stroom door het complementaire signaal van het signaal 7G dat uitgaat van de complementaire uitgang 35 Q van de kipschakeling 30, zoals aangegeven door de gestippelde 800 3 6 46 19 verbinding in fig. 6, waarbij de ingang 27a zeer zeker niet meer bekrachtigd is. In dat geval ziet men dat de positieve en negatieve overgangen van het informatiesignaal 7D respectievelijk overeenkomen met de boven en beneden trappen van het registratiesignaal 7F".

5 In de voorafgaande beschrijving werd het vormen van het in fase gemoduleerde polarisatiesignaal om de gelijkstroom-component van het registratiesignaal te onderdrukken vroeger uitgevoerd met fasemodulatie door middel van de kipschakeling 30. Deze uitvoeringsvorm heeft in feite het voordeel dat men gemakkelijk de 10 uitvinding begrijpt vanuit het gekozen voorbeeld, aangegeven in fig. ^ en 5 voor de fasemodulatie. Het blijkt echter duidelijk uit de voorstelling van deze uitvoeringsvorm dat het dankzij de fasemodulatie van het polarisatiesignaal is, dus van het registratiesignaal, in overeenstemming met de overgangen van het informatie-15 signaal, dat de onderdrukking van de gelijkstroomcomponent mogelijk is, waarbij deze onderdrukking onmogelijk geacht wordt met de vroegere werkwijzen en registratie-inrichtingen. Het is dus toegestaan om de gelijkstroomcomponent van het registratiesignaal te onderdrukken door invloed uit te oefenen op ieder ogenblik van zijn 20 verwerking, dat wil zeggen voor de modulatie zoals voorgesteld, tijdens en na de modulatie en eventueel tijdens en na de combinatie van het in fase gemoduleerde polarisatiesignaal met het informatiesignaal, Dit feit rechtvaardigt de algemene formulering van het grondkenmerk van de uitvinding dat bestaat uit het feit om aan het 25 registratiesignaal een gelijkstroomcomponent te geven die praktisch nul is en waarbij men dus moet begrijpen dat het toegestaan is om hiertoe voor, tijdens en na het vormen van het signaal invloed uit te oefenen op de in fase gemoduleerde registratieverhouding door bijvoorbeeld de cyclische verhouding te wijzigen wanneer men om-30 standigheden tegenkomt analoog aan die welke behoren bij fig. 6 en 7*

Daar de uitvinding gebaseerd is op de eigenschappen van de fasemodulatie van een polarisatiesignaal met betrekking tot de overgangen van het informatiesignaal is het bovendien duidelijk dat de uitvinding ook even goed toegepast kan worden op een 35 impulsvormig polarisatiesignaal, zoals aangegeven, en op een 800 3 6 46 20 golfvormig signaal, waarbij de vereiste conditie is dat de vorm van het toegepaste signaal de opwekking inhoudt van een registratie-signaal met gelijkstroomcomponent die praktisch nul is. Anderzijds kan ieder gecodeerd informatiesignaal geschikt zijn wanneer het 5 samengesteld is uit een reeks van overgangen in overeenstemming met de een of andere code.

Zoals aangegeven is in de Franse octrooiaanvrage 79.15581* en overigens andere varianten van de uitvoering mogelijk zoals bijvoorbeeld het opwekken van een signaal 7A uit een bestu-10 ringskloksignaal van de codering van het informatiesignaal en door middel van een fasevergrendelingsspoel zoals voorgesteld in verband met fig. 10 en 11 van de bovengenoemde octrooiaanvrage. Deze uit-voeringsvariant is veelvuldig in gebruik in dit gebied.

15 800 3 6 46

Claims

1, Werkwijze voor de magnetische registratie van een digitaal informatiesignaal dat samengesteld is uit een reeks overgangen van het soort dat "bestaat in het vormen van een registra-5 tiesignaal door op het informatiesignaal een magnetisch polarisatie- signaal met hoge frequentie en constante amplitude te superponeren waarvan de fase gemoduleerd is in overeenstemming met de overgangen van het informatiesignaal, met het kenmerk, dat aan het registratie-signaal een praktisch nul zijnde gelijkstroomcomponent wordt mede-10 gedeeld*

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het in fase gemoduleerde polarisatiesignaal in zijn vorm gebracht wordt om de gelijkstroomcomponent van het registratiesignaal op te heffen.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het in fase gemoduleerde polarisatiesignaal gevormd wordt uit een oorspronkelijk polarisatiesignaal dat niet in fase gemoduleerd is en dat de vorm van dit laatste signaal zodanig ingesteld wordt dat het registratiesignaal praktisch nul zijnde gelijkstroomcompo-20 nent heeft. k. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het oorspronkelijke polarisatiesignaal een impulsvormig signaal is en dat de cyclische verhouding van dit signaal zodanig geregeld wordt dat het registratiesignaal een praktisch nul zijnde gelijk-25 stroomcomponent heeft.

5. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de fasemodulatie bestaat uit een achtereenvolgende fase-omkering van 180° van het oorspronkelijke polarisatiesignaal bij ieder optreden van de overgangen van het 30 informatiesignaal.

6, Magnetische registratie-inrichting van een digitaal informatiesignaal bestaande uit een reeks overgangen voor' het uitvoeren van de werkwijze volgens één van de conclusies 1-5, en van het soort, dat magnetische polarisatiemiddelen bevat die een 35 polarisatiesignaal met hoge frequentie en constante amplitude 8 0 0 3 6 46 < afgeeft waarvan de fase gemoduleerd is in overeenstemming met de overgangen van het informatiesignaal, combinatiemiddelen van het informatiesignaal met het in fase gemoduleerde polarisatiesignaal om een registratiesignaal te leveren en een registratiekop welke 5 een spoel bevat bekrachtigd door het registratiesignaal, met het kenmerk, dat de inrichting middelen bevat voor het onderdrukken van de gelijkstroomcomponent van het registratiesignaal,

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de middelen voor de onderdrukking van de gelijkstroomcom- 10 ponent van het registratiesignaal middelen bevatten om het polarisatiesignaal in fase te moduleren.

8, Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de magnetische polarisatiemiddelen middelen bevatten die een oorspronkelijk niet in fase gemoduleerd polarisatiesignaal af- 15 geven en middelen om het oorspronkelijke polarisatiesignaal in fase te moduleren en waarbij de middelen voor het onderdrukken van de gelijkstroomcomponent van het registratiesignaal middelen bevatten om het oorspronkelijke polarisatiesignaal in zijn vorm te brengen met het oog op het verkrijgen van de onderdrukking.

9. Inrichting volgens conclusie 8, met het ken merk, dat het oorspronkelijke polarisatiesignaal impulsvormig is met een gegeven cyclische verhouding en waarbij de middelen om het oorspronkelijke polarisatiesignaal in zijivorm te brengen middelen bevat voor het wijzigen van de cyclische verhouding van het oor- 25 spronkelijke polarisatiesignaal.

10. Inrichting volgens één van de conclusies 6-9, met het kenmerk, dat hij een transformator bevat die verbonden is tussen de spoel van de registratiekop en de combinatiemiddelen.

11. Werkwijze in hoofdzaak zoals beschreven in de 30 beschrijving en/of weergegeven in de tekening.

12. Inrichting in hoofdzaak zoals beschreven in de beschrijving en/of weergegeven in de tekening. 590 3 6 46 35