NL8201856A

NL8201856A - Werkwijze voor het registreren van digitale signalen op meervoudige banen van een registratieband.

Info

Publication number: NL8201856A
Application number: NL8201856A
Authority: NL
Original assignee: Victor Company Of Japan
Priority date: 1981-05-07
Filing date: 1982-05-06
Publication date: 1982-12-01
Also published as: KR840000016A; CA1193004A; KR880000459B1; DE3216649A1; FR2505535B1; JPS57183609A; FR2505535A1; GB2100034B; GB2100034A

Description

V * \ - 1 -

Werkwijze voor het registreren van digitale signalen op meervoudige tanen van een registratietand.

De uitvinding heeft betrekking op een ’werkwijze voor het registreren van digitaal gemaakte signalen op meervoudige banen van een registratietand op zodanige wijze, dat de waarschijnlijkheid van optreden van niet te corrigeren 5 fouten tot een minimum wordt beperkt.

Het aantal bits geregistreerd per eenheids-oppervlak van de registratieband kan worden vergroot door het verminderen van de transportsnelheid van de band tot zo laag mogelijk en/of door het verminderen van de breedte van de band.

10 Dit levert echter het optreden van de geregistreerde signalen onderhevig aan ruis, uitval en niveauvariaties. Anderzijds zullen de signalen, geregistreerd op een baan dichtbij een rand van de band, meer worden beïnvloed door fouten, veroorzaakt door ver- . lies van contact met de transductorkop tengevolge van de- inheren-15 te neiging van de band om te bewegen op een slingerende wijze of door de onnauwkeurigheid van de lineariteit van de bandran-den. De bitfoutsnelheid op de baan nabij de randdelen van de band zal toenemend verergeren bij het verminderen van zowel de bandtransportsnelheid als de baanbreedte. Overeenkomstig een 20 gebruikelijk gegevensformaat, worden gegevens en pariteitswoor- den zo georganiseerd, dat zij worden aangebracht op dezelfde ; , rij en indien deze rij overeenkomt met een baan nabij een rand van de band, zal de waarschijnlijkheid van het optreden van niet te corrigeren fouten een aanzienlijke waarde verkrijgen tenge-25 volge van de grotere foutsnelheid op die baan.

Het is daarom een doel van de uitvinding de waarschijnlijkheid van het optreden van niet te corrigeren fouten tot een minimum te beperken. Dit doel wordt verkregen door het registreren van pariteitswoorden op een baan nabij een 30 rand van de band, terwijl gegevenswoorden op banen verwijderd van de bandrand worden geregistreerd.

Volgens de uitvinding worden digitale signalen 8201856 * i - 2 - gevormd tot gegevenswoorden, welke worden georganiseerd tot een aantal evenwijdige rijen, welke aangrenzend aan elkaar zijn en respectievelijk overeenkomen-met geregistreerde tane op een magnetische hand, welke verwijderd zijn van een rand van de hand.

5 Pariteitswoorden worden afgeleid uit de gegevenswoorden en ge organiseerd in een rij, welke evenwijdig is aan de rijen van gegevenswoorden en overeenkomt met een haan, welke dichtbij de rand van de hand is. Een foutdetectietestwoord wordt opgewekt en toegevoegd aan het einde van elk van de rijen van gegevens- en 10 pariteitswoorden. Een synehronisatiewoord wordt ook opgewekt en toegevoegd aan het begin van elk van de rijen van gegevens-en pariteitswoorden.

De uitvinding zal aan de hand van de tekening in het volgende nader worden toegelicht.

15 Figuur 1 toont een toelichting van een hlok- diagram van een impulscodemodulatie-registratie- en terugspeel-stelsel voor het uitvoeren van de uitvinding.

Figuur 2 toont schematisch een patroon van meervoudige hanen op een sectie van een registratiehand.

20 Figuur 3 toont een gegevensformaat volgens de bekende techniek.

Figuur 1* toont een toelichting van een gegevens-formaat volgens de uitvinding.

Figuur 1 toont een blokdiagram van een impuls-25 codemodulatie-registratie/terugspeelstelsel van de soort met een .

aantal vaste transductorkoppen. In figuur 1 worden twee-kanaal geluidssignalen toegevoerd aan ingangsklemmen 1^ en 1^ en in handbreedte beperkt via laagdoorlaatfilters 2^ en 2g zodat de uitgang van elk laagdoorlaatfilter een handbreedte heeft kleiner 30 dan 1/2 van de frequentie waarmee de analoge signalen worden gemonsterd door respectievelijke monster- en houdketens 3^ en 3g. De gemonsterde signalen worden toegevoerd aan een analoog-digitaalomzetter U, waardoor de amplitude van de digitale monsters wordt gecodeerd tot digitale impulsen of een impulscode-35 modulatiesignaal. Dit impulscodemodulatiesignaal wordt toege- 8201856 i i - 3 - voerd aan een gegevensformaatketen 5, aangedreven door een kwartsoscillator 9· De gegevensformaatketen omvat essentieel een geheugen voor het groeperen van de digitale signalen tot gegevensvoorden en voor het comprimeren van de tijddimensie van 5 de gegevenswoorden om deze te kunnen interlinèeren met redun dant iesignalen en deze in te richten volgens een vooraf "bepaald gegevensformaat. Verder is in de keten 5 een pariteitscodeeror-gaan aanwezig en een cyclische redundantietestwoordgenerator van bekende soort voor het vormen van pariteitswoorden (foutcor-10 rectiewoorden) uit gegevenswoorden en cyclische redundantie- testwoorden (foutdetectiewoorden). Een verdeler is ook aanwezig in de gegevensformaatketen voor het organiseren van de gegevenswoorden, pariteitswoorden en testwoorden tot een vooraf bepaalde opeenvolging of raster tot een vooraf bepaald formaat, dat zal 15 worden beschreven. Een rastersynchronisatiewoord wordt ook opge wekt in de gegevensformaatketen 5 en ingevoegd bij het begin van elk raster waardoor dit kan worden geïdentificeerd wanneer het signaal wordt verwerkt door een terugspeelketen. De uitgangen van de keten 5 worden dan toegevoerd aan een gewijzigde frequen-20 tiemodulator 6 van een bekend ontwerp. De in frequentie gemo duleerde signalen worden toegevoerd aan versterkers 7 en vandaar naar registreerkoppen 8^ tot 8^, welke zijn ingericht voor het registreren van de digitale signalen langs k banen van een magnetische registratieband.

25 Figuur 2 is een tekening van een baanpatroon op de band 11 in het geval van k = ^ met TQ, en res pectievelijk de banen aangevend, gelijktijdig geregistreerd door de respectievelijke koppen 8^, 8^, 8^ en 8^. Opgemerkt wordt, dat in het geval van een omkeerbare bandrecorder waarin 30 de band ondersteboven wordt omgekeerd aan het einde en wordt bewogen in dezelfde richting als gedurende de heenwegregistra-tie, de terugwegbanen worden geinterlineeerd met de heenwegbanen, zodat in elke richting van handbeweging de baan Tq steeds is geplaatst dichtbij de randen van de band.

35 Bij het reproduceren worden de geregistreerde 8201856 ; > i - k - impulscodemodulatiesignalen gedetecteerd door terugspeelkoppen 12^ tot 12^ en toegevoerd via terugspeelversterkers 13 naar een detector- en frequentiedemodulatoreenheid 1 ]tfa frequentie-demodulatie van de impuls codemodulatiesignalen, worden deze toe-5 gevoerd aan een gegevensdeformaatketen 15, voorzien van een geheugen voor jitterabsorptie en een pariteitsdecodeerorgaan, waarin een fout, indien aanwezig in enig gegevenswoord, wordt gedetecteerd en gecorrigeerd door testpariteit met gegevenswoorden op een bekende, wijze. De in fout gecorrigeerde gegevenswoorden 10 worden omgezet tot oorspronkelijke gegevensbits binnen het geheugen en herkregen met een constant snelheidsaanspreken op de klok, geleverd vanuit de oscillator 9, zodat de tijdasjitter aanwezig in de gereproduceerde impulscodemodulatiesignalen wordt geëlimineerd. De gegevensuitlezing van het geheugen van het 15 gegevensdeformaat wordt toegevoerd aan een digitaal-analoogom- zetter 16 en vandaar aan een monster- en houdketen 17^ en 172, welke respectievelijk zijn gekoppeld met laagdoorlaatfilters 18.J en l8g. De impulscodemodulatiesignalen worden aldus omgezet in de oorspronkelijke analoge signalen en afgeleverd via uitgangs-20 klemmen 19^ en 192·

Voor het beschrijven van de organisatie van gegevens volgens de uitvinding, wordt verwezen-naar figuur 3 waarbij het gegevensformaat van een gebruikelijke methode wordt toegelicht. De digitale signalen worden georganiseerd in opvol-25 gende rasters van woorden respectievelijk geregistreerd langs vier banen (£ geeft een geheel getal aan lopend van 0 tot 3) en slechts de bits van een gegevenrasterperiode zijn schematisch aangegeven ter vereenvoudiging. In het bijzonder omvat elk raster een rastersynchronisatiewoord S, een reeks van zes gegevens-30 woorden tot een pariteitswoord en een pari- . teitswoord voor foutcorrectie, en een cyclisch redundantie- testwoord voor het detecteren van een fout welke optreedt in dat raster. Aangezien de bandranddelen bekend zijn onderhevig aan contactverlies met de transductorkop, is de foutsnelheid 35 op de baan groter dan in elke andere baan.

8201856 - 5 - 4 “?

In figuur it- is de gegevensorganisatie volgens de uitvinding getekend, waarbij dezelfde notatie is gebruikt voor het aangeven van elementen overeenkomend met die van figuur 3. Aangenomen wordt, dat het aantal gegevenswoorden binnen een 5 gegeven raster n is, het totale aantal P en Q pariteitswoorden j is en het aantal banen k is. Het aantal n is gelijk aan j x (k - 1) voor het vullen van de baan T met hetzelfde aantal re-.

o dundantiewoorden inclusief P en Q pariteitswoorden afgeleid uit alle gegevenswoorden binnen het gegeven raster plus een cyclisch TO redundantietestvoord C voor het detecteren van een fout in die redundantiewoorden. Zoals getekend, wordt de baan TQ uitsluitend gebruikt voor registratie van redundantiewoorden, welke een synchronisatiewoord S, foutcorrectiepariteitswoorden P^^ tot P^qj^ en Q(0)-| tot en een foutdetectiewoord omvatten.

15 De banen tot worden gebruikt voor het registreren van gegevenswoorden welke tot W^jg, w(g)l ^(2)8* ^(3)1 tot W^g omvatten, zodat elke gegevensbaan bestaat uit acht gegevenswoorden en een bijbehorend testwoord ^en ^(3) en uiteindelijke een rast ersynchroni sat i ewoord S. Geen foutcor-20 rectiepariteitswoorden bestaan dus in banen tot .

De onderhavige uitvinding is gunstig in vergelijking met de bekende techniek volgens figuur 3- De navolgende beschrijving zal nu de waarschijnlijkheid aangeven van het optreden van bepaalde speciale omstandigheden, waarin fouten 25 niet kunnen worden gecorrigeerd met de gegevensorganisatie vol gens de uitvinding in vergelijking met de oorspronkelijke waarschijnlijkheid volgens de bekende techniek. Voor de discussie is de beschrijving gericht op een fout in een enkel gegevenswoord gecorrigeerd door een bijbehorend Q pariteitswoord. Aangenomen 30 wordt ter vergelijking dat het raster zes gegevenswoorden bevat.

Bij deze aanname wordt het foutcorrectie Q pariteitswoord gegeven door de volgende vergelijking. 1 Q( t + 2) “ d6W( i.> © d5W(£.-h) ®dw(£+2) ®dw(H*3) 35 ©Λ(&) © »1»(Χ.+ 1) ···· <’> * 8201856 % - 6 - waarbij D de vertragingsoperator aangeeft en + de modulo 2 sommatie aangeeft, het getal tussen de haakjes het baannummer weergeeft lopend van 0 tot 3, terwijl het baannummer wordt weergegeven door modulo h sommatie.

5 Indien bijvoorbeeld 1=1 is, wordt de verge lijking (1) nu Q(3) "“Si) ® ® D\3) ® Λ(0) ® Β%) ® D’W(2)·

In het geval van de bekende techniek wordt de pariteit afgeleid van de gegevenswoorden omcirkelt in 10 figuur 3, welke zijn verdeeld over de banen Tq tot Tg. Anders gezegd, worden de gegevenswoorden, waaruit de pariteit is gevormd, geinterlineeerd over verschillende banen en voldoende van elkaar gespatieerd om het zeer onwaarschijnlijk te maken, dat meer dan een gegevenswoord zal worden beïnvloed door dezelf-15 de fout veroorzaakt door salvo's. Indien een fout optreedt in êén van de zes gegevenswoorden waaruit de + 2) van ^-e vergelijking (1) is afgeleid, kan de fout worden gecorrigeerd door een modulo 2 sommatie van Q^+ ^ en de termen van de vergelijking (1) behalve de term van de foute gegevens.

20 De waarschijnlijkheid van het optreden van meer dan een fout met de gegevenswoorden voor ^ + 2) pariteit, een conditie waarbij de fouten niet te corrigeren zijn, wordt afgeleid door analyse in een geval I waarbij een fout optreedt met een uniforme snelheid Pe voor alle banen tot Tg 25 en een geval II waarin de foutsnelheid Pe is voor banen tot en (Pe + e) voor de baan TQ. De waarschijnlijkheid P^ van de bekende techniek zal eerst als volgt worden geanalyseerd.

GEVAL I

Aangezien niet te corrigeren fouten optreden 30 in dit geval indien twee of meer woorden tegelijk worden be ïnvloed in een groep voorzien van enig van de Q pariteitswoor-den en de betreffende zes gegevenswoorden, verkrijgt men: PH - Pe I gC^Ped-Pe)6'1 + 'Pe2 (1-Pe)6"2.....

.................+ 6c6Pe> ..... (2) 35 Aangezien Pe veel kleiner dan de eenheid is, 8201856 'i - 7 - is 1 PN’=6Pe2 ..... (3)

GEVAL· II

Uit de vergelijking (1) en figuur 3 ziet men 5 dat er een waarschijnlijkheid is van het optreden van een êên- woordfout op de haan Tq voor elke vier fouten en het optreden van drie twee-woordfouten op hanen tot T^ voor elke vier fouten. Anders gezegd is het waarschijnlijk dat voor = 1 een êên-woordfout zal optreden in een gegevenswoord op de haan Tq 10 dat een deel vormt van de woorden waaruit de pariteit is afgeleid, terwijl het voor = 0, 2 en 3, een twee-woordfout optreedt in die gegevenswoorden op de haan Tq welke een deel vormen van de woorden waaruit de ^(o) en ^(1) zijn afgeleid.

ea 15 Eerst wordt een gegeven Q pariteitswoordgroep met een enkel gegevenswoord gelegen op de haan TQ beschouwd.

Bij aanname, dat een fout aanwezig is op de haan Tq, wordt de waarschijnlijkheid van het optreden van meer dan een enkele fout in de overhlijvende zes woorden inclusief de Q pari-20 teit van de heinvloede woordgroep, gegeven door PN(0)(1W) = (Pe + e> i6°l‘Pe(l * Ρβ)5 + fP*2' (1 - Per + ........+ 6c6Pe&\ =. 6Pe(Pe + e) ...... (^)

Buitendien wordt hij de aanname, dat een êên-woordfout bestaat 25 op de haan T^, de waarschijnlijkheid P^ i)(iw) van °ΡΪΓβ<3·βη vai1 meer dan een enkele fout in de overhlijvende zes woorden, gegeven door

Pir(l)(lW),=’ Pe [ 5Pe + (Pe + e)j» = 6Pe2 + Fe.e ----(5)

De vergelijking (5) heeft ook toepassing hij waarschijnlijk-30 heden P„(2)(1W) en PK(3)(1W).

Daarom wordt de waarschijnlijkheid P^^j van optreden van niet te corrigeren fouten afgeleid uit de vergelijkingen (¾) en (5) op de volgende wijze: „ _ . ^(oKiw^MdKiw^KfsKiwl^HtaKiw)

35 PM(1W) * + T

8201856 # ' - 8 - + PN( 1)(1W)+ PTr(2)(lW)+PN(3)(lW) 7 = 6Pe(Pe + e) + 6(6Pe2 + Pe.e) 7 5 = 6Pe2 + (12/7)Pe.e ...... (6)

We beschouwen nu een situatie, vaarin een gegeven Q pariteitswoordgroep twee gegevenswoorden heeft, gelegen op de haan Tg. Aangenomen wordt dat een fout is opgetreden in één van deze twee gegevenswoorden op de haan Tg, dan wordt de 10 waarschijnlijkheid PW(o)(2W) van optreden van meer dan een enkele fout in de resterende zes woorden inclusief de andere van deze twee gegevenswoorden, gegeven door PN(0)(2W) = (Pe + e) ^ 5Pe + (Pe + e)£ *= 6Pe2 + 7Pe.e + e2 ..... (7) 15 Aldus wordt de waarschijnlijkheid P^ 1 )(2W) Van °P^red-en van meer dan een enkele fout in de resterende zes woorden onder aan- name van het optreden van een fout op de haan T^, uit gedrukt door PN(1)(2W) =* Pe l ^Pe + 2(Pe + e)\ 20 = 6Pe^ + 2Pe.e ..... (8)

Dan worden de waarschijnlijkheden Pjj(2)(2W) en Pïï(3)(2W) van optreden van meer dan een enkele fout in de overhlijvende zes woorden onder aanname van het optreden van een fout op de haan

Tg of T^, gegeven door de vergelijking (8).

25 Daarom wordt de gemiddelde waarde 2W) van waarschijnlijkheden van het optreden van niet te corrigeren fouten gegeven door p _ PW( 3) (2W)+PN( 0) (2W)+PN( 1) (2W)+PN( 2) (2W) Iï(2W) " γ 30 + FW( 3) (2W)+PN( 0) (2W)+PW( 1) (2W) 7 = 2(6Pe2 + 7Pe.e + e2) + 5(6Pe2 + 2Pe.e) 7 35 = éPe2 + (2V7)Pe’e + (2/7)e2 ____ (9) 8201856 - 9 - ^ J-, r %

Daarom wordt de tot-ale gemiddelde waarde P^ van de niet te corrigeren waarschijnlijkheden van het “bekende gegevensformaat weergegeven als volgt: 3FM(2W) * FU(1W) 5 ï " k = 6Pe2 + 3Pe.e + (3M)e2 ---- (10)

De volgende beschrijving zal nu betrekking hebben op de analyse van de niet te corrigeren waarschijnlijkheden van het gegevensformaat volgens de onderhavige uitvinding 10 in verband met figuur U. Het foutcorrectie pariteitswoord van het gegevensformaat van figuur wordt gegeven door V) ' DSl) © Λ(2) ® D\a> ® Λ(1) ® A(2) ® D ¥(3) ---- (11)

GEVAL· I

IC . . .....

J De niet te corrigeren waarschijnlijkheid P^t wordt als volgt aangegeven

Pjj, = 6Pe2 .... (12)

Men ziet dat de waarschijnlijkheid P , gelijk is aan P^ gegeven door de vergelijking (3) van GEVAL I van de bekende techniek.

20 GEVAL· II

Aangezien de Q pariteitswoorden slechts worden geregistreerd op de baan nabij een rand van de band, en aangezien dezelfde aanname geldt als in het geval van een enkel gegevenswoord voor een gegeven Q pariteitswoord zoals besproken ^ in verband met het GEVAL· II van de bekende techniek, wordt de gemiddelde waarschijnlijkheid P^, gegeven door

Pjj, = 6Pe2 + (12/7) Pe.e ----(13) welke gelijk is aan de vergelijking (6).

Men ziet dus uit het bovenstaande, dat indien 30 . ...

vergeleken bij de aanname dat de foutsnelheid uniform is over alle banen (gevallen I) er geen verschil is in niet te corrigeren waarschijnlijkheid tussen de bekende techniek en de uitvinding. Evenwel kan in het geval van niet-uniforme foutsnelheid (gevallen II) met een grotere foutsnelheid op de baan TQ, de vergelijking geldig worden gemaakt tussen vergelijkingen (10) en (13), het- 8201856 ψ - 10 - geen voert tot de conclusie, dat het gegevensformaat volgens de uitvinding gunstig is in vergelijking met het bekende gege-vensformaat.

Hoewel de bovenstaande bespreking betrekking 5 heeft op Q pariteitswoordgroepen, is hetzelfde geldig voor een combinatie van P en Q pariteitswoordgroepen.

8201856

Claims

1. Werkwijze voor het registreren van digitale signalen op een aantal evenwijdige hanen van een registratie-band, met het kenmerk, dat de digitale signalen worden gevormd 5 tot gegevensvoorden, deze gegevensvoorden vorden georganiseerd tot een aantal evenwijdige rijen welke aan elkaar grenzen en respectievelijk overeenkomen met de hanen welke verwijderd zijn van een rand van de hand, het vormen van pariteitswoorden uit de gegevenswoorden, het organiseren van deze pariteitswoorden 10 tot een rij evenwijdig aan de genoemde rijen en overeenkomen met een haan welke dicht hij de rand van de hand is, het opwekken van een foutdetectietestwoord en het toevoegen daarvan aan het einde van elk van de genoemde rijen, het opwekken van een syn-chronisatiewoord en het toevoegen daarvan aan het begin van elk 15 van deze rijen, en het registreren van de woorden in deze rijen op de overeenkomende hanen van de hand.

1 Conclusies

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het aantal gegevenswoorden in elke rij gelijk is aan het totale aantal van de georganiseerde pariteitswoorden.

3. Werkwijze in hoofdzaak zoals beschreven in de beschrijving en/of weergegeven in de tekening. 8201856