NL9002772A

NL9002772A - Inrichting voor het optekenen van een digitaal informatiesignaal in een registratiedrager.

Info

Publication number: NL9002772A
Application number: NL9002772A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1990-09-21
Filing date: 1990-12-17
Publication date: 1992-04-16
Also published as: KR920006940A; CZ288091B6; JPH04255969A; SG44720A1; DE69118288D1; DK0476767T3; EP0476767A1; ES2088785T3; RU2067781C1; JP3130345B2; AU8455591A; UA29376C2; HK1006478A1; US5142421A; DE69118288T2; SK285391A3; TW200587B; KR100221903B1; CN1027664C; CZ285391A3

Description

Inrichting voor het optekenen van een digitaal informatiesignaal in een registratiedrager.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het optekenen van een digitaal informatie signaal in een informatiespoor op een magnetische registratiedrager, en voor het voorafgaande aan de optekening omzetten van n-bits informatie-woorden in het aangeboden digitale informatiesignaal in (n+m)-bits kanaalwoorden, waarbij n en m gehele getallen zijn waarvoor geldt m > 1 en n > m, voorzien van - een ingangsklem voor het ontvangen van de n-bits informatiewoorden, - een kodeerinrichting, met een ingang gekoppeld met de ingangsklem en een uitgang, welke kodeerinrichting een a.T. precoder bevat, waarbij a een geheel getal is groter dan of gelijk aan twee, welke kodeerinrichting is ingericht voor het omzetten van de n-bits informatiewoorden in de (n+m)-bits kanaalwoorden en voor het toevoeren van de kanaalwoorden aan de uitgang, - een schrijfinrichting met een ingang gekoppeld met de uitgang van de kodeerinrichting, voor het optekenen van de (n+m)-bits kanaalwoorden in het informatiespoor op de magnetische registratiedrager. Een dergelijke inrichting is onder andere bekend uit de Europese oktrooiaanvrage nr. 339.724 (PHN 12.533).

In de bekende inrichting wordt een kodering beschreven waarbij een n-bits informatiewoord wordt omgezet naar een n+m-bits kanaalwoord, gebruik makend van een opzoektabel, waarna het vervolgens via een 2T precoder wordt toegevoerd aan een optekeninrichting waarmee het aldus gekodeerde (n+m)-bits kanaalwoord op een magnetische registratiedrager wordt opgetekend. Men spreekt in dit verband over NRZ-I recording. Meer specifiek wordt een 8 naar 10-bits omzetting beschreven waarbij voor elk 8-bits informatiewoord tenminste drie 10-bits woorden uit de voomoemde tabel met elk een onderling verschillende dispariteit ter beschikking staan.

Door een juiste keuze uit deze drie 10-bits woorden kan men de londe digitale somwaarde in de seriële datastroom van de kanaalwoorden aan de uitgang van de precoder zodanig sturen dat een gewenst verloop van deze lopende digitale somwaarde als funktie van de tijd wordt gerealiseerd.

In de voomoemde publikatie wordt op deze wijze een pilootsignaal in de seriële datastroom ondergebracht, dat bij weergave uit de registratiedrager bijvoorbeeld dienst kan doen voor het realiseren van spoorvolging.

De uitvinding beoogt nu een inrichting voor te stellen waarmee het eveneens mogelijk is de lopende digitale somwaarde als funktie van de tijd naar wens in te stellen, doch waarbij gebruik gemaakt wordt van een andere kodering, welke kodering eenvoudiger kan zijn in uitvoering en de mogelijkheid in zich heeft een hoge rendementkodering op te leveren.

De inrichting volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk, dat de kodeerinrichting is voorzien van signaaltoevoermiddelen, voor het toevoeren van telkens een m-bits digitaal woord, met m gelijk aan 1, aan een opvolgend n-bits informatiewoord ter verkrijging van een (n+l)-bits informatiewoord, dat de aT precoder is ingericht voor het omzetten van de (n+l)-bits informatiewoorden naar (n+l)-bits kanaalwoorden, dat de kodeerinrichting verder is voorzien van stuursignaalgeneratormiddelen, dat de stuursignaalgeneratormiddelen zijn ingericht voor het ontvangen van de (n+l)-bits kanaalwoorden van de aT precoder en voor het uit de (n+l)-bits kanaalwoorden afleiden van een stuursignaal, en dat de signaaltoevoermiddelen zijn ingericht voor het, onder invloed van dit stuursignaal toevoeren van telkens een zodanig 1-bits digitaal woord aan een n-bits informatiewoord, dat de lopende digitale somwaarde in het uitgangssignaal van de precoder zich gedraagt volgens een gewenst verloop als funktie van de tijd.

Er zij hier vermeld dat het van essentieel belang is dat een aT precoder wordt gebruikt waarvoor geldt dat a > 2 is. Ten eerste wordt de keuze van de precoder bepaald door het detektiemechanisme dat aan de weergavezijde wordt toegepast. Bij magnetische recording is er daarbij vaak sprake van een PR4 detektie, dat wil zeggen een partial response klasse 4 detektie. Deze detektie is op zich bekend en benodigd geen verdere uitleg. Wel betekent dit dat aan de opnamekant in dat geval een 2T precoder gewenst is om foutenpropagatie te vermijden.

Bovendien is het bij dergelijke systemen van belang dat de Tmax in de seriële datastroom van de kanaalwoorden, dat wil zeggen het maximale aantal opeenvolgende "nullen" of "enen" in deze datastroom, een zekere waarde niet overschrijdt.

Het invoegen van een 1-bits digitaal woord in de digitale informatie tesamen met een kodering door middel van een aT precoder levert de mogelijkheid om de Tmax te begrenzen. Bij een precoder met a > 2 is deze beperking effektiever dan bij een IT precoder.

Het koderen van de n-bits informatiewoorden naar (n+l)-bits kanaalwoorden in de inrichting volgens de uitvinding wordt dus zeer eenvoudig gerealiseerd door het vóór de n-bits informatiewoorden plaatsen van een 1-bits digitaal woord. Van het aldus verkregen (n+l)-bits informatiewoord zijn dus de n minst (of juist meest) signifikante bits gelijk aan het oorspronkelijke n-bits informatiewoord. Er is geen opzoektabel meer nodig zoals in de bekende inrichting.

Door bovendien n groter dan of gelijk aan 10 te kiezen kan een zeer efficiënte kodering worden gerealiseerd. Als men n bijvoorbeeld gelijk neemt aan 24, verkrijgt men een rendement van 96%, hetgeen heel hoog is vergeleken met het rendement van de in de voomoemde publikatie beschreven kodering.

Het zij vermeld dat de uitvinding niet enkel van toepassing is op digitale informatiesignalen enkel bevattende opvolgende n-bits informatiewoorden, hetgeen betekent dat de 1-bits digitale woorden dus telkens op equidistante tijdstippen in de datastroom van het digitale informatiesignaal worden tussengevoegd. De 1-bits digitale woorden kunnen dus ook worden tussengevoegd op tijdstippen die niet allemaal op dezelfde tijdstipppen van elkaar liggen. Men zou zich, als voorbeeld, voor kunnen stellen dat het digitale informatiesignaal is opgebouwd uit afwisselend n-bits informatiewoorden en p-bits informatiewoorden, waarbij zowel aan de n-bits informatiewoorden elk een 1-bits digitaal woord wordt toegevoegd als aan de p-bits informatiewoorden elk een q-bits digitaal woord wordt toegevoegd, waarbij dan geldt dat p ^ n en q een geheel getal dat eventueel gelijk kan zijn aan 1. Het toevoegen van de q-bits digitale woorden aan de p-bits informatiewoorden kan op dezelfde wijze plaatsvinden als voor het toevoegen van de 1-bit digitale woorden aan de n-bits informatiewoorden.

Verder zij hier vermeld dat het uit de Europese oktrooiaanvrage nr.

250.049 (PHN 11.790) bekend is in een optekeninrichting die is voorzien van een aT precoder een a-bits digitaal woord aan n-bits informatiewoorden toe te voeren voor het beïnvloeden van de lopende digitale somwaarde in het uitgangssignaal van de precoder. Er wordt in de aanvrage aangegeven dat er telkens net zoveel bits aan een n-bits informatiewoord moeten worden toegevoerd als er geheugenelementen in de aT precoder zijn. In de bekende inrichting die is voorzien van een IT precoder worden er daarom 1-bits digitale woorden aan de informatiewoorden toegevoerd en in de inrichting die is voorzien van een 2T precoder worden er derhalve 2-bits digitale worden aan de informatiewoorden toegevoerd.

Bij gebruik van een IT precoder is het toevoeren van een 1-bits digitaal woord voldoende om na precodering alle bits van het verkregen kanaalwoord van teken te doen omkeren, en op die manier de lopende digitale somwaarde in het uitgangssignaal van de precoder te sturen. Bij gebruik van een 2T precoder moet een 2-bits digitaal woord worden toegevoerd om na predocering van alle bits van het verkregen kanaalwoord het teken te kunnen beïnvloeden.

Volgens de uitvinding wordt nu in een inrichting met een 2 (of meer) T-precoder volstaan met het toevoegen van slechts één bit aan een n-bit informatiewoord. Door het toevoegen van dit ene bit kan weliswaar slechts de helft van de bits van het verkregen kanaalwoord van teken worden omgekeerd. Er is echter gebleken dat dit voldoende is om de lopende digitale somwaarde van het uitgangssignaal van de precoder te sturen. Bovendien heeft men het grote voordeel van een hoger rendement in de kodering vergeleken, met de koderingen die uit de Europese oktrooiaanvrage nr.

250.049 bekend zijn.

Verdere voorkeursuitvoeringen zijn beschreven in de onderkonklusies 5 tot en met 10.

De uitvinding zal aan de hand van een aantal uitvoeringsvoorbeelden in de hierna volgende figuurbeschrijving nader worden uiteengezet. Hierin toont figuur 1 een eerste uitvoeringsvoorbeeld van de inrichting, figuur 2 een 2T precoder, figuur 3 de konversie van een 24 bits informatiewoord naar een 25 bits kanaalwoord, figuur 4 een verdere uitvoering van de stuursignaalgeneratormiddelen, figuur 5 een andere uitvoering van de stuursignaalgeneratormiddelen, figuur 6 de konversie van een 24 bits informatiewoord naar een 25 bits kanaalwoord voor een IT precoder, een 2T precoder en een 3T precoder, figuur 7 een verdere uitleg van de werking van de stuursignaalgeneratormiddelen van figuur 5, indien een dip bij een zekere ffekwentie moet worden gerealiseerd, figuur 8 de signaalkombineermiddelen zoals ze tussen de signaaltoevoermiddelen en de aT precoder kunnen worden geschakeld.

figuur 9 een ander uitvoeringsvoorbeeld van de signaalkombineermiddelen, figuur 10 een derde uitvoeringsvoorbeeld van de inrichting, figuur 11 en 12 het toevoegen van synchronisatie-informatie aan de seriële datastroom van de kanaalwoorden, figuur 13 een aantal mogelijke toepassingen van de inrichting volgens de uitvinding in een optekeninrichting voor het optekenen van de seriële datastroom van de kanaalwoorden op een magnetische registratiedrager, figuur 14 en 15 een aantal frekwentiekarakteristieken van de seriële datastroom van de kanaalwoorden, figuur 16 een andere frekwentiekarakteristiek van de seriële datastroom van de kanaalwoorden, figuur 17 een uitbreiding van de stuursignaalgeneratormiddelen van figuur 5, figuur 17a een andere uitvoering van de stuursignaalgeneratormiddelen van figuur 17, figuur 18 een tweetal signalen die voorkomen in de schakeling van figuur 17, figuur 19 een weergeefinrichting voor het uitlezen en dekoderen van de seriële datastroom van de (n+l)-bits kanaalwoorden, figuur 20 de seriële datastroom van een aantal opvolgende informatiewoorden, en figuur 21 een inrichting die bij het koderen vooruit kijkt naar meer dan één te koderen informatiewoord.

Figuur 1 toont de inrichting voorzien van een ingangsklem 1, die is gekoppeld met een parallel-serieel omzetter 2. Aan de ingangsklem 1 worden bijvoorbeeld na elkaar 8-bits digitale woorden in parallelle vorm aan de omzetter 2 aangeboden. De omzetter 2 maakt, weer als voorbeeld, van 3 van deze 8-bits digitale woorden één 24-bits digitaal informatiewoord dat aan de uitgang 3 wordt aangeboden. De inrichting bevat signaaltoevoermiddelen 4. De signaaltoevoermiddelen 4 zijn ingericht voor het toevoeren van een 1-bits digitaal woord aan opvolgende n (= 24)-bits informatiewoorden die aan de ingang 5 worden aangeboden. De middelen 4 bevatten daartoe een eerste eenheid 6 waarin aan het 24-bits informatiewoord een "0" wordt toegevoegd en wel vóór het 24-bits informatiewoord wordt geplaatst, en een tweede eenheid 7 waarin vóór het 24-bits informatiewoord een 'T' wordt geplaatst. De aldus verkregen 25-bits informatiewoorden worden toegevoerd aan uitgangen 8 respektievelijk 9 en, via deze uitgangen, elk aan een aT precoder 10 respektievelijk 11. a is een geheel getal groter dan of gelijk aan 2.

Figuur 2 toont een 2T precoder. Dergelijke precoders zijn op zich bekend. In een dergelijke precoder wordt het uitgangssignaal van de EXOR, aanwezig aan de uitgang 13 vertraagd over a klokperiodes T in het ingangssignaal en teruggevoerd naar de ingang van de EXOR. De ldokperiode T is de klokperiode van het seriële digitale signaal dat wordt aangeboden aan de aT precoders 10 en 11. De precoders 10 en 11 zetten de (n+l)-bits informatiewoorden toegevoerd aan hun ingangen om in (n+l)-bits kanaalwoorden die worden toegevoerd aan uitgangen 13 respektievelijk 14. De uitgangen 13 en 14 van de precoders 10 respektievelijk 11 zijn gekoppeld met ingangen 15 respektievelijk 16 van stuursignaalgeneratormiddelen 17. Deze middelen 17 genereren een stuursignaal es aan de uitgang 18 in afhankelijkheid van de (n+l)-bits kanaalwoorden. De uitgangen 13 en 14 van de precoders 10 en 11 zijn verder gekoppeld met klemmen 19 respektievelijk 20 van stuurbare schakelmiddelen 22. Een klem 21 van de schakelmiddelen 22 is gekoppeld met een ingang 23 van een schrijfinrichting 24. De uitgang 18 van de middelen 17 is gekoppeld met een stuursignaalingang 25 van de schakelmiddelen 22 en met stuursignaalingangen 26 en 27 van de aT precoders 10 respektievelijk 11.

Een mogelijke uitvoeringsvorm van de middelen 17 is in figuur 4 aangegeven. De middelen bevatten integratoren 30 en 31 met hun ingangen gekoppeld met de ingangen 15 respektievelijk 16. De uitgangen van de integratoren zijn gekoppeld met eerste ingangen van signaalkombineereenheden 32 respektievelijk 33. De uitgangen van de kombineereenheden 32 en 33 zijn gekoppeld met ingangen van een komparator 34, waarvan een uitgang is gekoppeld met de uitgang 18 van de middelen 17, voor het leveren van het stuursignaal cs.

De middelen 17 bevatten, indien gewenst, een signaalgenerator 35 waarvan een uitgang is gekoppeld met tweede ingangen van de kombineereenheden 32 en 33. Het spreekt natuurlijk voor zich dat, indien de signaalgenerator 35 afwezig is, ook de kombineereenheden 32 en 33 weggelaten kunnen worden. De signaalkombineereenheden 32 en 33 werken als aftrekkers, zoals later zal blijken. Verder is de uitgang van de komparator 34 gekoppeld met stuursignaalingangen 36 en 37 van de integratoren 30 respektievelijk 31.

De werking van de inrichting van figuur 1 is als volgt. Zoals al gezegd worden de 24-bits informatiewoorden toegevoerd aan de toevoereenheden 6 en 7. Aan de uitgangen 8 respektievelijk 9 verschijnen 25-bits informatiewoorden waarvan 24 (in dit voorbeeld de minst signifikante) bits het oorspronkelijk 24 bits informatiewoord voorstellen en als meest signifikante bit in het ene geval (eenheid 6) een "0" is toegevoerd en in het andere geval (eenheid 7) een "1" is toegevoerd.

Figuren 3a en 3b tonen voorbeelden van twee op deze wijze verkregen 25-bits informatiewoorden. De middelste kolom in de tabellen toont boven de horizontale lijn een 25-bits digitaal informatiewoord. Het toegevoegde (1 bits) digitale getal is hier tussen haakjes aangegeven.

Afhankelijk van de inhoud (Xj, X2) van de twee geheugens in de precoders (zie de linkerkolommen in figuur 3a en 3b) leveren deze precoders één van de vier 25-bits kanaalwoorden zoals zij in de middelste kolom in de tabellen van figuur 3a en 3b zijn weergegeven.

Vergelijking van de twee 25-bits kanaalwoorden die worden verkregen in de precoders 6 en 7, bij eenzelfde inhoud (Xj, X2) van de geheugens in deze precoders, levert op dat twee 25-bits kanaalwoorden worden verkregen waarvan de even bits gelijk aan elkaar zijn, doch de oneven bits eikaars inverse zijn. Deze eigenschap is van groot voordeel en houdt verband met het feit dat een aT precoder wordt gebruikt met a gelijk aan 2. Dit zal aan de hand van figuur 6 verder uitgelegd worden. In figuur 6 is aangegeven hoe een 24-bits informatiewoord dat praktisch uit allemaal "nullen" bestaat door een IT precoder, een 2T precoder en een 3T precoder worden omgezet voor de twee situaties waarbij in het ene geval een "0" vóór het 24-bits informatiewoord is gezet (figuur 6a) en in het andere geval juist een "1" (figuur 6b).

Uit figuur 6 blijkt dat een IT precoder bij een zekere inhoud van het (ene!) geheugen in de precoder, die in dit geval gelijk aan "0" genomen is, het 25-bits informatiewoord heeft gekodeerd naar een 25-bits kanaalwoord zodanig dat de Tmax, zijnde het maximum aantal opvolgende "nullen" of "enen" in de seriële datastroom van de 25-bits kanaalwoorden praktisch niet is veranderd vergeleken bij de Tmax in de seriële datastroom van de 25-bits informatiewoorden. Dit geldt zowel voor het geval dat de toevoermiddelen 4 een "0" hebben toegevoegd als dat zij een "1" hebben toegevoegd, ongeacht de inhoud van de precoder vóór de kodering van het betreffende informatiewoord.

Hebben de toevoermiddelen, in het bijzonder de eenheid 6, een "0" aan het 24-bits informatiewoord toegevoerd, dan levert de 2T precoder een 25-bits kanaalwoord waarin het aantal opvolgende "nullen" en "enen" achter elkaar drastisch is gereduceerd, zie figuur 6a. Hierdoor is men beter in staat de ΊΓ v in de seriële max datastroom van de kanaalwoorden in de hand te houden.

Weliswaar levert de 2T precoder voor het geval dat een "1" door de toevoermiddelen 4, in het bijzonder de eenheid 7, was toegevoegd, geen verbetering in de T , zie figuur 6b. De dispariteit van dit 25-bits kanaalwoord, zijnde 23, zie figuur 6b, is dermate ongunstig (hoog) vergeleken met de dispariteit van het door de eenheid 6 geleverde 25-bits kanaalwoord, te weten 1, zie figuur 6a, dat in de nog te bespreken keuzestap in het algemeen het door de eenheid 6 geleverde 25 bits kanaalwoord gekozen zal worden. Een redenering analoog aan die zoals hierboven aangegeven geldt ook voor de andere mogelijke inhouden van de precoder vóór kodering.

Bij gebruik van een 3T precoder is uit figuur 6 duidelijk dat in beide gevallen het aantal opvolgende "nullen" en "enen" in de 25-bits kanaalwoorden kleiner is dan in de overeenkomstige 25-bits informatiewoorden. In het algemeen geldt voor de andere mogelijke inhouden van de precoder vóór kodering, een redenering weer analoog aan de redenering zoals die bij de bespreking van de 2T precoder is gegeven.

De konklusie is derhalve, dat door gebruikmaking van een aT precoder waarvoor geldt a > 2, de Τ' „ in de seriële datastroom van de kanaalwoorden beter in de hand gehouden kan worden.

De twee 25 bits kanaalwoorden CW^ en CW2 die door de precoders 10 en 11 worden afgeleid, worden toegevoerd aan de schakelmiddelen 22 en aan de generatoreenheid 17. In de eenheid 17 wordt door middel van de integrator 30, zie figuur 4, de dispariteit van het kanaalwoord CWj van de precoder 10 opgeteld bij een zich reeds in de integrator bevindende waarde. Deze waarde komt overeen met de lopende digitale somwaarde van de seriële datastroom van de kanaalwoorden zoals die wordt toegevoerd aan de klem 21 van de schakelmiddelen 22.

Op dezelfde wijze wordt door middel van de integrator 31 de dispariteit van het kanaalwoord CW2 van de precoder 11 opgeteld bij een zich in de integrator 31 bevindende waarde. Ook deze waarde komt overeen met de lopende digitale somwaarde van de seriële datastroom van de kanaalwoorden aanwezig aan de klem 21, en is dus gelijk aan de zich in de integrator 30 bevindende waarde. De signaalgenerator 35 levert een signaal RV dat overeenkomt met de gewenste digitale somwaarde in de seriële datastroom van de kanaalwoorden aan de klem 21.

Door aftrekking in de kombineereenheden 32 en 33 worden twee foutsignalen e^ en e2 verkregen, die aangeven hoeveel de digitale somwaarde in de seriële datastroom met als laatste kanaalwoord het kanaalwoord CWj respektievelijk CW2 afwijkt van de gewenste digitale somwaarde. In de vergelijker 34 wordt nu een keuze gemaakt voor het foutsignaal met de kleinste absolute waarde. Blijkt dus het foutsignaal e^ het kleinste te zijn, dan wordt een zodanig stuursignaal csj aan de uitgang 18 afgegeven dat de schakelmiddelen 22 in de stand gaan staan waarbij de klemmen 19 en 21 met elkaar zijn gekoppeld. Het kanaalwoord CWj kan nu als volgend kanaalwoord aan de ingang 23 van de schrijfmiddelen 24 worden toegevoerd. De zich in de leidingen van de uitgangen 13 en 14 naar de schakelmiddelen 22 bevindende vertragingen zijn bedoeld om te komgeren voor tijd benodigd in de detektor 17 om het stuursignaal af te leiden.

Bovendien wordt onder invloed van dit stuursignaal esp dat wordt toegevoerd aan de stuursignaalingangen 36 en 37 de waarde in de integrator 30 via de leiding 40 overgeladen in de integrator 31, zodat beide weer dezelfde lopende digitale somwaarde in hun geheugen opgeslagen hebben.

Ook wordt onder invloed van dit stuursignaal cs^, die wordt toegevoerd aan de stuursignaalingangen 26 en 27, van de precoders 10 een 11, de inhoud (Xp X2) van de geheugens in de precoder 10, via de leiding 42 overgeladen in de twee geheugens van de precoder 11, zodat de geheugens van de beide precoders weer dezelfde inhoud (Xp X2) bezitten.

Bleek het foutsignaal e2 het kleinste te zijn geweest, dan was een zodanig stuursignaal CS2 gegenereerd dat de schakelmiddelen 22 onder invloed van dit stuursignaal in de getekende stand staan, zie figuur 1, waarbij de klemmen 20 en 21 met elkaar zijn gekoppeld. Het kanaalwoord CW2 wordt als volgende kanaalwoord in de seriële datastroom van de kanaalwoorden aan de schrijfmiddelen 24 toegevoerd. Bovendien wordt onder invloed van het stuursignaal CS2 de waarde opgeslagen in het geheugen van de integrator 31 via de leiding 41 toegevoerd aan, en opgeslagen, in het geheugen van de integrator 30 en wordt de inhoud (Xp X2) in de geheugens van de precoder 11 via de leiding 43 opgeslagen in de geheugens van de precoder 10.

Voor het geval dat de foutsignalen e^ en e2 gelijk aan elkaar zijn kan men bijvoorbeeld besluiten altijd het stuursignaal cs^ te laten genereren.

Met behulp van de hiervoor beschreven inrichting kan men een digitaal signaal aan de ingang 23 van de schrijfmiddelen 24 realiseren dat DC vrij is. In feite wordt dit gerealiseerd doordat de regeling zodanig is dat de lopende digitale somwaarde in dit signaal naar nul wordt geregeld. Dit kan worden gerealiseerd met de stuursignaalgenerator van figuur 4, bij afwezigheid van de signaalgenerator 35 en de aftrekkers 32 en 33, of door de generator 35 een nulsignaal te laten afgeven. Door het aanbrengen van de generator 35 en de aftrekkers 32 en 33 kan bovendien een pilootsig-naal in de digitale datastroom worden ingebracht. De integraal van dit pilootsignaal is dan in de vorm van het gewenste verloop van de digitale somwaarde als funktie van de tijd, zoals die door de generator 35 wordt geleverd.

Het DC vrij maken van de kodering, zowel als het toevoegen van een pilootsignaal aan de kodering, in de vorm van een gewenst verloop van de digitale somwaarde, is een bekende techniek. Als voorbeeld kan verwezen worden naar de eerder genoemde Europese oktrooiaanvrage 339.724 (PHN 12.533).

Figuur 5 toont een ander uitvoeringsvoorbeeld van de stuursignaal-generatormiddelen 17’. Met deze stuursignaalgeneratormiddelen 17’ kunnen zowel een dip bij f=0 Hz (dat wil zeggen de DC vrijheid), als een pilootsignaal bij een zekere frekwentie fp als wel een dip bij een tweede frekwentie f2 (=^2^) worden gerealiseerd.

De stuursignaalgeneratormiddelen 17’ zijn daartoe verder voorzien van vermenigvuldigers 50, 52, 54 en 56, integratoren 51, 53, 55 en 57, twee signaalkom-bineereenheden 58 en 59 en kwadrateren 69.1 tot en met 69.6. De integratoren 51, 53, 55 en 57 zijn op dezelfde wijze opgebouwd als de integratoren 30 en 31. Het kanaalwoord CWj wordt via de ingang 15 aangeboden aan eerste ingangen van de vermenigvuldigers 50 en 52. In de vermenigvuldigers 50 en 52 wordt het kanaalwoord CW^ vermenigvuldigd met sinw2t respektievelijk cosw2t. In figuur 7 is aangegeven hoe deze vermenigvuldiging voor opvolgende kanaalwoorden wordt uitgevoerd. Figuur 7a toont de seriële datastroom van de kanaalwoorden als funktie van de tijd, waarin het laatste kanaalwoord en een gedeelte van het voorlaatste kanaalwoord is aangegeven. Figuur 7b geeft het verloop van sn^t (of cosw2t) als funktie van de tijd en figuur 7c de vermenigvuldigingen, zijnde opvolgende waardes van de sinus respektievelijk cosinus funktie. In de integratoren 51 en 53 worden deze waardes, die voor elk kanaalwoord CWj worden verkregen, opgeteld bij het zich reeds in het geheugen (Mem) in de integratoren 51 respektievelijk 53 bevindende waarde. Na elk kanaalwoord worden de inhouden van de geheugens in de integratoren 51 en 53 via de kwadrator 69.2 respektievelijk 69.3 toegevoerd aan de signaalkombineereenheid 58. In de signaalkombineereenheden worden de waardes van drie kwadrateren 69.1, 69.2 en 69.3 eventueel gewogen, bij elkaar opgeteld.

Eenzelfde bewerking wordt in de vermenigvuldigers 54 en 56, de integratoren 55 en 57 en de kwadrateren 69.5 en 69.6 uitgevoerd op het kanaalwoord CW2. De uitgangssignalen van de signaalkombineereenheden 58 en 59 die dus bijvoorbeeld zijn in de vorm van een opteller zijn weer de foutsignalen e^ respektievelijk e2, op grond waarvan de komparator 34 op de hiervoor beschreven wijze het stuursignaal cs afleidt.

Wordt, zoals hiervoor uiteengezet, het stuursignaal csj gegenereerd, dan wordt dit stuursignaal bovendien toegevoerd aan de geheugens in de integratoren 55 en 57 en wordt via de leidingen 61 en 62 de inhouden van de geheugens in de integratoren 51 en 53 overgeladen in de geheugens van de integratoren 55 respektievelijk 57. Werd daarentegen stuursignaal cs2 gegenereerd, dan wordt onder invloed van dit stuursignaal via de leidingen 63 en 64 de inhouden van de geheugens in de integratoren 55 en 57 overgeladen in de geheugens van de integratoren 51 respektievelijk 53.

Het spreekt natuurlijk voor zich dat, indien men een additionele dip in het frekwentiespektrum wil bij een derde frekwentie f^, de stuursignaalgeneratormidde-len 17’ moeten worden voorzien van twee additionele takken van de ingang 15 naar de opteller 58, waarbij in elk tak een serieschakeling van een vermenigvuldiger, een integrator en een kwadrator zijn opgenomen en waarbij in de vermenigvuldigers vermenigvuldigingen van sinwgt en cosw^t worden gerealiseerd (wg=2irf2). Evenzo zijn twee additionele takken van de ingang 16 naar de opteller 59 benodigd, eveneens elk voorzien van een serieschakeling van een vermenigvuldiger, een integrator en een kwadrator. De vermenigvuldigers voeren ook hier vermenigvuldigingen met sinw^t en coswgt uit. Afhankelijk van het verkregen stuursignaal cs worden de inhouden van de integratoren in de additionele takken van de ingang 15 naar de opteller 58 overgeladen naar de geheugens van de zich in de additionele takken van de ingang 16 naar de opteller 59 bevindende integratoren, of omgekeerd.

Het zij hier vermeld dat de amplitude van het pilootsignaal, zoals die door de generator 35 in de schakeling van figuur 5 wordt opgelegd, zodanig gekozen dient te worden dat de regeling door middel van de schakeling van figuur 5 ook in staat is de dippen bij eéén of meer frekwenties te realiseren. Dit betekent dat de amplitude van het pilootsignaal in de generator 35 op een optimum, dat wil o.a. zeggen niet te groot ingesteld moet worden.

Figuur 8 toont in figuur 8a signaalkombineermiddelen 73 die geschakeld kunnen worden tussen de uitgang 9 van de signaaltoevoermiddelen 4 in figuur 1 en de ingang van de aT precoder 11. Tussen de uitgang 8 van de signaaltoevoermiddelen 4 en de ingang 12 van de aT precoder 10 kunnen dezelfde signaalkombineermiddelen worden geschakeld. Figuur 8a toont een geheugen 74 waarin het (n+l)-bits informatiewoord verkregen in de signaaltoevoermiddelen 4 kan worden opgeslagen. Dit geheugen 76 kan nog deel uitmaken van de signaaltoevoermiddelen 4 of een deel zijn van de signaalkombineermiddelen 73. De signaalkombineermiddelen 73 bevatten ten minste één signaalkombineereenheid, bijvoorbeeld in de vorm van een EXOR. Figuur 8a toont twee van zulke kombineemeenheden 76.1 en 76.2. Een EXOR kombineert het 1 bits digitale woord dat aan het n-bits informatiewoord is toegevoerd, met het i-de bit van dit n-bits informatiewoord ter verkrijging van het i-de bit van een nieuw informatiewoord ter verkrijging van het i-de bit van een nieuw informatiewoord dat tesamen met het 1-bit digitale woord aan een geheugen 75 wordt aangeboden en daarin als nieuw (n+l)-bits informatiewoord opgeslagen. Het geheugen 75 kan deel uitmaken van de signaalkombineereenheden 73 of deel uitmaken van de aT precoder 10 of 11.

Figuur 8a toont een EXOR 76.1 die het 1-bits digitale woord opgeslagen in de geheugenplaats 74.1 kombineert met het eerste bit van het informatiewoord dat is opgeslagen in de tweede geheugenplaats 74.2 van het geheugen 74. De uitgang van de EXOR 76.1 is gekoppeld met de ingang van de tweede geheugenplaats 75.2 in het geheugen 75. Verder is een tweede EXOR 76.2 aanwezig die in dit geval de inhouden van de geheugenplaatsen 74.1 en 74.8 kombineert ter verkrijging van de inhoud in de geheugenplaats 75.8 in het geheugen 75.

De andere geheugenplaatsen in het geheugen 74 zijn verder rechtstreeks doorgekoppeld met de ingangen van de overeenkomstige geheugenplaatsen van het geheugen 75. Het aldus verkregen nieuwe (n+l)-bits informatiewoord dat is opgeslagen in het geheugen 75 wordt nu aan de aT precoder aangeboden.

Figuur 8b toont het (n+l)-bits kanaalwoord dat zou zijn verkregen na 2T precoding van het (n+l)-bits informatiewoord aanwezig in het geheugen 74 en figuur 8c toont het (n+l)-bits kanaalwoord dat zou zijn verkregen na 2T precoding van het (n-t-l)-bits informatiewoord aanwezig in het geheugen 75. Dit bij de aanname dat in beide gevallen de inhoud van de aT precoder "01" was.

Het voordeel van het toevoeren van de EXOR 76.1 is, dat daardoor de oneven bits in het n-bits informatiewoord mede beïnvloedbaar zijn door het toegevoerde 1-bits digitale woord. Dit geldt telkens voor elke volgende EXOR, zoals de EXOR 76.2. In figuur 8c is dan ook duidelijk dat vanaf de geheugenplaats 75.8 alle bits weer "Γ zijn.

Zoals later verder zal worden uiteengezet zorgt de PR4 detektie bij weergave ervoor dat de gedetekteerde kanaalwoorden er weer uitzien als de (n+l)-bits informatiewoorden zoals ze in het geheugen 75 waren opgeslagen.

Aan de weergavezijde dienen dan eveneens signaalkombineermiddelen 73’ aanwezig te zijn zoals ze in figuur 8d zijn weergegeven. De kombineermiddelen 73’ zijn in feite identiek aan de kombineermiddelen 73. In het geheugen 77 verschijnt na PR4 detektie het (n+l)-bits informatiewoord dat bij opname aanwezig was in het geheugen 75. Na verwerking van dit (n+l)-bits informatiewoord in de EXOR’s 78.1 en 78.2 verkrijgt men in het geheugen 79 weer het oorspronkelijke (n+l)-bits informatiewoord dat was opgeslagen in het geheugen 74 van figuur 8a.

Het spreekt natuurlijk voor zich dat, al naar gelang de wensen, de signaalkombineermiddelen 73 ( en dus ook 73’) één of meer juist dan twee EXORs kunnen bevatten.

Figuur 9 toont een andere uitwerking van de stap in de signaalkombineermiddelen. Zoals hiervoor reeds is vermeld worden de 24-bits informatiewoorden verkregen door het samennemen van 3 8-bits informatiewoorden.

Dit is in figuur 9a aangegeven. Heeft men nu twee of meer exclusieve OR’s in de signaalkombineermiddelen 83 dan zal men bij voorkeur alleen bits die tot één van de 8-bits informatiewoorden behoren kombineren met het 1-bits digitale woord. De reden hiervoor is dat men bij het weergeven een foutenpropagatie wil voorkomen, welke het gevolg is van een foutief uitlezen van het toegevoegde extra bit.

Om toch een goede verdeling van de EXORs over het 25-bits informatiewoord te verkrijgen worden daartoe eerst één of meer van die bits van het bewust 8-bits informatiewoord van plaats veranderd. Dat is in figuur 9a duidelijk gemaakt.

Om de invloed van het hiervoor besproken foutieve uitlezen van het toegevoegde extra bit verder zo klein mogelijk te maken, kombineert men bij voorkeur de minst signifikante bits van een 8-bits informatiewoord met het extra bit in de signaalkombineermiddelen 83. In figuur 9a is duidelijk dat de twee minst signifikante bits van het tweede 8-bits woord waaruit het 24-bits informatiewoord is opgebouwd wordt gekombineerd met het extra bit. Daartoe wordt het 24-bits informatiewoord iwj omgezet naar een 24-bits informatiewoord iwj’, waarbij de bits 15 en 16 van het informatiewoord iwj worden geplaatst naar de posities 7 en 19 in het informatiewoord iwj’. De bits 1 tot en met 6 en 20 tot en met 24 blijven bij de omzetting op hun plaats. De bits 7 tot en met 14 verschuiven één positie naar rechts en de bits 17, 18 en 19 één positie naar links.

Vervolgens wordt het extra bit toegevoegd en vindt het kombineren in de kombineermiddelen 83 plaats. Het aldus verkregen informatiewoord iwout wordt toegevoerd aan de precoder.

Figuur 9b toont de inverse bewerking tijdens weergave. De weergave levert het woord iwout op dat op dezelfde wijze als in figuur 8d weergegeven, wordt omgezet door middel van kombineermiddelen 83’. De bits 7 en 19 moeten vervolgens teruggezet worden op hun juiste positie, waarna het oorspronkelijke 24-bits informatiewoord iwj is verkregen.

Een uitbreiding van de schakeling van figuur 1 is in figuur 10 aangegeven. De uitgang 13 van de precoder 10 is daarin gekoppeld met de ingang van een "groter dan Tmax" detektor 90. De uitgang 14 van de precoder 11 is daarin eveneens gekoppeld met de ingang van een ΊΓ v detektor 91. Stel dat het maximale aantallen nullen of enen in de seriële datastroom van de kanaalwoorden gelijk wordt genomen aan negen, dan geven de detektoren 90 en 91 een stuursignaal aan hun uitgangen af indien in de seriële datastroom van de kanaalwoorden CW^ respektievelijk CW2 meer dan negen op elkaar volgende "nullen" of "enen" aanwezig zijn. De uitgang van de detektoren 90 en 91 zijn gekoppeld met ingangen 93.1 respektievelijk 93.2 van een beslissereenheid 92, die achter de stuursignaalgeneratormiddelen 17 is geschakeld.

Er zij hier vermeld dat bij de Tmax detektie over de grenzen van de kanaalwoorden heen gekeken kan worden of een aantal opeenvolgende nullen of enen optreedt dat groter is dan het toegestane aantal.

Indien de detektoren geen stuursignaal aan hun uitgangen genereren, dan wordt het stuursignaal cs aan de uitgang 18 van de middelen 17, dat aan de ingang 93.3 van de beslissereenheid 92 wordt toegevoerd, doorgegeven aan de uitgang 94 van deze eenheid 92. De inrichting werkt dan op de wijze zoals aan de hand van figuur 1 beschreven.

Stel nu dat de detektor 90 een stuursignaal genereert. Dit betekent dat voor het kanaalwoord CW^ geldt dat het maximale aantal nullen of enen in de seriële datastroom aan de klem 21 zou worden overschreden.Dit stuursignaal van de detektor 90 wordt toegevoerd aan de ingang 93.1 en zorgt ervoor dat in de beslissereenheid 92 het stuursignaal cs van de middelen 17 wordt geblokkeerd. De beslissereenheid 92 genereert nu uit zichzelf het tweede stuursignaal CS2, zodat wordt besloten het kanaalwoord CW2 via de schakelmiddelen 22 aan de schrijfinrichting 24 aan te bieden.

Omgekeerd, indien de detektor 91 een stuursignaal genereert, dan zal de beslissereenheid 92 het stuursignaal van de eenheid 17 eveneens blokkeren en zelf een stuursignaal cs^ aan de uitgang 94 genereren, zodat de schakelmiddelen in de stand komen te staan waarbij de klem 19 met de klem 21 is verbonden. Het kanaalwoord CW^ wordt nu aan de schrijfmiddelen 24 aangeboden.

Ook is het mogelijk dat beide detektoren 90 en 91 een stuursignaal genereren en dat stuursignaal toevoeren aan de ingangen 93.1 en 93.2 van de beslissereenheid. De eenheid 92 zal ook nu het stuursignaal cs van de eenheid 17 blokkeren. Bleken er in de seriële datastroom aan de uitgang van precoder 10 minder opeenvolgende "nullen" of "enen" aanwezig te zijn dan in de seriële datastroom aan de uitgang van de precoder 11, dan zal de beslissereenheid 92 het stuursignaal csj genereren, zodat het kanaalwoord CW^ wordt doorgegeven. Het spreekt voor zich dat de beide detektoren 90 en 91 daartoe moeten zijn voorzien van middelen voor het bepalen van het maximale aantal "nullen" of "enen" in de uitgangssignalen van de precoders 10 en 11 en dat het maximale aantal voor de beide kanaalwoorden moet worden toegevoerd aan de beslissereenheid 92, zodat deze eenheid 92 het gewenste stuursignaal cs kan genereren.

Het zij hier vermeld dat zodra een beslissing voor één van de kanaalwoorden is genomen de informatie aanwezig in de Tmax detektoren 90 en 91 weer gelijk aan elkaar gemaakt worden onder invloed van het stuursignaal aan de uitgang van de eenheid 92, op eenzelfde wijze als reeds beschreven bij de precoders 10 en 11 en de integratoren in figuur 4 en 5.

Het spreekt natuurlijk voor zich dat de uitbreiding van de inrichting van figuur 1, zoals die is beschreven aan de hand van figuur 8 en 9, ook kan worden toegepast bij de inrichting van figuur 10.

Het toevoegen van een synchronisatiewoord aan de seriële datastroom van de kanaalwoorden vindt als volgt plaats.

Stel dat we op de manier zoals hiervoor beschreven de T__in de max datastroom hebben vastgelegd op 9 bits. Om in deze datastroom een synchronisatiewoord te kunnen detekteren moet dit synchronisatiewoord uniek zijn. Een mogelijkheid is een synchronisatiewoord waarin zich een aantal van bijvoorbeeld 10 "nullen" of "enen" achter elkaar bevinden.

Figuur 11 toont hoe een dergelijke synchronisatiewoord in de datastroom van de kanaalwoorden kan worden ondergebracht. De parallel-naar-serieel omzetter 2’ is ingericht voor het kombineren van drie 8-bits digitale woorden tot 24-bits informatiewoorden, zoals hiervoor reeds is vermeld. Op regelmatig weerkerende tijdstippen (de synchronisatietijdstippen) worden in plaats van drie 8-bits digitale woorden slechts één 8-bits digitaal woord \>2 gekombineerd met een 15-bits sync woord bp in de vorm van 011000000001101, zie figuur 12, waarbij het syncwoord bj het eerst komt en daarna het 8-bits digitale woord b2- In de signaaltoevoereenheid 6’ wordt aan dit 23-bits woord een twee bits woord bg gelijk aan "00" toegevoerd, ter verkrijging van een 25-bits informatiewoord i^ dat wordt toegevoerd aan de 2T precoder 10. In de signaaltoevoereenheid 7’ wordt aan dit 23-bits woord een twee bits woord bg gelijk aan "11" toegevoerd, eveneens ter verkrijging van een 25-bits informatiewoord ^ dat wordt toegevoerd aan de 2T precoder 11.

Het twee bits woord b^ wordt vóór het 23-bits woord gezet, ter verkrijging van de 25-bits informatiewoorden. Deze twee bits zijn in dit voorbeeld dus feitelijk de twee meest signifikante bits van de 25-bits informatiewoorden.

Op het moment dat de informatiewoorden i^ en 12 aan de precoders 10 respektievelijk 11 worden toegevoerd, worden deze precoders beide eerst gepreset op een inhoud in hun twee geheugenplaatsen Xp X2 gelijk aan "00". Na kodering in de precoders leveren deze informatiewoorden i^ en 12 kanaalwoorden CW^ en CW2 zoals ze in figuur 12 zijn weergegeven. Duidelijk is dat de beide kanaalwoorden voor de synchronisatie kunnen worden gebruikt aangezien zij tien "enen" respektievelijk "nullen" direkt achter elkaar bevatten, zodat deze kanaalwoorden bij uitlezing in een synchronisatiedetektor gedetekteerd kunnen worden.

Het spreekt natuurlijk voor zich dat de Tmax detektoren 90 en 91 uitgeschakeld moeten worden gedurende het tijdinterval dat de precoders 13 en 14 het gekodeerde 15-bits synchronisatiewoord afgeven.

Figuur 13 toont een aantal mogelijke toepassingen van de hiervoor beschreven inrichtingen bij een magnetische optekening van de kanaalwoorden. In figuur 13a is er sprake van een schrijfïnrichting volgens het helical scan principe waarbij twee schrijfkoppen en diametraal tegenover elkaar op een roteerbare koptrommel 100 zijn gepositioneerd. De registratiedrager is over 180° rond de koptrommel gewikkeld. Opvolgend worden door de koppen Kj en de sporen Tp T2, T^, ... enz. op de registratiedrager 101 opgetekend, waarbij de even genummerde sporen bijvoorbeeld door kop K2 en de oneven genummerde sporen door de kop Kj worden opgetekend.

Door de inrichtingen zoals hiervoor beschreven worden aan de kanaalwoorden die worden opgetekend in opvolgende sporen telkens een pilootsignaal met een andere frekwentie toegevoerd. Figuur 13a toont cycli van vier pilootsignalen met verschillende frekwentie fp f^fg en fp De frekwentiekarakteristiek van het signaal zoals het bijvoorbeeld in het spoor T4 is opgetekend is schematisch in figuur 14 aangegeven. Behalve het pilootsignaal bij de frekwentie f^ bevinden er zich nog dippen bij de frekwenties f=0, f=f4enf=f2.

Het doel van de pilootsignalen is, om tijdens het weergeven spoorvolging te kunnen realiseren. Tegelijk wordt dan bij het uitlezen van het spoor T4 door de kop K2, de overspraak van de pilootsignalen uit de twee nabuursporen Tg en T^ uitgelezen. Daaruit wordt dan een spoorvolgstuursignaal afgeleid waarmee de leeskop op het uit te lezen spoor gepositioneerd wordt, bijvoorbeeld door de aansturing van een piezoelement waarop de kop is aangebracht, of door sturing van het bandtransport. Het uitlezen van de overspraak van de pilootsignalen uit de nabuursporen Tg en T^ betekent dat de overspraak van de pilootsignalen f2 en uit de sporen Tg respektievelijk T^ uitgelezen moet worden. Om die meting zo min mogelijk te verstoren door het signaal in het spoor T4, worden de dips bij f^ en f2 aangebracht. Het mag duidelijk zijn dat voor de andere sporen frekwentiekarakteristieken gelden die lijken op de frekwentiekarakteristiek van figuur 14. De piek ligt dan bij een andere frekwentie (£2, of f^), en de dippen ook (bij en respektievelijk f2 en respektievelijk en fi>·

Het detekteren van het pilootsignaal tijdens uitlezen, voor het realiseren van de spoorvolging staat uitgebreid beschreven in de eerder genoemde Europese oktrooiaanvrage in (PHN 12.533), zodat hier geen verdere uitleg nodig is.

In figuur 13b is sprake van twee naast elkaar liggende en star met elkaar gekoppelde koppen Kj en I^. Deze koppen Kp K2 schrijven gedurende opvolgende omwentelingen van de koptrommel 100 spoorparen Tp T2; T^, T^; T^,T^;.....enz. De registratiedrager 101 kan over een willekeurige hoek rond de koptrommel 100 zijn geslagen. De letters a, b en c in de sporen in figuur 13b referen naar de frekwentiekarakteristieken in figuur 15a, b en c respektievelijk. Deze frekwentiekarakteristieken geven de frekwentiekarakteristieken van de in de sporen opgetekende informatie aan.

Tijdens het uitlezen van de spoorparen Tj en T2 door de koppen Kj respektievelijk. wordt door kop Kp die de informatie uit spoor Tj uitleest, ook de overspraak van het pilootsignaal f2 uit het spoor T2 uitgelezen. Om dit uitlezen zo goed mogelijk te realiseren wordt dus in de frekwentiekarakteristiek van het signaal opgetekend in het spoor bij voorkeur een dip bij die frekwentie f^, zie figuur 15a, aangebracht. Evenzo leest tegelijkertijd de kop K2 de informatie uit het spoor T2 en tegelijkertijd de overspraak van het pilootsignaal fj uit het spoor Tp Daartoe bevindt zich in de frekwentiekarakteristiek van de informatie in het spoor T2 bij voorkeur een dip bij de frekwentie fp zie figuur 15b.

Uit de uitgelezen overspraaksignalen kan een stuursignaal worden afgeleid dat weer gebruikt kan worden voor het realiseren van spoorvolging tijdens het uitlezen. Het koppenpaar Kp K2 is daartoe aangebracht op een piezoelement, of de spoorvolging wordt door middel van het regelen van de transportsnelheid van de registratiedrager gerealiseerd.

Lezen de koppen Kj en vervolgens het spoorpaar T^, uit dan detekteert de kop Kp die het spoor uitleest ook de overspraak van het pilootsignaal f2 uit het spoor T2 en de kop de overspraak van het pilootsignaal f^ uit het spoor T^. Om het juiste stuursignaal voor de spoorvolging te realiseren moet er op de beide gedetekteerde overspraaksignalen nu eerst signaalinversie worden toegepast.

Men zou voor de frekwentiekarakteristiek van de signalen in het spoor Tg, zie figuur 15c, kunnen volstaan met een dip op de frekwntie f2 (en niet op de frekwentie fj) en voor de frekwentiekarakteristiek van het signaal in het spoor met een dip op de frekwentie fj (en niet op de frekwentie fHet is echter voor een zo goed mogelijke detektie van het pilootsignaal toch van voorkeur dippen op beide frekwenties te hebben. Verder wordt bij voorkeur de fase van de pilootsignalen fj in de sporen Tp T^, T^, .. enz. telkens over 90° ten opzichte van elkaar verschoven, zodat bij het uitlezen van het pilootsignaal in een spoor (bijvoorbeeld T^) dit uitlezen zo min mogelijk beïnvloed wordt door de pilootsignalen f^ in de sporen en T^. Dezelfde maatregel wordt dan natuurlijk toegepast op de pilootsignalen f2 in de sporen T2, T^, .... Deze maatregel houdt verband met het feit dat tijdens weergave een synchrone detektie wordt toegepast.

Het detekteren van de pilootsignalen in het geval van figuur 13b, voor het realiseren van spoorvolging tijdens het weergeven, staat uitgebreid beschreven in de Europese oktrooiaanvrage 343.726 (PHN 12.574), zodat een verdere uitleg hier achterwege kan blijven.

Figuur 13c toont twee diametraal tegenoverelkaar op de koptrommel 100 aangebrachte kopparen Kp K2 en Kg, K4. De registratiedrager 101 is over 180° rond de koptrommel 100 geslagen. Het koppaar Kp K-, leest telkens spoorparen Tp T2; T^, T^; Tp, Tjq;.....enz. uit. Het koppaar Kg en leest telkens de spoorparen Tg,

Tp Tj, Tg;.....enz. uit. De letters a, b en c in de sporen refereren weer naar de ffekwentiekarakteristieken in de figuren 15a, 15b en 15c respektievelijk.

Tijdens het uitlezen van het spoorpaar Tp T2 door het koppenpaar Kp K2 leest de kop K2 bovendien de overspraak signalen van de pilootsignalen f^ en f2 uit de sporen T^ en Tg respektievelijk uit. Uitgaande van deze uitgelezen overspraak signalen kan een stuursignaal voor de spoorvolging worden afgeleid. Tijdens het uitlezen van het spoorpaar Tg, T^ door het koppenpaar Kg, K^ leest de kop K^ bovendien de overspraak signalen van de pilootsignalen f2 en f j uit de sporen Tg en T<j respektievelijk uit. Uitgaande daarvan kan weer een stuursignaal voor de spoorvolging worden afgeleid.

Een verdere verbetering van de detektie van een pilootsignaal, zoals het pilootsignaal met frekwentie fj in figuur 15a, kan gerealiseerd worden door tijdens het opnemen ook nog een dip in het frekwentiespektrum rond de frekwentie f^ te realiseren. Dit is in figuur 16 weergegeven. Duidelijk zichtbaar is dat het frekwentiespektrum rond de frekwentie fj verlaagd is. Dit betekent dat de signaal-ruisverhouding voor de detektie van het pilootsignaal bij de frekwentie is verhoogd. Om dit te kunnen realiseren dient de schakeling van figuur 5 verder te worden uitgebreid. In figuur 17 is deze uitbreiding aangegeven doch slechts voor één helft van de schakeling van figuur 5, en wel de bovenste helft, zijnde de schakeling tussen de ingang 15 en de uitgang 58.1 van de opteller 58 in figuur 5.

Figuur 17 toont een uitbreiding in de vorm van twee additionele takken bevattende een signaalkombineereenheid 170, in de vorm van een aftrekker, multiplicatoren 172 en 173, integratoren 174 en 175 en kwadrateren 169.1 en 169.2. Aan een tweede ingang 176 van de aftrekker 170 wordt een blokgolf met frekwentie fj, zoals aangegeven in figuur 18b toegevoerd. Deze blokgolf wordt geleverd door de bron 171 en komt in feite overeen met het pilootsignaal zoals die idealiter zou verlopen. De bron 35 levert feitelijk het geïntegreerde blokgolfsignaal zoals dat in figuur 18a is aangegeven.

In de aftrekker 170 wordt de blokgolf van het signaal aan de ingang 15 afgetrokken. Het verschilsignaal wordt toegevoerd aan vermenigvuldigers 172 en 173 waarin het verschilsignaal wordt vermenigvuldigd met sinwjt respektievelijk cosw^t.

De aldus verkregen signalen worden in integratoren 174, die er weer zo kunnen uitzien als in figuur 5 met de integrator 30 weergegeven. Via kwadrateren 169.1 respektievelijk 169.2 worden de twee signalen toegevoerd aan de opteller 58’.

Het spreekt voor zich dat van de integratoren 174 en 175 elk weer twee leidingen (niet getekend) lopen naar de overeenkomstige integratoren in de onderste helft van de schakeling van figuur 5, zodat onder invloed van een stuursignaal cs de inhouden van de overeenkomstige integratoren in de beide helften weer gelijk aan elkaar gemaakt kunnen worden na het koderen van elk informatiewoord.

De stuursignaalgeneratormiddelen zoals ze in figuur 4, 5 en 17 zijn getoond kunnen ook door middel van een wat andere schakeling gerealiseerd worden. Dit is door middel van de schakeling van figuur 17a aangegeven voor de schakeling van figuur 17. De generetor 171 in figuur 17 wordt nu vóór de vertakking naar de diverse paden aangebracht. De schakeling van figuur 17a is dan in staat een pilootsignaal bij de frekwentie fj in de datastroom onder te brengen. Dient geen pilootsignaal in de datastroom te worden ondergebracht dan kan de generator 171 achterwege blijven. De bovenste tak bevat een laagdoorlaatfilter 179. Door de aanwezigheid van dit filter 179 wordt de DC-vrijheid van de datastroom gerealiseerd. De tweede tak bevat een banddoorlaatfilter 180 met een centrale frekwentie f2. Door de aanwezigheid van dit filter 180 wordt de dip bij frekwentie f2 gerealiseerd. De dip rond de piek bij f^ wordt gerealiseerd door de aanwezigheid van het banddoorlaatfilter 181 met centrale frekwentie fj.

Een inrichting voor het uitlezen van de kanaalwoorden en het vervolgens dekoderen van deze kanaalwoorden tot informatiewoorden is getoond in figuur 19. De inrichting bevat een leeskop 185, die is gekoppeld met een ingang 186 van een PR4 detektor 187, waarvan een uitgang 188 is gekoppeld met een ingang 189 van een dekodeereenheid 190. Een uitgang 191 van de dekodeereenheid 190 is gekoppeld met de uitgangsklem 192.

Bovendien is de uitgang van de leeskop 185 gekoppeld met een pilootsignaal detektor 193 die bijvoorbeeld filters bevat met centrale frekwenties liggend bij de frekwenties van het pilootsignaal. De detektor 193 levert daaruit het stuursignaal voor de spoorvolging aan een uitgang 194.

De dekodeereenheid 190 krijgt aan zijn ingang de (n+l)-bits informatiewoorden toegevoerd. De dekodeereenheid 190 bevat een synchronisatie signaaldetektor 195 die uit de seriële datastroom van de informatiewoorden het synchronisatiewoorde bp zoals in figuur 12 aangegeven, detekteert. Op detektie van het synchronisatiewoord bj weet de dekoder 190 op welke posities in de seriële datastroom van de (n+l)-bits informatiewoorden zich de 1-bits digitale woorden bevinden. Het stuursignaal door de syncdetektor 195 geleverd aan een tot de dekodeereenheid 190 behorende eenheid 196 zorgt ervoor dat de eenheid 196 de 1-bits digitale woorden uit de seriële datastroom van de informatiewoorden verwijdert. Aan de uitgang 192 verschijnt dan de oorspronkelijke datastroom van de n-bits informatiewoorden.

De figuren 20 en 21 beschrijven een inrichting waarbij, in tegenstelling tot de inrichting zoals hiervoor beschreven, in deze inrichting verder vooruit gekeken wordt dan één informatiewoord ter bepaling van he 1-bit digitale woord dat aan een n-bits informatiewoord iwj moet worden toegevoegd.

Figuur 20 toont de seriële datastroom van de opvolgende informatiewoorden iw^, iw2 en 1W3. Aan het informatiewoord iwj moet een 1-bits digitale woord, met aangegeven, worden toegevoerd en aan het opvolgende informatiewoord iw2 moet een 1-bits digitaal woord, met y2 aangegeven, worden toegevoerd.

De lopende digitale somwaarde na aT precoding van de door aT precoder uit de (n+l)-bits informatiewoorden verkregen kanaalwoorden zal veranderen van DSV0, zijnde de lopende digitale somwaarde in de seriële datastroom van de kanaalwoorden tot op het moment van het koderen van het informatiewoord iwj, naar DSV^, ten gevolge van het gekodeerde informatiewoord iwj, en vervolgens naar DSV2, ten gevolge van het gekodeerde informatiewoord iw2.

In de voorgaande uitvoeringsvoorbeelden werd de keuze voor het bit yj dat aan het informatiewoor iwj moest worden toegevoegd bepaald door het verleden (DSVq) en door het informatiewoord iwls en wel zodanig dat de digitale somwaarde van de kanaalwoorden, inclusief het gekodeerde informatiewoord iw^ een gewenst verloop voor de digitale somwaarde zo goed mogelijk benadert.

In de inrichting van figuur 21 wordt de keuze voor yj nu bovendien bepaald door het verloop van de lopende digitale somwaarde van de datastroom van de kanaalwoorden, inclusief het gekodeerde informatiewoord iw2. Feitelijk wordt er dus een 1-bits digitaal woord y^ toegevoegd aan het informatiewoord iwj en een 1-bits digitaal woord y2 wordt toegevoerd aan het informatiewoord iw2, en wel zodanige woorden yj en y2 dat de lopende digitale somwaardes DSVg, DSVj en DSV2 zo goed mogelijk een gewenste lopende digitale somwaarde benaderen.

Figuur 21 toont schematisch een dergelijke inrichting. Via de ingang 199 worden de twee informatiewoorden iwj en iw2 aan de inrichting aangeboden. Het n-bits informatiewoord iw^ wordt vervolgens opgeslagen in de eenheden 200.2, 201.2, 202.2 en 203.2, waarin aan het informatiewoord iwj een "0" (in de eenheden 200.2 en 202.2) of een 'Τ'-bit (in de eenheden 201.2 en 203.2) wordt toegevoerd. Het informatiewoord iw2 wordt opgeslagen in de eenheden 200.1, 201.1, 202.1 en 203.1 waarin aan dit informatiewoord iw2 een "O" (in de eenheden 200.1 en 201.1) of een 'Τ'-bit (in de eenheden 202.1 en 203.1) wordt toegevoegd. Vervolgens worden de vier seriële datastromen van de twee informatiewoorden iwj en iw2 waaraan aan elk een ”0" of een "1" is toegevoegd, toegevoerd aan precoders 204.1 tot en met 204.4 waarin de datastromen van de twee (n+l)-bits informatiewoorden worden gekodeerd naar datastromen van twee (n+l)-bits kanaalwoorden. Daarna worden de vier datastromen toegevoerd aan de detektor 205. De detektor 205 genereert vervolgens aan zijn uitgang 206 een stuursignaal dat wordt toegevoerd aan de stuurbare schekalaar 207, die onder invloed van het stuursignaal in een stand komt te staan waarbij één van de klemmen 207.1, 207.2, 207.3 en 207.4 wordt verbonden met de klem 207.5

Stel dat onder invloed van het stuursignaal de schakelaar 207 in de stand komt te staan waarbij de klem 207.2 met de klemmen 207.5 is gekoppeld, dan betekent dit dat het uitgangssignaal van de precoder 204.2 aan de uitgang 208 wordt aangeboden.

De werking van de inrichting kan daarbij zodanig zijn dat telkens groepen van twee opvolgende informatiewoorden, zoals iwj en iw2 en daaropvolgende groepen van twee opvolgende informatiewoorden, zoals 1W3 en iw4, iw5 en iwg, ... enz, in één stap worden gekodeerd op de wijze zoals hiervoor beschreven, en als groepen van twee kanaalwoorden aan de uitgang 208 worden aangeboden. Dit betekent dan dat na het koderen van de groep van twee informatiewoorden iw^ en iw2 naar de groep van twee kanaalwoorden cw^ en cw2, de inhoud in de geheugenplaatsen in de vier precoders 204.1 tot en met 204.4, onder invloed van het stuursignaal van de detektor 205, weer gelijk aan elkaar genomen wordt. In het voorgaande voorbeeld zou dit betekenen dat de inhoud van de geheugenplaatsen in de precoder 204.2 wordt overgenomen in de geheugens van de precoders 204.1, 204.3 en 204.4.

De werking van de inrichting kan ook zodanig zijn dat op de hiervoor beschreven wijze het stuursignaal wordt afgeleid uit twee opvolgend gekodeerde informatiewoorden iwj en iw2, doch dat op grond van dit stuursignaal, alleen het gekodeerde informatiewoord iwj aan de uitgang 208 wordt aangeboden, en dat de procedure herhaald wordt voor twee opvolgende informatiewoorden iw2 en 1W3,1W3 en iw4, ... enz.

In het voorgaande voorbeeld zou dit betekenen dat het door de precoder 204.2 gekodeerde informatiewoord iwj naar de uitgang 208 wordt aangeboden en de inhoud van de geheugenplaatsen in de precoder 204.2 na het koderen van het informatiewoord iwj in alle precoders dient te worden overgenomen voor het vervolgens koderen van de groep van twee informatiewoorden iw2 en iw3.

De werking van de detektor 205 zal hierna worden uiteengezet. De detektor 205 kan op dezelfde wijze zijn opgebouwd als een van de detektoren van figuur 4, 5 of 17.

Elk van de takken van de ingangen 209.1 tot en met 209.4 naar de komparator (niet getekend) opgenomen in de detektor 205, levert een foutsignaal ej j en ej 2 na het koderen van het (n+l)-bits informatiewoord iwj respektievelijk het (n+1)-bits informatiewoord iw2, zie figuur 20. Deze foutsignalen zijn ook in figuur 21 aangegeven.

Het beslissingskriterium kan bijvoorbeeld zijn dat bepaald worden de grootheden: p 2 -μ p, 2 ei.l + ei.2 voor i lopend van 1 tot en met 4.

Vervolgens wordt de kleinste van de vier waardes bepaald en deze keuze bepaalt vervolgens welk stuursignaal wordt gegenereerd. In het voorgaande voorbeeld bleek dus dat &2 \ + e2 2 de kleinst waarde opleverde.

Het spreekt natuurlijk voor zich dat het "vooruit kijken" ook over meer dan twee opvolgende informatiewoorden kan plaatsvinden.

Het spreekt voor zich dat, alhoewel in de voorgaande beschrijving telkens een hardware matige uitvoering beschreven is, de inrichting natuurlijk ook in software kan zijn uitgevoerd, gebruikmakend van een microprocessor. Verder dient te worden vermeld dat de inrichting zoals die aan de hand van de figuren 1, 10 en 21 is beschreven een parallelle uitvoerig toont, in die zin dat, in de tijd gezien min of meer parallel de mogelijke kanaalwoorden worden gegenereerd waaruit dan vervolgens het stuursignaal wordt afgeleid. Het is echter ook mogelijk dat de mogelijk kanaalwoorden waaruit gekozen kan worden na elkaar worden afgeleid. In dat geval heeft men slechts één aT precoder 10, zie figuur 1, nodig en één eenheid 6, welke laatste eenheid dan wel in staat moet zijn zowel een "0" als een "1" aan een n-bits informatiewoord toe te voeren. Er is dan wel meer geheugenruimte nodig is om de verkregen kanaalwoorden tijdelijk in op te kunnen slaan.

Claims

1. Inrichting voor het optekenen van een digitaal informatie signaal in een informatiespoor op een magnetische registratiedrager, en voor het voorafgaande aan de optekening omzetten van n-bits informatiewoorden in het aangeboden digitale informa-tiesignaal in (n+m)-bits kanaalwoorden, waarbij n en m gehele getallen zijn waarvoor geldt m > 1 en n > m, voorzien van - een ingangsklem voor het ontvangen van de n-bits informatiewoorden, - een kodeerinrichting, met een ingang gekoppeld met de ingangsklem en een uitgang, welke kodeerinrichting een a.T. precoder bevat, waarbij a een geheel getal is groter dan of gelijk aan twee, welke kodeerinrichting is ingericht voor het omzetten van de n-bits informatiewoorden in de (n+m)-bits kanaalwoorden en voor het toevoeren van de kanaalwoorden aan de uitgang, - een schrijfinrichting met een ingang gekoppeld met de uitgang van de kodeerinrichting, voor het optekenen van de (n+m)-bits kanaalwoorden in het informatiespoor op de magnetische registratiedrager, met het kenmerk, dat de kodeerinrichting is voorzien van signaaltoevoermiddelen, voor het toevoeren van telkens een m-bits digitaal woord, met m gelijk aan 1, aan een opvolgend n-bits informatiewoord ter verkrijging van een (n+l)-bits informatiewoord, dat de aT precoder is ingericht voor het omzetten van de (n+l)-bits informatiewoorden naar (n-f-l)-bits kanaalwoorden, dat de kodeerinrichting verder is voorzien van stuursig-naalgeneratormiddelen, dat de stuursignaalgeneratormiddelen zijn ingericht voor het ontvangen van de (n+l)-bits kanaalwoorden van de aT precoder en voor het uit de (n+l)-bits kanaalwoorden afleiden van een stuursignaal, en dat de signaaltoevoermiddelen zijn ingericht voor het, onder invloed van dit stuursignaal toevoeren van telkens een zodanig 1-bits digitaal woord aan een n-bits informatiewoord, dat de lopende digitale somwaarde in het uitgangssignaal van de precoder zich gedraagt volgens een gewenst verloop als funktie van de tijd.

2. Inrichting volgens konldusie 1, met het kenmerk, dat n groter dan of gelijk is aan 10.

3. Inrichting volgens konklusie 2, met het kenmerk, dat n gelijk is aan 24.

4. Inrichting volgens één der voorgaande konklusies, met het kenmerk, dat a gelijk is aan 2 of 3.

5. Inrichting volgens één der voorgaande konklusies, met het kenmerk dat de signaaltoevoermiddelen zijn ingericht voor het onder invloed van dit stuursignaal toevoeren van telkens een zodanig m-bits digitaal woord aan een 1-bits informatiewoord, dat de frekwentiekarakteristiek van het uitgangssignaal van de a.T precoder een dip bevat bij ten minste één zekere frekwentiewaarde.

6. Inrichting volgens één der voorgaande konklusies, met het kenmerk, dat de signaaltoevoermiddelen zijn ingericht voor het onder invloed van dit stuursignaal toevoeren van telkens een zodanig 1-bits digitaal woord aan een n-bits informatiewoord, dat de frekwentiekarakteristiek van het uitgangssignaal van de aT precoder een piek vertoont bij een zekere frekwentiewaarde.

7. Inrichting volgens konklusie 6, met het kenmerk, dat de signaaltoevoemiddelen bovenzien zijn ingericht voor het toevoeren van telkens een zodanig 1-bits digitaal woord aan een n-bits digitaal woord dat de frekwentiekarakteristiek dippen vertoont direkt rond de piek bij de genoemde frekwentiewaarde.

8. Inrichting volgens één der voorgaande konklusies, met het kenmerk, dat zij is voorzien van T bepalings middelen voor het bepalen van het maximale aantal opeenvolgende "nullen" of "enen" in het uitgangssignaal van de aT precoder, welke middelen zijn ingericht voor het genereren van een stuursignaal indien dit maximale aantal "nullen" of "enen” een zekere drempelwaarde overschrijdt, dat de inrichting verder is voorzien van blokkeringsmiddelen voor het, onder invloed van het stuursignaal van de T bepalingsmiddelen, blokkeren van het stuursignaal van de stuursignaalgeneratormiddelen en voor het dan genereren van een stuursignaal voor de signaaltoevoermiddelen, en dat de signaaltoevoermiddelen zijn ingericht voor het, onder invloed van het stuursignaal van de blokkeringsmiddelen, toevoeren van een zodanig 1-bits digitaal woord aan het n-bits informatiewoord, dat öf het maximale aantal "nullen" of "enen" in het uitgangssignaal van de aT precoder de genoemde drempelwaarde niet overschrijdt, óf van alle mogelijke (n+l)-bit kanaalwoorden die verkregen kunnen worden uit het n-bits informatiewoord juist dat kanaalwoord wordt verkregen met het kleinste maximale aantal "nullen" of "enen" in het uitgangssignaal van de precoder.

9. Inrichting volgens één der voorgaande konklusies, met het kenmerk, dat de inrichting verder is voorzien van signaalkombineermiddelen gekoppeld tussen de signaaltoevoermiddelen en de aT precoder, dat de signaalkombineermiddelen zijn ingericht voor het aan een ingang ontvangen van de (n+l)-bits informatiewoorden van de signaaltoevoermiddelen en voor het leveren van (n+l)-bits informatiewoorden aan een uitgang, en dat de signaalkombineermiddelen zijn ingericht voor het, ter verkrijging van een i-de bit in het (n+l)-bits informatiewoord aan zijn uitgang, kombineren van het 1-bits digitale woord met het i-de bit van het (n+l)-bits informatiewoord toegevoerd aan de ingang.

10. Inrichting volgens konklusie 9, met het kenmerk, dat de signaalkombineermiddelen ten minste één EXOR bevatten.