RU1791843C - Способ магнитной записи-воспроизведени цифровой информации - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области накоплени  информации и может быть исполь- зовано при записи-воепроизведении цифровой информации на магнитный носитель . Цель - повышение плотности записи. Исходную информацию предварительно перекодируют в двоичный код на одно сочетание , затем двоичный код на одно сочетание раздел ют на информационные группы, кажда  из которых представлена соответствующим распределутепьным кодом. Пропорционально длине распределительного кода формируют широтно-импульсный сигнал. Запись на магнитный носитель каждого из широтно-импульсных сигналов осуществл ют одновременно с равномерным ступенчатым изменением намагниченности носител  магнитной записи от одного ее крайнего значени  до другого крайнего значени . При воспроизведении результата магнитной записи выдел ют из воспроизведенной последовательности широтно-импульсных сигналов цифровую информацию путем измерени  временных интервалов между следующими один за другим воспроизведенными импульсами одинаковой пол рности . Дл  контрол  осуществл ют подсчет числа воспроизведенных импульсов одинаковой пол рности, 3 ил. ел С

Description

Изобретение относитс  к накоплению информации, а именно к способам магнитной записи-воспроизведени  цифровой информации ,

Известен способ записи и воспроизведени  цифровой информации, заключающийс  в том, что при записи через различные интервалы времени контролируют группу двоичных символов ранее записанной информации и ток записи измен ют в зависимости от сочетани  двоичных символов в группе, при воспроизведении распознают значени  сочетаний символов в группе по величине воспроизведенных сигналов и интервалу между ними.

Наиболее, близким к изобретению по технической сущности  вл етс  способ записи и воспроизведени  цифровой информации , заключающийс  в том, что исходную информацию предварительно перекодируют в двоичный код на одно сочетание, затом двоичный код на одно сочетание раздел ют на информационные группы, кажда  из которых представлена соответствующим распределительным кодом. Пропорционально длине распределительного кода формируют широтно-импульсный сигнал, запись на магнитный носитель каждого из широтно-импульсных сигналов осуществл етс  одновременно с последовательным изменеv4 %О

СО

Ьь

СО

нием намагниченности одного направлени  ро достижени  соответствующего максимального уровн  намагниченности носител  магнитной записи. Последовательность информационных групп раздел ют маркер- ным сигналом, запись маркерного сигнала осуществл ют перед записью цикла информации максимальным изменением намаг- ниче нности носител  магнитной записи другЬго направлени . При воспроизведе- нии результата1ма;гнитной записи выдел ют из воспроизведенного сигнала маркерный сигнал и цифровую информацию демодул цией воспроизведенного широтно-импульс- ного сигнала относительно маркерного сигнала с подсчетом числа воспроизведенных импульсов.

Недостатком этого способа  вл етс  невысока  плотность записи, обусловленна  тем, что в качестве маркера ис- пользуетс  максимальное изменение намагниченности носител  магнитной записи , а также тем, что демодул цию каждого .воспроизведенного широтно-импульсного сигнала осуществл ют относительно мар- керного сигнала.

Целью изобретени   вл етс  повышение плотности магнитной записи цифровой информации. Это достигаетс  тем, что при записи:

- исходную цифровую информацию предварительно перекодируют в двоичный код на одно сочетание;

- двоичный код на одно сочетание раздел ют на информационные группы, каж- да  из которь х представлена соответствующим распределительным кодом;

- преобразуют информационную группу в широтно-импульсный сигнал, пропорциональный длине распределительного кода;

- записывают каждую последовательность широтно-импульсных сигналов одновременно со ступенчатым изменением намагниченности носител  магнитной запи- си от одного крайнего значени  до другого крайнего значени :

- воспроизвод т результаты магнитной записи;

- каждую воспроизведенную последо- вательность широтно-импульсных сигналов демодулируют при воспроизведении временных интервалов между последовательными импульсами одинаковой пол рности;

-дл  контрол  подсчитывают число вое- произведенных импульсов одинаковой пол рности .

На фиг.1 приведено устройство дл  осуществлени  способа. На фи(.2 представлен пример преобразовани  двух исходных чисел №Ги №2 (фиг.2а). представленных 14- разр дными двоичными кодами (фиг. 26) в 28-разр дный двоичный код на одно сочетание из 4-х единиц (фиг. 2г), с последующим разделением на 4 информационные группы (фиг. 2д), кажда  из которых представлена распределительным кодом. На фиг.З показаны временные диаграммы, по сн ющие сущность способа, применительно дл  указанного примера:

За - временна  диаграмма электрического сигнала, поступающего на головку записи;

36 - дискреты времени положени  фронта информационного сигнала (информационной посылки);

Зв - временна  диаграмма интервалов времени различного назначени  (Ts - временной интервал, определ емый откликом пары головка-магнитный носитель при воспроизведении частотного перепада намагниченности; TRI - временные интервалы, соответствующие длинам распределительных кодов (информационных групп));

Зг - временна  диаграмма электрического сигнала на головке воспроизведени .

Устройство дл  осуществлени  способа записи и воспроизведени  цифровой информации содержит буферный регистр 1, информационными выходами подключенный к преобразователю кода 2, выход которого подключен через буферный регистр 3 к входу регистра сдвига 4, выходом подключенный к схеме запрета выработки сигнала сдвига на временной интервал Ts 5 и через схему управлени  6 к входу реверсивного двоичного счетчика 8. Схема запрета 5 через блок управлени  регистра сдвига 7 подключена к управл ющему входу регистра сдвига 4, а информационный выход реверсивного двоичного счетчика 8 подключен к управл ющему входу цифрового коммутатора 9, информационным входом соединенного с набэрным полем 10, а выходом - с цифроаналоговым преобразователем (ЦАП) 10, который в свою очередь подключен к головке записи 14. Сигнал Запуск поступает на вход блока управлени  и синхронизации 12, другой вход которого соединен с кварцевым генератором 13. а выход св зан с управл ющими входами: буферного регистра 1, преобразовател  кода 2, буферного регистра 3, регистра сдвига 4, схемы запрета 5, схемы управлени  6. реверсивного двоичного счетчика 8, блока управлени  регистра сдвига 7. цифрового коммутатора 8. В приемной части устройство содержит головку считывани  15. подключенную к усилителю импульсных

сигналов 16, выход которого подключен к входам дискриминатора пол рности 17 и таймера 18. выходы которых подключены к входу вычислител  19, к которому подключен блок декодировани  20,

Способ с помощью данного устройства осуществл етс  следующим образом. Исходный р-разр дный двоичный код (14-разр дный двоичный код фиг. 2в) заноситс  в р-разр дный буферный регистр 1 (фиг.1). Преобразование исходного р-разр дного двоичного кода в n-разр дный двоичный код на одно сочетание из m единиц (4 единицы; фиг. 2г) осуществл етс  в преобразователе кода 2. Полученный п-разр дный код в свою очередь заноситс  в п-разр дный буферный регистр 3. Все эти операции осуществл ютс  под управлением блока управлени  и синхронизации 12, активизирующего свою работу по приходу сигнала Запуск и регламентирующего работу остальных блоков устройства с помощью сигналов , поступающих с кварцевого генератора 13. В момент времени, определ емый по влением сигнала Запуск, цифровой коммутатор 9 устанавливает свое состо ние в начальное и осуществл етс  передача с наборного пол  10 на вход ЦАП.11 кода, под воздействием которого с выхода ЦАП на головку записи 14 подаетс  ток, осуществл ющий частичный перепад намагниченности (фиг. За) с некоторого максимального уровн , В то же врем  преобразованный n-разр дный двоииный код на одно сочетание перезаписываетс  на регистр сдвига 4. Функционирование регистра сдвига 4 осуществл етс  под управлением блока управлени  регистра сдвига 7, который активизирует свою работу после поступлени  сигнала разрешени  от схемы запрета выработки сигнала сдвига 5 на временной ин- тервгл Ts (фиг. Зв). Признаком активизации схемы запрета 5  вл етс  1, по вл юща с  на выходе регистра сдвига 4, Этот же признак по вл етс  на счетном входе реверсивного двоичного счетчика 8, код которого определ ет номер канала цифрового коммутатора 9. Поочередное направление счета реверсивного двоичного счетчика 8 определ етс  схемой управлени  реверсивного счетчика 6. Номер канала цифрового коммутатора определ ет кодовую комбинацию, поступающую с наборного пол  10 на вход ЦАП 11, что в свою очередь определ ет величину аналогового сигнала, подаваемого на головку записи 14. Следовательно ,, изменение уровн  намагниченности последует в тактированный момент по влением 1 с выхода регистра сдвига 4 фиг. За). При воспроизведении в головке

воспроизведени  15 возникает ЭДС. обусловленна  перемещением сигналограммы относительно головки (фиг. Зг). Воспроизведенна  сигналограмма усиливаетс  по

уровню усилителем импульсных сигналов 16. Далее импульсные сигналы поступают на вход дискриминатора пол рности 17. В зависимости от пол рности приход щего сигнала дискриминатор пол рности вырабатывает потенциал, характеризующий признак пол рности, с другой стороны, момент по влени  любого сигнала на головке воспроизведени  15 фиксируетс  таймером 18 в виде временных отметок ti, ti-н,.,.

(фиг. Зг), двоичные значени  которых также поступают на вход вычислител  19. По признаку пол рности определ етс  смыслова  принадлежность каждой временной отметки . Определение двоичного содержани 

каждой посылки разбиваетс  на два этапа. На первом этапе в вычислителе 19 определ ютс  временные интервалы ТГ1, Тг2, ... (фиг. Зг). На втором этапе округленное отношение полученных величин к элементэрному дискрету времени дает значение каждой принимаемой, группы, последовательна  совокупность которых даст п-разр дный двоичный код на одно сочетание из m единиц . В результате декодировани  кода на

одно сочетание в блоке декодировани  20 получим исходный нормальный двоичный код.

Пример 1. Четырнадцатиразр дный двоичный код, предварительно преобразо ванный в 28-разр дный код, на одно сочетание из 4 единиц имеет С возможных комбинаций кода и несет КР объем измерительного сообщени :

M С28 -

no |

ГТ 20475; 4D

(28 -4)-4

КР - Iog2 C28 14.бит,

(2)

Дл  размещени  28-разр дного двоичного кода на одно сочетание способом, указанным в прототипе, необходим временной интервал Тк;

TK TM + 4xTs + 28xTu,(3) где Тм - временной интервал, определ емый откликом пары головка-магнитный носитель при воспроизведении полного перепада намагниченности;

Ts - временной интервал, определ емый откликом пары головка-магнитный носитель при воспроизведении частотного перепада намагниченности;

Ти - окно детектировани  (элементарный дискрет времени, требуемый дл  размещени  на магнитном носителе единичного позиционного кода).

Дл  размещени  того же кода на одно сочетание предлагаемым способом необходим временной интервал TV

TV Ts- -4xTs + 28xTV(4)

II. Временной интервал Тм, определ емый откликом пары головка-магнитный носитель , при воспроизведении полного перепада намагниченности больше, чем временной интервал Ts, определ емый откликом пары головка-магнитный носитель при воспроизведении частичного перепада намагниченности. Тм и Ts примерно наход тс  в соотношении:

Тз.«Тм/1.5. (5)

III. Известно, что каждый аппарат магнитной записи характеризуетс  нестабильностью движени  магнитного носител , что в свою очередь определ ет величину окна детектировани  Ти. Дл  различных аппаратов магнитной записи нестабильность движени  магнитного носител  имеет раз- . личный характер. Тем не менее, общим  вл етс  то, что нестабильность на больших интервалах имеет большую величину.

В прототипе, когда идентификаци  каждой информационной группы осуществл етс  относительно маркера, окно детек- тировани  беретс  с условием, что идентификаци  последней информационной группы будет осуществл тьс  с назначенной достоверностью. Следовательно, окно детектировани  дл  предлагаемого способа будет меньше, чем дл  прототипа.

,5.(6)

IV. Подставив соотношение (5), (6) в выражени  (3), (4). получим: дл  прототипа:

Тк Тм + 4хТмх 1/1,5 +28 хТи 3,6 х Тм + 28 х Ти,

дл  предлагаемого способа:

(7)

Тк 5хТмх 1/1,5 + 28 хТцх 1/1,5- 3,3 хТм + 18.6хТи(8)

Дл  различных аппаратов, магнитной записи существует соотношение:

Ти«

1

10 г 40

хТм.

Возьмем худшее соотношение: .

Тогда выражени  (7) и (8) можно записать: дл  прототипа:

Тк б,4хТм,(11) дл  предлагаемого способа:

Гк-5,16 х.Тм.(12)

Анализ выражений (11) и (12) показывает , что предлагаемый способ увеличивает плотность записи примерно на 20% относительно прототипа. Счита , что Тм - врем 

отклика на один полный перепад, можно записать, что по предлагаемому способу информационна  емкость 1:

1 14 бит/5,16 2,7 бит/перепад (13) Если прин ть один период равным 2 Тм,

тогда

1 5,4 бит/период.

Приводитс  сравнительна  таблица эф- фективностей дл  различных способов. Сравнительный анализ показывает, что

предлагаемый способ обладает большей информационной емкостью по сравнению с любым указанным способом.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ магнитной записи-воспроизведени  цифровой информации, заключающийс  в предварительном преобразовании цифровой информации в сигналы двоичного кода на одно сочетание, последующем разделении сигналов двоичного кода на одно

   сочетание на информационные группы, кажда  из которых представлена соответствующим распределительным кодом, преобразовании информационной группы в широтно-импульсный сигнал пропорционально длине распределительного кода, записи каждой последовательности широтно-импульсных сигналов одновременно со ступенчатым изменением намагниченности носител  магнитной записи от

   одного крайнего значени  до другого крайнего значени  и последующем воспроизведении результатов магнитной записи с выделением из воспроизведенного сигнала цифровой информации демодул цией воспроизведенного широтно-импульсного сигнала с подсчетов числа воспроизведенных импульсов в каждой воспроизведенной последовательности широтно-импульсных сигналов, отличающийс  тем,

   что, с целью повышени i плотности записи- воспроизведени  цифровой информации, каждую воспроизведенную п ос лед о вате л ь- ность широтно-импульсных сигналов демоду- лируют при воспроизведении временных

   интервалов между последовательными импульсами одинаковой пол рности с контрольным подсчетом числа воспроизведенных импульсов одинаковой пол рности.

   а.л// Я .о .о. 8.6.

   /S2

   . о. о, о. a

   Ј. .0,0.0,O.OpfO.f,0./tQfftW.РА°РРрООр.ОЈОООт

   . m0$Mpf W0ff000000M00/0Mff

   MOOQplt

   & №№№№№Р(

   У 1г

   |-ttU4-- 4 t ---UU--U----I---«lnulf If 1114111 Ullll I IIIf Л Т X If П t f nf J V

   0 7 О 16 О /

   25 / / Ъ J$

   , T$ 7s7s Ъ Ts &

   -----t--1 Г ТЯ1 Т 2 ТЛЗ 7 Л

   П lf lAAk,

   f %v A«4.

   Ъ Ъг ГгуЯь

   0000000000000O000ff000000tff(

   } t ,

   $fffft000fffl0Mwp0pttp0&

   Pvz2

   f If 1114111 Ullll I IIIf nf J V

   25 / / / Ъ J$ TS

   Tf--- / fa

   I TAS

   tlfl -tiff & i

   if2 ft ft -M t +

   ww

   Ъ

   W.J

   J