SU1049961A1 - Device for recording/reproducing digital data signals - Google Patents

Device for recording/reproducing digital data signals Download PDF

Info

Publication number
SU1049961A1
SU1049961A1 SU823477013A SU3477013A SU1049961A1 SU 1049961 A1 SU1049961 A1 SU 1049961A1 SU 823477013 A SU823477013 A SU 823477013A SU 3477013 A SU3477013 A SU 3477013A SU 1049961 A1 SU1049961 A1 SU 1049961A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
converter
code
input
binary
multilevel
Prior art date
Application number
SU823477013A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентина Александровна Гусева
Владимир Борисович Комаров
Владимир Дмитриевич Красильников
Original Assignee
Горьковский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский радиофизический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Горьковский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский радиофизический институт filed Critical Горьковский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский радиофизический институт
Priority to SU823477013A priority Critical patent/SU1049961A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1049961A1 publication Critical patent/SU1049961A1/en

Links

Landscapes

  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПИСИ-ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ СИГНАЛОВ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ , содержащее последовательно соединенные преобразователь цифрового кода в синусоидальный сигнал и согласующий -усилитель, подключенный к входу магнитофона, а также блоки кодировани  и декодировани , отличающеес  тем, что, с целью повышени  плотности записи, в него введены два фильтра, мультиплексор , преобразователь двоичного кода в многоуровневый, генератор тактовых и синхронизирующих импульсов , источник опорного напр жени , разделительный усилитель, детектор экстремальных значений, преобразователь многоуровневого кода в двоичный , демультиплексор и блок формировани  управл ющих напр жений, при этом два входа устройства соединены через соответствующие фильтры с входами мультиплексора, выход которого через последовательно соединенные блок кодировани  и преобразователь двоичного кода в многоуровневый подключен к информационному входу преобразовател  цифрового кода в синусоидальный сигнал, первый, второй, третий , четвертый и п тый выходы генератора тактовых и синхронизирующих импульсов подключены соответственно к дополнительным управл ющим входам согласующего усилител , преобразовател  цифрового кода в синусоидальный сигнал, блока кодировани , к пер с iS вому управл ющему входу преобразовател  двоичного кода в многоуровневый, (Л второй управл ющий вход которого соединен с выходом источника опорного напр жени , а выход магнитофона подключен к входу разделительного усилител , первый выход которого соединен с входом блока формировани  управл ющих напр жений, второй - через последовательно соединен ные детектор экстремальных значений, преобразователь многоуровневого кода в двоичный и блок декодировани  с входом демультиплексора, выходы коа торого соединены с другими входами соответствующих фильтров, а первый, второй, третий и четвертый выходы блока формировани  управл ющих напр жений соединены соответственно с управл ющими входами детектора экстремальных значений, преобразовател  многоуровневого кода в двоичный, демультиплексора и с дополнительным управл ющим входом блока декодировани .A DEVICE FOR RECORDING-PLAYING OF DIGITAL INFORMATION SIGNALS, containing serially connected digital code converter into a sinusoidal signal and a matching amplifier connected to the input of the tape recorder, as well as coding and decoding units, different in that, in order to increase the recording density, introduced into it, in order to improve the recording density, introduced into the tape recorder, characterized by the fact that, in order to increase the recording density, it was inserted into the tape recorder that it was inserted into the tape recorder to decode the decoding, in order to increase the recording density, introduced in order to increase the recording density. filter, multiplexer, binary to multilevel converter, clock and sync pulse generator, reference voltage source, isolating amplifier, detection extreme values, a multilevel code to binary converter, a demultiplexer, and a control voltage generating unit; the two inputs of the device are connected via corresponding filters to the multiplexer inputs, the output of which is connected via serially connected coding block and binary code to multilevel converter code into a sinusoidal signal, the first, second, third, fourth and fifth outputs of the clock generator and sync impulses The pulses are connected respectively to the additional control inputs of the matching amplifier, the digital code converter into a sinusoidal signal, the coding unit, to the first control input input of the binary to multilevel converter, (the second control input of which is connected to the output of the source of the reference voltage, and the output of the tape recorder is connected to the input of an isolating amplifier, the first output of which is connected to the input of the control voltage generating unit, the second through serially connected the extremal value detector, the multilevel code to binary converter, and the decoding unit with a demultiplexer input, whose outputs are connected to other inputs of the corresponding filters, and the first, second, third, and fourth outputs of the control voltage generator unit are connected respectively to the control inputs of the extreme values detector , a multilevel code to binary converter, a demultiplexer, and with an additional control input of a decoding unit.

Description

Изобретение относитс  к приборостроению , а именно к устройствам дл магнитной записи-воспроизведени  ин формации, и может быть использовано при проведении коррел ционных измерений , а также в устройствах компен ции помех. Известно устройство многоканальной записиi где в каждом канале запись информации производитс  на отдельную дорожку. В этом устройстве предусмотрено преобразование двоичной информации в последовательность импульсов, имеющих три уровн  l . Недостатками устройства  вл ютс  низка  плотность записи, а также необходимость использовани  специального многоканального магнитофона Известно также устройство, которое использу  многоуровневый код, позвол ет повысить плотность записи в несколько раз, и содержит исто ник цифровой информации, преобразов тель двоичного кода в многоуровневы частотный модул тор, записывающую головку, носитель магнитной записи, воспроизвод щую головку, частотный демодул тор, преобразователь многоуровневого кода в двоичный и приемник цифровой информации 2J . Однако в этом устройстве возможнь1 потери информации при преобразовании многоуровневого кода в двоичный за счет вли ни  на последующие символы многоуровневого кода межсимвольных искажений. Базовым объектом  вл етс  устрой ство, содержащее источник цифровой информации, преобразователь двоичного кода в многоуровневый, преобразователь многоуровневого кода в сигнал, удовлетвор ющий условию селективности , частотный модул тор, записывающую головку, носитель магнитной записи, воспроизвод щую головку , частотный демодул тор, форми рователь двоичного кода и приемник цифровой информации. В этом устройстве реализуетс  минимизаци  межсим вольных искажений при преобразовани многоуровневого кода 3j. Недостатком устройств дл  записи- воспроиведени  с многоуровневым кодом, использующих частотную модул цию ,  вл етс  невозможность использовани  б них бытовых магнитофонов , поскольку бытовые магнитофоны не удовлетвор ют предъ вл емым в таких устройствах повышенным требовани м к детонации, а использование в этих устройствах специальных магнитофонов приводит к их существенному удорожанию. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство дл  записи-воспроизведеки  информации на бытовом магнитофоне , содержащее соединенные последовательно кодирующее устройство, преобразователь цифровых сигналов в синусоидальные и согласующий усилитель , выход которого соединен с входом усилител  записи бытового магнитофона. При этом между выходом магнитофона и входом декодирующего устройства включены последовательно соединенные усилитель с мгновенной автоматической регулировкой усилени  и преобразователь синусоидальных сигналов в цифровые l}i. Недостатком устройства  вл етс  низка  плотность записи, котора  обусловлена тем, что.при записи двоичного кода не используютс  амплитудные различи  элементов кода, так как амплитуды нулевого и единичного разр дов кода одинаковы, а отличаютс  они фазой заполнени . Поэтому плотность записи определ етс  только полосой записываемых частот магнитофона, котора  задает минимальную длительность элемента двоичного кода, и не может быть высокой . Цель изобретени  - повышение плотности записи.. Поставленна  цель достигаетс  тем,что в устройство дл  записи-воспроизведени  сигналов цифровой информации , содержащее последовательно соединенные преобразователь цифрового кода в синусоидальный сигнал м согласующий усилитель, подключенный к входу магнитофона, а также блоки кодировани  и декодировани , введены два фильтра, мультиплексор, преобразователь двоичного кода в многоуровневый , генератор тактовых и синхронизирующих импульсов, источник опорного напр жени ,- разделительный усилитель, детектор экстремальных значений, преобразователь многоуровневого кода в двоичный, демультиплексор и блок формировани  управл ющих напр жений, при этом два. входа устройства соединены через соответствующие фильтры с входами мультиплексора, выход которого через последовательно соединенные блок ког дировани  и преобразователь двоичного кода в многоуровневый подключен к информационному входу преобразовав . тел  цифрового кода в сииусоидальный сигнал, первый, второй, третий, четвертый и п тый выходы генератора тактовых и синхронизирующих импульсов подключены соответственно, к дополнительным управл ющим входам согласующего усилител , преобразовател  цифрового кода в синусоидальный сигнал, блока кодировани , к пер вому управл ющему входу преобразовател  двоичного кода в многоуровневый , второй управл ющий вход которого соединен с выходом источника опорного напр жени , а выход магнитофона подключен к входу разделительного усилител , первый,выход которого соединен с входом блока формировани  управл ющих напр жений, вт рой - через последовательно соединенные детектор экстремальных значений , преобразователь многоуровневого кода в двоичный и блок декодировани  с входом демультиплексора, выходы которого соединены с другими входами соответствующих фильтров, а первый, второй, третий и четвертый выходы блока (Ьормировани  управл ющих напр жений соединены собтветственно с управл ющими входами детектора экстремальных значений преобразовател  многоуровневого кода в двоичный, демульТйплексора и с дополнительным управл ющим входом блока декодировани . На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства дл  записи-воспройзведени  сигналов цифровой информации; на фиг. 2 - эпюры напр жений на выходах основных блоков устройства при записи; на фиг. 3 то же, при воспроизведении. Устройство содержит на входах соответственно первый и второй фильтры -1 и 2, выходы которых подключены к соответствующим сигнальным входам мультиплексора 3. Выход мультиплексора 3 через последовательно соединенные блок кодировани  4, преобразователь 5 двоичного кода в многоуровневый , преобразователь 6 цифрового кода в синусоидальный сигнал и согласующий усилитель 7 подключен к входу магнитофона 8. Выход магнитофьна 8 соединен с уходом раздели .тельного усилител  9, первый выход которого подключен к входу блока 10 у формировани  управл ющих напр жений, Второй выход усилител  9 соединен с входом стробируемого детектора 11 экстремальных значений. Выход детектора 11 подключен к сигнальному входу преобразовател  12 многоуровневого кода в двоичный. Выход преобразовател  12 соединен с входом блока декодировани  13, подключенного к информационному входу демультиплексора 1, выходы которого подключены к первым входам соответствую щих фильтров 1 и 2. Генератор 15 тактовых и синхронизирующих импульсов подключен к управл ющим входам мультиплексора 3, блока кодировани  k, преобразовател  5, преобразовател  6 и согласующего усилител :. Источник 16 опорного напр жени  соединен с вторым управл ющим входом преобразовател  5. Блок 10 подключен к управл ющим входам стробируемого детектора 11, преобразовател  12, блока декодировани  13 и . демультиплексора 1 А. Вторые входы фильтров 1 и 2  вл ютс  входами устройства, а выходы - выходами устройства. Число возможных уровней в многоуровн .евом коде определ етс  отношением сигнал/шум сквозного тракта записи-воспроизведени . 3 рассматриваемом варианте устройства осуществл етс  преобразование двоичного кода в восьмиуровневый. Генератор 15 предназначен дл  формировани  тактовых импульсных последовательностей П и Flj с периодом Т , сдвинутых относительно друг друга (эпюра 1 и 2, фиг.2) синхронизирующего, напр жени  с периодом T;j (эпюра 13, фиг. 2),синхронизирующей последовательности импульсов Пз с периодом. где п - число элементов многоуровневого кода (на эпюрах 2 и 3 период Йд равен длительности трех элементов двоичного кода) и последовательности пр моугольных импульсов Пд с периодом1«/т, где ,2,3, .... k (на эпюре 10, фиг. 2, ) . Источник 16 предназначен дл  формировани  опорного напр жени  посто нного уровн , равного в конкретном случае восьми уровн м многоуровневого кода. Блок 10 предназначен дл  формировани  импульсной последовательности П с периодом следовани  ip и с длительностью импульса2« to (эпюра 3 фиг. 3) из синхронизирующего напр жени  (эпюра 2, фиг.З). Устройство может быть реализовано , например, при использовании бытового магнитофона типа Тембр-2. Устройство работает следующим об разом. Аналоговые сигналы первого и вто рого информационных каналов поступа ют на вторые входы фильтров 1 и 2 соответственно. Фильтры 1 и 2 огран чивают спектр записываемых частот. Мультиплексор 3 в моменты поступлени  тактовых импульсов последовател ности П с генератора 15 (эпюра 1, фиг. 2) обеспечивает одновременную разделительную выборку и запоминание отсчетов аналоговых сигналов, поступающих с фильтров 1 и 2 (эпюры 3 и ,.фиг. 2). Затем пультиплек сор 3 осуществл ет уплотнение двухканального сигнала: при поступлении с генератора 15 тактового импульса последовательности fl/t (эпора 1, фиг мультиплексор 3 формирует на выходе сигнал, пропорциональный выборке сигнала с фильтра 1, а при посту плении с генератора 15 тактового импульса последовательности П (эпю ра 2, фиг. 2) мультиплексор 3 формирует на выходе сигнал, пропорциональный выборке сигнала с фильтра 2 Напр жение на выходе мультиплексора 3 представлено на фиг. 2 эпюрой 5.На эпюре 6 это же напр жение пре ставлено в ином временном масштабе, дл  одного периода J последователь ности П. Блок кодировани  i при поступлении каждого тактового импул са последовательностей П4, П (эпюры 1 и 2, фиг. 2) с генератора 15, осуществл ет преобразование сигнала с временным уплотнением (эпюра 6,фиг. 2) в двоичный цифровой код (эпюра 7, фиг. 2). Преобразовате 5 при поступлении импульсов последо вательности П- с генератора 15 осуществл ет преобразование двоичного цифрового кода (эпюра 7, фиг. 2) в восьмиуровневый (эпюра Э, фиг. 2) дл  расширени  динамического диапазона при записи. При этом каждый элемент восьмиуровневого кода имеет длктельность о , равную длительности трех элементов двоичного кода. Общее число элементов восьмиуровнееого Кода П ,|2(,. При этом один эле мент to- 9 ка)«1дом канале используетс  дл  передачи посто нного опорного напр жени  с источником 16, соответствующего восьми уровн м кода ( заштрихованный элемент на эпюре 8,фиг. 2), остальные элементы зосъмйуровневого кода - дл  переда- . чи информационного сигнала. В конкретном случае Т | 1000мкс , длительность каждого элементаCo-TJ n 125 МКС, Один элемент отводитс  дл  создани  опорного уровн , а три элемента - дл  передачи многоуровневого кода. Дл  дев тиразрйдного двоичного кода сигнала при объединении трех разр дов, необходимо передавать каждую из восьми возможных комбинаций соответствующим уровн м восьмиуровневого кода. Комбинации 000 соответствует один уровень , 001 - два уровн , ...,111 восемь уровней. Тогда, например, двоичное число 101010111 передаетс  соответственно шестью, трем  и восемью уровн ми. При этом старшие разр ды двоичного кода соответствуют старшим разр дам восьмиуровневого кода. Опорный сигнал, соответствующий восьми уровн м необходим дл  определени  числа уровней в каждом информационном элементе восьмиуровневого кода при воспроизведении. Смещенный восьмиуровневый код (эпюра 9, фиг. 2) с выхода преобразовател  5 поступает на сигнальный вход преобразовател  6. На управл ющий вход преобразовател  6.с генератора 15 поступает последовательность пр моугольных импульсов П4 с периодом 2(j (эпюра 10, фиг. 2).Преобразователь 6 осуществл ет формирование амплитудно-фазоманипулированного сигнала (эпюра 11, фиг. 2) за счет перемножени  сигналов, поступающих на его сигнальный и управл ющий входы (эпюры 9 и 10, фиг. 2). Фильтр нижних частот (не показан), установленный на выходе преобразовател  6 формирует синусоидальный амплитудно-фазоманипулированный сигнал (эпюра 12, фиг. 2), в котором каждому разр ду восьмиуровневого цифрового кода соответствует определенна  амплитуда и фаза синусоидального напр жени . При этом положительные уровни напр жени  смещенного многоуровневого кода (эпюра 9, Фиг. 2)передаютс  фазой О заполнени , а отрицательныеThe invention relates to instrumentation, namely, devices for magnetic recording and reproducing information, and can be used in correlation measurements, as well as in noise compensation devices. It is known a multichannel recording device where in each channel information is recorded on a separate track. This device provides for the conversion of binary information into a sequence of pulses having three levels l. The drawbacks of the device are low recording density, as well as the need to use a special multi-channel tape recorder. Also known is a device that, using a multi-level code, allows to increase the recording density several times, and contains a source of digital information, a binary code converter to a multi-level frequency modulator, a recording head, a magnetic recording medium, a reproducing head, a frequency demodulator, a multilevel code-to-binary code converter, and a digital info receiver mation 2J. However, in this device, information loss is possible when converting a multilevel code to binary due to the effect on subsequent characters of the multilevel code of intersymbol distortion. The basic object is a device containing a source of digital information, a binary-to-multi-level converter, a multi-level code converter to a signal satisfying the selectivity condition, a frequency modulator, a recording head, a magnetic recording medium, a reproducing head, a frequency demodulator, a driver binary code and receiver of digital information. This device is implemented to minimize intersymbol distortion when converting multilevel code 3j. A disadvantage of multi-level code-recording recorders using frequency modulation is the inability to use household tape recorders with them, since household tape recorders do not satisfy the detonation requirements imposed on such devices, and the use of special tape recorders in these devices to their significant appreciation. Closest to the invention, the technical essence is a device for recording and reproducing information on a household tape recorder, containing a serially connected encoder, a converter of digital signals into sinusoidal and a matching amplifier, the output of which is connected to the input amplifier of a household tape recorder. In this case, a series-connected amplifier with an instantaneous automatic gain control and a sinusoidal-to-digital converter are connected between the output of the tape recorder and the input of the decoder. The drawback of the device is a low recording density, which is due to the fact that when recording a binary code, the amplitude differences of the code elements are not used, since the amplitudes of the zero and one bits of the code are the same, but they differ in the filling phase. Therefore, the recording density is determined only by the band of the recorded frequencies of the tape recorder, which sets the minimum length of the binary code element and cannot be high. The purpose of the invention is to increase the recording density. The goal is achieved by the fact that a matching amplifier connected to the input of the tape recorder, as well as encoding and decoding units, are entered into a device for recording and reproducing digital information signals containing a serially connected sine-wave converter. two filters, multiplexer, binary to multilevel converter, clock and sync pulse generator, reference voltage source, - separation an amplifier, an extremal value detector, a multilevel code to binary converter, a demultiplexer, and a control voltage generating unit, with two. device inputs are connected through the corresponding filters to the multiplexer inputs, the output of which is transformed through the serially connected coking unit and the binary to multi-level converter. The digital code bodies into a siiusoidal signal, the first, second, third, fourth and fifth outputs of the clock and sync generator are connected, respectively, to the additional control inputs of the matching amplifier, a digital code converter into a sinusoidal signal, a coding unit, to the first control input a binary-to-multi-level converter, the second control input of which is connected to the output of the reference voltage source, and the output of the tape recorder is connected to the input of the coupling amplifier, the first, the output of which is connected to the input of the control voltage shaping unit, secondly through the serially connected extreme value detector, the multi-level code to binary converter and the decoding unit with the input of the demultiplexer, whose outputs are connected to other inputs of the corresponding filters, and the first, second, the third and fourth outputs of the block (the control voltage shaping is connected to the control inputs of the extreme values detector of the multilevel code converter, respectively in binary, demultiplexer and with an additional control input to the decoding unit. FIG. 1 shows a block diagram of a device for recording-playing digital information signals; in fig. 2 - voltage plots at the outputs of the main units of the device during recording; in fig. 3 is the same when playing. The device contains, at the inputs, first and second filters -1 and 2, respectively, whose outputs are connected to the corresponding signal inputs of multiplexer 3. The output of multiplexer 3 is via serially connected coding unit 4, binary to multilevel converter 5, digital code to sinusoidal converter 6 and matching the amplifier 7 is connected to the input of the tape recorder 8. The output of the tape recorder 8 is connected to the care of a separate amplifier 9, the first output of which is connected to the input of the unit 10 to form the control The second output of amplifier 9 is connected to the input of a gated detector 11 of extreme values. The output of the detector 11 is connected to the signal input of the converter 12 multi-level code in binary. The output of the converter 12 is connected to the input of a decoding unit 13 connected to the information input of the demultiplexer 1, whose outputs are connected to the first inputs of the corresponding filters 1 and 2. The generator 15 of clock and clock pulses is connected to the control inputs of the multiplexer 3, coding unit k, converter 5 converter 6 and the matching amplifier:. The source 16 of the reference voltage is connected to the second control input of the converter 5. The block 10 is connected to the control inputs of the gated detector 11, the converter 12, the decoding unit 13 and. the demultiplexer 1 A. The second inputs of filters 1 and 2 are the inputs of the device, and the outputs are the outputs of the device. The number of possible levels in a multi-level code is determined by the signal-to-noise ratio of the pass-through recording-reproduction path. 3 of the considered device version, the binary code is converted into an eight-level one. The generator 15 is designed to form a clock pulse sequences P and Flj with a period T, shifted relative to each other (plot 1 and 2, Fig. 2) synchronizing voltage with a period T; j (plot 13, Fig. 2), synchronizing sequence of pulses Pz with a period. where n is the number of elements of the multilevel code (in diagrams 2 and 3, the period Id is equal to the duration of three elements of the binary code) and the sequence of rectangular pulses of the DD with a period of 1 "/ t, where, 2,3, .... k (in the diagram 10, Fig. 2). Source 16 is designed to form a constant reference voltage equal in a particular case to eight levels of a multilevel code. Block 10 is designed to form a pulse sequence P with a follow-up period ip and with a pulse duration of 2 "to (plot 3 of Fig. 3) from the synchronizing voltage (plot 2, fig. 3). The device can be implemented, for example, when using a household Tape-2 type tape recorder. The device works as follows. The analog signals of the first and second information channels are fed to the second inputs of filters 1 and 2, respectively. Filters 1 and 2 limit the spectrum of recorded frequencies. Multiplexer 3 at the time of arrival of the clock pulses of the sequence P from generator 15 (plot 1, Fig. 2) provides simultaneous separation of the sample and memorization of samples of analog signals coming from filters 1 and 2 (plots 3 and. Fig. 2). Then the pulp collector 3 compresses the two-channel signal: when the clock pulse arrives from the generator 15, the sequence fl / t (epor 1, fig multiplexer 3 generates a signal at the output that is proportional to the signal sampling from filter 1, and when received from the generator 15 clock pulse P (plot 2, fig. 2) multiplexer 3 generates a signal at the output proportional to the sampling of the signal from filter 2 The voltage at the output of multiplexer 3 is shown in figure 2 plot 5. On plot 6, the same voltage is presented in a different way. The belt scale for one period J of the sequence P. The coding block i, when each clock pulse of the sequences P4, P (plots 1 and 2, Fig. 2) arrives from generator 15, transforms the signal with a temporal compaction (plot 6, fig 2) to a binary digital code (plot 7, fig. 2). Convert 5 when the impulses of the sequence P are received from the generator 15 convert the binary digital code (plot 7, fig. 2) to the eight-level (plot E, Fig. 2) to expand the dynamic range during recording. In addition, each element of the eight-level code has a duration of about equal to the duration of the three elements of the binary code. The total number of elements of the eight-level Code P, | 2 (,. In this case, one element to-9 ka) is used for transmitting a constant reference voltage from a source 16 corresponding to eight code levels (shaded element on plot 8, FIG. 2), the remaining elements of the code level code are for transmission. chi information signal. In the specific case of T | 1000 µs, the duration of each element Co-TJ n 125 MKS, One element is assigned to create a reference level, and three elements - to transmit a multi-level code. For nine-bit binary code of a signal, when combining three bits, it is necessary to transmit each of the eight possible combinations to the corresponding levels of the eight-level code. Combinations 000 correspond to one level, 001 - two levels, ..., 111 eight levels. Then, for example, the binary number 101010111 is transmitted by six, three and eight levels, respectively. In this case, the higher bits of the binary code correspond to the higher bits of the eight-level code. A reference signal corresponding to eight levels is necessary to determine the number of levels in each information element of an eight-level code during playback. The shifted eight-level code (plot 9, fig. 2) from the output of converter 5 is fed to the signal input of converter 6. The control input of converter 6 of generator 15 receives a sequence of square pulses P4 with period 2 (j (plot 10, Fig. 2 The converter 6 generates an amplitude-phase-manipulated signal (plot 11, fig. 2) by multiplying the signals supplied to its signal and control inputs (plots 9 and 10, fig. 2). A low-pass filter (not shown) mounted on the output of a 6-form converter It emits a sinusoidal amplitude-phase-manipulated signal (plot 12, fig. 2), in which each bit of an eight-level digital code corresponds to a certain amplitude and phase of the sinusoidal voltage. At the same time, positive levels of the shifted multi-level code (plot 9, Fig. 2) are transmitted phase O filling, and negative

. Така  амплитудно-фазова  (балансна ) модул ци  позвол ет приблизительно вдвое увеличить амлитуду единичного уровн  по сравнен ию с обычной амплитудной модул ций напр жением (эпюра 8, фиг. 2). есмещенного многоуровневого кода оследовательности Пд (эпюра 10, . иг. 2). Синусоидальный амплитудно-. азоманипулированный сигнал посту-, ает на сигнальный вход согласующего усилител  7. На управл ющий вход согласующего усилител  7 подаетс  напр жение синхронизации с генератора 15 с частотой (эпюра 13, фиг. 2). Согласующий усилитель 7 осуществл ет суммирование напр жений , поступающих на его сигнальный и управл ющий входы, обеспечивает согласование параметров преобразовател  6 и усилител  записи магнитофона 8 (согласование уровней сигнала, динамических диапазонов, уровней шумов и т.д.). Магнитофон 8 осущестйл ет запись на одной дорожке универсальной магнитной ленты разделенных по полосе занимаемых частот синусоидального амплитудно-фазоманипулированного сигнала (эпюра 12, фиг о 2) и напр жени  синхронизации (эпюра 13, фиг. 2). С линейного выхода магнитофона 8 суммарный сигнал поступает на разделительный усилитель 9, который осуществл ет ч разделение информационного сигнала и сигнала синхронизации с помощью фильтров. Блок 10 из сигнала синхронизации (эпюра 2, фиг. 3) формирует импульсную последовательность : П4 (эпюра 3, фиг. 3) обеспечивающую демодул цию информационного сигнала . Информационный сигнал, представл ющий собой синусоидальный амплитудно-фазоманипулированный си|- нал (эпюра 1, фиг. З) с второго выхода разделительного усилител  9 поступает на сигнальный вход детектора 11 экстр емальных значений. Он- с помощью импульсной последовав тельности П4 блока 10 (эпюра, 3, фиг. 3) осуществл ет детектирование по экстремуму синусоидального амплитудно-фазоманипулированного сигнала (эпюра i, фиг. 3) в конце каждого элемента восьмиуровневого кода;(В этом случае переходный процесс с предыдуи(его элемента кода заканчиваетс . При поступлении каждого импульса последовательности П4 с блока . Such amplitude-phase (balanced) modulation allows approximately a twofold increase in the amplitude of the unit level compared with the usual amplitude modulation with voltage (plot 8, Fig. 2). unbiased multilevel code of the sequence of the front (plot 10,. ig. 2). Sinusoidal amplitude -. The azo-manipulated signal is supplied to the signal input of the matching amplifier 7. The control input of the matching amplifier 7 is supplied with the synchronization voltage from the generator 15 with a frequency (plot 13, Fig. 2). The matching amplifier 7 performs the summation of the voltages supplied to its signal and control inputs, ensures the matching of the parameters of the converter 6 and the recording amplifier of the tape recorder 8 (matching of signal levels, dynamic ranges, noise levels, etc.). The tape recorder 8 records on a single track of a universal magnetic tape divided by the band occupied frequencies of a sinusoidal amplitude-phase-manipulated signal (plot 12, fig. 2) and synchronization voltage (plot 13, fig. 2). From the linear output of the tape recorder 8, the sum signal is fed to the separation amplifier 9, which performs the separation of the information signal and the synchronization signal using filters. Block 10 of the synchronization signal (plot 2, Fig. 3) generates a pulse sequence: P4 (plot 3, Fig. 3) which provides for the demodulation of the information signal. The information signal, which is a sinusoidal amplitude-phase-manipulated si-nal (plot 1, fig. 3) from the second output of the coupling amplifier 9, is fed to the signal input of the extremum detector 11. With the help of a pulse sequence P4 of block 10 (plot, 3, fig. 3), it is detected by the extremum of a sinusoidal amplitude-phase-manipulated signal (plot i, fig. 3) at the end of each element of the eight-level code; (In this case, the transient from the previous (its code element ends. When each pulse of the P4 sequence arrives from the block

0499б180499b18

10 (эпюра 3, фиг. 3) детектВр 11 открываетс  в моменты, предшествующие соответствующим экстремумам синусоидального амплитудно-фазома5 нипулированного напр жени  (зтора 1, фиг о 3). Стробируемый детектор 11 формирует последовательности положительных (эпюра k, фиг. 3)и отрицательных (эпюра 5, фиг. 3) импульсов.10 (plot 3, fig. 3), detector 11 opens at the instants preceding the corresponding extremes of sinusoidal amplitude-phase 5 voltage of a nipulated voltage (ztora 1, fig o 3). The gated detector 11 forms a sequence of positive (plot k, Fig. 3) and negative (plot 5, Fig. 3) pulses.

10 Затем эти последовательности склады- ваютс , при этом осуществл етс  восстановление восьмиуровневого цифрового кода (эпюра 6 и 7 Иг. 3). Преобразователь 12 с помощью синхро15 низирующего напр жени  с блока 10 (эпюра 2,фиг. З) из восьмиуровневого кода (эпюра 6, фиг. 3)выдел ет элемент с опорным сигналом. Амплитуда опорного сигнала, содержаща  четыре10 Then these sequences are added, and the eight-level digital code is restored (plot 6 and 7 of Ig. 3). Transducer 12 uses a sync voltage from block 10 (plot 2, fig. 3) from the eight-level code (plot 6, fig. 3) to select the element with the reference signal. The amplitude of the reference signal, containing four

20 уровн , складываетс  с многоуровневым сигналом (эпюра 6, фиг. 3) в реi чего образуетс  сигнал (эпора 7, фиг. 3), соответствующий первоначальному многоуровневому сигналуLevel 20, stacked with a multilevel signal (plot 6, fig. 3), a signal is formed (epor 7, fig. 3) corresponding to the original multilevel signal

5 при записи (эпюра 8, фиг. 2), Затем преобразователь 12 осуществл ет преобразование многоуровневого (восьмиуроаневого ) кода в двоичный путем сравнени  амплитуд информационных5 when recording (plot 8, fig. 2), then the converter 12 converts a multilevel (eight-ary-day) code into a binary by comparing the amplitudes of the information

30 элементов кода с амплитудой опорного сигнала.Так как внутри каждой последовательности элементов (в даином случае ) многоуровневого кода демодул ци  каждого информационного30 code elements with the amplitude of the reference signal. As within each sequence of elements (in the case of a case) a multi-level code, demodulation of each information

35 элемента ocyщecтвJ;l eтc  с помощью, своего опорного сигнала, колебани  уровн  в процессе записи-воспроизведени  воздействуют одинаково как на опорный, так и на информационные35 of the element J; l ect with the help of its own reference signal, the level fluctuations in the process of recording-reproduction affect the same as the reference signal and the information

элементы. Это эквивалентно действию мгновенной автоматической регулировки усилени  (МАРУ) с посто нной времени пор дка Т,/2, что и позвол ет сохранить высокую достоверность items. This is equivalent to the action of instantaneous automatic gain control (MARA) with a constant time of the order of T, / 2, which allows maintaining high confidence

воспроизведени  информации. Непосредственное использование МАРУ при многоуровневом коде невозможно, так как это приведет к выравниванию амплитуд многоуровневого коде reproduction of information. Direct use of MARU in multilevel code is impossible, since it will lead to alignment of amplitudes of multilevel code.

50 и, как следствие, к ошибкам при его г демодул ции. Блок декодировани  13 при поступлении на его управл ющий вход импульсной последовательности с блока 10 , соответствующей перехо55 дам через нуль синхронизирующего нггпр жени  (эпюра 2, фиг. З) осуще-ствл ет преобразование комбинаций двоичного кода в аналого-дискретный сигнал (эпюра 9, фиг. 3),а демульти плексор 1 с помощью этой же импуль ной последовательности осуществл ет выделение из аналого-дискретного сигнала, уплотненного по времени (эпюра 9, фиг. 3), напр жений перво и второго каналов (эпюры 10 и 11, фиг. 3). Затем демультиплексор 1 осуществл ет считывание этих напр жений в совпадающие моменты времени (эпюры 12 и 13, фиг. З). Напр жение первого канала с выхода демультиплексора 1 поступает на вход фильтра 2, а напр жение второго канала - на.вход фильтра 1. При этом вы ход фильтра 2  вл етс  выходом перв го канала устройства, а выход фильтра 1 - выходом второго канала. Поскольку сигнал первого информационного канала в процессе записи-воспроизведени  проходит через фильтры 1и 2, а сигнал второго информационногс канала - через фильтры 2и 1, то частотные искажени  сигналов первого и второго информацион ных каналов идентичны. Поскольку бытовой магнитофон име ет заданную полосу записываемых частот, и, следовательно, заданную наименьшую длительность записываемого элемента, то переход к восьми уровневому коду при неизменной мини мальной длительности записываемого элемента позвол ет уменьшить дли тельность элемента двоичного кода в 3 раза. Это обеспечивает увеличение полосы частот записываемого си нала во столько же раз, т.е. дает возможность записывать на одной дорожке магнитофона информацию по мен шей мере с двух каналов. При воспроизведении детектирование по экстремуму в конце каждого периода синусоидального амплитуднофазоманипулированного сигнала позвол ет производить точный отсчет амплитуды даже при флуктуаци х перед него фронта импульсов последовательности П4 (эпюра 3, фиг. 3) относительно экстремума синусоидального сигнала (эпюра 1, фиг. 3).Существование флуктуации обусловлено изменени ми фазовых характеристик сквозного канала записи-воспроизведени  магнитофона 8. Использование опорного сигнала пр преобразовании восьмиуровневого кода 3 двоичный, эквивалентное действие мгновенной автоматической регулировки усилени , позвол ет при увеличенной плотности записи сохранить высокую достоверность воспроизведени  информации. Таким образом, предлагаемое устройство путем дискретизации и временного уплотнени  двухканального аналогового сигнала с последующим последовательном преобразованием его в двоичный цифровой код, в многоуровневый цифровой код (с использованием одного элемента кода в качестве опорного -сигнала) и в синусоидальный амплитудно-фазоманипулированный сигнал обеспечивает записьвоспроизведение информации двух каналов на одной дорожке, чем достигаетс  положительный эффект - повышение плотности записи информации. При этом после воспроизведени , в процессе преобразовани  информации, считывание значений многоуровневого кода по синусоидальному амплитудно-фазоманипулированному сигналу производитс  вблизи экстремума в конце каждого периода синусоидального напр жени , что позвол ет устранить межсимвольные искажени , обусловленные переходным процессом, от предыдущего элемента кода. Кроме того, формирование порога дл  кажой многоуровневой кодовой комбинации позвол ет обеспечить точный перевод многоуровневого кода в двоичный даже при кратковременных замирани х сигнала (длительность которых НС превышаетТ /2), Все это позвол ет обеспечить -высокую достоверность воспроизведени  информации. Дополнительным достоинством предлагаемого устройства  вл етс  то, что оно обеспечивает идентичность сквозных характеристик записи-воспроизведени  двух каналов за счет перекрестного включени  фильтров, что позвол ет использовать его при коррел ционных измерени х. Кроме того, при использовании этого устройства в устройствах компенсации помех обеспечиваетс  высока  степень компенсации помех. Предлагаемое устройство по сравнению с базовым объектом доступно и дешево, что обусловлено осуществлением запись-воспроизведени  на бытовом магнитофоне.50 and, as a result, to errors in its g demodulation. The decoding unit 13, when a pulse sequence arrives at its control input from block 10, corresponding to zero-crossing synchronization steps (plot 2, Fig. 3), converts binary code combinations to an analog-discrete signal (plot 9, FIG 3), and the demultiplexer 1, using the same pulse sequence, extracts from the analog-discrete signal compacted in time (plot 9, fig. 3), voltages of the first and second channels (plots 10 and 11, fig. 3). Then the demultiplexer 1 reads these voltages at coincident times (plots 12 and 13, Fig. 3). The voltage of the first channel from the output of the demultiplexer 1 is fed to the input of filter 2, and the voltage of the second channel to the input of filter 1. The output of filter 2 is the output of the first channel of the device, and the output of filter 1 is the output of the second channel. Since the signal of the first information channel in the process of recording and reproduction passes through the filters 1 and 2, and the signal of the second information channel through the filters 2 and 1, the frequency distortions of the signals of the first and second information channels are identical. Since a household tape recorder has a predetermined recording frequency band and, consequently, a predetermined shortest recording element duration, the transition to the eight level code with a constant minimum recording element length makes it possible to reduce the binary element duration by 3 times. This provides an increase in the frequency band of the recorded signal by as many times, i.e. makes it possible to record information on a single track of a tape recorder from at least two channels. When playing, extremum detection at the end of each period of a sinusoidal amplitude-manipulated signal allows accurate amplitude counting even with fluctuations in front of it of the pulse front of the P4 sequence (plot 3, fig. 3) relative to the extremum of the sinusoidal signal (plot 1, fig. 3). Existence the fluctuations are due to changes in the phase characteristics of the through-channel recording / reproduction of the tape recorder 8. Using the reference signal when converting an eight-level code 3 d An equivalent, instantaneous automatic gain control action allows maintaining high accuracy of information reproduction with increased recording density. Thus, the proposed device by discretization and time multiplexing of a two-channel analog signal with subsequent sequential conversion into a binary digital code, into a multi-level digital code (using one code element as a reference signal) and into a sinusoidal amplitude-phase-manipulated signal provides recording of the reproduction of two information channels on a single track, which achieves a positive effect - an increase in the density of recording information. In this case, after reproducing, in the process of converting information, reading the values of a multilevel code along a sinusoidal amplitude-phase-manipulated signal occurs near the extremum at the end of each period of sinusoidal voltage, which allows eliminating intersymbol distortions due to the transient from the previous code element. In addition, the formation of a threshold for each multi-level code combination allows for accurate conversion of multi-level code to binary, even during short-term signal fading (the length of which NA exceeds T / 2). All this allows to ensure high reliability of reproduction of information. An additional advantage of the proposed device is that it ensures the identity of the end-to-end recording-reproducing characteristics of the two channels due to the cross-switching of the filters, which makes it possible to use it in correlation measurements. In addition, when this device is used in interference compensation devices, a high degree of interference compensation is provided. The proposed device is affordable and cheap compared to the base object, due to the implementation of recording and reproduction on a household tape recorder.

I r,I r,

I I I I II III I I II II

плн г-ап л-г-bJinrninruirmpn Mr.-ltr-bJinrninruirm

10ten

иand

иand

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПИСИ-ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ СИГНАЛОВ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее последовательно соединенные преобразователь цифрового кода в синусоидальный сигнал и согласующий усилитель, подключенный к входу магнитофона, а также блоки кодирования и декодирования, отличающееся тем, что, с целью повышения плотности записи, в него введены два фильтра, мультиплексор, преобразователь двоичного кода· в многоуровневый, генератор тактовых и синхронизирующих импульсов, источник опорного напряжения, разделительный усилитель, детектор экстремальных значений, преобразователь многоуровневого кода в двоичный, демультиплексор и блок формирования управляющих напряжений, при этом два входа устройства соединены через соответствующие фильтры с входами мультиплексора, выход которого через последовательно соединенные блок кодирования и преобразователь двоичного кода в многоуровневый подключен к информационному входу преобразователя цифрового кода в синусоидальный сигнал, первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы генератора тактовых и синхронизирующих импульсов подключены соответственно к дополнительным управляющим входам согласующего усилителя, преобразователя цифрового кода в синусоидальный сигнал, блока кодирования, к первому управляющему входу преобразователя двоичного кода в многоуровневый, второй управляющий вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход магнитофона подключен к входу разделительного усилителя, первый выход которого соединен с входом блока формирования управляющих напряжений, второй - через последовательно соединенные детектор экстремальных значений, преобразователь многоуровневого кода в двоичный и блок декодирования с входом демультиплексора, выходы которого соединены с другими входами соответствующих фильтров, а первый, второй, третий и четвертый выходы блока формирования управляющих напряжений соединены соответственно с управляющими входами детектора экстремальных значений, преобразователя многоуровневого кода в двоичный, демультиплексора и с дополнительным управляющим входом блока декодирования.A DEVICE FOR RECORDING AND PLAYING DIGITAL INFORMATION SIGNALS, comprising a digitally-to-sinusoidal signal converter and a matching amplifier connected to the input of the tape recorder, as well as encoding and decoding units, characterized in that, in order to increase the recording density, two filters are introduced into it , multiplexer, binary code converter · multilevel, clock and clock pulse generator, reference voltage source, isolation amplifier, extra detector minimum values, a multilevel-to-binary code converter, a demultiplexer, and a control voltage generating unit, while two device inputs are connected through the corresponding filters to the multiplexer inputs, the output of which is connected through a coding unit and a binary-to-multi-level code converter to the information input of the digital code converter sine wave, first, second, third, fourth and fifth outputs of a clock and clock pulse generator respectively to the additional control inputs of a matching amplifier, a digital code to sinusoidal signal converter, coding unit, to the first control input of a binary to multi-level converter, the second control input of which is connected to the output of the reference voltage source, and the output of the tape recorder is connected to the input of the separation amplifier, the first the output of which is connected to the input of the control voltage generation unit, the second through the series-connected extreme value detector converter, a multilevel code to binary, and a decoding unit with a demultiplexer input, the outputs of which are connected to other inputs of the corresponding filters, and the first, second, third, and fourth outputs of the control voltage generation unit are connected respectively to the control inputs of the extreme value detector, the multilevel code to binary converter , demultiplexer and with an additional control input of the decoding unit. SU .... 1049961 >SU .... 1049961>
SU823477013A 1982-08-02 1982-08-02 Device for recording/reproducing digital data signals SU1049961A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823477013A SU1049961A1 (en) 1982-08-02 1982-08-02 Device for recording/reproducing digital data signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823477013A SU1049961A1 (en) 1982-08-02 1982-08-02 Device for recording/reproducing digital data signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1049961A1 true SU1049961A1 (en) 1983-10-23

Family

ID=21024572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823477013A SU1049961A1 (en) 1982-08-02 1982-08-02 Device for recording/reproducing digital data signals

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1049961A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0488111A2 (en) * 1990-11-27 1992-06-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical disk system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент US № 3588836, кл. 611 В 5/02, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР № 610162, кл. G 11 В 5/09, 1978. 3.Авторское свидетельство СССР № 777688, к . G 11 В 5/02, 1980. 4.Авторское свидетельство СССР № 661598, кл. G 11 В 5/09, 1979 (прототип). *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0488111A2 (en) * 1990-11-27 1992-06-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical disk system
EP0488111A3 (en) * 1990-11-27 1993-05-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd Optical disk system
US5400315A (en) * 1990-11-27 1995-03-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical disk system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4072923A (en) Multichannel seismic telemeter system and array former
US4309763A (en) Digital sonobuoy
US3996613A (en) Data recording and transmission apparatus utilizing non-consecutive zero coding
SU1049961A1 (en) Device for recording/reproducing digital data signals
GB1253674A (en) Improvements in or relating to the processing of digital or digitized analog information for high density data transmission or recording
US5588023A (en) High content information transmission system
DE3473672D1 (en) Apparatus for reproducing digital information via a transmission medium
US3723982A (en) System for transmission, storage and/or multiplexing of information
KR910003594A (en) Video disc player with clamp circuit for MUSE signal
US5022052A (en) Analog signal binary transmission system using slope detection
Sato PCM Recorder--A New Type of Audio Magnetic Tape Recorder
SU1059608A1 (en) Method of multichannel reproducing of signals
SU945891A1 (en) Device for dicriminating pulses out of signals reproduced from magnetic carrier
AU3269184A (en) Simultaneous digitizing of all receivers in acoustic tool
JPS5723815A (en) Phase synchronization type multipen recorder
SU1290407A1 (en) Method of multichannel recording-reproducing of information signals
SU1037338A1 (en) Device for recording data on drum-type magnetic medium
SU1451763A1 (en) Method and apparatus for reproducing multilevel signals of digital information
SU1051567A1 (en) Method of multichannel magnetic recording/reproducing analog information
Iwamura et al. Pulse-code-modulation recording system
KR920004160Y1 (en) Auto trucking finding signal generating circuit for dat
SU1597903A1 (en) Method and apparatus for magnetic recording/playback of digital data
SU732978A1 (en) Multichannel device for magnetical recording and display
US3211841A (en) Multiplex magnetic recording and reproducing system
SU1434491A1 (en) Magnetic recording and playback system