SU1059609A1 - Устройство дл многоканальной записи частотно-импульсно-модулированных сигналов - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОКАНАЛЬНОЙ ЗАПИСИ ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНОМОДУЛИГОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее даа модул тора, блок записи, тактовый генератор , подключенньга к блоку управлени , св занному с блоком пам ти и коммутатором, отличающеес  тем, что, с целью раашфенн  диапазона регнстрируемых сигналов , в него введены два преобразовател  период-код, преобразователь код-период и два элемента НЕ, при этом выходы первого и второго модул торов пода:лючены соответственно к сигнальным входам первого и второго преобразователей период-код, оба выхода которых соединены с сжгнальными входами первого, второго, третьего и четвертого подблоков блока пам ти соответстаенно, выходы последних через коммутатор подключены к сигнальным входам преобразовател  код-период, соединенного выходом с входом блока ззпнси, выход тактового генератора подолючен к входу синхронизации преобразовател  код-период и к входу блока у травлени , первый выход Которого соединен с входами синхронизации преобразователей период-код, второй и третий i выходы соединены с управл ющими входами первого и третьего подблоков блока пам ти и (Л через элементы IIE - с управл ющими входами второго н четвертого подблоков блока пам ти соответственно, а четвертый выход блока управлени  подключен к управл ющему входу коммутатора. ел а о со

Description

Изобретение отаоситс  к технике точной магнитной записи, а именно к многоканальным устройствам записи с частотной модул цией .

Известно устройство записи частотно-импульсно-модулированных (ЧИМ) сигналов, содержащее несколько частотных модул торов, выходы которых объединены в блоке записи 1.

Однако дл  увеличени  числа регистрируемых каналов необходимо расширить полосу частот устройства дл  записи, расположить канал на своей поднесущей частоте и оставить довольно значительный частотный промежуток между каналами дл  исключени  их взаимовли ни .

Кроме того, девиацию частоты в каждом канале необходимо устанавливать в достаточно малых пределах, обычно не выше +12,5% от несущей , вместо ±40% при стандартном методе записи ЧИМ-сигналов, что приводит к уменьшению соотношени  сигнал/шум, увеличивает погрешность записываемых сигналов, уменьшает частотный диапазон и снижает эффективност использовани  полосы частот тракта магнитной записи воспроизведени .

Известно также устройство дл  многоканальной записи ЧИМ-сигналов, содержащее блок синхронизации , модул торы, выходы которых подключены через схему ИЛИ к блоку записи, триггеры, диффернцирующие цепочки, двзосвходовую схему И, шины управлени  модул торами и триггерные делители частоты.

Устройство работает следующим образом. При включенин питани  блок синхронизации устанавливает все триггеры в исходное положение , после чего через схему И поступает разрешение на шину управлени  первого модул тора . Первый модул тор вырабатьшает импульсный сигнал, частота которого промодулирована входным сигналом. После четырех перепадов первого ЧИМ-модул тора и по вл етс  разрешение на шину управлени  второго модул тора . Аналогично по кольцевой схеме происходит переключение модул торов остальных каналов. Сигналы с выходов всех модул торов объедин ютс  схемой ИЛИ, дел тс  делител ми и поступают в головку записи 2.

Недостатком данного устройства  вл етс  неравномерность подклютени  модул торов к источ1шкам регистрируемых сигналов, поскольку момент подключени  второго модул тора определ етс  значением сигнала на входе первого модул тора. Действительно, при нулевом значении входного сигнала четыре перепада на выходе первого модул тора займут временной интервал Тщах поскольку он соответствует значению частоты FmJn Рнес - где нес несуща  Частота ЧИМ-сигнала; ДР девиаци  частоты, а при максимальном значении входаого сигнала четыре перепада на выходе первого модул тора займут временный ин-. тервал Tmin поскольку он соответствует значению частоты Fmax нес + ДР- Неравномерность подключени  к источникам информации фактически приводит к взаимовли нию канала на канал и группы каналов на канал. Поэтому в данном устройстве при увеличении числа каналов приходитс  резко ограничивать полосу регистрации по каждому каналу, что приводит к неэффективному использованию полосы частот устройства записи.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  записи импульснь1Х сигналов с вре- менньгм сжатием-расширением, содержащее задающий эталонный генератор, блок з травлени , два входных переключател , два аналого-цифровых преобразовател  (АЦП), преобразователь последовательного кода в параллельнь й, блок пам ти, смеситель, лентопрот жньш механизм, а также устройство воспроизведени .

В известном устройстве осуществл етс  временное сжатие выбранных отрезков входных импульсных сигналов от нескольких источников (в данном двух) путем преобразовани  входных импульсов в код с, помощью АЦП, занесени  кодов в пам ть с одной тактовой гастотой, считьшани  из пам ти с увеличенной тактовой частотой, суммировани  считанных кодов из пам ти в один поток на смесителе , выполненном в виде коммзтатора. Та- КИМ образом, на выходе смесител  формируетс  поток цифровой информации, отображающий значение двух входных импульсных сигналов, сжатых по времени в отрезок времени, равный по длительности каждому отрезку входного импульсного сигнала. Данный сигнал записьшаетс  по одной дорожке записи.

Разделение каналов производитс  при воспроизведении с помощью аналогичных преобразователей с учетом того, что считывание из блока пам ти канала воспроизведени  происходит в два раза медленнее, чем запись, причем выг деление входных импульсных сигналов проводитс  при помощи цифро-аналогового преобразовател  (ЦАП) 3.

Недостат1сом данного устройства при поступлении на каждый вход импульсов, промодули0 рованиых, например, по частоте,  вл етс  необходимость , дополнительного преобразовани  сигналов по каждому каналу в код, что требует расширени  полосы тракта. Так, например, при регистрации сигналов с полосой 10 кГц

5 дл  стандартгной аппаратуры магнитной записи требуетс  примерно полоса 54 кГц. При дополнительном преобразовании ЧИМ-сигналов в код требуетс  полоса пропускани  тракта магнитной

записи, равна  54 кГц х 12 разр дов, т. е. 648 кГц.

Црль изобретени  - расширение частотного диапазона регистрируемых сигналов.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  многоканальной записи частотноимпульсно-модулированных сигналов, содержащее два модул тора, блок записи, тактовый генератор, подключенный к блоку управлени , св занному с блоком пам ти и коммутатором введены два преобразовател  период-код, преобразователь код-период, и два элемента НЕ, при этом выходы первого и второго модул торов подключены соответственно к сигнальным входам первого и второго преобразователей период-код, оба выхода которых соединены с сигнальными входами первого, второго, третьего и четвертого подблоков блока пам ти соответственно, выходы последних через Коммутатор подключены к сигнальным входам преобразовател  код-период, соединенного выходом с входом блока записи, выход тактового генератора подключен к входу синхрош зации преобразовател  код-период и к входу блока управлени , первый выход которого соединен с входами синхронизации преобразователей период-код, второй и третий выходы соединены с управл ющими входами первого н третьего подблоков блока пам ти и через элементы НЕ - с управл ющими входами второго и четвертого подблоков блока пам ти соответственно, а четвертый выход блока управлени  подключен к управл ющему входу коммутатора.

На фиг. 1 представлена схема устройства дл  многоканальной записи ЧИМ-сигналов; на фиг. 2 - эпюры, по сн ющие работу устройства .

Устройство содержит два модул тора 1 и 2 которые осуществл ют преобразование входных аналоговых сигналов в ЧИМ-сигналы ,два идентичных преобразовател  3 и 4 период-код (собранных, например, на микросхемах 564ИЕ10), четыре подблока 5-8 (на микросхемах 564РУ2Б), которые составл ют блок 9 пам ти, коммутатор 10 (на микросхеме 5644КП-1), тактовый генератор 11 (кварцевый генератор на микросхеме 133ЛАЗ), блок 12 делени  и управлени  (на микросхемах 564ИЕ9, 564ИЕ10 и 564ЛА7), два элемента НЕ 13 и 14, преобразователь 15 код-период (на микросхеме 564ИЕ. 15) и блок 16 записи с головкой 17 записи.

Устройство работает слецуюиачл образом.

Входные сигналы UBXI и UBXJ, предназначенные дл  регистращ1и на мапштную ленту, поступают соответственно на модул торы и 2, с выхода которых (эпюры Uabixi и Usbixi) 9ИМ-снгналы подаютс  на прербразователи

3 и 4 период-код, собра1шьге на счетчиках импульсов . Преобразователи период-код осуществ л ют подсчет импульсов, заполн ющих tiepHOzibi ЧИМ-сигналов, причем тактова  частота импульсов заполнени  составл ет f/2,5, где f - частота импульсов опорного генератора. Параллельный восьмиразр дный код, пропорциональный периодам ЧИМ-сигналов, с выхода преобразователей 3 и 4 поступает на подблоки 5, б и

7 8 соответственно блока 9 пам ти. Блок 12 . управлени  вырабатьшает. последовательность тактовых импульсов управлени  подблоками блока пам ти (эпюры Э1 - ЭЗ).

При поступлении первого тактового импуль-

5 са (эпюра Э1) происходит заполнение разр дами кода с частотой f/2,5 подблока 5, а примерно через 0,5 периода длительности первого тактового импульса поступает второй тактовый импульс (эпюра Э2) и начитаетс  заполнение

0 подблока 7 второго канала. После окончани  первого тактового импульса происходит заполнение подблока 6 инвертированным тактовым импульсом с выхода элемента НЕ 13 и аналогично после окончани  тактового импульса

(эпюра Э2) прекращаетс  заполнение подблока 7, а инвертированным тактовым импульсом с выхода элемента НЕ 14 поступает команда заполнени  подблока 8.

Считывание из блока пам ти происходит с

частотой в 2,5 раза большей частоты записи, и начинаетс  из подблока 5 через 1,5 длительности первого тактового импульса. Форма тактовых импульсов сштывани  представлена на эпюре 33. Коммутатор 10 осуществл ет поочередное подключение подблоков к преобразователю код-период через блок управлени . Таким образом, на входе преобразовател  кодпериод оказываетс  последовательна  частота считываемых каналов (первого и второго).

Поскольку частота считывани  из блока пам ти в 2,5 раза больше, то на временном интервале , соответствующем значению в выхода например, преобразовател  3, размещаетс  первый канал и второй канал с частотой разр дов в 2,5 раза меньше, чем при записи.Считывание с частотой выше чем в 2 раза (а именно в 2,5) необходимо дл  формировани  маркерного промежутка между первым и вторым каналами дл  последующего разделени  каналов при воспроизведении.

Преобразователь 15 код-период, управл е- . мый тактовой частотой, осуществл ет обратное преобразование по отношению к преобразовател м 3 и 4 период-код, таким образом, что 5 на выходе преобразовател  формируетс  суммированный ЧИМ-сигнал, сжатый по времени (эпюра ивых15)- Данный ЧИМ-сигнал поступает на блок 16 записи, где осуп1ес11вл етс  запись на магнитный носитель через головку 17 записи. Сжатие импульсных ЧИМ-сигналов по предлагаемой схеме позвол ет осуществл ть многоканальную запись несинхронных ЧИМ-потоков информации на одну дорожку накопител  и, таким образом осуществл ть запись от нескольких источников информации без ее потерь с сохранением высоких точностных характеристик при оптимальном использовании полосы частот тракта мапйтнсм записи, а также исключить взаимовли ние канала на канал. еалКзащ1Я устройства достаточна проста и выполнена на серийных логических микросхемах. Предлагаемое устройство может быть реализовано дл  регистрации не только двух ЧИМканалов на одну дорожку, но и четырех,восьми и так далее путем соответственного наращивани  числа подблоков пам ти и преобразователей период-код. , При использовании тракта магнитной записи с полосовой регистрации ЧИМ-сигналов 0-10 кНц по одной дорожке применение базо вого объекта позвол ет осуществл ть регистрацию двух каналов с полосой 0-1000 кГц по одной дорожке при значительномувеличении помехи по амплитуде до 5% из-за взаимовли ни  между каналами. Устройство, собранное по пр ;длагаемой схеме, обеспечивает регистрацию двух каналов с полосой 0-4 кГц каждый или четырех каналов с полосой О 2000 кГп при сохранении точностных характеристик регистрации одного параметра адрез указанный тракт (с полосой О-10000 кГц с погрещностью по амплитуде 1,5%). По сравнению с прототипом предлагаемое устройство сокращает требовани  к полосе пропускани  магнитной записи на пор док (с 648 до 54 кГц при регистрации двух параметров с частотным диапазоном 0-4000 Гц). Таким образом, нспользование предлагаемого устройства позволив осуществить многоканальную запись ЧИМ-сипшлов без необходимости значительного расщиренн  полосы частот канала магнитной записи.

ffapxep /fapftefl

/ /

ffvpffep фиг. 2

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОКАНАЛЬНОЙ ЗАПИСИ ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНОМОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее два модулятора, блок записи, тактовый генератор, подключенный к блоку управления, связанному с блоком памяти и коммутатором, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регистрируемых сигналов, в него введены два преобразователя период-код, преобразователь код-период и два элемента НЕ, при этом выходы первого и второго модуляторов подключены соответственно к сигнальным входам первого и второго преобразователей период-код, оба выхода которых соединены с сигнальными входами первого, второго, третьего и четвертого подблоков блока памяти соответственно, выходы последних через коммутатор подключены к сигнальным входам преобразователя код-период, соединенного выходом с входом блока записи, выход тактового генератора подключен к входу синхронизации преобразователя код-период и к входу блока управления, первый выход которого соединен с входами синхронизации преобразователей период-код, второй и третий выходы соединены с управляющими входами первого и третьего подблоков блока памяти и через элементы НЕ — с управляющими входами второго и четвертого подблоков блока памяти соответственно, а четвертый выход блока управления подключен к управляющему входу коммутатора.

   I. Фиг/ >