SU1621082A1 - Способ определени дисперсии результата воспроизведени с носител магнитной записи и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к магнитной записи и воспроизведению аналоговых гармонических и вибрационных сигналов , позвол ет повысить точность результата воспроизведени  с носит - л  магнитной записи без увеличени  динамического диапазона регистрирующего устройства. В устройстве после усилени  воспроизводимого сигнала с помощью двух пороговых элементов и элемента ИЛИ формируют первый вспомогательный сигнал. С помощью двух измерителей временных интервалов, двух делителе напр жений и формировател  импульсов формируют второй вспомогательный сигнал. С помощью двух блоков пам ти, делител  и умножител  напр жений формируют третий вспомогательный сигнал, из которого с помощью двух блоков пам ти и умножител  напр жений формируют выходной сигнал. 2 з. п. ф-лы, 3 ил. (Л

Description

Изобретение относитс  к накоплению информации, а именно к способам и устройствам дл  определени  дисперсии результата воспроизведени  с носител  магнитной записи при воспроизведении аналоговых гармонических или стационарных вибрационных (гауссовских) сигналов, в том числе подвергшихс  при регистрации нелинейным искажени м типа двухсторонних ограничений.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности.

На фиг. 1 представлены временные диаграммы; на фиг. 2 - графики плотности веро тности текущих значений аналогового воспроизводимого нелинейно искаженного сигнала, по сн ющие способ; на фиг 3 - функциональна  схема устройства.

Способ включает следующие операции (фиг. 1 и 2). Магнитный носитель транспортируют относительно головки воспроизведени , в результате чего на ее выходе по вл етс  информационный сигнал (фиг. 1а). Этот воспроизведенный сигнал усиливают, при этом удал ют из него посто нную составл ющую (фиг. 16). Формируют два пороговых сигнала противоположной пол рности со значением амплитуды Л. (фиг. 16). Сравнивают значени  усиленного информационного сигнала со значени ми & и - и сформированных пороговых сигналов . По результатам сравнени  (фиг.1в, г) формируют первый вспомогательный сигнал (биг. 1д) в виде импульсного напр жени  с посто нной амплитудой импульсов. Значени  первого вспомогаfe

х

ю

тельного сигнала устанавливают равным нули) на тех временных интервалах, где текутцие значени  усиленного выходного информационного сигнала (фиг. 16) по модулю превышают амплитуду Д порого.- вых сигналов. На остальных временных интервалах значени  амплитуды А, первого вспомогательного сигнала устанавливают отличным от нул  (фиг. 1д).

Формируют второй вспомогательный сигнал, амплитуду А% которого устанавливают равной отношению длительностей временного интервала Т к сумме длительностей временных интервалов t (фиг. 1д), на которых за врем 

Ё i

измерени  Т значение амплитуды первого вспомогательного сигнала отлично от нул . В результате получаем А - T/St;. .

Формируют третий вспомогательный сигнал, амплитуду Аэ которого устанавливают равной произведению удвоенного значени  амплитуды пороговых сигналов и амплитуды второго вспомогательного сигнала, так что Аэ 2 А Агили АЗ 2&T/2.t;. Уменьшают амплитуду А третьего вспомогательного сигнала в заданное число раз, после чего возвод т уменьшенное значение в квадрат и используют в качестве выходного сигнала (фиг. 1ж).

Кроме того, при определении дисперсии гауссовского информационного сигнала амплитуду А-j третьего вспомогательного сигнала уменьшают в К раз, где К - коэффициент усилени  выходного сигнала магнитной головки. При этом выходной сигнал имеет следующую величину амплитуды ь:

2-&-Т

U

вы, 6

(

t;.KH2«

-)

Аналогично дл  гармонического информационного сигнала амплитуду А3 третьего вспомогательного сигнала

уменьшают в K-j2«fi раз, в результате чего выходной сигнал имеет следующее значение амплитуды U9bnt.c :

U

вых.с

(

ZltvK- T

-)г

Кроме того, при формировании пороговых сигналов из значени  U перво- 55 начально устанавливают равным нулю. Затем начинают увеличивать его до момента по влени  значени  амплитуды

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

выходного сигнала, отличного от максимально возможного значени .

Это соответствует тому, что значение 2Ltj t 0. Область допустимых значений дальнейшего увеличени  амплитуды Д пороговых сигналов выбирают так, чтобы амплитуда выходного сигнала оставалась неизменной при увеличении амплитуды пороговых сигналов. Это соответствует интервалу (А, СО под кривой плотности веро тности Р(Х) (фиг. 2), дл  которого зависимость площади под кривой Р(Х) от значени  амплитуды А пороговых сигналов имеет практически линейный характер. В этом случае реализуетс  потенциально возможна  точность измерений.

Длительность Т интервала измерений выбирают исход  из конкретных условий реализации способа с учетом требований к погрешности измерений.

Устройство определени  дисперсии результата воспроизведени  с носител  магнитной записи (фиг. 3) содержит два пороговых элемента 1 и 2, усилитель 3 воспроизведени , воспроизвод щую магнитную головку 4, два измерител  5 и 6 временных интервалов, три делител  7-9 напр жений, два умножител  10 и 11 напр жений, элемент ИЛИ 12, формирователь 13 импульсов и четыре блока 14-17 пам ти. При этом вход первого 1 и вход второго 2 поро- говых элементов соединены с выходом усилител  3. Вход последнего соединен С выходом головки 4 воспроизведени . Выход порогового элемента 1 и выход порогового элемента 2 соединены с первым и вторым входами элемента ИЛИ 12. ,Выход формировател  13 импульсов соединен с входом делител  8 напр жений и с первым входом измерител  5 временных интервалов. Выход элемента ИЛИ 12 соединен с вторым входом измерител  5 временных интервалов. Выход измерител  5 временных интервалов соединен с первым входом делител  7 напр жений , второй вход которого соединен с выходом измерител  6 временных интервалов. Вход последнего соединен с выходом делител  8 напр жений и с третьим входом измерител  5 временных интервалов. Выход делител  7 напр жений соединен с первым входом умножител  10, второй вход которого соединен с выходом делител  9 напр жений. Первый и второй входы делител  9 напр жений соединены соответственно с

выходом блока 14 пам ти и с выходом блока 15 пам ти. Выход умножител  10 соединен с входом блока 16 пам ти и с входом блока 17 пам ти. Первый и второй входы умножител  11 соединены соответственно с выходам блока 16 пам ти и с выходом блока 17 пам ти. Вход блока 14 пам ти  вл етс  первым управл ющим входом устройства. Вход блока 15 пам ти соединен с управл ющим входом порогового элемента 1, с управл ющим входом порогового элемента 2 и  вл етс  вторым управл ющим входом устройства. Управл ющий вход делител  8 напр жений  вл етс  третьим управл ющим входом устройства. Выход умножител  11- вл етс  выходом устройства.

Устройство функционирует следующим образом.

Результат записи аналогового сигнала , например сигналов вибрационных процессов вращающихс  механизмов,воспроизводитс  при транспортировании магнитного носител  относительно головки 4 воспроизведени . На ее выходе возникает сигнал, текущие значени  которого пропорциональны соответствующим значени м регистрировавшихс  сигналов (при отсутствии нелинейных искажений ) . При наличии нелинейных искажений (фиг. 1а, 2) амплитуда информационного сигнала на выходе головки- 4 воспроизведени  соответствует верхнему значению динамического диапазона Д регистрируемых сигналов. Результат воспроизведени  усиливают в К раз в усилителе 3, удал   при этом посто нную составл ющую (фиг. 16). Пороговыми элементами 1 и 2 формируют пороговые сигналы со значени ми напр жени  &и -Д соответственно, и сравнивают с ними текущие значени  выходного

плитуда импульсов которого посто нн и отлична от нул  на временных инте валах, на которых модуль текущих зн чений выходного напр жени  усилител 3 не превышает порогового значени  Формирователь 13 импульсов формируе импульсный сигнал, представл ющий с бой счетные импульсы при измерении

0 цзмерителе 5 суммы длительностей вр менных интервалов, на которых ампли туда выхоцного сигнала элемента ИЛИ 12 отлична от нул . Делителем 8 напр жений частота стедовани  импульс

15 с формировател  13 понижаетс  в нео ходимое количество раз. В результат на выходе делител  8 период Т следо вани  импульсов (фиг. 1е) определ е длительность времени отдельного изм

20 рени  дисперсии Измеритепем 6 изме р етс  длительность Т этих интервалов . При поступлении сигнала с выхо делител  8 напр жений на третий вхо измерител  5 временных интервалов

25 его показани  считываютс  на первый вход делител  7, после чего начинае с  новый цикл измерени . Делителем напр жений формируетс  второй вспом гательный сигнал в виде отношени  значени  выхоцного сигнала измерите

30

35

40

л  6 к значению выходного сигнала измерител  5, так что А Т/2: j . Д лителем 9 формируетс  отношение зна чений напр жений, записанных в блоках 14 и 15 пам ти. Величина напр ж ни  блока 14 имеет значение К дл случа  измерени  дисперсии гауссовс ких и К -л|2 .1Г - дл  случа  измерени  дисперсии гармонических сигналов. В ходное напр жение блока 15 по величи не равно удвоенному значению порого вого напр жени , т.е. 2Д. Выходное напр жение делител  9 равно отношени его выходных напр жений, а именно

сигнала усилител  3. Если положитель- мс 2Д/К 27 - при измерении дисперсии

ные значени  выходного сигнала усилител  3 не превышают величину Д , то на выходе порогового элемента 1 по вл етс  напр жение с посто нной амплиплитуда импульсов которого посто нна и отлична от нул  на временных интервалах , на которых модуль текущих значений выходного напр жени  усилител  3 не превышает порогового значени  Д. Формирователь 13 импульсов формирует импульсный сигнал, представл ющий со-, бой счетные импульсы при измерении в

цзмерителе 5 суммы длительностей временных интервалов, на которых амплитуда выхоцного сигнала элемента ИЛИ 12 отлична от нул . Делителем 8 напр жений частота стедовани  импульсов

5 с формировател  13 понижаетс  в необходимое количество раз. В результате на выходе делител  8 период Т следовани  импульсов (фиг. 1е) определ ет длительность времени отдельного изме0 рени  дисперсии Измеритепем 6 измер етс  длительность Т этих интервалов . При поступлении сигнала с выхода делител  8 напр жений на третий вход измерител  5 временных интервалов

5 его показани  считываютс  на первый вход делител  7, после чего начинаетс  новый цикл измерени . Делителем 7 напр жений формируетс  второй вспомогательный сигнал в виде отношени  значени  выхоцного сигнала измерите0

5

0

л  6 к значению выходного сигнала измерител  5, так что А Т/2: j . Делителем 9 формируетс  отношение значений напр жений, записанных в блоках 14 и 15 пам ти. Величина напр же- ни  блока 14 имеет значение К дл  случа  измерени  дисперсии гауссовс- ких и К -л|2 .1Г - дл  случа  измерени  дисперсии гармонических сигналов. Выходное напр жение блока 15 по величине равно удвоенному значению порогового напр жени , т.е. 2Д. Выходное напр жение делител  9 равно отношению его выходных напр жений, а именно

с 2Д/К 27 - при измерении дисперсии

2Д/К 27 - при измерении дисперсии

гауссопского сигнала и 2Д/К - при измерении дисперсии гармонического сигнала.

Умножителем 10 формируетс  третий

тудой (фиг. 1в). Аналогичное напр же-зд вспомогательный сигнал с амплитудой ние (фиг. 1г по вл етс  на выходе „. при воспроизведении с порогового элемента 2 на временных -

интервалах, на которых модуль текущих магнитного носител  гауссовских и отрицательных значении выходного на- ,-г. ь

пр жени  усилител  3 не превышает по- FvT при йоспР°изведении

рогового значени  Д . Элементом ИЛИ М -J2-1

12 объедин ютс  поступающие на его гармонических сигналов. Выходной сиг- вход сигналы и формируетс  первый нал умножител  10 переписывают в бло- в&ломогательный сигнал (фиг. 1д), ам- ки 16 и 17 пам ти и перемножают в умможнтеле 11. Выходной сигнал блока 11  влцетс  выходным сигналом устройства (фиг, 1ж).

Оператор через первый управл ющий вход устройства может устанавливать необходимое значение напр жени , записываемого в блок 14 пам ти. Через второй управл ющий вход устройства оператор может измен ть при необходи- мости величину Д порогового напр жени  в блоке 15 пам ти и одновременно в пороговых элементах 1 и 2. Через третий управл ющий вход оператор мо- жет устанавливать в блоке 8 необходи- мое значение длительности Т интервала измерени . При этом величину порогового сигнала Ь измен ют от нулевого значени  в сторону увеличени  до момента по влени  на выходе устройства измерени , отличающегос  от макси- - мально возможного.

Claims (3)

1. Способ определени  дисперсии результата воспроизведени  с носител  магнитной записи, заключающийс  в усилении выходного информационного сигнала магнитной головки, формирова- нии двух пороговых сигналов равной амплитуды и противоположной пол рности , сравнении усиленного информационного сигнала с пороговыми сигналами, а также в формировании трех вспомогательных сигналов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, первый вспомогательный сигнал формируют с заданным значением на временных интервалах, на которых т.екущие значени  усиленного информационного сигнала по модулю не превышают амплитуды пороговых сигналов, и устанавливают вспомогательный сигнал нулевого значени  в противном случае, амплитуду второго вспомогательного сигнала устанавливают равной отношению длительности временного интервала измерени  к сумме измеренных длительностей временных интервалов, на которых значени  амплитуды первого вспомогательного сигнала отличны от нул , амплитуду третьего вспомогательного сигнала устанавливают равной произведению удвоенного значени  амплитуды пороговых сигналов и амплитуды второ го вспомогательного сигнала, уменьшают амплитуду третьего вспомогательного сигнала на заданную величину и из

-.

- JQ Q

25

35

зд . , , 45

50

55

полученного сигнала при его возведении в квадрат формируют выходной сигнал .

2.Способ поп.1, отличающийс  тем, что амплитуду третьего вспомогательного сигнала уменьшают

I ( -

в К или К 2 раз при определении дисперсии гауссовского или гармонического сигналов воспроизведени  соответственно, где К - коэффициент усилени  сигнала при воспроизведении.

3.Устройство дл  определени  дисперсии результата воспроизведени  с носител  магнитной записи, содержащее два пороговых элемента, последовательно соединенные воспроизвод щую, магнитную головку и усилитель воспроизведени , выходом подключенный к входам двух пороговых элементов, три делител  напр жений, два умножител  напр жений , элемент ИЛИ, два измерител  временных интервалов и формирователь импульсов, выходом подключенный через первый измеритель временных интервалов с одним входом первого усилител  напр жений, другой вход которого подключен к выходу второго измерител  временных интервалов, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и быстродействи , введены четыре блока пам ти, при этом выходы двух пороговых элементов соединены через элемент ИЛИ с вторым входом первого измерител  временных интервалов, выход формировател  импульсов соединен через второй делитель напр жений с вторым входом второго и третьим дополнительным входом первого измерителей временных интервалов , выходы первого и третьего делителей напр жений подключены через первый умножитель напр жений к входам первого и второго блоков пам ти, выходы которых соединены через второй умножитель напр жени  с выходной шиной устройства, два входа третьего делител  напр жений подключены к выходам третьего и четвертого блоков пам ти, входы которых  вл ютс  соответственно первым и вторым управл ющими входами устройства, управл ющий вход второго делител  напр жений  вл етс  третьим управл ющим входом устройства, а второй управл ющий вход устройства подключен к дополнительным управл ющим входам пороговых элементовII

LT

U

LT

№ф

v.

U

U

U

3801291