SU1686475A1 - Устройство дл воспроизведени цифровой информации многодорожечной магнитной записи - Google Patents

Abstract

изобретение относитс  к приборостроению , в частности к устройствам воспроизведени  цифровой информации с движущегос  магнитного носител , и может быть использовано з цифровых многодоро2 жечных накопител х на магнитной ленте Целью изобретени   вл етс  повышение помехозащищенности и устойчивости кадровой синхронизации, а также уменьшение ошибок из-за межсимвольного вли ни  в сигнале воспроизведени . Устройство содержит блок магнитных головок, к которым последовательно по числу рабочих дорожек подключены усилитель-формирователь, информационным входом тактовый синхронизатор-корректор воспроизводимого сигнала, включающий в себ  РХПЛИТУЛНЫЙ корректор, выполненный на сдвиговом регистре , информационный и тактовый в. которого  вл ютс  входами тактового синхронизатора-корректора , а выходы старшего , младшего и одного из промежуточных разр дов параллельно через элемент ИЛИ НЕ и элемент И подключены к двум ус-эно- вочным входам триггера, выходы которого  вл ютс  выходами амплитудного корректора , фазовый корректор и тактовый синхронизатор . 2 з.п ф-лы 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к приборостроению , в частности к устройствам воспроизведени  цифровой информации с движущегос  магнитного носител , и быть использовано в цифровых многодо- рожечных накопител х на магнитной ленте.

Целью изобретени   вл етс  повышение помехозащищенности и устойчивости кадровой синхронизации, а также уменьшение ошибок из-за межсимвольного вли ни  в сигнале воспроизведени .

На фиг. 1 приведена функциональна  схема устройства; на фиг.2 - функциональна схема блока тактовой синхронизации и

коррекции воспроизводимого сигнала; на фиг.З - функциональна  схема блока формировани  строба допустимого междудоро- жечного временного рассогласовани ; на фиг.4 - функциональна  схема блока групповой синхронизации.

Устройство содержит блок 1 магнитных головок воспроизведени , канал 2 воспроизведени  по дорожке, усилители-формирователи 3 воспроизводимого сигнала, тактовый синхронизатор-корректор 4 воспроизводимого сигнала, сдвиговый регистр 5. групповой синхронизатор 6, регистр 7 оперативного хранени  информации,

О 00

о

N

VI

ел

приема воспроизведенной информации, блок 9 формировани  строба допустимого междудорожечного временного рассогласовани , амплитудный корректор 10, сдвиговый регистр 11, элемент ИЛИ-НЕ 12, элемент И 13. триггер 14, фазовый корректор и тактовый синхронизатор 15, элемент 2И-ИЛИ 16, элемент 17 задержки, счетчик 18, триггер 19, корректор 20 кодовой последовательности , сдвиговый регистр 21, элемент ИЛИ-НЕ 22, элемент ИЛИ 23, одновибратор 24, мажоритарный элемент 25, элемент ЗИ-ИЛИ 26, счетчик 27 тактов, первый 28 и, второй 29 дешифраторы, первый 30 и второй 31 элементы задержки, первый 32, второй 33 и третий 34 счетчики, первый 35, второй 36 и третий 37 элементы И, элемент ИЛИ 38, первый 39 и второй 40 триггеры.

К блоку 1 магнитных головок, к которым последовательно по числу рабочих дорожек , образу  канал 2 воспроизведени  дл  каждой рабочей дорожки, подключены усилитель-формирователь 3, информационными входами тактовый синхронизатор- корректор 4 воспроизводимого сигнала (фиг.2), включающий в себ  амплитудный корректор 10, выполненный на сдвиговом регистре 11, информационный и тактовый входы которого  вл ютс  соответствующими входами тактового синхронизатора-корректора 4, а входы старшего, младшего и одного из промежуточных разр дов параллельно через элемент ИЛИ-НЕ 12 и элемент И 13 подключены к двум установочным входам триггера 14, выходы которого  вл ютс  выходами амплитудного корректора 10, фазовый корректор и тактовый синхронизатор 15, выполненный в свою очередь на последовательно соединенных элементе 2И- ИЛИ 16 и элементе 17 задержки, выход которого подключен к входу коррекции состо ни  счетчика 18, счетному входу триггера 19 и выходу корректора-синхронизатора 15, первые входы обоих элементов И элемента 2И-ИЛИ 16 и вход счетчика соединены с токовым входом синхронизатора-корректора 4, вторые входы - с двум  выходами плеч триггера 19 и третьи входы - с выходами триггера 14 амплитудного корректора 10, корректор 20 кодовой последовательности , своими входами подключенный к выходам фазового корректора 15 и тактового синхронизатора, выполненный на сдвиговом регистре 21, соединенном тактовым входом непосредственно , а информационным - через элемент ИЛИ 23 по первому входу с соответствующими входами корректора 15 и выходами разр дов через, элемент ИЛИ-НЕ 22 с вторым входом элемента ИЛИ 23, выход старшего разр да сдвигового pet истра 21 подсо- единен к выходу корректора 20,  вл ющемус  информационным выходом

синхронизатора-корректора 4, и сдвиговый регистр 5, синхронизирующим входом, объединенным с синхронизирующим входом группового синхронизатора 6, подключенный к выходу синхронизации тактового

0 синхронизатора-коллектора 4 воспроизводимых сигналов.

Часть разр дных выходов сдвигового регистра 5 в каждом канале воспроизведени  дл  рабочей дорожки подсоединена к

5 информационным входам группового синхронизатора 6, а остальные разр дные выходы сдвигового регистра 5 соединены с входами установки разр дов регистра 7 оперативного хранени  информации, вход сиг0 нала записи в который подключен к выходу синхронизации группового синхронизатора 6, выходы разр дов регистра 7 оперативного хранени  информации,  вл ющиес  выходами канала 2 воспроизведени  по

5 рабочей дорожке, подключены к соответствующим входам блока 8 приема воспроизведенной информации, синхронизирующие входы тактовых синхронизаторов-корректоров 4 всех рабочих дорожек, объединенные

0 вместе, соединены г, синхронизирующим входом устройства, к которому также подключен синхронизирующий вход блока У формировани  строба допустимого междудорожечного рассогласовани  (фиг.З). со5 держащего группу одноименных одновибраторов 24. входы которых  вл ютс  информационными входами блока 9, а выходы подключены к информационным входам мажоритарного элемента 25, осуще0 стеленного на логическом элементе ЗИ- ИЛИ 26, счетчик 27 тактов, счетный вход которого  вл етс  тактовым входом блока, вход начальной установки подключен к выходу мажоритарного элемента 25, а выходы

5 счетчика 27 тактов подключены к параллельно соединенным входам первого и второго дешифраторов 28 и 29, выходы которых соединены соответственно с входом, опроса мажоритарного элемента 25 и выходом блока 9 формировани  строба. При этом синх0 ронизирующий вход блока 9 формировани  строба, объединенный с синхронизирующими входами тактовых синхронизаторов-корректоров 4 воспроизводимого сигнала всех каналов 2 воспроизведени ,  вл етс  такто5 вым входом устройства, информационные входы подключены к выходам групповых синхронизаторов 6 каналов 2 воспроизведени  по рабочим дорожкам, прин тым за опорные, а выход соединен с объединениими вместе стробирующими входами групповых синхронизаторов 6 всех каналов восп- рои гздеги .

ГруппоБой синхронизатор 6 (фиг.4) содержит первый 30 и втоиой 31 элементы задержки, первый 32, второй 33 и третий 34 сче., первый 35, второй 36 и третий 37 элементы И, элемент ИЛИ 38 и первый 39 и второй 40 триггеры. При этом тактовый вход синхронизатора 6 соединен с входом первого элемента 30 задержки и входом первого счетчика 32, выход которого  вл етс  выходом импульсов групповой синхронизации, соединенным также с первыми установочными входами первого 39 и второго 40 триггеров . К выходу первого элемента 30 задержки подключены первый вход первого элемента И 35 и через второй элемент 31 задержки. - второй установочный вход первого триггера 39, выходы плеч которого подключены к первым входам второго 36 и третьего 37 элементов И, объединенными вторыми входами соединенных с выходом первого элемента И 35,

Выходы второго и третьего элементов И 36 и 37 подключены соответственно к входам второго и третьего счетчиков 33 и 34 и через элемент ИЛИ 38 - к второму установочному входу триггера 40, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И 35. Остальные входы первого элемента И 35  вл ютс  стробирующим и информационными входами синхронизатора 6. Выходы второго и третьего счетчиков 33 и 34 подключены к входам начальной установки друг друга.

Устройство дл  воспроизведени  цифровой информации многодорожечной магнитной записи (фиг.1) работает следующим образом.

Сигнал, снимаемый с магнитной головки , вначале усиливаетс , формируетс  и приводитс  к виду, соответствующему по форме сигналу записи по способу БВНМ. Эти операции осуществл ютс  в усилител х-формировател х 3 воспроизводимых сигналов, реализуемых известными аппаратными решени ми.

Далее воспроизведенный по дорожке сигнал поступает на вход тактового синдро- низатора-корректора 4, где первоначально подвергаетс  амплитудной коррекции (амплитудный корректор 10). В результате амплитудной коррекции из сигнала устран ютс  выбросы и провалы, длительность которых оказываетс  меньше предельно малых длительностей интервалов между соседними переключени ми в воспроизводимом сигнале. Затем осуществл етс  выделение сигналов, соответствующих

моментам переключени  уровн  воспроизводимого сигнала с прив зкой к опорной синхрочастоте, и частична  компенсаци  фазовых искажений коррекцией моментов 5 формировани  импульсов тактовой частоты воспроизводимой кодовой последовательности (фазовый корректор и тактовый синхронизатор 15). В заключение осуществл етс  контроль кодовой последо0 вательности (корректор кодовой последова- тельности 20), и в случае по влени  недопустимого сочетани  кодова  последовательность переводитс  в число разрешенных . Эта операци  позвол ет заменить сбой

5 в работе устройства ошибкой в воспроизведенной информации, что в р де случаев может быть более приемлемо.

С выхода тактового синхронизатора- корректора 4 код информации под действи0 ем тактовых синхросигналов продвигаетс  непрерывно по сдвиговому регистру 5.

Одновременно тактовые синхросигналы с выхода тактового синхронизатора-корректора 4 совместно с сигналами опорных

5 разр дов со сдвигового регистра 5 поступают на входы группового синхронизатора 6, где происходит выделение и формирование импульсов групповой синхронизации. Под действием импульсов групповой синхрони0 зации информаци  со сдвигового регистра 5 переноситс  на ре(истр 7 оперативного хранени  информации. С регистра 7 оперативного хранени  код информации считываетс  в блок приема воспроизведенной

5 информации. Таковы в основном принципа работы рассматриваемого в качестве примера устройства дл  воспроизведени  цифровой информации.

0 Амплитудна  коррекци  воспроизведенного сигнала в корректоре 10 (фиг.2) осу- ществл етс  в результате анализа длительности сохранени  неизменного уровн  анализируемого сигнала. Дл  осуще5 ствлени  анализа число разр дов в сдвиговом регистре 11 должно быть не менее трех, а врем  продвижени  информации по регистру должно быть несколько меньше, чем интервал времени наиболее кратковремен0 ного возможного сохранени  сигналом своего уровн . Если в сигнале будут провалы с его высокого уровн  либо выбросы с его нижнего уровн , то они будут отфильтрованы элементом ИЛИ-НЕ 12 и элементом И

5 13, требующими дл  формировани  на своем выходе сигнала одинаковых значений сигналов на всех входах В результате на триггере 14 будет формироватьс  сигнал, освобожденный от кратковременных провалов и выбросов.

Фазова  коррекци  достигаетс  тем, что фаза последовательности импульсов тактовой синхронизации подстраиваетс  под воспроизводимую последовательность переключений уровн  воспроизводимого сигнала. Така  подстройка обеспечиваетс  тем, что по каждому переключению уровн  воспроизводимого сигнала, выдел емого в фазовом корректоре и тактовом синхронизаторе 15 на элементе 2И-ИЛИ 16 при сравнении состо ний триггера 19 с состо нием триггера 14 амплитудного корректора 10, корректируетс  состо ние счетчика 18 сдвигом его содержимого на один разр д в сторону младших с сохранением значени  старшего разр да.

В рассматриваемом примере корректор кодовой последовательности 20 обеспе- чивает анализ последовательностей, содержащих не более двух нулей подр д в норме. Как только на сдвиговом регистре по вл етс  комбинаци , содержаща  три нул  подр д, на выходе элемента ИЛИ-ИЛИ 22 формируетс  сигнал, который через элемент ИЛИ 23 поступает на вход сдвигового регистра 21 и по тактовому синхроимпульсу будет в него записан. В блоке 9 формировани  строба допустимого междудорожечного временного рассогласовани  (фиг.З) формирование строба прив зано к циклу счета счетчика 27 На вход счетчика 27 поступают импульсы синхрочастоты, устанавлива  на нем последовательность состо ний. В момент , когда на счетчике устанавливаетс  состо ние , соответствующее по времени от начала счета периоду групповой синхронизации , на выходе первого дешифратора 28 формируетс  импульс, хоторый поступает на вход опроса мажоритарного элемента 25.

На информационные входы мажоритарного элемента 25 поступают выходные импульсы одновибраторов, образующих одноименную с ними группу 26. Запуск одновибраторов 26 происходит по импульсам групповой синхронизации, формируемым в каналах воспроизведени  по рабочим дорожкам , принимаемым в устройстве за опорные. В рассматриваемом примере в качестве опорных, используют сигналы трех рабочих дорожек: двух крайних и средней. Длительность импульсов, формируемых од- новибраторами 26, выбираетс  немного больше, чем максимально возможное временное рассогласование между сигналами опорных дорожек, чтобы врем  самого минимального перекрыти  любой пары было не меньше периода используемой синхрочастоты . В результате в установившемс  режиме импульс с выхода первою дешифратора 28 об зательно пройдет через мажоритарный элемент 25 и поступит на вход начальной установки счетчика 27. перевод  счетчик 27 в начало цикла счета.

Строб допустимого междудорожечного

временного рассогласовани  формируетс  вторым дешифратором 29 путем выделени  последовательности состо ний счетчика 27, Начало строба соответствует моменту времени , опережающему момент формирова0 ни  импульса первым дешифратором 28 на врем , превышающее максимальное меж- дудорожечное временное рассогласование на один-два такта синхрочастоты. Конец строба соответствует моменту времени от

5 начала цикла счета счетчика 27, также на один-два периода используемой синхрочастоты большему, чем половина максимального междудорожечного временного рассогласовани .

0 Таким образом, в установившемс  режиме длина строба допустимого междудорожечного временного рассогласовани  будет немного большей, чем полтора интервала максимально возможного рассогласо5 вани .

В процессе установлени  режима синхронизации , пока сигнал с выхода первого дешифратора 28 не проходит на вход начальной установки счетчика 27, последний

0 работает по своему полному циклу, длительность которого превышает период группой синхронизации на врем , соответствующее 0,2-0,3 максимального междудорожечного рассогласовани . В результате формируемый

5 строб существенно расшир етс  и с каждым циклом счета счетчика 27 смещаетс  по интервалу времени периода групповой синхронизации , что, в конечном счете, приведет к установлению режима синхронизации.

0Сигналы групповой синхронизации

формируютс  путем делени  тактовой частоты воспроизводимой информации, поступающей с выхода тактового синхронизатора-корректора 4 воспроизво5 димого сигнала на вход группового синхронизатора 6. Деление тактовой частоты осуществл етс  на первом счетчике 32 группового синхронизатора (фиг.4), начало счета которого может быть скорректировано по0 дачей сигнала на его вход начальной установки . Коэффициент делени  (цикл счета) счетчика 32 устанавливаетс  равным числом тактов информации в периоде групповой синхронизации.

5По каждому импульсу групповой синхронизации происходит переключение первого и второго триггеров 39 и 40. Если группова  синхронизаци  установлена правильно , на информационных входах первого элемента И 35,  вл ющихс  соответствующими входами группового синхронизатора , будут присутствовать разрешающие сигналы опорных разр дов воспроизводимой группы информации. Разрешающий сигнал будет поступать и на вход, соединенный с вторым триггером 40. В результате сигнал тактовой синхронизации , задержанный первым элементом 30 задержки , пройдет на выход первого элемента И 35 и далее - на первые входы второго и третьего элементов И 36 и 37, наход щихс  под управлением первого триггера 39. При правильно установленной групповой синхронизации открытым будет элемент И 36, и сигнал с его выхода попадет на счетный вход второго счетчика 33 и через элемент ИЛИ 38 произведет обратное переключение второго триггера 40, запира  первый элемент И 35. до формировани  очередного импульса групповой синхронизации.

Кроме того, дополнительно задержанный вторым элементом 31 задержки импульс тактовой синхронизации сбросит в исходное состо ние первый триггер 39.

При формировании очередного импуль- са групповой синхронизации цикл повторитс , а второй счетчик 33 примет очередное состо ние.

При случайном сбое признаков групповой синхронизации (наличие искажений в опорных разр дах группы кода информации ) в случае правильно установленной групповой синхронизации либо из-за отсутстви  требуемого набора признаков групповой синхронизации в процессе установлени  групповой синхронизации импульс тактовой синхронизации воспроизводимого сигнала, соответствующий импульсу групповой синхронизации, формируемому на выходе первого счетчика 32. первым элементом И 35 не будет пропущен и произойдет сброс в исходное состо ние первого триггера 39. Теперь окажетс  открытым третий элемент И 37. И как только на информационных входах первого эле- мента И 35 по витс  разрешающий набор сигналов, импульс тактовой синхронизации с выхода первого элемента 30 задержки, пройд  через первый и третий элементы И 35 и 37, поступит на вход третьего счетчика 34 и через элемент ИЛИ 38 сбросит в исходное состо ние второй триггер 40.

При случайном сбое в одном из ближайших циклов, когда оп ть по витс  правильный набор опорных разр дов, работа группового синхронизатора восстановитс  и при прохождении полного цикла счета на втором счетчике 33 сигнал с его выхода сбросит в исходное состо ние третий счетчик 34.

В случае систематического отсутстви  разрешающего набора сигналов на входах первого элемента И 35 осуществитс  полный цикл работы третьего счетчика 34. В результате сигнал, формируемый в конце цикла счета на выходе третьего счетчика 34, поступит на входы установки начального состо ни  первого и второго счетчиков 32 и 33, осуществл   тем самым перемещение сигнала групповой синхронизации в периоде групповой синхронизации к моменту времени , соответствующему по влению на входах первого элемента И 35 разрешающего набора сигналов в опорных разр дах. Если груп- пова  синхронизаци  окажетс  установленной правильно, то групповой синхронизатор будет работать по установившемус  режиму. Если же произойдет подстройка под случайную комбинацию, то сохранитс  режим установлени  групповой синхронизации до завершени  нового цикла работы третьего счетчик  34.

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Устройство дл  воспроизведени  цифровой информации многодорожечной магнитной записи, содзржзщее блок магнитных головок, к которым последовательно по числу рабочих дгсс г к подключены уси- литель-формироврт ь нЛормационным входом тактовый сг-.,хн онизэтор-коррек- тор, включающий Б себ  амплитудный корректор , выполненныч на сдвитпом регистре информаци ;нньм и тактопсг плоды которого  вл ютс,.  ходами тактового синхронизатора-корректора, а выходы г.т р- шего, младшего и одного из промежуточных разр дов параллельно через элемент цпи- НЕ и элемент И подключены к двум устано вочным входам , выходы которого  вл ютс  выходами амплитудного корректора , фазовый корректор и такгопый синхронизатор ,выполненныйна последовательно соединенных элементе 2И-ИЛИ и элементе задержки, выход которого подключен к входу коррекции состо ни  счетчика, счетному входу триггера и выходу корректора, первые входы обоих элементов И, элемента 2И-ИЛИ и вход счетчика, выход которого  вл етс  выходом синхронизации тактового синхронизатора- корректора, соединены с тактовым входом синхронизатора-корректора, вторые вхо ды - с двум  выходами триггера и третьи входы - с выходами триггера амплитудного корректора, и сдвиговый регистр, синхрон зирующим входом, объединенным с синхронизирующим входом группоппго синхронизатора, подключенный выходу синхронизации тактового синхронизаторакорректора , групповой синхронизатор, элемент задержки которого подключен входом к соединенным между собой синхронизирующему входу группового синхронизатора и ервому входу первого элемента И,подсоеди- 5 немного вторым входом к одному из выходов первого триггера, и выходом - к входу первого счетчика, при этом первый триггер подключен одним входом к выходу второго элемента И, подсоединенного одним вхо- 10 дом к выходу элемента задержки и остальными входами - к информационным входам группового синхронизатора, часть разр дных выходов сдвигового регистра в каждом канале воспроизведени  дл  рабочей до- 15 рожки подсоединена к информационным входам группового синхронизатора, а остальные разр дные выходы сдвигового регистра соединены с входами установки разр дов регистра оперативного хранени  20 информации, вход сигнала записи которого подключен к выходу группового синхронизатора , выходы разр дов регистра оперативного хранени  информации,  вл ющиес  выходами канала воспроизве- 25 дени  по дорожке, подключены к соответствующим входам блока приема воспроизведенной информации, отличающеес  тем, что, с целью повышени  помехозащищенности и устойчивости кад- 30 ровой синхронизации, а также уменьшени  ошибок из-за межсимвольного вли ни  в сигнале воспроизведени , введен блок фор мировани  строба допустимого междудоро- жечного временного рассогласовани , 35 содержащий группу одновибраторов, входы которых  вл ютс  информационными входами блока формировани  строба, а выходы подключены к информационным входам мажоритарного элемента, счетчик тактов, счет- 40 ный вход которого  вл етс  тактовым входом блока, вход начальной установки подключен к выходу мажоритарного элемента , а выходы счетчика подключены к параллельно соединенным входам первого 45 и второго дешифраторов, выходы которых соединены соответственно с входом спроса мажоритарного элемента и выходом блока формировани  строба, при этом синхронизирующие входы тактовых синхронизато- 50 ров-корректоров воспроизводимого сигнала всех каналов воспроизведени   вл ютс  тактовым входом устройства, информационные входы подключены к выходам групповых синхронизаторов каналов воспроизведени  по дорожкам, прин тым за опорные, а выход соединен с объединенными вместе стробирующими входами групповых синхронизаторов всех каналов воспроизведени .
2. 2.Устройство поп.1,отличэющее- с   тем, что в тактовый синхронизатор-корректор введен корректор кодовой последовательности сигнала, своими входами подключенный к выходам фазового корректора и тактового синхронизатора и содержащий сдвиговый регистр, соединенный тактовым входом непосредственно, а информационным - через элемент ИЛИ по первому входу с соответствующими входами корректора, и выходами разр дов через элемент ИЛИ-НЕ - с вторым входом элемента ИЛИ, к выходу корректора подсоединен выход старшего разр да сдвигового регистра.
3. 3.Устройство по п. 1, отличающее- с   тем, что в групповой синхронизатор введены второй элемент задержки, второй и третий счетчики, третий элемент И, элемент ИЛИ и второй триггер, при этом тактовый выход синхронизатора соединен с входом первого элемента задержки и входом первого счетчика, выход которого  вл етс  выходом импульсов групповой синхронизации, соединенным с первыми установочными входами первого и второго триггеров, к выходу первого элемента задержки подключены первый вход первого элемента И и через второй элемент задержки - второй установочный вход первого триггера, выходы которого подключены к первым входам второго и третьего элементов И, объединенными вторыми входами соединенных с выходом первого элемента И, выходы второго и третьего элементов И подключены соответственно к входам второго и третьего счетчиков и через элемент ИЛИ - к второму установочному входу второго триггера, выход которого соединен с вторым иходом первого элемента И, остальные входы первого элемента И  вл ютс  информационными и стробирующим входами синхронизатора, выходы второго и третьего счетчиков подключены к входам начальной установки друг друга.

   г

   fNi

   (И

   ст

   са

   О5

   -j

   СП

   гч

   ГХ5 tvj

   LLffiJ

   Фиг. 3

   Фие.Ь