SU945824A1 - Способ измерени искажений сигналов при магнитной записи и воспроизведении - Google Patents

Description

(5) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ИСКАЖЕНИЙ СИГНАЛОВ

ПРИ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИИ

1

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и предназначено дл  использовани  при проверке . аналоговой аппаратуры одноканальной и многоканальной точкой магнитной записи.

Известен способ измерени  колебаний времени запаздывани  сигналов, воспроизведенных с подвижного носител , согласно которому записывают и воспроизвод т периодический испытательный сигнал, измерительный сигнал, измер ют и занос т в пам ть текущие значени  периодов воспроизведенного сигнала, а определение времени запаздывани  осуществл ют путем непрерывного сравнени  выбранных из пам ти предыдущих и последующих значений периодов tOУказанный способ может быть использован дл  обоснованного выбора моментов отсчета воспроизведенного испытательного сигнала и, следовательно , дл  оценки искажений сигналов при записи на подвижный носитель и воспроизведении с него. Недостаток подобной оценки заключаетс  в том, что измеренные текущие величины приращений периодов воспроизведенного испытательного сигнала имеют случайный характер и не могут экстраполироватьс  даже в пределах одного периода .

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  способ измерени  исключений сигналов при магнитной записи и воспроизведении, в процессе реализации которого опорное гармоническое напр жение преобразуют в псевдослучайный испытательный .сигнал, суммируют последний с первоначальным напр жением, из суммарного сигнала выдел ют гармоническое напр 2Q жение, фазируют его с опорным, осуществл ют запись суммарного сигнала, выдел ют гармоническое напр жение из воспроизведенного сигнала, суммируют его с результатом преобразовани  этого напр жени  в псевдослучайный сигнал и полученный таким образом контрольный сигнал сравнивают с воспроизведенным сигналом fzj. . Определение .времени запаздывани  производитс  путем фиксации разности фаз опорного напр жени  до записи на магнитный носитель и после воспроизведени  с него. Подобна  нечетна  Фиксаци , а также неоднократное преобразование сигналов в процессе изме рений предопредел ют значительные ре зультирующие погрешности. Цель изобретени  - повышение точности оценки .рассматриваемых искажений . Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу измерени  искаж ний сигналов при магнитной записи и воспроизведении, предусматривающему запись на магнитный носитель и воспр изведение с него периодического опор ного сигнала, а также испытательного сигнала образцового источника, сравнение ординат воспроизведенного испы тательного сигнала с синхронными во времени ординатами сигнала непосредственно с выхода образцового источни ка, опорный и испытательный сигналы записывают поочередно по одному каналу , причем длительность образцов записи опорного сигнала выбирают не меньшей дес той доли минимального пе риода колебаний скорости записи-воспроизведени , а длительность отрезков записи испытательного сигнала превосход щей продолжительность коммутационных периодных процессов в об разцовом источнике, каждый отрезок воспроизведенного опорного сигнала дел т на интервалы с длительностью, не меньшей интервала коррел ции высокочастотных составл ющих спектра колебаний скорости записи-воспроизведени , определ ют величину и зна среднего приращени  времени заИаздывгни  на каждом интервале, а также величину и знак приращени  каждого среднего приращени , задаютс  числом периодов опорного си1-нала, на прот жении которых приращени  колебаний скорости записи-воспроизведени  остаютс  практически неизменными, и вы бирают момент отсчета соответствующей ординаты воспроизведенного испытательного сигнала путем прибавлени  к заданному числу периодов опорного сигнала того же числа приращений, равного последнему среднему приращению времени запаздывани  на текущем отрезке воспроизведенного опорного сигнала, и того же числа приращений,, равных последнему приращению среднего приращени  в пределах данного отрезке . На фиг. 1 представлена обща  структура реализации предлагаемого способа в режиме записи; на фиг. 2 то . же, в режиме воспроизведени ; на фиг. 3 - временные диаграммы, иллюстрирующие выбор момента, отсчета воспроизведенного испытательного сигнала . В режиме записи (фиг. 1) выходы образцового источника 1 испытательного сигнала и источника 2 опорного / сигнала соедин ют с входами блока 3 коммутации, выход которого, в свою очередь, подключают к входу испытуемой аппаратуры, В режиме воспроизведени  (фиг. 2)выход блока Ц коррекции времени запаздывани , содержащего последовательно включенные формирователь 5 средних приращений (), / формирователь 6 приращений средних приращений ( ) и формирователь 7 момента отсчета () , соедин ют с управл ющим входом аналого-цифрового преобразовател  (АЦП) 8, через который на один из входов блока 9 сравнени  поступает от испытуемой аппаратуры воспроизведенный испытательный сигнал. Другой вход блока 9 сравнени  подключают непосредственно к выходу образцового источника 1 испытательного сигнала. Первый вход формировател  5 и управл ющий вход источника 1 соедин ют с выходом источника 2 опорного сигнала. Наконец, управл ющий вход источника 2 и второй вход формировател  5 св зывают с выходом испытуемой аппаратуры. На входы формировател  5 поступают, таким образом, периоды опорного сигнала как без запаздывани  (Т), с Запаздыванием (Т ). Приращение запаздывани  составл ет при этом йТ и ДТ (фиг. 3). Определение величины и знака средних приращений формирователем 5 а также величины и знака приращений средних приращений Л(ЛТср) формирователем осуосуществл етс  на интервалах Ту.,отрезка опорного сигнала. Способ осуществл етс  следующим образом. В режиме записи на испытуемую аппаратуру поочередно подаетс  опорный или испытательный сигнал. Отрез- ; ки записи того и другого сигналов строго регламентированы и выставл ютс  в блоке 3 коммутации заранее. В режиме воспроизведени  на блок 9 сравнени  поступают сигнал с выхода образцового источника 1 испытательного сигнала и отсчет с выхода АЦП 8, вз тый в момент, сформированный последовательно в формировател х блока коррекции времени запаздывани . Синхронизаци  работы блоков устройства производитс  путем подачи на управл ющий вход источника 2 опорного сигнала импульса синхронизации от испытуемой аппаратуры, который ; приводит к генерации опорного сигнала ., запускающего образцовый источник 1 испытательного сигнала и счетчики числа периодов этого опорйого сигнала в формирователе 5 блока k коррекции времени запаздывани . Пос-. ледовательность процедур выбора мо-. мента отсчета иллюстрируетс  временными диаграммами на фиг. 3.

В качестве источников образцового испытательного и опорного сигналов могут быть вз ты соответственно генераторы случайных и сложных с нормированными метрологическими характеристиками и генераторы гармонического сигнала (треугольного, трапецеидального и т.п.) с регламентиро- ванной формой и стабильным (например, кварцеванным) периодом. В качестве АЦП 8 может быть использована люба  промышленна  разработка с требуемыми пределами и -временем преобразовани  . Блок 3 коммутации и блок 9 сравнени  могут быть выполнены на элементах двоичной логики с применением электронных ключей. Формирователи блока k коррекции времени запаздывани  могут быть также построены на элементах двоичной логики . При этом счет периодов опорного сигнала и процедуры сложени , вычитани  и усреднени  производ т с электрическим импульсом (напр жением) или с числом - набором двоичных знаков . Во втором случае может быть достигнута больша  точность преобразований в формировател х однако быстродействие устройства такого исполнени  оказываетс  ниже быстродействи  устройства, оперирующего с электрическим импульсом.

Искажени , возникающие за счет времени запаздывани , в основном обусловлены периодическими колебани ми средней скорости записи-воспроизведени  (диапазон частот от долей до нескольких Герц) и действием широкого , равномерного до сотен килогерц спектра случайных колебаний мгновенной скорости записи-воспроизведени . Вли ние высокочастотных составл ющих колебаний на измер емые искажени 

составл ет около 0,25%. Устранить эту составл ющую при методе измерени  искажений, опирающемс  как в известных способах, на измерени  разности мгновенных значений, невозможно.

Эта погрешность может быть устранена при сравнении каких-либо интегральных параметров испытуемой и образцовой аппаратуры. В предлагаемом способе имеет место учет и компенсаци 

времени запаздывани , вызванного колебани ми средней скорости. Исход  из наибольшей частоты изменени  этой скорости, равной 10 Гц, можно заключить , что длительность отрезка, на

котором должно оцениватьс  среднее приращение, не npesbtmaej 0,01 с. Вы вив тенденцию изменени  скорости на этом участке, далее экстраполируют ее на интервале, составл ющем несколько периодов опорного сигнала. Так, при частоте опорного сигнала, равной 20 кГц, и п ти периодах экстрапол ции общий интервал экстрапол ции составит, 250 МКС или 0,25 периода наибольших | колебаний скорости записи-воспроизведени  . На такой доле периода приращени  колебаний скорости можно считать неизменным с точностью до 0,25%. Вы вление тенденции изменени  скорости производ т путем последовательной оценки средних приращений на интервалах , лежащих внутри отрезка, составл ющего дес тую долю минимального периода колебаний скорости. Длиг на этих интервалов должна быть такой , чтобы, по возможности, уменьшить разброс получаемых оценок сред них приращений. Поэтому длину интервалов усреднени  выбирают не меньшей интервала коррел ции высокомастотного составл ющих колебаний скорости записи-воспроизведени . Из этого услови , например, частоте опорного сигнала, равный 20 кГц, интервал усреднени  мсжет содержать всего одно приращение. Однако дл  исключени  при определении средних приращений возможных погрешностей, св занных с преобразовани ми в магнитном носителе записываемых и воспроизводимых электрических сигналов (например, пропадание отдельных уровней сигнала ) целесообразно интервал усреднени вз ть состо щим из нескольких (например , трех-четырех) приращений. Таким образом, груба  оценка свер ху ожидаемой погрешности измерени  искажений согласно предлагаемому спо собу составит примерно 0, (0,25 погрешность некомпенсируемых высокочастотных составл ющих; 0,25 - погрешность экстрапол ции момента отсче та), что ; почти на пор док ниже по казателей, обеспечиваемых известными способами. формула изобретени  Способ измерени  искажений сигналов при магнитной записи и воспроизведении , предусматривающий запись на магнитный носитель и воспроизведение с него периодического опорного сигнала, а также испытательного сигнала образцового источника, сравнение ординат воспроизведенного испы тательного сигнала с синхронными во времени ординатами сигнала непосредственно с выхода образцового источни ка, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, опо ный и испытательный сигналы записывают поочередно, по одному каналу, причем длительность отрезков записи опорного сигнала выбирают не меньшей дес той доли минимального периода 9 8 колебаний скорости записи-воспроизведени , а длительность отрезков записи испытательного сигнала - превосход щей продолжительность коммутационных переходных процессов в образцовом источнике, каждый отрезок воспроизведенного опорного сигнала дел т на интервалы с длительностью, не меньшей интервала коррел ции высокочастотных составл ющих спектра колебаний скорости записи-воспроизведени , определ ют величину и знак среднего приращени  времени запаздывани  на каждом интервале, а также величину и знак приращени  каждого среднего приращени , задаютс  числом периодов опорного сигнала, на прот жении которых приращени  колебаний скорости записи-воспроизведени  остаютс  практически неизменными, и выбирают мог, мент отсчета соответствующей ординаты воспроизведенного испытательного сигнала путем прибавлени  к заданному числу периодов опорного сигнала того же числа приращений, равного последнему среднему приращению времени запаздывани  на текущем отрезке воспроизведенного опорного сигнала, и того же числа приращений, равных последнему приращению .среднего приращени  в пределах данного отрезка. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № ,. кл. G 11 В 5Л6, 19752 .Авторское свидетельство СССР № 669386, кл. G 01 В 5/00, 1977.

Фиг. 2

Claims (1)

1. формула изобретения

   20 Способ измерения искажений сигналов при магнитной записи и воспроизведении, предусматривающий запись на магнитный носитель и воспроизведение с него периодического опорного ₂₅ сигнала, а также испытательного сигнала образцового источника, сравнение ординат воспроизведенного испытательного сигнала с синхронными во времени ординатами сигнала непосред- ₃₀ ственно с выхода образцового источника, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, опорный и испытательный сигналы записывают поочередно, по одному каналу, причем длительность отрезков записи ³⁵ опорного сигнала выбирают не меньшей десятой доли минимального периода колебаний скорости записи-воспроизведения, а длительность отрезков записи испытательного сигнала - превосходящей продолжительность коммутационных переходных процессов в образцовом источнике, каждый отрезок воспроизведенного опорного сигнала делят на интервалы с длительностью, не меньшей интервала корреляции высокочастотных составляющих спектра колебаний скорости записи-воспроизведения, определяют величину и знак среднего приращения времени запаздывания на каждом интервале, а также величину и знак приращения каждого среднего приращения, задаются числом периодов опорного сигнала, на протяжении которых приращения колебаний скорости записи-во'спроизведения остаются практически' неизменными, и выбирают момент отсчета соответствующей ординаты воспроизведенного испытательного сигнала путем прибавления к заданному числу периодов опорного сигнала того же числа приращений, равного последнему среднему приращению времени запаздывания на текущем отрезке воспроизведенного опорного сигнала, и того же числа приращений, равных последнему приращению среднего приращения в пределах данного отрезка.