Способ многоканальной магнитной записи-воспроизведения аналоговой информации

Способ многоканальной магнитной записи-воспроизведения аналоговой информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ МНОГОКАНАЛЬНОЙ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ-ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ АНАЛОГОВОЙ ИНФОРМАЦИИ, заключающийся в дискретизации сигналов различных каналоЬ записи выборок сигна лов и записи информации о номере ка нала на отдельной дорожке магнитног носителя, а при воспроизведении в в делении сигналов различных каналов сигналам номеров каналов и их филь рации , отличающийся тем, что, с целью уменьшения погреш ности записи-воспроизведения, дискретизацию сигналов каналов производят одновременно, полученные значения выборок сигналов каждого канала одновременно преобразуют в сигналы цифрового параллельного кода, которые запоминают и после разделения по сигналам номера канала поразрядно записывают на разные дорожки магнитного носителя зонами из равного числа значений выборок сигналов все сигналов, на отдельной дорожке носителя записывают сигналы номера зоны,, сформированные из сигналов номера канала, а при воспроизведении из сигналов номера зоны формируют сигналы номера канала, которыми дешифрируют воспроизводимую информацию, запоми .нают ее и преобразуют в аналоговые сигналы, в процессе которого цифровую информацию из всех каналов выводят одновременно с одинаковой частотой .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН г(:y и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ г21) 3511659/18-10 (22) 01.09.82 (46) 30.10.83.Бюл. Р 40 (72) О.В.Рыбальский,. Г.Н.Розоринов и С.A.Íå÷èòàéëo (53) 534.852(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 696525, кл.G 11 В 5/00, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

9 732978, кл.G 11 В 5/00, 1980 (прототип). (54)(57) СПОСОБ МНОГОКАНАЛЬНОЙ

МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ-BOCHPOH3BEgEH)M

АНАЛОГОВОЙ ИНФОРМАЦИИ, заключающийся в дискретизации сигналов различных каналов записи выборок сигналов и записи информации о номере канала на отдельной дорожке магнитного носителя, а при воспроизведении в выделении сигналов различных каналов по сигналам номеров каналов и их фильтрации, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погреш„„SU„„1051567 А ности записи-воспроизведения, дискретизацию сигналов каналов производят одновременно, полученные значения выборок сигналов каждого канала одновременно преобразуют в сигналы цифрового параллельного кода, которые запоминают и после разделения по сигналам номера канала поразрядно записывают на разные дорожки магнитного носителя зонами из равного числа значений выборок сигналов всех сигналов, на отдельной дорожке носителя записывают сигналы номера зоны, сформированные из сигналов номера канала, а при воспроизведении из сигналов номера зоны формируют сигналы номера канала, которыми дешифрируют воспроизводимую информацию, запоми.нают ее и преобразуют в аналоговые сигналы, в процессе которого цифровую информацию из всех каналов выво- С" дят одновременно с одинаковой частотои.

1051567

Изобретение относится к приборостроению, н частности к технике магнитной записи, и может быть использовано для записи — воспроизведения с высокой точностью-.аналоговой информации в широкой полосе частот, поступающей одновременно от нескольких независимых источников.

Известен способ записи — воспроизведения аналоговой информации, основанный на преобразовании аналоговых 10 сигналов в цифровой код и записи последнего на магнитный носитель, который позволяет реализовать высокую точность преобразования и больший динамический диапазон записи — воспрои з ведения 1 1.

Однако способ позволяет произнодить одновременную запись †воспроизведение сигналов в реальном масштабе времени, поступающих однонремен- 20 но от нескольких независимых источников аналоговой информации.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, реализованный в многоканальном устройстве для магнитной записи и воспроизведения и заключающийся в коммутации сигналов различных каналов сигналами номера канала, записи сигналов информации и сигналов номера канала на разные дорожки магнитного носителя, а при воспроизведении — в дешифрации сигналов информации воспроизведенными сигналами номеров каналов и преобразовании их н аналоговую форму(2 3. 35

Однако согласно известному способу дискретизация сигналов, поступающих одновременно от различных источников,проиэнодится в различные моменты времени н соответствии с оче- 4О редностью канала, что приводит к фаэовому сдвигу между носпроизводимыми сигналами, записанными от разных источников. Это увеличивает погрешность результата записи-воспроизведения. Кроме того, записываемые по такому способу сигналы подвержены влиянию параэитной амплитудной модуляции, возникающей н каналах записи-воспроизведения, что также увеличивает погрешность результата записи — воспроизведения.

Цель изобретения — уменьшение погрешности записи-воспроизведения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу многоканальной магнитной записи — воспроизведения аналоговой информации, заключающемуся в дискретизации сигналов различных каналов, записи выборок сигналов и записи информа- 69 ции о номере канала на отдельной дорожке магнитного носителя, а при воспроизведении в выделении сигналов различных каналов и их фильтрации, дискретизацию сигналов каналов производят одновременно, полученные значения выборок сигналов каждого канала одновременно преобразуют н сигналы цифрового параллельного кода, которые запоминают и после коммутации сигналами номера канала поразрядно записывают на разные дорожки магнитного носителя зонами из равного числа значений выборок сигналов всех каналов, на отдельной дорожке магнитного носителя записывают сигналы номера зоны, сформированные из сигналов номера канала, а при воспроизведении из сигналов номера зоны формируют сигналы номера канала, которыми дешифрируют воспроизводимую информацию, запоминают ее и преобразуют н аналоговые сигналы, в процессе которого цифровую информацию из всех каналов выводят одновременно и с одинаконой частотой.

Способ осуществляют следующим образом.

Сигналы от разных источников одновременно дискретизируют и преобразуют в параллельный цифровой код. Полученные сигналы поразрядно запоминают в памяти каждого канала. Поскольку процесс преобразования и запоминания происходит непрерынно, то поступающую в память информацию от разных каналон разносят но времени, используя для этого сдвиг информации в памяти каждого из каналов, Затем информацию от разных источников коммутируют н усилители записи и головки записи для каждого разряда. Коммутацию осуществляют по сигналам управления, предстан.ляемым номером источника н двоичном коде.

При этом длительность сигналов управления выбирают так, чтобы коммутировать от любого из источников одинаковое число выборок, что позволяет осуществлять запись на носитель зон фиксированной длины. Однако разбиение информации. на зоны, размещаемые на носитель, условно. Запись информации на носитель производят непрерывно, а номер эоны определяют по сигналу номера зоны, который формируют из сигналон управления. При этом частота записи пропорциональна произведению частоты нременной дискретизации на число источников.

Формирование сигнала номера зоны иэ сигналсн управления позноляет при большом числе источников осуществлять запись их номеров на одной дорожке носителя. Сигнал номера зоны формируют, например, н виде импульсов разной длины, привязанных но времени к началу зоны. При воспроизведении сигналы номера заны преобразуют н сигналы номера канала. По сигналам номера канала производят коммутацию воспроизведенной

10 51567 информации по каналам. Далее эту информацию запоминают и одновременно по всем каналам выводят на цифроаналоговые преобразователи.

Вывод информации осуществляют после того, как заполняется память 5 во всех каналах.

При этом объем и построение памяти выбирают так, что не происходит потери воспроизводимой информации и выведение информации из памяти в 10 цифроаналогов;.е преобразователи осуществляют с частотой, равной частоте дискретизации.

Величину фазовых сдвигов между воспроизводимыми сигналами, записанными от различных источников, определяют величиной фазовой неидентичности между преобразователями коданалог различных каналов, которая крайне мала. При выводе информации в цифровой форме для машинной обработки фазовая неидентичность между каналами практически отсутствует.

Кроме того, цифровой код меньше подвержен влиянию паразитной амплитуд- 5 ной модуляции, возникающей в процессе записи-воспроизведения.

На фиг,1 и 2 изображено устройство, с помощью которого осуществляют способ.

Оно состоит иэ источников 1 информации, соединенных с входами преобразователей 2 аналог-код, выходы каждого из разрядов которых подключены к входам регистров 3 сдвига (показаны по два разряда каждого иэ 35 преобразователей 2 }, выходы которых подключены к выходам последовательнопараллельных регистров 4, параллельные выходы которых связаны с параллельными входами параллельно-последова- 4р ,тельных регистров 5.

Выходы регистров 5 соединены с информационными входами коммутаторов б, выходы последних через усилители 7 записи подключены к входам 8 блока 9 45 записи-воспроизведения информации на магнитный носитель 1не покаэан1.

В устройстве имеется генератор 10 с выходом 11 частоты преобразования и выходом 12 тактовой частоты. Выход 11 генератора 10 подключен к пре- 50 ,эбразователям 2, тактирующим вхоцам регистров 3 и 4 и входу Формирователя 13 сигналов номера канала.

Выходы формирователя 13, число которых определяется числом разрядов 55 двоичного кода, необходимых для представления числа каналов, подключены к входам формирователя 14 номера зоны, к управляющим входам коммутаторов 6 и управляющим входам дешиф- 6О ратора 15, информационный вход которого соединен с выходом 12 генератора 10. Выходы дешифратора 15, число которых равно числу каналов, т.е. числу источников 1. Подключены к так- 65 тирующим входам ре ° и стров 5 соответствующих каналов и к формирователям 16 импульсов "Установки в нуль" регистров 5. Выходы Формирователей 16 соединены с входами "Установка в нуль" регистров 5 и с формирователями 17 импульсов разрешения занесен.:я информации в регистры 5 из регистров 4. Выходы формирователей 17 соединены с выходами разрешения занесения информации регистров 5 и с Формирователями 18 импульсов "Установка в нуль" регистров 4.

Выходы формирователей 18 соединены с выходами "Установка в нуль" регистров 4. Выход формирователя 14 через отдельный усилитель 7 записи подключен к одному из выходов 8 блока 9 записи — воспроизведения.

Усилители 19 воспроизведения (фиг.2 ) подключены к выходам 20 блока 9 записи-воспроизведения. Выходы усилителей 19 воспроизведения подключены к информационным входам дешифраторов 21. К выходу усилителя 19 воспроизведения сигнала номера зоны подключен формирователь 22 сигналов номера канала. Выходы, число которых равно числу каналов, дешифраторов 21 подключены к входам регистров 23 сдвига, выходы которых соединены с входами последовательно-параллельных регистров 24.

Выходы формирователя 22 подключены к управляющим входам формирователя 25 тактовой частоты и к управляющим входам дешифраторов 21.

Выход усилителя 19 воспроизведения сигнала номера зоны соединен с информационным входом формирователя 25.

Выходы 26-28 формирователя 25 подключены к тактирующим входам регистров 23 и 24. Параллельные выходы регистров 24 соединены с параллельными входами регистров 29. Выход 28 формирователя 25 соединен с тактирующими входами регистров 23 и 24 последнего канала и с формирователем 30 импульсов "Установки в нуль" регистров 29. Выход Формирователя 30 соединен с входом "Установка в нуль" регистров 29 и с входом формирователя 31 импульсов разрешения занесения информации нз регистров 24 в регистры 29. Выход формирователя 31 соединен с входами разрешения занесения информации регистров 29 и формирователем 32 импульсов "Установки в нуль" регистров 24, выход которого подключен к входам "Установка в нуль" регистров 24, выход которого подключен к входам "Установка в нуль" регистров 24. Выход усилителя 19 воспроизведения сигнала номера зоны соединен с входом формирователя 33 сигнала тактовой частоты вывода информации, выход которого подключен к тактирующим входам регист1051567

;, ов 29. Выходы регистров 29 соединены с входами соответствующих разрядов преобразователей 34 код-аналог, выходы которых через фильтры 35 нижних частот подключены к выходным клеммам 36 каждого канала.

Устройство работает следующим образом.

Аналоговая информация от различных источников 1 информации посту- 1О пает на входы преобразователей 2 аналог-код, на выходе которых преобразуется в параллельной и -разрядный цифровой код. Выходы каждого разряда преобразователей 2 соедине- 15 ны с входами последовательных входных регистров 3 сдвига. Сдвиг инФормации в регистрах 3 осуществляется па сигналам частоты преобразования, поступающих с выхода 11 генеХ ратора 10. Па зткм же сигналам осуществляется преобразование икфармацни н преобразователях 2 к сдвиг н последовательно-параллельных регистрах 4, последовательные входы которых соединены с выходами регистров 3. Одновременно выход 11 генератора 11 подключен к входу формирователя 13 сигнала номера каналов, выполненному н виде делителей частоты.

На выходах Формирователя 13 образу-3 3 ются последовательности импульсов, представляющие собой номер какала в параллельном двоичном коде. Выходы формирователя 13 подключены к управляющим входам дешифратора 15. На 35

erо сигнальный вход подана последовательность импульсов с выхода 12 генератора 10, частота следования которых равна произведению частоты сигналов дискретизации, поступающих 4п с выхода 11 генератора 10 ка число источников 1 информации.

На выходах дешифратора 15 н разные моменты времени присутствуют сигналы с выхода 12 генератора 10, поступающие на входы тактирования регистров 5. Объем регистров 5 выбран так, чтобы эа время действия сигнала номера канала считать всю инфорь ацию иэ регистров 5 данного канала.

Выходы регистров 5 каждого разряда подключены через коммутаторы 6 к входам усилителей записи. Число коммутаторов 6 равно числу раэрядан цифрового кода, н который преобразуется н преобразователях 2 информация от ис- 55 точников 1, а количество информационных кодов н коммутаторах 6 ранна числу истачкиков 1.

Управляющие входы коммутаторов 6 соединены с ныходами формирователя 13 сигнала номера канала. На время действия сигналов номера канала выходы регистров 5 каждого канала поочередно подключаются к входам усилителей 7 записи каждого разряда 65 к записываются па отдельным дорожкам носителя н блоке 9 записи-воспроизведения. Запись информации от каждого источника 1 пракэнадктся зонами фиксированной длины, содержащими равное для всех каналов числс ныбарак, преобразованных н параллельный цифровой код.

При этом информация на носителе располагается без прамежуткан и деление ка зоны условно. Для определения номера канала, к которому принадлежит данная информация, ка носителе па отдельной дорожке записывается сигнал номера зоны, поступающий в отдельный усилитель 7 записи к записываемый па отдельной дорожке носителя блоком 9 записи-воспроизведения. Сигнал номера зоны формируется н Формирователе 14 сигнала номера эоны кз сигналов номера какала, поступающих н формирователь 14 от формирователя 13 н виде кмпульсан фккcèрoâàíHoй длительHос Iè, различной для каждой эоны, чта сбеспечинает запись ккфармацкк о кемере канала iio одной дорожке носителя.

Формирователь 14 ныпалкен н ниде преобразователя кад-временного кктернала. Наибольшая длктелькссть cHI кала номера эоны меньше длительности зоны Фиксированной длины, адккаканой для всех каналов.

По окончании действия скгкала номера данного конкретного канала по заднему фронту последнего импульса сигнала тактанай часта"b:, пастуг. ающега с одного иэ выходов дешифратара 15, формирователем 16 формируется короткий импульс, обкуляющкй регистр 5. По заднему Фрскту зтага импульса формирователем 17 Формируется следующий короткий импульс, разрешающкк закесекке кк армацкк к-. регистра 4 н рег,cтр 5„ а .-,о ега з айнему 4ipoi- -у фат кронате и-"r 8 д мкруется короткий импульс, обкуляющкй регистр 4. Cóììàрная длктедbкocTb кмпульсон, Формируемых фармкрана; телямк 16-18 много меньше полонины тактового интервала. Регистр 4 освобождается и принимает ккфармацкю, поступающую с регистра 3, ? ак как частота поступления ккфармацкк и регистр 4 меньше н число ксточки— кан 1 частоты считывания информации кз регистров 5, ранной тактовой частоте записи, то эа время =-апалкенкя регистров 4 на всех каналах информация кз регистров 5 всех каналов записывается на магнитный носитель.

Прк воспроизведении информация, воспроизводимая блоком 9, с :,ûõoдан 20 поступает в усилителк 19 носпрокэнедения, где Формируется н ниде последовательности кмг.ульсан. С выходов усилителей 19 информация поступает ка выходы дешкфра1051567 торов 21. Число дешифраторов 21 равно числу разрядов цифрового кода, в который преобразуют информацию от источников 1 в преобразователях 2. Число выходов каждого из дешифраторов 21 равно числу источников 1 аналоговой информации.

Выходы двшифраторов 21 соединены с входами последовательных регистров 23 сдвига. Усилители 19 под ключены к входам регистров 23 по сиг- 10 налам номера канала, которые форми рует формирователь 22 из сигнала номера зоны, воспроизводимого усилителем 19 воспроизведения с дорожки номера зоны. По переднему Фрон- 15 ту сигнала номера зоны и сигналам формирователя 22, выполненного в виде преобразователя длительность-код, Формирователем 25 формируется тактовая частота, осуществляющая сдвиг информации в регистрах 23 и связанных с ними последовательно-параллельных регистрах 24. Формирователь

30 по заднему фронту последнего импульса последнего канала формирует короткий импульс, устанавливающий в нуль регистры 29. По его заднему фронту ч,ормирователь 31 формирует короткий импульс, по которому происходит считывание информации из всех разрядов регистров 24. По его. заднему фронту формирователь 32 формирует следующий короткий импульс, обнуляющий регистры 24., ?информация из регистров 29 одновременно в последовательном коде выводится из соответ- 35 ствующих весу разряда входов преобразователей 34 код-аналог. Частота сдвига, по которой выводится информация иэ регистров 29, формируется формирователем 33. После выведения информации из регистров 29 они yc" танавливаются в нуль по сигналу, Формируемому в формирователе 30, и процесс повторяется. Регистры заполняются не одновременно во всех каналах, а поочередно.

Сдвиг информации в регистрах 23 и 24, т.е. ее занесение в регистры

23 и 24, осуществляется тактовыми импульсами частотой следования, превышающей тактовую частоту сигналов . сдвига информации в регистрах 29 в число источников 1 аналоговой информации, но так как занесение информации в регистры 23 и 24 происходит поочередно для каждого канала, а занесение и вывод информации из регистров 29 одновременно, причем информация из регистров 29 выводится постоянно,то сигналы на выходах преобразователей 34 код-аналог скнфазны.

Число источников аналоговой информации определяется только разрешающей способностью канала цифровой магнитной записи, а точность ее передачи — числом разрядов цифрового кода, в который преобразуется аналоговая информация, т.е. числом дорожек записи-воспроизведения и достоверностью используемой аппаратуры магнитной записи.

Величина фаэовой неидентичности на выходах 36 между воспроизводимыми сигналами, записанными от разных источников, определяется только величиной фазовой неидентичности преобразователей 34 код-аналог и фильтров 35 низких частот, а она при одинаковой полосе пропускания крайне мала.

При выводе информации в цифровой

Форме с выходов преобразователей 34 фазовая неидентичность практически отсутствует, так как дискретизация сигналов от разных источников производится одновременно, а при воспроизведении цифровая информация выводится на преобразователи код-аналог также одновременно (без фазового сдвига )!

1051567

Тираж 594 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и откр; тпй 113035, москва, iY,-35, Pàóøñêàÿ наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 4

Редактор А.Курах

Заказ 8675/50

Составитель lO.éëåøèí

Техред В.Далекорей Корректор Г. Реше::íêê