Способ записи цифровой информации

Способ записи цифровой информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ЗАПИСИ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ по -авт. св. № 1042074. отличающийся тем. что. с целью повышения плотности записи, при следовании подряд более (N + 1) символов «О формируют импульс тока записи на каждом (N + 1)-M символьном интервале этой последовательности символов «О, кроме последнего символьного интервала, той же полярности, что и сформированный предыдущий импульс тока записи символа «I. а импульсы тока записи двух соседних символьных интервалов формируют с амплитудой, составляющей 0.70-0.85 от амплитуды о.аиночных импульсов . i и to СР (D СО fPifZ. 11 7 О О 7 Г

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„,Я0„„1112393

3(5i) G l1 В 509 С 11 В 502

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

0177 0000Î 7 ОЛОО1111 0О11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1042074 (21) 3645894/18-10 (22) 27.09.83 (46) 07.09.84. Бюл. № 33 (72) С. И. Алябьев н Л. В. Муравник (71) Московский ордена Трудового Красного Знамени электротехнический институт связи (53) 534.852.4 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 1042074, кл. G 11 В 5/09; G 11 В 5/02, 1982. (54) (57) СПОСОБ ЗАПИСИ ЦИФРОВОЙ

ИНФОРМАЦИИ по авт. св. № 1042074, отличающийся тем, что, с целью повышения плотности записи, при следовании подряд более (N+1) символов «О» формируют импульс тока записи на каждом (N+1) -м символьном интервале этой последовательности символов «О», кроме последнего символьного интервала, той же полярности, что и сформированный предыдущий импульс тока записи символа «!», а импульсы тока записи двух соседних символьных интервалов формируют с амплитудой, составляющей

0,70 — 0,85 от а м пл и туды оди ноч н ы х и м пул ьсов.

1112393

Изобретение относится к накоплению .информации и может быть использовано при

Записи цифровой информации.

Известен способ записи цифровой информации, заключающийся в перемагничивании магнитного носителя сигналом в виде импульсов тока различной полярности при записи сигналов «1» цифровой информации и в перемагничивании носителя импульсами тока разной полярности для символов «1», разделенных по крайней мере одним символом «О» и импульсами тока одной полярности, при непрерывной последовательности сигналов символов «1», причем в последнем случае носитель перемагничивают после предыдущего каждым N-м импульсом в последовательности иэ (N+ I ) сигналов символов «1» до поступления по крайней мере одного сигнала символа «О», где N =1, 2, 3, ... — увеличенное на единицу наибольшее число тактовых интервалов между двумя соседними импульсами одинаковой поляр; ности, задаваемое в зависимости от харак, теристик канала записи и воспроизведения !1).

Однако код не является самосинхронизирующимся, так как при появлении длинных серий нулей в нем не происходит перепадов намагниченности, что ведет к длительным перерывам в подстройке синхрогенератора н срывам синхронизма при декодировании.

Код не является балансным, а это приводит к «плаванию» базовой линии, так как тракт записи-воспроизведения не пропускает постоянную составляющую спектра кода. По этим причинам не удается в полной степени реализовать потенциальные возможности тракта записи-воспроизведения и, прежде всего, повысить плотность записи.

Белью изобретения является повышение плотности магнитной записи.

Поставленная цель достигается тем, что при способе записи цифровой информации, при следовании подряд более (N+ !) символов «О» формируют импульс тока записи на каждом (N+1)-м символьном интервале этой последовательности символов «О», кроме последнего символьного интервала, той же полярности, что и сформированный предыдущий импульс тока записи символа «1», а и,".пульсы тока записи двух соседних символьных интервалов формируют с амплитудой, составляющей 0,70 — 0,85 от амплитуды одиночных импульсов.

На фиг. 1 показан вид сигналов, формируемых согласно предлагаемому способу записи; на фиг. 2 и 3 — структурные схемы блока записи и блока воспроизведения соответственно.

Формирование трехуровнего сигнала иэ сигнала (беэ возврагцения к нулю) при предлагаемом способе производится таким обра,зом, что при появлении группы символов

«1» в исходном коде первую каждую N-ю восле первой и последнюю единицы данной группы записывают импульсами одной поляр» ности. При следовании подряд символов

«О» каждый (N+ !)-й нуль записывают импульсом toA же полярности, что и предшест вующая ему последняч единица, причем формирование импульса не происходит, если (!ч+ 1)-й нуль является последним в группе нулей. Импульсы записи изменяют полярность при появлении символа <1» после любого количества нулей. Если в соседних так-!

0 товых интервалах появляются два импульса подряд, то они имеют амплитуду, составляющую 0,70 — 0,85 от амплитуды одиночного импульса. Уменьшение амплитуды сдвоенных импульсов при записи приводит к уменьшению цифровой суммы, т. е. к уменьшению

«плавания» базовой линии. В то же время при воспроизведении различие в уровнях между одиночными и сдвоенными импульсами не наблюдается. Это связано с особенностями переходного процесса в системах с ограничением полосы пропускания в области верхних частот. Величина К зависит от степени межсимвольной интерференции (МСИ), которая может быть допустима в конкретном канале записи-воспроизведения. При реальных значениях МСИ, когда

25 воспроизведенный сигнал егце может быть правильно декодирован, амплитуда одиночного импульса íp может быть меньше амплитуды импульсов, расположенных в двух соседних тактовых интервалах, более чем на 30 /о. Г1ри малом изменении амплитуды (от 0,85 до I) длительности фронтов воспроизведенного сигнала для одиночного импульса и импульсов в двух соседних так товых интервалах отличаются значительно, что приводит к фаэовым искажениям при формировании сигнала и выделении тактовой синхронизации.

При воспроизведении импульсы, соответствующие нулевым символам, обнаруживаются и стираются. Таким образом улучшаются свойства кода при сохранении одно40 эначности декодирования.

Устройство для реализации предлагаемого способа (фиг. 2 и 3) содержит первый регистр I, первый дешифратор 2, RS-триггер 3, элемент И 4, счетчик 5 единиц, элемент

ИЛИ б, элемент 7 задержки, спусковую схе4> му 8, генератор 9 импульсов записи, коммутатор 10, усилитель 11, сумматор 12, инвертирующий усилитель 13, генератор подмагничивания 14, первый счетчик 15 нулей, элемент ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ 16, второй дешифратор 17, управляющий элемент 18, головку 19 записи, головку 20 воспроизведения, корректор 21. ограничитель 22, решающую схему 23, блок 24 синхронизации, второй счетчик 25 нулей, детектор 26 полярности, схеМу .27 запрета, третий дешифратор 28, второй регистр 29 и третий регистр 30, В блоке записи первый, второй и третий входы первого дешифратора 2 подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам первого регистра 1, а первый

1112393 и второй выходы -- соответственно к входу установки «1» и входу установки «О» RS-триг гера 3, выход которого соединен с последовательно включенными элементом И 4, счетчиком 5 единиц и элементом ИЛИ 6, другой вход элемента И 4 объединен с инфорчационным входом первого регистра 1 и подключен к информационному входу устройства, второй вход элемента ИЛИ 6 соединен с первым выходом первого дешифратора 2. второй выход которого подключен к второму входу счетчика 5 единиц, третьему входу элемента

ИЛИ 6 и к последовательно соединенным элементу 7 задержки и спусковой схеме 8, выход которой подключен к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ 16, второй выход первого регистра 1 и третий выход первого дешифратора 2 подключены соответственно к первому и второму входам первого счетчика 15 нулей, выход которого соединен с четвертыч входом элемента ИЛИ 6 и вторым входоч элемента ИСКЛЮЧАЮ- 20 !

ИЕЕ ИЛИ 16, выход которого подключен к управлякнцему входу коммутатора 10, информационный вход коммутатора 10 соединен с выходом генератора 9 импульсов записи, вход которого соединен с выходоч элемента ИЛИ 6 и входом второго дешифратора 17, который через управляющий элемент

18 соединен с управляющими входами усилителя 11 и инвсртирующего усилителя 13, к их информационным входам подключены соответственно первый и второй выходы коммутатора 10, а их выходы подключены соответственно к первому и второму входам сумматора 12, выход которого подключен к головке 19 записи, к головке также подключен генератор 14 подмагничивания.

В блоке воспроизведения головка 20 соединена через последовательно включенные корректор 21 и ограничитель 22 с входами решающей схемы 23, блока 24 синхронизации и детектора 26 полярности, выход последнего соединен с первым входом второго счетчика 25 нулей, первым входом треть- 4О его дешифратора 28 и первым входом второго регистра 29. выход решающей схемы подключен к второму входу второго счетчика 25 нулей и второму входу схемы 27 запрета, первый вход которой соединен с 4« выходом второго счетчика 25 нулей, выход схемы 27 запрета подключен к второму входу третьего регистра 30 и второму входу третьего дешифратора 28, выход которого соединен с вторым входом второго регистра 29, выход блока синхронизации подключен к хО третьему входу третьего регистра 30 и третьему входу второго регистра 29, выход которого подключен к первому входу третьего регистра 30, а выход последнего является выходом устройства.

В качестве элемента 7 задержки в блоке

Записи используется, в частности, ждущий мультивибратор на логических элементах, спусковая схема представляет собой счетный триггер, а управ ляк)гиии элс мент<)ч 1 ß яв ляется транзистор, коми у си руюгцн и резнс.

Topbi в Ilcl)Rx обратнс,й связи iT)l l)IT(:..1(H 11 и !3. В блоке воспроизведения реп)ающая схема 23 представляет собой сдвоенный кочпаратор, а схема запрета — логический элемент И. Блок синхронизации представляет собой цифроаналоговуK) снстечу фатовой автоподстройки частоты. которая в свою очередь состоит из подстраиваемого генератора, фазового дискриминатора, интегратора и управляющей схемы.

Устройство работает следующим образом..

Входной сигнал и сигнал синхронизации поступают на вход регистра 1, на первом, втором и третьем выходе которого появляются сигналы; соответствующие сигналу в данном и двух предшествуюпьнх тактовых интервалах. В случае, если на выходах регистра появляется комбинация символов 001, на первом выходе первого дешифратора 2 появляется логическая единица, устанавливающая RS-триггер 3 в состояние «1». Этот импульс после прохождения чер з элемент

ИЛИ 6 запускает генератор 9 импульсов записи. Генератор вырабатывает один им-. пульс, который поступает на вход коммутатора 10, а затем на один из его выходов в зависимости от того, какой уровень сигнала имеется на его управляющем входе, причем этот уровень определяется тем, в йаком состоянии находится спусковая схема. Например, если спусковая схема находится в состоянии, когда на управляюгцем входе коммутатора имеется высокий потенциал, то вход коммутатора подключается к входу усилителя l I и импульс через сумматор 12 поступает на головку 19 записи и записывается на магнитный носитель. Поскольку, RS-триггер установлен в состояние «!», то вход счетчика 5 единиц через элемент И 4 оказывается подключенным к входу устройст. ва и начинает считать число следующих один за другим символов «1» сигнала. Если число этих подряд следующих символов «!» больше N (не считая первого, то на выходе счетчика в каждом N-м тактовом интервале формируется импульс, который также запускает генератор импульсов записи. Эти импульсы, той же полярности, что и первый, поступают на головку записи и записываются на носитель. В случае, когда на вход устройства поступает символ «О», перед которым следовал символ «1» сигнала, то на втором выходе первого дешифратора появляется импульс, вновь запускающий гене- ратор импульсов записи, после чего на магнитный носитель записывается импульс; совпадающий по полярности с предыдущим, Импульс с второго выхода первого дешиф- ратора поступает также на в.ход установки

«0» счетчика единиц и вход установки «0»

RS-триггера. устанавливая их в нулевое состояние. Кроме того, этот же импульс после прохождения элечента 7 задержки, время

1112393 задержки которого несколько больше длительности тактового интервала, перебрасывает спусковую схему в лругое устойчивое состояние, меняется потенциал на управляющем входе коммутатора, после чего вход коммутатора через его второи выход полсоелиняется к входу инвертирующего усилителя 13, à ахоп усилителя 14 от вхола коммутатора отсоединяется. Теперь при поступлении одного из нескольких символов «!» полярность импульсов тока записи становит- 10 ся противоположной, причем смена полярности происходит каждый раз, как только на вхоле устройства появляются послеловательность или один символ «0» сигнала, которые следуют за одним или несколькими подрял следующими символами «1». Если появля15 ется олиночный символ «1», окруженный нулями, то на первом выходе первого дешифратора импульс не формируется, но формируется на втором выхоле. Далее уст. ройство раоотает аналогично, начиная с момента появления импульса на втором выходе первого лешифратора.

Если на вход устройства поступает груп-па из(!М+2) и более символов «О», то, по.ступая с второго выхола первого регистра на первый вход счетчика 15 нулей, на.выходе 25 счетчика после каждого (N+1)-го символа

«О» появляется импульс, который через эле мент ИЛИ 6 поступает на генератор импуль.сов записи. Этот же импульс поступает на второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 16. 30

При поступлении импульса элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16 инвертирует информацию, поступающую со спусковой схемы, коммутатор переключается в противоположное состояние и импульс с генератора записан с той же полярностью, что и предшествующий. При появлении символа «1» после одного или нескольких символов «О» с третьего выхода первого дешифратора поступает импульс на второй вход первого счетчика нулей, устанавливая его в исходное состоя- 40 ние. На выходе элемента ИЛИ 6 могут появляться импульсы только двух вилов: длительностью в один тактовый интервал и длительностью в два тактовых интервала.

Импульсы с удвоенной длительностью обнаруживаются вторым дешифратором 17, от 45 которого срабатывает управляющий элемент 8, который в свою очередь воздействует на коэффициент усиления усилителя I I и инвертирующего усилителя 13, уменьшая

его в К раз. Таким образом, импульсы с длительностью в два тактовых интервала записываются с амплитудой в К раз меньшей, чем амплитула одиночных импульсов.

При воспроизведении сигнал с головки 20 воспроизведения поступает на вход корректора 21, который компенсирует амплитудные и фазовые искажения, вносимые трактом записи-воспроизвеления, и формирует оптимальную передаточную характеристику. ,..1алее происходит ограничение сигнала по уровню в ограннчителе 22. Ограниченный по уровню сигнал поступает на решающую схему 23, гле формируются нули и единицы лвоичного сигнала. Также с ограничителя сигнал подается на блок синхронизации, где формируется тактовая послеловательность, и на детектор 26 полярности, гле происходит опрелеление изменения полярности входного сигнала.

В исхолном состоянии схема 27 запрета открыта и сигнал с выхода решающей схемы поступает на третий дешифратор 28 и записывается в третий регистр 30. Во второй регистр 29 записывается тактовая последовательность.

Третий дешифратор управляет процессом частичного переноса информации из второго регистра в третий. Импульс переноса формируется в третьем лешифраторе при поступлении со схемы запрета любой, кроме первой, единицы олной полярности. Это происходит слелующим образом. Если с выхода ограничителя пришел импульс, полярность которого противоположна предыдущему, то детектор 26 полярности вырабатывает .сигнал, который приводит в исхолное состояние третий дешифратор и стирает информацию, записанную во втором регистре, он же устанавливает в исходное состояние второй счетчик 25 нулей. Этот же импульс с ограничителя через решающую схему и схему запрета записывается в третий регистр. Если через некоторое число тактов меньше N приходит импульс той же полярности, то он тоже записывается в третий регистр. Кроме этого, срабатывает третий дешифратор и из второго регистра в третий переписываются единицы в тактах между двумя уже существующими единицами. Второй счетчик нулей считает количество нулей между единицами и в том случае, если оно превышает значение

N, то íà его выходе появляется сигнал, закрывающий схему запрета, и информация с решающей схемы уже не проходит на регистр и дешифратор до тех пор, пока детектор полярности не установит второй счетчик нулей в исходное состояние. На выходе третьего регистра формируют информацию, которая поступает на вход устройства записи.

Использование предлагаемого способа записи дает возможность уменьшить «плавание» базовой линии воспроизведенного сигнала, что позволяет допустить большую межсимвольную интерференцию от ограничения верхних частот и за счет этого повысить плотность записи. Если не noBbliUBTb плотность записи, то повышается достоверность детектирования цифровой информации.

Фиг. 2

Редактор О. Юрковецкая

Ва каз 6067/35

Составитель Л. Кондрыкинская

Тех ред И. Верес Корректор В. Синнцкая

Тираж 574 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комнтета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4