Способ записи информации на магнитный носитель

Способ записи информации на магнитный носитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с присоединением заявки ¹

11 В 5/09

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 1507.80. Бюллетень ¹ 26

Дата опубликования описания 150780 (5З) УД (534 ° 852 (088,8} (72) Авторы изобретения

Б. М. Раков и В. А, Рыжков (71) Заявитель (54} СПОСОБ ЗАПИСИ ИНФОРМАЦИИ НА МАГНИТНЫЙ

НОСИТЕЛЬ

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в запоминающих устройствах на магнитных дисках, барабанах и ленте.

Известны способы записи информа- ции на магнитный носитель, такие как способ беэ возвращения к нулю (БВН} и его модификация (БВНМ}, способ записи с групповым ко рованием (4/5 30

БВНМ}.

Эти способы широко применяются при цифровой магнитной записи, тем не менее они имеют недостатки, Так, при записи способом БВНМ не обеспечена самосинхронизация.

Общий недостаток рассмотренных способов состоит в том что при их реализации невозможно передавать лее двух бит информации в .периоде сигнала воспроизведения (lj .

Наиболее близ ким по технической сущности к предложенному является способ з.аписи информации на магнитный носитель, заключающийся в том, что в процессе записи производят логическую обработку информационного сигнала и формируют сигнал записи без возвращения к нулю.

Преобразованная информация записывается на магнитный носитель спо2 собом БВНМ. В результате при последовательной запйси групп из 5 знаков интервалы между переключениями тока становятся равными 0,8; 1,6 или 2,4 Т. Поэтому при всспроиэведении обеспечивается самосинхрониэация . ,сигналов, а окно дете ктирования при выделений информации составляет

«+О 4 T.

Йнформационная емкость сигналов при записи способом 4/5 БВНМ составляет 1,6 бита в периоде, ширина энергетического спектра сигнала воспроизведения превышает ширину спектра сигналов способа..БВНМ на.20Ъ, Таким образом, по информационной емкости, параметрам спектра и окну детектирования спссоб записи 4/5 БВНМ заметно уступает способу БВНМ и, как следствие этого, позволяет реализовать меньшую, чем БВНМ, плотность записи (21.

Целью изобретения является повышение плотности записи и обеспечение самосинхронизации.

Цель достигается тем, что при указанной обработке в сигнал записи вво,дят группы перепадов тока, содержа-, ;щие нечетное их число с времен м переключения., равным половине периода, (61) Дополнительное к авт, свид-ву ъ (22) Заявлено 020 578 (21) 2565330/18-10 (5 ) М

748500 а расстоянке между другими перепада. ват тока устанавливают равным четному числу интервалов длительностью, равной половине периода. Отделяют

see одиночные перепады кнтервалом длительностью не менее величины периода.

Группы перепадов тока с длительностью, равной половине периода, отделяют с двух сторон от любой другой последовательности перепадов интервалами, равнымк периоду, устанавливают по частотной характеристике воспроизведения пары магнитная головканоситель на уровне 10-18 дБ частоту с выхода устройства записи, соответствующую периоду, и при воспроизведении на вход генератора синхросерии подают дифференциальный сигнал, а недифференциальный сигнал стробируют синхроимпульсами с частотой, соответствующей указанному периоду.

На фиг. 1 приведены временные . дйаграмььт сигнапов записи-воспроиэве дения у н а фиг, 2 показано формирование сигналов э аписи у на фиг. 3 даны сигналы записи, — воспроизведе ния информативностью 2,22 бит в периодеу а - входной информационный сигнал, б - перекодированный сигналf в -. ток записи; г -- сигнал воснроизведенияу на фиг. 4 .- схема амттлитуд ного корректорау на фиг. 5 — сигнал . воспроизведения, обработанный амплитудным корректором.

На фиг, 1 показана последовательность операций при записи информации предложенным способом с получением трехчастбтного сигнала воспроизведения ° Входной информационный скгнал (фиг.1,б) подвергается логическому преобразованию, в результате полу чают сигнал, показанный на- фиг.1,в.

Преобразование; может быть достигнуто перекодированием входной информации илк прерыванием последователькостей нулей вставками, содержащим не, четное число переключений тока записи с удвоенной частотой способом, показанным на фиг, 2, Этот способ обеспечивает информационную емкость

Скгнаутов, равную 2 бит в периоде, и самосинхрониэацию. В воспроизводимом сигнале интервалы между пиками имтульсов могут иметь три зиаченият

Tð 2Tð 3T; —.

Преобразование путем кодирования более эффективно, так как позволяет получить сигналы, переносящие в среднем за период более 2 бит информации.

При кодировании должнй выттariMNii следующие правила:

- число единиц, следующйх подряд друг эа другом (непрерывная последовательность единиц), должно Мать нечетно и ограничено bio длине (1, 3, 5,, ° °,d единиц)у число нулей s непрерывных после довательностях должно быть нечетно к ограничеко по длине (1, 3, 5,..., К нулей);

- каждая одиночная единица должна быть отделена от другой такой же единицы не менее чем одним нулем;

- непрерывные после до ват ел ьн ости. единиц вида 111 ° .. должны отделяться друг от друга и любых других кодовых комбинаций интервалами 10 (в начале) и 01 (в. конце) .

В частном случае, если необходимо получить трехчастотйый сигнал воспроизведения, в котором интервалы между пиками импульсов составляют Т, 2Т, ЗТу, (фиг. 3, r), последов ательйости нулей, полученные после преобразования, должны иметь вид О, 000, 00000, а последовательности единиц - 1,111, 11111 °

Преобразованный сигнал (фиг. 1тр) подается на вход счетного триггера, 20 с выхода которого парафазные сигналы поступают на усилители записи, т.е, .ток записи формируется по способу БВН, Следующей необходимой операцией является уплотнение информации, которое достигается правильной установкой рабочей точки на частотной характеристике пары головка-носитель ° Частота сигнала на выходе счетного триггера при записи вставок в соответствии с фиг. 2 равна:

4 т ъ — ° — - p

Q Z Т Т а частота этого же сигнала при запи35

111 °, ° (фиг. 3) у у 4 2 4

F = —.— о 2 Т T

Частота . синхросерии записи устанавливается.. таким образом, чтобы

40 частоты F F оказались вблизи верхней грайицьт или эа пределами полосы пропускания систеуьт, например, на уровне минус 10 - 18 дБ, При воспроизведении сигналы с частотами F

45. и F будут эаветно ослаблены или не будут воспроизводиться совсем. Сигнал воспроизведения показан на фиг, 1у д.

Допускается и иное расположение рабочей точки, например такое, при: котором сигналы вставок будут уве° ренно воспроизводиться, Однако в этом случае полоса частот систему используется неполностью, Преобразование информации по описанным правилам, с учетом получения трехчастотногб сигнала воспроизведения, выполняется путем деления входной последовательности на группы по

5 двоичных знаков в каждой группе и

60 замены каждой такой группы группой иэ 9 знаков, Алгоритм кодирования здесь не описывается,так как дн не входит s формулу изобретения °

При кодировании в информацию вно-i

65 сится избыточность", равная 44% (каж748500 дые 4 знака из 9 избыточны), поэтому информационная емкость записи составляет 1, 11 бит в периоде. За счет уплотнения, в, результате которого частоты Fo Ро перестают воспроизводиться, информационная емкость сиг- 5 налов воспроизведения повышается вдвое и достигает 2,22 бит в периоде, Теоретическая о енка предельной информативности в дачном случае составляет 2,33 бит в периоде. 10

Запись информации с таким кодированием показана на фиг. 3 ° Основная частота сигнала, вобпройзведения.

2 2 Т» 15 ..получается на 10Ъ меньше основной . частоты сигнала о

2. 2Т при записи исходной информации способом БВНМ без преобразования, так 20 т 11т.

k °

Сигнал воспроизведения (фиг, 1, д) обладает следующими свойствами: — каждой единице, окруженной с двух сторон нулями, соответствуют одна полуволна сигнала (один импульс)у эти импульсы следуют с интервалаве, кратными периоду Т; сигнал меняет полярность при переходе от одной такой единицы к другой, т.е. он аналогичен сигналу БВНМ;

- последовательностям нулей вида

000, 00000 и т.д, соответствует отсутствие сигналау

- вставкам или последов атель нос- З5 тям единиц вида 111, 11111 Н т.д. соответствует сигнал специальной форьы, являющийся огибающей сигналов с частотой F0.

Перечисленные свойства сигнала 40 воспроизведения дают основание говорить, что он обладает тремя состояниями. Благодаря третьему состоянию сигнала, вносимому вставками, повышается информативнрсть, 45 Сигналы вставок отлйчаются от им- . пульсов единиц по форме и длительнос-.. ти, а следовательно, и по спектру, Их можно рассматривать упрощенно как сумму нескольких полуволн располо 5() женных с одной стороны оси. При запи-. си без перекрытия вставки имеют, по крайней мере, вдвое большую длительность, чем .импульсы единиц.

Другим важным отличием вставок яв- ляется то, что они не уменьшаются по длительности, и форма их изменяется незначительно при обработке сигналов воспроизведения с помощью корректирую". щего фильтра, показанного на фиг, 4 °

Такой фильтр .является одним иэ наибо- ® лее эффективных корректоров сигналов воспроизведения, известных в настоя» щее время.

На фиг. 5, а показан сигнал с маг, нитной головки, получающийся при записи с перекрытием. Результат обработки этого сигнала амплитудным корректором показан на фиг. 5, б, Таким образом, способ позволяет вести запись с перекрытием при усло1вии обработки сигналов воспроиэведения корректором по схеме фиг. 4 или аналогичным ему.

Для обеспечения самосинхронизации выполняется следующая последовательйость операций:

- сигнал воспроизведения дифференцируется, при этом получается сигнал, показанный на фиг. l,е (фазовый сдвйг, образующийся при дифференциррвании, не показан) 1

-. дифференцированный сигнал с по:, мощью компаратора преобразуется,в

:сигнал прямоугольной форма (фиг.3,ж) g в этом сигнале имеются ложные импульсы в местах провисания сигнала

- сигнал с выхода компаратора обрабатывается для устранения ложных импульсов.

-.из сигнала (фиг, l,з) формируются импульсы (фиг ° l,и), которые noc". тупают на вход синхронизации генератора синхросерии, вырабатывающего синхросигналы с частотами 2Ро и Г (фиг, l,к,л) °

Выделение информации из сигнала (фиг. l,д) воспроизведения мОжет выполняться различными способамИ, которые широко из вестны. На фиг. 1, м, н показано амплитудное детектированйе . каждая полуволна сигнала стробируется синхрокмпульсами с помощью элементов И . с определенным порогом срабатывания, Поскольку пики всех палуволн сигналов, включая вставки, находятся друг от друга на расстояниях, крат." ных периоду Т, то стробирование выполняется синхроимпульсами с часто-- той F как и обычного сигнала при эаписй способом БВНМ. При этом окно детектирования, как н для способа

БВНМ, равно +0,5 Т, Сйгнал воспроизведения (фиг. l,д) .по своим свойствам во многом аналоги-. чен сигналу при записи способом

БВНМ, в частности, для обоих этих сигналов важное значение имеет сохранение йиэкочастотных составляющих спектра. По этой причине на входы элементов И подается недифференци" рованный сигнал. С .выходом элементов

; И импульсы поступают на логическое устройство восстановления вста" вок или непрерывных последовательностей единиц (фиг, 1 о,п), каждой вставке или такой последовательности соответствуют два или более импульсов, полученных при стробировании из одной и той же полярности входного сигнала элементов .И

Первый из этих импульсов определяет начало вставки, а последний - конец

748500

Формула изобретения рf 1111 и

fT 2Т 1Т 1Т 2Т .У

Л 1Т

A

Н д

1 Р

Фиг.2 Фиг.! вставки, Количество импульсов, выдеЛенных внутри вставки, не имеет значения ..

После восстановления вставок (непрерывных последовательностей единиц) выполняется обратное преобразование 5 (декодирование) счит анных данных (фиг..1 р, с).

Предложенный способ за счет более полного использования полосы частот пары головка-носитель позволит . 1Î йовысить плотность записи примерно йа 20-409 по сравнению с достигнутой при записи способом 4/5 БВНМ.

Способ залиси информации на магнит : ный носитель, заключающийся в томр что в процессе записи -производят логическую обработку информационного сигнала и формируют сигнал записи ,без возвращения к нулю, о т л и ч аю шийся тем,, что, с целью повыщения плотности записи и обеспечения самосинхронизации При укаэанной обработке, в сигнал записи вводят группы перепадов тока, содержащие нечетное их число с временем переключения, равным половине периода, а расстояние между другими перепадами тока устанавливают равным четному числу интервалов длительностью, равной половине периода, :отделяют все одиночные перепады интервалом, длительностью не менее, чем величина периода, а группы перепадов тока с длительностью, равной половине периода, отделяют с двух сторон от любой другой последовательности перепадов интервалами, равными периоду, устанавливают по частотной характеристике воспроизведения пары магнитная головка-носитель на уровне 10-18 дВ частоту с выхода устройства записи, соответствующую периоду и при воспроизведении на вход генератора синхросерии подают дифференциальный сигнал, а недифференциальный сигнал стробируют синхроимпульсами с частотой, соответствующей указ анному периоду, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 3414894, кл. 340-174 . 1, опу бл. 19 77 .

2. Патент США Р 39 30265, кл. 360-45, опублик. 1974 (прототип) .

1 рр r 111 Р а1i 1!

1 1 r р р р 1 р р р 1 1

11 f pppp f f f р ррр !

1!Рр08р11 f ррр

1 ар о р р р f р рр р ра

11 а ар р ррр!1 111111 рра р раа Р111!

748500

0 1 П,О а 1 1 gI g 1 0 а PI!7 т

I f ð 1 а П д г 1 1 1 0 1 0 1 g D 0 8 0 1 0 f f 1 5 1) Р 1

1 I !

Ригз

ыход

Фиг.5

Сост авит ель И, Миронова

Техред M.Kåëåìåø

Корректор С. Шекмар

Редактор Т. Орловская

Заказ 5246/2 Тираж 662

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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