Пристрій для багатоканального магнітного запису та відтворення сигналів з корекцією часових викривлень
Номер патенту: 19096
Опубліковано: 25.12.1997
Автори: Мєстєчкіна Галина Донівна, Макаренко Володимир Васильович, Паламарчук Сергій Михайлович, Подтепа Віктор Олексійович
Формула / Реферат
Устройство для многоканальной магнитной записи и воспроизведения сигналов с коррекцией временных искажений, содержащее в каналах записи входные шины информационных сигналов, усилители записи и головки записи информационных сигналов, а также генератор эталонной частоты, делитель частоты, фильтр нижних частот, фазовращатель, усилители записи и головки записи опорных сигналов; в каждом канале воспроизведения информационного сигнала - головку воспроизведения, усилитель воспроизведения, первую и вторую линии задержки, аналого-цифровой преобразователь, буферный накопитель, цифроаналоговый преобразователь, второй фильтр нижних частот, выходные шины информационного сигнала, первый формирователь импульсов, масштабное устройство, третий фильтр нижних частот, фазовый детектор, суммирующий усилитель, генератор управляемый напряжением, делитель частоты, второй формирователь импульсов и полосовой фильтр; в каждом канале воспроизведения опорного сигнала - пороговое устройство, одновибратор с повторным запуском, первую и вторую схемы И, схему ИЛИ и формирователь импульсов, при этом в каналах записи входные шины информационных каналов подключены к головкам записи информационных сигналов через усилители записи, а генератор эталонной частоты соединен с первой головкой записи опорного сигнала через последовательно соединенные первый делитель частоты, первый фильтр нижних частот и усилитель записи, при этом вторая головка записи опорного сигнала соединена с выходом первого фильтра нижних частот через последовательно включенные усилитель записи и фазовращатель, а в каждом канале воспроизведения информационного сигнала головка воспроизведения соединена с выходной шиной информационного канала через последовательно включенные усилители воспроизведения, первую регулируемую линию задержки, второй фильтр нижних частот, аналого-цифровой преобразователь, буферный накопитель, цифроаналоговый преобразователь и третий фильтр нижних частот, при этом выход генератора эталонной частоты соединен со вторыми входами буферных накопителей всех каналов, а третий вход буферного накопителя каждого канала соединен со вторым входам аналого-цифрового преобразователя и с выходом первого канала воспроизведения опорного сигнала через последовательно соединенные вторую регулируемую линию задержки, первый формирователь импульсов, полосовый фильтр, генератор управляемый напряжением, суммирующий усилитель и первый фазовый детектор, причем второй вход первого фазового детектора соединен с выходом генератора управляемого напряжением через последовательно включенные второй формирователь импульсов и второй делитель частоты, а второй вход суммирующего усилителя через масштабное устройство соединен с выходом второго фазового детектора, общего для всех каналов, входы которого соединены с выходами обоих каналов воспроизведения опорного сигнала, в каждом из которых выход соединен с головкой воспроизведения опорного сигнала через последовательно соединенные третий формирователь импульсов, схему ИЛИ, первую схему И, одновибратор с повторным запуском, пороговое устройство и усилитель воспроизведения, причем второй вход первой схемы И соединен со входом одновибратора, а второй вход схемы ИЛИ соединен со вторым, инверсным, выходом одновибрато-ра через вторую схему И, второй вход которой соединен с выходом первого делителя частоты, при этом первый выход одновибратора первого канала воспроизведения опорного сигнала соединен со вторыми входами масштабных устройств всех каналов воспроизведения информационных сигналов, отличающееся тем, что в него введены в одном из каналов записи информации суммирующий усилитель, включенный между усилителем записи информации и входной шиной информации, последовательно соединенные дополнительный делитель частоты и дополнительный фильтр нижних частот, включенные между выходом делителя частоты и другим входом суммирующего усилителя, в одном из каналов воспроизведения информационного сигнала фильтр верхних частот, через который второй фильтр нижних частот этого канала воспроизведения информационного сигнала последовательно соединен с выходной шиной информации, и последовательно соединенные усилитель, интегратор, квадратор, частотный детектор и шестой фильтр нижних частот, вход которого подключен ко входу фильтра верхних частот, в одном канале воспроизведения опорного сигнала - последовательно соединенные дополнительный фильтр нижних частот и управляемый аттенюатор, через которые первые входы блоков масштабирования всех каналов воспроизведения информационного сигнала соединены с выходом фазового детектора данного канала воспроизведения опорного сигнала, при этом другой вход управляемого аттенюатора подключен к выходу дополнительного усилителя данного канала воспроизведения информационного сигнала.
Текст
Изобретение относится к магнитной записи, а именно к устройствам для коррекции временных искажений, возникающих в процессе записи и воспроизведения, и может найти применение в устройствах точной магнитной записи аналоговых сигналов. Известно устройство для многоканальной магнитной записи и воспроизведения сигналов, выбранное в качестве прототипа [11 Данное устройство содержит в канале записи входные шины информационных сигналов, усилители записи и головки записи информационных сигналов, а также генератор эталонной частоты, делитель частоты, фильтр нижних частот, фазовращатель, усилители записи и головки записи опорных сигналов; в каждом канале воспроизведения информационного сигнала - головку воспроизведения, усилитель воспроизведения, первую и вторую линии задержки, аналого-цифровой преобразователь, буферный накопитель, цифроаналоговый преобразователь, второй фильтр нижних частот, выходные шины информационного сигнала, первый формирователь импульсов, масштабное устройство, третий фильтр нижних частот, фазовый детектор, суммирующий усилитель, генератор управляемый напряжением, делитель частоты, второй формирователь импульсов и полосовой фильтр; в каждом канале воспроизведения опорного сигнала пороговое устройство, одновибратор с повторным запуском, первую и вторую схемы И, схему ИЛИ и формирователь импульсов, при этом в канале записи входные шины информационных каналов подключены к головкам записи информационных сигналов через усилители записи, а генератор эталонной частоты соединен с первой головкой записи опорного сигнала через последовательно соединенные первый делитель частоты, первый фильтр нижних частот и усилитель записи, при этом вторая головка записи опорного сигнала соединена с выходом первого фильтра нижних частот через последовательно включенные усилитель записи и фазовращатель, а в каждом канале воспроизведения информационного сигнала головка воспроизведения соединена с выходной шиной информационного канала через последовательно включенные усилители воспроизведения, первую регулируемую линию задержки, второй фильтр нижних частот, аналого-цифровой преобразователь, буферный накопитель, цифроаналоговый преобразователь и третий фильтр нижних частот, при этом выход генератора эталонной частоты соединен со вторыми входами буферных накопителей всех каналов, а третий вход буферного накопителя каждого канала соединен со вторым входом аналогоцифрового преобразователя и с выходом первого формирователя воспроизведенного . опорного сигнала через последовательно соединенные вторую регулируемую линию задержки, первый формирователь импульсов, полосовой фильтр, генератор, управляемый напряжением, суммирующий усилитель и первый фазовый детектор, причем второй вход первого фазового детектора соединен с выходом генератора, управляемого напряжением, через последовательно включенные второй формирователь импульсов и второй делитель частоты, а второй вход суммирующего усилителя через масштабное устройство соединен с выходом второго фазового детектора, общего для всех каналов, входы которого соединены с выходами обоих формирователей воспроизводимого опорного сигнала, в каждом из которых выход соединен с головкой воспроизведения опорного сигнала через последовательно соединенные третий формирователь импульсов, схему ИЛИ, первую схему И, одновибратор с повторным запуском, пороговое устройство и усилитель воспроизведения, причем второй вход первой схемы И соединен со входом одновибратора, а второй вход схемы ИЛИ соединен со вторым, инверсным, выходом одновибратора через вторую схему И, второй вход которой соединен с выходом первого делителя частоты, при этом первый выход одновибратора первого формирователя воспроизводимого опорного сигнала соединен со вторыми входами масштабных устройств всех каналов воспроизведения информационных сигналов. Описанное устройство имеет недостатки: поступающий в масштабное устройство каждого канала воспроизведения информационного сигнала, обеспечивающий снижение межканальных временных искажений сигнал может в ряде случаев (перенос магнитной ленты с одного аппарата магнитной записивоспризведения (АМЗВ) на другой, де формация магнитной ленты в результате многократного прохождения в тракте АМЗВ за счет непараллельности направляющих, перекосов ленты при переходе с одного уровня на другой в соосных ЛПМ, реверсе направления движения носителя и др.) не обеспечивать максимальной эффективности коррекции МВИ, как из-за недо-, так при перекомпенсации межканальных временных искажений. Целью изобретения является повышение точности коррекции временных искажений при многоканальной записи и воспроизведении при записи опорных и информационных сигналов по различным дорожкам магнитного носителя. Для достижения указанной цепи в устройство для многоканальной магнитной записи и воспроизведения сигналов, содержащее в канале записи входные шины информационных сигналов, усилители записи и головки записи информационных сигналов, а также генератор опорной частоты, делитель частоты, фильтр нижних частот, фазовращатель, усилители записи и головки записи опорных сигналов; в каждом канале воспроизведения информационного сигнала - головку воспроизведения, усилитель воспроизведения, первую и вторую линии задержки, аналого-цифровой преобразователь, буферный накопитель, цифроаналоговый преобразователь, второй фильтр нижних частот, вы ходные шины информационного сигнала, первый формирователь импульсов, масштабное устройство, третий фильтр нижних частот, фазовый детектор, суммирующий усилитель, генератор, управляемый напряжением, делитель частоты, второй формирователь импульсов и полосо-вый фильтр, в каждом канале воспроизведения опорного сигнала - пороговое устройство, одновибратор с повторным запуском, первую и втор ую схемы И, схемы ИЛИ и формирователь импульсов дополнительно введены: в одном канале записи информационного сигнала - делитель частоты, фильтр нижних частот, суммирующий усилитель; в одном канале воспроизведения информационного сигнала фильтр нижних частот, часто тный демодулятор, квадратор, интегратор, усилитель и фильтр вер хних частот; в одном из каналов воспроизведения опорного сигнала - фильтр нижних частот и управляемый аттенюатор, при этом в канале записи входная шина первого информационного канала подключена к головке записи первого информационного сигнала через последовательно включенные первый суммирующий усилитель и усилитель записи, причем второй вход первого суммирующего усилителя соединен с генератором эталонной частоты через последовательно включенные первый фильтр нижних частот, второй и первый делители частоты, входные шины остальных информационных каналов подключены к соответствующим головкам записи через усилители записи, а первая головка записи опорного сигнала соединена с генератором эталонной частоты через последовательно соединенные усилитель записи, второй фильтр нижних частот и первый делитель частоты, при этом вторая головка записи опорного сигнала соединена с выходом первого фильтра нижних частот через последовательно включенные усилитель записи и фазовращатель, а в каждом канале воспроизведения информационного сигнала головка воспроизведения соединена с выходной шиной соответствующего информационного канала через последовательно включенные усилитель воспроизведения, первую регулируемую линию задержки, третий фильтр нижних частот, аналого-цифровой преобразователь, буферный накопитель, цифроаналоговый преобразователь и четвертый фильтр нижних частот, при этом в первом канале воспроизведения информационного сигнала выходная шина соединена с четвертым фильтром нижних частот через фильтр верхних частот, при этом выход генератора эталонной частоты соединен со вторыми входами буферных накопителей всех каналов, а третий вход буферного накопителя каждого канала соединен со вторым входом аналого-цифрового преобразователя и с выходом первого формирователя воспроизведенного опорного сигнала через последовательно соединенные вторую регулируемую линию задержки, первый формирователь импульсов, полосовой фильтр, генератор, управляемый напряжением, второй суммирующий усилитель и первый фазовый детектор, причем второй вход первого фазового детектора соединен с выходом генератора, управляемого напряжением, через последовательно включенные второй формирователь импульсов и третий делитель частоты, а второй вход второго суммирующего усилителя через масштабное устройство соединен с выходом управляемого аттенюатора, один из входов которого соединен через пятый фильтр нижних частот с выходом второго фазового детектора, при этом входы второго фазового детектора соединены с выходами обоих формирователей воспроизводимого опорного сигнала, в каждом из которых выход соединен с головкой воспроизведения опорного сигнала через последовательно соединенный третий формирователь импульсов, схему ИЛИ, первую схему И, одновибратор с повторным запуском, пороговое устройство и усилитель воспроизведения, причем второй вход первой схемы И соединен со входом одновибра-тора, а второй вход схемы ИЛИ соединен со вторым, инверсным, выходом одновибрато-ра через вторую схему И, второй вход которой соединен с выходом первого делителя частоты, при этом первый выход одновибратора первого формирователя воспроизводимого опорного сигнала соединен со вторыми входами масштабных устройств всех каналов воспроизведения информационных сигналов, а второй вход управляемого аттенюатора соединен с выходом четвертого фильтра нижних частот первого канала воспроизведения информационного сигнала через последовательно включенные усилитель, интегратор, квадратор, частотный демодулятор и шестой фильтр нижних частот, общие для всех каналов. В предлагаемом устройстве для повышения точности коррекции временных искажений (как внутриканальных, так и межканальных) при записи опорных и информационных сигналов на различных дорожках магнитного носителя сигнал управления частотой дискретизации в аналого-цифровом преобразователе и записи в буферный накопитель формируется следующим образом. Кроме опорных сигналов, записываемых по крайним дорожкам головки записи, по первой из дорожек записи информационного сигнала совместно с ним записывается дополнительный опорный сигнал, частота которого ниже нижней частоты информационного сигнала. Опорный сигнал с выхода усилителя воспроизведения первого формирователя воспроизводимого опорного сигнала через последовательно включенные пороговое устройство, первую схему И, схему ИЛИ, третий формирователь импульсов поступает на первый вход второго фазового детектора и входы схем фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) каждого из каналов информационного сигнала. Схема ФАПЧ содержит первый фазовый детектор, второй суммирующий усилитель, генератор, управляемый напряжением, третий делитель частоты и второй формирователь импульсов. На выходе первого фазового детектора формируется сигнал, пропорциональный внутриканальным временным искажениям опорного сигнала, вызванным продольными колебаниями магнитного носителя за счет нестабильности скорости его транспортирования. Одновременно сигнал с выхода третьего формирователя импульсов второго формирователя воспроизводимого опорного сигнала поступает на второй вход второго фазового детектора, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный динамическим межканальным перекосам между первым и вторым опорным сигналами. Этот сигнал через пятый фильтр нижних частот и управляемый аттенюатор с определенным весовым коэффициентом, определяемым масштабным устройством, в зависимости от взаимного расположения каналов опорного и информационного сигналов, суммируется с выходным сигналом первого фазового детектора во втором суммирующем усилителе, на вы ходе которого формируется сигнал, пропорциональный внутриканальным и межканальным временным искажениям. Для обеспечения устройством максимальной эффективности коррекции ВИ при записи на одном (АМЗВ) и воспроизведении на другом АМЗВ, при смене головок записи или воспроизведения, при изменении направления движения носителя (режим реверса), уровень сигнала, пропорционального межканальным ВИ, вносимого в схему ФАПЧ, формирующей сигнал управления записью в буферный накопитель каждого канала воспроизведения информационного сигнала, регулируется автоматически с помощью управляемого аттенюатора. Сигнал управления этим аттенюатором формируется из дополнительного низкочастотного опорного сигнала, прошедшего через первый канал воспроизведения информационного сигнала. Так как частота низкочастотного ОС меньше нижней граничной частоты ИС, он выделяется с помощью фильтра нижних частот и подвергается частотному детектированию. После выделения с помощью квадратора и интегратора напряжения, пропорционального остаточной паразитной частотной модуляции в дополнительном низкочастотном ОС, оно усиливается и управляет коэффициентом передачи управляемого аттенюатора таким образом, чтобы уменьшить остаточную частотн ую модуляцию низкочастотного ОС. Тем самым ослабляется и ВИ информационного сигнала, т.е. осуществляется автоматическая подстройка эффективности коррекции межканальных ВИ при изменении каких-либо факторов, влияющих на их величину в воспроизводимых с носителя информационных сигналах. Чтобы низкочастотный ОС не попал на выходную шину первого канала ИС между выходом четвертого фильтра нижних частот и вы ходной шиной этого канала, включен фильтр верхних частот. В случае пропадания опорного сигнала, воспроизводимого усилителем воспроизведения первого формирователя воспроизводимого опорного сигнала, или снижения его уровня ниже порога, определяемого пороговым устройством, производится замена воспроизводимого опорного сигнала в этом канале на сигнал эталонной частоты, поступающий с выхода первого делителя частоты, а также переключение масштабного устройства в режим единичного коэффициента передачи. При этом на выходе второго фазового детектора формируется сигнал, пропорциональный внутриканальным временным искажениям, являющийся результатом сравнения воспроизводимого опорного сигнала второго канала и сигнала генератора эталонной частоты, В этом случае сигнал управления дискретизацией в аналого-цифровом преобразователе и записью в буферный накопитель будет пропорционален лишь внутриканальным временным искажениям. Таким образом, при пропадании первого опорного сигнала не только обеспечивается прохождение воспроизводимого информационного сигнала, но и коррекция временных искажений, правда, с меньшей эффективностью. К достоинствам предложенного устройства следует отнести то, что дополнительный низкочастотный ОС не требует, практически, расширения полосы частот сигнала, записываемого АМЗВ, а поскольку вносимые лентопротяжным устройством ВИ, связанные с перекосами МЛ, носят достаточно линейный характер и их влияние интерполируется на все каналы с достаточной степенью вероятности, возможно введение дополнительного низкочастотного ОС только в один канал записи-воспроизведения ИС при сохранении высокой эффективности коррекции во всех каналах ИС. Структурная схема устройства приведена на чертеже. Устройство содержит в канале записи входные шины информации 1, подключенные к головкам записи информационных сигналов 2 в одном из каналов через первый суммирующий усилитель 3 и усилитель записи информации 4, а для остальных каналов записи ИС - только через усилитель записи информации 4,· генератор эталонной частоты 5, соединенный со вторым входом суммирующего усилителя 3 через последовательно подключенные первый делитель частоты 6, второй делитель частоты 7 и третий фильтр нижних частот 8, а с первой головкой записи опорного сигнала 9 через последовательно подключенные к выходу первого делителя частоты четвертый фильтр нижних частот 10 и усилитель записи 11, при этом вторая головка записи опорного сигнала 9 соединена с выходом четвертого фильтра нижних частот 10 через последовательно включенные усилитель записи 11 и фазовращатель 12, а в каждом канале воспроизведения информации головка воспроизведения 13 соединена с выходной шиной информации 14 через последовательно включенные усилитель воспроизведения 15, первую регулир уемую линию задержки 16, первый фильтр нижних частот 17, аналого-цифровой преобразователь 18, буферный накопитель 19, цифроаналоговый преобразователь 20 и второй фильтр нижних частот 21, а в одном из каналов воспроизведения информации и через фильтр верхних частот 22, при этом выход генератора эталонной частоты 5 соединен со вторыми входами буферных накопителей 19 всех каналов воспроизведения информации, а третий вход буферного накопителя 19 каждого канала соединен со вторым входом аналогоцифрового преобразователя Ί8 и с выходом первого формирователя воспроизводимого опорного сигнала 23 через последовательно соединенные вторую регулируемую линию задержки 24, первый формирователь импульсов 25, полосовой фильтр 26, генератор, управляемый напряжением 27, второй суммирующий усилитель 28 и первый фазовый детектор 29, причем второй вход первого фазового детектора 29 соединен с выходом генератора, управляемого напряжением, 27 через последовательно включенные второй формирователь импульсов 30 и третий делитель частоты 31, а второй вход второго суммирующего усилителя 28 через последовательно включенные блок масштабирования 32, управляемый аттенюатор 33, второй вход которого соединен с выходом второго фильтра нижних частот 21 одного из каналов воспроизведения информации через усилитель 34, интегратор 35, квадратор 36, частотный детектор 37 и пятый фильтр нижних частот 38, и шестой фильтр нижних частот 39 соединен с выходом второго фазового детектора 40, общего для всех каналов, входы которого соединены с выходами обоих формирователей воспроизводимого опорного сигнала 23, в каждом из которых выход соединен с головкой воспроизведения опорного сигнала 41 через последовательно соединенные третий формирователь импульсов 42, схему ИЛИ 43, первую схему И 44, одновибратор с повторным запуском 45, пороговое устройство 46 и усилитель воспроизведения 15, причем второй вход первой схемы И 44 соединен со входом одновибратора 45, а второй вход схемы ИЛИ 43 соединен со вторым, инверсным, выходом одновибратора 45 через вторую схему И 47, второй вход которой соединен с выходом первого делителя частоты 6, при этом первый выход одновибратора первого формирователя воспроизводимого опорного сигнала 23 соединен со вторыми входами блоков масштабирования 32 всех каналов воспроизведения информационных сигналов. Работает устройство следующим образом. На носитель записи (на чертеже не показан) осуществляется запись информационных сигналов по нескольким каналам одновременно. Информационные сигналы поступают на головки записи информационных сигналов 2 через усилители записи информации 4 со входных шин информации 1 устройства. На крайние дорожки носителя записываются опорные сигналы одной частоты, сдвин утые по фазе на 180°. Формирование первого опорного сигнала осуществляется путем деления частоты fэт эталонного генератора 5, стабилизированной кварцем, в делителе частоты 6. При этом коэффициент деления частоты n выбирается таким образом, чтобы частота опорного сигнала fon = fэт/n находилась не на краю полосы пропускания канала записи-воспроизведения опорного сигнала с целью уменьшения влияния ПАМ и неравномерности фазо-частотной характеристики канала. Гармонический опорный сигнал формируется после фильтрации в четвертом фильтре нижних частот 10. Затем первый опорный сигнал через усилитель записи 11 поступает на головку записи опорного сигнала 9. Второй опорный сигнал формируется на выходе фазовращателя 12, осуществляющего сдвиг фазы опорного сигнала на 180°, и записывается аналогично первому опорному сигналу на вторую дорожку записи опорного сигнала. Сдвиг опорных сигналов на 180° расширяет рабочую зону фазового детектора с устройством выборки-хранения. Кроме того, информационный сигнал, записываемый по одному из каналов информационного сигнала, суммируется в первом суммирующем усилителе 3 с дополнительным опорным сигналом, формируемым путем деления частоты опорного сигнала во втором делителе частоты 7 и преобразования его в гармоническую форму при прохождении через третий фильтр нижних частот 8. При этом коэффициент деления частоты m выбирается таким образом, чтобы частота дополнительного опорного сигнала была ниже нижней частоты информационного сигнала и выше нижней частоты полосы пропускания канала записи-воспроизведения АМЗВ. При воспроизведении информационный сигнал с головки воспроизведения 13 в каждом канале усиливается в усилителе воспроизведения 15 и поступает на первую линию задержки 16, изменением времени задержки которой при настройке устройства производится устранение статических межканальных временных искажений, вызванных временными рассогласованиями между информационными сигналами всех каналов из-за различных времен запаздывания в цепях их прохождения, а также из-за статических перекосов рабочих зазоров магнитных головок в каналах записи и воспроизведения. С выхода первой линии задержки 16 информационный сигнал через первый фильтр нижних частот 17, формирующий сигнал с ограниченным спектром, поступает на аналого-цифровой преобразователь 18. После преобразования в нем информационного сигнала с частотой дискретизации fд >= 3fB, где fB верхняя частота в спектре информационного сигнала, цифровой код записывается с такой же частотой в буферный накопитель 19. Так как сигнал дискретизации формируется из опорных сигналов, подверженных таким же временным искажениям, как и информационный сигнал, а считывание из буферного накопителя 19 осуществляется со стабильной частотой fэт формируемой генератором эталонной частоты 5 и равной среднему значению частоты fд, то после преобразования кодовых слов, считываемых из буферного накопителя 19, в аналоговую форму в ци фроаналоговом преобразователе 20 и фильтрации во втором фильтре нижних частот 21, формируется информационный сигнал со значительно меньшими временными искажениями, чем в воспроизводимом информационном сигнале. Сигнал дискретизации в аналого-цифровом преобразователе формируется из воспроизводимых опорных сигналов следующим образом. Опорный сигнал, воспроизводимый головками 41, поступает в обоих формирователях воспроизводимого опорного сигнала через усилитель воспроизведения 15 на пороговое устройство 46, на выходе которого формируется из входного гармонического прямоугольный импульсный сигнал, поступающий одновременно на вход одновибратора с повторным запуском 45 и первый вход первой схемы И 44. Длительность выходного импульса одновибратора 45 выбирается больше периода опорного сигнала на величину максимальной временной ошибки при воспроизведении. При нормальной работе на выходе порогового устройства 46 присутствует импульсный сигнал, перезапускающий одновибратор с повторным запуском 45, на первом выходе которого формируется потенциал, разрешающий прохождение выходного сигнала порогового устройства 46 через первую схему И 44 и схему ИЛИ 43 на вход третьего формирователя импульсов 42. Сигналы с выхода третьего формирователя импульсов 42 первого и второго формирователей воспроизводимого опорного сигнала поступают, соответственно, на первый и второй входы второго фазового детектора 40, на выходе которого путем сравнения по фазе опорных сигналов первого и второго каналов формируется сигнал, пропорциональный межканальным перекосам между каналами опорных сигналов. Формирование сигнала дискретизации производится путем выделения в каждом информационном канале сигнала, соответствующего внутриканальным временным искажениям первого формирователя воспроизводимого опорного сигнала, с помощью первого фазового детектора 29, включенного в схему фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), состоящей из первого фазового детектора 29, второго суммирующего усилителя 28, генератора, управляемого напряжением, 27, третьего делителя частоты 31 и второго формирователя импульсов 30. Схема ФАПЧ осуществляет умножение частоты опорного сигнала в η раз до величины fд. Так как опорный и информационный сигналы записаны по различным дорожкам на магнитном носителе, то содержащаяся в опорном сигнале информация о временных искажениях, вызванных колебаниями скорости движения магнитного носителя, недостоверна из-за влияния дополнительных временных искажений, вызванных динамическими и статическими перекосами носителя относительно головок, т.е. межканальных временных ошибок. Для того, чтобы уменьшить влияние межканальных перекосов на точность формирования сигнала дискретизации, на второй вход второго суммирующего усилителя 28 схемы ФАПЧ с выхода второго фазового детектора 40 вводится сигнал, пропорциональный межканальным временным искажениям между каналами опорных сигналов с определенным весовым коэффициентом, определяемым блоком масштабирования 32 каждого канала информационного сигнала в зависимости от взаимного расположения опорного и информационного каналов. Сигнал, поступающий на входы блоков масштабирования каждого канала воспроизведения информационного сигнала, формируется на выходе управляемого аттенюатора 33, на один вход которого поступает через шестой ФНЧ 39 сигнал с выхода второго фазового детектора 40, содержащий информацию о межканальных ВИ между опорными сигналами, а на второй - сигнал, содержащий информацию о межканальных ВИ между опорным и информационным сигналами, полученный благодаря анализу отклонения частоты дополнительного опорного сигнала с помощью частотного детектора 37, выделенный с помощью квадратора 36 и интегратора 35, и управляющий коэффициентом передачи управляемого аттенюатора 33 так, чтобы поддерживать высокую эффективность коррекции межканальных ВИ автоматически. Это приводит к уменьшению в выходном сигнале генератора 27 составляющих, вызванных межканальными перекосами носителя между первым каналом опорного сигнала и соответствующим каналом информационного сигнала. Для устранения влияния на сигнал дискретизации составляющих, кратных частоте дискретизации, деленной на коэффициент деления третьего делителя частоты 31, введен полосовой фильтр 26 с полосой пропускания, равной fд ± Δf, где Δf - произведение ширины спектра подлежащих коррекции «ременных искажений на коэффициент умножения частоты опорного сигнала в схеме ФАПЧ. С выхода полосового фильтра 26 сигнал с частотой fд поступает на входы аналого-цифрового преобразователя 18 и буферного накопителя 19 через первый формирователь импульсов 25 и линию задержки 24, изменением времени задержки которой производится выравнивание временного рассогласования опорного и информационного сигналов каждого канала, возникающего за счет различия задержек в цепях прохождения этих сигналов и статических перекосов рабочих зазоров магнитных головок при записи и воспроизведении, чем достигается установка максимальной эффективности коррекции временных искажений. При пропадании опорного сигнала в первом канале, либо уменьшении его уровня ниже установленного в пороговом устройстве 46 порога за счет действия глубокой паразитной амплитудной модуляции или других причин, с выхода порогового устройства 46 прекращают поступать на вход одновибратора с повторным запуском 45 запускающие импульсы и на его втором выходе появляется потенциал, разрешающий прохождение сигнала генератора эталонной частоты 5 через вторую схему И 47 на выход первого формирователя воспроизводимого опорного сигнала, а на первом выходе ~ потенциал, запрещающий прохождение сигнала через первую схему И 44 и переключающий блок масштабирования 32 в каждом канале информационного сигнала в режим единичного коэффициента передачи. В этом случае на втором фазовом детекторе 40 производится сравнение по фазе сигнала генератора эталонной частоты 5 и воспроизводимого опорного сигнала с выхода второго формирователя воспроизводимого опорного сигнала. При этом сигнал на выходе второго фазового детектора 40 пропорционален внутриканальным временным искажениям и, поступая на второй вход второго суммирующего усилителя 28 каждого канала информационного сигнала, будет управлять частотой дискретизации в аналого-цифровом преобразователе 18 и записи в буферный накопитель 19, чем будет обеспечена коррекция внутриканальных временных искажений. Генератор эталонной частоты 5 выполнен на микросхемах типа К531ЛАЗП с кварцевой стабилизацией частоты, делители частоты 6,7 и 31 - на программируемых интегральных счетчиках типа К155ИЕ7, фильтры нижних частот 8, 10, 17, 21, 38, 39, фильтр верхни х частот 22, интегратор 35' устройства и полосовой фильтр 26 выполнены по схемам активных RC-фильтров с обратной чебышевской аппроксимацией на операционных усилителях (ОУ) типа К1407УД1, фазовращатель 12 выполнен по схеме инвертирующего усилителя на ОУ К1407УД1. Усилители записи 4 и 11 выполнены на ОУ К1407УД1, усилители воспроизведения 15 - на ОУ К1407УД1, линия задержки 16- на дискретно-аналоговой интегральной линии задержки типа 528ВР1, аналогоцифровой преобразователь 18 - на микросхеме типа К1113ПВ1, цифроаналого-вый преобразователь 20 - на микросхеме К594ПА1, линия задержки 24 - на одновибраторах микросхемы К155АГЗ, формирователь импульсов 25 - на интегральном компараторе типа К521САЗ и одновибраторе К155АГЗ, схема ИЛИ 43 и схемы И 44, 47 - на микросхемах К155ЛАЗ. С уммирующие усилители 3 и 28, усилитель 34 и пороговое устройство 46 выполнены на ОУ типа К1407УД1, генератор, управляемый напряжением 27 - на микросхеме К531ГП, формирователь импульсов 30 и одновибратор с повторным запуском 45 - на микросхеме К155АГЗ, масштабирующее устройство 32 -на ОУ типа К1407УД1 и микросхеме К590КН4. Фазовые детекторы 29 и 40 выполнены по схеме фазового детектора с устройством выборки - хранения (Манассевич В. Синтезаторы частот. Теория и проектирование. Пер. с англ. В.А. Повзиера. М., Связь, 1979, с. 382, функциональная схема - рис. 6.57 на с. 285, принципиальная схема - рис. 6.60 на с. 288). Возможный вариант выполнения буферного накопителя 19 (структурная схема) приведен на фиг. 2. Запоминание цифрового кода информационного сигнала осуществляется в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ), выполненном на микросхемах типа К565РУ2. Задержка сигнала осуществляется путем формирования различных адресов ячеек ОЗУ, в которые производится запись и из которых производится считывание. Переключение адресов, формируемых счетчиками записи и считывания, осуществляется с помощью мультиплексора адресов. Начальная величина сдвига задается схемой начальной установки счетчиков. В схеме использованы счетчики с начальнрй установкой кода типа К155ИЕ7. За один такт изменения адреса ОЗУ переводится в режим записи или считывания информации сигналом, поступающим от генератора эталонной частоты 5. Применение в ОЗУ микросхем К565РУ2 вызвано необходимостью осуществить коррекцию временных искажений в широком временном диапазоне. Одна микросхема К565РУ2 содержит 1024 ячейки и применение такой структуры позволят наращивать емкость буферного накопителя до требуемой величины. Частотный детектор 37 выполнен на одновидраторе микросхемы К155АГ1, квадратор 36 и управляемый аттенюатор 33 - на умножителе микросхемы 525ПС2. Запись на носитель суммы низкочастотного ОС и НС по одному информационному каналу, двух высокочастотных ОС по крайним каналам и ИС по остальным каналам позволяет устранить влияние межканальных временных искажений на точность коррекции и, следовательно, повысить точность коррекции ВИ в каждом канале по сравнению с аналогичным устройством в 2-3раза. Кроме того, обеспечивается высокая поперечная и продольная плотности записи. Это дает возможность при использовании предлагаемого устройства получи ть экономический эффект.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюDevice for multichannel magnetic recording and time-base correction signal reproduction
Автори англійськоюMakarenko Volodymyr Vasyliovych, Miestiechkina Halyna Donivna, Palamarchuk Serhii Mykhailovych, Podtepa Viktor Oleksiiovych
Назва патенту російськоюУстройство для многоканальной магнитной записи и воспроизведение сигналов с коррекцией временных искажений
Автори російськоюМакаренко Владимир Васильевич, Местечкина Галина Доновна, Паламарчук Сергей Михайлович, Подтепа Виктор Алексеевич
МПК / Мітки
МПК: G11B 20/22, G11B 20/00
Мітки: запису, корекцією, відтворення, багатоканального, пристрій, магнітного, сигналів, викривлень, часових
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/6-19096-pristrijj-dlya-bagatokanalnogo-magnitnogo-zapisu-ta-vidtvorennya-signaliv-z-korekciehyu-chasovikh-vikrivlen.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для багатоканального магнітного запису та відтворення сигналів з корекцією часових викривлень</a>
Попередній патент: Пристрій для зарядки акумуляторних батарей
Наступний патент: Спосіб одержання виннокислого вапна з рослинної сировини
Випадковий патент: Спосіб одержання заміщених 9-(5-аміно-3-метилізоксазол-4-іл)-2,3,4,9-тетрагідро-1н-ксантен-1-онів