DE2525056A1 - Magnetisches speichersystem hoher dichte - Google Patents

Description

TΛN'.v/,i.;t

!NG. MAR^TiN 1..'..

o SCHMITT
.. ■·/.·■;·:-.-,CM. Ti-. "ANSMaNN 252 5056

L-i':-:¹ „v Si.3 i-'F\ via m

VRC California, Inc.

831 South Douglas Street

El Segundo, Kalifornien 90245

V. St. v. A.

"Magnetisches Speichersystem hoher Dichte"

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf magnetische Aufzeichnungs- und Wiederauffindungstechniken und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Ver~ und Entkoden in einem magnetischen Aufzeichnungssystem mit hoher Spurdichte,

In den letzten Jahren ist eine verstärkte Tendenz zur Entwicklung von Speichersystemen hoher Spurdichte mit direktem Zugriff zu erkennen, in denen große Mengen digitaler Information auf einem magnetischen Träger, beispielsweise einer Magnetscheibe oder einer Magnettrommel, gespeichert werden können. Einheiten mit hohen Spurdichten bei gleichzeitig hohen linearen Zeichendichten haben neue

- 1 -509851/0826

Probleme und die Leistungsgrenzen bekannter Systeme erkennen lassen. Ehe Magnetspeicher mit hohen Speicherdichten aufkamen, waren Interferenzeffekte zwischen benachbarten Spuren von völlig nebensächlicher Bedeutung. In Speichersystemen mit Spurdichten von mehr als 200 Spuren pro Zentimeter können die Magnetfelder nahe beieinander liegender Spuren zu einer beträchtlichen Veränderung, Verzerrung und Verschiebung von Signalen führen.

Im Idealfall bestimmt die Breite des Aufzeichnungskopfs an der Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsträgers die Spurbreite. Theoretisch wäre es möglich, breite Schutzstreifen zu vermeiden, falls die von der auf Nachbarspuren aufgezeichneten magnetischen Information herrührenden Randfeldeffekte und Randfelder der Magnetköpfe nicht auftreten würden.

Hohe lineare Zeichendichten ergeben ferner eine Signalverschlechterung und eine Verschiebung der Signalspitzen, wodurch die Fähigkeit des Systems, zwischen aufgezeichneten Informationsabschnitten zu unterscheiden, verringert wird. Verschiebungen der Signalspitzen und die sich daraus ergebenden unerwünschten Effekte hängen stark vom zulässigen Zeitgabefehler und dem zulässigen Maximalabstand zwischen Ummagnetieierungen ab. Der größte noch zulässige Zeitgabefehler hängt von der Kodierung ab und muß ausreichen, um zwischen dem Auftreten oder Fehlen gewollter Ümaagnetisierungen in einem bestimmten Zeitinttrvall Unterscheidungen

509851/0826

noch zuzulassen. Große Abstände zwischen Ummagnetisierungen können die Verschiebung der Signalspitzen sowohl von nahe nebeneinander liegenden Spuren als auch von aufeinander folgenden Bits erhöhen. Das Verhältnis des normalisierten Zeitgabefehlers zum normalisierten Abstand zwischen Ummagnetieierungen stellt eine Güteziffer dar, die mit den Spurdichtebegrenzungen bei eagnetiachen Aufzeichnungen mit geringer Redundanz in Beziehung steht.

Zu den verschiedenen, in der Vergangenheit verwendeten Kodierverfahren gehört Ale sogenannte Manchester-Kodierung, bei der die Spitzenverechiebung keine Rolle spielt, da die Zellengrenzen der Ummagnetisierungen zur Zeitgabe voraussagbar sind. Die Ummagnetisierung zur Zeitmarkierung im Manchester-Verfahren verringert aber die Aufzeichnungsdichte auf einen Wirkungsgrad von 50 $.

Bei der Miller-Kodierung mit Eigentaktgabe ergibt sich ein Wirkungsgrad von 100 i»\ Miller-Kodierung wird üblicherweise verwendet. Bei der Miller-Kodierung werden Ummagnetisierungen an den Grenzen von Bitzellen-Intervallen für alle aufzuzeichnenden Einsen geschaffen. Ummagnetisierungen werden erzeugt am Mittelpunkt jedes Bitzellen-Intervalls für jede Null, nachdem eine erste Null aufgezeichnet wurde. Bei Verwendung der Miller-Kodierung beträgt der größte Abstand zwischen Ummagnetisierungen ein Bitzellen-Intervall und der größtmögliche Zeitgabefehler beträgt +1/4 einer Bitzelle, Um den Abstand zwischen Ummagnetisierungen in Systemen mit

509851/0826

Miller-Kodierung zu verringern, wurden Modulationsschaltungen eingesetzt, die Ummagnetisierungskomponenten im Aufzeichnungssignal mit einer Rate von 4 Ummagnetisierungen pro Bitzellen-Intervall einführen, wenn während eines Bitzellen-Intervalls keine Ummagnetisierung stattfindet. Der Maximalabstand zwischen Ummagnetisierungen ist auf ein Bitzellen-Intervall reduziert. Das Verhältnis von Zeitgabefehler zum Maximalabstand zwischen Ummagnetisierungen beträgt +1/4. Obwohl die Miller-Kodierung einen Wirkungsgrad von 100 $> hat, wäre es zweckmäßig, ein Aufzeichnungssystem mit einem höheren Verhältnis verfügbar zu machen, um damit die Aufzeichnungsdichte zu erhöhen.

In einem vorbeschriebenen Aufzeichnungsverfahren wird ein zusätzliches Bit einem aus einer bestimmten Anzahl von Bits bestehenden Binärkode zugefügt, um einen Kode zu schaffen, in dem nicht mehr als zwei Bits auf der gleichen Binärspur nebeneinander auftreten; das kodierte Signal wird dann an eine geeignete Kodierungsvorrichtung für MZ-Kodierung (beispielsweise einer NRZO-Kodierung = Kodierung ohne Nullabfall des Stroms nach O-Impuls) angelegt. Die NRZ-Kodierungsvorrichtung (ohne Nullabfall des Schreibstroms nach dem Schreibimpuls) ergibt ein Signal, bei dem Flußumkehrungen in Intervallen entsprechend 1, 2 und 3 Bitzellen auftreten, sodaß ein Zeitgabefehler von +j/2 Bitzelle erhalten wird. Der tatsächliche Zeitgabefehler ist durch die Einführung zusätzlicher Bits etwas verringert. Zwar wird durch diesen Kode der

609851/0826

_ 5 —

zulässige Zeitgabefehler gegenüber dem Miller-Kode etwas verbessert, doch ist der tatsächlich erzielbare Vorteil begrenzt, da der Maximalabstand zwischen Flußumkehrungen 3 Bitzellen-Intervalle gegenüber 2 Bitzellen-Intervallen im Falle der Miller-Kodierung beträgt.

Andere Schwierigkeiten bei Systemen mit hoher Aufzeichnungsdichte ergeben sich aus der Empfindlichkeit schmalspuriger Aufzeichnungen gegen Rauschen aus verschiedenen Quellen, besonders da die Amplitude des Signals gering ist, das beim Vorbeigehen einer schmalen Spur an einem Tonkopf erzeugt wird. Das Rauschen hat wiederum einen Einfluß auf die G-enauigkeitsanforderungen in der Taktgabe, um die richtige Unterscheidung zwischen aufgezeichneter Information zu erzielen.

Die vorliegende Erfindung schafft ein magnetisches Aufzeichnungssystem hoher Spurdichte mit einer Schaltung, die auf ein erstes Signal hin ein informationskodiertes Eigentakt-Signal mit Ummagnetisierungskomponenten bei der Primärfrequenz, der halben Primärfrequenz, und einem Drittel der Primärfrequenz erzeugt, und mit einer Schaltung zur selektiven Modulation des informationskodierten Signals, um die Interferenz zwischen Zeichen aufeinander folgender Datenbits und benachbarter Spuren zu verringern. Das Dreifrequenzen-Signal läßt einen Taktgabe-Spielraum von +1/2 Bitzellen-Intervallen zu, während die Modulationskomponenten den Maximalabstand zwischen Flußumkehrungen verkleinern.

509851/0826

Das Dreifrequenzen-Signal kann auf vielerlei Weise erhalten werden, beispielsweise durch eine Umsetzerschaltung, die auf einen einlaufenden, aufzuzeichnenden Datenbitstrom hin ein kodiertes Signal erzeugt, wobei das kodierte Signal nicht mehr als zwei nebeneinander gelegene Datenbit-Intervalle auf einer bestimmten Binärspur hat. Das kodierte Signal wird dann an eine geeignete NRZ-Kodiervorrichtung angegelegt, um den gewünschten Dreifrequenz-Kode zu ergeben.

Die Modulationsschaltung kehrt das an den Aufzeichnungskopf angelegte Signal mit der doppelten Primärfrequenz um, nachdem das Dreifrequenz-Signal ein Bitzellen-Intervall lang auf einer einzigen Spur gehalten worden ist.

In speziellen Ausführungsformen erzeugt eine Umsetzerschaltung einen Bitstrom von aus Fünfbit-Zellen bestehenden Feldern, die Feldern aus Vierbit-Zellen im einlaufenden Datenbitstrom entsprechen, sodaß der Bitstrom aus Feldern aus Fünfbit-Zellen nicht mehr als zwei benachbarte binäre "1" enthält. Der Datenstrom aus Fünfbit-Feldern bzw. das umgewandelte Signal werden an eine NRZO-Kodierschaltung (ohne Nullrückkehr bei 0) angelegt, um ein informationskodiertes Signal mit Sigentaktgabe zu ergeben. Die Modulationsvorrichtung liefert Ummagnetisierung bei Halbbit-Zellenintervallen, wenn ein NRZO-kodiertes Signal einen einzigen Binärzustand über ein Bitzellen-Intervall hinaus aufrechterhält. In diesem Beispiel wird das NRZO-Signal um ein Bitzellen-Intervall verzögert. Ein Signal, das den logischen

509851/0826

Schnittpunkt des verzögerten NRZO-Signals und des NRZO-Signals selbst darstellt, wird dazu verwendet, die Zuführung des _ MZO-Signals an einen Magnetkopf zu steuern, außer wenn das dem Schnittpunkt entsprechende Signal selbst auftritt; während dieser Zeit wird dann nämlich ein moduliertes Signal an den Magnetkopf angelegt.

Das System zur Datenwiederauffindung umfaßt einen an eine Schaltung zum Steigungsnachweis angeschlossenen Verstärker, womit Änderungen in der Polarität der Steigungen der gelesenen Ummagnetisierungssignale nachgewisen werden können. In einem Beispiel umfaßt die Schaltung zum Nachweis der Steigung eine Emitterfolgeschaltung, die an eine Phasenschieberschaltung angeschlossen ist. Ein Eingang einer Spannungsvergleichsstufe ist an die Phasenachieberachaltung angeschlossen, während ein verstärktes und gefiltertes Umformersignal an den anderen Eingang angelegt wird. Die Vergleichsstufe liefert ein Binärsignal, das die kodierte Information darstellt.

Figur 1 ist das Blockschaltbild einer vorzugsweisen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems zur Datenverkodung und Datenwiederauffindung mit Hilfe des magnetischen Flusses.

Figur 2 zeigt tabellarisch den Kode, der mit der in Figur 1 dargestellten vorzugsweisen Ausführungsform verwendet wird.

Figur 3 zeigt 6 verschiedene Signalformen zur Erläuterung der Wirkungsweise der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform.

509851/0826

Figur 4 zeigt drei verschiedene Signalformen, die die typische Magnetisierung des Trägers erläutern, sowie Wiedergabesignale, die einem bestimmten Aufnahmefluß entsprechen.

Figur 5 zeigt schließlich fünf verschiedene Signalfolgen, die zur Erläuterung der Wiedergabesignale dienen, die von der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform erzeugt werden.

Die in Figur 1 dargestellte vorzugsweise Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems zur Aufnahme und Wiederauffindung von Information umfaßt eine Kodierungsvorrichtung 10 zur Kodierung eines einlaufenden Datenbitstroms und zur Veränderung magnetisierbarer Abschnitte auf einem magnetischen Träger 12 entsprechend den einlaufenden Datenbits; das erfindungsgemäße System umfaßt ferner eine Schaltung H zur Date.nwiederauffindung, mit der die in Form eines magnetischen Musters auf dem Träger 12 mit dem kodierenden System 10 aufgezeichnete Information entkodet werden kann.

Das kodierende System. 10 umfaßt eine 5:4-Umsetzerschaltung 16, eine MZO-Kodier schaltung (ohne Stromabfall auf Full nach "0") 18, eine Modulationsschaltung 20 und einen magnetischen Aufnahmekopf 22. Die Umsetzerschaltung 16 hat einen Eingang zum Empfang eines einlaufenden Datenbitstroms und einen Ausgang mit einem 5:4-Datenbitstrom mit einer Wortlänge von 5 Bits, wobei jedes Wort ein vier Bit langes Wort des einlaufenden Datenbitstroms repräsentiert. Umsetzerschaltung 16 kodiert den einlaufenden Datenbitstrom wie in der weiter unten noch im einzelnen beschriebenen Tabelle der

509851/0826

i'igur 2 dargestellt. Die wichtige Bedingung für den kodierten Bitstrom in der vorzugsweisen Ausführungsform ist es, daß nicht mehr als zwei nebeneinander gelegene Bitzellen binäre "1" enthalten. Diese spezielle Kodierung ergibt ein System mit Eigentaktgabe, wenn es in Verbindung mit der NRZO-Schaltung 18 (ohne Stromabfall auf Null nach "0") verwendet wird. Zwar wird in der vorzugsweisen Ausführungsform eine 5^-Umsetzerschaltung kombiniert mit einer NEZO-Schaltung verwendet, doch können im Rahmen der vorliegenden Erfindung andere Kodierschaltungen verwendet werden, vorausgesetzt, daß hierbei das kodierte, unmodulierte Signal eine primäre Ummagnetisierungsfrequenz und Ummagnetisierungskomponenten von 1/2 und 1/3 der Primärfrequenz hat.

Die Umsetzerschaltung 16 umfaßt ein Fünfbit-Schieberegister 24 mit Zellen G1, 02, 03, 04 und 05, eine Dekodiermatrix 26 und einen Fünfbit-Zähler 28. Die Dekodiermatrix 26 ist mit Schieberegister 24 so verbunden, daß bei einer vierten Verschiebung in einem Zyklus aus fünf Verschiebungen das Register 24 ein Vierbit-Wort aus dem einlaufenden Datenbitstrom eingespeichert erhält. Dekodiermatrix 26 ist so ausgelegt, daß, wenn die Datenfolge einer binären "11", "H" oder "15" (siehe Tabelle der Figur 2) an Matrix 26 angelegt wird, die nächste Verschiebung das Komplement der Zellen 01, 02, 03, 04 in 02 bzw. 03 bzw. 04 bzw. 05 einspeichert. Auch eine "1" wird in Zelle 01 eingespeichert. Wenn die Matrix 26 eine binäre "3" oder "7" nachweist, ist das an 01

509851/0826

angelegte Ausgangesignal "wahr" und Register 24 muß die in Tabelle 1 dargestellte Bitanordnung annehmen. Bei allen anderen Datenmustern findet die fünfte Verschiebung durch das Register ohne Veränderungen statt, außer daß ein "O"-Bit in die höchstwertige Bitzelle C1 eingesetzt wird.

Der Fünfbit-Zähler 28 ist an Schieberegister 24 angeschlossen und mit den einlaufenden Daten synchronisiert, um die richtige Taktgabe für die Datenumwandlung zu ergeben. Ein Bittakt-Eingangssignal, das von Anschluß 30 an Fünfbitzähler 28 geführt wird, schaltet den Zähler 28 an den Bitzellen-Intervallen weiter, um damit den Zustand der niedrigstwertigen Bitzelle 05 an NRZO-Kodierschaltung 18 zu schalten. Zähler 28 liefert ferner ein Signal nach einer vierten Verschiebung oder während eines Zeitabschnitts oder einer Zeitzelle t4, um den Zustand der Bitzellen 01, 02, 03, 04 an die Dekodiermatrix 26 zu schalten und um die Ausgänge der Matrix 26 zum Laden der entsprechenden Zellen 01, 02, 03> 04, 05 mit-der kodierten Information anzulegen. Eine Zählung von fünf Bits stellt Zähler 28 zurück und leitet die Einspeieherung des nächsten aus vier Bits bestehenden Worts in Schieberegister 24 ein.

Bei jeder Verschiebung des Registers 24 wird der Zustand der niedrigstwertigen Bitzelle 05 an die KRZO-Kodierschaltung 18 angelegt. Kodierschaltung 18 umfaßt eine exklusive ODER-Schaltung 32 und eine an sie angeschlossene Flip-Flop-Stufe 34. Ein Eingang der exklusiven ODER-Schaltung 32 ist an'den

509851/0826

niedrigstwertigen Bit-Ausgang des Schieberegisters 24 angeschlossen, während ein anderer Eingang mit einem komplementären Ausgang der Flip-Flop-Stufe 34 verbunden ist. Ein an Anschluß 36 angelegtes Taktsignal schaltet die Flip-Flop-Stufe 34, die ein NRZO-kodiertes Signal und dessen Komplement erzeugt.

Das URZO-Signal ändert seinen Zustand oder seine Polarität innerhalb einer Bitzelle, wenn jedes "0"-Signal während einer Bitzelle auftritt; dabei wird Flip-Flop-Stufe 34 von den an Anschluß 36 auftretenden Taktsignalen geschaltet. Die 5:4-Umsetzerschaltung 16 und die NRZO-kodierende Schaltung 18 erzeugen zusammen ein Signal mit drei Frequenzen der Ummagnetisierung, nämlich eine Frequenz von einer Ummagnestisierung pro Bitzellen-Intervall, eine Frequenz mit einer Ummagnetisierung pro zwei Bitzellen-Intervallen, und eine Frequenz mit einer Ummagnetisierung pro drei Bitzellen-Intervallen.

Das spezielle Dreifrequenz-Signal, das erhalten wird beispielsweise durch die Kombination einer 5^-Umsetzerschaltung und einer MZO-Kodierungsschaltung, hat Eigentaktgabe und größere zulässige Takttoleranzen als die Manchester- und Miller-Kodierungsverfahren. Die Taktgabetoleranz beträgt Hhi/4 Bitzelle bei der Manchester- ebenso wie bei der Miller-Kodierung. Die charakteristischen Taktschwankungen können +1/2 Bitzellen-Intervall im Falle des Dreifrequenz-Signals betragen, das eine primäre Ummagnetisierungsfrequenz und

509851/0826

Frequenzkomponenten von der halben Primärfrequenz und einem Drittel der Primärfrequenz aufweist.

In der vorzugsweisen Ausführungsform mit 5:4-Kodierung muß für jedes Wort eine zusätzliche Bitzelle eingesetzt werden. Die tatsächliche Taktgabetoleranz beträgt in diesem speziellen Beispiel (4:5)«(+1/2 Bitzellen-Intervall) = +0,4 Bitzellen-Intervalle.

Damit wurde ein Aufzeichnungssystem beschrieben, das eine optimale Konzentration der Information in einem System mit Eigentaktgabe schafft, wobei die zulässigen Takttoleranzen erhöht sind. Hohe Toleranzen werden notwendig, wenn starkes Rauschen und Spitzenverschiebungen in Systemen hoher Zeichendichte auftreten. Beispielsweise erwies sich das beschriebene System zweckmäßig bei einer linearen Bitdichte von etwa 1600 Bits pro Zentimeter bei einer nominellen Spurbreite von 0,025 mm.

Den Vorteilen von Systemen mit hoher linearer Bitdichte und hoher Spurdichte sind Grenzen gesetzt durch die Interferenz von Zeichen zwischen benachbarten Bits in Spurrichtung und zwischen benachbarten Spuren. Die in Aufzeichnungssystemen mit hoher linearer Dichte auftretenden Rauschvorgänge und die geringen Signalpegel machen diese Systeme anfällig gegen die Interferenz von Randfeldern, die sich besonders in Systemen mit hoher Spurdichte von beispielsweise mehr als 200 Spuren pro Zentimeter bemerkbar machen. Erfindungsgemäß werden die Interferenzfelder zwischen benachbarten Spuren

509851 /0826

und zwischen benachbarten Datenbits auf einer Spur dadurch verringert, daß NRZO-Schaltung 18 an ModulationsGchaltun,^ 20 angeschlossen wird. Das MZO-kodierte Signal wird moduliert, sodaß der Ausgang der Modulationsschaltung 20 einen Magnetkopffluß mit einer begrenzten Zeit zwischen Ummagnetisierungen ergibt, wodurch die von Bereichen mit einer einzigen Orientierung herrührenden Magnetisierungsmuster verhindert werden. Starke, von großen magnetischen Bereichen erzeugte Magnetfelder beeinflussen die Magnetisierungsmuster benachbarter Bits und benachbarter Spuren, die zu Verzerrungen führen und das tatsächliche, in Systemen mit hoher linearer Bitdichte ohnehin niedrige Signal:Rausch-Verhältnis verringern. An den Magnetkopf angelegte modulierte Signale erhöhen das Signal:Rausch-Verhältnis in Bezug auf benachbarte Spuren und begrenzen die Verschiebung von Spitzen. Die Erfindung begrenzt damit die Zeit zwischen Ummagnetisierungen und erhöht den zulässigen Taktfehler, wodurch die Aufzeichnung großer Mengen von Information auf einem magnetischen Träger verbessert wird.

Zwei Überlegungen sind für die Verringerung der Auswirkungen der Spitzenverschiebung von größter Bedeutung. Einerseits muß die zulässige Takttoleranz so groß als möglich gehalten werden, und andrerseits muß der größte Abstand zwischen Ummagnetisierungen möglichst klein gemacht werden. Die erwähnte Güteziffer, die als Verhältnis der Takttoleranz zum Maximalabstand zwischen Ummagnetisierungen definiert ist, kennzeichnet die Anfälligkeit eines bestimmten Kodierungssystems auf

50985 1 /0826

die unerwünschten Auswirkungen von Spitzenversehiebungen. Manchester—Kodierung ergibt ein Verhältnis von +1/4·, Hiller-Kodierung ein Verhältnis von +1/3, und 5:4-Kodierung ein Verhältnis von +1/6. Nach einer Normalisierung zur Berücksichtigung der verschiedenen Aufzeichnungswirkungsgrade ergibt sich, daß Miller-Kodierung und Manchester-Kodierung gleichwertig sind, während das Verhältnis bei der normalisierten 5:4-Kodierung gerade etwas größer ist. Doch werden die Auswirkungen von Spitzenverschiebungen und Interferenz von Zeichen weiter reduziert, wenn das Dreifrequenz-Signal einer Ummagnetisierung für 1, 2 und 3 Bitzellen in der unten beschriebenen Weise moduliert wird.

In der vorzugsweisen Ausführungsform setzt Modulationsschaltung 20 Ummagnetisierungen dort ein, wo das NRZO-kodierte Signal länger als dem einer Bitzelle entsprechenden Abschnitt auf einem einzigen, bestimmten Signalpegel gehalten wird. Die MZO-Schaltung schafft ein Dreifrequenz-Signal, bei dem bei Abwesenheit von'Modulation eine Ummagnetisierung in Intervallen entsprechend 1., 2 oder 3 Bitzellen auftritt. Die Modulationsschaltung setzt Ummagnetisierungen mit der doppelten Priaärfrequenz während zwei Bitzellen-Intervallen und drei Bitsellen-Intervallen ohne Ummagnetisierungen ein. Es erwies sich alt; zweckmäßig zwei Ummagnetisierungen in einem Zweibit-Zellenintervall nach dem Durchgang eines einzigen Bitzellen-Intervall. einzusetzen und vier Ummagnetisierungen in einem drei Bitzellen entsprechenden Intervall anzubringen, nachdem der' ciei-

509851/0826

ersten Bitzelle entsprechende Zeitabschnitt abgelaufen ist. Der Maximalabstand zwischen Ummagnetisierungen beträgt 1, und das Verhältnis von Takttoleranz zum Maximalabstand zwischen Ummagnetisierungen beträgt +1/2. Nach Normalisierung zur Berücksichtigung des Wirkungsgrads der Aufzeichnung ergibt sich ein Verhältnis von +0,4. Die an Magnetkopf 22 angeschlossene Modulationsschaltung 20 legt das modulierte Signal an den Magnetkopf an.

Die folgende Beschreibung der Modulationsschaltung bezieht sich auf ein Beispiel und andere Vorrichtungen zur Modulation des HRZO-kodierten Signals sind dem Fachmann bekannt. Modulationsschaltung 20 umfaßt eine Flip-Flop-Stufe 38, deren Taktsignal mit dem Taktsignal an Anschluß 36, das auch an Anschluß 40 angelegt ist, synchron ist. Ein Setzeingang der Flip-Flopbtufe 38 ist mit einem Ausgang der NRZO-kodierenden Schaltung 18 verbunden, um ein NRZO-Signal (KRZOj.) zu erzeugen, das um ein Bitzellen-Intervall gegenüber dem Ausgangssignal der MZO-kodierenden Schaltung 18 verzögert ist. Ein Eingang des exklusiven ODER-Gatters 42 spricht auf das von Flip-Flop-Stufe 38 gelieferte, verzögerte NRZO-Signal an, während der andere Eingang auf das von Kodierschaltung 18 gelieferte MRZO-oignal anspricht. Die exklusive ODER-Schaltung 42 erzeugt ein oignal, das das Komplement der logischen Überschneidung des HRZO-Signals und des NRZO^-Signals darstellt. Das der lofiochen Überschneidung entsprechende Komplementärsignal v/ird an Umkehrotufe 44 angelegt, die ein die logische Über-

50985 1/0826

schneidung angebendes Signal liefert. Ein NIGHT-UND-Gatter 46 hat zwei Eingänge, von denen einer an den NRZO-Ausgang der Kodierschaltung 18 angelegt wird, während der andere mit dem Ausgang des exklusiven ODER-Gatters 48 verbunden ist. Das NICHT-UND-Gatter 46 liefert ein Signal, das das Komplement des NRZO-Signals ist, wenn das Komplementärsignal der Überschneidung vom exklusiven ODER-Gatter 42 eine binäre "1" ist, und das eine binäre "1" ist, wenn das Komplementärsignal der Überschneidung "O" ist. Ein Eingang des WEDER-NOCH-Gatters 48 ist mit dem Ausgang des NICHT-UND-Gatters 46 verbunden, wodurch ein Signal erzeugt wird, das dem NRZO-Signal entspricht, wenn das komplementäre Signal der Überschneidung eine binäre "1" ist. Ein Eingang einer Flip-Flop-Stufe 50 ist mit einem Ausgang des WEDER-NOCH-Gatters 48 verbunden, während ein Ausgang der Flip-Flop-Stufe mit dem Magnetkopf 22 verbunden ist und der komplementäre Ausgang mit einem Eingang eines NICHT-UND-Gatters 52 verbunden ist. Der Ausgang der Flip-Flop-Stufe 50 nimmt den Zustand des Eingangs an, wenn ein Taktimpuls auftritt. Flip-Flop-Stufe 50 wird mit der doppelten Bitfrequenz zeitgeschaltet, die die doppelte Frequenz der höchsten Ummagnetisierungsfrequenz ist.

Der Ausgang der Umkehrstufe 44 ist mit einem Eingang des NICHT-UND-Gatters 52 verbunden, um daran das der Überschneidung entsprechende Signal anzulegen. Wenn das Überschneidungssignal "an" ist, wird das Komplement des Ausgangssignals, der Flip-Flop-Stufe 50 über ein WEDER-NOCH-Gatter 48 an den Eingang

509851/0826

der Flip-Flop-Stufe 50 angelegt. Da Flip-Flop-Stufe 50 zweimal in jedem Bitzellen-Intervall Taktimpulse erhält, wenn das den Überschneidungen entsprechende Signal "an" ist, ändert sich der Ausgangspegel der Flip-Flop-Stufe 50 zweimal in jedem einer Bitzelle entsprechenden Intervall, wodurch sich eine entsprechende Modulationskomponente im Magnetisierungssignal ergibt. Wenn das der Überschneidung entsprechende Signal abgeschaltet ist, ist im binären "O"-Zustand NICHT-UND-Gatter 52 gesperrt, NICHT-UND-Gatter 46 ist "an", und das NRZO-Signal wird an Aufnahmekopf 22 angelegt.

Modulationsschaltung 20 verzögert damit das NRZO-Signal um eine Bitzelle und liefert ein Signal, das der logischen Überschneidung des NRZO-Signals mit dem NRZO^-Signal entspricht. Das Überschneidungssignal wird zum Anlegen des NRZO-Signals an den Magnetkopf 22 verwendet, außer beim Auftreten des der Überschneidung entsprechenden Signals selbst, da in dieser Zeit ein moduliertes Signal an Magnetkopf 22 angelegt wird.

Figur 3 (a-f) stellt das Muster eines einlaufenden Datenbitstroms und der von ihm erfindungsgemäß abgeleiteten Signale dar. Die in Figur 3(a) als Beispiel dargestellten Daten sind in Binär-Dezimal-Kode, wobei jedes Vierbit-Wort eine einzige Dezimalzahl darstellt. Die 5^-Umsetzerschaltung 16 liefert ein Signal entsprechend den einlaufenden, in Figur 3(a) dargestellten Daten, was in Figur 3(b) angedeutet ist. Zu beachten ist, daß nicht mehr als zwei benachbarte "1" im 5:4 kodierten

509851/082 6

Signal auftreten.

ERZO-Kodierschaltung 18 liefert eine Signaländerung in der Mitte einer Bitzelle und spricht auf jedes binäre, an den Eingang der ERZO-Kodierschaltung 18 angelegtes Signal an, wie aus Figur 3(c) ersichtlich. Das NRZO-kodierte Signal hat drei Frequenzen. Ummagnetisierungen treten an 1, 2 und 3 Bitzellen-Intervallen entsprechenden Zeiten auf.

Flip-Flop-Schaltung 38 erzeugt ein NRZO-Signal, das in der in Figur 3(d) dargestellten Weise um ein Bitzellen-Intervall gegenüber dem von Kodierschaltung 18 erzeugten MRZO-Signal verzögert ist. Die in Figur 3(e) dargestellte logische Überschneidung des MZO-Signals mit dem NRZO-p-Signal wird geschaffen vom exklusiven ODER-Gatter 42 und der Umkehrstufe

Figur 3(f) zeigt das modulierte, MZO-kodierte Signal, das von Modulationsschaltung 20 erzeugt wird. Ummagnetisierungen werden von Modulationsschaltung 20 eingesetzt, wenn das NRZO-kodierte Signal langer als ein Bitzellen-Intervall auf einem einzigen Pegel gehalten wird. Wie aus Figur 3(f) ersichtlich, beträgt in der vorzugsweisen Ausführungsform die modulierende Ummagnetisierungsfrequenz zwei Ummagnetisierungen pro Bitzellen-Intervall.

Figur 4 zeigt eine typische aufgenommene Magnetisierungsverteilung und die zugeordneten Wiedergabesignale, die erfindungsgemäß daraus erhalten werden. Die aufgenommene Magnetisierungsverteilung der Figur 4(a) weist modulierte Ummagnetisierungen in den Bit-Intervallen 3,6,7 und 9 auf. Die i<n

509851/0826

Figur 4(b) dargestellte Magnetisierung des Trägers zeigt in den Bitintervallen 3» 6, 7 und 9 ein begrenztes Ansprechen auf die Modulationskomponenten, die die vom Träger auflösbare Frequenz überschreiten. Wie aus Figur 4-(c) ersichtlich, werden bei der Wiedergabe je nach den Eigenschaften des Trägermediums die von der Modulation herrührenden starken Ummagnetisierungen in begrenztem Maß nachgewiesen, wie durch die gestrichelten Kurvenzüge angedeutet.

Die in Figur 1 dargestellte Schaltung H zur Datenabnahme umfaßt einen an einen Verstärker 62 angeschlossenen Wiedergabekopf 60. Über ein Filter 64 ist Verstärker 62 an eine Schaltung 66 zum Steigungs- oder Anstiegsnachweis angekoppelt.

Wiedergabekopf 60 ist an Verstärker 62 angeschlossen, um ein ausreichend starkes Signal zu erzeugen, das dann weiter entkodet wird. In Speichersystemen mit hoher Spiirdichte von beispielsweise mehr als 200 Spuren pro Zentimeter und einer nominellen Spurbreite von 0,025 Millimeter ist das vom Wiedergabekopf aufgenommene Signal schwach. Typische Werte liegen bei 350 Mikrovolt bei einer Impedanz des Wifidergabekopfs von etwa 300 0hm. Der Aufbau des Verstärkers 62, besonders seiner ersten Stufe, ist deshalb kritisch. Der Aufbau derartiger Verstärkerschaltungen ist dem Fachmann an und für sich bekannt, doch ist darauf hinzuweisen, daß infolge des niedrigen, vom Magnetkopf herrührenden Signal-Rausch-Verhältnisses Parameter wie Halbleiterrauschen, Gleichtaktunterdrückung und Optimierung der Magnetkopf-Impedanz in Betracht gezogen werden müssen.

509851/0826

Der Verstärker 62 besteht gewöhnlich aus drei bis vier Stufen, um eine ausreichende Signa!verstärkung für die weitere Datenverarbeitung zu erzielen.

Filter 64 ist an Verstärker 62 angeschlossen, um die bestmögliche Signalform zu erhalten. Dazu werden Frequenzkomponenten außerhalb der der dreifachen Frequenz entsprechenden Bandbreite unterdrückt, während Komponenten innerhalb der von der HRZO-Kodierschaltung 18 festgelegten Bandbreite durchgelassen werden. Damit wird ein Bezugspunkt für Schaltung 66 zum Steigungsnachweis geschaffen. Filter 64 wird verwendet, um hochfrequente Ausläufer abzuschneiden. Beispielsweise umfaßt Filterschaltung 64 einen Funktionsverstärker mit parallel geschaltetem Widerstand und Kondensator, die zwischen dem negativen Eingang des Funktionsverstärkers und einer seiner Ausgangsklemmen eingesetzt sind. Ein an den Verstärker angeschlossener Kopplungskondensator ergibt elektrische Abtrennung, oder Isolation. Ein Widerstand ist zwischen Erde und dem dem Verstärker 62 abgelegenen Anschluß des Kopplungskondensators eingesetzt. Ein weiterer Widerstand ist zwischen den negativen Eingang des Funktionsverstärkers und dem dem Verstärker 62 abgelegenen Anschluß des Kopplungskondensators eingesetzt, während schließlich ein anderer Widerstand noch zwischen Erde und dem positiven Anschluß des Funktionsverstärkers eingesetzt ist, um einen Bezugspunkt zu schaffen.

In der in Figur 1 dargestellten Schaltung 66 zum Steigungsnachweis wird eine mit Transistoren Q1 und Q2 bestückte

509851 /0826

Emitterfolgeschaltung 68 verwendet, um ein abgeschnittenes Signal zu erzeugen. Das Ausgangssignal des Filters 64 wird an die Basisanschlüsse der Transistoren Q1 und Q2 angelegt. Die Emitteranschlüsse des NPN-Transistors Q1 und des PNP-Transistors Q2 werden an einen Kondensator C1 angeschlossen, der an Erde gelegt ist, wodurch eine Schiebeschaltung entsteht, Wenn die an die Basis-Anschlüsse der Transistoren Q1 und Q2 angelegte Spannung ihre Polarität ändert, steigt die an Kondensator 01 liegende Spannung und wird größer als die an den Basisanschlüssen der Transistoren Q1 und Q2 auftretende Spannung. Es ergibt sich damit eine Übergangsperiode, in der einer der Transistoren Q1 und Q2 abgeschaltet wird, während der andere leitend wird. Dies resultiert in den in Figur 5(a) dargestellten, verhältnismäßig glatten Spannungsübergangen 70, die beim Vergleich mit dem vom Filter 64 stammenden Signal eine ziemlich genaue Relativanzeige einer Änderung des Signalanstiegs liefern. Die Basis-Emitter-Spannungsabfälle an Transistoren Q1 und Q2 haben zur Folge, daß das an der Vergleichsstufe 72 angelegte Signal der Phasenschieberschaltung kleiner ist, als das an die Vergleichsstufe angelegte Bezugssignal. Der zwischen die Emitter-Anschlüsse der Transistoren Q1 und Q2 und einen Eingang der Spannungsvergleichstufe 72 eingesetzte Widerstand Ii1 verkleinert das phasenverschobene Signal, um Überlappungspunkte zu eliminieren, die sich aus der Auflösung der in Figur 5(a) dargestellten Modulationskomponenten 74 ergeben« Ein Ableitwiderstand R2 ist

50985 1 /0826

zwischen den zweiten Eingang der Spannungsvergleichsstufe 72 und Erde geschaltet. Das Ausgangssignal des Filters 64 wird damit als Bezugseingangssignal an Spannungsvergleichsstufe 72 angelegt, sodaß die Anzeige der Vergleichsstufe 72 die Überlappungspunkte der Kurven 76 und 7β der Figur 5(a) angibt. Das Ausgangesignal der Vergleichsstufe 72 ist in Figur 5(b) dargestellt. Die Einkerbungen 80 entsprechen den Schnittpunkten der Kurven 76 und 78 aufgrund der Auflösung der nichts ausgefilterten Modulationsfrequenz durch das Trägermedium.

Wenn Einkerbungen 80 auftreten, Werden sie eliminiert durch Anschluß der Vergleichsstufe 72 an eine Integratorstufe 82, die das Ausgangssignal in der in Figur 5(e) dargestellten Weise integriert. Integrator 82 wird dann außerdem an einen Detektor 84 zum Nachweis des Nulldurchgangs angeschlossen, um damit das in Figur 5(d) dargestellte, kodierte binäre Ausgangssignal zu erzeugen. Der mit Detektor 84 zusammenwirkende Integrator scheidet damit falsche Signalüberlappungen aus (siehe Figur 5(b)), wenn das Signal Komponenten enthält, die den höherfrequenten, durch die Einkerbungen 80 angedeuteten Ummagnetisierungen entsprechen. Das Ausgangssignal kann dann mit Hilfe eines Taktgebers zum Lesen entkodet werden; die Durchlaßtaktgabe entspricht +0,4 Bitzellen-Intervallen.

Ein Dezimalausgang in Binärkode wird erhalten, wenn das Ausgangssignal des Detektors 84 zum Nachweis des Nullduichgangs

509851/0826

an eine FRZO-Dekodierschaltung angelegt wird, die ein an einen Flip-Flop-Kreis 83 angeschlossenes exklusives ODER-Gatter 86 umfaßt. Flip-Flop-Stufe 88 liefert ein MRZ-kodiertes Signal mit fünf Bitzellen-Feldern. Die Umwandlung wird erreicht durch Anlegen des Ausgangs der Flip-Flop-Stufe 88 an ein Fünfbit-Schieberegister 90, das an eine Matrix 92 für Lesebetrieb angeschlossen ist. Ein Zähler 94 ist an Schieberegister 90 angeschlossen und wird mit den an Anschluß 96 angelegten Taktsignalen zeitgeschaltet.

Zwar sind in Figur 1 zur Vereinfachung der Darstellung getrennte Lese- und Schreib-Schieberegister und Zähler eingezeichnet, doch können Schieberegister 24 und Zähler 28 zusammen für die 4:5-Kodierung beim Schreibbetrieb und für die 5:4-Dekodierung beim Lesebetrieb verwendet werden. Dazu wird das Signal eines nicht dargestellten Steuergeräts verwendet, mit dem die Zustände der Schieberegisterzellen an die jeweils in Frage kommende Matrix 26 bzw. 92 geschaltet werden.

Der Aufbau der Matrix 92 hängt von der jeweiligen Kodierung des ursprünglichen Signals ab, das unter.Verwendung der Matrix 26 aufgezeichnet wurde. Matrix 92 für den Lesebetrieb ähnelt der Matrix 26 für den Schreibbetrieb, doch ist die Verknüpfungstabelle im allgemeinen in Bezug auf die in Figur 2 dargestellte Tabelle umgekehrt, um den richtigen Dezimal-Output in Binärkode zu erhalten.

Im Betrieb verschiebt Schieberegister 90 fünf Bits um ein Fünfbit-Wort einzuspeichern. Matrix 92 in Verbindung mit

509851/0826

Schieberegister 90 legt das entsprechende Vierbit-Wort in Binärkode an die Bitzellen 02, 03, 04, 05 an, sodaß die abgehenden Daten der Umkehrung der Tabelle der Figur 2'entsprechen, außer daß der Binär-Dezimal-Kode-Ausgang an 02, 03, 04 bzw. C5 statt an 01, 02, 03 bzw. 04 angelegt wird.

Die Erfindung schafft damit ein optimales System zur konzentrierten Aufzeichnung von Information auf einem magnetischen Trägermedium und ermöglicht eine hohe Spurdichte durch Verminderung der Interferenz zwischen Zeichen und durch Erhöhung der relativen Taktgabe-Abschnitte, während gleichzeitig eine hohe Bitdichte erzielt werden kann.

Die vorliegende Erfindung wurde dargestellt und beschrieben unter Bezugnahme auf eine vorzugsweise Ausführungsform, doch sind dem Fachmann verständliche Abänderungen an Einzelheiten im Rahmen der Erfindung möglich.

509851/0826

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH H)

   Magnetisches AufZeichnungssystem hoher Dichte, gekennzeichnet durch eine Modulationsschaltung (20), die auf ein informationkodiertes Dreifrequenz-Signal mit Eigentaktgabe bestehend aus einer Primärfrequenz und aus Frequenzkomponenten der halben Primärfrequenz und einem Drittel der Primärfrequenz anspricht und das Dreifrequenz-Signal nach seiner Aufrechterhaltung auf einem einzigen Pegel über mehr als etwa ein Bitzellen-Intervall umkehrt, um den Maximalabstand zwischen Ummagnetisierungen zu verringern, wodurch die Spitzenverschiebung und die Interferenz zwischen Zeichen verringert werden.

   2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dreifrequenz-Signal mit einem geraden Vielfachen der Primärfrequenz moduliert wird.

   3. System nach Anspruch 1, wobei die Modulationsschaltung gekennzeichnet ist durch Einrichtungen, um das Dreifrequenz-Signal um ein Bitzellen-Intervall gegen sich selbst zu verzögern; Einrichtungen zur Erzeugung eines Signals, das der logischen Überschneidung des unverzögerten und des verzögerten Dreifrequenz-Signals entspricht; und Einrichtungen, die auf das Dreifrequenz-Signal und das Überschneidungssignal ansprechen und ein Dreifrequenz-Ausgangssignal außer beim Auftreten des Überschneidungssignals erzeugen, wobei beim Auftreten des Überschneidungssignals das Ausgangssignal mit einem geradzahligen Vielfachen von einer Ummagnetisierung pro

   509851/0826

   Bitzellen-Intervall moduliert wird.

   4. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Umwandeln eines einlaufenden Bitstroms in einen veränderten Bitstrom mit eine feste ganzzahlige Anzahl von Bits enthaltenden Feldern, von denen jedes eine geänderte Gruppe von weniger Bits als die feste ganzzahlige Anzahl im einlaufenden Bitstrom darstellt, wobei der umgewandelte Bitstrom ein erstes Signal mit einem möglichen ersten und einem möglichen zweivten Pegel ohne zwei nebeneinander auftretenden Bitzellen des ersten Pegels aufweist; und durch Einrichtungen, die auf den umgewandelten Bitstrom ansprechen und ein zweites Signal mit zwei möglichen Pegeln erzeugen, das sich von einem Pegel auf den anderen ändert entsprechend den von den Einrichtungen zur Umwandlung erzeugten zweiten möglichen Pegeln, um damit ein Dreifrequenz-Signal mit Eigentaktgabe zu liefern, dessen Komponenten auf eine Primär frequenz, die halbe Prirnärfrequenz und ein Drittel der Primärfrequenz beschränkt sind.

   5. System nach Anspruch 4, in dem die Einrichtungen zur Erzeugung eines modulierten Signals gekennzeichnet sind durch Vorrichtungen zur Ummagnetisierung eines Aufnahmekopfs, wenn das zweite Zweipegelsignal mehr als etwa eine Bitzelle lang auf dem gleichen Wert bleibt.

   6. Sys.tem nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Vorrichtungen zur Ummagnetisierung des Aufnahmekopfs bei Intervallen, die etwa einer halben Bitzelle entsprechen.

   7. System nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Vorr'ich-

   509851/0826

   tungen zur Ummagnetisierung des Aufnahmekopfs in ausgewählten Zeitintervallen bei einer Frequenz von mindestens zwei Ummagnetisierungen pro Bitzelle.

   8. Magnetisches Aufzeichnungssystem hoher Spurdichte gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen, die auf ein einlaufendes Signal mit einer durchschnittlichen Informationsdichte pro Bitzellen-Intervall ansprechen, um ein informationskodiertes Dreifrequenzsignal mit Eigentaktgabe zu erzeugen, das sich bei 1, 2 und 3 Bitzellen-Intervallen umkehrt, wobei das Signal mit Eigentaktgabe eine gegenüber dem einlaufenden Signal verringerte Informationsdichte pro Bitzellen-Intervall aufweist, und eine Umwandlerschaltung, die die verringerte durchschnittliche Informationsdichte erzeugt und an eine Kodierungsvorrichtung zur Erzeugung des Signals mit Eigentaktgabe angeschlossen ist; und Einrichtungen zur wahlweisen Modulation des informationskodierten Signals, um damit das Verhältnis von Taktgabebereich zu Maximalzeit zwischen Ummagnetisierungen zu vergrößern, wodurch die Spitzenverschiebung verringert und. die Interferenz von Zeichen benachbarter Spuren in Grenzen gehalten werden.

   9. System nach Anspruch 8, in dem die Modulationsvorrichtung gekennzeichnet ist durch Einrichtungen zur Umkehrung des Eigentaktgabesignals, wenn es ein Bitzellen-Intervall lang auf dem gleichen Pegel gehalten worden war.

   10. System nach Anspruch 8, in dem die Modulationsvor-

   509851/0826

   richtung gekennzeichnet ist durch Einrichtungen zur Erzeugung eines Signals, das sich zwischen Pegeländerungen des Eigentaktgabesignals bei Intervallen entsprechend einer halben Bitzelle umkehrt, nachdem das Eigentaktgabesignal ein Bitzellen-Intervall lang auf einem einzigen Pegel gehalten worden war.

   11. System nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Verzögerung des Eigentaktgabesignals um ein Bitzellen-Intervall gegen eich selbst; Einrichtungen zur Erzeugung eines Signals, das den logischen Übersohneidungspunkt des unverzögerten und des verzögerten Eigentaktsignals darstellt} und Einrichtungen, die auf das Eigentaktsignal und das Überschneidungssignal ansprechen und ein Ausgangssignal mit Eigentaktgabe liefern, außer wenn das Überschneidungssignal auftritt, wobei bei dessen Auftreten das Ausgangssignal mit einem geradzahligen Vielfachen einer Ummagnetisierung pro. Bitzelle moduliert wird.

   12. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein magnetisches Aufzeichnungssystem hoher Spurdichte, um ein Signal praktisch in »einer ursprünglichen Form aufzuzeichnen, gekennzeichnet durch eine Umsetzerschaltung, um einen einlaufenden Datenbitstrom umzuwandeln, sodaß er nicht mehr als zwei benachbarte Bits auf einer ersten Binärspur aufweist; und Einrichtungen, die auf den umgewandelten Datenbitstrom ansprechen und ein Dreifrequenzsignal mit einer primären Frequenzkomponente und zusätzlichen Prequenzkomponenten der halben Primärfrequenz

   509851/0826

   und einem Drittel der Primärfrequenz erzeugen.

   13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationsvorrichtung ein Modulationssignal mit der doppelten Primärfrequenz erzeugt.

   H- System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen, die auf einen geordneten einlaufenden Datenbitstrom ansprechen und ein Dreifrequenzsignal mit einer Primärfrequenz und mit Frequenzkomponenten entsprechend der halben Primärfrequenz und einem Drittel der Primärfrequenz erzeugen; und an das Dreifrequenzsignal angeschlossene Modulationseinrichtungen, die das Dreifrequenzsignal umkehren, um damit den Maximalabstand zwischen Ummagnetisierungen zu verringern, wodurch die Spitzenverschiebung und die Interferenz zwischen Zeichen benachbarter Spuren verringert werden.

   15. System nach Anspruch Η, in dem die Modulationsvorrichtung gekennzeichnet ist durch Einrichtungen zur Umkehrung des Dreifrequenzsignals bei einem geradzahligen Vielfachen der Primärfrequenz.

   16. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Umwandlung eines einlaufenden Datenbitstroms in einen Bitstrom aus Fünfbit-Zellenfeldern, von denen jedes eine entsprechende geordnete Gruppe aus vier Bits des einlaufenden Datenstroms darstellt, wobei der umgewandelte Bitstrom ein erstes Zweipegelsignal umfaßt und nicht mehr als zwei Bitzellen auf einem ersten Pegel nebeneinander aufweist; und auf den umgewandelten Bistrom ansprechende Einrichtungen zur

   509851/0826

   Erzeugung eines zweiten Zweipegelsignalc, das von einem Pegel sich 7,Um anderen verändert, wenn der zweite Pegel von den Einrichtungen zur Umwandlung des Bitstroms erzeugt wird, wodurch ein Eigentaktsignal einer bekannten zusammengesetzten Frequenz erzeugt wird.

   17. System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine binäre "1" den ersten Pegel darstellt, und daß die Einrichtungen zur Erzeugung des zweiten Zweipegelsignals eine ERZO-Kodierschaltung (18) umfassen.

   18. System nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Ummagnetisierung des Aufnahmekopfs in Intervallen von etwa einer halben Bitzelle.

   19. System nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Rekonstruktion von Information aus aufgezeichneten Magnetisierungsmustern mit einem Detektor (66) zum Steigungsnachweis, um eine Signal zu erhalten, das eine Veränderung in der Polarität der Steigung in einem von dem Magnetisierungsmuster erzeugten Signal darstellt; und Einrichtungen zur Abschwächung von durch die Modulationsfrequenz geschaffenen Ummagnetisierungskomponenten.

   20. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen, die auf ein einlaufendes Signal mit einer durchschnittlichen Informationsdichte pro Bitzellenintervall ansprechen, um ein informationskodiertes Eigentaktsignal mit einer verringerten durchschnittlichen Informationsdichte pro Bitzellen-Intervall zu erzeugen; eine Umsetzerschaltung zur Erzeugung

   509851/0826

   der verringerten durchschnittlichen Informationsdichte, die an eine Kodierungsvorrichtung zur Erzeugung des Eigentaktsignals angeschlossen ist; und Einrichtungen zur wahlweisen Modulation des informationskodierten Signals, um die Interferenz zwischen Zeichen benachbarter Spuren zu begrenzen.

   21. System nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Einrichtungen zur Erzeugung des informations-, kodierten Signals um eine 5:4-Umsetzerschaltung handelt, die an eine Kodierschaltung ohne Kullabfall nach Null angeschlossen ist.

   22. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das erste Signal ansprechenden Einrichtungen Mittel umfassen, die ein Signal erzeugen, das nicht mehr als zwei benachbarte Bitzellen-Intervalle auf einem ersten binären Signalpegel aufweist, sowie darauf ansprechende Einrichtungen, die ein Binärsignal erzeugen, das sich beim Auftreten des ersten binären Signalpegela umkehrt.

   23. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Umsetzerschaltung zur Umwandlung eines einlaufenden Datenbitstroms mit zugeordnetem Taktgabebereich in einen Datenbitstrom mit Fünfbit-Zellenfeldern, von denen jedee eine entsprechende geordnete Gruppe aus vier Bits des einlaufenden Datenstroms darstellt, wobei der umgewandelte Bitstrom ein Binärsignal mit nicht mehr als zwei benachbarten binären "1" aufweist; und eine NRZO-Kodierschaltung (18) zur Erzeugung eines Signals mit drei Ummagnetisierungsfrequenzen, wobei

   509851/0826

   das Signal auf das Binärsignal mit weniger als zwei benachbarten binären "1" auftritt und einen vergrößerten Taktgabebereich schafft, um die signalgetreue Übertragung mittels des Systems zu erhöhen.

   24. System nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzerschaltung umfaßt: ein Fünfbit-Schieberegister (24) mit einem Eingang für einen einlaufenden Datenstrom; eine an das Schieberegister (24) angeschlossene Dekodiermatrix (26); und einen so an das Schieberegister (24) angeschlossenen Zähler (28), daß der jeder fünften Zählung entsprechende Zustand des Zählers die Matrix dazu bringt, eine Bitkonfiguration jeder der fünf Bitzellen des Schieberegisters in eine Konfiguration aus kodierten Fünfbit-Zellenfeldern zu verändern, derart, daß ein aus Fünfbit-Zellenfeidern bestehender Bitstrom nicht mehr als zwei, benachbarte binäre "1" enthält.

   25. System nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß ' die NRZO-Kodierschaltung (18) ein exklusives ODER-Gatter (32) umfaßt, dessen einer Eingang an den dem niedrigstwertigen Bit zugeordneten Ausgang des Schieberegisters (24) angeschlossen ist, während ein Ausgang des exklusiven ODER-Gatters an eine Flip-Flop-Schaltung (34) angeschlossen ist, und ein komplementärer Ausgang dieser Flip-Flop-Schaltung (34) an den anderen Eingang des exklusiven ODER-Gatters angeschlossen ist, sodaß eine Veränderung der Polarität eines nicht komplementären Outputs des Schieberegisters nur auftritt, wenn eine Null in einem Bitzellen-Intervall vorkommt.

   509851/0826

   26. oystern nach Anspruch 2j>, dadurch gekennzeichnet, daß die i'iodulationsschaltung umfaßt: eine an die HRZO-Kodierschaltung (18) angeschlossene Flip-Flop-Schaltung (33) zur Erzeugung eines verzögerten NRZ0-3ignals; ein exklusives ODER-Gatter (42), dessen einer Eingang an das verzögerte ITRZO-b'ignal angeschlossen ist, während der andere Eingang das miZO-oignal erhält, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das der logischen Überschneidung des KRZO-S'ignals mit dem verzögerten NRZO-Gignal entspricht; und an das verzögerte ITRZO-Signal und das Überschneidungssignal angeschlossene Einrichtungen, die das verzögerte ITKZO-oignal liefern, außer wenn das Überschneidungssignal auftritt, bei dem dann eine Kodulationsfrequenz angelegt wird.

   27. oystem nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das verzögerte MllZO-oignal um ein Bitzellen-Intervall gegen das URZO-Signal verzögert wird, wobei die Modulationskomponente Ummagnetisierungen bei Intervallen entsprechend etwa einer halben Bitzelle einführt.

   2ö. oystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Datenwiedergabeschaltung bestehend aus: Einrichtungen zur J¹Jrzeugung eines verstärkten elektrischen Signals bei der Bewegung eines Wiedergabekopfs (60) in Bezug auf ein magnetisches Trägermaterial (12); ein von den verstärkenden Einrichtungen (62) gespeistes Filter (64), das verstärkte Üignalkonponenten innerhalb der Bandbreite des Dreifrequenzsignals

   509851 /0826

   durchläßt; und eine an das Filter (64) angeschlossene Einrichtung zum Nachweis der Steigung, die ein Ausgangssignal liefert, das mit Änderungen in der Polarität der Anstiege in Beziehung steht, wobei die Einrichtungen sum Nachweis der Steigung Mittel umfassen, die ein abgeschnittenes Signal aus dem gefilterten Signal erzeugen, die das abgeschnittene bignal gegen das gefilterte Signal verschieben, und die durch Vergleich Überschneidungen des gefilterten Signals, des verschobenen Signals, und des abgeschnittenen Signals nachweisen.

   29. System nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, da^ Widerstände an die Vergleichsstufe angeschlossen sind, um. die Größe des verschobeilen und abgeschnittenen, an die /ergleichsstufe angelegten Signals gegenüber dem gefilterten Signal zu verringern und um damit den Nachweis von Überlappungen des verschobenen, abgeschnittenen Signals und der Wodulationsfrequenzkomponenten des gefilterten Signals durch die Vergleichsstufe zu verhindern.

   50. System nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen zum Nachweis falscher, durch Überlappung entstandener Einschnitte im Ausgangssignal vorgesehen sind, und daß diese Vorrichtungen aus einer an die Schaltung (G6) zum Steigungsnachweis angeschlossenen Integratorstufe (82) und einem Detektor (84) zum Nachweis des Nulldurchgangs bestehen, der an die Integratorstufe angeschlossen i:t und Signale beiden Nulldurchgängen des integrierten Signals erzeugt.

   50 986 1/0826 ««"ναι. inspected