RU1778788C - Device for reproducing digital magnetic recording with correction of critical failures - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике магнитной записи и может быть использовано в системах обработки экспериментальных данных. Целью изобретени   вл етс  повышение точности отображени  информации и защита механизмов самописца от динамических ударов. Устройство содержит магнитную головку, предварительный усилитель, формирователь импульсов, декодер , регистр, схемы ИЛИ, конвейерную пам ть , вычитатель, детектор аномалий, цифроаналоговый преобразователь. 2 ил.The invention relates to magnetic recording techniques and can be used in experimental data processing systems. The aim of the invention is to increase the accuracy of information display and to protect recorder mechanisms from dynamic impacts. The device comprises a magnetic head, a preamplifier, a pulse shaper, a decoder, a register, OR circuits, a conveyor memory, a subtractor, an anomaly detector, a digital-to-analog converter. 2 ill.

Description

Изобретение относитс  к цифровой магнитной записи и может быть использовано в системах обработки экспериментальных данных.The invention relates to digital magnetic recording and can be used in experimental data processing systems.

Известно устройство дл  обработки и накоплени  информации, содержащее (при считывании) блок воспроизведени  (магнитна  головка, усилитель, формирователь кодовых комбинаций и т.п.) и выходной регистр дл  накоплени  результата воспроизведени .A device for processing and storing information is known, comprising (when reading) a reproduction unit (magnetic head, amplifier, code combination generator, etc.) and an output register for accumulating the reproduction result.

Известно также устройство воспроизведени , содержащее магнитную головку, предварительный усилитель, формирователь импульсов по нулю производной, формирователь кода, регистры, распределитель и многоканальный ЦАП.Also known is a reproducing apparatus comprising a magnetic head, a preamplifier, a zero derivative pulse shaper, a code shaper, registers, a splitter, and a multi-channel DAC.

Данное устройство содержит наибольшее число общих с предлагаемым техническим решением элементов и св зей.This device contains the largest number of elements and links common with the proposed technical solution.

Недостатком описанных устройств  вл етс  то, что в случае считывани  с ленты сбойных комбинаций, не распознаваемых посредством контрольного разр да в аналоге или других, выпавших на старшие разр ды в прототипе, значение кода в регистрах мен етс  соответственно, механический самопишущий прибор реагирует на это рывком механизма и динамическим ударом. При этом источник и механизм возникновени  сбоев несущественен.The disadvantage of the described devices is that in the case of reading from the tape bad combinations that are not recognized by the check bit in the analogue or others that fell on the higher bits in the prototype, the code value in the registers changes accordingly, the mechanical recorder responds jerkyly mechanism and dynamic punch. At the same time, the source and mechanism of failure is insignificant.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности отображени  информации и защита механизмов самописца от динамических ударов.The aim of the invention is to increase the accuracy of information display and to protect recorder mechanisms from dynamic impacts.

Предлагаемое устройство предназначаетс  дл  обнаружени  сбоев в старших разр дах информационного слова, т.е. таких, которые вызывают деформацию статических характеристик воспроизводимой информации , называемых далее грубыми. Сбои в младших разр дах не вызывают существенных изменений отображаемой картины и поэтому данным устройством игнорируютс .The device according to the invention is intended to detect failures in the upper bits of an information word, i.e. those that cause deformation of the static characteristics of the reproduced information, hereinafter referred to as gross. Failures in the lower bits do not cause significant changes in the displayed picture and therefore are ignored by this device.

На фиг.1 показана структурна  схема предлагаемого устройства, на фиг.2 - один из вариантов реализации детектора аномалий .Figure 1 shows a structural diagram of the proposed device, figure 2 is one of the embodiments of the anomaly detector.

(/(/

сwith

4 vj4 vj

00 ч 00 0000 h 00 00

Устройство содержит последовательно включенные магнитную головку 1, предварительный усилитель 2, формирователь импульсов 3, декодер 4, регистр 5, выход регистра 5 подключен к первому входу первой схемы ИЛИ 6 выход схемы ИЛИ 6 подключен к входу первого элемента конвейерной пам ти 7, выход второго элемента конвейерной пам ти 7 соединен с вторым входом первой схемы ИЛИ 6, выход строба декодера 4 соединен с первым входом второй схемы ИЛИ Вис входами записи после- довательно включенных элементов конвейерной пам ти 7, кроме первого, выходы конвейерной пам ти 7 соединены с входами вычитател  9, выходы вычитател  9 соединены с входами детектора аномалий 10, выход детектора аномалий соединен с вторым входом второй схемы ИЛИ 8, выход последнего элемента конвейерной пам ти 7 соединен с входом цифроаналогового преобразовател  11, выход цифроаналогового преобразовател  11 соединен с самописцем 12.The device contains serially connected magnetic head 1, pre-amplifier 2, pulse shaper 3, decoder 4, register 5, the output of register 5 is connected to the first input of the first circuit OR 6 the output of the circuit OR 6 is connected to the input of the first element of the conveyor memory 7, the output of the second element conveyor memory 7 is connected to the second input of the first OR circuit 6, the output of decoder 4 strobe is connected to the first input of the second circuit OR Vis recording entries of sequentially included elements of conveyor memory 7, except the first, the outputs of the conveyor memory 7 are connected to the inputs of the subtractor 9, the outputs of the subtractor 9 are connected to the inputs of the anomaly detector 10, the output of the anomaly detector is connected to the second input of the second circuit OR 8, the output of the last element of the conveyor memory 7 is connected to the input of the digital-to-analog converter 11, the output of the digital-to-analog converter 11 connected to the recorder 12.

Устройство функционирует следующим образом.The device operates as follows.

Информаци , считанна  с магнитной ленты головкой 1, усиливаетс  предварительным усилителем 2, формируютс  импульсы по нулю производной блоком 3, декодер 4 расшифровывает информацию и записывает информационные слова в регистр 5. Одновременно с набором информационного слова декодер 4 вырабатывает строб, по которому посредством схем ИЛИ информаци  записываетс  в первый элемент конвейерной пам ти 7, при этом осуществл етс  продвижение данных по элементам конвейерной пам ти 7. Блок вычитани  осуществл ет попарное вычитание соседних информационных слов дл  повышени  степени стационарности анализируемого процесса (см. Р.Отнес, П.Эноксон. Прикладной анализ временных р дов, стр. 98-102). Набор разностей анализируетс  детектором аномалий 10. Если статистические характеристики значений в конвейерной пам ти 7 стационарны, то сигнала на выходе блока 10 не возникает. Если поступила комбинаци , соответствующа  грубому сбою, она детектируетс  детектором 10, и сигналы через схему ИЛИ 8, данные из второго элемента пам ти 7 записываютс  в первый (проход  через элемент ИЛИ 6), тем самым восстанавлива  стационарность, Данные с последнего выхода конвейерной пам ти 7 подаютс  на цифроаналоговый преобразователь 11 и отображаютс  самописцем 12.The information read from the magnetic tape by the head 1 is amplified by a preamplifier 2, pulses are generated by zero by the derivative unit 3, the decoder 4 decrypts the information and writes information words to the register 5. Simultaneously with the set of the information word, the decoder 4 generates a strobe, according to which, by means of OR circuits, the information is written to the first element of the pipeline memory 7, while the data is moved along the elements of the pipeline memory 7. The subtraction unit performs pairwise subtraction of neighboring information words for increasing the degree of stationarity of the analyzed process (see R. Otnes, P. Enoxon. Applied Analysis of Time Series, pp. 98-102). The set of differences is analyzed by the anomaly detector 10. If the statistical characteristics of the values in the pipeline memory 7 are stationary, then the signal at the output of block 10 does not occur. If a combination corresponding to a gross malfunction has arrived, it is detected by the detector 10, and signals through the OR circuit 8, data from the second memory element 7 are recorded in the first (passage through the OR element 6), thereby restoring stationarity. Data from the last output of the pipeline memory 7 is supplied to a digital-to-analog converter 11 and displayed on a recorder 12.

На фиг.2 представлен вариант детектора аномалий дл  ограниченного класса процессов . Пусть спектр процесса жестко ограничен, например, технологическими характеристиками , или частотными характеристиками канала измерени . В этом случае можно легко показать, что данный процесс в Фурье-разложении будет обладать ограниченным модулем производной. Переход Figure 2 shows an embodiment of an anomaly detector for a limited class of processes. Let the spectrum of the process be severely limited, for example, by technological characteristics, or by the frequency characteristics of the measurement channel. In this case, it can be easily shown that this process in the Fourier expansion will have a bounded derivative modulus. Transition

0 к конечным разност м (что в предлагаемом устройстве выполн етс  автоматически за счет аналого-цифрового преобразовани  при записи), имеем в качестве вывода, что модуль конечной разности ограничен. Пре5 дельное значение конечной разности можно определить, зна  Фурье-разложение и период квантовани  параметра. Детектор аномалий содержит задатчик 13 и схему 14 сравнени , причем выход задатчика 13 сое0 динен с первым входом схемы сравнени , второй вход схемы сравнени  соединен с первым выходом вычитател  10, выход схемы сравнени  соединен с вторым входом второй схемы ИЛИ 8.0 to the final differences (which in the proposed device is performed automatically due to analog-to-digital conversion during recording), we have as a conclusion that the finite difference module is limited. The limiting value of the finite difference can be determined by the Fourier expansion and the quantization period of the parameter. The anomaly detector comprises a master 13 and a comparison circuit 14, wherein the output of the master 13 is connected to the first input of the comparison circuit, the second input of the comparison circuit is connected to the first output of the subtractor 10, the output of the comparison circuit is connected to the second input of the second OR circuit 8.

5 Задатчик задает максимальное значение конечной разности, определ емое по спектроанализатору или из теоретических посылок. При поступлении из регистра 5 через схему ИЛИ 6 в первый элемент кон0 вейерной пам ти 7 значени , которое значи- тельно отличаетс  от предыдущего (наход щегос  во втором элементе пам ти 7), вычитатель 9 сразу же поставит на вход схемы сравнени  14 значение разности,5 The master sets the maximum value of the final difference, determined by the spectrum analyzer or from theoretical premises. When a value arrives from register 5 via OR 6 to the first element of the conveyor memory 7, which differs significantly from the previous one (located in the second memory element 7), the subtractor 9 immediately puts the difference value to the input of the comparison circuit 14,

5 превышающее значение задатчика 13. Ини- циализуетс  выход Больше схемы сравнени  14 и через схему ИЛИ 8 осуществл етс  замена значени  на предыдущее. Пон тно, что данна  схема детектора аномалий фун0 кционирует лишь в предположении о том, что сбои нос т одиночный характер. Более длинные серии сбоев требуют разработки специальных прогнозирующих узлов, реализующих , например, Тьюки-алгоритм.5 is higher than the setpoint value 13. The output is initialized. More comparison circuit 14 and through the OR circuit 8, the value is replaced with the previous one. It is clear that this anomaly detector detector circuit functions only under the assumption that the failures are of a single character. Longer series of failures require the development of special predictive nodes that implement, for example, the Tukey algorithm.

55

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство воспроизведени  цифровой магнитной записи с коррекцией грубых сбоев , содержащее последовательно соединен0 ные магнитную головку воспроизведени , предварительный усилитель, формирователь импульсов, декодер и регистр, цифроаналоговый преобразователь, выходом соединенный с выходной шиной, о т л и ч а5 га щ е е с   тем, что, с целью повышени  точности воспроизведени , в него введены два элемента ИЛИ, последовательно соединенные блок конвейерной пам ти, блок вычитани  и детектор аномальных распределений, выход которого соединен сSUMMARY OF THE INVENTION A digital magnetic record reproducing device with correction of gross malfunctions, comprising a series-connected magnetic playback head, a preamplifier, a pulse shaper, a decoder and a register, a digital-to-analog converter, an output connected to the output bus, and excluding by the fact that in order to increase the accuracy of reproduction, two OR elements are introduced into it, connected in series to the conveyor memory unit, the subtraction unit and the anomalous distribution detector, od which is connected to входом записи первого элемента блока конвейерной пам ти, выход второго элемента которого подключен к входу первого элемента через второй элемент ИЛИ, другойrecording input of the first element of the conveyor memory block, the output of the second element of which is connected to the input of the first element through the second OR element, another вход которого соединен с выходом регистра , а выход последнего элемента блока конвейерной пам ти подключен к входу цифроаналогового преобразовател .the input of which is connected to the output of the register, and the output of the last element of the conveyor memory block is connected to the input of the digital-to-analog converter. Фиг. 1FIG. 1 КTO