SU1451763A1 - Method and apparatus for reproducing multilevel signals of digital information - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике магнитной записи, позвол ет повысить верность результата воспроизведени  и может быть использовано в аппаратуре измерений и регистрации данных.The invention relates to a magnetic recording technique, improves the fidelity of the reproduction result, and can be used in measurement and data recording equipment.

Description

gius.Zgius.Z

устройствах ввода-вывода вычислительной техники, а таюке дл  цифровой магнитной звуко- и видеозаписи. Канал 1 воспроизведени  реализующего устройства, выполненный с потокочув- ствительным преобразователем с линей- ньм выходом, воспроизводит записанные на носителе магнитной записи многоуровневые сигналы, содержащие в каждом такте информационные и опорные уровни. Сигналы усиливают с использованием автоматической регулировки усилени  дл  стабилизации их амплитуды , осуществл ют в блоке 3 прив зку их к нулевому потенциалу и тем caMLTM восстанавливают исходный многоуровневый сигнал с посто нной составл ющей . Пиковым детектированием в детекторе 4 выдел ют опорные уровни, поступающие вместе с 1шформационным сигналом на аналого-цифровой преобразователь (А1Щ) 9 и формирователь 5 синхросигналов, вырабатывающие из сигналов опорных уровней синхросигналы , управл ющие работой.АЦП 9. Синхросигнал .задерживают элементом за- дерлжи 8 таким образом, чтобы моменты отсчета информационных уровней соответствовали серединам их временных интервалов. Двоичный цифровой код, соответствующий отсчитанномуinput-output devices for computing, and also for digital magnetic sound and video recordings. Channel 1 of the reproduction of a realizing device, made with a stream-sensitive transducer with a linear output, reproduces multilevel signals recorded on a magnetic recording medium, containing information and reference levels in each measure. The signals are amplified using automatic gain control to stabilize their amplitude, block them to zero potential in block 3, and the caMLTM restore the original multi-level signal with a constant component. Peak detection in the detector 4 separates the reference levels, which, together with the 1 information signal, are sent to the analog-to-digital converter (A1SCH) 9 and the shaper of 5 sync signals, which generate clock signals from the signals of the reference levels. ADC 9. The sync signal is detained by the delays element 8 so that the moments of reference of the information levels correspond to the midpoints of their time intervals. Binary digital code corresponding to the countdown

информационному уровню, поступает с выхода АЦП 9 на блок 10 инверсии и с его выхода на выходной регистр 11. Блок инверсии 10, управл емый синхросигналом , пропускает на регистр 11 пр мые значени  информационных уровней в двоичном пр мом коде, а инверсные значени  - в инверсном. На выходе регистра формируютс  в двоичном коде считываемые значени  многоуровневого сигнала. Верность результата воспроизведени  повышаетс  за счет повышени  точности отсчетов информационных уровней и увеличени  -надежности синхронизации, что обеспечиваетс  стабилизацией среднего уровн  сигналов системой .АРУ, использованием в качестве опорного напр жени  при аналого-цифровом преобразовании сигналов опорных уровней, формируемых в каждом , и выбором момента отсчета амплитуд в середине временных интервалов информационных уровней, что исключает вли ние переходных процессов в канале воспроизведени , а надежность синхронизации увеличиваетс  за счет того,что в качестве синхросигналов используютс  сигналы опорных уровней, формируемые в каждом такте из восстановленного многоуровневого сигнала.2 с. и 3 з „п. ф-лы, 2 ил.the information level comes from the output of the A / D converter 9 to the inversion unit 10 and from its output to the output register 11. The inversion unit 10 controlled by the synchronization signal passes to the register 11 the direct values of the information levels in the binary direct code, and the inverse values in the inverse . At the output of the register, readable values of the multilevel signal are generated in binary code. The fidelity of the reproduction result is increased by increasing the accuracy of the readings of the information levels and increasing the reliability of synchronization, which is ensured by stabilizing the average level of the signals by the ARA system, using analog-digital conversion of the reference level signals generated in each, and selecting the reference point amplitudes in the middle of time intervals of information levels, which excludes the influence of transients in the playback channel, and the reliability of synchronous tion is increased due to the fact that a clock used as the reference level signals generated in each cycle of the reconstructed multilevel signala.2 p. and 3 s „p. f-ly, 2 ill.

1one

Изобретение относитс  к приборо- строен1Ш, а именно к технике магнитной записи, и может быть использовано в ann ipaType измерений и регистрации данных, устройствах ввода-вывода вычислительной техники, а также дл  цифровой магнитной звуко- и видеозаписи .The invention relates to instrumentation 1, in particular to a magnetic recording technique, and can be used in ann ipaType measurements and data logging, computer input / output devices, as well as for digital magnetic sound and video recording.

Цель изобретени  - повышение верности результата воспроизведени .The purpose of the invention is to increase the fidelity of the result of reproduction.

На фиг. 1 приведен фрагмент восстановленного многоуровневого сигнала; на фиг. 2 - структурна  схема устройства дл  осутцест:5лени  предлагаемого способа.FIG. 1 shows a fragment of the restored multi-level signal; in fig. 2 is a block diagram of a device for osuttsest: 5, the proposed method

Устройство, осуществл ющее операции способа, содержит канал 1 воспроизведени , выполненный с потоко- чувствительны - преобразователем сигналов с носител  магнитной записи и с линейным выходом, к которому подключен блок 2 автоматической регулировки усилени  (АРУ), выходом соеди- ненный в блоком 3 прив зки сигнала к нулевому потенциалу, выход которого соединен с входом пикового детектора 4, с первьм входом формировател  5 синхросигналов, содержащего последовательно соединенные селектор 6 синхроимпульсов, вход которого  вл етс  входом формировател  синхросигналов , генератор 7 синхроимпульсов и элемент 8 задержки, выход которого  вл етс  выходом формировател  синхросигналов, а также с информационным входом аналого-цифрового преобразовател  (АЦП) 9, выходом св занного с последовательно соедиThe device performing the operations of the method contains a playback channel 1, made with a stream-sensitive signal converter from the magnetic recording medium and with a linear output to which the automatic gain control unit 2 is connected, the output connected in block 3 a signal to zero potential, the output of which is connected to the input of the peak detector 4, with the first input of the synchro generator 5 sync signals, containing a series-connected clock selector 6, the input of which is input sync pulse generator, 7 sync pulse generator and delay element 8, the output of which is the output of the synch signal generator, as well as the information input of the analog-to-digital converter (ADC) 9, the output connected to the serially connected

ненными блоком 10 инверсии и выходным регистром 11, выходы которого  вл ютс  выходами устройства, при этом выход пикового детектора 4 подключен к второму входу формировател  5 синхросигналов и к входу опорного сигнала АЦП 9, вход синхронизации которого, а также управл ющий входInverted by the inversion unit 10 and the output register 11, the outputs of which are the outputs of the device, while the output of the peak detector 4 is connected to the second input of the generator of the 5 sync signals and to the input of the reference signal ADC 9, the synchronization input of which, as well as the control input

цифровом преобразовании соответству ют серединам временных интервалов этих информационных уровней.digital conversion corresponds to the middle of the time intervals of these information levels.

Двоичный цифровой код, соответст вующий отсчитанному информационному уровню, с выхода А1Щ 9 поступает на блок 10 инверсии, на управл ющий вход которого поступает с формировThe binary digital code corresponding to the counted information level is output from A1 A1 9 to the inversion unit 10, to the control input of which comes from the

блока 10 инверсии соединены с выходом Q тел  5 синхросигнал, сфазированньй формировател  5 синхросигналов.the inversion unit 10 is connected to the output Q of the bodies 5 by a clock signal, phased by the driver 5 clock signals.

Предлагаемый способ осуществл етс  с помощью реализующего устройства следующим образом.The proposed method is carried out using an implementation device as follows.

Записанный на носитель магнитной IB записи многоуровневый сигнал, содержащий в каждом такте информационные и опорные уровни, воспроизвод т по- токочувствительным преобразователем канала 1 воспроизведени  и сигнал с 20 его линейного выхода усиливают в блоке 2 АР,У дл  повьшени  стабильности амплитуд воспроизводимых сигналов, после чего осуществл етс  прив зка этих сигналов к нулевому в блоке 3. 25 При этом восстанавливаетс  с посто нной составл ющей исходный многоуровневый сигнал (фиг.1), поступающий на пиковый детектор 4, формирователь 5 синхросигналов и на инфор- 30 мационньй вход АЦП 9.The multilevel signal recorded on the carrier of magnetic IB recording, containing information and reference levels at each measure, is reproduced by a current-sensitive transducer of the playback channel 1 and the signal from its 20 linear output is amplified in block 2 AP, U to increase the amplitude of the reproduced signals, after which these signals are assigned to zero in block 3. 25 At the same time, the original multilevel signal (figure 1), which arrives at the peak detector 4, shaper 5, is restored from the constant component clock signals and information on the information input of the ADC 9.

Пиковым детектированием вьщел ют опорные сигналы (U, на фиг. 1), поступающие на вход опорного сигнала Aim 9, где используютс  в качестве 35 опорного напр жени  при сравнении с амплитудой информационных уровней. Кроме того, сигналы опорных уровней поступают на формирователь 5 синхросигналов , где они используютс  в ка- 40 честве сигналов синхронизации.Peak detection includes reference signals (U, in Fig. 1) arriving at the input of the reference signal Aim 9, where they are used as reference voltage 35 when compared with the amplitude of the information levels. In addition, the reference level signals are fed to the sync driver 5, where they are used as synchronization signals.

Селектор 6 синхроимпульсов формировател  5 вьщел ет моменты окончани  сигнала опорного уровн  и в зависимости от того, фронт это или спад, 45 синхронизирует генератор 7 синхроимпульсов по фазе и частоте. Дл  исключени  вли ни  переходных процессов вThe selector 6 of the clock of the driver 5 selects the moments of the end of the signal of the reference level and, depending on whether it is a front or a fall, 45 synchronizes the generator of the 7 clock pulses in phase and frequency. To eliminate the effects of transients in

так, что пр мые значени  информаци онных уровней в двоичном цифровом коде поступают на входы выходного регистра 11 непосредственно в пр мом коде, а инверсные значени  информационных уровней инвертируютс  В результате в выходной регистр по ступают в двоичном коде текущие сч тываемые значени  многоуровневого сигнала.so that the direct values of the information levels in the binary digital code are fed to the inputs of the output register 11 directly in the direct code, and the inverse values of the information levels are inverted.

Использование предлагаемого спо соба позвол ет повысить верность результата воспроизведени  за счет повьшени  точности отсчетов информ ционных уровней, что обе спечиваетс стабилизацией среднего уровн  воспроизводимых сигналов системой авт матической регулировки усилени , а также использованием в качестве оп ного напр жени  сигналов опорных уровней, формируемых в каждом такт из сигнала воспроизведени , приче масштаб измерени  информационных уровней при аналого-цифровом преоб разовании посто нно соответствует масштабу опорных уровней. Точность отсчетов повьшхаетс  также выбором момента отсчета амплитуды информац онных уровней в середине временных интервалов этих уровней, что позв л ет исключить вли ние переходных процессов в канале воспроизведени Надежность синхронизации обеспечи етс  тем, что-в качестве синхроси налов используютс  сигналы опорны уровней, (Нормируемые в каждом так из восстановленного многоуровнево сигнала.The use of the proposed method makes it possible to increase the fidelity of the reproduction result by increasing the accuracy of the readings of the information levels, which is ensured by stabilizing the average level of reproducible signals by the automatic gain control system, as well as using reference levels formed as a reference voltage. from the playback signal, and the scale of measurement of information levels in analog-digital conversion is consistent with the scale of the reference levels vney. The accuracy of the samples is also enhanced by the choice of the moment of reference of the amplitude of information levels in the middle of the time intervals of these levels, which allows eliminating the influence of transients in the playback channel. each so from the reconstructed multilevel signal.

канале 1 воспроизведени  на точностьchannel 1 playback accuracy

отсчета уровн  в А1Щ 9 сигнал генера- доФоР Ула иlevel readout in A1SCH 9 signal of the Generator-DoF Ula and

тора 7 задерживаетс  элементом 8 зазобретени torus 7 is delayed

держки на врем  t Г/2, где Г - длительность интервала информационно го уровн , т.е. на половину длитель1 . Способ воспроизведени  многоуровневых сигналов цифровой информации , содержащих информационные иhold for time t Г / 2, where Г is the duration of the information level interval, i.e. half time1. A method for reproducing multi-level digital information signals containing information and

ности этого интервала. Выходной син- опорные уровни, при котором осущестхросигнал поступает на вход синхронизации АЦП 9 и запускает его, при этом моменты отсчета амплитуды информационных уровней при аналоговл ют усиление, пиковое детектирование , формирование синхросигналов и сигналов опорных уровней, восстанов- ление исходного многоуровневого сигцифровом преобразовании соответствуют серединам временных интервалов этих информационных уровней.this interval. The output syn-reference levels at which the signal comes to the synchronization input of the ADC 9 and starts it, while the moments of the reference of the amplitude of information levels at analog amplification, peak detection, generation of sync signals and signals of reference levels, the restoration of the original multi-level sigifra conversion correspond to the midpoints time intervals of these information levels.

Двоичный цифровой код, соответствующий отсчитанному информационному уровню, с выхода А1Щ 9 поступает на блок 10 инверсии, на управл ющий вход которого поступает с формировател  5 синхросигнал, сфазированньй The binary digital code corresponding to the counted information level from the output A1 A1 9 enters the inversion unit 10, to the control input of which comes from the driver 5 clock signal, phased

так, что пр мые значени  информационных уровней в двоичном цифровом коде поступают на входы выходного регистра 11 непосредственно в пр мом коде, а инверсные значени  информационных уровней инвертируютс , В результате в выходной регистр поступают в двоичном коде текущие считываемые значени  многоуровневого сигнала.so that the direct values of the information levels in the binary digital code arrive at the inputs of the output register 11 directly in the direct code, and the inverse values of the information levels are inverted. As a result, the current readable values of the multi-level signal enter the output register in the binary code.

Использование предлагаемого способа позвол ет повысить верность результата воспроизведени  за счет повьшени  точности отсчетов информационных уровней, что обе спечиваетс  стабилизацией среднего уровн  воспроизводимых сигналов системой автоматической регулировки усилени , а также использованием в качестве опорного напр жени  сигналов опорных уровней, формируемых в каждом такте из сигнала воспроизведени , причем масштаб измерени  информационных уровней при аналого-цифровом преобразовании посто нно соответствует масштабу опорных уровней. Точность отсчетов повьшхаетс  также выбором момента отсчета амплитуды информационных уровней в середине временных интервалов этих уровней, что позвол ет исключить вли ние переходных процессов в канале воспроизведени . Надежность синхронизации обеспечиваетс  тем, что-в качестве синхросигналов используютс  сигналы опорных уровней, (Нормируемые в каждом такте из восстановленного многоуровневого сигнала.Using the proposed method makes it possible to increase the fidelity of the reproduction result by increasing the accuracy of the readings of the information levels, which are both stabilized by the stabilization of the average level of the reproduced signals by the automatic gain control system, and by using the reference levels of signals generated each time as the reference voltage, moreover, the scale of measurement of information levels in analog-digital conversion is consistent with the scale of pnyh levels. The accuracy of the samples is also enhanced by the choice of the moment of the amplitude of information levels in the middle of the time intervals of these levels, which eliminates the influence of transients in the playback channel. The reliability of synchronization is ensured by the fact that the reference level signals are used as the sync signals (Normalized in each clock cycle from the restored multi-level signal.

зобретени acquisitions

Claims (5)

1. Способ воспроизведени  многоуровневых сигналов цифровой информации , содержащих информационные и1. A method of reproducing multi-level signals of digital information containing information and опорные уровни, при котором осуществл ют усиление, пиковое детектирование , формирование синхросигналов и сигналов опорных уровней, восстанов- ление исходного многоуровневого сигнала и его аналого-цифровое преобразование в двоичный цифровой код путем сравнени  амплитуд информационных уровней с амплитудой сигналов опорных уровней, о т л и ч а ю щ и й- с   Tf3M, что, с целью повьшени  верности результата воспроизведени  путем новьшени  точности отсчетов инсоответственно к выходам пикового детектора и формировател  синхросигналов , отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности отсчетов информационных уровней и увеличени  надежности синхронизации, в него введены подключенный к линейному выходу канала воспроизведени  блоreference levels at which amplification, peak detection, generation of sync and reference level signals, restoration of the original multi-level signal and its analog-digital conversion to binary digital code by comparing the amplitudes of information levels with the amplitude of reference level signals h and y with Tf3M, which, in order to increase the fidelity of the reproduction result by means of the new accuracy of counts, is consistent with the outputs of the peak detector and the sync signal generator, that, in order to increase the accuracy of the readings of the information levels and increase the reliability of synchronization, the device connected to the linear output of the playback channel is inserted into it формационных уровней и увеличени  на- ю автоматической регулировки усилени .formation levels and an increase in the amount of automatic gain control. дежности синхронизации, формирование сигналов опорных уровней осуществл ют в каждом такте и используют их в качестве синхросигналов, восстановлесв занный выходом с входом блока при в зки сигнала к нулевому потенциалу, подключенного выходом к входам пико- вого детектора, формировател  синхроThe synchronization capabilities, the formation of the reference level signals are carried out at each clock cycle and used as clock signals, restored by the output with the input of the unit, when the signal is zeroed, connected by the output to the inputs of the peak detector ние исходного многоз-ровневого сигнала is сигналов и « информационному входуsource multi-level signal is the signals and the "information input производ т с прив зкой к нулевому потенциалу , при этом моменты отсчетов амплитуды информационных уровней при аналого-цифровом преобразовании выбирают в середине временных интервалов информационных уровней задержкой синхросигналов на врем , соответст- вующее половине длительности интерва- ,ла информационного уровн , причем результаты отсчетов инвертируютс  в соседн1гх тактах многоуровневого сигнала .produced with reference to zero potential, while the sampling moments of the amplitudes of the information levels in the analog-digital conversion are chosen in the middle of the time intervals of the information levels by the delay of the clock signals for a time corresponding to half of the interval of the information level, the samples are inverted adjacent multi-level clock ticks. 2. Способ ПОП.1, отличаю- щ и и с   тем, что, с целью повышени  стабильности амплитуд воспроиз- водимьгх сигналов, воспроизведение с иосител  магнитной записи осуществл ют потокочувствнтельным преобразованием с автоматической регулировкой 2. The POP.1 method, distinguished by the fact that, in order to increase the stability of the amplitudes of the reproduced signals, the playback from the magnetic recording device is carried out by a flow-sensitive transformation with automatic adjustment усшшни .usshshni 3. Устройство дл  воспроизведени  многоуровневых сигналов цифровой информации , содержащее канал воспроизведени  с линейным выходом, пиковый детектор, формирователь синхросигналов и аналого-тщфровой преобразователь , вход опорного сигнала и вход синхронизации которого подключены3. A device for reproducing multi-level digital information signals, comprising a playback channel with a linear output, a peak detector, a sync driver and an analog-fine converter, a reference input and a clock input of which are connected 2020 2525 аналого-цифрового преобразовател , выходами св занного с последовательно соединенными блоком инверсии и выходным регистром,, выходы которого  вл ютс  выходами устройства, при этом выход пикового детектора соединен с вторым входом формировател  синхросигналов, выход которого соеди нен с управл ющим входом блока инвер сии.An A / D converter whose outputs are connected to a series-connected inversion unit and an output register whose outputs are device outputs, while the output of the peak detector is connected to the second input of the clock generator, the output of which is connected to the control unit of the inversion unit. 4.Устройство поп.З. отлича ющеес  тем, что канал воспроиз ведени  вьшолнен с потокочувствитель ным преобразователем сигналов, вос30 производимых с носител  магнитной записи,4. Device pop.Z. characterized in that the channel is reproduced with a flow-sensitive signal transducer reproduced from a magnetic recording medium, 5.Устройство по пп.З и 4, о т - личающеес  тем, что, с це лью увеличени  надежности синхронизации , формирователь синхросигналов содержит -последовательно соединенны селектор синхроимпульсов, входы которого  вл ютс  входами формировате л  синхросигналов, генератор синхро импульсов и элемент задержки, выход которого  вл етс  выходом формирова тел  синхроимпульсов.5. The device according to Paras 3 and 4, t, is characterized by the fact that, in order to increase the synchronization reliability, the sync driver contains - sequentially connected sync pulse selectors, the inputs of which are sync pulse generator, a delay element, the output of which is the output of the form of the bodies of clock pulses. 3535 4040 соответственно к выходам пикового детектора и формировател  синхросигналов , отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности отсчетов информационных уровней и увеличени  надежности синхронизации, в него введены подключенный к линейному выходу канала воспроизведени  блокrespectively to the outputs of the peak detector and sync signal generator, characterized in that, in order to increase the accuracy of the readings of the information levels and increase the reliability of synchronization, a block connected to the linear output of the playback channel is inserted into it автоматической регулировки усилени .automatic gain control. св занный выходом с входом блока прив зки сигнала к нулевому потенциалу, подключенного выходом к входам пико- вого детектора, формировател  синхросигналов и « информационному входуconnected by an output with an input of a signal-tie block to a zero potential, connected by an output to the inputs of a peak detector, a sync signal generator and an “information input аналого-цифрового преобразовател , выходами св занного с последовательно соединенными блоком инверсии и выходным регистром,, выходы которого  вл ютс  выходами устройства, при этом выход пикового детектора соединен с вторым входом формировател  синхросигналов, выход которого соединен с управл ющим входом блока инверсии .An A / D converter whose outputs are connected to a series-connected inversion unit and an output register whose outputs are device outputs, while the output of the peak detector is connected to the second input of the sync signal generator, the output of which is connected to the control input of the inversion unit. 4.Устройство поп.З. отличающеес  тем, что канал воспроизведени  вьшолнен с потокочувствитель- ным преобразователем сигналов, воспроизводимых с носител  магнитной записи,4. Device pop.Z. characterized in that the playback channel is implemented with a flow-sensitive transducer of signals reproduced from a magnetic recording medium, 5.Устройство по пп.З и 4, о т - личающеес  тем, что, с целью увеличени  надежности синхронизации , формирователь синхросигналов содержит -последовательно соединенные селектор синхроимпульсов, входы которого  вл ютс  входами формировател  синхросигналов, генератор синхроимпульсов и элемент задержки, выход которого  вл етс  выходом формировател  синхроимпульсов.5. The device according to Paras 3 and 4, T is characterized by the fact that, in order to increase the reliability of synchronization, the synchro shaper contains - sequentially connected sync pulse selectors, whose inputs are the sync pulse shaper inputs, the sync pulse generator and the delay element whose output is the output of the sync pulse generator. Гонове /и интер8 УЛGonove / Inter8 UL t/.1t / .1 ff/ra0 M€ уроff / ra0 M € uro y ff/yMcrt tj ypoffffuy ff / yMcrt tj ypoffffu