CZ288091B6 - Způsob a zařízení pro zaznamenávání číslicového informačního signálu do informační stopy - Google Patents

Abstract

Při způsobu se n-bitová informační slova nejprve převádějí na (n+m)-bitová rozšířená informační slova, kde n a m jsou celá čísla, pro která platí n>m a m=1, a tato (n+m)-bitová rozšířená slova se aT předkódují pro získání na (n+m)-bitových kanálových slov k zaznamenání. Při kódování se postupně za sebou odvozuje z každého z již kódovaných (n+m)-bitových kanálových slov řídicí signál, a v odezvě na něj se volí jako použitelná pro připojení binární hodnota jednobitového číslicového slova, pro kterou průběžná hodnota číslicového součtu v kódovaném signálu k zaznamenávání, vykazuje v časovém průběhu chování podle požadovaného vzoru, kde a aT předkodéru je rovné 2 nebo 3. V zařízení obsahuje převáděcí ústrojí připojovací prostředek (500) 1-bitového číslicového slova pro každé n-bitové informační slovo, přičemž připojovací prostředek (500) obsahuje připojovací jednotku (4) signálu, jejíž vstup je současně vstupem (5) převáděcího ústrojí, přičemž výstup (8, 9) připojovací jednotky (4) signálŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu zaznamenávání číslicového informačního signálu do informační stopy na magnetickém nosiči záznamu, při kterém se přijímají n-bitová informační slova, která se podrobují kódování, při němž se nejprve převádějí na (n+m)-bitová rozšířená informační slova, kde n a m jsou celá čísla, pro která platí n > m, a tato (n+m)-bitová rozšířená informační slova se aT předkódují pro získání (n+m)-bitových kanálových slov, která se zaznamenávají do stopy na magnetickém nosiči záznamu. Dále se týká zařízení pro provádění tohoto způsobu, majícího vstupní svorku, k níž je připojen vstup převáděcího ústrojí n-bitových informačních slov na (n+m)-bitová kanálová slova, které obsahuje aT předkodér, na jehož výstup je připojeno záznamové zařízení.

Dosavadní stav techniky

Zařízení výše popsaného typu je známo například z evropského patentového spisu č. 339 724 (PHN 12.533). Pro toto známé zařízení je popsáno kódování, podle kterého se n-bitové informační slovo převádí na (n+m)-bitové kanálové slovo při použití vyhledávací tabulky, a následně se kanálové slovo vede pomocí 2T předkodéru do záznamového ústrojí, pomocí kterého se takto zakódované (n+m)-bitové kanálové slovo zaznamenává na magnetický nosič záznamu. V této souvislosti je popisován NRZ-I záznam. Konkrétněji je popisováno převádění bitů „8 na 10“, při kterém pro každé 8-bitové informační slovo jsou k dispozici zvýše uvedené tabulky tři 10-bitová slova, mající vzájemně různou disparitu.

Při přiměřené volbě z těchto tří desetibitových slov je možné ovládat průběžnou hodnotu číslicového součtu v sériovém datovém proudu kanálových slov tak, že se dosáhne požadované výchylky této průběžné hodnoty číslicového součtu jako funkce času.

Ve výše uvedené publikaci je tak do sériového datového proudu uložen řídicí signál, který může být například, když je reprodukován z nosiče záznamu, pro sledování stopy.

Vynález si klade za úkol vytvořit způsob a zařízení, pomocí něho by také bylo možné nastavovat požadovanou běžící hodnotu číslicového součtu jako funkci času, ale ve kterém by se používalo odlišné kódování, mající jednodušší strukturu a zahrnující možnost vysoké účinnosti kódování.

Podstata vynálezu

Uvedeného účelu je dosaženo způsobem zaznamenávání číslicového informačního signálu do informační stopy na magnetickém nosiči záznamu, při kterém se přijímají n-bitová informační slova, která se podrobují kódování, při němž se nejprve převádějí na (n+m)-bitová rozšířená informační slova, kde n a m jsou celá čísla, pro která platí n > m, a tato (n+m)-bitová rozšířená informační slova se aT předkódují pro získání (n+m)-bitových kanálových slov, která se zaznamenávají do stopy na magnetickém nosiči záznamu, jehož podstatou je že m = 1 a při kódování se postupně za sebou odvozuje z každého z již kódovaných (n+m)-bitových kanálových slov řídicí signál, a v odezvě na řídicí signál se volí jako použitelná pro připojení k (n+m)-bitovému kanálovému slovu, které se má vést k zaznamenávání, binární hodnota jednobitového číslicového slova, pro kterou průběžná hodnota číslicového součtu v kódovaném signálu, vedeném k zaznamenávání, vykazuje v časovém průběhu chování podle požadovaného vzoru (pattem - předlohy, dále: vzoru), kde a aT předkodéru je rovné 2 nebo 3.

-1 CZ 288091 B6

Podle dalšího znaku vynálezu je n větší nebo rovné 10. Podle jiného znaku vynálezu je n rovné 24.

Vynález dále navrhuje zařízení pro provádění způsobu, mající vstupní svorku, k níž je připojen vstup převáděcího ústrojí n-bitových informačních slov na (n+m)-bitová kanálová slova, které obsahuje aT předkodér, na jehož výstup je připojeno záznamové zařízení, jehož podstatou je, že převáděcí ústrojí obsahuje připojovací prostředek 1-bitového číslicového slova pro získání rozšířeného (n+l)-bitového informačního slova pro každé n-bitové informační slovo, přičemž připojovací prostředek obsahuje připojovací jednotku signálu, jejíž vstup je současně vstupem převáděcího ústrojí, přičemž výstup připojovací jednotky signálu je připojen ke vstupu aT předkodéru, přičemž převáděcí ústrojí dále obsahuje generovací obvod řídicího signálu, přičemž tento generovací obvod má vstup připojený k výstupu aT předkodéru a výstup řídicího signálu, který je připojen k řídicímu vstupu spínací Části připojovacího prostředku signálu.

Zařízení se tedy vyznačuje tím, že kódovací ústrojí obsahuje připojovací prostředek signálů pro připojování pokaždé n-bitového informačního slova pro získávání (n+l)-bitového informačního slova, přičemž aT předkodér je uzpůsoben pro převádění (n+l)-bitových informačních slov na (n+l)-bitová kanálová slova, přičemž kódovací ústrojí dále obsahuje prostředek pro generování řídicího signálu, uzpůsobený pro přijímání (n+l)-bitových kanálových slov, a přičemž přípojný prostředek signálu je uzpůsoben pro připojování 1-bitového číslicového slova k n-bitovému informačnímu slovu v závislosti na tento řídicím signálu, takže průběžná hodnota číslicového součtu v kódovaném signálu, vedeném k zaznamenávání, vykazuje chování podle požadovaného průběhu v závislosti na čase.

V této souvislosti je třeba poznamenat, že je prvořadě důležité, aby se použil předkodér aT, pro který platí a > 2. Za prvé je volba předkodéru určována detekčním mechanismem použitým na reprodukční straně. Při magnetickém zaznamenávání jde často o detekci PR4, tj. detekci částečné odezvy třídy 4. Tato detekce je sama o sobě známá a nevyžaduje další vysvětlení. Znamená to však, že na záznamové straně je pak požadován 2T předkodér pro vyloučení šíření chyb.

U takových systémů je kromě toho důležité, aby T_max v sériovém datovém proudu kanálových slov, tj. maximální počet po sobě následujících „nul“ nebo Jedniček“ v tomto datovém proudu, nepřesáhl určitou konkrétní hodnotu.

Vkládání 1-bitového číslicového slova do číslicové informace, kombinované škodováním pomocí aT předkodéru, s sebou nese volbu s možností hodnoty T_max. V předkodéru s a > 2 je toto omezení účinnější, než v 1T předkodéru.

Kódování n-bitových informačních slov do (n+l)-bitových kanálových slov v zařízení podle vynálezu je tak realizováno velmi účinným způsobem tím, že se dovoluje 1-bitovým číslicovým slovům předcházet n-bitová informační slova. Z (n+l)-bitového informačního slova, takto získaného, je n řádově nejnižších (nebo lépe nejvyšších) rovných původnímu n-bitovému informačnímu slovu. Není již tak proto zapotřebí vyhledávací tabulky jako v zařízení dle známého stavu techniky.

Kromě toho je možné realizovat volbou n> 10 vysoce účinné kódování. Jestliže se například předpokládá n rovno 24, dosáhne do 96% účinnosti, která je velmi vysoká při srovnání s účinností kódování popsaného ve výše zmíněném spisu.

Je třeba poznamenat, že vynález je použitelný nejen pro číslicové informační systémy, obsahující pouze po sobě následující n-bitová informační slova, což znamená, že 1-bitová číslicová slova jsou vkládána do datového proudu číslicového informačního signálu v okamžicích nacházejících se ve stejné vzdálenosti. Například je možné předpokládat, že číslicový informační signál sestává z prostřídaných n-bitových a p-bitových informačních slov, přičemž 1-bitové číslicové slovo je připojováno ke každému n-bitovému informačnímu slovu a q-bitové číslicové slovo je

-2CZ 288091 B6 připojováno ke každému p-bitovému informačnímu slovu, přičemž platí, že p je různé od n, a q je celé číslo, které může být rovné 1. Připojování q-bitových číslicových slov k p-bitovým informačním slovům může být prováděno stejným způsobem, jako jsou 1-bitová číslicová slova připojována k n-bitovým informačním slovům.

Je dále třeba si povšimnout toho, že v této souvislosti je z evropské patentové přihlášky č. 250 049 (PHN 11.790) známo, že v záznamovém zařízení, obsahujícím aT předkodér, je připojováno a-bitové číslicové slovo k n-bitovým informačním slovům, pro ovlivňování průběžné hodnoty číslicového součtu ve výstupním signálu předkodéru. V uvedeném spisu je uvedeno, že pokaždé je třeba připojit tolik bitů k n-bitovému informačnímu slovu, kolik je paměťových prvků v aT předkodéru. Ve známém zařízení obsahujícím IT předkodér jsou proto 1-bitová číslicová slova připojována k informačním slovům a 2-bitová číslicová slova jsou připojována k informačním slovům v zařízení obsahujícím 2T předkodér.

Když se použije IT předkodér, je připojování 1-bitového číslicového slova dostatečné pro obrácení znaménka všech bitů získaného kanálového slova po předkódování, a je dostatečné pro ovládání průběžné hodnoty číslicového součtu ve výstupním signálu předkodéru tímto způsobem. Když se použije 2T předkodér, je třeba připojit 2-bitové číslicové slovo pro ovlivňování znaménka všech bitů kanálového slova, získaného po předkódování.

Podle vynálezu nyní stačí pro zařízení, obsahující 2T (nebo více než 2)T předkodér připojovat pouze jediný bit k n-bitovému informačnímu slovu. Je pravda, že připojování tohoto jediného bitu umožňuje realizovat obrácení znaménka pouze pro polovinu počtu bitů získaného kanálového slova. Ukázalo se však, že je to dostatečné pro řízení průběžné hodnoty číslicového součtu výstupního signálu předkodéru. Dále je zde velká výhoda vyšší účinnosti v kódování při srovnávání s kódováními známými z evropské patentové přihlášky č. 250 049.

Podle dalšího znaku vynálezu zařízení dále obsahuje určovací obvod pro určování hodnoty T_max, mající vstup připojený k výstupu aT předkodéru, a výstup řídicího signálu, přičemž zařízení dále obsahuje blokovací obvod, mající vstup připojený k výstupu generovacího obvodu řídicího signálu, výstup připojený ke vstupu aT předkodéru pro řídicí signál, a vstup řídicího signálu, připojený k výstupu určovacího obvodu hodnoty T_max.

Zařízení může dále obsahovat kombinační obvod signálu, mající vstup připojený k připojovacímu prostředku signálu a výstup připojený ke vstupu aT předkodéru.

Podle dalšího znaku vynálezu obsahuje kombinační prostředek signálu nejméně jeden obvod EXOR.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, na kterých znázorňuje obr. 1 první příkladné provedení zařízení podle vynálezu, obr. 2 schéma 2T předkodéru, obr. 3 schéma převádění z 24-bitového informačního slova na 25-bitové kanálové slovo, obr. 4 schéma dalšího provedení prostředku pro generování řídicího signálu, obr. 5 jiné provedení prostředku pro generování řídicího signálu, obr. 6 schéma převádění z 24-bitového informačního slova na 25-bitové kanálové slovo v IT předkodéru, 2T předkodéru a 3T předkodéru, obr. 7 další vysvětlení činnosti prostředku pro generování řídicího signálu znázorněného na obr. 5, jestliže pokles je realizován s určitou frekvencí, obr. 8 schéma kombinačního prostředku signálu, který může být vřazen mezi přípojný prostředek signálu a aT předkodér, obr. 9 další příkladné provedení kombinačního prostředku signálu, obr. 10 třetí příkladné provedení zařízení podle vynálezu, obr. 11 a 12 ukazují schéma synchronizační informace připojované k sériovému datovému proudu kanálových slov, obr. 13 několik možných aplikací zařízení podle vynálezu v záznamovém zařízení pro zaznamenávání sériového datového

-3CZ 288091 B6 proudu kanálových slov na magnetický nosič záznamu, obr. 14 a 15 schémata několika frekvenčních charakteristik sériového datového proudu kanálových slov, obr. 16 další frekvenční charakteristiku sériového datového proudu kanálových slov, obr. 17 rozšíření prostředku pro generování řídicího signálu znázorněného na obr. 5, obr. 17a další provedení prostředku pro generování řídicího signálu znázorněného na obr. 17, obr. 18 grafické vyjádření dvou signálů vyskytujících se v obvodě znázorněném na obr. 17, obr. 19 reprodukční zařízení pro čtení a dekódování sériového datového proudu (n+l)-bitových kanálových slov, obr. 20 schéma sériového datového proudu několika po sobě následujících informačních slov a obr. 21 schéma zařízení pro sledování dat směrem dopředu za informačním slovem během kódovací operace.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 znázorňuje zařízení obsahující vstupní svorku 1, připojenou k paralelně-sériovému převodníku 2. Například 8-bitová číslicová slova na vstupní svorce £ jsou postupně vedena paralelně do převodníku 2. Převodník 2 převádí, opět jako příklad, tři z těchto 8-bitových slov na jediné 24-bitové číslicové informační slovo, které je vedeno na výstup 3. Zařízení obsahuje připojovací prostředek 500 signálu, obsahující připojovací jednotku 4 a spínací část 22. Připojovací prostředek 500 signálu je uzpůsoben pro připojování 1-bitového číslicového slova k po sobě následujícím n(= 24)-bitovým informačním slovům, předávaným na vstup 5. Jeho připojovací jednotka 4 k tomuto účelu obsahuje první připojovací obvod 6, v němž je připojována „0“ ke 24-bitovému informačnímu slovu, a to ve formě předpony tohoto 24-bitového informačního slova, a druhý připojovací obvod 7, v němž je „1“ připojována ve formě předpony k 24-bitovému informačnímu slovu. 25-bitová informační slova, takto získaná, jsou vedena na odpovídající výstupy 8 a 9, a přes tyto výstupy jsou vedena každá na odpovídající aT předkodér 10 a U, kde a je celé číslo větší nebo rovno 2.

Obr. 2 ukazuje 2T předkodér. Předkodéry tohoto typu jsou samy o sobě známé. V předkodéru tohoto typu je výstupní signál obvod EXOR, který je k dispozici na výstupu 13. zpožďován po dobu hodinových period T ve vstupním signálu a je veden zpět na vstup obvodu EXOR.. Hodinová perioda T je hodinová perioda sériového číslicového signálu vedeného na aT předkodéry 10 a 11. Předkodéry 10 a 11 převádějí (n+l)-bitová informační slova vedená na jejich vstupu na (n+l)-bitová kanálová slova, která jsou k dispozici na odpovídajících výstupech 13 a 14. Výstupy 13 a 14 odpovídajících předkodérů 10 a 11 jsou připojeny k odpovídajícím vstupům 15 a 16 generovacího prostředku 17 pro generování řídicího signálu. Tento generovací prostředek 17 generuje řídicí signál cs na výstupu 18 v závislosti na (n+l)-bitových kanálových slovech. Výstupy 13 a 14 předkodérů 10 a 11 jsou dále spojeny s odpovídajícími svorkami 19 a 20 řiditelné spínací části 22 připojovacího prostředku 500 signálu. Svorka spínacího prostředku 22 je připojena ke vstupu 23 záznamového zařízení 24. Výstup 18 generovacího prostředku 17 je připojen k signálovému řídicímu vstupu 25 spínací části 22 připojovacího prostředku 500 signálu a k řídicím signálovým vstupům 26 a 27 aT předkodéru 10 a H.

Možné provedení generovacího prostředku 17 je znázorněno na obr. 4. Prostředek obsahuje integrátory 30 a 31. jejichž vstupy jsou připojeny k odpovídajícím vstupům 15 a 16. Výstupy integrátorů jsou připojeny ke vstupům odpovídajících kombinačních jednotek 32 a 33 signálů. Výstupy kombinačních jednotek 32 a 33 jsou připojeny ke vstupům komparátoru 34. jehož jeden vstup je připojen k výstupu 18 generovacího prostředku 17 pro generování řídicícho signálu cs.

Generovací prostředek 17 obsahuje, je-li to požadováno, generátor 35 signálu, jehož vstup je připojen ke druhým vstupům kombinačních jednotek 32 a 33. Je samozřejmé, že při nepřítomnosti generátoru 35 signálu je možné také vypustit kombinační jednotky 32 a 33. Kombinační jednotky 32 a 33 pracují jako odečítačky, jak bude zřejmé z dalšího popisu. Kromě toho je výstup komparátoru 34 připojen ke vstupům 36 a 37 odpovídajících integrátorů 30 a 31 pro řídicí signál.

-4CZ 288091 B6

Činnost zařízení z obr. 1 je následující. Jak bylo poznamenáno výše, jsou 24-bitová informační slova vedena do připojovacích obvodů 6 a 7. Na výstupech 8 a 9 se objevují odpovídající 25bitová slova, jejichž 24 bitů (v tomto příkladě řádově nejnižší bity) reprezentují originální 24bitové informační slovo a „0“ je připojena jako řádově nejvyšší bit v jednom případě (obvod 6) a „1“ ve druhém případě (obvod 7).

Obr. 3a a 3b ukazují příklady dvou 25-bitový informačních slov realizovaných tímto způsobem. Střední sloupec v tabulkách ukazuje nad vodorovnou čárou 25-bitové číslicové informační slovo. Připojené (1-bitové) digitální číslo je zde znázorněno v závorkách.

V závislosti na obsahu (x_b x₂) obou pamětí v předkodérech (srovnej levé sloupce na obr. 3a a 3b) vytvářejí tyto předkodéry jedno ze čtyř 25-bitových číslicových kanálových slov, jak jsou znázorněna ve středním sloupci na tabulkách obr. 3a a 3b.

Když se porovnají dvě 25-bitová kanálová slova získaná v předkodérech s totožnými obsahy (x_b x₂) pamětí těchto předkodérů, výsledkem je, že se získají dvě 25-bitová kanálová slova, jejichž sudé bity jsou si navzájem rovné, ale jejich liché bity mají navzájem inverzní hodnotu. Tato vlastnost je velmi výhodná a týká se skutečnosti, že se používá aT předkodérů, kde a je rovno 2. Toto bude dále vysvětleno s odvoláním na obr. 6. Obr. 6 ukazuje, jak je 24-bitové informační slovo, které sestává prakticky ze samých „nul“, převáděno 1T předkodérem, 2T předkodérem a 3T předkodérem ve dvou situacích, v nichž v jednom případě je „0“ připojena jako předpona k 24-bitovému informačnímu slovu (obr. 6) a ve druhém případě je „1“ připojena jako předpona k

24- bitovému informačnímu slovu (obr. 6b).

Obr. 6 ukazuje, že 1T předkodér s určitým obsahem (jediné) paměti v předkodérů, který se v tomto případě předpokládá jako rovný „0“, zakódoval 25-bitové informační slovo do 25bitového kanálového slova, takže T_max, tj. maximální počet po sobě následujících „nul“ a Jedniček“ v sériovém datovém proudu 25-bitových kanálových slov se prakticky nezměnil při srovnání s T_max v sériovém datovém proudu 25-bitových informačních slov. To platí jak pro případ, kde připojovací jednotka 4 připojila „0“ a kde připojila „1“, bez ohledu na obsah předkodérů před kódováním příslušného informačního slova.

Jestliže připojovací jednotka 4, konkrétněji obvod 6, připojila „0“ k 24-bitovému informačnímu slovu, vytvoří 2T předkodér 25-bitové kanálové slovo, v němž počet po sobě následujících „nul“ a Jedniček“ je drasticky snížen, viz například obr. 6a. V důsledku toho je zlepšena možnost udržování hodnoty T_max v sériovém datovém proudu kanálového slova pod kontrolou.

2T předkodér nepředstavuje žádné zlepšení v T_max, jak ukazuje obr. 6b, jestliže platí pro případ, kde „1“ byl připojena přípojným prostředkem, konkrétněji obvodem 7. Disparita tohoto 25bitového kanálového slova, tj. 23, viz obr. 6b, je nepříznivá (nepříznivě vysoká) ve srovnání s disparitou 25-bitového kanálového slova vytvořeného obvodem 6, tj. 1, viz obr. 6a do takové míry, že obvykle 25-bitové kanálové slovo vytvořené obvodem 6 bude zvoleno ve vyvolávací fázi, která bude popisována níže. Uvažování analogické k výše popsanému uvažování bude také platit pro jakýkoli jiný obsah předkodérů před kódováním.

Když se použije 3T předkodérů, je zřejmé z obr. 6, že v obou případech je počet po sobě následujících „nul“ a Jedniček“ v 25-bitovém kanálových slovech menší, než v odpovídajících

25- bitových informačních slovech. Všeobecně platí pro jiný možný obsah předkodérů před kódováním uvažování, které je opět obdobné případu, kdy byl probírán 2T předkodér.

Závěrem je tedy možné konstatovat, že když se použije aT předkodérů, pro který platí a > 2, bude počet T_max v sériovém datovém proudu kanálových slov lépe kontrolován.

Dvě 25-bitová kanálová slova CW) a CW? odvozená předkodéry 10 a 11, jsou vedena do spínací části 22 připojovacího prostředku 500 a do generovacího prostředku 17. V generovacím

-5CZ 288091 B6 prostředku 17 se pomocí interátoru 30, viz obr. 4, přidává disparita kanálového slova CWi předkodéru 10 k hodnotě již přítomné v integrátoru. Tato hodnota odpovídá průběžné hodnotě číslicového součtu datového proudu kanálových slov, jak jsou vedena na výstup 21 spínací části 22.

Podobně je prostřednictvím integrátoru 31 disparita kanálového slova CW? předkodéru 11 přidávána k hodnotě přítomné v integrátoru 31. Tato hodnota také odpovídá průběžné hodnotě číslicového součtu sériového datového proudu kanálových slov, jaká je k dispozici na výstupu 21 a je tak rovná hodnotě, jaká je k dispozici v integrátoru 30. Generátor 35 signálu vytváří signál RV. odpovídající požadované hodnotě číslicového součtu v sériovém datovém proudu kanálových slov na výstupu 21.

Pomocí odečítání v kombinačních jednotkách 32 a 33 jsou získány dva chybové signály ei a které ukazují, jak mnoho se hodnota číslicového součtu v sériovém datovém proudu, majícím odpovídající kanálové slovo CWi. CW? jako poslední kanálové slovo, odchyluje od požadované hodnoty číslicového součtu. V komparátoru 34 se volí chybový signál mající menší absolutní hodnotu. Jestliže se ukazuje, že chybový signál β| bude menší, na výstupu 18 se vytvoří řídicí signál csi tak, že spínač spínací části 22 připojovacího prostředku 500 zaujímá polohu, v níž jsou svorka 19 a výstup 21 navzájem k sobě připojeny. Nyní může být vedeno kanálové slovo CWi jako poslední kanálové slovo na vstup 23 záznamového zařízení 24. Zpoždění ve vedeních z výstupů 13 a 14 do spínací části 22 jsou určena pro kompenzování času potřebného pro odvozování řídicího signálu v detektoru generovacího prostředku 17.

Pod vlivem tohoto řídicího signálu cs_b který je veden na řídicí signálové vstupy 36 a 37, se hodnota integrátoru 30 přenáší na integrátor 31 vedením 40, takže oba integrátory mají ve svých pamětích opět uloženou stejnou průběžnou hodnotu číslicového součtu.

Také pod vlivem tohoto řídicího signálu csi jsou obsahy (x_b x₂) pamětí v předkodéru 10 vedené na vstupy 26 a 27 pro řídicí signál předkodéru 10 a 11. převáděny do obou pamětí předkodéru H vedením 42 tak, že paměti předkodérů mají opět stejný obsah (x_b x₂).

Jestliže se chybový signál e₂ ukáže být menší, vytvoří se řídicí signál cs₂, takže pod vlivem tohoto řídicího signálu zaujímá spínač spínací části 22 polohu znázorněnou na výkrese (obr. 1), a svorky 20 a 21 jsou navzájem k sobě připojeny. Kanálové slovo CW? je vedeno do záznamového zařízení 24 jako příští kanálové slovo v sériovém datovém proudu kanálového slova. Kromě toho je pod vlivem řídicího signálu cs? hodnota uložená do paměti integrátoru 31 vedena do paměti integrátoru 31 vedením 41 a je uložena do této paměti, zatímco obsah (x_b x₂) předkodéru 11 je uložen do pamětí předkodéru 10 po vedení 43.

Pro případ, že signály e, a ei vykazují paritu, může být například rozhodnuto vytvářet vždy řídicí signál cs_b

Pomocí výše popsaného zařízení je možné vytvářet na vstupu 23 do záznamového zařízení 24 číslicový signál prostý stejnosměrné proudové složky. Takový signál se dosahuje proto, že se průběžná hodnota číslicového součtu signálu nastavuje na nulu. Toho může být dosaženo pomocí generátoru řídicího signálu z obr. 4, v nepřítomnosti generátoru 35 signálu a odečítaček 32 a 33, nebo umožňováním toho, že generátor 35 vytváří nulový signál. Vřazením generátoru 35 a odečítaček 32 a 33 může být řídicí signál dodatečně vkládán do číslicového datového proudu. Integrální hodnota tohoto řídicího signálu bude potom mít tvar požadované výchylky hodnoty číslicového součtu jako funkce času, jak je poskytována generátorem 35.

Zbavování tohoto kódování stejnosměrné složky tím, že se přidává řídicí signál ke kódu ve formě požadované výchylky hodnoty číslicového součtu, je postupem ze známého stavu techniky. Například je možné se odvolat na výše zmíněnou evropskou patentovou přihlášku (PHN 12.533).

-6CZ 288091 B6

Obr. 5 ukazuje jiné provedení prostředku 17' pro generování signálu. Pomocí tohoto prostředku 17' pro generování řídicího signálu je možné dosáhnout jak pokles při f=0Hz (tj. bez stejnosměrné složky) a je možno vytvořit řídicí signál specifické frekvence fi, jaký může klesnout při druhé frekvenci f₂ (= w₂/2k).

Prostředek 17' pro generování řídicího signálu k tomuto účelu obsahuje dále násobičky 50, 52. 54 a 56, integrátory 51, 53, 55 a 57, dvě kombinační jednotky 58 a 59 signálu a tvarovací prvky 69.1 až 69.6 pro získání pravoúhlých impulzů. Integrátory 51, 53. 55 a 57 jsou uspořádány stejným způsobem jako integrátory 30 a 31. Kanálové slovo CWi je vedeno vstupem 15 na první vstupy násobiček 50 a 52. V násobičkách 50 a 52 je kanálové slovo CWi násobeno odpovídající hodnotou sinw₂t a cosw₂t. Obr. 7 ukazuje, jak se toto násobení provádí pro po sobě následující kanálová slova. Obr. 7a ukazuje sériový datový proud kanálových slov vyznačený v závislosti ná čase, v němž je znázorněno poslední kanálové slovo a část předposledního kanálového slova. Obr. 7b ukazuje výchylku hodnoty sinw₂t (nebo cosw₂t) vyznačenou v závislosti na čase a obr. 7c ukazuje násobení, která jsou po sobě následujícími hodnotami odpovídající sinové nebo cosinové funkce. V integrátorech 51 a 53 jsou tyto hodnoty, které jsou získávány pro každé kanálové slovo CWi, přidávány k hodnotě již přítomné v paměti (Mem) v odpovídajících integrátorech 51 a 53. Po každém kanálovém slově jsou obsahy pamětí v integrátorech 51 a 53 vedeny do kombinační jednotky 58 signálu odpovídajícím tvarovacím prvkem 69.2 nebo 69.3 pro získání pravoúhlých impulzů. V kombinačních jednotkách signálů jsou hodnoty tří tvarovacích prvků 69.1, 69.2 a 69.3 pro získávání pravoúhlých impulzů spolu sčítány po zjišťování váhy podle potřeby.

Podobná operace se vykonává na kanálovém slově CW? v násobičkách 54 a 56, integrátorech 55 a 57 a ve tvarovacích prvcích 69.5 a 69.6 pro získávání pravoúhlých impulzů. Výstupní signály kombinačních jednotek 58 a 59, které jsou uspořádány například jako sčítačky, jsou opět signály a e? chyby, z nichž komparátor 34 odvozuje řídicí signál cs výše popsaným způsobem.

Jestliže se vytváří řídicí signál csi, jak je popsáno výše, řídicí signál je případně veden do pamětí v integrátorech 55 a 57 a obsahy pamětí v integrátorech 51 a 53 jsou převáděny do pamětí odpovídajících integrátorů 55 a 57 po vedeních 61 a 62. Na druhé straně, jestliže byl vytvořen řídicí signál cs₂, budou obsahy pamětí v integrátorech 55 a 57 převedeny do pamětí odpovídajících integrátorů 51 a 53 pod vlivem tohoto řídicího signálu po vedeních 63 a 64.

Je samozřejmé, že jestliže je požadováno dosáhnout dalšího poklesu ve frekvenčním spektru při třetí frekvenci f₃, je třeba, aby řídicí prostředek 17' obsahoval dvě přídavné větve ze vstupu 15 do sčítačky 58, přičemž každá větev obsahuje sériové zapojení násobičky, integrátoru a tvarovacího prvku pro získání pravoúhlých impulzů a násobení sinw₃t a cosw₃t (w₃ = 2n₃) se provádí v násobičkách. Podobně je zapotřebí dvou přídavných větví vedoucích od vstupu 16 ke vstupu 59, také zahrnující každé sériové zapojení násobičky, integrátoru a tvarovacího prvku pro získávání pravoúhlých impulzů. Zde vykonávají obě násobičky násobení hodnotami sinw₃t a cosw₃t. V závislosti na získaném řídicím signálu cs jsou obsahy integrátorů v přídavných větvích vedoucích od vstupu 15 do sčítačky 58 převáděny do pamětí integrátorů zahrnutých v přídavných větvích vedoucích od vstupu 16 do sčítačky 59 nebo obráceně.

Je třeba v této souvislosti poznamenat, že amplituda řídicího signálu, jaká je zaváděna generátorem 35 do obvodu z obr. 5, musí být volena takovým způsobem, aby řízení bylo také schopné realizovat poklesy při jedné nebo více frekvencích pomocí obvodu z obr. 5. To znamená, že amplituda řídicího signálu v generátoru 35 musí být seřízena na optimální hodnotu, což znamená hodnotu nepříliš velkou.

Obr. 8 ukazuje na obr. 8a kombinační prostředek 73 signálu, který může být vřazen mezi výstup 9 připojovací jednotky 4 připojovacího prostředku 500 signálu na obr. 1 a vstup aT předkodéru 11. Mezi výstup 8 připojovací jednotky 4 signálu a vstup 12 aT předkodéru 10 může být vřazen stejný kombinační prostředek signálu. Obr. 8a ukazuje paměť 74 v níž může být uloženo (n+1)bitové informační slovo, získané v připojovací jednotce 4 připojovacího prostředku 500 signálu.

-7CZ 288091 B6

Tato paměť 76 může tvořit část připojovací jednotky 4 připojovacího prostředku 500 nebo část kombinačního prostředku 73 signálu. Kombinační prostředek 73 signálu obsahuje alespoň jednu kombinační jednotku signálu, například ve formě obvodu EXOR. Obr. 8a ukazuje dvě takové kombinační jednotky 76.1 a 76.2. Obvod EXOR kombinuje 1-bitové číslicové slovo připojené k n-bitovému informačnímu slovu s i-tým bitem tohoto n-bitového informačního slova pro získání i-mého bitu nového informačního slova, které je vedeno do paměti 75 spolu s 1-bitovým číslicovým slovem a je uloženo do této paměti jako nové (n+l)-bitové informační slovo. Paměť 75 může tvořit součást kombinačních jednotek 73 signálů nebo součást aT předkodéru 10 nebo 11.

Obr. 8a ukazuje obvod EXOR 76.1. který kombinuje 1-bitové číslicové slovo uložené v paměťové poloze 74.1 s prvním bitem informačního slova uloženého ve druhé paměťové poloze 74.2 paměti 74. Výstup obvodu EXOR 76.1 ie spojen se vstupem druhé paměťové polohy 75.2 v paměti 75. Dále je k dispozici druhý obvod EXOR 76.2. který v tomto případě kombinuje obsahy paměťových poloh 74.1 a 74.8 pro získání obsahu paměťové polohy 75.8 v paměti 75.

Další paměťové polohy v paměti 74 jsou přímo spojeny se vstupy odpovídajících paměťových poloh paměti 75. Nové (n+l)-bitové informační slovo, takto získané a uložené do paměti 75. je nyní vedeno do aT předkodéru.

Obr. 8b ukazuje (n+l)-bitové kanálové slovo, které by bylo získáno po 2T předkódování (n+1)— bitového informačního slova přítomného v paměti 74 a obr. 8c ukazuje (n+l)-bitové kanálové slovo, které by bylo získáno po 2T předkódování (n+l)-bitového informačního slova přítomného v paměti 75. Výše uvedené platí za předpokladu, že v obou případech byl obsah aT předkodéru „01“.

Výhoda rozšíření obvodem EXOR 76.1 je to, že v důsledku toho liché bity vn-bitovém informačním slově také mohou být ovlivňovány připojeným 1-bitovým číslicovým slovem. To platí pro každý příští obvod EXOR, jako je EXOR 76.2. Pro tento případ obr. 8c zřetelně ukazuje, že dále od paměťové polohy 75.8 jsou všechny bity opět „1“.

Jak bude dále vysvětleno, zajišťuje detekce PR4 při reprodukci, že zjištěná kanálová slova opět vypadají jako (n+l)-bitová informační slova, jaká byla uložena do paměti 75.

Na reprodukční straně je třeba, aby zde byl také umístěn kombinační prostředek 73' signálu, jak je znázorněno na obr. 8d. Kombinační prostředek 73' je totožný s kombinačním prostředkem 73. V paměti 77 se po detekci PR4 objevuje (n+l)-bitové informační slovo přítomné v paměti 75. Poté se (n+l)-bitové informační slovo zpracovává v obvodech EXOR 78.1 a 78.2 a původní (n+l)-bitové informační slovo uložené v paměti 74 z obr. 8a se opět získá v paměti 79.

Není třeba poznamenávat, že podle přání kombinační prostředek 73 signálů (a tedy i prostředek 73') může obsahovat jediný obvod EXOR nebo více než dva obvody EXOR.

Obr. 9 ukazuje jiné provedení pracovního pochodu v kombinačním prostředku signálů. Jak již bylo uvedeno výše, 24-bitová informační slova se získávají kombinací tří 8-bitových informačních slov. To je ukázáno na obr. 9a. Jestliže jsou nyní v kombinačním prostředku 83 signálů dvě nebo více hradel výlučného součtu exclusive-OR, s výhodou pouze bity náležející do jednoho z 8-bitových informačních slov budou kombinována do 1-bitového číslicového slova. Důvodem k tomu je, že je žádoucí vyloučit šíření chyby během reprodukce, které je důsledkem chybného čtení připojeného bitu.

Aby se stále ještě zajistilo správné šíření z obvodů EXOR přes 25-bitové informační slovo, jeden nebo více bitů příslušného 8-bitového informačního slova mění místa. To je znázorněno na obr. 8a.

-8CZ 288091 B6

Pro redukci vlivu výše uvedeného chybného čtení přídavného bitu se s výhodou kombinují bity 8-bitového informačního slova nejnižšího řádu s připojeným bitem v kombinačním prostředku 83 signálů. Z obr. 9a je patrné, že dva řádově nejnižší bity z druhého 8-bitového slova zahrnutého v 24-bitovém informačním slově jsou kombinovány s přídavným bitem. Za tímto účelem je 24-bitové informační slovo iwi. zatímco bity 15 a 16 informačního slova iwi se pohybují do poloh 17 a 19 v informačním slově iwi. Bity 1 až 6 a 20 až 24 si ponechávají své polohy během tohoto pohybu. Bity 7 až 14 se pohybují o jednu polohu doprava a bity 17, 18 a 19 o jednu polohu doleva.

Následně se připojí přídavný bit a provede se kombinační operace v kombinační jednotce 83. Takto získané informační slovo iw_n„, se vede do předkodéru.

Obr. 9b ukazuje obrácený proces během reprodukce. Reprodukce zpracovává slovo iw»^, které je převáděno pomocí kombinační jednotky 83' stejným způsobem, jak je znázorněno na obr. 8d. Bity 7 a 19 jsou potom navraceny do jejich správných poloh, načež se získá původní 24-bitové informační slovo iv_b

Rozšíření obvodu, znázorněného na obr. 1, je znázorněno na obr. 10. Výstup 13 předkodéru 10 je potom spojen se vstupem detektoru 90 hodnoty „větší než T_max. Předpokládejme, že maximální počet „nul“ nebo Jedniček“ v sériovém datovém proudu kanálových slov je rovný devíti. Detektory 90 a 91 budou potom generovat řídicí signály na jejich výstupech, jestliže se v sériovém datovém proudu odpovídajících kanálových slov vyskytne více než devět po sobě následujících „nul“ nebo Jedniček“. Výstupy detektorů 90 a 91 jsou spojeny s odpovídajícími vstupy 93.1 a 93.2 rozhodovací jednotky 92. která je uspořádána na výstupní straně generovacího prostředku 17 pro generování řídicího signálu. Detektory 90, 91 představují určovací obvody 990, 991 pro určování hodnoty T_max ve smyslu patentových nároků.

Z tohoto hlediska je třeba poznamenat, že pro detekci T_max je možné hledat za hranicemi kanálových slov pro zjištění, zda se poskytuje sled po sobě následujících „nul“ nebo Jedniček“ větší, než jen předem určený počet.

Jestliže detektory nevytvářejí řídicí signály na výstupech, je řídicí signál cs na výstupu 18 prostředku 17, který je veden do vstupu 93.3 rozhodovacího obvodu 92, převáděn na výstup 94 obvodu 92. Zařízení potom pracuje způsobem popsaným s odvoláním na obr. 1.

Předpokládejme, že detektor 90 generuje řídicí signál. To znamená, že pro kanálové slovo CW_t platí, že maximální počet „nul“ nebo Jedniček“ v sériovém datovém proudu na výstupu 21 by byl překročen. Tento řídicí signál detektoru 90 je veden na vstup 93.1 a zajišťuje, že řídicí signál cs prostředku 17 je blokován v rozhodovacím obvodě 92. Rozhodovací obvod 92 nyní generuje sám od sebe druhý řídicí signál cs₇, takže je rozhodnuto vést kanálové slovo CW? do záznamového zařízení 24 spínacím prostředkem 22.

Obráceně, jestliže detektor 91 generuje řídicí signál, rozhodovací obvod 92 bude podobně blokovat řídicí signál generovacího prostředku 17 a bude generovat sám od sebe řídicí signál csi na výstupu 94, takže spínací prostředek zaujme polohu, v níž je svorka 19 připojena k výstupu 21. Kanálové slovo CWi je nyní vedeno do záznamového zařízení 24.

Alternativně je možné, aby oba detektory 90 a 91 generovaly řídicí signál a vedly tento řídicí signál na vstupy 93.1 a 93.2 rozhodovacího obvodu. Obvod 92 bude také v tomto případě blokovat řídicí signál cs generovacího prostředku 17. Jestliže dojde k výskytu menšího počtu po sobě následujících „nul“ nebo Jedniček“ v sériovém datovém proudu na výstupu z předkodéru 10 než v sériovém datovém proudu na výstupu předkodéru 11. rozhodovací obvod 92 bude generovat řídicí signál csi, takže se přenáší kanálové slovo CWi. Je samozřejmé, že oba detektory 90 a 91 k tomuto účelu obsahují prostředky pro určování maximálního počtu „nul“ a Jedniček“ ve výstupních signálech předkodéru 10 a 11 a maximální počty pro obě kanálová slova jsou

-9CZ 288091 B6 určeny ktomu, aby byly vedeny do rozhodovacího obvodu 92, takže tento obvod 92 může generovat požadovaný řídicí signál cs.

Je třeba poznamenat v této souvislosti, že jakmile bylo jednou učiněno rozhodnutí na jednom z obou kanálových slovech, je informace dostupná na detektorech 90 a 91 hodnoty T_max učiněna opět stejnou pod vlivem řídicího signálu na výstupu obvodu 92 stejným způsobem, jak již bylo popsáno s odvoláním na předkodéry 10 a 11 a integrátory na obr. 4 a 5.

Je zřejmé, že rozšíření zařízení z obr. 1, jak bylo popsáno s odvoláním na obr. 8 a 9, může být taktéž aplikováno na zařízení z obr. 10.

Připojování synchronizačního slova k sériovému datovému proudu kanálových slov se děje následovně. Předpokládejme, že hodnota T_max v datovém proudu byla určena tak, aby byla 9 bitů, a to způsobem výše popsaným. Pro zjištění synchronizačního slova v tomto datovém proudu musí být toto synchronizační slovo jedinečné. Možností je například synchronizační slovo, ve kterém se vyskytuje 10 po sobě následujících „nul“ nebo Jedniček“.

Obr. 11 ukazuje, jak může být takové synchronizační slovo umístěno v datovém proudu kanálových slov. Paralelně-sériový převodník 2' je uzpůsoben pro kombinování 8-bitových číslicových slov do 24-bitových informačních slov, jak bylo popsáno výše. V pravidelných opakujících se okamžicích (synchronizačních okamžicích) se kombinuje pouze jediné 8-bitové číslicové slovo l>2 místo tří 8-bitových číslicových slov s 15-bitovým synchronizačním slovem b] ve formě 011000000001101, viz obr. 12, přičemž synchronizační slovo bj je první a potom následuje 8-bitové číslicové slovo bp V připojovacím obvodu 6' signálů se k tomuto 23bitovému slovu připojuje dvoubitové slovo b₃, rovné „00“, za účelem získání 25-bitového informačního slova i_t, které je vedeno do 2T předkodéru JO. V připojovací jednotce 7' signálu se k tomuto 23-bitovému slovu připojuje dvoubitové slovo bj rovné „11“, a to také pro získání 25bitového informačního slova i₂, které se má vést do 2T předkodéru H·

Dvoubitové slovo b₃ se připojí před 23-bitové slovo pro dosažení 25-bitových informačních slov. V tomto příkladě jsou tyto dva bity skutečně dva bity nejvyšších řádů 25-bitových informačních slov.

V okamžiku, kdy informační slova ji a £ jsou vedena na odpovídající předkodéry 10 a 11, jsou tyto předkodéry nejprve předem nastaveny na obsahy jejich dvou paměťových poloh Xi, x?. tj. „00“. Po kódovací operaci v předkodérech tato informační slova ii a Í2 vytvářejí kanálová slova CWi a CW?. jak jsou znázorněna na obr. 12. Bude zřejmé, že obě kanálová slova mohou být použita pro synchronizaci, jelikož obsahují deset po sobě následujících Jedniček“ v prvním případě a deset po sobě následujících „nul“ ve druhém případě, takže tato kanálová slova mohou být zjišťována, když jsou čtena detektorem synchronizace.

Není třeba poznamenávat, že detektory 90 a 91 hodnoty T_max musí být vypnuty během časového údobí, v němž předkodéry 13 a 14 vytvářejí kódované 15-bitové synchronizační slovo.

Obr. 13 ukazuje několik možných aplikací na zařízení popsaná níže pro magnetický záznam kanálových slov. Na obr. 13a je zobrazeno záznamové zařízení pracující podle šroubovicovitého sledovacího principu, v němž jsou dvě záznamové hlavy K| a K₇ uloženy navzájem diametrálně protilehle na otáčivém hlavovém bubnu 100. Nosič záznamu je ovinut o 180° okolo hlavového bubnu. Hlavy K_t a K? postupně zaznamenávají stopy Ti, T2, T3, ... atd. na nosiči 101 záznamu, přičemž sudé stopy jsou zaznamenávány například hlavou K? a liché stopy hlavou Kp

Pomocí výše popsaných zařízení jsou kanálová slova, zaznamenávaná do po sobě následujících stop, po každé rozšířena řídicími signály s rozdílnými kmitočty. Obr. 13a ukazuje cykly čtyř řídicích signálů s rozdílnými kmitočty fi, f₂, f₃ a f₄. Kmitočtová charakteristika signálů

-10CZ 288091 B6 zaznamenaného například do stopy T₄, je schematicky znázorněna na obr. 14. Kromě řídicího signálu při frekvenci fi dochází k poklesům při frekvencích f = 0, f = f₄ a f= fi.

Cílem řídicích signálů je umožňovat sledování stop během reprodukce. Také vzájemné pronikání řídicích signálů z obou přilehlých stop Tj a T₅ je snímáno, když je stopa T₄ čtena hlavou K?. Z tohoto kompozitního signálu se odvodí řídicí signál sledování stopy na jehož základě se čtecí hlava uloží na stopu, která má být čtena, například pohonem piezoelektrického prvku, na němž je hlava instalována, nebo řízením dopravy pásku. Zjišťování vzájemného pronikání řídicího signálu z přilehlých stop Tj a Tj znamená, že je čten přeslech řídicích signálů fi a f₄ z odpovídajících stop T₃ a T₅.

Aby toto měření bylo co nejméně rušeno signálem ve stopě T₄, jsou zavedeny poklesy ve frekvencích f₄ a f₂. Je zřejmé, že pro ostatní stopy platí frekvenční charakteristiky, které jsou podobné frekvenční charakteristice znázorněné na obr. 4. Vrchol se potom objevuje při rozdílné frekvenci (f₂ a f₃, popř. fi a f₄ a f₃ a fi).

Zjišťování řídicího signálu během čtecí operace pro zajištění sledování stopy je v široké míře rozebráno ve výše zmíněném evropském patentovém spisu (patentová přihláška č. 339 724 = PHN 12.533), takže další vysvětlení zde není potřebné.

Obr. 13b ukazuje dvě přilehlé a navzájem spolu tuze vzájemně spojené hlavy K] a K2. Tyto hlavy K], K₇ zaznamenávají do dvojic stop Τι T2; Tj, T₄; T₅, T₆, atd. během po sobě následujících otáčkách hlavového bubnu 100. Nosič 101 záznamu může být ovinut okolo hlavového bubnu 100 pod libovolným úhlem. Písmena a, b a c ve stopách na obr. 6b se vztahují k odpovídajícím frekvenčním charakteristikám na obr. 15a, b a c. Tyto frekvenční charakteristiky vyznačují frekvenční charakteristiky informace zaznamenané do stop.

Když jsou dvojice Ti a T₇ stop čteny odpovídajícími hlavami Kj a K₂, při čtení informace ze stopy Ti je také čten přeslech řídicího signálu fi ze stopy Tj. Pro umožňování čtecí operace je s výhodou zajištěn pokles při této frekvenci f₂, viz obr. 15a, ve frekvenční charakteristice signálu zaznamenaného do stopy Ť|. Hlava K₇ podobně čte informaci ze stopy T₇ a také přeslech řídicího signálu f_b viz obr. 15b, ve frekvenční charakteristice informace ve stopě Tj.

Ze čtených přeslechových signálů může být odvozen řídicí signál, který může být použit pro realizování sledování stopy během čtecí operace. Dvojice hlav K_t, K₇ je proto osazena na piezoelektrickém prvku nebo se sledování stopy provádí řízení rychlosti nosiče záznamu.

Jestliže hlavy K] a K₂ následně čtou dvojici stop T₃, T₄, hlava K] při čtení stopy T₃ také zjistí přeslech řídicího signálu £ ze stopy T₇ a hlava K₇ zjistí přeslech řídicího signálu fi ze stopy T₅. Pro zajištění přiměřeného řídicího signálu pro sledování stopy se nejprve musí aplikovat signálová inverze na dva zjištěné přeslechové signály.

Pro frekvenční charakteristiku signálů ve stopě T3, (obr. 15c), může být pokles při frekvenci f₂ (a nikoliv při frekvenci fi) dostatečný a pro frekvenční charakteristiku signálu ve stopě fi může být dostatečný pokles při frekvenci fi (a nikoliv při frekvenci fi). Pro optimální detekci řídicího signálu je však stále výhodné mít poklesy při obou frekvencích. Dále jsou fáze řídicích signálů fi ve stopách T_b T₅, T₉,... atd. s výhodou vzájemně posunuty o 90°, takže když je řídicí signál zjištěn ve stopě (například stopě T5), toto zjištění se provede vnejmenším možném rozsahu řídicím signálem fi ve stopách Tj a T₉. Přirozeně se tentýž způsob potom aplikuje na řídicí signály fi ve stopách Tj, T₆,... Toto vyplývá ze skutečnosti, že se při reprodukci použije detekce synchronizačního slova.

Detekce řídicích signálů v případě obr. 13b pro zajištění sledování při reprodukci je v široké míře rozebrána v evropské patentové přihlášce č. 343 726, takže další vysvětlování tohoto problému není potřebné.

-11CZ 288091 B6

Obr. 13c ukazuje dvě dvojice hlav K_b K? a K₃, K4 uložené diametrálně protilehle vůči sobě navzájem na hlavovém bubnu 100. Nosič 101 záznamu je obalen okolo hlavového bubnu 100 v úhlu 180°. Dvojice hlav K_b K₇ čte dvojice stop Tj, T2, T₅, T₆, T₉, T_]0,......atd. Dvojice hlav K₃ a K, čte dvojice stop Tj, T₄, T₇, Tg,......atd. Písmena a, b a c ve stopách se opět vztahují na frekvenční charakteristiky v odpovídajících obrázcích 15a, 15b a 15c.

Když je dvojice stop T_b T₇ zjišťována dvojicí hlav K_b K₇. hlava K₇ přídavně zjišťuje přeslechové signály řídicích signálů fy a fy z odpovídajících stop Ti a Tj. V odpovědi na tyto zjištěné přeslechové signály může být odvozen řídicí signál pro sledování stopy. Zatímco dvojice stop Tj, T₄ je zajišťována dvojicí hlav K₃, K4, hlava Κ» případně zjišťuje přeslechové signály řídicích signálů fy a fy z odpovídajících stop Tj a Tj. V odpověď na to může být opět odvozován řídicí signál pro sledování stopy.

Další zdokonalení detekce řídicího signálu, jako řídicího signálu mající frekvenci fy na obr. 15a, může být realizováno vytvořením poklesu ve frekvenčním spektru okolo frekvence fy během zaznamenávání, jak to je znázorněno na obr. 16. Je jasně patrné, že frekvenční spektrum je zmenšeno na oblast okolo frekvence fy. To znamená, že poměr signálu kšumu pro zjišťování řídicího signálu při frekvenci fy se zvýší. Pro realizaci této skutečnosti je třeba rozšířit obvod z obr. 5. Na obr. 17 je toto rozšíření znázorněno, avšak pouze pro polovinu obvodu z obr. 5, tj. pro horní polovinu, což je obvod mezi vstupem 15 a výstupem 58.1 sčítačky 58 na obr. 5.

Obr. 17 ukazuje rozšíření ve formě dvou přídavných větví, obsahujících kombinační jednotku 170 signálu tvořenou odečítačkou, násobičkami 172 a 173, integrátory 174 a 175 a tvarovacími prvky 169.1 a 169.2. Na druhý vstup 176 odečítačky 170 je vedena pravoúhlá vlna, mající frekvenci fy, jak je znázorněno na obr. 18b. Tato pravoúhlá vlna je vytvářena zdrojem 171 a odpovídá skutečně ideálnímu tvaru řídicího signálu. Zdroj 35 vytváří integrovaný signál pravoúhlé vlny, jak je znázorněno na obr. 18a.

V odečítačce 170 je pravoúhlá vlna odečítána od signálu na vstupu Γ5. Rozdílový signál je veden do násobiček 172 a 173. v nichž je rozdílový signál násoben odpovídající hodnotou sinw_tt a coswit Takto získané signály jsou reprodukovány v integrátorech 174 a 175. které opět mohou mít tvar, jaký je znázorněn na obr. 5. Pomocí tvarovacích prvků 169.1 a 169.2 pro získání pravoúhlých impulzů jsou oba signály vedeny do sčítačky 58'.

Je samozřejmé, že integrátory 174 a 175 mají každý dvě neznázoměná vedení, která je připojují k odpovídajícím integrátorům ve spodní polovině obvodu z obr. 5, takže obsahy odpovídajících integrátorů v obou polovinách mohou být opět učiněny stejné pod vlivem řídicího signálu cs poté, co každá informace byla zakódována.

Prostředek pro generování řídicího signálu, jak je znázorněn na obr. 4, 5 a 17, může být také realizován pomocí lehce odlišného obvodu. Toto je znázorněno pomocí obvodu z obr. 17a pro obvod z obr. 17. Generátor 171 na obr. 17 je nyní vřazen před větvení do různých drah. Obvod z obr. 17a je potom schopný vkládat řídicí signál do datového proudu s frekvencí fy. Jestliže se nemá vkládat žádný signál do datového proudu, generátor 171 může být vypuštěn. Homí větev obsahuje dolní propust 179. Vzhledem k přítomnosti této propusti 179 je datový proud zbavován stejnosměrného proudu. Druhá větev obsahuje pásmovou propust 180. mající střední frekvenci fy. Vzhledem k přítomnosti této propusti 180 je sestup realizován s frekvencí fy. Sestup okolo vrcholu ve fy je realizován vzhledem k přítomnosti pásmové propusti 181 mající střední frekvenci fy.

Na obr. 19 je znázorněno zařízení pro zjišťování kanálových slov a následné dekódování těchto kanálových slov do informačních slov. Zařízení obsahuje čtecí hlavu 185 spojenou se vstupem 186 detektoru 187 PR4, jehož výstup 188 je spojen se vstupem 189 dekódovací jednotky 190. Výstup 191 dekódovací jednotky 190 je připojen k výstupní svorce 192.

-12CZ 288091 B6

Kromě toho je výstup čtecí hlavy 185 připojen k detektoru 193 řídicího signálu, obsahujícího například filtry mající střední frekvence ležící v blízkosti frekvence řídicího signálu. Detektor 193 z toho vytváří řídicí signál sledování stopy na výstupu 194.

Dekódovací jednotka 190 přijímá na svém vstupu (n+l)-bitová informační slova. Dekódovací jednotka 190 obsahuje detektor 195 synchronizačního signálu, který zjišťuje ze sériového datového proudu informačních slov synchronizační slovo b_b jak je znázorněno na obr. 12. Jakmile bylo zjištěno synchronizační slovo b_b dekodér 190 ví, v jakých polohách se nacházejí 1bitová číslicová slova v sériovém datovém proudu (n+l)-bitových informačních slov. Řídicí signál vedený detektorem 195 synchronizačního signálu do jednotky 196 náležející k dekódovací jednotce, odstraňuje 1-bitová číslicová slova ze sériového datového proudu informačních slov. Na výstupu 192 se potom objeví původní datový proud n-bitových informačních slov.

Obr. 20 a 21 ukazuje sériový datový proud po sobě následujících informačních slov iw_b iw₇ a iw_b 1-bitové informační slovo, označené jako slovo y_b se má připojit k informačnímu slovu iwi a 1-bitové číslicové slovo v? se má připojit k následujícímu informačnímu slovu iw₇.

Běžící hodnota číslicového součtu po aT předkódování kanálových slov získaných aT předkodérem z (n+l)-bitových informačních slov se bude měnit zDSVn. tj. zběžné hodnoty číslicového součtu v sériovém datovém proudu kanálových slov až do kódovacího okamžiku informačního slova iwi, na hodnotu DSVí odpovídající zakódovanému informačnímu slovu iwi. a poté na DSVj, odpovídající zakódovanému informačnímu slovu iw₇.

V předchozích provedeních byla volba bitu y_b který má být připojen k informačnímu slovu jw_b určena předchozí hodnotou DSVn a informačním slovem iw_b takže hodnota číslicového součtu kanálových slov zahrnujících zakódované informační slovo iwi je přibližným optimem požadované výchylky hodnoty číslicového součtu.

V zařízení znázorněném na obr. 21 je volba yi nyní také určována výchylkou průběžné hodnoty číslicového součtu datového proudu kanálových slov, zahrnujícího zakódované informační slovo iw₇. V daném případě se přidává k informačnímu slovu iwi 1-bitové číslicové slovo yi a k informačnímu slovu iw? se přidává 1-bitové číslicové slovo Y2, a to taková slova yi a y?, že průběžné hodnoty číslicových součtů DSV_n. DSVí a PS V? jsou přibližnými optimy požadované hodnoty číslicového součtu.

Obr. 21 poskytuje schematické znázornění takového zařízení. Vstupem 199 jsou obě informační slova iwi a iw₇ vedena do zařízení. Informační n-bitové slovo iwi je potom uloženo v jednotkách 200.2. 201,2, 202.2 a 203.2, v nichž je bit „0“ (v jednotkách 200.2 a 202.2) nebo bit „1“ (v jednotkách 201.2 a 203,2) připojen k informačnímu slovu iwi. Informační slovo iw₇ je uloženo v jednotkách 200.1, 201.1, 202.1 a 203.1, v nichž je bit „0“ (v jednotkách 200.1 a 201.1) nebo bit „1“ (v jednotkách 202.1 a 203.1) připojen k tomuto informačnímu slovu iw₇. Následně jsou čtyři sériové datové proudy obou informačních slov iwi a iw?, ke každému z nichž je připojena „0“ nebo „1“, vedeny do předkodéru 204.1 až 204,4. v nichž datové proudy obou (n+l)-bitových informačních slov jsou zakódovány do datových proudů dvou (n+l)-bitových kanálových slov. Poté jsou čtyři datové proudy vedeny do detektoru 205. Detektor 205 potom generuje na svém výstupu 206 řídicí signál, který má být veden do ovladatelného spínače 207, který v závislosti na řídicím signálu zaujme polohu, v níž je jedna ze svorek 207.1. 207.2, 207.3 a 207.4 připojena ke svorce 207.5.

Předpokládejme, že na základě řídicího signálu spínač 207 zaujme polohu, v níž je svorka 207.2 spojena se svorkou 207.5, což znamená, že výstupní signál předkodéru 204.2 je předkládán na výstup 208.

-13CZ 288091 B6

Činnost zařízení může být taková, že pokaždé jsou dvojice po sobě následujících informačních slov, jako je iwi a iw₇ a po sobě následující informační slova, jako je iw₄ a iw₄, iw₄ a iw₆,......

atd., kódovány v jediném pochodu způsobem popsaným výše, a jsou předkládány na výstupu 208 jako dvojice kanálových slov. To znamená, že po zakódování dvojice informačních slov iwi a iw? na dvojici kanálových slov cwi a cw? jsou obsahy v paměťových polohách ve čtyřech předkodérech 204.1 až 204.4 opět totožné pod vlivem řídicího signálu detektoru 205. Ve výše uvedeném příkladě by toto znamenalo, že obsahy paměťových poloh v předkodéru 204.2 jsou kopírovány do pamětí předkodérů 204.1,204.3 a 204.4.

Činnost zařízení také může být taková, že způsobem popsaným výše je řídicí signál odvozován ze dvou po sobě zakódovaných informačních slov iw₍ a iw->. ale že na základě tohoto řídicího signálu je pouze zakódované informační slovo iw-> a iw₃ a iw₄,......atd.

V předchozím příkladě by toto znamenalo, že informační slovo iw_t zakódované předkodérem 204.2 je předkládáno na výstup 208 a po zakódování informačního slova jw! se mají obsahy paměťových poloh v předkodéru 204.2 kopírovat do všech předkodérů pro následné kódování dvojice informačních slov iw_? a iw₄.

Činnost detektoru 205 bude vysvětlena níže. Detektor 205 může mít podobnou strukturu, jako jeden z detektorů z obr. 4, 5 nebo 17.

Každá z větví od vstupů 209.1 do 209.4 do neznázoměného komparátoru, obsaženého v detektoru 205. vytváří chybový signál ej.i ^a e·? po zakódování odpovídajícího (n+l)-bitového informačního slova iwi nebo (n+l)-bitového informačního slova iw? (obr. 20). Tyto chybové signály jsou také znázorněny na obr. 21.

Rozhodovacím kritériem může být například, že velikosti e_L|² + e_{i 2} ² se určí pro i v rozmezí od 1 do 4.

Následně se určí nejmenší ze čtyř hodnot a tato volba potom určí, který řídicí signál se generuje. V předchozím příkladě se ukázalo, že při e₂.i² + e_{2 2} ² se dosáhlo nejmenší hodnoty.

Je samozřejmé, že „pohled dopředu“ může také zahrnovat pohled dopředu za více než dvě po sobě následující informační slova.

Není nutné poznamenávat, že i když výše byla popsána hardwarová uspořádání, zařízení může také zahrnovat softwarové uspořádání používající mikroprocesor. Dále je třeba poznamenat, že zařízení popsané s odvoláním na obr. 1, 8 a 10 je paralelní uspořádání vtom smyslu, že s časem jsou kanálová slova, z nichž je následně odvozován řídicí signál, generována více nebo méně paralelně. Alternativně je možné, aby kanálová slova, z nichž má být prováděna volba, byla odvozována postupně za sebou. V takovém případě je zapotřebí pouze jediný aT předkodér 10 (obr. 1) a jediný připojovací obvod 6, který potom musí být schopný připojovat jak „0“ tak i „1“ k n-bitovému informačnímu slovu. Toto řešení nevyžaduje větší paměťovou kapacitu pro dočasné ukládání získaných kanálových slov.

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob zaznamenávání číslicového informačního signálu do informační stopy na magnetickém nosiči záznamu, při kterém se přijímají n-bitová informační slova, která se podrobují kódování, při němž se nejprve převádějí na (n+m)-bitová rozšířená informační slova, kde n a m jsou celá čísla, pro která platí n>m, a tato (n+m)-bitová rozšířená informační slova se aT předkódují pro získání (n+m)-bitových kanálových slov, která se zaznamenávají do stopy na magnetickém nosiči záznamu, vyznačený tím, že m=l a při kódování se postupně za sebou odvozuje z každého z již kódovaných (n+m)-bitových kanálových slov řídicí signál, a v odezvě na řídicí signál se volí jako použitelná pro připojení k (n+m)-bitovému kanálovému slovu, které se má vést k zaznamenávání, binární hodnota jednobitového číslicového slova, pro kterou průběžná hodnota číslicového součtu v kódovaném signálu, vedeném k zaznamenávání, vykazuje v časovém průběhu chování podle požadovaného vzoru, kde a aT předkodéru je rovné 2 nebo 3.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, ženje větší nebo rovné 10.
3. 3. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, ženje rovné 24.
4. 4. Zařízení pro provádění způsobu podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, mající vstupní svorku (1), k níž je připojen vstup (5) převádějícího ústrojí n-bitových informačních slov na (n+m)-bitová kanálová slova, které obsahuje aT předkodér (10, 11), na jehož výstup (21) je připojeno záznamové zařízení (24), vyznačené tím, že převáděcí ústrojí obsahuje připojovací prostředek (500) 1-bitového číslicového slova pro získání rozšířeného (n+l)-bitového informačního slova pro každé n-bitové informační slovo, přičemž připojovací prostředek (500) obsahuje připojovací jednotku (4) signálu, jejíž vstup je současně vstupem (5) převáděcího ústrojí, přičemž výstup (8, 9) připojovací jednotky (4) signálu je připojen ke vstupu aT předkodéru (10, 11), přičemž převáděcí ústrojí dále obsahuje generovací prostředek (17) řídicího signálu, přičemž tento generovací prostředek (17) má vstup (15, 16) připojený k výstupu (13, 14) aT předkodéru (10, 11) a výstup (18) řídicího signálu, který je připojen k řídicímu vstupu (25) spínací části (22) připojovacího prostředku (500) signálu.
5. 5. Zařízení podle nároku 4, vyznačené tím, že dále obsahuje určovací obvod (990, 991) pro určování hodnoty T_max, mající vstup připojený k výstupu (13, 14) aT předkodéru (10, 11), a výstup řídicího signálu, přičemž zařízení dále obsahuje blokovací obvod (92), mající vstup (93.3) připojený k výstupu (18) generovacího prostředku (17) řídicího signálu, výstup (94) připojený ke vstupu (26, 27) aT předkodéru (10,11) pro řídicí signál, a vstup (93.1, 93.2) řídicího signálu, připojený k výstupu určovacího obvodu (990,991) hodnoty T_max.
6. 6. Zařízení podle nároku 4 nebo 5, vyznačené tím, že dále obsahuje kombinační prostředek (73) signálu, mající vstup připojený k připojovacímu prostředku (500) signálu a výstup připojený ke vstupu (12) aT předkodéru (10).
7. 7. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 4 až 6, vyznačené tím, že kombinační prostředek (73) signálu obsahuje nejméně jeden obvod EXOR (76.1).