Главная  Магнитная запись 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [ 43 ] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52]

складывается в противофазе с основным сигналом на выходе д. модулятора (ЧДс). Как будет показано ниже, при определенных условиях такая схема позволяет частично компенсировать пог-решность, вызванную периодическими колебаниями скорости.

2l-*I>

Рис. 8.2. Структурная схема устройства для компенсации помех «вычитанием»

2. Методы, основанные на противофазной модуляции в канале воспроизведения одного из параметров модулированного сигнала сигналом ошибки. Структурная схема устройства, реализующего компенсацию ошибки противофазной модуляцией, приведена на рис. 8.3. Здесь, как и в предыдущем случае, на ленту записывается контрольный сигнал, имеющий стабильную частоту.

чп-чип

АиПШП) мдулятор

Рис. 8.3. Структурная схема устройства для компенсации помех противофазной модуляцией

После его частотного детектирования выделяется сигнал ошибки. В основном канале после усиления ЧМ сигнал преобразуется в форму ЧИМ, а затем поступает на АИМ или ШИМ модулятор. В этом модуляторе импульсы, модулированные информационным сигналом по частоте следования, модулируются сигналом ошибки по амплитуде или длительности. Демодулятор выполнен в виде фильтра нижних частот.

В § 8.4 показано, что в этом слзае в принципе можно полностью устранить влияние колебаний скорости на выходной сигнал.

ШИМ-запись. Интересной особенностью этого способа является малая чувствительность к колебаниям скорости, благодаря чему ШИМ-запись применяется в устройствах, работающих в



условиях ударных перегрузок, вибраций и т. д., когда невозможно обеспечить высокую стабильность скорости. Для передачи 111ИМ сигнала необходимо, чтобы полоса пропускания тракта в J5...20 раз превышала спектр исходного сигнала. Поэтому, как правило, ШИМ используется для записи низкочастотных процес-хов в специализированных АМЗ. В табл. 8.2 приведены стандарт-рые соотношения между минимальной длительностью записывае-лого импульса Tmin, который может быть воспроизведен с ленты, и требуемой скоростью записи - воспроизведения.

Таблица 8.2

К. Скорость 3-в, см/с, для полосы

Минимальная

Q=A f.j,p r„j для полосы

длительность

Н узкой

средней

широкой

импульса, мкс

узкой

средней

широкой

в 152,4

76,2

38,1

Ш 76,2

38,1

19,05

3,75

W 38,1

19,05

9,52

Поскольку скорость однозначно определяет полосу пропускания тракта (Л/тр), произведение Q = ДРтрТтгп определяет эффективность его использования, которая тем выше, чем ближе Q к единице. В типовых АМЗ эта величина изменяется в пределах от ,5 до 14.

Ь.З. ЦИФРОВЫЕ МЕТОДЫ ТОЧНОЙ ЗАПИСИ

Цифровая запись применяется в тех слзаях, когда точность налоговой записи оказывается недостаточной. Увеличение точ-юсти при цифровой записи реализуется за счет увеличения объе-а записываемого сигнала. Преобразование аналогового сигнала у цифровой производится путем его дискретизации, квантования и кодирования. Дискретизация основана на теореме Котельникова, согласно которой непрерывный сигнал с ограниченным спектром, занимающим полосу частот О... Fmax, может быть представлен последовательностью отсчетов, Следующих с интервалом T\l{2Fmax)- После дискретизации непрерывный сигнал (рис. 8.4а) превращается в последовательность импульсов, модулированных по амплитуде (рис. 8.46). Квантование заключается в замене всех возможных значений

»АИМ сигнала дискретными (квантованными) значениями, причем каждое мгновенное значение сигнала заменяется на ближайшее разрешенное квантованное значение (рис. 8.4в). Сигнал, получаемый в результате этой операции, называется квантованным АИМ сигналом. Разность между непрерывными и квантованными значениями сигнала называется шумом квантования. Шум квантования является основным источником погреш-



ности при цифровых методах передачи. Его мощность при равномерной шкале квантования равна

A = AL/12, (8.4)

где Акв - шаг квантования.

Из выражения (8.4) видно, что уровень шума квантования зависит только от шага квантования. Выбирая Акв достаточно малым, можно, в принципе, обеспечить сколь угодно высокую точность записи.

Квантованные уровни сигнала могут быть перенумерованы, поскольку число их ограничено. Тогда вместо передачи импульса

квантованного АИМ сигнала можно осуществлять передачу номера, соответствующего его амплитуде, а затем по этому номеру восстанавливать сам импульс. Передача сигналов сводится в этом случае к передаче чисел, а представление АИМ импульсов в виде чисел называется кодированием. Часто операция кодирования заключается в записи номера квантованного значения уровня в двоичном коде. Тогда каждый номер преобразуется в группу символов О и 1, причем число символов в группе (разрядов) т& (рис. 8.4г) зависит от числа квантованных значений tik, а именно: mft=log2«ft. Так, для передачи 128 квантованных значений требуется семиразрядный код, для передачи 256 - восьмиразрядный и т. д. Рассмотренный метод передачи но-

i ! \ ±

f Fi]

тпбопоВ

n от-г СИТ название импульсно-кодовои моду-

Рис. 8.4. Пояснение принципа /тл.71д\ гт тлгад

Икм ляции (ИКМ). При ИКМ существует

простое соотношение между защищенностью от шума квантования и числом разрядов в кодовой группе: увеличение числа разрядов на единицу ведет к росту отношения сигнал/ шум на 6 дБ. Это правило позволяет просто рассчитать увеличение объема сигнала, требуемое для повышения отношения сигнал/шум на заданную величину.

В настоящее время наблюдается тенденция перехода к цифровым методам передачи и обработки сигналов. Это связано, главным образом, с успехами микроэлектроники, которые позволили создать принципиально новую элементную базу для цифровых систем связи, а также с неоспоримыми достоинствами цифровых методов передачи по сравнению с аналоговыми.

В магнитной записи цифровые методы также получают все большее распространение, причем не только для записи сигналов телеметрии или им аналогичных, но также и в других случаях, где ранее использовалась только прямая или ЧМ-запись, в част-



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [ 43 ] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52]

0.0009