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]

Известны н другие правила формирования кодов, при которых различаются три длительности импульсов, как и при МЗ. Эти .коды объединены под общим названием трехчастотных, и свойства их примерно идентичны МЗ.

Другую значительную группу кодов составляют различные модификации кода БВН (БВНМ), отличающиеся от него тем, что введением добавочных символов достигается возможность синхронизации, а в некоторых случаях и снижается постоянная составляющая. К таким кодам, например, относятся усоверщенст-вованная БВН (УБВН)-запись и запись с групповым кодированием (ЗКГ). При УБВН на каждые семь символов кодовой последовательности добавляется еще один, восьмой, так, чтобы число единиц в группе из восьми символов было нечетным. В этом случае невозможно появление последовательности нулей длиной более 14 символов, причем такая последовательность возникает при лередаче подряд двух комбинаций, одна из которых заканчивается семью нулями (10000000), а другая начинается с семи нулей (00000001).

Значительного влияния на уровень постоянной составляющей "такое ограничение не оказывает. Однако наличие регулярных изменений полярности сигнала в тактовые моменты позволяет производить по ним подстройку фазы автономного генератора, используемого в качестве источника тактовой частоты для целен самосинхронизации. Необходимо только, чтобы за время, равное четырнадцати тактовым интервалам, фазовое смещение тактовых моментов, определяемых автогенератором, не превысило половины интервала между символами. Это возможно в случае малых колебаний скорости движения ленты и малого уровня помех. Избыточность, вносимая при УБВН, составляет 1/8 от длины последовательности, т. е. 12,5%, что значительно меньше, чем при фазовой записи. При ЗГК вносится большая избыточность, но облегчаются требования к устройствам синхронизации. В этом случае на каждые четыре символа добавляется пятый таким образом, чтобы исключить появление трех нулей подряд. Перекодирование производится в соответствии с кодовой таблицей:

4-разрядная б-разрядная 4-разрядная 5-разрядная

группа группа группа группа

0000 illflOI 1000 11 QUO

.0001 110Ш 1001 01001

0010 10010 1010 01010

ООН 10011 1011 01011

0100 . llliOl ПЮО 11110

01Q1 10101 1101 01101

0110 .10110 1110 01110

ГШ 01111.1

Видно, что ни при каком сочетании символов подряд не может идти более двух нулей, поскольку на границах кодовых групп имеется только по одному нулю и внутри кодовых групп не бывает более двух нулей подряд. При этом значительно улучшаются условия синхронизации, поскольку подстройка фазы автогенера-144



тора может осуществляться значительно чаще, чем при УБВН. Избыточность, вносимая в сигнал по сравнению с БВН при ЗГК, однако, возрастает и составляет 25%.

Если еще больше увеличить избыточность, то можно создать код, в котором полностью отсутствует постоянная составляющая. Так, из 256 различных восьмизначных комбинаций (2=256) можно выбрать 70 таких, у которых число единиц равно числу нулей. Поскольку шестиразрядных чисел всего может быть 64(2=64), перекодируя каждую шестиразрядную комбинацию в дну из этих восьмиразрядных, можно построить код с .равным числом единиц и нулей. При записи такого кода в форме БВН у сигнала не будет постоянной составляющей. Избыточность при перекодировании по правилу «6 3 8» составит 337о, но зато вновь образованный код хорошо по спектру согласован с трактом и обладает способностью к самосинхронизации.

Наконец, в последнее время появились коды, у которых возможность самосинхронизации при записи по методу БВН достигается не за счет введения избыточных символов, а путем такого перекодирования исходной цифровой последовательности, что появление длинных серий нулей, хотя и остается возможным, но становится маловероятным. Наиболее просто такое перекодирова-fine производится добавлением к исходному цифровому сигналу псевдослучайных последовательностей, содержащих определенное (обычно равное 2" - 1, где п - целое) число символов.

Эти последовательности удовлетворяют следующим трем критериям случайности:

1. В каждом периоде последовательности число символов / отличается от числа символов О не более чем на единицу.

2. В течение периода последовательности половина серий единиц и нулей имеет длину 1, одна четверть - 2, одна восьмая - 3 и т. д. до тех пор, пока это продолжение имеет смысл. Серией называется последовательность одинаковых цифр.

3. Если последовательность почленно сравнивать с любым ее циклическим сдвигом в течение периода последовательности, то

число совпадений отличается от числа несовпадений не больше чем на единицу, а при сложении по модулю два этой последовательности с ее циклическим сдвигом образуется новая циклическая перестановка исходной последовательности. Например, при п=4 псевдослучайная последовательность, удовлетворяющая указанным требованиям, имеет вид 000100110101111. Число символов в последовательности равно пятнадцати. Критерий 1 у этой последовательности удовлетворяется, так как число единиц в ней равно 8, а число нулей 7. Критерий 2 удовлетворяется, так как всего в этой последовательности имеется восемь различных серий, в том .числе четыре серии единиц и четыре серии нулей. Из них две се-" ИИ единиц и две серии нулей (четыре из восьми) имеют длину 1, т. е. состоят из одного символа; одна серия единиц и одна серия [нулей (2 из 8) имеют длину 2, т. е. содержат по два символа. И, i наконец, одна серия из восьми содержит три нуля.



Если сдвинуть последовательность на любое число символов и почленно сравнить с исходной, то можно убедиться в справедливости третьего критерия. Действительно, сдвинув, например, последовательность на три элемента,

000100110101 111 111000100110101

видим, что в этих строках символы совпадают 7 раз и не совпадают 8 раз. Если же сложить эти две последовательности по мо-, дулю 2, то вновь образующаяся последовательность будет иметь вид 111100010011010 и является циклической перестановкой исходной последовательности.

Псевдослучайные последовательности, удовлетворяющие ука-; занным критериям, называются последовательностями максималь-\ ной длины. Формируются они с помощью регистров сдвига с об-, ратным связями.

Сигнал, образованный суммированием входного двоичного по-1 тока и периодически повторяемых псевдослучайных последовательностей максимальной длины, сохраняет свойства псевдослучайного сигнала и называется скремблированным. В таком сигнале вероятности появления символов 1 и О одинаковы, поэтому вероятность образования серии из k нулей подряд равна Р=0,5. При k=5 эта вероятность составляет Р5<0,03, а при =10 Pio<l0~. При столь малых вероятностях появления длинных нулевых серий можно считать, что скремблированный сигнал обладает хорошей способностью к самосинхронизации. При декодировании происходит восстановление исходной цифровой последовательности путем вычитания псевдослучайной составляющей из воспроизведенного цифрового сигнала.

Таким образом, в настоящее время одновременно применяется большое число различных способов цифровой записи. Каждый из них обладает определенными недостатками и поэтому стандартов на представление информации при цифровой записи пока не существует.

8.4. ПОГРЕШНОСТИ АНАЛОГОВОЙ ЗАПИСИ

Как уже отмечалось, понятие погрешности неразрывно связано со способом обработки сигнала. Наиболее распространенной обработкой воспроизводимого сигнала является амплитудный анализ, когда полезная информация заключена в изменениях его мгновенных значений. Поэтому рассмотрим погрешность аналоговых методов ТМЗ применительно к задачам амплитудного анализа.

Прямая запись. В этом случае сигнал UmS{t) модулируется по амплитуде модуляционным шумом тракта с глубиной m(t) и на него накладывается аддитивная помеха Un(t). Здесь Um - амплитуда полезного сигнала, а 5С01 -закон его изменения. 146



[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]

0.0008