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]

ЧМ-запись с компенсацией погрешности вычитанием. Структурная схема устройства, осуществляющего компенсацию по этому способу, приведена на рис. 8.2. Определим эффективность этого способа записи. Сигнал на выходе ЧМ демодулятора описывается выражением (8.12), а сигнал на выходе контрольного канала может быть определен, если в этом выражении положить S(t) = 0 и заменить рчд , на рчдк, где индекс к относится к контрольному каналу. Тогда на выходе устройства вычитания после подавления постоянной составляющей сигнала получим

5вых = h Рчд mS{t)ll+AF (t)] +h Рчд AF(t)-/„рд „ Л„ F„ (/).

(8.17)

Отсюда видно, что при совпадении законов колебаний скорости в основном и контрольном каналах и таком выборе параметров контрольного канала, чтобы орчд =кРчдк, возможна компенсация аддитивной составляющей помехи из-за колебаний скорости. На практике точность компенсации ограничена действием адла-тивного шума и несовпадением фазовых характеристик каналов записи основного и контрольного сигналов. Система компенсации эффективна при колебаниях скорости, частота которых значительно выше частоты записываемого сигнала.

ЧМ-запись с компенсацией противофазной модуляцией. Структурная схема компенсатора приведена на рис. 8.3. Компенсация осуществляется до частотного детектора. При этом выходной сигнал описывается выражением

fBbix = Рчд/ о [ 1 -f mS (0] [ 1 + (0] [ 1 - Л„ (0]. (8.18)

При совпадении законов колебаний скорости в основном и контрольном каналах, т. е. при AF(it)=AKFK(t),

fBMz = Рчд fo и +mS if)] П-А Р (0] (8.19)

и остаточная погрешность имеет порядок квадрата коэффициента колебаний скорости. Очевидно, что эта величина существенно меньше, чем погрешность при отсутствии компенсации, поскольку Л-Cl. Точность компенсации по этому методу, так же как и при компенсации вычитанием, зависит от степени совпадения законов колебаний скорости в основном и контрольном каналах и идентичности АЧХ и ФЧХ этих каналов. Поэтому компенсация противофазной модуляцией оказывается эффективной также только в области низких частот.

8.5. ДОСТОВЕРНОСТЬ ЦИФРОВОЙ ЗАПИСИ

Основными характеристиками систем цифровой записи являются плотность и достоверность записи. Плотность записи характеризуется числом двоичных символов информации, записанных на единице длины (или поверхности) носителя, а достоверность оценивается вероятностью ошибки. При существующих носителях предельная плотность магнитной записи составляет около 2-10



бит/мм. Реально достижимое значение ниже этой величины на три порядка и в лучших аппаратах не превышает 1000 бит/мм при последовательном способе размещения информации. При параллельной цифровой записи допустимая плотность записи еще на порядок ниже. Основной причиной такого недоиспользования потенциальных возможностей тракта является снижение достоверности при увеличении плотности записи. Рассмотрим основные причины снижения достоверности.

Неидеальность устройств детектирования цифровой информации. Из-за взаимовлияния воспроизведенных импульсов при цифровой записи реальные формирователи импульсов и цифровые детекторы перестают отличать один символ от другого, что приводит к появлению систематических ошибок.

Остановимся подробнее на случае БВН (БВНМ)-записи. Пусть записываемый сигнал имеет вид, показанный на рис. 8.12а.

1 1 01 о О О 1 О 01 i 1 о О

Рис. 8.12. Появление ошибок при декодировании БВН сигнала в случае высокой плотности записи


ipjl фф О О О 1 О 01 fgjiiij

Форма воспроизводимого колебания при высокой плотности записи изображена на рис. 8.126. Отклик тракта на единицу, окруженную нулями, имеет максимальную амплитуду, а отклик на единицу, окруженную двумя единицами, - минимальную. Комбинация 111 в смысле уменьшения уровня сигнала является наихудшей.

При детектировании БВН (БВНМ) сигнала вначале из воспроизведенного колебания восстанавливается БВН (БВНМ) сигнал в исходной форме, а затем определяется полярность сигнала в середине тактового интервала. Смена полярности по отношению к предыдущему такту означает передачу единицы, отсутствие смены - передачу нуля. При пороговом формировании (рис. 8.12е) возможны ошибки двух видов: ложный нуль и ложная единица. Ложный нуль возникает в том случае, если амплитуда воспроизведенного импульса не достигает порога формирования. Ложная единица - если момент срабатывания порогового формирователя перемещается в соседний тактовый интервал. Смещение этого момента тем больше, чем ниже порог ограничения. С другой стороны, снижение порога уменьшает вероятность ошибки типа «ложный нуль». Поэтому выбор порога подчинен компромис-



сным соображениям и с точки зрения минимума систематических (ошибок порог принимают равным Л-0,5.

На рис. 8Л2в систематические ошибки, возникающие при декодировании, обведены штриховыми линиями. Из рассмотрения фис. 8.12 видно, что если при БВН (БВНМ)-записи смещение момента срабатывания формирователя не превысит половины тактового интервала, то ошибки при декодировании не произойдет. Это максимально допустимое смещение моментов изменения полярности сигнала от истинного положения на выходе формирователя, при котором возможно детектирование цифровой информации без ошибок, называется окном детектирования. Следовательно, при БВН (БВНМ) сигнале окно , детектирования равно A7i = = ±Гтакт/2, где Гтакт - тактовый интервал. При других способах представления цифровой информации окно детектирования меньше. Так, при трехчастотных и фазовых методах записи ATi - = ±Гтакт/4 и, следовательно, требования к точности формирования выше, чем при записи по способу БВН. Поэтому при фазовых и трехчастотных способах записи применяется формирование по нулю производной воспроизведенного сигнала.

Взаимовлияние воспроизведенных импульсов ограничивает плотность записи, но при правильно выбранной плотности записи взаимовлияние не приводит к систематическим ошибкам и соответственно к снижению достоверности. Проверку канала записи - воспроизведения на устойчивость по отношению к систематическим ошибкам легко провести, если осуществлять периодическую запись наихудших комбинаций и определять при этом- наличие систематических ошибок.

Наихудшими комбинациями являются те, у которых погрешность формирования превышает окно детектирования при наибо-более низкой плотности записи. Вид наихудших комбинаций зависит от способов кодирования сигнала и его формирования. При БВН (БВНМ)-записи и пороговом формировании наихудшими комбинациями являются те, которые содержат три символа 1 подряд, либо символ 1, окруженный нулями. При БВН-записи и формировании по нулю производной наихудшей оказывается комбинация вида 00011000, поскольку при записи этой комбинации наиболее велики смещения максимумов и уменьшение их уровня. В случае ОФМП-записи наихудшими являются комбинации вида 0001000 и 1110111.

Предельно допустимая плотность записи определяется тем ее максимальный значением, при котором еще не возникают систематические ошибки при записи наихудших комбинаций.

Временные рассогласования импульсов, записанных по разным дорожкам при многодорожечной записи параллельным кодом. При параллельном коде различные разряды записываются по параллельным дорожкам, образуя в совокупности строку записи (см. рис. 8.5). Из-за динамических перекосов ленты и действия помех импульсы разных дорожек, принадлежащих одной кодовой группе, воспроизводятся неодновременно. Если временное рас-



[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