Імпульсні способи запису

При використанні імпульсних способів ЦМЗ носій протягом тактового інтервалу чи в межах вікна детектування перемагнічується, як мінімум, двічі. Найбільш відомим із способів ЦМЗ є спосіб повернення в нуль. В початковій стадії розвитку ЦМЗ цей спосіб знайшов застосування в накопичувачах, які використовуються в обчислювальній техніці, наприклад, в накопичувачах НБ-9, НБ-10 і НБ-11. Спосіб ПН знайшов також застосування в цифрових автономних регістраторах, які застосовуються в якості ланок інформаційно-вимірювальних систем.

Спосіб ПН має два основних різновида. При використанні першої з них (рис.2.2.2, а) в головку запису при записувані “1” подають імпульс струму тривалістю t<Tk будь-якої полярності, а при запису “0” сигнали струму запису не формують. В результаті при запису “1” на магнітному

носії утворюються імпульси залишкової намагніченості (рис.2.2, б), тривалість яких

DSп = vзtі + Dе.з,

де Dе.з – ефективна ширина РЗ головки запису.

image002

Рис. 2.2.2. Сигнали струму для імпульсних способів цифрового запису

В результаті деференціювальної дії відтворювальної головки на її виході виникають двополярні імпульси, симетричні відносно осі абсцис, форма яких приведена на рис. 2.2.2, в.

Розглянута різновидність способу ПН має очевидний недолік – властивість самосинхронізації сигналів відтворення у неї виражена недостатньо (kсc = 0), оскільки при приходженні на запис серії “0” в сигналах відтворення утворюється пауза.

Використання другої різновидності способу ПН дозволяє позбавитись цього суттєвого недоліку. Цю різновидність іноді називають ПН1. В цьому випадку, так само як і в попередньому, запис проводять на розмагнічений носій; при цьому символу “1” відповідає імпульс струму позитивної полярності, а символу “0” – негативної.

Сигнали струму запису і сигнали відтворення для способу ПН1 приведені відповідно на рис. 2.2.2, г і д.

Основним, загальним для способів ПН і ПН1 недоліком є двократне перемагнічення носія запису, що припадає на один символьний (тактовий) інтервал коду. Це призводить до обмеження в щільності запису, яка для цих способів ЦМЗ відносно невелика. Другим недоліком способів ПН є неповне (приблизно 50%) використання амплітудної характеристики каналу запису-відтворення, що знижує відношення сигнал-шум на вході пристрою відновлення сигналів відтворення, зменшуючи надійність його роботи.

Для способу ПН цей недолік може бути усунено використанням режиму запису не від нуля намагніченості, а від деякого початкового рівня, що задається постійним зміщенням; тому цей спосіб інколи називають способом повернення до зміщення (ПЗ). Крім можливості запису імпульсних сигналів на попередньо нерозмагнічений носій, спосіб ПЗ дозволяє повністю використати амплітудну характеристику каналу і за рахунок цього приблизно вдвоє (для великих t), порівняно зі способом ПН, збільшити амплітуду відтворюваних сигналів. Епюри струму запису для способу ПЗ наведено на рис.2.2.2, е.

Для способу ПН1 може бути знижено вплив зменшення амплітуди відтворюваних сигналів, які виникають за рахунок неповного використання амплітудної характеристики каналу запису-відтворення, якщо відновлення сигналів відтворення проводити по їх нуль-перетинах. Таке відновлення для ПН1 можна здійснити при високій щільності запису. Дійсно, при високій щільності запису структура сигналів відтворення для ПН1 та для способу подвоєння частоти (ЧМ) аналогічні, що дозволяє використовувати однаковий спосіб їх нелінійності обробки (відновлення) по нуль-перетинах відтворених сигналів і, отже, отримати при використанні ПН1 вірогідність сигналів, що незначно відрізняється від вірогідності, яка отримана при використанні способів ЧМ.

Перевагами способу ПН1 є: високий ступінь самосинхронізації сигналів відтворення, економічність і простота пристрою запису, що реалізує цей спосіб, відносно висока вірогідність (при обробці сигналів відтворення по нуль-перетинах). Незважаючі на ці переваги, спосіб ПН1 в наш час практично не використовується через відносно невисоку щільність запису.

До імпульсних способів запису відноситься також спосіб запису з використанням широтної модуляції (ШІМ). При його використанні “1” коду відповідає, наприклад, максимальна тривалість імпульса, що записується на носій, а “0” – мінімальна. В результаті утворюються двопозиційні сигнали, які при відтворенні забезпечують високий ступінь самосинхронізації. Гранична щільність, яка може бути досягнута при використанні двопозиційних ШІМ сигналів, менша, ніж гранична щільність, яку при одній і тій же роздільній здатності тракту магнітного запису може забезпечити спосіб ПН1. Для підвищення щільності запису використовують багатопозиційні, наприклад, чотирипозиційні сигнали, тобто використовується принцип групової модуляції. При збереженні високого ступеня самосинхронізації це може зменшити частоту проходження імпульсних сигналів запису в два рази, порівняно з тактовою частотою символів коду і, отже, вдвоє збільшити вікно детектування.

Використання чотирипозиційних ШІМ сигналів викликає помітне збільшення складності пристрою нелінійної обробки цих сигналів в цифровому каналі відтворення, не викликаючи помітного збільшення щільності в порівняні з двопозиційними ШІМ сигналами; тому чотирипозиційні цифрові ШІМ сигнали також не знайшли широкого використання в ЦМЗ.

Васюра А.С. – книга “Електромагнітні елементи цифрової техніки”

Оставьте комментарий к статье