27169

Система автотрекинга

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Необходимые условия для вхождения в синхронизм обеспечиваются за счет того что перед началом каждого очередного массива данных на дорожке зона ИКМданных или зона данных субкода размещаются вспомогательные последовательности содержащие большое число переходов IBG вводный и выводной сигналы. Уровни сигналов ошибки при точном а и неточном б следовании головки по дорожке IBG4 F4 F4 F3 F1 F4 F3 IBG3 IBG2 В Нечетный кадр F4 F1 IBG1 1 1 1 2 блока 1 2 2 ATF2 ATF1 Направление движения ленты Направление движения головки 2 2 1 2 1 1 1 IBG1...

Русский

2013-08-19

174.5 KB

3 чел.

PAGE  2

5.10. Система автотрекинга

Назначение системы автотрекинга состоит в том, чтобы обеспечить достаточно точное следование каждой из двух вращающихся головок по своей дорожке на ленте. Поскольку запись/считывание в DAT-магнитофонах осуществляется головками с разными углами наклона зазоров, то каждая головка должна при этом еще и находить «свою» дорожку.

Пределы точности позиционирования головки на дорожке являются логическим следствием того факта, что полюса головок в полтора раза шире дорожек. Другими словами, предельно допустимым является такое смещение центра головки относительно центра дорожки, при котором головка все еще полностью перекрывает считываемую дорожку (см. рис. 32).

Исполнительным органом системы автотрекинга является ведущий вал. Увеличивая или уменьшая скорость перемещения ленты, можно регулировать положение головки на дорожке. Кроме того, система автотрекинга должна обеспечивать примерное совпадение центров головки и дорожки в момент подхода головки к ленте. Причем, функционирование системы автотрекинга при воспроизведении не должно зависеть ни от ширины дорожки (13,591 мкм или 20,41 мкм), ни от того, на каком магнитофоне сделана воспроизводимая запись.

Информация о положении головки на своей дорожке извлекается из уровней сигналов ATF, считываемых с соседних дорожек. Такие сигналы, называемые пилот-сигналами (F1), записываются на каждую из них по обеим сторонам ИКМ-зоны. Частота пилот-сигнала достаточно низкая (F1 = 130,67 кГц), поэтому наклон зазора головки почти не влияет на уровень его воспроизведения, и он хорошо считывается головкой, как со своей дорожки, так и с соседних. Расположение зон ATF, где записан пилот-сигнал, выбрано таким образом, чтобы с учетом некоторого смещения дорожек друг относительно друга из-за их наклона, пилот-сигналы с разных дорожек считывались поочередно (см. рис.33 и рис. 34).

Когда головка проходит вдоль зон ATF, то уровни пилот-сигналов, считанных с соседних дорожек, запоминаются и сравниваются (рис. 33). Если головка проходит точно по центру своей дорожки, то уровни пилот-сигналов с соседних дорожек будут одинаковыми (см. рис. 34а). Если головка сместится в какую-либо сторону от центра, то баланс уровней пилот-сигналов от разных дорожек нарушится. Их разница и будет характеризовать величину и знак смещения головки. Полученный таким образом сигнал ошибки Uош (см. рис.33 и рис. 34б) подается на схему управления двигателем ведущего вала, которая, ускоряя или замедляя его вращение, компенсирует ошибку.

Кроме пилот-сигнала F1 в зоне ATF записаны еще и синхросигналы каждой из головок – F2 (головка А) и F3 (головка В), которые нужны для опознания головкой «своей» дорожки, и сигнал стирания F4, который отделяет синхросигналы F2 и F3 от пилот-сигнала F1. Все эти сигналы являются производными от канальной тактовой частоты Fт = 9,408 МГц, т.е. получаются путем деления Fт на целое число.

F1 = Fт/72 = 130,67 кГц;

F2 = Fт/18 = 522,67 кГц;

F3 = Fт/12 = 784,0 кГц;

F4 = Fт/6 = 1,568 МГц.

Расположение сигналов F1 – F4 зон ATF на дорожках представлено на рисунке 35. Как видно из рисунка, длительности каждого из сигналов  и их размещение внутри зон отличаются в пределах каждых четырех последовательных дорожек (двух кадров). Это нужно для того, чтобы можно было отличить дорожку А от дорожки В и четный кадр от нечетного кадра.



Для согласования положения вращающихся головок и перемещения ленты используется специальный датчик, сигнал с которого несет информацию о том, какая из головок А или В приближается к ленте. При этом соответствующая головка подключается к усилителю воспроизведения, а схема управления устройствами выборки и хранения – к соответствующему детектору синхросигнала (F2 или F3). При детектировании синхросигнала схема управления вырабатывает сначала сигнал регистрации уровня пилот-сигнала с одной смежной дорожки (SP1), а затем, с определенной задержкой, сигнал регистрации уровня пилот-сигнала с другой смежной дорожки и одновременного сравнения этих уровней (SP2). Полученный разностный сигнал и используется для управления системой автотрекинга.

Полная блок-схема управления двигателем ведущего вала показана на рисунке 36, который является более подробным воплощением схемы на рисунке 33.

В режиме воспроизведения ФНЧ выделяет составляющие пилот-сигнала F1 – как своей дорожки, так и соседних. Детектор синхросигнала выделяет при этом синхросигнал воспроизводимой дорожки, который преобразуется в двухуровневый цифровой с помощью компаратора, и поступает на формирователь синхроимпульсов SP1 и SP2. Формирователь синхроимпульсов в момент появления синхросигнала вырабатывает сначала импульс SP1, который заставляет устройство выборки и хранения УВХ1 запомнить уровень огибающей пилот-сигнала одной из соседних дорожек. Затем, в момент времени, соответствующий середине промежутка, когда на выходе детектора огибающей будет уровень пилот-сигнала второй соседней дорожки, формирователь синхроимпульсов вырабатывает второй импульс – SP2. При этом происходит фиксация схемой УВХ2 разности уровней огибающих от первой смежной дорожки, хранящегося в УВХ1, и от второй смежной дорожки, присутствующего на выходе детектора огибающей. Величина этой разности и будет характеризовать ошибку трекинга. Эта ошибка через компенсатор фазы будет воздействовать на схему возбуждения двигателя ведущего вала.

Здесь следует обратить внимание на то, что для получения наиболее достоверной информации об уровнях огибающей пилот-сигналов с соседних дорожек, расположение синхросигнала в зоне ATF и построение формирователя синхроимпульсов таково, что импульсы SP1 и SP2 вырабатываются примерно в середине соответствующего анализируемого интервала (см. рис. 37).

В режиме записи схема автотрекинга отключается, а скорость и фаза вращения двигателя ведущего вала регулируются на основании сигнала, формируемого специальным датчиком на магниторезисторе.

5.11. Особенности воспроизведения высокоплотной цифровой магнитной записи

В режиме воспроизведения магнитные головки цифрового магнитофона реагируют не на уровень намагниченности рабочего слоя, а на его изменения. Магнитограмма цифрового сигнала представляет собой последовательность зон с противоположной намагниченностью, соответствующих «нулям» и «единицам» записанной информации. При движении головки вдоль такой магнитограммы, электрический сигнал на ее выходе должен иметь вид последовательности остроконечных импульсов, пики которых соответствуют границам зон намагниченности. Причем, в зависимости от направления изменения ориентации магнитных силовых линий, такие импульсы будут иметь ту или иную полярность (см. рис. 38а,б). Исходный двоичный сигнал в этом случае легко восстанавливается путем формирования соответствующих перепадов логического уровня в местах, где расположены считанные импульсы (рис. 38г).

Однако, такая картина имела бы место, если бы полоса частот тракта воспроизведения была бесконечно широкой, а ширина зазора головки – бесконечно малой. Поскольку и то и другое конечно, воспроизводимые импульсы имеют округлые вершины и пологие склоны (рис. 38в). Тем не менее, уверенное восстановление исходного сигнала возможно и в таких условиях, если изменения намагниченности следуют достаточно редко.

Но, когда границы зон намагниченности следуют с минимальным интервалом, соответствующим Ткан, то импульсы от границ соседних участков могут накладываться друг на друга. В результате, вершины импульсов будут сдвигаться относительно своих истинных положений, вызывая временную ошибку (один из видов «джиттера») (см. рис. 39).

Для того чтобы уменьшить влияние такой интерференции, воспроизведенные импульсы стараются сжать во времени, применяя специальные корректоры. Схема одного из вариантов исполнения такого корректора показана на рисунке 40, а временные диаграммы, поясняющие его работу – на рисунке 41.

Две линии задержки на величину Δt создают необходимый сдвиг входного импульса. Средний по времени импульс при этом принимается за основной, а два других – за вспомогательные. Вспомогательные импульсы (опережающий и запаздывающий) инвертируются и ослабляются в n раз (n ~ 2). Если полученные сигналы сложить, то результирующий импульс будет гораздо уже исходного. Перекрытие, а значит и временную ошибку, при этом можно почти полностью устранить.

Способ временной коррекции может быть и каким-либо другим. Так же, как и в оптической записи, в магнитофонах R-DAT необходимо выделить тактовую частоту Fт = 9,408 МГц. Схемы для этого могут использоваться те же, что были описаны в главе 3.8.

Однако, здесь есть некоторые отличия. При воспроизведении компакт-диска считываемый сигнал существует непрерывно, без пауз. А при воспроизведении записи магнитофоном с двумя вращающимися головками, половину общего времени сигнал отсутствует и система тактовой синхронизации (ФАПЧ) выходит из состояния синхронизма. Для того, чтобы снова войти в него, ей требуется время. Система ФАПЧ – устройство инерционное, т.к. перепады в реальном информационном сигнале следуют нерегулярно – не в каждом тактовом интервале. Да и сигнал из-за выпадений может на какое-то время пропадать. Однако состояние синхронизма при этом должно сохраняться.

Поэтому и процесс вхождения в синхронизм требует некоторого времени.  И чем более инерционна петля ФАПЧ, тем это время больше. Необходимые условия для вхождения в синхронизм обеспечиваются за счет того, что перед началом каждого очередного массива данных, на дорожке (зона ИКМ-данных или зона данных субкода) размещаются вспомогательные последовательности, содержащие большое число переходов (IBG, вводный и выводной сигналы). Таким образом, к началу информационной зоны ФАПЧ успевает войти в синхронизм, несмотря на перерывы в процессе воспроизведения.

Кроме того, необходимо выделять и маркеры блочной синхронизации, аналогичные маркерам кадровой синхронизации в системе CD. Устройства, реализующие их, в обоих форматах аналогичны (см. гл. 3.9).


Предельно допустимые положения головки

Точное положение головки

Рис. 32. Возможные положения головки на считываемой дорожке

Пилот-сигналы

Головка

А

В

А

SP1

SP2

инхросигнал

Uош

(ошибка трекинга)

+

-

Рис. 33. Формирование сигнала ошибки автотрекинга

Uош

а)

б)

Рис. 34. Уровни сигналов ошибки при точном (а) и неточном (б) следовании головки по дорожке

IBG4

F4

F4

F3

F1

F4

F3

IBG3

IBG2

(В) Нечетный кадр

F4

F1

IBG1

1

1

1

2 блока

1

2

2

ATF2

ATF1

Направление движения ленты

Направление движения головки

2

2

1

2

1

1

1

IBG1

F1

F4

(В) Нечетный кадр

IBG2

IBG3

F3

F1

F3

F4

F4

IBG4

2

1

2

1

0,5

2

0,5

2,5

1,5

IBG1

F1

F4

(A) Четный кадр

IBG2

IBG3

F2

F1

F2

1

F4

IBG4

2,5

2

0,5

2

1

0,5

1,5

IBG1

F1

F4

(В) Четный кадр

IBG2

IBG3

F3

F1

F3

F4

F4

IBG4

2

1

2

1

IBG1

F1

F4

(A) Нечетный кадр

IBG2

IBG3

F2

F1

F2

F4

IBG4

F4

Рис. 35. Расположение сигналов зон ATF

Детектор синхроимпульса

ФНЧ

Детектор огибающей пилот-сигнала

УВХ1

УВХ2

Формирователь синхроимпульсов

Управление фазой

Управление скоростью

+

Схема возбуждения двигателя

Датчик на магниторезисторе

Двигатель ведущего вала

Усилитель

Компенсатор фазы

«Запись»

«Воспроизв-е»

SP2

SP1

Усилитель воспроизведения

Рис. 36. Блок-схема управления двигателем вращения ведущего вала

SP1

SP2

Головка

Синхросигнал

Пилот-сигналы

Рис. 37. Временные соотношения между синхроимпульсами SP1 и SP2 и пилот-сигналами

кан

кан

кан

Регистрирующий слой ленты

Выходной сигнал магнитной головки (идеальный случай)

Выходной сигнал магнитной головки (реальный случай)

Восстановленный информационный сигнал

Рис. 38. Воспроизведение цифровой магнитограммы

кан

Δ

Δ

Регистрирующий слой ленты

Отклик головки на инверсию 1

Отклик головки на инверсию 2

Суммарный отклик

Восстановленный импульс информации

1

2

Рис. 39. Интерференция считанного сигнала при высокоплотной магнитной записи цифровой информации

а)

б)

в)

г)

Инвертор

Инвертор

:n

:n

+

Δt

Δt

б

в

а

Вых

Вх

Рис. 40. Схема корректора воспроизведенных импульсов

Δt

Δt

а)

Выход

в)

б)

Рис. 41. Временные диаграммы работы корректора воспроизведенных импульсов


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

13685. Индивидом рождаются, личностью становятся, индивидуальность отстаивают 13.55 KB
  Индивидом рождаются личностью становятся индивидуальность отстаивают А.Г. Асмолов Я полностью согласна с афоризмом А.Г. Асмолова. Индивид человек носитель каких-либо черт. Природа наделяет человека не только биологическими качествами внешней сходностью...
13686. Семья более священна, чем государство 16.82 KB
  €œСемья более священна чем государство€. Папа Пий XIСемья это малая группа члены которой связаны брачными узами или родственными отношениями общим бытом и взаимной ответственностью. Семья является ячейкой общества а значит важной частью государства. Папа Пий XI счита
13687. «Создает человека природа, но развивает и образует его общество» (В.Г. Белинский) 14.28 KB
  Создает человека природа но развивает и образует его общество В.Г. Белинский.Человек это существо биологическое и социальное. Всю свою жизнь он проходит процесс социализации приобщению к традиционным ценностям устоям окружающего мира. Этот процесс ограничен двум
13688. Только существо, обладающее разумом, может быть неразумным. Животные не совершают неразумных действий 14.24 KB
  Только существо обладающее разумом может быть неразумным. Животные не совершают неразумных действий Т. Ойзерман В данном изречении Ойзерман поднимает проблему ответственного отношения человека к продуктам своей мыслительной деятельности.Эта проблема по моему мн
13689. Человек немыслим вне общества 16.55 KB
  Человек немыслим вне общества Л.Н. Толстой Лев Николаевич Толстой великий русский писатель второй половины XIX начала XX вв. Его творчество поражает читателя глубочайшими философскими смыслами. Человек немыслим вне общества как это понять Чтобы грамотно сформул...
13690. Человеческий ребенок в момент рождения не человек, а только кандидат в человека 18.39 KB
  Человеческий ребенок в момент рождения не человек а только кандидат в человека. А. Пъерон Человек это высшая ступень живых организмов на Земле субъект общественноисторической деятельности и культуры в котором биологическое и социальное начало тесно взаимосвязан
13691. Закон не может быть законом, если за ним нет силы, могущей принудить 15.82 KB
  Закон не может быть законом если за ним нет силы могущей принудить Д.Гарфилд Высказывание Джеймса Абрахама Гарфилда американского политика и президента США жившего в 19 веке продолжает сохранять актуальность и сегодня. Закон как нормативноправововй акт не мож...
13692. Законы должны для всех иметь одинаковый смысл 14.91 KB
  Законы должны для всех иметь одинаковый смысл Ш. Монтескье Ш. Монтескье этим высказыванием хотел сказать что в не зависимости от пола возраста национального признака и других критериев закон должен быть общим для всех одинаковым. Не должно быть таких людей которые ...
13693. Эссе. Кто, имея возможность предупредить преступление, не делает этого, тот ему способствует 13.88 KB
  Кто имея возможность предупредить преступление не делает этого тот ему способствует.СенекаЯ полностью согласна с утверждением римского философа. Действительно человек который может предупредить избежать преступления и не делает этого становится его соучастник