DE3241648A1 - Method and circuit arrangement for correcting a binary signal - Google Patents

Method and circuit arrangement for correcting a binary signal

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Abstract

A method is indicated for the pre-emphasis of specific binary signals in a data stream. The specific signals detected before the recording or transmission are broadened in such a way that the amplitude fluctuations occurring during reproduction as a result of flaws in the transmission path or storage medium are largely eliminated. The circuit arrangement to carry out the method comprises comparators to identify critical pulse strings and analog level adders to increase the amplitude of single critical pulses.

Description

Verfahren und Schaltungsanordnung zur Korrektur einesMethod and circuit arrangement for correcting a

binären Signals Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist bekannt, daß binäre Signale auf dem Ubertragungsweg, z.B. bei der magnetischen Speicherung, infolge von Unvollkommenheiten der Übertragungsstrecke verzerrt werden.binary signals prior art The invention is based on one Method according to the preamble of the main claim. It is known that binary signals on the transmission path, e.g. in magnetic storage, as a result of imperfections the transmission path can be distorted.

Eine Art Verzerrung ist als "peah-shift" in der Literatur bekannt geworden und beschreibt das Phänomen, daß nach einer Serie von H- oder 1Pegel die Amplitude eines nachfolgenden einzelnen schmalen Impulses entgegengesetzter Polarität so stark reduziert wird, daß eine Demodulation nur schwer oder garnicht möglich ist.One type of distortion is known as a "peah-shift" in the literature and describes the phenomenon that after a series of H or 1 levels the Amplitude of a subsequent single narrow pulse of opposite polarity is reduced so much that demodulation is difficult or impossible is.

Aus der DE-OS 22 14 250 ist eine Vorrichtung zur Erfassung von Rechteckimpulsen gleicher Länge, jedoch schwankendem Scheiterlwert der Amplitude bekannt.From DE-OS 22 14 250 a device for detecting rectangular pulses is of the same length, but with a fluctuating failure value of the amplitude known.

Bei der bekannten Vorrichtung bewirkt eine Nachsteuerung des Erfassungs-Schwellwertes für jeden Rechteckimpuls in Abhiingigkeit vom Amplituden-Scheitelwert, daß die verschiedenen Impuls breiten der Rechteckimpulse angeglichen werden.In the known device, the detection threshold value is readjusted for each square pulse, depending on the amplitude peak value, that the different Pulse widths of the square pulses are adjusted.

In der DE-AS 28 29 175 ist ein Verfahren zum Modifizieren binärer Datensignale beschrieben, dem die Aufgabe zugrunde liegt, den Amplituden-Mittelwert des modulierten Datensignals innerhalb einer gegebenen Zeitspanne annähernd oder vollständig in Übereinstimmung mit einem Bezugswert zu halten.DE-AS 28 29 175 describes a method for modifying binary Data signals described, which is based on the task of the amplitude mean of the modulated data signal within a given period of time is approximately or fully in accordance with a benchmark.

Dabei werden Korrekturimpulse erzeugt, deren Amplitude und Polarität abhängig von der Breite einzelner Impulse und deren Polarität in der Weise abhängt, derart, daß nach Addition der Korrekturimpulse mit den Ursprungsimpulsen die Forderung nach einem konstanten Amplituden-Gesamt-Mittelwert möglichst gut erfüllt ist. Die Schaltungsanordnung zur Durchführung des bekannten Verfahrens ist außerordentlich aufwendig.Correction pulses are generated, their amplitude and polarity depends on the width of individual pulses and their polarity in such a way that such that after adding the correction pulses to the original pulses the requirement is fulfilled as well as possible after a constant overall amplitude mean value. the The circuit arrangement for carrying out the known method is extraordinary laborious.

Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das binäre Signal vor der Aufzeichnung bzw. Übertragung so modifiziert wird, daß die genannten Amplitudenschwankungen bei der Wiedergabe weitgehend ausgeglichen sind. Schwierigkeiten bei der Demodulation infolge von Schwankungen des Amplituden-Scheitelwertes werden so verringert.Advantages of the invention The method according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage that the binary signal is modified before recording or transmission so that the amplitude fluctuations mentioned are largely balanced during playback. Difficulty demodulating due to fluctuations in the Amplitude peaks will be like this decreased.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen -Verfahrens möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß die Schaltungsanordnung zur Modifizierung einfach und-kostengünstig ist.The measures listed in the subclaims are advantageous Further developments and improvements of the method specified in the main claim possible. It is particularly advantageous that the circuit arrangement for modification is simple and inexpensive.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es stellen dar Fig. 1 die im Impulszug als kritisch erkannten Impulsfolgen vor und nach der Speicherung bzw.Drawing An embodiment of the invention is shown in the drawing shown and explained in more detail in the following description. It represent 1 shows the pulse trains recognized as critical in the pulse train before and after storage respectively.

Übertragung, Fig. 2 als Blockschaltbild eine Schaltungsanordnung zur Korrektur der als kritisch erkannten Impulsfolgen, Fig. 3 Signalbilder verschiedener in der Schaltung nach Fig. 2 auftretenden Signale. Transmission, Fig. 2 as a block diagram of a circuit arrangement for correcting the pulse trains recognized as critical, Fig. 3 signal images of various in the circuit of FIG. 2 occurring signals.

In Fig. 1 ist in Zeile a) die Taktfrequenz dargestellt, in Zeile b) im Verlauf eines fortlaufenden Impulszuges die kritische Impulsfolge ...LLHLH und ... .HHLI#.... , in Zeile c) die beiden Impulsfolgen in binarer Darstellung und in Zeile d) die bei der Wiedergabe der Impulsfolgen nach Zeile c) entstehenden Amplitudenwerte. Wie ersichtlich, unterscheidet sich ein Einzelimpuls bestimmter Polarität nach zwei vorausgehenden Impulsen entgegengesetzt der Polarität und vor einem ebensolchen Impuls bei der Wiedergabe in der Amplitude erheblich von der Normal-Amplitude, so daß die Demodulation erhebliche Schwierigkeiten bereitet.In Fig. 1, the clock frequency is shown in line a), in line b) in the course of a continuous train of pulses the critical pulse train ... LLHLH and ... .HHLI # ...., in line c) the two pulse trains in binary representation and in line d) the amplitude values resulting from the reproduction of the pulse trains according to line c). As can be seen, a single pulse of a certain polarity differs after two previous pulses opposite polarity and in front of one just like that The amplitude of the pulse when playing is significantly different from the normal amplitude, see above that the demodulation causes considerable difficulties.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 2 gliedert sich auf in einen Schaltungsteil zum Erkennen der kritischen Impulsfolgen und einen Schaltungsteil zur Korrektur dieser Impulsfolgen vor der Aufzeichnung bzw. Übertragung. Die bei 21 in die Schaltung eintretende Impulsfolge wird nach entsprechender Verzögerung um jeweils einen Takt in den Verzögerungseinrichtungen 22, 23, 24, 25 zwei Komparatoren 26, 27 zugeführt, von denen jeder beim Auftreten von einer aufgrund theoretischer Überlegungen als kritisch erkannten Impulsfolge ein Ausgangssignal abgibt. Zur Verwendung kommen beispielsweise Komparatoren vom EG'l-Typ F 10066 oder F 100166 von Fairchild. Die Ausgänge der beiden Komparatoren werden in der Addierschaltung 28 zusammengefaßt und die Signale vom Ausgang der Addierschaltung 28 mit den Signalen auf der Leitung 29 in einer weiteren Addierschaltung 30 im Pegel addiert. Beim Auftreten eines kritischen Impulses auf der Beitung 29 findet somit durch die Signale am Ausgang der Addierschaltung 28 eine Pegelerhöhung statt. Nach Beschneiden der oberen Frequenzgrenze in dem der Addierstufe 30 nachgeschalteten Nyquist-Filter 31 und Amplitudenbegrenzung durch den Begrenzer 32 ergeben sich am Ausgang der Schaltung 2 Signalbilder entsprechend der Zeile g der Fig. 3, das heißt die kritischen Impulse 34, 35 aus der fortlaufenden Impulsreihe nach Zeile b sind verbreitert. Bei der Übertragung derart korrigierter Impulse treten die in Fig. 1 d dargestellten Amplitudenschwankungen zwar noch auf, eleminieren aber nur die Vorverzerrung, so daß eine einwandfreie Demodulation möglich ist, LeerseiteThe circuit arrangement according to FIG. 2 is divided into a circuit part to recognize the critical pulse trains and a circuit part for correction these pulse trains before recording or transmission. The one at 21 in the circuit incoming pulse train is delayed by one cycle each time two comparators 26, 27 are supplied to the delay devices 22, 23, 24, 25, each of which when the occurrence of one on the basis of theoretical considerations as critically recognized pulse train emits an output signal. Come to use for example comparators of the EG'1 type F 10066 or F 100166 from Fairchild. the The outputs of the two comparators are combined in the adding circuit 28 and the signals from the output of adder 28 with the signals on the line 29 are added in level in a further adding circuit 30. When a critical Pulse on the opening 29 thus takes place through the signals at the output of the adder circuit 28 a level increase takes place. After cutting the upper frequency limit in which the Adder 30 downstream Nyquist filter 31 and amplitude limitation by the limiter 32 result at the output of the circuit 2 signal patterns accordingly the line g of FIG. 3, that is, the critical pulses 34, 35 from the continuous The pulse series according to line b are broadened. Corrected in this way during transmission The amplitude fluctuations shown in Fig. 1d still occur for pulses, but eliminate only the pre-distortion, so that a flawless Demodulation is possible, Blank page

Claims (5)

Ansprüche Verfahren zur Korrektur binärer Datensignale zum Ausgleich schwankender Amplituden-Scheitelwerte nach der Übertragung bzw. Aufzeichnung, dadurch gekennzeichnet, daß aus einer Folge von Datensignalen bei der Aufzeichnung kritisch werdende Impulsfolgen erkannt und verbreitert werden.Claims method for correcting binary data signals for compensation fluctuating amplitude peak values after transmission or recording, thereby characterized in that of a sequence of data signals critical for recording emerging pulse trains are recognized and broadened. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kritische Einzelimpuls innerhalb einer bestimmten Impulsreihe zunächst in der Amplitude vergrößert, dann gefiltert und begrenzt wird, derart, daß danach dessen Impulsdauer vergrößert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the critical Single pulse within a certain pulse series initially increased in amplitude, is then filtered and limited in such a way that its pulse duration is then increased will. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu übertragende Impulsfolge parallel zwei Komparatoren (26, 27) zugeführt wird, von denen jeder beim Auftreten einer von zwei möglichen vorgegebenen Impulsfolgen ein Ausgangssignal abgibt.3. The method according to claim 1, characterized in that the to be transmitted Pulse sequence is fed in parallel to two comparators (26, 27), each of which an output signal when one of two possible predetermined pulse trains occurs gives away. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der beiden Komparatoren alternativ zu dem Pegel des zu verbreitenden, bei der Decodierung kritischen, Impulses hinzuaddiert werden, daß das kombinierte Signal einer Filterung zur Angleichung der oberen Signalfrequenz an die obere Grenzfrequenz des Übertragungskanals unterworfenen und anschließend durch Begrenzung in der Amplitude eingeebnet (angeglichen) wird.4. The method according to claim 3, characterized in that the output signals of the two comparators as an alternative to the level of the signal to be transmitted during decoding critical momentum added be that the combined signal a filtering to adjust the upper signal frequency to the upper limit frequency of the transmission channel and then by limitation in the amplitude is leveled (adjusted). 5. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch zwei mit ihren Eingängen parallel geschalteten Komparatoren (26, 27), wobei die Eingänge durch jeweils eine Verzögerungseinrichtung (22, 23, 24, 25) voneinander getrennt sind, durch eine erste Addierstufe (28) zum Zusammenfassen der Ausgangssignale der Komparatoren, durch eine zweite Addierstufe (30), deren einer Eingang mit dem Eingang der Komparatoren verbunden ist, an dem bei Erkennung einer vorgegebenen Impulsfolge der zu korrigierende Impuls anliegt, und deren anderer Eingang mit dem Ausgang der ersten Addierstufe verbunden ist, durch ein Nyquist-Filter (31) am Ausgang der zweiten Addierstufe (32) am Ausgang des Filters 31.5. Circuit arrangement for performing the method according to a of claims 1 to 4, characterized by two with their inputs connected in parallel Comparators (26, 27), the inputs each through a delay device (22, 23, 24, 25) are separated from each other by a first adding stage (28) for Combining the output signals of the comparators by a second adding stage (30), one input of which is connected to the input of the comparators on which the pulse to be corrected is present when a specified pulse sequence is recognized, and whose other input is connected to the output of the first adder stage, through a Nyquist filter (31) at the output of the second adder (32) at the output of the filter 31.
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