Билет 29. Технологии повышения плотности записи.

Для того чтобы придать потоку данных свойство самосинхронизации и одновременно обеспечить возможность увеличения плотности записи, используют технологию его преобразования в так называемые последовательности с ограниченной длиной пробега (или RLL-последовательности). Такие последовательности характеризуются наличием ограничений, накладываемых на промежутки между двумя соседними перепадами уровня как сверху, так и снизу - T_max периодов и T_min периодов тактовой частоты.

Последовательность исходных информационных битов делится на группы по n бит в каждой. Каждая такая группа заменяется другой группой из m бит, где m > n . Поскольку множество A_m = 2^m m-разрядных групп (канальных символов) всегда больше множества A_n = 2ⁿ n-разрядных групп (информационных символов), то появляется возможность выбрать из него A_n таких канальных символов, у которых число «нулей» между двумя соседними «единицами» ограничено сверху величиной k и снизу величиной d. После чего полученная последовательность преобразуется из формы NRZ в форму NRZI, где «единице» соответствует изменение уровня в начале тактового интервала, а «нулю» - отсутствие такого изменения, т.е. сохранение прежнего уровня (рис. 1.7). При этом минимальное расстояние T_min между двумя соседними перепадами уровня, как видно из рисунка 1.7, оказывается равным d +1, а максимальное расстояние T_max = k +1..

Таким образом, в формируемой последовательности канальных символов будет присутствовать, по крайней мере, один перепад на k+1 тактовых интервалов, что обеспечит хорошую самосинхронизируемость последовательности. С другой стороны, ограничение длины пробега снизу величиной T_min обеспечит возможность передачи при минимальной длине волны записи не двух бит исходной информации, а 2(d+1) канальных бит. Отношение 2(d +1)/2 = d +1 показывает, что при использовании данного канального кода на одном и том же участке носителя можно записать в d+1 раз больше канальных бит, чем исходных информационных. Но оценка изменения плотности записи подразумевает сравнение относительно информационных символов (до кодирования и после него). Поскольку m канальных бит эквивалентны n информационным, то увеличение объема исходной информации будет в m/n раз меньше, чем d+1. Величина называется коэффициентом повышения плотности записи.

Билет 30. Спектр канального кода. Методы устранения низкочастотной составляющей.

Данные, записанные на носитель, имеют вид достаточно узкой дорожки конечной ширины. Для того чтобы считывание такой информации было возможно, считывающий элемент воспроизводящего устройства должен следовать как можно более точно вдоль осевой линии дорожки. Обеспечивают процесс считывания системы автоматического регулирования (сервосистемы). Информация о степени точности слежения за дорожкой записи (или о степени точности фокусировки) извлекается ими из самого информационного сигнала – других источников нет. Ошибка слежения возникает из-за неравномерности вращения или перемещения носителя, а также из-за вертикальных биений дискового носителя, поэтому сигнал ошибки располагается в области очень низких частот – порядка нескольких десятков герц, и проявляется, как правило, в виде изменения уровня огибающей информационного сигнала. Кроме того, при использовании для воспроизведения магнитной сигналограммы индукционной головки, низкие частоты воспроизводятся очень плохо. Вследствие этого, крайне важно, чтобы в спектре информационного сигнала низкочастотных составляющих либо не было вообще, либо их уровень был пренебрежимо мал.

Канальное кодирование с образованием последовательностей ограниченной длины достаточно хорошо формирует спектр записываемого сигнала, поскольку основная энергия сигнала здесь будет сосредоточена в полосе частот между f_max = 1/λ_min = 1/2T_min и f_min = 1/λ_max = 1/2T_max.

Если не обращать внимания на снижение плотности записи, то с точки зрения малого уровня низкочастотных составляющих для записи на носитель также хорошо подходит и частотная модуляция. Здесь вся энергия сосредоточена всего на двух частотах f_min = 1/T и f_max = 2/T, где Т – длительность исходного бита данных. А вот модуляция по способу NRZI для записи на носитель совершенно не годится – здесь спектр простирается от f_max = 1/T до 0 Гц, поскольку информационный сигнал может содержать сколь угодно длинные последовательности «нулей» (рис. 1.9).