專利名稱：從記錄載體的n條相鄰磁道再生n個數(shù)字信號的設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種從記錄載體的n條相鄰磁道再生n個數(shù)字信號的設備，n是大于1的整數(shù)，這個設備包括-含有n個讀出頭的讀出裝置，每個讀出頭有一個輸出端，該裝置用于從n條磁道讀出n個信息信號并把所述信息信號加到輸出端。
-含有連接到n個讀出頭上各輸出端的多個輸入端的n個檢測裝置，用于根據(jù)從磁道上讀出的n個信息信號導出n個數(shù)字信號并把所述數(shù)字信號提供給輸出端；-含有連接到讀出頭的n個輸出端的輸入端的n個鎖相環(huán)，每個鎖相環(huán)包括一個相位比較器，它有一個連接到鎖相環(huán)輸入端的第一輸入端，一個第二輸入端和一個輸出端；一個壓控振蕩器，它有一個連接到相位比較器的輸出端的輸入端，和一個用來提供一個給定頻率的時鐘信號的輸出端，這個輸出端連接到相位比較器的第二輸入端，壓控振蕩器是n個鎖相環(huán)共用的，為此目的這個設備包括一個具有n個輸入端的信號組合單元，其每個輸入端是連接到n個相位比較器之一的輸出端的，并有一個輸出端連接到壓控振蕩器的輸入端；鎖相環(huán)還包括一個移相器單元，它有一個連接到壓控振蕩器輸出端的輸入端，有一個連接到相位比較器第二輸入端的輸出端，和一個控制信號輸入端；還包括一個控制信號發(fā)生器單元，它有一個連接到相位比較器輸出端的輸入端和一個連接到移相器單元的控制信號輸入端的輸出端，該輸出端并接到用來從n個信息信號導出n個時鐘信號的設備。
在開關一段中所描述的那種形式的設備是已知的，例如可從美國專利4,470,082，即有關文件清單中的文件(3)中獲悉。該設備還以SDAT和SCC類型的磁帶記錄儀的形式而使用。
背景技術：
在開關一段中所描述的那種形式的設備能夠讀磁性記錄載體，在這種載體上的多個相鄰磁道上記錄著數(shù)字信息。
已知的設備具有這樣的缺點，即它易于受到干擾從而使鎖相環(huán)被擾亂。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個目的是提供一種具有改進的抗干擾性能的設備，使得鎖相環(huán)不易被擾亂。
這種設備的特點在于，控制信號發(fā)生器單元是積分元件。
本發(fā)明是基于對下列事實的認識之上的，即在一個通道中的干擾可能導致移相器單元被擾亂。通過把相位比較器的輸出信號在積分元件中加以平均并從中導出供給移相器單元的控制信號，就有可能得到一個較不易于受到這些干擾的控制系統(tǒng)。
較為可取的是，積分元件的時間常數(shù)要比數(shù)字信號的位周期大得多。這樣，就可以實現(xiàn)在足夠長的時間里把相位比較器的輸出信號進行平均。
必須指出，以前提出的美國專利申請184,624，即在本申請結尾處的文件清單中的文件(1)，和歐洲專利申請93,201,327，即清單中的文件(2)也說明了從n條磁道中讀出的信號中導出時鐘信號的設備。但是，它們都沒有提到所有鎖相環(huán)共用的一個壓控振蕩器。
本發(fā)明的一個示范性實施例將在下面結合附圖而作更詳細的說明，在這些圖中，

圖1表示設備的示范性實施例，和圖2a，2b，2c和2d表示在圖1的示范性實施例中出現(xiàn)的幾種信號波形。
實施例的說明圖1表示一個用于從Ta.l到Ta.n的n個磁道上讀出數(shù)字信號的設備，這些信號是相互鄰接并沿長度方向記錄在磁帶形式的磁性記錄載體20上的。這里只顯示了記錄載體的一半。設備具有14.l到14.n共n個讀出頭的讀出裝置，它們從n個磁道上再生模擬信號。n個模擬信號加到一個n通道的采樣器11。在時鐘頻率fb的時鐘信號的影響下(該時鐘信號是由固定振蕩器12而加到采樣器11的)，模擬信號被采樣并分別轉換成二進制數(shù)字信號chl到chn。頻率fb至少要比后面將要提到的時鐘頻率cli高出一個數(shù)量級。
從n個二進制信號chi中的每一個可導出一個時鐘頻率cli，它用于位檢測器9.1到9.n中的位檢測，位檢測器的各輸入端接到采樣器11的各輸出端，每個位檢測器9.i有一個時鐘信號輸入端以接收時鐘信號cli。為此目的，在采樣器11得到的每個二進制信號chl到chn分別加到n個鎖相環(huán)13.1到13.n中的相應的一個鎖相環(huán)上。只有鎖相環(huán)13.n是被完整地顯示的。其余鎖相環(huán)是同樣的。對于通道chl到chn中的每個通道chi，也就是說，也對于通道n，相應的二進制信號加到相位比較器17.n的第一輸入端13。相位比較器17.n的輸出端經(jīng)過環(huán)路濾波器18連接到壓控振蕩器21的控制信號輸入端。壓控振蕩器21可以是一個離散時間振蕩器。環(huán)路濾波器18和壓控振蕩器21對所有的n個鎖相環(huán)13.1到13.n是共用的。
不過，環(huán)路濾波器18在各自的鎖相環(huán)中可以替換地位于信號組合單元19之前。
振蕩器21的輸出連接到移相器單元25.n的輸入端27。移相器單元25.n的輸出端28接到相位比較器17.n的第二輸入端16。如鎖相環(huán)13.n所示，每個鎖相環(huán)包括一個具有積分元件形式的控制信號發(fā)生器單元26.n，這種積分元件可以例如是一個低通濾波器，它的輸入端連接到相位比較器17.n的輸出端、而它的輸出端則連接到移相器單元25.n的控制信號輸入端29。積分器件26.n的時間常數(shù)比數(shù)字信號中的位周期Tb大得多。較為可取的是，時間常數(shù)比位周期的100倍還大，例如，為位周期的幾百倍。移相器單元25.n在加到控制信號輸入端29的控制信號的影響下產(chǎn)生加到其輸入端27上的信號的一個給定的延時。
由于低通濾波器18和壓控振蕩器21對鎖相環(huán)13.1到13.n是共用的。所以相位比較器17.1到17.n的各輸出15都例如以加法器的形式連接到信號組合單元19的輸入端，而它的輸出端則接到環(huán)路濾波器18。
這樣，每個鎖相環(huán)包括如虛線所示的方塊2.n。振蕩器21的輸出連接到所有方塊2.1到2.n的相應的輸入端24.1到24.n。此外，連接到各方塊中比較器17.1到17.n的第二輸入端16的信號作為時鐘信號cll和cln而被提供給位檢測器9.1到9.n的時鐘信號輸入端。另外，還要指出，各低通濾波器26.n的截止頻率通常是相同的而且要比低通濾波器18的截止頻率為小。
這一設備按如下方式工作。VCO21可以作為一個累加器來構成。這樣的累加器每次以給定的重復率把一個給定的常量cw加到存儲在累加器中的值sw上，這個累加而得的值acw然后就作為存儲值而存在累加器中。這意味著關系式acw＝cw＋sw每次都是有效的。因此，在VCO21的輸出端出現(xiàn)一個鋸齒形的信號。這個波形在正的和負的閾值+D和-D之間以給定的頻率按鋸齒形而變動。如果在VCO21的輸入端加一個控制值rw，則累加器將實現(xiàn)下列累加acw＝(cw＋rw)＋sw。這將導致在VCO21的輸出端出現(xiàn)另一個鋸齒頻率的鋸齒形信號?？刂骗h(huán)以這樣的方式來控制鋸齒頻率，使得這個頻率基本上等于被讀出的信號，例如，信號chn的位頻率。這個鋸齒形信號在經(jīng)移相器25.n的移相之后加到相位比較器17.n的輸入端16。相位比較器17.n的工作將利用圖2a、2b、2c和2d中所示的波形作進一步的說明。圖2a表示加到相位比較器17.n的輸入端16上的鋸齒形信號，圖2b表示加到相位比較器17.n的輸入端13上的信號的眼圖。圖2d表示加到輸入端13上的實際信號。圖2a中的信號也加到位檢測器9.n的時鐘信號輸入端。在位檢測器9.n中圖2a的信號的下降沿產(chǎn)生圖2c所示的時鐘脈沖，信號chn就用這個時鐘脈沖在眼圖的中心(如圖2b所示)被采樣以便得到數(shù)字信號。在圖2c中信號的時鐘頻率是1/Tb，這個頻率相應于圖2b和2d中的信號的位頻率。圖2a中鋸齒形信號的值是在圖2d中所示的信號的上升沿或下降沿的作用下被采樣的。從圖2a可以看出，這會產(chǎn)生采樣值b1和b2，它們可以用作如前所述的控制值rw。
環(huán)路13.n以如下方式控制振蕩器21因而也就是控制鋸齒頻率，以使在t1和t2瞬間的采樣如圖2d所示，會分別產(chǎn)生采樣值b1和b2，它們基本上是零，因此在位檢測器9.n中的檢測時刻是正確地定時的。
信號組合單元19可以采用加法器的形式，在進行加法之后采樣值被加以平均。也可以把信號組合單元19構造成為一個多路復用器，從各個環(huán)上得來的采樣值以一個至少為位頻率n的頻率被多路復用。這樣，控制系統(tǒng)就對n個通道實現(xiàn)平均，使它并不對各環(huán)中的任何一個產(chǎn)生嚴格正確的值。因此，提供了移相器25.n，它保證從平均控制結果開始，會產(chǎn)生這樣的相移或時移而使時鐘頻率cln正好具有正確的采樣相位。移相器25.n可以具有以D為模的計數(shù)器的形式。因此，可以得到一個和加到移相器25.n的控制信號端29的信號值成正比的相移。
應該指出，在鎖相時濾波器26.n的帶寬被擴展以便使鎖相環(huán)所需的時間減少到最小。此外還要指出，包括鎖相環(huán)的并用于從信號chl到chn導出n個時鐘信號的電路設備可以用集成的形式實現(xiàn)，或者如有需要，也可用軟件形式實現(xiàn)。
有關文件清單(1)美國專利申請系列號184,624,94-1-19提出(PHN14.335)(2)歐洲專利申請93.201,327(PHN14.442)(3)美國專利4,470,082號
權利要求
1.一種用于從記錄載體上的n條相鄰磁道上再生n個數(shù)字信號的設備，n是大于1的整數(shù)，該設備包括-含有n個讀出頭的讀出裝置，每個讀出頭有一個輸出端，該裝置用于從n條磁道讀出n個信道信號并把所述信息信號加到輸出端，-含有和n個讀出頭上各輸出端相連接的多個輸入端的n個檢測裝置，用于根據(jù)從磁道上讀出的n個信息信號而導出n個數(shù)字信號，并把所述數(shù)字信號提供到輸出端，-含有和各讀出頭的n個輸出端相連接的輸入端的n個鎖相環(huán)，每個鎖相環(huán)包括一個相位比較器，它有一個連接到鎖相環(huán)輸入端的第一輸入端，一個第二輸入端和一個輸出端；一個壓控振蕩器，它有一個和相位比較器的輸出端相連接的輸入端，和一個用來提供一個給定頻率的時鐘信號的輸出端，這個輸出端連接到相位比較器的第二輸入端，壓控振蕩器是n個鎖相環(huán)共用的，為此目的這個設備包括一個具有n個輸入端的信號組合單元，其每個輸入端是連接到n個相位比較器之一的輸出端的，并有一個輸出端連接到壓控振蕩器的輸入端，鎖相環(huán)還包括一個移相器單元，它有一個和壓控振蕩器的輸出相連接的輸入端，有一個和相位比較器的第二輸入端相連接的輸出端，和一個控制信號輸入端；還包括一個控制信號發(fā)生器單元，它有一個和相位比較器的輸出端相連接的輸入端和一個與移相器單元的控制信號輸入端相連接的輸出端，其特征在于，控制信號發(fā)生器單元是一個積分元件。
2.如權利要求1所要求的一種設備，其特征在于，該積分元件的時間常數(shù)比數(shù)字信號中的位周期大得多。
3.如權利要求2所要求的一種設備，其特征在于，該時間常數(shù)比位周期的100倍更大。
4.如權利要求1、2或3所要求的一種設備，其特征在于，壓控振蕩器提供一個其頻率基本上等于數(shù)字信號中位頻率的振蕩器信號。
5.如權利要求1、2或3所要求的一種設備，其特征在于，該積分元件是一個低通濾波器。
6.如權利要求5所要求的一種設備，其特征在于，有一個第二低通濾波器連接在信號組合單元的輸出端和壓控振蕩器的輸入端之間，并且首先提到的低通濾波器的截止頻率低于第二個低通濾波器的截止頻率。
7.前面各權利要求中任何一項所要求的一種設備，其特征在于，鎖相環(huán)中移相器單元的輸出被連接到檢測裝置，以便向檢測裝置提供一個檢測頻率。
8.一種用于從n個信息信號中導出n個時鐘信號的設備，包括-n個用于接收n個信息信號的輸入端，-n個鎖相環(huán)，其輸入端連接到設備的n個輸入端，每個鎖相環(huán)包括一個相位比較器，它有一個和鎖相環(huán)的輸入端相連的第一輸入端，一個第二輸入端和一個輸出端，還包括一個壓控振蕩器，它有一個連接到相位比較器輸出端的輸入端，和一個用來提供一個給定頻率的時鐘信號的輸出端，這個輸出端連接到相位比較器的第二輸入端，-n個用于提供n個時鐘信號的輸出端，壓控振蕩器是n個鎖相環(huán)共用的，為此目的，該設備包括具有n個輸入端的信號組合單元，它的輸入端的每一個都和n個相位比較器之一的輸出端相連接，并有一個和壓控振蕩器的輸入端相連接的輸出端；鎖相環(huán)還包括一個移相器單元，它具有和壓控振蕩器相連接的一個輸入端，和相位比較器的第二輸入端相連接的輸出端，以及一個控制信號輸入端；并包括一個控制信號發(fā)生器單元，它具有一個和相位比較器的輸出端相連接的輸入端以及一個和移相器單元的控制信號輸入端相連接的輸出端；該設備的輸出端之一連接到移相器單元的輸出端以提供一個時鐘信號，其特征在于，控制信號發(fā)生器單元是一個積分元件。
全文摘要
為了根據(jù)從n條磁道的每一條上(T
文檔編號H03L7/081GK1149350SQ95193347
公開日1997年5月7日 申請日期1995年4月10日 優(yōu)先權日1994年4月21日
發(fā)明者J·J·W·卡爾夫斯 申請人:菲利浦電子有限公司