DE3144524C2

DE3144524C2 -

Info

Publication number: DE3144524C2
Application number: DE3144524A
Authority: DE
Inventors: Arie Huijser; Johannes Jacobus Verboom; Marino Giuseppe Eindhoven Nl Carasso
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1980-11-12
Filing date: 1981-11-10
Publication date: 1989-08-03
Also published as: AT372204B; SE8106619L; US4464714A; SE452214B; IT8124935A0; CH662440A5; JPH0557669B2; JPS57111812A; DK151658C; DD202076A5; ATA480381A; AU552441B2; DE3144524A1; IT1140061B; NL8006165A; AU7733381A; ZA817074B; FR2494061A1; JPH07147544A; JPH0676485A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein System zum Übertragen digitaler Information mit einer Kodiervorrichtung, einem Übertragungsmedium, insbesondere einem Aufzeichnungs träger, und einer Dekodiervorrichtung, wobei die digitale Information in Eingangswörtern gruppiert empfangen und in der Kodiervorrichtung in Kodewörter umgewandelt wird, von denen jedes einem Eingangswort entspricht und die über das Übertragungsmedium der Dekodiervorrichtung zugeführt werden, in der die Kodewörter in digitale Information umgewandelt werden.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Kodier vorrichtung zur Anwendung in einem solchen System, auf eine Dekodiervorrichtung zur Anwendung in einem solchen System und auf einen Aufzeichnungsträger zur Anwendung in einem solchen System.

Ein System der eingangs genannten Art sowie eine Kodier- und Dekodiervorrichtung sind bekannt aus der DE-OS 28 55 082. Die Kodewörter sind so gewählt, daß eine Überwachung des übertragenen Informationssignals und eine schnelle Herstellung der Synchronisierung bei Bitfehlern einfach und ohne große Übertragungsleistung möglich ist.

In verschiedenen Anwendungen, wie in Systemen, in denen das Medium ein optisch beschreibbarer und optisch ausles barer Aufzeichnungsträger ist, entsprechend der älteren deutschen Patentanmeldung P 31 00 421.0, deren Beschrei bung in die hier folgende Figurenbeschreibung der Fig. 1-13 aufgenommen ist, spielen bei der Wahl der Gruppe von Kodewörtern andere Erwägungen eine wichtige Rolle. So darf das regellose Leistungsspektrum für Kodewörter für niedrige Frequenzen vorzugsweise verhältnismäßig wenig Signal erhalten, um niederfrequente Servosignale hinzu fügen zu können, und wenigstens der kontinuierliche Teil des Leistungsspektrums muß mindestens einen Nullpunkt aufweisen, um ein Taktsignal hinzufügen zu können. Weiter müssen eine Anzahl von Parametern, wie die Informations dichte und im Zusammenhang mit der Leistung des Lasers bei Anwendung in einem System mit einem optischen Aufzeich nungsträger die Informationsdichte, auf die Anzahl mit dem Laser in den Aufzeichnungsträger einzubrennender Gruben bezogen, optimiert werden.

Von den vielen bekannten Kodierungen hat sich, wie in der genannten älteren Anmeldung beschrieben ist, die soge nannte "Vierphasenkodierung" als für die genannte Anwendung besonders geeignet erwiesen. Diese Vierphasen kodierung ist aus dem Aufsatz von U. Appel und K. Tröndle: "Zusammenstellung und Gruppierung verschiedener Codes für die Übertragung digitaler Signale", "Nachrichtentechnische Zeitschrift", Heft 1, 1970, S. 11-16, insb. Fig. 7, bekannt. Ein vierphasenkodiertes Signal wird dadurch erhalten, daß das ursprüngliche binäre Datensignal in Gruppen von zwei Bits (als Dibits bezeichnet) unterteilt und in einem ersten bzw. zweiten halben Bitintervall des kodierten, aus zwei Bitintervallen bestehenden Wortes das erste bzw. zweite Bit des Dibits angebracht und in dem dritten bzw. vierten halben Bitintervall des kodierten Wortes der invertierte Wert des ersten bzw. zweiten Bits des Dibits angebracht wird.

Die Erfindung hat die Aufgabe, in einem System eingangs genannter Art eine Klasse von Kodierungen zu schaffen, die es ermöglichen, abhängig von der gewünschten Anwendung die optimale Kodierung zu wählen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kodewörter zu einer Gruppe von Kodewörtern mit je einer Zeitlänge gleich s τ₀, wobei s eine positive ganze Zahl und τ₀ eine Zeitdauer ist, gehören, die aus je M Teil gruppen, G _m von I äquidistanten Zeitabständen τ liegen den Signalstellen t _mi aufgebaut sind, wobei m eine der Teilgruppe G _m entsprechende Rangnummer zwischen 1 und M und i eine Rangnummer innerhalb jeder Teilgruppe G _m zwischen 1 und I darstellen und von diesen Signalstellen T _mi in jeder Teilgruppe G _m stets k (wobei k eine ganze Zahl kleiner als I (1k I-1) ist, mit einem sich von dem Signal an unbesetzten Stellen unterscheidenden Signal besetzt sind, wobei die ersten Stellen t _m1 der Teilgruppen G _m in voneinander verschiedenen Zeitabständen ε _m von dem Anfang des Kodewortes liegen mit 0ε _m τ und mit den Beschränkungen M2 und ε _m+(I-1)τ s τ₀, mit Ausnahme der Gruppe von Kodewörtern, für die gilt: M=2, I=s=2, k=1, τ=t₀ und ε₂=ε₁+½τ.

Die an sich bekannte Vierphasenkodierung gehört zu der ausgenommenen Gruppe von Kodewörtern mit Parametern M=2, I=s=2, k=1, τ=τ₀ und ε₂=ε₁+½τ.

Eine Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch ge kennzeichnet, daß gilt: I=s und τ=τ₀. Dabei gilt also, daß die Wortlänge s τ₀ gleich der Anzahl von Stellen I multipliziert mit dem Zeitabstand τ zwischen diesen Stellen ist.

In bezug auf die Takterzeugung ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangsstellen t _m1 äquidistant in Zeitabständen

von dem Anfang des Kodewortes liegen.

Unter diesen Bedingungen tritt im ersten Nullpunkt des Leistungsspektrums bei der Kreisfrequenz

keine Dirac-Funktion auf, so daß ein Taktsignal hinzuge fügt werden kann. Dabei ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Kodewörter über das Übertragungsmedium zusammen mit einem hinzugefügten Pilotsignal mit der Kreisfrequenz

übertragen werden, das in der Dekodiervorrichtung ausgefiltert wird und als Taktsignal dient.

Eine andere Ausführungsform des Systems nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangs stellen t _m1 äquidistant in Zeitabständen

vom Anfang des Kodewortes liegen und daß in der Dekodier vorrichtung mit Hilfe eines auf die Kreisfrequenz

abgestimmten Bandpaßfilters aus dem kodierten Signal ein Taktsignal gewonnen wird. Bei diesem System tritt eine Dirac-Spitze im Nullpunkt

des Spektrums auf, wobei diese Dirac-Spitze als mitgesandtes Taktsignal benutzt werden kann.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Systems nach der Erfindung bei optischer Aufnahme ist dadurch gekenn zeichnet, daß für die Gruppe von Kodewörtern gilt: I=s=4, M=2, τ=τ₀, k=1 und ε₂=ε₁+½τ₀.

In bezug auf die Kodierung ist eine weitere Ausge staltung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswörter in M Gruppen von Bits unterteilt werden, die je in der Kodiervorrichtung zu einer Teilgruppe G _m mittels einer k-aus-I-Kodierschaltung kodiert werden, wonach die M Teilgruppen durch Überlagerung zu einem Kode wort zusammengefügt werden.

Dieses System kann weiter dahingehend ausgestaltet sein, daß die digitale Information in Eingangswörtern von vier Bits empfangen und in zwei Gruppen von je zwei Bits unterteilt wird, die je einer 1-aus-4-Dekodierschaltung zugeführt werden, wobei die vier Ausgänge jeder der beiden Dekodierschaltungen abwechselnd zusammengefügt sind, um das zu dem Eingangswort entsprechende Kodewort zu erzeugen, und daß weiter die Ausgänge der beiden Dekodierschaltungen abwechselnd mit Paralleleingängen eines Schieberegisters verbunden sind, um so das Kodewort aus den beiden Teil gruppen zu bilden.

In bezug auf die Dekodierung ist eine Ausgestaltung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Dekodier vorrichtung eine Reihe von I-1 Verzögerungsnetzwerken mit einer Zeitverzögerung t enthält, deren Ein- und Ausgänge zu einer Vergleichsschaltung führen, um so sequentiell über Zeitintervalle ε _m die besetzten Stellen t _mi jeweils einer Teilgruppe G _m zu detektieren, und weiter dadurch, daß sequentiell pro Teilgruppe G _m eine Anzahl Bits des Ausgangswortes gebildet werden, wonach diese in Reihe und/oder parallel ausgegeben werden.

In bezug auf das Übertragungsmedium ist eine Ausgestaltung der Erfindung weiter dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsmedium ein Aufzeichnungsträger ist, der in Informationsgebiete unterteilt ist, in denen Informa tion in Form von Kodewörtern aufzeichenbar oder aufgezeichnet ist und die voneinander durch Adressen- und Synchroni sationsgebiete getrennt sind, in denen Adressen- und Synchronisationsinformation vor dem Aufzeichnen der Informa tion in Form von Kodewörtern entsprechend einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 angebracht ist.

Zur Gewinnung von Wortsynchronisationssignalen ist eine weitere Ausgestaltung dadurch gekennzeichnet, daß die Adressen- und Synchronisationsinformation in Form von Kodewörtern mit bestimmten Werten der Parameter I, s, M, τ, τ₀, k und ε _m angebracht ist und daß zur Erkennung der Synchronisationsinformation eine Anzahl von mindestens zwei Kodewörtern mit einer derart abweichenden Anzahl besetzter Stellen versehen ist, daß diese Kodewörter an sich oder in Kombination wieder Kodewörter gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 bilden, wobei wenigstens einer der Parameter I, s oder k einen abweichenden Wert aufweist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gemäß dieser letzteren Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Adressen- und Synchronisationsinfor mation in Form von Kodewörtern aus einer Gruppe mit Para metern I=s=3, M=2, t=τ₀, k=1 und ε₂=ε₁+½τ₀ angebracht ist und daß von wenigstens zwei Kodewörtern der Synchronisationsinformation derart eine zusätzliche Stelle besetzt ist, daß beide Kodewörter zusammen ein Kodewort aus der Gruppe mit den Parametern I=s=8, M=2, τ=τ₀, k=3 und ε₂=ε₁+½τ₀ bilden.

Eine Kodiervorrichtung zur Anwendung in einem System nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kodiervorrichtung Eingänge zum Empfangen von in Eingangs wörtern gruppierter digitaler Information und einen Kode wortgenerator zum Erzeugen von Kodewörtern enthält, die je einem Eingangswort entsprechen und die zu einer Gruppe von Kodewörtern mit je einer Zeitlänge gleich s t₀, wobei s eine positive ganze Zahl und τ₀ eine Zeitdauer ist, gehören und aus je M Teilgruppen G _m von I äquidistanten Zeitab ständen τ liegenden Signalstellen t _mi aufgebaut sind, wobei m eine der Teilgruppe G _m entsprechende Rangnummer zwischen 1 und M und i eine Rangnummer innerhalb jeder Teilgruppe G _m zwischen 1 und I darstellen und von diesen Signalstellen t _mi in jeder Teilgruppe G _m stets k (wobei k eine ganze Zahl kleiner als I (1k I-1) ist) mit einem sich von dem Signal an unbesetzten Stellen unterscheidenden Signal besetzt sind, wobei die ersten Stellen t _mi der Teilgruppe G _m in voneinander verschiedenen Zeitabständen ε _m vom Anfang des Kodewortes liegen mit 0ε _m τ und mit den Beschränkungen M2 und ε _m+(I-1)τ s τ₀, ausgenommen die Gruppe von Kodewörtern, für die gilt: M=2, I=s=2, k=1, τ=τ₀ und ε₂=e₁+½τ.

Diese Kodiervorrichtung ist gemäß Ausgestaltungen dadurch gekennzeichnet, daß gilt: I=s und τ=τ₀; daß die Kodiervorrichtung derart eingerichtet ist, daß die Anfangsstellen t _m äquidistant in Zeitabständen

vom Anfang des Kodewortes liegen, und daß die Kodier vorrichtung derart eingerichtet ist, daß die Anfangsstellen t _m1 äquidistant in Zeitabständen

vom Anfang des Kodewortes liegen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Kodiervor richtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kodiervorrich tung derart eingerichtet ist, daß gilt: I=s=4, M=2, τ=τ₀, k=1 und ε₂=ε₁+½τ₀, und weitere Ausgestal tungen sind dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswörter n · M Bits enthalten, wobei n 1 und eine ganze Zahl ist; daß Mittel zur Unterteilung dieser Eingangswörter in M Gruppen von n Bits vorhanden sind; daß M Dekodierschaltungen zum Erzeugen einer Teilgruppe G _m für jede Gruppe von n Bits vorhanden sind, und daß Mittel zur Überlagerung der auf diese Weise gebildeten M Teilgruppen G _m vorhanden sind; daß n=2, M=2 und k=1 ist, wobei die Dekodier schaltungen Eins-aus-Vier-Dekodierer mit je vier Ausgängen sind, von denen jeweils einer ein abweichendes Signal führt, abhängig davon, welche der vier möglichen Kombinationen von zwei Bits am Eingang dieses Dekodierers vorhanden ist, und die Ausgänge der beiden Eins-aus-Vier-Dekodierer ab wechselnd zusammengefügt sind, um das zu dem Eingangswort gehörige Kodewort zu bilden; daß die Ausgänge der beiden Eins-aus-Vier-Dekodierer abwechselnd mit Paralleleingängen eines Schieberegisters verbunden sind, um so das Kodewort aus den beiden Teilgruppen zu bilden.

Eine Dekodiervorrichtung zur Anwendung in einem System nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Dekodiervorrichtung einen Eingang zum Empfangen von Kodewörtern und einen Ausgang zur Ausgabe digitaler Informa tion durch Dekodierung dieser Kodewörter enthält, und daß die Dekodiervorrichtung Kodewörter dekodiert, die zu einer Gruppe von Kodewörtern mit je einer Zeitlänge gleich s τ₀, wobei s eine positive ganze Zahl und τ₀ eine Zeitdauer ist, gehören, die aus je M Teilgruppen G _m von I in äquidistanten Zeitabständen τ liegenden Signalstellen t _mi aufgebaut sind, wobei m eine der Teilgruppe G _m entsprechende Rangnummer zwischen 1 und M und i eine Rangnummer innerhalb jeder Teil gruppe G _m zwischen 1 und I darstellen und von diesen Signal stellen t _mi in jeder Teilgruppe G _m stets k (worin k eine ganze Zahl kleiner als I (1k I-1) ist) mit einem sich von dem Signal an unbesetzten Stellen unterscheidenden Signal besitzt sind, wobei die ersten Stellen t _m1 der Teil gruppen G _m in voneinander verschiedenen Zeitabständen ε _m vom Anfang des Kodewortes liegen mit 0ε _m τ und mit den Beschränkungen M 2 und ε _m+(I-1)τ s τ₀, ausgenommen die Gruppe von Kodewörtern für die gilt: M=2, I=s=2, k=1, τ=τ₀ und ε₂=ε₁+½τ.

Eine Ausführungsform der Dekodiervorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Dekodiervorrichtung eine Reihe von I-1 Verzögerungsnetzwerken mit einer Zeitverzöge rung τ enthält, deren Ein- und Ausgänge zu einer Vergleichs schaltung führen, um so sequentiell über Zeitintervalle ε _m die besetzten Stellen t _mi jeweils einer Teilgruppe G _m zu detektieren. Eine weitere Ausgestaltung ist dadurch gekenn zeichnet, daß die Vergleichsschaltung eine Anzahl von Komparatoren mit je einem invertierenden und einem nicht- invertierenden Eingang enthält und jeder Komparator die Signale an einem anderen Paar von allen möglichen Paaren von Punkten, die durch die Eingänge der I-1-Verzögerungs netzwerke und den Ausgang des letzten Verzögerungsnetz werks gebildet werden, miteinander vergleicht, daß erste logische Gatter zum Vergleichen von Ausgangssignalen der Komparatoren vorhanden sind, deren Ausgänge je einer besetzten Stelle t _mi einer Teilgruppe G _m entsprechen, so daß die Ausgänge dieser logischen Gatter sequentiell die Teil gruppen G _m liefern, und daß zweite logische Gatter zum Erzeugen der zu den Kodewörtern gehörigen digitalen Informa tion vorhanden sind. In bezug auf die Gewinnung eines Takt signals ist eine Ausgestaltung dieser Dekodierschaltung dadurch gekennzeichnet, daß ein auf eine Kreisfrequenz

abgestimmtes Bandpaßfilter zum Ausfiltern eines Taktsignals aus dem durch die Kodewörter gebildeten Signal vorhanden ist.

In bezug auf die Gewinnung eines Wortsynchroni sationssignals ist eine Ausgestaltung der Dekodierschaltung dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Gatterschaltung vorhanden ist, die auf eine Reihe vorher bestimmter Kode wörter abgestimmt ist, um ein Wortsynchronisationssignal zu erzeugen, und daß weiter die dritte Gatterschaltung zum Erzeugen eines Wortsynchronisationssignals mit dem Ausgang eines der ersten logischen Gatter verbunden ist.

Ein Aufzeichnungsträger zur Anwendung als Über tragungsmedium in einem System nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem aufgezeichneten Signal versehen ist, das aus einer Folge von Kodewörtern besteht, die zu einer Gruppe von Kodewörtern mit je einer Zeitlänge gleich s τ₀, wobei s eine positive ganze Zahl und τ₀ eine Zeitdauer ist, gehören, die aus je N Teilgruppen G _m von I in äquidistanten Zeitabständen liegenden Signalstellen t _mi auf gebaut sind, wobei m eine der Teilgruppe G _m entsprechende Rangnummer zwischen 1 und M und i eine Rangnummer innerhalb jeder Teilgruppe G _m zwischen 1 und I darstellen und von diesen Signalstellen t _mi in jeder Teilgruppe G _m stets k (wobei k eine ganze Zahl kleiner als I (1k I-1) ist) mit einem sich von dem Signal an unbesetzten Stellen unter scheidenden Signal besetzt sind, wobei die ersten Stellen t _m1 der Teilgruppen G _m in voneinander verschiedenen Zeit abständen ε _m vom Anfang des Kodewortes liegen mit 0ε _m τ und mit den Beschränkungen M 2 und ε _m+(I-1)τ s τ₀, ausgenommen die Gruppe von Kodewörtern, für die gilt: M=2, I=s=2, k=1, τ=τ₀ und ε₂=ε₁+½τ.

Ein Aufzeichnungsträger zur Anwendung als Medium in einem System nach der Erfindung ist ferner dadurch ge kennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger in Informations gebiete aufgeteilt ist, in denen Information in Form von Kodewörtern aufzeichenbar oder aufgezeichnet ist und die voneinander durch Adressen- und Synchronisationsgebiete getrennt sind, in denen Adressen- und Synchronisations information vor dem Aufzeichnen der Information in Form von Kodewörtern angebracht ist, die zu einer Gruppe von Kode wörtern mit je einer Zeitlänge gleich s τ₀, wobei s eine positive ganze Zahl und τ₀ eine Zeitdauer ist, gehören, die aus je M Teilgruppen G _m von I in äquidistanten Zeitab ständen τ liegenden Signalstellen t _mi aufgebaut sind, wobei m eine einer Teilgruppe G _m entsprechende Rangnummer zwischen 1 und M und i eine Rangnummer innerhalb jeder Teilgruppe G _m zwischen 1 und I darstellen und von diesen Signalstellen t _mi in jeder Teilgruppe G _m stets k (wobei k eine ganze Zahl kleiner als I (1k I-1) ist) mit einem sich von dem Signal an unbesetzten Stellen unterscheidenden Signal besetzt sind, wobei die ersten Stellen t _m1 der Teilgruppe G _m in voneinander verschiedenen Zeitabständen ε _m vom Anfang des Kodewortes liegen mit 0ε _m τ und mit den Beschrän kungen M 2 und ε _m+(I-1)τ s τ₀, ausgenommen die Gruppe von Kodewörtern, für die gilt: M=2, I=s=2, k=1, τ=τ₀ und ε₂=ε₁+½τ. Ausgestaltungen des Aufzeich zungsträgers zur Anwendung in einem System nach der Erfindung sind dadurch gekennzeichnet, daß gilt: I=s=2 und τ=τ₀; daß die Anfangsstellen t _m1 äquidistant in Zeitabständen

vom Anfang des Kodewortes liegen; daß den Kodewörtern ein Pilotsignal mit einer Kreisfrequenz

hinzugefügt ist; daß die Anfangs stellen t _mi äquidistant in Zeitabständen

vom Anfang jedes Kodewortes liegen, und daß für die Gruppe von Kodewörtern gilt: I=s=4, M=2, τ=t₀, k=1 und ε₂=ε₁+½τ₀.

In bezug auf die Erzeugung von Wortsynchronisations signalen und Ausgestaltungen des zuerst genannten Aufzeich nungsträgers dadurch gekennzeichnet, daß die Adressen- und Synchronisationsinformation in Form von Kodewörtern mit bestimmten Werten der Parameter I, s, M, τ, τ₀, k und e _m angebracht ist und daß zur Erkennung der Synchronisations information eine Anzahl von mindestens zwei Kodewörtern mit einer derart abweichenden Anzahl besetzter Stellen ver sehen ist, daß diese Kodewörter an sich oder in Kombina tionen wieder Kodewörter entsprechend einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 bilden, wobei mindestens einer der Parameter I, s oder k einen abweichenden Wert aufweist, und daß weiter die Adressen und Synchronisationsinformation in Form von Kodewörtern aus einer Gruppe mit Parametern I=s=4, M=2, τ=τ₀, k=1 und ε₂=ε₁+½τ₀ ange bracht ist, wobei von mindestens zwei Kodewörtern der Sychronisationsinformation derart eine zusätzliche Stelle besetzt ist, daß die beiden Kodewörter zusammen ein Kode wort aus einer Gruppe mit Parametern I=s=8, M=2, τ=τ₀, K=3 und ε₂=ε₁+½τ₀ bilden.

Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine mögliche Ausführungsform eines Auf zeichnungsträgers, bei der das Prinzip nach der Erfindung angewandt wird, wobei Fig. 1a eine Draufsicht auf den Auf zeichnungsträger, Fig. 1b in vergrößertem Maßstab einen Teil einer Spur 4 dieses Aufzeichnungsträgers und Fig. 1c in vergrößertem Maßstab ein Synchronisationsgebiet dieses Teiles darstellen;

Fig. 2 einen kleinen Teil eines Schnittes längs der Linie II-II′ der Fig. 1a;

Fig. 3 in Fig. 3a bis 3d schematisch einen Längsschnitt durch einen Teil der Spur 4, wobei Fig. 3a einen solchen Schnitt bei einer unbeschriebenen vorbe reiteten Platte nach einer bekannten Technik, Fig. 3b einen solchen Schnitt nach Fig. 3a, nachdem Information in das Informationsgebiet 9 eingeschrieben ist, Fig. 3c einen solchen Schnitt bei einer unbeschriebenen vorberei teten Platte nach der Erfindung, Fig. 3d einen solchen Schnitt nach Fig. 3c, nachdem digitale Information einge schrieben ist, Fig. 3e schematisch das erhaltene Signal beim Auslesen des in Fig. 3d im Schnitt gezeigten Teiles der Spur 4 und Fig. 3f schematisch eine Draufsicht auf einen Teil der Spur 4 nach dem Einschreiben digitaler Information auf andere Weise als nach Fig. 3b und 3d darge stellt;

Fig. 4 die Leistungsspektren bei beliebiger Infor mation dreier digitaler Informationsignalmodulationen;

Fig. 5 eine schaubildliche Darstellung dieser Modulationen;

Fig. 6 in Fig. 6a schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Aufzeichnungsträgers nach Fig. 3c, in Fig. 6b schematisch eine Vorrichtung zum Einschreiben von Information in den Aufzeichnungsträger nach Fig. 3c und Fig. 6c eine Vorrichtung zum Auslesen eines beschrie benen Aufzeichnungsträgers;

Fig. 7 eine Anzahl Beispiele einer periodischen Spurmodulation nach der Erfindung;

Fig. 8a das Prinzip eines Leseteiles einer Vor richtung zum Auslesen und/oder Aufnehmen eines digitalen Signals von oder gegebenenfalls auf einem Aufzeichnungs träger nach der Erfindung und Fig. 8b das Frequenzspektrum des vom Detektor 27 detektierten Signals;

Fig. 9a eine Vorrichtung nach Fig. 8a, die sich auch zum Erzeugen eines radialen Folgesignals eignet, und Fig. 9b das Frequenzspektrum des vom Detektor 27 detektierten Signals;

Fig. 10 eine Abwandlung der Vorrichtung nach Fig. 9a;

Fig. 11a eine Vorrichtung nach Fig. 9a, die für einen Aufzeichnungsträger mit einer radialen Spurmodulation mit nahezu der gleichen Periode wie die periodische Spur modulation eingerichtet ist, und Fig. 11b das Frequenz spektrum des vom Detektor 27 detektierten Signals;

Fig. 12 eine Vorrichtung, die für einen Aufzeich nungsträger mit einer radialen Spurmodulation mit der gleichen Periode wie der periodische Spurmodulation ein gerichtet ist;

Fig. 13 einen Teil einer Vorrichtung zum Aufzeich nen eines Informationssignals auf einem Aufzeichnungsträger nach der Erfindung zum Erhalten eines Taktsignals beim Aufzeichnen unter Verwendung eines Hilfslaserstrahls;

Fig. 14 ein Diagramm zur Definition der Kodierung nach der Erfindung;

Fig. 15 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Aufbaus von Kodewörtern nach einer bevorzugten Wahl einer Kodierung nach der Erfindung;

Fig. 16 ein Diagramm vor Veranschaulichung der Wahl einer bevorzugten Kodierung für den Parameter k=1;

Fig. 17 ein Diagramm nach Fig. 3 mit einem Para meter k=2;

Fig. 18 ein Diagramm nach Fig. 3 mit einem Para meter k=3;

Fig. 19a und 19b Tabellen zur Illustrierung der bevorzugten Kodierung nach der Erfindung;

Fig. 20a eine bevorzugte Ausführungsform einer Kodiervorrichtung in dem System nach der Erfindung, wobei Fig. 20b ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkung dieser Kodiervorrichtung darstellt;

Fig. 21b eine Ausführungsform einer Dekodiervor richtung in einem System nach der Erfindung, wobei Fig. 21a ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkung der Dekodier vorrichtung nach Fig. 21b darstellt;

Fig. 22 einen Wortsynchronisationssignalgenerator zur Anwendung in Verbindung mit der Dekodiervorrichtung nach Fig. 21b, und

Fig. 23 ein Blockschaltbild eines Systems nach der Erfindung, in dem der Zusammenhang der Vorrichtungen nach den Fig. 20a, 21b, und 22 in einem System nach der Erfindung für optische Aufnahme dargestellt ist.

Zur Verdeutlichung des Systems, für das das Kodierverfahren nach der Erfahrung in erster Linie entworfen ist, folgt an Hand der Fig. 1 bis 13 die Beschreibung eines derartigen optischen Aufzeichnungssystems, wie es ebenfalls in der älteren deutschen Patentanmeldung P 31 00 421.0 beschrieben ist.

Fig. 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines Aufzeichnungsträgers, bei der das Prinzip nach der Erfin dung angewendet werden kann, wobei in Fig. 1a eine Drauf sicht auf diesen Aufzeichnungsträger, in Fig. 1b einen Teil einer Spur 4 dieses Aufzeichnungsträgers in vergrößertem Maßstab und in Fig. 1c ein Synchronisationsgebiet dieses Teiles in vergrößertem Maßstab dargestellt ist. Der Auf zeichnungsträgerkörper 1 ist mit einer spiralförmigen Spur 4 versehen. Diese Spur 4 ist in eine Vielzahl von Sektoren 7, z. B. 128 pro Umdrehung, unterteilt. Jeder Sektor 7 enthält ein Informationsgebiet 9, das zur Aufnahme digital kodier ter Information bestimmt ist, und ein Synchronisations gebiet 8.

Um dafür zu sorgen, daß die digitale Information in einer genau definierten Bahn eingeschrieben wird, wirkt die Spur 4 als Servospur. Dazu weisen die Informationsge biete 9 der Sektoren 7 eine Amplitudenstruktur nach Fig. 2 auf. Diese Fig. 2 zeigt eine kleinen Teil eines Schnittes längs der Linie II-II′ in Fig. 1a mit einer Anzahl neben einander liegender Spurteile, insbesondere Informations gebiete der Servospur 4. Die Richtung der Servospuren 4 steht also senkrecht auf der Zeichnungsebene. Diese Servo spuren 4, insbesondere die Informationsgebiete 9, sind also als Nuten im Substrat 5 angebracht. Dadurch ist es möglich, ein zum Einschreiben digitaler Information auf den Aufzeichnungsträger gerichtetes Strahlungsbündel genau mit dieser Servospur 4 zusammenfallen zu lassen, mit anderen Worten, die Lage des Strahlungsbündels in radialer Richtung über ein Servosystem zu regeln, das das vom Aufzeichnungs träger reflektierte Licht benutzt. Die Messung der radialen Lage des Strahlungsflecks auf dem Aufzeichnungsträger kann den Systemen entsprechen, wie sie auch bei den optischen mit einem Videosignal versehenen Aufzeichnungsträgern ver wendet werden und wie sie u. a. in "I.E.E.E. Transactions on Consumer Electronics", November 1976, S. 307 beschrieben sind.

Um digitale Information aufzeichnen zu können, ist der Aufzeichnungsträgerkörper mit einer Schicht aus einem Material 6 versehen, das, wenn es mit geeigneter Strahlung belichtet wird, eine optisch detektierbare Ände rung erfährt. Grundsätzlich wäre es nur erforderlich, die Informationsgebiete 9 der Sektoren mit einer derartigen Schicht zu versehen. Herstellungstechnisch ist es aber einfacher, die ganze Aufzeichnungsträgeroberfläche mit einer derartigen Schicht zu versehen. Diese Schicht 6 kann z. B. aus einer dünnen Schicht aus Metall, wie Tellur, bestehen.

Durch Laserstrahlung einer genügend hohen Intensität kann örtlich diese Metallschicht geschmolzen werden, so daß örtlich diese Informationsschicht 6 einen anderen Reflexions koeffizienten erhält und beim Abtasten einer auf eine derartige Weise eingeschriebenen Informationsspur mittels eines Auslesestrahlungsbündels eine der aufgezeichneten Information entsprechende Amplitudenmodulation des reflek tierten Strahlungsbündels erhalten wird.

Die Schicht 6 kann auch die Form einer Doppel schicht aus unter der Einwirkung auffallender Strahlung chemisch reagierenden Materialien aufweisen, z. B. Aluminium auf Eisen.

An der Stelle an der ein energiereiches Strahlungs bündel der Platte betrifft, wird FeAl₆ gebildet, das schlecht reflektiert. Ein gleicher Effekt ergibt sich bei einer Doppelschicht aus Wismut auf Tellur, wobei Bi₂Te₃ gebildet wird. Auch eine einfache Schicht aus Tellur kann verwendet werden.

Dadurch, daß mit Hilfe der als eine Nut im Substrat 5 gebildeten Servospur der Einschreibstrahlungsfleck genau mit dieser Servospur zusammenfällt, insbesondere während der Abtastung eines Informationsgebietes, wird die das Einschreibstrahlungsbündel modulierende digitale Information genau in das mit dieser Spervospur zusammen fallende Informationsgebiet eingeschrieben.

Wie aus Obenstehendem hervorgeht, enthalten die für den Benutzer bestimmten Aufzeichnungsträger, in denen also noch keine Information in die Informationsgebiete eingeschrieben ist, eine Nutenstruktur in diesen Informa tionsgebieten innerhalb der Sektoren.

Außerdem enthält ein derartiger Aufzeichnungs träger innerhalb jedes Sektors ein in einer optisch detek tierbaren Reliefstruktur ausgeführtes Synchronisations gebiet 8. Fig. 1b zeigt in vergrößertem Maßstab einen Teil einer Spur 4, woraus die Reihenfolge einer Anzahl von Informationsgebieten 9 und Synchronisationsgebieten 8 hervorgeht. Dabei bestehen die Sychronisationsgebiete 8 aus einer Reliefstruktur, die aus einer Folge von Ver tiefungen in Abwechslung mit Zwischengebieten besteht.

Dabei ist die Tiefe der Vertiefungen in dieser Struktur des Synchronisationsgebietes größer als die Tiefe der Servospur im Informationsgebiet 9. Diese Tiefe der Vertiefungen wird nach allgemeinen optischen Regeln in Abhängigkeit von der Form dieser Vertiefungen im gewählten Auslesesystem derart gewählt, daß ein optimales Auslesen der durch die Struktur dargestellten Information erhalten wird. Wenn von einem Auslesesystem ausgegangen wird, bei dem das von dem Aufzeichnungsträger reflektierte Strahlungsbündel von einem einzigen Photodetektor detektiert wird, kann als Tiefe für die Vertiefungen ¼λ gewählt werden, wobei λ die Wellenlänge des verwendeten Strahlungsbündels ist. Wenn dabei für die Tiefe der Servospur im Informations gebiet 9 der Wert ⅛λ oder kleiner gewählt wird, übt diese Servospur nahezu keinen Einfluß auf die vom Detektor detektierte Lichtmenge aus.

Um den Aufbau des Synchronisationsgebietes näher anzugeben, ist in Fig. 1c ein derartiges Synchronisations gebiet nochmals vergrößert dargestellt, wobei der Einfach heit halber die Informationsschicht 6 weggelassen ist. Ein derartiges Synchronisationsgebiet 8 enthält zwei Teile, und zwar einen Anzeigeteil 10 und einen Adressenteil 11. Im Adressenteil 11 ist alle für die Steuerung des Einschreib vorgangs benötigte Information gespeichert. Beim Einschreiben digitaler Information wird diese Information in eine in sogenannten Wörtern angeordnete Bitreihe umgewandelt. Dieser Adressenteil enthält Information über die Wortver teilung, durch die beim Schreiben die Positionierung der Bitwörter definiert und beim Lesen die richtige Dekodierung der Bitwörter bewirkt wird. Weiter enthält dieser Adressen teil 11 Information über die Spurnummer des entsprechenden Spurumfangs. Diese Information ist nach einer für das Aufzeichnungsmedium geeigneten digitalen Modulationstechnik als Reliefstruktur angebracht. Dadurch, daß der Aufzeich nungsträger demzufolge neben der als Nut in den Informa tionsgebieten 9 angebrachten Servospur weiter auch schon alle für die Positionierung der Information als in Bitwörter aufgeteilten Bitreihe in diesen Informationsgebieten benötigte Information im Synchronisationsgebiet enthält, brauchen die Anforderungen, die der vom Benutzer verwendeten Schreib- und Lesevorrichtung gestellt werden, weniger streng zu sein. Dadurch, daß weiter diese vollständig vorher angebrachte Information als Reliefstruktur in dem Aufzeich nungsträger angebracht ist, ist dieser Aufzeichnungsträger für Massenfertigung besonders geeignet, wobei die üblichen Preßtechniken benutzt werdn können.

Fig. 3 zeigt in Fig. 3a bis 3d schematisch in einem Längsschnitt durch die Servospur 4 einen Teil einer solchen Servospur 4 mit einem Teil des Synchronisa tionsgebietes 8 und einen Teil des Informationsgebietes 9, wobei in Fig. 3a ein solcher Schnitt bei einer unbeschrie benen vorbereiteten Platte nach einer bekannten Technik, Fig. 3b diesen Schnitt nach dem Einschreiben digitaler Information 14 in das Informationsgebiet 9, Fig. 3c einen solchen Schnitt bei einer unbeschriebenen vorbereiteten Platte, in der nach der Erfindung Taktinformation angebracht ist, und Fig. 3d den Schnitt nach Fig. 3c nach dem Ein schreiben von Information 14 in das Informationsgebiet 9 darstellen. Fig. 3e zeigt schematisch das erhaltene Signal beim Auslesen des in Fig. 3d im Schnitt gezeigten Teiles der Spur 4 und Fig. 3f zeigt schematisch eine Draufsicht auf einen Teil der Spur 4, nachdem Information auf andere Weise als in Fig. 3b und 3d dargestellt eingeschrieben ist.

Die vorbereitete Platte ist mit der Servospur 4 versehen, die im Substrat 5 z. B. mittels eines Laserstrahls angebracht ist. In dem Synchronisationsgebiet 8 kann dann durch Modulation der Intensität des Laserstrahls eine informationshaltige Reliefstruktur mit "Gruben" 13 ange bracht werden. Das Ganze kann dann der Einfachheit halber ebenso wie der Teil des Aufzeichnungsmaterials 1 außerhalb der Nuten 4 mit der reflektierenden Informationsschicht 6 überzogen werden. In diesem vorbereiteten Aufzeichnungs träger kann in das Informationsgebiet 9 Information dadurch eingeschrieben werden, daß z. B. mittels eines Laserstrahls Löcher 14 in der reflektierenden Informationsschicht 6 angebracht werden. Einen solchen beschriebenen Aufzeich nungsträger zeigt Fig. 3b. Beim Schreiben von Information, d. h. beim Anbringen der Löcher 14, gleich wie beim Auslesen z. B. mittels eines Laserstrahls dieser Information ist es von Bedeutung, daß das Schreiben oder gegebenenfalls Lesen dieser Information mit Hilfe eines Taktsignals synchronisiert wird, über das die Synchronisationsgebiete 8 Information enthalten können. Um beim Schreiben und Lesen kontinuierlich, also auch beim Schreiben oder gegebenenfalls Lesen in den Informationsgebieten 9, über ein genau synchrones Taktsignal verfügen zu können, wird nach der Erfindung die Servonut 4 mit einer Struktur versehen, die eine Modulation des vom Aufzeichnungsträger reflektierten Lichtes beim Verfolgen der Servospur 4 beim Lesen oder gegebenenfalls Schreiben bewirkt.

Diese angebrachte Struktur muß aber derart sein, daß sie das Auslesen von Information nicht stört.

Die Tatsache, daß dies möglich ist, wird an Hand der Fig. 4 und 5 erläutert, in denen Fig. 4 die Leistungs spektren dreier beliebiger binärer Informationssignalmodu lationen und Fig. 5 eine schaubildliche Darstellung dieser Modulationen zeigen.

Mit a ist in Fig. 5 eine Modulation angedeutet, die unter der Bezeichnung "Zweiphasen"-Modulation ("bi-phase") bekannt ist. Dabei wird das angebotene digitale Signal in ein binäres Signal umgewandelt, das für eine logische "Eins" des angebotenen digitalen Signals positiv während der Zeit T/2 und negativ während der darauffolgenden Zeit T/2 ist, wobei T die Bitzeit des angebotenen digitalen Signals ist. Eine logische "Null" liefert gerade das entgegenge setzte binäre Signal, d. h. negativ während der Zeit T/2 und positiv während der darauffolgenden Zeit T/2. Diese Modulationstechnik ergibt ein binäres Signal, das ein Frequenzspektrum der Energieverteilung aufweist, wie es in Fig. 4 mit a bezeichnet ist. Dabei entspricht die Frequenz fo 1/T.

Mit b ist in Fig. 5 eine Modulation angedeutet, die unter der Bezeichnung "Miller"-Modulation bekannt ist. Das mit dieser Modulation erzeugte binäre Signal weist einen Übergang in der Mitte einer logischen "Eins" des angebotenen digitalen Signals und am Übergang zweier auf einanderfolgender logischer "Nullen" auf. Das Frequenz spektrum des mit Hilfe dieser Modulationstechnik erhaltenen binären Signals ist in Fig. 4 mit b bezeichnet.

Mit c ist schließlich in Fig. 5 eine Modulation angedeutet, die unter der Bezeichnung "Vierphasen"-Modulation ("quad phase") bekannt ist, wobei die angebotene Bitreihe des digitalen Signals zunächst in aufeinanderfolgende Gruppen von zwei Bits unterteilt ist. Aus jeder Gruppe von zwei Bits mit einer Zeitdauer 2/T wird ein binäres Signal abge leitet, das in einem ersten Zeitintervall T einen gleichen Verlauf wie die ursprünglichen zwei Bits und in dem darauf folgenden Zeitintervall T einen inversen Verlauf aufweist. Die möglichen Bitkombinationen 11, 00, 01 bzw. 10 werden also in die Bitkombinationen 1100, 0011, 0110 bzw. 1001 umgewandelt. Das mit dieser Modulationstechnik erhaltene binäre Signal weist ein Frequenzspektrum auf, wie es in Fig. 4 mit c bezeichnet ist.

Aus Fig. 4 läßt sich einfach erkennen, daß diese Modulationstechniken die gemeinsame Eigenschaft aufweisen, daß das damit erhaltene binäre Signal keine starken Frequenzkomponenten bei verhältnismäßig niedrigen Frequenzen, z. B. Frequenzen niedriger als 0,2 fo, aufweist. Diese Tatsache ist von großem Nutzen bei Verwendung optischer Aufzeichnungsträger und der dabei benutzten Schreib- und Lesesysteme. Wie bereits angegeben ist, werden bei der artigen Systemen sowohl eine Servoregelung, um den Abtast fleck genau auf dem Aufzeichnungsträger fokussiert zu halten, als auch eine Servoregelung verwendet, die die radiale Lage des Abtastflecks regelt und diesen Abtastfleck genau mit der Inforamtionsspur zusammenfallen läßt. Da die für diese Servoregelungen benötigten Regelsignale aus dem vom Auf zeichnungsträger reflektierten Strahlungsbündel abgeleitet werden, das ebenfalls von der Reliefstruktur des Synchroni sationsgebietes moduliert ist, ist es von großer Bedeutung, daß das Frequenzsepektrum des im Adressenteil gespeicherten binären Signals keine starken Frequenzkomponenten innerhalb des für die Regelsignale bestimmten Frequenzbandes enthält. Fig. 4 zeigt also, daß das Frequenzband unter ungefähr 0,2 fo für solche Regelsignale gut brauchbar ist. Die Regel signale für die genannten Servosysteme können sich z. B. bis zu einem maximalen Frequenzwert von 15 kHz erstrecken. Wenn für die Frequenz fo=1/T z. B. der Wert von 500 kHz gewählt wird, ist aus Fig. 5 ohne weiteres ersichtlich, daß die binären Signale, a, b oder c bei der Frequenz von 15 kHz und niedriger nur sehr schwache Frequenzkompo nenten aufweisen.

Aus Fig. 4 geht weiter hervor, daß bei der Frequenz 2fo und bei Anwendung des Modulationsverfahrens c auch bei einer Frequenz fo Nullpunkte im Spektrum auftreten. Es ist also möglich, den Aufzeichnungsträger mit einer Takt struktur mit einer Frequenz 2fo zu versehen, ohne daß diese mit dem Informationssignal interferiert. Nullpunkte bei der Frequenz 2fo treten auch bei anderen Modulations verfahren auf.

Bei Anwendung von Vierphasenmodulation (Modulation c) sowie bei Anwendung gewisser anderer Modulationsverfahren ist die Frequenz fo für diesen Zweck besonders geeignet; diese Frequenz entspricht der Bitfrequenz 1/T, wodurch diese Vierphasenmodulation sehr attraktiv wird. Auch beim Modulationsverfahren b kann in gewissen Fällen eine Struktur mit der Frequenz fo angebracht werden, weil die Komponenten des Spektrums der Modulation bei dieser Frequenz verhält nismäßig gering sind. Weiter ist es theoretisch möglich, für die Struktur eine einer Frequenz höher als 2fo ent sprechende Modulation zu wählen, was aber in der Praxis meistens nicht verwirklichbar ist. Mit Rücksicht auf eine maximale Informationsdichte werden ja die Abmessungen der Gruben 13 und 14, die bei einer normalen Drehgeschwindig keit der Platte 1 zumindest einer Bitzeit ½T entsprechend, dem Auflösungsvermögen des verwendeten Schreib/Lesesystems möglichst nahe gewählt, so daß eine Oberflächenstruktur entsprechend Frequenzen höher als 2fo nahezu nicht detek tierbar ist. Auch sind mit besonderen Modulationstechniken Nullpunkte in Leistungsspektren bei anderen Frequenzen als fo oder 2fo, z. B. bei ½fo, erzielbar.

Fig. 3c zeigt einen dem Schnitt nach Fig. 3a entsprechenden Schnitt durch einen Aufzeichnungsträger nach der Erfindung, wobei die Oberfläche wenigstens an der Stelle der Spur 4 mit einer Reliefstruktur mit einer Höhe d versehen ist. Eine Möglichkeit zur Herstellung dieses Aufzeichnungsträgers besteht darin, daß der Laser moduliert wird, mit dessen Hilfe das Synchronisationsgebiet 8 und die Nut 4 des Informationsgebietes 9 hergestellt sind. Im vorliegenden Beispiel hat diese Modulation im Synchroni sationsgebiet 8 zur zwischen den Gruben 13 durch Begrenzung der Intensität des Laserstrahls stattgefunden. Es ist aber grundsätzlich auch möglich, den Boden der Gruben mit einer Reliefstruktur zu versehen.

Wie Fig. 3d zeigt, kann auch bei der Platte nach der Erfindung Information dadurch eingeschrieben werden, daß Löcher 14 in der die Reliefstruktur bedeckenden Reflexionsschicht 6 angebracht werden.

Fig. 3e zeigt ein Beispiel eines beim Auslesen eines Reliefs nach Fig. 3d erhaltenen Signals.

Dieses Signal weist Minima an den Stellen der Gruben oder gegebenenfalls Löcher 13 und 14 und eine der Modulationsstruktur (d in Fig. 3c) entsprechenden Ampli tudenmodulation mit der Frequenz fo an den Maxima auf. Der Modulationsstrukturboden der Löcher 14 trägt nahezu nicht zu dem Signal bei, weil dieser durch die Entfernung der reflektierenden Schicht 6 kaum noch Licht reflektiert. In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, daß es z. B. auch möglich ist, auf einem reflektierenden Substrat 5 eine nichtreflektierende Schicht 6 anzubringen, die örtlich entfernt wird. Dadurch wird die Modulation mit der Frequenz fo gerade an den Stellen 14, an denen die nichtreflektie rende Schicht entfernt ist, gut ausgelesen.

In Fig. 3a-3d sind die Gruben 13 oder gegebenen falls die Löcher 14 als kontinuierliche Löcher oder gegebenenfalls Gruben dargestellt, und zwar, wenn es sich um mehr als ein Bit handelt, als ein langgestreckter Schlitz mit einer der Anzahl aufeinanderfolgender Bits entsprechenden Länge. Es ist aber auch möglich, jedes Bit einzeln als ein einzelnes Loch anzubringen. Fig. 3f veranschaulicht dies und zeigt eine Spur 4, in der mit verschiedenen Schraffuren die Taktmodulationsstruktur angegeben ist. Im Synchroni sationsgebiet 8 können die Gruben 13 dann z. B. auf der Mitte der Maxima oder gegebenenfalls Minima der Struktur angebracht sein, und sie sind ebenfalls mit der reflektie renden Schicht 6 überzogen, was symbolisch durch die durch diese Gruben 13 gehende Schraffur angedeutet wird. Im Informationsgebiet 9 können die Informationslöcher 14 auf den Maxima und Minima der Taktinformationsstruktur in der reflektierenden Schicht 6 angebracht werden. Als Alternative ist es möglich, - wie das Informationsgebiet 9′ in Fig. 3f zeigt - Löcher 14′ an den Nullpunkten der Informations struktur anzubringen. Die Lage der Gruben 13 oder gegebenen falls Löcher 14 ist in diesem Zusammenhang nicht wesentlich, vorausgesetzt, daß die Phasenbeziehung zu der Taktinforma tionsstruktur fest und bekannt ist. Auch die Form der Infor mationsstruktur ist von geringer Bedeutung. So kann diese statt der in Fig. 3 gezeigten Rechteckform sehr gut einen sinusförmigen Verlauf aufweisen, was bei der Herstellung mittels eines modulierten Laserstrahls sehr gut möglich ist. Es ist nur von Bedeutung, daß die Taktsychronisations struktur eine gut detektierbare Frequenzkomponente bei der Frequenz fo oder gegebenenfalls 2fo aufweist und keine starken Komponenten innerhalb des Spektrums des einge schriebenen oder gegebenenfalls einzuschreibenden Synchroni sations- oder gegebenenfalls digitalen Informationssignals besitzt, was im allgemeinen der Fall ist, wenn die Takt informationsstruktur d eine Grundfrequenz fo oder gegebenen falls 2fo mit nur Harmonischen höherer Ordnung aufweist; die nächstfolgende Harmonische ist dann 2fo oder gegebenen falls 4fo, die, wie Fig. 4 zeigt, außerhalb des wesent lichen Teiles des Informationsspektrums liegt.

Zur Illustrierung der Realisierung der Strukturen nach Fig. 3 zeigt Fig. 6 nacheinander schematisch in Fig. 6a eine Vorrichtung zur Herstellung eines Aufzeichnungsträgers nach Fig. 3c, in Fig. 6b eine Vorrichtung zum Einschreiben von Information in den Aufzeichnungsträger nach Fig. 3c und in Fig. 6c eine Vorrichtung zum Auslesen eines solchen beschriebenen Aufzeichnungsträgers.

In der Vorrichtung nach Fig. 6a wird der Strahl 16 eines Lasers 15 über z. B. einen Intensitätsmodulator 57, einen Spiegel 17 und eine Fokussieroptik 18 auf eine sich drehende Platte 1 projiziert, um dort die spiralförmige Nut 4 (Fig. 1) zu bilden. Der Laser 15 wird von einer Schaltung 20 gesteuert, die die Pulsierung des Lasers 15 bewirkt, um die Gruben 13 (Fig. 3) im Synchronisationsgebiet 8 anzu bringen. Der Modulator 57 wird von einer Quelle 19 mit der Frequenz fo (oder gegebenenfalls 2fo) gesteuert, um eine Taktmodulationsstruktur in der Nut 4 zu bilden. Als Alternative ist es auch möglich, den Laser 15 selber zu modulieren. Die Platte 1 wird von einem Motor 21 angetrieben, der zur Steuerung der Geschwindigkeit mit einer Servoregelung ver sehen ist, die z. B. einen Tachogenerator 22, eine Geschwin digkeitsbezugsquelle 24 und einen Servoverstärker 23 ent halten kann. Um die Aufzeichnungsgebiete 8 an der richtigen Stelle auf der Platte in der Spur 4 anzubringen und gegebenenfalls um die Modulation fo in einer richtigen tangen tialen Verteilung auf der Platte zu erhalten, können die Schaltung 20 und gegebenenfalls die Quelle 19 mit der Frequenz fo mit der Servoregelung gekoppelt sein.

Weiter wird die Schaltung 20 von der Quelle 19 gesteuert, um eine richtige Phasenbeziehung zwischen den Synchronisationsgruben 13 und der Modulationsstruktur zu gewährleisten. Nach diesem Vorgang kann die Platte 1 mit der genannten Schicht 6 versehen werden.

Fig. 6b zeigt schematisch eine Vorrichtung, mit deren Hilfe die vorbereitete Platte 6 mit Information ver sehen wird, wobei gleichzeitig die Taktmodulationsstruktur ausgelesen wird. Diese Vorrichtung enthält die sich drehende Platte 1 und einen Laser 15, dessen Strahl 16 über einen halbdurchlässigen Spiegel 17 und eine Fokussieroptik 18 auf die Platte 1 projiziert wird. Ein reflektierter Strahl 60 wird mittels einer Zelle 27, z. B. einer Photodiode, detektiert und in ein elektrisches Signal umgewandelt, aus dem mit dem Bandpaßfilter 28 die Komponente mit der Frequenz fo (oder gegebenenfalls 2fo), die von der vor allem in der Spur 4 angebrachten Taktmodulationsstruktur herrührt, ausgefiltert wird. Gegenbenenfalls kann dieses Signal noch einer phasen verriegelten Schleife 29 zugeführt werden, die die Filterung verbessert, die Konstanz des Taktsignals vergrößert und etwaige kurzzeitige Störungen infolge von Signalaussetzern ausgleicht. Am Ausgang 31 ist dann das Taktsignal vorhanden. Dateninformation kann dadurch eingeschrieben werden, daß der Laserstrahl 16 impulsförmig moduliert wird, indem direkt im Strahl ein Modulator angeordnet oder indem, wie in Fig. 6b dargestellt ist, der Laser 15 selber mit einer Schreibmodu latorschaltung 25 moduliert wird, der über einen Eingang 26 die Information zugeführt wird und die mit dem Taktsignal am Ausgang 31 synchronisiert wird.

Aus dem reflektierten Strahl 60 wird über das lichtempfindliche Element 27 und eine Leseschaltung 30 die in den Synchronisationsgebieten vorhandene Information ausgelesen, wobei diese Information an einem Ausgang 32 erscheint. Diese Leseschaltung 30 kann ebenfalls mit dem Taktsignal am Ausgang 31 synchronisiert werden. Diese Infor mation kann dazu benutzt werden, die Schaltung 25 zu synchro nisieren und die genaue Lage auf der Platte zu suchen. Diese Information wird auch in einer in Fig. 6b nicht dar gestellten Servoregelung benutzt, die Optik 18 und den Spiegel 17 in eine radiale Lage einzustellen, um den gewünschten Teil der Spur 4 zu beschreiben und den Antrieb der Platte 1 zu regeln, was in Fig. 6b durch die gestrichelte Linie 62 symbolisch angedeutet wird.

Weiter kann die Vorrichtung noch mit einer Spur folgeschaltung 33 versehen sein, die aus dem Signal des Detektors 27 ein Folgesignal ableitet, um über Steuerung des Winkels des Spiegels 17 zu dem Strahl 16 diesen auf die Spur gerichtet zu halten, was in Fig. 6 durch die gestrichelte Linie 61 symbolisch angedeutet wird.

Fig. 6c zeigt eine Vorrichtung zum Auslesen einer beschriebenen Platte 1, wobei die Vorrichtung in der Praxis meistens mit der nach Fig. 6b kombiniert wird. Die Vor richtung enthält wieder einen Laser 15, dessen Strahl 16 über den Spiegel 17 und die Optik 18 auf die Platte 1 projiziert wird. Der reflektierte Strahl 60 wird mit der Photodiode 27 detektiert, und das erhaltene elektrische Signal wird durch das Bandpaßfilter 28 mit Durchlaß frequenz fo und eine auf die Frequenz fo abgestimmte phasenverriegelte Schleife 29 geführt, so daß am Ausgang 31 das Taktsignal mit Frequenz fo (oder gegebenenfalls 2fo) verfügbar ist. Aus dem von der Photodiode 27 gelieferten elektrischen Signal wird mit der Ausleseschaltung 30 die in der Platte aufgezeichnete Information dekodiert, so daß an einem Ausgang 32 die digitale Information und die in den Synchronisationsgebieten 8 enthaltene Information zur Ver fügung stehen. Diese Ausleseschaltung wird mit dem Takt signal am Ausgang 31 synchronisiert. Außerdem kann mit Hilfe einer Spurfolgeschaltung 33 ein Spurfolgesignal aus dem von der Photodiode 27 detektierten Strahl abgeleitet werden, um den Spiegel 17 derart zu steuern, daß der Strahl 16 genau der Spur 4 folgt. Der Motor 21 zum Antrei ben der Platte kann in eine Servoregelung, die z. B. aus dem Tachogenerator 22, der Bezugsquelle 24 und dem Servover stärker 23 besteht, aufgenommen sein, um die Drehzahl zu regeln, wobei diese Regelung mit der Ausleseschaltung 30 gekoppelt sein kann. Weiter enthält die Vorrichtung noch einen Regelmechanismus 35 um die Optik 18 zusammen mit dem Spiegel 17 und dem Detektor 27 - welches Gebilde in Fig. 6c mit 36 bezeichnet ist - in radialer Richtung zu verschieben, so daß nach Wahl ein bestimmter Teil der Platte ausge lesen werden kann, unter Steuerung an einem Eingang 37 des Regelmechanismus 35 eingeführter Information sowie unter Steuerung der am Ausgang 32 der Leseschaltung 30 aus den Synchronisationsgebieten erhaltene Information.

Die Taktinformationsstruktur, die in der Spur 4 angebracht wird oder ist, kann viele Formen aufweisen. Fig. 7 zeigt in diesem Zusammenhang einige Beispiele. Fig. 7a zeigt schematisch eine Spur 4, in der die Taktinformation als Höhenänderung - symbolisch durch gestrichelte Schraffuren angedeutet - z. B. mit Hilfe von Modulation der Intensität des die Spur 4 schreibenden Laserstrahls angebracht ist; Fig. 7 zeigt die Spur 4, in der die Taktinformation als Breitenänderung der Spur 4 z. B. durch Modulation der Fokus sierung des Laserstrahls angebracht ist, zu welchem Zweck z. B. das Objektiv 18 (Fig. 6a) mittels der Vorrichtung 59 (Fig. 6a) geregelt werden kann, - eine Kombination von Breiten- und Tiefenänderungen ist auch möglich, was in der Praxis bei Modulation der Intensität oder gegebenenfalls Fokussierung des Laserstrahls oft der Fall sein wird - und Fig. 7c zeigt die Spur 4, in der die Taktinformation als radiale Änderung der Lage der Spur 4 angebracht ist, zu welchem Zweck z. B. der Winkel des Spiegels 17 (Fig. 6c) zu dem Strahl 16 mittels der Vorrichtung 58 moduliert werden kann. Dabei weisen alle gezeigten Abwandlungen eine Perioden länge Lo auf, die gleich

ist, wobei V die tangentiale Geschwindigkeit der Platte 1 an der betreffenden Stelle und f die Frequenz des gewünschten Taktsignals darstellen, wobei diese Frequenz f einem Nullpunkt in dem beliebigen Frequenz spektrum der aufzunehmenden Dateninformation, z. B. bei Vierphasenmodulation der Frequenz fo, (Fig. 4c und 5c) ent spricht.

Eine der Möglichkeiten zum Erhalten eines Spur folgesignals ist das Anbringen einer radialen "Wobblung" in der nutenförmigen Spur, z. B. durch Steuerung des Spiegels 17 (Fig. 6a), d. h. eine sich z. B. sinsuförmig ändernde radiale Verschiebung mit einer Wellenlänge auf der Platte, die beim Abspielen mit normaler Geschwindigkeit vom Detektor 27 (Fig. 6) eine detektierte Lichtintensitätsänderung erzeugt, deren Frequenz außerhalb des Spektrums der Daten information, also unter der Frequenz 0,2 fo liegt (Fig. 4).

Aus dieser Signalkomponente kann z. B. mit synchroner Detektion ein Maß für die Abweichung der Mitte des Detektors in bezug auf die Mitte der Spur 4 abgeleitet werden. Eine derartige radiale Wobblung läßt sich mit einer Taktmodulationsstruktur, z. B. mit der in Fig. 7a gezeigten Taktmodulationsstruktur, kombinieren, und diese Kombination ist in Fig. 7d dargestellt. Eine besondere Kombination wird erhalten, wenn die Wobblung eine Wellenlänge auf der Platte erhält, die gleich der der Taktmodulationsstruktur ist und eine feste Phasenbeziehung aufweist, was synchrone Detektion überflüssig macht.

Fig. 7e zeigt eine derartige Struktur, bei der eine Tiefenmodulationsstruktur (durch abwechselnd schraf fierte und nichtschraffierte Gebiete angedeutet) in der Spur 4 mit einer dabei um 90° (gleich einem Viertel der Periode dieser Struktur) verschobenen Lagenänderung kombi niert ist, die mit der Vorrichtung nach Fig. 6a durch Modulation des Winkels des Spiegels 17 zu dem Strahl 16 mittels der Vorrichtung 58 erzeugt werden kann. Wenn dabei die Tiefenmodulationsstruktur derart gewählt wird, daß die "untiefen" Teile dieser Modulationen mit der Oberfläche des plattenförmigen Aufzeichnungsträgers 1 zusammenfallen, verbleibt von der Servospur 4 noch eine Reihenfolge in gegenseitigen tangentialen Abständen gleich dem genannten Abstand Lo liegender und in radialer Richtung asymmetrischer Gruben. Fig. 7f zeigt ein Beispiel einer solchen Spur 4.

Fig. 8a zeigt das Prinzip des Leseteils einer Vor richtung zum Schreiben von Dateninformation in oder gegebenenfalls zum Lesen von Dateninformation aus einem Auf zeichnungsträger nach der Erfindung, wobei Fig. 8b das Frequenzspektrum des vom Detektor 27 detektierten Signals I zeigt. Die Vorrichtung enthält einen Photodetektor 27, an dem entlang sich die Spur 4 fortbewegt. Das Signal, das vom Detektor 27 abgegeben wird, weist ein in Fig. 8b gezeigtes Spektrum mit im vorliegenden Beispiel dem Spektrum eines vierphasenmodulierten Signals Sd und eines Takt signals Sc auf. Das Taktsignal Sc wird mittels eines Band paßfilters 28 abgetrennt, dem sich vorzugsweise eine phasenverriegelte Schleife 29 anschließt. Das Taktsignal Sc kann dem Ausgang 31 entnommen werden. Das digitale Signal Sd, d. h. das im Synchronisationsgebiet 8 aufgezeichnete Signal und beim Auslesen das im Synchronisationsgebiet 8 und das im Informationsgebiet 9 aufgezeichnete Signal, wird mit der Leseschaltung 30 detektiert, die mit dem Taktsignal Sc synchronisiert wird. Das ausgelesene Datensignal erscheint am Ausgang 32. Aus dem Signal des Detektors 27 kann auch noch ein radiales Folgesignal abgeleitet werden. Beim Schreiben von Information in Informationsgebiete 9 detek tiert die Schaltung 30 nur die in die Synchronisations gebiete 8 aufgenommene Information, die dann zusammen mit dem Taktsignal Sc der Schreibschaltung 25 zugeführt wird, um den Strahl eines Schreiblasers 15 zu modulieren.

Bei Anwendung einer niederfrequenten radialen Wobblung zum Erhalten eines radialen Folgesignals kann die Vorrichtung nach Fig. 9a verwendet werden, wobei Fig. 9b das Frequenzspektrum des vom Detektor 27 detektierten Signals zeigt. Beim Auslesen einer Spur 4 mit radialer Wobblung kann mit Erfolg ein Photodetektor 27 verwendet werden, der entlang einer in Spurrichtung verlaufenden Linie in zwei Teile a und b unterteilt ist. Ein Differenz verstärker 40 oder ein äquivalentes Element liefert die Differenz zwischen den von den Teilen a und b detektierten Signalen, und ein Summationsverstärker 41 oder ein äquiva lentes Element liefert die Summe dieser Signale.

Das Frequenzspektrum (Fig. 9b) enthält wieder das Spektrum des vierphasenmodulierten Signals Sd und des Taktsignals Sc, aber jetzt auch des Niederfrequenzsignals Sw, das durch die Wobblung erzeugt wird. Im Summensignal macht sich die Wobblung als eine Amplitudenmodulation mit dem Taktsignal Sc als Trägerwelle bemerkbar, was in Fig. 9b durch Seitenbänder Sc-ω und Sc+ω dargestellt ist, die eine Amplitude gleich Null aufweisen, wenn der Detektor 27 genau der Mitte 45 der Spur 4 folgt. Eine Filterung dieses Summensignals mittels des Bandpaßfilters 28 ergibt das Taktsignal Sc, und vorausgesetzt, daß dieses Filter nicht zu schmal ist, ebenfalls diese Seitenbänder. Das Ausgangs signal dieses Bandpaßfilters 28 wird der phasenverriegelten Schleife 29 zugeführt, und an deren Ausgang 31 erscheint das Taktsignal Sc. Das Ausgangssignal diese Bandpaßfilters 28 wird ebenfalls einem Synchrondemodulator 24 zusammen mit dem Taktsignal Sc zugeführt. Dieser Demodulator liefert dann die Modulation Sw.

Aus dem Differenzsignal des Verstärkers 40 wird mit dem Bandpaßfilter 38 und der phasenverriegelten Schleife 39 der Frequenz der radialen Wobblung gewonnen, die zusammen mit dem Ausgangssignal des Synchrondetektors 42 einem Synchrondetektor 43 zugeführt wird. An dessen Ausgang 44 erscheint dann die Modulation des Wobbelsignals Sw, das als radiales Folgesignal verwendet werden kann und die Abweichung des Detektors 27 in bezug auf die in Fig. 9a durch gestrichelte Linie 45 angedeutete Mitte der Spur 4 darstellt. Dieses radiale Folgesignal kann dann, wie in Fig. 6b und 6c symbolisch dargestellt ist, den Spiegel 17 steuern.

Aus dem Summensignal am Ausgang des Verstärkers 41 werden in der Schaltung 30 auf gleiche Weise wie bei der Vorrichtung nach Fig. 8a die in der Spur 4 vorhandenen Daten gewonnen.

In bezug auf das Schreiben von Information können ähnliche Maßnahmen wie bei der Vorrichtung nach Fig. 8a angewendet werden, was auch für die Vorrichtungen nach Fig. 10, Fig. 11a und Fig. 12 zutrifft.

Fig. 10 zeigt eine Abwandlung der Vorrichtung nach Fig. 9, mit der eine bessere Signaltrennung erzielt werden kann. Dabei ist der Detektor 27 auch entlang einer senkrecht zur Spurrichtung verlaufenden Linie unterteilt, derart, daß vier Quadranten a, b, c und d entstehen, wobei die Teile a und b bzw. c und d zu beiden Seiten der Linie in Spurrichtung und die Teile a und c bzw. b und d zu beiden Seiten der Linie senkrecht zur Spurrichtung liegen. Ein Verstärker 41 oder ein äquivalentes Element bestimmt die Summe der von den Teilen a, b, c und d erzeugten Signale, wodurch dieser Verstärker insbesondere für Intensitäts änderungen des von der Spur 4 reflektierten Strahls und damit für das Datensignal Sd empfindlich ist; ein Verstärker 421 bestimmt die Differenz zwischen den von den beiden zu beiden Seiten der Linie in Spurrichtung liegenden Teile a+b bzw. c+d erzeugten Signale, wodurch dieser Verstärker 421 insbesondere für Änderungen der Spur 4 in tangentialer Richtung und also für das der Wobblung entsprechende Signal Sw empfindlich ist, während ein Verstärker 46 die Differenz zwischen den von den beiden zu beiden Seiten der Linie senkrecht zur Spurrichtung liegenden Teilen a+c bzw. b+d erzeugten Signalen bestimmt, wodurch dieser Verstärker insbesondere für Änderungen der Spur 4 in Spurrichtung und also für das Taktsignal Sc empfindlich ist.

Entsprechend der Vorrichtung nach Fig. 9a wird aus dem Ausgangssignal des Verstärkers 46 mittels des Bandpaßfilters 28 und der phasenverriegelten Schleife 29 das Taktsignal Sc und aus dem Ausgangssignal des Verstärkers 421 mittels des Bandpaßfilters 38 und der phasenverriegelten Schleife 39 die Frequenz des Wobbelsignals Sw gewonnen.

Das Ausgangssignal des Bandpaßfilters 28, das das Wobbelsignal Sw als Amplitudenmodulation des Taktsignals Sc enthält, wird synchron mit dem Taktsignal mit Hilfe des Synchrondetektors 42 detektiert und liefert das Wobbel signal Sw mit als Amplitudenänderung der Abweichung des Detektors 27 in bezug auf die Mitte 45 der Spur 4. Dieses Signal Sw wird synchron mit dem Ausgangssignal der phasen verriegelten Schleife 39 detektiert, d. h. daß die Wobbel frequenzen mittels des Synchrondetektors 43 detektiert werden, wodurch am Ausgang 44 das radiale Folgesignal erscheint. Das Ausgangssignal des Verstärkers 1 wird vom Taktsignal Sc synchronisiert, und mit der Leseschaltung 30 wird das Datensignal gewonnen.

Die Wirkung der Vorrichtung nach den Fig. 9a und 10 kann in bezug auf die Gewinnung des radialen Folgesignals wie folgt mathematisch erklärt werden. Das vom Detektor 27 detektierte Signal I ist ein Produkt der Taktmodulation, der Wobbelmodulation und des radialen Folgefehlers, was (abgesehen vom Datensignal) ausgedrückt werden kann als

I = Ar sin(ω _wt) sin(ω _ct),

wobei Ar eine Funktion des Spurfolgefehlers, ω _w die Winkel frequenz des Wobbelsignals Sw, ω _c die Winkelfrequenz des Pilotsignals Sc und t die Zeit darstellen.

Synchrone Detektion mit dem Pilotsignal Sc ergibt den Term Ar(sin ω _wt), und die darauf folgende synchrone Detektion mit der Wobbelfrequenz ω _w ergibt das Signal Ar.

Fig. 11a zeigt einen Leseteil einer Vorrichtung zum Auslesen von Daten aus einer Spur 4, in die eine Takt modulationsstruktur und eine Wobblung zum Erhalten eines radialen Folgesignals aufgenommen sind, wobei die Frequenz des Wobbelsignals Sw etwa gleich der Frequenz des Takt signals Sc ist, während Fig. 11b das Frequenzspektrum zeigt, in dem Sd das Datensignal dargestellt und Sc-w der Term mit einer Frequenz gleich der Differenz zwischen den Frequenzen des Taktsignals Sc und des Wobbelsignals Sw ist, wobei diese Differenz z. B. 30 kHz ist, welcher Term dadurch erhalten wird, daß die Photodiode 27 das Produkt der Wobbelmodulation und der Taktmodulation empfängt. Dieser Term liegt dadurch im Niederfrequenzteil des Spektrums und wird nahezu nicht von der digitalen Information gestört. Die Amplitude dieses Termes bildet das radiale Folgesignal. Die Amplitude ist Null, wenn die mittlere Linie 45 der Spur genau verfolgt wird. Dann verbleiben von der Wobblung noch ein Term mit dem Zweifachen der Differenzfrequenz, d 54398 00070 552 001000280000000200012000285915428700040 0002003144524 00004 54279er nicht verwendet wird, sowie die Wobbelfrequenz selber.

Die Vorrichtung enthält, wie die Vorrichtung nach Fig. 10 einen Verstärker 41 zur Lieferung der Summe der von den Teilen a, b, c und d der Photodiode 27 gelieferten Signale, wobei aus dieser Summe mit Hilfe des Bandpaß filters 48 der Term mit der genannten Differenzfrequenz ausgefiltert wird. Mit Hilfe des Synchrondetektors 43, dem diese Differenzfrequenz zugeführt wird, wird dieser Term demoduliert, und über gegebenenfalls einen Tiefpaß 49 erscheint am Ausgang 44 das radiale Folgesignal.

Das Taktsignal Sc wird auf gleiche Weise wie bei der Vorrichtung nach Fig. 10 dadurch gewonnen, daß mit dem Verstärker 46 die Differenz zwischen den von den beiden Hälften a+c bzw. b+d der Photodiode 27 gelieferten Signalen bestimmt und diese Differenz über Filterung mit dem Band paßfilter 28 der phasenverriegelten Schleife 29 zugeführt wird.

Das Wobbelsignal Sw wird, wie in der Vorrichtung nach Fig. 10, dadurch gewonnen, daß mit dem Verstärker 421 die Differenz zwischen den von den beiden Hälften a+b und c+d der Photodiode 27 gelieferten Signalen bestimmt und diese über ein Bandpaßfilter 38 einer phasenverriegelten Schleife 39 zugeführt wird.

Die dem Leseschaltungsdetektor 43 zugeführte Differenzfrequenz wird dadurch erhalten, daß einem Synchron detektor 42 das auf diese Weise erhaltene Taktsignal Sc und das Wobbelsignal Sw zugeführt werden, wonach das erhaltene Signal mit der genannten Differenzfrequenz über das Band paßfilter 47 dem Synchrondetektor 43 zugeführt wird.

Mit der Leseschaltung 30, die mit dem Taktsignal Sc synchronisiert ist, kann aus dem Ausgangssignal des Ver stärkers 41 das Datensignal wiedergewonnen werden.

Wenn die Frequenz des Wobbelsignals Sw gleich der Frequenz des Taktsignals gewählt wird, ist aus Fig. 11b ersichtlich, daß der Term mit der Differenzfrequenz zugleich das DC-Spurfolgesignal bildet. Dieses Spurfolge signal kann dann ohne synchrone Detektion erhalten werden.

Die Phase zwischen den beiden Spurmodulationen soll ungleich 0 sein, weil, wenn beide Modulationen gleich phasig sind, nur noch eine Modulation unterschieden werden kann. Ein optimaler Phasenunterschied ist, wie gefunden wurde, 90°.

Eine solche Struktur ist in Fig. 7e und 7d darge stellt und kann mit der einfachen Ausleseschaltung nach Fig. 12 ausgelesen werden.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 12 ist die Photo diode 27 in zwei Hälften a und b für eine optimale Detek tion des Taktsignals Sc unterteilt, das am Ausgang 31 erscheint, nachdem mit dem Verstärker 46 die Differenz zwischen den von den beiden Hälften a und b belieferten Signalen bestimmt, dieses Differenzsignal mit dem Bandpaß filter 28 gefiltert und dann der phasenverriegelten Schleife 29 zugeführt worden ist. Durch Filterung des Ausgangssignals des Verstärkers 46 mit einem Tiefpaß 49 erscheint an einem Ausgang 44 unmittelbar das radiale Folgesignal. Das digitale Signal wird aus dem Differenzsignal mit der Leseschaltung 30 gewonnen, die mit dem Taktsignal Sc synchronisiert wird. Als Alternative ist es auch möglich, das Datensignal und das niederfrequente Folgesignal aus der Summe der beiden Hälften zu gewinnen.

In bezug auf die Spurverfolgung beim Schreiben von Datensignalen können die Vorrichtungen nach den Fig. 8a bis 12 mit einer den Laserstrahl modulierenden Vorrichtung erweitert werden, die mit dem Taktsignal Sc und dem aus den Synchronisationsgebieten ausgelesenen Signal synchroni siert wird, wie an Hand der Fig. 6b auseinandergesetzt ist.

Oben wurde stets von einem einzigen Detektor 27 ausgegangen, der den reflektierten Strahl 16 (Fig. 6) detektiert. Vor allem bei hohen Bitfrequenzen kann es bedenklich sein, beim Schreiben von Dateninformation in die Informationsgebiete 9, welcher Schreibvorgang in bezug auf die Auslesung mit einem verhältnismäßig energiereichen Laserstrahl durchgeführt wird, die Taktinformation aus dem zwischen jeweils zwei Schreibimpulsen reflektierten Strahl wiederzugewinnen. Da oft, um das eingeschriebene Daten signal detektieren zu können, ein Folgelaserstrahl ver wendet wird, kann in solchen Fällen die Vorrichtung nach Fig. 13 Anwendung finden, in der die Spur 4, die sich in bezug auf den Detektor 27 in Richtung des Pfeiles 63 bewegt, von einem die Information schreibenden Strahl 16 a und einem Folgestrahl 16 b abgetastet wird, wobei diese beiden Strahlen z. B. mittels eines Strahlenteilers 68, der Spiegel 17 a und 17 b und der optischen Systeme 18 a und 18 b erhalten werden. Zur Modulation des Strahls 16 a kann ein Modulator im Strahl 16 a angeordnet werden. Diese Vorrichtung enthält eine Photodiode 27, die in bezug auf die Auslesung von Datensignalen und Folgesignalen weiter völlig analog den Vorrichtungen nach einer der Fig. 8a, 9a, 10, 11a oder 12 wirken kann. Weiter enthält die Vorrichtung eine Photo diode 50 zum Detektieren des reflektierten Folgestrahls 16 b, der in einiger Entfernung hinter dem Strahl 16 a auf die Spur projiziert wird. Während des Lesevorgangs sowie beim Auslesen der Synchronisationsgebiete 8 wird, indem das von der Photodiode 27 detektierte Signal über einen in dieser Figur der Einfachheit halber nicht dargestellten Verstärker (z. b. 46 in Fig. 11a) und ein Bandpaßfilter (z. B. 28 in Fig. 11a) der phasenverriegelten Schleife 29 zugeführt wird, das Taktsignal Sc gewonnen. Außerdem wird insbesondere während des Schreibvorgangs auf ähnliche Weise aus dem von der Photodiode 50 detektierten Signal über gegebenen falls ein nicht dargestelltes Bindpaßfilter und über eine phasenverriegelte Schleife 501 ebenfalls dieses Takt signal gewonnen, das aber in bezug auf der über die Photo diode 27 gewonnene Taktsignal verzögert ist. Das Ausgangs signal wird über eine Verzögerungsvorrichtung 51 dem Aus gang 31 zugeführt. Das verzögerte Taktsignal wird im Phasenkomparator 52 mit der Phasae des von der Photodiode 27 gewonnenen Taktsignals verglichen, und über einen Schalter 53 wird die Verzögerungsvorrichtung 51 derart eingestellt, daß das über die Verzögerungsvorrichtung 51 verzögerte Taktsignal der Photodiode 50 zu dem über die Photodiode 51 gewonnenen Signal gleichphasig ist. Beim Auslesen der Synchronisationsgebiete 8 ist der Schalter 53 geschlossen und wir die Verzögerungsschaltung 51 derart eingestellt, daß das von dieser Verzögerungsschaltung 51 verzögerte Taktsignal der Photodiode 50 zu dem über die Photodiode 27 erhaltene Taktsignal gleichphasig ist. Beim Schreiben von Daten in die Informationsgebiete 9 ist der Schalter 53 geöffnet und wird das Taktsignal über die Photodiode 50 aus dem reflektierten Hilfsstrahl 16 b gewonnen und mit der Verzögerungsschaltung 51 über die beim Auslesen der Synchro nisationsgebiete 8 eingestellte Zeit verzögert. Der Schalter 53 wird auf den Befehl des von der Leseschaltung 30 aus den Synchronisationsgebieten 8 ausgelesenen Synchroni sationssignals betätigt.

Dabei sei bemerkt, daß das Schreiben in Informa tion mit Einheitsgruben, d. h., daß die Information mit einzelnen detektierbaren Änderungen in der Oberflächen struktur des Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet wird, wie in Fig. 3f dargestellt ist, eine Frequenzkomponente mit der Frequenz 2fo im Spektrum (Fig. 4) des ausgelesenen Signals ergibt. Dies braucht für die Anwendung einer Takt modulationsstruktur nicht bedenklich zu sein, weil diese Taktmodulation, wenn sie eine Frequenz gleich 2fo aufweist, beim Schreiben der Information benutzt werden kann und, wenn beim Schreiben eine richtige Phasenbeziehung zu dem Takt signal aufrecherhalten wird, beim Auslesen mit der Kompo nente 2fo infolge der Anwendung von Einheitsgruben zusammen fällt. Bei Anwendung von Vierphasenmodulation (Fig. 4c und 5c) weist das Taktsignal eine Frequenz gleich fo auf, und in diesem Falle ist die genannte Komponente mit der Frequenz 2fo nicht störend.

Fig. 14 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung des Aufbaus des bei dem Kodierverfahren nach der Erfindung verwendeten Codes und zur Darstellung der unterschiedlichen Parameter, mit denen dieser Code definiert werden kann. Das kodierte Signal besteht aus aufeinanderfolgenden Symbolen Sb mit je einer Zeitdauer S τ₀, wobei S eine positive ganze Zahl und τ₀ eine Zeitdauer darstellen. Jedes Symbol S _b wird als aus der Überlagerung von M Gruppen G _m aufgebaut gedacht, wobei m eine Rangnummer zwischen 1 und M darstellt. In jeder Gruppe G _m sind I Stellen t _mi durch Impulse benetz bar, wobei m die Rangnummer der Gruppe G _m und i eine Rang nummer innerhalb der Gruppe G _m zwischen 1 und I darstellen. Die erste Stelle t _mi innerhalb jeder Gruppe G _m liegt in einem Zeitabstand ε _m vom Anfang des Symbols S _b. Innerhalb jeder Gruppe G _m liegen die Stellen t _mi in äquidistanten Zeitabständen t. Für die Anzahl von Stellen I innerhalb einer Gruppe gilt dann die Beschränkung ε _m+(I-1)τ<S τ₀, weil alle Stellen t _mi innerhalb der Symboldauer S τ₀ liegen müssen. Für den Code gilt weiter, daß in jeder Gruppe G _m stets eine konstante Anzahl von k Stellen besetzt sind, wobei die Konstante k für jede Gruppe dieselbe und kleiner als I ist. Von den I möglichen Stellen innerhalb jeder Gruppe sind also stets k besetzt.

Zur Verdeutlichung des Codes nach Fig. 14 zeigt Fig. 15 ein Beispiel mit zwei Gruppen G₁ und G₂ (M=2) mit je vier zu besetzenden Stellen (I=4), wobei τ=τ₀, S=4, ε₁=0, ε₂=½τ₀ und k=1 gewählt sind. Von allen vier Stellen einer Gruppe ist stets eine besetzt, und die Stellen in beiden Gruppen sind um einen Zeitabstand von ½τ₀ gegeneinander verschoben. Fig. 15 zeigt vier aufein anderfolgende Symbole S _b1, S _b2, S _b3 und S _b4 mit je einer beliebig gewählten Stellenbesetzung und das durch Überlage rung beider Gruppen G₁ und G₂ erhaltene Signal S _b.

Der Code kennzeichnet sich also in bezug auf das zusammengesetzte Signal S _b dadurch, daß pro Symbol stets eine gleiche Anzahl von Stellen besetzt sind und daß die besetzten Stellen gleichmäßig über M Gruppen verteilt sind, die um einen Bruchteil der Zeitdauer τ gegeneinander verschoben sind. Im Beispiel nach Fig. 15 können acht mögliche Stellen innerhalb eines Symbols - vier aus jeder Gruppe - besetzt werden, von denen stets zwei besetzt sind, und zwar eine in Rangordnung in einer ungeraden Stelle und eine in Rangordnung an einer geraden Stelle.

Eine solche gleichmäßige Verteilung von Stellen über Gruppen, die um Bruchteile der Zeitdauer τ gegenein ander verschoben sind, wobei die Stellen innerhalb jeder Gruppe in gegenseitigen Zeitabständen τ liegen, hat sich in der Praxis als sehr günstig in bezug auf die Aufrecht erhaltung der Phasenbeziehung zu einem Taktsignal erwiesen, das in bezug auf die Kreisfrequenz ω _c auf die Zeitdauer τ bezogen ist, also z. B. einem Taktsignal mit einer Kreis frequenz

Wenn von einem nach dem an Hand der Fig. 14 defi nierten Code abgeänderten Signal das regellose Leistungs spektrum berechnet wird, was wegen der Verwickeltheit hier nicht dargestellt wird, stellt sich heraus, daß dieses Spektrum aus einem kontinuierlichen Teil mit Nullpunkten bei Kreisfrequenzen

mit n einer ganzen Zahl und aus einem Dirac-Spektrum bei Kreisfrequenzen

mit l einer ganzen Zahl besteht, wobei diese Reihe von Dirac-Spitzen eine bestimmte frequenzabhängige Amplituden verteilung D(ω) ausweist.

Im Zusammenhang mit der Verwendung von Taktsignalen sind die genannten Nullpunkte im kontinuierlichen Spektrum erwünscht, weil die Taktfrequenz in einem Nullpunkt des kontinuierlichen Spektrums gewählt werden kann. In bezug auf das Taktsignal lassen sich zwei Fälle unterscheiden, und zwar ein erster Fall, in dem eine im kodierten Signal vorhandene Dirac-Spitze als mitgesandtes Taktsignal benutzt wird, wobei eine Dirac-Spitze in einem Nullpunkt des konti nuierlichen Spektrums gewählt werden kann, und ein zweiter Fall, in dem dem kodierten Signal ein Taktsignal hinzu gefügt wird, wobei dann zur Vermeidung von Interferenz eine Dirac-Spitze in demjenigen Nullpunkt des kontinuierlichen Spektrums, in dem das hinzugefügte Taktsignal angebracht wird, nicht vorkommen darf. Das Dirac-Spektrum ist in einem bestimmten Nullpunkt des kontinuierlichen Spektrums gleich Null, falls

ist, was für jeden Nullpunkt im kontinuierlichen Spektrum gewiß der Fall ist, wenn τ nicht rational auf τ₀ bezogen ist. Unter den in der Praxis am häufigsten vorkommenden Bedingungen ist τ wohl stets rational auf τ₀ bezogen, wodurch also Dirac-Spitzen in den Nullpunkten des kontinuierlichen Spektrums auftreten, die im genannten ersten Fall dadurch ausgenutzt werden können, daß eine solche Dirac-Spitze ausgefiltert und diese als Taktsignal benutzt wird. In jenen Fällen, in denen τ₀ rational auf τ bezogen ist, können Nullpunkte im Dirac- Spektrum mit Nullpunkten im kontinuierlichen Spektrum dadurch zusammenfallen, daß die Amplitudenfunktion D(ω) der Reihe von Dirac-Spitzen in einem solchen Nullpunkt im kontinuierlichen Spektrum, in dem ein Taktsignal hinzuge fügt werden muß, gleich Null gemacht wird.

Die letztere Möglichkeit kann durch die Wahl einer Anzahl von Parametern pro Fall untersucht werden. In der nachstehenden Betrachtung wird für S τ₀=I τ gewählt, so daß die Symbollänge S τ₀ gleich groß wie die gesamte Anzahl I besetzbarer Stellen t _mi in gegenseitigen Zeit abständen τ pro Gruppe G _m ist, dies ist praktisch die günstigste Wahl, weil, wenn S τ₀ größer als I τ gewählt wird, das Symbol unnötig lang ist, was die Informations dichte beeinträchtigt, und weil, wenn S τ₀ kleiner als I τ gewählt ist, dies in der Praxis, wo τ möglichst klein gewählt wird, - z. B. im Falle eines optischen Aufzeichnungs trägers werden die Informationsgruben so kurz gewählt, wie es das optische Auflösungsvermögen des Systems gestattet, und wird der Zeitabstand τ zwischen zwei besetzbaren Stellen, unter Berücksichtigung des etwaigen Auftretens dazwischen von M-1 anderen Gruben aus den übrigen Gruppen G _m, dementsprechend minimal gewählt - zu unzulässigen Über lappungen zwischen benachbarten Symbolen führt. Weiter wird als Nullpunkt im kontinuierlichen Spektrum der nied rigste ungleich ω=0 gewählt, also nur n=1 mit

dies ist wieder praktisch die günstigste Wahl weil die Signalfrequenzen möglichst hoch gewählt werden, so daß im Zusammenhang mit Bandbreite und im Beispiel eines optischen Aufzeichnungsträgers im Zusammenhang mit dem Auflösungsvermögen der niedrigste Nullpunkt

sich am besten zum Hinzufügen eines Taktsignals eignet. Bei der vorgenannten Parameterwahl stellt sich heraus, daß die Amplitudenverteilung D(ω) einen Nullpunkt bei

aufweist, wenn die Anfangsstellen ε _m äquidistant in Abstän den τ liegen, also für

Für die übrigen Fälle, also für z. B.

wobei δ ein Faktor ist, der die Abweichung des Abstandes zwischen den Anfangs stellen ε _m von

darstellt, tritt im Nullpunkt

eine Dirac-Spitze auf, die gegebenenfalls als Taktsignal benutzt werden kann. Als Wahl gilt δ<0, wodurch die Anfangsstellen in geringeren gegenseitigen Zeit abständen als

liegen. Eine Verlängerung dieser Abstände in bezug auf

ist nicht praktisch, weil dann die Länge des Symbols unnötig vergrößert werden muß.

Die vorgenannte Wahl mit äquidistanten Anfangs lagen ε _m in gegenseitigen Zeitabständen t₀/M ergibt gleich falls einen Nullpunkt im Dirac-Spektrum bei

für M=4p, wobei p eine ganze Zahl größer als oder gleich 1 ist. Für andere Wahlen von M, z. B. M=3, tritt im Null punkt 2ω₀ eine Dirac-Spitze auf, die gegebenenfalls für Taktinformation benutzt werden kann, aber im Beispiel der Anwendung eines optischen Aufzeichnungsträgers im Zusammen hang mit der optischen Grenzfrequenz nicht günstig liegt.

Bei der Wahl einer Dirac-Spitze als Taktsignal können unterschiedliche Parameter derart gewählt werden, daß die Amplitudenfunktion D(ω) bei der Kreisfrequenz des Taktsignals maximal ist, um ein möglichst starkes Takt signal zu erhalten, wobei auch andere Veränderliche, wie Informationsdichte und dgl., optimiert werden müssen. Eine allgemein geltende Regel kann hierfür nicht gegeben werden.

Dabei sei bemerkt, daß immer, und ungeachtet der gewählten Kodierung, eine Dirac-Spitze im Spektrum dadurch erzeugt werden kann, daß eine strukturelle Unregelmäßig keit in den Lagen der Gruben angebracht wird.

Bei der vorgenannten Wahl eines Nullpunktes sowohl im kontinuierlichen Spektrum als auch im Dirac-Spektrum bei

können unterschiedliche Parameter auf folgende Weise näher bestimmt werden, wobei also bereits S=I, t=τ₀ und

gewählt ist. In erster Linie wird k=1, also eine besetzte Stelle pro Gruppe gewählt. Ein Symbol hat dann I ^M=S^M mögliche Besetzungen, so daß für die Anzahl B pro Symbol zu kodierender binärer Bits gilt:

2 ^B = s^M, oder aber B = M · ²log s, (1)

wobei also B die Anzahl Bits pro Symbol ist. Für s=4 und M=2 gilt also, daß B=4 ist.

Im Beispiel eines optischen plattenförmigen Auf zeichnungsträgers ist infolge des optischen Auflösungs vermögens ein minimaler Grubendurchmesser d₀ angegeben. Pro Symbol kommen für k=1 s _M Stellen vor, die durch Gruben mit einem Durchmesser d₀ besetzt werden können müssen. Die größte tangentielle Plattengeschwindigkeit kommt entlang der inneren Spur einer Platte vor und ist dort gleich V, was ein vorgegebener Parameter ist. Mit der Anforderung, daß s ^M Stellen mit einem Durchmesser d₀ pro Symbol auf dieser inneren Spur vorkommen, gilt also daß:

sMd₀s τ₀V oder aber Md₀τ₀V. (2)

Ein erstes Kriterium wird nun dadurch gefunden, daß angenommen wird, daß die Menge Information an einer Stelle maximal gewählt wird. Diese Menge Information kann als die Menge B Bits binärer Information pro Spurlängen einheit auf dieser inneren Spur ausgedrückt werden, und für diese charakteristische Bilddichte CBD gilt also mit dem Ausdruck (2):

Ein zweites Kriterium, das insbesondere beim Gebrauch von Feststofflasern zum Einbrennen der die Infor mation festlegenden Gruben von Bedeutung ist, ist die Anzahl dargestellter Bits B* pro eingebranntem Loch; dieser Para meter B* stellt bei einer vorgegebenen Informationsdichte BCD die mittlere benötigte Laserleistung dar. B* ist gleich der Anzahl Bits pro Symbol B geteilt durch die Anzahl Gruben M pro Symbol, oder aber:

B* = B/M = ²log s. (4)

Aus Obenstehendem geht hervor, daß für eine Wahl des Codes die Ausdrücke (3) und (4) maximiert werden müssen. In bezug auf die Ausdrücke (3) und (4) kann aber als nähere Beschränkung eingeführt werden, daß die Anzahl Bits pro Symbol eine ganze Zahl sein muß. Da der Parameter M eine ganze Zahl ist, folgt daraus, daß der Parameter s nur dann eine ganze Zahl ist, wenn auch B/M eine ganze Zahl ist, denn s=2 ^B/M. Die Anzahl Bits pro Grube (B/M) ist also ebenfalls eine ganze Zahl. Es kann also ein Parameter UB* definiert werden, d. h. die nützliche Anzahl Bits pro Grube, mit

UB* = G(B/M) = G(²log s) (5)

mit der Bezeichnung G(. . .) als Symbol für "einer ganzen Zahl entsprechender Wert von". Ebenso kann für diese Bit dichte, auf die Plattenparameter d₀ und V bezogen, die nützliche Bitdichte UBD aus der Beziehung (3) abgeleitet werden:

UBD G(²log s)/Sd₀. (6)

Die beiden in den Ausdrücken (5) und (6) dargestellten Para meter können bei passender Wahl des Codes optimiert werden. Dazu zeigt Fig. 16 den Parameter UB* als Funktion von S. Zur Konstruktion des Parameters UBD _max als Funktion von S stellt Fig. 16 auch die Funktion UBD für unterschiedliche ganze Werte von B/M dar, auf denen die Maxima von UBD nach dem Ausdruck (6) stets liegen. Für UBD gilt weiter, daß dieser maximal gleich CBD _max ist, d. h. das Maximum von CBD (Ausdruck 3), für das Fig. 16 die Funktion

darstellt.

Die Funktion UBD _max wird dadurch erhalten, daß innerhalb der Kurve

die Maximalwerte des Parameters B/M auf den Kurven von UBD für ganze Werte von B/M gewählt werden. Da auch für s die praktische Beschrän kung gilt, daß s eine ganze Zahl ist, werden als nützliche Kodierungen diejenigen gefunden, die in Fig. 16 durch Punkte auf der Kurve für UBD _max dargestellt werden. Bei der Wahl eines maximalen UBD _max kommen dann die Punkte a, b, c, d in Betracht, wobei der Punkt b dem Punkt a vorzuziehen ist, weil sie beide denselben Wert von UBD _max geben, wobei jedoch zum Punkt b der höhere Wert von UB* gehört. Wenn dem Wert von UB* ein verhältnismäßig großes Gewicht zuerkannt wird, kommen nacheinander die Punkte c bzw. d in Betracht. Wenn der Punkt b gewählt wird, wird für s=4 gewählt. Diese Wahlen sind von dem Parameter M unabhängig, der die Ausdrücke (5) und (6) nicht beeinflußt. M beeinflußt jedoch wohl die Symboldauer s τ₀, weil bei vorgegebenen Plattenparametern d₀ und V folgt, daß τ₀ mit zunehmendem Wert von M zunimmt. Im Zusammenhang mit der Komplexität der Dekodierung der Symbole sind kurze Symbole zu bevor zugen, wodurch die Wahl von M logischerweise M=2 wird. Aus Fig. 16 folgt dann als Wahl für den optischen Code, der mit den folgenden Parametern definiert ist:

s = I = 4; M = 2; k=1; τ = τ₀; e₂ = ε₁ + ½τ₀. (8)

Die obenstehenden Betrachtungen gelten für k=1. Für k <1 gelten dieselben Beziehungen mit ²log(s!/((s-k)!!)) statt ²log s, weil die Anzahl möglicher Kombinationen und somit die Anzahl Bits B sich dementsprechend geändert hat. Zur Illustrierung zeigen Fig. 17 und 18 Kurven, die denen nach Fig. 16 entsprechen, mit k=2 bzw. k=3, wobei nur UBD, UBD _max und B* dargestellt sind. Aus diesen Figuren geht hervor, daß mit zunehmendem Faktor k höhere brauch bare Bitdichten UBD bei einer größeren Anzahl Bits pro Grube B* möglich sind. Dabei ergibt sich jedoch der Nach teil, daß dies bei einem höheren Wert von s τ auftritt im Zusammenhang mit der in Fig. 16 gezeigten Situation, was zu längeren Symbolen s τ₀ und somit zu komplexeren Dekodie rungen führt. Auch gilt wieder, daß eine Wahl durch Berücksichtigung unterschiedlicher Faktoren getroffen werden muß. Wenn die Symbollänge eine untergeordnete Rolle spielt, ist eine günstige Wahl z. B. k=2 mit s=12 (Punkt a in Fig. 17) mit einem gleichen UBD wie Punkt b in Fig. 16, jedoch mit einem höheren Faktor B*. Eine andere mögliche Wahl in diesem Zusammenhang ist denn auch k=3, s=20 (Punkt a in Fig. 18).

Mit der gewählten Kodierung, wie sie in den Aus drücken (8) definiert ist, können pro Symbol sechzehn mög liche Kombinationen erhalten werden. Pro Symbol können also vier Bits binärer Information kodiert werden. Dafür kann z. B. eine Kodierungstabelle zusammengestellt werden, die in einem Speicher untergebracht und als Funktion des zu kodierenden Signals ausgelesen wird. Es ist attraktiver, diese Kodierungstabelle derart zusammenzustellen, daß diese Kodierung, gleich wie die Dekodierung, auf einfache Weise stattfinden kann. Fig. 19a zeigt eine solche Tabelle. Links sind die sechzehn Möglichkeiten zur Besetzung von zwei aus den acht Stellen pro Symbol Sb und rechts die dazu gewählten binären Werte von vier Bits b₁, b₂, b₃ und b₄ veranschaulicht. Die Tabelle ist derart gewählt, daß die Bits b₁ und b₂ die Stelle in der ersten Gruppe G₁ (Stellen 1, 3, 5 und 7) und die Bits b₃ und b₄ die Stelle in der zweiten Gruppe G₂ (Stellen 2, 4, 6 und 8) festlegen. In Fig. 19b ist dies schematisch dargestellt, wobei jede besetzte Stelle in der Gruppe G₁ durch eine der vier möglichen Kombinationen b₁ und b₂ und jede mögliche besetzte Stelle in der Gruppe G₂ durch eine der vier möglichen Kombinationen der Bits b₃ und b₄ gegeben wird. Die als Funktion der Eingangsbits b₁, b₂, b₃ und b₄ zu besetzenden Stellen können also einfach mit Hilfe von zwei Eins-aus- Vier-Dekodierern erhalten werden, die als Zwei-in-Einem-IC käuflich erhältlich sind, z. B. das IC von Signetics vom Typ HEF 4555.

Fig. 20a zeigt einen Modulator zum Kodieren eines binären Signals nach der Tabelle der Fig. 19. Dieser Modulator enthält ein Eingangsschieberegister 101, das z. B. aus der Reihenschaltung von zwei 4-Bit-Schieberegistern der Firma Signetics vom Typ 74195 zusammengestellt ist. Dieses Schieberegister 101 enthält acht Paralleleingänge 110 bis 117, um auf diese Weise binäre Wörter von acht Bits parallel empfangen zu können, einen Serieneingang 105, um binäre Information in Serie empfangen zu können, acht Parallel ausgänge 118 bis 125, einen Takteingang 106, wobei auf den Befehl des an diesem Eingang vorhandenen Taktsignals C₁ die Information weitergeschoben wird, und einen Eingang 117, wobei auf den Befehl des an diesem Eingang vorhandenen Takt signals C₂ die an den Paralleleingängen 110 bis 117 vor handene Information in das Schieberegister 101 eingeschrieben werden kann. Dem Eingang 116 wird das in Fig. 20b dar gestellte Taktsignal C₁ zugeführt. Bei jedem Impuls dieses Taktsignals wird die Information im Schieberegister um eine Stelle vorgeschoben. Mit dem Taktsignal C₂ am Eingang 107 werden jeweils acht Bits parallel eingeschrieben.

Wenn binäre Information dem Eingang 105 zugeführt wird, wird diese Information durch das Schieberegister geschoben. Am Ausgang 125 erscheinen dann nacheinander die aufeinanderfolgenden Bits als eine Reihe S _i (Fig. 20b).

Zu einem bestimmten Zeitpunkt t₁ (Fig. 20b) ist das erste Bit b₁ eines 4-Bit-Eingangswortes am Ausgang 125 vorhanden. Die Bits b₂, b₃ und b₄ sind dann an den Aus gängen 124, 123 bzw. 122 vorhanden. Vier Perioden des Takt signals C₁ später ist das nächste 4-Bit-Eingangswort an den Ausgängen 122, 123, 124 und 125 vorhanden. An den Ausgängen 122 bis 125 erscheinen also nacheinander zu Zeit punkten, die vier Perioden des Taktsignals C₁ voneinander entfernt sind, die aufeinanderfolgenden 4-Bit-Eingangs wörter.

Wenn die Information in Form von acht parallelen Bits den Eingängen 110 bis 117 zugeführt wird, ist, nach dem diese nach einem Impuls des Taktsignals C₂ eingelesen ist, ein 4-Bit-Wort an den Ausgängen 122 bis 125 vorhanden. Vier Perioden des Taktsignals C₁ später ist das über die Eingänge 110 bis 113 angebotene 4-Bit-Wort an den Ausgängen 122 bis 125 vorhanden. Dann werden auf den Befehl des Signals C₂ acht neue Bits eingelesen.

Das Schieberegister 101 hat dann die Funktion, nach Wahl in Reihe angebotene binäre Information oder parallel angebotene 8-Bit-Binärinformation in aufeinanderfolgenden Wörtern von vier Bits b₁, b₂, b₃ und b₄ an den Aus gängen 125, 124, 123 bzw. 122 zu gruppieren. Diese Wörter werden nach der Tabelle der Fig. 19 dadurch umgewandelt, daß die Ausgänge 125 und 124 (Bits b₁ und b₂) mit den Eingängen 129 und 128 eines Eins-aus-Vier-Dekodierers 102 und die Ausgänge 123 und 122 (Bits b₃ und b₄) mit den Eingängen 127 und 126 eines Eins-aus-Vier-Dekodierers 103 verbunden werden. Die Ausgänge 130 bis 133 bzw. 134 bis 137 der Eins-aus-Vier-Dekodierer 102 bzw. 103 sind wechsel weise mit aufeinanderfolgenden Paralleleingängen 140 bis 147 eines 8-Bit-Schieberegister 4 verbunden - wobei dieses Schieberegister dem Schieberegister 101 analog sein kann -, so daß als Funktion der Bits b₁ und b₂ einer der vier Eingänge 141, 143, 145 und 147 und als Funktion der Bits b₃ und b₄ einer der vier Eingänge 140, 142, 144 und 146 besetzt wird, so daß zu denjenigen Zeitpunkten (u. a. dem Zeitpunkt t₁ in Fig. 20b), zu denen ein zu kodierendes 4-Bit-Wort an den Ausgängen 122 bis 125 des Schieberegisters 101 vor handen ist, das nach der Tabelle der Fig. 19b kodierte Wort an den Eingängen 140 bis 147 des Schieberegisters 104 vor handen ist. Auf den Befehl eines Signals C₃ am Eingang 108 zum Zeitpunkt t₂, der kurz nach dem Zeitpunkt t₁ auftritt, um die Verzögerung in den Dekodierern 101 und 102 auszu gleichen, wird das kodierte Wort in das Schieberegister 104 eingeschrieben. Auf den Befehl eines Taktsignals C₄, das dem Eingang 109 des Schieberegisters 104 angeboten wird, wird die kodierte Information durch das Schieberegister 104 zu einem Ausgang 138 dieses Schieberegisters geschoben, und es erscheinen dort nacheinander die kodierten Symbole Sb. Das Schieberegister 104 dient also als ein Parallel/Reihen umsetzer der Ausgangssignale der Dekodierer 102 und 103.

Da vier Bits im Schieberegister 101 in acht Bits im Schieberegister 104 umgesetzt werden, ist die Frequenz des Taktsignals C₄ gleich dem Zweifachen der Frequenz des Taktsignals C₁.

Im allgemeinen kann eine einfache Modulation erhalten werden, wenn eine Kodierungstabelle derart gewählt wird, daß die k Stellen pro Gruppe G _m durch bestimmte Bits aus den zu kodierenden Eingangswörtern festgelegt werden. Die Modulation findet dann mittels M Dekodierern statt, die je k aus I möglichen Stellen als Funktion der entsprechenden Bits aus dem Eingangswort festlegen, wobei M, k und I die an Hand der Fig. 14 definierten Parameter sind.

Ein Ausführungsbeispiel eines Demodulators für ein nach der Tabelle der Fig. 19 moduliertes Signal wird an Hand der Fig. 21 beschrieben, wobei in Fig. 21b das Schaltbild des Demodulators und in Fig. 21a ein Diagramm zur Erläuterung der Funktion und der Wirkung dieses Demodu lators dargestellt ist.

Um ein nach der Erfindung kodiertes Signal zu demodulieren, muß jeweils wenigstens jede Gruppe voll ständig detektiert werden, was bedeutet, daß ein Schiebe register oder eine Verzögerungsleitung erforderlich ist. In dem Demodulator nach Fig. 21b sind diese Verzögerungs netzwerke 149, 151 und 153 mit je einer Zeitverzögerung gleich τ₀ zwischen den Eingang 148 und einem Punkt 154 vorgesehen. Zu einem richtigen Zeitpunkt sind von einem bestimmten Symbol die Signale an der ersten, der dritten, der fünften und der siebten Stelle, also die Signale der Gruppe G, am Punkt 154, am Knotenpunkt 152 zwischen dem Verzögerungsnetzwerk 151 und dem Verzögerungsnetzwerk 153, am Knotenpunkt 150 zwischen den Verzögerungsnetzwerken 151 und 149 bzw. am Eingang 148 vorhanden. Eine Zeitdauer ½τ₀ später ist die Gruppe G₂ mit Stellen 2, 4, 6 und 8 an diesen Punkten vorhanden.

Eine Schwierigkeit bei Demodulieren, insbesondere wenn das Signal von z. B. einem optischen Aufzeichnungsträger ausgelesen ist, ist, daß die Signalpegel infolge von Rauschen und dgl. nicht genau festliegen. Aus dem Kodier verfahren folgt, daß es pro Gruppe stets eine und nur eine Stelle gibt, an der das Signal ein deutliches Maximum aufweist. In der Tabelle nach Fig. 21a sind in den vier linken Spalten die vier möglicherweise besetzten Stellen 1, 3, 5 und 7 der Gruppe G₁ angegeben, während mit einem Kreuz pro Reihe angegeben ist, welche Stelle besetzt ist. Wenn mit Hilfe von Komparatoren V₁ bis V₁₂ der Unterschied zwischen den von jeweils zwei Stellen herrührenden Signalen gemessen wird, wobei die Komparatoren V₁ bis V₁₂ den Unter schied zwischen den in der Tabelle jeweils mit dem Bezugs zeichen des betreffenden Komparators bezeichneten Stellen bestimmten, werden die in der Tabelle angegebenen Ergebnisse erhalten, wobei ein Ergebnis "+" erhalten wird, wenn das von einer besetzten Stelle herrührende Signal mit dem von einer unbesetzten Stelle herrührenden Signal verglichen wird, während ein Ergebnis "-" erhalten wird, wenn das von einer unbesetzten Stelle herrührende Signal mit dem von einer besetzten Stelle herrührenden Signal verglichen wird, und ein Ergebnis "?" erhalten wird, wenn es sich um ein unbekanntes Ergebnis handelt, wobei die von zwei unbesetzten Stellen herrührenden Signale miteinander verglichen werden. Aus der Tabelle folgt, daß die drei Komparatoren, die das von einer besetzten Stelle herrührende Signal mit den von den unbesetzten Stellen herrührenden Signalen verglichen, alle ein "+" als Ausgangssignal liefern, während in jeder anderen Gruppe von drei Komparatoren jeweils ein "-" als Ergebnis erhalten wird. Eine Detektion der besetzten Stelle kann dann dadurch erhalten werden, daß die Ausgangssignale der Komparatoren pro Gruppe von drei einem UND-Gatter zugeführt werden, d. h., daß die Ausgangssignale der Gruppen von Komparatoren (V₁, V₂, V₃), (V₄, V₅, V₆), (V₇, V₈, V₉) und (V₁₀, V₁₁, V₁₂) und den UND- Gatter A₁, A₂, A₃ bzw. A₄ nach der Tabelle der Fig. 21a zugeführt werden. Indem die Ausgänge dieser Komparatoren mit zwei ODER-Gattern O₁ und O₂ nach der zu der Tabelle nach Fig. 19b gehörigen umgekehrten Funktion kombiniert werden, können die zwei Bits b₁ und b₂, die zu der Gruppe G₁ gehören, erhalten werden.

Eine Periode ½τ₀ später sind an den Punkten 148, 150, 152 und 154 die Signale, die von den Stellen 2, 4, 6 und 8 des Symbols herrühren, vorhanden und werden auf gleiche Weise die Bits b₃ und b₄ erhalten.

Das an Hand der Tabelle der Fig. 21a beschriebene Demodulationsverfahren kann mit der Schaltung nach Fig. 21b durchgeführt werden, die, mit einigen Vereinfachungen, der Beschreibung nach Fig. 21a entspricht: Da nur eine Stelle pro Gruppe besetzt ist, ist die Detektion einer dieser Stellen überflüssig, weil, wenn die übrigen drei Stellen nicht besetzt sind, diese vierte Stelle besetzt sein muß. Die Gruppe von Komparatoren V₁₀, V₁₁ und V₁₂ sowie das zugehörige UND-Gatter A₄ sind daher in die Schaltung nach Fig. 21b nicht aufgenommen. Weiter gilt, daß die Kompa ratoren V₄, V₇ und V₈ den inversen Vergleich des von den Komparatoren V₁, V₂ bzw. V₅ durchgeführten Vergleichs durch führen, so daß diese entfallen können, indem die Ausgänge der Komparatoren V₁, V₂ bzw. V₅ außer mit den Eingängen der UND-Gatter A₁ und A₂ auch mit invertierenden Eingängen der UND-Gatter A₂ und A₃ verbunden werden. Auf diese Weise ist der Demudulator nach Fig. 21b aufgebaut. Die Ausgänge 155, 156 bzw. 157 der UND-Gatter A₁, A₂ bzw. A₃ sind "hoch", wenn die Stellen 1, 3 bzw. 5 - und eine Periode ½τ₀ später die Stellen 2, 4 bzw. 6 - besetzt sind, und alle drei sind "niedrig", wenn die Stelle 7 - und einer Periode ½τ₀ später die Stelle 8 - besetzt ist. Die NICHT-ODER-Gatter O₁ und O₂ liefern die zugehörigen Bits b₁ und b₂, denen eine Periode ½τ₀ später die Bits b₃ und b₄ folgen.

Um die Bits b₁, b₂, b₃ und b₄ in Reihe zur Ver fügung zu haben, kann ein Schieberegister benutzt werden. Um diese vier Bits parallel zur Verfügung zu haben, können, wie in Fig. 21b dargestellt ist, Puffer 158, 159, 160 und 161 verwendet werden. Die Puffer 158 und 160 sind mit dem Ausgang des NICHT-ODER-Gatter O₁ und die Puffer 159 und 161 mit dem Ausgang des NICHT-ODER-Gatters O₂ verbunden. Die Puffer 158 und 160 empfangen über einen Takteingang 166 ein Taktsignal zu oder nach dem Zeitpunkt, zu dem das Signal an der Stelle 1 am Punkt 154 vorhanden ist, und speichern also die Bits b₁ und b₂, während die Puffer 159 und 161 über den Eingang 167 zu dem Zeitpunkt getaktet werden, zu dem das von der Stelle 2 herrührende Signal am Punkt 154 vorhanden ist, und speichern also die Bits b₃ und b₄. An den Ausgängen 162, 163, 164 und 165 dieser Puffer stehen also die vier Bits b₁, b₂, b₃ und b₄ parallel zur Verfügung. Da die Komparatoren V₅ bzw. V₁ dasselbe Signal wie der Komparator V₉, jedoch eine Periode τ bzw. 2τ später, liefern, können die Komparatoren V₅ bzw. V₁ gegebenenfalls durch Verzögerungsnetzwerke ersetzt werden, die das Ausgangssignal des Komparators V₉ um eine Periode t bzw. 2τ verzögert an die Gatter A₂ bzw. A₁ und A₂ weiter leiten. Ebenso liefert der Komparator V₂ dasselbe Signal wie der Komparator V₆, jedoch um eine Periode τ verzögert, wodurch auch der Komparator V₂ durch ein Zeitverzögerungs netzwerk mit einer Verzögerung τ ersetzt werden kann, das das Ausgangssignal des Komparators V₆ um eine Periode τ verzögert an die Gatter A₁ und A₃ weiterleitet.

Bei der Modulation und Demodulation von Signalen nach der Erfindung sind unterschiedliche Taktsignale erforderlich. Diese können aus einem mit dem Signal mitge sandten Taktsignal, wie dem vorher angebrachten Taktsignal nach der genannten älteren Patentanmeldung, gewonnen oder auf andere Weise erhalten werden. So sind bei dem Modulator nach Fig. 20a z. B. die Taktsignale C₁ und C₄ erforderlich. Außerdem sind Taktsignale erforderlich, die synchron mit der Folge der Symbole auftreten, wie die Signale C₂ und C₃ (Fig. 20b) sowie die Signale, die den Puffern 158 bis 161 dem Demodulator nach Fig. 21b zugeführt werden müssen. Um diesen Synchronismus zu gewährleisten, ist ein Symbol synchronisationssignal erforderlich.

Bei einem optischen Aufzeichnungsträger für Daten speicherung ist der Spurumfang in Sektoren unterteilt, in die Information, die z. B. nach der Erfindung kodiert ist, eingeschrieben werden kann. Diese Sektoren werden vonein ander durch Synchronisations- und Adressengebiete getrennt, in denen Information, die Daten über Spur- und Sektor nummerierung umfaßt, sowie Synchronisationsinforma tion vorhanden ist. Diese Synchronisationsinformation kann aus einer Anzahl eine bestimmte Information erhaltener Symbole bestehen. Um die Möglichkeit, daß in einer einzu schreibenden Information gleichartige Symbolreihen vor kommen, annehmbar klein zu halten, muß oft eine lange Reihe von Synchronisationssymbolen verwendet werden. Bei einer Kodierung nach der Erfindung kann die benötigte Reihe von Synchronisationssymbolen erheblich dadurch verkürzt werden, daß wenigstens zwei dieser Symbole auf abweichende Weise kodiert werden. Bei dem Code nach dem Ausführungs beispiel sind stets zwei Stellen pro Symbol besetzt. (M=2, k=1, s=I=4). Dann kann für die Synchronisations symbole zwei Symbole mit je drei besetzten Stellen gewählt werden. Um dennoch die Vorteile der Kodierung nach der Erfindung zu behalten, sollen diese abweichenden Symbole auch den an Hand der Fig. 14 beschriebenen Definitionen entsprechen. Im Ausführungsbeispiel sind für die Synchroni sationssymbole zwei Symbole mit je acht möglichen Stellen gewählt, die zusammen ein Symbol mit den Parametern M=2, k=3 und s=I=8 bilden, also ein Symbol mit einer Länge von 8τ₀ mit sechzehn möglichen Stellen, von denen drei geradzahlige und drei ungradzahlige Stellen besetzt sind.

Eine solche Synchronisationssymbolreihe kann mit Hilfe eines Schieberegisters und eines logischen Gatters detektiert werden. Fig. 22 zeigt ein Ausführungsbeispiel dieser Detektion. Dieser Synchronisationssignal generator enthält ein Schieberegister 168 mit 48 Stellen, einen Taktsignaleingang 170 und einen Signaleingang 169. Eine Anzahl von Stellen in dem Schieberegister, und zwar die Stellen 1, 2, 9, 10, 16, 17, 23, 24, 29, 32, 35, 38, 41 und 46, sind mit Eingängen eines UND-Gatters 171 mit einem Ausgang 172 verbunden. Am Ausgang 172 erscheint ein Impuls, wenn über den Eingang 169 eine Reihe von Symbolen eingeführt ist, deren besetzte Stellen mit denjenigen Stellen im Schieberegister zusammenfallen, die mit einem UND-Gatter verbunden sind. Eine solche geeignete Reihe von in diesem Falle sechs Symbolen S₁ bis S₆ ist in Fig. 22 über dem Schieberegister 168 dargestellt. Von diesen Symbolen sind die Symbole S₂ und S₃ in bezug auf die Kodierung abweichend und entsprechen zusammen der genannten Definition M=2, k=3, s=I=8.

Das Eingangssignal am Eingang 108 wird durch Auslesen von der optischen Platte erhalten. Das ausgelesene Signal selbst ist noch nicht für logische Verarbeitung geeignet und muß daher bearbeitet werden. Dies kann über den in Fig. 21 dargestellten Demodulator erfolgen. Wenn bei dem Demodulator nach Fig. 21b z. B. das von einer besetzten Stelle herrührende Signal am Punkt 152 vorhanden ist, ist der Ausgang des UND-Gatters A₂ "hoch". Da das ausgelesene Signal kontinuierlich über den Eingang 148 den Punkt 152 entlang geschoben wird, gibt der Ausgang des UND-Gatters A₂ alle besetzten Lagen des Signals nacheinander mit dem Ausgangssignal "hoch" wieder. Das Ausgangssignal des UND- Gatters A₂ an einem Ausgang 173 ist also ein Eingangs signal für das Schieberegister 168 geeignet. Ähnliches gilt für die beiden anderen UND-Gatter.

Zur Illustrierung zeigt Fig. 23 den Zusammenhang zwischen dem Modulator nach Fig. 20a, dem Demodulator nach Fig. 21b und dem Symbolsynchronisationssignalgenerator nach Fig. 22 in einem optischen Informationsspeichersystem mit einem scheibenförmigen optischen Aufzeichnungsträger 1, der von einer Antriebsvorrichtung 21 angetrieben wird, einem Laser 15, der über einen halbdurchlässigen Spiegel 17 und ein optisches System 18 einen Lichtstrahl auf den Aufzeichnungsträger 1 zum Einschreiben und/oder Auslesen von Information wirft, und einem Detektor 27, der über den Spiegel 17 den von dem Aufzeichnungsträger reflektierten Lichtstrahl detektiert.

Der Ausgang 138 des Demodulators nach Fig. 20a ist mit dem Laser 15 zur Modulation des Laserstrahls gekoppelt, während der Detektor 27 mit dem Eingang 148 des Demodulators nach Fig. 21 gekoppelt ist. Wenn ein in einem Nullpunkt

des Signalspektrums mitgesandtes Taktsignal benutzt wird, kann dieses Signal mit dem Bandpaßfilter 80 aus dem detektierten Signal ausgefiltert werden. Das Signal aus dem Filter 80 synchronisiert - z. B. mit der bekannten Phasenverriege lungstechnik - einen Synchronisationssignalgene rator 81, der z. B. einen Ringzähler enthalten kann. Dieser Generator 81 liefert die benötigten Taktsignale an den Eingängen 106 und 107, 108, 109 des Modulators, den Eingängen 166, 167 des Demodulators und dem Eingang 170 des Symbolsynchronisationssignalgenerators. Der Symbol synchronisationssignalgenerator empfängt ein Signal vom Ausgang 173 des Demodulators und liefert ein Symbol synchronisationssignal an den Taktsignalgenerator 81, z. B. an den Rücksetzeingang eines darin vorhandenen Ring zählers.

Claims

1. System zum Übertragen digitaler Information mit einer Kodiervorrichtung, einem Übertragungsmedium, insbe sondere einem Aufzeichnungsträger, und einer Dekodiervor richtung, wobei die digitale Information in Eingangswörtern gruppiert empfangen und in der Kodiervorrichtung in Kode wörter umgewandelt wird, von denen jedes einem Eingangs wort entspricht und die über das Übertragungsmedium der Dekodiervorrichtung zugeführt werden, in der die Kodewörter in digitale Information umgewandelt werden, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kodewörter zu einer Gruppe von Kode wörtern mit je einer Zeitlänge gleich s τ₀, wobei s eine positive ganze Zahl und τ₀ eine Zeitdauer ist, gehören, die aus je M Teilgruppen G _m von I in äquidistanten Zeitabständen τ liegenden Signalstellen t _mi aufgebaut sind, wobei m eine der Teilgruppe G _m entsprechende Rangnummer zwischen 1 und M und i eine Rangnummer innerhalb jeder Teilgruppe G _m zwischen 1 und I darstellen und von diesen Signalstellen t _mi in jeder Teilgruppe G _m stets k (wobei k eine ganze Zahl kleiner als I (1k I-1) ist) mit einem sich von dem Signal an unbesetzten Stellen unterscheidenden Signal besetzt sind, wobei die ersten Stellen t _m1 der Teilgruppen G _m in voneinander verschiedenen Zeitabständen ε _m vom Anfang des Kodewortes liegen mit 0ε _m τ und mit den Be schränkungen M2 und ε _m+(I-1)τ s τ₀, ausgenommen die Gruppe von Kodewörtern, für die gilt: M=2, I=s=2, k=1, τ=τ₀ und ε₂=ε₁+½τ.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gilt: I=s und τ=τ₀.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Anfangstellen t _m1 äquidistant in Zeit abständen vom Anfang des Kodewortes liegen.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodewörter über das Übertragungsmedium zusammen mit einem hinzugefügten Pilotsignal mit einer Kreisfrequenz übertragen werden, das in der Dekodiervorrichtung ausgefiltert wird und als Taktsignal dient.

5. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Anfangsstellen t _m1 äquidistant in Zeit abständen von dem Anfang des Kodewortes liegen und daß in der Dekodiervorrichtung mit Hilfe eines auf die Kreisfrequenz abgestimmten Bandpassfilters aus dem kodierten Signal ein Taktsignal gewonnen wird.

6. System nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn zeichnet, daß für die Gruppe von Kodewörtern gilt: I=s=4, M=2, τ=τ₀, k=1 und ε₂=ε₁+½τ₀.

7. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswörter in M Gruppen von Bits unterteilt werden, die je in der Kodiervorrichtung zu einer Teilgruppe G _m mittels einer k-aus-I-Kodierschaltung kodiert werden, wonach die M Teil gruppen durch Überlagerung zu einem Kodewort zusammengefügt werden.

8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die digitale Information in Eingangswörtern von vier Bits empfangen und in je zwei Gruppen von je zwei Bits unterteilt wird, die je einer Eins-aus-Vier-Dekodierschaltung zugeführt werden, wobei die vier Ausgänge jeder der beiden Dekodierschaltungen abwechselnd zusammengefügt sind, um das dem Eingangswort entsprechende Kodewort zu erzeugen.

9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der beiden Dekodierschaltungen abwechselnd mit Paralleleingängen eines Schieberegisters verbunden sind, um so das Kodewort aus den beiden Teilgruppen zu bilden.

10. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dekodiervor richtung eine Reihe von I-1 Verzögerungsnetzwerken mit einer Zeitverzögerung t enthält, deren Ein- und Ausgänge zu einer Vergleichsschaltung führen, um so sequentiell über Zeitintervalle ε _m die besetzten Stellen t _mi jeweils einer Teilgruppe G _m zu detektieren.

11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sequentiell pro Teilgruppe G _m eine Anzahl Bits des Ausgangswortes gebildet wird, wonach diese in Reihe und/oder parallel ausgegeben werden.

12. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungs medium ein Aufzeichnungsträger ist, der in Informationsgebiete unterteilt ist, in denen Information in Form von Kode wörtern aufzeichenbar oder aufgezeichnet ist und die von einander durch Adressen- und Synchronisationsgebiete getrennt sind, in denen Adressen- und Synchronisationsinformation vor dem Aufzeichnen der Information in Form von Kodewörtern entsprechend einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 angebracht ist.

13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Adressen- und Synchronisationsinformation in Form von Kodewörtern mit bestimmten Werten der Parameter I, s, M, τ, τ₀, k und ε _m angebracht ist und daß zur Erkennung der Synchronisationsinformation eine Anzahl von mindestens zwei Kodewörtern mit einer derart abweichenden Anzahl be setzter Stellen versehen ist, daß diese Kodewörter an sich oder in Kombination wieder Kodewörter gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 bilden, wobei mindestens einer der Parameter I, s oder k einen abweichenden Wert aufweist.

14. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Adressen- und Synchronisationsinformation in Form von Kodewörtern aus einer Gruppe mit Parametern I=s=4, M=2, τ=τ₀, k=1 und ε₂=ε₁+τ₀ angebracht ist und daß von mindestens zwei Kodewörtern der Synchro nisationsinformation derart eine zusätzliche Stelle besetzt ist, daß die beiden Kodewörter zusammen ein Kode wort aus einer Gruppe mit Parametern I=s=8, M=2, τ=τ₀, k=3 und ε₂=ε₁+½τ₀ bilden.

15. Kodiervorrichtung zur Anwendung in einem System nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodiervorrichtung Eingänge zum Empfangen von in Eingangswörtern gruppierter digitaler Information und einen Kodewortgenerator zum Erzeugen von Kodewörtern enthält, die je einem Eingangswort entsprechen und zu einer Gruppe von Kodewörtern mit je einer Zeit länge gleich s τ₀, wobei s eine positive ganze Zahl und τ₀ eine Zeitdauer ist, gehören, die aus je M Teilgruppen G _m von I in äquidistanten Zeitabständen liegenden Signal stellen t _mi aufgebaut sind, wobei m eine der Teilgruppe G _m entsprechende Rangnummer zwischen 1 und M und i eine Rang nummer innerhalb jeder Teilgruppe G _m zwischen 1 und I dar stellen und von diesen Signalstellen t _mi in jeder Teil gruppe G _m stets k (wobei k eine ganze Zahl kleiner als I (1k I-1) ist) mit einem sich von dem Signal an unbe setzten Stellen unterscheidenden Signal besetzt sind, wobei die ersten Stellen t _mi der Teilgruppen G _m in vonein ander verschiedenen Zeitabständen ε _m vom Anfang des Kode worts liegen mit 0ε _m τ und mit den Beschränkungen M2 und ε _m+(I-1)τ s τ₀, ausgenommen die Gruppe von Kode wörtern, für die gilt: M=2, I=s=2, k=1, τ=τ₀ und ε₂=ε₁+½τ.

16. Kodiervorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß gilt: I=s und τ=τ₀.

17. Kodiervorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodiervorrichtung derart einge richtet ist, daß die Anfangslagen t _m1 äquidistant in Zeitabständen vom Anfang des Kodeworts liegen.

18. Kodiervorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodiervorrichtung derart eingerichtet ist, daß die Anfangsstellen t _m₁ äquidistant in Zeitabständen vom Anfang des Kodeworts liegen.

19. Kodiervorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodiervorrichtung derart einge richtet ist, daß gilt: I=s=4, M=2, τ=τ₀, k=1 und e₂=ε₁+½τ₀.

20. Kodiervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswörter n · M Bits enthalten, wobei n1 und eine ganze Zahl ist, daß Mitel zur Unterteilung dieser Ein gangswörter in M Gruppen von n Bits vorhanden sind, daß M Dekodierschaltungen zum Erzeugen einer Teilgruppe G _m für jede Gruppe von n Bits vorhanden sind, und daß Mittel zur Überlagerung der auf diese Weise gebildeten M Teilgruppen G _m vorhanden sind.

21. Kodiervorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß n=2, M=2 und k=1 ist, wobei die Dekodierschaltung Eins-aus-Vier-Dekodierer mit je vier Ausgängen sind, von denen jeweils einer ein abweichendes Signal abhängig davon führt, welche der vier möglichen Kombinationen von zwei Bits am Eingang dieses Dekodierers vorhanden ist, und die Ausgänge der beiden Eins-aus-Vier- Dekodierer abwechselnd zusammengefügt sind, um das dem Eingangswort entsprechende Kodewort zu bilden.

22. Kodiervorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der beiden Eins-aus-Vier- Dekodierer abwechselnd mit Paralleleingängen eines Schiebe registers verbunden sind, um so das Kodewort aus den beiden Teilgruppen zu bilden.

23. Dekodiervorrichtung zur Anwendung in einem System nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Dekodiervorrichtung einen Eingang zum Empfangen von Kodewörtern und einen Ausgang zur Aus gabe digitaler Information durch Dekodierung dieser Kode wörter enthält und daß die Dekodiervorrichtung Kode wörter dekodiert, die zu einer Gruppe von Kodewörtern mit je einer Zeitlänge gleich s τ₀, wobei s eine positive ganze Zahl und τ₀ eine Zeitdauer ist, gehören, die aus je M Teilgruppen G _m von I in äquidistanten Zeitabständen τ liegenden Signalstellen t _mi aufgebaut sind, wobei m eine der Teil gruppe G _m entsprechende Rangnummer zwischen 1 und M und i eine Rangnummer innerhalb jeder Teilgruppe G _m zwischen 1 und I darstellen und von diesen Signalstellen t _mi in jeder Teilgruppe G _m stets k (wobei k eine ganze Zahl kleiner als I (1k I-1) ist) mit einem sich von dem Signal an unbesetzten Stellen unterscheidenden Signal besetzt sind, wobei die ersten Stellen t _m1 der Teilgruppen G _m in von einander verschiedenen Zeitabständen ε _m vom Anfang des Kodeworts liegen mit 0ε _m τ und mit den Beschränkungen M2 und ε _m+(I-1)τ s τ₀, ausgenommen die Gruppe von Kode wörtern, für die gilt: M=2, I=s=2, k=1, τ=τ₀ und ε₂=ε₁+½τ.

24. Dekodiervorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Dekodiervorrichtung eine Reihe von I-1 Verzögerungsnetzwerken mit einer Zeitverzögerung enthält, deren Ein- und Ausgänge zu einer Vergleichs schaltung führen, um so sequentiell für Zeitintervalle ε _m die besetzten Stellen t _mi jeweils einer Teilgruppe G _m zu detektieren.

25. Dekodiervorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltung eine Anzahl von Komparatoren mit je einem invertierenden und einem nichtinvertierenden Eingang enthält und jeder Komparator die Signale an einem anderen Paar aller möglichen Paare von Punkten, die durch die Eingänge der I-1 Verzögerungs netzwerke und den Ausgang des letzten Verzögerungsnetz werks gebildet werden, miteinander vergleicht, daß erste logische Gatter zum Vergleichen von Ausgangssignalen der Komparatoren vorhanden sind, deren Ausgänge je einer besetzten Stelle t _mi einer Teilgruppe G _m entsprechen, so daß die Ausgänge dieser logischen Gatter sequentiell die Teilgruppen G _m liefern, und daß zweite logische Gatter zum Erzeugen der den Kodewörtern entsprechenden digitalen Informationen vorhanden sind.

26. Dekodiervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf eine Kreisfrequenz abgestimmtes Bandpaßfilter zum Ausfiltern eines Taktsignals aus dem durch die Kodewörter gebildeten Signal vorhanden ist.

27. Dekodiervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Gatterschaltung vorhanden ist, die auf eine Reihe vorbestimmter Kodewörter abgestimmt ist, um ein Wort synchronisationssignal zu erzeugen.

28. Dekodiervorrichtung nach Anspruch 27 und Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Gatterschaltung zum Erzeugen eines Wortsynchronisationssignals mit dem Ausgang eines der ersten logischen Gatter verbunden ist.

29. Aufzeichnungsträger zur Anwendung als Übertragungs medium in einem System nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem aufge zeichneten Signal versehen ist, das aus einer Folge von Kodewörtern besteht, die zu einer Gruppe von Kodewörtern mit je einer Zeitlänge gleich s τ₀, wobei s eine positive ganze Zahl und t₀ eine Zeitdauer ist, gehören, die aus je M Teilgruppen G _m von I in äquidistanten Zeitabständen τ liegenden Signalstellen t _mi aufgebaut sind, wobei m eine der Teilgruppe G _m entsprechende Rangnummer zwischen 1 und M und i eine Rangnummer innerhalb jeder Teilgruppe G _m zwischen 1 und I darstellen und von diesen Signalstellen t _mi in jeder Teilgruppe G _m stets k (wobei k eine ganze Zahl kleiner als I (1k I-1) ist) mit einem sich von dem Signal an unbesetzten Stellen unterscheidenden Signal besetzt sind, wobei die ersten Stellen t _m1 der Teilgruppen G _m in voneinander verschiedenen Zeitabständen ε _m vom Anfang des Kodeworts liegen mit 0ε _m τ und mit den Beschränkungen M2 und ε _m+(I-1)τ s τ₀, ausgenommen die Gruppe von Kodewörtern, für die gilt: M=2, I=s=2, k=1, τ=τ₀ und ε₂=ε₁+½τ.

30. Aufzeichnungsträger zur Anwendung in einem System nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger in Informa tionsgebiete unterteilt ist, in denen Information in Form von Kodewörtern aufzeichenbar oder aufgezeichnet ist und die voneinander durch Adressen- und Synchronisationsgebiete getrennt sind, in denen Adressen- und Synchronisations information vor dem Aufzeichnen der Information in Form von Kodewörtern angebracht ist, die zu einer Gruppe von Kodewörtern mit je einer Zeitlänge gleich s τ₀, wobei s eine positive ganze Zahl und τ₀ eine Zeitdauer ist, gehören, die aus je M Teilgruppen G _m von I in qäuidistanten Zeit abständen τ liegenden Signalstellen t _mi aufgebaut sind, wobei m eine der Teilgruppe G _m entsprechende Rangnummer zwischen 1 und M und i eine Rangnummer innerhalb jeder Teilgruppe G _m zwischen 1 und I darstellen und von diesen Signalstellen t _mi in jeder Teilgruppe stets k (wobei k eine ganze Zahl kleiner als I (1k I-1) ist) mit einem sich von dem Signal an unbesetzten Stellen unterscheidenden Signal besetzt sind, wobei die ersten Stellen t _m1 der Teil gruppen G _m in voneinander verschiedenen Zeitabständen e _m vom Anfang des Kodeworts liegen mit 0ε _m τ und mit den Beschränkungen M2 und ε _m+(I-1)τ s τ₀, ausgenommen die Gruppe von Kodewörtern, für die gilt: M=2, I=s=2, k=1, τ=τ₀ und ε₂=ε₁+½τ.

31. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß gilt: I=s und τ=τ₀.

32. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 29 oder 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangsstellen t _mi äquidistant in Zeitabständen vom Anfang des Kodewortes liegen.

33. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß den Kodewörtern ein Pilotsignal mit einer Kreisfrequenz hinzugefügt ist.

34. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 29, 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangsstellen t _{m 1} äquidis tant in Zeitabständen vom Anfang jedes Kodeworts liegen.

35. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß für die Gruppe von Kodewörtern gilt: I=s=4, M=2, τ=τ₀, k=1 und ε₂=ε₁+½τ₀.

36. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 30 und einem oder mehreren der Ansprüche 31 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Adressen- und Synchronisationsinformation in Form von Kodewörtern mit bestimmten Werten der Parameter I, s, M, τ, τ₀, k und ε _m angebracht ist und daß zur Erkennung der Synchronisationsinformation eine Anzahl von mindestens zwei Kodewörtern mit einer derart abweichenden Anzahl besetzter Stellen versehen ist, daß diese Kodewörter an sich oder in Kombination wieder Kodewörter entsprechend einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 bilden, wobei wenigstens einer der Parameter I, s oder k einen abweichenden Wert aufweist.

37. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Adressen- und Synchronisations information in Form von Kodewörtern aus einer Gruppe mit Parametern I=s=4, M=2, τ=τ₀, k=1 und ε₂=ε₁+½τ₀ angebracht ist und daß von wenigstens zwei Kodewörtern der Synchronisationsinformation derart eine zusätzliche Stelle besetzt ist, daß beide Kodewörter zusammen ein Kodewort aus einer Gruppe mit Parametern I=s=8, M=2, τ=τ₀, k=3 und ε₂=ε₁-½τ₀ bilden.