DE2530471A1 - Analogkorrelator - Google Patents
AnalogkorrelatorInfo
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Description
Dipl.-Ing. Egon Prinz
Dr. Gertrud Hauser «oc-o Münrher eo,
Dipt.-Ing« Gottfried LeiSer Ernsberaeritrasiel? · "^1-'-1 '"/P
THOMSON - CSi1
173, Bd. Haussraann
75008 PARIS / Frankreich
Unser Zeichen: T I8I4
Analogkorrelator
Die Erfindung bezieht sich auf Korrelatoren für zwei elektrische Signale und betrifft insbesondere einen
Korrelator, in welchem die Verzögerung, die einem der beiden Signale gegeben wird (oder in welchem die Verzögerungen,
die den beiden Signalen gegeben werden) und die zur Erzielung eines Korrelationsprodukts erforderlich
ist, durch eine mit elastischen Oberflächenweilen arbeitende
Einrichtung erreicht wird .
Es sind bereits mit elastischen Oberflächenwellen arbeitende
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Verzögerungseinrichtungen bekannt, welche das Erzielen des Korrelationsprodukts von zwei Signalen aus ihrem Faltungsprodukt
gestatten: die elektrischen Signale erregen zwei Eingangswandler, die an den beiden äusseren Enden eines
piezoelektrischen Substrats angeordnet sind, und erzeugen auf diese Weise an der Oberfläche des Substrats zwei gegenläufig
fortschreitende Oberflächenwellen. Aufgrund der für das Ausbreitungsmedium charakteristischen oder der in einem
halbleitenden Medium erzeugten Nichtlinearitäten erscheint
in jedem Punkt der Oberfläche ein Signal, welches das Produkt der durch die beiden Oberflächenwellen induzierten
beiden Elementarsignale darstellt.
Dieses Signal wird in einer ausgedehnten Wechselwirkungszone
gewonnen, die grosser oder gleich der räumlichen Ausdehnung der dem längeren Signal zugeordneten Oberflächenwelle
ist.
Um zu dem Korrelationsprodukt der beiden elektrischen Signale zu gelangen, ist es dann erforderlich, bei einem
der beiden Signale eine Zeitumkehrung vorzunehmen. Die Einrichtungen, die diese Umkehrung vorzunehmen gestatten,
sind kcmplex und rufen sehr grosse Verluste hervor, so dass die auf diese Weise erhaltenen Signale stark verringerte
Amplituden haben.
Gegenstand der Erfindung ist ein mit Oberflächenwellen
arbeitender einfacherer und wirksamerer Analogkorrelator,
bei welchem eine Verzögerungsleitung verwendet wird und welcher den Vorteil hat, direkt eine Abtastung der Korrelationsfunktion
von zwei elektrischen Signalen abzugeben, d.h. die Korrelationsprodukte der beiden Signale an verschiedenen
Punkten der Verzögerungsleitung (ohne irgendeine Beschränkung hinsichtlich der Dauer der beiden Signale).
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Gemäss der Erfindung istein mit elastischen Oberflächenwellen
arbeitender Analogkorrelator, der ein erstes und ein zweites elektrisches Signal empfängt, von denen zumindest
das erste Signal mit Hilfe einer mit elastischen Oberflächenwellen
arbeitenden Verzögerungseinrichtung verzögert wird, die aus einem Substrat besteht, an dessen einem Ende ein
elektromechanischer Wandler angeordnet ist, der das erste
Signal empfängt und eine erste Oberflächenwelle aussendet, dadurch gekennzeichnet, dass er m (m ganzzahlig, positiv)
Analogverarbeitungskanäle hat, die jeweils eine nichtlineare
Übertragungseinrichtung mit einer nachgeschalteten Integriereinrichtung aufweisen, und dass die m nichtlinearen Einrichtungen
einerseits durch eine Gruppe von durch die erste Oberflächenwelle induzierten getrennten verzögerten Signalen
bzw. andererseits durch das zweite Signal erregt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
der Erfindung. In den Zeiehnungen zeigen:
Die Fig. 1, 4 und 5 " Ausführungsformen des Analogkorre-
lators nach der Erfindung,
Fig. 2 eine detaillierte Ansicht eines
der Elemente des in Fig. 1 dargestellten Analogkorrelators,
und
Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der
Betriebsweise des Korrelators nach
der Erfindung.
Bekanntlich hat die Korrelationsfunktion von zwei Signalen f (t) und g (t) folgende Form:
50988S/09U
C (τ) = J f (t) g (t + τ ) dt = J f (t - τ ) g (t) dt
Wenn sich eine Welle in einer Verzögerungsleitung fortpflanzt
und in einem Punkt M dieser Leitung mit einer Verzögerung T, ankommt und wenn es in diesem Punkt M möglich
ist, das durch diese Welle induzierte verzögerte Signal mit einem zweiten Signal zu multiplizieren, so erhält
man in diesem Punkt M ein Elementarprodukt von zwei Signalen;
f Ct-T1) g (t)
Wenn man dieses Signal während der Dauer des längsten
Signals rüber der Zeit integriert, so ist das an dem Ausgang des Integrators gewonnene Signal im wesentlichen
gleich:
09
f Ct-T1Jg (t)dt
wobei es sich um nichts anderes als um den Wert des Korrelationsprodukts
in dem Abszissenpunkt τ = τ, handelt, d.h. um den der Korrelationsfunktion entsprechenden Ordinatenwert.
Wenn sich zwei gegenläufig fortschreitende Wellen, die für Funktionen f (t) und g (t) charakteristisch sind, längs der
Verzögerungsleitung fortpflanzen und in einem Punkt M mit Verzögerungen T-, bzw. T2 ankommen und wenn man in diesem
Punkt M über Einrichtungen zum Bilden des Produkts der beiden Wellen oder des Produkts der durch die beiden Wellen
induzierten beiden Signale verfügt, erhält man ebenso ein Elementarprodukt:
f Ct-T1) g Ct-T2)
welches während der Dauer des längsten Signals über der Zeit integriert im wesentlichen ergibt
f Ct-T1). g Ct-T2) dt
-00
509885/09U
also mit T = T, +
: [u-2 (T1 - ?·) 1 . g(u) du
d.h. das Korrelationsprodukt in dem Abszissenpunkt τ = 2 (T1 - |) .
d.h. das Korrelationsprodukt in dem Abszissenpunkt τ = 2 (T1 - |) .
Durch Vervielfältigung der Anzahl der Entnahmepunkte erhält man somit gemäss den vorhergehenden Betrachtungen
eine diskrete Gruppe von Abtastproben der Korrelationsfunktion der beiden Signale.
Diese Überlegungen werden in den Korrelatoren nach der Erfindung angewendet. Die in diesen Korrelatoren verwendeten
Verzögerungsleitungen sind mit elastischen Oberflächenwellen arbeitende Verzögerungsleitungen, die vor allem
aus einem piezoelektrischen Substrat bestehen. Die Oberflächenwelle wird an dem Eingang der Leitung durch einen
elektromechanischen Wandler ausgesandt, der die seinen Klemmen zugeführte elektrische Energie in mechanische Energie
in Form von Schwingungen mit derselben Frequenz umwandelt.
Ein Ausgangswandler, der auf der Leitung in dem gewünschten Entnahmepunkt angeordnet ist, führt die umgekehrte Umwandlung
aus, wodurch ein elektrisches Signal wiedergewonnen wird, welches dem Eingangssignal ähnlich ist, aber eine zu der
Ausbreitungslänge proportionale Verzögerung hat.
Aufgrund der geringen Geschwindigkeit der Wellen in Festkörpern
ist die Anzahl von Phasendrehungen pro Längeneinheit des Schalleiters gross (wobei die Wellenlänge der ausgesandten
Signale ebenfalls klein ist). Solche Verzögerungsleitungen liefern somit grosse Verzögerungen bei verhältnismässige
kleinem Platzbedarf. Dieser Vorteil wird in den beschriebenen Korrelatoren ausgenutzt.
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Der einfachste Korrelator nach der Erfindung wäre ein Korrelator, welcher die für das Ausbreitungsmedium
-charakteristischen Nichtlinearitäten ausnutzt. Im Sättigungsbetrieb des piezoelektrischen Substrats ergibt sich nämlich
ein nichtlinearer Effekt zwischen den beiden Wellen. Die direkte Entnahme der auf diese Weise erhaltenen Signale
führt jedoch zur Gewinnung von Signalen mit kleiner Amplitude.
Folglich zieht man es vor, sich auf eine Nichtlinearität
zu stützen, die mittels auf die Oberfläche des piezoelektrischen Substrats aufgebrachter Halbleiterelemente
oder mittels äusserer Dioden erzielt wird.
Fig. 1 zeigt ein piezoelektrisches Substrat 1 (beispielsweise Lithiumniobat). An den Enden der oberen Fläche des
Substrats sind zwei elektromechanische Wandlerkämme 2 und
3 mit interdigital angeordneten Elektroden befestigt. Die beiden Elektroden des Wandlers 2 sind mit den Ausgangsklemmen'
eines Stromgenerators 4 verbunden. Die Elektroden des Wandlers 3 sind mit den Ausgangsklemmen eines Stromgenerators
5 verbunden. Die Wandler 2 und 3 sind Wandler, welche die ihnen zugeführten Ströme in Verformungen umwandeln, die
an der oberen Fläche des piezoelektrischen Substrats eine erste bzw. eine gegenläufig fortschreitende zweite elastische
Oberflächenwelle erzeugen.
Eine Gegenelektrode 6, die mit der Masse der Schaltung verbunden ist:,; ist an derjenigen Fläche des piezoelektrischen
Substrats befestigt, die der zum Ausbreiten der elastischen Oberflächenwellen dienenden gegenüberliegt.
Der Korrelator enthält ausserdem Analogübertragungs- und
-Verarbeitungskanäle. Zur Vereinfachung der Fig. 1 sind
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lediglich vier dieser Kanäle dargestellt worden. Sie enthalten jeweils einen halbleitenden pn-übergang, der
auf einem isolierenden Träger 7 befestigt ist und dem ein Integrator nachgeschaltet ist.
Vier Streifen 8, 9, 10 und 11 aus Halbleitermaterial (beispielsweise Silicium) sind auf dem Träger 7 senkrecht
zu der Ausbreitungsrichtung der Wellen befestigt. Dieser Isolierträger und die Streifen aus Halbleitermaterial sind
in Fig. 2 dargestellt. Die Streifen enthalten jeweils eine "n "-dotierte Schicht 81, die mit dem Isolierträger in
Kontakt ist, und eine "n"-dotierte Schicht 82, die auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist. Eine
Pastille 83, die das Anlöten eines leitenden Drahtes gestattet, ist auf die "n "-dotierte Schicht 81 aufgebracht.
Diese Schichten können hergestellt werden, indem auf ein isolierendes Substrat ein halbleitender Überzug aufgebracht
wird, der zwei aufeinanderfolgende "n "- und "n"-dotierte Schichten enthält. Dieser Überzug wird danach bis auf das
isolierende Substrat chemisch derart abgetragen, dass die oben genannten Halbleiterelemente gebildet werden.
Die leitenden Drähte, die an den "n "-dotierten Schichten der vier Streifen 8, 9, 10 und 11 befestigt sind, sind jeweils
mit der ersten Eingangsklemme . von vier Integrierschaltungen
12 bzw. 13 bzw. 14 bzw. 15 verbunden, während die andere Eingangsklemme dieser Schaltungen mit der Masse der
Schaltung verbunden ist. Die Ausgänge der Integrierschaltungen bilden die Ausgänge der Schaltung, wobei jede
Integrxerschaltung eine Abtastprobe der Korrelationsfunktion der von den Stromgeneratoren 4 und 5 gelieferten
beiden Eingangssignale abgibt.
Der Korrelator arbeitet nämlich folgendermassen:
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Die von den Wandlern 2 und 3 ausgesandten beiden Wellen pflanzen sich parallel zu der grossen Abmessung des piezoelektrischen
Substrats fort. Eine Elementarfläche dS mit der Länge dl (die Breite des Substrats wird gleich Eins
angenommen) verhält sich mit dem auf diese Fläche dS aufgebrachten
Halbleiterstreifen wie ein EMK-Generator, dessen . In nenwiderstand konstant ist. Diese elektromotorische Kraft
(EMK) wird an der Gegenelektrode 6 und der "n "-dotierten Schicht des Halbleiterelements entnommen. Ein Schema zur
Erläuterung der Betriebsweise des Korrelators ist in Fig. 3 dargestellt. Die Wandler 2 und 3 senden Oberflächenwellen
in den Richtungen Dj bzw. D2 aus. In dem Zeitpunkt t = t,
haben sich die beiden Wellen noch nicht bis zu dem Abgriff fortgepflanzt, der eine Länge dl und von dem Wandler 2 eine
Entfernung 1, und von dem Wandler 3 eine Entfernung 1„ hat.
In dem Zeitpunkt t = t„ sind die beiden Wellen gleichzeitig
in dem Punkt M vorhanden. Diese beiden Wellen induzieren in dem auf diese Fläche dS mit der Länge dl aufgebrachten
Halbleiter eine elektromotorische Elementarkraft:
= I
f (t-t.,) g(t-t2) dt1
wobei 2 ΔΤ die Ausbreitungszeit der Wellen für die Elementarlänge
dl ist.
Vorausgesetzt, dass sich das Produkt der beiden Funktionen in diesem Intervall wenig ändert, ist diese elektromotorische
Kraft proportional zu f(t-t.) . g(t-t5) und entspricht dem
Produkt der beiden Funktionen in der Mitte des Intervalls dl.
Die Ausgangsspannung des Integrators stellt das Korrelations-
produkt der beiden Funktionen in dem Punkt τ = 2 (t,-t2)
509885/091
Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform des Korrelators nach der Erfindung.
Eine gewisse Anzahl von Elementen, die gleich den Elementen des Korrelators von Fig. 1 sind, sind darin dargestellt und
tragen die gleichen Bezugszeichen: das piezoelektrische Substrat 1 mit seinen beiden Eingangswandlern 2 und 3, die
durch die Stromgeneratoren 4 bzw. 5 gespeist werden, sowie die AusgangsIntegratoren 12, 13, 14 und 15. Es sind vier
Analogverarbeitungskanäle dargestellt worden. Sie enthalten jeweils einen Ausgangswandler 20 bzw. 21 bzw. 22 bzw. 23.
Die ersten Elektroden jedes Ausgangswandlers sind mit einer gemeinsamen Klemme verbunden^ die mit der Masse der Schaltung
verbunden ist. Die anderen Elemente der verschiedenen Kanäle sind in Fig. 4 lediglich für den dem Wandler 23 entsprechenden
Kanal dargestellt worden. Die übrigen Kanäle, die gleich dem beschriebenen sind, sind nicht dargestellt worden.
Die zweite Elektrode des Wandlers 23 ist mit der Anode einer Diode 24 verbunden. Die Anode dieser Diode ist mittels
einer Gleichspannungsquelle 26 über einen Widerstand 25 vorgespannt. Die Spannungsquelle 26 ist andererseits mit
der Schaltungsmasse verbunden. Die Katode der Diode 24 ist mit einem Widerstand 27, der andererseits mit der Masse verbunden
ist, und mit einem Kondensator 28 verbunden, welcher andererseits mit dem Eingang des Integrators 15 verbunden
ist, dessen andere Eingangsklemme mit der Masse verbunden ist. Die Ausgangsklemmen des Integrators bilden den Ausgang
des entsprechenden Kanals.
Die Wandler 20, 21, 22 und 23 sind interdigital angeordnete Kämme. Der Abstand zwischen zwei benachbarten
"Zinken" eines Kammes, d.h. der Abstand zwischen einem Ast einer Elektrode des Wandlers und dem benachbarten Ast
der anderen Elektrode ist gleich zr, wobei λ die Wellenlänge
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ist, die der Trägerfrequenz der Eingangssignale entspricht, wenn diese eine Trägerwelle modulieren, oder die ihrer
mittleren Frequenz entspricht, wenn sie direkt an die die Oberflächenwellen aussendenden Wandler angelegt sind.
Der Abstand 4· zwischen den Zinken der beiden Elektroden
des Kammes ist nämlich der optimale Abstand, um das Maximum
des durch eine Welle der Frequenz γ induzierten Signals zu
erhalten, ohne die Störsignale aufzufangen, die von den für das Ausbreitungsmedium charakteristischen Nichtlinearitäten
herrühren. Da sich Störwellen mit einer Frequenz ausbreiten, die doppelt so gross ist wie die Frequenz der .
Anfangswellen, induzieren sie keine zusätzliche elektromotorische Kraft durch die Integration über ~" · An ^en beiden
Elektroden des Wandlers wird - unter Ausserachtlassung der Nichtlinearität des Substrats - ein elektrisches Signal
gewonnen, welches gleich der Summe der durch die beiden Wellen induzierten Signale ist. Wenn die von dem Wandler
2 ausgesandte Welle an einem Ausgangswandler, beispielsweise an dem Ausgangswandler 23, mit einer Verzögerung T,
ankommt und wenn die von dem Wandler 3 ausgesandte Welle an demselben Ausgangswandler 23 mit einer Verzögerung T~
ankommt, so beträgt die an den Klemmen dieses Äusgangswandlers gewonnene elektromotorische Kraft in einem Zeitpunkt
t:
ν = K [ f Ct-T1) + g (t-T2)]
wobei K eine Konstante ist.
Der Wechselstrom i, der die Diode durchfliesst, die so
vorgespannt ist, dass sie eine quadratische Kennlinie
besitzt, beträgt i = kv , wobei k eine Konstante ist.
Man erhält somit an dem Eingang des Integrators einen Strom i, der proportional ist zu:
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f Ct-T1)2 + g (t-T2)2 + 2f Ct-T1) g (t-T2)
Für die Gewinnung des Korrelationsprodukts ist lediglich das letzte Glied dieser Summe interessant.
Die Integration dieses Signals über der Zeit liefert einen
Wert, der zu dem Korrelationsprodukt der beiden Signale
T f (t) und g (t) in dem Punkt T= 2 (T1 - -r·), vergrösser
/+to 2X A 2 1
[Cf-T1) + g Ct-T2) J dt
, proportional ist.
Entnahmepunkt konstant.
Entnahmepunkt konstant.
ist, proportional ist. Dieser Wert ist unabhängig von dem
In manchen Anwendungsfällen wird allein die Form der Korrelationsfunktion benutzt. Die Erfassung mittels einer
Diode, welche eine Gleichkomponente erscheinen lässt, läuft auf eine Verschiebung der Ordinatenachse der Korrelationsfunktion
hinaus, was keine Nachteile zur Folge hat. Es ist jedoch möglich, diese Gleichkomponente mittels einer
einfachen Einrichtung zu unterdrücken, indem f (t) und g (t) mit Hilfe von zwei zusätzlichen Dioden erfasst werden, denen
jeweils ein Integrator nachgeschaltet ist, wobei die Summe der auf diese Weise erhaltenen Signale von dem an dem
Ausgang des Integrators vorhandenen Signal subtrahiert wird.
Eine Abwandlung der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform besteht darin, dass das zweite Signal direkt an die Dioden
der verschiedenen Kanäle angelegt wird.
Zu diesem Zweck wird der zweite Eingangswandler 3 weggelassen und das zweite Signal wird durch einen Spannungsgenerator
direkt an die Schaltungsmasse und an die den Empfangswandlern 20, 21, 22 und 23 gemeinsame Klemme angelegt.
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■■ν- ;?■■; -■
In allen vorhergehenden Fällen sind die Ausgangssignale
der Kanäle Abtastproben der Korrelationsfunktion C (t) der beiden Signale oder einer Funktion, die direkt mit
der Korrelationsfunktion verknüpft ist, für zwischen -T und +T gelegene Punkte t, d.h. in einem Fenster mit
der Breite 2T, mit Ausnahme der in Fig. 4 dargestellten
abgewandelten Ausführungsform, bei der das Fenster eine Länge T hat. Es ist möglich, dieses Messfenster zu verbreitern.
Die einem Signal durch eine Schalleitung gegebene Verzögerung ist nämlich, obgleich sie gross ist, eine Funktion der Länge
der Leitung. Eine erste Lösung bestünde somit darin, die Verzögerungsleitung zu verlängern und auf dieser Leitung
eine grössere Anzahl von Wandlern anzuordnen, um ein breiteres Fenster der Korrelationsfunktion abzutasten.
Eine andere Lösung besteht darin, die Leitung zu verlängern, indem in zweckmässigen Intervallen auf derselben mehrere
Eingangswandler angeordnet werden, die nacheinander aufeinanderfolgende Abschnitte eines der beiden Signale, beispielsweise
des Signals f (t), empfangen.
Das ist das Ziel der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsforra
des Korrelators nach der Erfindung.
Hier finden sich wieder in dem rechten Teil von Fig. 5 die gleichen Elemente wie in Fig. 4. Die Ausgangskanäle,
die gleich.denen von Fig. 4 sind, sind nicht dargestellt worden. Das piezoelektrische Substrat ist dreimal länger
als das Substrat von Fig. 4 angenommen worden.
Der Wandler 2 ist bei -r- der Länge der Verzögerungsleitung
angeordnet. Zwei Sendewandler 16 und 17 sind an dem Ende bzw. bei =pder Länge des piezoelektrischen Substrats angeordnet.
Der Stromgenerator 4 ist über eine seiner Klemmen ■
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mit den ersten Elektroden der Wandler 2,16 und 17 verbunden, während seine andere Klemme mit einer Umschalteinrichtung
18 mit drei Ausgängen verbunden ist, die mit den zweiten Elektroden der Wandler 2, 16 und 17 verbunden sind. Die
Umschalteinrichtung 18 enthält einen Taktgeber und erlaubt,
die drei Wandler 2, 16 und 17 nacheinander zu speisen. Die Entladung der Ausgangsintegratoren der verschiedenen
Kanäle wird synchron mit der Umschaltung der Wandler 2, und 17 gesteuert.
Man erhält auf diese Weise aufeinanderfolgende Serien von Abtastproben der Korrelationsfunktion zwischen -T und +T,
wenn der Wandler 2 gespeist wird, zwischen T und 3T, wenn der Wandler 17 gespeist wird, und zwischen 3T und 5T,
wenn der Wandler 16 gespeist wird. Die Anzahl der Wandler ist nicht auf 3 beschränkt.
Eine andere Lösung besteht darin, ausgehend von der in
Fig. 4 dargestellten Einrichtung, den Wandler 2 nacheinander mit f (t), f (t) verzögert um T, f (t) verzögert um
2T, usw. zu speisen.
Für jede Speiseperiode des Wandlers 2 steht eine Gruppe von Abtastproben der Korrelationsfunktion an den Ausgängen
der Integratoren der verschiedenen Verarbeitungskanäle zur Verfügung. Es ist auf diese Weise möglich, die Ausdehnung
des Abtastfensters der Korrelationsfunktion beliebig zu vervielfachen, beispielsweise mit Hilfe von zusätzlichen
Verzögerungsleitungen.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen. Insbesondere können zusätzliche Verzögerungsleitungen
den anhand der Fig. 1 und 4 beschriebenen
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Einrichtungen hinzugefügt werden.
Ausserdem können weitere Wandler auf einem längeren
piezoelektrischen Substrat angeordnet werden. Es ist ferner möglich, die beiden Eingangssignale gleichzeitig
mit Hilfe von Verzögerungsleitungen oder dadurch zu verzögern, dass ein längeres Substrat verwendet wird,
auf dessen Oberfläche mehrere zweckmässig verteilte Wandler angeordnet sind, die mit f (t) und mit g (t) gespeist
werden. Ausserdem ist die Anzahl der Abgriffe nur durch die Länge des Substrats und die Länge dieser Abgriffe begrenzt.
In der Praxis kann bei Längen dl, die sich zwischen 1 mm und 10 μκι ändern, und einer Ausbreitungslänge von 25 mm
die Anzahl der Abgriffe zwischen 25 und 2500 variieren.
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Claims (10)
- Patentansprüche z\Χ/ Mit elastischen Oberflächenwellen arbeitender Analogkorrelator, der einen ersten und einen zweiten Eingang zum Empfang eines ersten und eines zweiten elektrischen Signals hat und eine mit elastischen Oberflächenwellen arbeitende Verzögerungseinrichtung aufweist, die aus einem piezoelektrischen Substrat besteht, auf dessen einer Fläche ein mit dem ersten Eingang des !Correlators verbundener erster elektromechanischer Wandler zum Aussenden einer ersten Oberflächenwelle angeordnet ist, gekennzeichnet durch m (m ganzzahlig, positiv) Verarbeitungskanäle, die jeweils einen Ausgangswandler enthalten, der einer Elementarfläche der Ausbreitungsfläche zugeordnet ist, durch eine nichtlineare Übertragungseinrichtung mit zwei Eingängen, von denen der erste Eingang mit dem Ausgang des Ausgangswandlers verbunden ist und von denen der zweite Eingang mit dem zweiten Eingang des Korrelators gekoppelt ist, und durch einen Integrator, der mit- dem Ausgang der Übertragungseinrichtung verbunden ist, wobei der Ausgang des Integrators einen der m Ausgänge des Korrelators bildet und zum Abgeben einer Abtastprobe der Korrelationsfunktion zwischen dem ersten und dem zweiten Signal bestimmt ist.
- 2. Analogkorrelator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangswandler in der Ausbreitungsrichtung der ersten Oberflächenwelle eine reihenförmige Anordnung bilden.
- 3. Analogkorrelator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Eingang jeder der m Übertragungseinrichtungen mit dem zweiten Eingang des Korrelators durch die Oberflächenwellenverzögerungseinrichtung gekoppelt509885/09Uist, dass die Verzögerungseinrichtung ausserdem einen zweiten elektromechanischen Wandler enthält, der mit dem zweiten Eingang des Korrelators verbunden und zum Aussenden einer zweiten Oberflächenwelle bestimmt ist, dass die erste und die zweite Oberflächenwelle gegenläufig fortschreitend sind und dass der zweite Eingang jeder der m. Übertragungseinrichtungen mit dem Ausgang.des Ausgangswandlers verbunden ist.
- 4. Analogkorrelator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die m nichtlinearen Übertragungseinrichtungen aus halbleitenden pn-Übergängen gebildet sind, die aus einem halbleitenden Überzug hergestellt sind, welcher auf ein isolierendes Substrat aufgebracht ist, eine η -dotierte Schicht und eine η-dotierte Schicht enthält und in welchem parallele Schlitze bis zu dem isolierenden Substrat ausgehöhlt sind, um eine reihenförmige Anordnung von pn-Übergängen benachbart zu der Ausbreitungsfläche der Oberflächenwellen in der Ausbreitungsrichtung der Wellen zu bilden, wobei die Flächen der pn-übergänge, die der Ausbreitungsfläche benachbart sind, und eine auf einem Referenzpotential liegende Gegenelektrode, die auf derjenigen Fläche des piezoelektrischen Substrats angeordnet ist, die der Ausbreitungsfläche der Oberflächenwellen gegenüberliegt, die m Ausgangswandler bilden.
- 5. Analogkorrelator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Eingang des Korrelators direkt mit dem zweiten Eingang der nichtlinearen Übertragungseinrichtung jedes der m Verarbeitungskanäle verbunden ist.
- 6. Analogkorrelator nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, .dass die Ausgangswandler Sonden mit zwei509885/09U253QA71interdigital angeordneten Elektroden sind, die auf der Ausbreitungsfläche des Substrats angeordnet sind, wobei ihre ersten Elektroden mit einer gemeinsamen Klemme und ihre zweiten Elektroden mit dem ersten Eingang jeder der m nichtlinearen Übertragungseinrichtungen verbunden sind.
- 7. Analogkorrelator nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Klemme auf einem Bezugspotential liegt.
- 8. Analogkorrelator nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Eingang des Korrelators aus der gemeinsamen Klemme und einer auf einem Bezugspotential liegenden Klemme gebildet ist.
- 9. Analogkorrelator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Signal durch zusätzliche Verzögerungseinrichtungen um T, 2T...nT verzögert ist, wobei der erste Wandler nacheinander das erste Signal unverzögert, verzögert um T, verzögert um 2T..., verzögert um nT empfängt und wobei T die Ausbreitungszeit der ersten Oberflächenwelle längs der mit elastischen Oberflächenwellen arbeitenden Verzögerungseinrichtung ist.
- 10. Analogkorrelator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Signal ebenfalls durch zusätzliche Verzögerungseinrichtungen um T, 2T...nT verzögert ist.509885/09U
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