FR2595844A1

FR2595844A1 - Optical calculator for determining the Fourier transform of a distribution of values depending on a single parameter

Info

Publication number: FR2595844A1
Application number: FR8114641A
Authority: FR
Inventors: Jacques Dorey
Original assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Current assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Priority date: 1981-07-28
Filing date: 1981-07-28
Publication date: 1987-09-18
Also published as: FR2595844B1

Abstract

In order to determine the Fourier transform of a distribution of values, each of which depends on a single parameter represented by a position coordinate of a point on a line, an optical calculator is used which comprises at least one set of light sources 70 distributed along a line so as to correspond with the positions of the points associated with these values and modulated as a function of these values. A mask 120, 130 is interposed between the set of sources 70 and a screen 100. The transparency of the mask 120 is spatially modulated in such a way that a transparency replica 122 corresponds to each position of a point on the screen 102. Total illumination of the screen contains a useful part representing a term of the Fourier transform of the distribution processed.

Description

Calculateur optique pour déterminer la transformée de
Fourier d'une distribution de valeurs dépendant d'un seul paramètre.Optical calculator for determining the transform of
Fourier of a value distribution dependent on a single parameter.

L'invention a pour objet un dispositif pour déterminer la transformée de Fourier d'un ensemble de valeurs dont chacune est fonction d'un seul paramètre qui peut être représenté par une coordonnée de position d'un point sur une courbe plane.The subject of the invention is a device for determining the Fourier transform of a set of values, each of which is a function of a single parameter which can be represented by a coordinate of position of a point on a plane curve.

L'ensemble des valeurs constitue une distribution de valeurs qu'il est donc possible de définir par la correspondance entre chacune de ces valeurs et une coordonnée d'un point qui lui est associé sur cette courbe.The set of values is a distribution of values that can be defined by the correspondence between each of these values and a coordinate of a point associated with it on this curve.

L'invention s'applique notamment à des distributions de valeurs d'une même fonction, ou d'un même signal, de type ondulatoire, dont la phase, par rapport à une référence, est une fonction sinusoldale de cette coordonnée du point considéré, par rapport à une référence.The invention applies in particular to distributions of values of the same function, or the same signal, of the wave type, the phase of which, with respect to a reference, is a sinusoidal function of this coordinate of the considered point, compared to a reference.

On rencontre de telles distributions dans de nombreuses situations pratiques, notamment dans des systèmes qui mettent en oeuvre des ondes acoustiques, électromagnétiques ...Such distributions are encountered in many practical situations, especially in systems that use acoustic waves, electromagnetic waves, etc.

et qui comportent une source et un récepteur, la source et/ou le récepteur comprenant un groupe d'éléments émetteurs- et/ou récepteurs distribués sur une courbe plane.and which comprise a source and a receiver, the source and / or the receiver comprising a group of transmitting and / or receiving elements distributed on a plane curve.

C'est le cas,par exemple, dans les systèmes de radionavigation aérienne utilisant des balises comportant des antennes émettrices, ou réceptrices, disposées sur un terrain suivant une confrguratinon circulaire et émettant, ou recevant, simultanément des ondes électromagnétiques.This is the case, for example, in airborne radionavigation systems using beacons comprising transmitting or receiving antennas, arranged on a ground following a circular confrguratinon and emitting or simultaneously receiving electromagnetic waves.

Dans de tels systèmes, le signal sn reçu par une antenne réceptrice de coordonnée xn sur une courbe le long de laquelle sont distribuées de telles antennes, ou capté, en provenance d'une antenne émettrice de coordonnée xn sur une courbe le long de laquelle sont distribuées de telles antennes,peut s'exprimer à un instant donné sous la forme (1) sn = a(t) expj # (#, #, xn) dans laquelle
Il(elg, xn) = ç (t)- + b (+) cos (x (o) - xn) a(t) étant une amplitude Variant: éventuellement avec le temps t et w(t) une@phase qui peut également varier avec le temps.In such systems, the signal sn received by a coordinate receiving antenna xn on a curve along which such antennas are distributed, or picked up, from a coordinate transmitting antenna xn on a curve along which distributed such antennas, can be expressed at a given moment in the form (1) sn = a (t) expj # (#, #, xn) in which
Il (elg, xn) = ç (t) - + b (+) cos (x (o) - xn) a (t) being an amplitude Variant: possibly with time t and w (t) a phase which can also vary with time.

et # sont des angles définissant la direction sourcerécepteur par rapport à un système de référence, x est une abscisse origine sur cette ligne qui dépend de e , et b une profondeur de modulation de phase qui dépend de #
La notation exp définit la fonction exponentielle qui permet de condenser dans une même écriture les parties réelles et imaginaires, ou voies cosinus et sinus, composant le signal; i étant l'opérateur des nombres complexes.and # are angles defining the sourcerececeptor direction with respect to a reference system, x is an abscissa origin on this line that depends on e, and b a phase modulation depth that depends on #
The exp notation defines the exponential function which allows to condense in the same writing the real and imaginary parts, or cosine and sinus channels, composing the signal; i being the operator of complex numbers.

A partir de l'analyse de signaux tels que sn fournis à un récepteur et qui constituent une distribution monodimensionnelle à traiter, l'invention vise à opérer une transformée de Fourier qui permette de déterminer la direction e ,
D'une façon générale, l'invention a pour objet un calculateur permettant de déterminer, au besoin d'une façon quasiinstantanée, la transformée de Fourier d'une distribution monodimensionnelle ou linéaire de valeurs.From the analysis of signals such as sn supplied to a receiver and constituting a one-dimensional distribution to be processed, the invention aims to perform a Fourier transform which makes it possible to determine the direction e,
In general, the subject of the invention is a calculator making it possible to determine, if necessary in a quasi-instantaneous manner, the Fourier transform of a one-dimensional or linear distribution of values.

Elle vise notamment un calculateur optique comprenant au moins un ensemble de sources lumineuses dont chacune est associée à une des valeurs de la distribution à traiter, ces sources étant disposées selon une ligne, dans des positions qui correspondent aux positions des points respectifs de ladite distribution. Les sources sont modulées chacune en intensité en fonction de la valeur attachée au point correspondant. Au moins un dispositif d'écran est dispose-devant cet ensemble de sources pour en recevoir la lumiere , il.It aims in particular at an optical calculator comprising at least one set of light sources each of which is associated with one of the values of the distribution to be processed, these sources being arranged along a line, in positions corresponding to the positions of the respective points of said distribution. The sources are modulated each in intensity according to the value attached to the corresponding point. At least one screen device is arranged in front of this set of sources to receive the light there.

comprend des moyens de lecture sensibles à l'énergie d'éclairement de ses différents points. Entre le dispositif d'écran et la source est interposé au moins un masque propre à transmettre la lumière émise par les sources dans une proportion qui dépend en chacun de ses points de la position dudit point dans le masque de façon à obtenir, en chaque point de l'écran, une intensité lumineuse qui correspond à une modulation de la fonction d'éclairement de l'ensemble desdites sources par un ensemble de valeurs du pouvoir de transmission du masque, qui sont déterminées par la position du point sur l'écran et qui constituent une réplique.comprises reading means responsive to the illumination energy of its different points. Between the screen device and the source is interposed at least one mask capable of transmitting the light emitted by the sources in a proportion which depends in each of its points on the position of said point in the mask so as to obtain, at each point of the screen, a luminous intensity which corresponds to a modulation of the illumination function of all of said sources by a set of values of the transmission power of the mask, which are determined by the position of the point on the screen and which constitute a replica.

Par l'emploi d'un tel masque, on opère ainsi simultanément une multiplication de la fonction d'éclairement par une multiplicité de répliques qui correspondent chacune à un point de l'écran. On obtient un éclairement de l'écran qui varie comme la transformée de Fourier de la distribution des valeurs à traiter.By the use of such a mask, one thus simultaneously operates a multiplication of the illumination function by a multiplicity of replicas which each correspond to a point on the screen. An illumination of the screen is obtained that varies as the Fourier transform of the distribution of the values to be treated.

Selon un mode de réalisation préféré, on prévoit de disposer lesdites sources lumineuses sur une droite, l'abscisse de chacune de ces. sources par rapport à une origine sur cette droite étant directement proportionnelle à l'abscisse du point correspondant dans la distribution linéaire à traiter.According to a preferred embodiment, provision is made to place said light sources on a straight line, the abscissa of each of these. sources with respect to an origin on this line being directly proportional to the abscissa of the corresponding point in the linear distribution to be treated.

On a trouvé qu'il était possible, avec un seul masque fixe placé à une distance déterminée entre le dispositif d'écran et l'ensemble des sources, d'obtenir les répliques nécessaires pour moduler la fonction d'éclairement de ces dernières de telle façon que la fonction d'éclairement obtenue sur l'écran soit reprEsentative d'au moins un terme de la transformée de Fourier de ladite fonction d'éclairement spatial des sources et,par conséquent,de la distribution de valeurs à traiter.It has been found that it is possible, with a single fixed mask placed at a determined distance between the screen device and the set of sources, to obtain the replicas necessary to modulate the illumination function of the latter of such so that the illumination function obtained on the screen is representative of at least one term of the Fourier transform of said spatial illumination function of the sources and, consequently, of the distribution of values to be processed.

Selon une forme d'exécution de l'invention, pour le traitement de valeurs complexes, c'est-à-dire comprenant des composantes en quadrature, on prévoit deux ensembles de sources identiques correspondant aux points de la distribution à traiter, chaque source du premier ensemble étant alimentée respectivement à partir d'une composante (cosinus par exemple) de la valeur complexe à traiter et la source homologue de l'autre ensemble étant alimentée à partir de l'autre composante (en sinus par exemple) de ladite valeur complexe.According to one embodiment of the invention, for the processing of complex values, that is to say comprising components in quadrature, two sets of identical sources corresponding to the points of the distribution to be treated are provided, each source of the first set being fed respectively from a component (cosine for example) of the complex value to be processed and the homologous source of the other set being fed from the other component (in sine, for example) of said complex value .

Un masque respectif est interposé entre chacun de ces ensembles de sources et l'écran.A respective mask is interposed between each of these sets of sources and the screen.

On a démontré qu'il était possible de trouver une loi de transmission, en transparence ou en réflexion, pour chacun de ces masques, qui permette de moduler la fonction d'éclairement de chacun de ces ensembles de sources, en fonction de la position du point de l'écran qui reçoit les rayons transmis, par une réplique de la fonction d'éclairement appliquée par chacun de ces deux masques de telle sorte que l'éclairement total, au point de l'écran considéré, représente la valeur d'une composante de la transformée de Fourier complexe de la fonction d'éclairement des sources pour les coordonnées dudit point sur l'écran. Les pouvoirs de transmission de ces masques sont modulés spatialement en phase avec un déphasage de w/2 dans un sens.It has been demonstrated that it is possible to find a transmission law, in transparency or in reflection, for each of these masks, which makes it possible to modulate the illumination function of each of these sets of sources, as a function of the position of the point of the screen that receives the transmitted rays, by a replica of the illumination function applied by each of these two masks so that the total illumination, at the point of the screen considered, represents the value of a component of the complex Fourier transform of the source illumination function for the coordinates of said point on the screen. The transmission powers of these masks are modulated spatially in phase with a phase shift of w / 2 in one direction.

Selon un mode de réalisation complémentaire, on prévoit un deuxième écran placé face auxdits- ensembles de sources et un troisième masque disposé de telle sorte que chaque point de chacun des deux écrans reçoive un éclairement de chacun des deux ensembles de sources modulé par la loi de transmission d'une réplique correspondante de deux des trois masques. Le pouvoir de transmission du troisième masque est modulé spatialement selon une loi déphasee de # /2 dans le sens indiqué précedemment par rapport à celle du deuxième masque.Cette forme de réalisation permet de recevoir sur l'un des écrans un éclairement variable dans deux dimensions et representant une des composantes, par exemple la composante réelle,de la transformée de Fourier de la fonction d'éclairement des deux ensembles de sources, et sur l'autre écran un éclairement représentant 11 autre composante, par exemple imaginaire, de ladite transformée de Fourier.According to a complementary embodiment, there is provided a second screen placed facing said sets of sources and a third mask arranged such that each point of each of the two screens receives an illumination of each of the two sets of sources modulated by the law of transmission of a corresponding replica of two of the three masks. The transmission power of the third mask is spatially modulated according to a law degraded by # / 2 in the direction indicated above with respect to that of the second mask. This embodiment makes it possible to receive on one of the screens a variable illumination in two dimensions. and representing one of the components, for example the real component, of the Fourier transform of the illumination function of the two sets of sources, and on the other screen an illumination representing another, for example imaginary, component of said transform of Fourier.

Il est possible de mettre en oeuvre diverses formes de réali satis de l'invention selon qu'on applique auxdits ensembles de sources des valeurs qui sont stationnaires ou lentement variables dans le temps ou que ces valeurs sont transmises par l'intermédiaire d'une porteuse variable de façon période dique et rapidement avec le temps.It is possible to implement various embodiments of the invention according to whether values of values which are stationary or slowly variable in time are applied to said sets of sources or that these values are transmitted via a carrier. variable periodically dique and quickly with time.

L'invention peut être appliquée à la détection simultanée des parametres de direction par rapport à un récepteur de plusieurs émetteurs de signaux radioélectriques ou acous- tiques dispersés.The invention can be applied to the simultaneous detection of the directional parameters with respect to a receiver of several scattered radio or acoustic signal transmitters.

La descripLion suivante de divers exemples de réalisation on limitatifs est faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels les figures 1 et 2 illustrent deux systèmes d'émission/ réception produisant des signaux qui peuvent être traités par un calculateur selon l'invention en vue d'une localisation; la figure 3 illustre schématiquement un mode de réalisation d'un calculateur selon l'invention; la figure 4 représente schématiquement un exemple de réali sation d'un dispositif de lecture en sortie du calculateur de la figure 3: la figure 5 représente un autre mode de réalisation du cal culateur; la figure 6 représente un troisième mode de réalisation d'un calculateur selon l'invention; la figure 7 représente un circuit de démodulation mis en oeuvre dans l'invention; et la figure 8 illustre une méthode de fabrication d'un masque.The following description of various exemplary embodiments is limited with reference to the accompanying drawings, in which FIGS. 1 and 2 illustrate two transmission / reception systems producing signals which can be processed by a computer according to the invention with a view to a location; FIG. 3 schematically illustrates an embodiment of a computer according to the invention; FIG. 4 diagrammatically represents an exemplary embodiment of a reading device at the output of the computer of FIG. 3: FIG. 5 represents another embodiment of the calculator; FIG. 6 represents a third embodiment of a computer according to the invention; FIG. 7 represents a demodulation circuit implemented in the invention; and Figure 8 illustrates a method of manufacturing a mask.

Une installation ll pour la localisation d'aéronefs au voisinage d'un aéroport est équipée d'un dispositif de réception de signaux radioélectriques comprenant N antennes 101 à 10N distribuées sur une circonférence de centre O et de rayon R dans un plan horizontal 12 au niveau du sol de l'aéroport.An installation 11 for the location of aircraft in the vicinity of an airport is equipped with a radio signal receiving device comprising N antennas 101 to 10N distributed over a circumference of center O and of radius R in a horizontal plane 12 at the level of from the ground of the airport.

La position de chaque antenne 10n est repérée par l'angle e n du vecteur joignant le point 0 à cette antenne avec un axe de référence Ox dans le plan 12 joignant le point O à l'antenne 101. The position of each antenna 10n is indicated by the angle e n of the vector joining the point 0 to this antenna with a reference axis Ox in the plane 12 joining the point O to the antenna 101.

Un avion 14, équipé d'une antenne 16 émettant des signaux radio sur une fréquence f = 2 @ connue, approche de l'installation 11. La droite 19 joignant le point 0 et l'antenne 16 fait un angle, # , avec un axe Oz perpendiculaire en O au plan 12. L'angle de site est donc 'angle complémentaire à #/2 de l'angle 9 . Le plan vertical 18 contenant la droite 19 et l'axe Oz fait un angle O , dit angle de gisement, avec l'axe Ox.Les signaux émis par l'antenne 16 sont captés à chaque instant par les antennes 101 à lON. Le signal capté par l'antenne 10n peut s'écrire (2) sn (t) = a(t) exp.j##+wdt + 2# R sin # cos (# - #n)] avec 1 #n < N
Dans cette relation, # est une phase origine inconnue, w d est une pulsation égale à # (1-V/c) dans laquelle V est la vitesse relative de l'avion 14 par rapport au centre
O de la distribution circulaire d'antennes 101 à 10N'et la pulsation et c la vitesse des ondes émises par l'antenne 16, # est la longueur d'onde de la porteuse émise, e n est la coordonnée de gisement de 1 antenne 10n.An aircraft 14, equipped with an antenna 16 transmitting radio signals on a known frequency f = 2 @, approaches the installation 11. The line 19 joining the point 0 and the antenna 16 makes an angle, #, with a Oz axis perpendicular O to the plane 12. The angle of elevation is thus angle complementary to # / 2 of the angle 9. The vertical plane 18 containing the line 19 and the axis Oz makes an angle O, said bearing angle, with the Ox axis. The signals emitted by the antenna 16 are picked up at each instant by the antennas 101 at ON. The signal picked up by the antenna 10n can be written (2) sn (t) = a (t) exp.j ## + wdt + 2 # R sin # cos (# - #n)] with 1 #n <N
In this relation, # is an unknown origin phase, wd is a pulsation equal to # (1-V / c) in which V is the relative speed of the aircraft 14 in relation to the center
O of the circular distribution of antennas 101 to 10N 'and the pulsation and c the speed of the waves emitted by the antenna 16, # is the wavelength of the transmitted carrier, is the co-ordinate of the bearing of 1 antenna 10n .

A chaque antenne 10n est associé un circuit de réception 30n contenant un préamplificateur 32 à la sortie 33 duquel les signaux sont divisés en deux voies attaquant respectivement deux mélangeurs 34 et 36 auxquels sont appliqués à partir d'oscillateurs locaux respectifs sur leurs entrées 35 et 37 des signaux sinusoidaux en quadrature cos. # 't et sin 't pour produire aux sorties cosinus et sinus, 38 et 39n, du circuit récepteur 30n, des signaux représentatifs des composantes réelles et imaginaires du signal électromagnétique capté par l'antenne 10n.Each antenna 10n is associated with a reception circuit 30n containing a preamplifier 32 at the output 33 of which the signals are divided into two channels respectively attacking two mixers 34 and 36 to which are applied from respective local oscillators on their inputs 35 and 37 sinusoidal signals in quadrature cos. # 't and sin' t to produce at the cosine and sinus outputs, 38 and 39n, of the receiver circuit 30n, signals representative of the real and imaginary components of the electromagnetic signal picked up by the antenna 10n.

Un autre type de situation auquel est applicable 1'invention est représenté en figure 2 où un missile 40 est pourvu à la base de son ogive 41 d'une couronne circulaire d'-antennes 421, ... 42n, ... 42N centrées sur un axe Rz perpendiculaire en R au plan 43 de la couronne.Another type of situation to which the invention is applicable is represented in FIG. 2, where a missile 40 is provided at the base of its nose 41 with a circular ring of antennae 421, 42n,. on a perpendicular Rz axis at R to plane 43 of the crown.

Une cible 48 est éclairée par un rayonnement électromagnétique 49 émis par un appareil volant 50, les rayons diffusés par la cible 48 étant captés par chacune des antennes 421SN. A target 48 is illuminated by electromagnetic radiation 49 emitted by a flying apparatus 50, the rays diffused by the target 48 being picked up by each of the antennas 421SN.

La position de la cible 48 est définie par un angle < p entre la direction de la cible 48 et l'axe Rz ainsi que par un angle de gisement e entre la trace RC dans le plan 43 du plan défini par la cible 48 et l'axe Rz, d'une part et, un axe de référence RX dans le plan 43 d'autre part.Les positions respectives des antennes 421 à 42N sont également définies par des angles e n entre le rayon vecteur de chaque antenne 42n et le plan Rx, Rz
Chaque antenne 42 est reliée à un circuit récepteur respectif 52, analogue au circuit de réception 30n de la figure l,qui délivre sur sa sortie deux signaux en quadrature (voies cosinus et sinus) propres à entre traités par un calculateur selon l'invention pour la détermination en temps réel des angles # et e caractéristiques de la direction de la cible par rapport au missile.The position of the target 48 is defined by an angle φ between the direction of the target 48 and the axis Rz as well as by a bearing angle e between the trace RC in the plane 43 of the plane defined by the target 48 and the Rz axis, on the one hand and a reference axis RX in the plane 43 on the other hand.The respective positions of the antennas 421 to 42N are also defined by angles in between the vector radius of each antenna 42n and the plane Rx, Rz
Each antenna 42 is connected to a respective receiver circuit 52, similar to the reception circuit 30n of FIG. 1, which delivers at its output two quadrature signals (cosine and sinus channels) which are adapted to be processed by a computer according to the invention for the real-time determination of the angles # and e characteristic of the direction of the target relative to the missile.

Un troisième type de système propre à fournir des signaux qui peuvent avantageusement être exploités par un calculateur selon l'invention comprend un autodirecteur sonar pour une torpille qui peut être représentée schématiquement de façon très semblable au missile de la figure 2. Cependant, dans cet autodirecteur, un émetteur situe au centre d'une couronne circulaire d'hydrophones distribues de façon analogue aux antennes 421 à 42n envoie des impulsions acoustiques dont les échos en provenance d'une ou plusieurs cibles peuvent être captés par les hydrophônes. Dans un tel systeme, les signaux captés contiennent, outre des informations sur les angles de site et de gisement de chaque cible, des informations relatives à la vitesse et à la distance de ces cibles.A third type of system capable of providing signals that can advantageously be exploited by a computer according to the invention comprises a sonar homodirector for a torpedo which can be schematically represented in a manner very similar to the missile of FIG. 2. However, in this homodirectory , an emitter located in the center of a circular ring of hydrophones distributed in a similar manner to the antennas 421 to 42n sends acoustic pulses whose echoes from one or more targets can be picked up by the hydrophones. In such a system, the captured signals contain, in addition to information on the angles of location and bearing of each target, information relating to the speed and distance of these targets.

La vitesse de fonctionnement de l'appareil de l'invention est telle qu'elle permet d'effectuer les calculs relatifs à la direction d'une ou de plusieurs cibles dans un temps suffisamment bref pour que le traitement puisse être réalisé en temps réel.The operating speed of the apparatus of the invention is such that it makes it possible to perform calculations relating to the direction of one or more targets in a sufficiently short time so that the processing can be performed in real time.

Des circuits récepteurs 301, ... 30n ... 30N (figure 3) à la sortie des antennes 101d 10N (figure 1) sont couplés à chacune de leurs sorties 38n et 39n à deux diodes électroluminescentes respectives 60n et 62n placees respectivement face aux entrées de deux fibres optiques ou faisceaux de fibres optiques 64n et 66n. Receiving circuits 301,... 30n... 30N (FIG. 3) at the output of the antennas 101d 10N (FIG. 1) are coupled to each of their outputs 38n and 39n with two respective light-emitting diodes 60n and 62n respectively facing the inputs of two optical fibers or 64n and 66n fiber optic bundles.

L'extrémité 65n de la fibre 64n est montée dans une rampe linéaire rectiligne 70 le long de laquelle sont juxtaposées toutes les extrémités 651 à 65N des fibres correspondantes 641 a 64N La distance xn entre l'extrémité 651 et l'extré mité 65n est proportionnelle à la valeur de l'arc en séparant l'antenne 10n de l'antenne lO (figure 1). The end 65n of the fiber 64n is mounted in a rectilinear linear ramp 70 along which are juxtaposed all the ends 651 to 65N of the corresponding fibers 641 to 64N. The distance xn between the end 651 and the end 65n is proportional. the value of the arc by separating the antenna 10n from the antenna 10 (FIG. 1).

De même, les extrémités 671, 67n, 67N des fibres 661 à 66N sont montées côte à côte dans une rampe rectiligne 72 parallèle à la rampe 70, leurs abscisses respectives par rapport à l'extrémité 671 le long de cette rampe étant déterminées comme pour la rampe 70 en correspodance des abscisses curvilignes des antennes 101 à 10N Les extrémités de fibres de même indice sur chaque rampe 70, 72 sont alignées perpendiculairement à la direction de ces rampes.Similarly, the ends 671, 67n, 67N of the fibers 661 to 66N are mounted side by side in a rectilinear ramp 72 parallel to the ramp 70, their respective abscissae with respect to the end 671 along this ramp being determined as for the ramp 70 in correspondence of the curvilinear abscissa of the antennas 101 to 10N The ends of fibers of the same index on each ramp 70, 72 are aligned perpendicular to the direction of these ramps.

On supposera tout d'abord que l'on connait la vitesse relative de l'avion 14 par rapport à l'installation 11 ou que l'on connaît la valeur de pulsation # d de sorte que l'on a réglé la pulsation # ' des oscillateurs locaux à la valeur # d. Cette hypothèse n'affecte en rien les explications qui vont suivre sur le calculateur qui est destiné à permettre l'obtention des coordonnées de gisement et de site de l'avion 16.Au contraire, grâce à sa rapidité de fonctionnement, le calculateur selon l'invention peut, selon une application non décrite dans cette demande, être très avantageusement associé à un dispositif de démodulation Doppler opérant par essais successifs de valeurs répliques de la fréquence
Doppler dans un domaine prédéterminé pour fournir,pour chaque valeur de fréquence Doppler essayée, un traitement site et gisement correspondant.It will be assumed first of all that the relative speed of the aircraft 14 is known relative to the installation 11 or that the pulse value # d is known so that the pulsation # 'has been set. local oscillators at the value # d. This assumption does not affect the explanations that will follow on the calculator which is intended to obtain the coordinates of deposit and site of the aircraft 16. On the contrary, thanks to its speed of operation, the calculator according to the invention may, according to an application not described in this application, be very advantageously associated with a Doppler demodulation device operating by successive tests of replica values of the frequency
Doppler in a predetermined domain to provide, for each Doppler frequency value tested, a corresponding site and deposit processing.

Avec cette hypothèse, les signaux issus de chacune des voies 38n et 39n du circuit de reception 30n sont stationnaires ou lentement variables et s'expriment par les expressions
2##R (3) Cn = a(t) cos # + sin # cos (#-# n)#
Sn = a(t) sin# # + sin # cis (#-# n)# #
En conséquence, les abscisses xn des extrémités de fibres homologues 65n et 67 peuvent être exprimées sous la forme
n
#n xn = L
2# dans laquelle L est la longueur des rampes 70 et 72.With this hypothesis, the signals coming from each of the channels 38n and 39n of the reception circuit 30n are stationary or slowly variable and are expressed by the expressions
2 ## R (3) Cn = a (t) cos # + sin # cos (# - # n) #
Sn = a (t) sin # # + sin # cis (# - # n) # #
Accordingly, abscissas xn of homologous fiber ends 65n and 67 can be expressed as
not
#n xn = L
2 # where L is the length of the ramps 70 and 72.

Ainsi, lorsque les diodes 60n et 62n sont alimentées avec des signaux comprenant une composante continue ao à laquelle on superpose la composante respective C n ou Sn issue des sorties 38n et 39n, les intensités lumineuses iln et i2n émises par les extrémités 65n et 67n peuvent être exprimées respectivement par les expressions (4) iln = ao + a(t) cos #(xn)
i2n = ao + a(t) sin # (xn)
2 #R avec #(xn) = # + sin # cos (#-2# xn/L #
Ces expressions définissent respectivement les fonctions d'éclairement des rampes 70 et 72.Thus, when the diodes 60n and 62n are fed with signals comprising a DC component ao to which the respective component C n or Sn coming from the outputs 38n and 39n are superposed, the light intensities iln and i2n emitted by the ends 65n and 67n can be expressed respectively by the expressions (4) iln = ao + a (t) cos # (xn)
i2n = ao + a (t) sin # (xn)
2 #R with # (xn) = # + sin # cos (# -2 # xn / L #
These expressions respectively define the illumination functions of the ramps 70 and 72.

Face aux rampes 70 et 72 sont disposés deux écrans 100 et 110 dans un même plan 99, un repere de coordonnées étant associé à chacun de ces écrans pour repérer les points de sa surface.Faced with the ramps 70 and 72 are arranged two screens 100 and 110 in the same plane 99, a coordinate mark being associated with each of these screens to identify the points of its surface.

L'axe parallèle aux rampes 70 et 72 est repéré en angle de gisement O et l'axe perpendiculaire en angle # ou en son sinus, sin # . The axis parallel to the ramps 70 and 72 is marked at bearing angle O and the perpendicular axis at an angle # or its sine, sin #.

Ces écrans 100 et 110 peuvent par exemple être constitués par des éléments photodétecteurs juxtaposés parallèlement à leur surface, à accès discret ou sequentiel (barrettes de photodiodes),ou par un tube à balayage du type "Vidicon", et comprennent un système de lecture non représenté sur la figure 3.These screens 100 and 110 may for example be constituted by photodetector elements juxtaposed parallel to their surface, with discrete or sequential access (photodiode arrays), or by a "Vidicon" type scanning tube, and comprise a non-linear reading system. shown in Figure 3.

Entre le plan 99 des écrans et les sources 70 et 72 sont disposés trois masques coplanaires 120, 130 et 140, de forme sensiblement rectangulaire, allongés parallèlement à la direction des rampes 70 et 72.Between the plane 99 of the screens and the sources 70 and 72 are arranged three coplanar masks 120, 130 and 140, of substantially rectangular shape, elongated parallel to the direction of the ramps 70 and 72.

On a représenté dans le plan 97 de ces masques un repere d'axe d'abscisse X, parallèlement aux rampes 70, 72 et d'axe d'ordonnées Y1, Y2 et Y3 dans la direction perpendiculaire pour les points des masques 120, 130 et 140.Represented in the plane 97 of these masks is an x-axis axis mark, parallel to the ramps 70, 72 and with ordinate axis Y1, Y2 and Y3 in the direction perpendicular to the points of the masks 120, 130 and 140.

Comme les écrans 100, 110, les masques 120, 130 et 140 sont alignés parallèlement à l'axe des Y dans le plan 97.Like the screens 100, 110, the masks 120, 130 and 140 are aligned parallel to the Y axis in the plane 97.

La transparence des masques 120, 130 et 140 est modulée en chaque point selon une loi qui sera explicitée plus loin, les points d'opacité maximale dessinant des lignes spatialement périodiques 125, 135, 145 sur ces masques. A partir du point 102 des coordonnées e O et + O (ou sin +0) de l'écran 100, la rampe 70 est vue à travers un segment 122 du masque 120 de longueur L', tel que
L = d = k (k constant) - d1' - k od d et d' sont les distances écran-rampe et écran-masque respectivement.La transparence du masque varie de façon périodique le long de toute ligne de ce masque parallele à la rampe 70 avec une période L', et la longueur du masque parallèlement à la ligne 70 est au moins égale à 2 L'. Ainsi, la transparence évolue le long du segment 122 selon une période de la loi de modulation.The transparency of the masks 120, 130 and 140 is modulated at each point according to a law which will be explained below, the points of maximum opacity drawing spatially periodic lines 125, 135, 145 on these masks. From the point 102 of the coordinates e O and + O (or sin +0) of the screen 100, the ramp 70 is seen through a segment 122 of the mask 120 of length L ', such that
L = d = k (constant k) - d1 '- k od d and d' are the screen-ramp and screen-mask distances respectively. The transparency of the mask varies periodically along any line of this mask parallel to the ramp 70 with a period L ', and the mask length parallel to the line 70 is at least 2 L'. Thus, the transparency evolves along the segment 122 according to a period of the modulation law.

De la même façon, on peut définir un segment 142 de l'écran 140, de longueur L' correspondant à une période de modulation de la transparence de cet écran parallèlement à l'axe
X et à travers lequel on peut voir la rampe 72 à partir d'un point 112 de l'écran 110 dont les coordonnées e O et + 0 sont les mêmes que celles du point 102 de l'écran 100.In the same way, it is possible to define a segment 142 of the screen 140, of length L 'corresponding to a period of modulation of the transparency of this screen parallel to the axis
X and through which we can see the ramp 72 from a point 112 of the screen 110 whose coordinates e O and + 0 are the same as those of the point 102 of the screen 100.

En outre, les positions des écrans 100 et 110 et des masques sont choisies de telle sorte qu'à partir du point 102, on voit la rampe 72 à travers le même segment 132 que celui à travers lequel on voit la rampe 70 à partir du point 112 homologue de l'écran. Ce segment 132 a également une longueur L' et la variation de la transparence le long de ce segment correspond à une période de modulation de la loi de transparence du masque 130.In addition, the positions of the screens 100 and 110 and masks are chosen so that from point 102, we see the ramp 72 through the same segment 132 as that through which we see the ramp 70 from the dot 112 counterpart of the screen. This segment 132 also has a length L 'and the variation of the transparency along this segment corresponds to a period of modulation of the transparency law of the mask 130.

Chaque segment 122 contient N points 1221 à 122N homothétiques de sources par rapport au point 102 et qui transmettent respectivement les rayons lumineux des sources 65 à 65N en ce point 102. Les facteurs de transmission de ces N points définissent une fonction de transparence discrète qui module l'éclairement des sources comme il sera exposé ci-après.Each segment 122 contains N points 1221 to 122N which are homothetic from sources with respect to point 102 and which respectively transmit the light rays from sources 65 to 65N at this point 102. The transmission factors of these N points define a discrete transparency function which modulates the illumination of sources as will be explained below.

De même, chaque segment 132 et chaque segment 142 contient un ensemble de N points 1321 à 132N et 1421 à 142N dont les transparences respectives constituent une fonction de transparence discrète modulant l'éclairement des sources.Similarly, each segment 132 and each segment 142 contains a set of N points 1321 to 132N and 1421 to 142N whose respective transparencies constitute a discrete transparency function modulating the illumination of the sources.

Ainsi, pour chaque couple de coordonnées, e O, +0 définissant la position de deux points homologues des écrans 100 et 110, on trouve un jeu de trois fonctions de transparence discrètes qui modulent deux à deux les fonctions d'éclairement des rampes 70 et 72. L'éclairement des points tels que 102, 112 des écrans 100 et 110 résulte donc de la modulation des fonctions d'éclairement des rampes 70 et 72 par des fonctions de transparence discrètes correspondant aux segments respectifs 122, 132 et 132, 142.Thus, for each pair of coordinates, e 0, +0 defining the position of two homologous points of the screens 100 and 110, there is a set of three discrete transparency functions which modulate the illumination functions of the ramps 70 and 72. The illumination of the points such as 102, 112 of the screens 100 and 110 therefore results from the modulation of the illumination functions of the ramps 70 and 72 by discrete transparency functions corresponding to the respective segments 122, 132 and 132, 142.

Les positions respectives des rampes 70, 72 des masques 120 à 140 et des écrans 100 et 110 sont telles que, à l'aide de diaphragmes non représentés, la lumière en provenance de la rampe 70 ne puisse tomber sur la surface utile de l'écran 70 qu'en traversant le masque 120 et sur la surface utile de l'écran 110 qu'en traversant le masque 132.The respective positions of the ramps 70, 72 of the masks 120 to 140 and the screens 100 and 110 are such that, with the aid of diaphragms (not shown), the light coming from the ramp 70 can not fall on the useful surface of the screen 70 that through the mask 120 and the useful surface of the screen 110 through the mask 132.

De même, la lumière en provenance de la source 72 ne peut tomber sur la surface utile de l'écran 100 qu'en traversant le masque 130 et ne peut tomber sur l'écran 110 qu'en traversant le masque 140.Likewise, the light coming from the source 72 can only fall on the useful surface of the screen 100 by passing through the mask 130 and can not fall on the screen 110 until it passes through the mask 140.

Ainsi, l'éclairement requ par chaque point 102 du masque 100 correspond à la somme des corrélations de la fonction d'éclairement de la rampe 70 par une réplique respective du masque 120 et de la fonction d'éclairement de la rampe 72 par une réplique respective du masque 130.Thus, the illumination requ by each point 102 of the mask 100 corresponds to the sum of the correlations of the illumination function of the ramp 70 by a respective replica of the mask 120 and the illumination function of the ramp 72 by a replica respective of the mask 130.

De même, l'éclairement de tout point 112 de l'écran 110 correspond à la somme des corrélations de la fonction d'éclairement de la rampe 70 par une réplique respective du masque 130 et de la fonction d'éclairement de la rampe 72 par la réplique respective du masque 140.Likewise, the illumination of any point 112 of the screen 110 corresponds to the sum of the correlations of the illumination function of the ramp 70 by a respective replica of the mask 130 and of the illumination function of the ramp 72 by the respective replica of the mask 140.

La surface utile de l'écran est choisie en fonction du champ en e et + dans lequel on désire déterminer la transformée de Fourier.The useful surface of the screen is chosen according to the field in e and + in which it is desired to determine the Fourier transform.

I1 existe une loi de modulation de la transparence des masques 120, 130 et 140 telle que la fonction de transparence discrète des segments 122, 132 et 142 soit, pour chaque position e0, +0, des couples de points 102 et 112 de l'écran, une réplique de la fonction d'éclairement des sources dont la structure dépend des coordonnées eO~et +0, de sorte que l'appareil se comporte comme un filtre adapté permettant de produire sur les écrans 100 et 110 une fonction d'éclairement qui varie comme une fonction d'ambiguité des fonctions d'éclairement spatiales des rampes 70 et 72.Parmi l'ensemble de ces répliques, l'une a une structure qui est très voisine de, ou identique à, celle des fonctions d'eclai- rement des rampes 70 et -72 de sorte que l'éclairement résultant en un point de l'écran 100 ou lTO correspond au maximum de la fonction d'ambiguité respective. There exists a law for modulating the transparency of the masks 120, 130 and 140 such that the discrete transparency function of the segments 122, 132 and 142 is, for each position e0, +0, pairs of points 102 and 112 of the screen, a replica of the source illumination function whose structure depends on the coordinates eO ~ and +0, so that the apparatus behaves like a suitable filter for producing on the screens 100 and 110 an illumination function which varies as a function of ambiguity of the spatial lighting functions of the ramps 70 and 72. Among all these replicas, one has a structure which is very close to, or identical to, that of the eclair functions. and ramps 70 and 72 so that the resulting illumination at a point on the screen 100 or 100 corresponds to the maximum of the respective ambiguity function.

On a trouvé qu'avec la loi de modulation de la transparence des masques précitée, 1 existait un point de chacun des écrans pour lequel les maxima de la fonction de corrélation d'une rampe par un masque et de l'autre rampe par l'autre masque respectif coïncidaient.It has been found that with the modulation law of the transparency of the aforementioned masks, 1 existed a point of each of the screens for which the maxima of the correlation function of a ramp by a mask and the other ramp by the other respective mask coincided.

Par un choix judicieux des lois de phase du pouvoir de transmission des masques respectifs on peut, grâce à la superposition de deux corrélations sur chacun des écrans, obtenir sans ambiguité la partie réelle ou la partie imaginaire de la transformée de Fourier. A cet effet, on combine a chacune des fonctions d'éclairement complexe (voie sinus ou cosinus) une fonction de transparence des masques dont la loi de phase en sinus ou cosinus est choisie de telle sorte que la superposition sur chacun des écrans des rayons lumineux transmis par chacun des masques fasse disparaître l'ambiguité. La loi de modulation spatiale de la transparence du deuxième masque 130 est déphasée de n/2 par rapport à celle du premier masque 120,et celle du troisième masque 140 de n/2 dans le même sens par rapport à celle du deuxième masque 130.By a judicious choice of the phase laws of the transmission power of the respective masks one can, thanks to the superposition of two correlations on each of the screens, obtain without ambiguity the real part or the imaginary part of the Fourier transform. For this purpose, each of the complex illumination functions (sine or cosine channel) is combined with a function of transparency of the masks whose phase law in sine or cosine is chosen so that the superposition on each of the screens of the light rays transmitted by each of the masks make the ambiguity disappear. The spatial modulation law of the transparency of the second mask 130 is out of phase by n / 2 with respect to that of the first mask 120, and that of the third mask 140 by n / 2 in the same direction relative to that of the second mask 130.

Ainsi, les fonctions de transparence -Tl(x,Y), T2(X,Y) et
T3(X,Y) des masques 120, 130 et 140 respectivement, sont les suivantes (en prenant pour la valeur 1 une transparence moyenne) (5) T1 (X, Y) = 1 + cos v (x, Y)
T2 (X, Y) = 1 + sin # (X, Y)
T3 (X, Y) = 1 - cos # (x, Y) # (X, Y) = Y cos ## X
A tout couple de points des écrans 100 et 110 de coordonnées e O et + O, on peut faire correspondre deux coordonnées XO et YO (Y10' Y20 et Y20' Y30) définissant l'origine d'une réplique 1221 à 122N, 1321 à 132N et 1421 à 142N correspondante dans chaque masque dont la transparence peut être exprimée pour chaque point 122n, 132n et 142n par les relations suivantes
T1 (Xn' Y10' XO) = 1 + cos # Y10 cos 2#/L' (Xn - XO)# (6) T2 (Xn' Y20' XO) = 1 + sin # Y20 cos 2#/L' (Xn - XO) #
T3 (Xn' Y30' XO) = 1 - cos # Y30 cos 2#/L' (Xn - XO) #
Si l'on se réfère aux expressions (4), on constate que les fonctions de transparence discrètes ainsi définies pour chacun des segments varient selon des lois dont la structure qui dépend de XO et YO' présente la forme générale des fonctions d'éclairement iln et i2n.Thus, the transparency functions -Tl (x, Y), T2 (X, Y) and
T3 (X, Y) masks 120, 130 and 140 respectively, are the following (assuming a mean transparency for the value 1) (5) T1 (X, Y) = 1 + cos v (x, Y)
T2 (X, Y) = 1 + sin # (X, Y)
T3 (X, Y) = 1 - cos # (x, Y) # (X, Y) = Y cos ## X
At any pair of points of the screens 100 and 110 with coordinates e O and + O, two coordinates X0 and Y0 (Y10 'Y20 and Y20' Y30) defining the origin of a replica 1221 to 122N, 1321 to 132N and 1421 to 142N corresponding in each mask whose transparency can be expressed for each point 122n, 132n and 142n by the following relations
T1 (Xn 'Y10' XO) = 1 + cos # Y10 cos 2 # / L '(Xn - XO) # (6) T2 (Xn' Y20 'XO) = 1 + sin # Y20 cos 2 # / L' ( Xn - XO) #
T3 (Xn 'Y30' XO) = 1 - cos # Y30 cos 2 # / L '(Xn-XO) #
Referring to the expressions (4), it can be seen that the discrete transparency functions thus defined for each of the segments vary according to laws whose structure which depends on XO and YO 'has the general shape of the illumination functions iln. and i2n.

Au point 102, l'éclairement total reçu des rampes 70 et 72 après modulation par les répliques respectives 122 et 132 peut s'exprimer par la relation

avec # n (XO,YO) = YO cos## (Xn - XO) dans laquelle #O et +0 sont les coordonnées du point 102 sur l'écran, XO et YO sont les coordonnées correspondantes des origines des répliques 1221aN èt 1321 à N et (Xn) ) est dsigné par les relations (4).At point 102, the total illumination received from the ramps 70 and 72 after modulation by the respective replicas 122 and 132 can be expressed by the relation

with # n (XO, YO) = YO cos ## (Xn-XO) where #O and +0 are the coordinates of the point 102 on the screen, XO and YO are the corresponding coordinates of the origins of the replicas 1221aN and 1321 to N and (Xn)) is designated by the relations (4).

A un instant t, cette fonction d'éclairement se décompose en plusieurs termes (8.1) Ill = 2 NaO
Ce terme est un terme parasite de fond continu qui ne dépend pas de XO, YO ni du temps. Il correspond à un niveau d'exci tation moyen autour duquel s'effectue la modulation par les signaux C n et Sn.At a time t, this illumination function is broken down into several terms (8.1) Ill = 2 NaO
This term is a continuous background parasite term that does not depend on XO, YO or time. It corresponds to a mean exciter level around which modulation is effected by the signals C n and Sn.

N (8.2) I12 = # # a@ cos # (XO, YO) + aO sin # (XO, YO) #
1
Ce terme est un terme parasite qui dépend seulement de YO dans le cas où les signaux à traiter proviennent d'une répartition régulière d'antennes sur une circonférence avec un espacement e. répondant au théorème de Shannon (e # X /2).N (8.2) I12 = # # a @ cos # (XO, YO) + aO sin # (XO, YO) #
1
This term is a parasitic term that depends only on Y0 in the case where the signals to be processed come from a regular distribution of antennas on a circumference with a spacing e. responding to Shannon's theorem (e # X / 2).

Dans le cas de signaux provenant d'une distribution lacunaire d'antennes (e > A/2) , le terme 112 dépend de YO et XO.In the case of signals from a deficient distribution of antennas (e> A / 2), the term 112 depends on YO and XO.

N (8.3) I13 = # a(t) # cos # (xn) + sin # (xn) #
Ce terme est un terme uniforme sur tout l'écran et dont le niveau dépend seulement du niveau total des éclairements issus des rampes 70 et 71.N (8.3) I13 = # a (t) # cos # (xn) + sin # (xn) #
This term is a uniform term throughout the screen and whose level depends only on the total level of illumination from ramps 70 and 71.

N (8.4) I14 = ##a(t) cos # (xn) cos # (X,Y) +
a(t) sin # (xn) sin terme qui peut, par une transformation trigonométrique simple, s'écrire également
I14 = a(t) cos(xn) - n (XO, YO)#
Ce dernier terme est un terme utile qui représente la composante réelle (cosinus) de la transformée de Fourier de la distribution traitée au point e O et #
Par un développement analogue, on constate que tout point de l'écran 110 reçoit une énergie qui est la somme de trois termes parasites I21, I22 g 123 et d'un terme utile, ce dernier
I24 = a(t) sin# # (xn) - # (XO, YO)# correspondant à la composante en sinus de la transformée de
Fourier recherchée pour les coordonnées a O et o0 du point 112 de l'écran considéré.N (8.4) I14 = ## a (t) cos # (xn) cos # (X, Y) +
a (t) sin # (xn) sin term which can, by a simple trigonometric transformation, also be written
I14 = a (t) cos (xn) - n (XO, Y0) #
This last term is a useful term that represents the real component (cosine) of the Fourier transform of the distribution treated at point e O and #
By a similar development, it is found that any point of the screen 110 receives an energy which is the sum of three parasitic terms I21, I22 and 123 of a useful term, the latter
I24 = a (t) sin # # (xn) - # (XO, Y0) # corresponding to the sine component of the transform of
Fourier searched for the coordinates at O and o0 of point 112 of the screen in question.

Ainsi,les fonctions d'éclairement des écrans 100 et 110 correspondent respectivement à la composante en cosinus et à la composante sinus de la transformée de Fourier de la fonction d'éclairement des rampes 70 et 72.Thus, the illumination functions of the screens 100 and 110 respectively correspond to the cosine component and the sine component of the Fourier transform of the illumination function of the ramps 70 and 72.

Afin de pouvoir exploiter l'information présente sur les écrans 100 et 110 des dispositifs de lecture et d'exploitation sont utilisés. Ces dispositifs remplissent plusieurs fonctions - éliminer les termes parasites de la fonction d'éclairement de l'écran; les signaux résultants sont alors disponibles pour l'exploitation en phase et en amplitude de la trans-formée de Fourier; - élaborer selon les besoins, par la combinaison des sorties respectives des écrans 100 et 110, une représentation du module de la transformée de Fourier de la distribution traitée: - déterminer éventuellement le maximum ou les maxima de cette fonction.In order to be able to exploit the information present on the screens 100 and 110, reading and operating devices are used. These devices fulfill several functions - eliminating parasitic terms from the screen illumination function; the resulting signals are then available for phase and amplitude exploitation of the Fourier transform; - Develop according to the needs, by the combination of the respective outputs of the screens 100 and 110, a representation of the Fourier transform module of the processed distribution: - possibly determine the maximum or maximum of this function.

Dans le cas où I12 (ou I22) ne dépend que de YO, on peut éliminer les composantes parasites I11, I12, 113 (ou 121, 122, I23) au moyen du dispositif représenté figure 4. Un dispositif de lecture 462 explore ligne par ligne la surface de l'écran d'un tube Vidicon 448 et les signaux de lecture sont filtrés au moyen d'un filtre passe-haut 464 qui ne transmet sur sa sortie 465 que la composante utile I14 ou I24 de la transformée.In the case where I12 (or I22) depends only on Y0, it is possible to eliminate the parasitic components I11, I12, 113 (or 121, 122, I23) by means of the device represented in FIG. 4. A reading device 462 explores line by line the screen surface of a Vidicon tube 448 and the read signals are filtered by means of a high-pass filter 464 which transmits on its output 465 only the useful component I14 or I24 of the transform.

Si I12 (ou I22) depend de YO et de XO, le dispositif qui sera décrit en référence à la figure 6 permet avantageusement d'éliminer les trois termes parasites. If I12 (or I22) depends on YO and XO, the device that will be described with reference to Figure 6 advantageously eliminates the three parasitic terms.

Pour obtenir le module de la transformée de Fourier, on peut appliquer chacune des composantes en cosinus et en sinus obtenues à un élément quadratique respectif, par exemple une diode et sommer les signaux de sortie de ces éléments quadratiques dans un circuit sommateur qui délivre un signal variant comme le carré du module recherché sur sa sortie.To obtain the modulus of the Fourier transform, it is possible to apply each of the cosine and sine components obtained to a respective quadratic element, for example a diode, and to summon the output signals of these quadratic elements in a summing circuit which delivers a signal. varying as the square of the desired module on its output.

Une autre forme de réalisation d'un calculateur selon l'invention applicable au traitement de signaux lentement variables dans le temps est représentée en figure 5. Les signaux de sorties 381 à 38N des circuits d'antennes (voies cosinus) sont mémorisés dans une mémoire 170 telle que par exemple une mémoire à transfert de charge,dite CCD,d'un type capable de mémoriser les niveaux respectifs de ces signaux et d'en permettre la relecture à une vitesse beaucoup plus grande (ici quatre fois) que leur vitesse d'inscription.Another embodiment of a computer according to the invention applicable to the processing of slowly variable signals over time is shown in FIG. 5. The output signals 381 to 38N of the antenna circuits (cosine channels) are stored in a memory 170 such as for example a charge transfer memory, called CCD, of a type capable of storing the respective levels of these signals and to allow replay at a much greater speed (here four times) than their speed. 'registration.

De même, les signaux présents aux sorties î à 39N (voies sinus) sont mémorisés dans une mémoire 172 analogue à la mémoire 170. On a représente de façon très schématique deux rampes 180 et 182 auxquelles aboutissent respectivement les extrémités de fibres optiques alimentées à partir d'un circuit d'excitation, respectivement 184 et 186. Chacun des circuits d'excitation comprend une pluralité de diodes alimentant des fibres optiques 181, 183 respectives. Les circuits d'excitation 184 et 186 sont connectés aux mémoires 170 et 172 par un dispositif de multiplexage 185 dont le fonctionnement sera explicité ci-après.Likewise, the signals present at the outputs 39N (sinus channels) are stored in a memory 172 similar to the memory 170. Very schematically two ramps 180 and 182 are shown at which the ends of the optical fibers fed from of an excitation circuit, respectively 184 and 186. Each of the excitation circuits comprises a plurality of diodes supplying respective optical fibers 181, 183. The excitation circuits 184 and 186 are connected to the memories 170 and 172 by a multiplexing device 185 whose operation will be explained hereinafter.

Un écran 190 est disposé face aux rampes 180 et 182 parallèlement à leur plan. Entre l'écran et les rampes 180 et 182 sont disposés deux masques 200 et 210 dont la transparence est modulée de la même façon que celle des masques 120 et 130 de la figure 3 (équations de transparence T1(X,Y) = 1 + cos + (X,Y) et T2(X,Y) = 1 + sin + (X,Y). Les masques 200 et 210 sont placés de telle sorte qu'à partir-.de tout point 192 de l'écran 190 on puisse apercevoir la totalité de la rampe 180 à travers l'écran 200 sans pouvoir apercevoir la rampe 182, et qu'à partir de ce même point 192 on puisse apercevoir la totalité de la rampe 182 à travers le masque 210 sans pouvoir apercevoir la rampe 180 à travers ce même masque.A screen 190 is disposed facing the ramps 180 and 182 parallel to their plane. Between the screen and the ramps 180 and 182 are two masks 200 and 210 whose transparency is modulated in the same way as that of the masks 120 and 130 of FIG. 3 (transparency equations T1 (X, Y) = 1 + cos + (X, Y) and T2 (X, Y) = 1 + sin + (X, Y) The masks 200 and 210 are positioned such that from any point 192 on the screen 190 we can see the entire ramp 180 through the screen 200 without being able to see the ramp 182, and that from this same point 192 we can see the entire ramp 182 through the mask 210 without being able to see the ramp 180 through this same mask.

Le fonctionnement du calculateur représenté sur la figure 5 s'effectue en quatre temps, par des moyens de commande logique non représentés, selon la séquence suivante
Dans un premier temps, les mémoires 170 et 172 sont chargées à partir des sorties 38n et 39n des circuits de réception 30n (figure 1) ; la mémoire 170 alimente l'excitateur 186 de telle sorte que, par l'intermédiaire des masques 180 et 182, une première fonction d'éclairement apparaisse sur l'écran 190 de la forme
N (9.1) Il = ##ao + a(t) cos (#+ #(x)# # l + cos # n (XO, YO)# 1
+ #ao + a(t) sin (#+ # (X)# #l + cos # n (XO, YO)#
Comme on l'a vu précédemment, le développement de cette fonction d'éclairement comprend, outre les parasites, la composante cosinus de la transformée de Fourier recherchée.The operation of the computer shown in FIG. 5 is carried out in four stages by logic control means, not shown, according to the following sequence
In a first step, the memories 170 and 172 are loaded from the outputs 38n and 39n of the reception circuits 30n (FIG. 1); the memory 170 supplies the exciter 186 so that, by means of the masks 180 and 182, a first illumination function appears on the screen 190 of the form
N (9.1) Il = ## ao + a (t) cos (# + # (x) # # l + cos # n (XO, YO) # 1
+ #ao + a (t) sin (# + # (X) #l + cos # n (XO, YO) #
As has been seen previously, the development of this illumination function comprises, in addition to the parasites, the cosine component of the desired Fourier transform.

Dans un deuxième temps, l'information dans les mémoires 170 et 172 restant stationnaire pendant les quatre temps de la séquence de fonctionnement,les sources cessent d'être excitées, et les connexions entre les memoires et les excitateurs sont modifiées par le multiplexeur 185. La sortie de la mémoire 172 commande l'excitateur 184 et la valeur en sortie de la mémoire 170 est changée de signe et commande l'excitateur 186.Pendant ce deuxième temps, l'écran 190 est lu par le dispositif de lecture et, après élimination des composantes parasites par un filtre 193, le signal est élevé au carré par un élément quadratique 215, puis mémorise dans une première mémoire 216 via un multiplexeur 218 qui relie la sortie de la diode 215 à tette mémoire 216. ta mémoire 216 mémorise l'ensemble- des échantillons corres pondant à la lecture de la fonction d'éclairement du masque 190.In a second step, the information in the memories 170 and 172 remaining stationary during the four times of the operating sequence, the sources cease to be excited, and the connections between the memories and the exciters are modified by the multiplexer 185. The output of the memory 172 controls the exciter 184 and the output value of the memory 170 is changed sign and controls the exciter 186. During this second time, the screen 190 is read by the reading device and after removal of the parasitic components by a filter 193, the signal is squared by a quadratic element 215, then stored in a first memory 216 via a multiplexer 218 which connects the output of the diode 215 to the memory 216. the memory 216 stores the together- samples corresponding to the reading of the illumination function of the mask 190.

Dans un troisième temps, les rampes 180 et 182 sont à nouveau illuminées à partir des excitateurs 184 et 186 alimentés par les mémoires 170 et 172 selon la nouvelle connexion établie au cours du deuxième temps par le multiplexeur 185.In a third step, the ramps 180 and 182 are again illuminated from the exciters 184 and 186 powered by the memories 170 and 172 according to the new connection established during the second time by the multiplexer 185.

I1 apparaît sur écran 190 une fonction-d'éclairement dont les termes comprennent, outre les ccmposantes parasites, la partie sinus de la transformée de Fourier selon la relation:

I1 appears on screen 190 an illumination function whose terms include, in addition to the parasitic components, the sine portion of the Fourier transform according to the relation:

Le multiplexeur 208 est également commute sur une deuxième mémoire 219.The multiplexer 208 is also switched to a second memory 219.

Dans un quatrième temps, les excitateurs 184 et 186 cessent d'être alimentés, les mémoires 170 et 172 sont remises à zéro et la lecture de l'écran 190 est effectuée pour, après filtrage des parasites par le filtre 193, transférer le contenu du signal résultant après son élévation au carré par la diode 215 à la deuxième mémoire 219 qui mémorise l'ensemble des échantillons de ce signal. Les contenus des deux mémoires 216 et 219 peuvent être ensuite transmis échantillon par échantillon à un sommateur 217 pour fournir un signal repré- sentant le carré du module de la transformée de Fourier de la distribution traitée.In a fourth step, the exciters 184 and 186 stop being fed, the memories 170 and 172 are reset to zero and the reading of the screen 190 is performed in order, after filtering the parasites by the filter 193, to transfer the contents of the resulting signal after its squaring by the diode 215 to the second memory 219 which stores all the samples of this signal. The contents of the two memories 216 and 219 can then be transmitted sample by sample to an adder 217 to provide a signal representing the square of the Fourier transform module of the processed distribution.

Certaines variantes de réalisation peuvent être utilisées pour la mise en oeuvre des principes décrits. C'est ainsi qu'on a prévu que les masques 120, 130 et 140 sont des masques transparents, qui peuvent être, par exemple, réalisés par des moyens photographiques avantageusement sur une même plaque. On peut également utiliser des masques qui fonctionneraient en réflexion et non en transmission, le pouvoir de réflexion ou la réflectivité de ces masques étant modulé en chaque point en fonction de la position dans le masque. Some embodiments may be used for the implementation of the principles described. Thus it has been provided that the masks 120, 130 and 140 are transparent masks, which may be, for example, made by photographic means advantageously on the same plate. It is also possible to use masks that would work in reflection and not in transmission, the reflectivity or reflectivity of these masks being modulated at each point depending on the position in the mask.

Selon un mode de réalisation, chacun des masques de la figure 3 peut être obtenu à l'aide du montage représenté sur la figure 8. Une diode électroluminescente 350 est excitée par un signal continu d'intensité aO. Devant cette diode est disposé un masque 352 modulé en transparence de façon à former des raies de transparence uniforme dans une direction de son plan. Perpendiculairement à cette direction, la transparence varie selon une fonction sinusoldale de la distance. L'écartement entre deux niveaux de transparence égaux perpendiculairement à la direction des raies du masque 352 est indiqué par A (longueur d'onde de modulation).According to one embodiment, each of the masks of FIG. 3 can be obtained by means of the assembly shown in FIG. 8. A light-emitting diode 350 is excited by a continuous signal of intensity a0. In front of this diode is a mask 352 modulated in transparency so as to form lines of uniform transparency in a direction of its plane. Perpendicular to this direction, the transparency varies according to a sinusoldale function of the distance. The spacing between two levels of transparency equal perpendicular to the direction of the lines of the mask 352 is indicated by A (modulation wavelength).

Le masque 352 est monté tournant autour d'un axe de rotation 354 passant par la source 350 et il est entraîné à vitesse angulaire n par des moyens non représentés.The mask 352 is rotatably mounted about an axis of rotation 354 passing through the source 350 and is driven at angular speed n by means not shown.

On place un photodétecteur 356 immédiatement derrière le masque 352 dont la position peut être définie en coordonnées polaires par sa distance p.0 à l'axe 354 et un angle t0 par rapport à une direction de référence 358 dans le plan du masque. Dans cette position, le photodétecteur 356 reçoit un signal modulé de la forme 2 eO cos ( n t - e0)
A
On commande par un conducteur 360 le générateur d'électrons 362 (Wehnelt) d'un oscilloscope 364 devant l'écran duquel on a disposé une plaque photographique 365 propre à être impressionnée par le spot de l'oscilloscope.A photodetector 356 is placed immediately behind the mask 352 whose position can be defined in polar coordinates by its distance p0 to the axis 354 and an angle t0 with respect to a reference direction 358 in the plane of the mask. In this position, the photodetector 356 receives a modulated signal of the form 2 eO cos (nt - e0)
AT
The electron generator 362 (Wehnelt) of an oscilloscope 364 is controlled by a conductor 360, in front of the screen of which a photographic plate 365 has been placed, capable of being impressed by the spot of the oscilloscope.

Pour la position ( p01 00) du photodétecteur 356, on effectue le balayage par le spot de l'oscilloscope d'une seule ligne 366 de la plaque photographique 365 dont l'ordonnée est prise égale à YO. On déplace ensuite le photodétecteur 356 le long du même rayon pour l'amener à une distance p 1 de l'axe 354 et on impressionne avec le spot de l'oscilloscope une ligne voisine de la plaque photographique 365 d'ordonnée Y1 pro2 ##1 portionnelle à
@
On balaye ainsi successivement toutes les lignes de la plaque photographique 365 sur une hauteur correspondant à la hauteur Ho du masque recherché.Chaque ligne de la plaque photographique 365 est parcourue par le spot de l'oscilloscope pendant une durée au moins égale à deux tours du disque 352 grâce à une tension de balayage de l'oscilloscope en synchronisme avec le double de la vitesse angulaire du disque 352. On établit ainsi une correspondance linéaire entre la course 2 L' du spot le long d'une ligne de la plaque 365 et un parcours angulaire de 4w du disque 352.For the position (p01 00) of the photodetector 356, scanning is carried out by the spot of the oscilloscope of a single line 366 of the photographic plate 365 whose ordinate is taken equal to Y0. The photodetector 356 is then moved along the same radius to bring it to a distance p 1 from the axis 354, and an adjacent line of the photographic plate 365 of ordinate Y1 pro2 ## is impressed with the spot of the oscilloscope. 1 to
@
Thus, all the lines of the photographic plate 365 are successively scanned over a height corresponding to the height Ho of the desired mask. Each line of the photographic plate 365 is traversed by the spot of the oscilloscope for a duration at least equal to two turns of the disk 352 by oscilloscope scanning voltage in synchronism with twice the angular velocity of the disk 352. A linear correspondence is thus established between the path 2 L 'of the spot along a line of the plate 365 and an angular path of 4w of the disk 352.

Au lieu de faire déplacer l'ordonnée de la ligne de la plaque balayée linéairement en fonction du module p de la diode 356, on peut utiliser une relation en arc sinus permettant de faire correspondre les variations d'ordonnées du masque directement à des variations d'angle + et non de sin + . Dans le repère de l'écran du calculateur optique, les ordonnées des points de cet écran représentent alors directement des angles + . Instead of moving the ordinate of the line of the linearly scanned plate according to the modulus p of the diode 356, it is possible to use a sinus arc relation making it possible to match the ordinate variations of the mask directly with variations of angle + and not of sin +. In the reference of the screen of the optical calculator, the ordinates of the points of this screen then represent directly angles +.

On obtient ainsi, relativement aisément, par développement de la plaque photographique 365, un masque répondant aux conditions énoncées pour la construction des différents modes de réalisation de l'invention.Thus, relatively easily, by developing the photographic plate 365, a mask meeting the conditions stated for the construction of the various embodiments of the invention is obtained.

Selon une autre forme de réalisation, un tel masque peut être obtenu en commandant l'intensité du faisceau électronique d'un oscilloscope de haute précision par un ordinateur qui calcule la loi de transparence en fonction de la position, en abscisse et en ordonnée, du spot ainsi qu'en tenant compte des lois de luminance de celui-ci et de la loi de développement du film photographique. On parvient avec une telle technique à des fonctions de transparence spatiale contenant plusieurs millions de points avec une échelle de plus de 100 niveaux significatifs de transparence.According to another embodiment, such a mask can be obtained by controlling the intensity of the electron beam of a high-precision oscilloscope by a computer which calculates the transparency law as a function of the position, on the abscissa and on the ordinate, of the spot and taking into account the luminance laws of it and the law of development of the photographic film. Such a technique is used for spatial transparency functions containing several million points with a scale of more than 100 significant levels of transparency.

En ce qui concerne les sources, on peut constituer directement des rampes telles que 70 et 72 par des rangées de diodes électroluminescentes d'abscisses invariables ou réglables le long de ces rampes et attaquées électriquement par les sorties des circuits de réception d'antennes 30n I1 est également possible d'utiliser, à la place de ces rampes 70 et 72, un oscilloscope à écran rémanent adapté à maintenir une excitation de spot modulée en intensité en certains points d'une ligne de cet écran.A cet effet, le générateur d'électrons (Wehnelt) de l'oscilloscope est attaqué à partir d'un balayage rapide des sorties des circuits 30n (sorties 38
n et 39n), ce balayage s'effectuant en un temps inférieur à la durée de stationarité des signaux issus des antennes 30n
Dans le cas de signaux stationnaires ou lentement variables dans le temps, au lieu d'attaquer en permanence l'ensemble des sources des rampes 70 et 72, on peut, en employant des écrans 100 et 110 d'un type intégrateur, prévoir de les attaquer de façon séquentielle à partir d'un balayage des sorties respectives des récepteurs d'antennes 301 à 30
n la période d'intégration et la lecture des écrans 100 et 110 dans le sens des axes de gisement e étant égale à celle du balayage des rampes 70 et 72.With regard to the sources, ramps such as 70 and 72 can be constituted directly by rows of light-emitting diodes of abscissae that are invariable or adjustable along these ramps and electrically etched by the outputs of the antenna reception circuits 30n I1. it is also possible to use, in place of these ramps 70 and 72, a residual-screen oscilloscope adapted to maintain an intensity-modulated spot excitation at certain points of a line of this screen. (Wehnelt) electrons from the oscilloscope is attacked from a fast scan of the 30n circuit outputs (outputs 38
n and 39n), this scanning taking place in a time less than the stationarity duration of the signals coming from the antennas 30n
In the case of stationary or slowly changing signals over time, instead of continuously attacking all the sources of the ramps 70 and 72, it is possible, by using screens 100 and 110 of an integrating type, to provide for them. sequentially etching from a scan of the respective outputs of the antenna receivers 301 to 30
n the integration period and the reading of the screens 100 and 110 in the direction of the bearing axes e being equal to that of the scanning of the ramps 70 and 72.

On suppose maintenant que les signaux issus des voies sinus et cosinus des circuits 301 à 30N ne sont pas stationnaires, mais modulés par une fréquence porteuse connue ou inconnue w ' selon que l'on connaît ou non le décalage Doppler. Les signaux aux sorties 38n, 39n (figure 1) des circuits de réception sont alors de la forme (10) Cn = a(t) cos # # + #'t + # (#, #, #n)#
Sn = a(t) sin # # + #'t +# (#, #, #,)# avec # (#,#, #n) = b sin #cos (#-#n)
Les signaux ainsi modulés sont superposés à une tension continue pour l'excitation de diodes électroluminescentes montées le long de deux rampes respectives 230 et 232 (figure 6).La répartition des diodes sur chacune de ces rampes correspond à la distribution régulière ou irrégu lierre des antennes 101 à 10N comme il a été exposé à propos de la figure 3. Chaque diode émet donc une intensité modulée dans le temps de la forme : (11) iln(t) = a0 + C n (t) pour la rampe 230
i2n(t) = ao + Sn(t) pour la rampe 232
Face à la rampe 230 est disposé un masque modulé en transparence selon une loi périodique de période L', la longueur du masque 240 parallèlement à la direction de la rampe 230 étant au moins égale à 2 L'.It is now assumed that the signals from the sine and cosine channels of the circuits 301 to 30N are not stationary, but modulated by a known or unknown carrier frequency w 'according to whether or not the Doppler shift is known. The signals at the outputs 38n, 39n (FIG. 1) of the reception circuits are then of the form (10) Cn = a (t) cos # # + # 't + # (#, #, #n) #
Sn = a (t) sin # # + # 't + # (#, #, #,) # with # (#, #, #n) = b sin #cos (# - # n)
The signals thus modulated are superimposed on a DC voltage for the excitation of light-emitting diodes mounted along two respective ramps 230 and 232 (FIG. 6). The distribution of the diodes on each of these ramps corresponds to the regular or irregular distribution of the antennas 101 to 10N as has been discussed with reference to FIG. 3. Each diode thus emits a modulated intensity in time of the form: (11) iln (t) = a0 + C n (t) for the ramp 230
i2n (t) = ao + Sn (t) for the ramp 232
Faced with the ramp 230 is disposed a transparent modulated mask according to a periodic law of period L ', the length of the mask 240 parallel to the direction of the ramp 230 being at least equal to 2 L'.

La loi de transparence du masque 240 est de la forme l + cos #(X, Y) comme celle du masque 120 de la figure 3.The law of transparency of the mask 240 is of the form l + cos # (X, Y) like that of the mask 120 of FIG.

Face aux diodes constituant la rampe 232, est dispose un masque 242 dans le même plan que,et aligné avec le masque 240 dans une direction perpendiculaire aux rampes 230 et 232. Sa longueur est au moins égale à 2 L' parallèlément à la rampe 232 et la loi de modulation de ce masque 242 est identique à celle du masque 130 de la figure 3 soit 1 + sin (X, Y).Faced with the diodes constituting the ramp 232, is a mask 242 in the same plane as, and aligned with the mask 240 in a direction perpendicular to the ramps 230 and 232. Its length is at least equal to 2 L parallel to the ramp 232 and the modulation law of this mask 242 is identical to that of the mask 130 of FIG. 3 is 1 + sin (X, Y).

Dans un plan parallèle à celui des masques 242 et 240 est monté un écran 250 à accès discret ou aléatoire, formé par la juxtaposition dans deux dimensions de diodes photoelec- triques discrètes 252 dont chacune est reliée à un circuit d'exploitation des signaux 253. Chaque diode telle que 252 de 1 écran 250 peut recevoir de la lumière de la rampe 230 à travers le masque 240 et de la lumière de la ratipe 232 à travers le masque 242 de façon à obtenir en chaque point de l'écran une somme de corréla- tions de chacune des fonctions d'éclairement des rampes 230 et 232 par.In a plane parallel to that of the masks 242 and 240 is mounted a discrete or random access screen 250 formed by the juxtaposition in two dimensions of discrete photoelectric diodes 252, each of which is connected to an operating circuit of the signals 253. Each diode such as 252 of 1 screen 250 can receive light from the ramp 230 through the mask 240 and light from the ratip 232 through the mask 242 so as to obtain at each point of the screen a sum of correlations of each of the illumination functions of the ramps 230 and 232 by.

la loi de transparence d'un mye respectif 240 et 242. L'éclairement correspondant à la somme de ces corrélations en chaque diode 252 est modulé rapidement dans le temps à la fréquence de la porteuse des signaux alimentant les rampes 230 et 232.the law of transparency of a respective clam 240 and 242. The illumination corresponding to the sum of these correlations in each diode 252 is modulated rapidly in time at the frequency of the carrier of the signals supplying the ramps 230 and 232.

Ainsi, si e O et + O sont les coordonnées de la diode 252 dans la surface de l'écran 250, respectivement parallèlement aux rampes 230 et 232 et dans une direction perpendiculaire, l'intensité lumineuse à un instant t reçue par cette diode peut s'écrire :

Thus, if e O and + O are the coordinates of the diode 252 in the surface of the screen 250, respectively parallel to the ramps 230 and 232 and in a perpendicular direction, the light intensity at a time t received by this diode can write:

Pour chaque diode 252 le circuit 253 comprend un filtre passehaut 255 constitué par exemple par un simple condensateur de façon à faire apparaître sur sa sortie 256 un signal dé barrassé du terme parasite ao de la forme ::
N (13) io (#O,#O,t) = a(t) # cos# #+#'t+#(#,#,#n)#x
1
N #l+cos # (#O,#O,#n)#+a(t)# sin# # +#'t+# (#,#,#n)#X#l+sin# (#O,#O,#n)#
1
On remarque que l'expression de l'intensité d'éclairement de l'expression (13) contient également un terme parasite p(t) qui est le même en tout point de l'écran et égal à p(t) = Cn(t) + 5n (t) où Cn et 5n sont respectivement les expressions (10).For each diode 252, the circuit 253 comprises a high-pass filter 255 constituted for example by a simple capacitor so as to show on its output 256 a signal of the parasite parasite ao of the form ::
N (13) io (# O, # O, t) = a (t) # cos # # + # 't + # (#, #, # n) #x
1
N # l + cos # (# O, # O, # n) # + a (t) # sin # # + # 't + # (#, #, # n) # X # l + sin # (#O, #We)#
1
Note that the expression of the illumination intensity of the expression (13) also contains a parasite term p (t) which is the same at every point of the screen and equal to p (t) = Cn ( t) + 5n (t) where Cn and 5n are expressions (10) respectively.

Afin d'éliminer ce terme parasite, on prévoit un détecteur de référence 260 en un point de l'écran 250 qui reçoit donc les rayons lumineux des rampes 230 et 232 et dont la position est telle qu'aucune source, telle que le mobile 14 ne puisse s'y trouver en sorte que les termes utiles de la transformée de Fourier en ce point de l'écran sont nuls. Le photodétecteur de référence 260 est suivi d'un filtre passe-haut 262 tel qu'un simple condensateur dont la sortie est appliquée sur une entrée 263 d'un amplificateur différentiel 264 qui reçoit sur son autre entrée 265 le signal de sortie 256 du filtre 255.In order to eliminate this parasitic term, a reference detector 260 is provided at a point on the screen 250 which thus receives the light rays of the ramps 230 and 232 and whose position is such that no source, such as the mobile 14 can not be found there so that the useful terms of the Fourier transform at this point of the screen are null. The reference photodetector 260 is followed by a high-pass filter 262 such as a simple capacitor whose output is applied to an input 263 of a differential amplifier 264 which receives on its other input 265 the output signal 256 of the filter 255.

L'amplificateur différentiel 264 soustrait les informations fournies par le détecteur de référence 260 de celles recueillies par la photodiode 252 pour délivrer à sa sortie 268 un signal du type
N (14) im(#O,#O,t) = a(t) # cos##+#'t+#(#,#,#n) - #(#O,#O,#n)#
Au point de l'écran e0 = ,0 = + correspondant à des coordonnées de la photodiode 252 qui sont confondues avec celles définissant la position du mobile 14 on vérifie que la relation (14) est égale à : (15) i(e,+, t) = Na(t) cos(ç+'t)
Cette relation montre que la valeur obtenue est N fois supérieure à celle recueillie par une seule antenne.Le signal représenté par l'équation (14) est donc bien la transformée de Fourier instantanée en e ,# des N signaux recueillis par le réseau d'antennes.The differential amplifier 264 subtracts the information provided by the reference detector 260 from that collected by the photodiode 252 to deliver at its output 268 a signal of the type
N (14) im (## EQU1 ## ## EQU1 ##)
At the point of the screen e0 =, 0 = + corresponding to coordinates of the photodiode 252 which are confused with those defining the position of the mobile 14 it is verified that the relation (14) is equal to: (15) i (e, +, t) = Na (t) cos (ç + t)
This relation shows that the value obtained is N times greater than that collected by a single antenna. The signal represented by equation (14) is therefore the instant Fourier transform in e, # of the N signals collected by the lattice. antennas.

Un élément quadratique 270 tel qu'une diode délivre un signal variant comme le carré du signal de sortie de l'amplificateur 264. Ce signal est filtré dans un circuit à constante de temps 275 de façon à faire apparaître à sa sortie 276 un signal sensiblement stationnaire ou lentement variable dans le temps; ou un signal correspondant à la forme enveloppe de signaux impulsionnels.A quadratic element 270 such as a diode delivers a signal varying as the square of the output signal of the amplifier 264. This signal is filtered in a time constant circuit 275 so as to show at its output 276 a signal substantially stationary or slowly variable in time; or a signal corresponding to the envelope form of pulse signals.

On peut prévoir, à l'aide d'un dispositif de lecture non représenté, de balayer l'ensemble des sorties 276 pour effectuer une fonction veille, c'est-à-dire une surveillance de la transformée de Fourier en tout point de l'écran 250.It is possible, using a not shown reading device, to scan all of the outputs 276 to perform a sleep function, that is to say, a Fourier transform monitoring at any point in time. 250 screen.

Si une source telle que l'appareil 14 (figure 1) est présente, il lui correspondra sur l'écran 250 un point dont les coordonnées représentent son gisement et le site (ou son complément à s/2) et où la valeur du signal sur la sortie 276 correspondante passe par un maximum local. Celuici peut être détecté en équipant le dispositif de lecture d'un dispositif à seuil suivi d'un dispositif d'écartométrie non représentés pour localiser l'appareil.If a source such as the apparatus 14 (FIG. 1) is present, it will correspond to it on the screen 250 a point whose coordinates represent its deposit and the site (or its complement to s / 2) and where the value of the signal on the corresponding output 276 goes through a local maximum. It can be detected by equipping the reading device with a threshold device followed by a deviation device (not shown) to locate the device.

Un tel dispositif de lecture peut être complété ou remplacé par un dispositif exécutant une fonction poursuite. Dans un tel dispositif,.il est prévu un circuit d'adressage d'un nombre limité de sorties 276 sélectionnées en fonction d'une détection préalable d'un maximum de la transformée de Fourier au point de l'écran. Les positions adressées sont choisies autour de cette valeur maximale pour suivre l'évolution dans le temps de la position de ce maximum et en conséquence de la direction de la source des signaux captés correspondants. Such a reading device can be completed or replaced by a device executing a tracking function. In such a device, there is provided an addressing circuit of a limited number of outputs 276 selected according to a prior detection of a maximum of the Fourier transform at the point of the screen. The addressed positions are chosen around this maximum value to follow the evolution over time of the position of this maximum and consequently of the direction of the source of the corresponding sensed signals.

Les fonctions veille et poursuite peuvent être exercées en même temps par exemple en dédoublant les faisceaux lumineux issus des masques pour les faire tomber sur les écrans respectifs.The watch and continue functions can be exercised at the same time for example by splitting the light beams from the masks to make them fall on the respective screens.

On a représenté sur la figure 7 un dispositif de démodulation permettant d'obtenir, à partir des signaux de sortie au point 268, de la figure 6, les voies sinus et cosinus de la transformée de Fourier sur porteuse en ce point.FIG. 7 shows a demodulation device making it possible to obtain, from the output signals at point 268 of FIG. 6, the sine and cosine channels of the carrier Fourier transform at this point.

Sur la figure 7, les signaux de la sortie 268 sont appliqués en parallèle à deux mélangeurs 280 et 282 attaqués respectivement par des signaux de la forme cos a, 't et sin Z 't sur leurs entrées 281 et 283 en quadrature. Les signaux de sortie de ces mélangeurs 285 et 287 correspondent respectivement aux composantes cosinus et sinus de la transformée de Fourier recherchée.In FIG. 7, the signals of the output 268 are applied in parallel to two mixers 280 and 282 respectively driven by signals of the form cos a, t and sin Z 't on their inputs 281 and 283 in quadrature. The output signals of these mixers 285 and 287 respectively correspond to the cosine and sine components of the desired Fourier transform.

Dans un exemple de réalisation d'un calculateur de transformée de Fourier complexe, on utilise deux rampes constituées par deux barrettes comportant chacune 256 diodes électroluminescentes adressées d'une manière classique. Chaque masque comprend environ 66 franges complètes, parallèlement à l'axe X pour la valeur maximale de , c'est-d-dire 900 (à proximité du bord supérieur du masque). La largeur de chaque frange est supérieure a 100 microns, valeur au-dessus de laquelle les phénomènes de diffraction ne produisent pas de distorsions inadmissibles. Ainsi, la longueur minimale du masque est voisine de 1 cm. Sa hauteur comprend environ 100 répliques correspondant à une hauteur minimale d'environ 1 cm.In an exemplary embodiment of a complex Fourier transform computer, two ramps consisting of two arrays each comprising 256 light-emitting diodes addressed in a conventional manner are used. Each mask comprises about 66 full fringes, parallel to the X axis for the maximum value of, ie, 900 (near the top edge of the mask). The width of each fringe is greater than 100 microns, a value above which the diffraction phenomena do not produce inadmissible distortions. Thus, the minimum length of the mask is close to 1 cm. Its height includes about 100 replicas corresponding to a minimum height of about 1 cm.

Dans cet exemple, la monarque des écrans est constituée d'une matrice de 10 000 éléments photodétecteurs associés à un ou plusieurs systèmes de lecture à accès séquentiel en ligne (axe des t). Une telle matrice peut etre obtenue à l'aide d'une mosaSque de 1030 x128 points du type décrit par exemple dans la Revue P.I.E.E.E. de février 1980, intitulée "International Solid State Conference".In this example, the screen monarch consists of a matrix of 10,000 photodetector elements associated with one or more online sequential access reading systems (t-axis). Such a matrix can be obtained using a mosaic of 1030 × 128 points of the type described for example in the P.I.E.E.E. February 1980, entitled "International Solid State Conference".

Les dimensions des différents éléments du calculateur optique ainsi réalisé conduisent à un volume voisin de 5 x 5 x 5 cm.The dimensions of the different elements of the optical calculator thus produced lead to a volume of about 5 × 5 × 5 cm.

La consommation est de quelques watts.Consumption is a few watts.

On obtient ainsi un calculateur optique compact, solide et peu sensible aux vibrations et qui fonctionne de façon fiable, même dans des environnements sévères.This results in a compact, solid and vibration-sensitive optical calculator that operates reliably even in harsh environments.

Bien entendu, d'autres formes d'exécution de écran et de son dispositif de lecture peuvent etre mises en oeuvre. Ainsi, par exemple, des signaux correspondants à l'éclairement de l'écran lorsque les sources ne sont pas modulées peuvent être mémorisés et soustraits des signaux obtenus quand les sources sont modulées par le signal à traiter. Of course, other forms of screen execution and its reading device can be implemented. Thus, for example, signals corresponding to the illumination of the screen when the sources are not modulated can be stored and subtracted from the signals obtained when the sources are modulated by the signal to be processed.

Claims

Claims.

1. Optical calculator to determine the transform of

Fourier of a distribution of values which each depend on a single parameter represented by a coordinate of position of a point on a line, characterized in that it comprises at least one set (70) of light sources which each correspond to one of the values of said distribution and which are distributed along a line corresponding to the positions of the points associated with each value; means (301 to 30N) for intensity modulating each of the sources according to the value with which it is associated in the distribution to be processed; at least one screen (100) for receiving light from said sources and comprising means (462) for reading the illumination energy of the points of its surface, and at least one mask (120) capable of transmitting light. light of the sources of said set at each of the useful points of said screen, in a proportion which varies in each point of this mask as a function of its position in the mask, so that the luminous intensity at each point (102) of the screen (100) is representative of a modulation of the illumination function of said set of sources by a transmission function of said mask (120) which depends on the position of the point of the screen in question.

2. Optical calculator according to claim 1, characterized in that said mask (120) is a single fixed mask interposed between said set of sources (70) and the set of points of said screen (100).

3. Optical calculator according to claim 2, characterized in that for each point of said screen (102) there is a set (122) of points of the mask (120) respectively transmitting the light rays of the different sources which fall at this point. of the screen, the transmission factors of the points of said mask constituting a replica of the illumination function of said set of sources whose structure depends on the position of the point of the screen.

4. The optical calculator as claimed in one of the preceding claims for a distribution in which each of said values obeys a sine-phase modulated law in which the phase of each of said values with respect to a reference phase is determined as a function of the position of the point associated with this value, characterized in that the modulation law of the transmission factor of the mask (120) at each point is a periodic law of the distance counted parallel to the line (70) on which the sources of said set are distributed.

5. Optical calculator according to claim 3, characterized in that said set of sources is arranged in a substantially rectilinear ramp (70) and the law of variation of the transmission factor of said mask parallel to this ramp is a periodic phase law, the dimension of this mask in this direction being at least equal to two periods of said modulation.

6. optical calculator according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a first (70) and a second (72) together such light sources distributed identically and excited by quadrature signals respectively representative of two cosine and sinus components of a distribution of complex phase-modulated values, a first (120) and a second (130) of said masks whose transmission factors are modulated spatially in phase according to quadrature laws, arranged in such a manner that at each point (102) the screen receives only light from the first set of sources (70) modulated by a replica of the first mask (120) and the second set of sources (72) modulated by a replica of the second mask (130) so that the resulting illumination of this point is representative of a component of the complex Fourier transform of said complex distribution for the coordinates from this point of the screen.

7. Optical calculator according to claim 6, characterized in that the first and second masks (120, 130) are located in the same plane.

Optical calculator according to one of Claims 1 to 5, for a distribution of complex values, characterized in that it comprises two sets of light sources (70, 72) distributed in identical manner, the sources of the first and second sets being excited. quadrature signals representative of respective cosine and sine components of said complex values; a first and a second screen (100, 110) provided with means for reading the illumination energy of their points; a first and a second mask (120, 130) disposed respectively between the first and second sets of sources and the first and second screens such that each point of the first screen receives illumination transmitted by a replica of a masks from the first set of sources and the illumination transmitted by. a replica of the other mask of this pair from the second set of sources, the transmission powers of said first and second masks being spatially modulated in phase in quadrature laws in one direction; a third mask (140) has between the second set of sources and the second screen in such a way that each point of the second screen can receive an illumination transmitted by a replica of the second mask from the first in sourceSet and an illumination transmitted by a replicating the third inasqne from the second set of sources, the transmitting power of the third mask being modulated spatially in phase according to a quadrature law in the same direction relative to that of the second "e" itaaque; the signals from the first and second screens respectively constituting the real and imaginary components of the Fourier transform of the processed distribution for the coordinates of the points of these screens.

9. Optical calculator according to one of claims 1 to 5 for a distribution of complex values, characterized in that it comprises: a first and a second set of light sources (180, 182) distributed on a line corresponding to the position of the points associated with the distribution to be processed; a screen (190) provided with means for reading the illumination energy of its points; a first (200) and a second (210) mask whose transmission powers at each point are spatially modulated in phase according to quadrature laws and which are arranged between this first and second set of sources and said screen in such a way that at each point (192), said screen can receive an illumination transmitted by the first mask from the first set of sources and an illumination transmitted by the second mask from the second set of sources; means (170, 172, 185) for modulating the light intensity produced by each of the sources of said first and second sets, sequentially controlled in time so that, in a first step, the first set of sources is modulated by a signal representative of the cosine component of said values and the second set by a quadrature signal with respect to the first signal, so as to form on said screen an illumination function which corresponds to the real part of the complex Fourier transform of the treated distribution; and that, in a second step, the first set of sources is attacked by the signals that excited the second set of sources during the first beat and that the second set of sources is excited by the inverse of the signals that excited the first set of sources at first, so as to produce on the screen an illumination function which corresponds to the imaginary part of the complex Fourier transform of the processed distribution.

10. Optical calculator according to one of the preceding claims, characterized in that said screen comprises reading means for removing parasitic components of the illumination of the points of its surface to produce signals corresponding to at least one useful term of the transform. of Fourier of the treated distribution.

ll. Optical calculator according to one of claims 1 to 9, characterized in that said screen comprises means for sequentially reading the illumination of the points of its surface which comprise at least one high-pass filter (193) suitable for eliminating continuous noise components during the reading of this screen.

12. Optical calculator according to claim 6, characterized in that it comprises source excitation means of said first and second sets (230, 232) which are modulated very rapidly in time by a carrier and a photosensitive screen (250 ) to discrete access elements (252), each of the elements of this screen being connected at the output to a high-pass filter (255) able to eliminate the DC components of the signals.

13. An optical calculator according to claim 12, charac terized in that it also comprises a reference photodetector element (260) adapted to capture an illumination at a point where the Fourier transform is substantially zero and means (264) for subtracting the signals from this reference sensor signals from each of the photosensitive elements to produce a signal representative of the Fourier transform of the processed distribution modulated in time by said carrier.

13. Optical calculator according to one of claims 11 or 12, characterized in that it comprises means (270) for squaring the signal from each of the photosensitive elements of the screen and integration means ( 275) capable of supplying a value corresponding to the Fourier transform module of the distribution to be processed.

14. Optical calculator according to one of claims 11 or 12, characterized in that it further comprises means (280, 282) for demodulating in two quadrature channels of the output signal of each of the photosensitive elements suitable for respectively providing a real component and an imaginary component of the Fourier transform of the desired distribution at the point of this screen.