RU2439811C1 - Acousto-optical receiver - Google Patents
Acousto-optical receiver Download PDFInfo
- Publication number
- RU2439811C1 RU2439811C1 RU2010141282/28A RU2010141282A RU2439811C1 RU 2439811 C1 RU2439811 C1 RU 2439811C1 RU 2010141282/28 A RU2010141282/28 A RU 2010141282/28A RU 2010141282 A RU2010141282 A RU 2010141282A RU 2439811 C1 RU2439811 C1 RU 2439811C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- key
- multiplier
- narrow
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемый приемник относится к радиоэлектронике и может использоваться для приема, пеленгации, спектрального анализа и синхронного детектирования сложных сигналов с фазовой манипуляцией (ФМн).The proposed receiver relates to electronics and can be used for receiving, direction finding, spectral analysis and synchronous detection of complex signals with phase shift keying (PSK).
Известны акустооптические приемники (авт. свид. СССР №1718695, 1785410, 1799226, 1799227; патент СССР №1838882; патенты РФ №2001533, 2007046, 2234808, 2291575, 2325761; «Зарубежная радиоэлектроника», 1987, №5, с.51 и другие).Acousto-optical receivers are known (author's certificate of the USSR No. 1718695, 1785410, 1799226, 1799227; USSR patent No. 1838882; RF patents No.2001533, 2007046, 2234808, 2291575, 2325761; "Foreign radio electronics", 1987, No. 5, p. 51 and others).
Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является «Акустооптический приемник» (патент РФ №2325761, H04B 10/06, 2006), который и выбран в качестве прототипа.Of the known devices, the closest to the proposed is the “Acousto-optic receiver” (RF patent No. 2323261,
Известный приемник обеспечивает прием, пеленгацию, спектральный анализ, синхронное детектирование и определение основных параметров сложных ФМн-сигналов. При этом он позволяет подавлять узкополосные помехи, повышая помехоустойчивость приема сложных ФМн-сигналов, и дополнительные каналы приема.A well-known receiver provides reception, direction finding, spectral analysis, synchronous detection and determination of the main parameters of complex PSK signals. At the same time, it allows you to suppress narrowband interference, increasing the noise immunity of complex QPSK signals, and additional receiving channels.
Однако в ряде случаев, например, с точки зрения расширения диапазона рабочих частот без расширения диапазона частотной перестройки гетеродинов целесообразно не подавлять, а использовать дополнительные каналы приема.However, in some cases, for example, from the point of view of expanding the range of operating frequencies without expanding the range of frequency tuning of local oscillators, it is advisable not to suppress, but to use additional receive channels.
Технической задачей изобретения является расширение диапазона рабочих частот без расширения диапазона частотной перестройки гетеродинов путем использования зеркальных каналов приема.An object of the invention is to expand the range of operating frequencies without expanding the range of frequency tuning of local oscillators by using mirror channels of reception.
Поставленная задача решается тем, что акустооптический приемник, содержащий, в соответствии с ближайшим аналогом, лазер, на пути распространения пучка света которого последовательно установлены коллиматор, первая, вторая и третья ячейки Брэгга, при этом на пути распространения дифрагируемой первой ячейкой Брэгга части пучка света установлена первая линза, в фокальной плоскости которой размещена первая матрица фотодетекторов, вторая и третья ячейки Брэгга расположены на оптической оси устройства вплотную одна к другой с одинаковыми направлениями распространения в них акустических волн, смещены друг относительно друга на величинуThe problem is solved in that an acousto-optical receiver containing, in accordance with the closest analogue, a laser, in which a collimator, a first, second and third Bragg cell are sequentially installed in the path of the light beam, while a part of the light beam is diffracted in the first Bragg cell in the path of propagation the first lens, in the focal plane of which the first matrix of photodetectors is placed, the second and third Bragg cells are located on the optical axis of the device close to each other with the same the boards for the propagation of acoustic waves in them are shifted relative to each other by an amount
Δx=V·τэ,Δx = V · τ e
где V - скорость распространения акустических волн;where V is the propagation velocity of acoustic waves;
τэ - длительность элементарных посылок,τ e - the duration of the elementary premises,
на пути распространения дифрагируемой второй и третьей ячейками Брэгга части пучка света установлена вторая линза, в фокальной плоскости которой размещена вторая матрица фотодетекторов, а также последовательно включенные первую антенну, преобразователь частоты, состоящий из последовательно соединенных первого гетеродина и первого смесителя, первый усилитель промежуточной частоты, коррелятор, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя промежуточной частоты, пороговый блок и первый ключ, последовательно включенные вторую антенну, второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, второй усилитель промежуточной частоты, первый перемножитель, первый узкополосный фильтр, первый фазовый детектор и первый блок регистрации, последовательно подключенные к выходу первого гетеродина второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, и второй узкополосный фильтр, последовательно подключенные к выходу первого усилителя промежуточной частоты второй ключ, второй вход которого соединен с выходом порогового блока, и пьезоэлектрические преобразователи первой, второй и третьей ячеек Брэгга, последовательно подключенные к выходу второго ключа третий перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра нижних частот, третий узкополосный фильтр, четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго ключа, первый фильтр нижних частот, первое вычитающее устройство, второй вход которого соединен с выходом второго фильтра нижних частот, и второй блок регистрации, последовательно подключенные к выходу второго ключа пятый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго фазоинвертора, четвертый узкополосный фильтр, первый фазоинвертор, шестой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго ключа, и второй фильтр нижних частот, выход которого соединен с выходом второго фазоинвертора, отличается от ближайшего аналога тем, что он снабжен третьим усилителем промежуточной частоты, двумя усилителями утроенной промежуточной частоты, тремя амплитудными детекторами, третьим, четвертым и пятым ключами, седьмым, восьмым, девятым, десятым, одиннадцатым, двенадцатым, тринадцатым, четырнадцатым, пятнадцатым и шестнадцатым перемножителями, пятым, шестым, седьмым, восьмым, девятым и десятым узкополосными фильтрами, вторым и третьим фазовыми детекторами, третьим, четвертым, пятым и шестым блоками регистрации, шестью фазоинверторами, четвертой, пятой, шестой, седьмой, восьмой и девятой ячейками Брэгга, третьей, четвертой, пятой и шестой линзами, третьей, четвертой, пятой и шестой матрицами фотодетекторов, причем второй вход первого перемножителя соединен с выходом первого ключа, второй вход первого фазового детектора соединен с выходом второго узкополосного фильтра, к выходу второго усилителя промежуточной частоты последовательно подключены первый амплитудный детектор и третий ключ, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, а выход подключен ко второму входу первого ключа, к выходу первого смесителя последовательно подключены третий усилитель промежуточной частоты, четвертый ключ, седьмой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя утроенной промежуточной частоты, пятый узкополосный фильтр, второй фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра, и третий блок регистрации, к выходу первого смесителя последовательно подключены первый усилитель утроенной промежуточной частоты, второй амплитудный детектор, пятый ключ, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя промежуточной частоты, восьмой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя утроенной промежуточной частоты, шестой узкополосный фильтр, третий фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра, и четвертый блок регистрации, к выходу четвертого ключа последовательно подключены девятый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом третьего фильтра нижних частот, седьмой узкополосный фильтр, десятый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом четвертого ключа, третий фильтр нижних частот, второе вычитающее устройство, второй вход которого соединен с выходом четвертого фильтра нижних частот, и пятый блок регистрации, к выходу четвертого ключа последовательно подключены двенадцатый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом третьего фазоинвертора, четвертый фильтр нижних частот, четвертый фазоинвертор, одиннадцатый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом четвертого ключа, и восьмой узкополосный фильтр, выход которого соединен со входом третьего фазоинвертора, к выходу пятого ключа последовательно подключены тринадцатый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом пятого фильтра нижних частот, девятый узкополосный фильтр, четырнадцатый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом пятого ключа, пятый фильтр нижних частот, третье вычитающее устройство, второй вход которого соединен с выходом шестого фильтра нижних частот, и шестой блок регистрации, к выходу пятого ключа последовательно подключены пятнадцатый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом шестого фазоинвертора, десятый узкополосный фильтр, пятый фазоинвертор, шестнадцатый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом пятого ключа, и шестой фильтр нижних частот, выход которого соединен со входом шестого фазоинвертора, на пути распространения пучка света лазера последовательно установлены четвертая, пятая, шестая, седьмая, восьмая и девятая ячейки Брэгга, при этом на пути распространения дифрагируемой четвертой ячейкой Брэгга части пучка света установлена третья линза, в фокальной плоскости которой размещена третья матрица фотодетекторов, пятая и шестая ячейки Брэгга расположены на оптической оси устройства вплотную одна к другой с одинаковыми направлениями распространения в них акустических волн, смещены относительно друг друга на величину Δх, на пути распространения дифрагируемой пятой и шестой ячейками Брэгга части пучка света установлена четвертая линза, в фокальной плоскости которой размещена четвертая матрица фотодетекторов, на пути распространения дифрагируемой седьмой ячейкой Брэгга части пучка света установлена пятая линза, в фокальной плоскости которой размещена пятая матрица фотодетекторов, восьмая и девятая ячейки Брэгга расположены на оптической оси устройства вплотную одна к другой с одинаковыми направлениями распространения в них акустических волн, смещены относительно друг друга на величину Δх, на пути распространения дифрагируемой восьмой и девятой ячейками Брэгга части пучка света установлена шестая линза, в фокальной плоскости которой размещена шестая матрица фотодетекторов, пьезоэлектрические преобразователи четвертой, пятой и шестой ячеек Брэгга соединены с выходом четвертого ключа, пьезоэлектрические преобразователи седьмой, восьмой и девятой ячеек Брэгга соединены с выходом пятого ключа.a second lens is installed on the propagation path of the second and third Bragg cells of the light beam diffracted by the second lens, in the focal plane of which the second photodetector array is placed, as well as the first antenna in series, a frequency converter consisting of a series of the first local oscillator and the first mixer, the first intermediate frequency amplifier, a correlator, the second input of which is connected to the output of the second intermediate-frequency amplifier, a threshold block and a first key, connected in series w I have an antenna, a second mixer, the second input of which is connected to the output of the second local oscillator, the second intermediate-frequency amplifier, the first multiplier, the first narrow-band filter, the first phase detector and the first recording unit, connected in series to the output of the first local oscillator, the second multiplier, the second input of which is connected to the output the second local oscillator, and the second narrow-band filter, connected in series to the output of the first intermediate frequency amplifier, a second switch, the second input of which is connected to the output threshold unit, and piezoelectric transducers of the first, second and third Bragg cells, connected in series to the output of the second key is a third multiplier, the second input of which is connected to the output of the first low-pass filter, the third narrow-band filter, the fourth multiplier, the second input of which is connected to the output of the second key, the first low-pass filter, the first subtractor, the second input of which is connected to the output of the second low-pass filter, and the second registration unit, connected in series to the output of W of the key, the fifth multiplier, the second input of which is connected to the output of the second phase inverter, the fourth narrow-band filter, the first phase inverter, the sixth multiplier, the second input of which is connected to the output of the second key, and the second low-pass filter, the output of which is connected to the output of the second phase inverter, differs from the nearest analogue in that it is equipped with a third intermediate frequency amplifier, two triple intermediate frequency amplifiers, three amplitude detectors, third, fourth and fifth keys, seventh, eight eighth, ninth, tenth, eleventh, twelfth, thirteenth, fourteenth, fifteenth and sixteenth multipliers, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth and tenth narrow-band filters, second and third phase detectors, third, fourth, fifth and sixth blocks phase inverters, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth and ninth Bragg cells, third, fourth, fifth and sixth lenses, third, fourth, fifth and sixth photodetector arrays, the second input of the first multiplier being connected to the first key, the second input of the first phase detector is connected to the output of the second narrow-band filter, the first amplitude detector and the third key are connected in series to the output of the second intermediate-frequency amplifier, the second input of which is connected to the output of the first intermediate-frequency amplifier, and the output is connected to the second input of the first key , the third amplifier of the intermediate frequency, the fourth switch, the seventh multiplier, the second input of which is connected to the output of the second the amplifier of the triple intermediate frequency, the fifth narrow-band filter, the second phase detector, the second input of which is connected to the output of the second narrow-band filter, and the third block of registration, the first amplifier of the triple intermediate frequency, the second amplitude detector, the fifth key, the second input are connected in series to the output of the first mixer which is connected to the output of the second intermediate frequency amplifier, an eighth multiplier, the second input of which is connected to the output of the first amplifier of the triple intermediate frequency, a clean narrow-band filter, a third phase detector, the second input of which is connected to the output of the second narrow-band filter, and the fourth recording unit, the ninth multiplier is connected in series to the output of the fourth key, the second input of which is connected to the output of the third low-pass filter, the seventh narrow-band filter, the tenth multiplier, the second input of which is connected to the output of the fourth key, the third low-pass filter, the second subtractor, the second input of which is connected to the output of the fourth low-pass filter stot, and the fifth registration unit, the twelfth multiplier is connected to the output of the fourth key, the second input of which is connected to the output of the third phase inverter, the fourth low-pass filter, the fourth phase inverter, the eleventh multiplier, the second input of which is connected to the output of the fourth key, and the eighth narrow-band filter, the output of which is connected to the input of the third phase inverter, the thirteenth multiplier is connected in series to the output of the fifth key, the second input of which is connected to the output of the fifth filter low pass filter, ninth narrow-band filter, fourteenth multiplier, the second input of which is connected to the output of the fifth key, the fifth low-pass filter, the third subtractor, the second input of which is connected to the output of the sixth low-pass filter, and the sixth recording unit, connected to the output of the fifth key the fifteenth multiplier, the second input of which is connected to the output of the sixth phase inverter, the tenth narrow-band filter, the fifth phase inverter, sixteenth multiplier, the second input of which is connected to the output the fifth key, and the sixth low-pass filter, the output of which is connected to the input of the sixth phase inverter, the fourth, fifth, sixth, seventh, eighth and ninth Bragg cells are sequentially installed in the path of the laser beam, while part of the beam is diffracted by the fourth Bragg cell a third lens is installed, in the focal plane of which a third photodetector array is located, the fifth and sixth Bragg cells are located on the optical axis of the device closely to one another with the same voltage the phenomena of the propagation of acoustic waves in them are shifted relative to each other by Δх, a fourth lens is installed on the path of propagation of the fifth and sixth Bragg cells of the light beam, the fourth photodetector array is located in the focal plane of the part of the light beam, diffracted by the seventh Bragg cell a fifth lens is installed, in the focal plane of which the fifth photodetector array is located, the eighth and ninth Bragg cells are located on the optical axis of the device in dense one to the other with the same directions of propagation of acoustic waves in them, shifted relative to each other by Δx, the sixth lens is installed in the focal plane of the sixth photodetector array, the fourth piezoelectric transducers, located on the propagation path of the diffracted eighth and ninth Bragg cells of the light beam the fifth and sixth Bragg cells are connected to the output of the fourth key, the piezoelectric transducers of the seventh, eighth and ninth Bragg cells are connected to the output of the heel th key.
Структурная схема предлагаемого приемника представлена на фиг.1. Частотная диаграмма, поясняющая принцип образования и использования зеркальных каналов приема, изображена на фиг.2.The structural diagram of the proposed receiver is presented in figure 1. A frequency diagram explaining the principle of formation and use of mirror reception channels is shown in FIG.
Акустооптический приемник содержит последовательно включенные первую антенну 1, первый смеситель 6, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 4, первый усилитель 8 промежуточной частоты, коррелятор 14, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя 9 промежуточной частоты, пороговый блок 15, первый ключ 16, первый перемножитель 10, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя 9 промежуточной частоты, первый узкополосный фильтр 11, первый фазовый детектор 17 и первый блок 18 регистрации, последовательно включенные вторую антенну 2, второй смеситель 7, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 5, второй усилитель 9 промежуточной частоты, первый амплитудный детектор 44 и третий ключ 45, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя 8 промежуточной частоты, а выход подключен ко второму входу первого ключа 16. К выходу первого гетеродина 4 последовательно подключены второй перемножитель 12, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 5, и второй узкополосный фильтр 13, выход которого соединен со вторым входом первого фазового детектора 17. К выходу первого смесителя 6 последовательно подключены третий усилитель 42 промежуточной частоты, четвертый ключ 47, седьмой перемножитель 50, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя 43 промежуточной частоты, пятый узкополосный фильтр 51, второй фазовый детектор 52, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра 13, и третий блок 53 регистрации. К выходу первого смесителя 6 последовательно подключены первый усилитель 41 утроенной промежуточной частоты, второй амплитудный детектор 46, пятый ключ 49, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя 9 промежуточной частоты, восьмой перемножитель 54, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя 41 утроенной промежуточной частоты, шестой узкополосный фильтр 55, третий фазовый детектор 56, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра 13, и четвертый блок 57 регистрации. К выходу второго смесителя 7 последовательно подключены второй усилитель 43 утроенной промежуточной частоты и третий амплитудный детектор 48, выход которого соединен со вторым входом четвертого ключа 47. К выходу первого усилителя 8 промежуточной частоты последовательно подключены второй ключ 19, второй вход которого соединен с выходом порогового блока 15, третий перемножитель 25, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра 28 нижних частот, третий узкополосный фильтр 27, четвертый перемножитель 26, второй вход которого соединен с выходом второго ключа 19, первый фильтр 28 нижних частот, первое вычитательное устройство 40, второй вход которого соединен с выходом второго фильтра 37 нижних частот, и второй блок 29 регистрации. К выходу второго ключа 19 последовательно подключены пятый перемножитель 34, второй вход которого соединен с выходом второго фазоинвертора 39, четвертый узкополосный фильтр 36, первый фазоинвертор 38, шестой перемножитель 35, второй вход которого соединен с выходом второго ключа 19, и второй фильтр 37 нижних частот, выход которого соединен с входом второго фазоинвертора 39. К выходу четвертого ключа 47 последовательно подключены девятый перемножитель 58, второй вход которого соединен с выходом третьего фильтра 61 нижних частот, седьмой узкополосный фильтр 60, десятый перемножитель 59, второй вход которого соединен с выходом четвертого ключа 47, третий фильтр 61 нижних частот, второе вычитательное устройство 62, второй вход которого соединен с выходом четвертого фильтра 67 нижних частот, и пятый блок 63 регистрации. К выходу четвертого ключа 47 последовательно подключены одиннадцатый перемножитель 64, второй вход которого соединен с выходом четвертого фазоинвертора 69, восьмой узкополосный фильтр 66, третий фазоинвертор 68, двенадцатый перемножитель 65, второй вход которого соединен с выходом четвертого ключа 47, и четвертый фильтр 67 нижних частот, выход которого соединен со входом четвертого фазоинвертора 69. К выходу пятого ключа 49 последовтельно подключены тринадцатый перемножитель 70, второй вход которого соединен с выходом пятого фильтра 73 нижних частот, девятый узкополосный фильтр 72, четырнадцатый перемножитель 71, второй вход которого соединен с выходом пятого ключа 49, пятый фильтр 73 нижних частот, третье вычитательное устройство 74, второй вход которого соединен с выходом шестого фильтра 79 нижних частот, и шестой блок 75 регистрации. К выходу пятого ключа 49 последовательно подключены пятнадцатый перемножитель 76, второй вход которого соединен с выходом шестого фазоинвертора 81, десятый узкополосный фильтр 78, пятый фазоинвертор 80, шестнадцатый перемножитель 77, второй вход которого соединен с выходом пятого ключа 49, и шестой фильтр 79 нижних частот, выход которого соединен со входом шестого фазоинвертора 81.The acousto-optic receiver contains in series the first antenna 1, the
На пути распространения пучка света лазера 20 последовательно установлены коллиматор 21, ячейки Брэгга 22, 30, 31, 82, 85, 86, 89, 92 и 93. На пути распространения дифрагируемой первой ячейкой Брэгга 22 части пучка света установлена первая линза 23, в фокальной плоскости которой размещена первая матрица 24 фотодетекторов. Вторая 30 и третья 31 ячейки Брэгга расположены на оптической оси устройства вплотную одна к другой с одинаковыми направлениями распространения в них акустических волн, смещены относительно друг друга на величинуA collimator 21, Bragg
Δx=V·τэ,Δx = V · τ e
где V - скорость распространения акустических волн;where V is the propagation velocity of acoustic waves;
τэ - длительность элементарных посылок.τ e - the duration of the elementary premises.
На пути распространения дифрагируемой второй 30 и третьей 31 ячейками Брэгга части пучка света установлена вторая линза 32, в фокальной плоскости которой размещена вторая матрица 33 фотодетекторов. На пути распространения дифрагируемой четвертой ячейкой 82 Брэгга части пучка света установлена третья линза 83, в фокальной плоскости которой размещена третья матрица 84 фотодетекторов. Пятая 85 и шестая 86 ячейки Брэгга расположены на оптической оси устройства вплотную одна к другой с одинаковыми направлениями распространения в них акустических волн, смещены относительно друг друга на величину Δx. На пути распространения дифрагируемой пятой 85 и шестой 86 ячейками Брэгга части пучка света установлена четвертая линза 87, в фокальной плоскости которой размещена четвертая матрица 88 фотодетекторов. На пути распространения дифрагируемой седьмой ячейкой 89 Брэгга части пучка света установлена пятая линза 90, в фокальной плоскости которой размещена пятая матрица 91 фотодетекторов. Восьмая 92 и девятая 93 ячейки Брэгга расположены на оптической оси устройства вплотную одна к другой с одинаковыми направлениями распространения в них акустических волн, смещены относительно друг друга на величину Δx. На пути распространения дифрагируемой восьмой 92 и девятой 93 ячейками Брэгга части пучка света установлена шестая линза 94, в фокальной плоскости которой размещена шестая матрица 95 фотодетекторов. Пьезоэлектрические преобразователи первой 22, второй 30 и третьей 31 ячеек Брэгга подключены к выходу второго ключа 19. Пьезоэлектрические преобразователи четвертой 82, пятой 85 и шестой 86 ячеек Брэгга подключены к выходу четвертого ключа 47. Пьезоэлектрические преобразователи седьмой 89, восьмой 92 и девятой 93 ячеек Брэгга подключены к выходу пятого ключа 49.On the propagation path of the second 30 and third 31 Bragg cells of the light beam diffracted, a
Акустооптический приемник работает следующим образом.Acousto-optic receiver operates as follows.
Принимаемые сигналы, например, с фазовой манипуляцией (ФМн):Received signals, for example, with phase shift keying (PSK):
uc1(t)=Uc·cos[wct+φк(t)+φс1],u c1 (t) = U c · cos [w c t + φ к (t) + φ с1 ],
uc2(t)=Uc·cos[wct+φк(t)+φc2], 0≤t≤Tc,u c2 (t) = U c · cos [w c t + φ к (t) + φ c2 ], 0≤t≤T c ,
где Uc, wc, φc1, φc2, Tc - амплитуда, несущая частота, начальные фазы и длительность сигналов;where U c , w c , φ c1 , φ c2 , T c - amplitude, carrier frequency, initial phases and signal duration;
φк(t)={0; π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t), причем φк(t)=const при Kτэ<t<(K+1)τэ может изменяться скачком при t=Kτэ, т.е. на границах между элементарными посылками (К=1, 2, …, N-1);φ k (t) = {0; π} is the manipulated component of the phase that displays the law of phase manipulation in accordance with the modulating code M (t), and φ к (t) = const for Kτ e <t <(K + 1) τ e can change stepwise at t = Kτ e , i.e. at the borders between elementary premises (K = 1, 2, ..., N-1);
τэ, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Tc(Тс=N·τэ).τ e , N is the duration and number of chips that make up the signal of duration T c (T c = N · τ e ).
с выхода антенн 1 и 2 поступают на первые входы смесителей 6 и 7, на вторые входы которых с выходов гетеродинов 4 и 5 подаются напряжения соответственно:from the output of
uг1(t)=Uг1·cos(wг1t+φг1),u g1 (t) = U g1 cos (w g1 t + φ g1 ),
uг2(t)=Uг2·cos(wг2t+φг2),u g2 (t) = U g2 cos (w g2 t + φ g2 ),
где Uг1, Uг2, wг1, wг2, φг1, φг2 - амплитуды, частоты и начальные фазы напряжений гетеродинов 4 и 5.where U g1 , U g2 , w g1 , w g2 , φ g1 , φ g2 are the amplitudes, frequencies, and initial phases of the
Причем частоты wг1 и wг2 гетеродинов 4 и 5 разнесены на удвоенную промежуточную частоту:Moreover, the frequencies w g1 and w g2 of the
wг2-wг1,=2wup w g2 -w g1 , = 2w up
и выбраны симметричными относительно несущей частоты основного канала приема:and are selected symmetrical with respect to the carrier frequency of the main receiving channel:
wc-wг1=wг2-wc=wup.w c -w g1 = w g2 -w c = w up .
Это обстоятельство приводит к образованию первого wз1 и второго wз2 зеркальных каналов приема. Причем коэффициент преобразования Кпр сигналов, принимаемых по зеркальным каналам, такой же как и коэффициент преобразования Кпр сигналов, принимаемых по основному каналу на частоте wc (фиг.2).This circumstance leads to the formation of the first w Z1 and second w Z2 mirror reception channels. Moreover, the conversion coefficient K pr of signals received via the mirror channels is the same as the conversion coefficient K pr of signals received via the main channel at a frequency w c (Fig. 2).
На выходах смесителей 6 и 7 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 8, 42 и 9 выделяются напряжения промежуточной (разностной) частоты:At the outputs of the
uup1(t)=Uпр1·cos[wupt+φк(t)+φuр1],u up1 (t) = U pr1 · cos [w up t + φ к (t) + φ up1 ],
uup2(t)=Uпр2·cos[wupt-φк(t)+φup2], 0≤t≤Tc,u up2 (t) = U pr2 · cos [w up t-φ к (t) + φ up2 ], 0≤t≤T c ,
где ;Where ;
wup=wc-wг1=wг2-wc - промежуточная (разностная) частота;w up = w c -w g1 = w g2 -w c - intermediate (difference) frequency;
φup1=φc-φг1; φup2=φг2-φс,φ up1 = φ c -φ g1 ; φ up2 = φ -φ r2 with,
которые поступают на два входа коррелятора 14, на выходе которого образуется напряжение U, пропорциональное корреляционной функции R(τ).which are supplied to the two inputs of the
Это напряжение поступает на вход порогового блока 15, где сравнивается с пороговым уровнем Uпор. При этом пороговое напряжение Uпор в пороговом блоке 15 превышается только при максимальном выходном напряжении коррелятора 14 (Umax>Uпор). Так как один и тот же сигнал принимается по двум каналам, то между канальными напряжениями uup1(t) и uup2(t) существует сильная корреляционная связь, выходное напряжение коррелятора 14 достигает максимального значения и превышает пороговое напряжение в пороговом блоке 15 (Umax>Uпор). При превышении порогового уровня Uпор в пороговом блоке 15 формируется постоянное напряжение, которое поступает на управляющие входы ключей 16, 19 и открывает их. В исходном состоянии ключи 16, 19, 45, 47, 49 всегда закрыты.This voltage is supplied to the input of the
Напряжение uup2(t) с выхода второго усилителя 9 промежуточной частоты поступает на вход амплитудного детектора 44, продетектированное напряжение которого подается на управляющий вход третьего ключа 45, открывая его. Напряжение uup1(t) с выхода первого усилителя 8 промежуточной частоты через открытые ключи 45 и 16 поступает на вход первого перемножителя 10, на второй вход которого подается напряжение uup2(t) с выхода второго усилителя 9 промежуточной частоты. На выходе перемножителя 10 образуется гармоническое колебание:The voltage u up2 (t) from the output of the second intermediate-
u3(t)=U3·cos(2wupt+Δφг+Δφ), 0≤t≤Tc,u 3 (t) = U 3 · cos (2w up t + Δφ g + Δφ), 0≤t≤T c ,
где ;Where ;
Δφг=φг2-φг1;Δφ g = φ g2 -φ g1 ;
Δφ=φ2-φ1 - фазовый сдвиг, определяющий направление (азимут) на источник излучения ФМн-сигналов.Δφ = φ 2 -φ 1 is the phase shift that determines the direction (azimuth) to the radiation source of the PSK signals.
Это колебание выделяется узкополосным фильтром 11, частота настройки wн1 которого выбирается равной удвоенной промежуточной частоте 2wup(wн1=2wup), и поступает на первый вход фазового детектора 17.This oscillation is distinguished by a narrow-
Напряжения uг1(t) и uг2(t) с выходов гетеродинов 4 и 5 поступают на два входа второго перемножителя 12, на выходе которого образуется гармоническое колебание:The voltages u g1 (t) and u g2 (t) from the outputs of the
u4(t)=U4·cos(2wupt+Δφг), 0≤t≤Tc,u 4 (t) = U 4 · cos (2w up t + Δφ g ), 0≤t≤T c ,
где ;Where ;
2wup=wг2-wг1;2w up = w -w r1 r2;
Δφг=φг2-φг1;Δφ g = φ g2 -φ g1 ;
которое выделяется узкополосным фильтром 13, частота настройки 2wн2 которого выбирается равной удвоенной промежуточной частоте 2wup(wн2=2wup), и поступает на второй вход фазового детектора 17. На выходе последнего образуется постоянное напряжениеwhich is allocated by a narrow-
uн(γ)=Uн·cosΔφ,u n (γ) = U n · cosΔφ,
где ;Where ;
, ,
d - расстояние между антеннами 1 и 2 (измерительная база);d is the distance between antennas 1 and 2 (measuring base);
λ - длина волны;λ is the wavelength;
γ - направление (азимут) на источник излучения ФМн-сигналов.γ — direction (azimuth) to the radiation source of the QPSK signals.
Это напряжение фиксируется блоком 18 регистрации. Причем повышение точности пеленгации источника излучения ФМн-сигналов обеспечивается путем увеличения измерительной базы d, а возникающая при этом неоднозначность отсчета угловой координаты устраняется корреляционной обработкой канальных напряжений.This voltage is detected by the
Ширина спектра Δfc принимаемых ФМн-сигналов определяется длительностью τэ элементарных посылок (Δfc=1/τэ), тогда как ширина спектра Δfг гармонического колебания u3(t) определяется его длительностью Tc (Δfг=1/Tc), т.е. спектр входных ФМн-сигналов сворачивается в N раз (Δfc/Δfг=N). Это дает возможность с помощью узкополосного фильтра 11 выделить гармоническое колебание u3(t), отфильтровав при этом значительную часть шумов и помех, т.е. повысить реальную чувствительность приемника при пеленгации источника излучения ФМн-сигналов.The width of the spectrum Δf c of the received QPSK signals is determined by the duration τ e of elementary premises (Δf c = 1 / τ e ), while the width of the spectrum Δf g of harmonic oscillation u 3 (t) is determined by its duration T c (Δf g = 1 / T c ), i.e. the spectrum of input QPSK signals is folded N times (Δf c / Δf g = N). This makes it possible, using a narrow-
Напряжение uup1(t) с выхода первого усилителя 8 промежуточной частоты через открытый ключ 19 одновременно поступает на пьезоэлектрические преобразователи ячеек Брэгга 22, 30 и 31, где преобразуется в акустические колебания, и на первые входы перемножителей 25, 26, 34 и 35. На вторые входы перемножителей 26 и 35 с выходов узкополосного фильтра 27 и фазоинверстора 38 подаются опорные напряжения соответственно:The voltage u up1 (t) from the output of the first
u01(t)=U0·cos(wupt+φup1),u 01 (t) = U 0 cos (w up t + φ up1 ),
u02(t)=-U0·cos(wupt+φup1), 0≤t≤Tc.u 02 (t) = - U 0 · cos (w up t + φ up1 ), 0≤t≤T c .
В результате перемножения указанных сигнала и напряжений образуются следующие результирующие колебания:As a result of the multiplication of the indicated signal and voltages, the following resulting oscillations are formed:
uΣ1(t)=U1·cosφк(t)+U1·cos[2wupt+φк(t)+2φup1],u Σ1 (t) = U 1 · cosφ to (t) + U 1 · cos [2w up t + φ к (t) + 2φ up1 ],
uΣ2(t)=-U1·cosφк(t)-U1·cos[2wupt+φк(t)+2φup1],u Σ2 (t) = - U 1 · cosφ to (t) -U 1 · cos [2w up t + φ к (t) + 2φ up1 ],
где ;Where ;
Аналоги модулирующего кода:Analogs of the modulating code:
uн1(t)=U1·cosφк(t),u н1 (t) = U 1 · cosφ to (t),
uн2(t)=-U1·cosφк(t),u Н2 (t) = - U 1 · cosφ к (t),
выделяются фильтрами 28 и 37 нижних частот соответственно и подаются на два входа вычитающего устройства 40. Вычитая одно из другого указанные напряжения с учетом их противоположной полярности, на выходе вычитающего устройства 40 образуется удвоенное (суммарное) низкочастотное напряжениеare distinguished by low-
uн(t)=uн1(t)-uн2(t)=Uн3·cosφк(t),u n (t) = u н1 (t) -u н2 (t) = U н3 · cosφ to (t),
где Uн3=2U1;where U n3 = 2 U1 ;
т.е. получается сложение по абсолютной величине напряжений uн1(t) и uн2(t).those. it turns out the addition in absolute value of the stresses u н1 (t) and u н2 (t).
При этом амплитудные аддитивные помехи проходят через два демодулятора одинаково, изменяя амплитуды выходных продетектированных напряжений в одну и ту же сторону. Но в вычитающем устройстве 40 они вычитаются, оставаясь однополярными, т.е. подавляются, взаимно компенсируются.In this case, the amplitude additive noise passes through the two demodulators in the same way, changing the amplitudes of the output detected voltages in the same direction. But in the subtractor 40, they are subtracted, remaining unipolar, i.e. suppressed, mutually compensated.
Низкочастотное напряжение uн2(t) с выхода фильтра 37 нижних частот поступает на вход фазоинвертора 39, на выходе которого образуется низкочастотное напряжениеThe low-frequency voltage u Н2 (t) from the output of the low-
uн3(t)=U1·cosφк(t).u н3 (t) = U 1 · cosφ to (t).
Низкочастотные напряжения uн1(t) и uн3(t) с выходов фильтра 28 нижних частот и фазоинвертора 39 поступают на вторые входы перемножителей 25 и 34 соответственно, на выходах которых формируются гармонические колебания:Low-frequency voltages u н1 (t) and u н3 (t) from the outputs of the low-
u01(t)=U2·cos(wupt+φup1)+U2·cos[wupt+2φк(t)+φup1]=U0·cos(wupt+φup1),u 01 (t) = U 2 · cos (w up t + φ up1 ) + U 2 · cos [w up t + 2φ to (t) + φ up1 ] = U 0 · cos (w up t + φ up1 ) ,
u03(t)=U2·cos(wupt+φup1)+U2·cos[wupt+2φк(t)+φup1]=U0·cos(wupt+φup1),u 03 (t) = U 2 · cos (w up t + φ up1 ) + U 2 · cos [w up t + 2φ to (t) + φ up1 ] = U 0 · cos (w up t + φ up1 ) ,
где ; U0=2U2.Where ; U 0 = 2U 2 .
Данные гармонические колебания выделяются узкополосными фильтрами 27 и 36. Колебание u01(t) подается на второй вход перемножителя 26. Колебание u03(t) выделяется узкополосным фильтром 36 и поступает на вход фазоинвертора 38, на выходе которого образуется колебаниеThese harmonic oscillations are distinguished by narrow-
u02(t)=-U0·cos(wupt+φup1),u 02 (t) = - U 0 cos (w up t + φ up1 ),
которое подается на второй вход перемножителя 35. Так осуществляется синхронное детектирование принимаемых ФМн-сигналов и подавление узкополосных помех.which is fed to the second input of the
Подавление узкополосных помех достигается за счет их противофазного взаимодействия в двухканальном демодуляторе ФМн-сигналов. При этом двухканальный демодулятор ФМн-сигналов свободен от явления «обратной работы», которое присуще известным демодуляторам ФМн-сигналов, например, демодуляторам Пистолькорса А.А., Сифорова В.И., Костаса Д.Ф. и Травина Г.А., которые также используют для синхронного детектирования принимаемого ФМн-сигнала опорное напряжение, выделяемое непосредственно из самого принимаемого ФМн-сигнала.The suppression of narrowband interference is achieved due to their antiphase interaction in a two-channel demodulator of FMN signals. In this case, the two-channel demodulator of FMN signals is free from the phenomenon of “reverse operation”, which is inherent in the well-known demodulators of FMN signals, for example, A. Pistolkors demodulators, VI Siforov, DF Kostas and Travina G.A., who also use the reference voltage extracted directly from the received FMN signal for synchronous detection of the received PSK signal.
Ослабление узкополосных помех достигается тем, что два фазоразнесенных канала формируются так, что продетектированные выходные напряжения канальных фазовых демодуляторов оказываются взаимно противоположной полярности, а общее выходное напряжение демодулятора получается посредством их взаимного вычитания в вычитающем устройстве. В результате этого взаимно инверсные канальные напряжения сигнала после вычитающего устройства на общем выходе демодулятора складываются по абсолютной величине, а униполярные канальные помеховые напряжения взаимно вычитаются, и общее напряжение помехи уменьшается, т.е. на выходе приемника увеличивается отношение сигнал/помеха и повышается помехоустойчивость приема ФМн-сигналов.The attenuation of narrowband interference is achieved by the fact that two phase-spaced channels are formed so that the detected output voltages of the channel phase demodulators are of mutually opposite polarity, and the total output voltage of the demodulator is obtained by their mutual subtraction in the subtractor. As a result of this, the mutually inverse channel voltage of the signal after the subtractor at the common output of the demodulator is added in absolute value, and the unipolar channel interference voltage is mutually subtracted, and the total interference voltage decreases, i.e. at the output of the receiver, the signal-to-noise ratio increases and the noise immunity of the reception of the PSK signals is increased.
Пучок света от лазера 20, сколлимированный коллиматором 21, проходит через ячейки Брэгга 22, 30, 31, 82, 85, 86, 89, 92 и 93 и дифрагирует на акустических колебаниях, возбуждаемых напряжением uup1(t), которое подается с выхода первого усилителя 8 промежуточной частоты через открытый ключ 19 на пьезоэлектрические преобразователи ячеек Брэгга 20, 30 и 31.The beam of light from the
Следует отметить, что на каждой ячейке Брэгга дифрагирует приблизительно 1/10 часть основного пучка света. Каждая ячейка Брэгга состоит из звукопровода и возбуждающей гиперзвук пьезоэлектрической пластины, выполненной из кристалла ниобата лития соответственно X и Y - 35° среза. Это обеспечивает автоматическую подстройку по углу Брэгга и работу ячейки в широком диапазоне частот.It should be noted that approximately 1/10 of the main light beam is diffracted on each Bragg cell. Each Bragg cell consists of a sound duct and a hypersonic exciting piezoelectric plate made of lithium niobate crystal, respectively X and Y - 35 ° cut. This provides automatic Bragg angle adjustment and cell operation in a wide frequency range.
На пути распространения дифрагируемой ячейки Брэгга 22 части пучка света установлена линза 23, формирующая пространственный спектр принимаемого ФМн-сигнала, в фокальной плоскости которой размещена матрица 24 фотодетекторов. Указанные элементы образуют акустооптический анализатор спектра. Каждому разрешающему элементу анализируемого частотного диапазона соответствует свой фотодетектор.On the propagation path of the diffracted
Ячейки Брэгга 30 и 31, установленные на общей оптической оси устройства вплотную друг к другу с одинаковыми направлениями распространения в них акустических колебаний, линза 32 и матрица 33 фотодетекторов образуют акустооптический демодулятор принимаемого ФМн-сигнала. При этом указанные ячейки смещены друг относительно друга (вдоль оси X) на величину:
Δx=V·τэ,Δx = V · τ e
где V - скорость распространения акустических колебаний;where V is the propagation velocity of acoustic vibrations;
τэ - длительность элементарных посылок, из которых составлен принимаемый ФМн-сигнал.τ e - the duration of the elementary premises of which the received PSK signal is composed.
Причем опорным напряжением для каждой элементарной посылки служит предыдущая посылка. Практическая реализация акустооптического демодулятора возможна только при априорном знании длительности τэ элементарных посылок.Moreover, the reference voltage for each elementary package is the previous package. Practical implementation of the acousto-optical demodulator is possible only if a priori knowledge of the duration of τ e chip.
Описанная выше работа приемника соответствует случаю приема ФМн-сигналов по основному каналу на частоте wc (фиг.2).The operation of the receiver described above corresponds to the case of receiving QPSK signals on the main channel at a frequency w c (Fig. 2).
Если ФМн-сигналы:If the QPSK signals:
uз11(t)=Uз1·cos[wз1t+φк1(t)+φз11],u z11 (t) = U z1 · cos [w z1 t + φ k1 (t) + φ z11 ],
Uз12(t)=Uз1·cos[wз1t+φк1(t)+φз12], 0≤t≤Tз1, Z12 U (t) = U P1 · cos [w P1 t + φ k1 (t) + φ z12], 0≤t≤T P1,
принимаются по первому зеркальному каналу на частоте wз1 то усилителями 42 промежуточной частоты и 43 утроенной промежуточной частоты выделяются следующие напряжения:are received through the first mirror channel at a frequency w s1 , the following voltages are allocated by amplifiers 42 of an intermediate frequency and 43 of a tripled intermediate frequency:
uup3(t)=Uпр3·cos[wupt-φк1(t)+φup3],u up3 (t) = U pr3 · cos [w up t-φ к1 (t) + φ up3 ],
uup4(t)=Uпр4·cos[3wupt-φк1(t)+φup4], 0≤t≤Tз1,u up4 (t) = U WP4 · cos [3w up t-φ k1 (t) + φ up4], 0≤t≤T P1,
где ;Where ;
wup=wг1-wз1 - промежуточная частота;w up = w g1 -w z1 - intermediate frequency;
3wup=wг2-wз1 - утроенная промежуточная частота;3w up = w g2 -w z1 - tripled intermediate frequency;
φup3=φг1-φз11; φup4=φг2-φз12;,φ up3 = φ g1 -φ z11 ; φ up4 = φ r2 -φ z12;,
Напряжение uup4(t) с выхода усилителя 43 утроенной промежуточной частоты поступает на вход амплитудного детектора 48, где оно детектируется. Про детектированный сигнал поступает на управляющий вход ключа 47, открывая его. При этом напряжение uup3(t) с выхода усилителя 42 промежуточной частоты через открытый ключ 47 поступает на первые входы перемножителей 50, 58, 59, 64, 65 и на пьезоэлектрические преобразователи ячеек Брэгга 82, 85 и 86.The voltage u up4 (t) from the output of the amplifier 43 tripled intermediate frequency is supplied to the input of the amplitude detector 48, where it is detected. About the detected signal is fed to the control input of the key 47, opening it. In this case, the voltage u up3 (t) from the output of the intermediate frequency amplifier 42 through the
На второй вход перемножителя 50 подается напряжение uup4(t) с выхода усилителя 43 утроенной промежуточной частоты. На выходе перемножителя 50 образуется гармоническое колебаниеThe second input of the
u5(t)=U5·cos(2wupt+Δφг+Δφ1), 0≤t≤Tз1,u 5 (t) = U 5 · cos (2w up t + Δφ + Δφ 1 g), 0≤t≤T P1,
где ;Where ;
Δφ1=φз12-φз11 - фазовый сдвиг, определяющий направление (азимут) на источник излучения ФМн-сигналов.Δφ = φ 1 -φ z12 z11 - phase shift defines the direction (azimuth), the radiation source PSK signals.
Это колебание выделяется узкополосным фильтром 51 и поступает на первый вход фазового детектора 52, на второй вход которого подается гармоническое колебание u4(t) с выхода узкополосного фильтра 13. На выходе фазового детектора 52 образуется постоянное напряжениеThis oscillation is distinguished by a narrow-
uн4(γ1)=Uн4·cosΔφ1,u n4 (γ 1 ) = U n4 · cosΔφ 1 ,
где ;Where ;
, ,
γ1 - направление (азимут) на источник излучения ФМн-сигналов.γ 1 - direction (azimuth) to the radiation source of the PSK signals.
Это напряжение фиксируется блоком 53 регистрации.This voltage is detected by the
Перемножители 58, 59, 64 и 65, узкополосные фильтры 60 и 66, фильтры 61 и 67 нижних частот, фазоинверторы 68 и 69, вычитательное устройство 62 образуют двухканальный демодулятор ФМн-сигналов, принимаемых по первому зеркальному каналу на частоте wз1. Указанный демодулятор обеспечивает также ослабление узкополосных помех за счет их противофазного взаимодействия, его работа происходит аналогично тому, как это описано выше.
Ячейка Брэгга 82, линза 83 и матрица 84 фотодетекторов образуют акустооптический анализатор спектра, который обеспечивает спектральный анализ ФМн-сигналов, принимаемых по первому зеркальному каналу на частоте wз1.The
Ячейки Брэгга 85 и 86, линза 87 и матрица 88 фотодетекторов образуют акустооптический демодулятор ФМн-сигналов, принимаемых по первому зеркальному каналу на частоте wз1. Он может использоваться, если априорно известна длительность τэ элементарных посылок.
Если ФМн-сигналы:If the QPSK signals:
uз21(t)=Uз2·cos[wз2t+φк2(t)+φз21],u z21 (t) = U z2 · cos [w z2 t + φ k2 (t) + φ z21 ],
uз22(t)=Uз2·cos[wз2t+φк2(t)+φз22], 0≤t≤Tз2, z22 u (t) = U s2 · cos [w s2 h2 t + φ (t) + φ z22], 0≤t≤T s2,
принимаются по второму зеркальному каналу на частоте wз2, то усилителями 41 утроенной промежуточной частоты и 9 промежуточной частоты выделяются следующие напряжения:taken through the second mirror channel at a frequency w s2 , then the
uup5(t)=Uпр5·cos[3wupt+φк2(t)+φпр5],u up5 (t) = U pr5 · cos [3w up t + φ к2 (t) + φ pr5 ],
uup6(t)=Uпр6·cos[wupt+φк2(1)+φup6], 0≤t≤Tз2,u up6 (t) = U pr6 · cos [w up t + φ k2 (1) + φ up6], 0≤t≤T s2,
где ;Where ;
3wup=wз2-wг1 - утроенная промежуточная частота;3w up = w z2 -w g1 - triple intermediate frequency;
wup=wз2-wг2 - промежуточная частотаw up = w z2 -w g2 - intermediate frequency
φup5=φз21-φг1; φup6=φз22-φг2.φ up5 = φ z21 -φ g1 ; φ up6 = φ z22 -φ r2.
Напряжение uup5(t) с выхода усилителя 41 утроенной промежуточной частоты поступает на вход амплитудного детектора 46, где оно детектируется. Продетектированный сигнал поступает на управляющий вход ключа 49, открывая его. При этом напряжение uup6(t) с выхода усилителя 9 промежуточной частоты через открытый ключ 49 поступает на первые входы перемножителей 54, 70, 71, 76, 77 и на пьезоэлектрические преобразователи ячеек Брэгга 89, 92 и 93.The voltage u up5 (t) from the output of the
На второй вход перемножителя 54 подается напряжение uup5(t) с выхода усилителя 41 утроенной промежуточной частоты. На выходе перемножителя 54 образуется гармоническое колебаниеThe second input of the
u6(t)=U6·cos(2wupt+Δφг+Δφ2), 0≤t≤Tз1, 6 u (t) = U 6 · cos (2w up t + Δφ + Δφ 2 g), 0≤t≤T P1,
где ;Where ;
Δφ2=φз22-φз21 - фазовый сдвиг, определяющий направление (азимут) на источник излучения ФМн-сигналов.Δφ 2 = φ z22 -φ z21 is the phase shift that determines the direction (azimuth) to the radiation source of the PSK signals.
Это колебание выделяется узкополосным фильтром 55 и поступает на первый вход фазового детектора 56, на второй вход которого подается гармоническое колебание u4(t) с выхода узкополосного фильтра 13. На выходе фазового детектора 56 образуется постоянное напряжениеThis oscillation is distinguished by a narrow-
uн5(γ2)=Uн5·cosΔφ2,u n5 (γ 2 ) = U n5 · cosΔφ 2 ,
где ;Where ;
, ,
γ2 - направление (азимут) на источник излучения ФМн-сигналов.γ 2 - direction (azimuth) to the radiation source of the PSK signals.
Это напряжение фиксируется блоком 57 регистрации.This voltage is detected by the
Перемножители 70, 71, 76 и 77, узкополосные фильтры 72 и 78, фильтры 73 и 79, вычитательное устройство 74 образуют двухканальный демодулятор ФМн-сигналов, принимаемых по второму зеркальному каналу на частоте wз2. Продетектированный сигнал фиксируется блоком 57 регистрации. Указанный демодулятор обеспечивает также ослабление узкополосных помех за счет их противофазного взаимодействия, его работа происходит аналогично тому, как то описано выше.
Ячейка Брэгга 89, линза 90 и матрица 91 фотодетекторов образуют акустооптический анализатор спектра, который обеспечивает спектральный анализ ФМн-сигналов, принимаемых по второму зеркальному каналу на частоте wз2.The
Ячейки Брэгга 92 и 93, линза 94 и матрица 95 фотодетекторов образуют акустооптический демодулятор ФМн-сигналов, принимаемых по второму зеркальному каналу на частоте wз2. Он может использоваться, если априорно известна длительность τэ элементарных посылок.The Bragg cells 92 and 93, the lens 94 and the
Если ФМн-сигналы одновременно принимаются по первому wз1 и второму wз2 зеркальным каналам, то возникает ситуация, аналогичная приему ФМн-сигналов по основному каналу на частоте wc, т.е. возникает неоднозначность. Устранение указанной неоднозначности достигается корреляционной обработкой канальных напряжений.If the PSK signals are simultaneously received on the first wz1 and second wz2 mirror channels, then a situation arises similar to the reception of PSK signals on the main channel at a frequency w c , i.e. ambiguity arises. The elimination of this ambiguity is achieved by correlation processing of channel stresses.
Если ФМн-сигналы одновременно принимаются по первому wз1 и второму wз2 зеркальным каналам, то в работу вступают второй и третий демодуляторы ФМн-сигналов, ячейки Брэгга 82, 85, 86 и 89, 92, 93. При этом напряжения uup3(t) и uup6(t) с выходов усилителей 8 и 9 промежуточной частоты поступают на два входа коррелятора 14. Так как данные напряжения образованы различными ФМн-сигналами, принимаемыми на разных частотах wз1 и wз2, поэтому между ними существует слабая корреляционная связь. Выходное напряжение коррелятора 14 не достигает максимального значения и не превышает порогового уровня Uпор в пороговом блоке 15, ключ 16 не открывается. Тем самым устраняется указанная выше неоднозначность.If the PSK signals are simultaneously received through the first wz1 and second wz2 mirror channels, then the second and third demodulators of the PSK signals,
Если ФМн-сигналы одновременно принимаются по основному каналу на частоте wc, по первому wз1 и второму wз2 зеркальным каналам, то в работе участвуют все блоки акустооптического приемника.If PSK signals are simultaneously received through the main channel at frequency w c, w P1 of the first and second channels w mirror s2, the work involved in all blocks acousto-optic receiver.
Таким образом, предлагаемый акустооптический приемник по сравнению с прототипом обеспечивает раширение диапазона рабочих частот без расширения диапазона частотной перестройки гетеродинов. Это достигается использованием ФМн-сигналов, принимаемых по двум зеркальным каналам на частотах wз1 и wз2.Thus, the proposed acousto-optical receiver in comparison with the prototype provides an extension of the range of operating frequencies without expanding the range of frequency tuning of local oscillators. This is achieved by using FMN signals received on two mirror channels at frequencies w z1 and w z2 .
Преобразование по зеркальным каналам приема происходит с тем же коэффициентом преобразования Kпр, что и по основному каналу. Поэтому они являются наиболее существенными среди дополнительных каналов приема.Conversion on the mirror channels of the reception occurs with the same conversion coefficient K ol as on the main channel. Therefore, they are the most significant among the additional reception channels.
Для пеленгации источников излучения ФМн-сигналов, принимаемых по зеркальным каналам, также используется фазовый метод, которому свойственно противоречие между требованиями точности измерений и однозначности отсчета угловых координат.For direction finding of radiation sources of QPSK signals received via mirror channels, the phase method is also used, which is characterized by a contradiction between the requirements of measurement accuracy and the uniqueness of reading angular coordinates.
Повышение точности пеленгации источников излучения ФМн-сигналов, принимаемых по зеркальным каналам, также достигается увеличением измерительной базы d, а возникающая при этом неоднозначность отсчета угловых координат устраняется корреляционным методом, который использует замечательные корреляционные свойства ФМн-сигналов.An increase in the accuracy of direction finding of radiation sources of QPSK signals received via mirror channels is also achieved by increasing the measurement base d, and the resulting ambiguity in reading the angular coordinates is eliminated by the correlation method, which uses the remarkable correlation properties of QPSK signals.
Предлагаемые двухканальные демодуляторы ФМн-сигналов, принимаемых по зеркальным каналам, также свободны от явления «обратной работы» и обеспечивают значительное ослабление узкополосных помех за счет их противофазного взаимодействия.The proposed two-channel demodulators of FMN signals received via mirror channels are also free from the phenomenon of “reverse operation” and provide significant attenuation of narrow-band interference due to their antiphase interaction.
Для реализации акустооптических анализаторов спектра и акустооптических демодуляторов ФМн-сигналов, принимаемых по зеркальным каналам, используется пучок света одного лазера, на оптической оси которого размещаются девять ячеек Брэгга.To implement acousto-optical spectrum analyzers and acousto-optic demodulators of QPSK signals received via mirror channels, a single laser beam is used, on the optical axis of which nine Bragg cells are placed.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010141282/28A RU2439811C1 (en) | 2010-10-07 | 2010-10-07 | Acousto-optical receiver |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010141282/28A RU2439811C1 (en) | 2010-10-07 | 2010-10-07 | Acousto-optical receiver |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2439811C1 true RU2439811C1 (en) | 2012-01-10 |
Family
ID=45784354
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010141282/28A RU2439811C1 (en) | 2010-10-07 | 2010-10-07 | Acousto-optical receiver |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2439811C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2584185C1 (en) * | 2015-01-21 | 2016-05-20 | ОАО "Национальный центр лазерных систем и комплексов "Астрофизика" | Laser receiver |
RU2619454C2 (en) * | 2015-01-26 | 2017-05-16 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации | Acousto-optic receiver |
-
2010
- 2010-10-07 RU RU2010141282/28A patent/RU2439811C1/en active IP Right Revival
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2584185C1 (en) * | 2015-01-21 | 2016-05-20 | ОАО "Национальный центр лазерных систем и комплексов "Астрофизика" | Laser receiver |
RU2619454C2 (en) * | 2015-01-26 | 2017-05-16 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации | Acousto-optic receiver |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2171483C1 (en) | Gravitation-wave detector | |
RU2439811C1 (en) | Acousto-optical receiver | |
RU2290658C1 (en) | Phase mode of direction finding and phase direction finder for its execution | |
RU2325761C1 (en) | Acoustooptical receiver | |
RU2296432C1 (en) | Method for autocorrelation receipt of noise-like signals | |
RU2288480C1 (en) | Phase location finder | |
RU2314644C1 (en) | Acoustic-optical receiver | |
RU2234808C1 (en) | Acoustooptical receiver | |
RU2291575C1 (en) | Acoustic-optical receiver | |
RU2329602C1 (en) | Acousto-optic receiver | |
RU2214608C2 (en) | Acoustooptical spectrum analyzer | |
RU2479120C2 (en) | Radio receiver for detection of broadband signals with phase manipulation | |
RU2330305C1 (en) | Phase direction-finder | |
RU2175770C1 (en) | Phase method of direction finding and phase direction finder for its realization | |
RU2251713C1 (en) | Method nd device for measuring electron concentration at specific region of ionosphere | |
RU1838882C (en) | Acoustooptical receiver | |
EP0772038B1 (en) | Method and apparatus for optical measuring by polarization analysis | |
RU2208814C2 (en) | Procedure establishing electron concentration in specified region of ionosphere and device for its realization | |
RU1783450C (en) | Acoustic-optic spectrum analyzer | |
RU2619454C2 (en) | Acousto-optic receiver | |
RU2071067C1 (en) | Phasemeter | |
RU2165628C1 (en) | Phase direction finder | |
RU2010258C1 (en) | Direction finder | |
RU2351950C1 (en) | Method of remote detection of radioactive emissions in atmosphere | |
RU2383909C2 (en) | Method of reversing wave front of coherent optical radiation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171008 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20180905 |