SU1228126A1

SU1228126A1 - Акустооптическое устройство дл вычислени функции неопределенности сигналов

Info

Publication number: SU1228126A1
Application number: SU843762815A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Елисеев
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им.В.И.Ульянова (Ленина)
Priority date: 1984-06-28
Filing date: 1984-06-28
Publication date: 1986-04-30

Abstract

Изобретение относитс к области оптической многоканальной коррел ционной обработки сигналов и может быть использовано в радиолокации и радиосв зи . Цель изобретени - повьппение точности вычислени . Устройство содержит расположенные на оптической оси источник когерентного света, коллиматор , первую цилиндрическую линзу , первый и второй акустооптические модул торы, сферическую линзу, третий и четвертый акустооптические модул торы , первый и второй оптические, клинь , вторую сферическую линзу, диафрагму, вторую цилиндрическую линзу и двзт ерный фотоприемник. При этом электрические входы третьего и четвертого акустооптических модул торов подключены к выходу генератора ЛЧМ-сигнала. 1 ил.

Description

Изобретение относитс к оптичес- кой многоканальной коррел ционной обработке сигналов и может быть использовано в радиолокации и радиосв зи ..

Цель изобретени - повьшение точности .вычислени .

На чертеже представлена структурна схема акустооптического устройства дл вычислени функции неопределенности сигналов.

Устройство содержит оптически св занные и расположенные на оптической оси источник 1 когерентного света, коллиматор 2, первую цилиндрическую линзу 3, первый 4 и второй 5 акусто- оптические модул торы, соотв етствую- щие электрические входы 6 и 7 которых вл ютс информационными входами устройства, вторзпо сферическую линзу 8, третий акустооптический модул тор 9 с электрическим входом (пьезопре- образователем) 10 и четвертый акус- тооптический модул тор 11с электрическим входом 12, первый 13 и второй 14 оптические клинь , первую сферическую линзу. 15, диафрагму 16, вторую цилиндрическую линзу 17 и двумерный фотоприемник 18. К электрическим входам 10 и 12 третьего и четвертого акустооптических модул торов подключен выход г енератора линейногочас- тотно-модулированиого сигнала 19.

Устройство работает следующим образом .

Световой пучок от источника 1 расшир етс коллиматором 2 и фокусируетс линзой 3 на акустооптичес- ком модул торе 4. Обрабатьгоаемые сигналы UJ(t)и Uj(t) поступают на электрические входы 6 и 7 акустооптических модул торов (АОМ) 4 и 5:

U,(t1 a(t|co5 u,t+4 {), ,т1) U2(t1 a(i-t)(t-tUt|(,

где, со,, угловые несущие частоты

сигналов и,(t),U2(t); t - задержка,

со-со,-М- допплеровский сдвиг частоты .

На электрические входы 10, 12 АОМ 9 и ММ 11 поступает ЛЧМ-сигнал U(t). со8(сОнГ + i у t ) , где «„ , у - на- чаль на углова частота и скорость изменени частоты ЛЧМ-сигнала соответственно .

Акустические волны, возбуждаемые в звукопроводах АОМ 4 и АОМ 5j,

АОМ 9 и АОМ 11, можно представить в виде

«.,.(. «.,((t 4 - «K( - T--

5

0

5

0

5

tc i

x-L. „

(1)

t соб

,,,.Щ,

Ломи где 2L

y+L,

Y I

У-Ц . J. f, .../, ij-Li 2i

,,У-Ц Г I С)-1г j ij-L.

. j,

размер апертуры АОМ 4, АОМ 5 в направлении распространени акустических волн, 2L - размер апертуры АОМ 9,

АОМ 11, V - скорость распространени

акустических волн. После дифракции света на акустических волнах в АОМ используютс следуклцие дифракционные пор дки: после АОМ 4, АОМ 11 т.(+1)-е пор дки)

после АОМ 5, АОМ 9 - (-1)-е пор дки.

Распределение комплексной амплитуды светового пол в соответствующих первых дифракционных пор дках в плоскости приемника 18 происходит в предположении, что на каждый из модул торов падает плоска монохроматическа волна ,

5

..О

mftOM

.Г, /, I х +ЬаТ

;K -T-hc lb-v- l

-m АОМ6

fn AOMq

,-и,.) (

.,-(.).

. j

-( Ы o L

(2)

V

.. y(t.

}-4

M

m ..

Комплексна амплитуда светового пол в плоскости фотоприемника с учетом того, что на акустических волнах в модул торах первой и второй пары осуществл етс последовательна диф- ракци , имеет вид

2 П-, ч

. С-0 - (-0

mAoMS mAow)

с г1пАом4 -тАОМ41

хе

(

(3)

3 ,

кала. В результате значительно снижа етс чувствительность устройства к механическим вибраци м, что приводит к увеличению точности вычислени функции неопределенности сигналов.

где Х - длина волны света,

и - угол при вершине оптических клиньев. - . с- .

(n-i..

Множители вида е выражении j (3) описывают поворот фронта световых волн, осуществл емый оптическими клинь ми. При этом световые пучки (-1)-го дифракционного пор дка после АОМ 9 и (+1)-го пор дка после АОМ 11 ю вычислени функции неопределенности

Claims

Формула изобретени Акустооптическое устройство дл

распростран ютс параллельно -оптической оси в вертикальной плоскости, что обеспечивает отсутствие пространственной несущей по координате Y в

плоскости фотоприемника. Зар д, на- (5 линзу, первый, второй, третий и четкопленный фотоприемником, равен

т.1

а.| |Ej Jt-Q,«c);.(i/Q,e

О -

1 (

;(..ы

(+0

|(-Л

и

mAowA -wWWS тАОМЧ

Ut t

где Qjj, Q, - посто нные,

И - знак комплексного сопр жени .

Подставл вьфажени (2) в вьфаже- ние (3), а выражение (3) в выражение

У Ьг i

(А) и учитьгоа , чтооб

-xlf -1-i Ч 2fl TfV (n-0 водим замену переменной в интеграле

U-llbl t и дл составл ющей зар да 35 акустооптических модул торов, о т - Vличающеес тем, что, с

Q получаем

X-L,

(5)

целью повышени точности вычислени , в устройство введены втора сферическа линза и первый и второй оптические клинь , причем третий и четвертый акустооптические модул торы расположены между вторым акусто- оптическим модул тором и первой сферической линзой на оси, перпендикул рной оптической оси и параллельной направлению распространени акустической волны второго акустического модул тора, и смещены в противоположные от оптической оси стороны на рассто ние

u,t (3, Ree е

)

(5)

-J(+Ul

v

J a(i)a(u2i-t),

ib(tv(t.-) -;(

«e - . jt,

где Rg- символ вещественной части комплексной функции,

.. «,

Интеграл в вьфажении (5) соответству 50 ет функции неопределенности сигнала и,(t) длительностью Т, причем роль переменных f и i играют соответственно координаты X и и .

Предложенное устройство позвол - 55 ет реализовать одноканальную оптическую схему вычислител , сократить число линз и полностью устранить зер12281264

кала. В результате значительно снижаетс чувствительность устройства к механическим вибраци м, что приводит к увеличению точности вычислени функции неопределенности сигналов.

j х 1 ю вычислени функции неопределенности

вычислени функции неопределенности

Формула изобретени Акустооптическое устройство дл

сигналов, содержащее оптически св занные и расположенные на оптической оси источник когерентного света, коллиматор, первую цилиндрическую

вертый акустооптические модул торы, первую сферическую линзу, диафрагму, вторую цилиндрическую линзу и двумерный фотоприемник, электрический

20 выход которого вл етс выходом

устройства, а также генератор линейного частотно-модулированного сигнала , выход которого соединен с электрическими входами третьего и четвер25 того акустооптических модул торов, электрические входы первого и второго акустооптических модул торов вл ютс соответствующими информационными входами устройства, при этом

3Q направлени распространени акустических волн третьего и четвертого акустооптических модул торов ортогональны направлению распространени акустических волн первого и второго

40

45

50 целью повышени точности вычислени , в устройство введены втора сферическа линза и первый и второй оптические клинь , причем третий и четвертый акустооптические модул торы расположены между вторым акусто- оптическим модул тором и первой сферической линзой на оси, перпендикул рной оптической оси и параллельной направлению распространени акустической волны второго акустического модул тора, и смещены в противоположные от оптической оси стороны на рассто ние

средн частота в полосе обрабатываемых сигналовJ фокусное рассто ние второй

сферической линзы; длина волны света;

5 . V - скорость распространени

акустических волн в акусто- оптических модул торах, втора сферическа линза размещена на фокусном рассто нии между вторым акустооптическим модул тором и третьим и четвертым акустооптическими модул торами, первый и второй оптические клинь -расположены соответственно между третьим и четвертым акустооптическими модул торами и первой сферической линзой, при этом направлени распространени акустической волны в первом и втором, а также в треть вм и четвертом акусто- оптических модул торах взаимно противоположны , вершины клиньев направлены навстречу распространению акустической волны третьего и четв.ерто- го акустооптическихмодул торов соот-

величиныуглов привершиопредел ютс соотно

ui -

ift- --.1 Ч- 21Г v)

V(n-il

де i| - начальна частота линейного частотно-модулированного сигнала; . -

J - скорость изменени угловой частоты ЛЧМ-сигнала,

LJ - половина длины звукопро- водов третьего и четвертого акустооптических модул торов ,

h - коэффициент лреломлени материала клиньев.

2 3

Редактор Н.Швьщка

Составитель Г.Зеленский

Техред М.ХоданичКорректор М.Шароши

Заказ 2289/51Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г/ Ужгород, ул„ Проектна , 4