SU1644180A2 - Акустооптический коррел тор с временным интегрированием - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке сигналов оптическими методами и может быть использовано, например, дл  сжати  радиосигналов с произвольными законами угловой и амплитудной модул ции. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет обработки сложных радиосигналов. Дл  достижени  цели в устройство введены модул тор интенсивности света и генератор напр жени  амплитудной модул ции опорного сигнала, выход которого подключен к модул тору, t ил.

Description

Изобретение относитс  к области обработки сигналов оптическими методами, может быть использовано, например, дл  сжати  сигналов с произвольными законами угло й и амплитудной модул ции и  вл етс  усовершенствованием известного коррел тора по авт. св. № 803705.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей за счет обработки сложных радиосигналов.

На чертеже представлена структурна  схема акустооптичёского коррел тора.

Коррел тор содержит последовательно расположенные на оптической оси источник 1 когерентного света, модул тор 2 интенсивности света, управл емый генератором 3 напр жени  амплитудной модул ции опорного сигнала, коллиматор 4, электрически управл емый транспарант 5, который через блок 6 согласовани  подключен к генератору 7 напр жени  угловой модул ции, опор- ный акустооптический модул тор 8, электрический вход которого соединен с выходом генератора 9 гармонического сигнала,сигнальный акустооптический

модул тор 10, электрический вход которого соединен с источником 11 анализируемого сигнала, цилиндрическую линзу 12, фокальную диафрагму 13, цилиндрическую линзу 14, две цилиндрические линзы 15 и 16, кажда  из которых оптически св зана с одной из двух линеек приборов 17 и 18 с зар довой св зью(ПЗС).

Устройство работает следующим образом .

Входной сигнал

Sex A (t) COS Qo t + p (t) + рвх 3 ,

где Aft) - функци  амплитудной модул ции:

Qj - несуща  частота; p(l) - функци  угловой модул ции;

рвх - начальна  фаза сигнала, поступает от источника 11 сигнала на электрический вход модул тора 10, возбужда  в нем сигнальную акустическую волну, распростран ющуюс  вдоль оси звукопровода модул тора (оси X).

Генерируемый источником 1 световой поток проходит через модул тор 2 интенON Јь

со

о

го

сивности света, На выходе последнего интенсивность светого потока l(t) измен етс  во времени пропорционально функции амплитудной модул ции A(t):

l(t) k loA(t),

где lo - интенсивность генерируемого источником 1 когерентного светового потока;

k 0 - посто нный коэффициент.

Сформированный после коллиматора 4 когерентный измен ющийс  по интенсивности во времени световой поток падает на электрически управл емый транспарант 5, представл ющий собой диафрагму с двум  област ми прозрачности, пространственное положение которых вдоль оси определ етс  приложенным к транспаранту 5 напр жением.

На электрический вход опорного аку- стооптического модул тора 8 подаетс  от генератора 9 опорный гармонический сигнал

Son A COS ( Q t 4- роп ) ,

где А и (pan - амплитуда и начальна  фаза опорного сигнала, возбуждающего в модул торе 8 опорную акустическую волну, распростран ющуюс  под некоторым углом к оси X вследствие наклона звукопровода модул тора 8 относительно сигнального модул тора 10.

Величина этого угла и рассто ни  между средними лини ми областей прозрачности транспаранта 5 выбраны так, чтобы обеспечить квадратурную обработку радиосигналов .

Прошедший через транспарант 5 световой поток последовательно дифрагирует на опорной и сигнальной акустических волнах. Система пространственной фильтрации, состо ща  из линз 12 и 14 и диафрагмы 13, производит выделение и восстановление дифрагированного светового потока, который засвечивает линейки ПЗС 17 и 18. Расположение линеек ПЗС вдоль оси Y соответствует расположению областей прозрачности транспаранта 5. Роль линз 15 и 16 сводитс  к фокусировке дифрагированного потока на апертурах линеек ПЗС вдоль оси Y.

Формирование коррел ционного интеграла можно рассмотреть на примере работы одного из квадратурных каналов. На апертуре линейки ПЗС, например, 18 можно выделить участок Дх( световой апертуры модул тора 10 вдоль оси X, проектирующийс  на 1-й элемент линейки ПЗС, предположив при этом, что фазова  функци  y(t)

сигнальной акустической волны на интервале времени, равном задержке ее распространени  на участке ДХк может считатьс  посто нной и равной y(t- т), гдеп -врем  задержки распространени  сигнальной акустической волны от пьезопреобразова- тел  модул тора 10 до середины участка Axi световой апертуры модул тора. В этом случае не трудно показать, что интенсивность дифрагированного света lift), падающего на 1-й элемент линейки ПЗС, определ етс  выражением

li(t) l(t)«{1 +A(t-ri)cos X

(t-Ti)-y(t)J}, где Ду фоп-фв - разность начальных фаз опорного и входного сигналов;

а 0 - посто нный коэффициент, характеризующий эффективность работы аку- стооптического модул тора. в результате накоплени  интенсивности света по истечении длительности Т обрабатываемого радиосигнала в 1-м элементе линейки ПЗС образуетс  зар д q , описываемый следующим выражением: /пт

qW 0,0 + qi /A (t) A( t-Ti ) cos X

о

x tp ф-чр (t-ri)- Д y dt, где qo - посто нный дл  всех элементов

линейки ПЗС зар д, величина которого определ етс  энергией сигнала; qi - посто нный коэффициент. Таким образом распределение зар да в линейке ПЗС 18 описывает вещественную

часть комплексной огибающей автокоррел ционной функции входного радиосигнала . Аналогично, распределение зар да в линейке ПЗС 17 описывает мнимую часть комплексной огибающей при соблюдении

прин тых условий.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Акустооптический коррел тор с временным интегрированием по авт.св. № 8Q3705, отличающийс  тем, что, с целью

   расширени  функциональных возможностей за счет обработки сложных радиосигналов , в него введены модул тор интенсивности света и генератор напр жени  амплитудной модул ции опорного сигнала , причем модул тор интенсивности света размещен на оптической оси между источником когерентного света и коллиматором , а выход генератора напр жени  амплитудной модул ции опорного сигнала

   подключен к электрическому входу модул тора интенсивности света.