SU1718208A2

SU1718208A2 - Устройство дл обработки сигналов с линейной частотной модул цией

Info

Publication number: SU1718208A2
Application number: SU894630343A
Authority: SU
Inventors: Нэля Александровна Есепкина; Александр Петрович Лавров; Михаил Николаевич Ананьев; Александр Дмитриевич Симо
Original assignee: Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
Priority date: 1989-01-02
Filing date: 1989-01-02
Publication date: 1992-03-07

Abstract

Изобретение относитс к радиоэлектронике и оптической обработке информации и может быть использовано в радиолокации, радионавигации, радиосв зи, и вл етс усовершенствованием устройства по авт. св. М 1345893. Цель изобретени - расширение области применени за счет обеспечени автоматической перестройки устройства при задании нового значени скорости линейного изменени частоты обрабатываемых радиосигналов. В устройство дополнительно введены блок перемещени фотоприемника вдоль оптической оси устройства и блок задани значений перемещени фотоприемника с соответствующими св з ми, что и позвол ет обеспечить достижение поставленной цели.3 ил.

Description

сл

с

Изобретение относитс к радиоэлектронике и оптической обработке информации и может быть использовано в радиолокации, радионавигации, радиосв зи, и вл етс усовершенствованием устройства по авт. св. № 1345893.

Известно акустооптическое устройство дл инвариантной во времени обработки длительных сигналов с линейной частотной модул цией (ЛЧМ) вида:

s(t) S (fot +p 2/i}}:

t

p w/Tc:

где Tc - длительность Л ЧМ-радиосигнала; W - полное изменение частоты внутри радиосигнала; fo - центральна частота заполнени ; / - скорость линейного изменени частоты внутри радиосигнала.

Устройство состоит из оптически св - аалных источника коллимированного когерентного излучени , пространственно-временного модул тора света, вход которого вл етс входом устройства, объектива, фотоприемника , установленного в задней фокальной плоскости объектива и выполненного в виде оптоэлектронного регистра сдвига, выход которого вл етс выходом устройства, а также многофазного генератора тактовых импульсов.

Пространственно-временной модул тор света, в качестве которого используетс акустооптический модул тор (АОМ), освещаетс плоской когерентной волной и осуществл ет модул цию света той частью длительного ЛЧМ-радиосигнала, котора проходит через его апертуру. В задней фокальной плоскости объектива формируетс дифракционное световое п тно, пространственное положение которого определ етс частотой этой части радиосигнала и измен 00

ю о

00

ю

етс в соответствии с законом частотной модул ции, т.е. перемещаетс с посто нной скоростью. В оптоэлектронном регистре сдвига, выполненном в виде фотоприемника на основе приборов с зар довой св зью (ПЗСФП), под воздействием многофазных импульсов происходит тактовое перемещение фоточувствительных элементов и накопление зар дов, возникающих в них под действием падающего света.

При равенстве скоростей перемещени зар дов в ПЗСФП и дифракционного светового п тна зар да элемента, перемещающегос под максимум светового п тна, на выходе ПЗСФП будет максимальным. После преобразовани зар да в напр жение в выходном узле ПЗСФП на его выходе формируетс короткий по времени импульс. Посредством изменени частоты следовани импульсов многофазного генератора тактовых импульсов можно подстраивать устройство дл обработки сигналов с различной скоростью линейного изменени частоты заполнени .

Класс ЛЧМ-радиосигналов, обрабатываемых этим устройством, ограничен сигна- лами, у которых скорость линейного изменени частоты заполнени / не превышает величины /3 , где Та - врем распространени ультразвуковой волны че рез апертуру АОМ. Это ограничение вызвано тем, что ПЗСФП установлен в фокальной плоскости объектива, и / /Зо распределение интенсивности света в дифракционном п тне в основном определ етс распределением света на апертуре АОМ. При/ распределение света в дифракционном п тне отражает спектр мощности той части ЛЧМ-радиосигнала, котора проходит через апертуру АОМ. При этом увеличение /J сверх/ о приводит к расширению импульса на выходе устройства и уменьшению его амплитуды, В целом это снижает эффективность обработки устройством ЛЧМ-радиосигналов с/8 (50, что про вл етс в уменьшении выигрыша в отношении сигнал/шум и сжати сигналов.

Целью изобретени вл етс расширение области применени за счет обеспечени автоматической перестройки устройства при задании нового значени скорости линейного изменени частоты обрабатываемых радиосигналов.

Поставленна цель достигаетс тем, что в акустооптическом устройстве фотоприемник , выполненный в виде оптоэлектронного регистра сдвига, устанавливаетс в плоскости фокусировки дифрагированного света, перпендикул рной оптической оси устрой-

0

5

ства и расположенной между объективом и его задней фокальной плоскостью на рассто нии L от задней главной плоскости объектива

, - F-(Fe-d)

L F + Fe + d

где F - фокусное рассто ние объектива, d - рассто ние между пространственно-временным модул тором света и передней главной плоскостью объектива, a Fe - эквивалентное фокусное рассто ние пространственно-временного модул тора света с распростран ющейс в нем акустической копией сигнала с линейной частотной модул цией .

v2

FC

V

20

25

30

35

40

45

50

55

где v - скорость распространени упругой волны в акустооптическом модул торе, А - длина волны света, / -скорость линейного изменени частоты в обрабатываемом сигнале . Дл обеспечени автоматической перестройки устройства при задании нового значени скорости линейного изменени частоты /J обрабатываемых сигналов в его состав дополнительно введены блок перемещени фотоприемника вдоль оптической оси устройства и блок задани значений перемещени фотоприемника, у которого выход сигнала, пропорционального значению перемещени фотоприемника, подключен к управл ющему входу блока перемещени фотоприемника вдоль оптической оси устройства , а выход сигнала, соответствующего скорости линейного изменени частоты обрабатываемых радиосигналов, подключен к управл ющему входу многофазного генератора тактовых импульсов.

На фиг. 1 представлена блок-схема аку- стооптического устройства; на фиг. 2 - структурна схема блока перемещени фотоприемника; на фиг. 3 - то же, алгоритма работы блока задани перемещени фотоприемника .

Устройство состоит из оптически св занных источника коллимированного когерентного излучени 1, пространственного модул тора света 2, в качестве которого используетс АОМ, вход которого вл етс входом устройства, объектива 3 и фотоприемника 4, выполненного в виде оптоэлектронного регистра сдвига на ПЗСФП, выход которого вл етс выходом устройства, а также многофазного генератора тактовых импульсов 5, блока 6 перемещени фотоприемника вдоль оптической оси устройства и блока 7 задани значени перемещени фотоприемника АОМ 2 освещаетс плоской когерентной волной лазера 1 и осуществл ет модул цию света той частью длительного ЛЧМ сигнала, котора проходит через его апертуру. АОМ 2 и объектив 3 действуют как сложна оптическа система, фокусиру дифрагированный свет в плоскости, перпендикул рной оптической оси и наход щейс на рассто нии L от задней главной плоскости объектива 3. Дифрагированное световое п тно перемещаетс в плоскости фокусировки с посто нной скоростью.

Блок 6 перемещени фотоприемника представл ет собой устройство точной подачи и позиционировани , состо щее из столика 8, перемещаемого вдоль направл ющих 9 посредством гайки 10, прикрепленной ксто- лику, и винта 11, приводимого во вращение шаговым двигателем 12. При этом ПЗСФП устанавливаетс на столик, направл ющие которого расположены параллельно оптиче- ской оси устройства. Блок 7 задани значений перемещени фотоприемника реализуетс на основе универсальной микроЭВМ (фиг. 3) с соответствующими устройствами ввода значени ft скорости изменени частоты в обрабатываемом сигнале и вывода сигналов управлени дл многофазного генератора 5 тактовых импульсов и шагового двигател в блоке 6 перемещени фотоприемника.

Claims

Формула изобрет-ени

Устройство дл обработки сигналов с линейной частотной модул цией по авт. св. № 1345893, отличающеес тем, что, с целью расширени области применени путем обеспечени автоматической пере- стройки устройства при задании нового значени скорости линейного изменени частоты обрабатываемых радиосигналов, в него дополнительно введены блок перемещени фотоприемника вдоль оптической

Вход

оси устройства и блок задани значений перемещени фотоприемника, у которого выход сигнала, пропорционального значению перемещени фотоприемника, подключен к управл ющему входу блока перемещени фотоприемника вдоль оптической оси устройства , а выход сигнала, соответствующего скорости линейного изменени частоты обрабатываемых радиосигналов, подключен к управл ющему входу многофазного генератора тактовых импульсов, причем фотоприемник , выполненный в виде оптоэлек- тронного регистра сдвига, устанавливаетс в плоскости фокусировки дифрагированного света, перпендикул рной к оптической оси устройства и расположенной между объективом и его задней фокальной плоскостью , на рассто нии LOT задней плоскости объектива

F-(Fe-d)

F + Fe + d где F - фокусное рассто ние объектива;

d - рассто ние между пространственно- временным модул тором света и передней главной плоскостью объектива;

Fe - эквивалентное фокусное рассто ние пространственно-временного модул тора света с распростран ющейс в нем акустической копией линейно-частотно-модулированного сигнала

.2

W

где v - скорость распространени упругой волны в акустооптическом модул торе; А-длина волны света; /J- скорость линейного изменени частоты линейно-частотно-модулированного сигнала.

&&А A

. 1

/

/ББСД ЗНАЧЕНИЯ

1 /

вы&ад ЗНАЧЕНИЯ

L

Фиг. 2 ПУСК J