SU1721534A1 - Spectrum acoustic-optical analyzer - Google Patents

Spectrum acoustic-optical analyzer Download PDF

Info

Publication number
SU1721534A1
SU1721534A1 SU894768528A SU4768528A SU1721534A1 SU 1721534 A1 SU1721534 A1 SU 1721534A1 SU 894768528 A SU894768528 A SU 894768528A SU 4768528 A SU4768528 A SU 4768528A SU 1721534 A1 SU1721534 A1 SU 1721534A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
multiplier
input
band
mixer
Prior art date
Application number
SU894768528A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Дикарев
Алексей Валентинович Мардин
Виктор Викторович Мельник
Александр Александрович Смирнов
Original Assignee
Военный инженерный институт им.А.Ф.Можайского
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Военный инженерный институт им.А.Ф.Можайского filed Critical Военный инженерный институт им.А.Ф.Можайского
Priority to SU894768528A priority Critical patent/SU1721534A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1721534A1 publication Critical patent/SU1721534A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике. Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости и избирательности . Анализатор содержит лазер 1, коллиматор 2,  чейки Брегга 3, линзы 4. матрицы фотодетекторов 5, блоки 6 визуальной индикации , приемную антенну 7, смеситель 8, гетеродин 21, усилитель 9 промежуточнойThis invention relates to a radio measuring technique. The purpose of the invention is to increase noise immunity and selectivity. The analyzer contains laser 1, collimator 2, Bragg cells 3, lenses 4. arrays of photodetectors 5, visual indication units 6, receiving antenna 7, mixer 8, local oscillator 21, intermediate amplifier 9

Description

СОWITH

сwith

VJVj

юYu

елate

СА)SA)

4four

частоты, перемножители 10, и полосовые фильтры 11. Дл  достижени  цели в него введены усилитель 12 промежуточной частоты , фазовращатель 13 на 90°, сумматорfrequencies, multipliers 10, and band-pass filters 11. Amplifier 12 of intermediate frequency, phase shifter 13 by 90 °, adder

Изобретение относитс -к радиоизмерительной технике и может использоватьс  дл  визуального анализа спектра исследуемых сигналов и определени  вида их модул ции .The invention relates to a radio metering technique and can be used to visually analyze the spectrum of the signals under study and determine the type of modulation.

Известны акустооптические анализаторы спектра.Acousto-optic spectrum analyzers are known.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  акустический анализатор спектра, который обеспечивает детальный анализ спектра и визуальное определение вида модул ции принимаемого сигнала. Это достигаетс  использованием в качестве информативных признаков ширины спектра и изменений в его структуре при умножении фазы принимаемого сигнала на два, четыре и восемь.Closest to the present invention is an acoustic spectrum analyzer that provides a detailed analysis of the spectrum and a visual determination of the type of modulation of the received signal. This is achieved by using, as informative features, the width of the spectrum and changes in its structure when the phase of the received signal is multiplied by two, four and eight.

Недостатками указанного анализатора спектра  вл ютс  низка  помехоустойчивость и избирательность. Это объ сн етс  тем, что одно и тоже значение промежуточной частоты может быть получено в результате приема сигналов на двух частотах fc и. fs, т.е.The disadvantages of this spectrum analyzer are low noise immunity and selectivity. This is explained by the fact that the same intermediate frequency value can be obtained by receiving signals at two frequencies fc and. fs i

fnp f с - f з И fnp fг - fa.fnp f with - f g and fnp fg - fa.

Следовательно, если частоту настройки fc прин ть за основной канал приема, то нар ду с ним будет иметь место зеркальный канал приема, частота fs которого отличаетс  от частоты fc на 2fnp и расположена симметрично (зеркально) относительно частоты гетеродина fr (фиг. 5). Преобразование по зеркальному каналу приема происходит с тем же коэффициентом преобразовани  кпр, что и по основному каналу, Поэтому он наиболее существенно вли ет на избирательность и помехоустойчивость анализатора спектра.Therefore, if the tuning frequency fc is taken as the main reception channel, then along with it there will be a mirror reception channel, the frequency fs of which differs from the frequency fc by 2fnp and is located symmetrically (mirror) relative to the frequency of the local oscillator fr (Fig. 5). The conversion in the image receive channel occurs with the same CRC conversion coefficient as in the main channel. Therefore, it most significantly affects the selectivity and noise immunity of the spectrum analyzer.

Кроме зеркального, существуют и другие дополнительные (комбинационные) каналы приема, частоту которых можно определить из следующего равенства:In addition to the mirror, there are other additional (combinational) reception channels, the frequency of which can be determined from the following equality:

гп г , 1 , gp g, 1,

+ -fnp, + -fnp,

где m, n - целые числа.where m, n are integers.

Наиболее вредными комбинационными каналами приема  вл ютс  каналы, образующиес  при взаимодействии несущей частоты принимаемого сигнала с второй гармоникой частоты гетеродина,- так как чувствительность этих каналов близка к чувст14 , перемножитель 15, узкополосный фильтр 16, амплитудный детектор 17, ключ 18, фазовращатель 19 на 90° и смеситель 20. 5 ил.The most harmful combinational channels of reception are the channels formed when the carrier frequency of the received signal interacts with the second harmonic of the local oscillator frequency, since the sensitivity of these channels is close to the sensitivity, multiplier 15, narrowband filter 16, amplitude detector 17, key 18, phase shifter 19 by 90 ° and mixer 20. 5 Il.

вительности основного канала приема. Так, при m 2 и n 1 двум комбинационным кгналам соответствуют частоты fki 2fr - fnp и fk2 2fr + fnp.main channel reception. So, with m 2 and n 1, the two frequencies for the combination signals correspond to the frequencies fki 2fr - fnp and fk2 2fr + fnp.

Наличие ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному и комбинационным каналам, приводит к снижению помехоустойчивости и избирательности анализатора спектра.The presence of spurious signals (interference), received by the mirror and combinational channels, leads to a decrease in noise immunity and selectivity of the spectrum analyzer.

0 Целью изобретени   вл етс  повышение помехоустойчивости и избирательности .0 The aim of the invention is to increase noise immunity and selectivity.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство введены второй смеситель,The goal is achieved by introducing a second mixer into the device,

5 второй усилитель промежуточной частоты, два фазовращател  на 90°, сумматор, четвертый перемножитель, узкополосный фильтр, амплитудный детектор и ключ, при этом первые входы второго смесител  и чет0 вертого перемножител  подключены к приемной антенне, второй вход второго смесител  через первый фазовращатель на 90° соединен с вторым выходом гетеродина, а выход через последовательно соединен5 ные второй усилитель промежуточной частоты и второй фазовращатель на 90° - с вторым входом сумматора, первый вход которого подключен к выходу первого усилител  промежуточной частоты, а выход - к5 second intermediate frequency amplifier, two phase shifters at 90 °, adder, fourth multiplier, narrowband filter, amplitude detector and key, with the first inputs of the second mixer and the fourth multiplier connected to the receiving antenna, the second input of the second mixer through the first phase shifter at 90 ° connected to the second output of the local oscillator, and the output through a series-connected 5 second intermediate frequency amplifier and the second phase shifter through 90 ° to the second input of the adder, the first input of which is connected to the output of the first of intermediate frequency amplifier, and the output - to

0 второму входу четвертого перемножител  и первому входу ключа, выход которого соединен с входами первого перемножител  и пьезоэлектрическим преобразователем первой  чейки Брэгга, а второй вход через0 to the second input of the fourth multiplier and the first input of the key, the output of which is connected to the inputs of the first multiplier and the piezoelectric transducer of the first Bragg cell, and the second input through

5 последовательно соединенные узкополосный фильтр и амплитудный детектор - с выходом четвертого перемножител ,5 serially connected narrowband filter and amplitude detector - with the output of the fourth multiplier,

На фиг. 1 дана структурна  схема предлагаемого анализатора спектра; на фиг. 2 0 осциллограммы на экранах блоков индикации; на фиг. 3 - взаимное расположение символьных частот сигналов с многократной частотной манипул цией; на фиг. 4 - закон изменени  фазы частотно-манипули5 рованного сигнала; на фиг. 5 - частотна  диаграмма, по сн юща  принцип образовани  дополнительных (зеркального и комбинационных ) каналов приема.FIG. 1 shows the structural scheme of the proposed spectrum analyzer; in fig. 2 0 oscillograms on the display unit screens; in fig. 3 - mutual arrangement of symbol frequencies of signals with multiple frequency shift keying; in fig. 4 - the law of phase variation of the frequency-manipulated signal; in fig. 5 is a frequency diagram illustrating the principle of forming additional (mirror and combination) reception channels.

Акустооптический анализатор спектраAcousto-optical spectrum analyzer

0 содержит последовательно оптически соединенные лазер 1, коллиматор 2 и  чейку0 contains a series of optically coupled laser 1, collimator 2 and cell

Брэгга 3, в продифрагированном луче которой последовательно установлены линза 4 и матрица фотодетекторов 5 в ее фокальной плоскости, электрическим выходом подключенна  к блоку 6 визуальной индикации спектра. При этом по ходу непродифрагиро- ванного в первой  чейки Брэгга луча расположены  чейки Брэгга 3 (3.1-3.3), по ходу продифрагированного в каждой из  чеек Брэгга 3 (3.1-3.3) луча последовательно установлены линза 4 (4.1-4.3) и расположенна  в ее фокальной плоскости матрица фотодетекторов 5 (5.1-5.3), электрическим выходом подключенна  к блоку 6 (6.1-6.3) визуальной индикации спектра. К выходу приемной антенны 7 последовательно подключены смеситель 8, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 21, усилитель 9 промежуточной частоты, сумматор 14, ключ 18, перемножитель 10.1, полосовой фильтр 11.1, перемножитель 10.2, полосовой фильтр 11,2, перемножитель 10.3 и полосовой фильтр 11.3. К выходу приемной антенны 7 последовательно подключены смеситель 20. второй вход которого через фазовращатель 19 на 90° соединен с вторым входом гетеродина 21, усилитель 12 промежуточной частоты и фазовращатель 13 на 90°, выход которого соединен с вторым входом сумматора 14. К выходу приемной антенны 7 последовательно подключены перемножитель 15, второй вход которого соединен с выходом сумматора 14, узкопо- лосный фильтр 16 и амплитудный детектор 17. выход которого соединен с вторым входом , ключа 18. Выход полосового фильтра 11.1 (11.2, 11.3) соединен с пьезоэлектрическим преобразователем  чейки Брэгга 3.1 (3.2,3.3),Bragg 3, in the diffracted beam of which a lens 4 and a matrix of photodetectors 5 are sequentially installed in its focal plane, is electrically connected to block 6 of a visual indication of the spectrum. At the same time, along the non-diffracted Bragg beam in the first cell, Bragg cells 3 (3.1–3.3) are located; in the course of the Bragg beam 3 (3.1–3.3) beam diffracted in each of the cells, the lens 4 (4.1–4.3) is sequentially installed and located in its a focal plane matrix of photodetectors 5 (5.1-5.3); an electrical output connected to block 6 (6.1-6.3) of a visual indication of the spectrum. A mixer 8 is serially connected to the output of the receiving antenna 7, the second input of which is connected to the output of the local oscillator 21, the intermediate frequency amplifier 9, the adder 14, the key 18, the multiplier 10.1, the band-pass filter 11.1, the multiplier 10.2, the band-pass filter 11.2, the multiplier 10.3 and the band pass filter 11.3. A mixer 20 is connected in series to the output of a receiving antenna 7. A second input of which is connected through a phase shifter 19 to a second input of a local oscillator 21, an intermediate frequency amplifier 12 and a phase shifter 13 of 90 °, the output of which is connected to a second input of an adder 14. To the output of a receiving antenna 7 are connected in series to the multiplier 15, the second input of which is connected to the output of the adder 14, narrowband filter 16 and the amplitude detector 17. The output of which is connected to the second input of the key 18. The output of the bandpass filter 11.1 (11.2, 11.3) is connected to the piezo Bragg's electric cell transducer 3.1 (3.2,3.3),

Акустооптический анализатор спектра работает следующим образом.Acousto-optical spectrum analyzer works as follows.

Принимаемый сигнал, например, с фазовой манипул цией (ФМн)Received signal, for example, with phase shift keying (FMN)

Uc (т.) Uc cos 2 n fc t +Uc (t.) Uc cos 2 n fc t +

t9 (t) + (pel 0 « t Ј Tc. где Uc, fc. Тс, рс - амплитуда, несуща  частота , длительность и начальна  фаза;t9 (t) + (pel 0 t t Ј Tc. where Uc, fc. Tc, pc is the amplitude, carrier frequency, duration, and initial phase;

(t) - манипулируема  составл юща  фазы, отображающа  закон фазовой манипул ции , причем (рь (т) const, при k гп t (k -f-1) Th и может измен тьс  скачком при t k rn, т.е. на границах между элементарными посылками k 1, 2,.„, N-1, гдетп, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Тс (Тс N тп) с выхода приемной антенны 7 одновременно поступает на первые входы смесителей 8 и 20 и перемножи5 (t) is the manipulated component of the phase, which reflects the law of phase manipulation, and (pt (t) const, for k rp t (k-f-1) Th, and may vary abruptly at tk rn, i.e. between elementary parcels k 1, 2 ,. „, N-1, where, N is the duration and the number of elementary parcels from which the signal Tc (Tc N tp) is composed from the output of the receiving antenna 7 simultaneously arrives at the first inputs of mixers 8 and 20 and multiply5

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

тел  15. На второй вход смесител  8 подаетс  напр жение гетеродина 21bodies 15. The second input voltage of the local oscillator 21 is applied to the second input of the mixer 8

Ur, (t) Ur cos (2 л fr t + fb), где Vr, fr, pr - амплитуда, частота и начальна  фаза напр жени  гетеродина.Ur, (t) Ur cos (2 l fr t + fb), where Vr, fr, pr is the amplitude, frequency, and initial phase of the local oscillator voltage.

На второй вход смесител  20 с выхода фазовращател  19 на 90° подаетс  напр жениеA voltage is applied to the second input of the mixer 20 from the output of the phase shifter 19 by 90 °.

Urz(t) Ur cos (2 л fr t + (pf + 90°).Urz (t) Ur cos (2 l fr t + (pf + 90 °).

На выходах смесителей 8 и 20 образуютс  напр жени  комбинационных частот. Усилител ми 9 и 12 выдел ютс  напр жени  промежуточной (разностной) частоты Unp (t) Unp, cos 2jrfnptH-pk(t) + At the outputs of the mixers 8 and 20, voltage combinations are generated. Amplifiers 9 and 12 separate the intermediate voltage (difference) frequency Unp (t) Unp, cos 2jrfnptH-pk (t) +

Unpjt)- Unpt COS 27rfnpt+ k(t) + - 90°,Unpjt) - Unpt COS 27rfnpt + k (t) + - 90 °,

где Unp, 1 /2 ki Vc Vr, 0 Ј t« Tc;where Unp, 1/2 ki Vc Vr, 0 0 t «Tc;

ki - коэффициент передачи смесителей;,ki is the transfer coefficient of the mixers ;,

fnp fc - fr - промежуточна  частота;fnp fc - fr - intermediate frequency;

рпр - (fie - промежуточна  начальна  фаза.ppr - (fie - intermediate initial phase.

. Напр жение Unp2(t) с выхода усилител  12 промежуточной частоты поступает на вход фазовращател  13 на 90°, на выходе которого образуетс  напр жение. The voltage Unp2 (t) from the output of the intermediate frequency amplifier 12 is fed to the input of the phase shifter 13 by 90 °, the output of which is the voltage

UnPi(t) Unp( cos 2   fnp t + pk (t) +UnPi (t) Unp (cos 2 fnp t + pk (t) +

+ (рпр - 90° + 90° Unp, cos 2 n fnp t ++ (RPR - 90 ° + 90 ° Unp, cos 2 n fnp t +

+ pk(t) + pnpl 0 1«TC.+ pk (t) + pnpl 0 1 “TC.

Напр жени  Unp,(t) и Unpa(t) поступают на два входа сумматора 14, на выходе которого .образуетс  напр жениеThe voltages Unp, (t) and Unpa (t) are fed to the two inputs of the adder 14, the output of which is the voltage

U U COS 2 П fnp + pk (t) + + fnp, ,.U U COS 2 П fnp + pk (t) + + fnp,,.

rfleVS) 2 VnPrrfleVS) 2 VnPr

Напр жение (t) с выхода сумматора 14 поступает нз второй вход перемножител  15, на выходе которого образуетс  напр жениеThe voltage (t) from the output of the adder 14 enters the second input of the multiplier 15, the output of which is the voltage

Ui (t) Vi cos (2 n frt + ) +Ui (t) Vi cos (2 n frt +) +

+ Vr (2fc-fr)t ++ Vr (2fc-fr) t +

+ . рг, ,+. Pr,,

rfleUi l 2UcUt ;rfleUi l 2UcUt;

k2 - коэффициент передачи перемножител .k2 is the multiplier transfer coefficient.

Частота настройки fn узкополосного фильтра 16 выбираетс  равной частоте fr гетеродина 21 (fH fr). Поэтому в полосу пропускани  узкополосного фильтра 16 попадает гармоническое напр жениеThe tuning frequency fn of the narrowband filter 16 is chosen equal to the frequency fr of the local oscillator 21 (fH fr). Therefore, the harmonic voltage falls into the passband of the narrowband filter 16

U2 (т) Ui :соз(2л:frt+pr), . О t гс. которое после детектировани  в амплитудном детекторе 17 поступает на управл ющий вход ключа 18 и открывает его. Ключ 18 в исходном состо нии всегда закрыт. При этом напр жение с выхода сумматора 14 через открытый ключ 18 поступает на два входа перемножител  10 и на  чейку Брэгга 3, где происходит преобразование сигнала в акустическое колебание.U2 (t) Ui: cos (2n: frt + pr),. About t gc. which, after detection in the amplitude detector 17, enters the control input of the key 18 and opens it. Key 18 in its original state is always closed. In this case, the voltage from the output of the adder 14 through the public key 18 is supplied to the two inputs of the multiplier 10 and to the Bragg cell 3, where the signal is converted into an acoustic oscillation.

Пучок света от лазера 1, сколлимиро- ванный коллиматором 2, проходит через  чейку Брэгга 3 (3.1-3.3) и дифрагирует на акустических колебани х, возбужденных сигналом. При этом дифрагирует только примерно дес та  часть пучка источника излучени . На пути распространени  дифрагируемой части пучка света устанавливают линзы 4 (4.1-4.3). В фокальных плоскост х указанных линз, формирующих пространственный спектр принимаемого сигнала, установлены матрицы фотодетекторов 5 (5.1-5.3). Причем каждому разрешающему элементу анализируемого частотного диапазона соответствует свой фотодетектор.A beam of light from laser 1, collimated by collimator 2, passes through a Bragg cell 3 (3.1–3.3) and diffracts on acoustic oscillations excited by a signal. In this case, only about one tenth of the radiation source beam diffracts. In the path of the diffracted part of the light beam, lenses 4 (4.1-4.3) are installed. In the focal planes of these lenses, which form the spatial spectrum of the received signal, matrices of photodetectors 5 (5.1-5.3) are installed. Moreover, each resolution element of the analyzed frequency range corresponds to its own photodetector.

Ячейка Брэгга 3 (3.1-3.3) состоит из зву- копровода и возбуждающей гиперзвук пьезоэлектрической пластины, выполненной из кристалла ниобата лити  соответственно X и Y -35° среза. Это обеспечивает автоматическую подстройку по углу Брэгга и работу  чейки в широком диапазоне частот. В качестве блоков 6 индикации (6.1-6.3)могут быть использованы осциллографические индикаторы .The Bragg cell 3 (3.1–3.3) consists of a sound conductor and a hypersound piezoelectric plate made of lithium niobate crystal, respectively, X and Y –35 ° cut. This provides automatic adjustment of the Bragg angle and cell operation in a wide frequency range. Oscillographic indicators can be used as display units 6 (6.1-6.3).

Если на вход анализатора спектра поступает сложный сигнал с однократной ОФМн (p(i) 0, л; то после преобразовани  по частоте и суммировани  через открытый ключ 18 он поступает на  чейку Брэгга 3 и на два входа перемножител  10, на выходе которого образуетс  гармоническое напр жениеIf a complex signal with a single PMNK (p (i) 0, l) arrives at the spectrum analyzer input, then, after frequency conversion and summation through the public key 18, it arrives at the Bragg cell 3 and at the two inputs of the multiplier 10, at the output of which a harmonic living

U3(t) U3COS 4rtfnpt +U3 (t) U3COS 4rtfnpt +

+ , , где U3 1 /2 к2 и.+, where U3 1/2 k2 and.

Так как 2 pk (t) 0,2  , то в указанном напр жении фазова  минипул ци  уже отсутствует . Напр жение Us(t) выдел етс  полосовым фильтром 11 и поступает на  чейку Брэгга 3 и на два входа перемножител  10, на выходе которого образуетс  гармоническое напр жениеSince 2 pk (t) is 0.2, then the phase minipulation is already absent in the indicated voltage. The voltage Us (t) is separated by a band-pass filter 11 and is fed to a Bragg cell 3 and to the two inputs of a multiplier 10, the output of which forms a harmonic voltage

U4(t) U4COS(8jrfnpt +U4 (t) U4COS (8jrfnpt +

+ ) Q& ЈТС, . где U4 1/2k2 uf; :+) Q & ЈTS,. where U4 1/2k2 uf; :

Это напр жение выдел етс  полосовым фильтром 11 и поступает, на  чейку Брэгга 3 и на два а хода перемножител  10, на выходе которого образуетс  гармоническое напр жениеThis voltage is separated by a band-pass filter 11 and enters the Bragg cell 3 and two turns of the multiplier 10, at the output of which a harmonic voltage is generated

Us (t) Us cos (16 n fnp t +Us (t) Us cos (16 n fnp t +

+ ), , где Us-1/2 k2 U4. +), where Us-1/2 k2 U4.

Это напр жение выдел етс  полосовым фильтром 1.1 и поступает на  чейку Брэгга 3. Ширина спектра A fc ФМн-2 сигнала определ етс  длительностью элементарных посылок (Лfc 1 /ti). Тогда как ширина спектраThis voltage is allocated by a bandpass filter 1.1 and is fed to a Bragg cell 3. The spectral width A fc of the QPSK-2 signal is determined by the duration of the elementary premises (Lfc 1 / ti). Whereas the width of the spectrum

второй A fc, четвертой A U и восьмой A fs гармоник определ етс  длительностью Тс сигнала (A f2 A f4 - A fe 1/Тс). Следовательно , при умножении фазы на два, четыре и восемь спектр ФМн-2 сигнала сворачиваетс  8 N раз (д дЈ А| N) и трансформируетс  в одиночные спектральные составл ющие. Это обсто тельство и  вл - етс  признаком распознавани  ФМн-2 сигнала . Спектры принимаемого ФМн-2 сигнала и его гармоник (фиг. 2) визуально наблюдаютс  на экранах индикаторов 6 (6,1,the second A fc, the fourth A U and the eighth A fs harmonics are determined by the duration of the signal Tc (A f2 A f4 - A fe 1 / Tc). Consequently, when the phase is multiplied by two, four and eight, the QPSK-2 spectrum of the signal collapses 8 N times (d / d A | N) and transforms into single spectral components. This circumstance is a sign of recognition of the QPSK-2 signal. The spectra of the received FMN-2 signal and its harmonics (Fig. 2) are visually observed on the screens of the indicators 6 (6.1,

6.2и 6.3) соответственно.6.2 and 6.3) respectively.

ЕСЛИ на вход анализатора спектра поступает ФМн-4 сигнал, pk (t) 0, гг/2, ж, 3/2  1,то на выходе полосового фильтра 11 образуетс  ФМн-2 сигнал pk (т) 0,  , 1 Л, 3 л, а на выходе полосовых фильтров 11.2 и 11,3If the FMN-4 signal, pk (t) 0, yy / 2, g, 3/2 1 arrives at the spectrum analyzer input, then the QPS-2 signal pk (t) 0,, 1 L, 3 is generated at the output of the band-pass filter 11. l, and at the output of bandpass filters 11.2 and 11.3

образуютс  соответствующие гармонические напр жени  U4 (t) и Us (t). В этом случае на экране индикаторов 6 и 6.1 наблюдаютс  спектры ФМн-4 и ФМн-2 сигналов, а на экранах индикаторов 6.2 и 6.3 наблюдаютс corresponding harmonic voltages U4 (t) and Us (t) are generated. In this case, the spectra of FMN-4 and FMN-2 signals are observed on the screen of indicators 6 and 6.1, and on the screens of indicators 6.2 and 6.3 are observed

одиночные спектральные составл ющие (фиг. 26).single spectral components (Fig. 26).

Если на вход устройства поступает ФМн-8 сигнал pk (t) 0. л/Ал 11, 3/4 л:, то на выходах полосовых фильтров 11.1 и 11.2If the device receives the QPSK-8 signal pk (t) 0. l / Al 11, 3/4 l: then at the outputs of the band-pass filters 11.1 and 11.2

образуютс  ФМн-4 и ФМн-2 сигналы, а на выходе полосового фильтра 11.3 образуетс  гармоническое напр жение Us (t). В этом случае на экранах индикаторов 6, 6.1, 6.2 иFMN-4 and FMN-2 signals are generated, and harmonic voltage Us (t) is formed at the output of the band-pass filter 11.3. In this case, on the screens of indicators 6, 6.1, 6.2 and

6.3наблюдаютс  спектры ФМн-8, ФМн-4 и ФМн-2 сигналов, а на экране индикатора 6.36.3 the spectra of FMN-8, FMN-4 and FMN-2 signals are observed, and on the screen of the indicator 6.3

наблюдаетс  одиночна  спектральна  составл юща  (фиг. 2в).a single spectral component is observed (Fig. 2c).

Если на вход устройства поступает ЧМн-2 сигнал, то на выходе полосовогоIf the FMN-2 signal arrives at the device input, then at the output of the bandwidth

фильтра 11.3 образуетс  частотно-манипу- лированный сигнал с индексом девиации частоты h 1. При этом его спектр трансформируетс  в две спектральные составл ющие на частотах 4 fc и 4 fr. А на выходе полосового фильтра 11.3 образуютс  две спектральные составл ющие на частотах 8 fi и 8 fa (фиг. 2г).The filter 11.3 produces a frequency-manipulated signal with the frequency deviation index h 1. At the same time, its spectrum is transformed into two spectral components at frequencies 4 fc and 4 fr. And at the output of the bandpass filter 11.3, two spectral components are formed at frequencies of 8 fi and 8 fa (Fig. 2d).

Если на вход устройства поступает ЧМн-3 сигнал, то на выходах полосовыхIf the FMN-3 signal arrives at the device input, then at the outputs of the bandwidth

фильтров 11.2 и 11.3 образуютс  три спектральные составл ющие на частотах 4 fi, 4 fCp, 4 fc и 8ft, 8 fc, 8 f2, т.е. сплошной спектр трансформируетс  в три спектральные составл ющие (фиг. 2д).filters 11.2 and 11.3 form three spectral components at 4 fi, 4 fCp, 4 fc and 8ft, 8 fc, 8 f2, i.e. the continuous spectrum is transformed into three spectral components (Fig. 2e).

На выходе перемножител  10.1 спектр ЧМн-3 трансформируетс  в другой сплошной спектр, поскольку h 1. Таким образом, на экранах индикаторов б и 6.1 визуально будут наблюдатьс  сплошные спектры.At the output of the multiplier 10.1, the FMN-3 spectrum is transformed into another continuous spectrum, since h 1. Thus, on the screens of indicators b and 6.1, continuous spectra will be observed visually.

Если на вход устройства поступает ЧМН-5 сигнал, то на выходе перемножител  10.3 его сплошной спектр трансформируетс  в п ть спектральных лепестков с пиковыми значени ми на частотах 8 fi, 8 fs, 8 fcp, 8 fa и 8 fz. На выходах перемножителей 10.1 и 10.2 сплошной спектр ЧМнН-5 сигнала трансформируетс  в сплошные спектры, так как в этих случа х h 1, Таким образом, на экранах индикаторов 6, 6.1 и 6,2 будут наблюдатьс  сплошные спектры: а на экране индикатора 6.3 - п ть спектральных лепестков (фиг. 2е),If the device receives an FMN-5 signal, then at the output of the multiplier 10.3 its continuous spectrum transforms into five spectral lobes with peak values at frequencies of 8 fi, 8 fs, 8 fcp, 8 fa and 8 fz. At the outputs of multipliers 10.1 and 10.2, the continuous spectrum of the FMNN-5 signal is transformed into continuous spectra, since in these cases h 1, Thus, on the screens of indicators 6, 6.1 and 6.2, continuous spectra will be observed: five spectral petals (Fig. 2e),

Если на вход устройства поступает сигнал с линейной частотной модул цией (ЛЧМ)If a device receives a linear frequency modulated (chirp) signal

Uc (t) - Uc COS (2 71 fc t + + + pc), ,Uc (t) - Uc COS (2 71 fc t + + + pc),,

AfA где у - скорость изменени  частотыAfA where y is the frequency change rate.

I с внутри импульса;I with inside pulse;

AТд - девиаци  частоты, то после преобразовани  по частоте и суммировани  на выходе сумматора 14 образуетс  напр жениеATd is the frequency deviation, then after frequency conversion and summation, the output voltage of adder 14 is formed

Uf2(t)  тпр t + Jryt2 +Uf2 (t) tpr t + Jryt2 +

+ рпр, , .+ rpr,.

которое поступает на  чейку Брэгга 3 и на два входа перемножител  10.1, на выходе которого образуетс  ЛЧМ-сигналwhich arrives at the Bragg cell 3 and at the two inputs of the multiplier 10.1, the output of which is a chirp signal

Ue (t) Ue cos (4 л: fnp t +Ue (t) Ue cos (4 l: fnp t +

+ 2 л-ут.2 + 2рпр), , который выдел етс  полосовым фильтром 11.1 и поступает на  чейку Брэгга 3.1. Так как длительность Тс ЛЧМ-сигнала на основной и удвоенной промежуточной частотах одинакова, то увеличение в два раза происходит за счет увеличени  в два раза девиации частоты Д Тд. Из этого следует, что ширина спектра ЛЧМ-сигнала на удвоенной промежуточной частоте в два раза больше его ширины на основной промежуточной частоте (A f2 2 Afc).+ 2 l-ut.2 + 2rpr), which is separated by a band-pass filter 11.1 and is fed to a Bragg cell 3.1. Since the duration of the Tc of the chirp signal at the fundamental and doubled intermediate frequencies is the same, a twofold increase occurs due to a twofold increase in the frequency deviation D Td. It follows from this that the width of the spectrum of the chirp signal at the doubled intermediate frequency is twice as wide as its width at the main intermediate frequency (A f2 2 Afc).

Аналогично на выходах перемножителей ширина спектра ЛЧМ-сигнала увеличиваетс  в 4 и 8 раз. Следовательно, на экране индикатора 6 визуально наблюдаетс  спектр ЛЧМ-сигнала, а на экранах индикаторов 6.1-6.3 наблюдаютс  спектры сигналов , ширина которых в 2, 4 и 8 раз больше ширины спектра исходного ЛЧМ-сигнала (фиг. 2ж). Это обсто тельство и  вл етс  признаком распознавани  ЛЧМ-сигнала.Similarly, at the multiplier outputs, the width of the chirp signal spectrum is increased by 4 and 8 times. Consequently, on the screen of indicator 6, the spectrum of the chirp signal is visually observed, and on the screens of indicators 6.1-6.3, spectra of signals are observed whose width is 2, 4 and 8 times larger than the width of the spectrum of the original chirp signal (Fig. 2g). This is a sign of recognition of the chirp signal.

Если ложный сигнал (помеха) принимаетс  по зеркальному каналу на частоте оо, то усилител ми 9 и 12 промежуточной частоты выдел ютс  следующие напр жени :If a spurious signal (noise) is received in the image channel at a frequency oo, then the following voltages are distinguished by amplifiers 9 and 12 of the intermediate frequency:

Unp4(t) Unp-jCOS 2 Я fnp t - pnpUnp4 (t) Unp-jCOS 2 Я fnp t - pnp

Unp5(t) UnPlCOS 2 7Г fnp t ,+ 900, , rAeUnpa 1/2k2VnVr;Unp5 (t) UnPlCOS 2 7Г fnp t, + 900,, rAeUnpa 1 / 2k2VnVr;

fnp. - f n + fr - промежуточна  частота; 5узцр -( промежуточна  начальна fnp. - f n + fr - intermediate frequency; 5uztsr - (intermediate initial

фаза; .phase; .

Vn, fn, - амплитуда, частота и начальна  фаза напр жени  помехи.Vn, fn, is the amplitude, frequency, and initial phase of the interference voltage.

Напр жени  Unp4(t) и Unpe(t), поступаю- 0 щие на два входа сумматора 14, на его выходе компенсируютс . Следовательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по . зеркальному каналу на частоте fa, подавл етс .The voltages Unp4 (t) and Unpe (t) applied to the two inputs of the adder 14 are compensated at its output. Consequently, the false signal (interference) received by. the image channel at the frequency fa, is suppressed.

5 Если ложный сигнал (помеха) принимаетс  по первому комбинационному каналу на частоте fki (фиг. 5), то усилител ми 9 и 12. промежуточной частоты выдел ютс  следующие напр жени : 0 Unp7(t) Unp.,cos 2jrfnp(t),:5 If a false signal (interferer) is received on the first combination channel at frequency fki (Fig. 5), then the following voltages are allocated to amplifiers 9 and 12. The intermediate frequency: 0 Unp7 (t) Unp., Cos 2jrfnp (t), :

Unpg(t)   fnp (t) - php, + 90°, где fnp 2 fr - fki - промежуточна  частота. Напр жение Unps(t) с выхода усилител  12 промежуточной частоты поступает на 5 вход фазовращател  13 на 90°, на выходе которого образуетс  напр жение Unpe(t) UnPl cos (2 ж fnp t - pnp,+ + 90° + 90°) - UnpjCos (2 ж fnp t - ), 0« t sjrc.Unpg (t) fnp (t) - php, + 90 °, where fnp 2 fr - fki is the intermediate frequency. The voltage Unps (t) from the output of the intermediate frequency amplifier 12 is fed to the 5th input of the phase shifter 13 by 90 °, the output of which is the voltage Unpe (t) UnPl cos (2 and fnp t - pnp, + 90 ° + 90 °) - UnpjCos (2 and fnp t -), 0 «t sjrc.

0 Напр жени  Unp7(t) и Unpg(t), поступающие на два входа сумматора 14, на его выходе компенсируютс . Следовательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по первому комбинационному каналу на часто- 5 те , подавл етс .0 The voltages Unp7 (t) and Unpg (t) supplied to the two inputs of the adder 14 are compensated at its output. Consequently, a spurious signal (interference) received on the first combination channel at the frequency 5 is suppressed.

Если ложный сигнал (помеха) принимаетс  по второму комбинационному каналу на частоте o k2 т°Усилител ми 9 и 12 проме- п жуточной частоты выдел ютс  следующие напр жени :If a false signal (interferer) is received via the second combination channel at a frequency of o k2 t °, the following voltages are separated by amplifiers 9 and 12 of the intermediate frequency:

Unp „(t) ипргсоз (2 л.fnp t + pnPi); UnpH (t) Unp2cos( + + np,-90°), ,Unp „(t) and the pump (2 l.fnp t + pnPi); UnpH (t) Unp2cos (+ + np, -90 °),,

с где fnp fk2-. 2 fr - промежуточна  частота.with where fnp fk2-. 2 fr - intermediate frequency.

Напр жение Unp,, (t) с выхода усилител Unp ,, (t) voltage from amplifier output

12 промежуточной частоты поступает на12 intermediate frequency arrives at

- вход фазовращател  13 на 90°, на выходе- input phase shifter 13 at 90 °, at the exit

которого образуетс  напр жение 0Unpii.(t) (2 л fnp t + /Vip, whose voltage is 0Unpii. (t) (2 liters fnp t + / Vip,

- 90й + 90°) ипргсо8 (2   fnp t + + pnp), .- 90th + 90 °) ipgso8 (2 fnp t + + pnp),.

Напр жени  Unp(t) и Unp v,(t) поступают на два входа сумматора 14, на выходе кото- 5 рого образуетс  напр жениеThe voltages Unp (t) and Unp v, (t) are fed to the two inputs of the adder 14, the output of which is the voltage

ILJt) иЈ Ј03 (2 Л fnp t + у)пр(), 0«t Гс , rfleUSi 2 UnP2.ILJt) and Ј03 (2 L fnp t + y) pr (), 0 «t Гс, rfleUSi 2 UnP2.

Это напр жение поступает на второй вход перемножител  15, на первый вход поступает принимаемый сигнал (помеха). НаThis voltage is applied to the second input of the multiplier 15, and the received signal (noise) is fed to the first input. On

выходе перемножител  15 образуетс  напр жениеthe output of the multiplier 15 is a voltage

Ue (t) Ue cos (4 л fг t + fk) +Ue (t) Ue cos (4 l fg t + fk) +

+ U6 cos 2 n(fk.- 2 fr) ++ U6 cos 2 n (fk.- 2 fr) +

+ , O-St-src, rfleV6 1/2k2VnVSJ, которое не попадает в полосу пропускани  узкополосного фильтра 16. Ключ 18 не открываетс  и ложный сигнал (помеха), принимаемый по второму комбинационному каналу на частоте Одо, подавл етс .+, O-St-src, rfleV6 1 / 2k2VnVSJ, which does not fall into the passband of the narrowband filter 16. The key 18 does not open and the spurious signal (interference) received over the second combinational channel at the frequency Odo is suppressed.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом обеспечивает повышение помехоустойчивости и избирательности. Это достигаетс  подавлением ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным (зеркальному и комбинационному) каналам.Thus, the proposed device in comparison with the prototype provides increased noise immunity and selectivity. This is achieved by suppressing spurious signals (interference) received over additional (mirror and combinational) channels.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Акустооптический анализатор спектра, содержащий первый смеситель, одним входом подключенный к приемной антенне, другим - к выходу гетеродина, а выходом - к входу первого усилител  промежуточной частоты, три перемножител , три полосовых фильтра, а также установленные последовательно вдоль одной оптической оси лазер, коллиматор и четыре  чейки Брэгга, кажда  из которых по ходу продифрагировавшего в ней луча через соответствующую линзу оптически св зана с соответствующей матрицей фотодетекторов, установленной в. фокальной плоскости этой линзы и выходом подключенной к соответствующему индикатору , при этом выход первого перемножител  через первый полосовой фильтрAn acousto-optical spectrum analyzer containing the first mixer, one input connected to the receiving antenna, the other to the output of the local oscillator, and the output to the input of the first intermediate frequency amplifier, three multipliers, three band-pass filters, and a laser, a collimator and the four Bragg cells, each of which, along the beam diffracted in it, through the corresponding lens, are optically coupled to the corresponding photodetector matrix set in. the focal plane of this lens and the output connected to the corresponding indicator, while the output of the first multiplier through the first band-pass filter подключен к выходам второго перемножител  и пьезоэлектрическому преобразователю второй  чейки Брэгга, выход второго перемножител  через второй полосовойconnected to the outputs of the second multiplier and the piezoelectric transducer of the second Bragg cell, the output of the second multiplier through the second band pass фильтр - к входам третьего перемножител  и пьезоэлектрическому преобразователю третьей  чейки Брэгга, а выход третьего перемножител  через третий полосовой фильтр - к пьезоэлектрическому преобразователю четвертой  чейки Брэгга, отличающийс  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости и избирательности, в него введены второй смеситель, второй усилитель промежуточной частоты, два фазовращател  на 90°, сумматор, четвертый перемножитель, узкополосный фильтр, амплитудный детектор и ключ, при этом первые входы второго смесител  и четвертого перемножител  подключены к приемной антенне , второй вход второго смесител  через первый фазовращатель на 90° соединен с, вторым выходом гетеродина, а выход через последовательно соединенные второй усилитель промежуточной частоты и второй фагthe filter is connected to the inputs of the third multiplier and the piezoelectric transducer of the third Bragg cell, and the output of the third multiplier through the third band-pass filter to the piezoelectric transducer of the fourth Bragg cell, characterized in that, in order to improve the noise immunity and selectivity, a second mixer and a second intermediate amplifier are introduced into it frequencies, two phase shifters at 90 °, adder, fourth multiplier, narrowband filter, amplitude detector and key, with the first inputs of the second mixer and four the multiplier is connected to the receiving antenna, the second input of the second mixer is connected through the first phase shifter by 90 ° to the second output of the local oscillator, and the output through the second intermediate frequency amplifier and the second phage connected in series зовращатель на 90° - с вторым входом сумматора, первый вход которого подключен к выходу первого усилител  промежуточной частоты, а выход - к второму входу четвертого перемножител  и первому входуSpinner 90 ° - with the second input of the adder, the first input of which is connected to the output of the first intermediate frequency amplifier, and the output - to the second input of the fourth multiplier and the first input ключа, выход которого соединен с входами первого перемножител  и пьезоэлектрическим преобразователем первой  чейки Брэгга, а второй вход через последовательно соединенные узкополосный фильтр и амплитудный детектор - с выходом четвертого перемножител .аthe key, the output of which is connected to the inputs of the first multiplier and the piezoelectric transducer of the first Bragg cell, and the second input through the series-connected narrow-band filter and the amplitude detector to the fourth multiplier. // вat V V VXVX // жwell -J7-J7 АBUT tfffo-3tfffo-3 fefe Х2X2 Х4х8X4x8 ss V УV y уat JJ ЈйЈy mm сwith Ф-г Fg -L 2Г-L 2G АBUT УHave / / /5Л / 5Л V.V. ft & Jft & J Фиг. 5FIG. five A #/ /A # / / «"
SU894768528A 1989-12-11 1989-12-11 Spectrum acoustic-optical analyzer SU1721534A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894768528A SU1721534A1 (en) 1989-12-11 1989-12-11 Spectrum acoustic-optical analyzer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894768528A SU1721534A1 (en) 1989-12-11 1989-12-11 Spectrum acoustic-optical analyzer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1721534A1 true SU1721534A1 (en) 1992-03-23

Family

ID=21484363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894768528A SU1721534A1 (en) 1989-12-11 1989-12-11 Spectrum acoustic-optical analyzer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1721534A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1187095, кл. G01 R 23/16. 1985. Авторское свидетельство СССР № 1626182, кл. G 01 R 23/17. 24.01.89. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0180449A2 (en) An acousto-optic dispersive light filter
CA1194972A (en) Acousto-optical channelized processor
US4653869A (en) Acousto-optic dispersive light filter
GB1513552A (en) Spectral analysis devices
US3509453A (en) Light modulation system for analysis of information
SU1721534A1 (en) Spectrum acoustic-optical analyzer
RU2014622C1 (en) Acoustooptical spectrum analyzer
US3631339A (en) Method and apparatus for high-resolution spectral analysis
RU2214608C2 (en) Acoustooptical spectrum analyzer
US3364426A (en) Double channel spectrum analyzer
RU1780038C (en) Optic and acoustic spectrum analyzer
SU1767449A1 (en) Acoustooptical specter analyzer
RU2329602C1 (en) Acousto-optic receiver
SU1739311A1 (en) Acoustic-and-optical spectrum analyzer
SU1721535A2 (en) Acoustic-optical analyzer of spectrum
RU1783450C (en) Acoustic-optic spectrum analyzer
SU1734036A2 (en) Acoustooptical analyzer of spectrum
RU2134490C1 (en) Optoacoustic receiver
RU1800381C (en) Acoustic-optical analyzer
RU2010435C1 (en) Device for finding type of phase-shifted signals
SU789882A1 (en) Fourier-walsh spectrum analyzer
RU2005303C1 (en) Acoustic-optical spectrum analyzer
SU917119A1 (en) Complex spectrum analyzer
SU1737358A1 (en) Acoustica and optical analyzer of spectrum
SU798617A1 (en) Apparatus for measuring central frequency of frequency modulated signal