SU395863A1 - УСТРОЙСТВО дл ОПРЕДЕЛЕНИЯ СПЕКТРА МОЩНОСТИ ЛОГАРИФМА СПЕКТРА МОЩНОСТИ - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к снециализированным онтическим средствам аналоговой вычислительной техники, предназначенной дл  анализа случайных процессов.

Известные электронные устройства сложны. Они основаны на последовательном выполнении преобразований дл  определени  кенстра в соответствии с формулой

Сср ФЧ1о§/ Н/Ь

где F(f)-частотный спектр сигнала;

Ф - оператор преобразовани  Фурье.

Эти устройства содержат липни задержки с отводами, квадраторы, логарифмический усилитель, сумматоры, генераторы опорных сигиалов и квантователи.

Известные электроннооптнческие анализаторы снектра, содержащие источник когерентного света, две интегрирующих линзы, транспарант с занисью сигнала и фотоприемщик, не позвол ют решить поставленную задачу.

Цель изобретени  состоит в ynponj,eHnn устройства, уменьшении погрешностей измерени  и обеснечени  двухмерных спектров мощности логарифма двухмерного спектра мощности. Достигаетс  это при двух последовательных преобразовани х Фурье в когерентном электронпооптическом анализаторе сиектра за счет введени  сиециального полупрозрачного экрана, коэффициент пропускани 

2

(но интенсивности) которого пропорционален логарифму падающего на него света.

На чертеже прпведепа структурпа  схема предлагаемого устройства.

Источник когерентного света / нзлучает узкий луч света, который расшир етс  до требуемого ноперечпого сечепп  коллиматором 2. Коллимирова1П1ый пучок света последовательно проходит исследуемый пространственный сигнал 3, первую иптегрпруюндую лннзу -/, логар1 фм11ческнй экран 5, установленный в выходном фокусе лннзы 4, и вторую пнтегрируюп1 ,ую линзу (), в выходном фокусе которой установлено считывающее устройство 7 (фотоприемпнк ).

Предлагаемое устройство работает следующим образом. При падеиии иа исследуемый пространствеппый сигнал 3 когерентного нучка света в выходной фокальной нлоскостп лиизы 4 формируетс  прострапственный спектр амплитуд этого сигнала как это нроисходит в известных когерентных анализаторах сиектра.

В выходио фокальной плоскости линзы -/ noMenien специальный полупрозрачный экран 5. В каждой точке своей поперхностп экран измен ет (увелпчивает или уменьшает) прозрачность пропорциопально логарифму иодающего иа иего света. Так как все фотонриемники чувствительны не к амплитуде света, а к

иптеисиваостн (т. с. к квадрату ал плитуды), то распределение питеиеивпести света на его выходной поверхности будет п)оп.))циомальпо логарифму спектра люихпоети исследуемого сигнала.

В качестве логарифмического экрана могут быть исиользованв, паиримср, фотохромные стекла, некоторые ор1а11ические пленки, ирозрачноеть которых измен етс  нропорнионально логарпфму иадающей интенсивностп света.

Функннонально преобразовапный световой поток,  вл ющийс  входным дл  лнпзы 6, выполн ющей преобразование Фурье этого сигнала , попадает на фотоприе.мппк с помощью которого п)опзводитс  считывание указаппого распределени  света. Следовательно, его выходпой сигнал пропорииоиалеи кепстру исследуемого еигиала, описываемому выражепнем

(I).

Если в качеетве липз 4 и 6 использовать еферпческпе лппзы, то така  система способна выполн ть двухмерные нреобразоваии  сигналов. Следовательио, если исследуемый сигпал :  вл етс  двух.мериым, то па выходе устройства получаем двухмерный кенстр. Одномерный кенстр получаетс  ири иснользоваиии иилнидрических лииз.

В случае необходимостн анализа электрического си1пала, иоследипй должеи быт) ирсобразоваи в иространственпый.

Если экран выиолпен из материала (например , фотохронного), коэффициент пропускапи  которого пропорнионален логарифму иптепсивности падаюн1,его на него света, то па не.м фнксируетс  логарифм спектра мощности исследуемого сигнала. В каждой своей точке экран измен ет свою прозрачность но логарифмическому заколу падающей на него питенеивностп света. Одновременно экран выноли ет математическую онерацию возведени  в квадрат и логарифмировани .

Если материал экрана выбрать таки.м образом , что изменение коэффициента пропускапн  под дейетвием падающего евета происходит достаточно быстро, то предложенное устройство обеепечивает получение кепсгра в реа .льпом масштабе времени, т. е. по мере поступлеии  енгнала.

Предмет изобретени 

Устройство дл  определени  cneKipa мощпостп логарифма спектра мощности, содержаHiee последовательно раеноложениые на одHoii огггической оси источинк когерентного света , коллиматор, траиспараит с исследуемым С1п-нал()м, две интегрирующие линзы н фотоириемпик , отличающеес  тем, что, с целью уирои|,еип  уетройства, оно содержит расположеииый в выходпой фокальной плоекости иервой иитегрирующей линзы экран, коэффициент нронускапи  которого в каждой точке ироиорциоиален логарифму интенсивности света.