SU560237A1 - Коррел тор - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к устройствам дл  апалотовой коррел ционной обработки сигналов и используетс  в вычислительной технике дл  вычислени  коррел ционной функции двух стационарных сигналов, т. е. дл  одновременного вынолнени  операций задержки неремножени  и усреднени  сигналов. Коррел торы примен ютс  также дл  повышени  помехозащиш,енности и распознавани  кодированных сигналов в системах св зи, радиои гидролокации.

Известны коррел торы 1, содержап;ие блоки задержки перемножени  и усреднени . К недостатку этих устройств следует отнести сложность выполнени  блоков перемножени .

Известен коррел тор-прототип 2, содержащий фильтр, первую и вторую нагруженные линии задержки, вход первой из которых  вл етс  первым входом устройства, а вход второй - вторым, использующий нелинейное взаимодействие акустических поверхностных волн.

Однако в таком устройстве, во-первых, скорости раснространени  входных сигналов не могут произвольно регулироватьс  дл  решени  каждой конкретной задачи, а определ ютс  материалом звукопровода акустических линий, и возможности регулировки требуют значительного усложнени  устройства. Во-вторых , выходной сигнал очень мал и находитс 

на уровне шумов ввиду, с одной стороны, малости используемой упругой нелпнейности и большого ослаблени  (около 90 дБ), а с другой - ограниченной амплитуды акустических

волн, возбуждаемых в звуконроводе.

Цель изобретени  - упрощение устройства при получении любого заданного соотношенн  скоростей сигналов, кроме этого, повып ение ющнocтн его выходного сигнала.

Это достигаетс  тем, что перва  лини  задержки выполнена акустической на звукопроводе из материала, обладаюи.1,его упругоэлектрической нелинейности, а втора  - электромагнитной , отводы второй линии задержки,

подключены к электродам, размещенным через равные рассто ни  вдоль первой линии задержки , а выходом устройства  вл етс  выход фильтра, вход которого соединен с одним из отводов второй линии задержки.

Схема предлагаемого устройства показана иа чертеже.

Устройство содержит две линии задержки дл  входных сигналов F(i) и G(i), св занных друг с другом. Перва  акустическа  лини 

задержки представл ет собой звукопровод 1, выполненный из диэлектрического материала, обладающего упругоэлектрической нелинейностью , на входной его торец подаетс  сигнал P(t), а выходной соединен с согласованной

нагрузкой 2. На звукопровод периодически

нанесены электроды 3, 4. В качестве нелинейного днэлектрика звукопровода могут быть нспользованы монокристаллы ниобата лити , кварца, титаната стронци  ц твердых растворов на его основе, танталата ниобата кали  и другие, а также керамические цараэлектрики тина титаната бари -стронци  и титаната стронци -свинца (на нараэлектрики цодаетс  иосто нное смещающее нацр жение). Звуконровод может быть монолитным или составным из отдельных секций нелинейного диэлектрика , а также из секций нелинейного диэлектрика , разделенных секци ми линейного диэлектрика без электродов. Он может быть рассчитан на распространение как объемных, так и поверхностных волн. Длина звукопровода беретс  такой, чтобы врем  раснространени  акустической волны в нем Т l/Va (I - длина, Уа - скорость акустической волны) было больше длительности имиульсов обрабатываемых сигналов.

Втора  лини  задержки дл  сигнала G(l) вз та электромагнитной. Она образована катущками индуктивности, соедин ющими отдельные секции электрода 3, и емкост ми отдельных секций. Выходной конец электромагнитной линии нагружен согласованным сонротивлением . Наиравление распространени  сигнала в электромагнитной линии может совнадать или быть иротивоположным наиравлению раснространени  в акустической линии. С электромагнитной линии через фильтр 5 снимаетс  выходной сигнал Ф(t). На входе и выходе электромагнитной линии могут быть установлены фильтры-нробки дл  выходного сигнала, нанример конденсаторы 6, 7, если выходной сигнал низкочастотный.

Работает устройство следующим образом.

На вход звукопровода 1 подаетс  импульсный акустический сигнал F(t), например, с пьезоэлектрического преобразовател  или непосредственно из водной среды (в гидролокации ) . Нройд  звукопровод со скоростью УЯ, ои поглощаетс  нагрузкой 2. Одновременно на электромагнитную линию передачи подаетс  сигнал G(t) от местного генератора. Пройд  но линии со скоростью Va, ОН поглощаетс  нагрузочным резистором. Электрическое напр жение электромагнитной волны на емкост х модулирует упругие константы материала звукоировода между соответствующими электродами за счет упругоэлектрической нелинейности , модулиру  при этом и акустическую волну F(t), распростран ющуюс  в звуконроводе . В результате нелинейного взаимодействи  сигналов F(t) с частотой MI и G(t) с частотой (02 по вл ютс  сигналы комбинационных частот, в частности coi + OD2 и ooi-002Амнлитуды сигналов комбинационных частот 0)1 ±0)2 пр мо нропорциональны произведению амнлитуд F(t) и G(t) в соответствующих точках линии. Снимаемый суммарный по длине

линии сигнал Ф(/)  вл етс  коррел ционной функцией двух входных сигналов

Ф()«а V(T)GfsT + (I-)fl;T,

-i

где масштабный коэффициент а пр мо пропорционален амплитудам входных сигналов F(t) и G(t) и коэффициенту упругоэлектрической нелинейности материала звукопровода

j.,/y, причем дл  волн, распростран ющихс  в одном направлении, и дл  встречных волн. Расщирение пределов интегрировани  до - ОС -т-- со справедливо, так как при выбранной длине звукопровода реальное врем  интегрировани  Т больще длительности импульсов сигналов.

Преимуществом предлагаемого коррел тора по сравнению с прототипом  вл етс , во-первых , возможность варьировани  и нодбора соотношени  скоростей е, что достигаетс  соответствующим выбором величины индуктивностей электромагнитной линии. Это расщир ет круг логических операций, выполн емых устройством , позвол ет произвольно измен ть

MacHJTa6 времени выходного сигнала. Во-вторых , по электро.магнитной линии можно передавать сигнал значительно большей мощности , чем по акустической, что в сочетании с большей величиной упругоэлектрической нелинейности по сравнению с упругой обеспечивает значительно большие мощности выходного сигнала коррел тора. Наконец, в нредлагаемом устройстве облегчаетс  нроблема разв зки входных сигналов.

Claims (2)

1. Жовииекий В. Н., Арховский В. Ф. Коррел ционные устройства. М., Энерги , 1974, с. 115, 128.

2. Каринский С. С. Устройства обработки сигналов на ультразвуковых поверхностных волнах. М., Сов. радио, 1975, с. 104-109.