Устройство для двумерной спектральной обработки сигналов в реальном масштабе времени

АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ"2 комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУМЕРНОЙ СПЕКТРАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ В РЕАЛЬНОМ МАСШТ АБЕ ВРЕМЕНИ(57) Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике, а именно к устройствам, в которых вычисления осуществляются частично вцифровой, а частично в аналоговой форме,.выполненным на базе оптических анализаторов спектра,п 9) Ит.т (и) 2002306 С 1 (5 Ц 5 00631 ОО 601 Х 21 О работающих в пространственно-некогерентном свете. Цель изобретения - повышение точности эа счет компенсации постоянной составляющей, отклика на постоянную составляющую и "геометрических шумов" фотоприемника, Цель достигается тем, что в устройстве реализовано запоминание выборки сигнала в преобразователе временного масштаба, преобразование прямого и инвертированного представлений этой выборки в световые сигналы, попеременное перемножение каждого из них с набором двумерных эталонных функций с помощью анизотропных кристаллов, преобразование результирующих сигналов в цифровые сигналы, интегрирование и запоминание их с последующим вычитанием одного из другого. 5 з,п.ф-лы, 13 иа30 35 40 50 выполняет функции очистки блока 40 памяги от предыдущего результата линейного невзвешенного усреднения и означает начало формирования очередного результата линейного невзвешенного усреднения результатов обработки неизменной выборки сигналов. Данные при этом представлены в прямом коде, т.е, соответствуют сигналу У(Р,ц).В момент времени 12 (фиг.13 б) с блока 12 на третий управляющий вход блока 10 поступает очередной импульс КИ 1. Под его воздействием на выходе триггера Зб возникает уровень логической "1" (фиг. 13 в), который поступает на второй вход арифметического устройства 37. На его первый вход с выхода триггера 72 блока 12 синхронизации также поступает уровень логической "1". Под воздействием этих управляющих сигналов арифметическое устройство 37 переводится в режим выполнения операции (фиг.13 д ) Оз 7 = Вз 7 -Аз 7. Блок 40 по-прежнему находится в режиме "считывание - модификация - запись", Данные, поступающие на вход Азт арифметического устройства 37, представляют собой Результат обработки неизменной выборки сигналов в инверсном виде, т,е. соответствуют сигналуУ"(р,ц). В фазе "считывание" из блока 40 памяти считываются и.фиксируются в регистре 41 гьамяти данные, записанные в интервале времениЛ 1 л 2 (фиг.13 д). После проведения операции вычитания считанных данных и вновь поступивших результат операции в фазе "запись" записывается в. блок 40 памяти, Сигнал, записанный в блок 40 памяти, имеет видУао(Р,Я) = У (Р,Я) - У (Р Я)Одновременно с поступлением очередного. импульса КИ 1 изменяется состояние выхода триггера 72 блока 12 на противоположное, а арифметическое устройство 37 переводится в режим выполнения операции (Фиг.13 д) 037 = ВЗ 7+ А 37В дальнейшем при поступлении очередных импульсов КИ 1 происходит чередование арифметических операций, выполняемых арифметическим устройством 37, В нечетных интервалах между КИ 1, считая от импульса КИ 2, арифметическое устройство 37 выполняет операцию Оз 7 = Вз 7+ +Аз 7, в четных - Оэ 7= Вз 7 - Аз 7. В нечетных интервалах сигнал от АЦП ЗО соответствует передаче данных о прямом коде, в нечетных - в инверсном коде. Такое чередование операции имеет место 2 М раз. Число 2 М определяется исходя из выражения 22 Мй, где Я - коэффициент преобразования временного масштаба; 2 М - число накоплений в блоке 40 памяти, физически реализованокак емкость счетчика 35,После окончания 2 М накоплений в блоке 40. памяти фиксируется сигнал, равный5 сумме М парных разностей сигналов, соответствующих передаче сигналов в прямом иинверсном кодах с выхода АЦП 30. Событиеокончания 2 М накоплений происходит в момент времени 1 з (фиг.13) вследствие прихо 10 да очередного импульса КИ 1, приводящегок переполнению счетчика 35 и появлениюимпульса на его выходе переноса. Этот импульс, поступая на счетный вход триггера38, переводит его в состояние логической15 "1". Через элемент ИЛИ 43 уровень логической "1" поступает на вход ЮIЯ блока 40памя 1 и и переводит его в режим "считывание". Этим исключается запись данных вблок 40 памяти до прихода очередного им 20 пульса КИ 2.Сигнал, зафиксированный в блоке 40памяти,а этот момент равенУло(р,д) = (У (р,ц) - У" (р,д).Подставив значения для У(р,д). У" (р,д),получают Уао(р,ц) = 2 Уз(Р,Я)-Уа(Р Я) Компоненты У 1(р,9), У 2(Р,Я), Уб(Р Я) соответствующие постоянной составляющей, необходимой для ввода знакопеременных сигналов, отклику на постоянную составляющую и аддитивной составляющей "геометрического шума" фотоприемника, отсутствуют.В момент времени та (фиг,13) поступает очередной импульс КИ 2 и блок 40 памяти вновь переводится в режим "считывание -модификация - запись". Данные, считанные из блока 40 в фазе "считывание", фиксируются в регистре 41, памяти и поступают на первые входы арифметических устройств 37, 42, Эти данные соответствуют результату линейного невзвешенного усреднеИия неизменной выборки сигналов в интервале времени с 1 лз. Блок 45 памяти с момента времени ц (фиг.13) до момента прихода очередного импульса КИ 1 также находится в режиме "считывание - модификация - запись". Указанный режим обеспечивается поступлением в момент времени и (фиг.13 в) уровня логического "0" с выхода триггера 36 на вход элемента ИЛИ 44, на второй вход 55 которого поступает импульсная последовательность с выхода одновибратора 33, Эта последовательность определяет чередование логических уровней сооветс 1 вующих режимам считывани",запись" на входе В//В блока 45 илмчи Пи; и сгтилеиии оче.21 22 200230 б 5 10 15 20 25 30 редного импульса КИ 1 триггер 36 переводится в состояние логической "1" (фиг.13 в). Этот уровень, поступая через элемент ИЛИ 44 на вход Ю/В блока 45 памяти, переводит его в режим "считывание". Режим "считывание" в блоке 45 необходим для регистрации иэображения на экране индикатора 11, Данные, считанные из блока 45 через регистр 47 памяти, поступают на второй вход арифметического устройства 42, которое находится в режиме выполнения операции О 42- А 42+ +В 42, В то же время А 42 - О 41 = Оао, а В 42 = -Оат - О 45, т.е. О 42- Оао+О 45.Делитель 48 по модулю два выполняет операцию деления входных данных на целое число Н, выбираемое из ряда й = 2", где п - 1,2,3 определяемое стационарностью обрабатываемого сигнала. Входными данными для делителя 48 являются данные, поступающие с выхода регистра:47 памяти.Оат О 45 т.е. можно записать ОавАрифметическое устройство 39 находится в режиме выполнения операции Озэ" А 39- Вз 9. Учитывая, что АЗ 9-О 42 и Взэ = Оаа, имеют Оз 9- 042 - Оав = 040+045- - . ЭтоОе й выражение описывает арифметические операции, выполняемые совокупностью арифметических устройств 42, 39 и делителя 48 по модулю два. Результат этих операций записывается в фазе "запись" цикла "считывание - модификация - запись" в блок 45 памяти.. Необходимо отметить, что Оао - это текущий результат, поступающий от блока 40, Формула изобретения 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУМЕРНОЙ СПЕКТРАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ В РЕАЛЬНОМ МАСШТАБЕ ВРЕМЕНИ, содержащее последовательно расположенные оптически связанные блок ввода сигналов, включающий на выходе оптический фильтр, блок эталонных функций, пространственный интегратор и фотоприемник, а также индикаторотличающееся тем, что, с целью повышения точности путем компенсации постоянной составляющей, отклика на . постоянную составляющую и геометрических шумов фотоприемника, а также за счет усреднения спектров реализаций сигналов, в него дополнительно введены блок усреднения и блок синхронизации, а блок ввода сигналов дополнительно включает в себя последовательно соединенные коммутатор каналов, преобразователь временного маспамяти, а Оаь ф это результат, накопленный в блоке 45 в процессе предыдущих вычислй. ний. Сигнал, считываемый из блока 45 памяти, имеет видт 45"(р 9) У 45" (р,9)+ 3 Уао"(р,95 5 Р,Ягде Уе"(р д) - текущее значение сигнала на выходе блока 45 памяти, поступающее на индикатор 11,У 45 (р,9) - пр 8 дшествующ 66 значение сигнала на выходе блока 45 памяти на предыдущем интервале считывания,Ъо"(р,9) 1- модуль сигнала на выходе блока 40 памяти, существовавшего йд предыдущем интервале считывания.Взятие модуля производится путем отбрасывания знакового разряда в данных, поступающих с выхода блока 40 памяти. Повторение указанных действий обеспечивает работу блока 45 памяти в режиме экспоненциального накопления.Данные, считываемые из блока 45, фиксируются в регистре 47 и поступают с его выходов на вход цифроаналогового преобразователя 49, С выхода цифроаналогового преобразователя 49 электрйческий сигнал поступает на выход блока 10 усреднения;Индикатор 11 фиксирует результат двумерной спектральной обработки сигналов в реальном масштабе времени.(56) Авторское свидетельство СССРМ 499520, кл. 0 01 й 21/02, 1972,Авторское свидетельство СССРМ 1095057; кл. 6 01 М 21/01, 1981. штаба, блок управляемых инверторов и40 преобразователь электрический сигнал- свет, фотоприемник выполнен с возможностью временного интегрирования, а к его выходу подключен блок усреднения, выход которого соединен с индикатором, при 45 этом первый выход блока синхронизации, подключен к первым управляющим входампреобразователя временного масштаба, преобразователя электрический сигнал- свет и блока усреднения, второй его выход 50 соединен с первым управляющим входомкоммутатора каналов и вторым управляющим входом преобразователя временного масштаба, третий выход - с первыми управляющими входами фотоприемника и 55 индикатора, вторыми управляющими входами преобразователя электрический сигнал - свет и блока усреднения и третьим управляющим . входом преобразователя временноо масштаба. четвертый выход - свторым управляющим входом коммутатора каналов и четвертым управляющим входом преобразователя временного масштаба, пятый выход - с вторыми управляющими входами фотоприемника и индикатора, с третьими управляющими входами преобразователя электрический сигнал - свет и блока усреднения и с пятым управляющим входом преобразователя временного масштаба, шестой выход - с управляющим входом блока управляемых иноерторов и четвертым управляющим входом блока усреднения, седьмой выход - с пятым управляющим Входом блока усреднения и с шестым управляющим входом преобразователя временного масштаба, а восьмой выход блока синхронизации подключен к шестому управляющему входу блока усреднения2. Устройство по п,1, отличающееся тем, что преобразователь временного масштаба содержит два блока памяти, четыре счетчика адреса, восемь мультиплексоров, два одновибратора и триггер, при этом сигнальным входом преобразователя временного масштаба являются объединенные поразрядно входы данных первого и оторого блоков памяти, входы выбора режима которых подключены соответственно к прямому и инверсному выходам триггера,а также соответственно к объединенным управляющим входам первого, второго, третьего, четвертого мультиплексоров и к объединенным управляющим входам пятсго, шестого, седьмого, восьмого мультиплексоров, объединенные первые входы первого и пятого мультиплексоров являются первым управляющим входом преобразователя временного масштаба и через первый однооибратор соединены с объединенными первыми входами четвертого и восьмого мультиплексоров, вторые входы которых подключены к выходу второго одновибратора, вход которого, соединенный с вторыми входами первого и пятого мультиплексоров, является вторым управляющим входом преобразователя временного масштаба, третьим и четвертым управляющими входами являются соответственно объединенные первые и объединенные вторые входы второго и шестого мультиплексоров, а пятым и шестым управляющими входами являются соответственно обьединенные первые и соединенные с входом триггера вторые входы третьего и седьмого мультиплексоров. выхОды которых подключены к Входам установки соответственно первого и оторого счетчиков адреса, выходы первого и пятого мультиплексоров соединены, соответственно с тактовыми входами третьего и четоертого счетчиков адреса, с входамиустановки которых, соединенными с такто-оыми входами соответственно первого и второго счетчиков адреса, соединены выходы соответственно второго и шестогомультиплексоров, а выходы четвертого и восьмого .мультиплексоров соединены с 10 входами разрешения выбора соответственно первого и второго блоков памяти, адресные входы первого блока памяти подключены к соответствующим выходам первого и третьего счетчиков адреса, ад ресные входы второго блока памяти подключены к соответствующимходам второго и четвертого счетчиков адреса, а поразрядно обьединенные выходы блоков памяти являются выходом преобразовате ля временного масштаба.З,Устройство по п.1, отличающеесятем, что блок усреднения содержит аналого-цифровой преобразователь, три арйфметических устройства, два блока памяти, три счетчика, три одновибратора, доа О- триггера, цифроаналоговый преобразователь, два элемента ИЛИ, делитель по модулю два и доа регистра памяти, при этом сигнальным входом блока усреднения является сигнальный вход аналого-цифрового преобразователя, тактовый вход которого, соединенный с тактовым входом первого счетчика и входами запуска перво го и второго одновибратора, является первым управляющим входом блока усреднения, вторым управляющим входом которого являются объединенные вход ус-.танооки первого и тактовый вход второго .40 счетчиков, а объединенные тактовые входытретьего счетчика, первого О-триггера и вход установки второго счетчика являются .его третьим управляющим входом, четвертым управляющим входом является пер вый управляющий вход первогоарифметического устройства, соединенные входы установки третьего счетчика, первого и второго О-триггеров являются пятым управляющим входом блока усреднения,50 вход управления режимов второго арифметического устройства является шестым управляющим входам усреднения, выход аналого-цифрового преобразователя подключен к первой группе входов данных55 первого арифметического устройства, выходы которого подключены к входам данных первого блока памяти, а выходы последнего через первый регистр памяти соединены с второй;руппой входов данных первого ариФме",11 истлд ипервой группой входов данных третьего арифметического устройства, вход выбора режима первого блока памяти подключен к выходу первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом второго одновибратора и первым входом второгоэлемента ИЛИ, а второй - с выходом второго О-триггера, тактовый вход которого подключен к выходу переноса третьего счетчика, выход первого одновибратора соединен с входами разрешения выбора первого и второго блоков памяти, а через третий одновибратор - с входами синхронизации первого и второго регистров памяти. адресные входы первого и второго блоков памяти подключены к соответствующим разрядам соответственно первого и второго счетчиков, выходы третьего арифметического устройства соединены с первой группой входов данных второго арифметического устройства, выходы кото- рога подключены к входам данных второго блока памяти, вход выбора режима которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого О-триггера и вторым управляющим входом первого арифметического устройства, выходы второго блока памяти подключены к входам данных второго регистра памяти, выходы которого соединены с второй группой входов данных третьего арифметического устройства и входами данных делителя по модулю два и цифроаналогового преобразователя, выход делителя по модулю два подключен к второй группе входов данных второго арифметического устройства, а выход цифроаналогового преобразователя является выходом блока усреднения, О-входы первого и второго О-триггеров соединены с шиной единичного потенциала устройства.4, Устройство по п.1, отличающееся , тем, что коммутатор каналов содерЖитмультиплексор, аналого-цифровой преобразователь, счетчик адреса и одновибратор, вход которого является первым управляющим входом коммутатора каналов и соединен с тактовым входом счетчика адреса, вход установки которого является вторым управляющим входом коммутатора каналов; выход счетчика адреса подключен к адресному входу мультиплексора, сигнальные входы которого являются информационными входами ком-. мутатора каналов, а выход мультиплексора соединен с сигнальным входом аналогоцифрового преобразователя, тактовый вход которого подключен к выходу одновибратора, э выход аналого-цифровогопреобразователя является выходом комму. татора каналов.5. Устройство по п.1, отличающеесятем, что преобразователь ь. ектрический сигнал - свет содержит цифроаналоговый преобразователь, видеоусилитель, электронно-лучевую трубку, генератор фокусирующего тока, генератор строчной развертки, генератор кадровой развертки, источник высокого напряжения, фокусирующую, катушку, первую и вторую отклоняющую катушки, информационный вход. преобразователя электрический сигнал свет соединен с цифровым входом цифроаналогового преобразователя, выход которого через видеоусилитель подключен к 20 сигнальному входу электронно-лучевойтрубки, к фокусирующей катушке, первой и второй отклоняющим катушкам которой подключены соответственно выходы генератора фокусирующего тока, генераторов 25 строчной и кадровой развертки, а анодэлектронно-лучевой трубки соединен с выходом источника высокого напряжения, первый, второй и третий управляющие входы преобразователя электрический сигнал 0.- свет подключены соответственно к стробирующему входу цифроаналогового пре-.образователя и синхронизирующим входам генераторов строчной и кадровой развертки, оптический выход электроннолучевой трубки является выходом преобразователя электрический сигнал - свет.б, Устройство по п,1, отличающеесятем, что блок. синхронизации содержит ге нератор тактов, пять счетчиков, счетныйтриггер, триггер Шмидта и четыре О-триггера и последовательно соединенные токо ограничивающий резистор и зарядный конденсатор, точка соединения которых 45 через триггер Шмидта соединена с входомсброса первого О-триггера, а вторые выводы токоограничивающего резистора и зарядного конденсатора подключены соответственно к шине питания и общей 50 шине устройства, выход первого О-триггера соединен с входами сброса второго, третьего, четвертого О-триггеров и входами начальной установки первого, второго и третьего счетчиков. О-входы первого и вто рого О-триггеров соединены с шиной единичного потенциала устройства, О-входы третьего и четвертого О-триггеров подклю чены соответственно к выходам второго и третьего О-триггеров, выход генератора тактов соединен с тактовым входом перво 27 2002306го О-триггера, со счетными входами первого и четвертого счетчиков и является первым выходом блока синхронизации, вторым выходом которого является выход переноса четвертого счетчика, а третьим 5 выходом блока синхронизации является выход переноса первого счетчика, которцй также подключен к счетным входам второго и пятого, счетчиков, выход переноса последнего является четвертым выходом 10 блока синхронизации и соединен с входом начальной установки четвертого счетчика, выход пеоеноса второго счетчика является15 пятым выходом блока синхронизации и соединен со счетными входами третьвго счетчика и счетного триггера, выход которого является шестым выходом блока синхронизации, седьмым выходом которого является выход переноса третьего счетчика, подключенный также к входу установки пятого счетчика, выходу сброса счетного триггера и к тактовым входам второго, третьего и четвертого О-триггеров, выход последнего из которых является восьмым выходом блока синхронизации.0 ид, 11 ДМР рректор Е,Папп и тор з 317 сн Тираж ПодНПО "Поиск" Роспатента13035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/ ро оставитель В,Жогликоеехред МУЛоргентал о-издательский комбинат "П г. Ужгород, ул,гагарина, 1Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам, в которых вычисления осуществляются частично в цифровой, а частично в аналоговой форме, выполненных на базе оптических анализаторов спектра, работающих в пространственно-некогерентном свете,. и может быть использовано в геофизике, гидрофизике, метеорологии,технической диаг ностике.Прототипом принято устройства для двумерной спектральной обработки сигналов в реальном масштабе времени, которое содержит последовательно расположенные, оптически связанные блок ввода сигналов, блок эталонных функций, пространственный интегратор и регистратор, причем блок эталонных функций выполнен в виде последовательно расположенных междудвумя скрещенными.поляризаторами двух пар призм из анизат- ропнога материала, а блок ввода сигналов включает оптический фильтр, Устройство характеризуется более высокой скоростью анализа, чем устройство по авт.св, М 499520, так как является устройством параллельного действия, и более высокой точностью в связи с отсутствием механически перемещаемых элементов.Однако точность вычисления спектровреализаций устроиства-прототипа, как и устройства по авт.св. В 499520, ограничена наличием постоянной составляющей, которая добавляется к исследуемому сигналу для обеспечения возможности введения в оптическую часть устройства знакапеременного сигнала с сохранением ега формы, Уровень постоянной састаолщощей в лучшем случае равен амплитуде сигнала. Эта постоянная составляащая светового сигнала, проходя через оптическую часть устройства, создаетшумовой сигнал, обусловленный дефектами оптических элементов и неравномерностью чувствительности элементов матричного фотоприемника ("геометрический шум"), Кроме того, в процессе обработки постоянная составляющая подвергается спектральному анализу наравне с исследуемым сигналом. Отклик анализатора (реакция на гармонический входной сигнал) при отсутствии весового множителя (прямоугольное акэ 1 п хно интегрирования) имеет видхПрисутствие максимумов порядка выше первою в отклике на постоянную составляющую ухудшает чувствительность и выходной динамический диапазон системы, а следовательно. точность обработки н паласе частот, примькаюгцей к нулевой. Другим55 и преобразователь 5 электрический сигнал - свет, Г 1 реабразаватель 5 оптически связан с оптическим фильтрам 6. блоком 7 эталонньх функций, пространственным интеграторам 0 и фотоппиемиогл 9. К выходу фотоприемника о оо. оГлок 10 усредфактором, определяющим недостаточнуюточность обработки, является отсутствиевозможности усреднения спектров реализаций случайных сигналов.5 Целью изобретения является повышение точности за счет компенсации постоянной составляощей, отклика на постояннуюсоставляющую и геометрических шумов фотоприемника, а также за счет усреднения10 спектров реализаций сигналов.В предложенном устройстве реализованы запоминание выборки сигнала в преобразователе временного масштаба,преобразование прямого и инвертирован 15 ного. представлений этой выборки в световыс сигналы, попеременное перемножениекаждого из них с набором двумерных эталонных функций, формируемых с помощьюанизотрапных кристаллов, преобразование20 результирующих сигналов в цифровые сигналы, интегрирование и запоминание их споследующим вычитанием одного из другога, Это обеспечивает компенсацию постоянной составляющей и связанного с ней25 "геометрического шума", отклика нг постоянную составляющую, а также усреднениеспектров реализаций сигналов и тем самымповышенную точность анализа.На фиг.1 приведена структурная схема30 устройства для двумерной спектральной обработки сигналов в реальном масштабе времени; на фиг.2 - структурная схемапреобразователя временного масштаба; нафиг.3 - структурная схема блока усредне 35 ния; на фиг, 4 - функциональная схема коммутатора каналов; на фиг.5 - конкретнаяреализация блока управляемых инверторов;на фиг.б - структурная схема преобразователя электрический сигнал - свет; на фиг.7 -40 структурная схема блока синхронизации; нафиг.8 - вариант конкретной реализацииблока начальной установки блока синхронизации; на фиг.9, 10, 11, 12 и 13 - временныедиаграммы, поясняющие работу саатветст 45 венца блока синхронизации, коммутатора,преобразователя временного масштаба,блока управляемых инверторов и блока усреднения,Устройства для двумерной спектраль 50 най обработки сигналов (фиг,1) содержит навходе блок 1 ввода сигналов, включающий последовательно соединенные коммутатор 2 каналов, преабраза:атель 3 временного масштаба, блок 4 управляемых инверторовнения, выход которого соединен с индикатором 11. Первые управляющие входы преобразователя 3, преобразователя 5 и блока 10 подключены к первому выходу блока 12 синхронизации. Второй его выход соединен с первым управляющим входом коммутатора 2 и вторым управляющим входом преобразователя 3. Третий выход блока 12 соединен с первыми управляющими входами фотоприемника 9 и индикатора 11, вторыми управляющими входами преобразователя 5 и блока 10 и третьим управляющим входом .преобразователя 3, Четвертый выход блока 12 подключен к вто. рому управляющему входу коммутатора 2 и.четвертому управляющему входу преобразователя 3, а пятый выход- к вторым управляющим входам фотоприемника 9 и индикатора 11, к третьим управляющим входам преобразователя 5 и блока 10, а также к пятому управляющему входу преобразователя 3. Шестой выход блока 12 соединен с управляющим входом блока 4 и с четвертым управляющим входом блока 10, седьмой выход - с пятым управляющим входом блока 10 и с шестым управляющим входом преобразователя 3, а восьмой выход блока 12 подключен к шестому управляющему входу блока 10,Преобразователь 3 временного масштаба (фиг.2) сдержит блоки 13, 14 памяти, входы данных которых, объединенные поразрядно, являются сигнальным входом преобразователя 3, Вход выбора режима блока 13 соединен с управляющими входами мультиплексоров 15, 16, 17, 18 и с прямым выходом триггера 19, а вход выбора режима блока 14 соединен с управляющими входами мультиплексоров 20, 21, 22, 23 и с инверсным выходом триггера 19, Объединенные первые входы мультиплексоров 15, 20 являются первым управляющим входом преобразователя 3 и через одновибратор 24 соединены с объединенными первыми входами мультиплексоров 18, 23. Вторые входы мультиплексоров 18, 23 подключены к выходу одновибратора 25, вход которого, соединенный с вторыми входами мультиплексоров 15, 20, является вторым управляющим входом преобразователя 3.Третьим и четвертым управляющими входами являотся соответственно объединенные первые и обьединенные вторые входы мультиплексоров 16, 21, Пятым и шестым управляющими входами преобразователя 3 являются соответственно объединенные первые и соединенные с входом триггера 19 и вторые входы мультиплексоров 17,22. Выход мультиплексора 17 подключен к входу установки счетчика 26 адреса, а выход муль типлексора 22 - к входу установки счетчика 27 адреса, Выход мультиплексора 15 соединен с тактовым входом счетчика 28 адреса,. а выход мультиплексора 20 - с тактовым 5 входом счетчика 29 адреса. В ыход мул ьтиплексора 16 соединен с входом установки счетчика 28 и с тактовым входом счетчика 26, а выход мультиплексора 21 - с входом установки счетчика 27. Выход мультиплексора 18 подключен к входу разрешения выбора блока 13, а вцход мультиплексора 23- к входу разрешения выбора блока 14. Адресные входы блока 13 подключены к соответ 10 ствукзщим выходам счетчиков 26, 28, а 15 адресные входы блока 14 - к соответствующим выходам счетчиков 27, 29. Поразрядно 30, сигнальный вход которого является сигнальным входом блока 10. Тактовый вход АЦП.З 0, соединенный с тактовым входом счетчика 31 и входами запуска одновибраторов 32, 33, является первым управляющим входом блока 10. Вторым управляющим входом блока 10 являются объединенные вход установки счетчика 31 и тактовый вход счвтчика 34. Объединенные тактовые входы30 счетчика 35, триггера 36 и вход установки счетчика 34 являются третьим управляющим входом блока 10. Четвертым управляющим входом является первый управляющий вход арифметического устройства 37, а пя 35 тым - соединенные входы установки счетчика 35 и триггеров 36, 38, Вход управления режимом арифметического устройства 39 является шестым управляющим входом блока 10. Выход АЦП 30 подключен к первой 40 группе входов арифметического устройства 37, выходы которого подключены к входам данных блока 40 памяти, Выходы блока 40 через регистр 41 памяти соединены с второй группой входов данных арифметического устройства 37 и с первой группой входов данных арифметического устройства 42 Вход выбора режима блока 40 подключен к выходу элемента ИЛИ 43, первый вход которого соединен с выходом одновибратора 33 50 .и с первым входом элемента ИЛИ 44. Второй вход элемента ИЛИ 43 соединен с выходом триггера 38, тактовый вход которого подключен к выходу переноса счетчика 35, Выхододновибратора 32 соединен с входами разрешения выбора блоков 40, 45 памя. ти, а через одновибратор 46 с входами синхронизации регистров 41, 47 памяти. Адресные входы, блоков 40. 45 подключены к соответствующим разрядам соответственно счетчиков 31, 34, Выходы арифмети еобъединенные выходы блоков 13, 14 являются выходом преобразователя 3,Блок 10 усреднения (фиг.З) содержит 20 аналого-цифровой преобразователь (АЦП)чского устройства 42 соединены с первой группой входов данных арифметического устройства 39, выходы которого падклочены к входам данных блока 45. Вход выбора режима блока 45 подключен к выходу элемента ИЛИ 44, второй вход которого соединен с выходом триггера 36 и вторым управляющим входом арифметического устройства 37. Выходы блока 45 подкгночены к входам данных регистра 47, выходы которого соединены с второй группой входов данных арифметического устройства 42 и с входами данных делителя 48 по модул 1 о два и циФроаналогового преобразователя 49. Выход делителя 48 подключен и второй группе входов данньЬ: арифметического устройства 39, а вьход цифроаналогового преобразователя 49 является выходом блока 10.Коммутатор 2 (Фиг,4) предназначен для преобразования сигналов, поступающих на его вход ат К датчиков, в последовательность цифровых отсчетов и содержит на входе аналоговый мультиплексор 50, сигнальные входы которого являются входами устройства для двумерной спектральной обработки сигналов, Адресные входы мультиплексора 50 соединены с соответствующими выходами счетчика 51 адреса. Тактовый вход счетчика 51, саедйненный с входом однавибратара 52, является первым управляющим входам коммутатора 2. Выход одновибратара 52 соединен с входом стробирования АЦП 54, к сигнальному входу которого подключен выход мультиплексора 50, Вторым управляющим входом коммутатора 2 является вход начальной установки счетчика 51, а выходом - выходы АЦП 53.Блок 4 управляемых инверторов (фиг,5) содержит и элементоц ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 54, где и - разрядность АЦП 53, Первые входы элементов ИСКЛЮЧИОЩЕЕ ИЛИ 54 являются разрядными входами блока 4, аобъединеннь е вторые входы являются его управляющим входам, Выходы элементов ИСКЛЮЧАОЩЕЕ ИЛИ 54 являются выходами разрядов блока 4.Преобразователь 5 электрический сигнал - свет (фиг.б) содержит цифроаналоговый преобразователь 55, входы разрядов которого являются. сигнальными входами, а вход стробиравания - первым управляющим входом преоорэзовэтеля 5, Выход цифроаналогового преобразователя 55 соединен с входом видеоусилителя 56, к выходу которого подкл 1 ачена ЭЛТ 57. Преоб-. разователь 5 содержит также генератор 58 факусирующего тока, нагруженный на фокусирующую катушку 59. источник 60 высокого напряжения, подключенный к аноду ЭЛТ57, а также генераторы 61 и 62 соответственно строчной и кадровой разверток, нагруженные на соответствующие отклоняющие катушки 63 и 64. Выходы синхронизации генераторов 61 и 62 являются соответственно вторым и третьим управляющими входами преобразователя 5. Цепи гашения обратного хода луча и питания подогревателя ЭЛТ 57 на фигурах не показаны, В качестве ЭЛТ 57 используется ЭЛТ с линейчатым спектром излучения люминофора, При использовании люминофора К 77 в спектре излучения доминирует линия 611 нм,5 10 Оптический фильтр б предназначен для 15 выделения доминирующей линии из спектра излучения люминоФора ЭЛТ 57, В качестве оптического фильтра б может бытьиспользован интерференционный фильтр. 20 Блок 7 эталонных функций выполнен аналогично соответствующему блоку, входящему в устрйство-прототип, и содержит оптически связанные две пары призм, установленные между двумя скрещенными поляризаторами. Оптические оси поляризаторов располакень 1 под углом .г /4 к осям Х и У, Первые призмь 1 в каждой паре имеот в основании треугольники, а вторые - трапеции, Оптические аси призм в каждой паре взаимоортагональны и лежат в плоскости УЛ. Оптические оси всех призм ориентированы под углом л /4 к оптической аси блока 7, Взаимное положение призм таково, что все рабочие грани призм первой пары параллельны аси У, а все рабочие грани призм второй пары параллельны оси Х, Призмы выполнены из анизотропного материала с различными показателями преломления для необыкновенного и абыкно 40. венного лучей В качестве пространственнога интегратора 8 используется интегрирующий обьектив. Фатоприемник 9 установлен в факальной плоскости интегрирующего,обьного интегрирования, Индикатор 11 предназначен для отображения результатов обработки в яркостнам аиде и может быть выполнен в виде 50 телевизионного монитора.Блок 12 синхронизации (Фиг,7) содержит блок 65 начальной установки, первый выход которого соединен с входами начальной установки счетчиков 66, 67, 68, Блок 12 содержит также генерэ 1 ар 69 тактов, выход которого является первым выходом блока 12, Выход генератор 12 соединен с первым входом блока 65 и г. т;ктавьнли входами счетчиков 66. П 1. г 1 ы д переноса счетчика 45 ектива и вь 1 полнен с возмокностью времен 200230610 15 20 25 30 35 40 45 тактовых вход, на его выходе формируется емкость счетчика 70 50 55 70 является вторым выходом блока 12. Выход переноса счетчика 66 подключен к тактовым входам счетчиков 67, 71 и является третьим оыходом блока 12. Выход переносасчетчика 71, соединенный с входом начальной установки счетчика 70, является четвертым выходом блока 12. Выход переноса счетчика, соединенный с тактовыми входами счетчика 68 и триггера 72, является пятым выходом блока 12, Выход триггера 72 . является шестым выходом блока 12, Выход переноса счетчика 68, соединенный с вторым входом блока 65 и входом сброса триггера 72, является седьмым выходом блока 12, а второй выход блока 65 является восьмым выходом блока 12.Блок 65 начальной установки (фиг.8) блока 12 содержит времязадающую цепь 73 В 1 С 1, подключенную к входу триггера 74 Шмитта, выход которого соединен с входом сброса триггера 75. Тактовый вход триггера 75 является первым входом, а его выход - первым выходом блока 65. Выход триггера 75 подключен к входам сброса триггеров 76, 77, 78, объединенные тактовые входы которых являются вторым входом блока 65. На информационный О-вход триггера 76 задан уровень логической "1", а его выход соединен с О-входом триггера 77, оыход которого подключен к О-входутриггера 78. Выходтриггера 78 является вторым выходом блока 65.Устройство для двумерной спектральной обработки сигналоо в реальном масштабе времени работает следующим образом.При подаче питания генератор 69 блока 12 синхронизации (фиг.7) осуществляет формирование тактовой последовательности П 1 с периодом Тп 1(фиг.9 а), которая передается на первый выход блока 12, Емкость С 1 цепи 73 блока 65 (фиг.8) заряжается через резистор В 1 от цепи питания. После превышения порога триггера 74 Шмитта он опрокидывается, и на его выходе устанавливается состояние логической "1", При поступлении очередного импульса от генератора 69 на тактовый вход триггера 75 на выходе последнего, т.е. на первом выходе блока 65, в момент времени 11 устанаоливается состояние логической "1" (фиг,9 б), Этим разрешается работа счетчиков 66, 67, 68, Начальная комбинация, устанавливаемая в счетчиках 66, 67, 68, оыбирается равной Ю - 1, где О/ - емкость счетчика. В соответствии с этим при поступлении первого счетного импульса после разрешения счета счетчик 66 переходит в состояние переполнения, и на его выходе формируется импульс (фиг.9 в, 11), В дальнейшем счетчик 66 формирует нэ своем выходе импульсы СИ 1, которые поступают на третий выход блока 12, Период следования этих импуль- СОО Тси 1 " В/66 Тв 1, ГдЕ ЧЧ 66=К - ЕМКОСТЬ счетчика 66; К - число входных каналов устройстца,.Аналогично работают счетчики 67, 68. На выходе счетчика 67 формируется после довательность импульсов КИ 1 с периодом Тки 1- %67 Тси 1, где Я 67 -- емкость счетчика 67;- количество временных отсчетов из одиночного канала, записываемых о память блоков 13. 14 преобразователя 3, Импульсы К 81 поступают на пятый выход блока 112.На выходе счетчика 68 формируется последовательность импульсов КИ 2 с периодом Тки 2 = %68Тки 1, где Ю 68 = В - емкость счетчика 68; В - коэффициент преобразования временного масштаба в преобразователе 5. Импульсы К 82 поступают на седьмой выход блока 12. Работу счетчиков 67, 68 илл острируют диаграммы г,д соответственно на фиг.9.Триггер 72 фазируется путем сброса в состояние логического "0" импульсом КИ 2, При поступлении на тактовый вход импульсов К 81 он работает в счетном режиме. На выходе триггера 72 формируются импульсы У 1, которые поступают на шестой выход блока 12 (фигЗ е),Счетчик 71 фазируется установкой в начальную комбинацию в момент прихода импульса КИ 2, Начальная комбинация выбирается равной 671-1, где Ю - емкость счетчика 71. Под воздействием импульсов С 81, поступающих на тактовый вход счетчика 71, на его выходе формируется последовательность импульсоо СИ 2 (фиг.9 ж) с периодом Тсиг = О/71 Тси 1, где ЧЧ 71 = В - емкость счетчика 71. Импульсы СИ 2 поступают на четвертый выход блока 12.Аналогично работает счетчик 70, Он фазируется импульсами С 82, Под воздействием импульсоо П 1, поступающих на его последовательность импульсов П 2 (фиг,9 з) с периодом Тпг = Ю 7 о Тпь где Ю;о = В -Таким образом, блок 12 синхронизацииосуществляет формирование двух подобных наборов последовательностей импульсов: П 1, СИ 1, КИ 1 и П 2, СИ 2, КИ 2, при этом периоды этих последовательностей связаны следующим образом:Тп 2 = ВТп 1,Тси 2 = В Тси 11Тки 2 = ВТки 11 где В - коэффициент преобразовано ч временного масштаба в преабразоватед ",.2002306 10 Тси 2Тпг =К с2530 35 40 50 55 мПри включении питания импульсом начальной установки с выхода триггера 75 (фиг,8) в блоке 65 устанавливаются в нулевое состояние разряды регистра сдвига, образованнога триггерами 76, 77, 78 На выходе этого регистра, т,е. на выходе триг-. гера 78, и на втором выходе блока 65 устанавливается уровень логического "0", равный па длительности трем периодам следования импульсов КИ 2, Уровеньлогического "0" поступае г на восьмой выход блока 12. С этого выхода от передается на шестой вход блока 10 усреднения (фиг.З), т,е, на управляющий вход арифметического устройства 39, В результате этого во всех разрядах выхода арифггетическаго устройства 39 устанавливаотся логический "0", и в блок 45 памяти записывается логический "0", что соответствует чистой памяти,При поступлении на вход синхрониза-.20 ции регистра, образованного трицгеггами 7677, 78 (фиг,8) импульсов КИ 2 происходит ппследовательный сдвиг уровня логической "1", заданного на инфорглационный вход триггера 76, При поступлении на вход синхронизации трех импульсов КИ 2 уровень логической "1" появляется на выходе триггера 78, г,е. ни восьмом выходе блока 12. Уровень логической "1" передается на шестой вход блока 10 (фиг,З), с этого момента разрешае ся запись данных в блок 45 памяти и устройства переходит в установившийся режим функционирования. Импульсы СИ 2 с четвертого выхода блока 12 поступают на второй управляющий вход коммутатора 2, т,е, на вход установки начального состояния счетчика 51 адреса (фиг.4), Эти импульсы переводят счетчик Ь 1 в исходное састаяние (фиг,10 а, момент времени тт). Адресная комбинация с выхода счетчика 51 (фиг,10 б) поступает на вход глультиплексора 50, который подключает к входу АЦП 53 первый входной канал (фиг.10 в), Импульс П 2 (фиг.10 г), поступив на вход адновлбратарз 52, запускает его в момент времени т 1(фиг,10 д). Однавибратор 52 осуществляет фаамирование импульса, который в момент окончания процесса установления на выходе мультиплексора 50 запускает АЦП 53 (фиг.10 д, момент времени тг), В момент времени Ь(фиг,10 е) заканчивается цикл преобразования в АЦП 53, и на его выходе формируется и-разрядный параллельный код данных. В момент времени т 4 импульс П 2 с блока 12, поступив на первый управляющий вход коммутатора 2, т.е. на вход счетчика 51, увеличивает его садержимое на единицу (фиг, 10 б), В результате зтага к входу АЦП 53 подключается очередной входной канал. Также в момент времени т 4 происходит запуск однавибратора 52 (фиг, 10 д). В результате этих действий процедура преобразования данных в АЦП 53 повторяется, и в момент времени т 5 на выходе коммутатора 2 появляется очередной результат преобразования.Период Тси 2 следования импульсов СИ 2, поступающих с блока 12, определяется (в соответствии с теоремой Котельникова) полосой частот в одиночном канале, т.е. где Гт - верхняя частота спектра сигнала.Период Тп 2 следования импульсов П 2,поступающих с блока 12, определяется, какпоказано выше, соотношением Таким образом, в интервале Тси 2 обеспечивается коммутация на вход АЦП 53 всех К входных каналов.С выхода АЦП 53 коммутатора 2 каналов данные поступают на входы данных преобразователя 3 временного масштаба, т,е, входы блоков 13, 14 памяти преобразователя 3 (фиг,2), Блоки 13, 14 предназначены для накопления выборки сигналов, передаваемой на обработку. Разрядность блоков 13, 14 равна разрядности АЦП 53 коммутатора 2. С помощью мультиплексоров 15, 16, 17, 18 и 20, 21, 22, 23, управляемых триггером 19, каммутируются управляющие сигналы блоков 13 и 14 соответственно и счетчиков 28, 26 и 29, 27 соответственно так, что, если блок 13 находится в режиме считывания, блок 14 находится в режиме записи. По истечении времени, необходимого для заполнения блока 14 функции блоков 13, 14 взаимна меняются, При этом процесс.счи ) тывания из блоков 13, 14 происходит под воздействием импульсов П 1, СИ 1, КИ 1, а процесс записи - под воздействием импульсов П 2, СИ 2, КИ 2, периоды которых в Я раз больше периодов соответствующих импульсов, управляющих процессом считывания. Это осуществляется следующим образом,При поступлении данных на входы блоков 13, 14 триггер 19 наодится, например, в единичном состоянии, Уровень логической "1" с прямого выхода триггера 19, поступив на вход выбора режигла блока 13, устанавливает его в режигл считывания, а поступив на управляющие входы глультиг 1 лексорав 15, 16. 17, 18, коглглутирует импульс П 1 с первого входа г 1 реобразоя,т ля 3 нл вход муль 2002306 14типлексора 15, импульс СИ 1 с третьего входа преобразователя 3 на выход мультиплексора 16, импульс КИ 1.с пятого входа преобразователя 3 на выход мультиплексора 17 и импульс с выхода одновибратора 24 на вход мультиплексора 18. Уровень логического "0" с инверсного выхода триггера 19, поступив на вход выбора режима блока 14, устанавливает его в режим записи, а поступив на управляющие входы мультиплексоров 20, 21, 22, 23, коммутирует импульс П 2 с второго входа преобразователя 3 на выход мультиплексора 20, импульс СИ 2 с четвертого входа преобразователя 3 на выход мультиплексора 21, импульс КИ 2 с шестого входа преобразователя 3 на выход мультиплексора 22 и импульс с выхода одновибратора 25 на выход мультиплексора 23, Процесс записи данных поясняется с помощью временных диаграмм. В момент времени т 1 импульс П 2 (фиг,11 а), поступив на тактовый вход счетчика 29 адреса, увеличивает его содержимое на единицу фиг. 11 б). К шине данных подключается очередная ячейка памяти, Одновременно импульс П 2 запускает одновибратор 25, импульс с выхода которого (фиг."1 в) запрещает по входу СЕ выбор блока 14 памяти на время, достаточное для установлеия адреса и данных на входах блока 14, В момент времени 12 (фиг.11 г) происходит установление данных, поступающих с коммутатора 2, В ломент времени 1 з фиг.11 в), соответствующий установившемуся состоянию адреса и данных, заканчивается импульс, формируемый одновибратором 25, и блок 14 переводится в выбранное состояние. Этим событием запускается внутренний генератор цикла записи, содержащийся в блоке 14. При поступлении очередного импульса П 2 процесс повторяется.Поступление импульса СИ 2 приводит к установке счетчика 29 в исходное состояние и к увеличению содержимого счетчика 27 на единицу, Таким образом, поступление импульса СИ 2 означает окончание записи очередной страницы памяти и переход к записи в следующей странице. Содержимое страницы памяти есть результат однократного опроса всех К входных каналов коммутатором 2.Поступление импульса КИ 2 приводит к установке счетчика 27 в исходное состояние, Поскольку периоды следования импульсов КИ 2 и СИ 2 связаны соотношением Тки 2 = ЕТси 2, где Е - количество временных отсчетов из одиночного канала, записываемых в память блоков 13. 14, 1К, где К - число входных каналов, то импульс КИ 2 сов падает во времени с появлением очередного импульса СИ 2, Поэтому одновременно устанавливается в исходное состояние и, счетчик 29. Этим заканчивается запись вы 5 борки .игналов в блок 14 памяти. Импульс КИ 2 переводит также триггер 19 в противоположное состояние, т,е, в рассматриваемолл случае на его прямом выходепоявляется уровень логического "0", а на 1020 253035 инверсном - логической "1", В результате блок 13 оказывается в режиме записи, а блок 14- в режиме считывания.В то время, когда в блоке 14 происходит запись данных, из блока 13 данные считываются для передачи в блок 4 управляемых инверторов, В момент времени т 1(фиг.12 а) с первого входа преобразователя 3 на тактовый вход. счетчика 28 адреса поступает импульс П 1. Это приводит к увеличению содержимого счетчика 28 на единицу. К считыванию подготавливается очередная ячейка памяти. Одновременно импульс П 1 запускает одновибратор 24, импульс с выхода которого блокирует выбор блока 13 на время установления адреса, В момент времени 12(фиг,12 в) запрет с выбора блока 13 снимается, и, спустя время выборки адреса, в момент времени тз на его выходе появляютсяданные фиг,12 г), В момент времени ц поступает очередной импульс П 1, и процесс считывания повторяется, но уже для нового значения адреса блока 13.При поступлении импульса СИ 1 происходит установка счетчика 28 в исходное состояние и увеличение содержимого счетчика 26 на единицу, Это означает переход к считыванию следующей страницы данных, каждая из которых являетсярезультатом однократного опроса К входных каналов коммутатора 2, Поступление импульса КИ 1 приводит к ус-.ановке счетчика 26 в исходное состояние. Поскольку периоды следования импульсов КИ 1 и СИ 1 связаны соотношением Тки = Пси, то импульс КИ 1 совпадает во времени с появлением очередного импульса СИ 1, поэтомуодновременно устанавливается в исходноесостояние и счетчик 28. Результатом является повторение процесса считывания из блока 13 памяти неизменной выборки данных кадра. Этот процесс повторяется К раз, так как периоды следования импульсов КИ 1 и КИ 2 связаны соотношением Тки 2 = ВТки 1.После этого блоки 13 и 14 памяти меняются функциями: блок 13 находится в ре.киме записи, а блок 14-в режиме считыванияСчитанные из блока 13 или 14 данные поступают на блок 4 управляемых инверторов. Инверторы 54 блока 4 под управлениемсигнала У 1, поступающего с шестого выхода)с(у Лу блока 12, осуществляют передачу данных насигнальный вход преобразователя 5 электрический сигнал - свет. При этом данные вкадрах с нечетными порядковыми номерами передаются в прямом коде, а в кадрах с 5четными порлдковыми номерами - в инверсном коде, Отсчет кадров ведется от импульса КИ 2.Преобразователь 5 электрический сигнал - свет обеспечивает отображение на 10экране ЭЛТ 57 (фиг,6) выборки сигналов,накопленной преобразователем 3, Отображение осуществляется в виде модулированного по яркости прямоугольного растра, Вкаждой строке растра отображается К элементов, соответству(дщих К входным каналам, В направлении кадровой разверткиотображаются элементы, соответствующиепоследовательности временных отсчетов вкаждом канале, их число равно (, Формирование растровой развертки обеспечлвают,ге)терэторы строчной 61 и кадровой 62 разверток, си 11 хронизированные соответственно импульсами СИ 1, КИ 1 э а также генератор58 фокусирующего тока. 25Данные с выхода блока 4 поступают навходы разрядов цифроаналогового преобразователя 55 преобразователя 5(фиг,б). Настробиру)ощий вход цифроаналогового преобразователя 55 поступает с первого выхода блока 12 синхро 111 изации импульс П 1, Подвоздействием этого импульса данные фиксируютсл во входном регистре цифроаналогового преобразователя 55 ипреобразуютсл в аналоговый сигнал, Усиленный видеоусилителем 56 сигнал поступает на модулирующий электрод ЭЛТ 57 иосуществляет модуляцию луча ЭЛТ 57 пояркости, В плоскости экрана ЭЛТ 57 формируется распределение яркости, описываемой выражением1 с(Х,у) =- о 1 + П)1(Х,у,где 1 о - постояннал составляющая (яркость,определяемая средним током луча):геех 11 к, у 11 45уо = ф - : - ф-1 - коэФфициента глубины модуляции светового тока;Г(х,у) - переменная составляющая распределения яркости, соответствующая исследуемому сигналу;х, у - координаты в направлении соответственно строчной и кадровой разверток.Поскольку в большинстве случаев реальные сигналы могут быть представлены в виде суммы гармонических составляющих, то без ограничения общности можно в качестве примера рассматривать отклик устройства на гармонический сигнал при гп = 1. В таком случае на экране ЭЛТ 57 формируется распределение яркости 1 с(х у) - о 1(:Оъу (пЬу х + (тА,с у Ф р.) )Я где ом,вус- компоненты пространственной частоты исследуемого сигнала на экране ЭЛТ 57;рс - начальная фаза сигнала;Знак (+) соответствует случаю, когда блок 4 управляемых инверторов передает данные в прямом коде,знак Я - в инверсном коде.Блок 7 совместно с интегратором 8 обеспечивает формирование эталонных функций вида1-соватх )х+шуу+ р(4, ту) Л где вх х, ву (т 7)у - компоненты пространственной частоты эталонной функции в фокальной плоскости объектива-интегратора 8:р , т ) - начальная фаза эталонной функции,Сигнал в плоскости мишени фотоприемника 9, совпадающий с фокальной плоскостью объектива-интегратора 8, соответствует следующему выражению 1,т/) =.- 10(т.ф. соз (Гхсх +Гнусу +10 с)3(1 - ОТъ(уттх (т)х Н. утуу (71)у у уу Я, уу)1 ех еу.При обработке кадра, в котором данные представлены в прямом коде, распределение освещенности в плоскости мишени фотоприемника 9 имеет вид 1 В Ч)=.т ./ Р у) 1 О(1+сов й)хсх+0 су+ с хо уо 1 - ОБО х+ т + ох д(ей) еуу(/)у уу(Е,у 1 -- / ох оу -/ со 5(й)х Я)х +Й)у у +хо уо Хо Уо=Г 1 Я,т/) 12(4 Ц)13%.УД 14 тДПри обработке кадра, в котором данные представлены в инверсном коде, распределение. освещенности в плоскости мишени фотоприемника 9 имеет )ид5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 В выражениях для и Г 1(1 у) - искусственно введенная на входе ЭЛТ 57 постоянная составляющая, необходимая дляввода знакопеременных сигналов;2(а)у)- отклик на постоянную составляющую;1 з(ф у) - постоянная составляющая сигнала;Ча(Я фр) - фурье-образ сигнала.На мишени фотоприемника 9 формируется потенциальный рельеф, пропорциональныйуказанному распределению освещенности, Впроцессе считывания с мишени фотоприемника 9 снимается электрический сигнал" (Ф Ч) =у(Ф Ч) л К Ч)+06 Ч) припередаче данных в инверсном коде,где у , ту) - коэффициент преобразованияосвещенности мишени фотоприемника 9 вэлектрический сигнал (чувствительность фотоприемника 9);б( ф 7 у) - сигнал, соответствующий аддитивной составляющей "геометрического шума" фотоприемника 9,С выхода фотоприемника 9 сигнал поступает на сигнальный вход блока 10 усреднения, т.е. на сигнальный вход АЦП 30(фиг.З), При поступлении на первый управляющий вход блока 10, т.е. на управляющийвход АЦП 30 импульсов П 1 с первого выходаблока 12, АЦП 30 осуществляет преобразование сигнала, считываемого с фотоприемника 9, в цифровой код, При этомподвергаются дискретизации координатысигналаЯ(Ц) - Я(Р Л -9 ЬСУ ),где р, 9 - 0.1,2,3 - номер шага дискретизации;Лф, Лу - шаг дискретизации.На выходе АЦП 30 сигнал представленв цифровом коде и является функцией параметров р,9:ЙР Л 1 9 Ч) У(Р 9)Данные на выходе АЦП 30 имеют видУ(Р,9)=У 1(р,9)-У 2(р,9) ьУз(р,9)-Ул(р;9)+Ус(р,9)при передаче данных в прямом коде и вид+%д(Р 9)при передаче данных в инверсном коде,где У 1(р,9) - искусственно введенная на входеЭЛТ 57 постоянная составляющая, необходимая для ввода знакопеременных сигналов;У 2(Р,9) отклик на постоянную составляющую;Уз(Р,9) - постоянная составляющая сигнала;Ул(р 9) - Фурье-образ сигнала; Ус(р,9) - сигнал, соответствующий аддитивной составляющей "геометрического шума" фотоприемника 9.В момент времени 11(фиг,13 а) на пятый управ яющий вход блока 10 поступает импульс КИ 2. Под его воздействием устанавливается в исходное состояние счетчик 35, сбрасываются триггеры 36, 38. Одновременно на третий управляющий вход блока 10 поступает импульс КИ 1, совпадающий по временному положению с импульсами КИ 2 (фиг.13 б), Воздействуя на вход начальной установки счетчика 34, импульс КИ 1 переводит его в исходное состояние. Действие импульса КИ 1 на тактовые входы триггера 36 и счетчика 35 заблокировано поступившим одновременно на их установочные входы импульсом КИ 2, Кроме того, в момент времени 11 через второй управляющий вход блока 10 на вход установки счетчика 31 и на тактовый вход счетчика 34 поступает с третьего выхода блока 12 ймпульс СИ 1. Действие этого импульса на счетчик 34 заблокировано присутствующим на входе установки импульсом КИ 2, а счетчик 31 переходит в исходное состояние. Таким образом, в момент времени с 1(фиг.13 а - и) счетчики 31, 34, 35 и триггеры 35, 38 переходят в исходное состояние. Уровень логического "0" с выхода триггера 36 поступает на второй управляющий вход арифметического устройства 37. На его первый управляющий вход поступает уровень логического "0" с выхода триггера 72 блока 12 синхронизации (фиг.7) через четвертый управляющий вход блока 10. В результате этого арифметическое устройство 37 переходит в режим выполнения операции Оз 7 = Азу. Эта операция означает, что независимо от состояния входа Взт арифметического устройства 37 на его выходе появляются данные, поступившие с выхода АЦП 30 на вход Аз 7.Уровень логического "0" с выхода триггера 36 поступает также на второй вход элемента ИЛИ 44, на первый вход которого поступает выходной импульс одновибратора 33, В результате на выходе элемента ИЛИ44 формируется сигнал, обеспечивающий функционирование блока 45 памяти в режиме "считывание - модификация - запись"Уровень логического "0" с выхода триггера 38 поступает на второй вход элементаИЛИ 43, на первый вход которого поступает импульс с выхода одновибратора 33, Элемент ИЛИ 43 формирует сигнал, обеспечивающий функционирование блока 40 памяти в режиме "считывание - модификация - запись", В фазе "запись" данные с выхода арифметического устройства 37 з- писываются в блок 40 памяти, Эта операция