Оптический анализатор спектра сигналов

0 Ц 4 И 520 Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 15,01.76. Бюллетень2Дата опубликования описания 29.03,76 Государственнык комитет Совета Министров СССР оо делам изобретенийи открытий УЧЬ, 621 317 75) ОПТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА СИГНА Изобретение относится к оптическим устройствам для спектральной обработки различных сигналов с использованием некогерентного света и может быть применено для решения ряда научно-технических задач: при разработке синтезированных антенн, при исследовании речевого спектра, вибраций, в медицинских исследованиях и т. п,Известны оптические анализаторы, основанные на использовании некогерентного света. Простейший из них - анализатор ОСАс вводом сигналов, записанных на фотопленку, Другой тип анализатора - ОСАпредназначен для анализа двумерных изображений. Известный анализатор содержит транспарант с растровой записью сигнала, эталон пространственных частот, в качестве которого используются две вращающиеся линейные оптические решетки, оптическую схему, перемножающую сигнал с эталонной структурой и интегрирующую результат, и фотоприемник с регистратором.Недостатком этого анализатора является малая полоса анализа (5 10 точек отсчета) вследствие того, что анализ растровой записи проводится по двумя взаимно перпендикулярным осям, а не по всем направлениям.В ряде задач требуется обработка более длинных реализаций сигнала, т. е, получение большего числа точек отсчета. Цель изобретения - расширение полосы частот анализируемых сигналов.Это достигается тем, что, в предлагаемоманализаторе эталон пространственных частот 5 выполнен в виде двух наложенных друг надруга оптических решеток, установленных с возможностью относительного перемещения: одна - прямолинейного с постоянной скоростью, другая - пилообразного в направле нии, перпендикулярном перемещению первойрешетки со скоростью, много большей, чем скорость перемещения первой решетки.В качестве оптических решеток используюткольцевые решетки типа зонных пластинок.15 На чертеже представлена схема предлагаемого анализатора.Анализатор содержит источник света 1 цколлиматор 2, создающие параллельный пучок света, транспарант 3 с записью сигнала в вц де растра ц перестрацваемый эталон пространственных частот 4, в качестве которого используют две наложенные друг на друга оптические решетки создающие муаровую структуру вида соз(КХ+КУ), где К Х, - Х 2, 25 Ко- У, - У 2, Хь Х У 1,У - координаты центровзонных пластинок, с механизмом 5 движения решеток, За устройством эталона частоты расположены лпнза-конденсор 6, фотоприемник 7 и регистрирующее устройство 8, Источник 30 света 1, коллиматор 2 ц линза-коцдепсор 6 об499520 аж 1029 Изд. Мо 21 исиое Заказ 448 ИИП ипография, пр, Сапунова 3разуют оптическую схему, перемножающую сигнал с эталонной структурой и интегрирующую результат. Параллельный пучок света пропускается через транспарант 3 с растровой записью сигнала и эталон пространственных частот 4, Тем самым осуществляется перемножение анализируемой функции, записанной на транспаранте, с пространственной синусоидальной функцией эталона частоты. Перестройка частот эталона производится путем перемещения решеток друг относительно друга в двух взаимно перпендикулярных направлениях с помощью механизма 5, Центр одной решетки перемещается с постоянной скоростью, например, .по оси Х, а центр другой - по пилообразному закону по оси У, со скоростью в 2 У раз большей, чем скорость перемещения первой решетки, где У в число, равное числу отсчетных точек эталонной структуры, в которое увеличивается число точек отсчета в спектре по сравнению с прототипом, В данном случае отношение скоростей равно 10. Такое отношение скоростей обеспечивает прохождение всего диапазона пространственных частот К для каждого значения пространственной частоты К обусловленной перемещением первой решетки, а следовательно, прохождение всех точек на плоскости К, К,. Далее с помощью линзы-ыонденсора 6 осуществляется опера 4ция пространственного интегрирования. Результат двумерного спектрального анализа фотоприемника 7 регистрируется;,например, в плотностном виде в координатах ККна 5 фотопленке, при помощи фототелеграфногоаппарата Нева. Формула изобретения1. Оптический анализатор спектра сигналов,10 содержащий транспарант с растровой записьюсигнала, эталон пространственных частот, оптическую схему, перемножающую сигнал сэталонной структурой и интегрирующую результат фотоприемник и регистрирующее уст 15 ройство, отл и ч а ю щи йся тем, что, с цельюрасширения полосы частот анализируемыхсигналов, эталон пространственных частотвыполнен в виде двух наложенных друг надруга оптических решеток, установленных с20 возможностью относительного перемещения:одна - прямолинейного с постоянной скоростью, другая - пилообразного в направлении,перпендикулярном перемещению первой решетки со скоростью, много большей, чем ско 25 рость перемещения первой решетки.2. Анализатор по и, 1, отличающийсятем, что в качестве оптических решеток используют кольцевые решетки типа зонныхпластинок,