Акустооптический коррелятор с временным интегрированием

(я)5 6 06,Е 3/00 ИСАНИЕ модулятор 10, э соединен с ист сигнала, цилин ную диафрагму 14, две цилиндр дая из которых иэ двух линеек и связью (ПЗС).Устройство лектрический вход очником 11 анализи дрическую линзу 1213, цилиндрическу ические линзы 15 и оптически связана риборов 17 и 18 с эа которого руемого фокалью линзу 16, кажс одной рядовой Входной сигнал где А(т)- функциЯ - несущ у (1) - функц р 8 х - начал поступает от ист трический вход м нем сигнальную пространяющую модулятора (осиГенерируемы поток проходит м 1 световой ятор 2 интени источнчерез мод ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградский электротехнический институт им, В,И. Ульянова (Ленина)(56) Авторское свидетельство СССРМ 803705, кл, 6 06 6 9/00, 1985,.(54) АКУСТООПТИЧЕСКИЙ КОРРЕЛЯТОР СВРЕМЕННЫМ ИНТЕГРИРОВАНИЕМ Изобретение относится к области обработки сигналов оптическими методами, может быть использовано, например, для сжатия сигналов с произвольными законами углог.зй и амплитудной модуляции и является усовершенствованием известного коррелятора по авт. св, Ф 803705.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обработки сложных радиосигналов.На чертеже представлена структурная схема акустооптического коррелятора,Коррелятор содержит последовательно расположенные на оптической оси источник 1 когерентного света, модулятор 2 интенсивности света. управляемый генератором 3 напряжения амплитудной модуляции опорного сигнала, коллиматор 4, электрически управляемый транспарант 5, который через блок б согласования подключен к генератору 7 напряжения угловой модуляции, опорный акустооптический модулятор 8, электрический вход. которого соединен с выходом генератора 9 гармонического сигнала, сигнальный акустооптический Я 2 н 1644180 А 2(57) Изобретение относится к обработке сигналов оптическими методами и может быть использовано, например, для сжатия радиосигналов спроизвольными законами угловой и амплитудной модуляции. Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей эа счет обработки сложных радиосигналов. Для достижения цели в устройство введены модулятор интенсивности света и генератор напряжения амплитудной модуляции опорного сигнала, выход которого подключен к модулятору, 1 ил,ботает следующим обра= А (с) СояЯЬ т + ср (т) + дЪ я амплитудной модуляции: ая частота;ия угловой модуляции; ьная фаза сигнала, очника 11 сигнала на элекодулятора 10, возбуждая в акустическую волну, расся вдоль оси звукопровода Х).сивности света, На выходе последнего интенсивность светого потока 1(1) изменяется во времени пропорционально функции амплитудной модуляции А(1):1(т) = М 1 оА,где 1 о - интенсивность генерируемого источником 1 когерентного светового потока;к0 - постоянный коэффициент.Сформированный после коллиматора 4 когерентный изменяющийся по интенсивности во времени световой поток падает на электрически управляемый транспарант 5, представляющий собой диафрагму с двумя областями и розрач ности, пространственное положение которых вдоль оси определяется приложенным к транспаранту 5 напряжением.На электрический вход опорного акустооптического модулятора 8 подается от генератора Э опорный гармонический сигналЯоп = А соз (Цэ т +фоп ),где А и уъ - амплитуда и начальная фаза опорного сигнала, возбуждающего в модуляторе 8 опорную акустическую волну, распространяющуюся под некоторым углом к оси Х вследствие наклона звукопровода модулятора 8 относительно сигнального модулятора 10.Величина этого угла и расстояния между средними линиями областей прозрачности, транспаранта 5 выбраны так, чтобы обеспечить квадратурную обработку радиосигналов.Прошедщий через транспарант 5 световой поток последовательно дифрагирует на опорной и сигнальной акустических волнах. Система пространственной фильтрации, состоящая из линз 12 и 14 и диафрагмы 13, производит выделение и восстановление дифрагированного светового потока, который засвечивает линейки ПЗС 17 и 18. Расположение линеек ПЗС вдоль оси У соответствует расположению областей прозрачности транспаранта 5. Роль линз 15 и 16 сводится к фокусировке дифрагированного потока на апертурах линеек ПЗС вдоль оси У.Формирование корреляционного ин-. теграла можно рассмотреть на примере работы одного из квадратурнцх каналов. На апертуре линейки ПЗС, например, 18 можно выделить участок Ьм световой апертуры модулятора 10 вдоль оси Х, проектирующийся на 1-й элемент линейки ПЗС, предположив при этом, что фазовая функция р(с)10 сигнальной акустической волны на интервале времени, равном задержке ее распространения на участке Ь), может считаться постоянной и равной у(с- г), гдето -время задержки распространения сигнальной акустической волны от пьезопреобразователя модулятора 10 до середины участка ЛХсветовой апертуры модулятора. В этом случае не трудно показать, что интенсивность дифрагированного света 1 кт), падающего на 1-й элемент линейки ПЗС, определяется выра- жением 1(т) =1(1)а(1+А(1-т) сов ХхАо + р (- % ) Р1где Ьср = дЪп-овх - разность начальныхфаз опорного и входного сигналов;аО - постояннцй коэффициент, характеризующий эффективность работы акустооптического модулятора.В результате накопления интенсивности света по истечении длительности Т обрабатываемого радиосигнала в 1-м элементелинейки ПЗС образуется заряд цО 1, описываемый следующим выражением:25тЯ = Яо + с Х А (с) А ( С -) соз хох Г р-р(1 - ц) - Ь р й,где с 10 - постоянный для всех элементов30 линейки ПЗС заряд, величина которого определяется энергией сигнала;р - постоянный коэффициент.Таким образом распределение заряда влинейке ПЗС 18 описывает вещественную35 часть комплексной огибающей автокорреляционной функции входного радиосигнала. Аналогично, распределение заряда влинейке ПЗС 17 описывает мнимую частькомплексной огибающей при соблюдении40 принятых условий.Формула изобретенияАкустооптический коррелятор с временным интегрированием по авт.св. пв 803705,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью45 расширения функциональных возможностей за счет обработки сложных радиосигналов, в него введены модуляторинтенсивности света и генератор напряжения амплитудной модуляции опорного сиг 50 нала, причем модулятор интенсивностисвета размещен на оптической оси междуисточником когерентного света и коллиматором, а выход генератора напряжения амплитудной модуляции опорного сигнала55 подключен к электрическому входу модулятора интенсивности света.1644180 Составитель Г.ЗелинскийРедактор Н.Бобкова Техред М.Моргентал Корректор М. Шар изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 Заказ 1242 Тираж зеб ВНИИПИ Государственного комитета по и 113035, Москва. Ж, Подписноетениям и открытиям при ГКНТ СССРская наб., 4/5