Устройство для оптической обработки сложных фазоманипулированных сигналов

Союз Советских Социалистииеских РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ рц 641665(23) Приоритет оеударетвенный комите СССР ао лелам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СЛОЖНЫХ ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ 10 Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано для обработки сложных фазоманипулированных сигналов,Известно устройство для оптической обработки сложных Фазоманипулированных сигналов, содержащее источник света, оптически связанный с фотоприемниками через последовательно расположенные на одной оптической оси коллиматор, ультразвуковой модулятор и линзу. При этом выход генератора копии эталонного сигнала подключен к первому входу ультразвукового модулятора, на второй вход которого подан входной сигнал (11 .Однако это устройство нельзя использовать для обработки сигналов в режиме приема информации, когда элементарные символы сообщений (0 и 1) передаются с помощью частотной манипуляции.Целью изобретения является повышение точности обработки.Для этого в устройство для оптической обработки сложных Фазоманипулированных сигналов, содержащее источник света, оптически связанный с Фотоприемниками через последовательно расположенные на одной оптической оси коллиматор, ультразвуковой модулятор и линзу, при этом выход генератора копии эталонного сигнала подключен к первому входу ультразвукового модулятора, на второй вход которого подан входной сигнал, введены генератор эталонного сигналов, два ключа, Формирователь сигналов, блок синхронизации, генератор стробируюцих импульсов, два блока стробирования, решающий блок и последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и блок компенсации задержки, второй вход которого соединен с выходом соответствующего Фотоприемника.Выход блока компенсации задержки подключен ко входу генератота тактовых импульсов, выход которого соединен с сигнальными входами ключей. Выходы ключей подключены соответственно к входам генератора копии эталонного сигнала и генератора эталонного сигнала, выход которого соединен с дополнительным входом ультразву кового модулятора. Выходы соответствующих фотоприемников подключены К входам блоков стробирования и блока синхронизации, выход которого через генератор стробирующих импульсов подключен к дополнительным входам блоков стрсбирования, Выходы блоков стробирования соединены с входами решающего блока, а управляющие входы ключей соединены с выходом формирователя сигналов, ко входу которого подключен выход блока компенсации задержки,На чертеже приведена структурная электрическая схемапредложенного устройства.Устройство для оптической обработки сложных фазоманипулирсванных сигналов содержит источник света 1, оптически связанный с фотоприемниками 2 и 3 через последовательно расположенные на одной оптической оси коллиматор 4, ультразвуковой модулятор 5 и линзу б. Выход генератора 7 копии эталонного сигнала подключен к первому входу ультразвукового мо дулятора 5, на второй вход которого подан входной сигнал. В устройство введены генератор 8 эталонного сигнала, дна ключа 9 и 10, формирователь 11 сигналов, блок 12 синхронизации, генератор 13 стрсбирующих импульсов, два блока 14 и 15 стробирования, решающий блок 16 и последовательно соединенные генератор 17 тактовых импульсов и блок 18 компенсации задержки, второй вход которого соединен с выходом соответстнующего .фотоприемника 2, Выход блока 18 компенсации задержки подключен ко входу генератора 17 тактовых импульсов, выход которого соединен с сигнальными входами ключей 9 и 10.Выходы ключей 9 и 10 подключены соответственно к входам генератора 7 копии эталонного сигнала и генератоРа 8 эталонного сигнала, выход которого соединен с дополнительным входом ультразвукового модулятора 5. Выходы соответствующих фотоприемников 2 к 3 подключены к входам блоков 14 и 15 стрсбирсвакия и блока 12 синхронизации, выход которогс через генератор 13 стробирующих импульсов подключен к дополнительным входам блоков 14 и 15 стробирования. Выходы блоков 14 и 15 соединены с входами решающего блока 16, а управляющие входы ключей 9 и 10 соединены с выходом формирователя 11 сигналов, ко вхо ду которого подключен выход блока 18 компенсации задержки.Устройство работает следующим образом.В режиме поиска сигнала на вход ультразвукового модулятора 5 поступает последонательность из непрерывно следующих друг за другом одинаковых сложных фазоманипулиронанных сигналов. На противоположный электрический вход ультразвукового модулятора 5 подается копия эталонного сигнала с генератора 7 копии эталонного сигнала. Ультразнуксвсй модулятор 5 преобразует поступающие ча него электрические сигналы в пространственные аналоги.Плоская волна света, созданнаяисточником света 1 и коллиматсрсм 4,проходя через ультразвуковой модулятор 5, модулируется пс закону произведения пространственных аналоговвходного и копии эталонного сигналов.Линза 6 выполняет преобразованиеФурье,над этим произведением, н результате чего фотопркемнкк 2 регистрирует распределение света, дающее на10 выходе Фотоприемника 2 сигнал, пропорциональный кореляцисннсй функциивходного и эталонного сигналов.Блок 18 компенсации задержки измеряют временное рассогласование меж 15 ду Входным и эталонным сигналамк куправляя временным положением импульсов генератора 17 тактовых импульсов,сводит это рассогласование к нулю.Формирователь 11 скгналсн, управляяключами 9 и 10, отключает генератор7 копии эталонного сигнала к включаетгенератор 8 эталонного сигнала. Наэтом работа устройства н режиме поиска сигнала заканчивается, Устройствоготово к работе н режиме сккхрснкза 25В режиме синхрснкзацик на входультразвукового модулятора 5 поступают фазоманкпулкрсванные сигналы,несущие частоты которых управляются30 последовательностью из чередующихсяэлементарных символов О к 1.На соседний вход ультразвукового модулятора 5 подается эталонный фазсманипулирсванный сигнал с выхода ге 35 нератсра 8 эталонного сигнала, Таккак законы фазсной манипуляции входного и эталонного сигналов пс времени сонпацают (зтс обеспечено режимомпоиска сигнала), Ультразвуковой моду 40 лятср 5 модулирует проходящую волкусвета только пс гармоническому закону.Тем самым происходит свертка сложногоширокополосного сигнала в узкспслссный. Частота узкспслсснсгс сигналаравна т + т если сворачиваетсяо- эсигналсоответствующий 1и45+ 1 + Ь 1, еслк снсрачкнаетсяа - Эосигнал, соответствующий 0 , Здесь- несущая частота эталонногоэсигнала.Свернутый оптический сигнал попада 50 ет на точечные Фотоприемники 3, расположенные соответственно н точках:Л 1,(1,"1 1(ч для символа 1и Л 1 о+- 1 ь 1)(ч для символа0 .Здесь Х - длина волны оптического)5излучения,М - скорость ультразвука всреде ультразнукснсго модулятора 5.Выходные сигналы Фотоприемников 3пропорциональны в момент заполнения60сигналом элементарного сообщения апертуры ультразвукового модулятора 565 значениям соответствующих функций кср641665 реляции входного и эталонного сигналовБлок 12 синхронизации Фиксирует моменты достижения выходными сигналами Фотоприемников 3 своих максимальных значений и подстраивает генератор 13 стробирующих импульсов таким образом, чтобы блоки 14 и 15 5 стробирования фиксировали выходные сигналы Фотоприемников 3 именно в эти моменты, На этом синхронизация устройства оптической свертки заканчивается и устройство готово к об работке сигналов в режиме приема инФормации.В режиме приема информации решающий блок 16 сравнивает сигналы с выходов блоков 14 и 15 стробирования и 15 выносит по наибольшему значению решение о принятом сообщении.Таким образом, предложенное устройство позволяет производить оптическую обработку сложных фаэоманипулировайныхсигналов с частотной манипуляцией без синхронизации на передаю щей стороне сложного сигнала и передаваемого сообщения. При этом затраты времени на подготовку предложенного устройства к обработке сигналов в режиме приема информации крайне незначительны,Формула изобретения ЦНИИПИ Заказ 7542/56 Тираж Уу 4 Подписное Филиал П 1 П Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 Устройство для оптической обработ ки сложных фаэоманипулированных сигналов, содержащее источник света, оптически связанный с фотоприемниками чеРез последовательно расположенные на одной оптической оси коллиматор, ультразвуковой модулятор и линзу, при этом выход генератора копииэталонного сигнала подключен к первому входу ультразвукового модулятора, на второй вход которого поданвходной сигнал, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышенияточности обработки, введены генератор эталонного сигнала, два ключа,Формирователь сигналов, блок синхронизации, генератор стробирующих импульсов, два блока стробиравания, решающий блок и последовательно соединенные генератор тактовых импульсови блок компенсации задержки, второйвход которого соединен с выходом соответствующего Фотоприемника, а выход блока компенсации задержки подключен ко входу генератора тактовыхимпульсов, выход которого соединен с.сигнальными входами ключей, выходыкоторых подключены соответственно квходам генератора копии эталонногосигнала и генератора эталонного сигнала, выход которого соединен с дополнительным входом ультразвукового модулятора, причем выходы соответствующих Фотоприемников подключены к входам блоков стробирования и блока синхронизации, выход которого через генератор стробирующих импульсов подключен к дополнительным входам блоковстробирования, выходы которых соединены с входами решающего блока, ауправляющие входы ключей соединеныс выходом Формирователя сигналов, ковходу которого подключен выход блокакомпенсации задержки.Источники информации, принятые во 35 внимание при экспертизе1. Престон К. Когерентные вычислительные машины. М., Мира, 1974,с, 371.