Устройство для обработки сигналов с линейной частотной модуляцией

(19 6 06 РЗ/00 ОБРЕТЕ ФКй/1 0%К ТВ ИДЕТ К АВТОРСКОМ ический инсти Лавров, М. Н 985.АБОТКИ СИГОТНОЙ МОДУОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР 61) 134589321) 4630343/2422) 02.01.8946) 07.03.92. Бюл. М 971) Ленинградский политехнтут им, М. И, Калинина72) Н. А. Есепкина, А. П.Ананьев и А. Д. Симо53) 681.3088,8)56) Авторское свидетельствМ 1345893, кл. 6 06 Е 3/00,54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАЛОВ С ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТ ЯЦИЕИ57) Изобретение относится к радиоэлек ике и оптической обработке информац Изобретение относится к радиоэлектронике и оптической обработке информации и может быть использовано в радиолокации, радионавигации, радиосвязи, и является усовершенствованием устройства по авт. св. М 1345893.Известно акустооптическое устройство для инвариантной во времени обработки длительных сигналов с линейной частотной модуляцией ЛЧМ) вида:з (1) = 5 соз 2 л(1 от+рт 6 ) : 1 ТАДЖ:Р =Т,:где Т - длительность ЛЧМ-радиосигнала; Ю - полное изменение частоты внутри радиосигнала; 10 - центральная частота заполнения; Р - скорость линейного изменения частоты внутри радиосигнала,Устройство состоит из оптически связзыных источника коллимированного когеможет быть использовано в радиолокации, радионавигации, радиосвязи, и является усовершенствованием устройства по авт. св, М 1345893, Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения автоматической перестройки устройства при задании нового значения скорости линейного изменения частоты обрабатываемых радиосигналов. В устройство дополнительно введены блок перемещения фотоприемника вдоль оптической оси устройства и блок задания значений перемещения фотоприемника с соответствующими связями,. что и позволяет обеспечить достижение поставленной цели. 3 ил. рентного излучения, пространственно-временного модулятора света, вход которого является входом устройства, объектива, фотоприемника, установленного в задней фокальной плоскости объектива и выполненного в виде оптоэлектронного регистра сдвига, выход которого является выходом устройства, а также многофазного генератора тактовых импульсов.Пространственно-временной модулятор света, в качестве которого используется акустооптический модулятор АОМ), освещается плоской когерентной волной и осуществляет модуляцию света той частью длительного ЛЧМ-радиосигнала, которая проходит через его апертуру. В задней фокальной плоскости объектива формируется дифракционное световое пятно, пространственное положение которого определяется частотой этой части радиосигнала и изменя 1718208ется в соответствии с законом частотной модуляции, т.е, перемещается с постоянной скоростью. В оптоэлектронном регистре сдвига, выполненном в виде фотоприемника на основе приборов с зарядовой связью (ПЗСФП), под воздействием многофазных импульсов Происходит тактовое перемещение фоточувствительных элементов и накопление зарядов, возникающих в них под действием падающего света.При равенстве скоростей перемещения зарядов в ПЗСФП и дифракционного светового пятна заряда элемента, перемещающегося под максимум светового пятна, на выходе ПЗСФП будетмаксимальным. После преобразования заряда в напряжение в выходном узле ПЗСФП на его выходе формируется короткий по времени импульс. Посредством изменения частоты следования импульсов многофазного генератора тактовых импульсов можно подстраивать устройство для обработки сигналов с различной скоростью линейного изменения частоты заполнения.Класс ЛЧМ-радиосигналов, обрабатываемых этим устройством, ограничен сигналами, у которых скорость линейного изменения частоты заполненияР не превышает величины ф=1/Т, где Та - времяграспространения ультразвуковой волны через апертуру АОМ, Это ограничение вызвано тем, что ПЗСФП установлен в фокальной плоскости обьектива, и ф Рс распределение интенсивности света в дифракционном пятне в основном определяется распределением света на апертуре АОМ. При,В3 о распределение света в дифракционном пятне отражает спектр мощности той части ЛЧМ-радиосигнала, которая проходит через апертуру АОМ. При этом увеличение Р сверхРО приводит к расширению импульса на выходе устройства и уменьшению его амплитуды, В целом это снижает эффективность обработки устройством ЛЧМ-радиосигналов срРО, что проявляется в уменьшении выигрыша в отношении сигнал/шум и сжатия сигналов,Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения автоматической перестройки устройства при задании нового значения скорости линейного изменения частоты обрабатываемых радиосигналов,. Поставленная цель достигается тем, что в акустооптическом устройстве фотоприемник, выполненный в виде оптоэлектронного регистра сдвига, устанавливается в плоскости фокусировки дифрагированного света, перпендикулярной оптической оси устройства и расположенной между объективом и его задней фокальной плоскостью на расстоянииот задней главной плоскости объектива 5Е + Ре + б где Р - фокусное расстояние объектива, б - расстояние между пространственно-временным модулятором света и передней 10 главной плоскостью объектива, а Г - эквивалентное фокусное расстояние пространственно-временного модулятора света с распространяющейся в нем акустической копией сигнала с линейной частотной моду ляцией. Ес - -ргде ч - скорость распространения упругой волны в акустооптическом модуляторе, А- длина волны света, 3 - скорость линейного изменения частоты в обрабатываемом сигнале. Для обеспечения автоматической перестройки устройства при задании нового значения скорости линейного изменения частоты Р обрабатываемых сигналов в его состав дополнительно введены блок перемещения фотоприемника вдоль оптической оси устройства и блок задания значений перемещения фотоприемника, у которого выход сигнала, пропорционального значению перемещения фотоприемника, подключен к управляющему входу блока перемещения фотоприемника вдоль оптической оси устройства, а выход сигнала, соответствующего скорости линейного изменения частоты обрабатываемых радиосигналов, подключен к управляющему входу многофазного генератора тактовых импульсов.На фиг, 1 представлена блок-схема акустооптического устройства; на фиг, 2 - структурная схема блока перемещения фотоприемника; на фиг. 3 - то же, алгоритма работы блока задания перемещения фотоприемника.Устройство состоит из оптически связанных источника коллимированного когерентного излучения 1, пространственного модулятора света 2, в качестве которого используется АОМ, вход которого является входом устройства, объектива 3 и фотоприемника 4, выполненного в виде оптоэлектронного регистра сдвига на ПЗСФП, выход которого является выходом устройства, а также многофазного генератора тактовых импульсов 5, блока 6 перемещения фотоприемника вдоль оптической оси устройства и блока 7 задания значения перемещения фотоприемника АОМ 2 освещается плоской когерентной волной лазера 1 и осуществляет модуляцию света той частью длительного ЛЧМ сигнала, которая проходит через его апертуру, АОМ 2 и объектив 3 действуют как сложная оптическая система, фокусируя дифрагированный свет в плоскости, перпендикулярной оптической оси и находящейся на расстоянииот задней главной плоскости объектива 3, Дифрагированное световое пятно перемещается в плоскости фокусировки с постоянной скоростью,Блок 6 перемещения фотоприемника представляет собой устройство точной подачи и позиционирования, состоящее из столика 8, перемещаемого вдоль направляющих 9 посредством гайки 10, прикрепленной кстолику, и винта 11, приводимого во вращение шаговым двигателем 12, При этом ПЗСФП устанавливается на столик, направляющие которого расположены параллельно оптической оси устройства. Блок 7 задания значений перемещения фотоприемника реализуется на основе универсальной микроЭВМ (фиг, 3) с соответствующими устройствами ввода значения 3 скорости изменения частоты в обрабатываемом сигнале и вывода сигналов управления для многофазного генератора 5 тактовых импульсов и шагового двигателя в блоке 6 перемещения фотоприемника.Формула изобретения Устройство для обработки сигналов с линейной частотной модуляцией по авт, св. %1345893, отл и ч а ю ще еся тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения автоматической перестройки устройства при задании нового значения скорости линейного изменения частоты обрабатываемых радиосигналов, в него дополнительно введены блок перемещения фотоприемника вдоль оптической оси устройства и блок задания значений перемещения фотоприемника, у которого выход сигнала, пропорционального значению 25 перемещения фотоприемника, подключен куправляющему входу блока перемещения фотоприемника вдоль оптической оси устройства, а выход сигнала, соответствующе го скорости линейного изменения частотыобрабатываемых радиосигналов, подключен к управляющему входу многофазного генератора тактовых импульсов, причем фотоприемник, выполненный в виде оптоэлектронного регистра сдвига, устанавливается 35 в плоскости фокусировки дифрагированного света, перпендикулярной к оптической оси устройства и расположенной между объективом и его задней фокальной плоскостью, на расстоянииот задней плоскости 40 объективагде Р - фокусное расстояние объектива;б - расстояние между пространственно временным модулятором света и переднейглавной плоскостью объектива;Е - эквивалентное фокусное расстояние пространственно-временного модулятора света с распространяющейся в нем 50 акустической копией линейно-частотно-модулированного сигналачс - ргде ч - скорость распространения упругой волны в акустооптическом модуляторе;А- длина волны света;Р - скорость линейного изменения частоты линейно-частотно-модулированного сигнала.1718208оставитель Н.А, Есепкинедактор И.Ванушкина .Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун Заказ 882 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5омбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1оизводственно-издатель