Акусто-оптический способ демодуляции фазоманипулированных сигналов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 8078657 4(51)с 02 Р 4/11 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОВ ЕТЕНИй И ОТКРЫТИЙ(72) К.П. Наумов и А.Ю. Одинцов (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт имВ.И. Ульянова (Ленина) (53) 535.512 (088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 566391, кл,С 02 Р 1/11, 1977.2. Егоров Ю.В., Наумов К.П. Акустооптический демодулятор сложных фазоманипулированных сигналов. В сборнике "Акустооптические методы обработки информации". Ленинград, Наука, 1978, с. 46 (прототип). (54)(57) Акустооптический спОсОБ ДЕМОДУЛЯЦИИ ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащих броски Фазы + 90 и 180; включающий преобразование входного сигнала вовстречные акустические пучки, Формирование апертуры акустооптического взаимодействия, дифракциюсвета на каздом из пучков, получение с помощью линзы распределения амплитуды света, пропорционального сумме пространственныхмгновенных спектров частей сигнала,преобразование этого раснредепенияв электрический сигнал, о т л ич а ю щ и й с а тем, что, с цельюповыюения стабильности управленияпутем обнаружения знака 90-градусного броске Фазы, один из акустических пучков иодулируют и сдвигаютпо частоте относительно другого на,величину, а пространственныеЧ16 Ъ,спектры сдвигают относительно другдруга на величину, где Ч -161,скорость акустической ванны,длина световой волны,- половина апертуры акустооптического взаимодействия, Р - Фокусное расстояние линзы.Изобретение относится к областитехники связи и может использоваться в качестве Фазового демодуляторав приемниках систем радиотелеграфной связи с подвижными объектами.Известны способы, позволяющиедемодулировать фазоманицулированныесигналы, основанные на Формированииопорного сигнала из поступающегосигнала, подлежащего демодуляции.Они предполагают сложные цениуправления опорным колебанием,устройства, реализующие эти способы,чувствительны к изменению частотывходного сигнала и к ФлюктуациямФазы 13.Наиболее близким по техническойсущности является акустооптическийспособ демодуляции Фазоманипулированных сигналов, содержащих броскиФазы +90 и 180; основанный наприменении акустооптического корре-.лятора на встречных акустическихпучках в качестве фазового демодулятора 21. Этот способ, включающийпреобразование входного сигнала вовстречные акустические пучки,возбужденные в прозрачном звукопроводе, дифракцию света на каждомиэ пучков, получение с помощью интегрирующей линзы в области первогодифракционного порядка распределения амплитуды света, пропорционального сумме пространственных мгновенных спектров частей сигнала, вырезаемых рабочей апертурой акустооптического взаимодействия из каждогопучка, преобразование этого светово"го распределения с помощью Фотоприемника и полосового Фильтра в электрический сигнал, соответствующийсвертке частей входного сигнала,нетребует выделения опорного колебания, поскольку в качестве опорногов нем выступает сам сигнал, чтопозволяет демодулировать сигналыинвариантно к частоте.Однако известный способ не позволяет определить знака 90-градусного броска Фазы.Цель изобретения - ликвидация неопределенности в знаке 90-градусного броска ФазыПоставленная цель достигается тем, что в известном акустооптическом способе демодуляции Фазоманипулированных сигналов, включающем преобразование входного сигналаИзменение огибающей тока на выходе полосового Фильтра полностью описывается интегралом свертки от частей сигнала, вырезаемых апертурой акустооптического взаимодействия из каждого пучка, несущие частоты которых отличаются на величину ьГ,.0 ( х 1 9 - величина броска Фазы (190, 130 в) где 1у(с) =ОВ момент времени 10 бросок О Фазьг находится на границе апертурыакустооптического взаимодействияв точк с координатой 1-1. Ограничения в выборе величины апертуры во встречные акустические пучки,возбужденные в прозрачном звукопроводе, дифракцию света на каждом иэпучков, получение с помощью интегрирующей линзы в области первогодифракционного порядка распределения амплитуды света, пропорционального сумме пространственных мгновенных спектров частей сигнала, выреэае мых рабочей апертурой акустооптического взаимодействия из каждогопучка, преобразование этого светового распределения с помощью Фотоприемника и полосового фильтра в ц электрический сигнал, соответствующий свертке частей входного сигнала,один иэ акустических пучков моделируется и смещается по частоте относительно другого на величину Ч/1 б, 20 а пространственные мгновенные спектры смещают относительно друг дру 1 Гга на величину:16 Ьгде 7 - скорость акустической вол ны;4 - длина световой волны;Г - Фокусное расстояние линзы;1. - половина апертуры акустооптического взаимодействия.30 Смещение пространственных мгноЛГвенных спектров на величинуэквивалентно смещению несущей частоты в одном из акустических пучковна величину786571 3акустооптического взаимодействия и ее расположение относительно середины звукопровода те же, что и у прототипа. С помощью интеграла свертки можно получить выражения для модуля огибающей выходного тока для бросков фазы +90 - 90 и 180Для броска фазы 180: Для броска фазы - 90 Выходной сигнал поступает навход усилителя-возбудителя 1 и напервый вход смесителя 2, на второйвход которого подается колебание 5частоты от генератора 3. Сигнал суммарной частоты, образующийся на выходе смесителя 2, выделяетсяполосовым фильтром .4 и подается на 0 вход усилителя-возбудителя 5. Усиленные сигналы и сдвинутые по частоте относительно друг-друга на велиДпя броска фазы +нгде 1(11 - ормированное значение модуля огибающейвыходного тока.Эти выражения описывают изменение модуля огибающей выходного тока по мере продвижения броска фазы в апертуре акустооптического Взаимодействия. Амплитуда этого изменения однозначно связана с величиной каждого из бросков фазы.Предложенный способ поясняется схемой, приведенной на фиг.1 на фиг.2 - графики изменения модуля оги бающей выходного тока для бросков фазы ф 90 и 180Схема содержитпервый усилитель- возбудитель 1, смеситель 2, генератор 3, полосовой фильтр 4, второй усилитель-возбудитель 5, пьезопреобразователи 6,7, звукопровод 8, плоскую световую волну 9, первую диафрагму 10, интегрирующую линзу, 11 вторую диафрагму 12, фотоприемник 13, полосовой фильтр 14.ч й-воэину с выходов усилителеЧ15 будителей 1 и 5 подаются на пьеэопреобразователи 6 и 7, с помощьюкоторых в прозрачном звукопроводе 8возбуждаются бегущие навстречу другдругу акустические пучки, которые 2 О осуществляют пространственную фаэовую модуляцию плоской световой волны 9, ограниченной диафрагмой 1 О.Интегрирующая линза 11 создает вфокальной плоскости в области перво го диффракционного порядка распределение амплитуды света, пропорциональное сумме пространственныхмгновенных спектров частей сигнала.Это распределение выпеляется .диаф-, ЗО рагмой 12 и попадает на катод фотоприемника 13, высокочастотная составляющая тока которого, пропорциональная свертке частей сигнала, выделяется полосовым фильтром 14.Использование данного способа де- модуляции фазоманипулированных сиг"налов обеспечивает по сравнению сизвестным способом воэможность определять знак 90-градусного броска 4 О фазы, сохранив при этом инвариантность к частоте принимаемого сигнала."К ектор Н. Корол едактор П. Горькова каз 1675/2 ская наб., д. лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 526 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Рау