Акустооптический коррелятор радиосигналов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИЛЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИИ

А1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET

1 10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (51) 5 С 06 Е 3/00 (46) O7 05.93 ° Бюл. Ю 17 . (21) 4710740/24 (22) 27.06,89 (71) Ленинградский электротехничеl ский институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) В. Н. Ушаков, A.Ì. Îäèíöîâ и А.Н.Рогов .а (56) Авторское свидетельство СССР з" 987641, кл. С 06 Г 9/00, 1983. (54) АКУСТООПТИЧЕСКИЙ КОРРЕЛЯТОР

РАДИОСИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к корреляционной обработке сигналов оптическими методами.и может быть использовано в радиолокации, радионавигации, гидроакустике для сжатия сигналов с большим значением произведе/

Изобретение относится .к корреляционной обработке сигнапов оптически I ми методами и может быть использовано в радиолокации, радионавигаций, гидроакустике для сжатия сигналов с большим значением произведения ширины спектра на длительность.

Цель изобретения - повышение точности за счет расширения полосы рабочих частот. Цель достигается регистрацией квадратурных распределений, возникающих при осуществлении интерференции дифрагирЪванных световых пучков в направлении, ортогональном направлениям распространения света н ультразвука.

„„SU„„1630527

2 ния ширины спектра на ппительность.

Целью изобретения является повышение точности за счет расширения полосы рабочих частот. Цель .достигается регистрацией квадратурных распределений, возникающих при осуществлении интерференции дифрагированных световых пучков в направлении, ортогональном направлениям распространения све.та и ультразвука. Коррелятор содержит источник 1 когерентного коллими рованного света, входную диафрагму 2, расщепитель 3 светового пучка на два ,.; пучка. Двухканальный акустооптический модулятор 4, снабженный пьезопреобразователями 5, 6, одномерные Фурьепреобраэующие элементы 7, 8, 10, Аокальную диафрагму 9 и две линейки ,фотоприемников 11 и 12. 1 ил.. На чертеже представлена структур.ная схема акустооптического коррелятора радиосигналов.

Коррелятор содержит расположенные последовательно на оптической оси источник 1 когерентного коллииированного света, входную диафрагму 2, снабженную двумя областями прозрачности в противоположных квадрантах ее IUIocкости,. расщепитель 3 светового пучка на два пучка, ориентированных под

М» углами+ --- где Я вЂ” длина волны света; f< — несущая частота коррелнруемах радиосигналов;.Ч вЂ” скорость рас-.

5 t 630577 4

15

25 от друга симметрично относительно оси,. соответствует квадратурным компонентам комплексной огибающей корреляционной Аункции обрабатываемых сигналов. Необходимый Аазовый сдвиг образуется за счет интерАеренции вдоль оси У, а его значение определяется геометрией устройства, что обе35 спечивает абсолютную широкополостность формирования квадратурпых распределений. Обеспечение интерАеренции ди фрагированных световых потоков вдоль

40 оси Y позволяет сАормировать квадратурные компоненты комплексной огибающей корреляционной Аункции обрабатываемых радиосигналов вне зависимости от ширины спектра этих сигналов. !

Ь "-9Р

4Н

45 ческой оси, каждый из которых осве-. щает апертуру соответствуюгтего канала AOM 4. Разнесенные по координате,50

Y преобразователи 5 и 6 возбуждают встречные акустические волны - пространственно-временные аналоги коррелируежх радиосигналов. Каждый из скрещенн х световых потоков диАрагирует 55

1 .на акустической волне соответствующего канала. Далее осуществляется два независимых пространственных преобпростране1п1я ультразвука, двухканальный якустооптический модулятор (АОИ) ,4, снабженный двумя пьезопреобразова, гелями 5 и 6, подключенными к источникам коррелируемых сигналов и размещенными на противоположных торцах звукопроводя АОИ так, что расстояние между осями направлений распространения ультразвука составляет величину

Н, первый одномерный Фурье-преобразующий элемент 7 с Аокусным расстоя нием F>, ориентация которого совпадает с направлением распространения ультразвука в АОИ, а в передней Аокальной плоскости которого расположен

A0N, третий одномерный Фурье-преобразующий элемент 8 с Аокусным расстоянием Рз, ориентация которого ортогональна ориентации первого Фурье-преобразующего элемента, а их передние фокальные.плоскости совпадают, Аокальную диаАрагму 9 в задней фокальной плоскости первого ФУрье-преобразующего элемента; второй одномер- ный Фурье-преобразующий элемент 10 с фокусным расстоянием F, в передней фокальной плоскости которого расположена диаАрагма 9 и ориентация которого совпадает с ориентацией первого Фурье-преобразующего элемента, и две линейки фотоприемников 11 и 12 в совпадающих задних плоскостях второго и третьего Фурье-преобразующих элементов причем расстояние между линейками фотоприемников составляет

Работает коррелятор следующцм образом.

Коплимировайный световой поток от источника 1, последовательно проходя входную диаАрагму 2 и расщепи.тель 3, трансАормируется в два потоМо ка, идущих под углами + †. к оптиV разовяния по ортогональным напр пилениям. По координате Х с помощью первого и второго одномерных Фурье-преобразующих элемента 7, l0 и Аокяльной диафрагмы 9 происходит иространственная фильтрация диАрягированного света с последуюг им масштабируемым восстановлением его распределения. Изменение масштаба осуществпяется с цепью согласования размеров апертур A01 4 и линеек Аотоприемников 11 и 12.Вдоль координаты У третьим одномерным Фурье-преобразующим элементом осуществляется соответствующее пространственное преобразование. Результаты укаэанных преобразований Аормируются в плоскости линеек фотоприемников и представляют собой двумерную ннтерАеренционную картину диАрагированных световых пучков.

Распределение зарядя, сформированного за время накопления, вдоль апер,тур-линеек фотоприемников. 11,12, пяхо 9, дящихся на расстоянии ll = — друг

4Н

Формула изобретения

Акустооптический коррелятор радиосигналов, содержащий расположенные последовательно на оптической оси источник когерентного коллимировянного света, расщепитель светового пучка на двя пучка, ориентированных под

Мо. углами - —;"-, где 9, — длина волны света; f — несущая частота коррелируемых радиосигналов; Ч вЂ” скорость

1б30527

AFs емников h - =— где Н . — расстояние

4И между осями направлений распространения ультразвука в акустоолтическом модуляторе.

Ъ() Составитель Г. Зелинский

Техред М.Дидык Корректор A. Кравцова едактор Т.Вагона

Заказ 1973

Тираж

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35; Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101 распространения ультразвука, двухканальный акустооптический модулятор, снабженйь1и двумя пьезопреобраэователями, ра змещенными на противоположных торцах звукопровода акустооптического модулятора и подключенными к источникам коррелируеиых радиосигналов, пер вый: одномерныу Фурье-преобра,3ующий элемент, AoKBJIbHóâ диафрагму, второй одномерный Фурье-преобразующий элемент и дне линейки фотоприемников, причеи ориентация одномерного Фурьепреобразования первого и второго Фурье-преобра эующнх элементов совпадает с направлением распространения ультразвука н акустооптическом модуляторе, линейки фотоприемников размещены в задней фокальной плоскости вто.рого Фурье-преобразующего элементй, 20 фокальная диафрагма размещена в передней фокяльной плоскости второго

Фурье-преобразующего элемента и задней фокальной плоскости первого Фурье-преобразующего элемента, в перед- 25 ней фокальной плоскости которого "размещен акустооптический модулятор, отличающийся тем, что, с целью понынения точности за счет расплрения полосы рабочих частот, в каррелятор введены входная диафрагма и третий одномерный < урьс-преобразующий элемент, при этом входная дна фрагма размещена иежду источником

;Ъ", когерентного коллимированного сЙЙФйл, и снабжена двумя областяии проэрачг: ности н противоположных квадрантах ее плоскости, третий одномерный Фурье-преобразующий элемент, ориентация Фурье-преобразования которого ортогональна напранлени! i pa ðîñ1"ðÿ-,, пения ультразвука в акустооптическом модуляторе, размещен на фокусном расстоянии Г > =. F + F от плоскости размещения линеек фотоприемников, " где F) и Fg - фокусные расстояния соотнетственно. первого и -второго

Фурье-преобразующих элементов,,&ричем расстояние между линейками фотопри