Способ распознавания информационных сигналов

 

О П И C- А Н И Е 983727

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистическим

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 10. 06; 81(21) 3295980/18-24 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 231282.Бюллетень Й© 47

Дата опубликования описания 23.12.82

Р )М К з

С 06 К 9/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (331 УДК 681. 327 (088.8) А. Ф. Колесниченко, С. В. Левый и Е.,; К. Шмарев"-1

»1 ( (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель . (54). СПОСОБ РАСПОЗНАВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к автоматике и вычислняельной технике и может быть использовано для оперативного анализа информационных свойств радиои акустических сигналов.

Известен способ распознавания информационных сигналов, основанный на применении техники обработки информации в когерентных оптических системах и на принципах когерентной оптической корреляции (1 ).

Недостатками такого способа распознавания информационйых сигналов являются его сложность, связанная с необходимостью записи голограмм, н ограниченная область применения вследствие применимости лишь к узкополосным информационным сигналам..

Йаиболее близким техническим решением к изобретению является способ распознавания информационных сигналов основанный на пространственной модуляции оптического сигнала первым и вторым информационными сигналами, разложении оптического сигнала на элементарные составляющие, обратном его преобразовании и сканировании результирующего оптического сигнала (2).

Недостатком известного способа является также его ограниченная область применения вследствие применимости известного способа лишь к узкополосным информационным сигналам.

Цель изобретения - расширение области применения способа распозна вания информационных сигналов.

Эта цель достигается тем, что согласно способу распознавания информационных сигналов,,основанному на пространственной .модуляции оптического сигнала первым и вторым,.информационными сигналами„ разложении опти15 ческого сигнала на элементарные составляющие, обратном его преобразовании и сканировании, после разложения оптического сигнала на элементарные составляющие осуществляют его филь20 терапию с функцией пропускания

g @05+I»сtg fb- f з! пм сВ PJ

4(f, g }=гес4 где ф — доплеровский параметр н --оси прямоугольной системы координату

D - ширина цели, а сканирование результирующего оптического сигнала осуществляют синхронно с фильтрацией.

983727

На чертеже изображена одна иэ возможных схем устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит лазер 1, кол» лнматор 2, пространственные модуляторы 3 и 4, объектив 5 прямого преоб- 5 разования Фурье, целевая диаграмма 6, объектив 7 обратного преобразования Фурье, линейка 8 фотоприемников.

ПрйнКип распознавания информационйых сигналов основан на определении широкополосной функции неопределенности для анализа информационных сигналов с большой базой.

В соответствии с данным способом оптический сигнал от лазерного ис- 15 точника света пространственно модулируется первым и вторым информационными сигналами. Если исследуемые.информационные сигналы () (1) представить в виде полутоновЬй записи 70 вдоль двух взаимно перпендикулярных осей Х и У на соответствующих оптически прозрачных регистраторах информации, представляющих собой пространственные модуляторы света с функциями пропускания „(х «) = Я „+ )„(х ) Г (x «) = Я t 02 («), то комплексная амплитуда оптического сигнала после йространственной модуляции может быть представлена в виде

0(Х,М)= „ 2=4 Я Я 0 («)+Д 0 (") .

+О„(Х) О2 («),, где A и A - постоянные смещения.

После разложения оптического сигнала на элементарные составляющие (Фурье-преобразования), в пространственно-частотной плоскости формируется поле комплексной амплитуды

40 света где fp - фокусное расстояние объективаj — длина волны света, 50 символ F $... f обозначает преобразование Фурье.

В этой плоскости осуществляют .фильтрацию с функцией пропускания

55 f ca5af сь " p- f sonar ctg p ) ((, y )= гесс

1 где (с-Ч) ((сэр)- доплеровский параметр, 60

V — скорость движения объекта; .С вЂ” скорость распространения волны 65 — оси прямоугольной си стемы координат, Q — - ширина щели. Если в качестве элемента, осуществляющего выделение отдельных компонент спектра применяется щелввая диафрагма с функцией пропускания

Мд(,ф= cj (g ), где у,(y )- дельтафункция Дирака, то поле комплексной амплнтуды света в плоскости (f y ) за щелевой диафрагмой, развернутой к осям и (на угол д описывается . соотношением (при К 4 А 1=0,+ ),+2....) (. ) f G0Sc(1 ()Silly

:И) где f (созе- зьз4 и = з, +, /

Осуществляя обратное преобразование pbB QT Ч(f ), ), получили НОле комплексной амплитуды оптического сиг нала, которое описывается выражением

U(x,3 )=Я Я +cosat () (Ц01

cog d — -4 Ю, (4) где « сов а(.

Последнее выражение соответствует широкополосной функции неопределенности, по которой распознают и анайизйруют исследуемые информационные сигналы.

Принятое ограничение Ы Ф +— и соответствует аридельным значениям параметра pi = 0 и. й= ao.., Предлагаемый способ применим к распознанию информационных сигналов, как с широкополосной базой (изменение о(в диапазоне О- ф ), так и узкополосной (малые изменения о(относительно Ы, + ).

Устройство работает следующим образом.

Оптический сигнал от лазера 1 через коллиматор 2 поступает на пространственные модуляторы 3 и 4, представляющие собой оптически прозрачные регистраторы информации с полутоновой записью информационных сигна лов Ц (1). Функция пропускания пространственного модулятора 3 - i„(x, у), а пространственного модулятора 4

12(х, у) . Выделение пространственных составляющих оптического сигнала осуществляет объектив 5 прямого преобразования Фурье, а филвтрацию— щелевая диафрагма б, расположенная в фокусе объектива 5 ° Объектив 7 обратного преобразования, передний фокус

983727

Составитель А ° Морозов

Редактор Н. Лазаренко Техред Ж.Кастелевич Корректор О. Билак

Заказ 9927/59 . Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 которого совмещен с щелевой диафрагмой 6, формирует в плоскости линейки фотоприемников 8, осуществляющей сканирование результирующего оптического. сигнала., световое поле с распределе нием интенсивности, соответствующим широкополосной функции неопределенности (4 ), по которому распознают и анализируют исследуемые информационные сигналы.

Экономический эффект от испольэо- 36 вания способа обусловлен его технологическими преимуществами.

Формула изобретения f5

Способ распознавания информационных сигналов, основанный на пространственной модуляции оптического сигнала первым и вторьм информационными 2О сигналами, разложении оптического . сигнала на элементарные составляющие, обратном его преобразовании и сканировании результирующего оптического сигнала, отличающийся тем, что, с целью расширения област». применения, после разложения оптического сигнала на элементарные составляющие осуществляют его фильтра. ции с функцией пропускания

f < ccs arctic/- f stnarctg p тя,g .)= rect (0 где з - доплеровский параметр;

f и — оси прямоугольной системы координат) 9 — ширина щели, а сканирование результирующего on" тического сигнала осуществляют синхронно с фильтрацией.

Источники информации, принятие во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР ,9 777660, кл. G 06 К 9/00.

2. Лрр1. opt, 1977, ч.16, в 3, р. 747 (прототип).