АКУСТООПТИЧЕСКИЙ ПРИЕМНИК Российский патент 2008 года по МПК H04B10/06 

Предлагаемый приемник относится к радиоэлектронике и может использоваться для приема, пеленгации, спектрального анализа и детектирования сложных сигналов с фазовой манипуляцией (ФМн).

Известны акустооптические приемники (авт. свид. СССР №№1.718.695, 1.785.410, 1.799.226, 1.799.227; патенты РФ №№2.001.533, 2.007.046, 2.234.808; «Зарубежная радиоэлектроника», 1987, №5, с.51 и другие).

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является «Акустооптический приемник» (патент РФ №2.234.808, Н04В 10/06, 2003), который выбран в качестве прототипа.

Известный приемник обеспечивает прием, спектральный анализ, детектирование и пеленгацию источника излучения ФМн-сигналов только в одной плоскости.

Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей акустооптического приемника путем точной и однозначной пеленгации источника излучения ФМн-сигналов в двух плоскостях.

Поставленная задача решается тем, что акустооптический приемник, содержащий лазер, на пути распространения пучка света которого последовательно установлены коллиматор, первая, вторая и третья ячейки Брэгга, при этом на пути распространения дифрагируемой первой ячейкой Брэгга части пучка света установлена первая линза, в фокальной плоскости которой размещена первая матрица фотодетекторов, вторая и третья ячейки Брэгга расположены на оптической оси устройства вплотную одна к другой с одинаковыми направлениями распространения в них акустических волн, смещены друг относительно друга на величину

Δx=V×τ_Э,

где V - скорость распространения акустических волн,

τ_Э - длительность элементарных посылок,

на пути распространения дифрагируемой второй и третьей ячейками Брэгга части пучка света установлена вторая линза, в фокальной плоскости которой размещена вторая матрица фотодетекторов, а также последовательно включенные первую антенну, преобразователь частоты, состоящий из последовательно соединенных первого гетеродина и первого смесителя, первый усилитель промежуточной частоты, первый коррелятор, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя промежуточной частоты, первый пороговый блок, первый ключ, первый фазовый детектор и первый блок регистрации, последовательно включенные вторую антенну, второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, второй усилитель промежуточной частоты, первый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, и первый узкополосный фильтр, выход которого соединен со вторым входом первого фазового детектора, последовательно подключенные к выходу первого гетеродина второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, и второй узкополосный фильтр, выход которого соединен с вторым входом первого ключа, последовательно подключенные к выходу первого усилителя промежуточной частоты второй ключ, второй вход которого соединен с выходом первого порогового блока, третий перемножитель, второй вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот, третий узкополосный фильтр, четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго ключа, фильтр нижних частот и второй блок регистрации, пьезоэлектрические преобразователи первой, второй и третьей ячеек Брэгга соединены с выходом второго ключа, снабжен третьей антенной, третьим смесителем, третьим усилителем промежуточной частоты, вторым коррелятором, вторым пороговым блоком, третьим ключом, пятым перемножителем, четвертым узкополосным фильтром и вторым фазовым детектором, причем к выходу третьей антенны последовательно подключены третий смеситель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, третий усилитель промежуточной частоты, пятый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, четвертый узкополосный фильтр и второй фазовый детектор, выход которого соединен с вторым входом первого блока регистрации, к выходу первого усилителя промежуточной частоты последовательно подключены второй коррелятор, второй вход которого соединен с выходом третьего усилителя промежуточной частоты, второй пороговый блок и третий ключ, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра, а выход подключен к второму входу второго фазового детектора, антенны размещены в виде геометрического прямого угла, в вершине которого расположена первая антенна первого приемного канала, общая для антенн второго и третьего приемных каналов, размещенных в азимутальной и угломестной плоскостях соответственно.

Структурная схема предлагаемого приемника представлена на фиг.1; частотная диаграмма, поясняющая принцип образования дополнительных каналов приема, изображена на фиг.2; взаимное расположение антенн показано на фиг.3; временные диаграммы, поясняющие принцип детектирования принимаемого ФМн-сигнала, показана на фиг.4.

Акустооптический приемник содержит последовательно включенные первую антенну 1, первый смеситель 6, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 4, первый усилитель 8 промежуточной частоты, первый коррелятор 14, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя 9 промежуточной частоты, первый пороговый блок 15, первый ключ 16, первый фазовый детектор 17 и первый блок 18 регистрации, последовательно включенные вторую антенну 2, второй смеситель 7, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 5, второй усилитель 9 промежуточной частоты, первый перемножитель 10, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя 8 промежуточной частоты, первый узкополосный фильтр 11, первый фазовый детектор 17 и первый блок 18 регистрации, последовательно включенные третью антенну 34, третий смеситель 35, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 5, третий усилитель 36 промежуточной частоты, пятый перемножитель 40, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя 8 промежуточной частоты, четвертый узкополосный фильтр 41 и второй фазовый детектор 42, выход которого подключен к второму входу первого блока 18 регистрации, последовательно подключенные к выходу первого гетеродина 4 второй перемножитель 12, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 5, и второй узкополосный фильтр 13, выход которого соединен с вторым входом первого ключа 16, последовательно подключенные к выходу первого усилителя 8 промежуточной частоты последовательно подключены второй коррелятор 37, второй вход которого соединен с выходом третьего усилителя 36 промежуточной частоты, второй пороговый блок 38 и третий ключ 39, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра 13, а выход подключен к второму входу второго фазового детектора 42, последовательно подключенные к выходу первого усилителя 8 промежуточной частоты, второй ключ 19, второй вход которого соединен с выходом первого порогового блока 15, третий перемножитель 25, второй вход которого соединен с выходом фильтра 28 нижних частот, третий узкополосный фильтр 27, четвертый перемножитель 26, второй вход которого соединен с выходом второго ключа 19, фильтр 28 нижних частот и второй блок 29 регистрации. На пути распространения пучка света лазера 20 последовательно установлены коллиматор 21, первая 22, вторая 30 и третья 31 ячейки Брэгга, пьезоэлектрические преобразователи которых соединены с выходом второго ключа 19. Ячейки Брэгга 30 и 31 расположены вплотную одна к другой с одинаковыми направлениями распространения в них акустических волн, смещены друг относительно друга на величину

Δx=V×τ_Э,

где V - скорость распространения акустических волн,

τ_Э - длительность элементарных посылок.

На пути распространения дифрагируемой ячейкой Брэгга 22 части пучка света установлена линза 23, в фокальной плоскости которой размещена матрица 24 фотодетекторов. На пути распространения дифрагируемой ячейками Брэгга 30 и 31 части пучка света установлена линза 32, в фокальной плоскости которой размещена матрица 33 фотодетекторов. Последовательно включенные гетеродин 4 и смеситель 6 образуют преобразователь 3 частоты. Антенны 1, 2 и 34 размещены в виде геометрического прямого угла, в вершине которого расположена первая антенна 1 первого приемного канала, общая для антенны 2 и 34 второго и третьего приемных каналов, размещенных в азимутальной и угломестной плоскостях соответственно.

Подавление ложных сигналов (помех), принимаемых на зеркальных и комбинационных частотах, основано на использовании трех каналов приема, частоты гетеродинов 4 и 5 которых разнесены по частоте на величину 2×f_up

f_г2-f_г1=2×f_up

и корреляционной обработке канальных напряжений. При этом количество дополнительных (зеркальных и комбинационных) каналов удваивается (фиг.2), но создает благоприятные условия для их подавления.

Для пеленгации источника излучения ФМн-сигналов в двух плоскостях в предлагаемом приемнике используется фазовый метод, при котором фазовые сдвиги между сигналами, принимаемыми антеннами 1 и 2, 1 и 34, составляют

Δϕ₁=2π×d₁/λ×Cosγ,

Δϕ₂=2π×d₂/λ×Cosβ,

где d₁, d₂ - измерительные базы (расстояния между антеннами);

λ - длина волны;

γ, β - углы, определяющие направление на источник излучения в азимутальной и угломестной плоскостях соответственно.

Фазовому методу пеленгации свойственно противоречие между требованиями точности измерений и однозначности отсчета угловых координат. Действительно, согласно вышеуказанным выражениям фазовая система тем чувствительнее к изменению углов γ и β чем больше относительные размеры баз d₁/λ и d₂/λ. Однако с ростом d₁/λ и d₂/λ уменьшаются значения угловых координат γ и β, при которых разности фаз Δϕ₁ и Δϕ₂ превосходят значение 2π, т.е. наступает неоднозначность отсчета.

Исключить неоднозначность пеленгации фазовым методом можно двумя классическими способами:

1) применением остронаправленных антенн;

2) использованием нескольких измерительных баз (многошкальность).

Системы пеленгации с остронаправленными антеннами обладают большой дальностью действия и высокой разрешающей способностью по направлению. Однако они требуют поиска источника излучения до начала измерений и его сопровождения по направлению антенным лучом в процессе измерений.

Многошкальный метод отсчета углов основан на использовании нескольких измерительных баз. При этом меньше базы образуют грубые, но однозначные шкалы отсчета, а большие базы - точные, но неоднозначные шкалы отсчета. Системы пеленгации, использующие такой метод, имеют ограниченную дальность и сложную антенную систему.

В предлагаемом устройстве используется корреляционный метод устранения неоднозначности пеленгации, который использует замечательные свойства ФМн-сигналов.

Необходимым условием синхронного детектирования ФМн-сигналов является наличие в точке приема опорного напряжения постоянной начальной фазы и частоты, равный частоте принимаемого ФМн-сигнала.

Принципиально возможны три метода получения опорного напряжения:

1) от местного генератора;

2) с помощью вспомогательного пилот-сигнала, передаваемого по отдельному каналу;

3) непосредственно из самого принимаемого ФМн-сигнала.

Первый метод не обеспечивает необходимой синфазности и синхронности колебаний, так как фаза и частота любого высокостабильного генератора изменяется под влиянием различных дестабилизирующих факторов.

Второй метод получения опорного напряжения также не нашел широкого практического применения, поскольку его техническая реализация приводит к потерям спектра и мощности в канале на передачу пилот-сигнала.

В предлагаемом приемнике используется метод выделения опорного напряжения непосредственно из принимаемого ФМн-сигнала.

Для демодуляции принимаемых ФМн-сигналов может использоваться и акустооптический демодулятор, состоящий из ячеек Брэгга 30 и 31, установленных на общей оптической оси приемника вплотную друг к другу с одинаковыми направлениями распространения в них акустических колебаний, линзы 32 и матрицы 33 фотодетекторов. При этом указанные ячейки смещены друг относительно друга (вдоль оси X) на величину

Δx=V×τ_Э,

где V - скорость распространения акустических колебаний;

τ_Э - длительность элементарных посылок, из которых состоит принимаемый ФМн-сигнал.

Применение акустооптического демодулятора возможно только при априорном значении длительности τ_Э элементарных посылок.

Акустооптический приемник работает следующим образом.

Принимаемые ФМн-сигналы:

U₁(t)=υ_c×Cos[2π(f_c±Δf)t+ϕ_k(t)+ϕ₁],

U₂(t)=υ_c×Cos[2π(f_c±Δf)t+ϕ_k(t)+ϕ₂],

U₃(t)=υ_c×Cos[2π(f_c±Δf)t+ϕ_k(t)+ϕ₃], 0≤t≤T_C,

где υ_c, f_c, ϕ₁, ϕ₂, ϕ₃, Т_C - амплитуда, несущая частота, начальные фазы и длительность сигнала;

±Δf - нестабильность несущей частоты, обусловленная различными дестабилизирующими факторами;

ϕ_k(t)={0, π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t) (фиг.4, а), причем ϕ_k(t)=const при k×τ_Э<t<(k+1)×τ_Э и может изменяться скачком при t=k×τ_Э, т.е. на границах между элементарными посылами (k=1, 2,..., N-1);

τ_Э, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Т_c (T_c=N×τ_Э); с выхода антенн 1, 2 и 34 поступают на первый вход смесителей 6, 7 и 35 соответственно, на второй вход которых с выхода гетеродинов 4 и 5 подаются напряжения:

U_г1(t)=υ_г1×Cos(2πf_г1t+ϕ_г1),

U_г2(t)=υ_г2×Cos(2πf_г2t+ϕ_г2),

где υ_г1, υ_г2, f_г1, f_г2, ϕ_г1, ϕ_г2 - амплитуды, частоты и начальные фазы напряжений гетеродинов 4 и 5.

Причем частоты f_г1 и f_г2 гетеродинов 4 и 5 разнесены на удвоенное значение промежуточной частоты

f_г2-f_г1=2×f_up

и выбраны симметричными относительно несущей частоты f_c принимаемого сигнала

f_c-f_г1=f_г2-f_c=f_up.

Это обстоятельство приводит к удвоению числа дополнительных каналов приема, но создает благоприемные условия для их подавления за счет корреляционной обработки.

На выходе смесителей 6, 7 и 35 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 8, 9 и 36 выделяются напряжения промежуточной (разностной) частоты:

U_пр1(t)=υ_пр1×Cos[2π(f_пр±Δf)t+ϕ_k(t)+ϕ_пр1],

U_пр2(t)=υ_пр2×Cos[2π(f_пр±Δf)t+ϕ_k(t)+ϕ_пр2],

U_пр3(t)=υ_пр2×Cos[2π(f_пр±Δf)t+ϕ_k(t)+ϕ_пр3], 0≤t≤T_c,

где υ_пр1=1/2×K₁×υ_c×υ_г1;

υ_пр2=1/2×K₁×υ_c×υ_г2;

K₁ - коэффициент передачи смесителей,

f_пр=f_c-f_г1=f_г2-f_c - промежуточная частота,

ϕ_пр1=ϕ₁-ϕ_г1;

ϕ_пр2=ϕ_г2-ϕ₂;

ϕ_пр3=ϕ_г2-ϕ₃;

Напряжения U_пр1(t) и U_пр2(t), U_пр1(t) и U_пр3(t) поступают на два входа перемножителей 10 и 40, на выходе которых образуется гармонические колебания

U₃(t)=υ₃×Cos(4πf_прt+Δϕ_г+Δϕ₁),

U₄(t)=υ₃×Cos(4πf_прt+Δϕ_г+Δϕ₂), 0≤t≤T_c,

где υ₃=1/2×K₂×υ_пр1×υ_пр2;

К₂ - коэффициент передачи перемножителей;

Δϕ_г=ϕ_г2-ϕ_г1;

Фазовые сдвиги, определяющие направление на источник излучения

Δϕ₁=ϕ₂-ϕ₁=2π×d₁/λ×Cosγ;

Δϕ₂=ϕ₃-ϕ₁=2π×d₂/λ×Cosβ;

γ, β - азимут и угол места,

которые выделяются узкополосными фильтрами 11 и 41 соответственной и поступают на первый вход фазовых детекторов 17 и 42 соответственно.

Напряжение U_г1(t) и U_г2(t) с выхода гетеродинов 4 и 5 подаются на два входа перемножителя 12, на выходе которого образуется гармоническое колебание

U₅(t)=υ₅×Cos(4π f_прt+Δϕ_г),

где υ₅=1/2×K₂×υ_г1×υ_г2;

2f_пр=f_г2-f_г1,

которое выделяется узкополосным фильтром 13, частота настройки f_н2 которого выбирается равной 2f_пр (f_н2=2f_пр).

Напряжения U_пр1(t) и U_пр2(t), U_пр1(t) и U_пр3(t) одновременно поступают на два входа корреляторов 14 и 37 соответственно, на выходе которых образуются напряжения υ₁ и υ₂, пропорциональные корреляционным функциям R₁(τ) и R₂(τ). Указанные напряжения поступают на вход пороговых блоков 15 и 38, где сравниваются с пороговым напряжением υ_пор. При этом пороговое напряжение υ_пор в пороговых блоках 15 и 38 превышается только при максимальном выходном напряжении корреляторов 14 и 37 (υ_max1>υ_пор, υ_max2>υ_пор). Так как канальные напряжения U_пр1(t) и U_пр2(t), U_пр1(t) и U_пр3(t) образуются одним и тем же ФМн-сигналом, принимаемым по основному каналу на несущей частоте f_c, то между ними существует сильная корреляционная связь. Выходные напряжения корреляторов 14 и 37 превышают пороговый уровень υ_пор в пороговых блоках 15 и 38.

При превышении порогового напряжения υ_пор в пороговых блоках 15 и 38 формируются постоянные напряжения, которые поступают на управляющие входы ключей 15, 19 и 39, открывая их. В исходном состоянии ключи 15, 19 и 39 всегда закрыты.

При этом гармоническое напряжение U₅(t) с выхода узкополосного фильтра 13 через открытые ключи 16 и 39 поступают на второй вход фазовых детекторов 17 и 42, на выходе которых образуются постоянные напряжения

U_н1(γ)=υ_н×CosΔϕ₁,

U_н2(β)=υ_н×CosΔϕ₂,

где υ_н=1/2×K₃×υ₃×υ₅;

К₃ - коэффициент передачи фазовых детекторов.

Эти напряжения фиксируются блоком 18 регистрации. При этом повышение точности пеленгации источника излучения ФМн-сигналов в двух плоскостях обеспечивается путем увеличения измерительных баз d₁ и d₂. А возникающая при этом неоднозначность отсчета углов γ и β устраняется корреляционной обработкой канальных напряжений.

Ширина спектра Δf_c принимаемых ФМн-сигналов определяется длительностью τ_Э элементарных посылок (Δf_c=1/τ_Э), тогда как ширина спектра Δf_г гармонических колебаний U₃(t) и U₄(t) определяется их длительностью Т_c(Δf_г=1/Т_с), т.е. спектр входных ФМн-сигналов сворачивается в N раз (Δf_c/Δf_г=N). Это дает возможность с помощью узкополосных фильтров 11 и 41 выделить гармонические колебания U₃(t) и U₄(t), отфильтровав при этом значительную часть шумов и помех, т.е. повысить реальную чувствительность приемника при пеленгации источника излучения ФМн-сигналов в двух плоскостях.

Напряжение U_пр1(t) (фиг.4,б) с выхода усилителя 8 промежуточной частоты через открытый ключ 19 одновременно поступает на пьезоэлектрический преобразователь ячеек Брэгга 22, 30 и 31, где преобразуется в акустические колебания, и на первые входы перемножителей 25 и 26. На второй вход перемножителя 26 с выхода узкополосного фильтра 27 подается опорное напряжение (фиг.4,в)

U₀(t)=υ₀×Cos(2πf_прt+ϕ_пр1), 0≤t≤Т_c.

В результате перемножения образуется результирующее напряжение

U_∑(t)=υ₁×Cosϕ_k(t)+υ₁Cos[4πf_прt+ϕ_k(t)+2ϕ_пр1],

где υ₁=1/2×K₂×υ_пр1×υ₀.

Аналог модулирующего кода (фиг.4,г)

U_н(t)=υ₁×Cosϕ_k(t)

выделяется фильтром 28 нижних частот, регистрируется блоком 29 регистрации и подается на второй вход перемножителя 25, на выходе которого гармоническое колебание

U₆(t)=υ₆×Cos(2πf_прt+ϕ_пр1)=υ₀×Cos(2πf_прt+ϕ_пр1),

где υ₆=1/2×K₂×υ_пр1×υ₁; υ₆=υ₀.

Данное напряжение выделяется узкополосным фильтром 27 и подается на второй вход перемножителя 26. Так осуществляется синхронное детектирование принимаемого ФМн - сигнала.

Пучок света от лазера 20, сколлимированный коллиматором 21, проходит через ячейки Брэгга 22, 30 и 31 и дифрагирует на акустических колебаниях возбуждаемых напряжением U_пр1(t).

Следует отметить, что на каждой ячейке Брэгга дифрагирует приблизительно 1/10 часть основного пучка света. Каждая ячейка Брэгга состоит из звукопровода и возбуждающей гиперзвук пьезоэлектрической пластины, выполненной из кристалла ниобата лития соответственно Х и Y - 35° среза. Это обеспечивает автоматическую надстройку по углу Брэгга и работу ячейки в широком диапазоне частот.

На пути распространения дифрагируемой ячейкой Брэгга 22 части пучка света установлена линза 23, формирующая пространственный спектр принимаемого ФМн-сигнала, в фокальной плоскости которой размещена матрица 24 фотодетекторов. Указанные элементы образуют акустооптический анализатор спектра.

Ячейки Брэгга 30 и 31, установленные на общей оптической оси устройства вплотную друг к другу с одинаковыми направлениями распространения в них акустических колебаний, линза 32 и матрица 33 фотодетекторов образуют акустооптический демодулятор принимаемого ФМн-сигнала (фиг.4, д, е). При этом указанные ячейки смещены друг относительно друга (вдоль оси X) на величину

Δх=V×τ_Э,

где V - скорость распространения акустических колебаний;

τ_Э - длительность элементарных посылок, из которых состоит принимаемый ФМн-сигнал.

Причем опорным напряжением для каждой последующей элементарной посылки служит предыдущая посылка. Практическая реализация акустооптического демодулятора возможна только при априорном знании длительности τ_Э элементарных посылок.

Описанная выше работа приемника соответствует случаю приема ФМн-сигналов по основному каналу на частоте f_с (фиг.2).

Если ложный сигнал (помеха) принимается по первому зеркальному каналу на частоте f_з1, то в смесителях 6, 7 и 35 он преобразуется в напряжения следующих частот:

f₁₁=f_г1-f_з1=t_up,

f₁₂=f_г2-f_з1=3f_up,

где - первый индекс обозначает канал, по которому принимается ложный сигнал (помеха);

- второй индекс обозначает номер гетеродина, частота которого участвует в преобразовании несущей частоты принимаемого ложного сигнала (помехи).

Однако только напряжение на частоте f₁₁ попадает в полосу пропускания усилителя 8 промежуточной частоты, а затем подается на первый вход перемножителей 10, 40 и корреляторов 14 и 37. Выходное напряжение корреляторов 14 и 37 равно нулю, так как напряжение на выходе усилителей 9 и 36 промежуточной частоты отсутствует. Ключи 16 и 19 не открываются и ложный сигнал (помеха), принимаемый по первому зеркальному каналу на частоте f_з1, подавляется.

Если ложный сигнал (помеха) принимается по второму зеркальному каналу на частоте f_з2, то в смесителях 6, 7 и 35 он преобразуется в напряжения следующих частот:

f₂₂=f_з2-f_г2=f_up,

f₂₁=t_з2-f_г1=3f_up.

Однако только напряжение с частотой t₂₂ попадает в полосу пропускания усилителей 9 и 36 промежуточной частоты и на второй вход корреляторов 14 и 37. Выходное напряжение корреляторов 14 и 37 в этом случае также равно нулю, так как на выходе усилителя 8 промежуточной частоты напряжение отсутствует. Ключи 16 и 19 не открываются и ложный сигнал (помеха), принимаемый по второму зеркальному каналу на частоте f_з2, подавляется.

По аналогичной причине подавляются и ложные сигналы (помехи), принимаемые по другим дополнительным каналам.

Если ложные сигналы (помехи) принимаются одновременно по первому и второму зеркальным каналам на частотах f_з1 и f_з2, то в смесителях 6, 7 и 35 они преобразуются в напряжения следующих частот:

f₁₁=f_г1-f_з1=t_up,f₂₂=f_з2-f_г2=f_up,f₁₂=f_г2-f_з1=3f_up,f₂₁=t_з2-f_г1=3f_up.

При этом напряжения с частотами f₁₁ и f₂₂ попадают в полосу пропускания усилителей 8, 9 и 36 промежуточной частоты и на два входа перемножителей 10, 40 и корреляторов 14, 37. Однако ключи 16 и 19 не открываются. Это объясняется тем, что разные ложные сигналы (помехи) принимаются на разных зеркальных частотах f_з1 и f_з2, поэтому между канальными напряжениями, выделяемые усилителями 8, 9 и 36 промежуточной частоты, существует слабая корреляционная связь. Кроме того, следует отметить, что корреляционная функция помех не имеет ярко выраженного максимума, как это имеет место у сложных ФМн - сигналов. Выходные напряжения υ₁ и υ₂ корреляторов 14 и 37 не превышают порогового напряжения υ_пор в пороговых блоках 15 и 38 (υ₁<υ_пор, υ₂<υ_пор). Последние не срабатывают, ключи 16, 19 и 39 не открываются и ложные сигналы (помехи), принимаемые сигналы (помехи), принимаемых одновременно по первому и второму зеркальным каналам на частотах f_з1 и f_з2, подавляются.

По аналогичной причине подавляются и ложные сигналы (помехи), принимаемые одновременно и по другим дополнительным (комбинационным) каналам.

Следовательно, за счет подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным (зеркальным и комбинационным) каналам, обеспечивается повышение помехоустойчивости и разрешающей способности приемника. При этом синхронные демодуляторы ФМн-сигналов свободы от явления «обратной работы», которое присуще известным устройствам А.А.Пистолькорса, В.И.Сифорова, Д.Ф.Костаса и Г.А.Травина.

Таким образом, предлагаемый приемник по сравнению с прототипом обеспечивает точную и однозначную пеленгацию источника излучения ФМн-сигналов в двух плоскостях (азимутальной и угломестной). Причем точная пеленгация достигается увеличением относительного размера измерительных баз d₁/λ, d₂/λ. А возникающую при этом неоднозначность отсчета угловых координат γ и β устраняют корреляционной обработкой принимаемых ФМн-сигналов. Пеленгация источника излучения ФМн-сигнала осуществляется в двух плоскостях на стабильной частоте, равный разности частот гетеродинов f_г2-f_г1=2f_up. Кроме того, устраняется нестабильность несущей частоты, вызванная различными дестабилизирующими факторами. Тем самым функциональные возможности акустооптического приемника расширены.

Предлагаемый приемник относится к радиоэлектронике и может использоваться для приема, пеленгации, спектрального анализа и детектирования сложных сигналов с фазовой манипуляцией (ФМн). Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей акустооптического приемника путем точной и однозначной пеленгации источника излучения ФМн-сигналов в двух плоскостях на стабильной частоте, равной разности частот гетеродинов f_г2-f_г1=2f_up. Акустооптический приемник содержит первую, вторую и третью антенны, преобразователь частоты, первый и второй гетеродины, первый, второй и третий смесители, первый, второй и третий усилители промежуточной частоты, первый, второй, третий, четвертый и пятый перемножители, первый, второй, третий и четвертый узкополосные фильтры, первый и второй корреляторы, первый и второй пороговые блоки, первый, второй и третий ключи, первый и второй фазовые детекторы, первый и второй блоки регистрации, фильтр нижних частот, лазер, коллиматор, первую, вторую и третью ячейки Брэгга, первую и вторую линзы, первую и вторую матрицы фотодетекторов. 4 ил.

Акустооптический приемник, содержащий лазер, на пути распространения пучка света которого последовательно установлены коллиматор, первая, вторая и третья ячейки Брэгга, при этом на пути распространения дифрагируемой первой ячейки Брэгга части пучка света установлена первая линза, в фокальной плоскости которой размещена первая матрица фотодетекторов, вторая и третья ячейки Брэгга расположены на оптической оси устройства вплотную одна к другой с одинаковыми направлениями распространения в них акустических волн, смещены друг относительно друга на величину Δх=V×τ_Э, где V - скорость распространения акустических волн, τ_Э - длительность элементарных посылок, на пути распространения дифрагируемой второй и третьей ячейками Брэгга части пучка света установлена вторая линза, в фокальной плоскости которой размещена вторая матрица фотодетекторов, а также последовательно включенные первую антенну, преобразователь частоты, состоящий из последовательно соединенных первого гетеродина и первого смесителя, первый усилитель промежуточной частоты, первый коррелятор, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя промежуточной частоты, первый пороговый блок, первый ключ, первый фазовый детектор и первый блок регистрации, последовательно включенные вторую антенну, второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, второй усилитель промежуточной частоты, первый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, и первый узкополосный фильтр, выход которого соединен со вторым входом первого фазового детектора, последовательно подключенные к выходу первого гетеродина второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, и второй узкополосный фильтр, выход которого соединен с вторым входом первого ключа, последовательно подключенные к выходу первого усилителя промежуточной частоты второй ключ, второй вход которого соединен с выходом первого порогового блока, третий перемножитель, второй вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот, третий узкополосный фильтр, четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго ключа, фильтр нижних частот и второй блок регистрации, пьезоэлектрические преобразователи первой, второй и третьей ячеек Брэгга соединены с выходом второго ключа, отличающийся тем, что он снабжен третьей антенной, третьим смесителем, третьим усилителем промежуточной частоты, вторым коррелятором, вторым пороговым блоком, третьим ключом, пятым перемножителем, четвертым узкополосным фильтром и вторым фазовым детектором, причем к выходу третьей антенны последовательно подключены третий смеситель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, третий усилитель промежуточной частоты, пятый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, четвертый узкополосный фильтр и второй фазовый детектор, выход которого соединен с вторым входом первого блока регистрации, к выходу первого усилителя промежуточной частоты последовательно подключены второй коррелятор, второй вход которого соединен с выходом третьего усилителя промежуточной частоты, второй пороговый блок и третий ключ, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра, а выход подключен к второму входу второго фазового детектора, антенны размещены в виде геометрического прямого угла, в вершине которого расположена первая антенна первого приемного канала, общая для антенн второго и третьего приемных каналов, размещенных в азимутальной и угломестной плоскостях соответственно.