Акустооптический коррелятор радиосигналов Советский патент 1993 года по МПК G06E3/00 

Й6-) 07;05.93. Бюл. If 17Cl

(21)4710740/24

(22)27.06.89

(71)Ленинградский электротехниче- | ский институт им. В.И.Ульянова (Ленина)

(72)В.Н.Ушаков, А.Ю.Одинцов и А.Н.Рогов а

(56)Авторское свидетельство СССР «С 987641, кл. G 06 G 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 произведения ширины спектра на длительность. Целью изобретения является повышение точности за счет расширения полосы рабочих частот. Цель достигается регистрацией квадратурных распределений, возникающих при осуществлении интерференции дифрагированных свето- вых пучков в направлении, ортогональном направлениям распространения света и ультразвука. Коррелятор содержит источник 1 когерентного коллими-- рованного света, входную диафрагму 2, расщепитель 3 светового пучка на два , пучка. Двухканальный акустооптический 1 модулятор 4, снабженный пьезопреоб- разователями-5, 6, одномерные Фурье- преобраэукщие элементы 7, 8, 10, фокальную диафрагму 9 и две линейки .фотоприемников 11 и 12. 1 ил.

Ш

(Л

Изобретение относится к корреляционной обработке сигналов оптическими методами и может быть использовано в радиолокации, радионавигации, 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 дифрагированных световых пучков в направлении, ортогональном направлениям распространения света и ультразвука.

На чертеже представлена структур- -ная схема акустооптического коррелятора радиосигналов.

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

углами ---, где А - длина волны света; f - несущая частота коррелируемых радиосигналов; V - скорость рас0

со о ел к |

нространення ультразвука, двухкапаль- нмй акустооптический модулятор (АПМ) 4, снабженный двумя пьезопреобразова- ,телями 5 и 6, подключенными к источникам коррелируемых сигналов и размещенными на противоположных торцах звукопровода АПН так, что расстояние между осями направлений распространения ультразвука составляет величину Н, первый одномерный Аурье-преобра- зующий элемент 7 с фокусшгм расстоянием FJ , ориентация которого совпадает с направлением распространения ультразвука в АОМ, а в передней фо- калькой плоскости которого расположен АОМ третий одномерный Лурье-преобра- эуютий элемент 8 с фокусным расстоянием F-, ориентация которого ортого- нальна ориентации первого Фурье-пре- образующего элемента, а их передние фокальные плоскости совпадают, фокальную диафрагму 9 в задней фокальной плоскости первого Фурье-преоб- разующего элемента,- второй одномер- ный Фурье-преобразующий элемент 10 с фокусным расстоянием F2 , в передней фокальной плоскости которого расположена диафрагма 9 и ориентация которого совпадает с ориентацией пер- вого Фурье-преобразующего элемента, и две линейки фотоприемников 11 и 12 з совпадающих задних плоскостях второго и третьего Фурье-преобразующих элементов.причем расстояние между линейками фотоприемников составляет

и Е э

4Н Работает коррелятор следующим образом.

Коллимированный световой поток от источника 1, последовательно проходя входную диафрагму 2 и расщепи- .тель 3, трансформируется в два пото-

ка, идущих под углами +

fcЈ«

v

к оптической оси, каждый из которых освещает апертуру соответствукщего канала АОМ 4. Разнесенные по координате 50 Y преобразователи 5 и 6 возбуждают встречные акустические волны - пространственно-временные аналоги коррелируемых радиосигналов. Каждый из скрещенных световых потоков дифрагирует - на акустической волне соответствующего канала. Далее осуществляется два независимых пространственных иреобразовлния по ортогональным няпрлплк- ниям. По коордиплто X с помопи.ю первого и второго одномерных Лурье-про- образующих элемента 7, 10 и фокальной диафрагмы 9 происходит пространственная фильтрация дифрагированного света с последующи масштабируемым восстановлением его распределения. Изменение масштаба осуществляется с цепью согласования размеров апертур АПГ1 4 и линеек фотоприемников 11 и 12.Вдоль координаты Y третьим одномерным Фу- рье-преобраэующим элементом осуществляется соответствующее пространственное преобразование. Результаты указанных преобразований формируются в плоскости линеек фотоприемников и представляют собой двумерную интерференционную картину дифрагированных световых пучков.

Распределение наряда, сформированного за время накопления,вдоль апер- тур-линеек фотоприемников 11,12,находящихся на расстоянии

h -to

4Н

друг

от друга симметрично относительно оси, соответствует квадратурным компонентам комплексной огибающей корреляционной функции обрабатываемых сигналов. Необходимый фазовый сдвиг образуется за счет интерференции вдоль оси Y, а его значение определяется геометрией устройства, что обе

i спечивает абсолютную широкопол остность формирования квадратурных распределений. Обеспечение интерференции ди фрагированных световых потоков вдоль оси Y позволяет сформировать квадратурные компоненты комплексной огибающей корреляционной функции обрабатываемых радиосигналов вне зависимости от ширины спектра этих сигналов, I

Формула изобретения

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

углами ± ---, где ft - длина

волны

света; ffl - несущая частота коррелируемых радиосигналов; V - скорость

1 г

Редактор Т.Магова

Составитель Г.Зелинский

Техред И.ДидыкКорректор О.Кравцова

Заказ 1973

Тирах

ВНИШШ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное