Оптический адаптивный частотный фильтр Советский патент 1976 года по МПК G01S7/36 G06G9/00 

1

Изобретение относится к системам оптической обработки -информации и может быть использовано для олтимальной ойр аботки липейно-частотномодулированных (ЛЧМ) радиосигналов.

Известны оптические фильтры, осуществляющие оптическую обработку сигналов с применением акустооптических модуляторов. Такие фильтры представляют собой оптическое устройство, осуществляющее преобразование Фурье и фотоприемнИК 1, 2.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является оптический фильтр с динамической маской, содержащий источник когерентного света, два акустооптических модулятора, оптическую систему и фотоприемниК 3.

Однако при воздействии на его вход одновременйо полезиого сигнала и мощной помехи на выходе интенсивность помехи может превысить интенсивность полезного сигнала.

Цель изобретения - увеличение отнощения сигнал/помеха на выходе фильтра при сжатии линейно-частотномодулированпого импульса.

Для достижения этой цели предлагается адаптивный частотный фильтр, выполненный в виде двух идентичных параллельных оптических каналов - кан-ала анализатора и канала сжатия, каждый из которых содержит последовательно расположенные источник света,

коллимирующую линзу, модулятор и линзу Фурье-преобразования, при этом в частотной плоскости канала анализатора расположена матрица фотоприемпиков, каждый

элемент которой связан с соответствующим элементом оперативного пространственного модулятора, расположенного в частотной плоскости канала сжатия, после которого расположена линза обратного Фурье-преобразования и фотоприемник, причем вход модулятора канала анализатора служит непосредственно входом фильтра, с которым через линию задержки связан модулятор канала сжатия. В качестве оперативного пространственного

модулятора может служить, например, матричный жидкокристаллнческий модулятор.

На чертеже представлена схема предлагаемого адаптивного частотного фильтра.

Он состоит из канала анализатора и канал

сжатия. Канал анализатора содержит источник 1 плоской когерентной волны, акустооптический модулятор 2, линзу 3, соверщающую преобразо вание Фурье, и координатно-чувствительный приемник 4, выполненный в виде

матрицы фотоприемников. Канал сжатия содержит источник плоской когерентной волны 5, акустооптический модулятор 6, линзу 7, соверщающую первое преобр-азование Фурье, оперативный пространственный модулятор

света 8, выполненный, например, в виде матричного жидкокристаллического модулятора, линзу 9, соВфшающую второе преобразование Фурье, и фотонриемник 10. Входной сигнал поступает в канал сжатия через линию задержки 11.

Устройство работает следующим образом.

Источники плоской когерентной волны 1 и 5 освещают акустооптичеокие модуляторы 2 и б, расположенные в передних фокальных плоскостях линз 3 и 7 соответственно. Сигнал с помехой поступает на акустооптический модулятор 2, а через линию задержки: 11 - на модулятор 6. В задних фокальных плоскостях линз 3 и 7 формируются простр аяственные снектры сигнала и П01мехи. Координатно-чувствительный приемник 4, расположенный в задней фокальной плоскости линзы 3, выдает сигналы на пространственный модулятор 8, расположенный в задней фокальной плоскости лннзы 7. Согласно сигналам, поступающим с приемника 4, устанавливается различный уровень црозрачности на каждом из элементов 8. Если составляющие спектра помехи имеют большую интенсивность, чем составляющие спектра сигнала, то элементы 8, соответствующие этим участкам, затемняются в большей степени. Пройдя ди:фференцирован1но затемленные элементы 8, сигнал подвергается второму Фурье-преобразОВаНию н принимается фото прием ни ком 10, установленным в фокальпой плоскости линзы 9.

Предлагаемое устройство позволяет повысить отношение сигнал/помеха в случае одновременного нал;ичия на входе устройства узкополосной помехи И ЛЧМ-1сигнала. Данное устройство особенно эффективно в том случае, когда спектр помехи: много уже спектра полезного ЛЧМ-сигнала. Кроме Toroi, такое устройство дает существенный аппаратурный выигрыш по сравнению с его электроиньш аналогом.

Формула изобретения

1. Оптический адаптивный частот-ный фильтр, содержащий источник когерентного

света, два акустооптических модулятор а, оптическую систему и фотонриемник, отличающийся тем, что, с целью увеличения отношения сигнал/помеха при сжатии лннейно-частотномодулированного имнульса, он выполнен в виде двух идептичиых параллельных оптических каналов-(канала анализатора и канала сжатия, каждый из которых содержит последовательно расположенные источник света, коллимирующую линзу, модулятор и линзу прямого Фурье-преобразования, при этом в частотной плоскости канала анализатора расположена матрица фотоприемников, каждый элемент которой связан с соответствующим элементом оперативного пространственно го модулятора, расположенного в частотной плоскости канала сжатия, после которого расположена линза обратного Фурьепреобразования и фотоприемпик, причем вход модулятора канала анализатора служит непосредственно входом фильпра, с которым через линию задержки связан модулятор канала сжатия.

2. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что в качестве оперативного простралственного модулятора служит матричный жидкокристаллический модулятор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Стратонович Р. Л., Сосулин Ю. Г. «Оптимальный прием сигналов на фопе пегауссовых поме-х, «Радиотехника и электроника, 1966 г. 11, № 4,579.

2.Ге|ринг, Монтагю «Простой оптический фильтр для РЛС, использующий сигнал с линейной частотной модуляцией, ТИИЭР, 1964 г. № 12,1909.

3.Слока В. К. «Вопросы обработки радиолокационных сигналов М., 1970 г., 246 (прототип).

JJZL

iT