Многоканальный оптоэлектронный коррелятор Советский патент 1990 года по МПК G06E3/00 

Изобретение относится к. статистическим измерениям случайных процессов аналоговыми вычислительными средствами и может найти широкое применение в различных областях народного хозяйства.

Описываемой многоканальный оптоэлектронный коррелятор гфедназначен для вычисления взаимно корреляционной и автокорреляционной функций реализации стационарных случайных процессов V и Vy в реальном масштабе времени с усредненным интервалом Т в соответствии с алгоритмом

R,.(t,t-r-) J- / v,(t)v,(c(1)

- ч- ) dt

Известны электрон1-1ые аналоговые корреляторы содержавуге канальные блоки умтоженияJ, задержки и пптеграторыо Их недостаток заключается в том что при большом числе каналов необходимо болыпое число блоков умножения о

Недостаток заключается также в их специалиэнрованном назначении и в необходимости дополнительных электронных узлов подключаемых к интеграторам,

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является коррелятор 5 содержащий линии задержки, входы которых являются первым входом коррелятора, фотоприемники, интеграторы, коллима.тор и установленные последовательно на его оптич ческой оси модулятор света, подключенный злектричесддам входом к выходу усилителя, полупрозрачное зеркало и световоды.

Это устройство содержит сложные выходные , где применяются детекторы и специализированные канальные вычислительные блоки, так как разделение по каналам происходит на несущей частоте.

Целью изобретения является упрощение устройства за счет введения простых оптических элементов позволяющих исключить сложные злектронные узлы.

Эта цель достигается тем, что в предложенное устройство введены в каждом канале преобразователи электрического сигнала в световой поток заданной длины волны, светофильтры, дополнительный светофильтр, источник постоянного напряжения, подключенный к первому входу усилителя, второй

вход которого соединен с выходом фотоприемника, оптически свяэ1анного с дополнительным светофильтром, расположенным на пути отраженного от полупрозрачного зеркала светового потока. Входы канальныз4 преобразователей электрического сигнала в световой поток соединены с выходами соответствующих линий заде15:йски, а вход последнего преобразователя электрического сигнала в световой поток является вторым входом коррелятора, Преобразбватели электрических сигналов в све , товой поток оптически связаны с кол-; лиматором, выходы световодов оптически связаны через светофильтры с соответствуюпщми фотоприемниками, выход которых подключены ко входам соответствунищх интеграторов.

Схема устройства показана на чертеже „

Первый вход 1 коррелятора соединен с входами линий задержки 2 илходы которых соединены с преобразователями 3 электрических сигналов в световые потоки различной длины волны. Второй вход 4 коррелятора подклюгчен к аналогичному преобразователю 5 непосредственно,

Крррелятор работает спедутцим образом.

Все световые потоки попадают коллиматор 6 на модулятор света

7, выходной поток которого разделяется полупрозрачным зеркалом 8 ка два« Отраженный свет попадает через светоФ|шьтр 9, пропускающий только свет соответствующий длине вол|1ы преобразователя 5, Этот световой поток, преобразованный фотоприемником 10 в электрический сигнал, поступает на вход усилителя 11, на второй вход которого подключен источник постоянного напряжения 12, так что усиливается разность электрических сигналов, поддерживая коэффициент пропускания модулятора света 7 пропорциональным в конечном счете сигналу на входе 4о Благодаря этому осуществляется оптическое умножение всех сигналов на . выходах линий задержек 4 на сигнал , V, Световой поток, прошедашй полупрозрачное зеркало 8, через набор . световодов 13 и светофильтры 14, выделяющие световые потоки длишд волны, соответствующей номеру канала, попадает на фотоприемникиI5, которые соединены с интеграторами 16, На интеграт-орах реализуется последняя операция алгрритма, т.е. усреднение и сигналы, пропорциональные оценкам ординат корреляционной функция, появляются на выходах 17 коррелятора,

Испытание двухканального варианта устройства с сигналами в диапазоне частот 0,005-20 Гц показали высокую точность измерений (погрешность не превышала 0,2%),

Технико-экономический эффект ОПИ-; санного коррелятора по сравнению, с извecтны ai устройствами заключается в том, что данное устройство позволяет определять корреляционные функции в большом числе каналов /до 440 J одновременно в реальном масштабе времени, устройство упрощено за счет использования только одного блока

5557669

укшоженияо Кроме того, в предлагав- стоящие элементы с высоким классом мои устройстве не применяются дорого- точности обработки поверхностна

МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ОПТОЭЛЕКТРОН- НЫЙ КОРРЕЛЯТОР, содержащий линии задержки, входы которых являются первым входом коррелятора, фотоприемникй, интеграторы, коллиматор и установленные последовательно на его оптичес- 'кой оси модулятор света, подключен- :ный электрическим входом к выходу усилителя, полупрозрачное зеркало, световоды, отличающийся . тем, что, с целью упрощения устройст-Ba'j- в коррелятор введены в кшвдом канале преобразователи электрического сигнала D световой поток зада11ной дли- ^нЫ-. волны и светофильтры, дополгагтапь- 1ШЙ светофильтр, источник постоянного напряжения, подключенный к перво- 'му входу усилителя» второй вход котог рого соединен' с выходом фотоприекпт- .ка, оптически связанного с дополшг- тель1-1ым светофильтром, расположенным на пути отраженного от полупрозрачного зеркала светового потока, входЕ>&1 преобразователей электрического сигнала в световой поток соединены с выходами соответствуюпщх линий задержки, а вход последнего преобразова- ?2 теля электрического сигнала в световой поток является вторым входом коррелятора; преобразователи электрических сигналов в световой поток оптически связаны с коллиматором, выходы световодов оптически связаны через свето^л^льтры с соответствующими tlraTo- приемниками, выходы.которых подключены к входам соответствукщих интеграторов.iS