Акустооптический коррелятор радиосигналов Советский патент 1983 года по МПК G06G9/00 

(54) АКУСТООПТЙЧЕСКИЙ КОРРЕЛЯТОР РАДИОСИГНАЛОВ ; Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиолокации, навигации, гидроакустике для корреляционной обработки радиосигналов. Известен акустооптический коррелятор радиосигналов, содержащий источник коллимированного света и два канала, каждый из которых состоит из последовательно расположенных на одной оптической оси ультразвукового модуляра света (УМС) с двумя пьезопреобразователями, линзы прямого преобразователя Фурье, диафрагмы, линзы обратного преобразования Фурье и фотоприемника, причем первые пьезопреобразователи обоих каналов соединены с источником первого коррелнруемого сигнала, прт зтом один из вторых пьезопреобразователей соединен с источником второго коррелнруемого сигнала непосредственно, а другой - через фазовращатель 1. Однако известный коррелятор радиосигналов имеет недостаточный диапазон измерения коррелируемых радиосигнало В. Цель нзобретеш1я - расщирение диапазона измерения коррелируемых сигналов. Для достижения поставленной цели в акустооптический коррелятор радаюсигналов введен расщепитель коллимированного светового пучка на два пучка , ориентированных под углом ± - k оптнжской оси, где X - длина волны света; V - скорость распространения ультразвука; 1д-.несущая частота коррелируемых радиосигналов, расположенный на одной оптической оси с нсточняком коллнмированного света и находящийся между источником коллимированного света и УМС каждого канала. На чертеже представлена структурная зпект рическая схемадкоррелятора. AKycTOonTitt dodi кцррблятор радиосигналов содержит источшрс 1 -коллимировавного света, расщепитель коллимированвога светового пучка на два пуоса, орнешированньи под углом ± Ms. к оптической оси, упьтразвуко вые мод)01яторы света (УМС) 3 линзы 4 прямого преобразования Фурье, диафрагмы S, линзы 6 обратногопреобразования Фурье, фотопртемники 7 - две линейки приборов с 3.98 зарядовой связью (ПЗС), пьезопреобразователи 8-11, фазовращатель 12. Акустооптический коррелятор работает следующим образом. Коллимированный световой поток от источника 1, проходя через расщепитель 2, преобразуется в два световых пучка, идущих под углом i Рк оптической оси, перпендикулярно которой расположен УМС 3. В качестве расщепителя можно использовать различные оптические элементы и их комбинации, например Пару призм, сложенных вместе основаниями, имеющими угол при верщине а - fg/V п (п - коэффициент преломления материала призмы), Коррелируемые радиосигналы S(t) и B,j(t) со средней частотой fgподаются на пьезопреобразователи 8-11 УМС 3 со встречными акустическими пучками. Пьезопреобразователи 8-11 превращают радиосигналь в пум ки акустических волн, распространяющиеся в прозрачном звукопроводе УМС 3. Полученные после расщепителей 2 световые пучки проходят через УМС 3, наклонно падают на акустические аналоги коррелируемых сигналов Sj (t) и Sa (t), диафрагируют на них и, как следствие, модулируются коррелируемыми сигналами. Иромодулированный световой пучок с выхода УМС 3 с помощью оптической системы из линз 4 и 6 и диафрагмы 5 проектируется на фотоприемник 7, состоящий из двух линеек приборов с зарядовой связью, преобразующих падающий на них свет в выходной электрический сигнал. Поскольку общее число элементов фотоприемника О1раничено, то оно и определяет верхнюю, границу измеряемого интервала корреляции. Данный интервал может быть с)Ш1ественно увеличен, если те же фотоприемники будут считывать световое распределение, соответствующее огибающей взаимокорреляционной функции (ВКФ), поскольку пространственный период ее изменения значительно больще, Для создания в плоскости фотоприемника светового распределения, пропорционального огибающей ВКФ двух радиосигналов, в предлагаемом корреляторе между источником 1 коллимированного светового пучка и УМС 3 устанавливается расщепитель 2 светового по тока на два пучка, ориентированных под углом О ± fo/ оптической оси (под углом Q 2Afp/V друг к другу). Введение расщепителя 2 светового потока, падающего на УМС 3, на два приводит к тому, что после дифракции этах расщеплен; ных идущих под углом к оптической оси световых пучков на акустических аналогах коррелируемых радиосигналов дифрагировавыше свеговые пучки (пучки, промодулированные радаосигналами) распространяются вдоль оптической оси, поскольку средний угол дифракции . каждого из пучков, равен ° . Результат интерференции этих световых полей не имеет высокочастотных пространственно-временных ва|Н1аций и представляет собой распределение, пропорциональное огибающей ВКФ входных радиосигналов.. формула изобретения Акустооптический коррелятор радиосигналов, содержащий источник коллимированного света и два канала, каждый- из которых состоит иэ последовательно расположенных на одной оптической оси ультразвукового модулятора света (УМС) с двумя пьезопреобраэователями, линзы прямого преобразования Фурье, диафрагмы, линзы обратного преобразования Фурье и фотоприемника, причем первые пьезопреобразователи обоих каналов соединены с источником первого коррелируемого сигнала, при этом один из пьезопреобразователей соеданен с источником второго коррелируемого сигнала непосредственно, а другой - через фазовращате.ль, отличающийся тем, что, с целью расщирения диапазона измерения коррелируемых сигналов, в него введен расщепитель коллимированного светового пуЧка на два пучка, ориентированных под углом оптической оси, где А. длина волны света; V - скорость распространения ультразвука, fp - несущая частота коррелируемых радиосигналов, расположенный между источником коллимированного света и УМС каждого канала и находящийся на одной оптической оси с источником коллимированного света. Источники информащ1И, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США N 3634749, кл. 324.77, 1972 (прототип).