Акустооптический анализатор спектра

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может использоваться для визуального анализа амплитудного спектра исследуемых сигналов и определения вида их модуляции. Техническим результатом является повышение избирательности и помехоустойчивости акустооптического анализа спектра путем устранения неидентичности приемных трактов. Акустооптический анализатор спектра содержит лазер, коллиматор, ячейки Брэгга, линзы, матрицы фотодетекторов, индикаторы, приемную антенну, смесители, усилители промежуточной частоты, перемножители, узкополосные фильтры, амплитудные детекторы, сумматор, фазовращатели на 90o, ключ, полосовые фильтры, вычитатель, фильтр нижних частот, инверсные усилители и регулируемые фазовращатели, калибровочный генератор, фазовый детектор и управляющий элемент. Полное подавление ложных сигналов, принимаемых по зеркальному каналу, достигается за счет идентификации приемных трактов, которая обеспечивается с помощью комплексной амплитудно-фазовой системы идентификации. 1 ил.

Предлагаемое устройство относится к радиоизмерительной технике и может использоваться для визуального анализа амплитудного спектра исследуемых сигналов и определения вида их модуляции.

Известны акустооптические анализаторы спектра (авт. свид. СССР 1626182, 1721534, 1721535, 1734036, 1737358, 1739311, 1767449, 1783450, 1780038; патенты РФ 2014622, 2046358 и другие).

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является "Акустооптический анализатор спектра" (авт. свид. СССР 1721534, G 01 R 23/17, 1989), который и выбран в качестве прототипа.

Указанный анализатор спектра обеспечивает детальный анализ амплитудного спектра и визуальное определение вида модуляции принимаемого сигнала. Это достигается использованием в качестве информативных признаков ширины спектра и изменений в его структуре при умножении фазы принимаемого сигнала на два, четыре и восемь. Кроме того, в данном анализаторе спектра подавляются ложные сигналы (помехи), принимаемые по дополнительным каналам.

Однако полное подавление ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному каналу на частоте f3, возможно только при идентичности приемных трактов. Реальные усилители промежуточной частоты и другие элементы, входящие в состав приемных трактов, имеют отличающиеся характеристики.

Для устранения неидентичности приемных трактов вводится комплексная (амплитудно-фазовая) система идентификации.

Технической задачей изобретения является повышение избирательности и помехоустойчивости акустооптического анализатора спектра путем устранения неидентичности приемных трактов.

Поставленная задача решается тем, что в акустооптический анализатор спектра, содержащий первый смеситель, одним входом подключенный к выходу приемной антенны, а другим - к первому выходу гетеродина, второй смеситель, одним входом подключенный к выходу приемной антенны, а другим - через первый фазовращатель на 90o к второму выходу гетеродина, последовательно включенные первый усилитель промежуточной частоты, сумматор, второй вход которого через второй фазовращатель на 90o соединен с выходом второго усилителя промежуточной частоты, четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом приемной антенны, первый узкополосный фильтр, первый амплитудный детектор, ключ, второй вход которого соединен с выходом сумматора, первый перемножитель, второй вход которого также соединен с выходом ключа, первый полосовой фильтр, второй перемножитель, второй вход которого также соединен с выходом первого полосового фильтра, второй полосовой фильтр, третий перемножитель, второй вход которого также соединен с выходом второго полосового фильтра и третий полосовой фильтр, а также последовательно установленные вдоль одной оптической оси лазер, коллиматор и четыре ячейки Брэгга, каждая из которых по ходу продифрагировавшего в ней луча через соответствующую линзу оптически связана с соответствующей матрицей фотодетекторов, установленной в фокальной плоскости этой линзы и выходом подключенной к соответствующему индикатору, введены калибровочный генератор, два регулируемых фазовращателя, второй и третий узкополосные фильтры, второй и третий амплитудные детекторы, вычитатель, фильтр нижних частот, два инверсных усилителя, фазовый детектор и управляющий элемент.

Причем выходы первого и второго смесителей через первый и второй регулируемые фазовращатели соответственно соединены с входами первого и второго усилителей промежуточной частоты, к выходу первого усилителя промежуточной частоты последовательно подключены второй узкополосный фильтр, второй амплитудный детектор, вычитатель, второй вход которого через последовательно соединенные третий узкополосный фильтр и третий амплитудный детектор подключен к выходу второго усилителя промежуточной частоты, фильтр нижних частот и первый инверсный усилитель, два выхода которого соединены с управляющими входами первого и второго усилителей промежуточной частоты соответственно, к выходу второго узкополосного фильтра последовательно подключены фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом третьего узкополосного фильтра, управляющий элемент и второй инверсный усилитель, два выхода которого соединены с управляющими входами первого и второго регулируемых фазовращателей соответственно, вторые входы которых соединены с выходом калибровочного гетеродина.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого анализатора спектра.

Акустооптический анализатор спектра содержит последовательно оптически соединенные лазер 1, коллиматор 2 и ячейки Брэгга 3 (3.1-3.3), в продифрагмированном луче каждой из которых последовательно установлены линза 4 (4.1-4.3) и матрица фотодетекторов 5 (5.1-5.3) в ее фокальной плоскости, электрическим выходом подключенная к блоку 6 (6.1-6.3) визуальной индикации спектра. При этом по ходу непродифрагированного в первой ячейке Брэгга луча последовательно установлены ячейки Брэгга 3.1-3.3. К выходу приемной антенны 7 последовательно подключены первый смеситель 8, второй вход которого соединен с первым выходом гетеродина 21, первый регулируемый фазовращатель 23, второй вход которого соединен с выходом калибровочного генератора 22, первый усилитель 9 промежуточной частоты, сумматор 14, четвертый перемножитель 15, второй вход которого соединен с выходом приемной антенны 7, первый узкополосный фильтр 16, первый амплитудный детектор 17, кдюч 18, второй вход которого соединен с выходом сумматора 14, первый перемножитель 10.1, первый полосовой фильтр 11.1, второй перемножитель 10.2, второй полосовой фильтр 11.2, третий перемножитель 10.3 и третий полосовой фильтр 11.3.

К выходу приемной антенны 7 последовательно подключены второй смеситель 20, второй вход которого через первый фазовращатель 19 на 90o соединен с вторым выходом гетеродина 21, второй регулируемый фазовращатель 24, второй вход которого соединен с выходом калибровочной генератора 22, и второй усилитель 12 промежуточной частоты, выход которого соединен с вторым входом сумматора 14. К выходу усилителя 9 промежуточной частоты последовательно подключены второй узкополосный фильтр 25, второй амплитудный детектор 27, вычитатель 29, второй вход которого через последовательно включенные третий узкополосный фильтр 26 и третий амплитудный детектор 28 соединен с выходом второго усилителя 12 промежуточной частоты, фильтр 30 нижних частот и первый инверсный усилитель 31, два выхода которых соединены с управляющими входами усилителей 9 и 12 промежуточной частоты соответственно. К выходу второго узкополосного фильтра 25 последовательно подключены фазовый детектор 32, второй вход которого соединен с выходом третьего узкополосного фильтра 26, управляющий элемент 33 и второй инверсный усилитель 34, два выхода которого соединены с управляющими входами регулируемых фазовращателей 23 и 24 соответственно. Пьезоэлектрические преобразователи ячеек Брэгга 3 (3.1-3.3) соединены с выходами ключа 18, полосовых фильтров 11.1, 11.2 и 11.3 соответственно.

Акустооптический анализатор спектра работает следующим образом.

Принимаемый сигнал, например, с фазовой манипуляцией (ФМн) Uc(t) = Vccos[2fct+к(t)+c],0tTc, где Vс, fс, c, Тс - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность сигнала; к(t) - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции, причем к(t) = const при Kи<t<(K+1)и и может изменяться скачком при t = Kи, т.е. на границах между элементарными посылками (К=1, 2, N-1), где и, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Tc(Tc = Nи), с выхода приемной антенны 7 одновременно поступает на первые входы смесителей 8, 20 и перемножителя 15. На вторые входы смесителей 8, 20 подаются напряжения гетеродина 21: Uг1(t) = Vгcos(2fгt+г), Uг2(t) = Vгcos(2fгt+г+90). На выходах смесителей 8 и 20 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 9 и 12 выделяются напряжения промежуточной (разностной) частоты: Uпр1(t) = Vпр1cos[2fпрt+к(t)+пр1],
;
К1 - коэффициент передачи смесителя 8 (первого приемного тракта);
К2 - коэффициент передачи смесителя 20 (второго приемного тракта);
fпр=fc-fг - промежуточная частота;
пр = c-г.
На входы приемных трактов через регулируемые фазовращатели 23 и 24 с выхода калибровочного генератора 22 поступает гармонический калибровочный сигнал
Uк(t) = Vкcos(2fкt+к).
С выходов усилителей 9 и 12 промежуточной частоты калибровочные сигналы выделяются узкополосными фильтрами 25 и 26, частота настройки fн1 которых равна частоте fк (fн1=fк), и после детектирования в амплитудных детекторах 27 и 28 поступают на вычитатель 29 системы амплитудной идентификации.

При неравенстве модулей коэффициентов передачи приемных трактов (К1К2) на частоте fк на выходе вычитателя 29 образуется напряжение (положительное или отрицательное), которое через фильтр 30 нижних частот и инверсный усилитель 31 воздействует на управляющие входы усилителей 9 и 12 промежуточной частоты, изменяя их коэффициенты передачи таким образом, что напряжение на выходе вычитателя 29 стремится к нулю. При этом коэффициенты передачи приемных трактов оказываются практически одинаковыми на частоте fк калибровочного сигнала (К12=К).

С выходов узкополосных фильтров 25 и 26 калибровочные сигналы поступают в систему фазовой идентификации, состоящую из фазового детектора 32, управляющего элемента 33, инверсного усилителя 34 и регулируемых фазовращателей 23 и 24. При наличии фазовой неидентичности приемных трактов на выходе фазового детектора 32 образуется напряжение (положительное или отрицательное), которое через управляющий элемент 33 и инверсный усилитель 34 воздействует на управляющие входы фазовращателей 23 и 24, изменяя фазовые сдвиги калибровочных сигналов так, что выходное напряжение фазового детектора 32 стремится к нулю. Так достигается фазовая идентификация приемных трактов.

Наличие сильной корреляции между модулями коэффициентов передачи и между их аргументами на частотах fпр и fк позволяет утверждать практическое равенство модулей коэффициентов передачи и равенство их аргументов на промежуточной частоте (К12=К).

Следовательно, на выходе усилителей 9 и 12 промежуточной частоты образуются напряжения
Uпр3(t) = Vпрcos[2fпрt+к(t)+пр1],
Uпр4(t) = Vпрcos[2fпрt+к(t)+пр1-90],

Напряжение Uпр4(t) с выхода усилителя 12 промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 13 на 90o, на выходе которого образуется напряжение

Напряжения Uпр3(t) и Uпр5(t) поступают на два входа сумматора 14, на выходе которого образуется напряжение
U1(t) = V1cos[2fпрt+к(t)+пр1], 0tTc,
где V1 = 2Vпр1.
Напряжение U1(t) с выхода сумматора 14 поступает на второй вход перемножителя 15, на выходе которого образуется напряжение
U1(t) = V1cos(2fгt+г).
Так как частота fн узкополосного фильтра 16 выбирается равной частоте fг гетеродина 21 (fн= fг), то в полосу его пропускания попадает напряжение U1(t), которое после детектирования в амплитудном детекторе 17 поступает на управляющий вход ключа 18 и открывает его. Ключ 18 в исходном состоянии всегда закрыт. При этом напряжение U1(t) с выхода сумматора 14 через открытый ключ 18 поступает на два входа перемножителя 10.1 и на пьезоэлектрический преобразователь ячейки Брэгга 3, где происходит его преобразование в акустическое колебание.

Пучок света от лазера 1, сколлимированный коллиматором 2, проходит через ячейку Брэгга 3 (3.1-3.3) и дифрагирует на акустических колебаниях, возбужденных напряжением U1(t). При этом дифрагирует только примерно десятая часть пучка света источника излучения. На пути распространения дифрагируемой части пучка света устанавливают линзы 4 (4.1-4.3). В фокальных плоскостях указанных линз, формирующих пространственный спектр принимаемого сигнала, установлены матрицы фотодетекторов 5 (5.1-5.3). Причем каждому разрешающему элементу анализируемого частотного диапазона соответствует свой фотодетектор.

Ячейка Брэгга 3 (3.1-3.3) состоит из звукопровода и возбуждающей гиперзвук пьезоэлектрической пластины, выполненной из кристалла ниобата лития соответственно Х- и Y-35o среза. Это обеспечивает автоматическую подстройку по углу Брэгга и работу ячейки в широком диапазоне частот. В качестве блоков 6 (6.1-6.3) индикации могут быть использованы осциллографические индикаторы.

Если на вход анализатора спектра поступает сложный сигнал с бинарной фазовой манипуляцией [ФMн-2,к(t) = 0,], то после преобразования по частоте и суммирования через открытый ключ 18 он поступает на пьезоэлектрический преобразователь ячейки Брэгга 3 и на два входа перемножителя 10.1, на выходе которого образуется гармоническое напряжение
U2(t) = V2cos[4fпрt+2пр1], 0tTc,

Так как 2к(t) = 0,2, то в указанном напряжении фазовая манипуляция уже отсутствует. Напряжение U2(t) выделяется полосовым фильтром 11.1 и поступает на пьезоэлектрический преобразователь ячейки Брэгга 3.1 и на два входа перемножителя 10.2, на выходе которого образуется гармоническое напряжение
U3(t) = V3cos[8fпрt+4пр1], 0tTc,

Это напряжение выделяется полосовым фильтром 11.2 и поступает на пьезоэлектрический преобразователь ячейки Брэгга 3.2 и на два входа перемножителя 10.3, на выходе которого образуется гармоническое напряжение
U4(t) = V4cos[16fпрt+8пр1], 0tTc,

Это напряжение выделяется полосовым фильтром 11.3 и поступает на пьезоэлектрический преобразователь ячейки Брегга 3.3.

Ширина спектра fc ФМн-2 сигнала определяется длительностью и элементарных посылок

Тогда как ширина спектра второй f2, четвертой f4 и восьмой f8 гармоник определяется длительностью Тc сигнала

Следовательно, при умножении фазы на два, четыре и восемь спектр ФМн-2 сигнала сворачивается в N раз

и трансформируется в одиночные спектральные составляющие. Это обстоятельство и является признаком распознавания ФМн-2 сигнала. Спектры принимаемого ФМн-2 сигнала и его гармоник визуально наблюдаются на экранах индикаторов 6 (6.1, 6.2, 6.3) соответственно.

Если на вход анализатора спектра поступает ФМн-4 сигнал

то на выходе полосового фильтра 11.2 образуется ФМн-2 сигнал [к(t) = 0,,2,3], а на выходе полосовых фильтров 11.2 и 11.3 образуются соответствующие гармонические составляющие
U3(t) и U4(t). В этом случае на экранах индикаторов 6 и 6.1 наблюдаются спектры ФМн-4 и ФМн-2 сигналов, а на экранах индикаторов 6.2 и 6.3 наблюдаются одиночные спектральные составляющие.

Если на вход устройства поступает ФМн-8 сигнал

то на выходах полосовых фильтров 11.1 и 11.2 образуются ФМн-4 и ФМн-2 сигналы, а на выходе полосового фильтра 11.3 образуется гармоническое напряжение U4(t). В этом случае на экранах индикаторов 6, 6.1 и 6.2 наблюдаются спектры ФМн-8, ФМн-4 и ФМн-2 сигналов, а на экране индикатора 6.3 наблюдается одиночная спектральная составляющая.

Если на вход устройства поступает 4Мн-2 сигнал, то на выходе полосового фильтра 11.3 образуется частотно-манипулированный сигнал с индексом девиации частоты h=1. При этом его спектр трансформируется в две спектральные составляющие на частотах 4f1 и 4f2, а на выходе полосового фильтра 11.3 образуются две спектральные составляющие на частотах 8f1 и 8f2.

Если на вход устройства поступает 4Мн-3 сигнал, то на выходах полосовых фильтров 11.2 и 11.3 образуются три спектральные составляющие на частотах 4f1, 4fср, 4f2 и 8f1, 8fcp, 8f2, т.е. сплошной спектр трансформируется в три спектральные составляющие. На выходе перемножителя 10.1 спектр 4Мн-3 сигнала трансформируется в другой сплошной спектр, поскольку h<1. Таким образом, на экранах индикаторов 6 и 6.1 визуально будут наблюдаться сплошные спектры.

Если на вход устройства поступает 4Мн-5 сигнал, то на выходе перемножителя 10.3 его сплошной спектр трансформируется в пять спектральных лепестков с пиковыми значениями на частотах 8f1, 8f3 8fср, 8f4 и 8f2. На выходах перемножителей 10.1 и 10.2 сплошной спектр 4Мн-5 сигнала трансформируется в сплошные спектры, т.к. в этом случае h<1. Таким образом, на экранах индикаторов 6, 6.1 и 6.2 будут наблюдаться сплошные спектры; а на экране индикатора 6.3 - пять спектральных лепестков.

Если на вход устройства поступает сигнал с линейной частотной модуляцией (лчм)
Uc(t) = Vccos(2fct++t2+c), 0tTc,
скорость изменения частоты внутри импульса;
fд - девиация частоты,
то после преобразования по частоте и суммирования на выходе сумматора 14 образуется напряжение
U2(t) = V2cos[2fпрt+t2+c], 0tTc,
которое поступает на пьезоэлектрическую ячейку Брэгга 3, на два входа перемножителя 10.1, на выходе которого образуется лчм-сигнал
U5(t) = V5cos(4fпрt++2t2+2пр1), 0tTc,
который выделяется полосовым фильтром 11.1 и поступает на пьезоэлектрический преобразователь ячейки Брэгга 3.1. Так как длительность Тс лчм-сигнала на основной и удвоенной промежуточной частотах одинакова, то увеличение в два раза скорости изменения частоты происходит за счет увеличения в два раза девиации частоты fд. Из этого следует, что ширина спектра лчм-сигнала на удвоенной промежуточной частоте в два раза больше его ширины на основной промежуточной частоте (f2 = 2fc).
Аналогично на выходах перемножителей 10.2 и 10.3 ширина спектра лчм-сигнала увеличивается в 4 и 8 раз. Следовательно, на экране индикатора 6 визуально наблюдается спектр лчм-сигнала, а на экранах индикаторов 6.1-6.3 наблюдаются спектры сигналов, ширина которых в 2, 4 и 8 раз больше ширины спектра исходного лчм-сигнала. Это обстоятельство и является признаком распознавания лчм-сигнала.

Описанная выше работа устройства соответствует случаю приема полезных сигналов по основному каналу на частоте fс.

Если ложный сигнал (помеха) принимается по зеркальному каналу на частоте f3
U3(t) = V3cos(2f3t+3), 0tT3,
то усилителями 9 и 12 промежуточной частоты выделяются
Uпр6(t) = Vпр6cos(2fпрt+пр6),
Uпр7(t) = Vпр6cos(2fпрt+пр6+90), 0tT3,

fпр=fг-f3 - промежуточная частота;
пр = г-3.
Напряжение Uпр7(t) с выхода усилителя 12 промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 13 на 90o, на выходе которого образуется напряжение

Напряжения Uпр6(t) и Uпр8(t), поступающие на два входа сумматора 14, на его выходе компенсируются. Следовательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по зеркальному каналу на частоте f3, подавляется.

Если ложный сигнал (помеха) принимается по первому комбинационному каналу на частоте fк1
Uк1(t) = Vк1cos(2fк1t+к1), 0tTк1,
то усилителями 9 и 12 промежуточной частоты выделяются следующие напряжения:
Uпр9(t) = Vпр9cos(2fпрt+пр9),
Uпр10(t) = Vпр9cos(2fпрt+пр9+90), 0tTк1,

fпр=2fг-fк1 - промежуточная частота;
пр9 = г-к1.
Напряжение Uпр10(t) с выхода усилителя 12 промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 13 на 90o, на выходе которого образуется напряжение

Напряжения Uпр9(t) и Uпр11(t), поступающие на два входа сумматора 14, на его выходе компенсируются. Следовательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по первому комбинационному каналу на частоте fк1, подавляется.

Если ложный сигнал (помеха) принимается по второму комбинационному каналу на частоте fк2
Uк2(t) = Vк2cos(2fк2t+к2), 0tTк2,
то усилителями 9 и 12 промежуточной частоты выделяются следующие напряжения:
Uпр12(t) = Vпр12cos(2fпрt+пр12),
Uпр13(t) = Vпр12cos(2fпрt+пр12-90), 0tTк2,

fпр=fк2-2fг - промежуточная частота;
пр12 = к2-г.
Напряжение Uпр13(t) с выхода усилителя 12 промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 13 на 90o, на выходе которого образуется напряжение

Напряжения Uпр12(t) и Uпр14(t) поступают на два входа сумматора 14, на выходе которого образуется напряжение
U3(t) = V3cos(2fпрt+пр12), 0tTк2,
где V3 = 2Vпр12.
Это напряжение поступает на второй вход перемножителя 15, на первый вход которого подается принимаемый сигнал (помеха) Uк2(t). На выходе перемножителя 15 образуется
Uпр6(t) = V6cos(4fгt+г),

которое не попадает в полосу пропускания узкополосного фильтра 16. Ключ 18 не открывается и ложный сигнал (помеха), принимаемый по второму комбинационному каналу на частоте fк2, подавляется.

Таким образом, предлагаемый анализатор спектра по сравнению с прототипом позволяет повысить избирательность и помехоустойчивость путем полного подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному каналу. Причем полное подавление ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному каналу, достигается за счет идентификации приемных трактов, которая обеспечивается с помощью комплексной (амплитудно-фазовой) системы идентификации.


Формула изобретения

Акустооптический анализатор спектра, содержащий первый смеситель, одним входом подключенный к выходу приемной антенны, а другим - к первому выходу гетеродина, второй смеситель, одним входом подключенный к выходу приемной антенны, а другим - через первый фазовращатель на 90o - к второму выходу гетеродина, последовательно включенные первый усилитель промежуточной частоты, сумматор, второй вход которого через второй фазовращатель на 90o соединен с выходом второго усилителя промежуточной частоты, четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом приемной антенны, первый узкополосный фильтр, первый амплитудный детектор, ключ, второй вход которого соединен с выходом сумматора, первый перемножитель, второй вход которого также соединен с выходом ключа, первый полосовой фильтр, второй перемножитель, второй вход которого также соединен с выходом первого полосового фильтра, второй полосовой фильтр, третий перемножитель, второй вход которого также соединен с выходом второго полосового фильтра, и третий полосовой фильтр, а также последовательно установленные вдоль одной оптической оси лазер, коллиматор и четыре ячейки Брэгга, каждая из которых по ходу продифрагировавшего в ней луча через соответствующую линзу оптически связана с соответствующей матрицей фотодетекторов, установленной в фокальной плоскости этой линзы и выходом подключенной к соответствующему индикатору, при этом пьезоэлектрический преобразователь первой ячейки Брэгга соединен с выходом ключа, пьезоэлектрический преобразователь второй ячейки Брэгга - с выходом первого полосового фильтра, пьезоэлектрический преобразователь третьей ячейки Брэгга - с выходом второго полосового фильтра, пьезоэлектрический преобразователь четвертой ячейки Брэгга - с выходом третьего полосового фильтра, отличающийся тем, что в него введены калибровочный генератор, два регулируемых фазовращателя, второй и третий узкополосные фильтры, второй и третий амплитудные детекторы, вычитатель, фильтр нижних частот, два инверсных усилителя, фазовый детектор и управляющий элемент, причем к выходу первого усилителя промежуточной частоты последовательно подключены второй узкополосный фильтр, второй амплитудный детектор, вычитатель, второй вход которого через последовательно соединенные третий узкополосный фильтр и третий амплитудный детектор подключен к выходу второго усилителя промежуточной частоты, фильтр нижних частот и первый инверсный усилитель, два выхода которого соединены с управляющими входами первого и второго усилителей промежуточной частоты соответственно, к выходу второго узкополосного фильтра последовательно подключены фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом третьего узкополосного фильтра, управляющий элемент и второй инверсный усилитель, два выхода которого соединены с управляющими входами первого и второго регулируемых фазовращателей соответственно, вторые входы которых соединены с выходом калиброванного генератора, третьи входы соединены с выходами первого и второго смесителей, а выходы подключены к вторым входам первого и второго усилителей промежуточной частоты соответственно.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в качестве быстродействующего панорамного измерителя несущей частоты радиосигналов в широкополосных системах связи, пеленгации и радиоразведке

Изобретение относится к области радиоизмерительной техники и может быть использовано в качестве высокоточного приемника-частотомера, работающего в автоматическом режиме

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в качестве высокоточного измерителя мгновенной частоты радиосигналов в широкополосных системах связи, пеленгации и радиоразведке

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в качестве высокоточного измерителя частоты радиосигналов

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в качестве высокоточного измерителя параметров радиосигналов в широкополосных системах связи, пеленгации и радиоразведке

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в качестве высокоточного измерителя частотных параметров радиосигналов в широкополосных системах связи, радиолокации и радиоразведке

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в качестве высокоточного измерителя параметров радиосигналов в частотомерах и демодуляторах частотно-модулированных сигналов диапазона СВЧ

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в качестве высокоточного измерителя параметров радиосигналов в частотомерах

Изобретение относится к области измерений в свободном пространстве параметров сигналов, излучаемых радиопередающими устройствами базовых станций в сетях связи с временным разделением дуплексных (входящего и исходящего) каналов. Технический результат изобретения - повышение точности измерений параметров сигналов исходящего канала базовой станции в условиях, когда в пределах одной и той же полосы частот попеременно присутствуют сигналы исходящего и входящего каналов станции. Способ измерения основан на управлении разверткой используемого анализатора спектра при помощи сигнала, формируемого детектором мощности на промежуточной частоте, и заключается в том, что пороговый уровень запуска развертки повышают до появления на спектрограмме заметной асимметрии либо провалов и/или выбросов в пределах номинальной полосы канала, снижают его до значения, при котором восстанавливается равномерная форма спектра, характеризующаяся отсутствием указанных выше искажений спектрограммы, определяют и фиксируют значение этого порогового уровня, а измерения проводят при уровне запуска развертки ниже зафиксированного порогового уровня, но выше уровня сигналов входящего канала и/или радиошума. 3 ил.

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в качестве широкополосного измерителя частоты радиосигналов. Технический результат, заключающийся в расширении полосы рабочих частот, достигается тем, что в акустооптический спектроанализатор, содержащий в своем составе лазер, коллиматор, акустооптический дефлектор, глухое зеркало, две интегрирующие линзы и две линейки фотоприемных устройств, в котором измеряемый радиосигнал подается на пьезопреобразователь акустооптического дефлектора, а на одну из его оптических граней лазерное излучение падает под отрицательным углом Брэгга и дифрагирует по направлению последовательно расположенных первой интегрирующей линзы и первой линейки фотоприемных устройств, а на вторую оптическую грань акустооптического дефлектора лазерное излучение, переотражаясь от глухого зеркала, падает под положительным углом Брэгга и дифрагирует по направлению последовательно расположенных второй интегрирующей линзы и второй линейки фотоприемных устройств, дополнительно между первой и второй гранями акустооптического дефлектора и первой и второй интегрирующими линзами включены первый и второй поляроиды, а акустооптический дефлектор выполнен на основе ниобата лития с косым углом среза, равным β, и аномальной дифракцией, характеризуемой наличием двух одинаковых полос пропускания ΔfΣ1 и ΔfΣ2 вблизи отличающихся частот перегиба f01 и f02, задаваемых соответствующей величиной угла β, и между собой взаимосвязанных посредством f02-f01≃ΔfΣ1≃ΔfΣ2, причем протяженность по свету пьезопреобразователя акустооптического дефлектора выбрана из условия совмещения полос ΔfΣ1 и ΔfΣ2 по заданному уровню неравномерности дифракционной эффективности. 4 ил.

Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Способ определения частоты радиосигнала в акустооптическом приемнике-частотомере, заключающийся в подаче на электрический вход акустооптического дефлектора анализируемого радиосигнала, преобразовании его в акустический и далее в оптический сигнал, Фурье-преобразовании последнего с фиксацией распределения его интенсивности N-элементной линейкой фотодиодов, формировании на их выходах видеосигналов с уровнями, пропорциональными уровням упомянутого распределения интенсивности, вычислении частоты радиосигнала, отождествляемой с абсциссой оси симметрии распределения интенсивности светового сигнала, дискретизированного фотодиодами, подаче на вход дефлектора наряду с анализируемым и эталонных сигналов, нахождении в линейке фотодиодов, откликнувшихся на эти сигналы, нахождении среди откликов сигналов максимального уровня, регистрации номеров соответствующих им фотодиодов и измерении уровней сигналов и на них, и на рядом стоящих с ними фотодиодах, использовании этих данных для вычисления частот, соответствующих номерам фотодиодов с сигналами максимального уровня, выполнении перечисленных действий над откликами фотодиодов для R (где R>2) эталонных сигналов, у которых частоты F1, F2, …, Fj, …, FR равномерно распределены в частотном диапазоне частотомера и растут вместе с индексом, обозначении найденных номеров фотодиодов с сигналами максимального уровня nj (где (1≤j≤R), обозначении уровней сигналов на них и на соседних с ними фотодиодах Ynj, Ynj+1, Ynj-1 соответственно, вычислении коэффициентов knj, вычислении частотных интервалов ΔFj в полосах частот fj…fj+1, где частоты fj=Fj-knjΔFj соответствуют фотодиодам с номерами nj, последующем определении соответствующих q-тым (где nj≤q≤nj+1) фотодиодам частот fq=fj+ΔFj-(q-nj), используемых для вычисления абсциссы упомянутой оси симметрии. Технический результат заключается в увеличении точности измерения частоты радиосигнала.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиолокации, связи и электромагнитном мониторинге эфира, при котором определяется спектральный состав источников излучения. Способ спектрального анализа радиосигналов заключается в том, что радиосигнал преобразуют в акустическую волну, распространяющуюся в прозрачном звукопроводе, который освещают коллимированным лазерным пучком света, над прошедшим через звукопровод светом осуществляют пространственное преобразованием Фурье, выделяют свет первого дифракционного порядка, распределение интенсивности в котором преобразуют с помощью единичного фотоприемника в электрический сигнал для последующей обработки в цифровом процессоре, при этом лазерное излучение перестраивают по частоте во времени по закону, обеспечивающему неискаженное воспроизведение спектральной панорамы, а именно ν(t)=νc+γ(t-0.5T), где νc центральная частота, γ, Τ - скорость и время перестройки соответственно. Технический результат заключается в увеличении выходного отношения сигнал-шум и точности измерения частоты. 1 ил.

Устройство селекции сигналов по частоте содержит последовательно оптически соединенные лазер, коллиматор, акустооптический модулятор (АОМ) света, первую интегрирующую линзу и пространственный фильтр, а также вторую интегрирующую линзу и линейку фотодиодов. Электрический вход модулятора является входом устройства. При этом между пространственным фильтром и второй интегрирующей линзой в ±1-х порядках дифракции установлены оптические транспаранты. Технический результат заключается в снижении искажений выходных сигналов. 1 ил.

Акустооптический измеритель параметров радиосигналов включает в себя последовательно по свету расположенные лазер, коллиматор, АО дефлектор, на электрический вход которого подается измеряемый радиосигнал, интегрирующую линзу, в фокальной плоскости которой расположено регистрирующее устройство, и цилиндрическую линзу, расположенную между интегрирующей линзой и линейкой фотоприемников. При этом на пути дифрагированных пучков между АО дефлектором и интегрирующей линзой помещается призма из светопрозрачного однородного материала с нормальной дисперсией. Причем основание призмы параллельно плоскости АО взаимодействия, а угол падения дифрагированных пучков на входную грань призмы и ее преломляющий угол являются максимально возможными, при условии отсутствия на выходной грани призмы полного внутреннего отражения световых пучков во всем рабочем диапазоне частот АО измерителя. Технический результат заключается в увеличении разрешающей способности акустооптического измерителя параметров радиосигнала. 2 ил.
Наверх