Оптический адаптивный частотный фильтр

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 54023!

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 09.10.75 (21) 2184559/25 с присоединением заявки № (51) М. Кл G OIS 7/36

G 06G 9/00

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

Опубликовано 25.12.76. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 02.02.77 (53) УДК 621.375,8 (088.8) (72) Авторы изобретения

1О, Г. Горохов и А. С. Стратонов (71) Заявитель (54) ОПТИЧЕСКИЙ АДАПТИВНЫЙ ЧАСТОТНЫЙ ФИЛЬТР

Изобретение относится к системам оптической обработки информации и может быть использовано для оптимальной обработки линейно-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 одновременно полезного сигнала и мощной помехи на выходе интенсивность помехи может превысить интенсивность полезного сигнала.

Цель изобретения — увеличение отношения сигнал/помеха на выходе фильтра при сжатии линейно-частотномодулированного импульса.

Для достижения этой цели предлагается адаптивный частотный фильтр, выполненный в виде двух идентичных параллельных оптических каналов — канала анализатора и канала сжатия, каждый из которых содержит последовательно расположенные источник света, Государственный комитет (23) Приоритет коллимирующую линзу, модулятор и линзу прямого Фурье-преобразования, прп этом в частотной плоскости канала анализатора расположена матрица фотоприемников, каждый элемент которой связан с соответствующим элементом оперативного пространственного модулятора, расположенного в частотной плоскости канала сжатия, после .которого расположена линза обратного Фурье-преобразо1о вания и фотоприемник, причем вход модулятора канала анализатора служит непосредственно входом фильтра, с которым через линию задержки связан модулятор канала сжатия.

В качестве оперативного пространственного

15 модулятора может служить, например, матр ичный жидкокр и стал лический модулятор.

На чертеже представлена схема предлагаемого адаптивного частотного фильтра.

Он состоит из канала анализатора и канала

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

25 матрицы фотоприемников. Канал сжатия содержит источник плоской когерентной волны

5, акустооптнческпй модулятор 6, линзу 7, совершающую первое преобразование Фурье, оперативный пространственный модулятор

30 света 8, выполненный, например, в виде мат540231

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

P У " Р "" 3. Слока B. К. «Вопросы обработки радио1. Оптический адаптивный частотный локационных сигналов» М„1970 г., 246 (профильтр, содержащий источник когерентного 45 тотип). ричного жидкокристаллического модулятора, ли|нзу 9, совершающую второе преобразование

Фурье, и фотоприемник 10. Входной сигнал поступает в канал сжатия через линию задержки 11.

Устройство работает следующим образом.

Источники плоской когерентной волны 1 и

5 освещают акустооптические модуляторы 2 и

6, расположенные в передних фокальных плоскостях линз 3 и 7 соответственно, Сигнал с помехой поступает на акустооптический модулято р 2, а через линию задержки: 11 — на модулятор 6. В задних фокальных плоскостях линз 3 и 7 формируются пространственные спектры сигнала и помехи. Координатно-чувствительный приемник 4, расположенный в задней фокальной плоскости линзы 3, выдает сигналы на пространственный модулятор 8, расположенный в задней фокальной плоскости линзы 7. Согласно сигналам, поступающим с приемника 4, устанавливается, различный уровень црозрачности на каждом из элементов 8.

Если составляющие спектра помехи имеют ббльшую интенсивность, чем составляющие спектра сигнала, то элементы 8, соответствующие этим участкам, затемняются в ббльшей степени. Пройдя дифференцированно затемненные элементы 8, сигнал подвергается второму Фурье-преобразованию и принимается фотоприемником 10, установленным в фокальной плоскости линзы 9.

Предлагаемое устройство позволяет повысить отношение сигнал/помеха в случае одновременного наличия на входе устройства узкополосной помехи и ЛЧМ- сигнала. Данное устройство особенно эффективно в том случае, когда спектр помехи. много уже спектра полезного ЛЧМ-сигнала. Кроме того, такое устройство дает существенный аппаратурный выигрыш по сравнению с его электронным аналогом. света, два акустооптических модулятОра, оптическую систему и фотоприемник, о т л и ч аю щи и ся тем, что, с целью увеличения отношения сигнал/помеха при сжатии линейно-частотномодулированного импульса, он выполнен в виде двух идентичных параллельных оптических каналов (канала анализатора и канала сжатия, .каждый из которых содержит последовательно расположенные источник света, коллимирующую линзу, модулятор и линзу прямого Фурье-преобразования, п ри этом в частотной плоскости канала анализатора расположена матрица фотоприемников, каждый элемент которой связан с соответствующим элементом оперативного пространственного модулятора, расположенного в частотной плоскости канала сжатия, после которого расположена линза обратного Фурьепреобразования и фотоприемник, причем вход

2О модулятора канала анализатора служит непосредственно входом фильтра, с которым через линию задержки связан модулятор канала сжатия.

ЗО Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Стратонович P. Л., Сосулин Ю. Г. «Оптимальный прием сигналов на фоне негауссо>5 вых помех, «Радиотехника и электроника», 1966 г. 11, М 4,579.

2. Геринг, Монтагю «Простой оптический фильтр для РЛС, использующий сигнал с ли4О нейной частотной модуляцией», ТИИЭР, 1964 г, М 12,1909.

540231

Составитель Решетников

Редактор Р. Киселева

Техред П. Гладкова

Корректор Т. Добровольская

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3014/17 Изд. № 370 Тираж 690 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Раушская наб., д. 4/5