Многоканальный оптоэлектронный коррелятор
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 дополшгтель1-1ым 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
Ф
° с®д
ФИ бя ".котеча фд
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU,, 557669
Щ)5 4 06 E 3/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 2.31783! /24 (22) 26.01. 76 (46) 07.03,90.Бюл. Ф 9 (71) Тбилисский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института метрологии им.Д,И.Менделеева (72) M.В.Чхеидзе, Г,Б,Чхеидзе, .М.В.Джанелидзе, E.È.Ðàáèíoâè÷, Н,Д,Гогсадзе и Ш.М,Шенгелия ,(53) 681„333 (088,8) (56) Жовинский В,Н., Арховский В.Ф.
Корреляционные устройства; — М,:
Энергия, 1974. с.46, 172-174, Патент QUA В 335579, кл.235-181
1967. (54) (57) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ OE1T03JIEKTPOHНЫЙ КОРРЕЛЯТОР, содержащий линии задержки, входы которых являются первым входом коррелятора, фотоприемники интеграторы, коллиматор и установленные последовательно на его оптической оси модулятор света, подключенный электрическим входом к выходу усилителя, полупрозрачное зеркало, световоды, о т л и ч а ю m, и и с я тем, что, с целью упрощения устройстИзобретение относится к. статистическим измерениям случайных процессов аналоговыми вычислительными средствами и может найти широкое применение в различных областях народного хозяйства, Описываемый многоканальный оптоэлектронный коррелятор предназначен для вычисления взаимно корреляционной и автокорреляционной функций реализации стационарных случайных процес2 ва,— в коррелятор введены в каждом канале преобразователи электрического сигнала в световой поток заданной длины. волны и светофильтры, дополнительный светофильтр, источник постоянного напряжения, подключенный к первому входу усилителя, второй вход которого соединен с выходом фотоприемника, оптически связанного с дополнительным светофильтром, расположенным на пути отраженного от полупрозрачного зеркала светового потока, входы преобразователей электрического сигнала в световой поток соединены с выходами соответствующих линий задержки а вход последнего преобразователя электрического сигнала в световой поток является вторым входом коррелятора; преобразователи электрических сигналов в световой поток оптически связаны с коллпматором, выходы световодов оптически связаны через светофильтры с соответствующими фотоприемниками, выходы. которых подключены к входам соответствующих интеграторов, сов Ч„, и Vy в реальном масштабе времени с усредненным интервалом Т в соответствии с алгоритмом
IP
R„„(e,t — с.) = --- ) V (e)v (t о
Известны электронные аналоговые корреляторы, содержащие канальные блоки умножения, задержки и ннтегра557669
3 торы. Их недостаток заключается в том, что при большом числе каналов необходимо большое число блоков умножения.
Недостаток заключается также в их специализированном назначении и в необходимости дополнительных электронных узлов, подключаемых к интеграторамм. 10
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является коррелятор, содержащий линии задержки, входы которых являются первым входом коррелятора, фотоприемники, интеграторы, коллиматор и установленные последовательно на его опти ческой оси модулятор света, подключенный электрическим входом к выходу усилителя полупрозрачное зеркало 20 и световоды, Зто устройство содержит сложные выходные блоки, где применяются детекторы и специализированные канальные вычислительные блоки, так как 25 разделение по каналам происходит на несущей частоте, Целью изобретения является упрощение устройства за счет введения простых оптических элементов позволяющих исключить сложные электронные узлы.
Эта цель достигается тем1 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 усилителяу Второй 40 вход которого соединен с выходом фотоприемника, оптически связанного .с дополнительным светофильтром, расположенным на пути отраженного от по« лупрозрачного зеркала светового пото- 45 ка, Входы канальных преобразователей электрического сигнала в световой поток соединены с выходами соответствуницих линий задержки, а вход последнего преобразователя электрического сигнала в световой поток является вторым входом коррелятора. Преобразователи электрических сигналов в све-., товой поток оптически связаны с кол-: ,лиматором, выходы световодов оптичес55 ки связаны через светофильтры с соответствукзцими фотоприемниками, выходы. которых подключены ко входам соответствующих интеграторов.
Схема устройства показана на чертеже, Первый вход .1 коррелятора соединен с входами линий задержки 2 выходы которых соединены с преобразователями 3 электрических сигналов в световые потоки различной длины волны. Второй вход 4 коррелятора подклю.-. чен к аналогичному преобразователю 5 непосредственно, Крррелятор работает следующим образом, Все световые потоки попадают чеiJ рез коллиматор 6 на модулятор света
7, выходной поток которого разделяется полупрозрачным зеркалом 8 на два, Отраженный свет попадает через светофильтр 9, пропускающий только свет, соответствующий длине вол)ы цреобразователя 5. Этот световой ноток, преобразованный фотоприемником 10 в электрический сигнал, поступает на вход усилителя 11, на второй вход которого подключен источник постоян-. ного напряжения 12, так что усиливается разность электрических сигналов, попдерживая коэффициент пропускания модулятора света 7 пропорциональным в конечном счете сигналу на входе
4, Благодаря этому осуществляется оптическое умножение всех сигналов на выходах линий задержек 4 на .сигнал
V>, Световой поток, прошедший попупрозрачное зеркало 8, через набор световодов )3 и светофильтры 14, выделяющие световые потоки длины волны, соответствующей номеру канала, попадает на фотоприемники 15, которые соединены с интеграторами 16, На интеграторах реализуется последняя операция алгрритма, т.е. усреднение и сигналы, пропорциональные оценкам ординат корреляционной функции, 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 0,2X).
Технико-экономический эффект опи-:, санного коррелятора по сравнению. с известными устройствами заключается в том, что данное устройство позволяет определять корреляционные функции в большом числе каналов,(до 440), одновременно в реальном масштабе времени, устройство упрощено за счет использования только одного блока
5 557669
6 умножения. Кроме того, в предлагае- стоящие элементы с высоким классоммом устройстве не применяются дорого- точности обработки поверхности.
Редактор С.Титова Техред M.Äèäûê
Корректор H,Ревская
Заказ 990 Тираж 257 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101
