Многоканальный оптико-электронный коррелятор
1. МНОГОМНДЛЬНЫЙ ОПТИКО- ЭЛЕКТРОННЫЙ КОРРЕЛЯТОР, содержащий модулятор света, электрический вход которого соединен с выходом усилителя, перед модулятором по ходу оптических лучей и. после него установлены соответственно первый и второй коллиматоры, а также в каждом канале - линию задержки, вход которой является первым входом коррелятора, а выходподключен к.преобразователю электрического сигнала в световой поток, фотоприемник, выход которого подключен к интегратору, а вход связан с выходом второго коллиматора, отличающийся, тем, что, с целью упрощения'устройства, в него введены источник опорного излучения и дополнительный фото'приемник, вход которого через второй коллиматор, модулятор света, первый коллиматор оптически связан с источником опорного излучения, выход дополнительного'фотоприемника соединен с первым входом усилителя, второй вход которого является вторым входом коррелятора.2. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что в корреля- 'торе первый и второй коллиматоры выполнены в виде оптически совмещенных торцами световодов, причем "соответствующие торцы световодов являются входами и выходами коллиматоров.11, П1<лсь соО1со о:»
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„695360 (51) 4 G 06 G 9/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2530630/18-24 (22) 06.10.77 (46) 15.02.88. Бюл. Ф 6 (71) Тбилисский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института метрологии им.Д.И.Менделеева (72) Е.И.Рабинович (53) 681.333 (088 ° 8) (56) Жовинский В.Н., Арховский В.Ф.
Корреляционные устройства, M. Энер-. гия, 1974, с.169.
Авторское свидетельство СССР и 557669, кл. G Об G 9/00, 1976. (54)(57) 1. МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ОПТИКОЭЛЕКТРОННЫЙ КОРРЕЛЯТОР, содержащий модулятор света, электрический вход которого соединен с выходом усилителя, перед модулятором по ходу оптических лучей и после него установлены соответственно первый и второй коллиматоры, а также в каждом каналелинию задержки, вход которой является первым входом коррелятора, а выход
Ю 21 81 5 подключен к. преобразователю электрического сигнала в световой поток, фотоприемник, выход которого подключен к интегратору, а вход связан с выходом второго.коллиматора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены источник опорного излучения и дополнительный фотоприемник, вход которого через второй коллиматор, модулятор света, первый коллиматор оптически связан с источником опорного излучения, выход дополнительного фотоприемника соединен с первым входом усилителя, второй вход которого является вторым входом коррелятора. е
Ф
2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что в корреляторе первый и второй коллиматоры выполнены в виде оптически совмещенных торцами световодов, причем соответст- а вующие. торцы световодов являются входами и выходами коллиматоров. Cb
695360
Изобретение относится к области статических измерений случайных процессов оптико-электронными аналоговыми вычислительными средствами и может 5 найти широкое применение в различных областях народного хозяйства.
Описываемый многоканальный оптикоэлектронный коррелятор предназначен для вычисления взаимнокорреляцйонной 10
" и автокорреляционной функций реализа ций стационарных случайных процессов в реальном масштабе времени в соответствии с мультипликационным алгоритмом. . 15
Известей оптйческий коррелятораналог, работающий по мультипликационному алгоритму. Это устройствоаналог относится к статическим устройствам и требует,предварительного 20
1 запоминания исследуемых процессов на фотопленке.
Известен коррелятор-прототип,со- держащий. модулятор света, электрический вход которого соединен с вйходом 25 усилителя, перед модулятором по ходу оптических лучей и после него "установлены соответственно первый и второй .коллиматоры, а также в кЖкдом канале линию задержки, вход которой 30 является первым входом коррелятора, а выход подключен к преобразователю электрического сигнала. в световой поток, фотоприемник, выход которого подключен к интегратору а .Вход саа- 35 . зан с выходом второго коллиматора.
Коррелятор-прототип крбме этого содержит систему светофильтров для частотного разделения световых потоков, что услОжняет устройствО а также 40 может привести к потерям точности.
Целью изобретения является упрощение коррелятора за счет работы с
" источником света одинаковой длины волны
Эта цель достигается тем, что в коррелятор введен источник ойбрного излучения и дополнительный Фотоприемник, вход которого через второй коллиматор, модулятор света, первый коллиматор оптически связан с источником опорного излучения,выход дополнительного фотоприемника соединен с первым входом усилителя, второй вход которого является вторым входом коррелятора.
Другое отличие коррелятора состо-ит в том, что в нем первый и второй коллиматоры выполнены в виде бптически совмещенных торцами световодов, причем соответствующие торцы светова" дов являются входами и ВЫХодами коллиматоров.
На чертеже первый вход коррелятора
1,линии задержки 2,,..., 2.:,... „2„, 1 преобразователи электрического сигнала в оптический 3,,...,3,...,3„; источник опорного излучения 4; входной „ (первый) коллиматор 5„ ...,5,...,,5„,5; амплитудный модулятор света б; выходной (второй) коллиматор 7 » ...,7;, ...,7» 7,; фотоприемник 8; усилитель
9; второй вход коррелятора 10; канальные фотоприемники 11,,...,11;, ...,11„; интеграторы 12,,...,12., ...,12„; выходные клеммы 13,,...,43,, 13», Вход I подключен к множеству временных линий задержки 2,...,2,, 2 » Выход каждой из которых соединен с соответствующим преобразователем электрического сигнала в оптический 3,,..., 3 ° э Зп °
Световые потоки излучаемых преобразователями 3„, ..., 3;, ..., 3 „ и источником опорного излучения 4. проходят последовательно через входной коллйматор из световодов 5,, 5, ..., 5 „, 5с и амплитуднЬй модулятор света 6; Выходной пучок света с амплитудного модулятора б поступает на вьиодной коллиматор из световодов
7„, ..., 7, ..., 7„, 7,, установлен1 ный таким образом, что торцы световодов 7,, ..., 7,, ..., 7„, 7, установлены пространственно найротив торцов световодов 5„, ..., 5,, ..., 5„ 5 входного коллиматора. На выходе световода 7g установлен фотоприемник 8, выход которого подключен к одному входу усилителя рассогласования 9, ко второму входу которого подключена входная клемма 10. На выходах светоВОДОВ 7 е ° ° 7 ° ° ° 7 ВЫХОДнОго коллиматора установлены фотоприемники
11„, ..., 11,,..., 11„ соответственно, выход каждого из которых подключен к входу интегратора соответственно 12,,..., 12;, ..., 12 выходы которых подключены к выходным клеммам соответственно 13, ..., 13 13„.
Работа предлагаемого устройства в соответствии с чертежом осуществляется следующим образом.
Первый входной сигнал У „(С) поступает со входной клеммы 1 на входы временных линий задержки 2„, ..., 2 „
695360
Корректор В.Бутяга
Заказ 771 Тираж 704 . - Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5
Производственно-.полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
2, каждая из которых создает и временную задержку при этом на вьеходе линий задержки получаются соответственно задержанные электрические сигналы. Эти
5 сигналы поступают на преобразователи электрического сигнала в оптический
3„, ..., 3,. .., 3„, на выходы кото-, рых излучаются промодулированные по интенсивности световые потоки, пропорцирнальные сигналам на выходах линий задержки. На выходе источника . опорного излучения 4 излучается опорный световой поток Н,.
I$
Указанные световые потоки проходят через входной коллиматор 5„, ° ., 5;, . ° ., 5 „, 5„ служащий для образования единого пучка света F (х,у,Е) с поперечным сечением соответствующим входной апертуре амплитудного модулятора света 6. На выходе амплитудного модулятора света 6 световые потоки вновь разводятся в пространстве пос редством световодов 7,, ..., 7,, 7„, 7, выходного коллиматора.
При этом вследствие совмещения торцов световодных жгутов входного и выходного коллиматоров световой поток, вьппедший из световода 5 первого коллиматора поступает на вход световода второго коллиматора 7, а с его выхода на вход фотоприемника 8. С выхода фотоприемника 8 на первый вход усилителя рассогласования 9 поступает электрический сигнал U „(t) равный
U,(t) = Ы,рк(Е)н „(2) где Ф, — постоянный коэффициент преобразования фотоприемника 8; 40
Р— посточнный коэффициент, характеризующий потери света в амплитудном модуляторе света
Составитель
Редактор Н.Сильнягина Техред Д.Олийнык
% 6 и световодах входного и выходного -коллиматоров;
K(t) — меняющийся коэффициент передачи амплйтудного модулятора . света 6-.
На второй вход усилителя рассогласования 9 подается второй входной сигнал U„(t) со входа 10.
На выходе усилителя рассогласования возникает электрический сигнал управления модулятором 6, при этом вследствие наличия отрицательной обратной связи с усилителя рассогласования 9 на модулятор 6, устанавливается U,(t) = U„(t) и, следовательно, vê.(t)
К(Е) Ð H o
С выходов световодов 7„, ..., 7<
7„ излучаются световые потоки соответственно пропорциональные произведению сигналов на выходе соответствующей линии задержки и на втором входе (10) коррелятора.
После преобразования данных световых потоков в, электрические сигналЫ посредством фотоприемников 11
11,, ..., 11„, с выхода интеграторов
12,, ..., 12;, ..., 12„ на выходные клеммы 13» . ° ., 13;, ..., 13 „ подаются напряжения, пропорциональные оценкам соответствующих ординат кор» реляционной функции.
Технико-эконрмический эффект данного устройства по сравнению с устройством-прототипом заключается в том, что в данном устройстве не применяют источники света с разной длиной волны излучения, не применяют полупрозрачного зеркала и светофильтров, благодаря чему существенно повы-, шается точность и упрощается устройство.
