CC BY
42
Для бинарных сигналов jj - ф21 = Р провалы в сигнале фотоприемника
достигают нуля. При ОФМ и известных ФМ-сигналах манипулирующая функция (МФ) определяется однозначно. При априорнонеизвестных ФМ-сигналах может регистрироваться инверсная МФ. При многофазных ОФМ-сигналах провалы могут быть разного уровня и по ним оценивается величина ФП. Помехоустойчивость может быть оценена по известным в теории связи выражениям. Эффекта “обратной работы” нет. Возможно повышение качества обнаружения сигналов при панорамном приеме за счет временной обработки, в частности обеспечения цифровой сверстки МФ.Система может эффективно использоваться в цифровой радиосвязи при различных видах уплотнения, в радионавигации и т.д.
ЛИТЕРАТУРА
1. Островский Ю.И., Бутов М.М., Островская Г.В. Голографическая интерферометрия. М.: Наука, 1967. 239с.
2. Сердюков В.Г. Акустооптическая обработка радиосигналов в радиотехнических системах: Монография. Таганрог, 2000. 192с.
В.Г. Сердюков, А.В. Цыганкова ДЕМОДУЛЯТОРЫ РАДИОСИГНАЛОВ НА ОСНОВЕ АКУСТООПТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ИНТЕРФЕРОМЕТРА РЭЛЕЯ
В [1] рассматриваются акустооптические устройства оценки параметров и демодуляции радиосигналов на основе схемы Ламберта при обеспечении избирательного фотодетектировании и формирования опорного сигнала Son (t) в соответствии с алгоритмом
Son(t) = S(t-Тз ),
где S(t) - анализируемый сигнал, Т з - время задержки, которое выбирается из условия 0 <тз <Тк . Здесь Тк - интервал корреляции S(t). Сигналы S(t) и Sm(t) в апертуре 2L акустооптического модулятора света АОМС (по оси х) перекрываются.
Данные устройства можно рассматривать как акустооптический интерферометр с делением лазерного луча по амплитуде [2].
В данной работе рассматриваются устройства на основе использования аку-стооптического интерферометра, реализованного по схеме Релея, что позволяет реализовать задержку Тз непосредственно в модуляторе света (АОМС) за счет разнесения луча по его апертуре (оси х). Величина разнесения хз =тз • U , где U -скорость звука в звукопроводе АОМС. Величина временной апертуры каждого
луча TW1 = TW2 = T = 2L выбирается из условия квазигармоничности [1], [3]. При
анализе работы устройства начало координат по оси х каждого луча отсчитывается от середины их апертуры, при Тз > TW = T .
Пусть анализируемый сигнал имеет вид S(t)=А (і)• cos[w0t + ф(t)], тогда опорный сигнал определится следующим образом:
^п (t)=A(t-Тз )• ^[ю 0 (t-Тз )+ф(t-Хз )] .
В соответствии с [1] комплексная амплитуда дифрагированных пучков света первого порядка по оси пространственных частот р имеет вид
Е (рД )=2LA2 • А^) ех р^Оо (t)+ф(t)}smc-{L[knQ1 - К--% (t)+ кр] \, (1)
и
F
13 (рд) = 2L А^2 • А^ехр^Ц, ^ )+ф(t-х3 )}ыпс|цк^1 - К ф (^ Тз ) + (2)
где 2Ь - апертура каждого из лучей; А2 - постоянный множитель; к = - вол-
с
Оп
новое число (вектор) света; Юсв - частота света; с - скорость света; К = -Ц- - волновое число (вектор) звуковой волны; Оп =Юп - частота звука в звукопроводе АОМС; п - показатель преломления света в звукопроводе; Q1 - угол падения световой волны относительно поверхности пьезопреобразователя АОМС; Г - фокусное расстояние интегрирующей линзы.
Комплексная амплитуда результирующего светового сигнала определяется выражением:
Ер (рд)= Е (р,і)+ Е (рД-Тз ) = 2ЬА2
А(Оехр[іОо (0+ф(0] >
х 8Іие[Ь^knQ1 - К - Иф (і)+ ^ || + А(і)ехрх
х[іОо (і-Тз)+ ф(і-Тз)]х
F
х 8ІПе[Ь
knQ1 - К-ф!-^ + кр и F
(3)
В результате пространственной фильтрации апертурой элемента фотоприемника комплексная амплитуда результирующей световой волны определяется
+1
Е (і )=2LA2 \ А(і )ехр[]°о (0+ф(і)]Ві + А(і)ехр[]о(і-Тз )+ф(і-Тз )]В2 \, (4)
где
• рі +1
Ві =| s1nc[L
Рі
• рі +і
В2 =| s1nc[L
Рі
ВІ5В2 - интегральные синусы.
knQ1 - К -
ф(і-Т з) + кр
И F
В общем случаи В1 ф В2 , так как может иметь место смещение максимумов световых лучей по оси Р DР = ~[ф' (: - тз )+ф'(1)]. Анализ показывает, что
DP мало, поэтому В1 » В2 , а для ФМ-сигналов DP =0 и В1 = В2 = В .
Сигнал на выходе фотоприемника имеет вид
Иф(1) = R• 1р(1 ) = 2R• А2(1)+ 2R• А2(:)^[юпТз + ф(: -хз)-ф'(г)], (5)
• • * • 2 . 2
где 1р(: )= ер (: )ер (:) - интенсивность результирующего поля, R = 4А2В R1 -
коэффициент передачи акустооптического устройства, ^ - коэффициент передачи фотоприемника.
При воздействии ЧМ-сигнала и выполнении условий квазигармоничности, раскладывая ф(: -тз )+ф(0 в (5) ряд Тейлора, имеем выражение для полной фазы и частоты сигнала фотоприемника:
Qф =®оТз + т зф"(0+1 т|ф"'(:)±(6) 6
®ф =тзф''(:)- 2 т2ф'"(0+6 т^ф4+... . (7)
Из (6), (7) следует, что в выходном сигнале фотоприемника содержится полная информация о законе изменения частоты анализируемого сигнала 8(1).
Конкретное использование выражений (6), (7) определяется многими факторами: задачей, типом и параметрами сигнала и другими.
В радиосистемах, в частности в системах передачи информации широко используются частотно-манипулированные (ЧМН) сигналы, которые формируют-
ся из ансамбля И1(1) = Acos
'2я(1 +1) 4
+ ф
где 1 = 1,2,3,...,ш, 1 - любое число.
/
Т
\
Сигналы и1(1) ортогональные в усиленном смысле и обеспечивают повышенную помехоустойчивость [4].
При соответствующем выборе тз достаточно просто обеспечивается демодуляция (выделение манипулирующей функции) ЧМН- и ФМ-сигналов. Наиболее эффективно эта задача решается при априорно-известных параметрах ("своих") сигналов.
Демодуляторы сигналов могут быть реализованы как многочастотные или со "скочкообразной" перестройкой по несущей частоте. Каждый частотный канал может быть уплотнен по времени или по форме сигналов (кодовое уплотнение).
При приеме ОФМ-сигналов отсутствует так называемый эффект “обратной работы”. Помехоустойчивость может быть оценена по известным соотношениям с учетом оценки снижения отношения сигнал/шум [1], [4].
Возможность реализации квадратурных схем демодуляции требует отдельного рассмотрения в связи с определенными конструктивно-технологическими трудностями.
ЛИТЕРАТУРА
1. Сердюков В.Г. Акустооптическая обработка сигналов в радиотехнических системах: Монография. Таганрог: ТРТУ, 2000. 192 с.
2. Голографическая интерферометрия // Островский М.М., Бутусов М.М.: Наука, 1967. 339 с.
3. Васильев Ю.Г. Акустооптическая демодуляция радиосигналов. //Оптические методы обработки изображений и сигналов Л.: АН. СССР, ЛФТИ, 1981. С. 83-91.
4. Теория передачи сигналов.// А.Г.Зюко, Д.Д.Кловский, М.В.Назаров, Л.Н.Финк. М.: Радио и связь, 1986. 304 с.
Ю.И. Мильков СИСТЕМА ТРИАНГУЛЯЦИИ НА ОСНОВЕ «КВАЗИ-ДОПЛЕРА» ПРИНЦИП ОПТИМАЛЬНОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ РАДИОПЕЛЕНГАТОРОВ
Введение
Благодаря применению системы «КВАЗИ-ДОПЛЕР» [1], можно добиться блолее точных результатов при соизмеримых вложениях в системы «ВАТСОН -ВАТТ» [2].
Применительно для нашей задачи, система должна сочетать возможность радиотриангуляции с дальнейшей передачей координат на основной модуль управления по радиоканалу. Высокая помехозащищенность при передаче по радиоканалу на основной модуль достигается путем применения тонального модема.
Система может быть использована не только применительно для решения типовых задач: слежение, определение координат, но и нетиповых (из-за низкой своей стоимости), их можно использовать, например, для поиска потерявшейся собачки или ребенка.
Принцип работы
Основная задача такой системы - определение координат движущегося объекта. Задача сама по себе является немного сложной, по сравнению с обычной радиопеленгацией (РП), однако в данном случае приходится оценивать не только пеленг на объект, но также обрабатывать информацию от других РП. Все это происходит в реальном времени, причем информация передается по радиоканалу. Систему коротко можно разделить на следующие модули:
1. Ответный модуль (ОМ);
2. Радиопеленгатор (РП);
3. Блок съема и оперативной обработки (БСООР);
Вся информация от РП должна передаваться на БСООР, после чего на персональный компьютер (ПК);
