Динамическое запоминающее устройство радиосигналов

Динамическое запоминающее устройство радиосигналов

Реферат

 

Изобретение относится к технике формирования и обработки радиосигналов. Технический результат заключается в расширении возможностей управления процессом формирования последовательности копий при сохранении высокой идентичности копий и малом расходе волоконного световода. Достигается тем, что в динамическое запоминающее устройство, содержащее передающий оптический (О) модуль (ПОМ) (3), N волоконно-оптических (В-O) линий задержки (ВОЛЗ) (9), блок управления (БУ) (6) и фотодетектор (ФД) (6), выход которого является выходом устройства, введены широкополосный усилитель (ШУ) (1), делитель мощности (ДМ) (2), В-O усилитель (ВОУ) (4), разделительный направленный В-O ответвитель Y-типа (РНВО) (7), 2N В-О ключей (ВОК) (8), N-1 направленных В-O ответвителей Х-типа (НВО) (10) и суммирующий направленный В-O ответвитель Y-типа (СНВО) (11), причем входом является вход ШУ (1), выход которого соединен с входом ДМ (2), первый выход которого соединен с электрическим входом ПОМ (3), О выход которого через ВОУ (4) соединен с входом РНВО (7). 18 ил.

Изобретение относится к технике формирования и обработки радиосигналов.

Известен ряд рециркуляционных запоминающих устройств на основе волоконно-оптических линий задержки (ВОЛЗ), в которых формирование копий сигнала осуществляется за счет ответвления части оптического излучения в петлю рециркуляции, представляющую собой отрезок волоконного световода (ВС) заданной длины.

В патенте 4473270 США, МКИ G 02 B 005/172, описано устройство, содержащее передающий оптический модуль (ПОМ), направленный волоконный ответвитель (НВО) Х-типа, ВОЛЗ в виде отрезка ВС и фотодетектор. Оптический выход ПОМ, электрический вход которого является входом устройства, соединен с первым входным портом НВО Х-типа, третий выходной порт которого через ВОЛЗ с временем задержки _зад соединен со вторым входным портом НВО Х-типа. Четвертый выходной порт НВО соединен с оптическим входом фотодетектора, электрический выход которого является выходом устройства.

Признаками аналога, совпадающими с признаками заявляемого технического решения, являются ПОМ, НВО Х-типа, ВОЛЗ, фотодетектор.

Недостатками такого устройства являются невозможность управления последовательностью формируемых копий, высокая неидентичность копий за счет затухания сигнала в ВС от копии к копии и в связи с последовательным выводом части оптического излучения из процесса рециркуляции, а также накопление шумов при рециркуляции сигнала.

Причинами, препятствующими достижению требуемого технического результата, являются отсутствие средств для управления процессом тиражирования входного сигнала, а также затухание сигнала от копии к копии в связи с последовательным выводом части энергии оптического излучения из процесса циркуляции. В результате при постоянном уровне шумов фотоприемника отношение сигнал/шум копий на выходе устройства и их уровень быстро снижаются, что в конечном итоге и обуславливает малое время хранения информации и высокую неидентичность копий.

В устройстве, описанном в патенте 4479701 США, МКИ G 02 B 005/172, применено два НВО Х-типа и ВОЛЗ. Оптическим входом устройства является первый входной порт первого НВО Х-типа, третий выходной порт которого соосно соединен с первым входным портом второго НВО Х-типа, четвертый выходной порт которого через ВОЛЗ в виде отрезка ВС с временем задержки _зад соединен со вторым входным портом НВО Х-типа, причем оптическим выходом устройства является третий выходной порт второго НВО Х-типа.

Признаками аналога, совпадающими с признаками заявляемого технического решения, являются два НВО Х-типа, ВОЛЗ.

Недостатками такого устройства являются невозможность управления последовательностью формируемых копий, а также накопление шумов при рециркуляции сигнала. Кроме того, указанное устройство также не обеспечивает равномерность уровня копий выходного радиосигнала.

Причинами, препятствующими достижению требуемого технического результата, являются отсутствие средств для управления процессом тиражирования входного сигнала, а также затухание сигнала от копии к копии в связи с последовательным выводом части энергии оптического излучения из процесса циркуляции через оптический выход устройства и четвертый выходной порт первого НВО Х-типа, причем во втором случае энергия оптического излучения бесполезно теряется. В результате при постоянном уровне шумов фотоприемника и заданных коэффициентах ответвления НВО Х-типа отношение сигнал/шум копий на выходе устройства и их уровень быстро снижаются.

Известны устройства динамической памяти на основе многоотводных ВОЛЗ, в которых формирование копий осуществляется за счет ответвления части оптического излучения через определенные расстояния с помощью специальных отводов.

В патенте 4558920 США, МКИ G 02 B 005/172, описано устройство, содержащее ПОМ, многоотводную ВОЛЗ в виде намотанного на барабан ВС, оптический стержень и фотодетектор. Входом устройства является электрический вход ПОМ, оптический выход которого соединен с входом ВОЛЗ, причем излучения с отводов ВС, намотанного на барабан, проецируются в сращенный с основным волокном путем удаления оболочки на его части оптический стержень, с выхода которого поступают на оптический вход фотодетектора, электрический выход которого является выходом устройства.

Признаками аналогов, совпадающими с признаками заявляемого технического решения, являются ПОМ, ВОЛЗ, фотодетектор.

Недостатками известного устройства являются невозможность управления последовательностью формируемых копий, малое время хранения информации, а также сложность изготовления, большой расход волоконного световода и неравномерность уровня копий сигнала на выходе.

Причинами, препятствующими достижению требуемого технического результата, являются отсутствие средств для управления процессом тиражирования входного сигнала, а также то, что из технологических соображений коэффициенты ответвления оптического излучения с отводов волоконного световода выполняются одинаковыми. В этом случае благодаря последовательному ответвлению части оптического сигнала амплитуда выходных сигналов устройства с ростом числа копий уменьшается и тем заметнее, чем больше коэффициент ответвления.

В устройстве, описанном в патенте 4557552 США, МКИ G 02 B 005/172, применены ПОМ, многоотводная ВОЛЗ в виде намотанного на барабан ВС, две линзы и фотодетектор. Входом устройства является электрический вход ПОМ, оптический выход которого соединен с входом ВОЛЗ, причем оптическое излучение может частично выходить из ВС на специально выполненных изгибах, которое затем фокусируется с помощью первой и второй линз и подается на оптический вход фотодетектора, электрический выход которого является выходом устройства.

Признаками аналогов, совпадающими с признаками заявляемого технического решения, являются ПОМ, ВОЛЗ, фотодетектор.

Недостатками такого устройства являются невозможность управления последовательностью формируемых копий, высокая неидентичность копий за счет затухания сигнала в ВС от копии к копии и в связи с выводом оптического излучения из ВС, а также сложность изготовления.

Причинами, препятствующими достижению требуемого технического результата, являются отсутствие средств для управления процессом тиражирования входного сигнала, а также то, что из технологических соображений коэффициенты ответвления оптического излучения с отводов волоконного световода выполняются одинаковыми. В этом случае благодаря последовательному ответвлению части оптического сигнала амплитуда выходных сигналов устройства с ростом числа копий уменьшается и тем заметнее, чем больше коэффициент ответвления. Стремление обеспечить равномерность уровня копий сигнала на выходе устройства за счет последовательного увеличения коэффициентов ответвления предполагает использование уникального технологического оборудования и контрольно-измерительной аппаратуры, а также усложнение конструкции и габаритов устройства.

Известно устройство для формирования копий радиосигнала (патент 4128759 США, МКИ Н 04 В 009/00), содержащее передающий оптический модуль (ПОМ), N ВОЛЗ в виде отрезков ВС различных длин и фотодетектор. Оптический сигнал с выхода ПОМ поступает на жгут, образованный входными торцами ВОЛЗ, с выходных торцов которых оптическое излучение подается на фотодетектор. Формирование копий осуществляется за счет задержки частей оптического излучения на различное время в различных ВОЛЗ и их последующем суммировании в фотодетекторе.

Признаками аналога, совпадающими с признаками заявляемого технического решения, являются ПОМ, ВОЛЗ, фотодетектор.

Недостатками устройства являются невозможность управления последовательностью формируемых копий, а также высокие потери на ввод оптического излучения из ПОМ во входные торцы световодов ВОЛЗ.

Причинами, препятствующими достижению требуемого технического результата, являются отсутствие средств для управления процессом тиражирования входного сигнала, а также то, что для формирования М копий входного сигнала с периодом следования _зад необходимо использование М световодов общей длиной порядка 0,5М²L, что в М/2 раз превышает длину используемого ВС в заявляемом объекте (где L - длина ВС, обеспечивающего задержку _зад).

Известно устройство волоконно-оптической динамической памяти (патент 4976518 США, МКИ G 02 B 006/26), включающее в свой состав N каскадов: первый каскад состоит из одного делящего оптическое излучение на три части НВО типа 1х3, входной порт которого является оптическим входом устройства, а три выходных порта которого непосредственно и через ВОЛЗ с временами задержки 3^N-1_зад и 23^N-1_зад, определяемыми длинами используемых ВС, соединены с входными портами трех НВО типа 1х3 второго каскада (где _зад - период следования копий), j-й каскад состоит из 3^j-1 НВО типа 1х3, три выходных порта каждого из которых непосредственно и через ВОЛЗ с временами задержки 3^N-j_зад и 23^N-j_зад соединены с входными портами 3^j НВО типа 1х3 (j+1)-го каскада. Выходные порты каждого из 3^N-1 НВО типа 1х3 последнего N-го каскада непосредственно и через ВОЛЗ с временами задержки _зад и 2_зад соединены с интегрированным устройством управления, представляющим собой массив из 3^N оптических ключей, выход которого является оптическим выходом устройства.

Формирование копий осуществляется за счет деления оптического излучения в каждом НВО типа 1х3 на три части, задержки каждой части излучения на определенное время и их последующего суммирования. Использование N каскадов позволяет формировать 3^N копий входного оптического сигнала.

Признаками аналога, совпадающими с признаками заявляемого технического решения, являются ВОЛЗ.

Недостатками устройства являются высокий расход ВС, использование большого числа оптических ключей и НВО, а также использование НВО типа 1х3, делящих оптический сигнал на три части, что приводит к увеличению потерь оптического излучения и снижению отношения сигнал/шум на выходе устройства.

Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результатa, является то, что для формирования М копий входного сигнала с периодом следования _зад необходимо использование ВС общей длиной порядка MLlog₃M, что в log₃M раз превышает длину используемого ВС в заявляемом объекте (где L - длина ВС, обеспечивающего задержку _зад), а также то, что количество используемых НВО в рассматриваемом устройстве превышает количество НВО X-типа в заявляемом объекте в 1,5(М/log₂M) раз и потери в НВО типа 1х>3, делящих оптический сигнал на три части, примерно в 1,5 раза больше, чем потери в НВО Х-типа, используемых в заявляемом объекте, что приводит к увеличению потерь оптического излучения.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности является программируемая ВОЛЗ, предназначенная для использования в системах тестирования радиолокационных станций (патент 5177488 США, МКИ G 01 S 007/40).

Программируемая ВОЛЗ содержит ПОМ, N волоконно-оптических переключателей (ВОП) типа 1х2 ВОП₁, ВОП₃,..., ВОП_2N-1, N волоконно-оптических переключателей типа 2х1 ВОП₂, ВОП₄, ..., ВОП_2N, N волоконно-оптических линий задержки ВОЛЗ₁, . . . , ВОЛЗ_N, выполненных в виде отрезков ВС заданных длин, а также фотодетектор и блок управления.

Входом устройства является электрический вход ПОМ, оптический выход которого подключен к оптическому входу первого ВОП типа 1х2. Первый выходной порт первого ВОП типа 1х2 соосно соединен с первым входным портом второго ВОП типа 2х1, выходной порт которого соединен с входным портом третьего ВОП типа 1х2. Первый выходной порт 2j-го ВОП типа 1х2 соосно соединен с первым входным портом (2j+1)-го ВОП типа 2х1, выходной порт которого подключен к входному порту (2j+2)-го ВОП типа 1х2. Выходной порт последнего 2N-го ВОП типа 2х1 соосно соединен с оптическим входом фотодетектора, выход которого является выходом устройства. Второй выходной порт первого ВОП типа 1х2 через первую ВОЛЗ соединен с вторым входным портом второго ВОП типа 2х1, второй выходной порт 2j-го ВОП типа 1х2 через j-ю ВОЛЗ соединен с вторым входным портом (2j+1)-го ВОП типа 2х1. Второй выходной порт предпоследнего (2N-1)-го ВОП типа 1x2 через последнюю N-ю BOЛ3_N соединен с вторым входным портом последнего 2N-го типа 2х1. Для управления волоконно-оптическими переключателями служит блок управления БУ, выходы 1, 2..., 2N-1, 2N которого подключены к управляющим входам первого, второго,..., (2N-1)-го, 2N-го волоконно-оптических переключателей.

Принцип работы устройства заключается в следующем. Передающий оптический модуль преобразует входной радиосигнал в модулированное излучение оптического диапазона, которое подается на входной порт первого ВОП. Дальнейший путь распространения оптического излучения и, соответственно, время его задержки зависит от состояния всех волоконно-оптических переключателей. Управление состояниями волоконно-оптических переключателей с помощью блока управления позволяет включать в общий путь прохождения оптического излучения те или иные ВОЛЗ и тем самым формировать копию входного сигнала с заданным дискретным временем задержки. Минимальное время задержки получается, когда волоконно-оптические переключатели находятся в таком состоянии, что оптический сигнал не проходит ни через одну ВОЛЗ, а максимальное время задержки - когда оптическое излучение задерживается во всех ВОЛЗ. С выхода последнего 2N-го ВОП оптический сигнал поступает на вход фотодетектора, который осуществляет обратное преобразование модулированное излучения оптического диапазона в радиосигнал.

Признаками прототипа, совпадающими с признаками заявляемого технического решения, являются ПОМ, блок управления, N ВОЛЗ и фотодетектор, выход которого является выходом устройства.

Недостатком программируемой ВОЛЗ является то, что данное устройство по существу является линией задержки с дискретным временем задержки. Данное устройство позволяет формировать только одну копию входного радиосигнала с различной временной задержкой и не обеспечивает тиражирования радиосигнала.

Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата, является использование волоконно-оптических переключателей, что позволяет получать при любом заданном сочетании состояний переключателей только один путь для формирования одной копни сигнала.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в управлении процессом тиражирования входного радиосигнала в динамическом запоминающем устройстве с управляемой бинарной волоконно-оптической структурой.

Технический результат заключается в расширении возможностей управления процессом формирования последовательности копий при сохранении высокой идентичности копий и малом расходе волоконного световода.

В предлагаемом изобретении вместо волоконно-оптических переключателей используются последовательно соединенные НВО Х-типа и волоконно-оптические ключи (ВОК), за счет чего удается получить различные пути для прохождения оптического излучения в волоконно-оптической структуре, что значительно расширит возможности по управлению процессом формирования копий при сохранении высокой идентичности копий и малом расходе волоконного световода.

Технический результат достигается тем, что в динамическое запоминающее устройство, содержащее передающий оптический модуль, N волоконно-оптических линий задержки, блок управления и фотодетектор, выход которого является выходом устройства, дополнительно введены широкополосный усилитель, делитель мощности, волоконно-оптический усилитель, разделительный направленный ответвитель Y-типа, 2N волоконно-оптических ключей, (N-1) направленных волоконных ответвителей Х-типа и суммирующий направленный волоконный ответвитель Y-типа.

Причем входом устройства является вход широкополосного усилителя, выход которого соединен с входом делителя мощности, первый выход которого соединен с электрическим входом передающего оптического модуля, оптический выход которого через волоконно-оптический усилитель соединен с входом разделительного направленного волоконного ответвителя Y-типа, первый выходной порт которого через первый волоконно-оптический ключ подключен к первому входному порту первого направленного волоконного ответвителя Х-типа, третий выходной порт которого через второй волоконно-оптический ключ подключен к первому входному порту второго направленного волоконного ответвителя Х-типа, третий выходной порт j-го направленного волоконного ответвителя через (j+1)-й волоконно-оптический ключ подключен к первому входному порту (j+1)-го направленного волоконного ответвителя Х-типа, третий выходной порт последнего (N-1)-го направленного волоконного ответвителя через N-й волоконно-оптический ключ подключен к первому входному порту суммирующего направленного волоконного ответвителя Y-типа, выходной порт которого соосно соединен с оптическим входом фотодетектора.

Причем второй выходной порт разделительного направленного ответвителя Y-типа через последовательно соединенные (N+1)-й волоконно-оптический ключ и первую волоконно-оптическую линию задержки подключен к второму входному порту первого направленного волоконного ответвителя Х-типа, четвертый выходной порт которого через последовательно соединенные (N+2)-й волоконно-оптический ключ и вторую волоконно-оптическую линию задержки подключен к второму входному порту второго направленного волоконного ответвителя Х-типа, четвертый выходной порт j-го направленного волоконного ответвителя через последовательно соединенные (N+j+1)-й волоконно-оптический ключ и (j+1)-ю волоконно-оптическую линию задержки подключен к второму входному порту (j+1)-го направленного волоконного ответвителя Х-типа, четвертый выходной порт последнего (N-1)-го направленного волоконного ответвителя через последовательно соединенные последний 2N-й волоконно-оптический ключ и последнюю N-ю волоконно-оптическую линию задержки подключен к второму входному порту суммирующего направленного волоконного ответвителя Y-типа, причем второй выход делителя мощности соединен с входом блока управления, j-й выход которого подключен к управляющему входу j-го волоконно-оптического ключа.

Анализ существенных признаков аналогов, прототипа и заявляемого объекта выявил следующие существенные признаки для заявляемого объекта: - введен широкополосный усилитель для уменьшения коэффициента шума устройства; - введен делитель мощности для подачи части входного сигнала на блок управления для синхронизации работы блока управления с моментом прихода радиосигнала; - введен волоконно-оптический усилитель для компенсации потерь на преобразование электрического сигнала в оптическое излучение и потерь в ВОС; - введен разделительный НВО Y-типа для подачи входного излучения непосредственно на первый входной порт и через последовательно соединенные первый ВОК и первую ВОЛЗ на второй входной порт первого НВО Х-типа; - введены (N-1) НВО Х-типа для обеспечения тиражирования копий, благодаря суммированию излучений, поступающих на первый и второй входные порты НВО Х-типа, причем просуммированные излучения делятся между третьим и четвертым выходными портами НВО Х-типа; - введен суммирующий НВО Y-типа, благодаря которому можно использовать только один фотодетектор: на фотодетектор поступает сумма оптических излучений с третьего выходного порта последнего (N-1)-го НВО Х-типа через N-й ВОК и с четвертого выходного порта последнего (N-1)-го НВО Х-типа через последовательно соединенные последний 2N-й ВОК и последнюю N-ю ВОЛЗ; - введены 2N волоконно-оптических ключей для управления последовательностью формируемых копий.

Таким образом, благодаря введению в динамическое запоминающее устройство последовательно соединенных НВО Х-типа и волоконно-оптических ключей удается обеспечить различные пути прохождения оптического излучения в волоконно-оптической структуре, что значительно расширяет возможности по управлению процессом формирования копий при сохранении высокой идентичности копий и малого расхода волоконного световода.

Доказательство наличия причинно-следственной связи между заявляемой совокупностью признаков и достигаемым техническим результатом приводится далее.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлена структурная схема динамического запоминающего устройства с управляемой бинарной волоконно-оптической структурой, а на фиг. 2 - эпюры, поясняющие принцип работы устройства.

На фиг. 3 показана структурная схема блока управления, а на фиг.4 - эпюры, поясняющие принцип его работы.

На фиг. 5 приведена структурная схема динамического запоминающего устройства с управляемой бинарной волоконно-оптической структурой в случае невозможности определения в блоке управления информации о моменте прихода и длительности входного радиосигнала.

На фиг.6 показаны различные варианты формируемых копий при использовании только первых N ВОК для ДЗУ с управляемой бинарной ВОС при N=4 (справа от каждой последовательности на фиг.13б-13д указаны номера разомкнутых ВОК).

На фиг.7 приведены различные варианты формируемых копий, получаемые при различных сочетаниях разомкнутых ключей, которые позволяют изменять относительные местоположения формируемых копий при одном и том же виде их последовательности для ДЗУ с управляемой бинарной ВОС при N=4 (справа от каждой последовательности указаны номера разомкнутых ВОК, причем номеру j' соответствует (N+j)-й ВОК).

На фиг. 8 показаны результаты расчетов количества вариантов получаемых копий в заявляемом объекте при различном числе используемых ВОЛЗ.

На фиг. 9 приведены все возможные варианты формируемых копий для ДЗУ с управляемой бинарной ВОС при использовании трех ВОЛЗ (справа от каждой последовательности указаны номера разомкнутых ВОК, причем номеру j' соответствует (N+j)-й ВОК).

На фиг. 10 приведены результаты расчетов потерь оптического излучения в бинарной волоконно-оптической структуре для последней копии радиосигнала при различном числе используемых волоконно-оптических линий задержки.

На фиг. 11 представлены зависимости неидентичности формируемых в устройстве копий входного радиосигнала от числа формируемых копий при различных периодах следования копий.

На фиг. 12 приведена структурная схема рециркуляционного запоминающего устройства с одним ответвителем (патент 4473270 США, МКИ G 02 B 005/172), где приняты следующие обозначения: ПОМ - передающий оптический модуль, НВО - направленный волоконный ответвитель Х-типа, ВОЛЗ - волоконно-оптическая линия задержки с временем задержки _зад, ФД - фотодетектор.

На фиг. 13 приведена структурная схема рециркуляционного запоминающего устройства с двумя ответвителями (патент 4479701 США, МКИ G 02 B 005/172), где приняты следующие обозначения: НВО - направленный волоконный ответвитель Х-типа, ВОЛЗ - волоконно-оптическая линия задержки с временем задержки _зад.

На фиг.14 приведена структурная схема устройства динамической памяти на основе многоотводной ВОЛЗ (патент 4558920 США, МКИ G 02 B 005/172), где приняты следующие обозначения: ПОМ - передающий оптический модуль, ВС - волоконный световод, ОС - оптический стержень, ФД - фотодетектор.

На фиг.15 приведена структурная схема запоминающего устройства на основе многоотводной ВОЛЗ (патент 4557552 США, МКИ G 02 B 005/172), где приняты следующие обозначения: ПОМ - передающий оптический модуль, ВС - волоконный световод, Л1 и Л2 - линзы, ФД - фотодетектор.

На фиг.16 приведена структурная схема устройства для формирования копий радиосигнала (патент 4128759 США, МКИ Н 04 В 009/00), где приняты следующие обозначения: ПОМ - передающий оптический модуль, ВС - волоконный световод, ФД - фотодетектор.

На фиг. 17 приведена структурная схема устройства волоконно-оптической динамической памяти (патент 4976518 США, МКИ G 02 B 006/26), где приняты следующие обозначения: НВО - направленный волоконный ответвитель типа 1х3, ВОЛЗ - волоконно-оптическая линия задержки.

На фиг. 18 приведена структурная схема программируемой ВОЛЗ (патент 5177488 США, МКИ G 01 S 007/40), где приняты следующие обозначения: ПОМ - передающий оптический модуль, ВОП - волоконно-оптический переключатель, ВОЛЗ - волоконно-оптическая линия задержки, ФД - фотодетектор, БУ - блок управления.

Динамическое запоминающее устройство с управляемой бинарной волоконно-оптической структурой содержит (см. фиг.1) широкополосный усилитель ШУ 1, делитель мощности ДМ 2, передающий оптический модуль ПОМ 3, волоконно-оптический усилитель ВОУ 4, фотодетекгор ФД 5, блок управления БУ 6, а также разделительный НВО Y-типа 7, 2N волоконно-оптических ключей ВОК 8-1,..., 8-2N, N ВОЛЗ 9-1,..., 9-N, (N-1) НВО Х-типа 10-1,..., 10-(N-1) и суммирующий НВО Y-типа 11.

Входом устройства является вход широкополосного усилителя ШУ 1, выход которого подключен к входу делителя мощности ДМ 2, первый выход которого соединен с электрическим входом ПОМ 3, оптический выход которого подключен к оптическому входу волоконно-оптического усилителя ВОУ 4, оптический выход которого соединен с входным портом разделительного НВО Y-типа 7, первый выходной порт которого соосно подключен к оптическому входу первого ВОК 8-1, оптический выход которого подключен к первому входному порту первого НВО X-типа 10-1, третий выходной порт которого соосно подключен к оптическому входу второго ВОК 8-2, оптический выход которого подключен к первому входному порту второго НВО Х-типа 10-2. Третий выходной порт j-го НВО Х-типа 10-j подключен к оптическому входу (j+1)-го ВОК 8-(j+1), оптический выход которого подключен к первому входному порту (j+1)-го НВО Х-типа 10-(j+1), а третий выходной порт последнего (N-1)-го НВО Х-типа 10-(N-1) соединен с оптическим входом N-го ВОК 8-N, оптический выход которого соединен с первым входным портом суммирующего НВО Y-типа 11, выходной порт которого соединен с оптическим входом фотодетектора ФД 5, выход которого является выходом устройства.

Второй выходной порт разделительного НВО Y-типа 7 подключен к оптическому входу (N+1)-го BOK 8-(N+1), оптический выход которого через первую ВОЛЗ 9-1 подключен ко второму входному порту первого НВО Х-типа 10-1, четвертый выходной порт которого подключен к оптическому входу (N+2)-го BOK 8-(N+2), оптический выход которого через вторую ВОЛЗ 9-2 соосно соединен со вторым входным портом второго НВО Х-типа 10-2. Четвертый выходной порт j-го НВО Х-типа 10-j подключен к оптическому входу (N+j+1)-го BOK 8-(N+j+1), оптический выход которого через (j+1)-ю ВОЛЗ 9-(j+1) соосно подключен ко второму входному порту (j+1)-го НВО Х-типа 10-(j+1). Четвертый выходной порт последнего (N-1)-го НВО Х-типа 10-(N-1) подключен к оптическому входу последнего 2N-го BOK 8-2N, оптический выход которого через последнюю N-ю ВОЛЗ 9-N соосно подключен ко второму входному порту суммирующего НВО Y-типа 11.

Второй выход делителя мощности ДМ 2 соединен с входом блока управления БУ 6, выходы 1, 2. .., 2N-1, 2N которого подключены к управляющим входам первого, второго, ...,(2N-1)-го, 2N-го волоконно-оптических ключей BOK 8-1, 8-2,...,8-(2N-1), 8-2N.

Блок управления БУ 6 (см. фиг.3) содержит последовательно соединенные широкополосный усилитель ШУ 12, вход которого является входом блока управления, и формирователь импульсов ФИ 13, выход которого подключен к синхронизирующему входу устройства управления ключами УУК 14, на параллельный информационный вход которого подается в цифровом виде информация для управления последовательностью формируемых копий. Первый выход устройства управления ключами УУК 14 подключен ко второму входу первого логического элемента И ЛИ1 15, к первому входу которого подключен выход формирователя импульсов ФИ 13, a (N+1)-й выход устройства управления ключами УУК 14 подключен ко второму входу второго логического элемента И ЛИ2 16, к первому входу которого подключен выход формирователя импульсов ФИ 13. Выход первого логического элемента И ЛИ1 15 является первым выходом блока управления БУ 6, а выход второго логического элемента И ЛИ2 16 является (N+1)-м выходом блока управления БУ 6. Второй, третий,..., N-й, (N+2)-й, (N+3)-й,..., 2N-й выходы устройства управления ключами УУК 14 являются вторым, третьим,..., N-м, (N+2)-м, (N+3)-м,..., 2N-м выходом блока управления БУ 6.

Если в блоке управления БУ 6 невозможно определить информацию о моменте прихода радиосигнала и его длительности, то при этом необходимость в делителе мощности ДМ 2 и некоторых элементах блока управления БУ 6 (широкополосном усилителе ШУ 12, формирователе импульсов ФИ 13, логических элементах И ЛИ1 15 и ЛИ2 16) отпадает, а структурная схема динамического запоминающего устройства с управляемой бинарной волоконно-оптической структурой приобретет вид, показанный на фиг.5.

Работает динамическое запоминающее устройство (ДЗУ) с управляемой бинарной волоконно-оптической структурой (ВОС) следующим образом (см. фиг.1 и фиг.2).

Динамические запоминающие устройства предназначены для формирования временной последовательности из М+1 копии сложного радиосигнала длительностью _и Параметр K_iU_c определяет амплитуду i-й копии широкополосного СВЧ-радиосигнала с амплитудной m_c(t) и/или угловой Ф_c(t) модуляцией. Выбор периода следования (времени задержки) копий _зад>_и исключает возможность временного перекрытия отдельных копий.

Вариант i=0 в формуле (1) соответствует прямой передаче входного радиосигнала (2) на выход ДЗУ без временной задержки. В этом случае говорят о формировании в ДЗУ нулевой копии входного радиосигнала.

Принцип формирования копий входного радиосигнала в ДЗУ с бинарной ВОС в случае, когда отсутствует управление копиями (все ВОК замкнуты), заключается в следующем (см. фиг.1). Нулевая копия входного радиосигнала соответствует прямой передаче оптического излучения с входного порта разделительного НВО Y-типа 7 на выходной порт суммирующего НВО Y-типа 11, минуя все ВОЛЗ. Первая копия радиосигнала формируется благодаря ответвлению в разделительном НВО Y-типа 7 части оптического сигнала в первую ВОЛЗ 9-1 (через замкнутый (N+1)-й ВОК 8-(N+1)) со временем задержки _зад. С выхода первой ВОЛЗ 9-1 излучение поступает во второй входной порт первого НВО Х-типа 10-1 и далее без задержки на выходной порт суммирующего НВО Y-типа 11.

При формировании второй копии излучаемый ПОМ 3 сигнал передается по цепи: входной порт разделительного НВО Y-типа 7 - первый выходной порт разделительного НВО Y-типа 7 - замкнутый первый ВОК 8-1 - первый входной порт первого НВО Х-типа 10-1 - четвертый выходной порт первого НВО Х-типа 10-1 - замкнутый (N+2)-й ВОК 8-(N+2) - вторая ВОЛЗ 9-2 - второй входной порт второго НВО Х-типа 10-2 - третий выходной порт второго НВО Х-типа 10-2 и далее без задержки выходной порт суммирующего НВО Y-типа 11. Третья копия сигнала генерируется благодаря задержке промодулированного оптического излучения как в первой ВОЛЗ 9-1, так и во второй ВОЛЗ 9-2. Наконец, последняя, М-я копия входного радиосигнала проходит через все ВОЛЗ с общим временем задержки M_зад = (2^N-1)_зад. Таким образом, если все ВОК замкнуты, то на выходе ДЗУ с N ВОЛЗ формируется последовательность из 2^N копий (с учетом нулевой) входного радиосигнала (генеральная последовательность). Для ДЗУ с четырьмя ВОЛЗ генеральная последовательность формируемых копий показана на фиг.6а. Здесь копии пронумерованы цифрами от 0 до 15 (всего последовательность содержит 16 копий).

Блок управления БУ 6 работает следующим образом (см. фиг.3 и фиг.4). На вход блока управления со второго выхода делителя мощности ДМ 2 поступает входной сигнал u_вх.БУ(t) длительностью _и, который усиливается в широкополосном усилителе ШУ 12. С выхода усилителя усиленный радиосигнал u_вх.ФИ(t) подается на вход формирователя импульсов ФИ 13, на выходе которого в момент прихода радиосигнала формируется видеоимпульс u_вых.ФИ(t) длительностью _и. В качестве формирователя импульсов ФИ 13 может выступать пороговое устройство, срабатывающее при превышении входным сигналом некоторого уровня. Сформированный в формирователе импульсов ФИ 13 видеоимпульс поступает на первые входы логических элементов И ЛИ1 15 и ЛИ2 16.

Сигнал с выхода формирователя импульсов ФИ 13 также поступает на синхронизирующий вход устройства управления ключами УУК 14, на информационный вход которого поступает цифровой код управления последовательностью формируемых копий. Цифровой код управления может задаваться как с помощью 2N электрических ключей, каждый из которых будет управлять соответствующим ВОК, так и с помощью более сложных средств, например компьютера. В этом случае информация о моменте прихода и длительности входного сигнала передается устройству управления ключами УУК 14 с помощью сигнала с выхода формирователя импульсов ФИ 13.

Цифровой код управления преобразуется в устройстве управления ключами УУК 14 в сигналы управления каждым ВОК в отдельности и подается в виде управляющих сигналов для ВОК на второй, третий,..., N-й, (N+2)-й, (N+3)-й,..., 2N-й выходы блока управления БУ 6 непосредственно, а на первый и (N+1)-й выходы блока управления БУ 6 через логические элементы И ЛИ1 15 и ЛИ2 16. В логических элементах И ЛИ1 15 и ЛИ2 16 происходит объединение сигналов с выхода формирователя импульсов ФИ 13 и первого и (N+l)-го выхода устройства управления ключами УУК 14, причем соответствующий ВОК будет открыт только в том случае, когда на обоих входах соответствующего логического элемента И будут присутствовать сигналы на открытие ВОК.

Использование логических элементов И ЛИ1 15 и ЛИ2 16 необходимо для того, чтобы первый ВОК 8-1 и (N+1)-й ВОК 8-(N+1) даже при отсутствии управления копиями открывались только в момент прихода сигнала и только на время его длительности (под воздействием управляющих сигналы u₁(t) и u_N+1(t) на фиг. 2), благодаря чему не будет допускаться прохождение шумов входных каскадов устройства на его выход и накопление шумов в бинарной ВОС во время формирования копий входного радиос