Оптический анализатор спектра сигналов

Оптический анализатор спектра сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

фоетоотбзне -N

П И С А Н И Е

00 499520

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. canä-ву (22) Заявлено 27.04.72 (21) 1775755/26-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.76. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 29.03.76 (51) Ч. Кл."- 6 01N 21 02

Государственнык комитет

Совета Министров СССР (о3) Vga 621 317 757 (088.8) оа делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Е. Ф. Орлов, И. С. Раков, Э. М. Зуйкова и Г. К. Иванова

Научно-исследовательский радиофизический институт (71) Заявитель (54) ОПТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА СИГНАЛОВ

Изобретение относится к оптическим устройствам для спектральной обработки различных сигналов с использованием некогерентного света и может быть применено для решения ряда научно-технических задач: при разработке синтезированных антенн, при исследовании речевого спектра, вибраций, в медицинских исследованиях и т. п.

Известны оптические анализаторы, основанные на использовании некогерентного света.

Простейший из них — анализатор ОСА-2 с вводом сигналов, записанных на фотопленку, Другой тип анализатора — ОСА-4 предназначен для анализа двумерных изображений. Известный анализатор содержит транспарант с растровой записью сигнала, эталон пространственных частот, в качестве которого используются две вращающиеся линейные оптические решетки, оптическую схему, перемножающую сигнал с эталонной структурой и интегрирующую результат, и фотоприемник с регистратором.

Недостатком этого анализатора является малая полоса анализа (5 10 точек отсчета) вследствие того, что анализ растровой записи проводится по двумя взаимно перпендикулярным осям, а не по всем направлениям.

В ряде задач требуется обработка более длинных реализаций сигнала, т. е, получение большего числа точек отсчета.

Цель изобретения — расширение полосы частот анализируемых сигналов.

Это достигается тем, что, в предлагаемом анализаторе эталон пространственных частот

5 выполнен в виде двух наложенных друг на друга оптических решеток, установленных с возмож|ностью относительного перемещения: одна — прямолинейного с постоянной скоростью, другая — пилообразного в направле10 нии, перпендикулярном перемещению первой решетки со скоростью, много большей, чем скорость перемещения первой решетки.

В качестве оптических решеток используют кольцевые решетки типа зонных пластинок.

15 На чертеже представлена схема предлагаемого анализатора.

Анализатор содержит источник света 1 и коллиматор 2. создающие параллельный пучок света, транспарант 3 с записью сигнала в вп20 де растра и перестраиваемый эталон пространственных частот 4, в качестве которого используют две наложенные друг на друга оптические решетки создающие муаровую структуру вида сов (1(,X+1(ÄY), где 1(,, — Yi — Х2, 25 K„- Y — У2, Хь Х, У1,У вЂ” координаты центров зонных пластинок, с механизмом 5 движения решеток. За устройством эталона частоты расположены линза-конденсор 6, фотоприемник

7 и регистрирующее устройство 8. Источник

30 света 1, коллиматор 2 и линза-кондепсор 6 об499520

Подписное

ЦНИИПИ Заказ 448jl Изд. № 2127 Тираж 1029

Типография, пр. Сапунова, 2

3 разуют оптическую схему, перемножающую сигнал с эталонной структурой и интегрирующую результат. Параллельный пучок света про пускается через транспарант 3 с растровой записью сигнала и эталон пространственных частот 4. Тем самым осуществляется перемножение анализируемой функции, записанной на транспаранте, с пространственной синусоидальной функцией эталона частоты. Перестройка частот эталона производится путем перемещения решеток друг относительно друга в двух взаимно перпендикулярных направлениях с помощью механизма 5. Центр одной решетки перемещается с постоянной скоростью, например, .по оси Х, а центр другой — по пилообразному закону по оси У, со скоростью в

2N раз большей, чем скорость перемещения первой решетки, где У в число, равное числу отсчетных точек эталонной структуры, в которое увеличивается число точек отсчета в спектре по сравнению с прототипом. В данном случае отношение скоростей равно 10 . Такое отношение скоростей обеспечивает прохождение всего диапазона пространственных частот К„ для каждого значения пространственной частоты К, обусловленной перемещением первой решетки, а следовательно, прохождение всех точек на плоскости К„, К,. Далее с помощью линзы-ыонденсора 6 осуществляется опера4 ция пространственного интегрирования. Результат двумерного спектрального анализа фотоприемника 7 регистрируется;,например, в плотностном виде в координатах К, К„ на

5 фотопленке, при помощи фототелеграфного аппарата «Нева».

Формула изооретения

1. Оптический анализатор спектра сигналов, 10 содержащий транспарант с растровой записью сигнала, эталон пространственных частот, оптическую схему, перемножающую сигнал с эталонной структурой и интегрирующую результат, фотоприемник и регистрирующее уст15 ройство, отл и ч а ю щи йся тем, что, с целью расширения полосы частот анализируемых сигналов, эталон пространственных частот выполнен в виде двух наложенных друг на друга оптических решеток, установленных с

20 возможностью относительного перемещения: одна — прямолинейного с постоянной скоростью, другая — пилообразного в направлении, перпендикулярном перемещению первой решетки со скоростью, много большей, чем ско25 рость перемещения первой решетки.

2. Анализатор по и. 1, отличающийся тем, что в качестве оптических решеток используют кольцевые решетки типа зонных пластинок.