Антенные системы с многофункциональными гибридными оптоэлектронными процессорами

• Автор: Багно, Дмитрий Витальевич
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 199 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1 ГИБРИДНЫЕ ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ ПРОЦЕССОРЫ СЛОЖНЫХ ПРОСТРАНСТВЕННО-

ВРЕМЕННЫХ СИГНАЛОВ. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ .

1.1 Гибридные акустооптические процессоры спектрального и

корреляционного анализа широкополосных сигналов

1.1.1 Акустооптические спектроанализаторы

1.1.2 Акустооптические корреляторы с временным

интегрированием

1.1.3 Акустооптические корреляторы с пространственным
интегрированием
1.2 Гибридные оптоэлектронные процессоры пространственно-
временной обработки сложных сигналов (радиооптические $ антенные решетки)
1.2.1 Гибридные оптоэлектронные процессоры пространственно-
временных сигналов антенных решеток
1.2.2 Радиооптические антенные решетки с режекцией мешающих
пространственных сигналов
1.2.3 Гибридные оптоэлектронные процессоры неплоских
антенных решеток
1.2.4 Многофункциональные гибридные оптоэлектронные
процессоры
1.3 Итоги программы "Внедрение оптических процессоров в
системы"
2 ГИБРИДНЫЕ ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ ПРОЦЕССОРЫ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ СЛОЖНОГО *г ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОГО СИГНАЛА С ПСЕВДОСЛУЧАЙНОЙ
ПЕРЕСТРОЙКОЙ РАБОЧЕЙ ЧАСТОТЫ
2.1 Особенности системы распределения тактической информации
2.2 Возможные подходы к перехвату сигнала
2.3 Интерферометрический алгоритм обнаружения сложного
сигнала и определения направления на его источник
2.3.1 Функциональные характеристики алгоритма
2.3.2 Действие алгоритма в отсутствии источников шума
2.3.3 Действие алгоритма при наличии источников шума.
Энергетические свойства алгоритма
2.3.4 О возможности реализации интерферометрического
алгоритма на основе квадратурной обработки
2.3.5 Влияние неидентичности приемных трактов
2.3.6 Численное моделирование интерферометрического
алгоритма
2.4 Реализация интерферометрического алгоритма средствами
гибридных оптоэлектронных процессоров
2.4.1 Особенности применения различных типов
акустооптических корреляторов
2.4.2 Анализ схем построения и новая структура квадратурного
акустооптического коррелятора с временным
интегрированием
2.4.3 Анализ и оптимизация геометрии акустооптического
взаимодействия
2.5 Двумерный параллельный гибридный оптоэлектронный
процессор на основе интерферометрического алгоритма и алгоритма пространственного Фурье-преобразования
2.5.1 Структура двумерного параллельного гибридного
оптоэлектронного процессора. Преобразования пространственно-временного сигнала
2.5.2 Анализ радиосцены с использованием двумерного
параллельного гибридного оптоэлектронного процессора
3 ГИБРИДНЫЕ ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ ПРОЦЕССОРЫ ДЛЯ АНАЛИЗА
ВНУТРИИМПУЛЬСНОЙ СТРУКТУРЫ. МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГИБРИДНЫЙ ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПРОЦЕССОР ДЛЯ ПЕРЕХВАТА СИГНАЛА С
ПСЕВДОСЛУЧАЙНОЙ ПЕРЕСТРОЙКОЙ РАБОЧЕЙ ЧАСТОТЫ
3.1 Алгоритмы внутриимпульсной обработки сигнала
3.1.1 Алгоритмы поэлементного приема
3.1.2 Алгоритмы приема в целом
3.1.3 Помехоустойчивость алгоритмов
3.2 Реализация демодуляторов средствами гибридных
оптоэлектронных процессоров
3.2.1 Фильтровой демодулятор для поэлементного приема
3.2.2 Оптимальный автокорреляционный демодулятор для
поэлементного приема
3.2.3 Квазиоптимальный автокорреляционный демодулятор для
поэлементного приема
3.2.4 Подход к реализации приема в целом
3.2.5 Согласованный фильтр с программируемой импульсной
характеристикой для приема в целом
3.2.6 Согласованный фильтр с программируемой импульсной
характеристикой с использованием техники "двумерного опорного транспаранта"
3.2.7 Параллельная обработка сигнала при приеме в целом
3.2.8 Параллельно-последовательная обработка сигнала при
приеме в целом
3.3 Экспериментальное исследование модуля демодуляции
3.4 Антенная решетка с многофункциональным гибридным
оптоэлектронным процессором
3.4.1 Алгоритмы обработки сигналов, реализованные в
многофункциональном гибридном оптоэлектронном процессоре
3.4.2 Структурная схема
3.4.3 Функциональная и оптическая схемы. Модуль обнаружения .
3.4.4 Модуль помехозащищенного диаграммообразования
3.4.5 Модуль анализа внутриимпульсной структуры
3.4.6 Модуль демодуляции
4 ГИБРИДНЫЙ ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПРОЦЕССОР ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ
СИГНАЛОВ ПРИЕМНОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ СИСТЕМЫ СВЯЗИ
4.1 Антенная решетка с гибридным оптоэлектронным процессором
для системы связи
4.2 Алгоритмы обработки сигнала, реализованные в
многофункциональном гибридном оптоэлектронном процессоре
4.3 Структурная схема многофункционального гибридного
оптоэлектронного процессора с функцией пеленгатора-частотомера
4.4 Модули и макет многофункционального гибридного
оптоэлектронного процессора
1.2 Гибридные оптоэлектронные процессоры пространственно-временной обработки сложных сигналов (радиооптические антенные решетки)
Радиооптические антенные решетки (АР) - новый класс устройств, объединяющий активную приемную АР с гибридными оптоэлектронными
процессорами ПВ сигналов, реализуемыми на основе комплексирования устройств микроволновой функциональной электроники
(акустооптических, приборов с зарядовой связью, радиооптических, включая голографические, оптоэлектронные, волоконные и интегральнооптические) и цифровых процессоров средней производительности [13, 15] . При этом эквивалентное быстродействие составляет Ю8...Ю10 бит/с, а ПВ база сигналов AF&T М »106.
Радиооптические АР позволяют: выполнить параллельный обзор
пространства при размещении приемных элементов на плоской и неплоской поверхностях (особенно эффективны для поверхностей в виде тел вращения - цилиндрических и кольцевых с использованием голографических транспарантов, а также для произвольных
осесимметричных АР с использованием объемных голографических фильтров); реализовать спектральный или корреляционный анализ
принятых сигналов и одновременно панорамный обзор по одной пространственной координате (а при усложнении формата записи
сигналов - по двум пространственным координатам); эффективно подавлять мешающие пространственные сигналы, а также осуществлять более сложные алгоритмы ПВ обработки [13].
1.2.1 Гибридные оптоэлектронные процессоры пространственно-временных сигналов антенных решеток
Начиная с приоритетной работы [30], посвященной панорамному пеленгатору-частотомеру, к настоящему времени разработаны и исследованы методы, алгоритмы, структурные схемы и элементная база многофункциональных ГОЭП сложных радиосигналов с ПВ базой до 106 с различными устройствами ввода (различными ПВМС), реализующие совместно с многоэлементной приемной системой (АР) панорамный обзор пространства параллельно с временной обработкой (спектральный и корреляционный анализ) [31-40].