Перестраиваемый акустооптический согласованный фильтр для радиоимпульсов с частотной модуляцией

• Автор: Антонов, Юрий Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 131 с. : ил.

> СОДЕРЖАНИЕ
1. Адаптивная согласованная фильтрация широкополосных радиоимпульсов (обзор)
1.1. Акустооптический фильтр с двумерным опорным транспарантом
1.2. Акустооптический фильтр с самофокусировкой света для импульсов с
частотной модуляцией
Выводы
2. Перестраиваемый акустооптический фильтр с самофокусировкой света
2.1. Теория работы и эквивалентная структурная схема акустооптического фильтра
2.2. Анализ отклика фильтра при поступлении на вход импульсов с квазилинейной частотной модуляцией
2.3. Влияние структуры управляющих электродов жидкокристаллического
фазового модулятора на работу фильтра
Выводы
3. Анализ работы перестраиваемого акустооптического фильтра в условиях
воздействия шумов
3.1. Расчёт отношения сигнал-шум на выходе фильтра при наличии внешнего шума
3.2. Энергетические потери, возникающие при обработке импульсов с квазилинейной частотной модуляцией
3.3. Энергетические потери, вызванные дискретной структурой управляющих электродов жидкокристаллического фазового модулятора
3.4. Оптимизация режима работы фильтра с учётом шумов фотоприёмника
Выводы
4. Экспериментальные исследования
4.1. Структурная схема экспериментальной установки
4.2. Модуляционная характеристика жидкокристаллического фазового модулятора
4.3. Адаптивный режим работы акустооптического фильтра в отсутствие внешнего шума
4.4. Работа согласованного акустоолтического фильтра при воздействии
аддитивной смеси сигнала и шума
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
В статистической радиотехнике хорошо известна структурная схема оптимального обнаружителя сигнала со случайными начальной фазой и амплитудой на основе согласованного фильтра [1]. Эта схема состоит из последовательно включённых согласованного фильтра, детектора огибающей (с однозначной характеристикой) и решающего устройства. Эта же схема рекомендуется для оценки времени запаздывания сигналов. На основе этой схемы реализуют приёмники радиолокационных и многих связных систем, обеспечивая помехоустойчивость их работы при белом гауссовском шуме. Основным элементом этой схемы является согласованный фильтр, простота и качество реализации которого во многом определяют параметры приёмника.
Современная тенденция развития связных систем с расширением спектра и радиолокационных систем требует использования сложных сигналов с шириной спектра более 100 МГц, что позволяет улучшить их основные показатели [2-6]. Однако реализация таких систем во многих случаях становится нетривиальной. Например, в [7] применительно к радиолокационным системам отмечается, что высокие требования к ширине полосы частот зондирующего сигнала при одновременных ограничениях, накладываемых на массу, габариты и потребляемую мощность аппаратуры, затрудняют возможность применения многих сложных сигналов. Так, например, при формировании широко используемых сигналов с фазокодовой манипуляцией с широкой полосой частот сталкиваются на сегодняшний день с существенными техническими трудностями. Там же отмечается, что использование сигналов с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) позволяет сформировать требуемую полосу частот, но при реализации радиолокационной системы с такими сигналами сталкиваются с жёсткими требованиями к линейности закона частотной модуляции во всей полосе частот. Это приводит к необходимости применения специальных устройств формирования зондирующего сигнала и его обработки. Со схожими проблемами сталкиваются при реализации широкополосных систем связи.
Применение широкополосных сигналов в радиотехнических системах требует использования в тракте приёмника фильтров с высокой степенью линейности и стабильности (в первую очередь температурной) фазочастотных характеристик для избежания искажений сигналов [8]. Однако полностью избежать этого рода искажений

менение оптической плотности вещества (внизу), пропорциональное напряжённости электрического поля, которая показана стрелками