Конвольвер
Cтраница 1
Первые разработанные конвольверы были, в принципе, аналогичны устройству, показанному на рис. 10.10, а. [1]
Простейшим конвольвером на ПАВ является вырожденный конвольвер, изображенный на рис. 10.10, а. [2]
Работа конвольверов других типов основана на нелинейных взаимодействиях в полупроводниках. Здесь полупроводник располагается в непосредственной близости к поверхности пьезоэлектрика; нелинейное взаимодействие обеспечивается за счет электрического поля, сопровождающего ПАВ. Поверхностная акустическая волна может распространяться по полупроводниковой подложке, на которую нанесена пьезоэлектрическая пленка, предназначенная для возбуждения электрического поля. Фактически взаимодействие в полупроводнике открывает возможность создания акустоэлектронного модуля, в котором на единой полупроводниковой подложке размещены интегральная микросхема и устройство на ПАВ. Характеристики подобных устройств пока еще далеки от желаемых вследствие технологических трудностей. Однако, учитывая большие потенциальные возможности таких устройств, в будущем можно ожидать существенного прогресса. [3]
В конвольверах используется также взаимодействие волн с раэл. В этом случае интегрирующий электрод выполняется в виде периодич. [5]
В конвольвере роль импульсной характеристики выполняет один из входных сигналов, называемый опорным. Поскольку этот сигнал можно произвольно изменять, то ясно, что конвольвер представляет собой весьма универсальное устройство. [6]
На практике конвольвер используют главным образом в качестве согласованного фильтра; подробнее этот вопрос рассматривается далее. Эффект сжатия сигнала во времени, наблюдаемый в конвольвере, физически объясняется тем, что здесь относительная скорость распространения двух волн равна 2t, а не и, как в линейном устройстве на ПАВ, По этой же причине, как было показано ранее, в случае гармонических входных колебаний частота выходного сигнала в два раза превышает частоту сигнала на входе. [7]
 |
Схема измерения двухчастотного коэффициента передачи конвольвера. [8] |
В случае идеального конвольвера функция Р ( ш, т) не зависит от т для т С Го / 2 и от о в диапазоне частот входных сигналов. [9]
В данном параграфе рассмотрены акустические конвольверы; необходимая для их работы нелинейность присуща материалу подложки. По своей структуре акустический конвольвер является самым простым устройством на ПАВ, состоящим из двух ВШП, между которыми расположен участок металлизированной поверхности. Несмотря на столь простую структуру, конвольвер осуществляет весьма сложную операцию корреляционной обработки широкополосных сигналов. С помощью конвольвера можно добиться очень высокой степени программируе-мости, причем ограничения накладываются только на длительность сигнала и на ширину полосы пропускания. Кроме того, конвольвер значительно менее чувствителен к изменениям скорости и температуры, чем большинство устройств на ПАВ. [10]
Чтобы оценить возможности использования конвольвера для обработки сигналов, необходимо рассмотреть входные сигналы более общего вида Пусть сигналы /, ( /) и / 2 ( /) подаются на входные преобразователи вырожденного конвольвера показанного на рис. 10.10, а. Для простоты здесь не учитывается задержка сигналов, вызванная пространственным разнесением преобразователей. Поскольку функции, описывающие ПАВ, должны иметь колебательный характер, то можно придти к выводу, что, как и в случае гармонических сигналов, выходной сигнал конвольвера будет определяться главным образом членом, пропорциональным произведению мгновенных значений; формальное доказательство приводится далее. [11]
 |
Схема измерения двухчастотного коэффициента передачи конвольвера. [12] |
Для исследования пространственной неоднородности конвольвера удобно ввести еще одну функцию, называемую пространственной характеристикой Р ( о, т), которая определяется как обратное преобразование Фурье функции Н ( aj, ft 2) относительно разности частот входных сигналов. [13]
Здесь описываются принципы работы нелинейных конвольверов на ПАВ, в которых используются нелинейные свойства материала подложки. Хотя именно такие устройства представляют наибольший интерес, следует иметь в виду, что принципы их работы фактически являются общими для любых устройств данного класса. Так, в § 10.4 будет показано, что можно использовать и другие источники нелинейности, а также волны других типов, например объемные акустические. [14]
 |
Фазовая и групповая скорости для нескольких типов волн в Af / f - волноводе. [15] |
Страницы: 1 2 3 4 5