Cтраница 3
На рис. 10.11 в качестве иллюстрации приведены осциллограммы сигналов на выходе вырожденного акустического конвольвера, аналогичного тому, который показан на рис. 10.10, а. Центральная частота входного сигнала равна ПО МГц, длительность взаимодействия волн в параметрической области составляет 4 6 мкс. Огибающая выходного сигнала имеет треугольную форму, что является результатом свертки прямоугольного импульса с самим собой; частота несущей равна 220 МГц. Выходной сигнал исчезает при отсутствии одного из входных сигналов. [31]
Использование холостой волны в вырожденных устройствах обычно оказывается нецелесообразным, поскольку при этом на выходе конвольвера возникают паразитные сигналы. Эффект обращения сигнала во времени представляет определенный практический интерес, поскольку для конвольвера с противоположными направлениями распространения ПАВ необходим опорный сигнал именно такой формы. [32]
Для проверки степени этого подавления необходимо измерить уровень выходного сигнала, когда на оба входа конвольвера поданы гармонические сигналы одинаковой мощности, а затем сравнить его с наблюдаемым уровнем выходного сигнала, когда один из входов конвольвера отключен. Обычно вырожденный конвольвер, показанный на рис. 10.10, а, может подавлять эффект сверки отраженных сигналов на уровне 25 - 30 дБ, что неприемлемо. Однако в случае конвольверов такой прием, как правило, не используется, поскольку ведет к уменьшению и без того низкой эффективности устройства. В невырожденном конвольвере, схематически показанном на рис. 10.10 6, лучше подавляется эффект свертки с отраженным сигналом, поскольку сигнал, обусловленный произведением отраженной и падающей волн, имеет пространственный период, не равный пространственному периоду параметрического электрода. [33]
Дисперсия представляет собой еще один эффект, проявляющийся при распространении ПАВ, который может значительно влиять на рабочие характеристики конвольвера. Как было показано в § 6.5, дисперсия возникает вследствие массовой нагрузки, вызванной наличием параметрического электрода, и зависит от его толщины. Влияние дисперсии удобно оценивать, анализируя спектр выходного сигнала. [34]
Несмотря на то, что нелинейных эффектов можно избежать, ограничивая уровень входной мощности, в некоторых устройствах, таких, например, как конвольверы на ПАВ, описанные в гл. [36]
Для проверки степени этого подавления необходимо измерить уровень выходного сигнала, когда на оба входа конвольвера поданы гармонические сигналы одинаковой мощности, а затем сравнить его с наблюдаемым уровнем выходного сигнала, когда один из входов конвольвера отключен. Обычно вырожденный конвольвер, показанный на рис. 10.10, а, может подавлять эффект сверки отраженных сигналов на уровне 25 - 30 дБ, что неприемлемо. Однако в случае конвольверов такой прием, как правило, не используется, поскольку ведет к уменьшению и без того низкой эффективности устройства. В невырожденном конвольвере, схематически показанном на рис. 10.10 6, лучше подавляется эффект свертки с отраженным сигналом, поскольку сигнал, обусловленный произведением отраженной и падающей волн, имеет пространственный период, не равный пространственному периоду параметрического электрода. [37]
Наконец, непостоянство температуры также не приводит к искажениям, так как при этом изменяются оба параметра d и v, что приводит просто к изменению задержки d / v в соответствии с температурным коэффициентом г, определенным в § 6.4. Нечувствительность конвольверов к этим эффектам распространения ПАВ составляет важное достоинство таких устройств. [38]
Важнейший пример - коивольвер на ПАВ, в котором две ПАВ смешиваются, давая на выходе сигнал с суммарной частотой. Конвольвер применяют для корреляционной обработки кодированных сигналов. [39]
Поскольку конвольвер работает фактически как линейный фильтр, импульсная характеристика которого задается с помощью опорного сигнала, то его можно использовать, в частности, в качестве согласованного фильтра. Как было показано ранее, ФКМ - и МЧМ-сигналы формируются достаточно просто и поэтому конвольвер особенно удобен для согласованной фильтрации этих сигналов. Заметим, что конвольвер позволяет произвольно изменять систему кодирования, а также при необходимости изменять ширину полосы и центральную частоту. Таким образом, он является высокопрограммируемым устройством. [40]
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. [41]
![]() |
Эффект длинной линии в конвольвере. [42] |
Так как эффективность работы акустического: конвольвера с традиционной структурой невелика, были разработаны устройства нескольких типов с лучшими характеристиками. Здесь будет рассмотрен усовершенствованный акустический конвольвер; в § 10.4 описан ряд других устройств. [43]
Равенство (10.25) следует из преобразования функции cos o), ) в ( А. Находя выходной сигнал конвольвера, следует отметить, что акустические колебания должны быть полосовыми сигналами, причем это ограничение связано с характеристиками ВШП. Отсюда следует, что А ( to) и Л2 ( ю) равны нулю при о - 0, а подынтегральные выражения будут конечными только в случае, когда &, и & J положительны. Здесь произведение косинусоидальных функций дает составляющие с суммарной и с разностной частотами. Пространственный интеграл от составляющей разностной частоты тождественно равен нулю. [44]
![]() |
Запоминающий коивольвер с воздушным зазором. [45] |