ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Применение растров-модуляторов для повышения помехозащищенности оптико-электронных приборов из "Методы борьбы с помехами в оптико-электронных приборах " Схемы с модуляцией лучистого потока, осуществляемой с помощью растров, можно разделить на две группы схемы с перемещением растра-модулятора относительно неподвижного изображения и схемы с неподвижным растром, относительно которого перемещается изображение излучателя. В качестве примера рассмотрим систему, в которой модуляция и анализ поля изображений осуществляется с помощью вращающегося полу-диска, устанавливаемого в плоскости изображений (рис. 1.3). При вращении полудиска (1) вокруг оси, совпадающей с оптической осью объектива, происходит периодическое изменение амплитуды сигнала (потока излучения Ф), поступающего на приемник излучения (2). Как показано на рис. 1.4, при смещении изображения в виде круга с центрально-симметричным распределением освещенности относительно оптической оси (рис. 1.4, а) будут мен5 ться форма сигнала и амплитуда первой гармоники (положения 1...1У на рис. 1.4,в). При нулевом смещении, когда центр изображения находится на оси вращения полудиска, поток излучения Ф все время постоянен и равен половине потока Фо, образующего изображение. При смещении изображения относительно оси амплитуда потока Ф становится переменной, как это показано на рис. 1.4,6. При изменении фазового угла изображения (угла между начальным положением ф = 0 ребра полудиска и положением ребра при пересечении центра изображения) меняется фаза сигнала. На рис. 1.4, а фаза сигнала изменилась от Ф = л/2 (положения 1.1У) до ф = Зл /4 (положение V). [c.17] Если с валом двигателя, вращающего полудиск, жестко связать генератор опорного напряжения, вырабатывающий сигнал 1 4, фаза которого постоянна, то, сравнивая фазы электрических сигналов 2 (на выходе усилителя, помещаемого после приемника) и Уа, можно получить информацию о фазовом угле изображения излучателя (рис. 1.4,в). С помощью фазового детектора легко разложить полученный сигнал рассогласования на составляющие, пропорциональные смещению изображения по осям X и у. [c.17] На рис. 1.5, г представлена модуляционная характеристика такой системы — зависимость амплитуды сигнала на выходе растра-диафрагмы А от рассогласования по оси у. Как в схеме с вращающимся полудиском (рис. 1.3), так и в схеме с круговым переносом изображения относительно неподвижной полевой диафрагмы А (рис. 1.5) 100%-ная глубина модуляции имеет место и для малоразмерных изображений объектов, и для сравнительно крупноразмерных излучающих помех, изображение которых не перекрывает полностью прозрачную часть растра, причем основные гармоники полезного сигнала и сигнала от помех совпадают. Спектры этих сигналов низкочастотные. [c.20] По указанным причинам фильтрация полезного сигнала путем выбора узкой полосы пропускания электронного тракта в таких системах (одночастотных или системах с однократной амплитудной модуляцией) практически неэффективна. [c.20] Для повышения помехозащищенности прибора ПО отношению к вытянутым в радиальном направлении помехам вместо радиально-секторного растра (рис. 1.6) можно применить растр с зигзагообразной или спиральной решеткой (рис. 1.8). При его использовании точечные изображения модулируются со 100%-ной глубиной, а вытянутые по радиусу — с меньшей глубиной. [c.22] С помощью растров — пространственных фильтров, представленных на рис. 1.6...1.8 и им аналогичных, не только обеспечивается пространственная фильтрация . полезного сигнала, но и создается модуляция с несущей Частотой /н- При двукратной модуляции сигнал несущей частоты используется для получения информации об облученности на входе ОЭП, которая необходима для создания системы автоматической регулировки чув- ствительности (АРЧ) или усиления (АРУ). Системы АРЧ или АРУ позволяют исключить или ослабить влияние изменения облученности входного зрачка ОЭП на. амплитуду управляющего сигнала (с частотой fy), несущую полезную информацию о наблюдаемом источнике. [c.23] В ОЭП с неподвижными растрами (рис. 1.5 и 1,7) и сканированием изображением проще обеспечить для всего углового поля условие подоптимальной пространственной фильтрации [2, 33], по которому размер изображения должен быть равен размеру полупериода (ячейки) растра. При малых углах рассогласования, когда изображение малоразмерного излучателя при перемещении по растру не выходит за его пределы (траектория Иг на рис. 1.5,6), глубина модуляции сигнала частоты управления несет информацию о рассогласовании. В то же время сигнал несущей частоты при выборе ячеек растра большими или равными размеру изображения имеет постоянную глубину модуляции — 100%. По этой причине модуляционная характеристика системы с таким растром не имеет мертвой зоны в области малых рассогласований. Применяя жесткую АРУ по несущей частоте, когда при изменении облученности или параметров ОЭП система АРУ поддерживает амплитуду сигнала несущей частоты постоянной, можно использовать зону малых рассогласований (линейную зону) модуляционной характеристики (рис. 1.5, г) для получения информации о координатах излучателя. [c.24] В системах, где используются растры с изменяющимися от зоны к зоне угловыми размерами по-лупериодов — прозрачных и непрозрачных участков, (рис. 1.9,6), частота модуляции меняется также дискретно. Однако здесь, как и для растра, изображенного на рис. 1.9, в, где от зоны к зоне меняется индекс частотной модуляции, невозможно обеспечить оптимальное согласование размеров изображения излучателя и рисунка растра. [c.26] Трудность оптимального согласования размеров изображения и ячеек растров для всего углового поля ОЭП или всех возможных углов рассогласования присуща практически всем растрам, используемым в ОЭП с частотной, фазовой или импульсной модуляцией. Хорошего согласования можно достичь лишь для очень немногих систем, например для системы с растром, представленным на рис. 1.9, а, на котором ширина прозрачных и непрозрачных ячеек приблизительно постоянна по всей площади растра. [c.27] С помощью растров можно осуществить и спектральную селекцию наблюдаемого объекта на фоне помех. Для этого применяются, например, так называемые двухцветные растры, рисунок которых совпадает с рисунком растров, представленных на рис. 1.6 и 1.10. Вместо полностью прозрачных и непрозрачных ячеек такой растр набирается из элементов (секторов), одни из которых пропускают в одной области спектра (например, в диапазоне длин волн Ль..Яг), а другие — в другой (например. Яз... 4). Если спектральное пропускание растра в этих областях подобрать так, чтобы сигналы от помехи на выходе приемника в обеих областях спектра были равны, то глубина модуляции сигнала от помехи будет близка к нулю. В то же время для объекта, спектр излучения которого отличается от спектра излучения помехи, сигналы в областях Л1...Л2 и Х3...Х4, т. е. при прохождении потока от объекта через различные ячейки растра, будут различны и глубина модуляции полезного сигнала будет заметно отличаться от нуля (более подробно об этом см. в гл. 5). [c.27] Вернуться к основной статье