Шумы и фазовые искажения

Шумы и фазовые искажения [c.156]

Динамический диапазон модулятора может лежать в интервале 404-60 дБ по интенсивности записывающего света (перепад интенсивностей в 100—1000 раз). Кроме указанных достаточно хорошо известных характеристик, необходимо обратить внимание на два дополнительных параметра — шумы и фазовая однородность модулятора. Требования низкого уровня собственных шумов связаны, в частности, с низкой дифракционной эффективностью модуляторов,, а отсутствие фазовых искажений есть специфическое требование когерентных оптических систем. Наличие фазовых искажений модулятора приводит к расширению (размытию) оптических сигналов на выходе фурье-процессора, а следовательно, к потере разрешающей-способности и резкому снижению отношения сигнал/шум. [c.31]

Цифровая голограмма в процессе записи претерпевает различные искажения, связанные с неидеальностью характеристик записывающих устройств и особенностями используемых для записи сред. Эти искажения следует компенсировать в процессе синтеза голограмм и их записи. Наиболее характерные виды искажений — нелинейные искажения сигнала при записи голограммы, квантование и ограничение динамического диапазона сигнала, собственный амплитудный и фазовый шумы сред, используемых для записи синтезированных голограмм. [c.103]

Реальные активные элементы (усилители, преобразователи частоты и другие устройства) имеют в общем случае неидентичные амплитудные и фазовые характеристики, что приводит к искажению требуемого амплитудно-фазового распределения (АФР), а следовательно, к изменению формы ДН, снижению потенциала АФАР, увеличению удельной спектральной плотности мощности шума. Вводя в каждый активный модуль цепи фазовой автоподстройки и стабилизации усиления, фазовые погрешности можно свести до единиц градусов, а амплитудные — до нескольких процентов, и таким образом существенно уменьшить влияние разброса характеристик элементов модулей на параметры АФАР. [c.26]

НИЯ, которые и дадут искомое распределение интенсивности поля, соответствующего мешающему изображению. Результат такого моделирования показан на рис. 10.11 для исходного изображения рис. 10.10, а (а — мешающее изображение 5х (к, Г) для случая амплитудно-фазовой записи голограммы объекта а с диффузором б — то же для объекта а без диффузора). Рисунок наглядно показывает, что в случае синтеза голограммы с диффузором мешающее изображение совпадает с исходным, наблюдаемым как бы на фоне шума диффузорности. Причина появления этого шума очевидна — это нелинейное искажение амплитудного распределения голограммы (4.36). В случае голограммы без диффузора мешающее изображение напоминает оконтуренный исходный объект. Оконтуривание также связано с искажением амплитудного распределения голограммы неискаженного объекта. [c.208]

Методы учета фазовых ошибок развиты сейчас уже достаточно хорошо, коррекция интерферограммы осуществляется надежно. Вместе с тем при малых уровнях шума можно вообще обойтись без определения фазового спектра и работать с сильно искаженными интерферограммами. Найдем, например, автокорреляционную функцию интерферограммы и затем вычислим ее [c.106]

Сигналы е —е-т управляют вибраторами 6, установленными в испытуемой конструкции 7. Все датчики 8 подключаются к усилителям 9. С помощью коммутатора 10 одно из питающих напряжений или сигнал с выхода усилителя подключается через фазовращатель 4 на вход фильтра И и далее — на регистрирующее устройство 12 и фазометр 13. В качестве фильтра используется серийный анализатор спектра с плавной настройкой и выходом для усиленной основной гармоники. Он позволяет измерять сопротивление при наличии шумов, наводок частоты питания, нелинейных искажений и резонансов на гармониках основной частоты. Опорный сигнал Но поступает на фазометр обычно непосредственно с генератора, но можно использовать сигнал одного из датчиков, если этот сигнал не искажен. На каждой данной частоте анализатор спектра приходится настраивать до получения нулевого фазового сдвига между каналами. Для этого [c.30]

Тот неизбежный факт, что принимаемая оптическая мощность имеет форму импульса конечной длительности и что имеется некоторая неустойчивость синхронизации, приводит к штрафу за шум по двум различным причинам. Первая состоит в необходимости использования неоптимальной фильтрации для коррекции искажений формы импульса либо для минимизации взаимных помех между символами. Вторая заключается в том, что некоторый уровень взаимных помех между символами остается и понижает, таким образом, отношение сигнал-шум. Чтобы вычислить вероятную величину этих эффектов, необходимо определить форму принимаемых импульсов и закон распределения фазового дрожания импульсов синхронизации. Рассмотрим первый из них. [c.389]

Глаз-диаграмму можно получить на экране осциллографа (рис. 14.5), если на его вход У подать принимаемый цифровой сигнал, а на вход X — сигнал восстановленной тактовой частоты. Развертку и усиление следует установить таким образом, чтобы на экране разместилось изображение сигнала на интервале нескольких тактов. На одном тактовом интервале изобра--жение напоминает по форме глаз, отсюда и название. Если глаз полностью открыт и принимает прямоугольную форму-— канал передачи сигнала идеален. По мере увеличения шумов, фазовых дрожаний, увеличения длительности фронтов, низкочастотных искажений веки глаза закрываются, и при полностью закрытом глазе пороговое различение битов невозможно. Таким образом, глаз — диаграмма является интегральным параметром, характеризующим основное потребительское свойство канала передачи — способность передать сигнал в виде, пригодном для приема. [c.149]

Характерной особенностью изображений, восстанавливаемых с синтезированных (как диффузных, так и недиффузных) голограмм, является наличие шума вокруг нулевого порядка дифракции. Появление шума связано с амплитудными и фазовыми искажениями, создаваемыми фотоматериалами, на которых записана голограмма и регистрируется восстанавливаемое ею изображение. Амплитудный шум, обусловленный в основном зернистостью фотоэмульсии, вызывает случайное рассеивание восстанав-ливаюш его светового пучка и восстановленного волнового поля. Фазовый шум обусловлен оптической неоднородностью и деформацией поверхности голограммы и регистрируюш ей фотопленки. [c.115]

Модель (2) является достаточно общей. При определенных условиях подобной моделью описываются, например, информационные сигналы на входе многих реальных приемных устройств, флюктуационные явления в автогенераторах, амплитудные и фазовые искажения при распространении электромагнитных и акустических волн в случайно-неоднородных средах, эффекты рассеяния радиоволн на шероховатых поверхностях. Следует также подчеркнуть, что при соответствующем выборе параметров такая модель успешно используется не только для представления сигнала, но и для описания узкополосных флюктуационных шумов. [c.36]

В тех же случаях, когда в общую фонограмму необходимо свести больщое количество новых и старых записей, сначала тем же способом изготавливают две-три промежуточные фонограммы, которые затем перезаписывают в общую фонограмму. Выбирая технологический процесс, не следует чрезмерно увеличивать число последовательных перезаписей, так как с каждой перезаписью качество звука ухудшается. Ориентировочно можно считать, что все помехи и шумы, нелинейные искажения и коэффициент детонации увеличиваются в последующей копии на 3 дБ, т. е. в V 2 раза. Кроме того, возрастают частотные и фазовые искажения (последние существенны при стереофонии). [c.285]

Чтобы проекционный объектив, формирующий изображение в бесконечности, осуществлял преобразование Фурье, необходимо транспарант с исходной информацией, освещаемый плоской волной, установить со стороны параллельного хода лучей (бесконечного отрезка) в фокальной плоскости объектива, тогда в другой фокальной плоскости распределение амплитуды поля будет соответствовать преобразованию Фурье от распределения комплексного пропускания транспаранта без фазовых искажений [24]. Для дублета линза — асферика в этом случае направление хода лучей оказывается обратным по сравнению с рассмотренным в п. 4.2, причем транспарант необходимо установить в плоскости дифракционной асферики. Ясно, что высокого и независимого от дифракционной эффективности линзы объектива отношения сигнал/шум в спектре пространственных частот можно достигнуть лишь тогда, когда свет, дифрагированный в нерабочие порядки линзы, не попадает в рабочую зону фурье-плоскости указанного спектра. Это будет обеспечено, если сместить апертурную диафрагму и, следовательно, обрабатываемый транспарант относительно оси объектива, [c.151]

Устройство считывания с ПВМС. Оно должно включать источник когерентного излучения (непрерывный или импульсный лазер) и коллимирующую оптическую систему, обеспечивающую освещение ПВМС светом с заданным волновым фронтом. Устройство считывания не должно вносить на входе оптического процессора фазовых искажений и обеспечивать минимальный уровень шумов. [c.254]

Кроме необходимости получения большого отношения сигнал-шум, использование прямой модуляции по интенсивности для аналоговой передачи ограничено двумя другими факторами. Один из них — это модальный шум, появляющийся при использовании лазерных источников излучеиия рассмотренных в 15.4. Другой — это ограниченная линейность характеристик источника излучения, которая особенно важна для частотного объединения каналов вследствие того, что перекрестная модуляция вызывает межканальные помехи. Кроме того, передача сигналов цветн01 0 телевидения чувствительна к малым величинам фазовых искажений. Некоторые способы увеличения линейности оптического передатчика уже были рассмотрены. Они включают предварительное искажение электрического сигнала и использование электронной прямой и обратной связи. Проблема предварительного искажения передаваемого сигнала состоит в том, что, как только оно введено, его будет нелегко изменить для подстройки характеристик источника излучения, изменяющихся во время эксплуатации. Однако легко можно добиться значительного улучшения линейности другим способом. Существенное уменьшение второй и третьей гармоник нелинейных искажений можно получить, используя простую цепь обратной связи, показанную на рис. 17.4. Однако задержка сигнала в петле обратной связи является недостатком, и если требуется получить хорошую фазовую характеристику, нужны широкополосные усилители. Еще лучшая компенсация нелинейности источника излучения была получена с помощью схемы прямой связи с двумя идентичными светодиодами, приведенной на рис. 17.5. Каждый СД, будучи некомпенсированным, давал снижение [c.454]

Физические превращения сигнала, составляющие сущность процесса магнитной записи, происходят в ТМЗВ. Поэтому при разработке любых типов аппаратуры магнитной записи необходимо учитывать такие характеристики ТМЗВ, как частотные, временные, нелинейные искажения, шумы и перекрестные помехи. При цифровой магнитной звукозаписи необходимо также учитывать фазовые искажения и знать статистические характеристики сигнала и паразитных модуляций. [c.31]

Важнейшими характеристиками стереофонической системы в целом от микрофонов в студии до громкоговорителей в жилом помещении), определяющими качество восприятия стереопрпграмм. являются переходное затухание, оценивающее проникновение сигнала из одП Ч кан )ла стереопары в другой, иначе говоря, степень их разделения разбаланс амплитудных и фазовых характеристик каналов стереопары уровень нелинейных искажений, шумов и помех в каждом из каналов и наличие внятных переходных помех, проникающих в каналы стереопары из других трактов. Переходное затухание между каналами стереопары на частотах ниже 150 Гц практически не играет роли, так как эта область частот не влияет на локализацию кажущихся звуковых образов. Ка частотах 8000... 10000 Гц разделение стереоканалов не должно быть менее 20 дБ и лишь на самых верхних частотах (более 10000 Гц), где суммарная спектральная мощность музыка гьных инструментов мала, допустимо уменьшение переходного затухания между каналами. [c.24]

Как в многоканальных системах с фазовой модуляцией, так и в фазосопрягающих системах точность коррекции фазовых искажений снижается при перемещении протяженной цели, например при ее вращении. Помимо шумов, имеющих место при статическом режиме, т. е. при неподвижной цели, из-за интерференции света, отраженного от различных участков (поверхностных неоднородностей) движущейся цели, на входном зрачке приемной оптической системы появляется перемещающаяся пятнистая структура, что приводит к паразитной модуляции потока, приходящего на приемник. Электрический сигнал, таким образом, модулирован с частотой, которая зависит от размера отдельных зон пятнистой структуры. Амплитуда этой паразитной модуляции зависит от строения пятнистой картины, скорости и геометрической структуры цели, от параметров приемной оптической системы и электронного тракта. Если спектр паразитной модуляции перекрывает полосу пропускания следящей системы, возможно возникновение значительной погрешности в отслеживании фазовых разностей, и эффективность адаптации заметно снижается. [c.157]

АКТИВНАЯ АНТЕННА — антенна, содержащая в своей структуре активные y Tpoii TBa, в частности усилители мощности (переданная А. а.) или малошумящие усилители (приёмная А. а.). Чаще всего А. а. явля-ется антенная решётка. Исполь.эование активных устройств в передающей А. а. позволяет компенсировать потери в трактах и обеспечивать оптим. распределение амплитуд и фаз токов по излучающей апертуре. Напр., если усилители мощности, подключённые непосредственно к излучателям А. а., работают в режиме насыщения, то независимо от используемой системы возбуждения можно поддерживать постоянным распределение амплитуд токов в излучателях, что обеспечивает макс. коэф. направленного действия и повышает стабильность работы антенны. Приёмная А. а. со встроенными малошумящими усилителями имеет существенно большее отношение сигнал/шум на входе приёмника по сравнению с аналогичной пассивной антенной. Регулируя усиление активных устройств, можно эффективно осуществлять управление диаграммой направленности, независимо регулируя амплитуды и фазы токов в элементах решётки (напр., в адаптивных антеннах). Амплитудно-фазовое управление диаграммой направленности можно реализовать в приёмных А. а. с преобразованием радиосигналов (папр., аналого-цифровым) соответствующим выбором амплитуд н фаз весовых коэф. при обработке. Недостатки А. а. активные элементы выделяют тепло, ра.эброс их характеристик приводит к дополнит, искажениям поля. [c.38]

Если фазовые неоднородности вносят искажения в преобразованные изображения на самых низких пространственных частотах, то рассеяние света в различных слоях структур ПВМС приводит к появлению шумовых компонент а широком спектре пространственных частот. Эти шумы определяют фоновый уровень пропускания ПВМС и таким образом оказывают значительное влияние па динамический диапазон и контраст формируемых и преобразуемых изображений. [c.50]

Результаты обработки показали, что главный вклад в искажения зарегистрированных голограмм вносят фазовые флуктуации принимаемого сигнала и белый шум приемника. Часть помех была вызвана механическими колебаниями опоры под объектом голографирования и колебаниями антещюй системы. Восстанавливали изображение посредством когерентноюптической и цифровой обработки, при этом были выявлены все достоинства обоих способов. [c.129]

Приемной апертуры приводит к ухудшению отношения сигнал/шум, обусловленному случайной интерференцией полей на различных частях апертуры. Если апертуру разбить на ряд малых апертур (элементов), то в пределах каждого элемента получившейся решетки существенных искажений фазового фронта не будет. Разности фаз между выходными сигналами отдельных элементов можно измерить и затем 1спользовать их в управляемых фазовращателях элементов для когерентного суммирования выходных сигналов (рис. 20.16). [c.209]

При наличии большого числа блестящих точек на поверхности наблюдаемого объекта или визирной марки система автоматически настраивается на ту из них, у которой выше коэффициент отражения, В экспериментальных исследованиях описанной системы [129] в качестве блестящих точек использовались позолоченные уголковые отражатели диаметром около 1 см. Ширина центральной зоны главного лепестка диаграммы направленности в сечении на поверхности объекта для трассы длиной 6 км составляла 12,5 см, что очень близко к дифракционному пределу. Отношение сигнал-шум в максимуме диаграммы направленности при работе адаптивной системы возрастало в 1,5 раза по сравнению с экспериментами, когда фазовая коррекция не производилась. Достаточно полная компенсация атмосферных искажений (мерцания и т. п.) обеспечивалась при ширине полосы пропускания около 2 кГц. В системе, описанной в [129], использовалось семь фазовых корректоров. При увеличении числа корректоров, т. е. при разбиении апертуры приемопередающей системы па большее число зон, амплитуда сигнала, приходящего на объект, возрастает пропорционально квадрату числа корректоров. Однако при этом может увеличиться время обработки сигналов, В других системах [139], использующих принцип фазового сопряжения, фаза переотра-женной волны изменялась с помощью деформируемых зеркал. Однако их динамические характеристики (быстродействие, частотные характеристики) хуже, чем у описанной системы. [c.150]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...