Мирошников М.М. Теоретические основы оптико-электронных приборов (1977) (1095911), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Здесь А,в - — — тр за (Ай/2) 2У, (БЫК~!РЫК) сод —— АИОв; йв = — 2пп„, где н„--скорость вращения изображения цели, с '; ~а=--(р,/К) йй— индекс модуляции для Й-й гармоники; Й вЂ” радиус сканйрования; р„ --- радиус-вектор изображения цели при отсутствии сканирования. Амплитудный спектр модулированного потока излучения при коническом сканировании секторным растром определяется выражением Ф(Д =0,5А,Ф,+ 4о 4ю + ,'~~ ФвАа соа Аьо~. А -г- ."~«г А=1 Здесь Фо —— Е~и'в; Ао — — - тр Аа =- о;й, ~м-б4 .3 =Аав соз (щФ вЂ” Рг, з1п (Оог гРц)1 Рис. 195.
спектр амплитуд модулигде Š— освещенность круглого ровапного потока излучения при изображения цели т коэффи- коническом сканировании по сскциент пропускания прозрачных торномУ РастРУ дл частот диапа- зона Й-й гармоники и малом индексекторов растра. се модуляции Значения величин, входящих в последнее равенство, были определены выше. Полагая для упрощения последующих выкладок гр„= О, можно найти Аа = А~ (соа го~,ф сов (~3» з1п Оо1) + з1п гвф з1п Фд з1п 04)1.
Если ~а (( 1, т. е. Ййр„(( Й, то з1п Ц3а з1п 0,1) = (3дз1п О,Й соз ((3~ яп 0„~) = 1. Преобразуя уравнения для амплитуды А-й гармоники, получим А„—. А в 1соз гоф + 0,5~3~ соз (со~ — О,) 1 — 0,5Ца сов (гва+ О,) 41. Первое слагаемое в правой части представляет собой колебание с несущей частотой аа.
Второе и третье слагаемые соответствуют новым гармоническим колебаниям, появляющимся в процессе модуляции. Частоты этих колебаний сна — О, и гоа + О, называются верхней и нижней боковыми частотами модуляции. Амплитуды этих двух колебаний одинаковы и равны 0,5(3дАав, а фазы симметричны относительно фазы несущего колебания. Спектр амплитуд модулированного потока излучения для этого случая представлен на рис.
195. Он не отличается от спектра амплитудно-модулированного сигнала и его ширина равна 20,. В случае произвольного индекса модуляции (3~ следует пользоваться общей формулой для мгновенной амплитуды А~„, = — — Ащ (соз ьд1 соз ф~ з1п Цф) + з1п го~ з1п (Ц з1п 04)1. Вводя функции Бесселя, можно найти: з1п Ц1~ з1п йф) = 2 ~~ У,„+, ©~)з1п (2а + 1) й4; о=о созф,з1пй 4) =4ф~)+2,~~ 1, ф~) сов 2пй4, п=1 где У,„(~3~) и 1,„+, ф~) — функции Бесселя 2п-го и 2п+1-го порядка от аргумента ~„. Следовательно, Л = ~о Ю з~п ~Ф + 1 ~о Ю (~1п (~~ + Л, о + про) г + ( — 1) 31п (ОЪ вЂ” лйо) г1. Таким образом, спектр состоит из бесконечного числа боковых частот, отличающихся от несущей на айо, где п — любое целое число. Амплитуда п-й боковой составляющей равна А~оУ„(~д), где А~о — амплитуда немодулированного колебания; ~д — индекс модуляции.
Существенно, что она зависит от ~1~ — — а,/йо и совершенно не зависит от абсолютного значения несущей частоты ь~. Ширина спектра при больших индексах модуляции примерно равна удвоенной девиации частоты 2со„. При ~~ ~ 0,5 ширина спектра определяется одной парой боковых частот и равна 20о. При ~~ =- О,Б —:1 приобретает некоторое значение вторая пара боковых частот и ширина спектра равна 4й„при ~„= 1 —:2 вступает третья и четвертая пара боковых частот и спектр занимает диапазон (6 —:8)йо. При больших индексах модуляции ширина спектра составит 2~ф1о =- 2а„.
5 7. МОДУЛЯЦИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ РАСТРОМ, ИМЕЮЩИМ ФОРМУ БАРАБАНА ИЛИ ПЕРФОРИРОВАННОЙ ЛЕНТЫ Пусть растр представляет собой барабан или перфорированную ленту, причем период перфорации равен 1г, а скорость движения о, т. е. временной период модуляции 7 = 1г/о. В этом случае положение точки г в плоскости диафрагмы удобно задать прямоугольными координатами (х, у) (рис. 196), связанными с диафрагмой. По-прежнему интегральный коэффициент пропускания равен: т(о — (1/а) 1т~~я, от~(г) Йт; (о) ~ (~) = Ф. (Ф (О.
В данном случае пропускание растра от координаты х не зависит; следовательно, т (г, К) =тр(у, Е). В системе координат, связанных с растром, имеем тр(г, О = т,(у — г)~) =- т,(у'). Функция тр (у') может оьггь представлена в виде ряда фурье Р Р тр(у) =Обао+ ~ (а~совупу у +у~я~пулу у 1т 1т ))=г где +'тР аа= — ~ тр(у')соз2лИ У Йу', 'тР +'тР 2 Ь)) 1 ~ Тр (у ) з1й 2УЙ 1 Ну +г Р а, = — ~ тр (у') ау'.
2 — 1тР Приняв у' == у — И, найдем тр (у, 1) = — +, ~ ~а соз —, у+ Ь, з1п — у) соз — г)1 + 1т 1т 1 1т 2лй + ааз1п — у — Ь х 1т М ай 1 . 2л1у Х соз — урш — г)1 1т у 1т Так как т(() = — ) т,(у, ()ту(у) да, Рис. 196. Относительное распело)кение круглой диафрагмы поля и набегающего на нее растра в виде перфорированной ленты а двойной интеграл вдекартовых координатах равен (рис. 197) Уу ху (У) т(() = — ) ) т (у, () ту(у)Нхйу, 1 У, х, (У) где х, (у) — уравнение нижней части кривой, ограничивающей площадь (т (алгЬ); х (у) — уравнение верхней части кривой, ограничивающей площадь гг (апЬ), то 1 Т(у) = — 1 Тр(Уу у) Тф(У) 1Хв(У) — Хг(У)1ИУ. Обозначим 'д Ы =- тф (у) (т.
(у) — х. (у) Ио, тогда т (1) = ! тр (у, 1) т (у) ду. У~ Подставляя в полученное выражение значение т (у, 1) и вводя обозначения: 2лк ао~= ) тд(у) соз — уеду; 1т У1 их Ь„= ! т„(у) з1п —,ус~у, ай найдем то) =0,5А,+ ~~Р [А~сов — и+ В~я1п — и~ ° Гг=1 х =-хг(у) Гапб где А~ = а~ао~ + Ьф~,' 4~ = аФоо — Ь~а.', Ао = аоаоо* рис щт диафрагма поля и ее олементы Для четных функции тр (у) а прямОугольной системе координат и тд (у) имеем: ь (О.=0,5А,+ ~ Адсоя2лх — ~; 1т Ад = с~~щ Ао = аоаоо. В качестве примера определим интегральный коэффициент пропускания растра, имеющего одинаковые по ширине просветы и промежутки между ними, для диафрагмы круглой формы. Пропускание растра (рис.
198) )' то при ]у! ~ 1т!4; О прн 1тl4<!у!<.1т!2. Коэффициенты Фурье: +'т '4 2 г у l я1. а~= — т ! соз2лй — ду= т рай — ~; - — т — 2( — ет/4 ао = тр. Далее, при тф(у) = 1 имеем ти (у) = 1х, (у) — х, (у))/(т. Так как уравнение окружности радиусом т, описывающей диафрагму, в прямоугольной системе координат имеет вид + туФ ~т то его корни: т ) ту (в х,, = ~/т — у', 2/2 ..2 ° ( ()- ( Следовательно, Рис.:198. Функция ироиускаиия растра в, (у) — (2 )' с — у')/а = (2(па) уl Р— у') оп=- ) вв(а)сов 2пУ с" АУ= —,, ) У г' — Усовупв г АУ. Ув Ув Подставив в пределы интегрирования значения: у = — т; ук=+т, получим — ~ — ~ соз2лА — ду. Г у 12 у (, т) ~т Обозначим: у6.
= соз О; д =- т соз О; ду = — т з)п ОИО. Тогда найдем а,„= — ~ зИРОсоз(г,соз О) сЮ, 2 Г где а(, = 2пЫ1т. Так как функция Бесселя первого порядка равна у,(вв)- — ") оп*усов(овсову]ПВ, о то ао( = 212 (г)))/ад. При й = О г)) — — 0 и а„= 1, Следовательно, 21~ (Й (зиу11т)) А» а» П В в в р ( в в В ) '"о = аоаоо = тр. Амплитуда первой гармоники А1 = т, (2Ъ)211 (гД/ г1, где г1 === 2тиЛг; при г„равном 3,83; 7,01; 10,17; 13,33; ..., т.
е. при 2гЛг — — г Ъ, равном 1,22; 2,23; 3,23; 4,25; ..., А1 = О. Рис. 199. Относительные рааме- РЫ ИБООРЯЖЕНИИ ЦЕЛИ Н МОДУЛИ- рующих пблОс растра длн слу~аи2 иогда яМнаитудя нервов гармоники модулированного по- тока иалучении равна нулк) Необходимые расчеты для этого случая могут быть приведены на основании данных рис. 190. На рис. 199 представлены относительные размеры диафрагмы (круглого изображения цели) и модулирующих полос растра для случая, когда амплитуда первой гармоники равна нулю.
Часть Ш СИГНАЛ Глава 9 ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ в ~. сигнлл клк визичкский процесс, пн едлющий инвсн млцию Любая информация содержит след событий, состоящих в изменении состояния объектов или процессов. Событие порождает сообщение, которое представляет собой его описание. Именно в сообщении и содержится информация. Когда сообщение является новым, неожиданным, его необходимо передать от источника к потребителю информации. Для передачи сообщения используется сигнал — физический процесс, несущий в себе информацию и пригодный для передачи на расстояние.
Преобразование сообщения в сигнал называется кодированием, а обратное преобразование — декодированием. Пользуясь терминологией теории информации, можно следующим образом представить процесс приема и преобразования потока излучения оптико-электронным прибором. Положение, размеры, форма и энергетическое состояние окружающих нас тел есть их состояние. Изменение состояния во времени или пространстве — событие. Описанием события является сообщение — поток излучения, испускаемый любым окружающим нас телом. Поток излучения, преобразованный оптической системой (сфокусированный, промодулированный и т. д.), является сигналам, несущим информацию. Это преобразование сообщения в сигнал есть кодирование. Сигнал порождает сигнал: поток излучения в оптико-электронном приборе преобразуется приемником излучения в электри- ческий сигнал, подлежащий усилению н обработке в электронной части прибора.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
