Щука А.А. Электроника (2005) (1152091), страница 141
Текст из файла (страница 141)
ласти с ограниченным во времени сигналом (7н -— ехрОгО) с линейно-частотной мо дуляцией. 2 Савраска полученного результата в фильтре, отклик которого (та = ехрОО) . 3. Перемножение входного сигнала фильтра с ЛЧМ-сигналом (тгг =ехр(-гО) в частотной области. ()гг Для алгоритма ДПФ величина О.= —, а для алгоритма ИПФ О = —.
.х( 2 Алгориз м может быль записан в виде: 5(га) =- Пм((l,', *(5'(г)(,г,п, и носит название перемножение -- свертка — перемножение (П вЂ” С вЂ” П). Знаками "+" и "—" обозначены положительный и отрицательный наклоны характеристик группового времени запаздывания устройства. Преобразование Фурье можно получить по схеме С вЂ” П вЂ” С с иной последовательностью выполнения операций: 5(аг) = ( [5(г) * (I,'а ) ) * (г ~г Аналотовые АЭФП могут использоваться и для получения обратного преобразования Фурье (ОПФ) и применением схем П --С вЂ” П и С вЂ” П вЂ” С, Величины (Уг(г) и (гв(г) представляют собой импульсные отклики ЛЧМ, соответственно генератора и фильтр~ АЭФП формируются на уже рассмотренных процессорах: дисперсионных линиях за держки, конвольверах, генераторах ЛЧМ-сигналов н т.
и. На примере АЭФП можно проследить преимущества устройств функциональной зле" тропики для обработки информации. Многие задачи обработки сигналов решаются цифровыми процессами, позволяющих'" осуществлять быстрое преобразование Фурье (БПФ). Это сложные и знергопотреб ебля» Пф Онн щие устройства. Разработаны и комплексы БИС, позволяющие осуществлять БПФ. „„, опуникальны и дороги. В любом случае цифровые процессоры имеют характеристики жровых ределяемые точностью и динамическим диапазоном входящих в них аналогово-цифр ,„»стпреобразователей. Использование в вычислительном модуле акустозлектронных у ропота позволяет упрос~ить устройство, повысить его быстродействие и надежност~.
„ектронСравнительные характеристики показывают, что на базе АЭФП можно создать зчеь р аналог но-вычислительный модуль (ВМ) с 2048 точкамн преобразования, цифровой 2. Функциональная акустоалектроника 1ЦА) — 2048; скорость обработки информации в ВМ вЂ” 250 МГц, в ЦА — 250 Мбайт!с; выхолная точность ВМ составляет — 1%, а в ЦЛ вЂ”. 7 разрядов. Заметим, что АЗФП выполняют операции, которые можно отнести к функциям высшего порялка. Перечислим основные из них; С3 синтез часгххг в диапазоне 500 М!ц с малым временем персклю ~ения при смене частот; С1 демодуляция частотно-манипулированных сигналов; О спектральная обрабоэ.ка сигналов с большой фазой; 1З программируемая согласованная фильтрация; С1 преобразование временного масштаба; 12 центральная обработка сигналов — нелинейная обработка для детального исследования сигналов; ьэ интегральные преобразования Фурье, Гильберта, Френеля, Лапласа, Меллина.
Все это свидетельствуеэ о перспективносэи разработки и использования акустоэлекгронных Фурье-преобразователей. Анализ показал, что акустозлектронные процессоры являются ярким примером интеграции функций в приборах и устройствах обрабоэ.ки информации. 2.4. Акустоэлектроника в системах и средствах связи В приемоперадаюших устройствах и системах связи в диапазоне частот от ! МГц до 1О ГГц широко применяюэ ся акустоэлектронные устройства. К таким устройствам относятся спутниковое, кабельное, цифровое, сотовое телевидение, телевидение высокой четкости, а также подвижные, спутниковые, тропосферные и радиорелейные линии связи, Условно можно отмети~ь четыре группы акустоэлектронных устройств, применяемых в системах и устройствах связи.
1. Дуплексор для абонентских станций подвижных систем связи; резонаторные фильтры зшя односторонних и лвусторонних пейджеров; резонаторы для радиоиндефикацни автомобилей; резонаторные фильтры для защиты от несанкционированного доступа. 2. Фильтры с малым вносимым затуханием для оконечных каскадов приемопередающих устройств систем и средств связи; фильтры промежуточной частоты с малым вносимым затуханием; линии задержки с малым вносимым затуханием для малолющных приемников.
З. Фильтры для цифрового телевидения и цифровой радиосвязи, дисперсионные линии задержки; линии задержки для кодированного разделения каналов. 4 Конвольверы для широкополосных сне~ем и средств связи. Следует отметить, что акустоэлектронные устройства на ПЛВизриборах имеют перспективу улучшения массогабаритных и энергетических характеристик. Наметились следукэщие пути совершенствования акустоэлектронных устройств. В обласэм материалов — это использование тетрабората лития лангасита — новых перспективных материалов. Часть! !т.
Функциональная электрона б70 В области технологии: !2 развитие технологии изготовления термокомпенсированных пленочных структур „ пьезокристаллах с высоким коэффициентом электромеханической связи; С> переход на технологию получения субмикронных топологических структур; Д развитие технологии получения интегральных слоистых на основе алмазоподобнь,„ пленок; О разработка методов автоматизированного проектирования акустоэлектроиных ус ройств на основе новых технологий. Контрольные вопросы Что такое функциональная акустозлекзроннка? 2.
Какие физические эффекты относятся к акусэоэлектронным? 3. Какие динамические неоднородности акустоэлектронной природы вы знаете? 4. Каким способом можно возбудить ПЛВ? 5 Как связана частота ПЛВ с топояоглей РВПП? 6. Как ос>щсствлястся управление ПАВ в акусзическом канале? 7. Как устроена линия задержки на ПЛВ? 8. Какие типы линий задержки на ПАВ вы знаете? 9. Опишите конструкцию и работу дислерснонной линии задержки.
1О. Какие устройс гва частотной селекции вы знаегс? 1!. Как устроен фильтр на Г!АВ-резонаторах? 12. Как >строен днсцерсиоцный фильтр и каковы его характеристики? 13. Какис физические явления положены в основу работы усилителя на ПАВ? 14. Какие типы нелинейного взаимодействия вы знаете? Объясните на дисперсных диаграммах. 15. Опишите конструкцию и принципы работы конвольвера. 16 Как устроено ЗУ на ПАВ? 17. Что такое Фурье-процессор и как он устроен? Рекомендуемая литература 1. Гуляев 10. В.
Акустоэлектронные устройства для снсэсм связи н обработки информации В В кя. Проблемы современной радиотехники и электроники. Под род акад. В. А. Котельникова,— Наукш !98О. М, Рв- 2. Кочемасов В. Н., долбця Е В., Соболь Н. В. Акустоэлекгронные Фурье-процессоры. — Ьтз лио и связь, 1987 „, . Рачис Мг>ргаи 12. Усэройства обработки сигналов на поверхностных акустических волнах. — М: и связь, 1999. 4. Речицкнй В. И Акустоэлектронныс компоненты.
— М Ралио и связь, 1987. 5. Щука А. А. Функциональная электроника. Учебник лля вуюв. — Мл МИРЗА, 1998. 3. Функциональная диэлектрическая электроника 3.1. Физические основы Функциональная дпэлеклзрическил электроника представляет собой направление в функциональной электронике, в котором изучаются явления и эффекты в активных диэлектриках, а также возможность создания приборов и устройств обработки и хранения информации на основе линамических неоднородностей электрической,магнитной или электромагнитной природы. 3.1.1. Динамические неоднородности В активных диэлектриках в основном используются динамические неоднородности различной физической природы; домены, квазичастицы, неолнородности фоторефрактивной и электрооптической приролы.
Особый интерес представляют сегнстоэлектрические домены. Они представляют собой области однородной спонтанной поляризации Рх(рис. 3.1, а). Размеры доменов составляют несколько микрон и разделены переходной областью или доменной границей толщиной в несколько ангстрем 1рис. 3.1, б). Поляризация Р зависит от напряженности электрического поля Е нелинейным образом. При циклическом изменении Е от - Ех до — Ек вектор поляризации меняется от +Р; до — Рм где Ех — козрцитивная сила. Функция Р, =ЯЕк) имеет вид петли гистерезиса 1рис. 3.1, в).
Петля гистерезиса является отличительной чертой динамических неоднородностей сегнетоэлектрической природы. Время электронной переполяризации составляет — 1О с. — и Спонтанной поляризацией обладают и пироэлектрики, но направление вектора Р; в них строго фиксировано и поэтому не обнаружено динамических неоднородностей типа доменов. В сегнетоэлектриках-сегнетоэластиках наблюдается спонтанная локальная деформация в Результате изменения внешних условий.
Спонтанная деформация сопровождается изменением знака при воздействии электрического поля. В сегнетоэлелтриках наблюдаются фотостимулированные фазовые переходы 1-го и 2-го Рода, при которых генерируются сУазоны — макроскопические квазичастицы. Фазоны представляю~ собой возбуждение в гетерофазной системе из смеси фазовых состояний одного и того же вещества, связанной с образованием вокруг заряженной частицы флуктуации концентрации одной из компонент системы, создаинцей для частицы потенциальную яму.
Самосогласованный радиус фазона А, при данной температуре и заданной плотности поверхностной энергии пропорционален числу локализованных электронов л: з!1 по - л (2Р, = 1О А). Фазоны можно рассматривать как подвижные пакеты квазичастиц е эффективной массой яГ. Модель фазона предполагает существенное влияние фазового пеРехода 1-го рола на электропроводность. Такце пакеты квазичастиц — фазонов— мазано, по-видимому, рассматривать как динамические неоднородное~и в сегнетоэлектрнках. Часть ()г'. Функциональная электроника б) в) а) Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
