Методическое пособие по лабораторной работе "Формирование и регистрация радиоголограмм простейших объектов". Часть 6. Струков И.Ф. - 32 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

32
Рассеянный зондом модулированный предметный сигнал принимается
антенной – 7 и поступает с помощью направленного ответвителя – 18 на
перемножитель (детектор) – 19. Сигнал на выходе приемной антенны – 7 (в
этом случае антенна – 7 играет роль приемной) можно записать в виде :
(
)
(
)
(
)
(
)
[
]
yxjyxEyxFCyxE ,exp,,,
1
ξ
&&
= , (59)
где
(
)
yxF , – ДН антенны ;
(
)
kRyx
=
,
ξ
– фазовое запаздывание рассеянного
сигнала при его распространении от зонда до фазового центра антенны – 7;
при yxZ ,
>>
и развороте области анализа вокруг оси "
y
" на угол
1
Θ
,
()
+
+Θ+≅=
Z
yx
xZkkRyx
2
sin,
22
1
ξ , (60)
1
– угол между
Z
r
и
n
r
– нормалью к плоскости анализа;
1
C
– постоянная ,
зависящая от ЭПР рассеивателя.
Выражение (60) указывает на то, что предметный сигнал (59) имеет
линейное фазовое запаздывание –
1
sin
kx
, которое позволит отделить
изображение от нулевого пучка на этапе реконструкции голограмм.
При использовании УР в схемах записи радиоголограмм нет
необходимости в специальном канале опорной волны . В качестве последней
выступает фоновое излучение - немодулированный сигнал , рассеянный
близлежащими предметами, элементами схемы . В частности , в
перемножитель – 19 просачивается часть сигнала генератора – 1 из-за
конечной направленности ответвителя – 18. Эту часть сигнала можно
записать
(
)
ффф
jUE Ψ= exp
&
, (61)
ф
E
&
при голографировании стационарных процессов остается постоянной.
При сложении (59) и (61) в элементах – 7,18 и квадратичного детектирования
получаем:
()
()
(
)
() ()
()()
()
()
()
[]
()
++
++
=
−∗∗
tfeyxEEeEyxEyxFC
EtfyxEyxFC
yxE
yxjyxj ,,
1
2
2
2
2
1
2
,,,
,,
,
ξ
φ
ξ
φ
φ
α
&&&&
&&
, (62)
где
(
)
tf – закон модуляции рассеянного зондом сигнала,
α
– коэффициент
пропорциональности .
Для увеличения отношения
шум
сигнал
, как и ранее, используют полосовые
фильтры , настраиваемые на основную частоту модуляции
11
2 F
π
=
Ω
периодической функции
(
)
tf
. В этом случае на выходе селективного
усиления – 13 можно получить
(
)
(
)
[
]
(
)
(
)
(
)
[
{
()
()
]
}
,cos,
,,,,
1
,
,
*
1
2
13
teyxEE
eEyxEAyxFCByxFCconstyxE
yxj
ô
yxj
ô
Ω+
++=
−∗ ξ
ξ
&&
&&
(63)
где
A
и
B
– коэффициенты при первой гармонике разложения в ряд Фурье
функций
(
)
tf
и
(
)
tf
2
. 
                                                                 32


     Рассеянны й зондом модулированны й п редметны й сигнал п ринимается
антенной – 7 и п оступ ает с п омощ ью нап равленного ответвителя – 18 на
п еремнож итель (детек тор) – 19. Сигнал навы ходе п риемной антенны – 7 (в
этом случае антенна– 7 играетроль п риемной) мож но зап исать ввиде:
                             E& (x, y ) = C1 F (x, y )E& (x, y ) exp[ jξ (x, y )] , (59)
где F (x, y ) – Д Н антенны ; ξ (x, y ) = kR – ф азовое зап азды вание рассеянного
сигналап ри его расп ространении от зондадо ф азового центраантенны – 7;
п ри Z >> x, y и развороте области анализавок ругоси " y " наугол Θ1 ,
                                                                               x2 + y2            
                                           ξ (x, y ) = kR ≅ k  Z + x sin Θ1 +                     ,                     (60)
                                                                                 2Z                
                 r   r
Θ1 – угол меж ду Z и n – норма
                             лью к п лоск ости анализа; C1 – п остоянная,
зависящ аяотЭ П Р рассеивателя.
      В ы раж ение (60) ук азы вает на то, что п редметны й сигнал (59) имеет
линейное ф азовое зап азды вание – kx sin Θ1 , к оторое п озволит отделить
изображ ение отнулевого п учк анаэтап е рек онструк ции голограмм.
      П ри исп ользовании У Р в схемах зап иси радиоголограмм нет
необходимости в сп ециальном к анале оп орной волны . В к ачестве п оследней
вы ступ ает ф оновое излучение - немодулированны й сигнал, рассеянны й
близлеж ащ ими п редметами, элементами схемы . В                частности, в
п еремнож итель – 19 п росачивается часть сигнала генератора – 1 из-за
к онечной нап равленности ответвителя – 18. Э ту часть сигнала мож но
зап исать
                                     E& ф = U ф exp( jΨф ) ,              (61)
E& ф п ри гологра ф ировании стационарны х п роцессов остается п остоянной.
П ри слож ении (59) и (61) вэлементах – 7,18 и к вадратичного детек тирования
п олучаем:
                                  
                                  
                 E 2 ( x, y ) = α 
                                                       (       2
                                                                       )
                                                C1 F ( x, y ) E& ( x, y ) f 2 (t ) + E& φ +
                                                                                 2                   2
                                                                                                                             
                                                                                                                             
                                                                                                                             , (62)
                                                           [
                                  + C1 F ( x, y ) E& ( x, y )E& φ e
                                                                  ∗ jξ ( x , y )
                                                                                                              ]
                                                                                 + E& φ E& ∗ ( x, y )e − jξ ( x , y ) f (t )
где f (t ) – зак он модуляции рассеянного зондом сигнала, α – к оэф ф ициент
п роп орциональности.
                                                    си гнал
       Д ля увеличения отношения                           , к ак и ранее, исп ользую т п олосовы е
                                                     ш ум
ф ильтры , настраиваемы е                        на основную частоту модуляции Ω1 = 2πF1
п ериодическ ой ф унк ции f (t ) . В                           этом случае на вы ходе селек тивного
усиления– 13 мож но п олучить
                                                 {                  2
                                                                                       [
                           E3 (x , y ) = const [C1 F ( x, y )] B + C1 F ( x, y ) A E& ( x, y )E& ô e jξ ( x , y ) +
                                                                                                  *

                                                                                                                            (63)
                                ô                      ]
                           + E& E& ∗ ( x, y )e − jξ ( x , y ) }cos Ω t ,
                                                                1

где A и B – к оэф ф ициенты п ри п ервой гармоник е разлож ения в ряд Ф урье
ф унк ций f (t ) и f 2 (t ) .

Страницы