Дисперсионный фильтр

Непосредственная связь между геометрией преобразователя и импульсной характеристикой свойственна также преобразователям с изменяющимся шагом между электродами. Рассмотрим устройство, содержащее преобразователь такого типа вместе с коротким неаподизованным ВШП (рис. 1.4). Если к неаподизованному преобразователю приложить импульс напряжения малой длительности, то вдоль выходного преобразователя распространяется короткий волновой пакет. В каждый момент времени частота выходного напряжения зависит от расстояния между электродами в месте расположения сканирующего импульса. Таким образом, частота заполнения выходного импульса зависит от времени. Если период размещения электродов преобразователя изменяется от  на одном конце до  на другом, то частота изменяется от  до , где  –– скорость поверхностных волн. Длительность  выходного импульса соответствует длине  преобразователя. Импульс такого типа обычно называют сигналом с внутриимпульсной частотной модуляцией (ЧМ), а соответствующее устройство на ПАВ — дисперсионным фильтром или дисперсионной акустической линией задержки (ДАЛЗ), так как групповое время задержки здесь зависит от частоты; на частотах  и  оно различается на величину .

Рис. 1.4. Дисперсионный фильтр на ВШП и его импульсная характеристика (а) и пояснение принципа сжатия сигнала (б).

Дисперсионные фильтры нашли применение прежде всего в РЛС, где они используются для сжатия импульсов. Этот процесс иллюстрируется рис. 1.4 б). К фильтру прикладывают сигнал с внутриимпульсной ЧМ, аналогичный импульсной характеристике устройства, но инвертированный во времени, так что мгновенная частота изменяется от  до . В определенный момент времени положения минимумов и максимумов импульса ПАВ точно совпадают с положениями электродов длинного выходного преобразователя; при этом выходной сигнал кратковременно резко возрастает. Длительность выходного импульса примерно равна , где  — ширина спектра сигнала. Отношение длительностей входного и выходного сигналов, называемое коэффициентом сжатия, равно произведению длительности на ширину спектра (). Обычно .

Дисперсионный фильтр представляет собой пример устройства с импульсной характеристикой, инвертированной во времени по отношению к заданному сигналу. Такие устройства называют согласованными фильтрами, а процесс сжатия сигнала — корреляционной обработкой. Выходной сигнал такого фильтра максимален в случае подачи на вход сигнала, с которым

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector