Теоретические основы оптико-электронных приборов - Мирошников М.М.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 113. Классификация растровых анализаторов по характеру зависимости параметров модуляции от угла визирования:
Q — параметр модуляции (амплитуда, частота, фаза); а — угол визирования; б — угол поля зрения; бл — угловой размер зоиы линейности
В общем случае термин «зона линейности» следует понимать условно, так как параметр модуляции в пределах этой зоны может быть связан с углом визирования нелинейной зависимостью. Однако наличие некоторой зависимости параметра модуляции от угла всегда соблюдается либо в пределах всего поля зрения, либо в пределах ограниченного диапазона углов. К растрам, обеспечивающим реализацию той или иной области зависимости параметра модуляции от угла визирования, в дальнейшем также будет применяться понятие ограниченной или неограниченной зоны линейности.
Классификация растровых анализаторов по виду модуляции и параметрам модулированного сигнала представлена на рис. 114, Различают три основных типа растровых анализаторов: с непрерывной, импульсной и смешанной модуляцией.
Растры с непрерывной модуляцией характеризуются тем, что излучение цели проходит через них в течение времени, составляющего примерно 50% от периода модуляции, в этом случае приемник освещается непрерывным периодическим сигналом, амплитуда, частота или фаза первой гармоники которого зависит
135
от угловых координат цели. Различают амплитудную, частотную, фазовую, амплитудно-частотную, амплитудно-фазовую и частотнофазовую непрерывную модуляцию.
Растры с импульсной модуляцией характеризуются тем, что излучение цели проходит через них на приемник в течение времени, короткого по сравнению с периодом модуляции, причем относительное положение импульса излучения во времени, его амплитуда и длительность зависят от угловых координат цели.
РастВоробый
анализатор
Непрерыбния
модуляция
Смешанная
модуляция
Импульсная
модуляция
ОС
Is
сз ?5
Г5
<а©-
Q-
Iе?
%
ai
Смешанная непрерывная Время-импульсная
Рис. 114. Классификация растровых анализаторов по виду модуляции и параметрам модулированного сигнала
Импульсная модуляция может быть амплитудной (АИМ), частотной (ЧИМ), фазовой (ФИМ), широтной или модуляцией по длительности (ШИМ или ДИМ), кодовой или смешанной импульсной.
Растры со смешанной модуляцией характеризуются тем, что, наряду с непрерывной модуляцией излучения потока, имеет место, даже при неизменных координатах цели, периодическое импульсное изменение параметров модулированного сигнала, а перемещение цели приводит к нарушению закона этого периодического изменения параметров. Например, поток излучения от цели, находящейся на оптической оси, модулируется непрерывно 50% времени с частотой /ь а 50% — с частотой /2. При перемещении цели относительное время модуляции с той и другой частотой изменяется и может значительно отличаться от 50%.
§ 2. АМПЛИТУДНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
Зависимость амплитуды сигнала от угловых координат точечного источника излучения (кодирование информации о положении цели в поле зрения) можно обеспечить, поместив в фокальную плоскость объектива оптико-электронного прибора концентрический растровый анализатор в вид & секторного диска (рис. 115).
Поскольку изготовить растр с секторами, ширина которых в центре равна нулю (рис. 115, а), практически невозможно, концентрический растровый анализатор обычно имеет вид секторного диска с затемненной центральной частью, равной по величине кру жку рассеяния объектива (рис. 115, б), либо с цен-тральной частью, выполненной в виде двух полукругов--прозрачного и непрозрачного, диаметр которых также равен диаметру кружка рассеяния (рис. 115, в).
На краю растра ширина темных и светлых секторов несколько больше диаметра кружка рассеяния. В этой области растра до-
Рис. 115. Концентрический растровый анализатор — секторный растр, обеспечивающий амплитудную модуляцию: а — идеальный секторный; б — секторный с затемненной центральной частью; в — секторный с полупрозрачной центральной частью
стигается 100-процентная модуляция потока излучения от цели и амплитуда сигнала максимальна. Если число прозрачных секторов равно N, то за один оборот диска возникает N импульсов сигнала от цели, а если растр вращается со скоростью п, с-1, то частота модуляции, выраженная в герцах, равна Nn.
При смещении изображения к центру растра частота модуляции остается той же, а амплитуда сигнала уменьшается, так как глубина модуляции становится меньше 100%. Когда изображение цели совпадает с центром растра, модуляции не происходит и сигнал отсутствует. При этом в случае использования растра с непрозрачной центральной частью исчезает не только переменная, по и постоянная составляющая сигнала, а в случае применения растра, изображенного на рис. 115, в, средний коэффициент пропускания, равный примерно 50%, сохраняется.
Амплитуда сигнала, вырабатываемого приемником, установленным за секторным растром, зависит не только от положения изображения цели на растре, но и от величины потока излучения, падающего на входной зрачок оптической системы.
Для того чтобы избавиться от этой зависимости, можно использовать автоматическую регулировку коэффициента усиления усилителя фототока (АРУ). Для этого применяют дополнительную модуляцию потока излучения с помощью прерывателя излучения, обеспечивающего полную модуляцию потока излучения,
