Главная > Оптика > Оптическая голография, Т.2
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

10.5.6. Коррелятор сложных кодированных сигналов

Во многих современных системах связи для передачи информации используются длительные псевдослучайные кодовые импульсные последовательности. Длительность используемых кодовых последовательностей может превышать несколько тысяч бит и, следовательно, превосходит линейное разрешение входных пространственно-временных модуляторов света. В этом случае кодовая последовательность записывается на многих строках и задача обработки состоит в обнаружении присутствия интересующего нас кода во входной плоскости и в определении положения его начала. Рассмотрим теперь оптический коррелятор, который используется в таких случаях. Основная схема коррелятора аналогична изображенной на рис. 1. Однако формат входных данных и формат, выбираемый для синтеза согласованного фильтра, существенно отличаются от других случаев.

Чтобы лучше изложить принцип формирования формата входных данных, рассмотрим задачу обнаружения -разрядной псевдослучайной бинарной кодовой последовательности вида . Для такого сравнительно простого 63-разрядного кода мы хотим использовать пространственный модулятор света, состоящий из элементов, на котором принимаемый сигнал записывался бы в виде растра. Если бы запись кода принимаемого сигнала начиналась в момент его действительного начала, то входной растр с записью кода имел бы вид, показанный на рис. 6, а. Простой голографический согласованный фильтр, изготовленный на такую входную картину, успешно решал бы задачу обнаружения момента появления этого кода на входе. Однако если принимаемый сигнал начинался бы, например, с 42 разряда входной последовательности, то на модуляторе было бы сформировано изображение кода, показанное на рис. 6,б в виде отдельной части внутри прямоугольной рамки. Очевидно, что согласованный пространственный фильтр, изготовленный на входное изображение, имеющее структуру,

приведенную на рис. 6, а, оказался бы неэффективным при распознавании данного кода.

Рис. 6. (см. скан) Коррелятор сложных кодированных сигналов для -разрядного кода [8]. а — входной формат для случая, когда прием кода начинается с 1-го разряда; эталонная маска для синтеза согласованного пространственного фильтра положение корреляции для кода, начинающегося с 52-го разряда; 2 — то же для кода, начинающегося с 1-го разряда; 3 — то же для кода с 42-го разряда); картины на выходе в плоскости корреляции для случая начала приема кода с 42-го и 52-го разрядов соответственно.

При использовании обычного согласованного фильтра для распознавания -разрядного кода, запись которого может начинаться с любого разряда, потребовалась бы эталонная маска размером бит. В рассматриваемой схеме корреляции мы используем

маску, показанную на рис. 6, б. Эта маска формируется при выборе любого разряда кода в качестве начального и при последующей записи разрядов кода на первой строке маски (в маске на рис. 6, б мы начали запись с 33-го разряда). Если, как рассматривается в нашем случае, вход представляет собой матрицу элементов, то на второй строке маски следует записать также разрядов кода, но начиная с 42-го разряда и циклически повторять код до тех пор, когда число разрядов начнет превышать число 63. Затем аналогичным образом продолжается запись строк, до тех пор пока не будет сформировано изображение матрицы элементов, которое показано на рис. 6, б. После этого первая строка и первый столбец матрицы вычеркивают.

Сравнивая рис. 6, а и б с используемым кодом, мы видим, что на рис. 6, б записано каждое из возможных входных изображений матрицы бит (соответствующее выбору любого разряда в качестве начала записи принимаемого кода). Для иллюстрации на рис. 6, б заключены в рамки соответствующие блоки бит, начинающиеся с 1-го, 42-го и 52-го разрядов. Преимущество такого согласованного фильтра состоит в том, что в данном случае требуется эталонная маска объемом только бит. Для осуществления корреляционного анализа принятого сигнала для этой эталонной маски изготавливают согласованный фильтр и помещают его в плоскость коррелятора (см. схему на рис. 1), а в плоскости размещают входное изображение принятого кода в виде матрицы элементов. При этом в выходной плоскости будет наблюдаться яркое корреляционное пятно. Наличие яркого пятна свидетельствует о присутствии интересующего нас кода на входе коррелятора, а его положение в выходной плоскости однозначно определяет номер разряда, с которого началась запись кода на входе. На рис. 6, б и приведены типичные изображения выходной плоскости коррелятора при подаче на вход -разрядной кодовой последовательности, начинающейся соответственно -го и 52-го разрядов.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление