摘要：随着社会科学技术的发展，国家的经济实力得到较快的提升。基于现代化科学技术的今天，电磁学领域的研究也日益突出其重要性。因为声光控制技术在对信号处理的过程中，具有较好的优势，可以扩大信号的带宽，信号的辐射范围，信号的高稳定性和高速度传播性等，所以应用声光技术对信号处理方面具有重要的作用。但是，应用声光技术还是面临着一些问题。为此，本文主要通过对声光技术的信号处理应用作出分析，探究了声光技术的原理，研究了声光技术的信号处理面临的问题，并提出了相应的研究方案。
关键词：声光技术；信号处理；系统研究；解决措施
一、概述声光信号处理技术的发展应用
信号处理电磁波领域的应用环境越来越复杂，在电磁波环境中涉及到多种的信号传输形式，而且要应对各种信号频率范围的增长。那么，在这种信号频率较宽的研究背景下，电磁波领域要想成功实现并完成对信号搜索、传播、截取以及分析，就需要应用一种强大的，可以有效处理信号带宽的信号处理技术。为此，本文主要提出的一种新技术，声光信号处理技术。通过此技术可以成功的处理信号频率宽大问题，完成信号的检测。
声光信号处理技术的技术组成是声光测频段技术应用和声光检测技术的应用。声光测频段技术的应用可以分为三个部分：功率处理、混合处理、干涉处理。工作实现的原理是，将来自不同信号的带宽频率，经过压电转换器后，信号会在声光晶体中形成统一信号频带的超声波信号。另外，入射激光信号在进入声光晶体后会因为衍射角度的不同收到不同频率的雷达信号，从而产生不同的折射角度，进一步完成对信号频率的检测与分析。除此之外，应用该项技术可以完成对于宽带频率信号的快捷检测，可以在雷达信号、电力通讯信号等诸多复杂信号的地区中工作，因此，声光测频段技术的应用对信号的处理具有很大的优势性。声光检测技术的主要原理实现是：首先，将接收的不同雷达信号声光波转换成同一种形式的声光信号，并借助声光波去处理入射激光的衍生角度，从而完成对雷达信号波的检测过程。因此，声光信号处理技术具有对信号高效率的处理技术，在未来的电子信号战争中占据重要的作用[1]。
二、声光技术的原理以及主要元器件的应用分析
（一）简要分析声光技术互作用的应用原理
在对声光技术研究的基础上，需要首先实现对声光系统理论基础的构建。可以从声光技术的互作用原理上分析。通过信号传输的波动方程理论数据获取信号的处理，完成声光技术的信号处理过程。声光技术的互作用是实现声波在电磁场中的传递。声波是一种纵向应力波，在物体中进行传递时，可以在物体的表面发生弹力波变，也就是发生了弹性形变，弹性形变可以将物体中的质点按照声光传播的方向传递，进而可以引起物体的密度变化。在这个传递的过程中，物质的入射率以及折射率都会发生变化，变化的过程具有周期效应。声光互作用原理的实现在光学的原理范畴中相当于光缆间隔与声波信号传播长度相等。信号光波进入物体中，会发生光的衍射现象，衍射光的强度范围等因素，都会受到超声波环境的影响。基于声光技术的布拉格研究理论，当光的入射条件以及频率方向都满足时，只会有一种频率的声波可以实现工作。另外，当声音带宽频率产生变化，相互匹配的相位将不会匹配，进而导致光的衍射效率和光的衍射角度产生改变。因此，声光互作用技术的理论存在一定的弊端，在不同的理论条件下受到限制[2]。
（二）论述声光技术的信号处理元器件的分析
声光技术互作用原理的实现是信号经过换能器，由入射光转变成衍射光的过程。光波可以在传播过程中发生衍射现象，同时也被称作声光效应。声光器件是由两部分组成的，一部分是声光换能器，另一部分是声光介质。在信号的传播中，被传递到声光换能器的信号被转换成具有一定带宽和频率的应力波。在传播过程中会产生声波的密度变化，可以引起信号传输介质的衍射率问题。信号传输变化引起的折射率可以创建折射光栅。折射光栅的间隔与接收的信号应力波长度成比例关系，促进声光信号的传播角度偏差。另外，声波频率带宽可以根据不同的信号传播，显示出不同的折射角度。借助光栅信号间隔的变化，实现对衍射光的光波分析，最终实现对不同雷达信号的处理研究。
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三、探究声光技术的信号处理面临的问题以及解决措施
（一）声光技术信号的角度偏差对系统的影响以及解决方案
在声光技术的信号处理过程中，根据声光测频系统的研究，需要对声光元器件的安装和适用作出分析指导。因为声光信号的传输角度会对测频信号的处理产生影响，所以需要将相对激光的入射角度与布拉格角度保持一致。只有这样才能将信号聚集在一个CCD的位置方向，消除信号系统的影响。一方面，可以通过单声光偏转器的研究，根据相关的研究公式数据表明，声光偏转器的角度偏差可以对声光传播角度出现两倍的位置移动，所以只要对信号系统的位置作出测定，将测定的位置在CCD中形成像素点，并与系统的测定点作出对比研究，从而实现消除整体角度偏差带来的误差。但是如果信号传输角度的偏差过大，可以使用窄带设备将设备的带宽作出限定，从而确保在允许的范围之内。另一方面，可以通过双AOD设备的空间积分系统，对信号的角度偏差作出解决。可以通过安装一个较小面积的像素单位，并借助图像数据算法对光斑的位置进行测量，进而更精确的把握光斑的中心位置，促进系统的优化。另外，需要较高的测量数据系统结果，可以在声光系统中增加一个高质量的激光传输设备，进而降低激光束的衍射角度，进一步确保光斑的大小[3]。
（二）声光技术信号的测频范围与测频精度对系统的影响以及解决方案
在通过CCD研究技术实现声光测频段领域的研究中，需要合理解决测频精度和测频范围的问题。因为两者在应用基础上是处于相互影响的。由于测频设备需要的带宽范围逐渐增加，在后期信号传输时要想满足信号测频的精度，就需要对CCD技术加大研究成本，但像素数据也会随着增加，在读取效率上存在弊端，可以使用经过特殊设计的折叠反射镜设备。能够将不同方向的信号入射角度，反射到不同的CCD层面上，进而实现了研究成本的降低，促进了测频范围以及测频精度的有效保证。具体的研究方案设计是，声光器件的衍射光束仅仅在一个方向上完成偏转，也就是说CCD可以在一个高度上接受。但是不同的线型光束可以投射到不同的CCD高度，那么保持水平的高度一致，这样就可以成功实现测频范围的延伸[4]。
（三）声光技术信号的系统信噪比分析影响以及解决方案
在声光技术分析中会面临着信噪比如何提高的问题。通过具体的研究数据表明，激光的散斑噪声应该是本问题最大的影响因素，本因素较大地限制了信号的最低功率，测试数据显示，系统信号在10分贝及其以下，就会难以被信号声光探索设备所搜集。由于其他系统产生的热噪声，与激光造成的热噪声相比影响甚小。因此，对已安装好的声光器件进行衍射光强及衍射光斑对比，并结合测试过程中的背景噪声，进一步分析声光系统产生的噪音对衍射光强度的影响，以此确定研究的关系与联系，可以完成对后期光路控制原理的设计分析，提供有效的参考价值。另外，随着系统光噪声的传播距离的增加，纯衍射光强比较稳定，而且环境噪声的强度也无明显改变。因此在进行光路设计时，可以增加光的衍射距离，进一步增强声光控制系统的信噪比，进而降低信号处理的误差。
总结：目前，雷达技术的发展已经由过去的频率固定以及不加调制信号，进而转变成充分借助现代化科学技术广泛使用各种的调制技术。基于这些调制信号的技术，可以将脉冲信号的时间带宽有效增加，进一步将辐射功率降低，最终为信号处理的发展奠定基础。
参考文献:
[1]马伟,李幸汶,耿洁宇,罗碧华,康登科.声光技术在台区放电故障探测装置中的应用[J].轻工科技,2017,33(02):45+49.
[2]仝猛,吴文杰,卜祥州,李幸汶,陈凯,王瑞琦,赵毅,马广原.基于声光技术的台区放电故障探测装置设计[J].轻工科技,2017,33(02):48-49.
[3]张静.基于声光技术的指纹匹配技术研究[D].电子科技大学,2013.
[4]孙宁.基于声光技术的信号处理系统研究[D].电子科技大学,2012.
论文作者:王冬丽
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
标签：声光论文; 信号论文; 技术论文; 信号处理论文; 角度论文; 系统论文; 频率论文; 《电力设备》2019年第6期论文;