Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
кр мелеш / дальномер_2.docx
Скачиваний:
6
Добавлен:
10.02.2016
Размер:
182.52 Кб
Скачать

  1. Частотний віддалемір

2.1 Принцип дії частотного віддалеміра. Загальні положення.

У такому методі віддалеметрії випромінюється безперервне частотно-модульоване коливання. Час запізнювання визначається щляхом виміру частоти биття між випромінюваним і приймаємим сигналами. Як правило в системі із частотним виміром віддалі передавач генерує коливання, частота яких міняється по періодичному закону – симметричному лінійному (пилкообразному) або гармонійному (синусоїдальному).

Розглянемо роботу частотного віддалеміра при використанні симетричної лінійної модуляції. Будемо вважати, що присутня лише одна нерухома ціль.

Роботу віддалеміра пояснюють графіки на рис. 2.1 Верхній графік характерізує зміну частоти f1 випромінюваних (суцільна лінія) і f2 приймаємих (пунктирна лінія) коливань, які мають період модуляції . Нижній графік відтворює змінювання різницевої частоти биттяна виході змішувача системи.

Рис.2.1 Часові діаграми частот частотного віддалеміра

На інтервалі частота випромінюванного сигналу змінюється за законом

, (2.1)

де f0 – початкова частота, Wf – частота девіації,.

Частота приймаємого сигналу f2 змінюється по такому ж закону

, (2.2)

де затримка відбитого сигналу.

Тоді на виході зміщувача утворюється биття різницевої частоти

. (1.3)

Формула (2.3) не враховує провали кривої поблизу точок, деf1=f2 .

Фактично частотомір фіксує середню частоту биття за період коливань

. (2.4)

Але при виконанні умови можна вважати, тому

. (2.5)

Частотний аналізатор може бути послідовним (одноканальним) або паралельним (багатоканальним). Послідовний аналізатор – це вузькосмуговий фільтр, що перебудовується по частоті. При такій побудові аналізатора приходиться витрачати час на пошук сигналу по частоті, що приводить до енергетичних втрат. Такого недоліку немає в паралельному частотному аналізаторі, який має набір вузькосмугових фільтрів, перекриваючих діапазон можливих частот биття. В такому випадку можливо одночасно міряти віддаль до багатьох цілей. Недостатком паралельного спектроаналізатора порівняно із послідовним є збільшення об'єму апаратури.

Як витікає із (2.5), відносна похибка вимірювання віддалі

,

де - відносна похибка виміру частоти биття,,,- відповідно відносні нестабільності девіації частоти, частоти модуляціі та швидкості поширення хвиль.

В розглянутому віддалемірі появляється також додаткова методична похибка, що обумовлена специфікою використаного методу. Із-за періодичності модуляції сигналу спектр биття близький до дискретного, причому спектральні лінії розміщені в точках .Частотний аналізатор визначає частоту биття по положенні спектральної лінії із найбільшою амплітудою. При цьому мінімальна зміна частоти биття, яку можна зафіксувати,. Отже, згідно (2.5) мінімальне змінення віддалі, яке можна зафіксувати, рівняється

. (2.6)

Ця величина і дає методичну похибку частотної віддалеметрії. Вона також визначає найменьшу вимірювану і розрізнювану віддаль. Для зменьшення необхідно збільшувати девіацію частоти, що еквівалентно розширенню спектру зондуючого сигналу.

Основні переваги частотної віддалеметрії: мала пікова потужність зондуючого сигналу, можливість розрізняння об'єктів по віддалі. Недоліки: труднощі при забезпеченні розв'язки каналів передавача і приймача, високі вимоги до лінійності зміни частоти.

Соседние файлы в папке кр мелеш