 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ РАДИОВЫСОТОМЕРОВ МАЛЫХ ВЫСОТ
Сигнал, излученный передатчиком, приходит к приемнику с запаздыванием:
.
На выходе смесителя приемника будет выделен сигнал частоты биений:
fH(t) = fпрд(t – t) – fпрд(t), (2)
которая несет информацию о высоте летательного аппарата относительно земной поверхности. Этот сигнал называется преобразованным сигналом. Для простейшего идеализированного случая неограниченного линейного изменения частоты связь между частотой преобразованного сигнала и запаздыванием tНсводится к простой формуле:
, (3)
где γ – скорость изменения частоты передатчика.
В реальных системах такое бесконечное линейное изменение частоты осуществить нельзя, и на практике применяют только периодическую частотную модуляцию. Одной из простейших периодических модуляций является линейная пилообразная частотная модуляция с мгновенным обратным ходом (рисунок 3).
Рисунок 3. Модуляция с мгновенным обратным ходом
Для этого случая выражение (3) принимает вид /1/:
, (4)
где W, Tm – девиация частоты и период модулирующей функции.
При симметричной пилообразной частотной модуляции с теми же значениямиW (рисунок 4) периодTm вдвое больше, поэтому:
, (5)
где Fm = 1 / Тm – частота модуляции.
Рисунок 4. Симметричная модуляция
Для всех периодических законов частотной модуляции соотношения вида (5) неверны на участках tН, названных зонами обращения модуляции /1/. Наличие зон обращения приводит к появлению паразитных эффектов, которые являются платой за переход к периодической частотной модуляции. Для простоты рассмотрим случай, когда tН << Тm т.е., без учета зон обращения. При несимметричной пилообразной частотной модуляции (рисунок 5) для восходящей и нисходящей ветвей:
,
.
Откуда:
Nв = fН.вТв = Wtн = fН.нТн = Nн, (6)
т.е. полное число периодов колебаний преобразованного сигнала в восходящей Nв и нисходящей Nн ветвях одинаково. Следует отметить, что это соотношение сохраняется при сколь угодно большой крутизне γн.
Рисунок 5. Несимметричная модуляция
В наиболее общем случае нелинейной частотной модуляции дальномерная частота fН меняется в течение периода модуляции. Однако, как показано в /1/ при заданных W и Tm средняя за полупериод дальномерная частота fН. НЛ при нелинейной частотной модуляции равна дальномерной частоте fН. Л при линейной частотной модуляции. Это подтверждает возможность измерения высоты и при нелинейной частотной модуляции.
С учетом полученных соотношений можно записать основное уравнение радиовысотомера с частотной модуляцией /1/:
, (7)
где 
– масштабный коэффициент, который часто называют постоянной радиовысотомера с частотной модуляцией. Это соотношение справедливо при условии tН << Тm, когда можно не учитывать влияние зон обращения и считать в течение всего периода модуляции fН = const. Данное условие практически всегда выполняется в высотомерах малых высот.
Поиск по сайту: