4 / 11
16
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2016. № 3
м
Д max
20
.
F F
(1)
Из условия (1) получаем частоту модуляции ЛЧМ сигнала 1,5 МГц.
Полезный сигнал выделяется на частотах
м Д
,
mF F
вся энергия
полезного сигнала также сосредоточивается на частотах
м Д
mF F
при
минимальном обратном ходе. Для обработки сигнала разностной ча-
стоты используем третью и четвертую гармоники, которые имеют ча-
стоты
3
м Д м
3
3 4, 5 МГц,
f
F F F
4
м Д м
4
4 6, 0 МГц.
f
F F F
Необходимую разрешающую способность
Δ
R
определяют из
уравнения:
3 4
0.
B B
Решая уравнения для требуемого расстояния и
учитывая, что для пилообразного закона изменения частоты при нуле-
вом обратном ходе справедливо соотношение
Δ (2Δ ),
f c R
получаем
значение девиации частоты.
Структурная схема устройства фиксации высоты.
Структурная
схема реализации рассматриваемого алгоритма в автономном устрой-
стве фиксации высоты приведена на рис. 2.
Модуляционное напряжение
м
( )
u t
от низкочастотного (НЧ) блока
поступает на генератор, управляемый напряжением (ГУН). Затем сиг-
нал, частота которого модулирована по пилообразному закону, через
передающую антенну излучается в пространство и, отразившись от
объекта исследования, через время
c
τ 2 / ,
R c
возвращается в приемную
антенну, соединенную со сверхвысокочастотным (СВЧ) смесителем.
Кроме эхо-сигнала, на СВЧ-смеситель поступает часть сигнала пере-
датчика, которая используется в качестве гетеродинного сигнала. Ча-
стота гетеродинного сигнала отличается от частоты эхо-сигнала на ве-
личину, пропорциональную времени
c
τ .
Поэтому на выходе СВЧ-
смесителя появляется сигнал разностной частоты
р
.
f
Далее результи-
рующий сигнал усиливается, фильтруется и передается на НЧ-блок. В
качестве высокочастотного (ВЧ) блока можно применять радарные
модули фирмы RFBeam диапазона 24,05…24,25 ГГц [8], что уменьшит
габаритные показатели всей системы.
Низкочастотный блок можно разделить на несколько функцио-
нальных узлов: блок передатчика; блок приемника; блок обработки.
Блок передатчика должен сгенерировать требуемое пилообразное
напряжение. Существуют аналоговые способы генерации [9]. Для уве-
личения точности создания будем использовать цифровой синтез сигна-
ла. Это позволит гибко настраивать модуляционный сигнал в случае
нелинейности характеристики ГУН, поскольку такой фактор может су-
щественно ухудшить характеристики системы [10]. Для создания пило-
образного напряжения будет достаточно взять
100
N
отcчетов. Вна-
чале необходим генератор прямоугольных импульсов, который будет