5.3.1 正弦波调频的差频与弹目距离的关系

5.3.1 正弦波调频的差频与弹目距离的关系

正弦波调频测距是典型的非线性调频测距系统,其基本原理与线性调频测距系统相似,原理框图如图5-1所示。但由于调制信号为非线性正弦信号,其信号处理方式会有很大的不同,分析如下。

图5-9展示了两个周期正弦波调频信号的调制电压、时域波形和频谱。图5-10为正弦波调频时,发射信号、目标回波信号和差频信号的频率随时间变化的关系。发射信号频率为

图示

图5-9 正弦波调频信号

(a)调制电压波形;(b)调频信号时域波形;(c)调频信号频谱

图示

图5-10 正弦波调频信号频率随时间变化曲线

图示

式中,f0为载波频率;ΔFM为最大频偏;ΩM为调制角频率。

目标回波信号频率为(https://www.daowen.com)

图示

混频器输出差频信号频率为

图示

通常,引信作用距离较近,弹目之间电磁波传输延时τ(几十纳秒)很小,而调频信号周期一般在几微秒,因此有图示,则图示,所以式(5-85)变为

图示

差频最大值为

图示

其中,TM=2π/ΩM

由式(5-87)可知fim与距离R有单值关系。因此,在正弦波调频情况下,若能测出差频信号中的最大差频值fim,即可获得引信作用距离R,且

图示