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调频测距引信调制参数的选择原则

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:在差频公式中,调制频偏值ΔF和调制周期T似乎是相互独立的,而且可以任意选择。但实际上对调制系统的参数选择是受到一系列限制的。由于调频发射机有寄生调幅存在,以致在没有反射信号的情况下,混频器输出端也具有调制频率Ω及其谐波分量的输出。这么大的频偏必将在技术上为实现调频测距引信带来特殊困难。式中的R0为引信的作用距离。

调频测距引信调制参数的选择原则

在差频公式中,调制频偏值ΔF和调制周期T似乎是相互独立的,而且可以任意选择。但实际上对调制系统的参数选择是受到一系列限制的。

一、频偏ΔF的选择原则

(1)要避免寄生调幅的影响。

由于调频发射机有寄生调幅存在,以致在没有反射信号的情况下,混频器输出端也具有调制频率Ω及其谐波分量的输出。虽然在设计调频系统时,采取各种减小寄生调幅的方法:如选择适当的振荡器、使用平衡混频器、设置限幅器、对寄生调幅进行负反馈等,但仍不能完全消除寄生调幅。所以,在选择系统参数时,要考虑尽量减少寄生调幅的影响。为此要求混频后的差频信号的频率fi与产生寄生调幅的调制频率f相差较远,即

fi=mf

式中,当m1时,则可实现fi与f相差较远。

以锯齿波调制为例,将式(3-33)代入上式,得

式中,当m1时,则可实现fi与f相差较远。

以锯齿波调制为例,将式(3-33)代入上式,得

为了确定ΔF值的下限,式中采用引信工作时弹目距离的最小值Rmin。当Rmin越小,要求的频偏越大。对于近感引信来说,是属于典型的近距离工作,例如取Rmin为15m,并取m=10,那么要求频偏为ΔF=100MHz。这么大的频偏必将在技术上为实现调频测距引信带来特殊困难。

(2)要考虑具体电路实现的可能性以及天线频带宽度等的限制。

二、调制频率f的选择原则

1.消除非单值所产生的距离模糊

在周期性调制的情况下,差频公式还不能单值地确定引信到目标间的距离,因为根据它们不能区分延迟时间为τ,T+τ,2T+τ,…,nT+τ时所对应的距离。也就是说,在相差距离为ΔR=cT值和其倍数nΔR时,所对应的差频fi值都是相同的,这样就产生了距离模糊。

为了消除距离模糊,在选择调制频率时,应使调制周期足够大,一个调制周期所对应的距离大于可能测得的距离变化范围。设R0为系统能够测出的距离范围,应使这个可能测得的距离变化范围小于cT,即

为了确定ΔF值的下限,式中采用引信工作时弹目距离的最小值Rmin。当Rmin越小,要求的频偏越大。对于近感引信来说,是属于典型的近距离工作,例如取Rmin为15m,并取m=10,那么要求频偏为ΔF=100MHz。这么大的频偏必将在技术上为实现调频测距引信带来特殊困难。(www.xing528.com)

(2)要考虑具体电路实现的可能性以及天线频带宽度等的限制。

二、调制频率f的选择原则

1.消除非单值所产生的距离模糊

在周期性调制的情况下,差频公式还不能单值地确定引信到目标间的距离,因为根据它们不能区分延迟时间为τ,T+τ,2T+τ,…,nT+τ时所对应的距离。也就是说,在相差距离为ΔR=cT值和其倍数nΔR时,所对应的差频fi值都是相同的,这样就产生了距离模糊。

为了消除距离模糊,在选择调制频率时,应使调制周期足够大,一个调制周期所对应的距离大于可能测得的距离变化范围。设R0为系统能够测出的距离范围,应使这个可能测得的距离变化范围小于cT,即

这实际上就是要求在距离(R0+ΔR)上的最大可能回波信号电压Urm(R0+ΔR)max应该比在距离R0上的最小可能回波信号电压Urm(R0min还要小。式中的R0为引信的作用距离。

2.减小多普勒效应的影响

在前面已分析过当弹目间有相对运动时,由于延迟时间τ的变化及多普勒效应的存在,使差频信号的频谱发生变化,特别是多普勒频率的出现,将给信号处理造成困难或引起距离误差。因此,应该使差频频率尽量与多普勒频率相差较远,即

这实际上就是要求在距离(R0+ΔR)上的最大可能回波信号电压Urm(R0+ΔR)max应该比在距离R0上的最小可能回波信号电压Urm(R0min还要小。式中的R0为引信的作用距离。

2.减小多普勒效应的影响

在前面已分析过当弹目间有相对运动时,由于延迟时间τ的变化及多普勒效应的存在,使差频信号的频谱发生变化,特别是多普勒频率的出现,将给信号处理造成困难或引起距离误差。因此,应该使差频频率尽量与多普勒频率相差较远,即

例如采用锯齿波调频时

例如采用锯齿波调频时

则有下列关系式

则有下列关系式

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