无线电频率导航系统

又已知：
m 4
H
0

脉冲数（最大相对频偏ξ为己知值）为：
Nt
2m


8H
0

每秒钟的平均脉冲数为：
Nt 8H N Tm 0Tm
由此可以得到：
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Nt 0 NTm 0 H 8 8
1. 临界高度与阶梯误差
因为
Nt 0 NTm 0 H 8 8
H e2 V2 m cos 0 m cos t V2 m cos 4 1 cos t 0
第一想法：从e2的相位信息φ0中得到高度比较方便，但由于没有基准相位进行比对，很 难提取高度信息。
实际情况：只能从其包络频率中提取高度信息，并以脉冲计数的方式得到高度值。
思路： 合成信号 接收机的幅度检波器 形 高度信息 包络波
V1m sin 1 V2 m sin 2 arctan V1m cos 1 V2 m cos 2
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将包络表达 式写为
Vm V1m
V2 m V2 m 1 2 cos 1 2 V1m V1m
忽略高次项
Vm V1m V2m cos 1 2
m V1m V2 m cos 0 2 sin cos t 2 2
将φ12018/11/24 、φ2的表达 V m 式代入：
m Vm V1m V2 m cos 0 2 sin cos t 2 2
• 频率测高通常利用调频发射信号与反射信号 之间的差拍频率进行距离测量
频率测距设备的工作示意图
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差频fb=f2-f1与传播时间τ=b-a有关
τ=2d/c
f 02 f 01 f m fb T0 T0
载体与反射 体的距离
调频式测距原理示意图
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cT0 d fb 2f m
高度是以计量脉冲数目来得到的
又因为 所以
飞行高度的准确度为：在一个低频调制周期Tm内， 出现一个脉冲量的变化时（N=1），飞行高度的变 化
V2 m Vm V1m V2 m cos 0 m cos t V1m 1 cos 0 m cos t 最大相对频 V1m
偏ξ Vm是合成信号的包络，将合成信号V=Vmcos(ω0t+φ)送入接收机中的差拍检波器
在检波器的输出端
一、 工作原理
调制信号：VΩ=VmΩcosΩt
被调制信号：Vω0=Vmcosω0t
调频信号：
直接调频式高度表
比直达信号 在时间上滞 后τ＝2H/c
反射信号：
令
m 1 sin t m 2 0 sin t 2018/11/24
m V1 V1m cos 0t sin t m V2 V2 m cos 0t 0 sin t
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高度一定时，初相不影响信 号的变化 剔除初相φ0携带的信息 信号相位取决于高度所影响的φm 在一个调制周期内，相位起伏 越大，则检波器输出端信号的 变化越快，即过零点越多。
每一个过零点都可以通过脉 冲整形或限幅的方法得到标 准脉冲，从而用于计数。
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因为：
若假设奇数过零点为脉冲的开始，偶数过零点为脉冲的结束。在一个调制周 期Tm内，φm引起的相位变化范围是2φm
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3.1 频率式无线电高度表
气压式高度表 低高度表
高度表
频率调制
无线电高度表
脉冲调制
高高度表
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3.1 频率式无线电高度表
• 3.1.1 频率测高（距）原理 • 3.1.2 直接调频式高度表 • 3.1.3 跟踪式高度表
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3.1.1 频率测高（距）原理

直达与反射信号的合成信号 V=Vl＋V2＝Vmcos（ω0t+φ）
பைடு நூலகம்
直达与反射信号的合成信号 V=Vl＋V2＝Vmcos（ω0t+φ）
Vm V V 2V1mV2 m cos 1 2
2 1m 2 1m
• 合成信号的包络和相位均受反射信号中φ2的 影响，即都隐含有高度信息。
令
0 0 4 0 2 m sin 2 m 4 H f m 4 H m m 2 2 0 f 0 0 H
包络的初相位φ0和相位分量的幅度φm中，均含有高度H的信息
最大相对频 偏ξ
第五讲
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电信号的频率
– – – – –
导航参量
• 可与导航参量相联系的频率有：
载波频率 调制频率 脉冲重复频率 信号的差拍频率 多普勒频率
• 可与这些频率相联系的导航参量：
– 距离、距离差 – 速度、角度等参量
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目前应用比较广泛的频率导航系统
• 3.1 频率式无线电高度表 • 3.2 多普勒导航系统
Vm V1m V2 m 1 2 cos 1 2 V1m
2
反射信号的强度远远小于发射信号的强 度，即V1m>>V2m
幂级数展开
2 V V 1 2 Vm V1m 1 2 m cos 1 2 2 m cos 1 2 V 2 V1m 1m
V2 m Vm V1m V2m cos 0 m cos t V1m 1 cos 0 m cos t V1m
Vm是合成信号的包络，将合成信号V=Vmcos(ω0t+φ)送入接收机中的差拍检波器
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设：t′＝t－τ/2