Импульсно-фазовый способ линейных измерений

 

Изобретение относится к геодезии и позволяет повысить точность линейных радиогеодезических измерений за счет подбора формы модуляции импульсного сигнала и увеличения уровня центрального экстремума функции корреляции . При генерировании сигнала его подвергают периодической фазовой манипуляции путем изменения фазы на 180 при каждом нулевом уровне сигнала . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 21 Ai (5î 4 С 01 С 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4201652/24-10 (22) 27.02.87 (46) 30.12.88. Бюл. М 48 (71) Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (72) Г.А, Шануров (53) 528.3.021 ° 7(088.8) (56) Большаков В.Д. и др. Радиогеодеэические и электрооптические измерения. М.: Недра, 1985, с. 147, Михеечев В.С. Геодезические светодальномеры. М.: Недра, 1979, с. 2627. (54) ИМПУЛЬСНО-ФАЗОВЫЙ СПОСОБ ЛИНЕЙНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ (57) Изобретение относится к геодезии и позволяет повысить точность линейных радиогеодеэических измерений sa счет подбора формы модуляции импульсного сигнала и увеличения уровня центрального экстремума функции корреляции. При генерировании сигнала его подвергают периодической фаэовой манипуляции путем изменения фазы на о

180 при каждом нулевом уровне сигнала, 2 ил.

1448201

Изобретение относится к геодезии и может быть использовано.при производстве измерений с помощью электронных дальномеров и радиогеодезических

5 систем, Цель изобретения " повышение точности за счет корреляционной обработки результатов измерений. ца фиг. 1 изображен гармонический сиг11ал, B котором изменение фазы происходит через полный период колебания; на фиг, 2 — Вид корреляционной функции.

Сравним корреляционные функции

lI tl сигналов, имеющих форму обрывка

l} синусоиды, и сигналов в виде обрывка" синусоиды, маиипулированно11 11о фазе.

В первом случае сигнал V(t) можно представить в виде

21}

sin -- t J t(< 2Т

Т (t! > 2Т (1)

2з

I где Т вЂ” период колебания; Т = пТ

n — целое число;

Т вЂ” половина времени длительности импульса.

Корреляционная (автокорреляциоп- О

2}} ная) функция двух таких сигналОВ, сдви,инутых на время :. „ Имеет Вид

Т-}

1 (1 2»

Б.(Ф) =,. ) V, Ч и = — „соя(—, с ) }2Т 0 2 - Т 35

-т (2Г

san — t 1 Т

-8 1П

2}} 1 если —. ; 2 »

Т э

»

} / .1 4-„

Т

2 ll — t > 4-}}

Т

21}

Корре.1яционная (автокорреляционная) функция двух таких сигналов, сдвинутых на время 1., имеет вид

Т 4» (2)

Зта функция имеет узкие экстрс.мумы но уровень главного и боковых э экстремумов практически одинаков, Ошибка в выборе экстремума приводиi к значительной ошибке в измерении.

РаССМОтРИМ ТЕПЕРЬ таКОй жЕ,1ЛГНа}1э но с фазовой манипуляцией. 1) кач ст45 ве примера анализируют сигнал, изображенный на фиг. 1, в котором скачек фазы происходит -1ерез каждый период колебания. Аналитически его можно

5О представить следующим образом

21}

COS — 0 + т

6 »

sin — - c

Ть

}э() -дт—

n(T 6) (2n-1)Т

+ (4) График ее изображен на фиг. 2.

Уровень главного экстремума функции (4) примерно в два раза выше уровня наибольшего из боковых экстремумов, что исключает возможность

Ошибки в выборе именно центрального экстремума. Вид модуляции, близкий по форме к изображенному на фиг. 1 можно получить с использованием модулятора, имеющего характеристику, симметричную относительно оси мощности, Для этого достаточно подать на вход модулятора си11усо)лдальное на11ряжение и напряжение смещения, периодически меняющееся 11О знаку, Для Оценки точности измерений получа10т Выражение для. диф()ере11циала

dL Времени 0 при 1 — эО. Из (4) имеют: (5) 7 Г— » / ll S 1}n т

113 ЭТОГО СООТБОШЕlэИЯ В ЧЯСТНС ТИ лецует„ ч -o vå)1ичину с Выгоднее ВсеГО Оценивать на дБух ООседних с ГлаВ

Гьlм эх с 1ремумОМ Б"}} °,lõ 4)чнкц}и1л КО(}ре

}ЯЦ» .. а значе.ги.. 1-" э "!.1ксимиэчрy10Щ}eе

К } ) П 1с. 1РЛс1:ТЬ i.; }} СР} P};;-л., }, ф,,,а

-.с . э

Т1ЛЧЕС ;Ос ИЗ ЦВУХ 3наЧЕН ЛЙ - э "ООТ

В Е Т С Т13 }10Щ11Х 11 ", ЛЯМ R (О ) л 4ОПОЛ11 ".1Т ЕЛЬ ным г1реимущ. "" .Вом .1аког-э ;роцесса является то, что амплитудные пОмехи оказывают минимальное Вли)п-.-,1О на

ОЦЕПК11 }. э СО );eeòÑГВУЮЩИЕ НУЛЕВЫМ значениям функции кор))ел) ц..:и, ДЛЯ числОВО i Оцек};и положим dP.

0,1, тогда

d .. -- Т /ЗО (Ол) формула изобретения

Импульсно-фазовый способ линейных измерений, при котором генериру10т

Отсюда следует, что способ поэьоляет определять Ве;,и-1и "}1 расстоянии, разнос -.:й расстояний и т.n. . ОшибКамиэ НЕ ПРЕВЫШВЮЩИМИ HЕСКОЛЬКС СОТЫХ долей от длины волны кольб",íèÿ. апример, при использовании радиоволн с длиной волны 0,1 м (широко распространенный диапазон в современных радиодальномерах) можно Определять рассТоНННН с инструментальной ошибкой

В НЕСКОЛЬКО МИЛЛИМЕТРОВ.

Составитель В. Сараханов

Техред Л.Сердюкова Корректор В, Гирняк

Редактор И. Каса;.да

Заказ 6836/46 Тираж 680 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4 з 144820 импульсно-гармонический сигнал,, направляют е "o в два канала, принимают отраженный сигнал, вводя временную задержку в один из каналов определяЭ

5 ют разность времени прохождения сигнала по двум каналам и производят вычисления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, 1

4 в процессе генерирования сигнал в моменты его нулевого уровня подвергают о изменению фазы на 180, а при введении временной задержки производят корреляционную обработку уровней сигнала в двух каналах и изменяют задержку до получения максимального значения корреляционной функции.