Пред.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
3. К теории частотно-модулированного радиоальтиметраВ 1938 г. был предложен радиоальтиметр с частотной модуляцией. С тех пор и до наших дней принцип действия этого устройства описывается примерно следующим образом. Представим себе, что с самолета посылается сигнал в виде колебания, модулированного по частоте по треугольному закону. После отражения от земли будет принят сигнал такого же характера, но с запозданием на
где результирующего сигнала и измерена частотомером. Таким образом, получается прямопоказываюший высотомер с непрерывным отсчетом. Странно, что это наивное и в корне неверное описание удерживается в течение долгих лет в технической литературе, тогда как общие ошибочные представления о частотной модуляции давно уже разоблачены и отброшены. Ошибка настолько очевидна, что прямо - таки бросается в глаза. Она основана на смешении спектральной и временной точек зренья и вытекающим из этого смешения легкомысленном обращении с понятием частоты.
Рис. 52. Дело в том, что периодически модулированное по частоте колебание есть киазипериодический процесс. Следовательно, такой сигнал обладает дискретным спектром с интервалами между линиями, равными частоте модуляции. Но спектр отраженного сигнала имеет точно такой же вид, так как сдвиг по времени не влияет на спектр амплитуд. Следовательно, и спектр результирующего сигнала ( т. е. суммы прямого и отраженного сигналов) будет обладать спектром из так же расположенных дискретных линий, и никаких плавно изменяющихся частот, пропорциональных запаздыванию, не возникает и не может возникнуть, какую бы нелинейную обработку этого спектра мы ни предприняли. Это простое и совершенно бесспорное рассуждение, основанное на последовательном применении спектральных (т. е. «частотных») представлений, вскрывает полную несостоятельность ходячего описания действия ЧМ альтиметра. Однако бесспорен также и тот факт, что эти альтиметры давно уже осуществлены практически и применяются в огромных количествах. Описаны детали их схем и конструкций, причем схема (рис. 53) на первый взгляд основана на неверном представлении о действии альтиметра и тем не менее работает.
Рис. 53. Попытаемся разобраться в вопросе заново. Спектральная трактовка для этого непригодна; будем рассматривать явления во времени. Пусть прямой сигнал записан в виде
Мы выбрали синусоидальную, а не треугольную модуляцию. В новейших устройствах так и делается; для анализа это, конечно, проще. Отраженный сигнал отличается от прямого только запаздыванием:
В этих выражениях Результирующий сигнал получим, сложив
или
где обозначено В последнем выражении первый множитель представляет собой модулированное по частоте высокочастотное (со средней частотой представляет собой сложный периодический процесс с основной частотой
Выражение в квадратных скобках представляет собой периодически колеблющуюся с частотой
Рис. 54. Эти соотношения показаны на рис. 54, на котором функция
Если теперь продетектировать результирующий сигнал (Д.З) и, получив таким образом огибающую (Д.4), подать ее на частотомер типа счетчика импульсов, то такой частотомер сможет измерить число импульсов, т. е. число максимумов функции Е. Но так как это число пропорционально Мы приходим, таким образом, к следующим заключениям: 1. Альтиметр описанного типа может служить для измерения высоты; он дает, однако, не непрерывный отсчет, а последовательность дискретных значений высоты ступенями через
2. Альтиметр описанного типа дает отсчет, пропорциональный высоте, по формуле
Однако эта пропорциональность сохраняет силу лишь до тех пор, пока
т.е. пока
При нарушении последнего условия шкала делается сначала непропорциональной, затем показание альтиметра перестает нарастать с высотой, при дальнейшем увеличении высоты показание альтиметра падает, и наконец, при
альтиметр показывает нуль. Приведенные соотношения позволяют сознательно отнестись к выбору данных альтиметра. Так, например, для уменьшения следует увеличивать абсолютную ширину полосы качания; для получения пропорциональной шкалы нужно применять модулирующие частоты эвукового диапазона. Подставим в вышеприведенные соотношения данные американской аппаратуры
т. е. получаем немного более Наибольшая измеряемая высота составляет около
и
т. е. о нарушении линейности шкалы говорить не приходится.
|
1 |
Оглавление
|