RU2436117C1 - Method of measuring distance from radiator to controlled medium - Google Patents

Method of measuring distance from radiator to controlled medium Download PDF

Info

Publication number
RU2436117C1
RU2436117C1 RU2010125900/07A RU2010125900A RU2436117C1 RU 2436117 C1 RU2436117 C1 RU 2436117C1 RU 2010125900/07 A RU2010125900/07 A RU 2010125900/07A RU 2010125900 A RU2010125900 A RU 2010125900A RU 2436117 C1 RU2436117 C1 RU 2436117C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
signal
distance
medium
modulation
Prior art date
Application number
RU2010125900/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Иванович Бакулин (RU)
Анатолий Иванович Бакулин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет"
Priority to RU2010125900/07A priority Critical patent/RU2436117C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2436117C1 publication Critical patent/RU2436117C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: existing methods of measuring distance are based on differential frequency signal (DFS) analysis. In the disclosed method, distance is determined from the measured values of probing frequency at two time instants corresponding to DFS zeroes, separated from each other by a whole number of DFS half-periods. This enables to lower the required frequency deviation of the probing signal. Two versions of the present method are disclosed.
EFFECT: measuring distance with minimisation of the required frequency tuning range.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области ближней локации и, в частности, к измерителям уровня контролируемой среды. Известен способ измерения расстояния [1], являющийся аналогом, состоящий в том, что в направлении контролируемой среды излучают частотно-модулированный сигнал, принимают отраженный от среды сигнал, путем преобразования на смесителе зондирующего и отраженного сигналов получают сигнал разностной частоты (СРЧ), измеряют разностную частоту, по величине которой вычисляют измеряемое расстояние.The invention relates to the field of near location and, in particular, to level meters of a controlled environment. A known method of measuring distance [1], which is an analogue, consists in the fact that a frequency-modulated signal is emitted in the direction of the medium being monitored, a signal reflected from the medium is received, by converting the probe and reflected signals on the mixer, a difference frequency signal (RMS) is received, and a difference signal is measured the frequency by which the measured distance is calculated.

Недостаток способа состоит в наличии дискретной ошибки измерения, величина которой может оказаться недопустимо большой. Увеличение точности измерения расстояния при этом возможно за счет увеличения девиации частоты, но при требовании высокой точности величина необходимой девиации может оказаться технически нереализуемой.The disadvantage of this method is the presence of a discrete measurement error, the value of which may turn out to be unacceptably large. An increase in the accuracy of measuring the distance in this case is possible due to an increase in the frequency deviation, but if high accuracy is required, the magnitude of the necessary deviation may turn out to be technically unrealizable.

Также известны способы измерения расстояния до контролируемой среды [2, 3], являющиеся аналогами и уменьшающие дискретную ошибку. Они основаны на различных способах извлечения информации о расстоянии из СРЧ. Так, в [2] с целью уменьшения дискретной ошибки определяют моменты времени появления характерных точек (например, нулей сигнала разностной частоты), накопление значений весовой функции, соответствующих характерным точкам СРЧ и вычисление расстояния с учетом значений весовой функции.Also known are methods of measuring the distance to a controlled environment [2, 3], which are analogues and reduce discrete error. They are based on various methods of extracting distance information from the RFS. So, in [2], in order to reduce the discrete error, the time moments of the appearance of characteristic points (for example, zeros of the difference frequency signal) are determined, the accumulation of the values of the weight function corresponding to the characteristic points of the RMS and calculation of the distance taking into account the values of the weight function.

В способе [3] измерение расстояния производится путем излучения частотно-модулированного сигнала в направлении контролируемой среды, приема отраженного сигнала, получения СРЧ, формирования двух импульсных сигналов в моменты совпадения частоты излучения с двумя заданными эталонными частотами, измерения длительности интервала между этими сигналами, поддержания этого интервала постоянным путем сравнения его с эталонным интервалом времени и необходимого изменения амплитуды симметричного треугольного напряжения модуляции, формирования импульсных сигналов, соответствующих экстремумам СРЧ, изменения знака производной модулирующего треугольного напряжения в момент появления одного из этих импульсов после достижения частотой излучения одного из двух значений эталонных частот, измерения разностной частоты в течение измерительного интервала, выбранного так, чтобы уменьшить дискретную ошибку измерения расстояния до среды.In the method [3], the distance is measured by emitting a frequency-modulated signal in the direction of the medium being monitored, receiving a reflected signal, receiving an RF system, generating two pulsed signals when the radiation frequency coincides with two specified reference frequencies, measuring the duration of the interval between these signals, maintaining this interval constant by comparing it with the reference time interval and the necessary changes in the amplitude of the symmetrical triangular modulation voltage, forming I pulsed signals corresponding to the extremes of the RMS, changes in the sign of the derivative of the modulating triangular voltage at the moment of the appearance of one of these pulses after the radiation frequency reaches one of the two values of the reference frequencies, the measurement of the difference frequency during the measurement interval, selected so as to reduce the discrete error of measuring the distance to Wednesday.

Аналоги [2, 3] обладают недостатками; требуются повышенные диапазоны перестройки частоты, так как реализованные в них методы обработки требуют достаточно большого числа характерных точек СРЧ при заданном периоде модуляции; вторым недостатком является зависимость ошибки измерения от нелинейности модуляционной характеристики.Analogs [2, 3] have disadvantages; higher frequency tuning ranges are required, since the processing methods implemented in them require a sufficiently large number of characteristic points of the RMS for a given modulation period; the second drawback is the dependence of the measurement error on the nonlinearity of the modulation characteristic.

Также известен способ измерения расстояния [4], являющийся прототипом, в котором учет нелинейности модуляционной характеристики на ошибку измерения расстояния основан на учете моментов появления характерных точек СРЧ. Недостаток способа заключается в том, что эффективность его зависит от числа характерных точек СРЧ. На малых расстояниях число их уменьшается, что делает необходимым увеличивать диапазон изменения частоты.There is also a known method of measuring distance [4], which is a prototype in which the nonlinearity of the modulation characteristic for the error in measuring the distance is taken into account based on the moments of appearance of characteristic points of the RMS. The disadvantage of this method is that its effectiveness depends on the number of characteristic points of the RF system. At small distances, their number decreases, which makes it necessary to increase the frequency range.

Таким образом, и аналоги [2, 3], и прототип [4] реализуют методы обработки сигнала разностной частоты, что требует увеличения диапазона перестройки частоты.Thus, both the analogues [2, 3] and the prototype [4] implement methods for processing the difference frequency signal, which requires an increase in the frequency tuning range.

Техническая задача - разработка способа измерения расстояния при минимально необходимом диапазоне перестройки частоты.The technical problem is the development of a method for measuring distance with the minimum required frequency tuning range.

1. По первому варианту техническая задача решается следующим образом. В направлении контролируемой среды излучается частотно-модулированный сигнал с симметричной модуляционной характеристикой, принимается отраженный от среды сигнал, путем смешивания его с зондирующим получается сигнал разностной частоты, по нулевым значениям определяется количество полупериодов m сигнала разностной частоты на полупериоде модуляции, измеряется время начала первого полупериода СРЧ - tn, измеряется время окончания m полупериода - tn+m, измеряется частота зондирующего сигнала в моменты tn, tn+m - fn, fn+m, а измеряемое расстояние рассчитывается по формуле (восходящая ветвь модуляционной характеристики):1. In the first embodiment, the technical problem is solved as follows. In the direction of the medium being monitored, a frequency-modulated signal with a symmetric modulation characteristic is emitted, a signal reflected from the medium is received, by mixing it with a probing signal, a difference frequency signal is obtained, the number of half-periods m of the difference frequency signal on the modulation half-period is determined from zero values, the start time of the first half-period of the RPS is measured - t n , measured the end time m of the half-period - t n + m , measured the frequency of the probe signal at times t n , t n + m - f n , f n + m , and the measured distance it is calculated by the formula (ascending branch of the modulation characteristic):

Figure 00000001
Figure 00000001

где ν - скорость электромагнитных волн.where ν is the speed of electromagnetic waves.

Формула (1) получается из следующих соображений. Разность фаз между зондирующим и отраженным сигналамиFormula (1) is obtained from the following considerations. Phase difference between the probing and reflected signals

Figure 00000002
Figure 00000002

где θ - фаза коэффициента отражения, которая весьма мало зависит от частоты.where θ is the phase of the reflection coefficient, which very little depends on the frequency.

Для некоторой fn For some f n

Figure 00000003
Figure 00000003

где n - неизвестное целое число, соответствующее нулевому значению сигнала разностной частоты.where n is an unknown integer corresponding to the zero value of the difference frequency signal.

Аналогично, для fn+m Similarly, for f n + m

Figure 00000004
Figure 00000004

± - соответствуют восходящей и спадающей ветвям модуляционной характеристики.± - correspond to the ascending and descending branches of the modulation characteristic.

В предположении, что θnn+m, получаем (1).Under the assumption that θ n = θ n + m , we obtain (1).

Ошибка определения R в конечном счете будет определяться погрешностью измерения fn+m, fn. Мы будем исходить из естественного допущения, что ошибки независимы, равны и нормально распределены, тогдаThe error in determining R will ultimately be determined by the measurement error f n + m , f n . We will proceed from the natural assumption that the errors are independent, equal and normally distributed, then

Figure 00000005
Figure 00000005

Выражение (2) позволяет оценить связь между среднеквадратическими значениями δf и δR:Expression (2) allows us to evaluate the relationship between the mean square values of δf and δR:

Figure 00000006
Figure 00000006

Ввиду того, что

Figure 00000007
, приходим к выражениюDue to the fact that
Figure 00000007
we arrive at the expression

Figure 00000008
Figure 00000008

В аналогах и прототипе сглаживание ошибки измерения зависит от числа характерных точек СРЧ, т.е. от величины

Figure 00000009
, которую надо иметь достаточно большой на периоде модуляции несущей. Это достигается за счет увеличения диапазона перестройки частоты, которая составляет 500÷700 МГц.In the analogues and prototype, the smoothing of the measurement error depends on the number of characteristic points of the RMS, from value
Figure 00000009
, which must be large enough during the period of carrier modulation. This is achieved by increasing the frequency tuning range, which is 500 ÷ 700 MHz.

Из (3) видно, что δR не зависит от m, поэтому девиация частоты выбирается из обеспечения необходимой точности вне зависимости от величины m, что позволяет обойтись меньшей девиацией частоты. Если принять, что измеряемое расстояние лежит в пределах 1÷30 м, a fn+m-fn=150 МГц, то в соответствии с (3) имеем:It can be seen from (3) that δR is independent of m; therefore, the frequency deviation is chosen to ensure the necessary accuracy regardless of the value of m, which makes it possible to do with a smaller frequency deviation. If we assume that the measured distance lies within 1 ÷ 30 m, af n + m -f n = 150 MHz, then in accordance with (3) we have:

R=1 м, δR=0,94·10-6δf [см], δf - [Гц];R = 1 m, δR = 0.94 · 10 -6 δf [cm], δf - [Hz];

R=30 м, δR=2,22·10-5 δf.R = 30 m, δR = 2.22 · 10 -5 δf.

Очевидно, что диапазон перестройки частоты 2Δf>fn+m-fn. Для приведенных оценок можно принять 2Δf=200 МГц, при этом точность измерения частоты δf может составлять порядка 105 Гц. Усреднением по нескольким периодам модуляции можно улучшить приведенные оценки.Obviously, the frequency tuning range is 2Δf> f n + m -f n . For these estimates, we can take 2Δf = 200 MHz, while the accuracy of measuring the frequency δf can be of the order of 10 5 Hz. Averaging over several periods of modulation can improve the given estimates.

2. По второму варианту техническая задача решается следующим образом.2. According to the second option, the technical problem is solved as follows.

В направлении контролируемой среды излучается частотно-модулированный сигнал с симметричной модуляционной характеристикой, принимается отраженный от среды сигнал, путем смешивания его с зондирующим получается сигнал разностной частоты, по нулевым значениям определяется количество полупериодов m сигнала разностной частоты на полупериоде модуляции, измеряется время начала первого полупериода СРЧ - tn, измеряется время окончания m полупериода - tn+m, на смесителе понижается частота зондирующего сигнала с помощью сигнала постоянной частоты f0, совпадающей с центральной частотой зондирующего сигнала. На выходе смесителя частота преобразованного сигнала на интервале полупериода модуляции TM/2 изменяется в пределах от Δf до нуля. Далее преобразованный сигнал поступает на усилитель. Полоса пропускания ΔF выбирается из условия ΔF≥ν/4Rmin (если ν=3·108 м/с, Rmin=1 м, то ΔF≥75 МГц), так что центральная частота усилителя будет равна Δf-ΔF/2. С выхода усилителя сигнал подается на блок измерения в моменты tn, tn+m частот

Figure 00000010
Figure 00000011
по которым вычисляется расстояние по формулеIn the direction of the medium being monitored, a frequency-modulated signal with a symmetric modulation characteristic is emitted, a signal reflected from the medium is received, by mixing it with a probing signal, a difference frequency signal is obtained, the number of half-periods m of the difference frequency signal on the modulation half-period is determined from zero values, the start time of the first half-period of the RPS is measured - t n , measured the end time m of the half-cycle - t n + m , the frequency of the probing signal is reduced on the mixer using a constant frequency signal from f 0 , which coincides with the central frequency of the probing signal. At the mixer output, the frequency of the converted signal over the interval of the half-period of modulation T M / 2 varies from Δf to zero. Next, the converted signal is fed to the amplifier. The passband ΔF is selected from the condition ΔF≥ν / 4R min (if ν = 3 · 10 8 m / s, R min = 1 m, then ΔF≥75 MHz), so that the center frequency of the amplifier will be Δf-ΔF / 2. From the output of the amplifier, the signal is supplied to the measurement unit at moments t n , t n + m frequencies
Figure 00000010
Figure 00000011
by which the distance is calculated by the formula

Figure 00000012
Figure 00000012

Такой вариант упрощает процедуру и повышает точность измерения частоты. Выражение (3) в данном варианте принимает вид:This option simplifies the procedure and improves the accuracy of frequency measurement. Expression (3) in this embodiment takes the form:

Figure 00000013
Figure 00000013

Предлагаемый способ измерения расстояния обладает совокупностью операций, производимых с зондирующим и отраженным сигналами, которые неизвестны для способов и устройств подобного назначения. Из этого следует, что заявляемый способ соответствует критерию «новизна».The proposed method for measuring distance has a set of operations performed with probing and reflected signals, which are unknown for methods and devices for this purpose. It follows that the inventive method meets the criterion of "novelty."

Изобретательский уровень можно оценить исходя из следующих особенностей заявляемого способа.The inventive step can be estimated based on the following features of the proposed method.

1. Предлагаемый способ требует меньшей девиации частоты, т.к. его точность не зависит от числа характерных точек СРЧ, что имеет место в аналогах [2, 3] и прототипе [4].1. The proposed method requires less frequency deviation, because its accuracy does not depend on the number of characteristic points of the RMS, which takes place in analogues [2, 3] and prototype [4].

2. Из формул (3) и (5) следует, что ошибка определения расстояния по предлагаемому способу зависит только от точности измерения частот

Figure 00000014
и от их разности (суммы), расстояние неизменно, дискретная ошибка δR=c/8Δf, требующая для ее уменьшения специальных способов обработки СРЧ, отсутствует.2. From formulas (3) and (5) it follows that the error in determining the distance by the proposed method depends only on the accuracy of the frequency measurement
Figure 00000014
and from their difference (sum), the distance is invariable, there is no discrete error δR = c / 8Δf, which requires special methods for processing the RMS to reduce it.

3. Нелинейность модуляционной характеристики сильно увеличивает ошибку измерения, если расстояние измеряется по частоте разностного сигнала, т.е. во всех известных ЧМ-уровнемерах, в предлагаемом способе влияние нелинейности сведется к минимуму, определяемому увеличением ошибки измерения

Figure 00000015
.3. The nonlinearity of the modulation characteristic greatly increases the measurement error if the distance is measured by the frequency of the difference signal, i.e. in all known FM level gauges, in the proposed method, the influence of nonlinearity is minimized, determined by the increase in measurement error
Figure 00000015
.

Указанные отличия не следуют явно из доступных источников, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного способа критерию «изобретательский уровень».These differences do not follow explicitly from available sources, which allows us to conclude that the claimed method meets the criterion of "inventive step".

Возможные структурные схемы двух предлагаемых вариантов реализации заявляемого способа приведены на фиг.1, а), б). Входящие в устройства блоки: 1 - приемо-передающий СВЧ-модуль; 2 - модулятор; 3 - блок обработки СРЧ; 4, 5 - передающая и приемная антенны; 6 - направленный ответвитель; 7 - блок измерения частоты; 8 - микропроцессор; 9 - индикатор; 10 - генератор частоты сдвига; 11 - преобразователь и усилитель частоты. Работа схем сводится к следующему. На модулирующий вход приемо-передающего СВЧ модуля 1 с модулятора 2 подается симметричное треугольное напряжение, модулирующее частоту передатчика. С выхода передающей части блока 1 сигнал через направленный ответвитель 6 подается на передающую антенну 4, со второго выхода направленного ответвителя 6 сигнал подается (по варианту фиг.1, а) на блок измерения частоты 7, по варианту фиг.1, б - на блок преобразования и усиления 11, на второй вход которого с генератора 10 подаются колебания частоты f0, равной средней частоте зондирующего сигнала. С выхода блока 11 колебания, частота которых не превышает величину девиации Δf зондирующего сигнала, подаются на блок измерения частоты 7. Отраженный от контролируемой среды сигнал с помощью приемной антенны 5 подается на приемный вход модуля 1. Сигнал разностной частоты с выхода модуля 1 подается на блок 3, где он фильтруется, усиливается, ограничивается, превращаясь в последовательность прямоугольных импульсов, которая подается на один из входов микропроцессора 8. Со второго выхода модулятора 2 на микропроцессор 8 подаются импульсные сигналы, задающие полупериоды модуляции. Микропроцессор 8 на каждом полупериоде модуляции определяет число полупериодов СРЧ m, формирует короткие импульсные сигналы, совпадающие по времени с началом первого и концом m-го периодов СРЧ. Эти сигналы подаются на блок измерения частоты, определяя моменты начала измерения. С выхода блока 7 измеренные значения частоты подаются на микропроцессор 8, где в соответствии с формулами (1) или (4) вычисляется расстояние. Результаты расчета подаются на индикатор 9.Possible structural diagrams of the two proposed embodiments of the proposed method are shown in figure 1, a), b). Blocks included in the device: 1 - transceiver microwave module; 2 - modulator; 3 - block processing system of the RF; 4, 5 - transmitting and receiving antennas; 6 - directional coupler; 7 - frequency measurement unit; 8 - microprocessor; 9 - indicator; 10 - shear frequency generator; 11 - converter and frequency amplifier. The operation of the schemes is as follows. At the modulating input of the transceiver microwave module 1 from the modulator 2, a symmetrical triangular voltage is supplied, modulating the frequency of the transmitter. From the output of the transmitting part of unit 1, the signal through the directional coupler 6 is supplied to the transmitting antenna 4, from the second output of the directional coupler 6 the signal is supplied (according to the variant of FIG. 1, a) to the frequency measuring unit 7, according to the variant of FIG. 1, b - to the block conversion and amplification 11, the second input of which from the generator 10 is supplied with frequency oscillations f 0 equal to the average frequency of the probing signal. From the output of block 11, the oscillations, the frequency of which does not exceed the deviation Δf of the probing signal, are fed to the frequency measuring unit 7. The signal reflected from the controlled medium is supplied to the receiving input of module 1 using the receiving antenna 5 3, where it is filtered, amplified, limited, turning into a sequence of rectangular pulses, which is fed to one of the inputs of the microprocessor 8. From the second output of the modulator 2, the pulse signal is applied to the microprocessor 8 s specifying half-periods of modulation. The microprocessor 8 at each half-period of modulation determines the number of half-periods of the RMS m, generates short pulse signals that coincide in time with the beginning of the first and end of the m-th periods of the RMS. These signals are fed to the frequency measurement unit, determining the moments when the measurement began. From the output of block 7, the measured frequency values are supplied to the microprocessor 8, where, in accordance with formulas (1) or (4), the distance is calculated. The calculation results are submitted to indicator 9.

Предлагаемый способ позволяет измерять расстояние с меньшей девиацией по сравнению с методами, основанными на анализе сигнала разностной частоты, что снижает уровень рассогласования СВЧ-тракта, а значит снижает паразитную амплитудную модуляцию сигнала разностной частоты, повышая точность измерения tn и tn+m и, в конечном итоге, расстояния до среды. Снижение девиации частоты упрощает реализацию ЧМ, что особенно существенно при цифровом синтезе частоты зондирующего сигнала. Важным является отсутствие в предлагаемом способе дискретной ошибки, обратно пропорциональной девиации частоты.The proposed method allows to measure the distance with a smaller deviation compared to methods based on the analysis of the differential frequency signal, which reduces the level of mismatch of the microwave path, and therefore reduces spurious amplitude modulation of the differential frequency signal, increasing the measurement accuracy t n and t n + m and, ultimately, the distance to the environment. Reducing the frequency deviation simplifies the implementation of FM, which is especially important for digital synthesis of the frequency of the probing signal. Important is the absence in the proposed method of a discrete error inversely proportional to the frequency deviation.

Библиографические данныеBibliographic data

1. Теоретические основы радиолокации. / Под ред. Я.Д.Ширмана. М.: Сов. радио, 1970. 560 с.1. Theoretical foundations of radar. / Ed. J.D. Shirman. M .: Sov. Radio, 1970.560 s.

2. Заявка Японии 30-1591, МКИ G01S 13/34. / Изобретения стран мира. 1985. №15.2. Application of Japan 30-1591, MKI G01S 13/34. / Inventions of the countries of the world. 1985. No.15.

3. Патент РФ №2151408, G01S 13/34.3. RF patent No. 2151408, G01S 13/34.

4. Патент РФ №2234108 от 10.08.2004 г.4. RF patent No. 2234108 of 08/10/2004.

Claims (2)

1. Способ измерения расстояния от излучателя до контролируемой среды, включающий излучение в направление среды радиосигнала с периодической частотной модуляцией, прием отраженного сигнала, смешивание его с излучаемым сигналом и получение сигнала разностной частоты, отличающийся тем, что на каждом полупериоде модуляции определяют число полупериодов «m» сигнала разностной частоты, далее определяют время начала первого полупериода tn и время окончания m-го полупериода tn+m, измеряют частоты зондирующего сигнала fn, fn+m, соответствующие указанным моментам времени, а расстояние рассчитывают по формуле:
Figure 00000016

ν - скорость электромагнитных волн над средой.
1. The method of measuring the distance from the emitter to the controlled medium, including radiation in the direction of the medium of the radio signal with periodic frequency modulation, receiving the reflected signal, mixing it with the radiated signal and receiving the differential frequency signal, characterized in that on each modulation half-cycle the number of half-periods "m "difference-frequency signal is further determined start time t n the first half cycle and the end time m-th half cycle t n + m, measure the frequency of the signal f n, f n + m, the corresponding yk bound moments of time, and the distance is calculated by the formula:
Figure 00000016

ν is the speed of electromagnetic waves above the medium.
2. Способ измерения расстояния от излучателя до контролируемой среды, включающий излучение в направление среды радиосигнала с периодической частотной модуляцией, прием отраженного сигнала, смешивание его с излучаемым сигналом для получения сигнала разностной частоты, смешивание его с несущей частотой зондирующего сигнала, отличающийся тем, что на каждом полупериоде модуляции определяют число полупериодов «m» сигнала разностной частоты, далее определяют время начала первого полупериода tn и время окончания m-го полупериода tn+m, измеряют частоту сигнала, полученного путем понижения частоты зондирующего сигнала на величину несущей частоты в моменты tn, tn+m, а расстояние вычисляют по формуле:
Figure 00000017

где
Figure 00000018
,
Figure 00000019
- измеренные частоты пониженного по частоте зондирующего сигнала; ν - скорость электромагнитных волн над средой.
2. A method of measuring the distance from the emitter to the controlled medium, including radiation in the direction of the medium of the radio signal with periodic frequency modulation, receiving the reflected signal, mixing it with the radiated signal to obtain a difference frequency signal, mixing it with the carrier frequency of the probe signal, characterized in that each half-period of modulation determines the number of half-periods "m" of the differential frequency signal, then determine the start time of the first half-period t n and the end time of the m-th half-period t n + m , measure t is the frequency of the signal obtained by lowering the frequency of the probe signal by the magnitude of the carrier frequency at times t n , t n + m , and the distance is calculated by the formula:
Figure 00000017

Where
Figure 00000018
,
Figure 00000019
- the measured frequency of the low-frequency sounding signal; ν is the speed of electromagnetic waves above the medium.
RU2010125900/07A 2010-06-24 2010-06-24 Method of measuring distance from radiator to controlled medium RU2436117C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010125900/07A RU2436117C1 (en) 2010-06-24 2010-06-24 Method of measuring distance from radiator to controlled medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010125900/07A RU2436117C1 (en) 2010-06-24 2010-06-24 Method of measuring distance from radiator to controlled medium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2436117C1 true RU2436117C1 (en) 2011-12-10

Family

ID=45405716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010125900/07A RU2436117C1 (en) 2010-06-24 2010-06-24 Method of measuring distance from radiator to controlled medium

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2436117C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2535302C1 (en) * 2013-05-23 2014-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Short-range location system for detection of objects
RU2567866C2 (en) * 2014-03-24 2015-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" Measurement of distance from emitter to controlled fm-ranger-based structure
RU2658558C1 (en) * 2017-07-03 2018-06-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" Method for measuring a distance to a controlled environment with a waveguide lfm radar
RU2769565C1 (en) * 2021-05-08 2022-04-04 Общество с ограниченной ответственностью "Генезис-Таврида" Method for determining distances from a measuring station to several transponders

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2535302C1 (en) * 2013-05-23 2014-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Short-range location system for detection of objects
RU2567866C2 (en) * 2014-03-24 2015-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" Measurement of distance from emitter to controlled fm-ranger-based structure
RU2658558C1 (en) * 2017-07-03 2018-06-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" Method for measuring a distance to a controlled environment with a waveguide lfm radar
RU2769565C1 (en) * 2021-05-08 2022-04-04 Общество с ограниченной ответственностью "Генезис-Таврида" Method for determining distances from a measuring station to several transponders

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090251360A1 (en) Distance measuring device and distance measuring method
CN101080646B (en) Method for electronic measurement
CN109099993A (en) Filler fill level radar device with controlled emissions power
JP2007024671A (en) Distance measuring device, method, and program
KR101239166B1 (en) Frequency modulated continuous wave proximity sensor
RU2436117C1 (en) Method of measuring distance from radiator to controlled medium
US4599618A (en) Nearest return tracking in an FMCW system
CN108469611A (en) The fmcw radar range-measurement system method for processing baseband signal of identity-based identification
US9134406B2 (en) Method and device for measuring a change in distance
JP2014222168A (en) Radar system
RU2410650C2 (en) Method to measure level of material in reservoir
RU59262U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING THE PLACE OF DAMAGE TO ELECTRIC TRANSMISSION LINES AND COMMUNICATIONS
US20110288801A1 (en) Method and system for determining the time-of-flight of a signal
RU2347235C2 (en) Method of formation coherent frequency modulated signal for radar stations with periodic fm modulation and device for its realisation
US2423088A (en) Distance measuring system
RU2399888C1 (en) Method of measuring level of material in reservoir
JP3768511B2 (en) Distance measuring device, distance measuring method, and distance measuring program
RU2551260C1 (en) Non-contact radio-wave measurement method of liquid level in reservoir
RU2611587C1 (en) Base station for remote probing of atmosphere
RU2330298C2 (en) Method for detection of damage point in power transmission and communication lines and device for its implementation
JPH0318784A (en) Fm-cw distance measuring method
RU108636U1 (en) FW-FIRM DIMMER WITH DIRECT MEASUREMENT OF BEAT FREQUENCY
RU2309428C1 (en) Method of measurement of distance by means of range finder characterized by continuous radiation of frequency-modulated radio waves (versions)
RU2518373C1 (en) Radar level gauge
KR20150102854A (en) System and Method for Ku-band Long Range Radar using Frequency-modulated Continuous Wave

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120625