gps衛(wèi)星信號(hào)構(gòu)成與傳播新-文庫(kù)吧
2025-04-20 15:26 本頁(yè)面
【正文】 相位法測(cè)距的基本原理 確定 N值的方法 相位法測(cè)距的基本原理 ? 相位測(cè)距基本原理 ? 由載波光源發(fā)出的光信號(hào)通過(guò)調(diào)制器進(jìn)行調(diào)制 ， 輸出光強(qiáng)隨高頻信號(hào)變化的調(diào)制光波 ， 射向被測(cè)目標(biāo) 。 與此同時(shí) ，高頻信號(hào)發(fā)生器也向混頻器 A發(fā)出相同頻率的 參考信號(hào) ，調(diào)制光波經(jīng)由被測(cè)目標(biāo)反射后回到接收裝置 ， 接著又進(jìn)入混頻器 B， 成為 測(cè)距信號(hào) ?由此 ， 只要 比較參考信號(hào)和測(cè)距信號(hào)之間的相位移 ， 就能得出被測(cè)距離 ?如果把調(diào)制光在被測(cè)距離上往返路程拉直 ， 則有如圖所示的波形 ?由圖知，調(diào)制光在被測(cè)距離往返的相位差為 (35) ?假設(shè)調(diào)制信號(hào)波長(zhǎng)為 ，則被測(cè)距離為 ??? ??? （ 44） )2(2 ??? ??? Nd （ 45） ?在相位測(cè)距中 ， 可以直接測(cè)定 ， 而 N不能直接測(cè)量 。 這樣一來(lái) ， 距離值將無(wú)法唯一確定 ??2? 為不足一周的波數(shù) 式中 N為相位差 整周數(shù) （ 整周波數(shù) ） ， ????由 知，如果調(diào)制信號(hào)足夠，使 （稱(chēng)測(cè)尺長(zhǎng)度）超過(guò)待定距離 d，即 ，則 N=0。則 d 為 2 確定 N值的方法 （ 46） ?????d?要唯一確定距離值 ， 必須選擇較長(zhǎng)的測(cè)尺 ， 但儀器的測(cè)相精度有限 （ 假設(shè)為 103） ， 如表所示 ， 測(cè)距誤差隨著測(cè)尺長(zhǎng)度的增加而擴(kuò)大 ， 測(cè)程越長(zhǎng)測(cè)距精度越低 測(cè)尺頻率 15MHz 150kHz 15kHz 測(cè)尺長(zhǎng)度 10 m 100m 1km 10km 100km 測(cè)距精度 1cm 10cm 1m 10m 100m )2(2 ??? ??? Nd 2?d?2??為了解決測(cè)程和精度之間的矛盾 ， 可選用一組測(cè)尺 （ 兩個(gè)或兩個(gè)以上不同波長(zhǎng)的調(diào)制光 ） 共同測(cè)距 ， 以長(zhǎng)測(cè)尺來(lái)確定大數(shù) ， 以短測(cè)尺來(lái)保證精度 。 ?如測(cè)量長(zhǎng)度為 ， 可選用兩把測(cè)尺分別為： ? 和 ?用 得到不足 1000m的尾數(shù)為 767m， 用 可得到不足 10m的尾數(shù)為 ， 兩者結(jié)合起來(lái)可得到 。 ?既能保證測(cè)程足夠長(zhǎng) ， 又能保證相當(dāng)?shù)臏y(cè)距精度 ?相位式測(cè)距儀一般采用紅外光作為載波 ， 精度可達(dá)~10mm m100021 ?? m1022 ??1? 2?4． 2 GPS的測(cè)距碼信號(hào) ?GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)包括 載波信號(hào) 、 P碼 （ 或 Y碼 ） 、 C/A碼和數(shù)據(jù)碼 （ 或 D碼 ） 等多種信號(hào)分量 ?P碼和 C/A碼 統(tǒng)稱(chēng)為 測(cè)距碼 ?C/A碼稱(chēng) 粗碼 ， P碼稱(chēng) 精碼 ， 皆屬偽隨機(jī)噪聲碼 ?GPS衛(wèi)星信號(hào)的產(chǎn)生 、 構(gòu)成和復(fù)制等 ， 都涉及到現(xiàn)代數(shù)字通信理論和技術(shù)方面的復(fù)雜問(wèn)題 ， GPS用戶(hù)一般可以不去深入研究 ，
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