Tải bản đầy đủ (.docx) (6 trang)

Radar sóng liên tục điều biến tần số FM CW (frequency modulated continuous wave)

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (271.05 KB, 6 trang )

1.
a)
-

a)
-

-

-

Radar sóng liên tục điều biến tần số FM - CW (Frequency Modulated
Continuous Wave)
Nguyên lý
Cảm biến hoạt động dựa trên sự FM-CW so sánh tín hiệu truyền đi và tín
hiệu dội về và dùng điện tử để phân tích những thay đổi trong sóng điện từ
khi tín hiệu được dội lại từ bề mặt cần xác định mức (ở đây là bề mặt dầu)
Sử dụng một bộ phát sóng liên tục, tần số không đổi theo thời gian.
Hai angten thu và phát sóng riêng rẽ, liên tục phát và thu sóng.
Hoạt động
Một sóng liên tục (CW) riêng rẽ không thể dùng để đo khoảng cách được vì
không có một mốc thời gian tham chiếu nào để so sánh sự trễ của tín hiệu
dội lại
Ta có phải điều chỉnh tần số để tạo một mốc tham chiếu, nên mới có khái
niệm Radar sóng liên tục điều biến tần số (FM-CW)
Nếu coi như tất cả tín hiệu truyền đi đều có cùng một dạng tuyến tính, sự
chênh lệch thời gian giữa tín hiệu truyền đi và tín hiệu dội lại sẽ tỉ lệ thuận
với khoảng cách đến đối tượng đo (bề mặt chất)
Nếu khoảng cách đến đối tượng đo là R, vì sóng điện từ di chuyển với vận
tốc ánh sáng c nên thời gian để tín hiệu dội lại là



Hình 1: Nguyên lý của radar FM-CW
Từ hình 1 ta có thể thấy, nếu ta biết được sự thay đổi tuyến tính của tín hiệu
truyền đi rồi đo sự khác nhau về tần giữa tín hiệu truyền đi và tín hiệu dội lại f d
thì ta có thể tính được rồi tính được khoảng cách R
b)

Cấu tạo và phân tích,xử lý tín hiệu


Các thành phần thiết yếu của một radar FM-CW là mạch điều khiển quét tuyến
tính.
- Một máy phát điện cấp nguồn cho điện áp kiểm soát VCO (Voltage
Controlled Oscillator)
- Một quét tuyến tính chính xác (bắt buộc phải có). Tần số đầu ra được đo như
là một phần của vòng điều khiển kín.
- Các tín hiệu điều biến tần số được truyền đến ang-ten rồi truyền vào bể, các
tín hiệu dội lại trộn với một phần của tín hiệu truyền đi. Lúc này ta tiến hành
phân tích lọc tần và xác định tín hiệu.


Hình 2: sự nhiễu tần
- Để tiến hành lọc tần người ta dùng Fast Fourier Transform (FFT) một thủ
thuật chuyển đổi các mảng tần số lộn xộn khác biệt trong 1 khoảng thời gian
vào một phổ tần số trong miền tần số.
- Kết quả cho ta một phổ tần số của các tần số khác nhau. Biên độ tương đối của
mối tần số tỉ lệ thuận với độ lớn của tín hiệu dội (echo), và sự khác nhau về tần
số đó tỉ lệ thuận với khoảng cách từ máy phát tần đến đối tượng đo



Hình 3: Echo, mỗi echo là một đường bao của các tần số

Một số hình ảnh liên quan nếu đc làm slide và nếu bị vặc

công thức




×