[发明专利]基于载波调制原理的多测尺微波相位测距方法

权利要求书

1.基于载波调制原理的多测尺微波相位测距方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：先由测距信号源(3)产生主频测距信号f₁，该信号通过测距系统后得到主频测距信号相位差ΔΦ₁；

S2：再由测距信号源(3)产生辅频测距信号f₂，该信号通过测距系统后得到辅频测距信号相位差ΔΦ₂；

S3：通过以下公式计算所测量距离D：

该式的最大可测量范围为 其中，N₁为主频测距信号相位移ΔΦ₁中周期2π的整数倍，N₂为辅频测距信号相位移中ΔΦ₂周期2π的整数倍，λ₁为主频测距信号f₁的波长，即 C为光速，k为辅频f₂和主频f₁的比例系数，即f₂＝k·f₁。

2.根据权利要求1所述的基于载波调制原理的多测尺微波相位测距方法，其特征在于：所述主频测距相位差ΔΦ₁和辅频测距相位差ΔΦ₂分别通过以下方式得到：

S11：所述主频测距信号f₁和辅频测距信号f₂先后与参考信号源(4)混频得到主频载波测距信号f₁和辅频载波测距信号f₂；

S12：所述主频载波测距信号f₁和辅频载波测距信号f₂先后经功放(5)、发射天线(6)发射至无源反射器(1)，并被原路反射回至接收天线(7)，然后经过低噪放(8)放大、带通滤波I(9)滤除杂波，分别得到主频载波测距延迟信号f′₁和辅频载波测距延迟信号f′₂；

S13：所述主频载波测距延迟信号f′₁和辅频载波测距延迟信号f′₂分别与参考信号源(4)混频和带通滤波II，解调得到主频测距延迟信号f′₁和辅频测距延迟信号f′₂；

S14：所述主频测距延迟信号f′₁先送入高精度鉴相器(11)与测距信号源(3)的主频测距信号f₁比较，得主频测距相位差ΔΦ₁；

S15：所述辅频测距延迟信号f′₂后送入高精度鉴相器(11)与测距信号源(3)的辅频测距信号f₂比较，得辅频测距相位差ΔΦ₂。 

3.根据权利要求2所述的基于载波调制原理的多测尺微波相位测距方法，其特征在于：所述主频测距信号f₁相位差ΔΦ₁中周期2π的整数倍数N₁与辅频测距信号f₂相位差ΔΦ₂中周期2π的整数倍数N₂之差(N₁-N₂)通过以下公式来确定：

当ΔΦ₁＞ΔΦ₂时，(N₁-N₂)＝0；

当ΔΦ₁＜ΔΦ₂时，(N₁-N₂)＝1。

4.根据权利要求3所述的基于载波调制原理的多测尺微波相位测距方法，其特征在于：所述k值由测距范围D_max与主频测距信号f₁的波长λ₁关系，即 确定，测距范围D_max取主频测距信号f₁半波长的10的整数倍，即 可取：

M＝1，2，3...且为整数。

5.根据权利要求4所述的基于载波调制原理的多测尺微波相位测距方法，其特征在于：所述参考信号源(4)发出的是微波信号f₀，而主频测距信号f₁和辅频测距信号f₂为常规的中频信号。