使用谱相位梯度的无源距离测量制造技术

技术编号:2624984 阅读:229 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种从任何种类的接收到的辐射(包括电磁的和声的)中提取出源距离信息的通用方法,不涉及任何形式的往返时间或相位,由此比现存的无源雷达更像真正的无源。本方法利用下列事实:来自真实源的辐射必须包括非零带宽的波包;在该源处,一个波包的各个频率成分必须具有一致的相位;它们的瞬时相位必须沿传播路径按照正比于各个频率而线性增大,所以横跨各个成分的相位梯度一定与所穿行的距离成比例。通过按受控的速率扫描相位梯度由此将该梯度转换成正比于扫描率和源距离的归一化频移,从而本发明专利技术使过于天真的相位梯度测量变得很简单。它模仿宇宙红移和加速,但在任何所期望的范围中只在可测量的水平下进行,甚至对声音也如此。潜在的应用包括:军事秘密行动和军用抗干扰雷达,紧急服务的测距能力,商品化低功率车载及个人用的雷达,雷达和诊断成像中的简化,从地面到星系空间都通用的改进式测距,包括无线电和电视接收机的“无干涉”通信系统,源距离(或范围划分)多路复用改进式手机功率控制和电磁寿命,以及用于光纤、集成电路和传输线路的连续的、透明的诊断。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及测量到远方物体的距离的过程。更具体地讲,它涉及无源单站测距,即在不用电磁能或声能照射或询问物体且不涉及空间视差的情况下用电磁波或声波来测量距离。本文揭示了一种全新的方式,用于从接收到的信号的谱相位分布即一组频率上的相位分布中提取出距离信息,而不要求它被反射或被转发。本专利技术特别涉及该信息的提取过程,该提取过程作为一种迄今为止尚未被认识到的电磁和声的波本性的效应,与多普勒效应相似,但只使用了瞬时源距离和接收方操作。
技术介绍
对已知照明的依赖问题迄今为止,测量到目标的距离r的仅有的方式就是通过对回波或从目标返回的应答器信号进行视差、三角剖分或定时等处理,被称为往返时间(RTT)测量。所有已知的雷达技术主要基于定时方法,尽管在某些情况下特别是合成孔径雷达(SAR)也暗中使用视差,合成孔径雷达使用雷达移动平台来提供静态地形成像。定时方法受到可量测性、功率和天线尺寸等问题的限制,因为在范围r处照射物体要求功率P∝rmax4,等价地,对于可用功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用在接收机中且在目标所发射、反射、透射或散射的传播波的一个或多个频率ω处产生可观察的频移δω的方法,所述频移δω用于表示到所述目标的距离r,其中所述接收机包括用于选择或影响频率或波长选择的可变前端装置以及用于检测来自所述前端装置的输出的频移的移动检测装置,所述方法包括用所述前端装置按已知或预定的归一化速率H来改变频率或波长的瞬时选择这一步骤,以便按瞬时速率d*/dt=*H来扫描连续选择的频率*的相位φ(*),由此在其输出中引起了所述移动δω,所述移动δω正比于φ(*)中所包含的路径贡献*.r中的距离r,因为δω=*φ/*t|↓[r]=*(*r)/**.d*/dt=r.*H。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-7-2 10/884,3531.一种用在接收机中且在目标所发射、反射、透射或散射的传播波的一个或
多个频率ω处产生可观察的频移δω的方法,所述频移δω用于表示到所述目标的距
离r,其中所述接收机包括用于选择或影响频率或波长选择的可变前端装置以及用
于检测来自所述前端装置的输出的频移的移动检测装置,所述方法包括用所述前端
装置按已知或预定的归一化速率H来改变频率或波长的瞬时选择这一步骤,以便
按瞬时速率dk^/dt=k^H]]>来扫描连续选择的频率的相位由此在其输出中引起
了所述移动δω,所述移动δω正比于中所包含的路径贡献中的距离r,因为
δω=∂φ/∂t|r=∂(k^r)/∂k^·dk^/dt=r·k^H.]]>2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,改变所述前端装置,以便所述频
率选择按恒定的标准化速率H成指数变化。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述前端装置是非线性地变化的。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述传播的波是电磁波。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述前端选择覆盖了红外频率、
光频或更高频率。
6.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述前端选择处于毫米或更长的
波长处。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述传播的波是声波。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述传播的波是物质的德布罗意
波。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述前端装置是谐振腔或调谐电
路。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述前端装置是调谐延迟线电
路。
11.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述前端装置是衍射光栅、棱
镜或透镜。
12.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述前端装置包括离散采样,
并且所施加的改变涉及改变所述采样间隔。
13.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标距离r是未知的,所述
...

【专利技术属性】
技术研发人员:文卡达古鲁普拉赛德
申请(专利权)人:文卡达古鲁普拉赛德
类型:发明
国别省市:US[美国]

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