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后，再返回飞机。测高是测量电波往返传播的时间
Δt。
式中：H —— 飞机离地高度
c —— 电波传播速度
因此，测高利用无线电的两个特性：
无线电从地面的反射特性
电波传播速度是常数（3×108米/秒）
c
t 2H
高度表分类
• 相位无线电测距
• 时间无线电测距
– 脉冲雷达高度表
• 频率无线电测距
– 普通调频连续波无线电高度表
– 等差频调频连续波无线电高度表
普通调频连续波（FMCW）高度表
• 发射信号是调频连续波，可以用正弦波调频
或用三角波调频
普通调频连续波（FMCW）高度表测高原理
普通FMCW高度发射信号
ΔF
普通调频连续波（FMCW）高度表测高原理
普通调频连续波（FMCW）高度表测高原理
• 差频与高度的关系
若发射频率为，电波从地面返回到接收天线时，相对发射信号
延时Δt，接收信号频率= 。这时经Δt时间后，发射频率变为
由于三角波的转折点存在，差频的平均值
因为在调频发射信号中，ΔF、FM是常数，差频Fb与飞机真实高度H成正
比。高度越高，差频越大，因此可用差频的大小来测量高度。
1
8 M
b t r r
F f f f df t f FF H
dt c
4 1
4
M
M
df F FF
dt T
1 f fr
1 f
t
dt
f df r
2 2 1
2
b
ba m c b c m b c m
f T t f t f F f t F
正弦波调制的普通调频连续波高度表
1 0 0
1 0
1 1 0
2 1 0
2
2 0
cos
cos
sin
sin
1 cos
2
m m
m
m
m
c c m c
m
m c
f f f t f f
t
dt t t
t t t t t t
f d f f t t
dt
为调频波中心频率， 频偏， 调制频率
反射信号相位变化规律：
反射频率为：
可见，反射信号频率不变，时间滞后
•P372 图2.5-5
正弦波调制的普通调频连续波高度表
1 1 1
2 2 2
1 2 2
0 0
sin
sin
2 sin cos
2 2
cos cos
2 2
1 sin
2 2
m
m
m c c
b m
m
c c
c m b m m c c m
b c
b m m
u U
u U
t t t t
t T t t t t t t
f d f t t t
dt
=
若发射信号电压表示为：
反射信号电压：
二者混频取差频：
当时，
差频信号电压的频率变化规律为：
差频的
0
1 Tm 8 m
ba b
f f dt fF H
T c
平均值：
正弦波调制的普通调频连续波高度表
• 从相位曲线可知，差频信号电压的相位每变化２
π，差频信号电压变一个周期，经限幅处理可得
到一个电压脉冲。因此，一个调制周期内差频信
号电压所形成的脉冲个数为：
• 差频信号的平均频率实际上是单位时间内差频信
号电压所形成的脉冲个数：
min max
0 max min
1 4
2 2
m
m
T m
T b N f dt d d
1
1
ba Tm m Tm
m
f N N F N
T
阶梯误差
• 由于测高的实质是测量单位时间内差频信号电压所形成的
脉冲个数，再将脉冲数转换成直流高度电压或转换成高度
信息。但当飞机高度连续变化时（升高或降低），差频信
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