基本介紹
簡介,原理,
簡介
無線電信號的都卜勒頻移通常用來測量運動目標(例如人造衛星或火箭等)的位置和速度。如果要確定單程頻移，首先必須知道運動著的發射機的頻率ft。對於衛星和火箭來說，最大的都卜勒頻移可以等於2 × 10-5ft。都卜勒頻移的測量精度要求總誤差不大於1 ×10-5。如果所有的誤差都是由於不完全知道發射頻率所引起的，那么，容許的ft誤差就只能是5×10-11。。這就對發射機的振盪器提出了很高的要求。
這種要求只能在地面實驗室的環境中做到，很難在飛行器中實現。由於這個原因，多用雙程都卜勒測量系統。這種系統是由地面向裝有應答器的飛行器發射一個已知頻率的信號，應答器收到這個信號後，再向地面轉發一個不同頻率的信號。這樣，由地面至飛行器，再由飛行器返回地面，共有兩次都卜勒頻移，故為雙程都卜勒系統。為了使都卜勒測量有意義，必須使飛行器發回地面的信號和地面發向飛行器的信號相關。當進行雙程測量時，對振盪器精度的要求可下降好幾個數量級。對於應答器振盪器的精度，在雙程系統中很少考慮，只是當要求應答器必須能捕獲輸入信號時，才考慮它。對於地面振盪器要求一個能適應於電波往返(地面至飛行器)時間的穩定度，但精度要求並不高，一般有10-6就夠了。
原理
如果應答器的發射頻率ft是它的接收頻率fr(即由地面發射來的發射頻率)的有理倍數，即ft=(m/n)fr，其中m和n必須是整數，則應答器可以說是相關的。根據這種相關的定義，每當有m個周期進入應答器時，恰好有n個周期從其中送出來。在地面上接收的頻率可乘以(n/m)，並將所得的結果與原來由地面發射的頻率相比較，二者頻率之差就是雙程都卜勒頻移。
相干應答器
相干應答器初期的應答器採用n=1，這樣，它的輸出頻率就是輸入頻率的一個諧波(通常為二次諧波，即取m=2)。這種類型的應答器並不一定需要相位鎖定。我們感興趣的是一種m和n均不為1的頻率偏移應答器，其輸出頻率通常偏離輸入頻率一個相當小的量。這種頻率偏移應答器的相關性幾乎總是用鎖相技術得到的。
典型的鎖相相關應答器的方框圖見右圖。圖中接收機部分是二次變頻超外差式。但用一次變頻或三次變頻的接收機工作原理也是相同的。各混頻器所用的本振信號和鑒相器的參考電壓都是由一個壓控振的諧波供給的，並且輸出頻率也是這一振盪器的諧波。
