Электрика

FMCW: дальность по частоте биений

Определяет дальность неподвижной цели по линейному частотному чирпу и измеренной частоте биений.

ϟбыстрый расчёт
онлайн
Введите данные
Данные не отправляются на сервер
Результат
Наклон чирпа10МГц/мкс
Дальность неподвижной цели1,499 м
Задержка отражённого сигнала10 нс
Формула

Как считается результат

Наклон чирпа = bandwidth/duration (МГц/мкс); Дальность неподвижной цели = 299792458*beat*1000/(2*bandwidth/duration*10^12) (м); Задержка отражённого сигнала = beat*1000/(bandwidth/duration*10^12)*10^9 (нс)
Пример с тестовыми данными

Полоса линейного чирпа: 1 000 МГц; Длительность линейного чирпа: 100 мкс; Частота биений неподвижной цели: 100 кГц

Наклон чирпа: 10 МГц/мкс; Дальность неподвижной цели: 1,49896229 м; Задержка отражённого сигнала: 10 нс
О расчёте

Как пользоваться
калькулятором

Определяет дальность неподвижной цели по линейному частотному чирпу и измеренной частоте биений.

Для неподвижной цели линейный чирп имеет наклон S=B/T, задержка τ=2R/c создаёт биения fb=Sτ. Поэтому R=cfb/(2S). МГц/мкс соответствует 10¹² Гц/с, частота биений переводится из кГц.

  1. 01
    Подготовьте данные

    Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: полоса линейного чирпа в МГц; длительность линейного чирпа в мкс; частота биений неподвижной цели в кГц.

  2. 02
    Проверьте единицы и условия

    Один линейный чирп, неподвижная цель, задержка меньше его длительности и биения меньше полосы чирпа. Доплеровский сдвиг, нелинейность модуляции, пределы АЦП и несколько целей не учтены; для движущейся цели нужно разделять дальность и скорость отдельной обработкой.

  3. 03
    Прочитайте результат

    При одном наклоне двукратная частота биений соответствует двукратной дальности. Эта формула восстанавливает дальность, но не вычисляет разрешение по расстоянию или измеренную скорость движущейся цели.

Подробное объяснение

Как читать результат

Расшифровка показателей, пример вычисления и ограничения метода — без лишних терминов.

01

Что означают результаты

При одном наклоне двукратная частота биений соответствует двукратной дальности. Эта формула восстанавливает дальность, но не вычисляет разрешение по расстоянию или измеренную скорость движущейся цели.

02

Когда модель применима

Один линейный чирп, неподвижная цель, задержка меньше его длительности и биения меньше полосы чирпа. Доплеровский сдвиг, нелинейность модуляции, пределы АЦП и несколько целей не учтены; для движущейся цели нужно разделять дальность и скорость отдельной обработкой.

Разбор по шагам

Пример расчёта

Пример 1
Исходные данные
Полоса линейного чирпа: 1 000 МГц; Длительность линейного чирпа: 100 мкс; Частота биений неподвижной цели: 100 кГц
Вычисление
Для неподвижной цели линейный чирп имеет наклон S=B/T, задержка τ=2R/c создаёт биения fb=Sτ. Поэтому R=cfb/(2S). МГц/мкс соответствует 10¹² Гц/с, частота биений переводится из кГц. Наклон чирпа: (1 000) ÷ (100) = 10 МГц/мкс. Дальность неподвижной цели: 299792458 × (100) × 1000 ÷ (2 × (1 000) ÷ (100) × 10^12) = 1,49896229 м. Задержка отражённого сигнала: (100) × 1000 ÷ ((1 000) ÷ (100) × 10^12) × 10^9 = 10 нс.
Результат
Наклон чирпа: 10 МГц/мкс; Дальность неподвижной цели: 1,49896229 м; Задержка отражённого сигнала: 10 нс

При одном наклоне двукратная частота биений соответствует двукратной дальности. Эта формула восстанавливает дальность, но не вычисляет разрешение по расстоянию или измеренную скорость движущейся цели.

Пример 2
Исходные данные
Полоса линейного чирпа: 1 000 МГц; Длительность линейного чирпа: 100 мкс; Частота биений неподвижной цели: 200 кГц
Вычисление
Наклон чирпа: (1 000) ÷ (100) = 10 МГц/мкс. Дальность неподвижной цели: 299792458 × (200) × 1000 ÷ (2 × (1 000) ÷ (100) × 10^12) = 2,99792458 м. Задержка отражённого сигнала: (200) × 1000 ÷ ((1 000) ÷ (100) × 10^12) × 10^9 = 20 нс.
Результат
Наклон чирпа: 10 МГц/мкс; Дальность неподвижной цели: 2,99792458 м; Задержка отражённого сигнала: 20 нс

Этот вариант использует другие исходные данные: Частота биений неподвижной цели — 200. При одном наклоне двукратная частота биений соответствует двукратной дальности. Эта формула восстанавливает дальность, но не вычисляет разрешение по расстоянию или измеренную скорость движущейся цели.

Формула и обозначения

Наклон чирпа = bandwidth/duration (МГц/мкс); Дальность неподвижной цели = 299792458*beat*1000/(2*bandwidth/duration*10^12) (м); Задержка отражённого сигнала = beat*1000/(bandwidth/duration*10^12)*10^9 (нс)

bandwidth — полоса линейного чирпа, единица: МГц.

duration — длительность линейного чирпа, единица: мкс.

beat — частота биений неподвижной цели, единица: кГц.

Для неподвижной цели линейный чирп имеет наклон S=B/T, задержка τ=2R/c создаёт биения fb=Sτ. Поэтому R=cfb/(2S). МГц/мкс соответствует 10¹² Гц/с, частота биений переводится из кГц.

Практическое применение

Определяет дальность неподвижной цели по линейному частотному чирпу и измеренной частоте биений. Для неподвижной цели линейный чирп имеет наклон S=B/T, задержка τ=2R/c создаёт биения fb=Sτ. Поэтому R=cfb/(2S). МГц/мкс соответствует 10¹² Гц/с, частота биений переводится из кГц.

При одном наклоне двукратная частота биений соответствует двукратной дальности. Эта формула восстанавливает дальность, но не вычисляет разрешение по расстоянию или измеренную скорость движущейся цели.

Частые ошибки

Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: полоса линейного чирпа в МГц; длительность линейного чирпа в мкс; частота биений неподвижной цели в кГц.

Один линейный чирп, неподвижная цель, задержка меньше его длительности и биения меньше полосы чирпа. Доплеровский сдвиг, нелинейность модуляции, пределы АЦП и несколько целей не учтены; для движущейся цели нужно разделять дальность и скорость отдельной обработкой.

Источники и допущения

Основание расчёта

Метод, правило или ставка сверены с указанным источником. Последняя проверка этой реализации: 2026-09-30.

Texas Instruments: параметры линейного FMCW-чирпа ↗
Коротко о главном

Вопросы
и ответы

Что показывает «наклон чирпа»?+

При одном наклоне двукратная частота биений соответствует двукратной дальности. Эта формула восстанавливает дальность, но не вычисляет разрешение по расстоянию или измеренную скорость движущейся цели.

Как проверить расчёт на конкретном примере?+

Полоса линейного чирпа: 1 000 МГц; Длительность линейного чирпа: 100 мкс; Частота биений неподвижной цели: 100 кГц. Наклон чирпа: 10 МГц/мкс; Дальность неподвижной цели: 1,49896229 м; Задержка отражённого сигнала: 10 нс. Для неподвижной цели линейный чирп имеет наклон S=B/T, задержка τ=2R/c создаёт биения fb=Sτ. Поэтому R=cfb/(2S). МГц/мкс соответствует 10¹² Гц/с, частота биений переводится из кГц.

Какие ограничения есть у метода?+

Один линейный чирп, неподвижная цель, задержка меньше его длительности и биения меньше полосы чирпа. Доплеровский сдвиг, нелинейность модуляции, пределы АЦП и несколько целей не учтены; для движущейся цели нужно разделять дальность и скорость отдельной обработкой.

Можно ли изменить исходные данные и сравнить варианты?+

Да. При одном наклоне двукратная частота биений соответствует двукратной дальности. Эта формула восстанавливает дальность, но не вычисляет разрешение по расстоянию или измеренную скорость движущейся цели. Сравнивайте варианты в одинаковых единицах и при неизменных допущениях: Один линейный чирп, неподвижная цель, задержка меньше его длительности и биения меньше полосы чирпа. Доплеровский сдвиг, нелинейность модуляции, пределы АЦП и несколько целей не учтены; для движущейся цели нужно разделять дальность и скорость отдельной обработкой.