脉冲法测距时,为了判别测距模糊,可以对周期发射的脉冲信号加上某些便于识别的“标志”,调频脉冲串就是这样一种方法。

脉冲调频时的发射信号频率如图中黑色实线所示, 共分为A、B、C三段, 分别采用正斜率调频、负斜率调频和发射恒定频率。蓝色实线所示为无多普勒频移时的回波信号频率,它相对于发射信号有一个固定延迟\(t _R\)。红色实线为具有正多普勒频移时的回波信号频率。设发射信号的调频斜率为\(\mu\),则A、B、C各段收发信号间的差频分别为

\(F _A = f _d - \mu t _R = \frac{2 v _r}{\lambda _0} - \mu \frac{2R}{c} \)

\(F _B = f _d + \mu t _R = \frac{2 v _r}{\lambda _0} + \mu \frac{2R}{c} \)

\(F _C = f _d = \frac{2 v _r}{\lambda _0}\)

因此,有

\(R = \frac{F _B - F _A }{4 \mu } c \)

\(v _r = \frac{\lambda _0 F _c }{2} \)

当发射信号的频率变化了A、B、C三段的全过程后,回波信号经过接收机混频后可分别得到差频\(F _A\)、\(F _B\)和\(F _C\),即可求得目标的距离R和径向速度。

在用脉冲调频法时,可以选取较大的调频周期,以保证测距的单值性。这种测距方法的缺点是测量精度较差,因为发射信号的调频线性不易做好,频率测量也不易做准确。

脉冲调频法测距和连续波调频测距的方法在本质上是相同的。