使用谱相位梯度的无源距离测量

摘要

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。

主权项

1.一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频率或波长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频移检测装置，所述方法包括用所述前端装置按第一变化速率β来改变频率或波长的瞬时选择这一步骤，以便按瞬时速率来扫描连续选择的频率的相位由此在所述前端装置的输出中引起了所述频移δω，所述频移δω正比于中所包含的路径贡献中的目标距离r，因为$\mathrm{\delta \omega }=\partial \phi /\partial t{|}_r=\partial \left(\hat{k}r\right)/\partial \hat{k}·d\hat{k}/\mathrm{dt}=r·\hat{k}\beta .$