Distance mètre par onde radio et vitesse de traitement

[invite106ce3b0]

Bonjour,

J'aimerai réaliser 1 module capable de déterminer avec précision (<10cm) la distance à un autre module par mesure de "time-of-flight" d'un signal radio (ne ricanez pas!). En fait, l'idée est que le 1er module émette un signal, que le 2ème module le capte et y réponde, et qu'on déduise la distance du temps que la réponse à mis pour revenir (moins le temps de traitement de la réponse). Le principe est assez proche du télémètre laser classique, la différence étant la présence d'un module qui réponde plutôt qu'un réflecteur (on gagne en simplicité sur la lecture de la réponse, mais il faut tenir compte de délais supplémentaires)

Pas besoin d'être un pro pour se rendre compte qu'on parle de TRES petits laps de temps de l'ordre du dixième de nano qui sont totalement hors de porté des µC avec lesquels les débutants comme moi jouent. Je ne vois d'ailleurs même pas comment gérer ça sans un processeur qui tourne vers les 10Ghz...

Pourtant, j'ai vu des modules de télémétrie laser précis à + ou - 10cm à 15m, et qui en dépit de leur prix prohibitif n'ont pas l'air si compliqués que ça

28043.jpg

28043b.jpg

Renseignement pris, le µC tourne à 80Mhz... Entre 2 cycles d'horloge, la lumière à donc le temps de parcourir 3.75 mètres... Je doute donc que ça soit lui qui "chronomètre" le signal...

Donc qu'est ce qu'on utilise pour chronométrer le temps dans ce genre d'application ?
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[calculair]

Je ne connais pas comment ce type de télémètre fonctionne

Si j'avais a étudier un machin pareil , j'uliliserai une modulation du faisceau à 100 MHz

A la reception , je mesurerai la phase de la modulation avec celle qui revient par réflexion

Ainsi en 10 ^-8 s tu as un decalage de 360°

10 ^-9 s tu as 36 °

10^-10 s tu as 3,6°

Donc si tu sais mesurer l'ecart de phase à 3° pres, à 100 MHz, ce qui est réalisable, tu mesures des distances à 3 cm près......

[gwgidaz]

bonjour,

Les µP ne font pas tout....
la plupart des télémètres modulent l'onde émise ( laser) par une fréquence donnée ( de l'ordre du MHz )

Les modulations du signal reçu et du signal émis sont appliquées à un comparateur de phase . Le décalage de phase donne une tension continue fonction de la distance; Le µp ne fait que mesurer le signal continu issu du comparateur de phase.

Tu peux faire de même en RF, mais si le réflecteur est actif, il ne manquera pas de retarder le signal, d'autant plus de retard qu'il possèdera des filtres en bande étroite . Il faudra tenir compte de cet offset.

[gwgidaz]

Je ne connais pas comment ce type de télémètre fonctionne

Si j'avais a étudier un machin pareil , j'uliliserai une modulation du faisceau à 100 MHz

A la reception , je mesurerai la phase de la modulation avec celle qui revient par réflexion

Ainsi en 10 ^-8 s tu as un decalage de 360°

10 ^-9 s tu as 36 °

10^-10 s tu as 3,6°

Donc si tu sais mesurer l'ecart de phase à 3° pres, à 100 MHz, ce qui est réalisable, tu mesures des distances à 3 cm près......

Bravo, tu viens de les réinventer....
On peut mesurer les écarts de phase mieux que 3 degrés. Si tu utilises une fréq de modulation trop élevée, tu auras du mal à distinguer à 360 degrés près...Mais on y arrive en modulant la modulation.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite106ce3b0]

oh ! Donc si j'ai bien compris, la distance maximale à mesurer correspond à la longueur de la fréquence émise (enfin sa modulation, j'imagine que le 808nm du laser de l'image de mon 1er post doit donc être une porteuse)? pour 100Mhz, ça ferait du 3 mètres ? J'ai bon ?

Le cas échéant, ça va légèrement compliquer mon problème

N'ayant pas de bases théoriques en électroniques, j'apprends par la pratique et le concret. Aussi, auriez-vous la bonté de m'indiquer s'il existe des composants comparateurs de phase que je puisse utiliser comme base pour mon apprentissage ?

En vous remerciant.

[invite106ce3b0]

trop tard pour un edit, mais c'est ce genre de composant : http://www.mouser.com/ds/2/609/hmc984lp4e-468591.pdf ?

Je crois que je vais pleurer

[gwgidaz]

oh ! Donc si j'ai bien compris, la distance maximale à mesurer correspond à la longueur de la fréquence émise (enfin sa modulation, j'imagine que le 808nm du laser de l'image de mon 1er post doit donc être une porteuse)? pour 100Mhz, ça ferait du 3 mètres ? J'ai bon ?

Le cas échéant, ça va légèrement compliquer mon problème

N'ayant pas de bases théoriques en électroniques, j'apprends par la pratique et le concret. Aussi, auriez-vous la bonté de m'indiquer s'il existe des composants comparateurs de phase que je puisse utiliser comme base pour mon apprentissage ?

En vous remerciant.

on peut resoudre ce problème de la distance maximale en faisant varier la fréquence de modulation, ce qui permet de voir si le déphasage croit plus vite qu'avec une seul tour de quadrant...