G - Physics
01
S
G01S 15/02 (2006.01) G01S 15/88 (2006.01) G01W 1/10 (2006.01) G06F 17/14 (2006.01) G01S 15/34 (2006.01) G01S 15/58 (2006.01) G01S 15/87 (2006.01)
Patent
CA 2402275
Methods and apparatus for atmospheric sounding using acoustic chirps are disclosed, the transmitted and echo chirps being compared in a mixer that yields frequency sums and differences. Preferably, the mixing is performed as a complex multiplication in the Fourier domain. In one system (1) a signal generator (5) such as a PC sound card drives a loudspeaker (3) that serves as a transmitter and echo pulses are detedcted by a microphone (4) that serves as a receiver. Chirps transmitted by the loudspeaker (3) travel by different paths (7a and 7b) due to reflection from TILS or thermal inversion layers (2a and 2b) at different altitudes. The transmitted and echo chirp signals are compared in a mixer (6) from which various outputs (8 and 9) can be generated. One output (8) might be the magnitude of the difference between the transmitted and echo chirp tones, instant by instant, which is indicative of the altitudes of the respective TILs. The other output (9) might be the phase shift in an echo tone with transit time, which is indicative of vertical wind velocity at different altitudes. Such sounding methods and apparatus are useful for weather research, prediction of plume dispersal and the design of microwave links to minimize multipath fading.
L'invention concerne des procédés et un dispositif de sondage de l'atmosphère au moyen d'ondes acoustiques modulées en fréquences (chirps), dans lesquels les signaux chirp émis et reçus en écho sont comparés dans un mélangeur qui calcule les sommes et les différences de fréquence. Le traitement par le mélangeur comprend de préférence des multiplications complexes dans le domaine de Fourier. Dans un système (1) particulier, un générateur (5) de signal tel qu'une carte son de PC actionne un haut-parleur (3) qui sert d'émetteur, et les impulsions d'écho sont détectées par un microphone (4) qui sert de récepteur. Les chirps émis par le haut-parleur (3) suivent des trajectoires (7a et 7b) différentes en raison de la réflexion causée par les couches d'inversion thermique (2a et 2B) situées à différentes altitudes. Les signaux chirp émis sont comparés dans un mélangeur (6) qui permet de produire différentes sorties (8 et 9). Une de ces sorties (8) peut être la différence entre la fréquence du chirp émis et du chirp reçu en écho, instant par instant, qui permet d'indiquer l'altitudes des couches d'inversion thermiques respectives. L'autre sortie (9) peut être le déphasage d'une fréquence d'écho en fonction du temps de transit, ce qui donne une indication de la vitesse de vent verticale à différentes altitudes. Ces procédés et ce dispositif de sondage sont utiles pour la recherche météorologique, la prédiction de la dispersion du panache et la conception de liaisons haute fréquence permettant de réduire l'évanouissement résultant de la propagation par trajets multiples.
Blake Cassels & Graydon Llp
Tele-Ip Limited
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1404668