简化捷变频雷达的分析 -九游官网下载

r&s®fsw 信号与频谱分析仪带有 r&s®fsw-k160r 实时选件以及 r&s®fsw-k6 脉冲测量选件,可用于测试现代雷达。

挑战

捷变频技术使得雷达可以基于脉间快速地变化操作模式。这可能涵盖多种系统操作能力:

  • 跳频技术,用以解释大气效应、抑制、干扰及检测规避
  • 变化脉冲宽度或调制,以提高目标分辨率
  • 交错脉冲重复率,以避免模糊范围

这些先进的系统操作必须经过充分测试,以验证在动态范围下的性能并确保没有无用频谱发射。意外频谱发射不仅会降低雷达效率,而且可能意外留下伪像。瞬态和调制误差、数字-射频耦合、非线性效应和功率毛刺,甚至因硬件调试和时钟同步导致的定时偏差,都可能导致无用发射源。这些瞬时杂散信号的速度极快,难以使用传统的测试设备进行检测。

图 1:r&s®fsw 余辉频谱显示(底部)在中心频率事件上立即显示一个不同的频谱,这在具有最大保持迹线的频率扫描显示(顶部)上很难看到。
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测试与测量九游官网下载的解决方案

过去,扫描频谱分析仪一直被用于搜索无用的频段内或频段外杂散信号。即便是使用市面上首屈一指、具有最高动态范围以及最快扫描速度的频谱分析仪(比如 r&s®fsw 信号与频谱分析仪),由于传统扫描分析的架构限制,仍不适用于观察低概率的短脉冲事件。

图 1 中的信号条件显示了 160 mhz 频跨的跳频序列的频谱。两个显示界面方便对比。与传统的扫描频谱分析仪一样,频率扫描显示(顶部)也具有最大保持迹线。扫描参数设为 50 khz 分辨率带宽以及 50 ms 扫描时间。五个跳频被收集,感兴趣的频段出现一定程度的杂散发射。

相比之下,我们可以在 r&s®fsw-k160r 实时频谱模式下以最高 600,000 fft/s 的速率分析信号,且在 160 mhz 频跨内截获 1.87 μs 信号的概率 (poi) 达到 100%。图 1 中底部显示的余辉频谱显示了实时模式的颜色渐变刻度尺。显然,在此操作模式下会出现明显不同的谱形,但概率极低。

由于该事件的频谱与其他脉冲不同(见图 2),我们可以使用频率模板触发 (fmt) 功能来隔离信号。将感兴趣的信号隔离之后,瀑布图显示该事件比其他跳频占用更大带宽,由此表明该事件是一个短脉冲。

图 2:r&s®fsw-k160r 实时分析选件有助于实现信号隔离(使用频率模板触发)以及分析回放(使用瀑布图)。
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r&s®fsw-k6 脉冲测量选件可用于全面分析在频谱分析仪的分析带宽内捕获的脉冲。通过有关信号频谱、时间、调制及统计特性的时间相关性视图,可以分析 100,000 多个脉冲。所有的相关脉冲参数可显示在屏幕上,比如脉冲宽度趋势、结果表、脉冲相位、频率等。

图 3 表明在 250 ms 内测量的数百个捕获脉冲的脉冲测量结果。左上方脉冲宽度趋势显示表明,128 个脉冲宽度为 20 μs 的事件变化为脉冲宽度为 1.0 μs 的单个事件。在右上方结果表中选择 1.0 μs 脉冲时,宽带脉冲自动解调并显示在图 3 底部的脉冲相位及脉冲频率显示中。现在可以看出,解调的脉冲波形已经从连续波脉冲信号变化为多相脉冲压缩 13 位巴克码波形(脉冲宽度为 1 μs)。如果重复操作,这能显著改变此雷达的分辨率性能,但只能维持很短的时间。

通过结合实时信号分离技术以及脉冲测量分析,可以轻松测量复杂脉冲信号的操作行为。

图 3:使用 r&s®fsw-k6 脉冲测量选件,可全面隔离并分析宽带脉冲。
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摘要

r&s®fsw-k160r 是罗德与施瓦茨实时分析产品组合中最新加入的产品。r&s®fsw 可集成到具有一流性能的频谱分析仪平台,在显示平均噪声电平 (danl)、相位噪声和测量带宽(320 mhz 分析带宽,最高可达 50 ghz)方面占据行业领先水平。

最新实时功能是 r&s®fsw 信号与频谱分析仪的软件选件,专为实现可扩展性而设计,信号分析速率接近 600,000 fft/s,且在 160 mhz 分析带宽下截获 1.87 μs 信号的概率达到 100%,在性能方面树立了新的行业标杆。

结合 r&s®fsw-k6 脉冲测量选件时,r&s®fsw-k160r 实时频谱分析仪是一款理想工具,便于轻松分析最先进的捷变雷达系统。

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