使用示波器解调雷达射频脉冲 -九游官网下载

您的任务

您必须测量雷达射频脉冲的频率、调制类型（线性上升/下降、指数、相位）、调频斜率、调制序列、脉冲重复间隔 (pri) 以及幅度，以确定是否符合要求¹⁾。因此，您需要重复触发脉冲以正确定位脉冲并进行测量。触发脉冲后，您可以解调脉冲（调频或调相）。
¹⁾ richard, mark (2013): fundamentals of radar signal processing. 2. edition: mcgraw-hill companies（《雷达信号处理基础第二版》）

罗德与施瓦茨九游官网下载的解决方案

r&s®rto 和 r&s®rtp 示波器可以分析频率高达 6 ghz/8 ghz 的射频脉冲。数字触发是用于脉冲分析的重要功能。与模拟触发相比，针对高级触发类型时数字触发的触发灵敏度更高，且没有带宽限制。要分析射频脉冲，必须始终在相对于脉冲的同一位置进行触发。以脉冲群为例，其中脉宽为 25 μs，pri 为 50 μs（见截图）。通过放大更加详细地显示触发位置 (t = 0 s) 的第三个脉冲。

在此采集示例中，使用宽度触发。触发设置（“使用示波器触发雷达射频脉冲”应用说明，pd 3609.2000.92，罗德与施瓦茨公司）和包络分析（“使用示波器分析射频雷达脉冲”应用说明，pd 5215.4781.92，罗德与施瓦茨公司）在单独文档中进行了描述。水平刻度设置为 14 μs/div，可以捕获三个脉冲以分析调制序列。

现在，脉冲已解调。示例脉冲群为调频脉冲，并使用示波器的自动频率测量功能进行解调。将测量功能与轨迹功能相结合，可以显示相对于时间的频率结果。此方法非常适用于汽车电子雷达等宽带雷达信号。对于载波频率大于占用带宽 (f_c >> f_b) 的窄带信号（例如 atc 雷达信号），轨迹功能的噪声过大。此噪声会限制调频斜率测量的准确度，并需要额外降低噪声。

信号降噪并不简单。由于载波频率不断变化，因此无法简单使用带通滤波器。滤波器带宽必须非常大。在传统的相干雷达系统中，收发路径共同使用一个稳定本振。使用示波器时，由于信号不可用，因此无法使用发射本振进行下变频。另一种方法是使用锁相环 (pll) ¹⁾ 解调信号。
¹⁾ richard, mark (2013): fundamentals of radar signal processing. 2. edition: mcgraw-hill companies（《雷达信号处理基础第二版》）

r&s®rto 和 r&s®rtp 示波器具有一个基于软件的时钟数据恢复 (cdr) 功能，相当于 pll。通过自动测量功能，可用数据流来测量脉冲的瞬时频率。启用数据率的轨迹功能时，可以显示相对于时间的瞬时频率（见第一个截图右侧的轨迹 2 (track 2)）。由于使用了数据率功能，所显示轨迹的纵轴单位为每秒千兆位 (gbps)，由于位周期与正弦周期相同，因此相当于 ghz。

图 1（第一个截图上方）显示脉冲群（三个脉冲）中降序-升序-降序线性调频的调制序列。要进行更加详细的分析，可以在放大窗口中使用轨迹上的光标测量调频斜率。这可以测量脉冲相对于时间的频率变化。在给定示例中，降序线性调频的光标结果 1 (cursor results 1)（第一个截图右下角）显示 25 μs 时间内频率变化 10 mhz。

数据率功能需要 cdr 配置。截图显示 cdr 菜单，其中算法设置为 pll，数据边沿设置为正边沿。将 pll 定义为二阶，因为只有二阶 pll 才能正确显示频率 1) 也就是数据率的正确时间轨迹。估计比特率会将标称比特率设置为预期值。

不需要修改滚降系数和同步设置。带宽仅在测量中显得重要。pll 带宽设置可以在噪声与锁相稳定时间之间进行权衡。较大带宽可以快速稳定，但无法有效衰减噪声，而较小带宽可以有效衰减轨迹噪声，但稳定时间更长。显示的 pll 带宽设置为 3.8 mhz，轨迹上几乎无可见噪声，并且稳定影响降至最低，提高了调频斜率测量的准确度。

摘要

r&s®rto 和 r&s®rtp 示波器可以分析达到所用型号最大带宽的射频脉冲。为进行详细分析，r&s®rto 和 r&s®rtp 精确触发脉冲。可以解调稳定的捕获波形，以分析重要特性，例如调制序列和调频斜率。r&s®rto 和 r&s®rtp 还可以对脉冲包络进行准确的特征校准（“使用示波器分析射频雷达脉冲”应用说明，pd 5215.4781.92，罗德与施瓦茨公司）。