Application Notes

简化雷达测试的脉冲及发射机生成

R&S®SMW200A 信号发生器和 R&S®Pulse Sequencer 脉冲序列生成软件可简化多发射机环境中的信号生成。

利用三维空间的天线图及天线扫描,进行真实的发射机及接收机仿真。
利用三维空间的天线图及天线扫描,进行真实的发射机及接收机仿真。
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您的任务

对于负责测试雷达接收机的工程师以及技术人员,创建有用信号以模拟接收机永远是一项复杂且费时的任务。在开发周期的所有阶段,从最初的功能性测试到最终的操作仿真测试,挑战始终不变:使用现成的商用设备生成准确且可重复的信号,以充分强调接收机的性能。

由于没有行业标准规定要使用的信号,所以测试该等接收机时需要发挥一定程度的创造力。初始功能性测试可以先从简单的脉冲信号开始,但很快可以过渡到更复杂的序列以仿真真实环境。通常,我们需要多个子序列来验证接收机是否可以识别并处理大量的理想信号以及非理想信号。

通常,离线软件包用于创建所需的所有信号,以便于准确创建能够反映接收机实际可视的复杂的仿真场景。很多此类解决方案现已存在,但在需要超越传统的脉冲和序列创建时,尤其是涉及映射复杂的测试场景(比如包含多个发射机及干扰源的真实环境)时,该等解决方案存在诸多局限性。要生成适用于多发射机环境的射频信号(所有信号具备不同的物理参数并且可能相位相干),通常需要多个不同的信号发生器。此类信号发生器的设置及同步往往颇具挑战且十分耗时,尤其是当您必须处理多个不同的用户界面时。

一直以来,处理雷达应用、尤其是多发射机环境仿真的工程师渴望拥有一种可满足高级需求、易用且可与现成的商用信号发生器连接的软件包。

用于生成四信道测试场景(最高 20 GHz)的紧凑型解决方案。
用于生成四信道测试场景(最高 20 GHz)的紧凑型解决方案。
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测试与测量解决方案

R&S®SMW200A 矢量信号发生器配备 R&S®SMW-K300脉冲排序选件或 R&S®SMW-K301增强型脉冲排序选件,并结合 R&S®Pulse Sequencer 脉冲序列生成软件,共同组成合适的解决方案。可生成信号的复杂程度不一,可用于简单的组件脉冲测试以及针对复杂雷达系统的全面测试。

R&S®SMW200A 的硬件可以生成准确的无噪声射频信号。对于高达 20 GHz的多发射机场景,发生器集成第二个射频信道,并且可以添加两组 R&S®SGS100A SGMA 射频源/R&S®SGU100A SGMA 上变频器,进而最多扩展至四个相位相干信道。

甚至高达 6 GHz 的八信道配置也可通过紧凑型台式解决方案实现,只需一个 R&S®SMW200A 和六个小型 R&S®SGT100A SGMA 矢量射频源即可。所有这八个信道均可通过一个用户界面控制。

二维图便于轻松创建复杂的场景
二维图便于轻松创建复杂的场景

R&S®Pulse Sequencer 脉冲序列生成软件

R&S®Pulse Sequencer 脉冲序列生成软件是一款基于电脑的独立软件包,能够创建波形文件并自动配置信号发生器,真正使这款现成即用型测试与测量硬件成为适用于高难度雷达测试用例的定制化解决方案。该软件具有直观化的用户界面,便于创建简单的脉冲序列或者复杂的多发射机场景。用户可定义每个参数,从单个脉冲的调制到每个发射机相对于接收机的位置。

R&S®Pulse Sequencer 脉冲序列生成软件支持波形和序列通常需要的各类场景,比如:

  • 多个叠于彼此之上、具有强大的排序功能的脉冲
  • 发射端及接收端的每个发射机的天线剖面图及扫描模式
  • 从波形库导入合适波形
  • 导入表示 LTE、WLAN 等商业信号的波形

三维可视化工具提供关于配置信号、天线方向图、天线扫描以及场景几何结构的清晰预览。用户界面设计旨在确保以简单、结构清晰的方式向用户展示所有此类功能。

场景仿真功能使用户能够将一个或多个发射机置于二维图上。发射机是指以带/不带脉冲调制 (MOP) 的基准脉冲、预定义脉冲序列、天线方向图、天线扫描类型以及等效全向辐射功率 (EIRP) 等参数为特征的发射站。发射机亦可包含多个参数,比如可经重新组合以支持多雷达模式的天线方向图或序列。和发射机类似,接收机(按天线方向图以及扫描类型配置)也可置于图上。在配置之后,软件可计算在接收机天线的输出端可视的信号。

信号发生器硬件与 R&S®Pulse Sequencer 脉冲序列生成软件相结合,可提供一种紧凑且节省空间的多发射机目标仿真解决方案,能够将现实带入实验室环境,显著简化了显示实际雷达信号分布的雷达硬件测试。