简化捷变频雷达的分析

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、干扰和检测规避
• 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。意外的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，都可能产生无用发射源。这些瞬时杂散信号的速度非常快，难以使用传统的测试设备进行检测。

测试与测量解决方案

过去，扫描频谱分析仪被用于搜索无用的带内或带外杂散信号。尽管 R&S®FSW信号与频谱分析仪的动态范围和扫描速度优于市面上的其他频谱分析仪，但传统扫描分析存在架构限制，不适用于观察发生概率低的短脉冲事件。

图 1 中的信号条件显示了 160 MHz频跨内一个跳频序列的频谱。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分辨率带宽和 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，R&S®FSW-K160R实时频谱模式支持以最高 600 000 FFT/s的速率分析信号，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，但概率较低。

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。

R&S®FSW-K6脉冲测量选件可用于在频谱分析仪的分析带宽内全面分析捕获的脉冲。选件可以分析 100,000 多个脉冲，并提供有关信号频谱、时间、调制和统计特性的时间相关性视图。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 底部的脉冲相位和脉冲频率显示中。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。

总结

R&S®FSW-K160R是罗德与施瓦茨实时分析产品组合中新加入的产品。R&S®FSW可集成到高性能频谱分析仪平台，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）方面处于业内一流水平。

为扩展性能，R&S®FSW信号与频谱分析仪通过软件选件提供新实时功能，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实时频谱分析仪非常适合轻松分析先进的捷变雷达系统。