模拟多台雷达发射机进行接收机测试

您的任务

雷达预警接收机是预警 (EW) 设备的核心部分。此类设备主要用于为飞行员提供保护与预警，或保护飞机或设施等资产。设备旨在快速检测、识别雷达信号并进行分类。为此，它将接收的信号与安装的发射机库进行对比，其中包含已知发射机的各种参数，例如脉冲调制 (MOP)、脉宽、载波频率和脉冲模式。操作时通常会出现许多信号，需要迅速予以处理。在操作或危险情况下，需要了解所接收雷达信号的性质。要实现高效且有成效的预警接收机工程设计，必须在实验室配置多台发射机，确保真实且典型的测试环境，以便证实预警接收机能够检测到隐藏在密集多信号环境中的目标信号。

测试与测量解决方案

为了模拟多发射机场景，工程师结合使用 R&S®SMW200A 矢量信号发生器与 R&S®Pulse Sequencer 脉冲序列生成软件。安装 R&S®SMW-K306 多发射机选件后，R&S®SMW200A 可转变为功能强大的现代雷达信号模拟器，适用于预警接收机测试。现在，工程师可以利用这款便捷的理想工具代替大型模拟器，适用于预警接收机的完整开发周期。它可以防止延迟、设计返工，并完美平衡成本和性能。雷达工程师可以使用 R&S®Pulse Sequencer 脉冲序列生成软件创建雷达发射机列表（参见表格）。R&S®Pulse Sequencer 脉冲序列生成软件可以模拟多个发射机信号，并使用基于优先级的优化智能交错算法将这些信号整合到一个输出文件中。优势包括：

• 简单、自定义配置至多 256 台发射机
• 提供优先级方案和偏置参数，可以优化并预览交错结果
• 交错使用 I/Q 调制脉冲或脉间调制轮廓的发射机，例如脉冲重复间隔参差、射频参差以及任何天线扫描类型或天线方向图
• 交错随时间切换模式的发射机
• 导入和交错 PDW 列表

创建带脉间调制和 MOP 的发射机

雷达具有典型特征，例如参差或随机变化的脉冲重复间隔 (PRI) 或参差射频频率（跳频）。脉冲可以进行调制 (MOP)，例如线性调频。MOP 和脉冲压缩增益尤其适用于低截获率 (LPI) 雷达，可降低每个脉冲的辐射功率。发射机特征越复杂、灵敏和先进，预警接收机越难以在许多其他发射机中检测到它们。R&S®Pulse Sequencer 脉冲序列生成软件可以在多发射机场景中模拟上述所有特性。在所用的测试用例示例中，该场景包含表格中列出的六个不同雷达（1 号到 6 号）。在这个测试用例中，预警接收机必须从有源商用导航雷达（1 号到 5 号雷达）中检测出安装在海岸线附近的陆基预警雷达（6 号雷达）。

根据用户优先级交错发射机信号

工程师希望尽量减少射频源数量，并增加生成的雷达信号数量。为此，可以交错各个雷达信号并生成单个组合信号。由于存在多个雷达，因此脉冲可能重叠并出现双脉冲情况。R&S®Pulse Sequencer 脉冲序列生成软件根据用户定义的优化优先级方案使用相应算法交错信号，并在脉冲重叠时调低脉冲。这可以尽量降低脉冲下降率。例如，上述雷达发射机已由 R&S®Pulse Sequencer 脉冲序列生成软件进行交错处理，并生成相应的多发射机信号。上图显示了模拟的功率电平迹线，以及六个模拟和交错雷达信号随时间的变化。为了展示预警接收机工作的复杂性，以下屏幕截图中显示了电平迹线的指示时间间隔（蓝色方框）测量值。

接收机必须识别出 6 号雷达发射机，但也可以检测到所有其他雷达。现在，预警计算机需要处理以下雷达发射机信号：1 号雷达的射频频率出现九个数值变化，步长为 10 MHz，从而出现下图中的频率步长（绿点）。4 号雷达的脉冲宽度出现三个数值变化（三个蓝色横条）。5 号雷达反复开关射频，在两个不同的射频频率（绿色短横）之间切换。在蓝色方框中突出显示目标发射机（6 号雷达）。由于采用天线扫描，该发射机的峰值功率电平不同于功率电平迹线。射频频率和脉冲宽度分别保持在 2900 MHz（绿色横条）和 500 ns（蓝色横条）不变。预警计算机还必须应对主瓣外部的影响，而且部分脉冲检测到错误的脉冲宽度和频率。这可能是因为接收机带宽较大，以及信噪比 (SNR) 随后有所降低。

主要优势

• 使用 R&S®SMW200A 在密集的多发射机环境中验证和证实预警接收机性能
• 将 R&S®SMW200A 和 R&S®Pulse Sequencer 脉冲序列生成软件转变为功能强大的雷达信号模拟器