有把握地测试跳频无线电

挑战

在关键操作中，目前许多先进的战术电台都使用跳频技术，旨在减少潜在的干扰及抑制威胁。尽管在进行性能测试时，这些电台通常处于静态模式（非跳频），但我们也需要验证此类电台在所有操作跳频模式下的性能，以确保这些电台不会干扰相邻信号频段或频段内通信技术。干扰信号不仅会影响这些网络中的其他电台，而且会影响处于同一频谱内的其他无线系统。瞬态及调制误差、数字-射频耦合、非线性影响及功率毛刺，甚至因硬件调试及时钟同步导致的定时偏差，都可能导致不必要的杂散源。这些时间杂散信号的速度极快，所以使用传统的测试方案难以检测。

战术电台通信的最敏感频段之一是操作频率范围介于 960 MHz 至 1215 MHz 的航空无线电导航服务 (ARNS) 频段。该频段不仅是一个普及的战术电台通信频段（尤其是在机载无线电平台中），而且也是重要的导航及通信基础设施频段。

上图表明分配在 ARNS 频谱中的一些重要无线技术，比如 IFF 询问机/应答机频率（1030 MHz 及 1090 MHz）以及 GNSS L5/E5a 频段 (1176.45 MHz)。不受控电台发射无用杂散，这些发射源会扰乱防护频段，进而降低这些重要的导航及无线电定位技术的性能。

测试与测量解决方案

过去，传统的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、具有一流动态范围以及扫描速度的频谱分析仪 R&S®FSW，由于传统扫描分析的架构限制，截获快速出现的瞬态信号的概率 (POI) 也是非常低的。

考虑上方屏幕截图中所示的快速跳频无线电信号仿真的信号条件。尝试验证无用信号是否会扰乱 IFF 频段 (1090 MHz) 时，该分析仪处在扫描模式并捕获信号，最长持续好几秒，如上方屏幕截图的上面部分所示。在 50 kHz 分辨率带宽下，在 160 MHz 频段内的扫描时间为 6.4 ms。下面部分显示在 R&S®FSW-K160R 实时频谱模式（相同的频率范围）下，持久频谱的颜色渐变刻度尺。在此模式下，信号分析率高达 600 000 FFT/s，使得截获相同 160 MHz 频段内 1.87 μs 信号的概率达到 100%。注意，该信号是在持久频谱显示器中捕获的，但在传统的频谱分析仪显示器中，最大保持迹线是不可见的。最终，如果杂散信号反复出现，则最大保持显示器应能够捕获具有一定幅度的杂散信号。但在确定需要花多长时间关注信号以期待捕捉事件时，您还需要考虑信号出现的概率。

实时频谱模式对于研究现代数字设计或跳频问题的开发人员来说至关重要，并且可用于检测低截获概率的信号，比如瞬态信号。通过频率模板触发以及实时瀑布图显示等实时功能，可以进行信号隔离以及时间相关性分析，以便用户排查无线电设计中的问题。在检测到问题之后，可通过多个分析窗口（如下方屏幕截图所示）简化根源分析。实时模式下的频率模板触发 (FMT) 有助于及时隔离有关信号。结合瀑布图显示时，用户可通过信号的时间相关性分析，逐一排查在感兴趣事件发生之前、期间、之后无线电信号遇到的问题。

用户可在 R&S®FSW 的整个分析带宽内分析捕获的 I/Q 数据，还可以分析有关信号频谱、时间、调制及统计特性的时间相关性视图。

摘要

R&S®FSW-K160R 选件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 信号与频谱分析仪可集成到具有出色性能的信号与频谱分析仪平台，在显示平均噪声电平 (DANL)、相位噪声及测量带宽（320 MHz 分析带宽）方面处于行业领先水平。

最新实时功能添加为 R&S®FSW 的软件选件，专为实现可扩展性而设计，其信号分析率高达 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。