Завершуючи частину складної теми. Загальні поняття викладено і мають бути зрозумілими. Частина 4

Анализ нескольких импульсов

Анализатор спектра в реальном времени может использоваться для измерения нескольких импульсов. Одним из примеров является парный импульс, который широко применяется для проверки характеристик радиолокационных приемников.

Два близко расположенных импульса имитируют эхо-сигналы от двух близких целей. Такие сигналы позволяют оценить разрешающую способность радиолокационного приемника.

Генераторы сигналов, например AWG710B, способны формировать парные импульсы с различными параметрами для тестирования радиолокационных систем.

Источник сигналов AWG710B обеспечивает частоту дискретизации 4,2 Гвыб/с при разрешении 8 бит, что позволяет получать высококачественные сигналы для испытаний современных радиолокационных систем.

Высокая частота дискретизации позволяет напрямую подавать сигнал на промежуточную частоту многих радиолокаторов и систем радиоэлектронной разведки, работающих на частотах до 1 ГГц.

Рис. 21. Генератор AWG710B используется для формирования сложных радиолокационных сигналов и их анализа с помощью RSA3408A.

Рис. 22. Доплеровский сдвиг частоты зависит от относительного движения объектов и проявляется как фазовый сдвиг.

Прибор AWG710B позволяет не только генерировать парные импульсы, но и моделировать сложные сценарии радиоэлектронной борьбы.

Анализаторы спектра реального времени дают возможность контролировать параметры парных импульсов и оценивать их изменения после прохождения через приемный тракт.

Одним из важных применений является измерение фазового сдвига между импульсами. В ряде радиолокационных систем фазовый сдвиг используется для определения скорости цели.

Во время движения объекта возникает доплеровский сдвиг между излученным и принятым сигналом. Этот эффект можно рассматривать как накопленный фазовый сдвиг.

Для точного измерения скорости необходимо сохранять стабильность фазового сдвига при изменении амплитуды отраженного сигнала.

Нелинейности радиолокационного приемника могут приводить к преобразованию амплитудной модуляции в фазовую, что вызывает ошибки определения скорости.

Для оценки фазовой стабильности приемника используется когерентный парный импульс различной амплитуды, формируемый генератором AWG710B.

Разность фаз между импульсами отображается анализатором RSA3408A в режиме фазовой демодуляции.

Анализ сжатия импульсов

Для демонстрации возможностей анализатора спектра реального времени рассмотрим задачу анализа радиолокационных импульсов со сжатием.

Сжатие импульсов достигается путем модуляции сигнала и используется для одновременного увеличения дальности действия и разрешающей способности радиолокатора.

Благодаря модуляции становится возможным разделение перекрывающихся импульсов, что позволяет использовать более длинные сигналы с большей энергией без потери разрешения.

Наиболее распространенными являются методы частотной и фазовой модуляции при неизменной амплитуде импульса.

Рис. 23. Анализ парного импульса во временной, частотной и фазовой областях.

Наиболее широко применяется линейная частотная модуляция (ЛЧМ). В приемнике сигнал проходит через специальный фильтр, который задерживает различные частоты на разное время.

В результате происходит сжатие импульса во времени и разделение перекрывающихся сигналов.

Средства многодоменного отображения позволяют одновременно наблюдать параметры импульса, его частотную модуляцию и результаты измерений.

Это дает возможность контролировать линейность частотной модуляции, длительность импульса, скважность и девиацию частоты.

Рис. 24. Сжатие импульсов позволяет одновременно увеличить дальность действия и разрешающую способность радиолокатора.

Анализатор спектра реального времени также позволяет исследовать скачкообразное изменение частоты внутри импульса.

В режиме ЧМ-демодуляции отчетливо видны переходные процессы и особенности работы системы ФАПЧ.

Кроме того, анализатор позволяет анализировать импульсы с фазовой манипуляцией, широко используемые в современных радиолокационных комплексах.

Синхронизация по частотной маске обеспечивает надежный захват таких сигналов даже в сложной спектральной обстановке.

Рис. 25. Измерение параметров ЛЧМ-импульсов позволяет выявлять нелинейности сигнала.

Исследование и разработка современных радиолокаторов

Современные радиолокационные системы активно используют цифровую обработку сигналов.

В системах со смешанной архитектурой часто возникают сложности при совместной отладке программного обеспечения и аппаратной части.

Генератор AWG710B и анализатор RSA3408A позволяют значительно упростить этот процесс.

Генератор способен создавать сложные радиолокационные сигналы и выступать в роли эталонного источника импульсов.

Анализатор спектра предоставляет доступ к IQ-данным и может использоваться как высокоточный приемник и цифровой преобразователь сигналов.

Рис. 26. Анализ импульса РЛС со скачкообразной перестройкой частоты.

Рис. 27. Исследование фазовых переходов величиной 180° в фазоманипулированном импульсе.

IQ-данные могут экспортироваться через сетевой интерфейс или считываться непосредственно с АЦП для последующего анализа алгоритмов цифровой обработки.

Это позволяет создавать экспериментальные радиолокационные системы и проверять новые идеи без необходимости разработки дорогостоящего аппаратного обеспечения.

Кроме того, RSA3408A может использоваться в качестве приемного тракта пассивных бистатических радиолокаторов.

Для обеспечения безопасности информации приборы AWG710B и RSA3408A оснащаются съемными жесткими дисками.

Заключение

Определение характеристик современных радиолокационных сигналов традиционно требовало сложных измерительных стендов и специализированного оборудования.

Нестационарный характер радиолокационных импульсов и применение методов сжатия значительно усложняют их анализ.

Анализаторы спектра реального времени специально оптимизированы для работы с такими сигналами.

Синхронизация по частотной маске обеспечивает надежный захват импульсов даже в условиях сложной радиоэлектронной обстановки.

Функции перекрытия БПФ, автоматического центрирования импульса и масштабирования спектрограммы позволяют получать максимально подробное представление исследуемых сигналов.

Пакет измерения импульсных сигналов автоматизирует выполнение большинства типовых измерений и существенно ускоряет диагностику радиолокационных систем.

Возможность экспорта IQ-данных делает анализатор RSA3408A эффективным инструментом для разработки современных цифровых радиолокаторов.

Портативное исполнение прибора позволяет использовать его как в лаборатории, так и непосредственно на объектах эксплуатации.

купить анализатор спектра в Украине