Impuls- und Emittererzeugung für Radartests vereinfachen

Der R&S®SMW200A Signalgenerator vereinfacht zusammen mit der R&S®Pulse Sequencer Software die Signalerzeugung für Multi-Emitter-Umgebungen.

Realistische Emitter- und Empfängersimulation mit Antennendiagrammen und Antennenscans im 3D-Raum.
Realistische Emitter- und Empfängersimulation mit Antennendiagrammen und Antennenscans im 3D-Raum.
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Ihre Anforderung

Für Ingenieure und Techniker mit Verantwortung für das Testen von Radarempfängern ist die Erzeugung nützlicher Signale zur Stimulierung des Empfängers immer eine komplexe und zeitaufwendige Angelegenheit. In allen Phasen des Entwicklungszyklus – von anfänglichen Funktionstests bis zu abschließenden operationellen Simulationen – ist die Herausforderung stets die gleiche: mit gewöhnlicher, handelsüblicher Ausrüstung genaue, wiederholbare Signale zu produzieren, die die Performance des Empfängers ausreizen.

Die Prüfung dieser Empfängertypen erfordert ein gewisses Maß an Kreativität, da keine Industrienorm vorschreibt, welche Signale zu verwenden sind. Bei den ersten Funktionstests mögen einfache gepulste Signale ausreichend sein – schnell jedoch sind komplexere Folgen gefragt, die eine realistische Umgebung simulieren. Nicht selten sind zur Prüfung, ob der Empfänger verschiedene ideale und nicht ideale Signale erkennen und verarbeiten kann, mehrere Teilfolgen notwendig.

Normalerweise wird ein Offline-Software-Paket verwendet, um all die Signale zu produzieren, die für die Schaffung der komplexen Simulationsszenarien, die dem Empfänger die Realität vorspiegeln, erforderlich sind. Viele dieser Lösungen sind heute verfügbar, leiden jedoch unter Einschränkungen, wenn mehr gefordert ist als die herkömmliche Erzeugung von Impulsen und Signalfolgen. Dies gilt insbesondere für die Nachbildung komplexer Testszenarien wie z. B. realitätsnaher Umgebungen mit mehreren Emittern und Störsignalen. Die Generierung von HF-Signalen für Multi-Emitter-Umgebungen, die unterschiedliche physikalische Parameter aufweisen und möglicherweise phasenkohärent sein müssen, macht für gewöhnlich ein ganzes Gestell verschiedener Signalgeneratoren notwendig. Deren Konfiguration und Synchronisierung ist oft schwierig und äußerst zeitaufwendig, besonders dann, wenn Sie sich mit einer Palette unterschiedlicher Benutzeroberflächen herumschlagen müssen.

Ingenieure, die an Radaranwendungen und besonders an Umgebungssimulationen mit mehreren Emittern arbeiten, verlangen seit Langem nach einem Software-Paket, das hohen Ansprüchen gerecht wird, leicht zu bedienen ist und mit handelsüblichen Signalgeneratoren verbunden werden kann.

Die kompakte Lösung für die Erzeugung eines 4-Kanal-Testszenarios bis zu 20 GHz.
Die kompakte Lösung für die Erzeugung eines 4-Kanal-Testszenarios bis zu 20 GHz.
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Messtechnische Lösung

Der R&S®SMW200A Vektorsignalgenerator mit der Option R&S®SMW-K300 Pulse Sequencing oder R&S®SMW-K301 Enhanced Pulse Sequencing stellt in Verbindung mit der zugehörigen Software R&S®Pulse Sequencer die perfekte Lösung dar. Die Komplexität der erzeugbaren Signale reicht von einfachen Impulsen für Komponententests bis zur umfassenden Prüfung komplexer Radarsysteme.

Der R&S®SMW200A stellt die Hardware bereit, die zur Generierung extrem reiner, genauer HF-Signale in der Lage ist. Für Szenarien mit mehreren Emittern bis zu 20 GHz verfügt der Generator über einen integrierten zweiten HF-Kanal. Er kann auf bis zu vier phasenkohärente Signale erweitert werden, indem zwei Sätze aus R&S®SGS100A SGMA HF-Quelle und R&S®SGU100A SGMA Upconverter hinzugefügt werden.

Selbst eine 8-Kanal-Konfiguration bis zu 6 GHz lässt sich als kompakte Tischlösung realisieren, die aus nur einem R&S®SMW200A und sechs kleinen R&S®SGT100A SGMA Vektor-HF-Quellen besteht. Alle acht Kanäle werden über eine einzige Benutzeroberfläche gesteuert.

Die 2D-Karte ermöglicht eine einfache Erstellung komplexer Szenarien
Die 2D-Karte ermöglicht eine einfache Erstellung komplexer Szenarien

R&S®Pulse Sequencer Software

Erst mit der R&S®Pulse Sequencer Software jedoch – einer eigenständigen PC-Software, die Waveform-Dateien erstellt und automatisch die Signalgeneratoren konfiguriert – wird aus der handelsüblichen Hardware eine maßgeschneiderte Lösung für anspruchsvolle Radartestfälle. Dank der intuitiven Benutzeroberfläche ermöglicht diese Software die Erstellung von einfachen Impulsfolgen genauso wie komplexen Szenarien mit mehreren Emittern. Der Benutzer kann alle Parameter von der Modulation jedes einzelnen Impulses bis zur Position jedes Emitters relativ zum Empfänger definieren.

Die R&S®Pulse Sequencer Software unterstützt alle Arten von Szenarien, die in der Regel für solche Wellenformen und Folgen benötigt werden, wie z. B.:

  • Mehrere Impulse übereinander mit leistungsfähigen Sequencing-Funktionen
  • Antennenprofil und Abtastmuster für jeden Emitter, sowohl am Sende- als auch Empfangs-Ende
  • Import proprietärer Wellenformen aus Wellenform-Bibliotheken
  • Import von Wellenformen für kommerzielle Signale wie LTE, WLAN

3D-Visualisierungstools bieten eine aussagekräftige Vorschau der konfigurierten Signale, Antennendiagramme, Antennenabtastung und der Geometrie des Szenarios selbst. Die Gestaltung der Benutzeroberfläche stellt sicher, dass all diese Funktionen dem Anwender auf intuitive und einfache Weise zugänglich gemacht werden.

Die enthaltene Szenariosimulation erlaubt es dem Anwender, einen oder mehrere Emitter auf einer 2D-Karte zu platzieren. Emitter sind Sendestationen, die durch Grundimpulse mit oder ohne Modulation On Pulse (MOP), eine Folge der definierten Impulse, das Antennendiagramm, den Antennenabtasttyp und die EIRP (äquivalente isotrope Strahlungsleistung) charakterisiert sind. Sie können ebenfalls mehrere Elemente wie z. B. Antennendiagramme oder Folgen enthalten, die rekombiniert werden können, um mehrere Radarmodi zuzulassen. Ähnlich den Emittern kann auch ein Empfänger, der durch ein Antennendiagramm und einen Abtasttyp konfiguriert wird, auf der Karte positioniert werden. Nach der Konfiguration berechnet die Software das Signal, wie es sich am Ausgang der Empfängerantenne darstellt.

Die Kombination der Hardware des Signalgenerators mit der R&S®Pulse Sequencer Software ergibt eine kompakte, platzsparende Lösung für die realitätsnahe Zielsimulation mit mehreren Emittern, die Tests von Radar-Hardware anhand wirklichkeitsgetreuer Radarsignalprofile erheblich vereinfacht.