Modelagem inteligente de sequências com pulsos e segmentos de forma de onda

O software R&S®Pulse Sequencer oferece um mecanismo poderoso para a modelagem de sequências frequentemente requeridas para casos de teste de receptor de radar. As sequências podem consistir em vários elementos individuais, como pulsos definidos pelo software ou segmentos de forma de onda importados. O poderoso mecanismo de modulação interpulso do software proporciona ao usuário controle total sobre cada elemento.

Sua tarefa

Os engenheiros de radar frequentemente precisam criar sequências realistas e arbitrárias de sinais de forma rápida, confiável e reproduzível no laboratório para verificar o desempenho dos componentes, e isso, do modo mais preciso possível. Essas sequências geralmente contêm muitos pulsos modulados ou não modulados com parâmetros fixos como largura de pulso (PW), intervalo de repetição do pulso (PRI) ou nível máximo de potência de pulso. Para sinais ágeis, os parâmetros de pulso variam de pulso a pulso. Por isso, os engenheiros normalmente usam perfis de modulação interpulso (IPM) para definir esses sinais. Adicionalmente, os engenheiros querem usar segmentos de forma de onda gravados em uma sequência, combiná-los com pulsos definidos ou aplicar perfis de IPM a eles.

Sequência de pulsos com desvios de nível
Sequência de pulsos com desvios de nível

Solução de teste e medição

O software R&S®Pulse Sequencer, junto com um dos geradores de sinal vetorial da Rohde & Schwarz (R&S®SMW200A, R&S®SMBV100A ou R&S®SGT100A) equipado com a opção de sequenciamento de pulso K300 ou a opção de sequenciamento de pulso aprimorado K301, satisfaz perfeitamente as necessidades. O software R&S®Pulse Sequencer permite que os usuários definam uma quantidade variável de pulsos ou importem segmentos de forma de onda. Os dois podem ser usados de modo reproduzível ou integrados em loops aninhados para modelar as sequências do modo mais arbitrário e complexo que for desejado. Desvios de frequência, amplitude, fase e atraso no tempo podem ser definidos individualmente para cada pulso ou segmento de forma de onda. Para sinais ágeis, é possível definir perfis de modulação de interpulso no software e aplicá-los a elementos individuais da sequência. A sobreposição de sinais, como dois pulsos de interferência, também pode ser modelada. O software calcula o sinal resultante se forem definidos dois sinais sobrepostos na sequência.

Pulsos não modulados sobrepostos com diferentes larguras de pulso sobrepostos coerentemente na fase
Pulsos não modulados sobrepostos com diferentes larguras de pulso sobrepostos coerentemente na fase
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Pulsos de interferência sobrepostos

Em um espectro de rádio congestionado com uma alta densidade de pulso, os receptores e componentes de radar devem operar corretamente onde há sobreposição de sinais de radar no tempo, por exemplo, no caso de pulsos de interferência de diferentes emissores. Receptores modernos também precisam ser capazes de reconhecer os pulsos de radar individuais quando eles estão sobrepostos e interferem um com o outro. O software R&S®Pulse Sequencer permite que os engenheiros de radar modelem estes casos de teste de pulsos de radar de interferência mediante o uso do recurso integrado de "sobreposição" ao configurar uma sequência.

Modulação interpulso: salto de frequência
Modulação interpulso: salto de frequência
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Salto de frequência

Sistemas de radar frequentemente usam técnicas de agilidade de frequência, como salto de frequência, para evitar interferência com outros sistemas de radar ou bloqueio. Receptores de alerta de radar devem ser testados nesses cenários de salto de frequência. A figura inferior à esquerda mostra um cenário de salto de frequência típico. Neste cenário, a frequência de transmissão é desviada em 2 MHz de pulso a pulso, de –7 MHz até 7 MHz em torno da frequência de RF. Com a banda base de banda larga do gerador de sinal vetorial R&S®SMW200A, é possível simular um desvio de até ±1 GHz.

Modulação interpulso: escalonamento PRI
Modulação interpulso: escalonamento PRI
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escalonamento PRI

Os sistemas de radar modernos frequentemente variam o PRI de burst a burst, por exemplo, para resolver ambiguidades de faixa e Doppler. A figura inferior à direita mostra um cenário de salto de escalonamento PRI típico. Aqui, um burst contém um grupo de 7 pulsos (1), com o PRI variando entre 20 μs e 100 μs, de um burst ao outro.

Através da flexibilidade do software R&S®Pulse Sequencer, também é possível controlar o PRI de pulso a pulso. Além disso, pode-se simular um PRI aumentado (2) junto com o cenário típico de "escalonamento PRI". Trata-se de um bom mecanismo para modelar os tempos de comutação de frequência de radares reais se eles usarem uma nova frequência de RF para cada burst. O software R&S®Pulse Sequencer suporta esses recursos com os perfis de modulação interpulso integrados. Todos os parâmetros de pulso comuns como sincronização, nível e frequência são definíveis pelas IPMs e podem ser controlados através de perfis determinísticos ou perfis de distribuição aleatória.

Vários perfis de IPM, como salto de frequência e escalonamento PRI, podem ser usados simultaneamente. Além disso, os sinais do marcador são definíveis para, por exemplo, fornecer uma fonte para disparar uma vez depois do início de um cenário, ou repetidamente para cada pulso ou segmento de forma de onda.

Benefícios principais

  • Possibilita a modelagem rápida e fácil de sequências arbitrárias
  • Suporta a geração de sinais baseada em ARB ou sequenciamento em tempo real através da lista de sequenciamento com palavras de controle com as opções R&S®SMW-K501/R&S®K502
  • Fornece pulso e sequenciamento de segmento de forma de onda avançados
  • Implementa loops, loops aninhados e sobreposições dentro de uma sequência
  • Suporta todas as modulações interpulso comuns com perfis determinísticos e perfis de distribuição aleatória
  • Fornece até quatro sinais de marcador