Simular muitos emissores de radar para testes de receptor

O software R&S®Pulse Sequencer, juntamente com o gerador de sinal vetorial R&S®SMW200A, oferece uma forma simples e fácil de simular ambientes com diversos emissores. Ele permite que os engenheiros validem e verifiquem o desempenho do receptor de EW.

Sua tarefa

Os receptores de alerta de radar são uma parte fundamental dos equipamentos de alerta precoce (EW). A principal tarefa deste equipamento é a de proteger e alertar os pilotos nas aeronaves ou de proteger ativos como aeronaves ou instalações. O objetivo do equipamento é detectar, identificar e classificar os sinais de radares rapidamente. Com essa finalidade, ele compara os sinais recebidos com uma biblioteca instalada que contém parâmetros de emissores conhecidos, como modulação no pulso (MOP), duração de pulso, frequência da portadora e padrões de pulso. Em situações operacionais, geralmente há muitos sinais que precisam ser processados em um tempo muito curto. Ter conhecimento a respeito da natureza do sinal de radar recebido é essencial em situações operacionais e de perigo. Para uma engenharia produtiva e eficiente dos receptores de EW, é essencial garantir um teste de ambiente realístico e representativo, com vários emissores no laboratório, para provar que um receptor de EW pode detectar um sinal desejado que esteja oculto em um ambiente com diversos sinais.

Exemplo de cenário com seis emissores
N.º Frequência em MHz PRI em μs Modulação intra/interpulso PW em ns
1 3042 ± 40 1755 Escalonamento de RF de 9 elementos 353
2 3300 569 a 608 Escalonamento de PW de 4 elementos 222 a 252
3 3150 973 a 1097 Escalonamento PRI de 32 elementos 400
4 2950 387 a 411 Escalonamento PW de 3 elementos 440/450/460
5 3200/3240 630
RF de 2 elementos ligado/desligado:
15 ms/5 ms
305
6 2900 entre 577 e 677 PRI aleatório 500

Solução de teste e medição

Para simular cenários com diversos emissores, os engenheiros usam o gerador de sinal vetorial R&S®SMW200A junto com o software R&S®Pulse Sequencer. Com a opção de diversos emissores R&S®SMW-K306 instalada, o R&S®SMW200A se transforma em um poderoso e moderno simulador de sinal de radar para testes com receptores de EW. Os engenheiros agora têm uma ferramenta útil e uma alternativa perfeita aos grandes simuladores para o ciclo de desenvolvimento completo dos receptores de EW. Evita atrasos, reformulação de projeto e equilibra perfeitamente o custo com o desempenho. Os engenheiros de radar podem utilizar o software R&S®Pulse Sequencer para criar listas de emissores de radar (veja a tabela). O software R&S®Pulse Sequencer simula vários sinais de emissor e os combina em um único arquivo de saída, usando um algoritmo de intercalação otimizado, baseado em prioridade e inteligente. Benefícios:

  • Simples, configuração personalizada de até 256 emissores
  • Otimize e visualize os resultados da intercalação graças aos esquemas de prioridade e aos parâmetros de desvio
  • Intercalar emissores que usam pulsos modulados I/Q ou perfis de modulação interpulso, como escalonamento PRI, escalonamento de RF e qualquer tipo de tipo de varredura de antena ou padrões de antena
  • Intercalar emissores que alternam de modo ao longo do tempo
  • Importar e intercalar listas de PDW

Criar emissores com modulação de interpulso e MOP

Os radares têm assinaturas características, como intervalos de repetição de pulso escalonados ou variados aleatoriamente (PRI) ou frequências de RF escalonadas (salto em frequência). Os pulsos podem ter modulação MOP como, por exemplo, com modulação de frequência linear. Os radares de probabilidade de interceptação (LPI) especialmente baixos usam a MOP e se beneficiam do ganho de compressão de pulso para diminuir a potência irradiada por pulso. Quanto mais complexas, ágeis e avançadas são as assinaturas de emissor, mais difícil é para os receptores de EW detectá-las entre uma mistura de muitos outros emissores. O software R&S®Pulse Sequencer pode simular todas as características listadas acima para cenários com diversos emissores. No caso de teste de exemplo utilizado aqui, o cenário consiste em seis diferentes radares (1 a 6) listados na tabela. Neste caso, o receptor de EW tem que detectar o radar de aviso precoce com base terrestre (radar 6) instalado perto do litoral em uma mistura de radares de navegação comercial ativos (radares 1 a 5).

O seu receptor de EW consegue detectar o emissor de radar desejado?
O seu receptor de EW consegue detectar o emissor de radar desejado?

Intercalar sinais do emissor com base nas prioridades do usuário

Os engenheiros querem minimizar o número de fontes de RF e aumentar o número de sinais de radares produzidos. Uma boa abordagem é a intercalar sinais de radares individuais e produzir um sinal combinado único. Devido à alta densidade de radares presentes, é provável que o pulso se sobreponha e crie situações de pulso sobre pulso. O software R&S®Pulse Sequencer utiliza um algoritmo para intercalar sinais e fazer caírem os pulsos no caso de eles colidirem, com base em um esquema de prioridade otimizado definido pelo usuário. Isso garante taxas de queda mais baixas. Como exemplo, os emissores de radar mencionados foram intercalados pelo software R&S®Pulse Sequencer e o sinal de diversos emissores resultante foi gerado. A figura acima mostra os traços do nível de potência simulado e a variação dos seis sinais de radar simulados e intercalados ao longo do tempo. Para demonstrar a complexidade do trabalho do receptor de EW, uma medição do intervalo de tempo indicado (quadro azul) do traço de nível é exibida na imagem abaixo.

O receptor tem que identificar o emissor de radar 6. No entanto, ele também vê todos os outros radares. O computador de EW agora precisa processar os seguintes sinais do emissor de radar: o radar 1 varia sua frequência de RF dentro de nove valores com tamanho de etapa de 10 MHz, levando a etapas de frequência (pontos verdes) na figura abaixo. O radar 4 varia sua largura de pulso entre três valores (três barras azuis). O radar 5 ativa e desativa sua RF, alternando entre duas frequências de RF diferentes (traços verdes). Nos quadros azuis, o emissor de interesse (radar 6) está destacado. O emissor tem picos com diferentes níveis em seu traço de nível de potência devido à varredura de sua antena. A frequência de RF de 2900 MHz (barra verde) e de PW de 500 ns (barra azul) são constantes ao longo do tempo. O computador de EW também tem que lidar com o efeito de que, fora dos lóbulos principais, alguns pulsos são detectados com largura e frequência de pulso incorretas. Isso pode ser devido a uma grande largura de banda do receptor e à subsequente relação sinal-ruído (SNR) reduzida do receptor.

Benefícios principais

  • Validar e verificar o desempenho do seu receptor de EW em um ambiente denso e de diversos emissores com um R&S®SMW200A
  • Transforme o R&S®SMW200A juntamente com o software R&S®Pulse Sequencer em um poderoso simulador de sinal de radar
Medição de um cenário de diversos emissores com sinais de radar altamente ágeis
Medição de um cenário de diversos emissores com sinais de radar altamente ágeis
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