Transmissão de palavras de descritor de pulsos com o R&S®SMW200A

Sua tarefa

Os engenheiros de radar geralmente usam ferramentas de software, como o software R&S®Pulse Sequencer, para calcular cenários de radar. Essa é uma boa solução para pesquisa e desenvolvimento e para a verificação de equipamento de radar. Os usuários podem mudar os parâmetros rapidamente e ter muita flexibilidade ao projetar o cenário do radar.

Para testes operacionais, os engenheiros de radar geralmente precisam gerar cenários de radar ultralongos que contenham ambientes exigentes de guerra eletrônica (GE) com alta densidade de pulsos. Os cenários podem ser originados de simulações anteriores ou gravações em tempo real. Eles geralmente são armazenados como listas de palavras de descritor de pulsos (PDW) em um gravador. As PDW contêm os parâmetros de sinal de radar para cada pulso, juntamente com uma marcação de hora que define o tempo de início do pulso.

Os testes no nível do sistema normalmente são realizados em um ambiente de hardware no circuito. A saída do dispositivo em teste é avaliada e influencia o sinal de entrada do dispositivo, portanto, os cenários precisam ser calculados em tempo real. Isso exige mecanismos de simulação eficazes que calculem as PDW com base na saída do dispositivo em teste.

No caso de testes operacionais e testes no nível do sistema, os engenheiros de radar precisam de uma fonte de sinal de radiofrequência (RF) que possa receber as PDW transmitidas (por exemplo, pela LAN), interpretá-las e gerar o sinal de radar a partir das PDW.

A solução da Rohde & Schwarz

O R&S®SMW200A assume o papel de uma fonte de sinal ágil que gera ambientes complexos de GE dentro de uma largura de banda de banda base de 2 GHz e com uma frequência de RF de até 44 GHz. Ele gera sinais de pulso modulados I/Q, sinais ágeis com comutação rápida e sinais de pulso clássicos a partir das PDW transmitidas. O R&S®SMW200A recebe as PDW transmitidas do simulador de sinal de radar via LAN. O hardware eficaz de banda base interpreta as PDW e gera o sinal de RF de acordo com as descrições de pulso, no momento definido nas PDW. O R&S®SMW200A pode executar e gerar pulsos de até seis fluxos de PDW paralelos com uma taxa máxima de execução de até 2 megapulsos/s ou 2 MPDW/s por transmissão.

A sincronização com o dispositivo em teste pode ser facilmente obtida usando sinais de referência comuns (10 MHz ou 1 GHz) e sinais de marcador, como pulse-marker, pre-marker e post-marker.

O formato PDW da Rohde & Schwarz

Uma única PDW que representa um pulso tem um comprimento fixo e contém dados com informações, como tempo de chegada (ToA), desvio de frequência, desvio de amplitude, duração do pulso e parâmetros de modulação. Essas informações podem ser usadas para gerar um pulso clássico (dados em tempo real) ou um segmento de forma de onda I/Q (número de ID da forma de onda). Uma extensão opcional do formato PDW permite especificar os formatos de borda e os bursts de pulso repetitivos.

Transmissão de PDW clássicas (dados em tempo real)

No caso de PDW que contêm somente sinais de pulso clássicos, os usuários podem obter os benefícios do recurso de geração de sinais em tempo real do hardware de banda base de banda larga R&S®SMW200A.

Os pulsos não modulados, os pulsos codificados Barker, os pulsos de modulação de frequência (FM) linear (chirps) e os desvios de frequência ou desvios de amplitude são gerados em tempo real com base nos parâmetros definidos na PDW. O tempo de início do pulso é definido pela marcação de hora de ToA incluída na PDW.

Transmissão de PDW de controle

As PDW de controle fornecem ao usuário controle direto sobre o hardware de RF do R&S®SMW200A, sem interromper o fluxo. As PDW de controle permitem alterar a frequência de RF absoluta (por exemplo, da banda X à banda C para simular diferentes bandas de radar) ou o nível de RF do instrumento (por exemplo, de 0 dBm a –20 dBm para simular as diferentes potências isotrópicas radiadas equivalentes (EIRP) dos emissores), sem a necessidade de comando remoto extra.

O usuário pode usar toda a faixa de frequência de RF e a faixa dinâmica do hardware de RF e alternar a frequência de RF para cobrir diferentes bandas de radar. Ao incorporar esses comandos de controle na transmissão, o início da alteração pode ser determinado exatamente por uma marca de tempo de ToA. O sinal pode ser alterado de forma previsível e estável. O comando é executado após um período de silenciamento muito curto e as PDW podem ser processadas novamente.

Geração de sinais modulados I/Q

O gerador vetorial de sinais R&S®SMW200A também pode gerar qualquer sinal modulado I/Q a partir das PDW transmitidas. A PDW pode conter uma referência a um segmento de forma de onda predefinido, que é pré-armazenada na memória da banda base digital. Essa solução permite que o usuário combine PDW que definem sinais de pulso clássicos com sinais de radar avançados, descritos por I e Q. As informações ToA definem o início da geração do sinal. Os desvios de frequência, amplitude e fase são aplicados em tempo real, conforme definido pela PDW.

Bursts e bordas de pulso moldadas

Como um recurso exclusivo, o formato da borda de pulso pode ser especificado na PDW, sem utilizar os segmentos I/Q. Os formatos retangulares, lineares e de cosseno elevado estão disponíveis. Esses formatos permitem testes realistas limitados por largura de banda de receptores, sem filtros externos. Para criar diversos pulsos idênticos com uma única PDW, a extensão do formato de PDW para bursts de pulso permite especificar um PRI e um número de repetições.

Simulação de emissores múltiplos de pulso sobre pulso

Para criar um ambiente de teste complexo, o gerador de sinais precisa ser capaz de simular diversos emissores de uma vez e realizar uma simulação de pulso sobre pulso.

Quando equipado com dois geradores de banda base de banda larga (R&S®SMW-B9), o R&S®SMW200A consegue aceitar duas transmissões de PDW independentes. Ao instalar dois ou quatro módulos de processamento adicionais (R&S®SMW-B15), o número de transmissões simultâneas aumenta para seis. As transmissões de PDW atribuídas a uma saída de RF dedicada são adicionadas internamente de forma síncrona. Todas as transmissões de PDW podem ser roteadas a uma única saída de RF ou, se dois caminhos de RF forem instalados, até três transmissões poderão ser atribuídas à cada saída de RF.

Com um R&S®SMW200A fornecendo até seis transmissões (por exemplo, emissores), as configurações multicanais se tornam compactas, mais simples e menores.

Integração com as configurações de hardware no circuito (HiL)

A simulação de HiL é um método de teste em que o dispositivo em teste é incorporado em um sistema de simulador que emula o ambiente real do dispositivo. Para testes de receptor, o dispositivo em teste normalmente é conectado a um único gerador de sinais controlado pelo simulador. O simulador avalia os dados de saída do dispositivo em teste, com base no sinal de entrada que vem do gerador de sinais, e ajusta o gerador de acordo com os parâmetros de teste.

Os requisitos para um gerador de sinais em uma configuração de HiL são a capacidade em tempo real, a alta taxa de atualização e a baixa latência. Com a capacidade de aceitar transmissões de PDW em tempo real e o atraso baixo da porta Ethernet à porta de saída de RF, o R&S®SMW200A é perfeito para a integração com essa configuração. Em uma simulação de HiL, a sincronização precisa entre todos os dispositivos é fundamental. O R&S®SMW200A fornece diversas opções para a sincronização com o simulador de HiL ao permitir uma entrada externa de clock de referência, entradas de trigger e saídas de marcador definidas pelo usuário. Estatísticas abrangentes de transmissão de PDW também estão disponíveis para facilitar a depuração.

Benefícios e principais recursos

• Geração de sinais de radar em tempo real para testes de HiL
• Taxa de execução de PDW de até 12 MPDW/s por instrumento
• Transmissão de PDW de vários emissores com pulso sobre pulso em uma única solução
• Geração de todas as formas de onda moduladas I/Q
• Testes limitados por largura de banda mediante bordas de pulso moldadas
• Tempo de reprodução do sinal ultralongo com requisitos mínimos de memória
• Dois caminhos de RF independentes em uma única solução
• Excelente qualidade de sinal