Гибкое использование системы запуска осциллографов Rohde & Schwarz для точного анализа радиолокационных сигналов

Измерительная задача

В современных модулях автомобильных радаров используются непрерывные сигналы с частотной модуляцией (FMCW) или последовательности ЛЧМ-импульсов. Для анализа этих сигналов ЛЧМ-последовательности необходимо захватывать целиком, прежде чем можно будет анализировать отдельные ЛЧМ-импульсы. Поскольку паузы в FMCW-сигнале часто длятся значительно больше, чем последовательности ЛЧМ-импульсов, необходимо точно определить начало ЛЧМ-последовательности, чтобы ограничить интервал анализа интересующей частью сигнала и повысить скорость анализа. В данных рекомендациях по применению показано, как можно настроить ПО R&S®VSE, чтобы в полной мере использовать возможности запуска осциллографа Rohde & Schwarz для точного запуска по началу ЛЧМ-последовательности реального сигнала автомобильного радара.

Решение компании Rohde & Schwarz

ПО векторного анализа сигналов R&S®VSE обеспечивает полную поддержку всех осциллографов компании Rohde & Schwarz. Пользователи могут воспользоваться преимуществами усовершенствованной системы запуска осциллографа и настроить наиболее подходящий тип запуска, чтобы обеспечить точное обнаружение интересующих сигналов. Чтобы активировать поддержку системы запуска осциллографа в ПО R&S®VSE, откройте настройки запуска в активном измерительном канале в разделе Input & Output ►Trigger (Ввод и вывод ► Запуск) и измените источник запуска на ручной (Manual) (см. рисунок 1).

После переключения режима запуска на ручной в ПО R&S®VSE пользователь может настроить параметры запуска с помощью встроенных инструментов осциллографа, чтобы выделить анализируемые импульсы. Простое нажатие кнопки Local (местное управление) на главном экране осциллографа обеспечивает доступ к пользовательскому интерфейсу осциллографа, и появляется возможность вносить желаемые изменения (см. рисунок 2).

Например, операторы могут просто выбрать наиболее подходящий тип запуска (например, по фронту, длительности, окну) или настроить более сложную конфигурацию запуска, встречающуюся только в осциллографах (например, запуск типа A-B-R). При выполнении нового цикла сбора данных с помощью ПО R&S®VSE будут применены новые (пользовательские) параметры запуска.

Применение

Данный пример иллюстрирует возможности программного обеспечения по работе с реальным сигналом автомобильного радара. На рисунке 3 показана измерительная установка. Сигнал автомобильного радара имеет полосу частот 3,9 ГГц и генерируется приемопередатчиком радара в диапазоне от 77 ГГц до 81 ГГц, предназначенном для радаров малого радиуса действия (SRR). Каждая ЛЧМ-последовательность состоит из 32 ЛЧМ-импульсов. Сигнал передается беспроводным способом и преобразуется с понижением частоты смесителем на гармониках R&S®FS-Z90 в промежуточный частотный диапазон в пределах полосы анализа осциллографа.

Измерительная установка

Первым шагом при анализе такого сигнала является выбор подходящих настроек запуска для анализа всей ЛЧМ-последовательности с помощью ПО R&S®VSE с опцией анализа переходных процессов R&S®VSE-K60.

Предполагается, что длительности ЛЧМ-последовательности и пауз неизвестны и их нужно будет измерить. Вследствие этого, захваченный сигнал намеренно дискретизируется с грубым шагом, так чтобы можно было захватить две ЛЧМ-последовательности и оценить интервал (паузу) между ними. На рисунке 4 показано значение паузы, равное примерно 73 мс, при этом каждая ЛЧМ-последовательность имеет длительность примерно 26 мс.

Установите функцию запуска по длительности с отрицательной полярностью в том же диапазоне, что и измеренное время паузы. Это простой способ осуществить запуск по началу первого ЛЧМ-импульса в последовательности.

Настройте функцию запуска следующим образом:

• Запустите ПО R&S®VSE и откройте новый канал измерения переходных процессов
• Установите соответствующую центральную частоту (в этом примере 3 ГГц после понижающего преобразования)
• Установите требуемую полосу анализа (в данном примере 4 ГГц)
• Установите время измерения для захвата всей ЛЧМ-последовательности (в этом примере 30 мс)
• Установите в ПО R&S®VSE ручной режим запуска (Manual) (см. страницу 1)
• Нажмите на экране осциллографа кнопку Local (местное управление), чтобы взять на себя управление прибором, откройте настройки запуска и сконфигурируйте функцию запуска, как показано на рисунке 5
• Вернитесь в ПО R&S®VSE и запустите сбор данных

На рисунке 6 видно, что последовательность импульсов захватывается правильно. Обнаружены все 32 ЛЧМ-импульса, и их свойства сведены в таблицу с результатами измерений. При этом имеется возможность изучить один конкретный импульс и открыть более подробные измерения, выбрав ЛЧМ-импульс в сводной таблице.