Pulse descriptor word (mot descripteur d'impulsion PSW) en streaming avec le R&S®SMW200A

Votre tâche

Les ingénieurs radar utilisent souvent des outils logiciels tels que le logiciel R&S®Pulse Sequencer pour calculer les scénarios radar. Il s'agit d'une bonne solution pour la recherche et le développement, ainsi que pour la vérification des équipements radar. Les utilisateurs peuvent rapidement modifier les paramètres et obtenir une flexibilité accrue lors de la conception d'un scénario radar.

Pour les tests opérationnels, les ingénieurs radar ont souvent besoin de générer des scénarios radar très longs qui intègrent des environnements de guerre électronique (EW) exigeants avec une densité d'impulsions élevée. Les scénarios peuvent provenir de simulations précédentes ou d'enregistrements en live. Ils sont souvent stockés en tant que listes de PDW sur un enregistreur. Les PDW contiennent les paramètres du signal radar pour chaque impulsion, associés à un horodatage qui indique l'heure de départ de l'impulsion.

Le test au niveau système est souvent réalisé dans un environnement HIL (hardware-in-the-loop = matériel dans la boucle). La sortie du dispositif sous test est évaluée et influence son signal d'entrée, donc les scénarios doivent être calculés en temps réel. Cela nécessite des systèmes de simulation très puissants qui calculent les PDW en se basant sur la sortie du dispositif sous test.

Pour les tests opérationnels et pour le test au niveau système, les ingénieurs radar ont besoin d'une source de signaux RF qui puisse recevoir les PDW diffusés en direct, par exemple par liaison LAN, les intercepter et générer le signal radar à partir de ces PDW.

Solution Rohde & Schwarz

Le R&S®SMW200A joue le rôle d'une source de signaux qui génère des environnements EW exigeants au sein de sa bande passante en bande de base de 2 GHz et avec une fréquence RF pouvant atteindre 44 GHz. Il génère des signaux pulsés modulés I/Q, des signaux à commutation rapide et des signaux pulsés classiques à partir des PDW diffusés en direct. Le R&S®SMW200A reçoit les PDW diffusés en direct de la part du simulateur de signaux radar via l'interface LAN. Le puissant matériel en bande de base interprète les PDW et génère le signal RF en se basant sur les descriptions d'impulsions à l'instant défini dans les PDW. Le R&S®SMW200A peut exécuter et générer des impulsions pour six flux PDW en parallèle, avec un taux d'exécution maximal de 2 Mimpulsion/s ou 2 MPDW/s par flux.

La synchronisation avec le dispositif sous test peut facilement être obtenue en utilisant des signaux de référence classiques (10 MHz ou 1 GHz) et des signaux marqueurs tels que des impulsions, des pré-impulsions et post-impulsions.

Le format PDW de Rohde & Schwarz

Un PDW unique représentant une impulsion possède une longueur fixe et contient des données avec des informations telles que le temps d'arrivée (ToA), le décalage en fréquence, le décalage en amplitude, la durée de l'impulsion et les paramètres de modulation. Ces informations peuvent être utilisées pour générer une impulsion classique (données en temps réel) ou un segment de forme d'onde I/Q (numéro d'identification ID de la forme d'onde). Une extension optionnelle du format PDW permet de spécifier des formes de fronts et des salves d'impulsions répétitives.

Des PDW classiques en streaming (données en temps réel)

Pour les PDW qui ne contiennent que des signaux pulsés classiques, les utilisateurs bénéficient de la capacité de génération des signaux en temps réel du matériel à large bande en bande de base R&S®SMW200A.

Des impulsions non modulées, des impulsions à codage de Barker et des impulsions FM linéaires (chirps), associées à des décalages de fréquence ou d'amplitude, sont générées en temps réel en se basant sur les paramètres définis dans le PDW. Le point de départ de l'impulsion est défini par l'horodatage ToA intégré dans le PDW.

Contrôle en streaming des PDW

Le contrôle par PDW permet à l'utilisateur de contrôler directement le matériel RF du R&S®SMW200A sans interrompre le flux. Le contrôle par PDW permet de modifier la fréquence RF absolue (par exemple de la bande X à la bande C pour simuler des bandes radar différentes) ou le niveau RF (par exemple de 0 dBm à –20 dBm pour simuler des puissances émises isotropiques provenant de différents émetteurs, EIRP) de l'instrument, sans avoir besoin de commande distante supplémentaire.

L'utilisateur peut utiliser la totalité de la gamme de fréquence RF et de la gamme dynamique du matériel RF, et commuter la fréquence RF pour couvrir différentes bandes radar. En intégrant ces commandes de contrôle dans le flux, le début du changement peut être déterminé exactement par un horodatage ToA. Le signal peut être modifié de manière prédictive et stable. La commande est exécutée après une période d'inhibition très courte et les PDW peuvent être de nouveau traités.

Génération de signaux modulés I/Q

Le générateur de signaux vectoriels R&S®SMW200A peut également générer n'importe quel signal modulé I/Q à partir des PDW diffusés en direct. Le PDW peut contenir une référence à un segment de forme d'onde prédéfini qui est stockée à l'avance dans la mémoire de la bande de base numérique. Cette solution permet à l'utilisateur de mélanger des PDW définissant des signaux pulsés classiques avec des signaux radar de pointe décrits par I et Q. L'information ToA définit le départ de la génération du signal. Les décalages en fréquence, en amplitude et de phase sont appliqués en temps réel comme défini par le PDW.

Des salves et des fronts d'impulsions sont formés

Comme fonction unique, la forme du front d'impulsion peut être spécifiée dans le PDW sans utiliser de segments I/Q. Les formes rectangulaire, linéaire ou cosinus surélevé sont disponibles. Ces formes permettent un test limité à la bande passante réaliste des récepteurs sans filtres externes. Afin de créer plusieurs impulsions identiques avec un seul PDW, l'extension du format PDW dédiée aux salves d'impulsions permet la spécification d'un PRI et d'un nombre de répétitions.

Simulation de plusieurs émetteurs impulsion-par-impulsion

Afin de créer un environnement de test exigeant, le générateur de signaux doit être capable de simuler plusieurs émetteurs en même temps et de réaliser une simulation impulsion-par-impulsion.

Lorsqu'il est équipé de deux générateurs à large bande en bande de base (R&S®SMW-B9), le R&S®SMW200A peut prendre en charge deux flux PDW indépendants. En installant deux ou quatre cartes de traitement supplémentaires (R&S®SMW-B15), le nombre de flux simultanés passe à six. Les flux PDW attribués à une sortie RF dédiée sont ajoutés en interne de manière synchronisée. Soit tous les flux PDW peuvent être routés vers une seule sortie RF, soit, dans le cas où deux trajets RF sont installés, trois flux peuvent être attribués à chaque sortie RF.

Avec un R&S®SMW200A fournissant jusqu'à six flux (par exemple des émetteurs), les configurations multicanaux deviennent plus compactes, plus simples et moins encombrantes.

Intégration au sein de configurations HIL (Hardware-in-the-loop)

La simulation HIL est une méthode de test où le dispositif sous test est intégré dans un système de simulation qui émule l'environnement réel du dispositif en question. Pour un test de réception, le dispositif sous test est généralement connecté à un générateur de signaux qui est contrôlé par le simulateur. Le simulateur évalue les données en sortie du dispositif sous test en se basant sur son signal d'entrée provenant du générateur de signaux, puis ajuste le générateur en fonction des paramètres de test.

Les exigences relatives à un générateur de signaux au sein d'une configuration HIL sont une capacité temps réel, un taux de rafraîchissement élevé et une faible latence. Avec sa capacité à accepter les flux PDW en temps réel et le faible délai entre son port Ethernet et son port de sortie RF, le R&S®SMW200A est parfaitement adapté pour une intégration au sein d'une telle configuration. Dans une simulation HIL, une synchronisation précise entre tous les appareils est un plus. Le R&S®SMW200A propose plusieurs options dédiées à la synchronisation avec le simulateur HIL, en prenant en charge une entrée d'horloge de référence externe, des entrées de déclenchement et des sorties de marqueurs définis par l'utilisateur. Des statistiques complètes du flux PDW sont également disponibles pour un débogage facilité.

Avantages et caractéristiques principales

• Génération de signaux radar en temps réel pour les tests HIL
• Taux d'exécution PDW jusqu'à 12 MPDW/s par instrument
• Flux PDW multi-émetteurs avec mode impulsion-par-impulsion dans un seul boîtier
• Génération de n'importe quelles formes d'ondes modulées I/Q
• Test en bande passante limitée à l'aide de fronts d'impulsions formés
• Lecture de signaux sur de très longues périodes, nécessitant un minimum de mémoire
• Deux trajets RF indépendants au sein d'un seul boîtier
• Exceptionnelle qualité du signal