Radar / EW testing

Tester les radios à sauts de fréquence en toute confiance

L'analyseur de spectre et de signaux R&S®FSW doté de l'option temps réel R&S®FSW-K160R, permet l'analyse de signaux à large bande et une forte probabilité d'interception.

Analyseur de spectre et de signaux FSW

Défis

Bon nombre de radios tactiques avancées d'aujourd'hui utilisent des techniques de sauts de fréquence, pour atténuer les éventuelles menaces d'interférence et de brouillage dans les situation de fonctionnement critiques. Étant donné que ces radios fonctionnent souvent en mode statique (sans sauts) pour les tests de performance, il est aussi important de valider leurs performances dans tous les modes de fonctionnement à sauts, afin de garantir que ces radios n'interfèrent pas avec les bandes de signaux adjacentes ou les technologies de communication à l'intérieur de la bande. Les signaux non intentionnels peuvent non seulement perturber les autres radios dans ces réseaux, mais également d'autres systèmes sans fil qui peuvent aussi être situés dans le même spectre. Des sources de parasites indésirables peuvent apparaître à cause de transitoires et d'erreurs de modulation, de couplage numérique à RF, d'effets non linéaires et d'impulsions transitoires de puissance, et même d'erreurs de chronométrage résultant du réglage du matériel et de la synchronisation de l'horloge. Ces signaux parasites temporels sont difficiles à détecter à l'aide de solutions de test classiques, en raison de la nature très rapide des signaux.

Une des bandes les plus sensibles de radiocommunication tactique est la bande de fréquence de services de radionavigation aéronautique (ARNS), entre 960 et 1215 MHz. Même s'il s'agit d'une bande de fréquence populaire pour la radiocommunication tactique, en particulier dans les plateformes de radio aéroportées, c'est aussi une bande de fréquence critique pour les infrastructures de navigation et de communication.

Bande des services de navigation radio aéronautiques (ARNS)
Bande des services de navigation radio aéronautiques (ARNS) : le spectre ARNS et les bandes pour éviter les interférences avec les services de navigation critiques tel que GNSS.

La figure ci-dessus montre quelques-unes des technologies sans fil critiques qui s'inscrivent également dans le spectre des ARNS, comme les fréquences d'interrogateur / de transpondeur IFF (1030 MHz et 1090 MHz) et la bande GNSS L5 / E5a à 1176,45 MHz. Ces technologies de navigation et de radiolocalisation critiques peuvent souffrir d'une dégradation des performances résultant d'émissions parasites indésirables liées à des radios incontrôlées, dont les émissions enfreignent les bandes de fréquences de garde.

Comparaison d'un signal radio à sauts rapides
Comparaison d'un signal radio à sauts rapides affiché sur le R&S®FSW en mode d'analyseur de spectre conventionnel (en haut), avec une courbe de maintien maximum après quelques secondes en mode temps réel (en bas).
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Solution T&M

Généralement, les analyseurs de spectre classiques sont utilisés pour la recherche de signaux parasites indésirables à l'intérieur ou à l'extérieur de la bande. Même avec un analyseur de spectre comme le R&S®FSW, qui a la plus grande plage dynamique et la capacité de balayage la plus rapide du marché, la limite architecturale d'analyse balayée classique affiche une faible probabilité d'interception (POI) pour les signaux transitoires se produisant rapidement.

Tenir compte des conditions de signal d'une émulation rapide de signal radio à sauts illustrée dans la capture d'écran ci-dessus. Étant donné que la tentative de validation de ces signaux indésirables ne viole pas la bande IFF à 1090 MHz, l'analyseur est réglé en mode de balayage et capte les signaux en maintien maximum pendant plusieurs secondes, comme indiqué dans l'écran supérieur sur la capture ci-dessus. Le temps de balayage est 6,4 ms sur 160 MHz à une largeur de bande de résolution de 50 kHz. L'écran inférieur affiche une échelle de valeurs en couleurs du spectre de persistance dans le mode de spectre temps réel du R&S®FSW-K160R, pour la même plage de fréquences. Dans ce mode, le signal peut être analysé à une vitesse maximale de 600 000 FFT/s, ce qui donne une probabilité d'interception de 100 % pour les signaux jusqu'à 1,87 μs dans la même bande de 160 MHz. Á noter qu'un signal est capturé dans l'affichage du spectre de persistance, mais il n'est pas visible avec la courbe de maintien maximum dans l'affichage de l'analyseur de spectre conventionnel. Finalement, l'affichage de maintien maximum (max. hold) doit être en mesure de capter le signal parasite à certaines amplitudes si le signal parasite se répète. Toutefois, la probabilité d'occurrence du signal devra être reconsidérée si on tente de déterminer combien de temps est nécessaire pour s'attarder sur le signal en espérant saisir l'événement.

 Un déclencheur de masque de fréquence (FMT) est ajouté à l'affichage du spectre de persistance en mode temps réel
Un déclencheur de masque de fréquence (FMT) est ajouté à l'affichage du spectre de persistance en mode temps réel, permettant l'acquisition et l'isolation des violations de signal à 1090 MHz.
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Le mode de spectre en temps réel est essentiel pour les développeurs qui travaillent sur des modèles numériques modernes ou des problèmes de sauts de fréquence, ainsi que pour la détection de signaux à faible probabilité d'interception tels que les transitoires. Les fonctions en temps réel, comme le déclenchement de masque de fréquence et l'affichage de spectrogramme en temps réel, permettent également l'isolation des signaux et l'analyse corrélée dans le temps, afin que l'utilisateur puisse intervenir en dépannage sur la conception de la radio. Une fois les éléments détectés, l'analyse des causes fondamentales est simplifiée grâce à la disponibilité de plusieurs fenêtres d’analyse, telles que celles illustrées dans la capture d'écran ci-dessous. Le déclencheur de masque de fréquence (FMT) en mode temps réel active l'isolation immédiate du signal. Lorsqu'elle est combinée avec l'affichage du spectrogramme, l'analyse de signal corrélée dans le temps peut aider au dépannage de ce qui arrivait au signal radio avant, pendant et après l'événement concerné.

Les données I/Q saisies peuvent être analysées dans toute la largeur de bande d'analyse du R&S®FSW. Peuvent aussi être analysées les vues du spectre corrélées dans le temps, le chronométrage, la modulation, et les propriétés statistiques du signal.

Conclusion

L'option R&S®FSW-K160R est le produit le plus récent dans la gamme d'analyse en temps réel de Rohde & Schwarz. Intégré à la plateforme d'analyseurs de spectre et de signaux la plus performante, l'analyseur de spectre et de signaux R&S®FSW se targue de performances inégalées dans l'industrie, en ce qui concerne le niveau de bruit moyen affiché (DANL), le bruit de phase et la largeur de bande (largeur de bande d'analyse de 320 MHz).

Conçue pour garantir l'évolutivité, la nouvelle mode temps réel est une option logicielle du R&S®FSW qui impose de nouveaux standards de performance à l'industrie, avec près de 600 000 FFT/s et un POI de 100 % de 1,87 μs pour une largeur de bande d'analyse de 160 MHz.

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