Application Notes

Revolution bei der Erzeugung von gepulsten Signalen: einfach, intuitiv, leistungsstark

Die R&S®Pulse Sequencer Software bietet in Kombination mit jedem beliebigen Rohde & Schwarz-Vektorsignalgenerator einen einfachen und komfortablen Weg zur Erzeugung von Pulsen. Zum ersten Mal können Sie mit einem Paket sämtliche Testfälle definieren, die Sie im Labor für Ihren gesamten Produktentwicklungszyklus benötigen. Die Testfälle reichen von einfachen Pulsszenarien für erste Bauteiletests bis zu komplexen 3D-Radaremittern für Abnahmetests von kompletten Systemen.

Ihre Anforderung

Radaringenieure müssen oftmals unterschiedliche Softwarewerkzeuge einsetzen, um gepulste Signale zu definieren. Möglicherweise sind einige davon bereits veraltet. Die Erzeugung solcher Signale erfordert in der Regel viel Programmieraufwand – Zeit, die man sinnvoller in Tests und Produktverbesserungen investiert. Zeit- und Kostenreduktion sind maßgebliche Ziele im Entwicklungsprozess.

Messtechnische Lösung

Mit der R&S®Pulse Sequencer Software können Ingenieure jetzt mit einem einzigen Softwarewerkzeug gepulste Signale mit unterschiedlichen Komplexitätsgraden definieren. Für jede Stufe des Entwicklungsprozesses bietet sie Funktionalitäten zum Testen von Empfängern:

  • Einzelfolgen oder ein Bündel von Folgen mit Pulsen und Wellenformsegmenten
  • Emitter oder ein Bündel von Emittern mit Antennendiagrammen und -suchläufen
  • 3D-kartenbasierte Szenarien mit Emittern
  • Peilszenarien für Mehrkanalempfänger

Einzelfolgen mit R&S®Pulse Sequencer

Der einfachste Testfall ist ein Einzelpuls, der durch die Festlegung seiner Form und der Pulspause erzeugt wird, und in eine Einzelfolge eingebettet wird. Dies eignet sich perfekt für Bauteiltests, wenn nur wenige Pulse mit exakter Pulsform benötigt werden, z. B. die Simulation von wirklichkeitsgetreuen, parasitären Effekten wie Überschwingern.

Die Komplexität kann leicht mit Schleifen, geschachtelten Schleifen und Overlays gesteigert werden. Mit Overlays können Sie z. B. Stör- und überlappende Pulse erzeugen. Die Interpulsmodulation (IPM) ist ein leistungsstarker Mechanismus, um die Parameter (Amplitude, Phase, Offset-Frequenz) innerhalb einer Pulsfolge pulsweise mit Profilen wie vordefinierten, deterministischen oder zufallsbasierten Listen, Schritten, Gleichungen bzw. kundendefinierten Plug-ins zu variieren. IPM eignet sich ideal für die Modellierung von Frequenzsprüngen, PRI-Stagger, Pulsbreitenvariation, etc. IPM lässt sich auf konfigurierte Pulse und auf importierte, benutzerdefinierte Wellenformsegmente anwenden. Marker können direkt in die Folge eingefügt werden, z. B. als Trigger-Quelle für den Analysator oder andere Messobjekte. Diese Marker lassen sich auf die ansteigende oder abfallende Flanke, die Pulsbreite, etc. setzen. Die Einstellungen, die vorher in der Software konfiguriert wurden, werden automatisch an den Signalgenerator übertragen.

Einzelfolgen
Einzelfolgen
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Das Signal kann in der Software als klassische Wellenform (ARB), als Multisegment-Wellenform (MSW), bei der die Folge vorverarbeitet und in aufeinanderfolgende Segmente aufgespalten wird, um Speicher zu sparen, oder als Sequenzliste von Steuerworten (mit den Optionen R&S®SMW-K501/-K502 Extended Sequencing) konfiguriert werden.

Mehrere Einzelfolgen können kombiniert werden, um ein Bündel von Folgen zu bilden, bei denen Sie zwischen einzelnen Folgen umschalten und diejenige auswählen können, die abgespielt werden soll. Sämtliche Folgen werden augenblicklich berechnet, und jede Folge lässt sich unverzüglich abspielen, nachdem sie ausgewählt wurde.

Einzelemitter mit R&S®Pulse Sequencer

Das Szenario mit einem Einzelemitter wird verwendet, um die Effekte von antennenspezifischen Parametern (Diagramme, Suchläufe, Gewinn) mit einer Folge zu kombinieren. Dadurch ist es möglich, Empfänger gegen Pulse zu testen, deren Amplituden über die Zeit durch eine Suchantenne definiert werden. Dies liefert die realistischste Modellierung von wirklichkeitsgetreuen Szenarien. Die Vorteile der Optionen R&S®SMW-K501/K502 lassen sich am besten erkennen, wenn langandauernde Antennensuchläufe modelliert werden müssen.

Einzelemitter
Einzelemitter
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Die Optionen definieren das Signal auf Basis einer Sequenzliste von Steuerworten, die sich auf definierte Pulse oder vorberechnete Wellenformsegmente beziehen. Dieser Ansatz ermöglicht eine lange Signalabspielzeit von mehreren Stunden mit minimalen Speicheranforderungen.

Es lassen sich mehrere Emittersignale kombinieren, um ein Bündel von Emittern zu bilden. Sie können zwischen verschiedenen Emittersignalen mit individuellen Folgen, Antennenparametern oder Suchläufen wählen – ohne zusätzliche Vorberechnungen. Die R&S®Pulse Sequencer Software erzeugt Ausgangssignale als ARB-Wellenform, als Multisegment-Wellenform oder als Sequenzliste von Steuerworten (mit den Optionen R&S®SMW-K501/-K502 Extended Sequencing) – ein ausgesprochen einfacher Weg, um die Realität in Ihr Labor zu holen.

Lokalisierte Emitter

Die Emitter lassen sich auch auf einer Karte lokalisieren, um 3D-Szenarien zu simulieren. Sie können per Drag & Drop auf die gewünschte Position auf der Karte gezogen werden, und ihre Koordinaten, die Lage (Gieren, Nicken, Rollen) und die Höhe lassen sich durch Eingabe der entsprechenden Werte anpassen. In einem Szenario mit einem Einzelemitter wird die Empfängerantenne als Rundstrahler modelliert. In einem Szenario mit lokalisiertem Emitter sind jedoch empfängerspezifische Antennenparameter (Gewinn, Diagramm, Suchtyp, etc.) verfügbar, und die Lage des Empfängers lässt sich konfigurieren. Die Software berechnet das Signal, wie es am Ausgang der Empfängerantenne ankommen würde. Das resultierende Signal enthält alle Anteile von Emitter und Empfänger wie Entfernung, Suchantennen, Antennenpolarisation, Lage, etc. Hintergrundemitter lassen sich zusammen mit dem gesuchten Emitter einsetzen. Diese betten einen gesuchten Emitter in rauschartige Emitter ein.

Szenario mit lokalisiertem Emitter
Szenario mit lokalisiertem Emitter
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Die Anzahl an Hintergrundemittern und ihre Parameter wie PRI-Bereich, Pulsdauerbereich und Frequenzbereich wird von Ihnen festgelegt. Für jeden Hintergrundemitter werden die Parameter zufallsbasiert innerhalb des benutzerdefinierten Bereichs gewählt. Zusätzlich lassen sich Telekommunikationsstörer in der Simulation verwenden, um realistische Koexistenztests zu modellieren. Mit diesen einzigartigen Eigenschaften können Sie ganz bequem Szenarien sowohl mit gepulsten Signalen als auch mit jedem beliebigen I/Q-modulierten Störsignal oder mit Hintergrundemitter-Signalen mit hoher Pulsdichte erzeugen. Aufwändige Feldversuche erübrigen sich.

Peilung mit R&S®Pulse Sequencer

Die R&S®Pulse Sequencer Software simuliert auch Signale mit unterschiedlichen Einfallswinkeln (AoA). Dies ist notwendig, um die Leistungsfähigkeit von Mehrkanalempfängern zu testen. Im Peilszenario lassen sich die Emitter und die benötigten Mehrkanalempfänger-Antennen auf einer 3D-Karte konfigurieren. Für jeden Empfängereingang wird das zutreffende Signal berechnet, wobei die relativen Positionen des Emitters und die Empfängerantennen und ihre Eigenschaften berücksichtigt werden.

Peilung

Die R&S®Pulse Sequencer Software konfiguriert automatisch alle Geräte entsprechend dem festgelegten Szenario. Beim Peilszenario lassen sich mehrere gekoppelte R&S®SMW200A-Vektorsignalgeneratoren bzw. R&S®SGT100A Vektor-HF-Quellen einsetzen.

Wesentliche Vorteile

  • Leistungsstarkes, modernes Softwarewerkzeug zur Definition von gepulsten Signalen
  • Steile Lernkurve dank der grafischen Bedienoberfläche und vielen hilfreichen Beispielen
  • An individuelle Nutzerszenarien anpassbar
  • Flexibles Konzept von Optionen gemäß Ihren Anforderungen
  • Geeignet für alle Komplexitätsgrade und alle Rohde & Schwarz-Vektorsignalgeneratoren