El analizador de señal y espectro R&S®FSW mide y analiza los lóbulos laterales temporales para optimizar las señales de radar comprimidas, así como los componentes de hardware y sistemas del radar. Los desarrolladores de sistemas de radar pueden mejorar y validar inmediatamente su diseño con el uso de mediciones automatizadas y reproducibles.
Medidas eficientes de compresión de pulso con el analizador de señal y espectro R&S®FSW
La compresión de pulso se utiliza a menudo en aplicaciones de radar para combinar las ventajas de una excelente resolución de distancia y una energía alta con una salida de potencia de pico baja. Esto se logra mediante el diseño de trazas de radar con un producto de tiempo-ancho de banda es muy superior a uno, lo cual sucede normalmente con señales de fase modulada o frecuencia pulsada. En el canal de recepción del radar, un filtro adaptado correspondiente comprime automáticamente la señal de eco del radar en tiempo y reduce el valor de pico a la tasa de compresión de pulso aproximada. La salida del filtro de compresión de pulso es un pulso estrecho con un valor de pico elevado en el dominio temporal.
Sistema de radar que utiliza un filtro digital de compresión de pulso
Desafortunadamente, esta técnica aumenta el rango ciego del radar debido al mayor tiempo de transmisión de pulso y afecta a la medición de Doppler por la reducción en la relación señal/ruido en casos en los que el filtro de compresión presenta un desajuste (función de ambigüedad). Además, puede producirse un acoplamiento del rango Doppler, donde el desplazamiento de Doppler de la señal eco afecte a la exactitud de la medición de rango. La función de autocorrelación del pulso expandido no solo consiste en el pico principal, sino que también contiene los lóbulos laterales temporales de la salida de filtro adaptado que pueden enmascarar señales de eco menores o provocar falsas alarmas. El rendimiento de la compresión de pulso está influido por la traza del radar, así como por el diseño y los componentes del sistema. Por tanto, un entorno de pruebas controlable, repetible y que ahorre tiempo es clave para lograr un rendimiento de radar del máximo nivel. Esto se produce especialmente en radares multifunción cuyo objetivo es una probabilidad de detección superior y una precisión y resolución elevadas tanto en el dominio de rango como de Doppler.
El analizador de señal y espectro R&S®FSW, equipado con las opciones R&S®FSW-K6 de medida de impulsos y R&S®FSW K6S de medida de lóbulos laterales temporales, analiza de forma eficaz los parámetros de los pulsos así como la compresión de pulso. Esta solución permite a los ingenieros de diseño de radares comprobar y optimizar sus señales de radar, el procesamiento de señales y los componentes utilizados con medidas automatizadas y reproducibles. Además, también pueden verificarse las interferencias de señal como una distorsión de señal de eco intencionada de forma directa. Para la configuración de la prueba, el transmisor de radar se conecta a la entrada de radiofrecuencia del R&S®FSW. Se carga una traza ideal en formato I/Q digital (iq-tar) en el analizador, la cual funciona como un filtro de compresión de pulso. La traza ideal puede generarse de forma sintética o puede grabarse previamente con el R&S®FSW.
La traza del pulso de radar real obtenida mediante medida se somete a una correlación cruzada con la traza I/Q ideal. En el caso de un pulso medido ideal, las dos trazas será idénticas y mostrarán la misma curva de lóbulo principal estrecha. En la práctica, sin embargo, las trazas serán distintas, por ejemplo, debido a imprecisiones del modulador I/Q, ruido de fase y ROE entre fases. Cuanto más diferentes sean las trazas, menos efectiva será la tasa de compresión y los lóbulos laterales temporales aumentarán, lo que provocará una degradación del rendimiento del sistema de radar.
Las diferencias entre la traza ideal y la medida resultan en lóbulos laterales adicionales al lóbulo principal. La función de correlación cruzada se puede visualizar claramente en el gráfico de magnitud correlacionada que se muestra en el R&S®FSW y que permite realizar una evaluación eficiente.
Los parámetros de pulso principales se miden y muestran automáticamente, incluida la anchura de lóbulo principal, la supresión de lóbulo lateral, la duración del lóbulo lateral, la potencia integrada del lóbulo principal y lateral, la correlación de pico y la frecuencia del lóbulo principal y la fase.
El R&S®FSW con las opciones de medida de lóbulo lateral temporal y pulso permite que los diseñadores e ingenieros de sistemas de radar optimicen, verifiquen y prueben de forma eficiente sus trazas de radar de compresión de pulso, los componentes y todo el sistema para lograr un rendimiento de radar superior.
El R&S®FSW muestra las trazas de error de fase, magnitud y frecuencia correlacionadas, así como los parámetros de compresión de pulso para una traza modulada de frecuencia lineal
El R&S®FSW muestra las trazas de error de fase, magnitud y frecuencia, así como los parámetros de compresión para una traza modulada de frecuencia lineal.
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