Simuler plusieurs émetteurs radar pour des tests de récepteurs

Votre tâche

Les récepteurs des radars d'alerte sont la partie principale de l'équipement d'alerte précoce (EW). La tâche principale de cet équipement est de protéger et avertir les pilotes dans un avion, ou de protéger des biens tels qu'un avion ou des installations. L'objectif de l'équipement est de détecter, identifier et classifier rapidement des signaux radar. Pour ce faire, il compare les signaux reçus par rapport à une librairie installée qui contient les paramètres d'émetteurs connus tels que la modulation par impulsion (MOP), la durée d'impulsion, la fréquence de porteuse et les patterns d'impulsions. Dans les situations opérationnelles, il y a généralement de nombreux signaux présents qui doivent être traités dans un délai très court. La connaissance de la nature d'un signal radar reçu est essentielle dans les situations opérationnelles et dangereuses. Pour une conception efficace et productive de récepteurs EW, il est vital de garantir un environnement de test représentatif et réaliste avec plusieurs émetteurs dans le laboratoire, afin de prouver qu'un récepteur EW peut détecter un signal recherché étant caché dans un environnement multi-signaux dense.

Solution T&M

Afin de simuler des scénarios multi-émetteurs, les ingénieurs utilisent le générateur de signaux vectoriels R&S®SMW200A associé au logiciel R&S®Pulse Sequencer. Avec l'option émetteurs multiples R&S®SMW-K306 installée, le R&S®SMW200A devient un simulateur de signaux radar puissant et moderne adapté aux tests des récepteurs EW. Dorénavant, les ingénieurs ont à leur disposition un outil portable et une alternative parfaite aux simulateurs encombrants, pour le cycle entier de développement des récepteurs EW. Il empêche les retards, propose une conception repensée et équilibre parfaitement le coût avec la performance. Les ingénieurs radar peuvent utiliser le logiciel R&S®Pulse Sequencer pour créer des listes d'émetteurs radar (voir tableau). Le logiciel R&S®Pulse Sequencer simule plusieurs signaux émetteurs et les combine dans un seul fichier, en utilisant un algorithme optimisé, pour un entrelacement intelligent reposant sur des priorités. Les avantages sont :

• Configuration personnalisée et simple de 256 émetteurs
• Optimise et prévisualise les résultats d'entrelacement grâce aux schémas de priorité et aux paramètres de décalage
• Entrelacer des émetteurs qui utilisent des impulsions modulées I/Q ou des profiles de modulation inter-impulsionnelle tels que l'étage PRI, l'étage RF et tout autre type de balayage d'antenne ou de patterns d'antenne
• Entrelacer des émetteurs qui changent de mode dans le temps
• Importer et entrelacer des listes PDW

Créer des émetteurs avec modulation inter-impulsionnelle et MOP

Les radars ont des signatures caractéristiques, telles que des intervalles de répétition d'impulsions variant aléatoirement (PRI) ou des fréquences RF échelonnées (saut de fréquence). Les impulsions peuvent avoir une modulation MOP, par exemple avec une modulation de fréquence linéaire. Plus particulièrement, ce sont les radars à faible probabilité d'interception (LPI) qui utilisent une modulation MOP et bénéficient d'un gain de compression d'impulsion, afin de diminuer la puissance émise par impulsion. Plus les signatures des émetteurs sont modernes, complexes et évoluées, plus il devient difficile pour les récepteurs EW de les détecter parmi un ensemble de plusieurs autres émetteurs. Le logiciel R&S®Pulse Sequencer peut simuler toutes les caractéristiques listées ci-dessus pour des scénarios multi-émetteurs. Dans l'exemple utilisé ici, le scénario comprend six radars différents (1 à 6) qui sont listés dans le tableau. Dans ce cas, le récepteur EW doit détecter le radar terrestre d'alerte précoce (radar 6) installé le long du littoral parmi un ensemble de radars de navigation actifs (radars 1 à 5).

Entrelacer des signaux d'émetteur en se basant sur les priorités de l'utilisateur

Les ingénieurs veulent diminuer le nombre de sources RF et augmenter le nombre de signaux radar produits. Une bonne approche consisterait à entrelacer les signaux radar individuels et produire un seul signal combiné. Avec la haute densité de radars présents, il est probable que les impulsions se chevauchent et créent des situations de superposition d'impulsions. Le logiciel R&S®Pulse Sequencer utilise un algorithme reposant sur un schéma de priorité optimisé défini par l'utilisateur, pour entrelacer les signaux et diminuer les impulsions au cas où elles entrent en collision. Cela assure des taux de diminution les plus faibles. Par exemple, les émetteurs radar mentionnés ont été entrelacés par le logiciel R&S®Pulse Sequencer et le signal multi-émetteurs résultant a été généré. La figure ci-dessus représente les traces des niveaux de puissance simulés et la variation des six signaux radar simulés et entrelacés dans le temps. Afin de démontrer la complexité du travail d'un récepteur EW, une mesure de l'intervalle de temps indiqué (trame bleue) de la trace de niveau est affichée dans la copie d'écran ci-dessous.

Le récepteur doit identifier l'émetteur radar 6. Cependant, il visualise également tous les autres radars. Maintenant, l'ordinateur EW doit traiter les signaux des émetteurs radar suivants : le radar 1 fait varier sa fréquence RF entre neuf valeurs avec un pas de 10 MHz, menant aux pas de fréquence (points verts) de la figure ci-dessous. Le radar 4 fait varier sa largeur d'impulsion entre trois valeurs (trois barres bleues). Le radar 5 active et désactive sa RF, en basculant entre deux fréquences RF différentes (tirets verts). Sur les trames bleues, l'émetteur recherché (radar 6) est mis en évidence. Cet émetteur s'élève à des niveaux différents dans sa trace de niveau de puissance, du fait de son scan d'antenne. La fréquence RF de 2900 MHz (barre verte) et le PW de 500 ns (barre bleue) sont constants dans le temps. L'ordinateur EW doit également faire face à l'effet engendré par les lobes principaux, certaines impulsions sont détectées avec une largeur d'impulsion et une fréquence erronées. Cela peut être dû à une bande passante plus large du récepteur et par conséquent au rapport signal / bruit diminué (SNR) du récepteur.

Avantages clés

• Valider et vérifier la performance de votre récepteur EW, dans un environnement dense multi-émetteurs avec un R&S®SMW200A
• Transformer le R&S®SMW200A, en l'associant avec le logiciel R&S®Pulse Sequencer, en un puissant simulateur de signaux radar