Modellazione intelligente di sequenze con segmenti di impulsi e forme d'onda

Attività da eseguire

I progettisti di sistemi radar devono spesso creare in laboratorio sequenze arbitrarie di segnali realistici in modo rapido, affidabile e ripetibile, al fine di verificare con la massima precisione possibile le prestazioni dei componenti. Di norma, queste sequenze contengono numerosi impulsi modulati o non modulati con parametri fissi, quali ampiezza dell’impulso (PW), intervallo di ripetizione dell’impulso (PRI) o livello massimo di potenza dell’impulso. Per quanto riguarda i segnali agili, i suddetti parametri variano da impulso a impulso. È per questo motivo che solitamente i progettisti utilizzano profili di modulazione da impulso a impulso (IPM, interpulse modulation) per definire tali segnali. I progettisti hanno inoltre l’esigenza di inserire nelle sequenze alcuni segmenti di forme d’onda registrate precedentemente, di combinarli con gli impulsi definiti o di applicare loro dei profili IPM.

Soluzione di misura e collaudo

L’utilizzo del software R&S^®Pulse Sequencer con qualsiasi generatore di segnali vettoriali Rohde & Schwarz(R&S^®SMW200A, R&S^®SMBV100A o R&S^®SGT100A) dotato dell'opzione di sequenziamento d'impulsi K300 o dell'opzione avanzata di sequenziamento d'impulsi K301 consente di soddisfare qualsiasi esigenza in modo ottimale. Grazie al software R&S^®Pulse Sequencer, è possibile definire un numero variabile di impulsi o importare segmenti di forme d’onda. Impulsi e segmenti di forme d'onda possono essere utilizzati ripetutamente oppure inseriti in cicli singoli o annidati per modellare sequenze di qualsiasi grado di arbitrarietà e complessità. Offset di frequenza, ampiezza, fase e ritardo temporale sono definibili singolarmente per ogni segmento d’impulso o di forma d’onda. Per quanto riguarda i segnali agili, è possibile definire profili di modulazione da impulso a impulso nel software e applicarli ai singoli elementi della sequenza. Può essere modellata anche la sovrapposizione di segnali, come nel caso di due impulsi interferenti. Se nella sequenza sono definiti due segnali sovrapposti, il software calcola il segnale risultante.

Impulsi interferenti sovrapposti

In uno spettro radio affollato ad alta densità d’impulsi, i ricevitori e componenti radar devono funzionare correttamente laddove i segnali radar si sovrappongono nel tempo, ad esempio in caso di impulsi interferenti provenienti da diversi emettitori. I ricevitori moderni devono inoltre essere in grado di riconoscere i singoli impulsi radar in caso di sovrapposizione e interferenza degli stessi. Il software R&S^®Pulse Sequencer consente ai progettisti di radar di modellare le procedure di test necessarie utilizzando impulsi radar interferenti mediante la funzionalità integrata di “sovrapposizione” durante la configurazione di una sequenza.

Salto di frequenza

I sistemi radar impiegano spesso tecniche di agilità per variare rapidamente le caratteristiche del segnale, come il salto di frequenza (frequency hopping), onde evitare disturbi e interferenze con altri sistemi radar. I ricevitori di allarme radar devono essere collaudati considerando questi scenari operativi con salti di frequenza. Nella figura in basso a sinistra è rappresentato un tipico scenario con salti di frequenza. In questo scenario, la frequenza di trasmissione varia di 2 MHzda impulso a impulso, da –7 MHzfino a 7 MHzattorno alla frequenza RF. Grazie alla sezione in banda base a banda larga del generatore di segnali vettoriali R&S®SMW200A, può essere simulato un offset fino a ±1 GHz.

oscillazione del PRI

Spesso i sistemi radar moderni variano la frequenza di ripetizione dell'impulso (PRI) da un burst all’altro, ad es. per risolvere problemi di ambiguità di distanza e Doppler. Nella figura in basso a destra è rappresentato un tipico scenario con oscillazioni del PRI. In questo caso, un burst contiene un gruppo di sette impulsi (1) con variazioni del PRI tra 20 μse 100 μsda un burst all’altro.

Grazie alla flessibilità del software R&S^®Pulse Sequencer, è possibile controllare il PRI anche da un impulso all’altro. Insieme al tipico scenario con “oscillazioni del PRI” è inoltre possibile simulare l’incremento del PRI (2). Si tratta di un buon meccanismo per la modellazione dei tempi di variazione di frequenza di radar reali, qualora essi impieghino una nuova frequenza RF per ogni burst. Il software R&S^®Pulse Sequencer supporta queste funzioni con i profili integrati di modulazione da impulso a impulso. Tutti i comuni parametri degli impulsi, quali tempo, livello e frequenza, sono definibili dai profili IPM e possono essere controllati tramite profili deterministici o profili di distribuzione casuale.

È possibile usare contemporaneamente più profili IPM, quali salti di frequenza e oscillazioni di frequenza. Inoltre, è possibile definire segnali marker per diverse finalità, ad esempio per fornire una fonte di trigger una volta, all’inizio di uno scenario, o ripetutamente, per ogni segmento di impulso o forma d’onda.

Principali vantaggi

• Consente la modellazione semplice e rapida di sequenze arbitrarie
• Supporta la creazione di segnali basati su forme d'onda arbitrarie o il sequenziamento in tempo reale tramite un elenco di sequenziamento contenente termini di controllo con le opzioni R&S^®SMW-K501/R&S^®K502
• Consente il sequenziamento avanzato dei segmenti di impulsi e forme d’onda
• Crea cicli singoli, cicli annidati e sovrapposizioni in una sequenza
• Supporta tutte le comuni modulazioni da impulso a impulso con profili deterministici e profili di distribuzione casuale
• Fornisce fino a quattro segnali marker