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 radar pueden mejorar y validar inmediatamente sus diseños con el uso de mediciones automatizadas y reproducibles.
Mediciones eficientes de compresión de impulsos con el analizador de señal y espectro R&S®FSW
La compresión de impulsos a menudo es utilizada en aplicaciones de radar para combinar las ventajas de una excelente resolución de alcance y energía alta con una salida de potencia de pico baja. Esto se logra mediante el diseño de formas de onda con un producto de tiempo-ancho de banda 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 aumenta el valor de pico por la relación de compresión de impulsos aproximada. La salida del filtro de compresión de impulsos es un impulso estrecho con un valor de pico elevado en el dominio temporal.
Sistema radar que utiliza un filtro digital de compresión de impulsos
Desafortunadamente, esta técnica aumenta el rango ciego del radar debido al mayor tiempo de transmisión de impulsos y afecta a la medición de Doppler debido a la reducción en la relación señal/ruido (SNR) en casos en los que el filtro de compresión no concuerda (función de ambigüedad). Además, puede producirse un acoplamiento de 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 impulsos está influenciada por la forma de onda del radar, así como por el diseño y componentes del sistema. Por tanto, un entorno de pruebas controlable, repetible y que ahorre tiempo es clave para lograr un rendimiento de radar de máximo nivel. Esto es el caso especialmente en radares multifunción cuyo objetivo es una probabilidad superior de detección, una alta precisión y resolución tanto en el dominio de rango como de Doppler.
El analizador de señal y espectro R&S®FSW equipado con las opciones de medición de impulsos R&S®FSW-K6 y de medición de lóbulo lateral temporal R&S®FSW-K6S analiza de forma efectiva los parámetros de impulsos y la compresión de impulsos adicional. Esta solución permite a los ingenieros de diseño de radares comprobar y optimizar las señales de radar, el procesamiento de señales y los componentes utilizados con mediciones automatizadas y reproducibles. Además, las interferencias de señal como una distorsión de señal de eco intencionada pueden verificarse de forma directa. Para la configuración de prueba, el transmisor de radar se conecta a la entrada de radiofrecuencia del R&S®FSW. Una forma de onda ideal en formato I/Q digital (iq-tar) es cargada en el analizador, la cual funciona como un filtro de compresión de impulsos. La forma de onda ideal puede generarse de forma sintética o puede grabarse previamente con el R&S®FSW.
El impulso de forma de onda del radar que se mide se cruza correlacionadamente con la forma de onda I/Q ideal. En el caso de un impulso medido ideal, las dos formas de onda serán idénticas y mostrarán la misma curva estrecha del lóbulo principal.. En la práctica, sin embargo, las formas de onda serán distintas, por ejemplo, debido a imprecisiones del modulador I/Q, ruido de fase y ROE entre fases. Cuanto más diferentes sean las formas de onda, menos efectiva será la tasa de compresión y los lóbulos laterales temporales aumentarán, causando que el rendimiento del sistema radar se degrade.
Las diferencias entre la forma de onda ideal y la medición 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 una evaluación eficiente.
Los principales parámetros de impulsos, 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 y fase del lóbulo principal se miden y muestran automáticamente.
El R&S®FSW con las opciones de medición de impulsos y lóbulos laterales temporales permite a los diseñadores e ingenieros de sistemas radar optimizar, verificar y probar de forma eficiente su comprensión de impulsos, formas de ondas de radar, componentes y todo el sistema para alcanzar un rendimiento de radar superior.
El R&S®FSW muestra la magnitud correlacionada, la frecuencia y trazas de error de fase, así como también los parámetros de la compresión de impulsos para una forma de onda 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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