Копање у савремене радарске мере

Week 2 (Јули 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Пошто су еволуирали технике преноса и дизајнирања, појавила се потреба за новим сетовима метода и опреме за карактеризацију и решавање проблема динамичких модулационих профила.

РОБИН ЈАЦКМАН
Фиелд Апплицатионс Енгинеер
Тектроник
ввв.тек.цом

Савремени пројектори радара еволуирали су паралелно са побољшањем распона, резолуције и имунитета на интерференцију. Ово је омогућило радарским инжењерима да користе широк спектар модулационих техника како би побољшали укупне перформансе система.
Када меримо и тестирамо пулзни радарски предајник, било је то да је сигнал који сте тестирали вероватно био сталан ток импулса. Сада радарски дизајнери користе различите технике тако да опрема може да пренесе користећи минималну потребну снагу, али ипак добијају знатно ослабљене повратне сигнале. Ове нове технике укључују импулсну модулацију и импулсну компресију, промјењује интервал понављања пулсирања (ПРИ) ради елиминисања мртвих тачака у распону, и примјеном фреквентних импулсних импулса или врло уских импулса са високим пропусним опсегом.
Са развијеним техникама преноса и дизајном долази потреба за новим сетовима метода и опреме за карактеризацију и решавање проблема динамичких модулационих профила. Дизајнери морају тестирати, мерити и анализирати много шири опсег параметара него што су то раније чинили. Модерни методи прикупљања сигнала - као што су сегментирана меморија аквизиције, стримовани снимак и напредни покретање - сви су потребни за потпуно карактеризацију система.
Неке мјерења радарског предајника су исправније направљене у временском домену, а друге у фреквенцијском домену, тако да су оба мерна подручја важна. У фреквенцијској домени, тестови могу укључивати проверу ванземаљских лажних емисија, које могу бити узроковане многим деловима радарског система, укључујући ДСП и управљачки софтвер. Лажни сигнали могу такође бити узроковани самим хардвером.
Уобичајено је да се мјерења спектра преношеног сигнала карактеришу како би се открили транзијенти, ефекти меморије и неусаглашености унутар ланца предајника. Такође су уобичајене мерења снаге спектра додељеног канала и суседних канала док су у фреквенцијском агилном начину рада. У временском домену, једнопутно тестирање се обично користи за откривање квалитета појединачних импулса. Поред ширине импулса и ПРИ мјерења, често су потребне мјерења времена пораста и пада, као и анализа грешака у аналогној модулацији (на примјер, ФМ модулација).
Многи од данашњих дизајна предајника такође позивају на потпуну карактеризацију импулса. Мерења вишеструких импулса могу открити разлике између појединачних импулса који могу проузроковати лажне или "нејасне" радарске процесе.
Један од начина за то укључује параметарску анализу тренда. Овде је техника параметрирање мерења тако да се сва линеарна мјерења могу обавити на обичном моделу импулса. Након одређивања овог модела, параметри за сваки импулс се могу мерити. Затим се примењују статистике за израчунавање варијације целокупног ансамбла импулса. Пулс-пулсни тренд, хистограм и чак анализа домена фреквенција (резултати ФФТ) могу се применити да би се истакли потенцијални проблеми у радарском систему.

Убрзање детекције и анализе пулса

Већа рачунска снага постаје све важнија јер проналажење пулса може бити процес који је интензиван за алгоритам. Ово је нарочито тачно ако се тестирање врши у широком опсегу амплитуде, јер нижи импулсни импулси могу имати шум који може отежати одређивање кардиналних тачака пулса.
Модерне методе пулсне анализе убрзавају процес карактеризације дизајна предајника користећи повећану рачунску снагу данашњих тестних и мерних инструмената, са својом способношћу да брзо ударе податке за хиљаде импулса.
На пример, једна метода примјењује четири одвојена алгоритма за детекцију импулса: покретни просек (слика 1), хистограм магнитуде, локална статистика и носач најмањих квадрата. Сваки од ових алгоритама се назива унутар ДСП по један, најједноставнији и најбржи први. Ако се у било ком тренутку пронађе импулс, процес се завршава. Ова метода осигурава да се импулс детектује и да се његова амплитуда мери што прецизније - у најмању количину времена.

Слика 1: Методе модерне импулсне анализе убрзавају процес мерења импулса коришћењем моћних статистичких алгоритама као што је покретни просек, приказан овде као црвени траг.

Брзо мењајући сигнали захтевају тест инструменте дизајниране за стицање и обраду у реалном времену. Алати за анализу спектра у реалном времену се развијали током протеклих неколико година како би могли да узоркују долазећи РФ спектар у временском домену и претварају информације у домену фреквенције користећи ФФТ процес. Спектралне дефекте најбоље се визуализују помоћу приказа у реалном времену који омогућавају посматрање често насталих или слабих сигнала у оквиру других сигнала (слика 2) .

Слика 2: Алатке за визуелизацију у реалном времену омогућавају посматрање често насталих дефеката или сигнала мале снаге у оквиру других сигнала. Изнад, у оквиру мулти-ГХз свееп-а, можете видјети велики пулз ЛФМ чип-а, као и (са леве стране) ЦВ пулс мањег снаге, два ЛФМ цхирпс са нижим снагом и три друга импулсна сигнала.

Решавање проблема помоћу напредног активирања

Након што је сигнални артефакт откривен визуелно, можете га користити за изолацију за даљу анализу. За дуготрајне прикупљања сигнала, активирање користи меморију аквизиције ефикасније. Ово је посебно важно за импулсне РФ сигнале, јер се Офф Тиме ретко користи - иако скоро увек чини већину времена репродукције сигнала.
За сложеније ефекте сигнала, што више доступни типови окидача, то боље. Покретач маске фреквенције (ФМТ) може деловати као кориснички дефинисан монитор за више фреквенција (слика 3) . Тиме-квалификовано активирање омогућава начин покретања догађаја одређеног трајања дефинисаног од стране корисника и, заједно са одређеним временима заустављања, може помоћи у елиминацији лажног покретања. Покретачи са фреквенцијском ивицом су корисни јер не могу само да покрећу мерења у реалном времену, већ и синхронизују сва мерења једним стеком. Триггер улазни и излазни сигнали могу синхронизовати више инстанци, укључујући екстерне инструменте као што су софтверски монитори.

Слика 3: Покретач маске са фреквенцијом, приказан овде дефинисан у доњем прозору, може да делује као кориснички дефинисан монитор за више фреквенција.

Садашња опрема и софтвер за анализу спектра у реалном времену стављају посебан нагласак на хватање "рунт" импулса који се често преклапају временом и фреквенцијом са жељеним сигналом, чинећи их посебно тешким за одвајање и одвајање. Окидач који је квалификован са амплитудом може снимити ритне сигнале; они такође могу изоловати импулсе специфичне амплитуде и / или ширине унутар пулзног воза.

РОБИН ЈАЦКМАН, Фиелд Апплицатионс Енгинеер, Тектроник, ввв.тек.цом