3.脉内信息的分析
现代雷达脉冲调制越来越复杂,除了简单的脉冲调制以外,现在应用较多复杂调制有脉冲压缩调制,脉冲压缩相位编码调制,线性相位等等,图7,8为常见几种脉冲调制波形。对于这些复杂的脉冲调制分析以往没有简便的手段使用一台设备就可以解决。传统上,测试测量行业一直未能提供完善的脉冲测量软件,这就迫使许多雷达工程设计人员创建复杂的自定义测试解决方案。实时频谱分析仪与脉冲测量套装软件相结合,为通过在一台测试仪器内进行雷达脉冲测试和分析提供了最完善的解决方案。实时频谱分析仪的功能使其能够分析和显示超出其它测试设备的信号细节。

图7-1:相位编码的雷达信号

图7-2:脉冲压缩的雷达信号
雷达对抗和信号侦察关心的雷达参数很多,如峰值功率,开关比,纹波,相位信息,频率信息等等。峰值功率用来衡量脉冲中的最大瞬时功率电平。功率衰落、脉冲顶部幅度和过冲也是相关因素。电子侦察专家有时会仔细考察这些特点,因为它们提供了与雷达质量有关的其它信息。下面我们会介绍的实时频谱仪是如何对这些参数进行测量,如何通过一个仪器就进行全部的测量,我们还会介绍业内很有特点的雷达测量分析软件,该软件内嵌在实时频谱仪里面,和硬件一起组成了一个雷达测试系统。
3.1 脉冲信号的时频分析
在电子侦察中,对非合作脉冲信号的分析首先从功率和频率开始,这也就使得脉冲信号功率和频率的测量成为必须。对于传统频谱仪来说,想要测量峰值功率和频率的话,除了借助频谱仪测量频率,而还需要峰值功率计来测量峰值功率。此外在使用传统频谱仪测量频率的时候要求被测量的雷达信号必须是周期性的,也就是说传统频谱仪无法分析单脉冲雷达信号,而在复杂的电子雷达对抗环境中,稍纵即逝的单脉冲信号也许就是你最关心的那个。为什么传统频谱仪只能观测稳定周期的雷达信号呢,因为对于瞬态的雷达信号来说,他的频谱不是一个稳定的频谱,不能用扫频仪重建出来显示,而实时频谱仪利用高速AD进行采集并实时进行快速傅立叶变换得到每一个脉冲的频谱,使得可以针对每一个特定的脉冲进行全面的分析。
这里借助几张图片来说明实时频谱仪是如何进行时频分析的。

图8:左上窗口是时域测试,可以直接测量峰值功率。左上窗口可以
测量频谱的值,而下面的窗口可以直接测量脉冲宽度。
从上图我们可以看到实时频谱仪不但可以观测频谱,同时还可以进行时间相关的多域观测,这样就方便的测量峰值功率,脉冲宽度,脉冲重复周期,以及频谱都参数。以往的传统频谱仪只有一个窗口即只能进行频域观测。而对于脉冲宽度,和脉冲重复周期这样和时间直接相关的参数是无法直接测量的。这里我们又一次提到了时间相关多域观测,那我们来看看是什么时间相关多域观测。
一旦信号已经采集并存储在内存中,可以使用RTSA中提供的各种时间相关视图分析信号,如图8,图10,图12所示。这对设备调试和信号检定应用特别有用。所有这些测量都基于同一套底层时域样点数据,其突出表现出两大结构优势:
在频域、时域和调制域中,通过一次采集进行全方位信号分析。
多域相关,了解频域、时域和调制域中的特定事件怎样在公共时间参考上相关。

图9:RTSA上提供的多个时间相关测量项目图。

图10:对线性调频信号进行解调


图11:对线性调频信号线性度的定义