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实时频谱仪在雷达对抗中的应用

2007-9-6

       

          图12:对脉内的跳频进行解调分析

  在进行时域分析和调制域分析的其它实时测量模式下,RTSA显示了被捕获信号的多个视图,如图10所示。左上方的窗口称为概况图,它可以显示功率随时间变化情况或频谱图。
  概况显示了块中采集的所有数据,它作为其它分析窗口的索引使用。
  右上方的窗口(用紫色标出)称为子图,它显示了实时频谱分析仪模式下提供的同一功率与频率关系图。这是一个数据帧的频谱,可以滚动整个时间记录,查看任何时点上的频谱。这通过调节频谱偏置实现,其位于RTSA的Timing (定时)菜单中。另外还要注意,在概况图中有一个紫条,表明与紫色子图窗口中的频域显示相对应的时间位置。屏幕下半部分的窗口(用绿色标出)称为分析窗口或主图,它显示了选择的时间或调制分析测量的结果。
  图10对应的分析窗口里的图(绿框)是对一个脉冲压缩信号进行的解调,其线性调频的趋势图一幕了然,可以看到线性跳频的线性度的好坏。以往对线性跳频信息的分析不能在频谱仪上直接进行,现在使得工程师可以用一台仪器就可以进行频谱分析和时间对频率的分析。
  图12中的分析窗口是对一个脉内有跳频的雷达信号进行的分析,从图上我们可以清晰的看到脉冲内部有五个跳频点,而且这五个跳频点是顺序变化的。
  从这里可以看到,RTSA不仅仅能够测量频谱,而且可以得到时间相关的各种信息,而时间信息或者各种脉冲之间的时间关系是雷达对抗分析很中要的环节

3.2脉内相位信息分析


  相位信息是现代雷达的一个重要参数,在频率资源充分利用的今天,在相位上做文章成为雷达发展的一个趋势。比如扩频雷达中相位编码的使用,各种相参雷达等等,在这里我们来看看RTSA是如何进行相位分析的,这里也通过几个图例来说明。
  图13所显示的是相位编码的雷达信号,这里是BPSK的编码调制,对于RTSA来说,不但可以看到不同的相位调制波形,而且还可以直接观测BPSK数字调制的星座图眼图,和码表图。对于数字信号的解调功能,实时频谱仪完全可以替代VSA(矢量信号分析仪),而VSA确不具备RTSA的实施捕获和触发功能。

              图13:相位编码雷达信号

3.3脉冲自动分析测量软件-测量各种脉冲指标


  实时频谱分析仪还有一个独特之处,是其拥有完善的脉冲测量软件。脉冲测量套件作为高级测量软件的一部分,具有全面的自动脉冲测量功能。RTSA可以有效代替多种传统测试仪器(SA、VSA和调制域分析仪),这一软件大大增强了诊断能力。
RTSA可以测量及以图形方式显示脉宽(Pules Width)、峰值功率(Peak Power)、开关比(On/Off Ratio)、上升时间下降时间(Rise Time, Fall Time)、脉冲纹波(Pulse Ripple)、脉冲重复间隔(Pulse Repetition Intervel)、占空比(Duty Cycle)、脉冲-脉冲相位(Pulse-Pulse Phase)、通道功率(Channel Power)、占用带宽(OBW)、有效带宽(EBW)和频率偏差(Frequency Deviation)。
由于在一个记录中可以捕获一个以上的脉冲,因此RTSA测量每个脉冲,为脉冲分配一个编号,自动将每一个脉冲的测量结果列表显示。RTSA拥有多域时间相关显示,因此在测量表中选择一个脉冲时,功率随时间变化图中的相应光标将自动相关,锁定到相应的脉冲信号。同样,概况频谱图中的光标将与频谱图功能的脉冲编号相对应。脉冲测量套件不仅为每个脉冲测量提供了表格数据,还提供了图形显示。图形显示可以揭示该测量参数的变化趋势,提高故障诊断能力。例如,在雷达发射机预热时,工作频率可能会漂移。通过使用“View Select”键和“View Define”键,以图形方式显示每个脉冲的频率测量和变化趋势,这样可以简便地确定多个脉冲中的频率漂移趋势。这些测量不仅有益于雷达系统设计人员和构建人员,还为电子侦察或电子战专家提供了宝贵信息。详细分析信号的变化趋势可以对遇到的发射机类型提供确认信息。

          图14:内嵌在实时频谱仪里面的脉冲测量分析软件,可以同时
          分析多个脉冲的参数。

4.实时侦察和记录功能


  在真正的作战环境中,常常需要长时间的监视并记录空中信号。实时频谱仪有1GB内存空间可以记录信号,但是对于信号侦察工作来说,可能还远远不够。RTSA的实时I-Q输出功能特别适合信号的侦察工作,他可以允许直接将IQ输出的信号记录在高速硬盘上,进行长时间的记录。

5.小结


  对于瞬态雷达信号的发现和捕获,复杂脉冲的调制分析这样的一些功能是传统仪器很难做到或者同时做到的。独特的雷达脉冲测量分析软件也让雷达信号的常规分析变的更加简便。现代雷达技术的发展迅猛,各种数字新技术和软件无线电技术也应用到雷达系统中。雷达宽带数字接收机和数字侦察接收机的出现使得传统的超外差窄带接收机相形见绌。而频谱仪的发展也如同雷达接收机的发展一样,实时频谱仪正是使用了宽带数字接收和软件无线电的原理,特别适合当前的技术发展需要,可以说实时频谱测试技术是频域测试的一个发展方向。

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来源:八一IT采购网

 
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