安捷伦雷达测试解决方案

2010-9-101Agilent雷达测试的解决方案日程安排•概述•雷达信号的模拟雷达信号的模拟大功率信号，低相噪信号宽带信号，相参信号•雷达信号的分析•矢量分析•脉冲参数分析•脉冲相噪测试©AgilentTechnologies,Inc.20092•脉冲器件寄生相噪测试•数字相控阵系统测试•模块级（T/R组件）测试2010-9-102雷达的基本功能对目标距离的确定对目标距离的确定对目标方位的确定对目标方位的确定多卜勒频移效应多卜勒频移效应fd=2*vr/λc对目标速度的确定对目标速度的确定相控阵雷达•功率合成,实现大的功率孔径乘积•系统效率高，可获得很高的发射信号功率•简化复杂的馈线系统设计，改善了发射天线的体积和重量•通过电扫描完成波束扫描，波束扫描速度快•波束的成形控制•系统的多功能，实现频谱共享阵面和综合化电子系统•提高电子对抗能力•稳定性提高，T/R组件5%损坏时，系统仍能工作。2010-9-103全数字式相控阵雷达•数字T/R模块：包含微波电路，数字电路，时钟电路和光电路的复杂系统•数字波束合成•大容量高速数据传输技术•高性能信号处理机日程安排•概述•雷达信号的模拟•雷达信号的分析•模块级（T/R组件）测试©AgilentTechnologies,Inc.200962010-9-104雷达系统测试需要的激励信号接收机保护LNA数字信号处理机（距离和多普勒FFT）雷达数据处理机（跟踪回路等）MMI天线射频/微波信号注入中频信号注入基带I/Q信号注入数字基带信号注入频率捷变LOLNAIFBPF0o分频器ADCADC（距离和多普勒FFT）（跟踪回路，等）90oCOHOS/HS/H限幅器LPFLPFBB放大器BB放大器LPFMMI雷达接收机/信号处理机第一级中频放大二本振IFBPFLO替换第二级中频放大信号类型测试应用技术要求正弦波信号替代系统本振，ADC等电路性能测试功率，频率精度，相位噪声调制信号测试接收机或关键部件性能功率，频率精度，调制带宽，调制能力，调制精度失真信号测试接收机或关键处理器性能信号带宽，失真处理能力，信号幅度精度基带信号测试模拟或数字基带电路性能模拟IQ，数字IQ信号输出能力。数字接口形式，速率常用雷达信号类型及特点(1)信号类型信号特点备注简单脉冲信号载波频率，重复周期和脉冲宽度固定或慢速变化雷达常用信号PRI捷变信号脉冲重复间隔PRI(脉冲间或脉冲组间）迅速变化，包括PRI参差PRI滑动和PRI抖动等形式用于动目标显示，脉冲多普勒等雷达括PRI参差，PRI滑动和PRI抖动等形式。普勒等雷达频率捷变信号信号载波频率（脉冲内和脉冲间极脉冲组间）快速变化用于雷达抗干扰技术频率分集信号同时和接近同时发射的具有多个载波的信号用于雷达抗干扰技术极化捷变信号射频微波信号的极化方式（脉冲内，脉冲间和脉冲组间）快速变化用户雷达抗干扰技术双脉冲信号在每个PRI内有两个相邻的脉冲，脉冲间隔为脉冲宽度的若干倍。用于抗回答式干扰信号双路信号具有一定相关性的两路信号同时发射。两路信号的用户反侦察积抗干扰信号双路信号具有定相关性的两路信号同时发射。两路信号的PRI和载波频率可以相同也可不同。用户反侦察积抗干扰信号脉冲压缩信号具备很大的时宽带宽积。包含线性调频，非线性调频信号，二相编码信号，多相编码信号和频率编码信号。用于预警雷达和高分辨力雷达2010-9-105常用雷达信号类型及特点(2)信号类型信号特点备注脉冲编码信号多为脉冲串形式，采用脉冲位置编码和脉冲幅度编码方式。用于航管，敌我识别和指令系统等。相参脉冲串信号在每个PRI内发射多个相邻的脉冲，包刮均匀脉冲串信号，非均匀脉冲串信号和频率编码脉冲串信号等。是一种大时宽信号，用于搜索和跟踪雷达应用。连续波信号时间连续信号。包含单频连续波信号，多频连续波信号，调频连续波信号和二相编码连续波信号。用于目标测速，雷达高度计和放撞雷达。分布频谱信号具有噪声/类似噪声调制特性时宽带宽积大包含噪用于目标识别和抗干扰等分布频谱信号具有噪声/类似噪声调制特性。时宽带宽积大。包含噪声/类似噪声调频或调相信号。用于目标识别和抗干扰等。超宽带冲激信号超宽带信号，无载波。用户目标识别，高分辨目标成像等雷达。问题：作用距离和目标分辨率脉冲压缩雷达信号102010-9-106问题：作用距离和目标分辨率脉冲压缩雷达信号©AgilentTechnologies,Inc.200911–LinearFMChirpTransmitterH(ω)ExpandedτFΔFreqHF脉冲压缩雷达信号STALOReceiverH*(ω)MatchedFilterWeightingReducesSLLcompressedτHFFΔFreqTimeLFSLLDelayDET©AgilentTechnologies,Inc.200912compressedExpandedττ=RationCompressioPulseFExpandedΔ=τRationCompressioPulseFΔFreqTimeLFHTimeBandwidthProduct2010-9-107E8267DPSG矢量信号源ƒ频率范围覆盖至44GHzƒ全部覆盖E8257D功能及指标ƒ唯一的微波频段矢量调制信号源实时合成微波段信号E8257DPSG模拟信号源•67GHz频率覆盖/0.01Hz步进•-136dm~20dBm功率范围/0.8dB幅度精度•优良的相噪性能：-113dBc/Hz@20kHzoffset,20Ghz频率先进信号源仪表的合成信号功能ƒ可实时合成微波段PSK，FSK，MSK，QAM信号ƒ内部/外部IQ存储器完成任意波信号合成ƒ160MHz/2GHz调制带宽选择ƒ配合软件/分析仪表非实时合成复杂信号ƒ配合宽带任意产生器实时合成复杂信号优的相噪性能@频率•AM，FM，PM，脉冲调制能力•脉冲上升时间为：10ns,开关比：80dB•步进/列表/斜坡扫描功能E8257D超大功率输出选件（521）2010-9-108改善的E8257D信号源的相位噪声性能硬件输出层下载的信号波形数据下载的信号波形数据信号源信号源输出接口输出接口合成信号的合成信号的验证和定标仪表验证和定标仪表•信号数据存储，DAC和IQ调制。合成实际信号•输出信号的验证和定标•宽带信号合路矢量信号合成系统信号设置软件界面信号设置软件界面用户使用界面层信号建立设计层软件数据接口软件数据接口验证和定标仪表验证和定标仪表•调用信号库文件•根据测试要求对信号频率，时间标识等进行配置•定义型号任务测试模式•控制仪表和数据下载雷达信号库雷达信号库数字通信信号库数字通信信号库实验信号采集数据实验信号采集数据仿真信号仿真信号验证工具验证工具•雷达信号模型建立•雷达信号库建立•通信信号模型建立•通信信号库建立•用户采集信号库•信号综合•仿真信号的软件验证2010-9-109宽带信号模拟系统计算机及信号参数设置软件LANLAN控制控制宽带宽带IQIQN8241AN8241A多通道多通道宽带任意波发生器宽带任意波发生器E8267DE8267D微波微波宽带宽带IQIQ宽带宽带IQIQ宽带宽带IQIQE8267DE8267D微波微波E8267DE8267D微波微波E8267DE8267D微波微波E8267DE8267D微波微波系统输出系统输出信号合路系统E8267DE8267D微波微波矢量信号源矢量信号源11E8267DE8267D微波微波矢量信号源矢量信号源22E8267DE8267D微波微波矢量信号源矢量信号源33E8267DE8267D微波微波矢量信号源矢量信号源44E8267DE8267D微波微波矢量信号源矢量信号源nn信号信号11信号信号22信号信号33宽带输出信号宽带输出信号信号参数检测仪表信号参数检测仪表高性能宽带任意波发生器—N8241A15Bit,1.25G采样DAC电路每个仪表内置两个DACSpuriousFreeDynamicRange(SFDR)每个仪表内置两个DAC杂波抑制性能高•-65dBc高相位噪声性能•-120dBc/Hzat10kHzOffsetat1.25GHz10dB低噪声•-150dBc/Hz5TonesSpaced2.5MHzw/1.25GS/sClock275MHz225MHz2010-9-1010宽带矢量调制信号合成•E8267D提供宽带IQ调制能力•E8267D输出频率：20G/40G可选•调制带宽为1GHzN6030A/N8241A合成宽带基带IQ信号•N6030A/N8241A合成宽带基带IQ信号•N7620A软件合成雷达信号波形•N6030A波形排序功能实现宽带捷变频信号建立•N7620A软件对系统系统误差进行测试和校准•系统基带时钟和本振参考与被测相参。宽带矢量信号源仪表配置说明E4438C或E8267D矢量信号源•频率范围为信号源输出频率范围•调制带宽为：80MHz•设置：ESG/PSGinteranlArbE4438C、E8267D信号源外IQ调制（标准配置）GPIB/GPIB/LANLAN信号源外Q调制标准配+N6030A/N8241A宽带任意波发生器•频率范围为信号源输出频率范围•调制带宽为：160MHzE4438C、E8267D信号源宽带IQ调制（选件015）+N6030A/N8241A宽带任意波发生器•频率范围为信号源输出频率范围•调制带宽为：1GHz前面板IQ输入波形计算软件调制带宽为：1GHzN8212A矢量信号源宽带IQ调制（选件016）+N6030A/N8241A宽带任意波发生器•频率范围为信号源输出频率范围•调制带宽为：1GHz后面板宽带后面板宽带IQIQ输入输入2010-9-1011雷达信号基带信号产生方法宽带任意波形发生器ADSMatlabSignalStudioVC、VB©AgilentTechnologies,Inc.200921IQ矢量信号发生器LANHUBADS产生Chirp信号NumericTimed©AgilentTechnologies,Inc.2009222010-9-1012ADS雷达目标模型的建立HeightazimuthradarSignal10E6-5.0E-70.05.0E-71.0E-61.5E-62.0E-62.5E-63.0E-6eal(echoSignalBaseband)RadarchoR2polarization=hvPRP_per_frequency=10usecfre_step_num=1bandwidth_total=3GHzbandwidth=600.0MHzfrequency_carrier=100MHzinitialrotationtheta=0.0initial_rotation_phi=0.0initial_azimuth=20initial_height=17000.0meterinitial_range=200.0kmtarget_type=P51RangeechoSignalg0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.83.03.23.43.63.84.04.24.44.64.85.00.05.2-2.5E-6-2.0E-6-1.5E-6-1.0E-6-3.0E-6time,usecre2.5E-83.0E-83.5E-84.0E-84.5E-85.0E-8ignalBasebandSpec)回波信号时域波形antenna_gain=100.0dBpoaatopulse_periode=1.0usecpulse_duration=0.2usecpulse_delay=0.2usectime_step=tStepsignal_type=LFM_Scyc_motion_diameter=10kmmotion_trajectory=Linevelocity=500.0initial_rotation_ganma=0.0ta_otato_teta008.68.78.88.99.09.19.29.39.49.59.6