Pour simuler des scénarios radar avec une fréquence et une agilité de niveau avec une densité d'impulsion élevée et de longues durées, les ingénieurs peuvent tirer profit des capacités de séquençage en temps réel du générateur de signaux vectoriels R&S®SMW200A.
Avant que les récepteurs avertissant le radar puissent être déployés dans une mission, ils doivent passer des tests opérationnels exigeants. Les récepteurs avertissant le radar doivent faire face à des scénarios d'impulsions denses, d'origines très différentes, de radars assez complexes. Les signaux de radar requis ont des fréquences de répétition d'impulsions variables (FRI), qui s'étendent généralement de quelques kHz à plusieurs centaines de kHz. Un PRF de seulement 150 kHzavec un scénario d'une longueur de 1 sgénère 150 000 impulsions.
Nombre d'impulsions résultantes par rapport à la durée de simulation
Les scénarios avec de faibles FRI peuvent également produire de nombreuses impulsions, car la durée requise du scénario est souvent définie par la durée de balayage de l'antenne, qui peut être assez lente. Le principal défi est de reproduire des scénarios réalistes sur de longues durées de scénarios en laboratoire, avec un simulateur approprié.
Afin de produire un scénario réaliste, il est également nécessaire que le simulateur soit compatible avec des impulsions modulées et non modulées, ainsi qu'une commutation adaptée de la fréquence. Les radars utilisent cette technique pour éviter les interceptions ou les encombrements. Les scénarios peuvent également contenir de longues phases silencieuses, puisque la simulation doit modéliser le fait que le faisceau étroit en azimut de l'antenne radar heurte uniquement le dispositif sous test de temps en temps. La simulation de ces scénarios peut rapidement conduire à des temps de calcul très longs et à des tailles de fichiers élevées de l'ordre de plusieurs Gbits. La mise en œuvre utilisant l'approche traditionnelle ARB est donc très exigeante ou difficilement réalisable.
Exemple d'une liste de séquençage calculée par le logiciel R&S®Pulse Sequencer, avec quatre mots de commande qui définissent soit un signal en temps réel (TR), soit qui se réfèrent à une portion d'une forme d'onde (WV)
Les options de séquençage avancé R&S®SMW-K501 et de séquençage avancé large bande R&S®SMW-K502 de Rohde & Schwarzfournissent une solution sur mesure le défi précédent. En se basant sur le matériel en bande de base numérique puissant du générateur de signaux vectoriels R&S®SMW200A et le logiciel R&S®Pulse Sequencer, la solution permet aux ingénieurs de modéliser rapidement des scénarios impulsionnels complexes.
Le logiciel R&S®Pulse Sequencer modélise le signal en se basant sur une liste de séquençage avec des mots de contrôle. Ensemble, tous les mots de commande de la liste définissent le signal final. Les mots de commandes contiennent tous les paramètres d'impulsion qui définissent le signal pulsé. Le format des mots de contrôle utilisé par le logiciel R&S®Pulse Sequencer contient la largeur d'impulsion, le format de modulation (MOP), un niveau de puissance relatif (par exemple pour modéliser des scans d'antennes), un décalage de fréquence ou de phase (par exemple pour modéliser un saut de fréquence).
Un indicateur de temps relatif, avec l'information relative à l'heure d'arrivée (ToA), est attribué à chaque mot de commande, afin de définir le temps de lecture de toutes les impulsions (par exemple pour modéliser les échelons de la période de répétition des impulsions PRI ou les longs temps mort). Au lieu de maintenir la description de l'impulsion, le format peut référencer les portions de la forme d'onde pré-calculées dans l'ARB. La fréquence de décalage, le décalage de phase et le niveau de puissance relatif sont toujours appliqués en temps réel pour chaque mot de commande.
Séquençage en temps réel et génération de signal en temps réel en utilisant une liste de séquençage
Grâce à la capacité de génération du signal temps réel du R&S®SMW200A, le matériel en bande de base numérique interprète la liste chargée de mots de contrôle et génère les signaux au point temporel défini par les ToA par rapport à l'événement de déclenchement. Les impulsions rectangulaires non modulées et les impulsions avec une modulation de fréquence linéaire ou des codes Barker sont générés ensemble en temps réel avec un niveau, une fréquence ou un décalage de phase, ainsi que des changements de largeur d'impulsion. Les longs temps morts entre deux impulsions sont modélisés par des valeur différentes du ToA. Aucun échantillon I/Q nécessite d'être pré-calculé pour remplir le vide entre les impulsions. Ce séquençage en temps réel et le concept de génération de signal réduisent considérablement les besoins en mémoire et les temps de calcul par rapport à l'approche traditionnelle ARB.
Dans l'exemple suivant, la taille du fichier résultant pour un scénario utilisant une liste de séquençage avec des mots de commande est comparée à l'approche classique ARB. Le scénario de l'exemple crée différentes impulsions aux niveaux de puissance hauts pour chaque impulsion.
Cette variation de niveau est implémentée en utilisant le mécanisme de modulation inter-impulsionnel du logiciel R&S®Pulse Sequencer.
| Paramètres du scénario | ||
|---|---|---|
| Paramètre du scénario | Valeur | Unité |
| Largeur d'impulsion | 20 | μs |
| Largeur de bande Chirp | 20 | MHz |
| Intervalle de répétition d'impulsion | 1 | ms |
| Durée de scénario | 1 | s |
Comme indiqué dans le tableau suivant, la taille de fichier résultant du scénario en utilisant l'approche par séquençage est beaucoup moins élevée que celle utilisant l'approche ARB. Le temps de calcul est également considérablement réduit.
| Taille du fichier résultant | |
|---|---|
| Concept | Taille de fichier |
| Approche ARB | 305 Mbits |
| Approche par séquençage en utilisant une liste de séquençage avec des mots de commande | 22 kbits |
Séquençage en temps réel des portions de forme d'onde pré-calculées
La liste de séquençage peut également adresser les portions de forme d'onde pré-calculées et les lire en temps réel. Cela est nécessaire si des enveloppes d'impulsions non-rectangulaires sont utilisées ou pour tout format de modulation autre que les codes Barker ou que la modulation de fréquence linéaire. Seule une portion de forme d'onde simple, incluant le format de modulation, est calculée avec la liste de séquençage. Cette portion de forme d'onde est manipulée et lue comme définit selon les valeurs de décalage et le ToA dans la liste de séquençage.
Toutes les portions sont pré-calculées pour les scénarios qui utilisent des impulsions non-rectangulaires avec des effets aléatoires sur les paramètres d'impulsion, par exemple une gigue du temps de montée de l'impulsion entre les impulsions. Beaucoup de mémoire est encore économisée puisque les temps morts entre deux portions, les variations du niveau, les décalages de fréquence, etc. sont définis par la liste de séquençage. Les portions de la forme d'onde importées par le client peuvent également être utilisées avec cette approche par séquençage.
Il est également possible de mélanger les mots de contrôle qui définissent un signal temps réel et des mots de contrôle qui se réfèrent à un segment de forme d'onde prédéfini dans le ARB. Le logiciel R&S®Pulse Sequencer s'occupe automatiquement de cela.
Avec cette solution, il n'a jamais été aussi simple de tester des équipements radar tels que les récepteurs avertissant le radar ou les transpondeurs, avec des scénarios réalistes qui produisent des centaines de milliers d'impulsions. La taille de fichier et le temps de calcul réduites rendent cette solution adaptée à l'utilisation. L'utilisateur peut utiliser la bande passante de modulation entière du générateur de signaux R&S®SMW200A jusqu'à 2 GHzet bénéficier de son excellente performance RF.
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