자동차 애플리케이션을 비롯하여 항공우주 및 방위 분야에서는 레이더 신호와 같은 펄스 신호를 분석하기 위해 오실로스코프의 사용이 증가하고 있습니다. 오실로스코프의 넓은 분석 대역폭과 다양한 트리거 기능은 더 높은 대역폭과 정확한 신호 감지가 요구되는 이와 같은 분야의 애플리케이션에서 사용하기에 적합합니다. R&S®VSE vector signal explorer 소프트웨어는 다양한 신호를 종합적으로 분석할 수 있는 강력한 도구로서 로데슈바르즈 오실로스코프 고급 트리거 시스템에 완벽한 지원을 제공합니다. 트리거 설정을 조정하면 펄스와 펄스 시퀀스를 분리할 수 있고, R&S®VSE vector signal explorer 소프트웨어를 사용하여 전체 펄스를 분석할 수 있습니다.
최첨단 자동차 레이더 모듈은 주파수 변조 연속파(Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW) 또는 Chirp 시퀀스(Chirp Sequence)를 사용합니다. 이러한 신호를 분석하려면 개별 Chirp를 분석하기 전에 전체 Chirp 시퀀스를 캡처해야 합니다. FMCW 신호의 오프타임 시간이 일반적으로 Chirp 시퀀스보다 훨씬 길기 때문에, 분석하고자 하는 신호로 캡처 범위를 제한하고 분석 속도를 향상하려면 Chirp 시퀀스 시작 시점을 정확하게 감지하는 것이 필수적입니다. 본 애플리케이션 카드에서는 로데슈바르즈 오실로스코프 트리거 기능을 최대한 활용하고 실제 자동차 레이더 신호의 Chirp 시퀀스 시작을 정확하게 트리거하기 위해 R&S®VSE 소프트웨어를 설정하는 방법을 설명합니다.
그림 1: R&S®VSE-K60 Transient Analysis Option의 수동 트리거 모드 환경 설정
R&S®VSE vector signal explorer 소프트웨어는 로데슈바르즈 오실로스코프를 완벽하게 지원합니다. 사용자는 고급 오실로스코프 트리거 시스템을 활용하고 가장 적합한 트리거 유형을 설정하여, 분석이 필요한 신호를 정확하게 감지할 수 있습니다. R&S®VSE 소프트웨어에서 오실로스코프 트리거 지원 기능을 활성화하려면, Input & Output ►Trigger 항목에 있는 활성 측정 채널에서 트리거 설정을 열고 트리거 소스를 Manual(수동)로 변경합니다(그림 1 참조).
R&S®VSE 소프트웨어에서 트리거 모드를 Manual로 변경한 후, 오실로스코프에 탑재된 도구를 사용하여 트리거 설정을 조정하면 분석용 펄스를 분리할 수도 있습니다. 오실로스코프 메인 화면에서 Local 버튼을 누르기만 하면 오실로스코프 유저 인터페이스에 액세스할 수 있고 원하는 변경 사항을 적용할 수 있습니다(그림 2 참조).
예를 들면, 운영자는 에지, 폭 윈도 등 가장 적절한 트리거 유형을 간편하게 선택하거나 A-B-R 트리거 등 오실로스코프 전용으로 사용되는 복잡한 트리거 설정을 구성할 수도 있습니다. 새로운 R&S®VSE를 사용하는 경우에는 사용자가 지정한 새로운 트리거 설정이 소프트웨어에 전달됩니다.
그림 3: 자동차 레이더 신호 수집을 위한 측정 셋업. 신호는 R&S®FS-Z90 Harmonic Mixer에 의해 다운컨버전되고, R&S®RTP164 High-Performance Oscilloscope에서 분석됩니다.
본 페이지에 제시된 예시는 실제 자동차 레이더 신호를 사용하는 소프트웨어의 기능을 보여줍니다. 그림 3은 측정 셋업을 나타냅니다. 자동차 레이더 신호의 대역폭은 3.9 GHz이며, 단거리 레이더(Short-Range Radar, SRR)용으로 설계된 77 GHz~81 GHz 대역의 레이더 송수신기에 의해 생성됩니다. 개별 Chirp 시퀀스는 32개의 Chirp로 구성되어 있습니다. 신호는 OTA(Over-the-Air) 방식으로 전송되며, 오실로스코프 분석 대역폭 내에서 R&S®FS-Z90 Harmonic Mixer에 의해 중간 주파수로 하향변환됩니다.
측정 셋업
신호 분석의 첫 번째 단계는 R&S®VSE 소프트웨어와 함께 R&S®VSE-K60 Transient Analysis를 사용하여 전체 Chirp 시퀀스를 분석할 수 있도록 적절한 트리거 설정을 선택하는 것입니다.
Chirp 시퀀스와 오프타임 기간은 확인되지 않은 정보로 간주되며 측정이 필요합니다. 따라서 수집된 신호는 의도적으로 언더 샘플링되며, 이로 인해 적어도 두 개의 Chirp 시퀀스를 캡처하고 그사이의 오프타임을 추정할 수 있습니다. 그림 4는 오프타임 값이 약 73 ms이며 각각의 Chirp 시퀀스 기간은 약 26 ms라는 사실을 보여줍니다.
그림 5: Chirp 시퀀스에서 첫 번째 Chirp가 시작될 때 트리거할 폭 트리거 설정
측정된 오프타임과 동일한 범위에서 음극성 폭 트리거를 설정합니다. 이렇게 하면 시퀀스의 첫 번째 Chirp가 시작될 때 쉽게 트리거할 수 있습니다.
다음 단계에 따라 트리거를 설정하십시오.
그림 6과 같이 펄스 시퀀스가 적절하게 캡처됩니다. 32개의 모든 Chirp가 감지되었으며, Chirp 결과표에 속성이 요약되어 있습니다. 요약표에서 하나의 Chirp를 선택하고 해당 Chirp에 대한 특정 펄스를 확인하거나 더 자세한 측정 결괏값을 확인할 수도 있습니다.
관련 상품
