由于当前雷达技术的迅速发展,开发和制造高度专业化的新型电子产品、检测雷达信号需要采用尖端技术和工具。在开发最新的完善的侦察系统时,这给总部位于美国内华达州Sparks市的Sierra内华达公司带来了重大挑战。
Sierra内华达公司是一家迅猛增长的国防电子工程和制造公司,它为检测和分析雷达型信号研制了大量的不同类型的电子智能(ELINT)系统。为集成新型传感器,开发满足最新雷达系统要求的新算法,Sierra遇到了一个重大障碍:新的信号类型迅速超出现有模拟设备的功能。
Sierra内华达公司发现,泰克任意波形发生器(AWG710)在测试日益复杂的雷达技术方面具有重要作用。事实上,AWG710已经成为其对所有设备执行测试的官方测试环境的一部分。20世纪40年代最早开发的传统模拟雷达只在很窄的RF带宽上支持简单的脉冲码型,与此不同,现代数字雷达通常采用异常复杂的脉冲码型,这些码型可能会在多个域中迅速变化(脉冲速率、脉宽和脉冲到脉冲频率变化)。此外,雷达脉冲本身可以在幅度域、频域和/或/相位域中调制,还可以在支持瞬时频率分集的扩频技术(如CHIRP)中调制。
在认识到需要开发新型建模工具,以满足现代雷达检测需求之后,Sierra内华达公司着手在内部更新自己的信号模拟设备。他们先使用软件模拟程序生成更新的波形和算法,但他们很快认识到,软件以数字方式绘制的波形文件输出看上去与AWG710使用的波形文件一模一样。AWG710使得Sierra内华达公司能够利用模拟模型中的工作,并把其应用到实际测试环境中,而不是在实验室中使用模拟的数字波形测试自己的系统。
“在我们认识到我们可以使用实际硬件,而不是基于软件的实验室模拟进行测试后,我们激动极了。通过基于硬件的方法,我们可以找到实验室中不能模拟的因素。”Sierra内华达公司系统总工程师说,“AWG710使我们能够走出实验室,通过实际测试环境解决实际问题。”由于取样速率高达4GS/s,AWG710还为Sierra内华达公司提供了独特的功能,可以在最常用的1GHz的IF频率上直接生成信号输出。这消除了外部上变频设备增加的复杂性,使得Sierra内华达公司能够直接评估自己的传感器系统,而且使用非常广泛的脉冲形状和码型,更紧密地建立现代雷达系统的行为模型。AWG710任意波形发生器的功能在生成波形方面实现了巨大的灵活性和速度,可以模拟多部雷达系统。
今天,为加快产品开发周期,必须加快工程设计周期,使用实际环境信号和特点简便高效地测试设计成为一个重要问题。除对测试质量有着直接影响外,AWG710还加快了整体测试流程。“通过使用AWG710,我们可以更快地开发算法和测试,”Hausman说。图形用户接口和内置定制波形生成和编辑工具,可以简便地设计新信号,或从第三方开发工具(如MatLab)中导入数学运算公式。
Sierra内华达公司研制了一种独特的技术,使用AWG710生成复杂的脉冲码型。由于建模的脉冲之间的高度捷变性,Sierra内华达公司开发了一种方法,其中被模拟的雷达的每个脉冲输出到唯一的波形文件中。它们弥补了脉冲事件之间的间隔,其在相应的时间长度内(脉冲重复间隔)重复单一的噪声波形文件,可以节约AWG710上的总内存,把内存只用于脉冲事件上,并在多种雷达环境中生成非常现实的码型。
Sierra内华达公司还在使用AWG710,同时针对多个雷达系统测试自己的雷达检测系统,这种复杂度只有在实际环境中才能看到。该公司最近对客户进行了一次产品演示,它使用两部AWG710,生成某些最复杂的雷达环境。结果,Sierra内华达公司能够在极端条件下展示其传感器检测和分析信号的性能。“我们全面利用了这两台设备,”Hausman指出。
由于Sierra内华达公司成功地采用AWG710,它已经成为广大客户使用的标准信号发生工具。一名客户最近使用一台仪器支持实时测试,它把AWG710放在地面上,评估当飞机在头顶上方经过时其检测系统的性能情况。
AWG710可以复现设计人员经常遇到的标准、边际和错误混合信号条件。该仪器支持4.0 GS/s的取样速率和8位垂直分辨率,标准配备16 MB内存,并可以扩展到32 MB。它提供了一条带有补充输出的信道及两个电平和时延可变的标尺。其独特的实时排序器支持无穷大的一串测试信号和条件,可以实现连续运行。
最近推出的AWG710B的取样速率已经扩展到4.2GS/s,提供了杰出的信号保真度和超高速混合信号模拟、强大的排序功能和数字逻辑输出,解决了最困难的测量挑战。在优先考虑资料安全的环境中,它提供了64MB可选内存和可拆卸硬驱。此外,AWG710B拥有主从同步功能,为用户提供了多信道解决方案。
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