按照發射信號的不同,雷達分成很多種,比較常見的有兩種基本類型:連續波(CW)雷達和脈沖雷達。
連續波雷達主要是發射連續的正弦波,主要用來測量目標的速度。如果同時還要測量目標的距離,則需對發射的波形進行調制,如經過頻率調制的調頻連續波等。發射連續波,并且發射的同時可以接收發射回來的回波信號,即收發可以同時進行。但存在信號泄露(發射信號及其噪聲直接漏入接收機)和背景干擾(近距離背景的反射)。
脈沖雷達則發射的波形為脈沖,按一定的或交錯的重復周期工作,是目前應用最廣泛的雷達信號形式。常規脈沖雷達發射周期性的高頻脈沖。間歇式發射脈沖周期信號,并且在發射的間隙接收反射的回波信號,即收發間隔進行。但在近距離段存在探測盲區。
本文將主要介紹一下脈沖和跳頻脈沖信號的產生與分析。
l 測試設備
本次我們所使用到的測試設備為普尚SP206V矢量信號發生器和SP926P信號分析儀。
l 脈沖信號的產生與分析
1. 使用矢量信號發生器SP206V來產生一個100us脈沖周期,50us脈沖寬度,即占空比為50%的脈沖信號,具體設置如下圖:
將載波頻率設置為1GHz,打開前面板的射頻RF和調制Mod開關。
2. 用SP926P信號分析儀來解調分析對應的脈沖信號。SP926P信號分析儀需要對應的脈沖解調選件以及分析帶寬選件,我們這臺設備的分析帶寬為160MHz。
按Mode->選擇脈沖解調功能。按FREQ設置載波頻率1GHz。按Meas Setup-進入信號設置,按照測試要求,更改測試參數。
其中采集時間設置為1ms。信號源產生的脈沖信號周期為100us,那么1ms內將有10個脈沖。
具體測量結果如下圖所示。
l 跳頻脈沖信號的產生與解調
跳頻脈沖雷達是雷達行業的熱點,我們用SP206V矢量信號發生器和SP926P信號分析儀來模擬產生和分析一個跳頻脈沖信號。
1. 首先打開SP206V的脈沖功能,生成一個10ms脈沖周期,5ms脈沖寬度,即占空比為50%的脈沖信號。用信號源的Sweep功能來模擬信號跳頻。脈沖信號載波只在995MHz,1000MHz,1005MHz三個頻率點切換。
每個載波頻點持續時間為100ms,脈沖信號周期為10ms,那么每個頻點每次持續產生的脈沖數量為10個。
2. 跳頻脈沖信號解調需要對應的測量選件和解調帶寬選件,并且分析帶寬要大于信號跳頻范圍。
按Mode->脈沖測試功能。然后按照測試要求,更改測試參數。
我們能看到頻譜分析儀單次解調到的脈沖數量為100個,如圖中FM測量界面,可以觀察到頻率偏移分別為5MHz, 0MHz, -5MHz。
而通過普尚的SP1000VSA矢量信號分析軟件,我們也可以很方便的觀察到,950MHz,1000MHz,1050MHz,三個調頻信號的頻譜,實時頻譜以及瀑布圖顯示;對于瀑布圖,還可以觀察到不同跳頻頻率信號內的脈沖分布。