便攜式信號(hào)發(fā)生器的“用武之地”

點(diǎn)擊次數(shù)：1621 更新時(shí)間：2021-06-21

　　盡管有更復(fù)雜的雷達(dá)信號(hào)的調(diào)制方案可供選擇，但是FMCW和chirp雷達(dá)在各種應(yīng)用中仍然非常常見(jiàn)。包括防空、航海、汽車(chē)高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)和航空高度表等其他傳感應(yīng)用。至今仍然還有許多傳統(tǒng)的雷達(dá)系統(tǒng)在使用中，比如需要維修和改裝測(cè)試使用的飛機(jī)和艦艇的應(yīng)用中。

　　信號(hào)發(fā)生器是雷達(dá)測(cè)試中的關(guān)鍵測(cè)試儀器。經(jīng)常用來(lái)測(cè)試?yán)走_(dá)接收機(jī)電路性能。在野外測(cè)試時(shí)，雷達(dá)需要遠(yuǎn)距離的及精確定位的雷達(dá)目標(biāo)。可以使用具有一定調(diào)制的信號(hào)發(fā)生器來(lái)模擬雷達(dá)目標(biāo)。

　　而且高純度信號(hào)發(fā)生器也可以用來(lái)測(cè)試?yán)走_(dá)接收機(jī)的信噪比性能，從而提高雷達(dá)接收機(jī)的信噪比，使得提升雷達(dá)的最大作用距離。脈沖調(diào)制發(fā)生器也可用于測(cè)試?yán)走_(dá)接收機(jī)的脈沖壓縮電路。方法是向脈沖壓縮延遲線發(fā)送經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的壓縮脈沖，且測(cè)量這些電路性能是否符合規(guī)范。

　　測(cè)試?yán)走_(dá)接收機(jī)的抗阻塞性和靈敏度。可以使用簡(jiǎn)化信號(hào)特性與噪聲在不同的環(huán)境下做測(cè)試。使用多個(gè)信號(hào)發(fā)生器，一個(gè)產(chǎn)生模擬雷達(dá)的響應(yīng)，另一個(gè)產(chǎn)生阻塞信號(hào)，如通道內(nèi)和通道外的干擾信號(hào)和噪聲。

　　信號(hào)發(fā)生器也可以在雷達(dá)傳輸電路中代替雷達(dá)系統(tǒng)頻率合成器測(cè)試。這樣的話，原型雷達(dá)傳輸電路與頻率合成器和調(diào)制電路分開(kāi)進(jìn)行測(cè)試和故障排除。

　　盡管幾乎任何能夠產(chǎn)生線性調(diào)頻脈沖的信號(hào)發(fā)生器，都可以野外測(cè)試?yán)走_(dá)。但大多數(shù)C波段以上的信號(hào)發(fā)生器相對(duì)昂貴。這些裝置的成本通常在10萬(wàn)美元以上，所以在設(shè)計(jì)上不適合在野外使用，也不適合在具有惡劣條件的風(fēng)險(xiǎn)下安放。而且這些信號(hào)發(fā)生器是大型/重型設(shè)備，它們包含自己的顯示器和計(jì)算處理器。

　　這種復(fù)雜設(shè)備的一個(gè)缺點(diǎn)是，如果任何部件發(fā)生故障，整個(gè)裝置將無(wú)法運(yùn)行，將這些裝置暴露于惡劣的運(yùn)輸以及野外條件之下，所付出的修理這些裝置的費(fèi)用可能是整個(gè)裝置費(fèi)用的四分之一。而且維修時(shí)間通常需要幾個(gè)星期到幾個(gè)月。

　　通常還有各種各樣功能。這些功能對(duì)于測(cè)試有些是不必要的。而且會(huì)使測(cè)試過(guò)程復(fù)雜化。一些全功能信號(hào)發(fā)生器可能是外部可編程和觸發(fā)的，這有利于降低測(cè)試工作設(shè)置的復(fù)雜性和時(shí)間，但通常需要購(gòu)買(mǎi)和使用特定測(cè)試儀器品牌授權(quán)的專(zhuān)用性軟件。

　　chirp雷達(dá)野外測(cè)試中另一個(gè)更經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法是使用PC驅(qū)動(dòng)的便攜式信號(hào)發(fā)生器，這些信號(hào)發(fā)生器已經(jīng)被設(shè)計(jì)成緊湊、堅(jiān)固和易于使用的。例如VaunixLabBrick信號(hào)發(fā)生器LMS-183CX。該信號(hào)發(fā)生器提供從6GHz到18GHz的精確信號(hào)輸出，同時(shí)包括掃頻、線性調(diào)頻調(diào)頻和脈沖調(diào)制波形，這些信號(hào)可以?xún)?nèi)部觸發(fā)(編程或PC控制)或外部觸發(fā)(脈沖觸發(fā)端口)。

　　有利的是，花費(fèi)傳統(tǒng)信號(hào)發(fā)生器維修費(fèi)用的三分之一可買(mǎi)到LMS-183CX而且具備與其可相當(dāng)?shù)男阅堋４送猓琕aunixLabBrick的PC驅(qū)動(dòng)功能允許測(cè)試人員用他們自己安全可靠PC或筆記本電腦操作。LabBrick上不存儲(chǔ)任何測(cè)試信息，這點(diǎn)與具有自己的處理器和網(wǎng)絡(luò)功能的臺(tái)式測(cè)試單元不同。

　　對(duì)于較新的雷達(dá)和在較舊平臺(tái)上改裝雷達(dá)系統(tǒng)，一旦安裝雷達(dá)，就必須對(duì)其進(jìn)行測(cè)試和維護(hù)。隨著雷達(dá)技術(shù)的進(jìn)步，雷達(dá)干擾和欺騙技術(shù)也在不斷進(jìn)步。因此測(cè)試?yán)走_(dá)的工作性能，同時(shí)還要測(cè)試其抗干擾/反欺騙的能力。隨著現(xiàn)代軟件定義雷達(dá)的發(fā)展，通過(guò)改變程序設(shè)計(jì)，可以在現(xiàn)有雷達(dá)上實(shí)現(xiàn)新的抗干擾/反欺騙技術(shù)。

　　然而，測(cè)試這種編程的有效性過(guò)程十分復(fù)雜。某些情況，使用模擬各種雷達(dá)目標(biāo)和干擾/欺騙系統(tǒng)的信號(hào)發(fā)生器測(cè)試可能是有用的。然而多個(gè)信號(hào)發(fā)生器對(duì)于模擬目標(biāo)和干擾/欺騙非常有用。PC-驅(qū)動(dòng)和低成本便攜式信號(hào)發(fā)生器，占地面積小，可以同時(shí)使用多個(gè)同步信號(hào)發(fā)生器來(lái)模擬相比傳統(tǒng)信號(hào)發(fā)生器更真實(shí)的場(chǎng)景，而且成本仍然很低。如VaunixLabBricks信號(hào)發(fā)生器，足夠可靠耐用可以部署在任何野外測(cè)試場(chǎng)景中。

　　結(jié)論

　　信號(hào)發(fā)生器是FMCW和chirp雷達(dá)在開(kāi)發(fā)、測(cè)試和維護(hù)時(shí)的關(guān)鍵工具。

　　雖然傳統(tǒng)信號(hào)發(fā)生器在雷達(dá)的開(kāi)發(fā)和測(cè)試中占一席之地，但許多情況下，這些設(shè)備成本、尺寸和復(fù)雜性加脆弱性，降低了它的實(shí)用性。

　　便攜式信號(hào)發(fā)生器相比(如VaunixLabBricks)成為了一個(gè)的解良好的解決方案。

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