构建相位和时序精确的多通道脉冲描述字（PDW）雷达信号产生方案

  过去用于雷达PDW信号生成和测试的信号源的频率范围覆盖0.5-18GHz, 近年来，频率范围的需求已经扩展为100kHz-40GHz, 这样在一个输出通道中就可以模拟各种不同频段的雷达信号。

  除了要求很宽的频率范围，电子战系统测试用的信号源一定要有很快的频率和幅度切换速度，这样才可以模拟工作于不同频段，不同模式的很多类型的雷达。

  两年前，AnaPico推出了单通道和多通道型号的APVSG系列矢量信号发生器（VSG）。这一些产品的主要特征是：

  上述功能组合能够灵活地生成相位和时序精确的多通道相参雷达信号。AnaPico还开发了用户友好且具有成本效益的软件，以支持AnaPico多通道APVSG上的雷达信号生成。

  测试雷达的工程师需要能够生成多个脉冲流，每个脉冲支持数十个参数，如频率、幅度、相位、脉冲宽度、时间位置和脉冲内调制或啁啾。表 1 总结了描述单个雷达脉冲的典型参数集，称为脉冲描述字（PDW）。PDW描述了一部接收机看到的每个脉冲所携带信息的重要特征。PDW列表将完整描述雷达脉冲流。

  在多发射机的环境，你能够最终靠去脉冲去交织技术来分离来自不同发射机的脉冲串。换句话说，能够准确的通过不同的参数和脉冲间的一致性把脉冲描述字分组，对于重叠的脉冲基于用户定义的优先级来处理（例如，发生重叠时处理最强的信号）

  多面雷达天线阵列需要额外的参数来进行多方面面表征。对这些阵列，解决相对相位稳定性的通道间相位相干性变得很重要。相位相干切换（通道之间的相对相位存储在存储器中）和通道间时序精度也是关键参数。

  AnaPico的APVSG矢量信号发生器支持两种不同的模式来生成PDW。这些模式通过VSG内的电路实现。图 2 显示了两种PDW相关操作模式的框图。

  在这种模式下，能够最终靠以太网将预编译为数据格式的PDW列表上传到APVSG内部存储器中。在回放过程中，每个PDW按顺序实时转换为相应的调制参数。这将产生调制雷达信号流，并能使用多通道APVSG回放精确时序的PDW序列甚至是PDW嵌套序列。

  在此模式下，各个PDW通过APVSG FCP高速数据接口按顺序实时馈入APVSG内部存储器，以便立即回放，如模式1中所述。

  为了生成近似于真实序列的雷达脉冲序列，许多特征和方面都很重要。快速切换是一个关键参数。VSG 必须支持从小于1微秒到几微秒的脉冲宽度。频率啁啾速率受400MHz调制带宽的限制。在1μs脉冲宽度下，可以产生接近400MHz/μs的线性调频速率，并具有非常出色的信号质量。

  相位相干性是另一个重要功能。对于多通道VSG来说，要实现正确的雷达波束角规格，相位相干性成为最相关的特征。多通道的APVSG在运行数小时内的相位差变化在产生5GHz输出信号的两个通道之间只为0.3°RMS。

  通道之间的确定性相位差对于在雷达运行期间维持角度信息至关重要。对于给定的频率和功率设置，通道之间的相位差不会改变，即使电源电源打开和关闭也是如此。这称为相位相干切换，如图 5 所示。红色正弦信号是参考通道。蓝色信号切换到不同的频率并且存在相位偏移，但是当两个信号返回到相同的频率设置时，蓝色信号与红色信号保持相同的相对相位。

  多通道APVSG在整个工作频率范围内支持精度高达+/-1ps RMS的精细延迟。这允许以精确的时序生成多个雷达信号流。VSG中的功能称为时序精确的多通道触发。独特的延迟机制可实现这种精细的触发延迟调整。有效分辨率是采样时间的一小部分，通常小于1/2000。这相当于不到1ps，硬件采样时间为2ns。图 6 显示了精细延迟设置功能。

  AnaPico公司的APVSG多通道相参矢量信号发生器具有快速捷变、相位相干、相位相干切换和时序精确操作等特点。这些VSG允许用户在雷达和电子战应用场景中轻松生成通用和真实的脉冲信号。PDW的多个列表可以从内部存储器或通过快速控制端口实时流盘播放。

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