Программа Signal Studio для создания импульсов предназначена для формирования сложных тестовых последовательностей, исходящих из одного источника, для испытания и проверки радиолокационных приёмников. Задание форм импульсов, форматов модуляции, диаграмм направленности антенн и импульсных последовательностей, определяемых пользователем, легко достигается с помощью графического интерфейса пользователя, либо собственной пользовательской программы управления испытаниями, использующей встроенный интерфейс прикладного программирования (API) на основе модели компонентных объектов (СОМ).
Создание импульсов достигается путём установки параметров импульсов, таких как длительность фронта/среза, длительность импульса и формат модуляции. Возможен и импорт пользовательских, патентованных или сохранённых импульсных сигналов в эту программу с использованием определений профиля импульса, либо пользовательских данных I/Q сигнала. Модуляция может быть применима также и к импортированным импульсам.
Программа работает с векторными генераторами сигналов E8267D серии PSG или E4438C серии ESG и их внутренними генераторами сигналов произвольной формы. Более расширенные возможности создания импульсов достигаются при использовании внешних широкополосных генераторов сигналов произвольной формы N6030A/31A, M9330A/31A или N8241A/42A. При создании сигналов высокого качества, в которых используется более совершенный алгоритм введения предварительных искажений, потребуется также анализатор сигналов серии Х (EXA, MXA или PXA), либо анализатор спектра серии PSA или ESA компании Agilent.
Обзор программы Signal Studio для создания импульсов
Программа Signal Studio для создания импульсов использует высокую частоту дискретизации и возможности воспроизведения выбранного генератора сигналов произвольной формы для достижения гибкости при формировании импульсов. Профили импульсов, создаваемые пользователями, точно определяются с разрешением до 1 нс между выборками сигнала.
Программа Signal Studio для создания импульсов обладает также уникальной возможностью синхронизации I/Q модуляции с аналоговым импульсным модулятором. Это гарантирует, что гибкие возможности формирования импульсов, обеспечиваемые внутренним НЧ генератором модуляции, будут достигнуты не за счёт динамического диапазона. При создании импульсов с помощью это программы обеспечивается значение подавления в паузе более 80 дБ.
Создание библиотеки импульсов
Можно использовать эту программу для создания и архивирования библиотеки уникальных импульсов, используя четыре простых метода, которые приведены ниже.
• Выбрать вид встроенного импульса: трапецеидальный или приподнятый косинус; установить длительность фронта/среза, длительность импульса и джиттер длительности импульса
• Выбрать пользовательский профиль импульса и ввести амплитудные точки в табличном редакторе для определения профиля импульса
• Выбрать пользовательский I/Q сигнал и ввести выборки I/Q сигнала в табличном редакторе для определения профиля импульса
• Выбрать пользовательский профиль импульса или пользовательский I/Q сигнал и импортировать определения импульсов в виде файлов в формате ASCII, созданных пользователем, либо импульсов, созданных в других средах создания сигналов, таких как ADS, SystemVue компании Agilent или MATLAB. Можно легко добавить модуляцию к встроенным или импортированным импульсам, выбрав из ниспадающего меню нужный формат модуляции и установив основные параметры модуляции.
Создание библиотеки последовательностей
Используя данное программное обеспечение, можно создать библиотекупоследовательностей, составленных из отдельных импульсов. Кроме того, сигналы, созданные в других средах, и/или записи сигналов от других источников также могут быть вызваны из библиотеки импульсов и смонтированы в пользовательские последовательности импульсов. Такие возможности адаптации позволяют быстро конфигурировать тестовые последовательности, определяемые пользователем, начиная от простых повторяющихся импульсов до сложных случаев, связанных с множеством уникальных импульсов (например, при сканировании антенны). Данная программа поддерживает также вложенные последовательности. Это означает, что если импульсная последовательность была создана, она может быть вложена в другую последовательность для воспроизведения. Кроме того, могут быть сгенерированы последовательности с периодом повторения импульсов, который содержит составляющие джиттера или характеризуется периодическим изменением - вобуляцией периода повторения.
Особенностью библиотеки последовательностей является удобный интерфейс для создания, запоминания и воспроизведения тестовых последовательностей РЛС, созданных пользователем.
При создании последовательностей для каждого импульса и/или N7620A вложенной последовательности можно установить следующие параметры.
• Число повторений
• Период повторения
• Джиттер периода повторения с максимальной девиацией, определяемой пользователем
• Модели изменения периода повторения импульсов 1 (постоянное значение, постоянное значение для пачки импульсов, линейное увеличение или уменьшение, зигзагообразное изменение, ступенчатое изменение)
• Вобуляция периода повторения импульсов (пилообразная, синусоидальная, треугольная) 1
• Масштабирование по амплитуде, смещение по частоте и фазе
• Дополнительная длительность паузы
Такой уровень гибкости при определении последовательностей в сочетании с возможностью вложения значительно упрощает конфигурирование сложных импульсных последовательностей, не требуя вычисления, форматирования и выстраивания последовательности собственных файлов сигналов произвольной формы. Используя программу Signal Studio для создания импульсов, легко создать пользовательские сигналы для испытаний приёмников РЛС, включая тестовые последовательности для проверки чувствительности/избирательности, последовательности с быстрой перестройкой частоты от импульса к импульсу (в пределах полосы частот модуляции генератора сигналов произвольной формы) и диаграммы направленности антенн.
Установка сигналов маркеров и запуска
К любой импульсной последовательности можно применить сигналы начала последовательности, начала импульса и маркер строб-импульса, а также сигналы запуска. Маршрутизация, определяемая пользователем, позволяет направить каждый сигнал маркера/запуска на один из портов event 1, event 2 или event 3 векторного генератора сигналов серии PSG.
Модуляция сигнала диаграммой направленности антенны
Опции 205 и 206, включающие расширенный набор функций создания импульсов, обеспечивают модуляцию в соответствии с диаграммой направленности антенны, которую можно применить к любому импульсу в последовательности. Точные амплитудные значения автоматически изменяются с учётом множества доступных параметров сканирования и модуляции. Форма диаграммы направленности антенны может быть настроена в соответствии с желаемой конфигурацией. Кроме того, можно импортировать данные диаграмм направленности антенн пользователя в качестве антенн, определяемых пользователем, и выполнить полное или частичное сканирование на основе выбранных параметров. Доступные диаграммы направленности имеют широкий диапазон и варьируемость параметров, что позволяет пользователям экспериментировать с различными механическими параметрами развёртки, а также электрическими характеристиками с целью оптимизации функционирования, либо проведения испытаний в более широком диапазоне условий эксплуатации.
Использование интерфейса прикладного программирования на основе модели компонентных объектов (СОМ)
Интерфейс прикладного программирования (API) на основе модели компонентных объектов (COM) обеспечивает систематизированное и эффективное конфигурирование сложных тестовых последовательностей для испытания приёмников РЛС. Он позволяет программно устанавливать параметры импульсов и последовательностей посредством импорта наборов данных пользователя, либо использовать программирование циклов и математические функции вместо того, чтобы вручную вводить данные, используя графический интерфейс пользователя программы Signal Studio. Законченный процесс конфигурирования и воспроизведения сигнала может быть легко автоматизирован в среде программирования пользователя с помощью API. Примеры программирования на языке Visual Basic приведены в встроенной справочной системе программы.
Функция импорта/экспорта файлов в формате .CSV
Опции 205 и 206 программы Signal Studio для создания импульсов обеспечивают возможность импорта или экспорта сложных сценариев импульсных последовательностей с использованием файлов в формате .CSV (значения, разделенные запятыми). Данные в этом формате могут быть сохранены из электронных таблиц Excel. Такой файл в формате .CSV использует управление номером версии, поэтому он может быть изменён в будущем. Такая возможность предлагает простой способ как для сохранения, так и совместного использования ключевых свойств сигнала. Редактирование параметров в формате .CSV является простым и может использоваться техническими специалистами для эффективного изменения ключевых параметров с целью ускорения испытаний.
Достижение более высокого качества сигналов
Автоматическое конфигурирование аппаратных средств позволяет пользователям быстро загружать и воспроизводить сигналы с помощью генераторов сигналов произвольной формы или генераторов сигналов с исключительной точностью. В дополнение к этому, программа Signal Studio для создания импульсов имеет возможность замены (отмены) свойств автоматического конфигурирования аппаратных средств для ещё большей оптимизизации работы. Например, пользователь может настроить перекос I/Q и баланс усиления I/Q с целью подавления зеркального отклика, что может улучшить точность в точке, в которой калибровка может не потребоваться для генерации широкополосного сигнала.
При совместном использовании с анализатором сигналов/спектра серии Х или PSA компании Agilent программа Signal Studio для создания импульсов применяет ввод предварительных искажений в вычисленную форму сигнала с целью улучшения подавления зеркального отклика и оптимизации неравномерности АЧХ в полосе частот 1 ГГц. Анализатор требуется для того, чтобы собрать данные калибровки генератора сигналов, необходимые для определения соответствующих коэффициентов предварительных искажений. Данный процесс полностью автоматизирован программой Signal Studio для создания импульсов. Коррекции могут также применяться к импульсам, импортированных в программу в виде файлов пользовательского профиля импульса или пользовательского I/Q сигнала.
Технические характеристики
Доступные форматы внутриимпульсной модуляции
• Шаг AM: возможность установки смещения амплитуды и размера шага
• Коды Баркера: семь различных кодов Баркера (2, 3, 4, 5, 7, 11, 13)
• BPSK (двоичная фазовая манипуляция): последовательность чередующихся битов “1” и “0” с определяемым пользователем размером шага
• Пользовательская BPSK: последовательность битов, определяемая пользователем, размер шага зависит от числа битов в последовательности
• FM chirp (внутриимпульсная линейная частотная модуляция): определяемая пользователем девиация до ±40 МГц и размер шага
• Пользовательская (нелинейная) FM chirp: представление зависимости мгновенного значения частоты от времени в виде коэффициентов полинома
• Пользовательская QPSK (квадратурная фазовая манипуляция): определяемый пользователем размер шага с символами на 45°, 135°, 225°, 315°
• Пользовательская QPSK: определяемая пользователем последовательность битов с фазовым сдвигом в любом квадранте
• Многофазные коды: Фрэнка, P1, P2, P3, P4, Custom 11. Это часть расширенного набора функций опций 205 и 206.
Свойства сканирования и модуляции антенн 1
• Тип сканирования: без сканирования, круговой, конический, определяемый пользователем, двунаправленный растровый, однонаправленный растровый и двунаправленный секторный
Свойства последовательности
• Объекты последовательности: импульс, последовательность или время паузы
• Джиттер периода повторения: без джиттера, джиттер с нормальным (гауссовским) распределением, джиттер с равномерным распределением, джиттер с U-образным распределением 1
• Вобуляция периода повторения импульсов 1: без вобуляции, пилообразная, треугольная или синусоидальная
• Модели изменения периода повторения импульсов 1: постоянное значение, постоянное значение для пачки импульсов, линейное увеличение или уменьшение, зигзагообразное изменение, ступенчатое изменение
• Модели изменения длительности импульса: постоянное значение, джиттер с нормальным (гауссовским) распределением, джиттер с равномерным распределением 1, линейное увеличение или уменьшение 1, ступенчатое изменение 1
• Число повторений: до 64К х 16К, если повторно используется один и тот же объект последовательности
• Длина последовательности: до 16000 уникальных импульсов, обычно ограничивающим фактором являются аппаратные средства
1 Часть расширенного набора функций опций 205 и 206
