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2015-7-1 17:08
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对于雷达等脉冲调制信号来说,对于脉冲信号其宽度、上升时间、占空比、重复频率等都是非常关键的时域参数。按照 IEEE Std 181 规范的要求,一些主要的脉冲参数的定义如下图所示。 当用宽带示波器已经把射频脉冲捕获下来以后,就可以借助于示波器里内置的数学函数编辑一个数学的检波器。如下图所示,黑色曲线是从原始信号里用数学检波器检出的包络信号。包络波形得到后,借助于示波器本身的参数测量功能,就可以进行一些基本的脉冲参数测试。 更进一步地,我们还可以借助于示波器的 FFT 功能得到信号的频谱分布,借助示波器的抖动( Jitter )分析软件得到脉冲内部信号频率或相位随时间的变化波形,并把这些结果显示在一起。下图显示的是一个 Chirp 雷达脉冲的时域波形、频率 / 相位变化波形以及频谱的结果,通过这些波形的综合显示和分析,可以直观地看到雷达信号的变化特性,并进行简单的参数测量。 在雷达等脉冲信号的测试中,是否能够捕获到足够多的连续脉冲以进行统计分析也是非常重要的。如果要连续捕获上千甚至上万个雷达脉冲,可能需要非常长时间的数据记录能力。比如某搜索雷达的脉冲的重复周期是 5ms ,如果要捕获 1000 个连续的脉冲需要记录 5s 时间的数据。如果使用的示波器的采样率是 80G/s ,记录 5s 时间需要的内存深度 =80G/s*50s=400G 样点,这几乎是不可能实现的。 为了解决这个问题,现代的高带宽示波器里都支持分段存储模式。所谓分段存储模式( Segmented Memory Mode ),是指把示波器里连续的内存空间分成很多段,每次触发到来时只进行一段很短时间的采集,直到记录到足够的段数。很多雷达脉冲的宽度很窄,在做雷达的发射机性能测试时,如果感兴趣的只是有脉冲发射时很短一段时间内的信号,使用分段存储就可以更有效利用示波器的内存。 在下图中的例子里,被测脉冲的宽度是 1us ,重复周期是 5ms 。我们在示波器里使用分段存储模式,设置采样率为 80G/s ,每段分配 200k 点的内存,并设置做 10000 段的连续记录。这样每段可以记录的时间长度 =200k/80G=2.5us ,总共使用的示波器的内存深度 =200k 点 *10000 段 =2G 点,实现的记录时间 =5ms*10000=50s 。也就是说,通过分段存储模式实现了连续 50s 内共 10000 个雷达脉冲的连续记录。