Alapvető Radar Mérések LeCroy oszcilloszkópokkal Radar impulzusok demodulálása és mérése Összefoglalás A radar rendszerekben változatos modulációs módszereket alkalmaznak, melyek közé tartozik az amplitúdó-, a frekvencia- és a fázis-moduláció is. A LeCroy demodulációs matematikai funkciója lehetővé teszi a felhasználók számára a radar jelek gyors demodulálását és a fontosabb impulzus paraméterek mérését. A impulzusrendszerű radar berendezéseknél sokféle modulációval találkozhatunk, többek közt amplitúdó-, frekvencia-, fázis-modulációval. A LeCroy WavePro 7Zi és WaveMaster 8Zi oszcilloszkópjaival könnyen felvehetünk és demodulálhatunk impulzus hullámformákat és részletes méréseket végezhetünk a detektált jeleken. Az 1. ábra mutatja az alap radarmérések egy csoportját. Az RF impulzus úgy lett felvéve, ahogy azt a legfelső görbe ábrázolja. Az F1 görbe mutatja az impulzus amplitúdójának burkológörbéjét, melyet a matematikai demoduláció funkcióval kaptunk. A demoduláció egy opcionális matematikai funkció mely lehetővé teszi az amplitúdó-, frekvencia- és fázismodulált jelek demodulálását. Az RF pulzus zoom nézete (Trace Z1) és a demodulált burkológörbe (Trace F2) egymásra vetítése látható a harmadik mezőn. Ez jó lehetőséget nyújt a detektálási folyamat jóságának a vizsgálatára. A legalsó görbe az impulzus hullámalak spektrumát ábrázolja 1GHz-es középfrekvenciával, 100MHz-es tartományban.
1. ábra: Az RF impulzus burkológörbéjének demodulálása és fontosabb paramétereinek mérése
A P1-P12 paraméterek a legfontosabb impulzus-jellemzőket jelenítik meg. A P1 mutatja a vivő frekvenciát, amire a megfelelő demoduláció beállítása érdekében van szükségünk. A P2 jelöli az impulzusok ismétlési frekvenciáját. A többi paraméter közt találhatjuk a kitöltési tényezőt, a felfutási és lefutási időt, a túllövést illetve a különböző amplitúdó értékeket. Ezek a megjelenített paraméterek csak egy kis részét képezik a LeCroy oszcilloszkópokban rendelkezésre álló több mint 150 lehetséges paraméternek. De nézzünk egy másik példát is. A 2. ábrán egy Barker kóddal fázis-modulált impulzust láthatunk. Az F1 függvényt az RF impulzus amplitúdó burkoló görbéjének a kiszámítására használjuk. Itt láthatjuk az amplitúdó tüskéket, ahol a Barker kód a fázisváltást okozza. Az F2 függvény ugyanannak az RF impulzusnak fázis-demodulálását jeleníti meg és jelöli a kód okozta fázisváltozást is. Vegyük figyelembe, hogy az RF impulzuson kívüli területeken a fázis rendszertelenül változik, ami természetes esemény. Mint az előző ábrán, az alsó görbe itt is az RF impulzus spektrumát ábrázolja a fázis-moduláció hatását szemléltetve.
2. ábra: Barker kódolt radar impulzus az amplitúdó- és fázis-demodulált hullámformákkal
A demodulációs függvény beállítására szolgáló ’dialógus boksz’ látható a 3. ábrán. A moduláció típusának meghatározásán kívül szükséges még a vivő frekvencia megadása is a fázis- és frekvencia-modulációhoz. A decimáló mező megfelelő beállításával csökkenthetjük a túl-mintavételezést a felvett hullámformán. Ez segíti a feldolgozási idő csökkentését és leegyszerűsíti a detektálás utáni szűrést is. Ez az alul-áteresztő szűrő vezérelhető a ’sávszélesség’ és a ’Max # taps’ értékek kiválasztásával, amint ez a ’dialógus boksz’-ban is látható. A ‘PM skála’ mező lehetővé teszi a megjelenítés vertikális osztásának megváltoztatását. Az utolsó példánkban frekvencia-demodulációt használunk az ’FM chirp’ modulált impulzus detektálására és kijelzésére. Ezt láthatjuk a 4. ábrán. A ’chirp’ az RF impulzus vivőfrekvenciájának a lineáris változása, melyet az F2 görbe ábrázol. Ezt erősíti meg az F3 görbe is a spektrum kijelzőn. Ebben az esetben a demodulációs függvény FM típusú, amit az 5. ábra mutat. A legtöbb esetben a gyári alapértékek megfelelő beállítást jelentenek, és csak a vivő frekvencia értékének a pontos beállítása kritikus. Ez az érték viszont, amint az 1. ábrán a paraméterméréseknél már láthattuk, közvetlenül mérhető.
3. ábra: A ’dialógus boksz’ a demodulációs függvény beállításához
4. ábra: A frekvencia-modulált chirp demodulálása
5. ábra: A demodulációs ’dialógus boksz’ a frekvencia-demoduláció beállításához A LeCroy demodulációs matematikai funkciója könnyű és egyszerű megoldást nyújt az alapvető radar mérések elvégzésére, ahol amplitúdó-, frekvencia- és fázis-demodulációra lehet szükség. Ráadásul mindezekhez nincs szükség semmilyen külső szoftverre. Felhívjuk még figyelmüket, hogy bizonyos LeCroy termékek (pl. WaveJet 354, bizonyos WaveRunnerek, vegyes jel opció stb.) akciós áron vásárolhatók! Amennyiben kérdései merülnének fel, kérjük, hívja Daróczi Dezsőt!
ELTEST KFT 1015 Budapest, Hattyú u. 16. Tel.: 202-1873, Fax: 225-0031
[email protected] www.eltest.hu
