Analyse gepulster HF-Signale

Den segmentierbaren Oszilloskop-Speicher nutzen

13. Juni 2017, 13:13 Uhr | von Brad Frieden (Keysight Technologies)
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Verbesserte Impuls-/Radarmessungen

Vektorsignalanalyse-Software kann auf segmentierbaren Speicher zugreifen. Daher kann man eine statistische Impulsanalyse über viele HF-Impulse im segmentierbaren Speicher laufen lassen. Eine solche Analyse kann man an digital heruntergemischten Oszilloskop-Samples durchführen, die dann im Format Basisband-I/Q vorliegen. Man misst dann bei der Mittenfrequenz und wählt die Bandbreite für die Analyse knapp größer als die Spektrumbreite des Signals. Eine solche Einstellung reduziert das Rauschen der Messung.

Nach der Rauschreduktion kann man an den I/Q-Daten eine Reihe von Messungen durchführen, etwa die Amplitude, Frequenz oder die Phasenänderung über den HF-Impuls hinweg feststellen. Bild 3 und die Tabelle zeigen ein Beispiel für eine solche Messung, bei der die Speichersegmente 3, 4 und 5 und die Impulse in diesen Speichersegmenten analysiert werden.

 Berechnungen der Impulsanalyse-Software basierend auf Messungen im segmentierbaren Speicher des Oszilloskops
Bild 3. Berechnungen der Impulsanalyse-Software basierend auf Messungen im segmentierbaren Speicher des Oszilloskops.
© Keysight Technologies

Bei diesem Beispiel misst man die Änderung der Chirp-FM-Frequenz über den HF-Impuls hinweg und vergleicht sie mit einer gerade ansteigenden Best-Fit-Mittelwertrampe (Bild 3 oben). Der Unterschied zwischen dem gemessenen Impuls und der Mittelwertrampe wird errechnet und angezeigt (horizontale Messkurve mit Rauschen). Man erkennt, dass der Unterschied zwischen der gemessenen Rampe und der Referenzrampe gering ist. Man erkennt eine maximale Abweichung von 500 kHz. Der effektive Frequenzfehler in der Tabelle beträgt etwa 300 kHz.

Werte zu Frequenz- und Phasenfehler für die Berechnungen aus Bild 3.
Tabelle. Werte zu Frequenz- und Phasenfehler für die Berechnungen aus Bild 3.
© Keysight Technologies

Auf ähnliche Weise wird die Phasenverschiebung über einen Impuls hinweg verglichen mit einer parabolischen Idealkurve für die Phasenverschiebung (Bild 3 unten), die charakteristisch für eine lineare Chirp-Frequenzmodulation auf Radarimpulsen ist. Man kann in den Unterschied zwischen der gemessenen und der Referenzkurve hineinzoomen und erkennt dann, wie groß die Abweichung ist (nämlich zwischen +8° und –5° maximal).

Die Tabelle gibt den effektiven Phasenfehler mit etwa 2° an. Der Spektralgehalt des HF-Impulses ist im Teilbild links Mitte dargestellt, ein Blick auf die Umhüllende des Impulses findet sich im Teilbild links oben, eine Darstellung des Unterschieds zwischen der gemessenen Umhüllenden und der geraden Referenzlinie links unten.

 


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