MIMO 雷达系统测试工具和技术
【导读】多输入多输出(MIMO) 等现代技术要求宽带宽、相位一致和多通道分析。MIMO雷达系统中的天线元独立运行，可覆盖较宽（通常为 180 度）的视场，无需进行定向调整。因此，扫描时间显著缩短。MIMO雷达利用时间、频率或编码技术，在接收器元素中对每个发射信号进行区分，从而提取目标属性。
多输入多输出(MIMO) 等现代技术要求宽带宽、相位一致和多通道分析。MIMO雷达系统中的天线元独立运行，可覆盖较宽（通常为 180 度）的视场，无需进行定向调整。因此，扫描时间显著缩短。MIMO雷达利用时间、频率或编码技术，在接收器元素中对每个发射信号进行区分，从而提取目标属性。
宽带示波器，例如泰克DPO70000SX 或 MSO/DPO70000DX 系列示波器，专为实现宽带宽和相位一致而设计，因此是一种理想的仪器。它支持中心频率、频谱宽度和分辨带宽 (RBW) 等参数的独立设置，与用于多通道控制和分析的 SignalVu VSA 5.3 软件版本配合使用，所得测试系统便是验证 MIMO 相控阵雷达的绝佳选择。对于获取可能具有不同中心频率、时隙或调制参数的信号，独立设置非常必要。
用于频谱分析的脉冲统计数据
TDM MIMO 雷达为每个元素分配一个时隙。对于每个通道的信号，其脉冲宽度为 1 微秒，脉冲重复间隔 (PRI) 为 100 微秒，通道 1 和通道 2 之间的时隙延迟为 10 微秒。通过 SignalVu 软件，我们可以查看生成的信号是否与指定的时隙正确对齐。我们可以使用 SignalVu 的时间概览显示来配置分析时间和频谱时间参数，进而检查每个通道上脉冲的起始位置或起始时间，以确定通道之间的时间延迟。此外，我们可以测量两个通道的 PRI，以确定延迟是否始终保持不变。通过脉冲统计数据显示，我们能够观察时间趋势和测量统计数据，了解每个脉冲的 PRI 如何随时间而变化。脉冲表提供有关通道或时隙之间绝对延迟的信息，而时间趋势则显示这种延迟如何随时间推移而保持。
使用SignalVu VSA v.5.3 软件版本进行矢量信号分析
使用FastFrameTM分段内存的频率与时间
为了获得全面理解，我们需要分析许多脉冲，但示波器的记录长度决定了可以捕获信号的时间长度。在SignalVu 的 FastFrame 模式下，这并不是一个重大限制。应用 FastFrame 模式，我们能够实现仅捕获脉冲开启时间，而忽略脉冲关闭时间。这种创新方法极大地改善了对数百个脉冲的分析，且不会影响分析质量。它将内存分成多个更小的段，并仅用开启时间数据填充这些段，同时保留时间尺度信息。为了改进 FastFrame 模式下的信号可视化，脉冲图显示多个分段捕获的脉冲信号瀑布图，其中包含每个脉冲信号的相关幅度与时间以及频谱。该模式可以与外部触发器一起使用，用来显示目标范围和速度。
用于脉冲分析的FastFrame 模式
正交信号需要独立控制
自动脉冲测量和FastFrame 分段内存捕获，再加上独立控制，三者的结合使我们能够分析复杂的场景，例如 MIMO 雷达。使用 SignalVu 软件，我们可以对多个通道同时执行脉冲分析。先进的脉冲分析包提供多达 31 种测量参数，用以自动对脉冲序列进行特征化。MIMO 雷达的信号为正交信号，以便为每个元素应用不同的中心频率。因此，SignalVu 中每个通道的中心频率以及频谱宽度和 RBW 都是独立配置的。借助此功能，我们能够使用 SignalVu 有效分析在不同频率下运行的宽带宽、多通道相位同步系统。多通道宽带分析解决方案包含完全可配置和可定制的控件，即便场景极其复杂，您也能轻松应对。
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