測量走離期間的雷達PRI的參數差

許多技術可以被航空器用來避免雷達的探測。軍用航空器常用的一個雷達欺騙方法是使用漸進式多普勒移位將接收到的雷達脈沖再傳輸。多普勒移位可以模仿與實際情況所不同的速度和/或方位的速率效果。 ? ? ? ? ?

脈沖重復間隔（PRI）是指相鄰脈沖之間在時間上的距離。通過以統一的時間增量參差 PRI，電子對抗技術（ECM）使得飛行器可以通過返回雷達識別標志指示錯誤的飛行器速度和方向，從而潛在的避免被搜索雷達所跟蹤。因地基雷達持續的追蹤錯誤的目標范圍信息，使其逐漸離開真實的目標，正躲避的飛行器因其速度被追蹤失敗從而會從雷達上消失。

? ? ? ? 由于頻譜分析儀具有較高帶寬和示波器具有較低帶寬的傳統歷史，所以 X，K，V，以及 W頻帶的雷達信號的超高頻成分通常需要使用頻譜分析儀和頻域設備進行測試。頻譜分析儀可以確定信號的頻率成分，但其所面臨的一個挑戰是此類頻域儀器無法精確的描述時間信息。然而，隨著最近幾年超高帶寬示波器的發明（實時示波器的模擬帶寬如今已經能夠達到 100 GHz），W波段雷達信號的全部頻譜成分都能夠被捕獲。使用時域設備捕獲雷達信號，能夠實現精確的電子對抗（ECM）飛行線測試，包括區間 PRI，PRI 時間波動變化，脈沖占空比，以及其它調制脈沖的參數測量和參數追蹤，每一種測量的具體描述如下。 ? ? ? ? ?

圖 1描述了一個硬件測試設置的示例，包括一個 F-16耦合器，一臺實時示波器，以及一臺射頻仿真和測試單元。 RFSM單元通過編程產生 PRI搖擺，并通過一條 2.92mm接口的線纜連接到實時示波器。 ?

圖 1: 電子對抗飛行線測試的硬件設置?

圖 2中最頂部的藍色波形顯示的是采集到的一系列雷達脈沖，突發脈沖之間出現了很長的空閑間隔。時基設置為捕獲 2 毫秒的時間，160 Mpts 的連續采樣點，采樣率為 80 GS/s。第二格中的橙色波形使用了解調函數功能產生每一個雷達脈沖的包絡。第三格顯示了一個放大曲線（藍色），并疊加有單個脈沖的調制波形，且第四格（綠色曲線）顯示了對載波信號放大曲線以 200秒/格的再放大。 ? ? ? ? ?

參數的周期測量，參數 3（綠色框圈出的），輸出了 F1 函數曲線的周期。函數 F1 是一個解調的雷達脈沖及每一個突發脈沖的包絡顯示。參數的時序測量被直接應用到解調函數波形上，周期參數直接計算出走離期間系列雷達脈沖的 PRI。使用測量區間功能框住開始的兩個脈沖，可以得到 PRI為 510.0024 us，形成一個區間的 PRI 測量。 ?

圖 2: 走離期間 510.0024 us 的區間 PRI ? ? ? ??

移動測量區間至跟隨 PRI變化的每一個連續變化的脈沖組，如下圖 3 所示，框住第三個脈沖系列可以得到走離期間 520.0013 us 的 PRI參差。

圖 3: 走離期間 510.0013 us 區間 PRI

更長的實時采集提供了對系統行為進行更加深入的洞察。通過在連續的 5 秒捕獲時間窗口采集 400,000,000 個連續的樣本點（每 12.5 ps 采集一個點），可以得到一幅更大的景象。頻率和周期被直接從解調后的波形中計算得到，脈沖重復頻率和脈沖重復間隔顯示在圖 4 中的 P2和 P3中。通過對 P3 測量參數使用一個追蹤函數（橙色的 F5 函數曲線），

PRI 參差被精確的描繪成時間的函數，且以明顯的樓梯臺階形狀進行顯示。因為 PRI 參差已經以一個實時波形曲線存在，所以更多的測量和函數能夠被用來對 PRI參差更為細致的分析進行追蹤。 ? ? ? ? ?

除了參數 2 和參數 3 中的 PRF和 PRI，參數 1給出了藍色放大區域 Z3 的載波頻率。參數 4 和 5 分別測量了脈沖包絡和載波的上升時間，參數 6 測量了解調后的 RF脈沖包絡的寬度。?

圖 4: PRI 曲線的 400 Mpts 采集 (5 秒采集窗口 )?

RF 突發脈沖參數包括 PRI ，PRF ，雷達載波上升時間，以及調制脈沖包絡的上升時間和寬度。 ? ? ? ? ?

當 PRI參差未被用于 ECM技術時，連續雷達脈沖的瞬時 PRI參差是隨機的。關閉 PRI參差后，PRI的追蹤曲線如下圖 5 的函數 F5 所示，可以確認為隨機變化。請注意在圖 5 的隨機波動期間函數 F5的 Y軸刻度被自動調整為 500 ps/div，而圖 4 中 PRI參差使能后，F5 的刻度被自動調整為 5 us/div。如果隨機 PRI波動的 Y軸也設置為 5 us/div以與圖 4 相匹配，那么圖 5 中的 PRI追蹤將顯示為一條平線（表示 PRI參差是存在的）。 ?