AFG31051信号发生器在雷达系统测试中的信号模拟方法

  时间:2026-10-08 18:02:12          

设备能力概述

泰克AFG31051是AFG31000系列中的50 MHz单通道任意函数发生器,具备1 GSa/s采样率、14位垂直分辨率和16 Mpts波形存储深度,支持连续、调制、扫描与突发四种运行模式。该设备内置正弦、方波、脉冲、锯齿波等标准波形,并可通过ArbBuilder工具或CSV文件导入方式加载自定义任意波形,为雷达系统测试中的多种信号模拟需求提供了灵活的硬件基础。

AFG31051信号发生器在雷达系统测试中的信号模拟方法(图1)

基于任意波形的雷达信号生成

雷达系统广泛采用线性调频(LFM)脉冲压缩体制,AFG31051可通过多种途径生成此类信号。工程师可利用ArbBuilder的公式编辑器直接定义LFM信号的数学表达式,生成覆盖所需带宽和时宽的Chirp波形;也可在MATLAB等软件中仿真基带调制信号后,以CSV格式导入仪器回放。AFG31051在突发模式下的任意波形频率范围可达12.5 MHz,常规模式下达25 MHz,能够满足中频雷达信号的模拟需求。

脉冲调制与序列模拟

雷达信号的脉冲参数模拟是测试的核心环节。AFG31051的脉冲宽度可设范围从8 ns至999.99 s,支持通过前面板触屏或SCPI指令精确调节,核心命令为SOURce1:PULSe:WIDTh {<seconds>},可实现对脉冲重复间隔和脉冲宽度的精细控制。在高级序列模式下,仪器支持最多256步的波形编程,可将不同脉冲参数、不同调制方式的波形编排为测试序列,配合外部触发信号实现与待测雷达系统的时序同步,模拟目标回波在距离和速度维度上的变化特征。

非理想信号与干扰环境模拟

真实雷达工作环境中的信号必然伴随噪声和通道失真。AFG31051内置白高斯噪声发生器,噪声电平可在输出幅度的0%至50%范围内以1%分辨率调节。工程师可利用这一功能在雷达回波信号中叠加已知功率的噪声,评估接收机在不同信噪比条件下的检测性能。此外,通过ArbBuilder工具还可构建带有幅度噪声损伤的波形,模拟非理想传播条件下的回波信号。

编程控制与自动化测试

在自动化雷达测试系统中,AFG31051支持完整的SCPI远程控制。波形切换通过SOURce1:FUNCtion命令实现,幅度、频率和相位参数可独立编程设定。扫描模式支持频率的线性或对数扫掠,可用于模拟雷达接收机的频率响应测试。结合TekBench软件,测试序列的配置、执行与结果分析可在统一平台完成,有效降低从信号生成到性能评估的测试链路复杂度。对于工作频段在中频以下的雷达分系统测试,AFG31051提供了精度与效率之间的务实平衡。

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