记一次由窗函数引发的问题

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问题描述:上周的雷达整机测试,总体的同事拿AD采集卡采集的线性调频脉冲信号波形数据来看频谱,LFM波形分为宽、窄两种脉冲,同事分析的频谱如下,可以发现窄脉冲带内基本平坦,但是宽脉冲却呈现为一个很大的斜坡;上面指示发射源或ADC可能有问题,为了自证清白,我又操起了副业。

拿来了原始数据(8192点),开始matlab一顿操作之后看到宽、窄脉冲的时域波形后,心里有底了,但是光说和猜不行,得有图有真相,开始整理论依据;

为了验证猜想,先自行还原了现场,按照通常(加窗后FFT)的套路处理下来确实复现了报告中的宽脉冲频谱倾斜现象;

事故现场:

LFM

LFM

宽脉冲原始数据分析

LFM

LFM

LFM

看到这,问题原因就找到了,线性调频信号一个相位连续的扫频信号,每个时间位置的波形都具有不同的频率,时域加窗后波形收尾会被衰减(此处仅尾部衰减较明显),关于下面的频谱图,此处留一个坑,后面再专门来填,细心的朋友猜猜看

LFM

下面看看不加窗得到的频谱,信号部分恢复正常了

LFM

窄脉冲原始数据分析

LFM

LFM

汉宁窗函数

LFM

窄脉冲加窗前后时域上信号没有太明显大的区别,频域上自然也区别不大

LFM

这个故事实实在在的告诉了我们什么是具体问题具体分析,不能生搬硬套。理解了各个处理环节的来龙去脉才能在使用时游刃有余,放在此处就是为什么通常FFT前要加窗处理,加窗会带来什么影响,什么此处没有加窗而频谱看起来却没有明显的异常。

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