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記一次由窗函數引發的問題

冬至子 ? 來源:雷達系統工程師 ? 作者:忠于夢想 ? 2023-07-04 15:23 ? 次閱讀

問題描述:上周的雷達整機測試,總體的同事拿AD采集卡采集的線性調頻脈沖信號波形數據來看頻譜,LFM波形分為寬、窄兩種脈沖,同事分析的頻譜如下,可以發現窄脈沖帶內基本平坦,但是寬脈沖卻呈現為一個很大的斜坡;上面指示發射源或ADC可能有問題,為了自證清白,我又操起了副業。

拿來了原始數據(8192點),開始matlab一頓操作之后看到寬、窄脈沖的時域波形后,心里有底了,但是光說和猜不行,得有圖有真相,開始整理論依據;

為了驗證猜想,先自行還原了現場,按照通常(加窗后FFT)的套路處理下來確實復現了報告中的寬脈沖頻譜傾斜現象;

事故現場:

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寬脈沖原始數據分析

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看到這,問題原因就找到了,線性調頻信號一個相位連續的掃頻信號,每個時間位置的波形都具有不同的頻率,時域加窗后波形收尾會被衰減(此處僅尾部衰減較明顯),關于下面的頻譜圖,此處留一個坑,后面再專門來填,細心的朋友猜猜看

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下面看看不加窗得到的頻譜,信號部分恢復正常了

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窄脈沖原始數據分析

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漢寧窗函數

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窄脈沖加窗前后時域上信號沒有太明顯大的區別,頻域上自然也區別不大

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這個故事實實在在的告訴了我們什么是具體問題具體分析,不能生搬硬套。理解了各個處理環節的來龍去脈才能在使用時游刃有余,放在此處就是為什么通常FFT前要加窗處理,加窗會帶來什么影響,什么此處沒有加窗而頻譜看起來卻沒有明顯的異常。

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