非平稳信号的时频分析与处理方法研究
【摘要】:
时频分析是分析处理非平稳信号的有力工具,它将信号表示为时间和频率的
联合函数,揭示了信号的时变谱特征。本文围绕时频分析的有关理论和应用进行
了研究,主要研究工作及取得的研究成果包括:
1.分析了短时傅立叶变换的时频分辨性能和时间-时延-多普勒函数的性
质,提出了一种采用线性调频窗函数的自适应短时傅立时变换方法,利
用时间-时延-多普勒函数和Radon变换技术估计信号的瞬时调频指数,
自适应地调整窗函数的参数。
2.分析对比了时频分布中交叉项的抑制方法,提出了一种最优相位核时频
分布;讨论了最优相位核时频分布的性质、自主项区域的确定和附加其
它时频分布性质的最优相位核时频分布;给出了离散化最优相位核时频
分布的数值计算方法;利用最优相位核时频分布对蝙蝠信号进行分析,
获得高度的时频分辨率与精确的时频结构。
3.将局部Radon变换引入时频分布领域,提出了局部Radon-Wigner变换,
给出了其定义表达式和一种快速算法,分析了其性质以及与Radon-
Wigner变换、Wigner分布、模糊函数的关系,讨论了其与广义边缘条
件时频分布的内在联系。
4.分析了局部化时频分布的性质,提出了互局部化时频分布,并提出一种
基于互局部化时频分布的迭代瞬时频率估计方法;以解析方法分析了无
噪声情况下该方法的收敛性,讨论了初始参考信号的估计方法,用计算
机仿真方法分析了在噪声背景中与其它方法的性能对比;利用该方法分
析雷达测速系统的多普勒信号,准确地估计了被测目标的加速情况。
5.分析了编队机群低分辨雷达回波多普勒信号的时频结构特性,提出了编
队目标雷达回波信号的数学模型,并用实测雷达数据的时频分析结果验
证了该模型的正确性;提出了自适应Chirp信号表示方法;利用该方法
对实测编队目标雷达回波数据进行分析,有效地实现了多目标分辨。
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