一种多分量信号分解方法:时频滤波分解

1

作者 张亢 刘鹏飞 +2 位作者 曹振华 陈向民 田泽宇 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2618-2627,共10页

为解决目前信号分解分量时频域紧邻、重叠和间歇性复杂时频特征的多分量非平稳、非线性信号时,分解困难和效率低的问题,本文提出了一种基于信号时频分布的多分量非平稳信号分解方法——时频滤波分解(Time-Frequency Filtering Decomposi... 为解决目前信号分解分量时频域紧邻、重叠和间歇性复杂时频特征的多分量非平稳、非线性信号时,分解困难和效率低的问题,本文提出了一种基于信号时频分布的多分量非平稳信号分解方法——时频滤波分解(Time-Frequency Filtering Decomposition,TFFD). TFFD通过拟合所选反映信号中各分量时频瞬时特征与规律的时频域基准数据点,得到与分量实际瞬时频率(Instantaneous Frequency,IF)一致的拟合IF曲线,并以拟合IF曲线的时频坐标为基础,设置距离阈值条件确定分量在时频图上的分布区域,构造以拟合IF曲线时频坐标为中心频率、分布区域频宽为通带宽度的时频滤波器组,实现对多分量信号的时频滤波分解.通过对具有代表性时频特征的仿真和实际信号分析,并与经典信号分解方法对比,证明了TFFD方法优良的分解能力和分解效率. 展开更多

关键词 多分量信号 信号分解 时频分布 瞬时频率 时频滤波

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基于改进EMD方法的多分量信号分析 被引量：10

2

作者 江莉 李林 董惠 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期51-53,64,共4页

经验模式分解(EMD)是一种局部的,完全基于数据的自适应信号分解方法,非常适合于分析非平稳、多分量信号。针对经典EMD方法存在模式混淆,容易产生虚假频率分量的不足,该文提出了一种改进的EMD方法。该方法采用高阶极值点信息,通过逆向EM... 经验模式分解(EMD)是一种局部的,完全基于数据的自适应信号分解方法,非常适合于分析非平稳、多分量信号。针对经典EMD方法存在模式混淆,容易产生虚假频率分量的不足,该文提出了一种改进的EMD方法。该方法采用高阶极值点信息,通过逆向EMD筛选结果拟合最优包络均值。同时提出了一种基于正交性的筛选停止准则,保证分解结果的合理性。仿真信号和实测语音信号的实验结果证明了该方法的正确性和有效性,采用该方法能有效减小模式混淆,得到较为准确的分解结果。 展开更多

关键词 经验模式分解 多分量信号 语音信号 筛选停止准则

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时频面滑窗掩膜的多分量信号高效重构算法 被引量：3

3

作者 粟嘉 陶海红 +1 位作者 饶烜 谢坚 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期804-810,共7页

针对基于特征值分解的Wigner-Ville分布信号重构算法运算复杂度高这一问题,该文提出一种高效多分量信号重构算法。首先,通过分析Wigner-Ville逆变换公式,推导出瞬时时刻重构序列与原序列之间的联系,提出一种高效的信号重构算法。然后,... 针对基于特征值分解的Wigner-Ville分布信号重构算法运算复杂度高这一问题,该文提出一种高效多分量信号重构算法。首先,通过分析Wigner-Ville逆变换公式,推导出瞬时时刻重构序列与原序列之间的联系,提出一种高效的信号重构算法。然后,采用平滑伪Wigner-Ville分布作为时频掩膜抑制Wigner-Ville分布的交叉项,并通过在时频面内滑窗的方法逐一提取各分量信号。最后,结合高效信号重构算法和时频面滑窗掩膜技术,实现多分量信号快速准确重构。仿真实验证明了该算法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 信号处理 信号重构 WIGNER-VILLE分布 时频掩膜 多分量信号

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类傅里叶变换的多分量信号分离重构 被引量：3

4

作者 毕岗 曾宇 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期1399-1402,共4页

针对多分量信号重构的问题,该文提出了一种新颖的类傅里叶变换方法,并对其基本性质进行了分析。采用该方法将频域上混叠但在时频二维频谱图上不重叠的多分量信号变换到类傅里叶变换域,使之在频谱上不产生混叠,从而达到信号分离重构的目... 针对多分量信号重构的问题,该文提出了一种新颖的类傅里叶变换方法,并对其基本性质进行了分析。采用该方法将频域上混叠但在时频二维频谱图上不重叠的多分量信号变换到类傅里叶变换域,使之在频谱上不产生混叠,从而达到信号分离重构的目的。与分数傅里叶域最优滤波的方法进行的对比分析说明,类傅里叶变换方法的适用范围更宽。文中对非线性的多分量调幅信号进行了仿真计算,得到了满意的结果。表明该方法在信号检测和分析方面具有应用价值。 展开更多

关键词 多分量信号 类傅里叶变换 重构

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基于时频图像处理方法的多分量信号分离 被引量：2

5

作者 刘歌 汪洪艳 张国毅 《电子信息对抗技术》 2017年第2期13-18,57,共7页

针对传统时域或频域分析方法对时域、频域交叠但时频域不交叠的多分量信号分离能力不足的问题,提出了一种基于图像处理技术的分离方法。首先对多分量信号进行短时傅里叶变换(STFT),在获取多分量信号时频图像的基础上,引入图像处理技术,... 针对传统时域或频域分析方法对时域、频域交叠但时频域不交叠的多分量信号分离能力不足的问题,提出了一种基于图像处理技术的分离方法。首先对多分量信号进行短时傅里叶变换(STFT),在获取多分量信号时频图像的基础上,引入图像处理技术,实现时频图像二值化,得到多分量信号的二值图像,并利用连通区域标记法对各分量进行定位;最后利用逐分量消除法,将定位后的各分量依次提取出来,从而实现时频平面上的各分量分离。仿真实验表明,该方法能够实现多分量信号的有效分离,为后续信号的识别和参数估计奠定了基础。 展开更多

关键词 电子侦察 多分量信号 时频分布 图像处理 信号分离

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基于时间支撑区域累积的多分量信号识别

6

作者 刘歌 张国毅 +1 位作者 于岩 胡鑫磊 《现代防御技术》 北大核心 2016年第6期109-114,180,共7页

为了将单分量信号和多分量信号有效区分开来,提出了一种多分量信号识别的新方法。首先对信号进行时频变换,并根据一定的规则将时频平面划分为多个时间支撑区域,然后对每一支撑区域沿时间轴进行累积,得到累积频谱图,最后通过统计频谱图... 为了将单分量信号和多分量信号有效区分开来,提出了一种多分量信号识别的新方法。首先对信号进行时频变换,并根据一定的规则将时频平面划分为多个时间支撑区域,然后对每一支撑区域沿时间轴进行累积,得到累积频谱图,最后通过统计频谱图上峰值的个数,判定是否为多分量信号。仿真实验表明,该方法能够在低信噪比下有效地将多分量信号识别出来。 展开更多

关键词 雷达侦察 信号识别 多分量信号 时频变换 时间支撑区域 频谱图

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一种针对多分量信号的复延迟型时频分布的实现方法 被引量：4

7

作者 王冉 姜义成 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期60-65,共6页

复延迟型时频分布(CTD)是近年来提出的一种新型时频分布.对于单分量调频信号,CTD具有良好的时频聚集性.但是对于包含两个或两个以上分量的多分量调频信号,直接采用定义式或传统频域卷积方法实现的CTD会产生大量的互交叉项,影响了它在各... 复延迟型时频分布(CTD)是近年来提出的一种新型时频分布.对于单分量调频信号,CTD具有良好的时频聚集性.但是对于包含两个或两个以上分量的多分量调频信号,直接采用定义式或传统频域卷积方法实现的CTD会产生大量的互交叉项,影响了它在各领域的应用.本文对CTD的传统频域卷积实现方法进行了三方面的修正,提出了一种适合多分量调频信号的修正型CTD频域卷积实现方法.仿真结果表明,本文方法对于多分量调频信号,既保持了CTD所固有的时频聚集性高的优点又极大地抑制了不同信号分量间的互交叉项. 展开更多

关键词 时频分布 复延迟型时频分布 多分量信号 频域卷积

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基于二维DFT 的多分量信号瞬时频率估计方法

8

作者 谢好 《现代信息科技》 2020年第23期58-60,共3页

在进行多分量信号瞬时频率估计时,存在较大误差,为此提出基于二维DFT的多分量信号瞬时频率估计方法。首先通过建立多分量信号模型获取到多分量信号瞬时频率的相参特性,然后利用二维DFT技术对多分量信号脉冲特性进行变换,最后利用加权均... 在进行多分量信号瞬时频率估计时,存在较大误差,为此提出基于二维DFT的多分量信号瞬时频率估计方法。首先通过建立多分量信号模型获取到多分量信号瞬时频率的相参特性,然后利用二维DFT技术对多分量信号脉冲特性进行变换,最后利用加权均值的方法求出多分量信号瞬时频率,以此完成基于二维DFT的多分量信号瞬时频率估计。经实验证明,设计方法估计误差小于传统方法。 展开更多

关键词 二维DFT 多分量信号 瞬时频率 估计

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多分量双曲调频信号解卷积广义参数化时频变换方法

9

作者 王微 鄢社锋 +2 位作者 杨斌斌 谭钢 杨基睿 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第6期1250-1264,共15页

多基地声呐系统中的接收回波是一种信号类型相同、强度不同的多分量信号。针对频域的广义参数化时频变换(GPTFT)方法存在时间分辨力受到窗函数限制不利于分析多分量信号的问题,该文基于Lucy-Richardson解卷积算法提出了一种适用于多分... 多基地声呐系统中的接收回波是一种信号类型相同、强度不同的多分量信号。针对频域的广义参数化时频变换(GPTFT)方法存在时间分辨力受到窗函数限制不利于分析多分量信号的问题,该文基于Lucy-Richardson解卷积算法提出了一种适用于多分量双曲调频(HFM)信号的高分辨频域GPTFT算法。首先,该算法利用驻定相位法推导HFM信号频谱解析表达式,并基于此设计频域GPTFT的核函数,改善了核函数失配导致时频聚集性下降的问题;其次,推导了卷积表示的频域GPTFT,利用解卷积算法进一步提高了频域GPTFT的时间分辨力。仿真实验和海试数据分析表明,该文算法相较于传统的GPTFT算法具有更高的时间分辨力,并在低信噪比和低信混比情况下具有更高的处理增益。 展开更多

关键词 多分量信号 广义参数化时频变换 解卷积

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基于多分量LFM信号时频分析的水声多普勒和时延估计研究

10

作者 宁更新 肖若君 谢靓 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期688-696,共9页

在水声多普勒因子和时延估计研究实用化的进程中,利用多分量线性调频(LFM)信号实现估计的算法研究越来越普遍。针对多分量LFM信号时频域存有交叉项时各分量参数估计不准确的问题,提出基于非完全残差与脊线段匹配的自适应模态分解方法。... 在水声多普勒因子和时延估计研究实用化的进程中,利用多分量线性调频(LFM)信号实现估计的算法研究越来越普遍。针对多分量LFM信号时频域存有交叉项时各分量参数估计不准确的问题,提出基于非完全残差与脊线段匹配的自适应模态分解方法。该方法采用非完全残差函数保留了交叉点处的部分时频信息,利用脊线段匹配方法提供更精确的预设时频脊线,改进了各分量LFM信号调频斜率和起始频率的估计精度。联合两个估计量进一步给出了多普勒因子和时延估计的算法。仿真结果表示,较现有模态分解算法,所提改进方法有效解决了估计分量过程中交叉区间断裂带来的估计误差;水声多径的条件下,该方法的多普勒因子和时延估计精度优于对比的现有方法。 展开更多

关键词 时频分析 多普勒因子 时延估计 多分量LFM信号 自适应模态分解

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单通道多分量伪码复合线性调频信号分离及参数估计 被引量：5

11

作者 朱航 张淑宁 赵惠昌 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1363-1374,共12页

提出一种单通道内多分量伪码复合线性调频信号分离和参数提取方法。利用奇异值分解求得各分量重复周期,通过对信号求平方消除伪码对参数提取的影响,同时通过周期积累减小噪声及其余分量对待分离分量的干扰,对周期积累后的信号采用分数... 提出一种单通道内多分量伪码复合线性调频信号分离和参数提取方法。利用奇异值分解求得各分量重复周期,通过对信号求平方消除伪码对参数提取的影响,同时通过周期积累减小噪声及其余分量对待分离分量的干扰,对周期积累后的信号采用分数阶傅里叶变换(FRFT)和搜索方法估计信号调频率和载频。利用内积计算,估计分量信号的初始相位,利用伪码信号虚部为0的特性,估计出伪随机码序列及信号幅度。此外,还利用自相关矩阵特征值分解的方法估计了混合信号的信噪比,根据信噪比的不同,自适应地确定停止分解的阈值。在仿真与分析中,针对具体的信号说明了本方法的各步骤,并在不同信噪比条件下分析了该方法的有效性。 展开更多

关键词 兵器科学与技术 多分量信号 伪码复合线性调频信号 参数提取 信号分离 自适应阈值

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单通道多分量伪码调制脉冲串信号分离及参数提取 被引量：1

12

作者 朱航 张淑宁 赵惠昌 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期1702-1709,共8页

该文针对几种伪随机码调制脉冲串信号,包括伪随机二相编码(PRBC)脉冲串信号、伪随机脉位调制(PPM)脉冲串信号及伪随机脉位调制与伪随机二相编码复合(PRBC-PPM)脉冲串信号,为解决单通道多分量情况下的信号分离和参数提取问题,提出基于奇... 该文针对几种伪随机码调制脉冲串信号,包括伪随机二相编码(PRBC)脉冲串信号、伪随机脉位调制(PPM)脉冲串信号及伪随机脉位调制与伪随机二相编码复合(PRBC-PPM)脉冲串信号,为解决单通道多分量情况下的信号分离和参数提取问题,提出基于奇异值比谱和周期积累的载频及伪码波形估计方法。通过构建奇异值比谱估计广义周期并完成周期积累,再取平方进行FFT变换,并以去载频处理后信号的实部累加和为衡量标准,精确估计出载频并完成脉位波形估计。最后通过内积计算估计出幅度和初始相位。仿真与分析说明该文方法在不同信噪比下的有效性。 展开更多

关键词 信号处理 单通道多分量信号 伪码调制脉冲串信号 参数提取 信号分离 广义周期

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多分量雷达辐射源信号的检测与分离 被引量：3

13

作者 刘勇 张国毅 +1 位作者 齐兴龙 田润澜 《航天电子对抗》 2014年第3期37-41,共5页

针对多分量雷达辐射源信号难以有效检测与分离的问题,提出了时频变换结合时变滤波的方法。通过图像分割中的区域生长法在时频平面对各分量进行检测,对其中的线性调频分量采用分数阶傅里叶变换进行优先分离,再对时频或频域没有耦合的分... 针对多分量雷达辐射源信号难以有效检测与分离的问题,提出了时频变换结合时变滤波的方法。通过图像分割中的区域生长法在时频平面对各分量进行检测,对其中的线性调频分量采用分数阶傅里叶变换进行优先分离,再对时频或频域没有耦合的分量进行滤波,最后通过支持向量机划分分类线,用于时频耦合分量的分离。仿真实验结果表明,该方法可以对多分量信号进行有效的检测与分离。 展开更多

关键词 多分量信号 时变滤波 线性调频(LFM) 分数阶傅里叶变换(FRFT) 支持向 量机(SVM)

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多分量多项式相位信号的参量估计 被引量：17

14

作者 刘庆云 李志舜 +1 位作者 李海英 梁红 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期2031-2034,共4页

本文首先分析了现有的基于PHAF估计mc PPS相位参量方法的局限性 .提出了先由对应于不同时间延迟参数的高阶模糊度函数估计出一组相位系数估值 ,然后采取表决方法从该组估值中提取出最终相位系数估值的参量估计方法 .该方法既回避了信号... 本文首先分析了现有的基于PHAF估计mc PPS相位参量方法的局限性 .提出了先由对应于不同时间延迟参数的高阶模糊度函数估计出一组相位系数估值 ,然后采取表决方法从该组估值中提取出最终相位系数估值的参量估计方法 .该方法既回避了信号检测中的阈值选取问题 ,又提高了检测可靠性及参量估计精度 . 展开更多

关键词 多分量多项式相位信号 高阶模糊度函数 参量估计

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基于广义周期性的单通道多分量正弦调频信号分离和参数估计 被引量：8

15

作者 朱航 张淑宁 赵惠昌 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期2438-2444,共7页

针对噪声条件下的单通道多分量正弦调频(SFM)信号,该文提出一种信号分离和参数提取方法。利用正弦调频信号的广义周期性进行奇异值分解,以求出分量信号的调制频率;通过离散点搜索,估计出分量信号的调频(FM)初始相位、调制指数及载频,并... 针对噪声条件下的单通道多分量正弦调频(SFM)信号,该文提出一种信号分离和参数提取方法。利用正弦调频信号的广义周期性进行奇异值分解,以求出分量信号的调制频率;通过离散点搜索,估计出分量信号的调频(FM)初始相位、调制指数及载频,并对这些估计值利用信赖域算法进行优化,减小误差;利用内积计算,估计分量信号的幅度和初始相位。此外,还利用自相关矩阵特征值分解估计混合信号的信噪比(SNR),并根据信噪比确定停止分解的阈值。在仿真与分析中,针对具体的信号详细说明了该方法的各步骤,并在不同信噪比条件下分析了该方法的参数估计精确度。 展开更多

关键词 信号处理 多分量正弦调频信号 信号分离 参数估计 广义周期性 自适应阈值

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基于改进WD的多分量Chirp信号瞬时频率估计方法 被引量：2

16

作者 王百合 黄建国 +1 位作者 徐贵民 张群飞 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期83-87,共5页

对Chirp信号的常用估计方法是Wigner分布峰值(Wigner Distribution Maxima,WDM)法,但在低信噪比情况下,Wigner分布(Wigner Distribution,WD)峰值往往偏离真实值造成瞬时频率(Instantaeous Frequenty,IF)估计误差大。文中提出了一种基于... 对Chirp信号的常用估计方法是Wigner分布峰值(Wigner Distribution Maxima,WDM)法,但在低信噪比情况下,Wigner分布(Wigner Distribution,WD)峰值往往偏离真实值造成瞬时频率(Instantaeous Frequenty,IF)估计误差大。文中提出了一种基于改进WD的多分量Chirp信号瞬时频率估计方法——Wigner Viterbi拟合法(Wigner Viterbi Fitting,WDVF)法。该方法将信号的WD作为图像,运用Viterbi算法分离出多分量Chirp信号的各个信号分量,再估计出各个分量的瞬时频率。新方法的估计精度高,在低信噪比情况下性能明显优于WDM法,并且WDVF法能较好地抑制时频交叉项与边缘效应。仿真结果表明,在信噪比为-15^-8 dB时,与WDM法相比,WDVF法的瞬时频率估计均方误差能减少约50%,具有良好的工程应用价值。 展开更多

关键词 瞬时频率估计 多分量CHIRP信号 Wigner分布峰值法 WIGNER Viterbi拟合法

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多分量Chirp信号相位参数的精确估计算法 被引量：2

17

作者 郑纪彬 任爱锋 +1 位作者 苏涛 朱文涛 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期69-74,共6页

针对循环平稳法在多分量Chirp信号相位参数估计中参数取值范围小和低信噪比下相位参数估计精度低的问题,提出一种联合循环平稳法与多普勒模糊数搜索法的多分量Chirp信号相位参数精确估计算法。该算法针对二阶相位参数的模糊性特点,采用... 针对循环平稳法在多分量Chirp信号相位参数估计中参数取值范围小和低信噪比下相位参数估计精度低的问题,提出一种联合循环平稳法与多普勒模糊数搜索法的多分量Chirp信号相位参数精确估计算法。该算法针对二阶相位参数的模糊性特点,采用循环平稳法完成Chirp信号的二阶相位模糊估计,然后在二阶相位模糊估计的基础上,根据多普勒模糊数导致多普勒扩散的原理,利用多普勒模糊数搜索法解决多普勒模糊问题。仿真结果证明,与已有循环平稳算法相比,该算法的相位参数取值范围不受限,低信噪比下的相位参数估计精度约提高了30dB。雷达实测数据处理结果证明了算法的工程实用性。 展开更多

关键词 循环平稳 多分量CHIRP信号 相位参数估计 多普勒模糊数

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多分量微弱LFM信号的检测 被引量：5

18

作者 陈凡 齐林 朱亚琼 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 EI 2007年第5期29-33,共5页

提出了一种基于分数阶傅里叶变换的多分量微弱LFM信号的检测方法。首先利用分数阶Fourier域的LMS自适应滤波算法,改善了LMS算法对LFM信号的处理效果。在此基础上,提出了分数阶Fourier域的自适应谱线增强器(ALE)算法,提高了对多分量微弱... 提出了一种基于分数阶傅里叶变换的多分量微弱LFM信号的检测方法。首先利用分数阶Fourier域的LMS自适应滤波算法,改善了LMS算法对LFM信号的处理效果。在此基础上,提出了分数阶Fourier域的自适应谱线增强器(ALE)算法,提高了对多分量微弱LFM信号的检测性能,并将分数阶Fourier变换的移动算法应用于谱线增强器,减少了运算量。 展开更多

关键词 分数阶FOURIER变换 多分量微弱LFM信号 LMS自适应算法

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基于分数阶傅里叶变换的多分量Chirp信号的检测与参数估计 被引量：3

19

作者 于凤芹 曹家麟 《电声技术》 北大核心 2004年第1期53-55,59,共4页

分数阶傅里叶变换是傅里叶变换的广义形式。利用Chirp信号在分数阶傅里叶变换域的特点,提出了对含有多个非平稳Chirp成分的信号在噪声中的检测与参数估计方法。理论分析和仿真结果表明,与现有的基于时间域、频率域和时频域的方法相比,... 分数阶傅里叶变换是傅里叶变换的广义形式。利用Chirp信号在分数阶傅里叶变换域的特点,提出了对含有多个非平稳Chirp成分的信号在噪声中的检测与参数估计方法。理论分析和仿真结果表明,与现有的基于时间域、频率域和时频域的方法相比,该方法物理意义清楚,计算简便,无交叉项干扰,抗噪声性能强。 展开更多

关键词 分数阶傅里叶变换 多分量CHIRP信号 检测 参数估计 时频分析 抗噪声性 线性调频

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基于时频重排与WHT的多分量LFM信号识别 被引量：5

20

作者 李楠 曲长文 +1 位作者 平殿发 苏峰 《航天电子对抗》 2009年第6期33-36,共4页

辐射源识别中多分量线性调频雷达信号在实际信号环境中广泛存在,对其进行识别尤为重要。由于多分量LFM信号有严重的交叉项,传统的基于Wigner-Ville分布的时频分析技术对其难以奏效,因此提出了一种基于时频重排与WHT的多分量LFM信号识别... 辐射源识别中多分量线性调频雷达信号在实际信号环境中广泛存在,对其进行识别尤为重要。由于多分量LFM信号有严重的交叉项,传统的基于Wigner-Ville分布的时频分析技术对其难以奏效,因此提出了一种基于时频重排与WHT的多分量LFM信号识别法。该法通过盲源分离提取各独立分量,利用时频分布矩阵的联合对角化法抑制交叉项,再对其谱图进行时频重排,最终利用Wigner-Hough变换识别各LFM分量。与WVD方法相比,实验结果表明,在低信噪比下能很好地识别多分量LFM信号。 展开更多

关键词 时频重排 盲源分离 WIGNER-HOUGH变换 多分量LFM信号

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