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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基于匹配追踪算法的时频滤波去噪方法 被引量：28

2

作者 赵天姿 宋炜 王尚旭 《石油物探》 EI CSCD 2008年第4期367-371,共5页

地震资料信噪比是影响地震资料质量的关键因素之一,目前的去噪方法大多难以保证在去噪的同时不损伤有效波。为此,提出了基于匹配追踪算法的时频滤波方法,该方法采用"减去"去噪方式,可以有效地去除噪声,且不损伤有效波。匹配... 地震资料信噪比是影响地震资料质量的关键因素之一,目前的去噪方法大多难以保证在去噪的同时不损伤有效波。为此,提出了基于匹配追踪算法的时频滤波方法,该方法采用"减去"去噪方式,可以有效地去除噪声,且不损伤有效波。匹配追踪算法的基本原理是,将任意信号分解为波形的线性延展。而这些波形是从函数的冗余代码中选出,可以最佳匹配信号的结构。用选出的波形中代表有效信号的部分对信号进行重构,可以达到无损去噪的目的。分别利用匹配追踪时频滤波法和F-X滤波法对含有随机噪声的仿真信号进行了去噪处理,结果表明,匹配追踪时频滤波法可以较好地去除仿真信号中的随机噪声,降低对高频信号的损伤。 展开更多

关键词 匹配追踪 去噪 时频滤波 F-X滤波

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S变换时频滤波去噪方法 被引量：52

3

作者 赵淑红 朱光明 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期402-406,共5页

本文把S变换用于时频滤波。首先详细介绍了S变换的理论基础和具体实现过程,其次把S变换与其他滤波方法所取得的效果进行了比较,最后利用S变换对实际资料进行时频滤波,证明S变换时频滤波去噪方法克服了传统滤波去噪方法滤波因子不能随时... 本文把S变换用于时频滤波。首先详细介绍了S变换的理论基础和具体实现过程,其次把S变换与其他滤波方法所取得的效果进行了比较,最后利用S变换对实际资料进行时频滤波,证明S变换时频滤波去噪方法克服了传统滤波去噪方法滤波因子不能随时间、频率变化而变化的缺陷。对于不同层有效波频率随时间变化的地震数据,S变换的时频窗的形状随着频率的变化而变化,其时窗宽度随频率呈反向变化。在低频段的时窗较宽,从而获得较高的频率分辨率;而高频段的时窗较窄,故可获得很高的时间分辨率。通过对理论记录和实际VSP数据的应用,证明S变换时频滤波方法不但可以滤除分布在不同时间范围、具有相近频率成分的干扰波(井筒波等),也可以消除视速度与有效波速度接近的干扰波。充分说明了S变换在时频滤波方面的优越性。 展开更多

关键词 S变换 傅里叶变换 时频滤波

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短时傅里叶变换在线性调频信号时频滤波中的应用 被引量：18

4

作者 迟华山 王红星 +1 位作者 郭奇 赖淑蓉 《电讯技术》 北大核心 2012年第2期155-159,共5页

将短时傅里叶变换(STFT)的时频分析方法应用到线性调频(LFM)信号的滤波中,突破了传统匹配滤波方法基于平稳假设的限制,将信号分析空间从一维频率域扩展到二维的时间-频率域。利用自滤波的时频滤波方法进行LFM信号的滤波,然后分别采用时... 将短时傅里叶变换(STFT)的时频分析方法应用到线性调频(LFM)信号的滤波中,突破了传统匹配滤波方法基于平稳假设的限制,将信号分析空间从一维频率域扩展到二维的时间-频率域。利用自滤波的时频滤波方法进行LFM信号的滤波,然后分别采用时域和时频域的均方误差(MSE)标准,分析了时频滤波的性能。仿真结果表明,基于STFT的时频滤波方法能有效实现对LFM信号的滤波。 展开更多

关键词 线性调频 短时傅里叶变换 时频滤波 非平稳信号

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基于时频滤波的汽轮机半速涡动故障成分提取 被引量：6

5

作者 滕伟 安宏文 +1 位作者 马志勇 柳亦兵 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期178-182,共5页

汽轮机油膜涡动是滑动轴承失稳而产生的自激振动,其振动频率主要表征为转子转频的一半或略小。当油膜涡动频率等于转子一阶临界转速时会导致振动加剧,进而对汽轮机的稳定运行产生严重影响。Gabor变换是一种可逆的联合时频分布方法,其逆... 汽轮机油膜涡动是滑动轴承失稳而产生的自激振动,其振动频率主要表征为转子转频的一半或略小。当油膜涡动频率等于转子一阶临界转速时会导致振动加剧,进而对汽轮机的稳定运行产生严重影响。Gabor变换是一种可逆的联合时频分布方法,其逆变换具有时域信号重构的能力。基于Gabor变换对850 MW汽轮机振动信号进行时频分析,显示反映轴系不稳定的半速涡动成分,进一步对该成分进行时频带通滤波,并基于Gabor逆变换予以时间重构,获取半速涡动成分的峰峰值量化指标,为汽轮机轴承油膜涡动故障提供诊断依据。 展开更多

关键词 半速涡动 GABOR变换 时频滤波 故障成分提取

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分数阶Fourier变换与新型时频滤波器设计 被引量：3

6

作者 闫格 刘开华 +1 位作者 罗蓬 吕西午 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期138-143,共6页

为了无失真地恢复复杂噪声环境中的非平稳信号,提出一种新型分数阶Fourier变换时频滤波器设计方法.该方法先利用Gabor变换得到信号在时频域的分布状况,然后用支撑向量机(SVM)分类算法结合图像分割得到分离时频图像上信号和噪声区域所需... 为了无失真地恢复复杂噪声环境中的非平稳信号,提出一种新型分数阶Fourier变换时频滤波器设计方法.该方法先利用Gabor变换得到信号在时频域的分布状况,然后用支撑向量机(SVM)分类算法结合图像分割得到分离时频图像上信号和噪声区域所需的最优分类线,最后用此最优分类线方程确定时频滤波器的阶数和传递函数.在信号和噪声时频域线性不可分的情况下,对SVM分类曲线进行了全局最小二乘分段线性拟合,然后根据拟合生成的方程构造并行多阶滤波器组.为满足实际应用中实时性的要求,对算法的计算复杂度进行了优化.计算机仿真结果验证了该方法的有效性. 展开更多

关键词 时频滤波 GABOR变换 图像分割 支持向量机 分数阶FOURIER变换

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基于时频滤波的吸收衰减参数估算 被引量：8

7

作者 高静怀 张兵 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期931-936,1024+840,共6页

对地层的吸收衰减估计所面临的一个重要问题是估计的分辨率较低。利用叠后地震反射资料,在尽可能短的时窗内有效地估计衰减是一个具有挑战性的课题。基于Margrave提出的地震记录的非平稳褶积模型,本文提出将时频滤波算子作用于反褶积后... 对地层的吸收衰减估计所面临的一个重要问题是估计的分辨率较低。利用叠后地震反射资料,在尽可能短的时窗内有效地估计衰减是一个具有挑战性的课题。基于Margrave提出的地震记录的非平稳褶积模型,本文提出将时频滤波算子作用于反褶积后的地震记录,得到衰减作用后的反射系数,再行估计吸收衰减,可有效地提高衰减估计的分辨率。该方法不同于目前已知的估计方法,理论上能在小于子波波长的时窗内进行吸收衰减估计。 展开更多

关键词 吸收衰减 非平稳褶积模型 时频滤波

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基于时频滤波和自回归建模方法的时变模态参数辨识 被引量：4

8

作者 续秀忠 张志谊 华宏星 《上海海事大学学报》 北大核心 2005年第4期1-5,共5页

应用非平稳信号的时频滤波及非平稳时间序列的时变自回归(AR)建模方法进行时变线性系统的模态参数辨识,将基于Gabor展开的时频滤波方法引入多自由度线性时变结构模态参数辨识中,提取单模态响应分量。对线性时变系统在白噪声激励下振动... 应用非平稳信号的时频滤波及非平稳时间序列的时变自回归(AR)建模方法进行时变线性系统的模态参数辨识,将基于Gabor展开的时频滤波方法引入多自由度线性时变结构模态参数辨识中,提取单模态响应分量。对线性时变系统在白噪声激励下振动响应的单模态响应进行建模来辨识系统的每一阶模态参数,在模型参数的辨识中通过引入基函数将非平稳过程的辨识问题转化为线性时不变过程的辨识,利用时变的伯格(Burg)算法对时变的AR模型系数和时变结构模态频率进行估算。通过对附加质量随时间连续变化的悬臂梁的模态分析验证了辨识方法的有效性。实验结果和理论计算结果比较表明:该方法为参数时变线性系统的模态参数辨识提供一条新途径。 展开更多

关键词 时变线性系统 模态参数辨识 时频滤波 单模态响应 时变自回归建模

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基于时频滤波的时变模态分解方法 被引量：7

9

作者 续秀忠 张志谊 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2005年第5期15-17,59,共4页

应用非平稳信号的时频滤波进行多自由度时变线性系统的模态分解。将基于Gabor展开的时频滤波 方法引入多自由度线性时变结构模态参数辨识中,提取单模态响应分量。对线性时变系统在白噪声激励下振动响 应的单模态响应进行提取,通过对附... 应用非平稳信号的时频滤波进行多自由度时变线性系统的模态分解。将基于Gabor展开的时频滤波 方法引入多自由度线性时变结构模态参数辨识中,提取单模态响应分量。对线性时变系统在白噪声激励下振动响 应的单模态响应进行提取,通过对附加质量随时间连续变化的悬臂梁的单模态响应分离来验证分解方法韵有效 性。实验研究结果和理论计算结果表明:方法为参数时变的线性系统的模态分解提供了一条新的途径。 展开更多

关键词 振动与波 时变线性系统 模态分解 时频滤波 单模态响应

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基于联合时频滤波的多目标回波信号分离算法 被引量：2

10

作者 张栋 冯存前 +2 位作者 贺思三 罗亚宗 罗骁 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2015年第7期12-15,共4页

针对弹道中段多目标回波信号分离的问题,提出了基于联合时频滤波的多目标信号分离算法。该算法先对多目标回波信号进行自相关处理和峰值提取,得到目标信号的周期,接着用该周期对回波信号的Gabor变换和PWVD变换结果进行分段,然后将各段... 针对弹道中段多目标回波信号分离的问题,提出了基于联合时频滤波的多目标信号分离算法。该算法先对多目标回波信号进行自相关处理和峰值提取,得到目标信号的周期,接着用该周期对回波信号的Gabor变换和PWVD变换结果进行分段,然后将各段时频图相乘,获得新的时频支撑域,最后用新的时频支撑域对回波信号进行时频滤波,克服了交叉项的干扰和时频聚集性不高的缺点,分离出了不同周期的目标信号。仿真结果证明了该方法的有效性和先进性。 展开更多

关键词 微多普勒 联合时频滤波 信号分离

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小波时频滤波器用于事件关联电位单次提取的研究 被引量：2

11

作者 李鲁平 罗建 程敬之 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期21-23,共3页

从单次脑诱发响应记录中提取有效信息，可以从根本上避免叠加平均法的弊端．在对听觉事件关联电位时－频域特性分析的基础上，结合相关分析方法，设计出了基于多分辨分析的样条小波时频滤波器，用以完成ＥＲＰ单次提取．大量提取实验表... 从单次脑诱发响应记录中提取有效信息，可以从根本上避免叠加平均法的弊端．在对听觉事件关联电位时－频域特性分析的基础上，结合相关分析方法，设计出了基于多分辨分析的样条小波时频滤波器，用以完成ＥＲＰ单次提取．大量提取实验表明，小波时频滤波器可以有效地从强背景噪声中提取单次ＥＲＰ． 展开更多

关键词 小波变换 时频滤波器 事件关联电位 脑电图

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基于广义S变换进行雷达信号时频滤波去噪 被引量：4

12

作者 刘海鹏 李言俊 张科 《航空计算技术》 2010年第5期23-25,共3页

S变换自问世以来,凭借其优越性已经被广泛地应用于数字信号处理中。针对深空目标雷达回波信号的复杂性,为了得到较好的雷达回波信号,将基于广义S变换的时频滤波应用于雷达回波信号去噪中,并利用低通滤波器设计了时频滤波算子,克服了传... S变换自问世以来,凭借其优越性已经被广泛地应用于数字信号处理中。针对深空目标雷达回波信号的复杂性,为了得到较好的雷达回波信号,将基于广义S变换的时频滤波应用于雷达回波信号去噪中,并利用低通滤波器设计了时频滤波算子,克服了传统滤波去噪方法滤波因子不能随时间、频率变化而变化的缺陷。通过理论分析与仿真波形对比表明,滤波后能有效地去除噪声,很好地保留了原始雷达回波信号的信号特征,展示了基于广义S变换的时频滤波的可行性,为雷达回波信号去噪提供提供了一种很好的方法。 展开更多

关键词 S变换 广义S变换 时频分析 时频滤波器

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基于S变换的线性调频信号时频滤波 被引量：3

13

作者 迟华山 王红星 +1 位作者 赵培洪 李军 《无线电通信技术》 2012年第1期21-24,37,共5页

线性调频(LFM)信号是一种典型的非平稳信号。对非平稳信号的分析和处理不能仅依靠传统的基于傅里叶变换的分析方法,必须采用时域和频域联合的时频分析方法。将S变换(ST)的时频分析方法应用到LFM信号的滤波中,用tST-tIST和fST-fIST 2种... 线性调频(LFM)信号是一种典型的非平稳信号。对非平稳信号的分析和处理不能仅依靠传统的基于傅里叶变换的分析方法,必须采用时域和频域联合的时频分析方法。将S变换(ST)的时频分析方法应用到LFM信号的滤波中,用tST-tIST和fST-fIST 2种算法组合分别实现了对LFM信号的滤波,然后采用均方误差(MSE)的衡量标准,仿真对比了以上2种算法组合的滤波性能。仿真结果表明:fST-fIST算法的滤波误差较大,不适合对LFM信号的滤波;tST-tIST算法的滤波性能较好,适合对LFM信号的滤波。 展开更多

关键词 线性调频 S变换 S反变换 时频滤波 非平稳信号

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非线性动力学系统的辨识:时频滤波与骨架曲线

14

作者 王丽丽 张景绘 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期182-190,共9页

利用非平稳信号的时频分析方法研究了一类非线性系统的频率特性和阻尼特性随运动形态的变化规律 ,得到了能简洁、直观地反映系统基本非线性动力学特性的广义骨架线性系统 (简称GSLS)和骨架曲线·　在此基础上 ,利用时频滤波方法根... 利用非平稳信号的时频分析方法研究了一类非线性系统的频率特性和阻尼特性随运动形态的变化规律 ,得到了能简洁、直观地反映系统基本非线性动力学特性的广义骨架线性系统 (简称GSLS)和骨架曲线·　在此基础上 ,利用时频滤波方法根据系统非平稳响应信号对非线性系统进行辨识·　该项工作为非线性系统反问题的研究提供了一条新的途径· 展开更多

关键词 非线性动力学系统 非平稳信号 时频分析 时频滤波 系统辨识 骨架曲线

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基于时频滤波的SAS解多普勒质心模糊改进算法

15

作者 吴鹏 喻敏 吴卫国 《舰船电子工程》 2009年第4期86-89,共4页

为提高合成孔径声纳(SAS)解多普勒质心模糊的准确性,文章对传统的解模糊算法-波长差异法进行了改进。将距离压缩后的数据进行时频滤波,去除强散射点对功率谱扭曲的影响,进而提高波长差异法的估计精度。计算机仿真实验证明了该方法的有... 为提高合成孔径声纳(SAS)解多普勒质心模糊的准确性,文章对传统的解模糊算法-波长差异法进行了改进。将距离压缩后的数据进行时频滤波,去除强散射点对功率谱扭曲的影响,进而提高波长差异法的估计精度。计算机仿真实验证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径声纳 多普勒质心模糊 波长差异法 时频滤波

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太赫兹频段下基于时频滤波的生命特征信号分离方法 被引量：1

16

作者 范腾 李武 郭文卓 《空军预警学院学报》 2018年第1期25-30,共6页

为了提取低信噪比情况下的生命特征信号,提出了一种基于时频滤波的生命特征信号分离方法.首先建立太赫兹雷达人体目标回波的模型,利用高分辨、交叉项抑制效果好的B分布对回波进行时频分析,然后使用抗噪效果好的Viterbi算法估计出瞬时频... 为了提取低信噪比情况下的生命特征信号,提出了一种基于时频滤波的生命特征信号分离方法.首先建立太赫兹雷达人体目标回波的模型,利用高分辨、交叉项抑制效果好的B分布对回波进行时频分析,然后使用抗噪效果好的Viterbi算法估计出瞬时频率曲线,根据瞬时频率曲线构建合适带宽的时频滤波器,分离出生命特征微多普勒信号.仿真结果表明,基于时频滤波的生命特征信号分离方法具有高分辨、抗噪效果好的性能特点,可以应用于低信噪比情况下的生命特征信号提取,进而可为生命特征信号的参数提取提供基础. 展开更多

关键词 太赫兹 生命特征信号 时频滤波 B分布 VITERBI算法

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时频域滤波沉底目标亮点特征提取方法研究 被引量：8

17

作者 朱广平 王飞 孙辉 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期616-622,共7页

主动声呐探测沉底目标时,由于存在严重的海底混响干扰,使得拷贝相关方法不能有效地提取目标回波亮点特征,大大降低了主动声呐的目标识别性能。针对该问题,研究了时频域滤波Hough变换的目标回波亮点特征提取方法。该方法采用互魏格纳变... 主动声呐探测沉底目标时,由于存在严重的海底混响干扰,使得拷贝相关方法不能有效地提取目标回波亮点特征,大大降低了主动声呐的目标识别性能。针对该问题,研究了时频域滤波Hough变换的目标回波亮点特征提取方法。该方法采用互魏格纳变换将接收信号与拷贝的发射信号变换到时频域,依据目标回波与混响及噪声能量的时频聚集特性不同,采用时频域脊波变换滤波滤除混响及噪声,最后利用Hough变换提取目标回波中各亮点峰,并进行投影计算形成目标回波的亮点特征。同时研究了Hough变换域中的峰值位置与目标亮点对应的数学关系,给出了基于时频滤波提取沉底目标亮点特征的算法步骤,并采用支持向量机对比分析了该方法与拷贝相关方法提取亮点特征的识别效果。结果表明,该方法能够在较低的信混比下有效抑制混响干扰提取亮点特征,从而提高沉底目标的识别性能。 展开更多

关键词 沉底目标 时频滤波 脊波变换 HOUGH变换 目标亮点

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基于时频域联合滤波的中段群目标信号分离 被引量：4

18

作者 贺思三 赵会宁 张永顺 《雷达学报（中英文）》 CSCD 2015年第5期545-551,共7页

该文针对中段群目标回波信号分离问题,提出了基于时频域联合滤波的信号分离算法。该算法首先基于自相关原理估计出某一目标的微动周期;然后根据所估计周期对回波进行分段,利用S变换提取各段信号在时频域的强能量区域,各段信号强能量区... 该文针对中段群目标回波信号分离问题,提出了基于时频域联合滤波的信号分离算法。该算法首先基于自相关原理估计出某一目标的微动周期;然后根据所估计周期对回波进行分段,利用S变换提取各段信号在时频域的强能量区域,各段信号强能量区域的交集即对应了某一目标在时频面上的支撑域。基于该支撑域对回波进行时频域联合滤波即可得到某一目标的回波信号,实现回波信号的分离。仿真结果验证了该文所提算法的有效性。 展开更多

关键词 弹道导弹 群目标 信号分离 时频滤波

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快速匹配追踪三参数时频特征滤波 被引量：5

19

作者 宋炜 邹少峰 +3 位作者 欧阳永林 曾庆才 黄家强 常鑫 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期519-525,676+499-500,共7页

传统的匹配追踪方法通常采用完备的时频原子库和贪婪算法进行子波分解,计算量巨大。为此本文引入互相关阈值约束技术,实现两次迭代和完备库之间的反馈,剔除那些互相关值很小的时频原子,动态地减小完备库的冗余度;通过多原子同步提取,实... 传统的匹配追踪方法通常采用完备的时频原子库和贪婪算法进行子波分解,计算量巨大。为此本文引入互相关阈值约束技术,实现两次迭代和完备库之间的反馈,剔除那些互相关值很小的时频原子,动态地减小完备库的冗余度;通过多原子同步提取,实现快速匹配追踪地震道分解。分解后的地震信号是按子波的能量排序的,每个子波都由振幅、频率和中心时间三参数表示,代表原始地震信号在某一中心时间的局部主振幅特征和主频率特征,因此在信号重构时,可根据有效信号与噪声信号的主振幅、主频率和中心时间的差异,构建三参数时频特征滤波器,筛选出代表有效信号的子波对信号进行重构,达到无损去噪的目的。合成地震记录和实际资料处理结果表明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 匹配追踪 互相关阈值 多原子提取 时频特征滤波

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基于时频联合域极化滤波的高分辨极化雷达信号检测 被引量：12

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作者 曾勇虎 王雪松 +1 位作者 肖顺平 庄钊文 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期524-526,共3页

本文以瞬态极化时频分析作为理论工具 ,针对高分辨极化雷达体制 ,提出了时频联合域极化滤波的概念 ;然后应用文中介绍的瞬态极化短时Fourier变换 (STFT) ,提出了一种通过时频联合域积累的高分辨极化雷达信号检测算法 .仿真实验表明了该... 本文以瞬态极化时频分析作为理论工具 ,针对高分辨极化雷达体制 ,提出了时频联合域极化滤波的概念 ;然后应用文中介绍的瞬态极化短时Fourier变换 (STFT) ,提出了一种通过时频联合域积累的高分辨极化雷达信号检测算法 .仿真实验表明了该算法的可行性和有效性 . 展开更多

关键词 极化 高分辨 信号检测 瞬态极化STFT 时频联合域极化滤波

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