基于多尺度线性调频基信号稀疏分解的多分量LFM信号检测

该文针对传统的基于二次时频分析和原子追踪匹配方法处理多分量LFM信号时存在的时频干扰和等振幅交叉分解等问题,提出了一种基于多尺度线性调频基信号稀疏分解的多分量LFM信号检测方法,该方法采用多尺度的线调频基函数对多分量LFM信号进行投影分解,通过从不同的时间支撑区内投影系数最大的基函数中寻找出使分解信号能量最大的基元函数组合,逐次获得信号包含的能量最大的LFM信号分量,从基元函数连接形成的频率曲线即可获得LFM信号分量瞬时频率的估计,再对分量瞬时频率求起始时间点的频率值和曲线斜率便可得到该LFM分量的中心频率及调频斜率,仿真试验表明该文方法能精确地提取等振幅多分量LFM信号的瞬时频率,并具有很强的抗噪声干扰能力。     

基于RPRG+ICCD与RANSAC的多分量多项式相位信号参数估计

多分量多项式相位信号的检测和参数估计是多项式相位信号处理的一大难点。时频分析方法能够通过时频分布表征多项式相位信号的瞬时频率,通过对提取的瞬时频率进行多项式拟合得到其系数,经过简单的变换即可获得多项式相位信号的参数。文中利用RPRG+ICCD分离多分量多项式相位信号得到各个分量的瞬时频率,再使用RANSAC进行多项式拟合,最终实现了多项式相位信号的参数估计。实验结果表明,文中提出的方法能够实现在时频域部分重叠的多分量多项式相位信号的分离和参数估计。     

改进多尺度Chirplet路径追踪算法在非线性调频信号估计中的应用

针对在低信噪比下雷达非线性调频信号(Non-linear Frequency Modulation,NLFM)瞬时频率估计精度不足的问题,提出一种基于多尺度线调频小波路径追踪算法(Multi-scale Chirplet Path Pursuit,MCPP)的拟合方法估计信号的瞬时频率。首先,该方法将时频平面分成二进制动态时间支撑区并形成多尺度线调频(Chirp)原子函数库;然后在每一个时间支撑区选择一个投影系数最大的Chirp原子,按照连接原则进行最佳路径连接;最后按时间支撑区顺序提取每个Chirp原子的起始和终止频率,采用最小二乘法进行瞬时频率拟合。仿真表明该方法在低信噪比下可以提高信号瞬时频率估计的精度。      

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

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。     

一种时频分布核函数构造方法

立足于信号的参数化模型—多分量多项式相位信号,提出了一种新的时频分布并给出了其构造方法.该方法根据待分析的瞬时相关函数中自项分量及交叉项分量相位的不同特点,采用相位匹配的方法估计各信号分量的瞬时频率.所构造的时频分布不仅具有理想的频率聚集性,而且实现了绝大多数交叉项分量的有效抑制,有效克服了多线性时频分析方法的局限性.     

基于相位声码器法的音乐信号正弦分量检测

设计和实现一种基于相位声码器的音乐信号正弦分量检测方法,该方法将STFT等效为一组均匀滤波器,将各正弦分量分离,并由各通道输出的相位变化率估计正弦分量的瞬时频率,然后通过寻找STFT通道中心频率与瞬时频率映射的定点进行正弦分量检测;同时,针对原始相位声码器的缺点,设计了一个多采样率、非均匀滤波器组对其进行改进。实验结果表明,该方法具有良好的瞬时频率跟踪性能,可作为音乐信号多音高估计的分析前端。     

STTFD的特性分析及其在线性调频信号 参数估计中的应用

 精确地估计线性调频(LFM)信号的中心频率和调频率值,在雷达信号处理中有着十分重要的作用.WVD变换具有估计线性调频信号的中心频率和调频率特性,但当存在多个线性调频分量时,交叉项会严重影响线性调频信号中心频率和调频率的估计.针对这一问题,本文提出了基于STTFD(时频分布尺度变换)的线性调频信号参数估计的方法,即在时频平面内对信号进行尺度变换,去除信号瞬时时间和相关函数延迟量的耦合,使线性调频信号的频率随时间变化呈线性分布变为不随时间变化的常数分布,再通过在时频平面内沿时间轴做FFT积累所得到的信号峰值位置来估计信号的中心频率和调频率参数值,并且对STFD的特性以及相关函数延迟量和尺度变换常数对STTFD的影响进行了详细的分析.在本文最后,通过仿真数据验证了STTFD的特性及其精确估计线性调频信号参数的有效性.     

基于HHT的多分量LFM信号检测与参数估计

文中将Hilbert—Huang变换应用到多分量线性调频信号（LFM）信号的分析中：首先利用经验模态分解法（EMD）将原信号分解成有限个本征模态函数（IMF）；然后埘各个IMF进行Hilbert变换，获取瞬时频率、瞬时振幅，得到信号的Hilbert谱，该谱反映r瞬时振幅在频率一时间平面上的分布，从而可以比较准确地检测和估计各LFM分量的初始频率和调频斜率等参数。仿真结果验证了该方法的有效性。     

基带LFM信号的调频斜率估计

提出了一种通过提高基带LFM信号相位的直流分量和计算相位的高阶差分来提取信号的瞬时频率并采用最小二乘的方法估计出信号的调频斜率的方法。仿真结果表明,该方法在SNR≥6dB下可以实现基带LFM信号的调频斜率高精度估计。     

射频调制信号瞬时特征提取方法研究

本文研究电子对抗中射频调制信号瞬时特征提取方法。对于高信噪比(SNR)信号(SNR≥15dB),采用射频信号中频直接采样和抽取、内插方法完成信号的IQ分解和恢复;并计算信号瞬时包络和信号相位主值序列;利用信号相位解混响算法和改进的基于相位多项式系数估计的信号瞬时频率最小方差算法估计信号瞬时解混响相位和瞬时频率。文中给出具体算法描述和计算机模拟结果,利用文中的方法可以有效估计射频调制信号的瞬时特征。     

基于模型拟合的重叠信号盲分离方法

本文提出一种多信号分离方法.方法利用多项式相位拟合估计信号相位,构建了多信号分离模型,从而把多信号分离转化为序列和信道参数估计问题,然后利用序列和信道参数估计的方法进行多个信号的幅度和相位的联合估计.利用估计得到的序列和信道参数恢复多个信号各自的相位和幅度,从而对多个信号进行分离.该方法只需利用单个信道接收,并能够对完全重叠的多个信号进行分离.仿真和实际实验证明了方法的优异性能.     

一种有效的基于Chirplet自适应信号分解算法

基于线性调频小波(chirplet)的自适应信号分解法,将待分析的线性调频(Chirp)信号分解成为一组chirplet基函数的线性叠加,能够更清楚地表述Chirp信号的时频特征.其中关键的问题,是如何自适应地估计与信号最匹配的chirplet,这将影响到自适应分解的效果.目前,还没有一种有效chirplet估计算法.本文提出了一种新的chirplet估计算法,该法充分利用了chirplet的特点,具有较高的参数估计精度.仿真数据的实验结果证明了该方法的有效性.     

基于优化初值选择的自适应高斯包络线性调频基信号分解

基于高斯包络线性调频基的自适应信号分解是一种分辨力高、性能优良的时频分析算法,在语音信号、地震信号、雷达信号等可以用调频类函数进行建模的信号分析中有着广阔的应用前景。该算法在四维参数空间构造和求解超越方程,得到参数的闭式解,与传统的优化算法相比大大降低了运算量。对于由高斯包络线性调频基不相交或浅相交形成的简单信号,该算法具有非常优良的分辨性能,而对由高斯包络线性调频基深相交形成的复杂信号分解存在较大误差。本文针对这一问题进行研究,指出初值选择在该算法中的重要作用,分析了得到高精度分解结果的初值条件,提出了基于优化初值选择的高斯包络线性调频基自适应信号分解算法。通过在局部信号粗时频平面中搜索最优初值,结合自适应分解中建立和求解超越方程的方法得到参数闭式解,提高了分解精度,同时降低了运算量。对仿真信号及语音信号的分解效果验证了改进后算法的有效性和准确性。     

Analyzing of multicomponent undersampled signals by HAF

The phenomenon of frequency ambiguity may appear in radar or communication systems. S. Barbarossa(1991) had unwrapped the frequency ambiguity of single component uri-dersampled signals by Wigner-Ville distribution(WVD). But there has no any effective algorithm to analyze multicomponent undersampled signals by now. A new algorithm to analyze multicomponent undersampled signals by high-order ambiguity function (HAF) is proposed here. HAF analyzes polynomial phase signals by the method of phase rank reduction, its advantage is that it does not have boundary effect and is not sensitive to the cross-items of multicomponent signals. The simulation results prove the effectiveness of HAF algorithm.     

基于子空间的三阶多项式相位信号快速稀疏分解算法

针对稀疏分解冗余字典中原子数量庞大的缺点,该文提出一种三阶多项式相位信号的快速稀疏分解算法。该算法根据三阶多项式相位信号的特点,把原有信号变换成两个子空间信号,并根据这两个子空间信号构建相应的冗余字典,然后采用正交匹配追踪法来完成其稀疏分解,最后利用稀疏分解原理完成原有信号的稀疏分解。该算法把原有信号变换成两个不同子空间信号,构建了两个不同的冗余字典,对比采用一个冗余字典库,这种采用两个冗余字典的算法大大减少了原子数量,并且通过快速傅里叶变换,在一个冗余字典进行稀疏分解时,同时找到另一个冗余字典中的最匹配的原子。因此该算法通过减少原子数量和采用快速傅里叶变换大大加快了稀疏分解速度。实验结果表明,相比于采用Gabor原子构建的冗余字典,采用匹配追踪算法与遗传算法及最近提出的基于调制相关划分的快速稀疏分解,它的稀疏分解速度更快,并且具有更好的收敛性。     

一种新的雷达信号分选方法

ICA(IndependentComponentAnalysis)是近年来信号处理领域的热点研究课题,可以根据输入源信号的基本统计特征,由观测数据进行信号分离,最终恢复出源信号。本文深入分析了ICA算法,并提出了将其用于雷达信号分选的新思路。计算机仿真表明,这种算法应用于雷达信号分选时可以获得很好的分离效果。     

基于相位平滑改善信号频谱特性技术研究

提出了一种基于相位平滑改善信号频谱特性的新方法。为了加快连续相位调制信号的频谱滚降速度,引入了一种多项式函数来控制调制信号的相位变化轨迹。分析了该函数模型建立条件,根据相位平滑边界条件对函数进行了求解,设计了调制方案,仿真了基带信号的归一化功率谱,结果表明:相对于传统模式,该方法所得信号的相位变化轨迹更加平滑,带外能量辐射小。