一种新的抑制交叉项的时-频分布的分析

最近提出了一种新的时频分布，在保持高时频分辨率的同时可抑制交叉项，本文从信号模糊域滤波的角度分析了该分布中核函数的设计方法与思路，并针对多分量线性调频信号用该分布进行了计算机仿真。仿真结果证明了该分布在抑制交叉项并保持较高时频分辨率方面的有效性。     

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.     

基于自项窗的WVD交叉项抑制技术

为了解决维格纳-维利分布(WVD)的交叉项干扰问题,提出一种覆盖自项支撑区的时频窗——自项窗,通过对信号的WVD进行加窗处理,得到改进的时频分布。首先分析了多分量信号WVD中自项和交叉项的不同特点,接着论述了自项窗法的原理及自项窗的构造方法,分析了改进的时频分布的性质,最后进行了仿真验证。结果表明,自项窗法能够有效消除WVD中的交叉项,并保留WVD良好的时频分辨率和能量聚集性,适合于非平稳信号的时频分析。     

跳频信号时频分析的一种新方法

利用魏格纳-威尔变换等非线性时频分析方法,对跳频信号进行时频分析存在交叉项干扰的问题.为提高对跳频信号进行时频分析的准确度,提出一种新的时频分析方法.对跳频信号首先进行奇异点的检测,根据奇异点的位置将跳频信号划分为不同的单载频信号,然后利用非线性时频分析方法对单载频信号进行逐个处理,最后将得到的多个单载频信号的时频关系按跳频规律进行组合,进而得到完整的跳频信号时频关系.仿真验证了新方法可有效抑制交叉项,准确可行.     

基于LPFT时频滤波器的WVD交叉项抑制方法

本文提出一种抑制Wigner-Ville分布(WVD)交叉项的新方法。利用局部多项式傅里叶变换(LPFT)构建时频滤波器,确定自项支撑区域,再利用此滤波器对WVD进行处理,从而达到抑制交叉项的目的。通过3dB信噪比的分析可以看出,LPFT具有比短时傅里叶变换(STFT)更好的时频聚集性,因此基于LPFT的时频滤波器能更有效抑制WVD中的交叉项干扰,同时又能保留WVD的高时频聚集性。通过与Chio-Williams分布、径向高斯核函数时频分布、基于STFT时频滤波器的交叉项抑制方法的比较,验证了该方法对抑制多分量信号及非线性调频信号的交叉项以及噪声干扰的有效性,显示了该方法在保持高时频聚集性,抑制交叉项干扰,以及抑制噪声干扰方面的优势。     

典型非线性固定核函数时频分布的性能分析

传统的傅立叶变换无法满足对非线性、非平稳信号的分析,时频分析旨在构造一种时间和频率的密度函数,能够反映非平稳信号的时变特征,是非平稳信号分析的有力工具。文章讨论了魏格纳-威尔分布、伪平滑魏格纳-威尔分布及乔伊-威廉斯分布三种固定核函数时频分析方法的性能特征,进行计算机仿真,最后总结这三种分布在时频分辨率、抗干扰能力和信号适用性方面的优缺点。     

基于频域CLEANWigner-Ville分布中交叉项的抑制

针对ISAR飞机成像中出现的多分量线性调频(chirp)信号,该文提出一种基于频域CLEAN的信号分解方法,将其分解成多个单分量chirp信号,然后分别计算每个单分量的Wigner-Ville分布(WVD),以此来抑制此多分量信号WVD中的交叉项,与已有的chirp信号分解方法相比,该法减少了待估计参数的个数,使得计算更加简单,并能保证信号各分量正确的强度及时频变化特征。经过处理后的信号的WVD,保持了WVD高时频分辨率的特点,而交叉项得到了很好的抑制。实验表明,该方法应用于实测数据,成像质量明显提高了。     

一种新的抑制交叉项的时—频分布的分析

从信号模糊域滤波的角度分析了最近提出的一种新的高时-频分辨率抑制交叉项的时-频分布中核函数的设计方法与思路，并针对多分量线性调频信号用该分布进行了计算机仿真。仿真结果证明了该分布在抑制交叉项并保持较高时-频分辨率方面的有效性。     

一种基于STFT的跳频参数估计新方法

针对STFT在进行跳频信号参数估计时,时间分辨率和频率分辨率存在固有矛盾这一问题,通过分析窗函数对跳频信号STFT变换后时频谱图的影响,提出了一种基于STFT的跳频参数估计方法。该方法直接利用窗函数参数提取跳频参数,避免了时频谱图对参数估计精度的影响。通过不断改变窗函数起始时刻及窗函数宽度,寻找时频聚集性最好的时频谱图,确定目标窗函数参数。仿真结果表明,该方法实现了跳频参数的有效估计。     

椭圆球面波信号间交叉项时频分布特性研究

该文引入Wigner-Ville分布中的交叉项,通过建立交叉项时频分布特性与椭圆球面波函数(Prolate Spheroidal Wave Function, PSWF)信号及其Hilbert变换信号性质之间的关系,重点研究了PSWF信号间交叉项时频分布特性与信号自身奇偶性、最佳时频能量聚集性等性质的关系,交叉项在时域、频域、时频域的能量密度分布规律。理论和仿真分析表明,PSWF信号间交叉项具有良好的对称性、时频能量聚集性。且交叉项时频分布的局部特征参量,与相互作用的PSWF信号阶数、功率谱局部能量密度峰值点个数以及位置密切相关,能够反映信号在时频域的相干程度,为下一步探索研究高效PSWF信号时频域检测方法提供参考依据。     

一种基于SPWVD-WVD的高质量时频分析方法及ISAR成像应用

交叉项干扰抑制与高时频聚集度是准确反应信号的时频分布特征的重要因素。传统的魏格纳-维尔分布(Wigner-Ville Distribution,WVD)算法虽能获得较高的时频分辨特征,但分析多成分信号时存在严重的交叉项干扰问题,限制了其实用性;而平滑伪魏格纳-维尔分布(Smoothed Pseudo Wigner-Ville Distribution,SPWVD)算法虽在一定程度上抑制交叉项干扰,但降低了时频聚集度。为了解决上述问题,提出了基于SPWVD-WVD的时频分析方法。该方法利用SPWVD与WVD之间的滤波互消效应,将SPWVD二值化结果与WVD结果进行矩阵运算,最终得到高质量的时频分析结果。实验结果表明,所提出的算法能够有效去除多分量信号的交叉项干扰,提高信号分析结果的时频聚集度,还原多分量信号的真实时频分布。最后将该算法成功应用于逆合成孔径雷达成像中。     

一种针对多分量信号的复延迟型时频分布的实现方法

 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.     

The Analysis of Under Water Vehicle Non-Stationary Acoustic Transient Signals Using a New Fast Algorithm for Constructing Positive Time-Frequency Distributions

It is well know that under water vehicles emit many types of acoustic signals, including stationary as well as non-stationary. The non-stationary transient signals are receiving considerable attention, especially from the standpoint of detection and tracking of under water vehicles. Thus, modern methods for processing these non-stationary acoustic transient signals are required. This paper presents a very powerful method for analyzing acoustic transient signals, the positive time-frequency distribution. A fast algorithm that implements the minimum cross-entropy positive time-frequency distribution makes practical the processing of 'real world data', like under water vehicle acoustic transient signals. An example of such a signal is presented, which is a generic acoustic transient signal from a under water vehicle. The signal is only representative, as it is normalized in time, in frequency, and in amplitude. The positive time-frequency distribution constructed for this generic transient signal is contrasted with the one-third octave method, which is currently the primary method being used by the under water vehicle community to analyze under water vehicle transients. The positive distribution is also contrasted with broad band and narrow band spectrograms.     

一种基于Matching pursuits时频分解算法的语音降噪方法

提出一种基于时频分解算法的语音降噪方法,利用Matchingpursuits时频分解算法对含噪语音信号进行分解,把分解后的各个分量的魏格纳分布之和作为整个信号的魏格纳分布,这样便使得信号和噪声在时频平面上有了较直观的分布,利用这个特点对信号进行降噪。仿真结果表明,该方法能在保证可听懂度的情况下,有效地去除含噪语音信号中的宽带噪声。     

一种时频域上的盲信号分离方法

滑动傅立叶变换是一种时频分析方法,本文详细推导了滑动傅立叶变换一个频率芯值与原信号的关系,提出了一个频率芯上信号盲分离算法,本算法实现容易,计算量少,计算机仿真结果证实所提出方法的正确性和有效性。     

单信道时频重叠双信号的码速率估计方法

提出一种基于四阶循环累积量的功率谱分析算法,用于解决单信道时频重叠双信号的码速率估计问题。通过计算循环频率轴上不同频率处的四阶循环累积量值,得到双信号在各自循环频率处的脉冲,对脉冲序列进行功率谱分析,提取隐含的周期性从而估计双信号的码速率。算法适用于多种数字调制类型的通信信号,且在低信噪比下也具备较好的估计性能。理论分析和仿真试验结果均证明了算法的正确性和有效性。     

一种基于时频分析的语音卷积信号盲分离算法

本文根据语音信号在实际环境下传播存在多径效应而造成反射信号之间产生时延差异的特点,提出了一种新的基于卷积混合矩阵模型的盲分离算法.该算法利用语音信号频谱中普遍存在的稀疏特性,通过对两路接收信号语谱图的对比分析估计出模型中时延参数和幅度系数的待定值;更进一步,从极大似然估计的思想出发,构造了一种基于时延参数和幅度系数的可信度函数,提出了通过寻找上述可信度函数的峰值以准确确定混合矩阵参数的方法.与现有的基于独立性假设的盲分离算法不同,本算法利用了语音信号频谱中普遍存在的稀疏特性,适用于求解大多数场合下的盲源分离问题.由于本算法本质上是一种非迭代的算法,且不存在发散的问题,故具有快速、稳定的特点.仿真实验和实际环境下所得到的实验结果表明,该算法能在各种信噪比的条件下准确地估计出由环境所确定的时延和幅度参数,并据此成功地分离出源语音信号,是一种面向真实环境下语音盲分离应用的有效算法.     

基于改进的局部特征尺度分解和归一化正交的时频分析方法

针对希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transform,HHT)中经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)和希尔伯特变换(Hilbert Transform,HT)的不足,提出了一种基于改进的局部特征尺度分解(Improved Local Characteristic-scale Decomposition,ILCD)和归一化正交(Normalized Quadrature,NQ)的时频分析方法.ILCD克服了LCD的固有缺陷,在精确性和正交性等方面要优于EMD和LCD方法.同时为了克服HT的不足,提出了一种基于经验调幅调频分解标准化估计瞬时频率的归一化正交(Normalized Quadrature,NQ)方法.通过仿真信号将EMD,LCD与ILCD进行对比,同时将标准希尔伯特变换,直接正交法与NQ进行对比,结果表明了论文方法的有效性.转子碰摩故障数据分析结果进一步验证了论文方法的有效性和优越性.     

一种基于时频分布尺度变换的ISAR成像新方法

 空中或海面目标复杂运动所产生的方位二次相位项,会造成方位成像的严重散焦;而传统的RD成像方法、WVD瞬时成像方法、Radon-Wigner成像方法和DechirpClean成像方法由于成像效果差或运算效率低等因素,不适合复杂运动目标的ISAR成像;因此,针对这些问题,本文提出了一种基于时频分布尺度变换的ISAR成像新方法,即把包络对齐后的各距离单元数据变换到时频平面内,通过尺度变换,解信号瞬时时间和相关函数延迟量的耦合影响,把方位二次相位项所产生的时频平面内的斜线校正成平行于时间轴的直线,并沿时间轴进行能量积累,减少交叉项的影响,最终对复杂运动目标进行高分辨ISAR成像.该方法成像效果好,同时,可以通过快速变换算法实现,因此,运算效率较高,适合实时成像.最后,通过仿真和实测数据验证了该方法的有效性.