跳频信号的时频分析新方法

根据跳频信号的特点,提出了一种基于信号分解的时频分析方法。该方法先将多分量跳频信号通过带通滤波变成多个单分量信号,再将每个分量的WVD线性叠加得到新的时频分布。理论分析和仿真结果表明,这种新的时频分析方法能够有效抑制跳频信号的交叉项干扰,与现有的方法相比,具有更高的时频分辨率,更适合于跳频信号的时频分析和参数估计。     

时频分析在跳频信号中的应用

时频分析是非平稳信号处理领域中广泛应用的重要技术之一,跳频信号作为一种典型的非平稳信号,时频分析方法是对其进行检测、参数估计的重要方法。文章从提高时频聚焦性、抑制交义项干扰及减少运算量3个方面对各种常用的时频分析工具进行综合比较,并把在地震信号处理方面得到成功应用的S变换,应用到跳频信号处理中,取得了较好的效果。仿真结果表明：短时哈莱特变换运算量最小;S变换具有灵活的时频聚集性;不同时频分布组合、谱图、SPWVD、重排类分布能获得清晰的时频图。     

一种跳频信号的时频分析和参数估计方法

为了获得跳频信号清晰的、高聚集度的时频谱图和高精度频率估计值,提出了一种改进的同步压缩变换的时频分析和参数估计方法.对短时傅里叶变换得到的信号时频谱提取最大值,得到二维时频平面,沿着频率方向进行频率聚类,通过迭代滤波方法得到跳频频率集,进而构造瞬时频率的二维时频平面,然后在同步压缩的基础上得到跳频信号清晰的时频谱.仿真...     

一种SP&WVD组合时频分布改进算法

谱图(spectrogram,SP)和维纳-威利分布(Wigner-Ville distribution,WVD)组合时频分布是针对多分量信号的一种新型时频分布算法,为减少谱图交叉项带来的误差,从多角度分析了谱图分布及WVD的交叉项产生原理,提出了一种改进的组合时频分析方法。该方法首先对具有不同窗长和不同窗函数的多个谱图进行叠加综合;然后通过对时频分布综合结果进行阈值化处理获得自项支撑区域,最终实现了对WVD交叉项的抑制。仿真结果表明,该方法保持了WVD良好的时频聚集性,并有效抑制了交叉项。     

一种改进的跳频信号时频分析方法

利用正交匹配追踪的稀疏表示算法进行跳频信号时频分析时,性能受到傅里叶基矩阵长度和稀疏度未知的限制。针对此问题,结合跳频信号特点对稀疏表示算法加以改进:将跳频信号分段,对每段信号进行傅里叶变换并进行门限检测,得到频率预估计值和信号稀疏度;利用频率预估计值构造频率细化子傅里叶基矩阵;基于正交匹配追踪算法得时频谱图。在运算量相同的情况下,改进方法比直接采用正交匹配追踪算法可获得更高精度的时频谱。     

一种联合跳频信号参数估计方法

提出一种新的跳频信号参数联合估计算法,即对跳频信号作较短窗长STFT,然后提取其时频脊线得到跳频周期、跳变时刻的精确估计和跳频频率的粗估计,最后对跳频频率的粗估计值所在频域区间进行Zoom-FFT细化分析,得到跳频频率的准确估计。仿真结果表明,与基于SPWVD和基于小波变换的参数估计方法相比,该方法具有更好的抗噪性能和更小的计算量。     

基于WVD改进算法的跳频信号参数估计

针对平滑伪维格纳分布（SPWVD：SmooLhedPseudoWigner—VilleDistribution）在跳频信号参数估计中存在的分辨率下降和运算量过大等问题,提出基于sTfTr（Short—TimeFourierTransform）与WVD（Wigner—VilleDistribution）的联合算法（STFT—WVD）,实现了跳频周期、跳变时刻和跳频频率等参数的盲估计。在参数估计的过程中,STFT—WVD算法有效地抑制了WVD的交叉干扰项,保持了WVD较高的时频分辨率,在运算量上和WVD相近,没有增加运算的复杂程度。仿真实验证明,STFT—WVD比SPWVD具有更好的整体性能,在信噪比优于-1dB时,能得到更为精准的估计值。     

一种性能优越的二次时频分布

提出了一种新型的性能优越的二次时频分布核。通过对步进频率信号以及点频信号的时频分析处理,可以看到,这种核的时频分布比较于魏格纳分布以及Braham Barkat提出的分布,能更好地抑制交叉项;同时,这种核的频域分辨率与BD方法相当,而在时域上的分辨率则比它要更好。     

非线性时频分布重排算法在非合作跳频信号检测中的应用

在简述重排时频分布主要理论的基础上，具体分析了基于平滑伪Wigner-Ville分布的时频重排（rearrangement of the smooth pseudo Wigner-Ville distribution，RSPWVD）算法和基于Morlet小波的尺度图重排（rearrangement of the Morlet scale chart，RMSC）算法识别信号的基本原理，并导出了各自的重排算法表达式。分析结果表明，RMSC算法不仅可以获得比RSPWVD更为理想的抗干扰效果，而且可进一步提高信号时频分布的时频聚集性，从而更加精确地对跳频信号参数进行盲估计。最后给出了计算机仿真结果，并验证了其可行性和有效性。     

时频分布级数方法的改进

时频分布级数法在保持高时频分辨率的前提下,有效抑制了Wigner分布的交叉项,但运算量问题制约了其在工程应用中的普及。该文在对时频原子基函数进行研究的基础上,利用窗口选择特性对方法进行了改进,节省了大量计算,通过对多分量非平稳信号的仿真表明,对TFDS方法的改进是有效的,信号处理时间明显缩短,对联合时频分析的工程应用具有一定的参考价值。     

多跳频信号的盲分离与参数盲估计

针对接收到的多个未知任何先验参数的跳频信号，提出一种先分离各个信号再对其分别进行时频分析来估计跳频参数的方法.首先采用特征矩阵联合近似最优化(JADE)算法分离跳频信号，再利用多窗口重叠的平滑伪Wigner Ville分布(SPWVD)来估计出跳频信号的跳周期(hop duration)、定时偏差(time offset)和跳频频率(跳频图案)等参数.通过将多个时频分析的窗口重叠来克服时频分析中交叉项的影响.仿真结果表明，该估计算法显
著提高了估计的准确度和可靠性.     

时频分析Wigner-Ville算法及其在DSP上的仿真实现

文章介绍Wigner-Ville分布在时频分析中的应用,基于Wigner-Ville分布的特点,给出了Wigner-Ville分布在ADSP21160平台上的软件仿真实现。仿真结果表明:信号的WVD处理适合于非平稳的线性调频信号,可以通过信号的WVD分布来估计信号的瞬时频率。     

基于改进EMD算法的跳频信号参数估计

针对短时傅立叶变换时频分辨率不能同时很高,小波变换运算时间偏长,抗噪性差,Wigner-Ville变换及其改进方法受交叉项影响等问题,提出了一种基于希尔伯特-黄(HHT,Hilbert-Huang Transformation)算法的跳频信号参数估计.该方法的分解是自适应的,计算出的瞬时频率有很高的时间分辨率和较高频率分辨率.对于HHT算法中出现的虚假分量和端点效应问题,通过互相关方法来消除虚假分量,镜像闭合延拓方法去除端点效应.仿真结果表明该方法能很好解决上述两个问题.     

基于时频独立分量分析的Wigner-Ville分布交叉项消除法

由于信号混合引起的交叉项严重降低了Wigner-Ville分布的时频分辨率，为此提出一种基于独立分量分析的Wigner-Ville分布交叉干扰项消除法.在无须了解信号混合系数的情况下，通过盲源分离法提取各独立分量信号，给出盲源分离结果不确定的解决方法.建立了包含自项与交叉项的时频分布矩阵，利用时频分布矩阵的联合对角化算法消除独立分量信号之间的交叉干扰项.通过独立分量自项求和重构Wigner-Ville分布，重构的Wigner-Ville分布具有良好的时频分辨率.数值仿真结果验证了算法的有效性.     

一种用于多相编码信号参数估计的MST改进算法

多相编码信号是一类典型的低截获概率雷达信号,具有类线性调频的特点,其参数估计问题是当前电子侦察信号分析的研究热点.该文基于匹配信号变换理论,推导了截获信号与匹配信号变换时间函数不匹配时的调频斜率估计性能.针对多相编码信号的特点,以及实际电子侦察环境中截获信号存在载频估计误差、信号不完整、噪声干扰等问题,提出了一种基于二维搜索的改进匹配信号变换算法.仿真实验以P4码为例,分析了提出算法的参数估计性能.实验结果表明,提出算法能够较好地解决信号失配问题,估计精度高、速度快,具有较大的工程应用价值.     

跳频信号2D-DOA与极化参数的欠定估计

为在欠定条件下估计跳频(frequency hopping,FH)信号二维波达方向(two dimensional direction of arrival,2D-DOA)和极化参数,从而有效辅助FH网台分选和信号识别、跟踪等,提出基于空间极化时频分析的联合估计算法.在建立FH信号极化敏感阵列快拍数据模型基础上,推导空间极化时频分布(spatial polarimetric time frequency distributions,SPTFD)的线性时频扩展形式SPSTFT,同时给出一种组合时频分布方法定位各跳(hop)信号在时频面上的自项区域,据此构造各hop的SPTFD和SPSTFT矩阵.利用SPSTFT/SPTFD矩阵中蕴含的信源极化-空域特征信息采取两种不同方法估计2D-DOA和极化参数.新算法无需多维参数寻优和配对,计算量小.仿真结果表明,本算法能在欠定条件下有效估计FH信号2D-DOA和极化参数,SPTFD矩阵法估计精度高,并能处理发生频率碰撞的hop.     

Exponential time-frequency distribution of mechanical vibration signals

Ｆｏｒｍａｎｙｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｙｓｔｅｍｓ,ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｖｉｂｒａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌｉｓａｃａｒｒｉｅｒｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｂｏｕｔｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ,ｓｕｃｈａｓｓｏｍｅｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎｄｅｓｉｇｎｓａｎｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｓ.Ｂｅｃａｕｓｅｉｔｉｓｅａｓｉｌｙｍｅａｓｕｒａｂｌｅａｎｄａｂｌｅｔｏｔｒａｖｅｌｆｏｒａｌｏｎｇｄｉｓｔａｎｃｅｔｈｒｏｕｇｈｓｏｌｉｄａｎｄｆｌｕｉｄｍｅｄｉａ,ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｆｏｒｔｈｏｓｅｃｏ…     

基于GMSK调制慢跳频通信系统的软件无线电实现结构及性能分析

探讨了慢跳频通信系统的软件无线电实现结构，将GMSK调制方式引入到跳频软件无线电的前端，利用其高频谱效率特点实现高速率的数据传输，分析了该系统发送端与接收端实现模型，对全系统的数字化实现做出了理论分析．针对跳频产生的相位不连续情况，采用了Viterbi非相干解调算法．对这一系统主要模块给出了数学分析，经计算机模拟仿真获得其误码性能，结果令人满意，证明该方法行之有效，具有一定的理论意义和应用价值．     

随机共振及其在微弱信号方位估计中的应用

在低信噪比下,为了准确估计单独的方位估计算法会出现偏差,提出了基于随机共振的微弱信号方位估计方法.通过随机共振能够得到信噪比提高的信号,然后再由方位估计算法来估计出目标方位.同时结合常用的微弱正弦信号和BPSK信号,利用方位估计中的CBF、MVDR、MUSIC算法进行了仿真研究.结果表明:随机共振可以提高信噪比,应用到微弱信号方位估计符合理论分析.