线性调频参数估计方法的数学统一

本文给出了连续复线性调频(LFM)信号Radon-Wigner变换(RWT)、Wigner-Hough变换(WHT)、分数阶傅立叶变换(FrFT)、解线调方法(Dechirp)和最大似然(ML)方法的相互转换关系.给出了参数估计的最佳表述及其离散形式,省略包含调频率的表达式系数,将RWT、WHT、FrFT和Dechirp和ML方法用统一表达式表述.几种方法的离散LFM信号参数估计均可以用ML或去斜方法实现,并采用FFT方法提高运算速度,因此最佳快速算法的计算量和估计性能是相同的.本文对于这几种参数估计方法的快速算法和估计性能研究具有指导意义.     

基于S变换的信号时频特性分析

介绍了S变换的基本原理,从理论上分析了S变换与短时傅里叶变换和小波变换的关系。对比分析了短时傅里叶变换、Wigner-Ville分布与S变换的时频谱特点。实验结果表明,S变换的时频窗口可以随频率自适应的调整,这使得S变换在非平稳信号的应用中更有实用性和灵活性。     

对称三角线性调频连续波信号的检测与参数估计

结合低截获概率雷达中常用的对称三角线性调频连续波信号的特点,提出了基于Radon-Ambiguity变换（RAT）和分数阶傅立叶变换（FRFT：Fractional Fourier Transform）的对称三角线性调频连续波信号的检测与参数估计新算法。该方法不仅给出了对称三角线性调频连续泼信号的调频率和初始频率的参数估计,并且推导出了调制带宽估计的表达式。通过仿真验证了该方法的有效性并具有很好的估计性能。     

基于时频重排-Hough变换的多分量Chirp信号的检测与参数估计

针对BTFD-Hough算法因交叉项形成伪尖峰引起的误检测;而平滑交叉项又造成参数估计精度降低和运行 时间增加的问题,本文提出了对BTFD进行时频重排再结合Hougb变换的多分量Chirp信号检测与参数估计的改进方法, 仿真实验结果表明,该方法不仅有效地检测多分量Chirp信号并估计其参数,还降低了H0ugIl变换时间,同时也改善了抗 噪声性能。     

线性时频变换及其在雷达弱信号检测中的应用

本文简要介绍了短时付里叶变换及小波变换理论并用此理论分析了强噪声背景下弱信号检测方法。     

强背景噪声环境下的线性调频信号频率估计

估计信号的瞬时频率常用Cohen类时频分布的时间一阶条件矩,但这些方法在更低信噪比下存在较大的估计方差。基于线性调频信号的自相关和互相关可以实现噪声压缩的结论,提出了改进的基于互Wigner Ville分布线性调频信号的频率估计方法。该方法具有更强的抗噪声能力,在多元信号频率估计时,抑制了交叉项的影响。仿真实验的结果证明了算法的有效性。     

线性调频连续波雷达信号的参数估计

根据线性调频连续波（LFMCW）信号的周期特点,提出累积Wigner-Hough变换（CWHT）进行LFMCW信号的参数估计。首先分析了自相关函数的特点,通过搜索自相关函数的峰值,实现了信号调制周期的估计。然后根据调制周期将信号分段,进行CWHT。通过CWHT峰值和起始时间的搜索,最终估计出信号的调频斜率与起始频率。理论推导了CWHT的信噪比（SNR）公式,并分析了相关计算。该算法不仅减小了时频交叉项的影响,而且降低了计算的复杂度。同时由于进行了多个周期的非相干累积,提高了该算法的抗噪性能。仿真结果验证了本文算法在低SNR下具有较好的参数估计性能。      

基于Matlab的信号时频分析

时频分析的主要研究对象是非平稳或时变信号,它能清楚地揭示信号的时变频谱特性,在信号处理中有着非常重要的作用.本文介绍了时频分析中常用的离散短时傅立叶变换(STFT)及序列维格纳变换(WD)的DSP算法及它们各自的特点和具体应用.并给出了具体的STFT的DSP算法和WD的DSP算法的实现流程图及在Matlab上的仿真结果.     

基于Radon变换的具有线性调频特性的多相编码信号参数估计

基于线性调频(LFM)信号产生的多相编码信号(Frank码、P1、P2、P3、P4码)由于具有较好的脉冲压缩特性而在低截获概率(LPI)雷达中得到了广泛应用。利用这类多相编码信号具有与线性调频信号相似的模糊函数(Ambiguity Function)和Wigner-Ville分布的特性,提出了基于Radon-Ambiguity变换和改进的Radon-Wigner变换的多相编码信号参数估计方法。推导了参数估计的克拉美-罗下限(CRLB),并以P4码信号为例进行了仿真,仿真结果表明两种方法在低信噪比下均具有较好的参数估计精度。     

短时傅里叶变换在线性调频信号时频滤波中的应用

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。     

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.     

匹配 Wigner 变换及其在瞬时频率估计中的应用

提出了一种新的时频分析方法,称为匹配Wigner变换（Matched Wigner Transform ,MWT ）。该变换通过泰勒级数扩展傅立叶旋转因子e－jωτ来匹配双线性信号核,能够对单分量高阶多项式相位信号（Polynomial Phase Signal , PPS ）分析得到聚集性最优的时频分布（Time Frequency Distribution ,TFD ）,且克服了自交叉项的干扰。基于MWT ,给出了一种有效实现PPS的瞬时频率（Instantaneous Frequency ,IF）和参量估计的迭代算法,并通过仿真算例验证了算法的有效性。最后,将该方法应用于水下运动声源的微弱多普勒信号分析,得到良好的海试试验结果。     

一种瞬时测频改进算法

在保持实时测量的基础上对传统的短时傅里叶变换(STFT)测频算法加以改进,采用了基于多相结构的短时测频算法和CZT算法,大大缩短了瞬时测频的运算时间,提高了测频精度,减少了运算资源,更加利于工程实现.     

基于Radon-STFT变换的含噪LFM信号子空间分解

由于线性调频信号占有非常宽的频带,用奇异值分解就不能将含噪线性调频信号分解成信号子空间和噪声子空间,针对这一缺陷,本文提出了一种基于时频面旋转的含噪线性调频信号的子空间分解算法。文中分析了算法的性质,并提出了“伪信号子空间”的概念和用于检测直线倾角的Ｒａｄｏｎ－ＳＴＦＴ变换,理论分析和仿真实验的结果表明了这种子空间分解方法对一类含噪线性调频信号是可行的。     

应用时频分析进行高频雷达射频干扰抑制

射频干扰是困扰高频雷达工作的难题之一.本文基于雷达基带采样信号中射频干扰和有用目标信号的时频分布的差异,提出了一种新的射频干扰抑制方法.将该方法应用于高频地波雷达的回波信号处理中,能有效地抑制射频干扰却不损失目标信号,从而使回波距离-多普勒谱的质量得到改善,大大提高了系统的抗干扰能力.该方法也可视为自动实时选频系统的一种软实现.     

应用FRFT的调频步进ISAR低信噪比成像方法

调频步进逆合成孔径雷达(ISAR)在低信噪比(SNR)下采用距离-多普勒(R-D)成像算法时,必须有效进行包络对齐和相位聚焦,但是在目标运动未知的情况下,采用普通方法很难解决这个问题。利用调频步进雷达的粗距离像信号为慢时间域的线性调频(LFM)信号这一特点,通过对若干个连续子脉冲串的分数阶傅里叶变换(FRFT)谱图进行等距滑动叠加的方法,解决了单个子脉冲串的FRFT 谱图在低信噪比下被噪声淹没的问题。通过搜索叠加后的FRFT 谱图,可以估计出目标运动参数,然后利用目标运动参数估计值构造出补偿函数,从而实现了包络对齐和相位聚焦。由于FRFT 有快速算法,计算速度与快速傅里叶变换(FFT)相仿,所以算法的参数估计步骤运算效率较高,易于工程实现。仿真结果显示该算法可以获得较为理想的成像结果,验证了算法的有效性。     

一种快速、高精度的LFM参数估计算法

为实现线性调频信号参数的快速、准确估计,本文通过分段解线调和直接解线调建立了频域波束空间方程,并利用Beamspace-ESPRIT获得了调频斜率和初始频率的估计.仿真实验显示算法计算量较小,性能优良,估计精度接近CRB界.     

一种时频变换OFDM系统的信道估计模型

在OFDM系统中,无线信道的准确估计很大程度上决定了系统的传输性能,提出了一种时频变换信道估计模型,并将它应用于自适应OFDM系统中的信道估计,通过与理想自适应系统相比较,研究了模型的性能以及信道估计的误差对于系统性能的影响。     

四种时频分析方法的频率分辨率研究

时频分析是分析时变谱的有力工具,其频率分辨率是值得研究的关键问题之一。通过对基于短时傅里叶变换、小波变换、Choi-Williams分布和Hilbert-Huang变换的四种时频分析方法的频率分辨率的实验比较,说明Hilbert-Huang变换法具有最高的频率分辨率,其次是Choi-Williams分布,小波紧随其后,最差是短时傅里叶变换。