基于时频同步压缩变换的多分量信号分离研究
发布时间：2021-07-28 17:04
在雷达电子侦察中,由于截获的信号脉冲密度大、环境复杂以及波形多变,导致信号时频重叠概率大大增加,传统的时频分析方法已无法对信号分量进行有效地分离。本文基于同步压缩短时傅里叶变换,重点从时频聚集性、瞬时频率估计和多分量信号分离三个方面对非平稳信号进行系统的研究和算法改进,为后续信号的特征提取提供更有效地信息。首先,针对传统时频分布在处理多分量非平稳信号时,无法在时频聚集性、抑制交叉项干扰能力和可逆性方面同时达到很好的效果,本文在STFT的基础上引入同步压缩的概念。同时为了更好的反映信号的局部特性,提高信号的时频分辨率,提出根据信号局部的不同变化,对信号加不同窗长的自适应STFT和FSST,并给出了相关的理论推导。鉴于信号的先验知识未知,提出利用局部rényi熵对时变参数进行估计。经实验仿真结果证明,提出方法和理论推导一致,且具有较高的可靠性。然后,针对常用多分量信号IF估计方法的局限性,提出改进Viterbi算法与FSST相结合的IF估计方法。该方法结合了FSST对时频分布的高聚集性和Viterbi算法的最佳路径搜索特性。并根据信号的不同类型,给出相应的算法实现流程。特别是对IF存在交叉...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究发展现状
1.2.1 时频分析技术
1.2.2 瞬时频率估计
1.2.3 信号分离
1.3 论文主要研究内容与章节安排
第二章 时频分布的基本理论
2.1 基本概念
2.1.1 信号的时频分辨率
2.1.2 时频局部化特性
2.1.3 信号的不确定性原理
2.2 自适应谐波模型
2.3 传统时频分析方法
2.3.1 短时傅里叶变换
2.3.2 Wigner-Ville分布
2.3.3 重排
2.4 rényi熵
2.5 本章小结
第三章 同步压缩短时傅里叶变换
3.1 同步压缩短时傅立叶变换
3.2 二阶同步压缩短时傅立叶变换
3.3 自适应的STFT和FSST
3.3.1 自适应STFT和FSST的理论分析
3.3.2 时变参数的估计
3.4 实验仿真
3.4.1 合成信号
3.4.2 蝙蝠回波信号
3.5 本章小结
第四章 多分量信号瞬时频率的估计
4.1 多分量IF估计方法
4.1.1 谱峰检测法
4.1.2 基于能量泛函最小化
4.2 Viterbi算法
4.3 改进Viterbi与SST相结合法
4.4 仿真实验
4.5 本章小节
第五章 多分量信号的分离
5.1 EMD方法
5.2 信号STFT的支撑区域
5.3 多分量信号分离下的时变参数选择
5.3.1 局部近似单频信号
5.3.2 局部近似LFM信号
5.4 时变参数的估计
5.5 信号重构实验仿真
5.5.1 合成信号
5.5.2 蝙蝠回波信号
5.6 本章小节
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 未来展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于时频图像处理方法的多分量信号分离[J]. 刘歌,汪洪艳,张国毅. 电子信息对抗技术. 2017(02)
[2]基于同步压缩变换微地震弱信号提取方法研究[J]. 秦晅,宋维琪. 石油物探. 2016(01)
[3]多分量雷达辐射源信号的检测与分离[J]. 刘勇,张国毅,齐兴龙,田润澜. 航天电子对抗. 2014(03)
[4]基于分数阶傅里叶变换的多分量线性调频信号检测和参数估计的快速自适应方法[J]. 史文国,徐向辉. 科学技术与工程. 2012(07)
[5]一种针对多分量信号的复延迟型时频分布的实现方法[J]. 王冉,姜义成. 电子学报. 2012(01)
[6]经验模式分解算法的分析及应用[J]. 谢启伟,轩波,李建平,韩华. 系统工程理论与实践. 2009(11)
[7]自适应短时傅立叶变换算法的研究[J]. 栾海妍,江桦,刘小宝. 通信技术. 2007(08)
[8]多分量到单分量可用EMD分解的条件及判据[J]. 徐冠雷,王孝通,徐晓刚,秦绪佳,朱涛. 自然科学进展. 2006(10)
[9]希尔伯特-黄变换的统一理论依据研究[J]. 钟佑明,秦树人. 振动与冲击. 2006(03)
[10]电子战发展趋势分析[J]. 顾耀平. 航天电子对抗. 2006(02)
博士论文
[1]EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D]. 王婷.哈尔滨工程大学 2010
[2]经验模式分解的数学理论研究[D]. 徐争光.华中科技大学 2009
[3]复杂环境下未知雷达辐射源信号分选的理论研究[D]. 国强.哈尔滨工程大学 2007
[4]多分量信号的信号分量分离技术研究[D]. 蔡权伟.电子科技大学 2006
硕士论文
[1]信号瞬时频率估计方法及研究[D]. 张志刚.广东工业大学 2015
[2]多项式Chirplet变换在瞬时频率估计中的应用[D]. 史丽丽.西安电子科技大学 2014
[3]高阶时频分布及其在LPI信号分析中的应用[D]. 潘阳.西安电子科技大学 2014
[4]复杂环境下雷达信号分选算法研究[D]. 王益明.南京信息工程大学 2011
本文编号：3308293
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究发展现状
1.2.1 时频分析技术
1.2.2 瞬时频率估计
1.2.3 信号分离
1.3 论文主要研究内容与章节安排
第二章 时频分布的基本理论
2.1 基本概念
2.1.1 信号的时频分辨率
2.1.2 时频局部化特性
2.1.3 信号的不确定性原理
2.2 自适应谐波模型
2.3 传统时频分析方法
2.3.1 短时傅里叶变换
2.3.2 Wigner-Ville分布
2.3.3 重排
2.4 rényi熵
2.5 本章小结
第三章 同步压缩短时傅里叶变换
3.1 同步压缩短时傅立叶变换
3.2 二阶同步压缩短时傅立叶变换
3.3 自适应的STFT和FSST
3.3.1 自适应STFT和FSST的理论分析
3.3.2 时变参数的估计
3.4 实验仿真
3.4.1 合成信号
3.4.2 蝙蝠回波信号
3.5 本章小结
第四章 多分量信号瞬时频率的估计
4.1 多分量IF估计方法
4.1.1 谱峰检测法
4.1.2 基于能量泛函最小化
4.2 Viterbi算法
4.3 改进Viterbi与SST相结合法
4.4 仿真实验
4.5 本章小节
第五章 多分量信号的分离
5.1 EMD方法
5.2 信号STFT的支撑区域
5.3 多分量信号分离下的时变参数选择
5.3.1 局部近似单频信号
5.3.2 局部近似LFM信号
5.4 时变参数的估计
5.5 信号重构实验仿真
5.5.1 合成信号
5.5.2 蝙蝠回波信号
5.6 本章小节
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 未来展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于时频图像处理方法的多分量信号分离[J]. 刘歌,汪洪艳,张国毅. 电子信息对抗技术. 2017(02)
[2]基于同步压缩变换微地震弱信号提取方法研究[J]. 秦晅,宋维琪. 石油物探. 2016(01)
[3]多分量雷达辐射源信号的检测与分离[J]. 刘勇,张国毅,齐兴龙,田润澜. 航天电子对抗. 2014(03)
[4]基于分数阶傅里叶变换的多分量线性调频信号检测和参数估计的快速自适应方法[J]. 史文国,徐向辉. 科学技术与工程. 2012(07)
[5]一种针对多分量信号的复延迟型时频分布的实现方法[J]. 王冉,姜义成. 电子学报. 2012(01)
[6]经验模式分解算法的分析及应用[J]. 谢启伟,轩波,李建平,韩华. 系统工程理论与实践. 2009(11)
[7]自适应短时傅立叶变换算法的研究[J]. 栾海妍,江桦,刘小宝. 通信技术. 2007(08)
[8]多分量到单分量可用EMD分解的条件及判据[J]. 徐冠雷,王孝通,徐晓刚,秦绪佳,朱涛. 自然科学进展. 2006(10)
[9]希尔伯特-黄变换的统一理论依据研究[J]. 钟佑明,秦树人. 振动与冲击. 2006(03)
[10]电子战发展趋势分析[J]. 顾耀平. 航天电子对抗. 2006(02)
博士论文
[1]EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D]. 王婷.哈尔滨工程大学 2010
[2]经验模式分解的数学理论研究[D]. 徐争光.华中科技大学 2009
[3]复杂环境下未知雷达辐射源信号分选的理论研究[D]. 国强.哈尔滨工程大学 2007
[4]多分量信号的信号分量分离技术研究[D]. 蔡权伟.电子科技大学 2006
硕士论文
[1]信号瞬时频率估计方法及研究[D]. 张志刚.广东工业大学 2015
[2]多项式Chirplet变换在瞬时频率估计中的应用[D]. 史丽丽.西安电子科技大学 2014
[3]高阶时频分布及其在LPI信号分析中的应用[D]. 潘阳.西安电子科技大学 2014
[4]复杂环境下雷达信号分选算法研究[D]. 王益明.南京信息工程大学 2011
本文编号：3308293
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/3308293.html
