確定性時變信號的分析與處理方法研究.pdf

1、自然界的許多信號，以及許多工程應用，如通信、雷達、聲納等領域中所遇到的信號，根據(jù)Stone-Weierstrass理論，在一有限觀測時間內(nèi)都可表示成多項式相位信號形式。此類非平穩(wěn)信號的分析與處理是近年來信號處理領域的研究熱點之一。本文以多分量多項式相位信號為模型，研究其分析與處理方法。所取得的主要成果有： 1.針對多分量LFM信號的交叉項抑制問題，對自適應高斯核函數(shù)作了改進，并給出了有效的核參數(shù)估計方法。同時，基于LFM信號的模

2、糊域特征，提出了一種新的自適應核函數(shù)。改進的核函數(shù)及新的核函數(shù)的寬度對信號長度具有自適應性，因而，在獲得一定的交叉項抑制能力的同時，避免了信號自項能量的較大損失。同時，討論了基于自適應核時頻分布的多徑時延估計問題。仿真結(jié)果表明，AAD峰值法優(yōu)于Radon-Wigner變換法及Radon-AAD變換法。 2.分析了現(xiàn)有的基于PHAF估計mc-PPS相位參量的方法的局限性。提出了先由對應于不同時間延遲參數(shù)的高階模糊度函數(shù)估計出一組相

3、位系數(shù)估值，然后采取表決方法從該組估值中提取出最終相位系數(shù)估值的參量估計方法。該方法既回避了信號檢測中的閾值選取問題，又提高了檢測可靠性及參量估計精度，有效克服了基于高階模糊度函數(shù)積的參量估計方法的局限性。更為重要的是，該方法所需計算量較小，有利于實時實現(xiàn)，因而，更有工程應用價值。 3.根據(jù)信號瞬時相關函數(shù)自項分量及交叉項分量相位的不同特點，采用相位匹配變換方法構(gòu)造了一種時頻分布。相對于多線性及雙線性時頻分布而言，所構(gòu)造的時頻分

4、布不僅頻率聚集性高，而且實現(xiàn)了絕大多數(shù)交叉項分量的有效抑制(其交叉項數(shù)目最多與WVD中的交叉項數(shù)目相同，但通常明顯少于WVD中的交叉項數(shù)目)，因而，該時頻分布也更有利于揭示信號的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征。 4.引入了一個二維雙線性相位匹配變換。利用各信號分量的瞬時頻率變化率(IFR)在變換結(jié)果中表現(xiàn)為局部極值點，而交叉項則很少表現(xiàn)為極值點，以及各信號分量的IFR隨時間變化表現(xiàn)出連續(xù)性的獨有特點，實現(xiàn)了mc-PPS中各信號分量的IFR的估計。

5、對估計性能進行了理論分析及實驗驗證。所構(gòu)造的TIFRD也為考察信號內(nèi)部特征結(jié)構(gòu)提供了新的思路。 5.小波變換因其固有的多分辨能力而受到人們的青睞，但其變換結(jié)果卻不夠直觀。經(jīng)過一系列的推導，揭示出實信號的實小波變換結(jié)果缺乏直觀性的根源。進而指出：以復解析小波為母小波的尺度圖比較直觀，它反映的就是信號的局部頻譜信息；由復解析小波變換所得尺度圖也更有利于信號瞬變時刻的準確定位。 6.提出了瞬時頻率應滿足的若干基本約束條件。指出