確定性時(shí)變信號(hào)的分析與處理方法研究.pdf

1、自然界的許多信號(hào)，以及許多工程應(yīng)用，如通信、雷達(dá)、聲納等領(lǐng)域中所遇到的信號(hào)，根據(jù)Stone-Weierstrass理論，在一有限觀測(cè)時(shí)間內(nèi)都可表示成多項(xiàng)式相位信號(hào)形式。此類非平穩(wěn)信號(hào)的分析與處理是近年來(lái)信號(hào)處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本文以多分量多項(xiàng)式相位信號(hào)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(duì)多分量LFM信號(hào)的交叉項(xiàng)抑制問(wèn)題，對(duì)自適應(yīng)高斯核函數(shù)作了改進(jìn)，并給出了有效的核參數(shù)估計(jì)方法。同時(shí)，基于LFM信號(hào)的模

2、糊域特征，提出了一種新的自適應(yīng)核函數(shù)。改進(jìn)的核函數(shù)及新的核函數(shù)的寬度對(duì)信號(hào)長(zhǎng)度具有自適應(yīng)性，因而，在獲得一定的交叉項(xiàng)抑制能力的同時(shí)，避免了信號(hào)自項(xiàng)能量的較大損失。同時(shí)，討論了基于自適應(yīng)核時(shí)頻分布的多徑時(shí)延估計(jì)問(wèn)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(jì)mc-PPS相位參量的方法的局限性。提出了先由對(duì)應(yīng)于不同時(shí)間延遲參數(shù)的高階模糊度函數(shù)估計(jì)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(jì)方法。該方法既回避了信號(hào)檢測(cè)中的閾值選取問(wèn)題，又提高了檢測(cè)可靠性及參量估計(jì)精度，有效克服了基于高階模糊度函數(shù)積的參量估計(jì)方法的局限性。更為重要的是，該方法所需計(jì)算量較小，有利于實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)，因而，更有工程應(yīng)用價(jià)值。 3.根據(jù)信號(hào)瞬時(shí)相關(guān)函數(shù)自項(xiàng)分量及交叉項(xiàng)分量相位的不同特點(diǎn)，采用相位匹配變換方法構(gòu)造了一種時(shí)頻分布。相對(duì)于多線性及雙線性時(shí)頻分布而言，所構(gòu)造的時(shí)頻分

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

5、對(duì)估計(jì)性能進(jìn)行了理論分析及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。所構(gòu)造的TIFRD也為考察信號(hào)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(guò)一系列的推導(dǎo)，揭示出實(shí)信號(hào)的實(shí)小波變換結(jié)果缺乏直觀性的根源。進(jìn)而指出：以復(fù)解析小波為母小波的尺度圖比較直觀，它反映的就是信號(hào)的局部頻譜信息；由復(fù)解析小波變換所得尺度圖也更有利于信號(hào)瞬變時(shí)刻的準(zhǔn)確定位。 6.提出了瞬時(shí)頻率應(yīng)滿足的若干基本約束條件。指出