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一种基于区域核函数的多分量线性调频信号时频分析方法技术

技术编号:29968683 阅读:36 留言:0更新日期:2021-09-08 09:41
本发明专利技术公开了一种基于区域核函数的多分量线性调频信号时频分析方法,第一步:获取待处理的多分量线性调频脉冲信号;第二步:计算模糊函数;第三步:在模糊域检测信号自项并估计信号自项在模糊域的径向角度;第四步:根据信号自项在模糊域中的分布设置区域函数;第五步:将扩展紧凑型核函数与区域函数相乘得到区域自适应核函数;第六步:将生成的区域自适应核函数与信号模糊函数相乘得到模糊域滤波后的信号,并将模糊域滤波后的信号变换到时频域得到信号的时频分析结果。本发明专利技术可在有效地抑制交叉项与噪声干扰的同时又尽可能地不减弱自项,适合对多分量线性调频信号进行高质量的时频分析。时频分析。时频分析。

【技术实现步骤摘要】
一种基于区域核函数的多分量线性调频信号时频分析方法


[0001]本专利技术属于信号处理领域,尤其涉及一种基于区域核函数的多分量线性调频信号时频分析方法。

技术介绍

[0002]由于传统的单一频域或时域分析,不能同时观测非平稳水声或雷达脉冲信号的时频关系,因此时频分析在雷达、声纳、声学、语音和无线通信等阵列信号处理应用中有着重要意义,尤其在水声和电子侦察处理中扮演了极其重要的角色。目前对信号时频域特征的分析方法,主要有线性时频分析方法和二次型时频分析方法。
[0003]最为经典的线性时频分析方法是短时傅里叶变换,它的计算简单,运算量小,且不存在交叉项干扰问题,但是窗函数的形状和宽度大大地限制了该方法的时频分辨率,其时频分辨率无法同时提高,限制了其应用范围。
[0004]为了进一步追求时频分析方法的高分辨率,目前国内外学者提出了很多二次型时频分析方法,如维格纳

维利分布分析方法,这种方法在一定程度上弥补了短时傅里叶变换在分辨率上的缺点且具有良好的时频分辨率。该方法是单分量信号时频分析的最佳方法,但是当它被用于多分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于区域核函数的多分量线性调频信号时频分析方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,获取待处理的多分量线性调频信号采样数据序列s(a),a=0,1,

,N

1;N为包含多分量线性调频信号脉宽总长度所对应的采样点个数,N取值为2的正整数次幂,且要求N≥4;步骤2,计算多分量线性调频信号采样数据序列s(a)的模糊函数A
z
(m,n),m=0,1,

,N

1,n=0,1,

,N

1;步骤3,在模糊域检测信号自项并估计信号自项在模糊域的径向角度φ
k
:步骤3

1,计算模糊函数A
z
(m,n)的离散Radon变换R(θ
p
,d
q
),即:其中,θ
p
代表Radon变换的离散径向角度,其取值为p为整数,且0≤p≤P

1,P为总的离散径向角度,P取值为大于等于2的正整数;d
q
代表Radon变换的离散径向距离,q为整数,且0≤q≤Q

1,Q为总的离散径向距离,Q为大于等于2的正整数;δ(
·
)代表冲击函数;步骤3

2,估计信号自项在模糊域的径向角度φ
k
:对R(θ
p
,d0)进行去趋势项处理,得到其去趋势项分量R
d

p
,d0),即:R
d

p
,d0)=R(θ
p
,d0)

R
t

p
,d0)其中,R
t

p
,d0)代表R(θ
p
,d0)的去趋势项分量,其取值为其中,B为观测矩阵,为采用正则化最小二乘法估计得到的参数;步骤3

3,在得到去趋势项分量R
d

p
,d0)后,从去趋势项分量R
d

p
,d0)中搜索峰所有值点(φ
e
,R(φ
e
)),e=1,2,...,M,其中,φ
e
为峰值点所对应的径向角,M为总的峰值点数,为正整数,R(φ
e
)表示径向角φ
e
所对应的去趋势项分量R
d

e
,d0)的值;定义自项的检测门限值R
th
为:其中,μ是所有搜索峰值的平均值,即从R
d

p
,d0)中搜索出所有大于R
th
的径向角,记为φ
k
,k=1,2,...,K,其中K为搜索出的总的大于R
th
的径向角,即总的检测到的自项的个数;步骤4,根据信号自项在模糊域中的分布设置区域函数B
k
(m,n):步骤4

1,估计信号自项在模糊域中的径向长度r
k
;定义卷积掩模H为:
定义E(x,y)为一个在模糊域中以点(x,y)为中心的三维矩阵,即:其中,x∈[1,N

2],y∈[1,N

2],且x和y均为整数,|
·
|为取绝对值函数;在模糊域中,以为起点沿着直线x
t
∈[0,N

1],y
t
∈[0,N

1],且x
t
,y
t
均为整数,φ
k
为从R
d

p
,d0)中搜索出所有大于R
th
的径向角,k=1,2,...,K,向上移动卷积掩模H,寻找满足下式的最远点(x
k
,y
k
):其中,表示二维卷积运算,ζ是一个比例因子一,取值范围为[0,1];径向长度r
k
由下式得到:最后对径向长度r
k
进行归一化处理,即取径向长度r
k
与的比值得归一化径向长度r
k

;步骤4

2,估计信号自项在模糊域中的法向宽度l
k
;在模糊域中,以为起点沿着直线x

t
∈[0,N

1],y

t
∈[0,N

1],且x

t...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚帅刘昱含蒋宇轩方世良刘吟佳曹红丽
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:

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