基于多窗口時頻重排的非線性調(diào)頻信號時頻結(jié)構(gòu)分析方法

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1、第7卷第2期江南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)Vol.7No.22008年4月JournalofJiangnanUniversity(NaturalScienceEdition)Apr.2008文章編號:1671-7147(2008)02-137-04基于多窗口時頻重排的非線性調(diào)頻信號時頻結(jié)構(gòu)分析方法3范樹凱,于鳳芹,李玉(江南大學(xué)通信與控制工程學(xué)院,江蘇無錫214122)摘要:基于時頻重排的高時頻聚集性和多窗口分析方法低方差、高分辨率等優(yōu)點,提出一種基于多窗口時頻重排的非線性調(diào)頻信號時頻結(jié)構(gòu)分析方法.該算法結(jié)合時頻重排和多窗口分析方法,降低由重排振蕩和噪聲引起

2、的波動,保持時頻重排的高時頻聚集性,同時清楚地展示了非線性調(diào)頻信號的頻率調(diào)制規(guī)律.仿真實驗結(jié)果證實該方法對兩個相距很近的二次多項式調(diào)頻信號和實際的蝙蝠聲納信號都非常有效.關(guān)鍵詞:非線性調(diào)頻信號;時頻重排;多窗口;Hermite函數(shù);蝙蝠聲納信號中圖分類號:TN911.72文獻標(biāo)識碼:ATime2FrequencyStructureAnalysisofNonlinearFrequencyModulationSignalBasedonMultipleWindowTime2FrequencyReassignment3FANShu2kai,YUFeng2qin,

3、LIYu(SchoolofCommunicationandControlEngineering,JiangnanUniversity,Wuxi214122,China)Abstract:Basedonthesharplocalizationofreassignmentandthelowvariance,highresolutionofmultiplewindow,atime2frequencystructureanalysismethod,whichanalysesthetime2frequencystructureofnonlinearfrequenc

4、ymodulationchirpsignals,isproposed.Thisalgorithmconsistsofcombiningtime2frequencyreassignmentwithmultiplewindow,whichnotonlyreducesthefluctuationscausedbynoiseandreassignmentbutalsomaintainsahighlocalizationoftime2frequencyreassignment.Thealgorithmclearlydisplaysthefrequencymodul

5、ationlawofthenonlinearfrequencymodulationchirpsignalsatthesametime.Thesimulationalresultsdemonstratethevalidityofthismethodforboththetwonearlyclosedquadraticfrequencymodulationsignalsandbatsonarsignal.Keywords:nonlinearfrequencymodulationsignals;time2frequencyreassignment;multipl

6、ewindow;Hermitefunction;batsonarsignal相對于平穩(wěn)信號,非平穩(wěn)信號的存在更為普率的調(diào)制斜率是直線還是曲線,調(diào)頻信號分為線性遍,而調(diào)頻信號是一類典型的非平穩(wěn)信號.根據(jù)頻調(diào)頻和非線性調(diào)頻信號兩大類,而線性調(diào)頻信號又收稿日期:2007-01-03;修訂日期:2007-04-05.基金項目:江蘇省自然科學(xué)基金項目(BK2002068).作者簡介:范樹凱(1982-),男,山東魚臺人,控制理論與控制工程專業(yè)碩士研究生.3通訊聯(lián)系人:于鳳芹(1962-),女,遼寧北鎮(zhèn)人,教授,碩士生導(dǎo)師,工學(xué)博士.主要從事非平穩(wěn)信號時頻分析、信號

7、處理和語音增強等研究.Email:yufq@jiangnan.edu.cn138江南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)第7卷是非線性調(diào)頻信號的特例.非線性調(diào)頻信號廣泛存(3)+∞+∞在于自然界和人工應(yīng)用中,例如某些蝙蝠的聲納系y·WVDs(x,y)WVDh(t-x,ω-y)dxdy[1]∫-∞∫-∞統(tǒng)就使用二次和三次調(diào)頻信號進行回波定位;在ω^(t,ω)=+∞+∞高分辨雷達中,某些脈沖壓縮信號為二次調(diào)頻信∫WVDs(x,y)WVDh(t-x,ω-y)dxdy-∞∫-∞號.鑒于非線性調(diào)頻信號的廣泛存在,因此有必要(4)對其進行時頻分析.(h)這樣得到重排后的譜圖RSP

8、s(t,ω),它在任一點非線性調(diào)頻信號通常可以利用多項式Wigner2處的值等于