文档介绍：南京航空航天大学
硕士学位论文
时频分析在雷达信号识别中的应用研究
姓名:徐义华
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:刘渝
20090201
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
信号调制方式的不同是通过其相位函数的不同形式表现出来的,信号瞬时相位函
数对时间的一阶导数可得时频曲线。本文在前人提出的一种简单的相位展开算法的基
础上,获取信号的瞬时频率曲线,进而根据各信号不同的时频特征来进行识别。对于
常规信号、线性调频信号、双线性调频信号和多线性调频信号的瞬时频率曲线表现为
明显的线性函数特征,而多项式调频信号则表现出抛物线的特征,因此本文首先采用
曲线拟合的方法来对以上四种信号来进行识别。而对于相位编码信号的瞬时频率曲线
则是围绕一常值进行上下跳变,其跳变位置即为信号的相位跳变位置。通过研究仿真,
发现对于相位编码信号由相位展开算法得到的瞬时频率曲线的峰度系数明显与其他信
号区别开来,为相位编码信号的进一步细分识别提供了正确的前提。由相位展开算法
得到的 FSK 信号的时频特征表现为具有明显不同幅值的方波包络,因而对其进行多重
差分得到和相位编码信号一样的瞬时频率曲线特征,此时同样采用峰度系数也得出了
FSK 信号的归类识别特征。其中本文还提出根据 FSK 信号的瞬时频率曲线的包络方差
系数对其细分识别的方法。
另外本文还对信噪比估计做了详细总结,比较了各方法的优缺点及其是否实时可
行的讨论。
通过大量的仿真实验,本文基于时频分析法在雷达信号识别的方法是可行的、有
效的,而且具有良好的性能。

关键词:时频分析方法、瞬时频率曲线、特征提取、信号归类识别、FSK 信号识别、
信噪比估计

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时频分析在雷达信号识别中的应用研究
Abstract
Different modulation modes of signals lead to different features of the phase function,
which generally obtained by the time-frequency analysis algorithm. Based on the method
of phase unwrapping proposed by a previous researcher, this paper discusses about the
approaches of obtaining time-frequency curves, which can be used to identify different
kinds of signals. The time-frequency curves of NS, LFM, DLFM, MLFM appear as linear
function, while that of polynomial frequency modulated signals presents as quadratic
parabola. So in this paper the method of curve fitting is employed to identify the four kinds
of signals mentioned above. The instantaneous frequency of phase coded signals jumps
around the carrier frequency. The frequency jumping positions are consistent with the
phase jumping positions. Trough research and simulation, the coefficients of kurtosis of
the time-frequency curves of phase coded signals are different from others, which
proposed a way to identify different kinds of phase coded signals. The time-frequency
curve of FSK signals derived from the method of phase unwrapping presents as square
wave envelope with different amplitudes. Then the coeffi