多項式Chirplet變換在瞬時頻率估計中的應用.pdf

1、瞬時頻率是時頻模式中的一種基本的參數(shù)，在調頻信號中作為一個重要的角色，它已經(jīng)出現(xiàn)在雷達、檢測、語音等各個領域并獲得廣泛的應用。研究瞬時頻率估計的方法以及相應的參數(shù)估計在信號的時頻分析中具有重要的實用價值，而且時頻分布作為非平穩(wěn)信號的度量工具，它可以充分地展現(xiàn)出信號頻率隨著時間變化的規(guī)律，以及能夠在時頻分布中觀測到信號能量集中的程度。
　　本文首要講述了瞬時頻率的基礎研究背景以及相應各個概念產(chǎn)生的緣由，進而定義了瞬時頻率普遍運用的概

2、念。其次又介紹了在時頻分析中常用的時頻分析方法：首先著重介紹了短時傅里葉變換以及Wigner-Ville分布，然而這兩種方法都存在各自的缺陷，并不能達到本文期望的效果，即在得到高度信號能量以及聚集性的同時，估計的信號瞬時頻率更接近理論值。并由此引出了不同于以往的參數(shù)化時頻分析方法，其中詳細介紹了線性調頻小波變換和多項式線性調頻小波變換的算法實現(xiàn)，并著重闡述了參數(shù)的選擇對參數(shù)化時頻分析方法的重要性。線性調頻小波變換的方法引入頻率旋轉算子和

3、平移算子的概念，以及通過一個額外的用線性調頻率參數(shù)描繪核函數(shù)來處理線性調頻信號。進而通過擴展其頻率平移算子與旋轉算子，以及改變其核函數(shù)，最終主要介紹本文重點研究的針對非線性調頻信號的多項式Chirplet變換的基本原理。
　　本文主要研究的對象是參數(shù)化時頻分析方法——多項式 Chirplet變換在瞬時頻率估計及參數(shù)估計中的應用，該方法的核心是將多項式核函數(shù)來替代線性調頻小波變換中的線性核函數(shù)，非常適合非平穩(wěn)非線性調頻信號的處理。為

4、了保證時頻分析的質量，本文提出了一種基于目標信號的迭代算法自適應選擇多項式Chirplet變換參數(shù)。該算法利用雷尼熵來終止迭代，計算出每次迭代中時頻表示的雷尼熵，當后一次迭代的雷尼熵大于前一次迭代，或雷尼熵一直減小到不明顯變化時終止迭代。此外，該算法中還運用到多項式擬合的方法去更好的匹配理論值，可以更好的估計瞬時頻率以及參數(shù)。最后，本文通過不同的目標信號來進行仿真試驗，通過觀察和數(shù)據(jù)分析，以及在加噪的情況下與其對比的試驗手段，證明了本文