[发明专利]一种抑制多分量LFM信号时频分布中交叉项的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及到信号处理领域，具体为一种可以抑制多分量线性调频(LFM)信号时频分布中交叉项的方法。

背景技术

线性调频信号是一种典型的非平稳信号，广泛应用于通信、雷达、声纳和生物医学等系统中。对于非平稳信号来说，其瞬时频率随时间变化。作为经典的信号分析工具，傅立叶变换(FT：Fourier Transform)是建立在信号是全局平稳的假设前提下，是完全的频率表示，不能提供任何时间信息，即只能提供信号中所含的频率成分，却不能揭示这些频率成分何时发生。时域与频域是两个相对独立的信号描述域，不论哪一种表示，它都无法说明信号不同的频率分量在时域上的分布与变化情况，而这对非平稳信号却非常重要。

因此，对于非平稳信号，需要同时在时域和频域上联合表示，以体现其时变谱特征。信号的时频分布弥补了时间、频率描述的缺点，不仅为我们提供了信号时间与频率信息，而且清楚表示出了信号频率与时间的线性变化关系，给出了一个二维的时间-频率的直观描述。

线性调频信号的时频分析是雷达、声纳、通信、生物医学、地震信号分析等领域需要解决的共性问题。基于单分量前提下的线性调频信号时频分析已较为完善，但这种前提不符合实际应用遇到的多分量的情况，而多分量信号具有广泛的应用背景，如被动阵列系统和宽带雷达中，相对较远和较大目标可表示为多个散射点，不同散射点的反射信号形成一个信号分量，所以回波信号包括了多个不同的信号。侦察中，多个辐射源也会造成回波信号的多分量形式。通信中，由于多径效应，发射信号经不同延时和衰减后，表现为多个不同的信号。因此，研究多分量信号的时频分析能更为有效地揭示各信号的固有特征和区分多目标，进而更为精确地反映目标及其周围环境的特性。多分量线性调频信号的模型为

xi(t)=Aiexp[j2π(f0it+Ki2t2)],i=1,2,...,P---(1)]]>

式中，x_i(t)为第i个线性调频(LFM，Linear Frequency Modulation Signal)信号，A_i、f_0i和K_i分别为第i个LFM信号的幅度、初始频率和调频斜率，t为采样时间，P为LFM信号的个数。

Wigner-Ville分布(简称WVD)是由诺贝尔物理学奖获得者Wigner建立并于1932年发表的，WVD是分析非平稳时变信号工具，在物理学与信息论关于信号瞬时频谱的研究中，为了克服短时傅里叶变换的不足，而提出的，定义为