基于改进时频分析方法的雷达信号瞬时频率估计

瞬时频率估计(Instantaneous Frequency,IF)在雷达信号处理中有着重要的研究意义,时频分布峰值检测是IF估计研究和应用中较为普遍和有效的方法,但由于噪声的影响,时频分布的峰值往往偏离真实的IF曲线。针对低信噪比下的IF估计,首先对Wigner-Ville分布和Choi-Williams分布的时频分布矩阵作Hadamard积,得到一种混合的时频分析方法,而后采用多样本信号时频能量累积的方法,进一步抑制噪声在时频面上的分布;然后以时频分布峰值在信号自项时频聚集区域的分布概率为准则,计算出时频分布的数据窗长,并根据该窗长得到IF的初始估计;最后依据初始IF,采用交叉置信区间算法对时频分布峰值进行检测,得到信号的瞬时频率估计值。文中对SFM、LFM和FSK信号的IF估计进行了研究,并与WVD峰值检测法和时频分布一阶矩法进行了比较,仿真结果验证了本文方法的有效性。