本文關鍵詞：改進S變換及其瞬時頻率估計應用

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【摘要】：瞬時頻率估計是分析非平穩(wěn)信號時變特征的重要手段,在軍事及民用領域有著廣泛的應用。研究具有高能量聚集性和高時頻分辨率的時頻分析工具,在非平穩(wěn)信號分析領域有著重要的實際意義。本論文以具有線性和多分辨特性的S變換為基礎,結合聚集性準則,研究具有自適應特性的新型S變換,并將其應用于瞬時頻率估計。論文主要研究內容如下:首先,研究了兩類常規(guī)時頻分析方法:線性時頻表示和二次型時頻分布。性能分析表明,S變換具有完全可逆變換特性,兼具短時傅里葉變換保留相位信息和小波變換分辨率可變的優(yōu)點;同時由于其自身的線性性質,可有效去除交叉項干擾。相比于其它常用時頻分析方法,S變換在處理非平穩(wěn)信號的場合,具有很好的適用性和拓展?jié)摿�。其�?針對標準S變換存在的時頻分辨率偏低、聚集性不夠高、高頻區(qū)受噪聲干擾存在失真等問題,研究了基于窗函數(shù)改進的幾種廣義S變換,重點研究了多窗廣義S變換。相比于標準S變換,改進型S變換具有更高的時頻能量聚集性和更高的瞬時頻率估計精度。此外,多窗S變換比其它傳統(tǒng)的廣義S變換具有更高時頻聚集性與分辨率,并能夠較好的抑制噪聲干擾。最后,針對復雜多分量信號的瞬時頻率估計問題,提出了一種結合聚集性準則的新型自適應S變換方法,并提出了相應的優(yōu)化準則。該方法通過在原變換中加入優(yōu)化控制參數(shù)實現(xiàn)了對窗寬的控制,并可根據(jù)所提出的優(yōu)化準則在每個頻段獲得相應的優(yōu)化參數(shù)。該方法可有效分析不同頻段的多分量信號,并可根據(jù)信號的時變特性自適應調整時頻分辨參數(shù)。仿真實驗表明,該方法對于多分量非平穩(wěn)信號具有更好的時頻聚集性和更精確的瞬時頻率估計。
【關鍵詞】：非平穩(wěn)信號分析 瞬時頻率估計 時頻分析 廣義S變換 聚集性準則
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN911.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符號對照表10-12
• 縮略語對照表12-15
• 第一章 緒論15-21
• 1.1 研究背景及意義15-16
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 論文內容及章節(jié)安排18-21
• 第二章 時頻分析基本理論21-39
• 2.1 引言21
• 2.2 短時傅里葉變換21-24
• 2.2.1 定義21-22
• 2.2.2 短時傅里葉變換的性質22-23
• 2.2.3 快速算法23-24
• 2.3 小波變換24-27
• 2.3.1 連續(xù)小波變換25
• 2.3.2 小波變換的特點25-26
• 2.3.3 離散小波變換26-27
• 2.4 Cohen類時頻分布27-31
• 2.4.1 Wigner-Ville分布27-29
• 2.4.2 WVD的推廣與S-method29-31
• 2.5 S變換31-37
• 2.5.1 S變換的定義31-33
• 2.5.2 S變換的性質33-36
• 2.5.3 離散S變換36-37
• 2.6 本章小結37-39
• 第三章 廣義S變換及其改進39-51
• 3.1 引言39
• 3.2 廣義S變換39-44
• 3.2.1 參數(shù)型高斯窗廣義S變換40-42
• 3.2.2 雙曲線窗的S變換42-43
• 3.2.3 雙高斯窗的S變換43-44
• 3.3 多窗方法改進的廣義S變換44-47
• 3.3.1 多窗S-method44-46
• 3.3.2 多窗S變換46-47
• 3.4 廣義S變換的瞬時頻率估計47-50
• 3.5 本章小結50-51
• 第四章 改進S變換及其瞬時頻率估計應用51-63
• 4.1 引言51
• 4.2 利用聚集性準則的優(yōu)化理論51-53
• 4.3 利用聚集性準則優(yōu)化的改進S變換53-54
• 4.4 進一步的優(yōu)化54-58
• 4.5 改進S變換的瞬時頻率估計58-61
• 4.5.1 線性調頻信號的瞬時頻率估計58-59
• 4.5.2 頻率快變化信號的瞬時頻率估計59-61
• 4.6 本章小結61-63
• 第五章 總結與展望63-65
• 5.1 全文總結63-64
• 5.2 未來展望64-65
• 參考文獻65-71
• 致謝71-73
• 作者簡介73-74

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本文編號：725875