利用ASTFT谱有效抑制WVD交叉项的方法

该文分析了Wigner-Ville Distribution (WVD)中自项与交叉项相互关系,提出了一种利用自适应短时傅里叶变换(ASTFT谱)有效抑制WVD交叉项的新方法。该方法首先对信号进行ASTFT得到信号的ASTFT谱图,以确定出信号分量在时频平面内的位置,然后将ASTFT谱作为窗函数对信号的WVD进行加窗处理,从而有效消除掉WVD中的交叉项,并保留WVD的高分辨率和能量聚集性等优良特性。最后通过实例验证了该方法的有效性。     

基于LPFT时频滤波器的WVD交叉项抑制方法

本文提出一种抑制Wigner-Ville分布(WVD)交叉项的新方法。利用局部多项式傅里叶变换(LPFT)构建时频滤波器,确定自项支撑区域,再利用此滤波器对WVD进行处理,从而达到抑制交叉项的目的。通过3dB信噪比的分析可以看出,LPFT具有比短时傅里叶变换(STFT)更好的时频聚集性,因此基于LPFT的时频滤波器能更有效抑制WVD中的交叉项干扰,同时又能保留WVD的高时频聚集性。通过与Chio-Williams分布、径向高斯核函数时频分布、基于STFT时频滤波器的交叉项抑制方法的比较,验证了该方法对抑制多分量信号及非线性调频信号的交叉项以及噪声干扰的有效性,显示了该方法在保持高时频聚集性,抑制交叉项干扰,以及抑制噪声干扰方面的优势。     

一种抑制时频分布交叉项的新方法

 提出一种抑制时频分布交叉项的新方法,该方法在Wigner-Ville分布(WVD)的基础上,引入一相位校正函数,可抑制信号的非线性导致的自交叉项影响.对于多分量信号,文中采用洁净(CLEAN)技术对每个信号分量进行带通滤波,抑制了信号分量间的互交叉项影响.该方法在抑制时频分布交叉项的同时,保持着较高的时频聚集性,计算机仿真实验验证了本文算法的有效性.     

基于多谱图叠加阈值的抑制WVD交叉项的新方法

本文提出了一种抑制Wigner-Ville分布(WVD)交叉项的新方法。 首先对多幅具有不同时-频分辨率的谱图进行叠加, 然后对叠加结果进行阈值处理,确定WVD自项在时频平面的支撑区域。 最后,用该区域的示性函数乘以WVD得到一个新的时频分布。 不同于传统的抑制交叉项的核函数方法, 该方法抑制交叉项的同时, 保持WVD了高时频聚集性。 实验结果表明, 该方法对由多个LFM信号构成的多分量信号和非线性调频信号都非常有效。     

基于频域CLEANWigner-Ville分布中交叉项的抑制

针对ISAR飞机成像中出现的多分量线性调频(chirp)信号,该文提出一种基于频域CLEAN的信号分解方法,将其分解成多个单分量chirp信号,然后分别计算每个单分量的Wigner-Ville分布(WVD),以此来抑制此多分量信号WVD中的交叉项,与已有的chirp信号分解方法相比,该法减少了待估计参数的个数,使得计算更加简单,并能保证信号各分量正确的强度及时频变化特征。经过处理后的信号的WVD,保持了WVD高时频分辨率的特点,而交叉项得到了很好的抑制。实验表明,该方法应用于实测数据,成像质量明显提高了。     

一种基于SPWVD-WVD的高质量时频分析方法及ISAR成像应用

交叉项干扰抑制与高时频聚集度是准确反应信号的时频分布特征的重要因素。传统的魏格纳-维尔分布(Wigner-Ville Distribution,WVD)算法虽能获得较高的时频分辨特征,但分析多成分信号时存在严重的交叉项干扰问题,限制了其实用性;而平滑伪魏格纳-维尔分布(Smoothed Pseudo Wigner-Ville Distribution,SPWVD)算法虽在一定程度上抑制交叉项干扰,但降低了时频聚集度。为了解决上述问题,提出了基于SPWVD-WVD的时频分析方法。该方法利用SPWVD与WVD之间的滤波互消效应,将SPWVD二值化结果与WVD结果进行矩阵运算,最终得到高质量的时频分析结果。实验结果表明,所提出的算法能够有效去除多分量信号的交叉项干扰,提高信号分析结果的时频聚集度,还原多分量信号的真实时频分布。最后将该算法成功应用于逆合成孔径雷达成像中。     

一种消除威格纳分布交叉干扰项的方法

威格纳分布被视为所有时频分布之母,其余的时频分布都可以看成是它的加窗形式,然而它固有的交叉项干扰是限制其广泛应用的最大问题之一。文中提出一种利用尺度图分布消除威格纳分布中交叉项干扰的方法,其中的尺度图分布计算基于Morlet小波,Matlab仿真结果表明,这种方法不仅可以有效地消除交叉干扰项,而且将小波变换对于低频信号的高频率分辨力和对于高频信号的高时间分辨力的优良特性引入威格纳分布,文中给出了理论分析和仿真图。     

多分量线性调频信号的Wigner-Ville分布交叉项去除

针对多分量线性调频信号WVD（Wigner-Ville Distribution）检测中的交叉项问题,提出一种交叉项去除方法.利用自项和交叉项的频率特性,将WVD时频矩阵进行坐标旋转,在变换域上滤波去除交叉项.理论推导了矩阵旋转变换公式以及旋转后自项和交叉项的表达式,并且针对缓慢震荡的交叉项受滤波器性能限制不能完全去除的情况,提出能量加权的方法进行改进.仿真和实验结果验证,该方法不仅能够去除交叉项,且不会降低分辨率.     

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,时频分布峰值往往偏离真实的IF曲线。针对低信噪比下的IF估计,文中首先对WVD及CWD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乘的方法,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NLFM、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,仿真结果表明了本文方法的有效性。      

抑制维格纳分布交叉项干扰的自谱窗方法

维格纳分布是一种重要的时—频分析方法,但交叉项干扰问题影响了它的推广应用。本文分析了积分核函数的自维格纳分布项和交叉项的正交性质,从而提出一种用真实的自维格纳分布项的函数作为模板与积分核函数作互相关,抑制交叉项的方法。文中建议采用信号的STFT谱作为窗,在时一频平面上处理维格纳分布来实现上述方法,因此,该方法又称为自谱窗法。本文以仿真信号为例,检验了这种方法的效果。     

Auto-term representation by the reduced interference distributions:a procedure for kernel design

An analysis of auto-term presentation using the reduced interference distributions (RID) is done. Comparison with an ideal time-frequency signal representation is taken as a basis for this analysis. The following distributions are considered: Choi-Williams (1989), Zao-Atlas-Marks, Born-Jordan, sinc, Zhang-Sato (see ibid., vol.42, no.1, p.54, 1994), Butterworth, spectrogram, and the author's recently proposed S-method for time-frequency analysis. Various distributions produce different auto-term shapes. In all cases, the condition for cross-term reduction is contradictory to the condition for high auto-term quality. A procedure for designing a kernel that will produce the desired auto-term shape is demonstrated. An optimal kernel, with respect to the auto-term quality and cross-term suppression, is derived     

基于子带分解WVD的雷达信号时频分析方法

研究利用谐波小波子带分解消除 Wigner-Ville 分布交叉项的雷达信号时频联合分析方法。通过对多分量信号进行子带分解预处理来消除信号之间以及信号与噪声之间的相互影响， 并求取个独立分量的 WVD，最后进行线性求和获得原始信号时频分布。仿真分析结果表明，对于在频域无交叉点的多分量信号，该方法能够有效抑制交叉项和噪声的干扰，提高了时频分辨效果并能准确提取出目标的特征信息，检测效果优于传统 WVD 分析方法，将有助于提高雷达信号检测、特征提取的能力。     

SPWD在脉内混合信号时频分析中的应用

雷达脉内混合信号的特征提取和分析是电子对抗领域的重要研究课题之一。维格纳-威利（Wigner-Ville）分布法是分析雷达脉内信号的有效途经,但由于Wigner-Ville分布是双线性变换,用它来分析脉内混合信号时,交叉项将会严重影响信号特征分析。采用平滑伪Wigner-Ville（SPWD）对交叉项进行抑制,计算机仿真表明取得了满意的时-频分布。     

Adaptive phase extraction: incorporating the Gabor transform in the matching pursuit algorithm

Short-time Fourier transform (STFT), Gabor transform (GT), wavelet transform (WT), and the Wigner-Ville distribution (WVD) are just some examples of time-frequency analysis methods which are frequently applied in biomedical signal analysis. However, all of these methods have their individual drawbacks. The STFT, GT, and WT have a time-frequency resolution that is determined by algorithm parameters and the WVD is contaminated by cross terms. In 1993, Mallat and Zhang introduced the matching pursuit (MP) algorithm that decomposes a signal into a sum of atoms and uses a cross-term free pseudo-WVD to generate a data-adaptive power distribution in the time-frequency space. Thus, it solved some of the problems of the GT and WT but lacks phase information that is crucial e.g., for synchronization analysis. We introduce a new time-frequency analysis method that combines the MP with a pseudo-GT. Therefore, the signal is decomposed into a set of Gabor atoms. Afterward, each atom is analyzed with a Gabor analysis, where the time-domain gaussian window of the analysis matches that of the specific atom envelope. A superposition of the single time-frequency planes gives the final result. This is the first time that a complete analysis of the complex time-frequency plane can be performed in a fully data-adaptive and frequency-selective manner. We demonstrate the capabilities of our approach on a simulation and on real-life magnetoencephalogram data.     

空间高阶时频分布及虚拟时频ESPRIT算法

基于L-Wignrer分布(LWD),定义了一种全新的空间高阶累积量L-Wigner分布,并利用虚拟时频ESPRIT算法与阵列扩展,提出了一种多个多项式相位信号(PPS)的DOA估计算法.该方法利用平滑的伪WVD分布以实现PPS信号的LWD分布极大地抑制了其中的交叉项并提高了信号时频聚集性.同时,将时频分析与高阶累积量结合,使算法具有虚拟阵列扩展的特点,高分辨高精度的估计了PPS信号的DOA.理论分析和计算机仿真表明该方法具有很好的参数估计性能.