基于近似L0范数算法的跳频信号时频分析

冯维婷, 梁　青, 谷　静

(西安邮电大学 电子工程学院, 陕西 西安 710121)

基于近似L0范数算法的跳频信号时频分析

冯维婷, 梁青, 谷静

(西安邮电大学 电子工程学院, 陕西 西安 710121)

摘要:针对跳频信号的参数化时频分析方法加以改进。对跳频信号进行完备傅里叶基表示，建立其稀疏优化表示模型，将跳频信号的时频分析问题转化为稀疏优化问题，然后借助近似L0范数优化方法进行时频分析。针对时长0.01 s的一段跳频信号进行计算机仿真，所得时频分布图显示，改进方法比短时傅里叶变换和WVD方法具有更高的时频分辨率和更强的抑制干扰能力。

关键词:时频分析；跳频信号；稀疏优化；近似L0范数

在跳频通信中，跳频信号的检测与参数获取十分重要[1-2]。在信号处理方法中，时频分析能描述信号频率随时间变化的特性，占据着非平稳信号分析的主导地位[3-4]。在各种时频分析方法中，短时傅里叶变换(Short Time Fourier Transform, STFT)[5]和小波变换(Wavelet Transform, WT)[6]由傅氏谱衍生而来，是线性时频分析方法的代表。STFT物理意义明确，但受测不准原理的制约，不能同时兼顾时频分辨率。WT克服了STFT的窗口大小不随频率变化的缺点，具有多分辨特性，但其窗口大小变化不具有自适应性。魏格纳分布(Wigner-Ville Distribution, WVD)是非线性时频分析方法的典型代表，具有较高的时频聚集性，但在多分量信号分析中存在交叉干扰项[7]，其改进方法如平滑伪WVD分布(Smoothed Pseudo WVD, SPWVD)[8]，也未能完全消除交叉项，而且这类方法对噪声敏感，在信噪比不高的场合下，不易获得良好的时频分析效果。……