基于广义S变换的通信信号分析方法研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文基于广义S变换的通信信号分析方法研究硕士研究生：于晓婉指导教师：林云副教授学科、专业：信息与通信工程论文主审人：窦峥教授哈尔滨工程大学2018年3月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文基于广义S变换的通信信号分析方法研究硕士研究生：于晓婉指导教师：林云副教授学位级别：工学硕士学科、专业：信息与通信工程所在单位：信息与通信工程学院论文提交日期：2017年12月18日论文答辩日期：2018年3月9日学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegre

2、eofM.EngResearchonCommunicationSignalsAnalysisMethodBasedonGeneralizedSTransformCandidate:YuXiaowanSupervisor:Prof.LinYunAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:InformationandCommunicationEngineeringDateofSubmission:Dec.18,2017DateofOralExamination:Mar.9,2018University:H

3、arbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。

4、哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日基于广义S变换的通信信号分析方法研究摘要在信号处理领域，时频分析一直是研究热点问题。广义

5、S变换作为一种形式灵活、性能优良的时频分析方法，广泛应用于图像处理、信号处理、地震学、医学图像处理等领域。本文以通信信号的分析方法研究为背景，以广义S变换的理论体系为依据，重点探讨了通信信号分析过程中的检测、滤波、瞬时频率提取以及识别问题，主要研究了以下几个方面：针对广义S变换窗函数的优化问题，结合改进的遗传算法，以时频聚集性测度为准则，提出了一种新的广义S变换参数优化方法。仿真实验表明，这种优化算法得到的广义S变换大大改善了标准S变换的时频分析性能，无论在时频聚集度还是在Rényi熵测度方面，相较于其他几种经典的时频分析方法都有明显的优势。在时频检测方面，通过详

6、细分析推导高斯白噪声在广义S谱域的统计特性，提出了一种基于广义S变换的时频检测模型，并通过消除频率对门限的影响，提出了基于广义S变换的恒虚警率（ConstantFalseAlarmRate,CFAR）检测模型。仿真实验证明该模型在虚警概率分别为0.01、0.005和0.001时，GST算法在信噪比大于-3dB时检测概率即可以达到80%以上，与短时傅里叶变换及S变换相比，具有最好的检测结果，更能适应低信噪比环境下的信号检测。且该模型可以应用在时频滤波方面。在时频滤波方面，用广义S变换算法和其它两种线性时频分析方法作对比，除了基于恒虚警率检测的滤波方法，还将基于图像处

7、理的滤波方法，与奇异值分解-模糊C均值（SingularValueDecompositionandFuzzyC-Means,SVD-FCM）聚类的时频滤波方法相比较，证明在这三种滤波方法中，基于图像处理的滤波效果在信噪比大于-7dB时优于其他两种。在信噪比等于10dB时，图像处理的滤波方法比恒虚警率滤波和奇异值分解-模糊C均值聚类滤波方法的滤波效果分别提高了1dB和6dB。在此基础上，也可以完成对信号瞬时频率的提取，仿真结果表明，基于图像处理的瞬时频率提取方法在信噪比等于-10dB时比脊线提取的方法可将提取结果的均方误差降低0.015，可以更有效地提取出信号的瞬时

8、频率。针对