一种新的Morlet小波及其在雷达信号特征提取中的应用研究

雷达信号处理是现代电子战和通信系统的重要组成部分，其核心在于如何准确地估计信号的瞬时频率。瞬时频率是描述信号时变特征的重要参数，它能够反应信号在每一时刻的频率变化，并且与信号的幅度相比具有较强的抗干扰能力。传统的信号处理方法如希尔伯特变换、时频分析法、相位差分法以及瞬时自相关法等虽然能在一定条件下有效估计瞬时频率，但这些方法存在参数估计精度不高和易受噪声影响的局限性。 小波变换作为一种数学工具，它在时间与频率上同时具有良好的局部化特性，并对相位突变具有敏感性，因此被广泛应用于非平稳信号的处理中。小波脊线（Wavelet Ridge）是小波变换中的一种特征线，它代表了信号在小波变换域中能量集中的轨迹。通过提取小波脊线可以有效估计信号的瞬时频率，这在雷达信号特征提取中尤为重要。 本文介绍了一种新的Morlet小波原子提取信号小波脊线的方法，并在雷达信号特征提取中对其应用进行了研究。Morlet小波是一种常用的复值小波，它在信号处理中用于分析和提取信号的时频特征。Morlet小波原子是指在小波基函数中，以Morlet小波为原型的小波函数。本文提出的新Morlet小波原子，在原有的基础上进行了改进，以增强小波原子提取信号调制特征的能力，提高检测概率和抗噪性能。 研究中详细分析了小波脊线原理和Morlet小波参数对提取信号调制特征的影响。文中指出，当信号的小波变换的振幅在小波脊点达到最大时，相应的相位值即代表了信号的瞬时频率。通过对雷达信号的不同调制类型进行分析，根据小波分解的时频约束关系，确定了正确提取信号脊线特征的条件。仿真实验结果显示，与普通Morlet小波原子相比，基于改进的Morlet小波提取信号脊线特征具有更强的检测概率和更优的抗噪声性能。 这项研究为雷达信号处理提供了一种新的有效方法，该方法不仅能够准确提取雷达信号的瞬时频率，而且在强噪声环境下仍能保持较高的检测精度。通过基金项目支持，本研究获得了国家自然科学基金的资助。这项成果在电子工程和信息处理领域具有重要的理论和实用价值，对于推动雷达信号处理技术的发展具有重要意义。 通过分析和实验验证，本文提出的小波原子参数对雷达辐射源信号脊线特征提取的影响，实现了对不同调制类型雷达信号的小波脊线特征提取，并且充分考虑了小波变换的时间分辨率，从而为雷达信号特征提取领域提供了创新性的研究思路和实用的技术手段。