激光微多普勒效应特征提取的方法研究

摘要

寻找一种分析弱的时变非平稳信号的有效方法，提取微弱振动信号的微多普勒效应，成为现代激光雷达弱信号研究的热点之一。本文主要研究采用多种特征提取方法对激光微多普勒信号进行时-频分析、多尺度分析和相关变换技术。主要内容包括：
　　 ⑴以时-频分析作为分析时变非平稳信号的有力工具，清楚地为我们描述了信号频率随时间变化的关系。利用几种基本的时频分析方法：短时傅立叶变换，Wigner-Ville分布和Choi-Williams分布对实验数据进行处理，提取目标的微多普勒效应，并对实验结果进行讨论、分析。
　　 ⑵小波分析在时域和频域都有很高的分辨率，能有效提取信号的局部信息，采用多尺度分析对微多普勒信号进行预处理，消除杂乱噪声信号，结果表明多尺度分析对信号特征提取非常有效。
　　 ⑶利用相关分析技术，把信号分别进行自相关运算和互相关运算，有效提取微多普勒特征信息；把多尺度分析作为数据预处理方法和相关分析技术联合使用，提高了数据分析和处理的效果。