跳频技术是通信抗干扰技术中最有成效的技术之一,加之其优越的抗截获、抗衰落和较强的多址组网能力,已经在军事和民用通信中得到了广泛的应用。由于跳频信号的频率随时间不断变化,属于典型的非平稳信号,单纯的时域或频域分析方法很难对其精确分析,而时频分析技术的出现则为处理这类非平稳信号提供了非常有效的方法。时频分析的基本思想是设计时间和频率的联合函数,用它同时描述信号在不同时间和频率的能量密度或强度。近年来,与此相关的研究工作不断发展与深入,其应用范围也不断扩大,成为当今信号处理领域的一个非常活跃而重要的研究课题。本文根据跳频信号的时变特征,深入研究了适用于跳频信号的时频分析方法,主要完成的工作包括:(1)以时频分析为主线,深入研究了跳频通信系统的主要性能指标,并结合跳频信号的时域特征,建立了研究所用的跳频信号数学模型及标准跳频图案;(2)对STFT(Short Time Fourier Transform,短时傅里叶变换)和SPWVD(Smoothed Pseudo Wigner-ville Distribution,平滑伪Wigner-ville分布)两种时频分析方法进行了研究,并对比了两种不同的时频分析方法的各自的性能;(3)针对时频分析方法存在交叉项干扰严重,计算量大,时频聚集性差等问题,研究了图像分割和图像模板匹配处理的跳频信号检测方法与形态学的图像处理跳频信号检测方法。STFT和SPWVD两种时频分析方法在经过形态学处理,它们的分布性能都有很大程度上的改善,且整体比较而言,SPWVD算法无论在经过形态学处理前的分布,还是在处理后的分布,与STFT算法相比都有较好的聚集性。通过对算法的信号检测率分析发现:在跳频信号的跳速不变的前提下,通过引入形态学理论,采用改进的图像处理的方法,有效抑制了干扰信号,从而实现一定信噪比范围内对信号的检测。该算法具有一定的可行性,是一种基于时频分析的有效的检测跳频信号的方法。