时变信号中,Chirp信号(线性调频信号LFM)广泛地应用于通信、雷达、声纳、生物医学和地震勘探等系统,许多自然现象也可以用Chirp信号作为信号模型。本文以Chirp信号为研究对象,针对Chirp信号的初始频率、线性调频斜率和来波到达角(DOA)的估计方法进行研究。采用Radon-Wigner变换、SPWVD-Radon变换、时频重排-Radon变换、分数阶傅立叶变换、时频空等方法,对Chirp信号的时频分布特性、检测与参数估计进行了较为深入的研究。从时频聚集性、交叉项抑制、分量间的可分辨性等方面,研究了WVD、PWVD、SPWVD及FRFT对多分量Chirp信号的时频表示性能。本文采用将信号的时频分布和Radon变换相结合的方法,将噪声中多分量Chirp信号的检测与参数估计转换为在参数空间搜索局部极大值及其相应坐标的问题,使检测和参数估计一并完成,提出了基于时频重排的改进方法。分数阶傅立叶变换是傅立叶变换的广义形式,本文利用Chirp信号在分数阶傅立叶域的特性分离多分量Chirp信号,实现Chirp信号的检测与参数估计。本文采用基于伪Wigner-Ville分布的PWVD-MUSIC方法实现Chirp信号的DOA估计,提出了基于时频重排的平滑伪Wigner-Ville分布的改进方法。本文利用Chirp信号在分数阶傅立叶域的特性,采用基于分数阶傅立叶变换的FRFT-MUSIC方法进行Chirp信号的DOA估计。理论分析和仿真实验表明,上述算法具有分离信号和抑制噪声的能力,而且抗干扰性强。