跳频(Frequency Hopping，FH)作为扩频通信的主要技术手段之一，具有抗干扰能力强、截获概率低等优势，因此跳频技术在现代军事通信中被广泛应用。跳频技术的反侦察和抗干扰的特性给军事通信侦察任务提出了严峻挑战，跳频信号的侦察主要包括两个关键任务，即跳频信号参数估计与分选。近年来跳频信号的参数估计、跳频网台分选等侦察处理技术是通信对抗领域的研究热点。本文根据现阶段跳频信号侦察技术中存在的问题，对跳频信号的参数估计以及分选方法进行了深入研究。
　　本文针对现有算法估计异步跳频信号和同步正交跳频信号参数时存在复杂度高、正确率低、精确度差等缺陷，导致分选性能降低的问题，在单阵元情况下检测跳频时刻和跳频图案，并利用检测的跳频时刻和跳频图案完成异步跳频信号的拼接，进而完成异步跳频网台分选;在多阵元情况下欠定条件更符合实际的侦察环境，利用欠定盲源分离技术解决同步正交跳频网台分选问题，充分考虑跳频信号混合矩阵的时变特性，并利用估计的混合矩阵和恢复的源信号得到跳频信号各片段的到达角(Direction of Arrival，DOA)信息，再根据DOA的差异性完成同步正交跳频信号的拼接，进而完成同步正交跳频网台分选。针对现有算法中存在的问题，提出有效的解决方法，论文的主要工作如下:
　　第一，为了解决单阵元情况下检测跳频时刻和跳频图案的算法复杂度随着接收数据长度的增加而非线性增长，引起的异步跳频信号拼接时效性低的问题，提出了一种基于跳频时刻片段检测的跳频时刻和跳频图案的估计方法。该方法假设跳频图案属于预设的频率集，将接收到的跳频信号分割成若干个不重叠片段，利用正交匹配追踪方法判断分割后的片段是否包含跳频时刻。对于不包含跳频时刻的片段，直接存储其频率信息;对于包含跳频时刻的分割片段，再利用预设的频率集以及跳频信号在时频域的双重稀疏性，构造分割片段的稀疏模型，最后利用交替方向乘子算法推导出迭代规则，算法收敛后得到稀疏矩阵和跳频时刻估计值。该方法通过检测包含跳频时刻的分割片段，减少了后续稀疏方法处理的数据量，达到了减少计算复杂度的目的，提高了异步跳频信号拼接的时效性，进而提升了异步跳频网台分选性能。仿真结果验证了所提算法的性能。
　　第二，为了解决跳频图案不属于预设的频率集时，单阵元情况现有方法检测跳频时刻和跳频图案不准确，引起的异步跳频信号拼接正确率低的问题，提出了一种基于频率集修正的跳频时刻和跳频图案的估计方法。该方法首先通过设置频率偏差向量，推导出修正后的频率字典矩阵模型，并用修正后的频率字典矩阵与稀疏矩阵表示出接收的跳频信号;然后根据跳频信号分段平滑的特性，利用狄利克雷分布等构造各个参数的概率分布模型，并利用变分贝叶斯准则推导出了未知变量和隐变量的迭代规则，算法收敛后得到了稀疏矩阵和跳频时刻。该算法在迭代过程中不断地更新频率偏差，并修正频率字典矩阵，克服了现有方法设置固定的频率集而导致稀疏矩阵和跳频时刻估计性能降低的不足，提高跳频时刻的估计精度和跳频图案的准确性，达到了提高异步跳频信号的拼接正确率的目的，进而提升了异步跳频网台分选性能。仿真结果验证了所提算法的性能。
　　第三，为了解决现有算法估计跳频信号的混合矩阵和恢复源信号的性能差，引起的同步正交跳频网台分选性能降低的问题，提出了两种基于欠定盲源分离的同步正交跳频网台分选方法。所提方法考虑了跳频信号混合矩阵的时变特性，利用检测的跳频时刻将接收到的跳频信号分割成不发生频率跳变的片段，从而把跳频信号的时变混合矩阵问题简化成非时变的情况。第一种方法是针对跳频信号在时频域中存在若干单源点的情况，提出了一种单源点检测准则，并估计出混合矩阵。第二种方法是针对跳频信号在时频域中单源点个数较少的情况，放宽了对跳频信号稀疏性的限制，提出了一种基于张量分解的跳频信号混合矩阵估计方法。在估计出跳频信号混合矩阵的条件下，考虑了时频点上跳频信号的冗余能量，通过判断时频点上存在的跳频信号个数改进了基于子空间投影的源信号恢复方法，提高了跳频信号的恢复性能。利用估计出的混合矩阵中的频率-方位信息以及恢复后的跳频信号，得到各个跳频片段的到达角信息，并利用不同片段到达角的差异性完成同步正交跳频信号的拼接。由于到达角的估计性能随混合矩阵和源信号的估计性能的提高而增加，所以达到了提高同步正交跳频信号拼接正确率的目的，进而提升了同步正交跳频网台分选性能。仿真结果验证了所提算法的性能。