跳频通信具有良好的抗截获、抗干扰能力，在军方跳频电台中得到了广泛应用，这对于非协作通信而言，加大了通信第三方截获和破译跳频信号的难度。因此，研究适合跳频信号的参数估计方法具有重大的军事意义。跳频是一种典型的非平稳信号。传统的傅里叶变换不能达到分析的要求，需要进行时频联合域的分析。时频分析作为一种新兴的信号处理方法，近年来受到越来越广泛的重视。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。本文首先对常用的时频分析方法—短时傅里叶变换(STFT)、维格纳-威尔分布(WVD)、平滑伪维格纳分布(SPWVD)以及S变换进行了介绍，将这些方法应用到跳频信号，通过得到的时频图分析了各自的特性。然后依据小波变换和SPWVD时频谱有较高分辨率，探讨了基于这两种方法的三种跳频信号参数估计方法，同时讨论了利用SPWVD时频脊线与小波相结合和利用SPWVD时频脊线差分方法，进仿真结果表明，基于SPWVD时频脊线差分方法在估计跳变时刻时精确度高，可以作为估计跳变时刻的优先方法。最后，重点研究了基于Hilbert-Huang变换（HHT）的跳频信号参数估计，HHT是一种处理非平稳信号的被验证有效的最新时频方法。根据HHT时频图分辨率高的特点，并且关于HHT跳频信号参数估计的研究基本上空白，本文将HHT引入到跳频信号参数估计中，给出了实现的算法，主要研究了基于HHT时频谱的跳频信号跳周期的估计，仿真结果表明，跳频信号的跳周期估计精确度高，并且在模极大值FFT谱中跳频频率点位置比以往的时频方法更容易找到，说明利用HHT时频分析进行跳频信号的参数估计是有效的。