辐射源信号的时频原子分解,是将辐射源信号在时频原子上线性展开,得到辐射源信号的灵活表示。由于采用良好特性的时频原子,该方法能够从过完备时频原子库中选择时频原子对信号整体和局部结构实现最佳地匹配,从而将辐射源信号的关键信息提取出。可是,时频原子库种类繁多,特性各不相同,如何挑选符合辐射源信号特点的时频原子库是一个难题,非常值得进一步研究探讨。研究时频原子库的性能,为不同特点的辐射源信号选择符合其特点的时频原子库,实现信号的最佳表示,为下一步辐射源信号时频原子特征提取提供参考作用,故研究原子库性能具有重要意义。然而,目前国内外仅有很少的文献研究辐射源信号的原子库挑选方法。因此,本文针对雷达辐射源信号特点,构建具有相应特性的时频原子库,并为辐射源信号挑选结构性能优良的原子库。论文的主要工作及研究成果如下：(1)研究五种不同结构的时频原子库,对其结构和性能进行对比分析,为不同特点的辐射源信号,挑选符合信号特点的时频原子库,实验采用这五种原子库分别对五种不同类型的辐射源信号进行时频原子分解,结果表明每种信号只有选择结构性能相似的原子库来分解,才能准确的表现出信号的特性。(2)针对单原子库不能准确表现出多分量信号特性的不足,将五种单原子库任意组合成的26种混合原子库,对比分析混合原子库性能,为多分量辐射源信号挑选原子库提供选择方法。实验采用这26种混合原子库对三种不同特点的多分量辐射源信号进行时频原子分解,结果表明选用结构性能相似且原子库之间保持独立的混合原子库来分解多分量信号,能用较少的时频原子表示信号。本文工作得到国家自然科学基金(60702026)、四川省青年科技基金项目(09ZQ026-040)和西华大学信号与信息处理省级重点实验室开放研究基金(SZJJ2009-003)的共同资助。