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针对非标准模拟视频信号的同步信息，提出了一种分层的全自动提取算法。算法由频谱分析、行频粗调、行频细调及自动锁相4个阶段构成，先后采用Harr小波变换、Hough变换、垂直投影水平微分等方法提取出倾斜图像的倾斜角度和漂移图像的相位差来自动地识别同步偏差的方向，指导二分检索算法调整行频参数，逐步减小同步偏差，最终产生出精度达7ps的同步信号。应用该算法快速稳定地再现了计算机在多种显示分辨率下对外辐射的电磁泄漏信息。