雷达辐射源信号识别是现代电子情报侦察系统和电子支援系统的重要组成部分，也是电子干扰的前提和基础，其识别水平是衡量雷达对抗设备技术先进程度的重要标志。时频分析方法由于其能够同时在时间和频率上表征信号的能量或者强度，即时频分析描述了信号的频谱含量随时间的变化情况，而使得它在雷达辐射源信号识别中得到了广泛的应用。本文针对雷达辐射源信号的降噪和多径检测问题，采用不同的时频分析方法进行处理，从而为进一步的特征提取及分类识别提供有效的信号信息。`首先，介绍了时频分析的一些基本概念，研究了短时傅里叶变换（STFT）、分数阶变换（FRFT）等几种常见的时频分析方法，并对每种方法的适用范围和优缺点进行了分析。其次，在雷达辐射源信号的降噪中，研究了基于改良的阈值函数的小波变换（WT）的降噪方法。首先介绍了小波变换的基本概念和性质，然后将传统的基于小波的阈值降噪方法和模极大值法予以介绍分析，并在此基础上通过加入调节因子，对阈值函数进行了改进，提出了基于改良阈值函数的小波降噪方法。实验结果表明，这种改进后的方法较之传统降噪方法能够取得更高的信噪比。最后，在雷达辐射源信号的多径检测中，引入局部多项式傅里叶变换（LPFT）的概念，并推导了雷达多径信号的时域数学模型。利用局部多项式傅里叶变换具有较高时频聚集性的特点，提出了基于局部多项式傅里叶变换的雷达多径检测算法。仿真实验验证了所提算法的有效性。