线性调频(LFM)信号是一种在电子对抗、水声探测、地震勘探、机械故障检测等领域中广泛应用的非平稳信号。对LFM信号进行参数估计可以描述该信号频率随时间变化的关系,从而得到目标相关的参数信息进行研究分析。而在实际的应用中,LFM信号往往不以单一分量的形式存在,因此对多分量LFM信号进行参数估计的研究更加具有现实意义。时频分析是处理LFM信号的重要手段之一,S变换是使用灵活且应用广泛的时频分析方法,近十几年来一直是相关领域研究的热点。因此,本文以S变换为基础,通过结合其他方法改进S变换的性能,将其应用于估计多分量LFM信号的参数。本文的主要研究内容如下:1)详细研究了S变换的定义和性质。S变换具有线性性质且完全可逆,因此在处理多分量LFM信号时拥有不受交叉项影响的优势。同时,S变换的高斯窗函数使得它拥有可变的时间和频率分辨率,处理信号更加的灵活。2)S变换时频聚集性不够高,这会导致得到的LFM信号的时频分布具有大量的模糊能量,将严重影响参数估计的结果。针对这个问题,将S变换和同步提取变换相结合,推导出了同步提取S变换,大大地提高了原始S变换的时频聚集性。然后通过同步提取S变换,去除了时频域中大量的模糊能量,使得LFM信号在时频平面更加地接近于线性表示,最后引入Hough变换提取时频平面内直线的参数,通过坐标转换完成参数估计。3)当时频平面内的多分量LFM信号相交时,其同步提取S变换获得的时频系数在信号相交处存在严重的误差。针对这个问题,先使用广义S变换获得时频聚集性相对较高的多分量LFM信号的时频分布,接着交替使用时频脊线提取方法和本征啁啾分量分解方法分别获得每个LFM分量的时频脊线,然后利用时频脊线路径重组方法减少相交处的瞬时频率的误差,最后同样引入Hough变换提取时频平面内直线的参数,通过坐标转换完成参数估计。