时频分析作为分析时变非平稳信号的有力工具，成为现代信号处理研究的一个热点。这种分析方法提供了时间域与频率域的联合分布信息，清楚地为我们描述了信号频率随时间变化的关系。本论文将以时频分析作为重点的研究对象，在系统地介绍时频分析的概念、性质的同时，着重就时频分析在信号处理中的应用作较深入地研究。主要的研究内容包括： 1．以WVD为研究重点，对时频分析的概念、性质做系统的介绍；给出常用的时频分析形式，例如短时傅立叶变换、Wigner—Ville分布；最后给出时频分析的一般定义。 2．给出短时傅立叶变换、WVD及时频分析统一定义的离散形式，就不同窗函数、信噪比对分布的影响作详细比较说明；针对WVD交叉项的抑制，引入Choi—Williams分布、B—分布。 3．研究了信号的检测问题，介绍传统的检测方法—匹配滤波器，以及基于时频分析的信号检测—WVD、XWVD的方法。在不同的信噪比，比较传统的方法与基于时频分析方法的检测性能。 4．瞬时频率是信号处理中一个重要的参数，论文将系统地介绍信号瞬时频率估计的各种方法，重点研究了基于时频分析的瞬时频率估计方法，并对各种估计方法进行比较。 5．以AD21160为硬件研究平台，研究Winger—Ville分布的DSP软件实现。