在当今信息化时代,通信、雷达等各种军用和民用电子设备的广泛应用,形成了时域高度密集、频域严重重叠、空域相互交织的复杂多变电磁环境,通信侦察机侦收时频混叠信号的概率显著提高。为了准确获取感兴趣的信号或发现重大干扰、威胁信号,对通信侦察机侦收的时频混叠信号进行分离,提取有用信号蕴含信息,成为通信侦察领域具有重要研究意义的课题。同时,单天线通信侦察机不仅可以降低设备造价,而且能够减小设备体积增强灵活性。在此背景下,本文针对单天线接收时频混叠数字通信信号的分离方法展开研究。本文主要贡献如下：1.提出了基于动态嵌入结构的单天线接收时频混叠数字通信信号的分离方法。首先,建立动态嵌入模型,将单天线接收信号矢量虚拟为多维观测矩阵,依据超、正定条件多维观测矩阵的特征,研究了动态嵌入模型参数设置原则,并验证了该模型满足独立分量分析算法的适用条件。然后,采用独立分量分析算法提取独立分量,并依据动态嵌入模型将获得的独立分量映射回原观测空间。最后,依据源信号之间的相互独立特性和独立分量的频域差异性,实现源信号估计分量的筛选。该算法亦适用于欠定条件下的信号分离问题,拓展了独立分量分析算法的应用范围。仿真实验验证了该算法的有效性。2.提出了基于多尺度小波分解的单天线接收时频混叠数字通信信号分离方法。首先,依据单天线接收时频混叠信号的频带粗估计,设置小波变换的尺度因子。然后,将单天线接收信号进行多尺度小波变换,获取多个信号分量构建虚拟多维观测矩阵。接着,采用独立分量分析算法完成独立分量的提取。最后,根据各独立分量的频域差异性,实现源信号估计分量的筛选。通过理论推导证明了所提分离方法的可行性,通过仿真实验验证了其有效性。3.针对单天线接收多个时频混叠二进制相移键控(BPSK)信号的情况,提出了基于二阶循环累积量的源信号载频估计的方法。该方法不仅抑制了交叉项对载频估计的影响,而且可以获得单天线接收源信号个数的估计。然后,根据源信号的联合参数估计,构建单天线接收多个时频混叠信号的双信号模型,采用循环频域最优盲自适应移频滤波器,提出了基于信号循环平稳性的单天线接收时频混叠信号的分离方法,并通过仿真实验验证了该方法的可行性。4.通过寻找源信号之间的差异性，提出了基于源信号载频差异和基于信号类型差异的单天线接收时频混叠信号的两种分离算法。针对单天线接收载频互不相同的时频混叠数字通信信号的分离问题,采用短时傅里叶变换提取各源信号的幅度和相位信息,并根据提取信息重构源信号,该方法结构简单且分离效果较好。针对复杂电磁环境下,通信信号中混有频谱重叠固定脉冲重复间隔雷达信号的情况,提出了基于源信号类型差异的单天线时频混叠信号分离方法。首先,根据雷达信号脉内功率大于数字通信信号及雷达信号周期性,获得雷达信号脉冲重复间隔的估计。然后,利用雷达信号的脉冲周期性,采用奇异值分解实现了单天线接收时频混叠通信信号和雷达信号的分离。该方法对通信信号调制类型限制较小且对雷达信号脉内信息无具体要求。