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本发明公开了一种基于改进梯度下降法的LFM信号瞬时频率提取方法,该方法包括如下步骤:1、获取待分析脉冲信号的时频分布矩阵;2、参数初始化;3、寻找在每个时刻上时频分布幅值最大的频率;4、对寻找后得到的频率序列进行分组式采样;5、计算每段样本的损失函数权值,加权求和得到总损失函数;6、对总损失函数作梯度下降法计算得到所有样本的瞬时频率估计值;7、计算样本总体平均偏差;8、将总体平均偏差作为门限,舍弃异常组,得到瞬时频率估计结果。本发明方法对梯度下降法的损失函数进行了改进,能够有效地滤除噪声和干扰信号,在LFM信号部分位置区间衰落的情况下得到高质量、低误差的瞬时频率曲线。