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一种幅频调制信号的识别方法,包括步骤:经位相调制的脉冲激光通过光电管转换成电信号,经示波器测量电信号,得到所述脉冲激光的时间波形;计算并滤除脉冲激光的时间波形的基底,得到分析信号f(t);根据位相调制频率,构造出过完备字典;利用过完备字典对分析信号f(t)进行稀疏分解,获得特征稀疏表示系数;根据特征稀疏表示系数对信号进行重构,得到幅频调制深度,最后,对重构信号进行傅里叶变换,得到分析信号的频谱。本发明有效抑制噪声的影响,提高了幅频调制深度的识别精度,与直接傅里叶变换的方法相比,可以提高频率识别的准确度。