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针对传统时频分析方法对时频域交叠的多分量线性调频（LFM）信号分离不足的问题,提出一种基于图像处理技术的分离方法。该方法首先计算多分量LFM信号的平滑伪Wigner-Ville分布（SPWVD）,并通过Radon变换估计出各分量的调频斜率。然后利用形态学处理方法处理SPWVD二值图像,实现多分量LFM信号的粗分离,最后采用连通区域标记法实现信号分量的细分离。仿真实验表明,该方法能够在低信噪比条件下对多分量LFM信号进行有效分离。