基于最大互信息的离散隐马尔柯夫模型训练方法

在基于隐马尔柯夫模型（HMM）的语音识别系统中,模型训练最常用的算法是Baum-Welch算法,该算法具有快速收敛及保证每步迭代模型的似然概率单调增的优点,但它基于最大似然训练准则,而该准则不能将各个模型很好地分析,这直接导致了识别时的错误,鉴于最大互信息可以克服这一缺点,提出了一种基于最大互信息的训练方法,该方法借助于梯度,调整参数以使模型与训练数据的互信息最大,实验结果表明,使用该方法使系统的识别性能得到了一定的改善。     

纵向数据部分线性模型的基于高斯伪似然的高效估计

在纵向数据部分线性模型中,基于高斯伪似然构造相关阵的相合正定估计,进而得到回归参数的高效估计,给出了估计的算法及基于高斯伪似然的相关阵模型的选择准则.模拟表明,基于高斯伪似然方法得到的参数估计是高效的.     

EM-CDKF算法及其SINS初始对准应用

针对非线性捷联惯导系统噪声先验统计信息未知问题,基于中心差分卡尔曼滤波基本算法,采用极大似然准则构造极大期望最速下降梯度算法展开系统未知噪声统计特性在线估计计算研究,构建一类捷联惯导系统初始对准极大期望自适应中心差分最优滤波算法.该算法利用极大似然准则构造系统噪声统计特性对数似然函数,采用极大期望最速下降梯度法把系统噪声统计特性估计转化为对数似然函数期望最大值计算,获得系统过程噪声和观测噪声在线递推估计的自适应极大期望中心差分卡尔曼算法.经过大方位失准角捷联惯导系统初始对准仿真实验,与中心差分卡尔曼滤波基本算法相比,自适应极大期望中心差分卡尔曼算法能够有效解决基本算法在系统噪声先验知识未知情形下的滤波精度下降甚至发散问题,并且能够实现系统噪声统计特性的在线递推估计.     

基于半参数估计的W-CIC Copula函数选择准则

基于全参数极大似然估计的AIC准则是常用的模型选择标准.在实际应用中,往往将其用于半参数伪极大似然估计,其中存在模型选择的偏差.CIC准则适用于半参数伪极大似然估计,但对于大部分在边界处增长过快的Copula密度函数该准则失效.基于此,对原有的CIC准则进行改进建立W-CIC准则,即降低Copula密度函数在边界处的权重,是CIC准则的加权版本.W-CIC准则打破了原准则的局限性,适用于更多的Copula函数模型.     

纵向数据下部分线性模型基于经验似然的变量选择

针对纵向数据下的部分线性模型, 建立基于经验似然方法的变量选择的信息准则, 证明新变量选择方法的渐近性质, 并模拟研究比较参数信息准则与基于经验似然的信息准则的有限样本性质. 结果表明, 基于经验似然方法的信息准则克服了参数似然函数有时较难得到的困难, 模型选择效果较好.     

多带同步模型用于噪声环境下语音识别

根据人耳听觉特性，提出新的同步多带最大似然线性回归算法用于噪声环境下语音识别。该算法采用最大似然作为参数估计准则，利用各频带信号同步感知和噪声污染假定的方法进行语音模型补偿，有效地提高了识别系统在噪声环境下的识别性能。     

基于特征组合的视觉目标跟踪

针对大多目标跟踪算法仅关注目标特征的问题,提出同时采用目标特征及背景特征对目标进行跟踪.针对场景中灰度和梯度特征在跟踪过程中其分类性能动态变化,首先计算各特征似然度,然后根据各特征分类性能计算特征权重,求取加权似然图.根据该似然图,结合粒子滤波算法,进而确定待跟踪目标位置与尺寸.仿真结果表明,该方法对环境光照变化、目标尺寸变化、局部遮挡等均具有一定的鲁棒性.     

基于帧选择和极大似然估计的自适应光学图像多帧联合去卷积算法

为提高自适应光学(AO)图像的空间分辨率,提出一种基于帧选择和极大似然估计的AO图像多帧联合去卷积算法.该算法基于极大似然估计,根据图像的高斯噪声模型建立多帧AO图像的联合对数似然函数.首先对观测的多帧AO图像进行帧选择,遴选高质量的降质图像;然后结合观测条件和AO系统特性,推导点扩散函数估计模型;最后建立迭代求解公式,得到多帧AO图像联合去卷积方法.实验结果表明,与基于期望值最大化的Richardson-Lucy算法(Richardson-Lucy EM算法)和基于合并惩罚函数的自适应应图像复原算法(CPF-Adaptive算法)相比,该算法的峰值信噪比分别提高9%和5%,Laplace梯度模分别提高11%和8%,且得到了较清晰的目标图像.     

高斯混合模型在语音模板匹配算法中的应用

提出了一种基于高斯混合模型的语音模板匹配算法.该算法采用快速傅立叶变换、平均过零率分析和高斯混合模型3种方法的加权平均来生成判决门限值.通过比较门限值误差的大小,根据"最大似然准则"给出模板匹配的结果.最后通过一个语音识别的实例验证该算法的可行性.     

基于牛顿梯度的盲最大似然序列估计算法研究

为解决LMS类算法简单但收敛速度慢,RLS类算法收敛跟踪性能好但计算太复杂的不足,提出了基于牛顿梯度的盲最大似然序列估计算法,即将牛顿梯度算法与Viterbi-MLSE算法相结合。牛顿梯度法是用当前时刻的梯度估计代替前一时刻的梯度估计,并由矩阵求逆定理导出了一种新的相关函数自适应滤波算法。分析了基于牛顿梯度的盲最大似然序列估计算法的基本机理,并通过实验仿真验证了其可靠性。与传统的基于LMS的盲最大似然序列估计算法相比,具有收敛速度快的特点。     

Gradient Search Non-Orthogonal Approximate Joint Diagonalization Algorithm

The problem of approximate joint diagonalization of a set of matrices is instrumental in numerous statistical signal processing applications. This paper describes a relative gradient non-orthogonal approximate joint diagonalization （AJD） algorithm based on a non-least squares AJD criterion and a special AJD using a non-square diagonalizing matrix and an AJD method for ill-conditioned matrices. Simulation results demonstrate the better performance of the relative gradient AJD algorithm compared with the conventional least squares （LS） criteria based gradient-type AJD algorithms. The algorithm is attractive for practical applications since it is simple and efficient.     

连接数字语音识别系统的DSP实时实现

：针对各种数字信息,实现了一种基于ＴＭＳ３２０Ｃ５ｘ 评价模块（ＥＶＭ）的与特定人无关的连接数字语音识别系统．在分析了连续概率密度的隐马尔可夫模型（ＣＤＨＭＭ）基础上,利用ＬＰＣ倒谱系数、ＬＰＣ差分倒谱系数、能量归一化系数及其差分系数作为语音特征矢量,训练和识别采用Ｖｉｔｅｒｂｉ算法和Ｂａｕｍ －Ｗｅｌｃｈ 重估算法,有效地提高了系统的识别率．给出了实现各个阶段所需的时间,比较了简单模板匹配法和隐马尔可夫模型法以及不同语音特征参数对识别率的影响．在具体实现中,着重处理了抗噪及实时实现问题．实验结果表明,本系统在普通机房条件下取得较满意的效果,正确识别率达到９２％ ,为其实用化提供了较为重要的技术途径．     

基于MCC-PAST算法的直扩信号PN码序列盲估计

针对在脉冲噪声环境下的直接序列扩频信号的伪随机(PN)码盲估计问题,提出了一种利用最大熵准则投影逼近子空间(MCC-PAST)算法和滑窗技术相结合的PN码盲估计方法。该方法利用最大熵准则,实现了在脉冲噪声背景下对扩频信号的特征进行稳定快速的追踪。通过对迭代过程中的特征子空间进行梯度估计,实现了可变遗忘因子(VFF)的自适应更新,使得权值的收敛精度和收敛速度得到了同时的优化。算法数据存储量小,复杂度低,易于硬件实现和实时数据处理。仿真结果表明,在脉冲噪声环境下该方法对PN序列估计的正确率和稳定性优于传统方法。     

基于最小自由能法的理想气相反应平衡新算法

针对目前采用最小自由能法计算理想气相反应平衡问题存在的不足,提出了梯度投影拉格朗日算法。算法中,采用了弱收敛准则作为梯度投影法的收敛标准,并从数学上证明了梯度投影法采用弱收敛条件的合理性和算法的收敛性,基于此,将梯度投影法的计算结果作为牛顿法计算拉格朗日乘数法的计算初值,同时对牛顿法的迭代步长进行了改进,从而解决了牛顿法计算初值选取困难的问题,提高了算法的稳健性和计算速度。算例计算结果表明,该算法的收敛速度快且计算精度高。     

基于改进MMI的HMM训练算法及其在面部表情识别中的应用

提出一种改进的最大互信息(MMI)准则函数并把它应用于隐马尔可夫模型(HMM)的参数估计,重新推导了HMM的迭代公式. 该准则函数相对于原来准则函数定义更为合理,能有效利用训练样本集中的鉴别信息,使得训练数据得到充分利用,提高了HMM的性能. 把这种改进的HMM算法应用于面部表情识别,利用改进的光流算法提取面部表情特征向量序列,并利用改进HMM算法和BP神经网络构建了面部表情混合分类器. 实验结果表明了该方法能有效提高面部表情识别率,有效解决HMM参数估计问题.     

最速下降和共轭梯度混合算法在波束形成中的应用

介绍了一种最速下降法和共轭梯度法的混合算法,并将这种混合算法应用到自适应波束形成中。该方法根据最小均方（LMS）准则推导出代价函数,结合共轭梯度法和最速下降法产生搜索方向,既提高了共轭梯度算法的收敛速度,又解决了最速下降法下降缓慢的问题。计算机仿真表明,混合算法所需迭代次数少于最速下降法,且显著减少计算量,缩短运行时间。     

基于相关子空间本征音分析的MAP快速自适应

本征音自适应是一种快速自适应算法 ,它根据对说话人矢量全空间的本征分析指导参数更新。该文提出一种基于子空间分析的本征音自适应算法 ,并且不同于一般本征音自适应采用最大似然准则的做法 ,该算法用最大后验准则以更好地估计参数。实验证明 ,在仅有 1句自适应数据的情况下它即能取得 6 .4 5 %的相对误识率下降 ,自适应速度远快于传统的最大后验方法 ,也不存在最大似然线性回归方法在极少数据量情况下反而造成系统识别性能下降的现象。结果表明该方法并不明显依赖相关子空间的划分数量 ,是一种稳健的自适应方法     

一种基于非参数似然比准则的ICA盲检测算法

为抑制CDMA系统中的多址干扰,提出一种基于非参数似然比准则的ICA盲检测算法.该算法直接由观测信号样本出发,使用核函数估计分离信号的概率密度函数,并结合梯度下降法和似然比准则进行目标用户的信号检测.计算机仿真及与其他算法的比较表明,该算法抑制多址干扰的能力介于FastICA检测和最小均方误差(MMSE)检测之间.     

基于特征差异性的荧光磁粉探伤图像分割算法

为实现目标信息与伪信息的有效分割,提出一种融合了梯度法与阈值法的荧光磁粉探伤图像分割算法.以荧光磁粉图像中目标信息与伪信息的梯度特征差异为主要判据,设计了图像分割算法.滤除与目标信息的灰度特征最接近的伪信息,结合阈值法提取目标信息.主要选取梯度特征为分割判据,有效弥补了纯阈值法通用性差的缺陷.在集成了OpenCV的VC环境下进行了算法调试实验,结果显示:目标信息与伪信息的梯度特征差异显著,去除高梯度值的伪信息后,目标信息与背景信息的灰度特征差异明显,结合阈值法可以实现准确提取.