多种概率分布源的盲源分离快速算法

基于目标函数迭代优化的方法在解决线性混合情况下,源信号存在多种概率密度分布的盲源分离问题时,需要对非线性函数以及迭代步长进行正确的选择,算法比较复杂;针对此问题,提出一种基于高阶统计的快速分离算法,该算法可以有效地避免上述问题.实验结果表明,该算法能够快速有效地分离出不同概率密度分布的混合信号.     

基于优化ICA算法的高光谱矿物识别

混合像元是影响岩矿高光谱由定性解译向定量反演发展的关键因素之一.以往分离岩矿高光谱混合像元,需要先获得参与混合的端元数量及端元光谱,这在许多场合是难以做到的.独立成分分析可以在端元光谱、混合矩阵未知且没有任何先验知识的情况下,有效分离岩矿高光谱混合像元,只要端元光谱是非高斯性信号且满足统计独立性.它实现了矿物识别,并为矿物丰度反演及成分识别打下了基础.通过引入调整因子,改善独立成分分析(Independent Component Analysis,ICA)算法的收敛性.当参与混合的端元光谱相似度较高或者端元光谱的非高斯性较低时,岩矿高光谱混合像元的分离精度将受到影响.     

改进的基于步长自适应的自然梯度盲源分离算法

为解决盲源分离算法中收敛速度和稳定性的折中问题,基于最优步长的思想,提出了一种新的步长自适应的自然梯度盲分离算法.在自然梯度盲分离算法的基础上,对步长进行自适应迭代,步长偏移量的选取原则是使得下一次迭代时的步长最优,或者说目标函数最小.仿真结果表明,提出的算法相对固定步长自然梯度算法,其收敛速度提高了1倍以上,而系统的稳定性能基本不变.     

基于Fast－lCA算法的瞬时混合盲信号分离

本文介绍一种典型的独立成分分析算法,即Infonaax算法,详细介绍了Fast－ICA算法的基本原理,将该算法用于三路瞬时混合信号的盲分离,最后对算法的分离性能及优缺点进行了分析。     

基于信息论的盲源信号分离在呼吸信号分离中的应用研究

从混合观测数据向量中恢复出不可直接观测的各个源信号是阵列处理和数据分析的典型问题,独立分量分析是解决这一类问题的新技术.基于信息论算法中主流的Fast ICA算法能够对几组不同的信号进行分离,和其他算法相比有一定优越性,能完整地分离出肌电信号中含有的呼吸信号.     

基于信息论的盲源信号分离在呼吸信号分离中的应用研究

从混合观测数据向量中恢复出不可直接观测的各个源信号是阵列处理和数据分析的典型问题,独立分量分析是解决这一类问题的新技术.基于信息论算法中主流的Fast ICA算法能够对几组不同的信号进行分离,和其他算法相比有一定优越性,能完整地分离出肌电信号中含有的呼吸信号.     

基于改进粒子群的ICA算法

ICA算法是目前盲信号分离的主流算法之一,但是传统ICA算法收敛速度慢,收敛精度低。为此本文提出一种基于改进粒子群的ICA算法,以峭度作为目标函数,以改进粒子群算法作为优化算法。采用这种方法进行瞬时混合信号的盲分离,仿真实验表明该算法能够有效分离信号,与传统ICA算法相比,分离效果更好。     

AIS盲分离接收机的FPGA实现及系统验证

针对卫星平台接收多个AIS小区内船舶发射的同频信号时存在互相冲突无法解调的问题,基于FPGA设计了一个多天线盲分离接收机,在FPGA上设计了实时的盲分离系统和AIS信号处理模块来对多小区混合信号进行分离和解调.模块包括AIS信号处理模块和高精度的数据白化模块,以及基于Fast ICA算法的实时权值矩阵迭代求解模块.采用CORDIC IP核与浮点运算IP核提高白化精度,保证算法分离效果.实际系统测试表明:设计的接收机可以成功分离并正确解调由两路AIS发射机同时发射的AIS信号,通过对比分离信号和发射信号的鉴频波形,验证了分离的正确性.所设计的系统也可应用于雷达、声纳等可能存在同频干扰的实时信号处理系统.     

基于负熵最大化的卫星测控信号盲识别算法

针对卫星测控通信信息侦察中测控信号盲识别的问题,提出一种基于负熵最大化的测控信号副载波识别算法.首先介绍了独立分量分析的基本理论,根据独立分量分析求解问题的思路,由互信息准则得出能够表征输出信号之间独立性的目标函数即负熵.由于源信号是盲信号,源信号的概率密度未知,采用负熵的近似表达式来计算,最大化负熵代表着输出信号之间互相独立,即实现了信号的分离.在深入分析基于负熵最大化的快速独立分量分析算法的基础上,将其用于卫星测控信号的盲识别上.MATLAB仿真结果表明,该识别算法可以较好地分离卫星测控信号,具有良好的稳定性,收敛速度较快.     

基于分组简化粒子群算法的盲源分离

传统盲源分离算法普遍存在收敛精度低和易陷入局部最优的缺点,针对上述问题,提出将蛙跳算法的分组思想应用到盲源分离算法中.该分组思想是将整个粒子群分为多组子群体,每组粒子在进行组内寻优的同时进行全局寻优,从而增加了粒子之间的差异性,可以有效避免早熟收敛.该算法以负熵为目标函数,通过对分离矩阵进行调整,使各个信号分量之间相互独立,从而完成对瞬时混合信号的盲源分离.实验仿真结果表明,提出的算法与基本的粒子群盲源分离算法相比,能有效避免早熟收敛并进一步提高收敛精度和算法的稳定性.     

基于自然梯度的非平稳信号自适应盲分离算法

基于自然梯度原则并利用信号的时间相关属性对一类代价函数进行推导，获得一种新的非平稳信号自适应盲分离算法．算法利用样本的多时延解相关方法以及迭代计算的形式获得盲混合信号的分离矩阵，无需对观测样本进行分块处理，计算工作量低．仿真结果表明，算法分离精度高，迭代过程平稳，对多个信号源的盲分离可实现良好的分离性能．     

盲信号分离输出与源信号的一致性判断

针对盲信号分离需要判断分离结果与源信号是否一致的问题,基于统计独立变量函数仍然保持“统计独立”的性质,提出了独立分量分析(ICA)的输出分量与源信号的一致性判断方法.该方法通过计算混合信号及其差分值混合矩阵的相关矩阵,根据ICA各分量对应的最大相关系数来判断ICA各分量与源信号的一致性.模拟计算和实验结果表明:若差分前后混合矩阵的最大相关系数趋近于1,则ICA输出分量与对应的源信号一致;为保证分离的准确,差分前后混合矩阵的最大相关系数不应小于0.8.     

基于峰度ICA和本征图像滤波的超高斯信号去噪方法

针对超高斯信号的分析领域中,传统独立分量分析法(ICA)提取的独立分量信噪比低、耗时长的问题,提出了基于峰度的ICA算法,以混合超高斯信号的统计特性为基础,采用峰度作为超高斯性的唯一判断依据,首先经过本征图像滤波压缩信源空间,然后经过球化消除信源的二阶相关性,最后通过迭代判断最大峰度,对应输出一个独立分量.超高斯地震信号实验表明,所提算法有效可行,与传统ICA、基于负熵的ICA相比,迭代次数更少,输出信噪比更高.     

基于改进粒子群的盲源分离算法研究

简要地介绍了盲源分离的基本理论,针对独立分量分析传统的优化算法易于陷入局部最优、收敛精度低的缺点,提出了一种基于改进型粒子群的盲源分离算法,将独立分量分析算法与改进的粒子群算法相结合,以负熵作为目标函数.采用这种改进的粒子群算法对分离矩阵进行调整使各个信号分量之间独立,完成对瞬时混合信号的盲分离.实验信号的分离仿真结果表明,该算法能够有效地完成混叠信号的分离.同时,在与传统的盲源分离算法进行对比中,体现出了更高的分离精度和稳定的性能.     

基于盲人探路寻优思想的二阶近似式定点法研究

分析一维和多维二阶近似式定点法的迭代点计算公式,提出基于盲人探路寻优思想的改进算法,给出算法步骤、程序流程图及计算机子程序。对于目标函数为二次函数正弦的算例,极值点基本上在由当前点指向极值点的方向上。对于目标函数为二次函数八分之一次方的算例,极值点在该方向上,且须反向寻找最优点。对于目标函数为二次函数四次方的算例,第一个点的迭代点指向极值点,且步长为当前点离极值点距离的整数分之一。结果表明,提出的基于盲人探路寻优思想的优化算法具有实用性强、计算量小的优点。     

一种改进的自然梯度语音信号盲分离算法

自然梯度算法有较快的收敛速度、良好的分离性能,在盲信号分离中占有重要地位。基于自然梯度的盲源分离算法一般分为固定步长和变步长的自然梯度算法,固定步长的自然梯度算法存在分离速度与稳定性之间的矛盾,即步长越长时分离速度快,但是稳态误差又得不到保障;步长太小分离速度又达不到要求。为了改善分离速度与稳定性之间的矛盾,提出了一种变步长的方法来,并用其改进了固定步长的标准自然梯度算法,成功地用于混合语音信号的分离,该方法取得比标准自然梯度算法更好的分离效果,具有更快的收敛速度。     

基于神经网络的自适应非线性盲源分离ICA算法研究

基于神经网络的非线性盲源分离ICA算法是盲源信号处理的重点.传统的神经网络非线性盲源分离ICA算法的学习速率是固定的,当设定的学习速率较小、误差较大时,迭代参数需要很长时间才能收敛,从而影响盲源分离的效果.根据误差调节的学习速率以及迭代停止标准中不同时刻的误差权重,提出一种基于神经网络的自适应非线性盲源分离ICA算法,该算法可以使得学习速率随着迭代过程中盲源分离的效果而发生变化.仿真结果表明,与传统的神经网络非线性盲源分离ICA算法相比,该算法可以达到理想的盲源分离效果.     

基于独立分量分析的混合声音信号分离

论文简要介绍了有关独立分量分析（ICA）的基本理论和算法;探讨了独立分量分析在混合声音信号分离中的应用。针对ICA输出结果排序的不定性以及在长时间记录声音信号的过程,ICA混合模型系数存在时变性等问题,提出了一种结合小波变换和独立分量分析的解决方法;试验结果表明,该方法能有效地提高运算效率并获得较好的分离效果。     

基于改进固定点ICA算法的图像盲分离

独立向量分析根据信源统计独立特性对观测信号进行分离运算,目前采用较多的是固定点独立分量分析(FastICA).考虑到图像信号分离中,图像信号复杂多样,信息量大的特点,采用改进固定点ICA算法对图像进行分离,克服了采用固定点ICA算法计算量大、收敛速度慢的缺点.文章采用随机提取的独立图像做实验,取得了稳定性较强的效果.     

小波分解单通道盲分离干扰抑制方法

在单通道通信系统抗干扰问题中,由于先验信息不足,不能采用常规的盲分离方法抑制干扰?针对此问题,提出一种小波分解结合独立分量分析(independent component analysis,ICA)的单通道盲分离抗干扰方法?该方法利用小波分解,将单路混合信号分解为一系列的小波分量,通过计算各层小波分量的能量,选择最优小波分量作为ICA的输入信号,采用ICA方法实现信号的分离和重构?该方法选择最优小波分量进行盲分离,有效减少分离算法的计算量,同时降低噪声对系统性能的影响?仿真结果表明,所提方法可以有效地分离混合信号,提高单通道通信系统的抗干扰能力和系统处理速度?