高阶累积量在盲信号源分离中的应用

阵列处理在有干扰的信号增强中起着非常重要的作用，盲信号源分离问题是其应用之一．本文讨论了如何利用矩阵分析理论以及高阶累积量方法从观测数据中提取信号源特征和信息特征．     

基于小波分析的盲源分离

提出一种新盲源（BSS）分离算法是在独立分量分析（ICA）算法中引入离散小波变换技术分解出有用信号．ICA是一种线性非高斯统计方法,不仅能够使研究对象相互独立或尽可能独立,而且能突出源信号的本质结构．笔者采用的新盲源算法能够将时-频ICA相结合,实现了较好的盲源分离．     

基于高阶累积量张量分解的联合盲源分离算法

提出一种基于高阶累积量张量分解的联合盲源分离（JBSS）算法,该算法可以从多组数据集的观测信号中恢复出源信号.首先通过计算多组数据集观测信号的高阶互累积量张量,利用累积量张量潜在的对角结构,将JBSS问题转化为高阶张量CP分解（CPD）问题.接下来,通过张量列分解（TTD）将高阶张量分解为由不高于3阶的多个互连的核张量组成的简单张量网络,由此将高阶CPD问题转化为多个3阶CPD问题.最后,根据TTD与CPD之间的关系,在多次3阶CPD之后,通过依次对因子矩阵进行重新排序与缩放得到多数据集的混合矩阵,进而实现对源信号的分离.实验结果表明,该算法具有较快的运行速度.     

结合累积量切片的联合对角化盲分离及应用

针对传统盲分离算法在以欠定的观测信号为对象时的失效问题,提出一种改进的结合四阶累积量的二阶联合对角化盲分离算法.该算法通过对源观测信号进行四阶累积量计算,比较各累积量切片对算法分解的合理性,对形成的多个切片进行近似对角化处理,进而对以延迟点为中心进行多个对角化矩阵的平均,提高算法分解的稳定性,最后通过仿真信号和车辆振动信号验证算法的有效性.该联合算法有效扩展了二阶音分离(SOBI)算法的应用范围,可以应用于瞬时混合模型的实际工程信号处理.     

基于改进的H-J算法的信号盲分离研究

独立分量分析是近十多年发展起来的一种非常有效的盲信号分离技术。改进的H-J算法是具有较好稳定和收敛性能的ICA算法,该文通过对改进的H-J算法的分析,将其应用于混合矩阵近似奇异,且强噪声背景下的混合信号盲分离中,并通过计算机仿真实验给予了验证。     

基于独立因子分析法的信号盲分离的应用

现有的盲分离算法绝大部分是独立分量分析法,然而在实际应用中,独立分量分析法有诸多的限制条件.针对该问题,本文提出一种基于独立因子分析法(Independent Factor Analysis,IFA)的信号盲分离算法.独立因子分析法结合了一般的因子分析法、主元分析法以及独立分量分析法的优点,用于解决混合语音信号的盲分离问题.实验结果证明:独立因子分析法可以处理信源数目不同且数据包含强噪声的情况.数据信噪比越低,独立因子分析法的优势更为显著.     

基于信息论的盲源信号分离

 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,而基于信息论方法的分离技术是独立分量算法中最常用的分离算法.基于信息论算法中主流的FastICA算法和自然梯度优化算法,使用几组不同的信号进行分离,从理论分析和仿真结果表明了FastICA算法的优越性.     

确定盲分离中未知信号源个数的奇异值分解法

在信号源少于传感器观测到的混合信号时,未知信号源数目的估计一直是已有盲分离算法中一个未解决的问题,通过理论分析,提高并证明了在信号源盲分离问题中,可以通过计算混合信号数据矩阵的秩数来确定信号源的个数,存在观测噪声时,可以通过计算混合信号数据矩阵的奇异值分解进行估计未知信号源数目,给出了实际的计算方法,并通过计算实例证明了该方法的正确性和有效性,从而解决了盲分离中信号源个数的估计问题,为盲分离技术的应用进一步奠定了基础。     

一种新的盲声源信号分离方法及其应用

从盲声源信号的独立性出发,提出了一种新的盲声源混合信号分离方法.该方法基于信号联合概率的分布统计,利用信号联合概率的方向导数熵最小获得最佳的旋转角度,最终实现盲信号分离.与快速独立分量分析方法及神经网络方法相比,该方法不需要迭代计算.采用新的盲声源信号分离方法对轴承试验台的混合声音信号进行识别,将电机和滚动轴承的声音分离出来,进而可以准确识别机械的故障.     

一种自适应神经网络的信号盲分离及实验

介绍一种提高收敛速度的基于自适应在线学习的盲信号分离算法,以Kullback-Leibler散度作为代价函数,运用随机梯度下降导出算法,在估计分离矩阵的同时更新学习率。实验证明,该算法对于混合图像信号能够有效地分离,利用自适应学习参数提高了盲信号分离的收敛速度及算法性能,结果证实了算法的有效性。     

自适应最优保存遗传算法在盲信号分离中的应用

独立分量分析方法(ICA)是信号处理的一种新技术。其基本目标是寻找线性变换矩阵，将观测的多维混合信号进行变换，变换后的输出信号各分量之间尽可能统计独立。将遗传算法与ICA相结合，提出基于GA的盲分离算法，并分析了它们的收敛性和稳态性能。其有效性为仿真结果所证实。     

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.     

基于独立分量分析的盲信号分离研究

独立分量分析是一种基于高阶统计量的信号分析方法,近年来作为信号处理的强有力的分析处理工具得到广泛的关注和研究。本文首先介绍了独立分量分析的基本概念和数据模型,然后对比较流行的各种独立分量分析算法进行了剖析和总结,最后对独立分量分析的应用和发展趋势作了展望。     

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.     

盲源分离法在火花塞离子电流信号分离中的应用

针对发动机燃烧过程在线监测中,以火花塞作为传感器测量并分析离子电流信号时,测得的离子电流信号易受到火花点火干扰的问题,将基于独立分量分析的盲源分离方法应用于实测火花塞电流信号的分离.采用盲源分离法对实测火花塞离子电流信号进行分析,能够很好地抽取出无火花尾干扰的离子电流信号和点火火花尾信号,其离子电流在上止点附近和压力峰值附近分别出现明显的火焰前锋区和焰后区两个峰值.对同一转速、不同废气再循环(EGR)率的实测离子电流信号进行了盲源分离,结果表明:随着EGR率的增大,离子电流的两个峰值均会减小,且峰值出现的时刻均有所推迟,同时点火火花尾对离子电流信号的干扰也会增强.     

基于盲源分离的心室晚电位信号检测

采用快速独立分量分析方法研究了心室晚电位信号的特征提取和检测,提出了利用通道扩展的方法,将有限的2通道数据扩展为4通道数据.通过快速独立分量分析方法进行盲源分离,实现了心室晚电位信号与正常心电信号的完全分离.仿真结果表明,利用独立分量分析方法对心室晚电位信号的特征检测是一种行之有效的手段.     

盲源识别中偏态分量的分析方法

针对实际混合信号中许多分量具有偏态分布的特点，提出了一种用于该类混合信号的新的独立分量分析算法，该方法基于旋转原理，通过优化算法搜索最佳旋转角度，具有不需要循环迭代，计算量小的特点，通过盲源分离，由正弦与冲击信号混合的振动信号，证明该方法完全实用。同时，进行了实际混合声音信号的分离，并取得了好的效果。     

双声道心音信号的欠定盲分离方法的研究

基于两路人体心声信号的专用检测平台,提出了一种针对双声道心音信号的欠定盲分离方法。首先对数据点进行频域聚类计算,利用观测信号中稀疏信号所表现出的特征对源信号个数进行分析,以实现对混叠矩阵的估计;然后根据观测信号的散列图分离出其中一路或多路源信号,从而使观测信号变为适定或者超定;最后用现有的适定或者超定盲分离方法分离剩余源信号。分别对一组人工混合信号和实际检测的双声道心声信号进行欠定盲分离实验,验证了本方法的有效性和可行性。