一种基于组合核函数的非线性盲源分离方法研究

核函数方法由于其有效性和简洁性在非线性盲源分离问题的探索中得到了应用,但其单一核的映射不能很好解决完全非线性问题。针对这一不足,提出了一种采用组合核函数分离非线性混合信号的方法。通过引入变化尺度因子将不同核函数纳入一个整体成为组合核函数,利用分离信号的互信息作为目标函数来反馈调节该组合核函数的尺度因子,以此寻找到对不同非线性的最佳映射。仿真结果证实了该算法的有效性,且在解决完全非线性问题时,组合核函数比单一核函数具有更好的性能。     

基于累积量的盲分离算法的稳定性分析

Nguye Thi和Jutten提出了几种在卷积混合情况下基于四阶互累积量的信号盲分离算法。对这些算法的稳定性进行了分析研究,主要分析算法1和算法2的稳定性。计算机仿真实验结果表明,算法1不稳定,不能正确收敛到正确的分离矩阵,只有算法2有较好的稳定性。     

SIMO信道的卷积盲分离新算法

提出了一种"逐次替代"卷积混叠盲信号分离方法。针对观测信号数目多于源信号数目的混叠情形,基于最小均方误差准则,将问题转化为求解一个关于信道参数和源信号的优化问题。通过代价函数对未知参数求导数,分别得到关于信道参数和源信号的两个表达式,通过对两个表达式的相互逐次替代来寻求源信号。由此给出了"逐次替代"卷积混叠盲分离方法。逐次替代盲解卷算法无需设置迭代步长,容易编程实现。仿真表明,该算法对于FIR SIMO情形能得到较好的效果。     

基于伪信噪比最大化的盲源分离算法

针对电子战中各种信号混叠严重、难以分离的现象,提出一种新的瞬时线性混叠信号的盲源分离算法。该算法从独立信号完全分离时信噪比最大出发,用单位对称滑动权向量加权分离信号作为源信号,建立基于源信号和噪声信号协方差矩阵的伪信噪比目标函数,并将目标函数的寻优过程转换为求解广义特征值的问题。和经典的信息理论方法相比,该算法是一种全局最优的盲源分离算法,它不需要任何迭代运算,具有非常低的计算复杂度。仿真结果证明,该算法能够更加有效地分离线性混叠的雷达信号和通信信号。     

基于模糊逻辑的亚高斯与超高斯源混合盲分离

对于同时存在亚高斯和超高斯源信号的盲信号分离问题,提出了适用于两类信号同时存在的合成概率模型,并以此概率模型计算非线性函数得到了分离两类信号的统一算法。同时,引入模糊推理系统在线确定自适应算法的迭代步长,因此学习算法的收敛速度更快,而且稳态误差更小。仿真实验分别通过对语音信号以及人工合成信号的分离,验证算法的有效性,并通过计算分离信号的干扰信号比(interference to signal ratio, ISR),证明提出的算法能够更好、更快地分离亚高斯与超高斯混合信号。     

基于负熵准则盲分离方法的剖析与研究

从统计学原理、负熵近似计算、算法的稳定性定理、最大负熵方法的历史演变几个方面，对Hyvrinen负熵准则盲分离算法作出全面的剖析，指出：（1）在负熵ICA算法中，不应引用联合负熵的定义，只宜采用边缘负熵的定义；（2）中心极限定理只能为负熵ICA算法提供一定的直观解释，但不能成为算法的统计学依据；（3）Hyvrinen等人给出的负熵计算公式并不能正确度量随机变量的非高斯性；（4）负熵ICA算法实现盲分离的真正机理是信号非线性变换后均值的极值特性，由此极值特性提出负熵准则未必是合适的。     

非线性盲源分离的多目标进化算法

针对在非线性混叠盲源分离中代价函数往往具有许多局部最优解,求解其全局最优解非常困难的问题。设计了多目标进化算法来求解代价函数的全局最优解,提出了非线性盲源分离的多目标进化算法。该多目标进化算法根据带权极小极大策略构造了一个同进化代数有关的变适应值函数,使种群中的容许解逐渐增多和保持个体的多样性,避免算法陷于局部最优。数值仿真表明算法是有效的。     

改进的粒子群算法及其非线性盲源分离

采用粒子群算法与自然梯度法相结合进行非线性混叠信号盲分离。用高阶奇数多项式拟合非线性混合函数,建立非线性信号盲分离模型。同时根据粒子群算法的特点,作了改进,引入了“迁徙操作”和局部深度搜索方法。对多项式的参数用粒子群算法来求估计,然后用自然梯度法对线性去混合矩阵进行迭代。仿真结果表明,粒子群算法可以快速、有效地求得非线性混叠信号盲分离的优化解。     

带约束的卷积语音信号频域盲分离方法

在实际的室内环境中,多通道的语音混合是一个卷积混合信号,在频域利用ICA进行分离时,不同频点上分解出的源信号的次序不确定,需要用后处理方法确定源的对应关系。提出了一种利用波达方向(DOA)作为约束条件的频域盲源分离方法,可以在线地解决频域中的次序不确定性,并且不需要已知传感器及源信号位置等先验知识。仿真结果表明,该方法能够有效地分离卷积混合语音信号,比现有相关的方法更精确。     

非线性广义系统的可解性

木文研究非线性广义系统的解的存在性问题，利用微分方程和微分包含的生存理论，给出了非线性广义系统解存在的条件．     

欠定盲源分离混合矩阵估计的张量分解方法

欠定盲源分离混合矩阵的估计可以转化为三阶张量的标准分解问题。为解决现有标准分解算法运算复杂度高、所需时间长的缺点,引入塔克分解先把张量压缩为较低维的核张量,塔克分解因子可通过原张量mode 3矩阵的左奇异向量求得。然后运用交替最小二乘对该核张量进行标准分解,即可得到混合矩阵的估计。仿真结果表明,所提方法不仅可以达到与现有算法同样好的估计精度,而且具有更低的运算复杂度,运算时间较现有算法降低46.44%~76.28%。     

Online blind source separation based on joint diagonalization

A now algorithm is proposed for joint diagonalization. With a modified objective function, the now algorithm not only excludes trivial and unbalanced solutions successfully, but is also easily optimized. In addition, with the new objective function, the proposed algorithm can work well in online blind source separation (BSS) for the first time, although this family of algorithms is always thought to be valid only in batch-mode BSS by far. Simulations show that it is a very competitive joint diagonalization algorithm.     

基于相对梯度的鲁棒的盲源分离算法

针对有噪环境中通信信号的盲分离问题,说明了在有噪环境中,对观察信号进行白化处理后得到的混合矩阵为正交矩阵,并在此基础上给出了正交分离矩阵的迭代公式。另外,为了消除噪声影响,改善算法的分离性能,根据噪声的概率密度模型,提出了一种改进方法。该方法对分离信号进行迭代,从而得出鲁棒的盲源分离算法。仿真结果表明,提出的分离算法相对著名的EASI算法,其性能有很大改善。在信噪比为20 dB时,本算法获得的干信比比EASI算法低10 dB。     

On-line blind source separation algorithm based on second order statistics

1 .INTRODUCTIONBlindsource separation (BSS) is one of the most activeresearch areasin signal processing community. The mainobjective of blind source separationis to extract indepen-dent source signals fromtheir observed mixtures withoutfull knowledge of the signal propagation environment .BSStechnologies have been widely usedin array process-ing,communications,biomedical signal processing,i mageprocessing, speech processing, seismic prospecting andother areas.Many methods have been prop…     

基于A-DBSCAN的欠定盲源分离算法

为提升欠定盲源分离问题中混合矩阵的估计精度,在噪声环境下基于密度的空间聚类(density-based spatial clustering of applications with noise, DBSCAN)算法的基础上,提出一种自适应确定输入参数的DBSCAN算法(adaptive DBSCAN, A-DBSCAN)用于混合矩阵估计。针对DBSCAN算法邻域半径(Eps)及邻域点数(MinPts)依赖人为设定的问题,首先利用曲线拟合方法得出Eps,然后通过分析聚类输出类别数与噪声点数关系确定MinPts,并将其与混合矩阵估计模型相结合,最后通过最短路径算法实现源信号恢复。实验结果表明,提出的算法在估计混合矩阵和恢复源信号时,相关性能与对比算法相较均有明显提升。     

基于A-DBSCAN的欠定盲源分离算法

为提升欠定盲源分离问题中混合矩阵的估计精度,在噪声环境下基于密度的空间聚类(density-based spatial clustering of applications with noise, DBSCAN)算法的基础上,提出一种自适应确定输入参数的DBSCAN算法(adaptive DBSCAN, A-DBSCAN)用于混合矩阵估计。针对DBSCAN算法邻域半径(Eps)及邻域点数(MinPts)依赖人为设定的问题,首先利用曲线拟合方法得出Eps,然后通过分析聚类输出类别数与噪声点数关系确定MinPts,并将其与混合矩阵估计模型相结合,最后通过最短路径算法实现源信号恢复。实验结果表明,提出的算法在估计混合矩阵和恢复源信号时,相关性能与对比算法相较均有明显提升。     

Blind source separation of ship-radiated noise based on generalized Gaussian model

1 .INTRODUCTIONBlind source separation (BSS) in signal processinghas received considerable attention from many re-searchers .It is a fundamental problem in signalprocessing with a large number of extremely di-verse applications such as multi-user communica-tions ,speech signal processing, array processingand medical signal processing including ECG,MEGand EEG. The general goal of blind sourceseparation (BSS) is to separate the statistically in-dependent , unknown source signals from t…