基于批处理和核函数的非线性盲源分离算法

针对基于核函数的非线性盲源分离算法性能对核函数及其参数选择依赖性强这一问题,提出采用批处理方法代替聚类和核主成分分析方法来构造低维近似子空间的正交基,以改进基于核函数的非线性盲源分离算法对核函数及其参数变化的稳健性,并对这种改进的非线性盲源分离算法进行了完整的分析.通过仿真实验,对分离信号与源信号求相似度,可以看到提出...     

基于独立分量分析的盲源分离方法研究

盲源分离是指在没有任何先验知识的前提下,从观测到的多个混合信号中提取或分离出未知源信号的过程.本文主要探讨了基于独立分量分析的盲源分离自然梯度算法及活动函数的选取,并利用该算法实现了5路混合信号和3路自然语音信号的分离,最后在Mat-lab2008下进行了仿真验证.结果表明该算法能够有效实现语音信号的分离.     

基于ICA的交叉极化干扰抑制算法

针对极化复用模式中引入的交叉极化干扰问题,利用一种基于独立成分分析（ICA）的盲分离算法,无需信号先验知识和后续解调即可从观测信号中分离出源信号,达到消除极化干扰的目的。该算法基于线性瞬时混合模型,对峭度对比函数进行精确线性搜索优化,选取最佳步长,解决了盲分离信号中的排序问题。文中对不同信噪比和极化隔离度下的分离效果进行了仿真,仿真结果表明,该算法具有较好的分离性能,且在强交叉极化干扰和低信噪比下的性能较为稳定。     

基于峰度的盲源分离算法研究与应用

在复杂电磁环境中,检测和分离频谱混叠信号的分析是极为重要且困难的研究课题.提出了一种基于独立分量分析(ICA)模型的改进盲源分离算法,探讨了信号的相关性和参数变化对算法分离效果的影响.利用峰度绝对值函数作为目标函数,采用改进的牛顿法寻优目标函数,实现了信号的盲源分离.理论分析和实验结果表明,该方法应用于雷达信号盲源分离时可以荻得比较好的分离效果,新算法能有效提高收敛速度,避免了传统算法中收敛的不均匀性.     

应用萤火虫算法的混沌信号盲源分离

针对现有的独立成分分析法分离混合混沌信号精度不理想的问题,提出了一种新的混沌信号盲分离方法。该方法以求解最优解混矩阵为目标,利用峭度构造目标函数,将混沌信号的盲源分离转化为一个优化问题,并用萤火虫算法求解。同时,通过预白化和正交矩阵的参数化表示降低优化问题的维数,能有效提高分离精度。仿真结果表明,无论是处理混合的混沌映射信号还是混合的混沌流信号,该方法都能快速收敛,并且其分离精度在各项实验中都优于独立成分分析法等现有的盲源分离方法。     

基于NPCA的盲源分离算法

主要讨论了基于非线性主分量分析(NPCA)的盲源分离,从理论与实验2个方面详细分析了算法的特性与效果。针对算法中的非线性函数选择的问题,采用了在线统计的方法,即根据不同的输入信号选择不同的非线性函数。从实验结果可以看出,该方法不仅可以很好地解决源信号为亚高斯信号混合的盲源分离问题,而且对源信号为亚高斯和超高斯信号混合的盲源分离问题也取得了很好的效果。     

基于非高斯性和广义复杂度寻踪的盲源分离算法

现有的盲源分离算法往往利用信号某一方面的统计特性来分离信号,例如:利用信号的非高斯特性,或者利用信号的时序特性.在实际应用中,信号往往是具有这两种特性信号的混合,采用信号某一方面的特性往往不能够成功的分离出信号.当源信号具有非高斯性和非线性预测特性时,提出了基于非高斯性和广义复杂度寻踪的目标函数,最小化该目标函数,提出了一个梯度下降的盲源分离算法.计算机仿真表明了提出算法的有效性,和现有的盲源分离算法相比,提出算法具有更好的信号分离性能.     

一种新的多信号卷积混合信号盲分离算法

对于含噪声情况下多个源信号卷积混合盲分离,由于混合矩阵比较复杂,分 离算法会出现迭代次数增加、收敛速度变慢等问题。在对多信号卷积混合进行合理简 化的基础上,提出一种以四阶累积量为独立准则的多信号卷积混合的新的时域盲源分离算法 。由于采用高阶累积量为独立准则,该算法对高斯噪声具有良好的抑制作用,改善了信噪比 。 其次,算法也建立了步长因子的选取与二次残差之间的非线性函数关系,使得算法既获得了 较 快的收敛速度,也得到较高的分离精度。仿真数据表明提出的算法对于多个源信号卷积 混合具有良好的分离效果。     

改进的信息最大化语音盲分离算法

提出一种改进的基于信息最大化的语音盲分离算法,克服了以往算法收敛速度慢,串音误差大的缺点.新算法分析了多种非线性函数的转换特性,采用一种新的更合适的非线性函数,并依此推导出分离算法的学习规则.实验表明,改进的算法有效实现了混叠语音信号的盲源分离,收敛速度更快,串音误差更小,取得了良好、稳定的分离效果.     

后非线性混合盲信号分离的一种新算法

本文提出了一种新的后非线性混合盲信号分离算法.现存算法大多需要额外的附加源信号信息,才能实现信号的分离,使盲分离变成了半盲分离.鉴于此,本文提出了一种不需要任何附加信息的全盲分离算法.首先,通过微分变换将后非线性混合模型变换成形式如同线性瞬时混合模型的形式,并论证了源信号的微分形式保留了源信号的统计特征.这样,就使非线性问题得到大大简化.其次,利用信号的相火特性建立目标函数及递推方式,用LMS算法使目标函数达到最小值,从而实现了盲信号分离的目的.最后,通过计算机仿真试验验证了本文算法的可行性和有效性.与现存算法相比,本文算法计算量小,收敛速度快,实时性好,实现了全盲分离.     

星载AIS的复值FastICA算法改进

针对星载船舶自动识别系统( AIS )的含噪复值信号盲分离算法分离效果不佳的问题,提出了改进的复值快速独立分量分析算法( FastICA)。该改进算法针对混合信号数目大于源信号数目的超定情况,对含噪混合信号的协方差矩阵进行特征值分解,利用其噪声对应的几个较小特征值估计噪声方差,修正白化矩阵,再应用Huber M估计函数优化该算法的目标函数。实验结果表明,运用该算法信号均方误差( SMSE)变小,信干比( SIR)变大,提高了信号的分离性能;同时,优化后的目标函数使算法具有良好的稳健性。     

新型的求解非线性盲源分离的神经网络算法综述

本文回顾了一些最新的求解非线性盲源分离问题的神经网络算法。其中,对于多层感知器网络、径向基函数网络、多项式网络尤其关注。为了从非线性混叠信号中分解出唯一的源信号解,需要给神经网络加上一系列的限制。提出了三种结构限制的独立分量分析混合模型．接着讨论了加在源自交叉熵的原始代价函数上的额外的信号约束。     

基于独立分量分析的PCMA信号盲分离算法

针对非协作通信中成对载波多址(Paired Carrier Multiple Acess,PCMA)信号的盲分离问题,提出了一种基于独立分量分析(Independent component analysis,ICA)的单通道盲分离算法。首先对接收到的单路PCMA信号进行参数估计得到其残余载波频率,再对其处理得到两路基带混合信号,最后利用ICA算法分离出源基带信号。该算法在未知两个卫星地面站发送信号的情况下,从接收到的PCMA信号中恢复出两路源基带信号。仿真实验表明,本文算法在信噪比为-10dB时仍具有良好的分离效果,两路基带信号的波形相似系数可分别达到0.94与0.86以上。     

Matrix-Group Algorithm via Improved Whitening Process for Extracting Statistically Independent Sources From Array Signals

This paper addresses the problem of blind separation of multiple independent sources from observed array output signals. The main contributions in this paper include an improved whitening scheme for estimation of signal subspace, a novel biquadratic contrast function for extraction of independent sources, and an efficient alterative method for joint implementation of a set of approximate diagonalization-structural matrices. Specifically, an improved whitening scheme is first developed by estimating the signal subspace jointly from a set of diagonalization-structural matrices based on the proposed cyclic maximizer of an interesting cost function. Moreover, the globally asymptotical convergence of the proposed cyclic maximizer is analyzed and proved. Next, a novel biquadratic contrast function is proposed for extracting one single independent component from a slice matrix group of any order cumulant of the array signals in the presence of temporally white noise. A fast fixed-point algorithm that is a cyclic minimizer is constructed for searching a minimum point of the proposed contrast function. The globally asymptotical convergence of the proposed fixed-point algorithm is analyzed. Then, multiple independent components are obtained by using repeatedly the proposed fixed-point algorithm for extracting one single independent component, and the orthogonality among them is achieved by the well-known QR factorization. The performance of the proposed algorithms is illustrated by simulation results and is compared with three related blind source separation algorithms     

基于频谱相关的时域盲分离排序算法

由于水声信道的时变性,水声信号分离后存在排序模糊性,限制了盲分离算法的应用.针对盲分离后信号存在排序模糊性的问题,提出了一种基于频谱相关的盲分离排序算法.根据水声环境中各信号的频谱差异,对分离后信号进行重新排序,来改善盲分离算法的排序模糊性.仿真实验表明,该算法可以有效消除分离信号的顺序不确定性,提高盲分离算法的性能.     

ICA及其在阵列信号处理中的应用研究

独立成分分析（Independent Component Analysis,ICA）是一种有效的盲信号分离（Blind Source Separation,BSS）方法。当目标源信号相互独立时,它能从多通道的混合观测信号中将目标源信号分解开来。本文通过对ICA的详细介绍,对比了ICA模型和阵列信号处理模型的特点,分析了二者的关系,并就二者的综合应用进行了研究,同时对盲波束形成、雷达信号分选和外辐射源雷达信号分离等典型应用进行了介绍和评价。     

基于峭度的盲分离在通信信号盲侦察中的应用

为实现复杂多信号环境下的通信信号侦察,采用一种新的盲侦察技术,即运用盲源分离算法,在没有任何先验知识的情况下分离出源信号,然后对分离的各个信号进行后续处理。提出一种改进的基于峭度的盲分离算法,可以自适应地确定激活函数。将其应用在通信信号盲侦察中,可以实现对任意源信号进行盲分离,而不管它是超高斯还是亚高斯信号。选择超高斯和亚高斯混合通信信号进行了仿真实验,结果验证了该算法的有效性。     

Method for eliminating mode mixing of empirical mode decomposition based on the revised blind source separation

Since mode mixing of empirical mode decomposition (EMD) is mainly caused by the intermittence and noise, we propose a novel method to eliminate mode mixing of EMD based on the revised blind source separation. To this aim, an optimal morphological filter is employed to eliminate the noise. As a result, the component of mode mixing caused by noise is suppressed. Furthermore, the de-noised signal is decomposed into different intrinsic mode function (IMF) components through the EMD algorithm. Since it is impossible to apply blind source separation to a single channel signal directly, the IMF component, which has mode mixing is chosen and reconstructed in the phase space. Following that, the equivalent hypothetical signals are obtained. Finally, an improved fixed-point algorithm based on independent component analysis (ICA) is introduced to separate the overlapping components. The analysis of simulation and practical application demonstrates that our proposed method can effectively tackle the mode mixing problem of EMD.     

基于时间可预测性的差分搜索盲信号分离算法

针对基于仿生智能优化的盲信号分离算法计算量偏大的问题,提出了一种新的基于差分搜索的盲信号分离算法。采用信号在时间上的可预测性度量作为目标函数,使用差分搜索算法对目标函数进行优化求解。利用去相关消源方法从混合信号中去除每次分离出的源信号成分,通过逐次分离最终实现对所有源信号的成功恢复。仿真实验表明,所提算法可以有效实现对混合信号的盲分离。与其他算法相比,该算法在保证了更高分离精度的同时,具有更低的运算量。     

混叠敌我识别信号分离算法研究

在敌我识别(IFF)信号侦察中,侦收到的IFF信号存在混叠现象,严重影响了信号分选、解码和模式识别。采用基于盲源分离思想的独立分量分析方法,首次将等变化自适应(EASI)算法应用到混叠敌我识别信号分离中,该算法选择四阶累积量——峭度作为目标函数实现混叠IFF信号的分离,并通过仿真验证了该算法的可行性和有效性。