基于非线性时频掩蔽的语音盲分离方法

针对语音信号的欠定卷积混合模型,利用独立语音在时频域上的近似W-分离正交性(W-DO),提出了一种基于非线性时频掩蔽的盲分离方法。首先对多传声器观测信号在时频域上进行规范化处理,使混合信号在每个时频槽的表示与频率无关,然后采用动态聚类算法获取时频槽对应的活跃源信息,选择关于簇中心偏角的非线性函数进行时频掩蔽,从而实现语音信号的盲分离。该方法解决了经典频域盲分离算法中的频率置换问题,能有效抑制分离矩阵的空间方向扩散。仿真实验表明,与BLUES方法相比具有更优的分离性能,信噪比增益平均增加1．58 dB。     

多频合路器单元关键技术设计

资源集约化多网融合、多系统共用信号分布组网是大势所趋;无线移动通信的多频合路器单元,就是基于无线通信多网多频兼容技术而设计,目的是解决无线信号的室内分布覆盖问题.文中重点就多频合路器单元设计过程中滤波器建模仿真、无源互调、温漂补偿三个关键技术展开论述.     

跳频通信系统脉冲同步干扰仿真研究

跳频技术是目前通信领域应用非常广泛的一种通信方式。当跳速足够高、跳频带宽足够宽时,常规的干扰方法往往难以奏效。提出利用脉冲干扰信号对跳频信号的同步部分进行干扰的方法,并在MATLAB中建立典型跳频通信系统的信号级干扰仿真系统,采用脉冲信号进行干扰仿真研究。结果表明,脉冲干扰信号是一种对抗跳频通信的可行方式,针对跳频通信系统的同步部分进行干扰可以有效降低对脉冲信号源的综合指标要求。     

一种适用于微弱信号提取的盲源分离算法

本文首次提出了适用于微弱信号提取的盲源分离算法,这种方法是在常用的自然梯度串行更新算法基础上采用了有监督的机制。通过观察两个信号互相关的程度自动判别激活函数的种类,实现了超高斯亚高斯强弱信号混合下的盲源分离。信号仿真表明,有监督的盲源分离技术收敛速度较快,精度较高。     

相干光正交频分复用传输系统中的无导频相位纠偏方法

提出了一种适用于16-QAM的新型相位纠偏方法,克服了基于M次方算法的传统相位纠错方法不适用于高阶正交振幅调制的缺点.该方法结合正交频分复用调制方式,无需导频即可完成相位盲估计,且计算量较少.本文基于112 Gb/s 1040 km的相干光正交频分复用传输系统进行了算法验证,并与传统的4次方纠偏方法进行了比较,实验证明...     

瞬时混合盲源分离和最优波束形成的关系研究

最优波束形成和盲源分离是近几十年迅速发展起来的两种重要阵列信号处理方法,在瞬时混合情况下它们具有相似的信号模型,所以本文研究了二者之间的关系。指出,当不存在噪声时,多数盲源分离算法构造的是最优波束形成;当存在噪声时,可以利用盲源分离算法估计的信号导向向量设计最优波束形成。计算机仿真实验验证了这一结论。     

相干光正交频分复用传输系统中的 无导频相位纠偏方法

提出了一种适用于16-QAM的新型相位纠偏方法,克服了基于M次方算法的传统相位纠错方法不适用于高阶正交振幅调制的缺点.该方法结合正交频分复用调制方式,无需导频即可完成相位盲估计,且计算量较少.本文基于112 Gb/s 1 040 km的相干光正交频分复用传输系统进行了算法验证,并与传统的4次方纠偏方法进行了比较,实验证明该算法适用于正交频分复用和16-QAM调制平台,相位纠偏结果显著优于基于导频的4次方算法.     

复杂电磁环境下的信号盲分离方法

介绍了基于盲源分离的信号处理基本思想,阐述了ICA,SOBI,AMUSE三种典型算法的原理、特点,通过仿真实验研究了这三种盲源分离算法对于常见波形信号和真实信号的分离性能及其抗噪能力,验证了算法的有效性和可行性。三种方法对于抑制干扰信号,进行信号的有效提取具有实际意义和使用价值。     

基于跳频通信的移动机械遥控系统

为解决在同一个工作区域多个无线通信网络容易彼此干扰无法协同工作的问题,以移动机械工程车辆为控制对象,设计JRCJ500无线遥控系统,由用户手持终端接收用户操作指令,现场控制器驱动远程设备动作,实现对车辆的远程操作控制与状态信息反馈;采用STM32L低功耗处理器设计无线通信模块,选择公用通信频段,基于跳频扩频通信技术,约定无线通信数据格式与跳频频点,通过简单高效的跳频图案生成算法,在每一帧数据中添加同步字头,实现了无线通信网络的快速同步组网,保证了通信的稳定性,实现了在限定工作区域多台无线通信设备同时工作的应用需求。由于采用模块化设计,系统具有良好的通用性和可移植性,能够在多种复杂恶劣工作场合实现远程控制功能。     

噪声背景下双输入时延混合系统的盲源分离

噪声背景下应用盲分离技术恢复源信号是盲信号处理的难点之一,本文主要研究了双输入时延有噪混合模型的盲分离方法,和传统的盲分离算法相比,该方法可以有效地利用多阵元的观测信号,对加性噪声具有相当的抑制作用。     

基于最大信噪比测量两相流速度

为了克服噪声对信号的影响,提出一种利用最大信噪比和相关法测量两相流速度的方法.基于最大信噪比的信号分离方法是一种盲源信号分离方法,该算法利用统计独立信号完全分离时信噪比最大作为分离准则,它具有非常低的计算复杂度.这里首先利用盲源信号分离方法分别提取出上游和下游两相流信号,并据此求出两相流信号的相关函数曲线,由此求出信号的渡越时间,最后给出仿真实验的处理结果.实验结果表明该方法能够满足两相流速度的测量要求.     

中药掺伪的二维相关红外光谱法分析

旨在建立基于二维相关红外光谱(2D IR spectra)的分析技术,以进行中药中是否掺杂化学药物的判别。以减肥药盐酸芬氟拉明(fenfluramine hydrochloride, FH)、盐酸西布曲明(sibutramine hydrochloride, SH)为待检化合物,确定二者同步相关谱中的特征相关峰。首先通过比较掺杂中药与盐酸芬氟拉明的同步谱中特征相关峰的相似性,初步对掺杂化合物盐酸芬氟拉明进行判定,而后利用掺杂中药异步谱能确认相关峰来源的特性,进一步确证盐酸芬氟拉明的存在;此外,根据掺杂中药同步谱中未出现与盐酸西布曲明同步谱相似的特征相关峰,可以直接判别其中未掺杂盐酸西布曲明。实验所建立的方法无需样品分离,速度快,成本低,为快速简便地进行复杂体系中是否存在化学药物的判别提供了一种新的可能的方法。     

基于盲分离技术的水下多源环形阵定位方法研究

根据水下自动探测的工程实际技术发展需求,本文基于盲分离技术研究了环形阵对水下目标辐射噪声信号进行定位的方法,利用水声信号统计特性,通过构建针对水中目标的非线性函数和学习因子等,对自然梯度算法进行了改进,实船信号的盲分离实验结果表明,该方法改进了分离效果。在此基础上,建立了基于线性瞬时混合情况下的定位模型,完成了对六个水中目标的定位研究,取得了令人满意的结果。     

Blind speech source separation via nonlinear time-frequency masking

Aim at the underdetermined convolutive mixture model, a blind speech source separation method based on nonlinear time-frequency masking was proposed, where the approximate W-disjoint orthogonality （W-DO） property among independent speech signals in time-frequency domain is utilized. In this method, the observation mixture signal from multimicrophones is normalized to be independent of frequency in the time-frequency domain at first, then the dynamic clustering algorithm is adopted to obtain the active source information in each time-frequency slot, a nonlinear function via deflection angle from the cluster center is selected for time-frequency masking, finally the blind separation of mixture speech signals can be achieved by inverse STFT （short-time Fourier transformation）. This method can not only solve the problem of frequency permutation which may be met in most classic frequency-domain blind separation techniques, but also suppress the spatial direction diffusion of the separation matrix. The simulation results demonstrate that the proposed separation method is better than the typical BLUES method, the signal-noise-ratio gain （SNRG） increases 1.58 dB averagely.     

水下目标回波盲分离性能的瞬时频率特征评价方法

在水下主动声呐目标回波与混响盲分离中,针对分离结果顺序不确定性以及缺乏分离有效性衡量手段的问题,提出了以信号瞬时频率特征为指标的盲分离性能评价方法。推导了目标回波与混响的时频分布特性,理论表明目标回波在瞬时频率序列的中心偏离程度以及整体随机程度上低于混响,据此提取信号的瞬时频率方差与瞬时频率熵两种信号特征,并将二者作为从盲分离结果中识别目标回波的依据。海试数据结果表明,在盲分离得到的所有分离信号中,目标回波具有最小的瞬时频率特征值,并且该特征值越小,目标回波与混响的盲分离程度就越高。      

基于核独立成分分析的舰船光尾流信号提取

舰船尾流的激光探测是一种新的鱼雷制导手段。水体的后向散射光信号是舰船尾流后向散射光信号检测的常见干扰,由于其在频域十分接近且信号强度大于尾流信号,因此难以用传统方法提取有用的尾流信号。针对这一问题,提出了一种基于盲源分离的处理方法,将核独立成分分析技术应用于舰船尾流后向散射光信号的提取。介绍了核独立成分分析的基本原理和具体算法,进行了仿真计算,并与传统独立成分分析算法进行比较。结果表明在盲源信号分离中,基于核空间的独立成分分析与其他独立成分分析算法相比更具有准确性。最后应用该方法对海上实验数据进行处理,提取出了舰船尾流信号,取得了良好的效果,验证了该算法的有效性。     

车载场景结合盲源分离与多说话人状态判决的语音抽取

在车载分布式传声器阵列场景中,结合盲源分离TRINICON (Triple-N ICA for convolutive mixtures)算法与多说话人状态判决实现期望语音抽取。根据分布式传声器阵列与声源的相对位置关系,设计特定的盲源分离初始化条件以保证输出通道与声源的映射关系;根据分布式传声器阵列的频响特点,设计特征矢量来进行多说话人判决,并将判决结果引入TRINICON算法参数迭代过程。在使用实际车载录音数据的仿真评测中,所提方法在不同信噪比下有较高的鲁棒性,可有效提升TRINICON算法的收敛速度和语音信号的信扰比,且可以确保准确的通道映射。评测结果表明该方法可以在车载场景中有效抽取出期望语音,为车载复杂场景下的声信息提取提供了一种可靠且收敛快速的解决方法。      

Direction of arrival estimation for underwater acoustic target based on compressed sensing after blind reconstruction of array signal in frequency domain

The performance of direction of arrival(DOA) estimation based on compressed sensing(CS) decreases in the complex ocean marine environment.In order to tackle this problem,a method of DOA estimation for underwater acoustic target based on CS after blind reconstruction of array signal in frequency domain is proposed.Firstly,the received array data are transformed to frequency domain by Fourier transform and frequency domain wideband signal are divided into part overlapping multiple sub-band array signal.Secondly,each subband array signal are separated using plural blind source separation(BSS) method,the sub-band separated matrix and target signal can be estimated.Thirdly,the array signal in frequency domain are reconstructed according to the separated matrix and separated signals which were not noises.Fourthly,the sub-band spatial spectrum corresponding to the reconstructed array signal is obtained by CS beamforming method.Finally,the total spatial spectrum is achieved by summing the all sub-band spatial spectrum.And the target direction can be estimated by searching the peak value of the total spatial spectrum.The verification results of simulator data and sea measured data show that,under the same conditions,the target detection ability and direction precision of the proposed method is superior to the classical minimum variance distortionless response(MVDR) method,frequency domain CS method,BSS combined with MVDR method.The spatial spectrum energy of faint target signal is improved obviously,and the ability of the sonar to detect faint target is enhanced.     

混沌信号在无线传感器网络中的盲分离

混沌信号在本质上属于非线性非高斯信号,它在无线传感器网络下的应用还涉及到信号量化问题,这使得混沌信号在此应用环境下的信号盲分离更为棘手.针对此问题,本文在容积卡尔曼粒子滤波的框架下提出一种解决方法.文中首先推导出观测信号的概率密度函数,在量化比特有限的情况下,采用最优量化器,获得最优的量化结果.在此基础上,使用容积卡尔曼滤波器产生粒子滤波中的重要性概率密度函数,融入最新的观测值,提高粒子对系统状态后验概率的逼近,提高信号盲分离的精度.仿真结果表明算法能够有效地分离混合混沌信号,参数估计的精度及其运算量均优于已有的无先导卡尔曼粒子滤波算法,其运行时间为无先导卡尔曼粒子滤波算法的88.77%.     

利用核磁共振录井技术定量评价储层的分选性

储层分选性是反应储层物性、 均质程度及沉积环境好坏的重要标志. 分选系数一般是通过实验室的粒度分析（粒度分选）或压汞试验（孔喉分选）来得到,利用核磁共振评价储层孔喉分选性多是通过建立T_2g与常规分选系数之间的关系公式来得到. 在深入研究常规分选系数计算原理的基础上,结合T₂谱累积曲线对储层分选性的反应,提出了2种不依附于实验室分析、可由单个样品来定量评价储层分选性的新方法,并且取得了与其他方法较为一致的评价结果. 该项研究打破了录井不能定量评价储层分选性的局面,对于快速指导油气勘探开发具有十分重要的意义.