采用盲信号分离算法处理GC-FTIR信号

针对气相色谱-红外(GC-FTIR)联用的多维数据处理,提出基于盲信号分离的色谱重叠峰分离和红外吸收谱图纯化的定性定量分析方法。优点在于充分利用联用仪器提供的大量信息,解决红外和色谱分析中有机混合物无法完全分离的难题。该方法对二甲苯的同分异构体系进行了研究,验证了理论和算法的合理性,对独立分量分析的数据进行了完整的解释,讨论了针对定量分析产生误差的原因。     

非线性混合模式的语音盲分离算法

本文针对FIR非线性混合模型，基于最大熵算法，提出了一种以高斯混合模式概率密度函数估计替代传统对数化概率密度估计的盲分离算法，以偶函数为非线性激活函数，采用最大期望（EM）迭代算法推导了分离算法的权向量迭代公式，通过模拟仿真实验结果与传统的最大熵和高阶累积量方法比较，新算法提高了收敛速度，并有效地完成了非线性语音分离任务，抑制了干扰语音信号的影响，提高了输出信噪比。     

用独立成份分析算法实现水声信号盲分离

独立成份分析算法是在研究信号盲分离过程中出现的一种新方法,本文试图将几种独立成份分析算法用于分离水声信号。分析和比较了5种算法的性能,并用仿真信号对算法进行了仿真,阐述了独立成份分析算法分离水声信号的不足。针对含噪声模型,提出了一种基于独立成份分析算法成功分离水声信号的方法。     

混沌背景下信号的盲分离

混沌信号与确定性小信号叠加生成的混合信号是一更高维的混沌信号,因而不能用一般的混沌信号噪声抑制的方法进行分离.提出了一种这类信号盲分离的方法.在重构未知的混沌信号的动力方程时,充分利用混沌吸引子的几何特性,并且限定动力映射为原混沌吸引子所在流形的内部映射,从而保证了重构的动力系统方程对应于原混沌信号,而不是同样具有混沌特性的混合信号.然后利用重构的动力方程,借用混沌信号中的噪声抑制思想,估计出原混沌信号对应的轨道,实现信号分离.通过对Lorenz系统中谐波信号、Henon映象中自回归过程,以及脑电信号中谐波信号进行提取的数值实验,验证了信号盲分离方法的有效性和可行性. 关键词： 混沌 非线性 信号处理 盲分离     

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。     

一种基于人工蜂群算法的混沌信号盲分离方法

混沌信号所固有的非周期、宽带频谱和对初值极度敏感等特性使得对这类信号进行盲分离极为困难. 针对这一问题, 提出一种新的盲分离方法, 该方法通过相空间重构来构造代价函数, 将混沌信号的盲分离转化为一个无约束优化问题, 并利用人工蜂群算法进行求解. 不同于现有的独立成分分析方法仅使用混合信号的统计特性来解决分离问题, 该方法能充分利用混合信号内在的动态特性, 因而在处理混沌信号这种确定性信号时能获得更好的分离效果. 此外, 正交矩阵的参数化表示有效地降低了盲分离问题的复杂性, 使优化过程能快速收敛. 实验结果表明, 该方法具有较快的收敛速度和较高的数值精度, 在分离混沌信号时其整体性能优于现有的几种盲分离方法. 同时, 在分离混沌-高斯混合信号的实验中该方法也展现出优异良好的性能, 这表明该文的方法有应用潜力.     

一种混沌信号的盲分离方法

多个混合混沌信号的分离，在混沌及其应用中是一个重要的问题.提出了一种线性混合的混沌信号的瞬时盲分离方法，它利用了各个混沌信号源之间的互不相关性，在未知混合矩阵和混沌方程的情况下，通过求解特征向量的方法从观测量中直接估计出解混合矩阵，以重构出源混沌信号.仿真结果表明，即使在低信噪比情况下，该方法仍可以有效地从噪声背景中分离出多个混合的混沌信号. 关键词： 混沌 盲分离 信噪比 特征向量     

基于总体最小二乘算法的平稳声信号二阶盲分离方法

利用声源信号相互独立的已知条件,提出分离平稳声信号的总体最小二乘二阶盲分离算法,该算法在联合近似对角化相关函数矩阵的约束下估计分离矩阵,在同时考虑估计矩阵与观测信号误差的情况下给出修正模型,在修正模型总体误差最小时分离源信号。提出的算法具有无需选择非线性函数,不存在收敛到局部最小值与计算速度快的特点,分离的声源信号具有较小的失真。半消音室电机噪声分离实验验证了上述算法的有效性。     

均匀度估计的噪声源盲分离算法研究

盲信号分离技术是源输入未知时识别噪声源的一种有力手段。源的独立性常是应用盲分离算法的一个基本要求。但由于概率密度函数一般未知且估计繁琐,传统盲分离算法对源信号的独立性较难检验。为此,从信号独立性分析出发,理论上推导了随机变量的独立性和其概率分布函数的联合分布之间的关系,提出了一种独立性度量指标均匀度的估计算法,并给出了相应的盲分离算法。利用电机和海水泵的振动信号分离试验对方法进行了验证,并与现有的半熵盲分离算法进行比较,结果表明在分离效果和计算时间方面均优于现有的方法。充分说明了本文算法的有效性。     

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。     

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。     

多通道同步信号采集与盲源分离研究

扩展了麦克风语音采集电路和较大容量的存储器,基于凌阳16位单片机(SPCE061A)实现了多通道语音信号的实时同步采集。对采集的信号应用FastICA独立分量分析算法进行盲源分离,基于DTW算法对分离的语音进行识别,发现强噪声情况下识别结果良好,对语音识别与应用具有积极意义。     

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%.     

基于人工蜂群算法的混沌信号盲提取

针对混沌信号在噪声信号中的提取问题,本文将其建立于线性混合模型进行分析.在该模型下,提出一种结合高维核函数的性能函数,该函数的计算复杂度较低.在使用人工蜂群算法来处理该多峰函数优化问题时,文中采用马尔可夫模型分析了人工蜂群算法的有效性.仿真实验表明本文方法能在较低复杂度下提取出相关系数很高的估计信号.     

基于声源方位信息和非线性时频掩蔽的语音盲提取算法

针对欠定卷积混合的语音信号模型,提出一种基于声源方位信息和非线性时频掩蔽的语音盲提取算法。首先对低频段混合语音信号进行时频分析估计瞬时相对时延(ITD)并采用势函数聚类分析方法估计出声源个数及其ITD,接着锁定目标提取准确的目标语音方位信息,最后利用独立语音在时频域上的近似W一分离正交性,采用非线性时频掩蔽的方法提取目标语音。仿真实验表明,该方法能锁定任意感兴趣目标方位,能有效提取目标语音,文中实验条件下信噪比增益平均达9.5 dB。     

含噪混合数据中相关源信号的盲分离

本文在假设时间白噪声的基础上,通过对阵列施加一个较弱的旋转不变约束提出了一种针对相关源信号盲分离的方法。与现有方法相比,该方法不需要额外的源信号约束条件和噪声自相关矩阵的知识,因此具有较广的使用范围和较强的稳健性。另外,该方法较低的计算复杂度易于其工程实现。计算机仿真结果表明,本文提出的方法对于相关源信号的盲分离具有较好的效果。     

用相干累加算法改进ALE的性能

众所周知,自适应线谱增强器(ALE)可以在噪声背景中有效地检测未知频率的窄带信号或CW脉冲信号。然而,利用LMS迭代算法的自适应线谱增强器,由于迭代噪声和权噪声的影响,系统的处理增益不够理想。本文提出了ALE的相干累加算法,证明了该算法的自适应滤波器具有ARMA结构。实验表明,改进的ALE较传统的ALE的处理增益高出约14dB。     

光导开关非线性导通时的载流子累加效应

利用半导体激光器作为触发源,对砷化镓光导开关进行了实验研究,重点研究了载流子累加效应对开关输出特性的影响。实验结果表明,光导开关的导通机制与内部载流子数的多少直接相关,当开关中的载流子数积累到雪崩碰撞电离条件,开关就会发生非线性导通。采用低能量光脉冲序列触发光导开关,获得了高功率输出,降低了开关非线性导通时的触发光能和偏置电压,对于光导开关的应用具有重要意义。     

光导开关非线性导通时的载流子累加效应

利用半导体激光器作为触发源,对砷化镓光导开关进行了实验研究,重点研究了载流子累加效应对开关输出特性的影响。实验结果表明,光导开关的导通机制与内部载流子数的多少直接相关,当开关中的载流子数积累到雪崩碰撞电离条件,开关就会发生非线性导通。采用低能量光脉冲序列触发光导开关,获得了高功率输出,降低了开关非线性导通时的触发光能和偏置电压,对于光导开关的应用具有重要意义。