基于自然梯度的盲源分离算法中非线性函数的研究
本文选题:盲源分离 + 自然梯度算法 ; 参考:《东北大学》2014年硕士论文
【摘要】:盲源分离是在不知源信号和传输通道先验信息的情况下,仅由观测到的混合信号恢复出源信号的过程。自然梯度算法作为盲源分离的核心算法之一,受到越来越多的关注。同时,由于自然梯度算法计算量低、收敛速度快、分离效果好等优点,凸显出其良好的应用前景,并在语音信号处理、图像处理、无线通信领域等领域有了广泛的应用。论文介绍了盲源分离的背景和基本理论;通过介绍盲源分离的三种基本模型,讨论了盲源分离的可解性;从优化算法的角度出发,介绍了几种常用的代价函数,并引出了经典的盲源分离算法——自然梯度算法,讨论了非线性函数对其的影响;同时给出了非线性函数的构造方法及常用的非线性函数。针对瞬时线性混叠情况下自然梯度盲源分离算法中存在的一些问题,尤其是对不同源信号,分离矩阵中非线性函数的选择问题进行研究,提出了两种改进的非线性函数。一种是针对传统自然梯度算法中,对所有源信号都采用同一非线性函数所引起的分离误差较大问题,引入了皮尔逊系统,将皮尔逊系统与传统的非线性函数相结合,提出了一种分段非线性函数,并通过仿真证明了其在不增加算法复杂度的情况下,大大降低了算法的分离误差;另一种是针对基于峭度符号估计的非线性函数中,通过峭度的符号选择非线性函数造成的信息遗漏的问题,引入了双曲-歌希模型,并将其与表示源信号信息的峭度相结合,提出了一种新的非线性函数,仿真结果表明,将改进的非线性函数用于自然梯度算法中,降低了算法的均方误差,提高了算法的分离精度。
[Abstract]:Blind source separation is the process of recovering the source signal only from the observed mixed signal without knowing the source signal and the prior information of the transmission channel.As one of the core algorithms of blind source separation, natural gradient algorithm has attracted more and more attention.At the same time, due to the advantages of natural gradient algorithm, such as low computational complexity, fast convergence speed and good separation effect, it has been widely used in the fields of speech signal processing, image processing, wireless communication and so on.This paper introduces the background and basic theory of blind source separation, discusses the solvability of blind source separation by introducing three basic models of blind source separation, and introduces several common cost functions from the point of view of optimization algorithm.The classical blind source separation algorithm, natural gradient algorithm, is introduced, the influence of nonlinear function on it is discussed, and the construction method of nonlinear function and the common nonlinear function are given.Aiming at some problems existing in the natural gradient blind source separation algorithm in instantaneous linear aliasing, especially the selection of nonlinear functions in the separation matrix with different homologous signals, two kinds of improved nonlinear functions are proposed.One is to solve the problem of the separation error caused by the same nonlinear function for all source signals in the traditional natural gradient algorithm. The Pearson system is introduced to combine the Pearson system with the traditional nonlinear function.A piecewise nonlinear function is proposed, and it is proved by simulation that the separation error of the algorithm is greatly reduced without increasing the complexity of the algorithm, and the other is aimed at the nonlinear function based on the kurtosis symbol estimation.Through the problem of information omission caused by the symbol selection of kurtosis, the hyperbolic-gog model is introduced, and a new nonlinear function is proposed by combining it with the kurtosis of the source signal. The simulation results show that,The improved nonlinear function is used in the natural gradient algorithm to reduce the mean square error of the algorithm and improve the separation accuracy of the algorithm.
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN911.7
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 李广彪,张剑云,毛云祥;盲源分离的发展及研究现状[J];航天电子对抗;2004年06期
2 王昆;;盲源分离问题的分析研究[J];科技信息;2008年29期
3 柯维;张永祥;吕博;;基于微分进化算法的盲源分离[J];海军工程大学学报;2012年05期
4 林秋华,殷福亮;盲源分离自适应算法的统一形式[J];大连理工大学学报;2002年04期
5 刘海林;谢胜利;章晋龙;;微延迟病态卷积混叠盲源分离的可分性研究[J];计算机科学;2003年07期
6 吴微东,庄哲民;基于盲源分离的一种快速独立分量分析算法[J];汕头大学学报(自然科学版);2004年02期
7 郭松;孙云莲;;基于独立分量分析盲源分离快速算法[J];电子测量技术;2004年02期
8 丁铎,贾永强,王映民;一种基于峰度的盲源分离算法研究[J];现代电子技术;2005年14期
9 肖俊,何为伟;源信号数目大于观察信号数目情况下的盲源分离[J];现代电子技术;2005年11期
10 李广彪,张剑云,毛云祥;盲源分离中的非高斯性极大准则[J];舰船电子对抗;2005年05期
相关会议论文 前10条
1 李舜酩;;转子振动信号的盲源分离研究[A];第三届全国虚拟仪器大会论文集[C];2008年
2 许林周;章新华;范文涛;;一种盲源分离后续去冗余方法[A];2009年全国水声学学术交流暨水声学分会换届改选会议论文集[C];2009年
3 韩少博;林京;吴文焘;;频域盲源分离中的一种稳健解排列模糊方法[A];中国声学学会2009年青年学术会议[CYCA’09]论文集[C];2009年
4 章林柯;何琳;江涌;;基于盲源分离的潜艇源识别信号去除干扰研究[A];第十一届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2007年
5 康春玉;章新华;李军;;盲源分离与自适应滤波器结合抑制强干扰研究[A];2012'中国西部声学学术交流会论文集(Ⅱ)[C];2012年
6 周祥;樊涛;;基于盲源分离的储油罐底腐蚀混叠信号的识别与分离[A];第八届沈阳科学学术年会论文集[C];2011年
7 王颖翠;;一种基于自然梯度的卷积混合频域盲源分离算法[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
8 许策;章新华;高成志;;源数目估计对盲源分离算法影响分析[A];2007年全国水声学学术会议论文集[C];2007年
9 成谢锋;张仲;孙夏;;一种单路混合信号的盲源分离新方法[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第二分册)[C];2009年
10 胡增辉;朱炬波;;基于盲源分离的波达角估计[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
相关博士学位论文 前10条
1 张良俊;欠定盲源分离算法及其应用研究[D];武汉理工大学;2015年
2 吴微;含噪盲源分离算法研究及其在水声信号中的应用[D];解放军信息工程大学;2014年
3 徐先峰;利用参量结构解盲源分离算法研究[D];西安电子科技大学;2010年
4 王尔馥;盲源分离理论及其在通信系统中的应用[D];哈尔滨工业大学;2009年
5 李昌利;盲源分离的若干算法及应用研究[D];西安电子科技大学;2010年
6 高建彬;盲源分离算法及相关理论研究[D];电子科技大学;2012年
7 郭靖;盲源分离的时频域算法研究[D];重庆大学;2012年
8 张念;盲源分离理论及其在重磁数据处理中的应用研究[D];中国地质大学;2013年
9 刘建强;非平稳环境中的盲源分离算法研究[D];西安电子科技大学;2009年
10 李灯熬;基于循环平衡理论的盲源分离算法[D];太原理工大学;2010年
相关硕士学位论文 前10条
1 彭帆;多输入多输出系统盲源分离频域新方法的研究[D];汕头大学;2002年
2 程舒慧;动态盲源分离及其在生物医学信号处理中的应用研究[D];安徽大学;2011年
3 张政;基于独立分量分析的盲源分离算法优化研究[D];南京信息工程大学;2015年
4 高鹏;基于单通道盲源分离理论的故障特征提取技术[D];长安大学;2015年
5 姚鑫;基于EEMD的单通道盲源分离研究与应用[D];大连交通大学;2015年
6 张颖;低角雷达盲信号分离方法研究[D];河南师范大学;2015年
7 吴康锐;基于空间几何信息约束的欠定卷积盲源分离[D];南昌大学;2015年
8 李莽;盲源分离在信号探测中的应用[D];电子科技大学;2014年
9 宋继飞;噪声条件下欠定盲源分离算法研究[D];大连理工大学;2015年
10 甘一凡;基于盲源分离的车辆检测与分类技术研究[D];电子科技大学;2015年
,本文编号:1736898
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/1736898.html