一种非降解矩阵联合（块）对角化盲分离算法及其应用研究

发布时间：2017-03-30 21:12

  本文关键词：一种非降解矩阵联合（块）对角化盲分离算法及其应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：盲源信号分离是一种常见的信号处理技术。可以在未知源信号传输信道以及混合过程的情况下,仅对源信号进行统计独立性假设,最后从接收信号计算出混合矩阵以及分离出源信号波形。随着盲源信号分离技术广泛应用在复杂的电磁环境中和雷达、通信系统上,它受到了越来越多的关注,也成为信号处理领域研究的热门方向之一。而作为解决盲源信号分离问题的一种重要方法,矩阵联合(块)对角化算法在近些年来引起了巨大的关注。本文将以这一课题为中心,在矩阵联合(块)对角化盲分离算法的研究上具体进行如下工作:首先,探讨信号的瞬时混合模型(卷积混合模型)与矩阵联合(块)对角化模型之间的关系,以便于将矩阵联合(块)对角化算法应用于实际信号分离当中。其次,由于联合对角化的目标矩阵组通常不能够满足完美对角化定理,从而联合对角化实际上是一种近似意义上的对角化,因此本文将列举常见的目标函数用来衡量目标矩阵组对角化的程度。另外,由于联合对角化算法收敛性研究相对复杂,从理论上说明各算法的优缺点较为困难。因此,本文提出在模拟数据上从四个方面对联合对角化的性能进行分析,阐述各个算法的优缺。最后,平凡解(零解)以及降解会使得非正交联合块对角化算法失去对接收信号进行盲分离的能力,从而得到无意义的结果。因此,本文将详细叙述降解的研究现状,讨论降解出现的原因,最后将通过增加罚函数的方式提出一种能够避免降解的非正交联合块对角化算法。在数值试验中,通过模拟数据去阐述本文所提出的算法具有更加广阔的适用范围,通过在实际信号分离中的应用验证本文提出的算法能够适用于实际的应用场景。
【关键词】：矩阵联合(块)对角化 盲源信号分离 降解 分离矩阵
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN911.7
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 矩阵联合（块）对角化盲信号分离算法的背景与意义9-10
• 1.2 盲源信号分离瞬时模型10-11
• 1.3 盲信号分离与矩阵联合对角化的关系11-13
• 1.4 矩阵联合（块）对角化盲分离算法的研究现状13-16
• 1.4.1 矩阵联合对角化算法的研究现状13-15
• 1.4.2 矩阵联合块对角化算法的研究现状15-16
• 1.5 本文的主要研究内容以及章节安排16-17
• 第二章 矩阵联合块对角化基础理论以及常见算法对比17-36
• 2.1 矩阵联合对角化基础理论17-22
• 2.1.1 矩阵联合对角化的数学描述17
• 2.1.2 精确对角化条件17-18
• 2.1.3 常见的目标函数18-20
• 2.1.4 矩阵联合对角化的数值试验方法20-22
• 2.2 经典的联合对角化算法以及数值试验对比22-35
• 2.2.1 经典的联合对角化算法22-25
• 2.2.2 经典矩阵联合对角化算法性能对比25-35
• 2.3 本章小结35-36
• 第三章 一种非降解联合块对角化盲分离算法36-58
• 3.1 引言36-38
• 3.2 矩阵联合块对角化的数学描述38-39
• 3.3 非正交联合（块）对角化的降解分析39-42
• 3.3.1 BARD算法的降解分析39-41
• 3.3.2 QDIAG算法的降解分析41-42
• 3.4 一种避免降解的非正交联合块对角化算法42-48
• 3.4.1 目标函数的建立42-43
• 3.4.2 最小化第一部分43-45
• 3.4.3 最小化罚函数部分45-46
• 3.4.4 最小化目标函数46
• 3.4.5 对于目标函数收敛行为影响的讨论46-47
• 3.4.6 MBARD算法总体描述47-48
• 3.5 JBD在盲卷积分离中的应用48-50
• 3.5.1 将卷积混合模型转换为线性混合模型48-49
• 3.5.2 将线性混合模型转换为联合块对角化的模型49-50
• 3.6 数值试验50-55
• 3.6.1 联合块对角化算法在模拟数据上进行试验50-55
• 3.6.2 联合块对角化算法在信号分离中的应用55
• 3.7 本章小结55-58
• 第四章 全文总结与展望58-60
• 4.1 全文总结58
• 4.2 后续工作展望58-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-64
• 攻读硕士学位期间取得的成果64-65

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本文编号：278091