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盲信号分离是近十几年新兴起来的一个研究热点,由于其在无源声纳系统、雷达系统领域,生物信号处理,图像处理,语音信号处理领域等的广泛应用前景,引起越来越多相关科研工作者的兴趣。盲信号分离是在对信源的传输方式及信源没有任何先验知识、或知之甚少的前提下,仅由已知的来自传输系统的观测信号来估计出未知的信源。本文对两种盲源分离算法进行了研究。
⑴介绍了盲信号分离的基本知识、发展历史、应用等。而且,简要地分析了盲信号分离的四种数学模型:瞬时混合模型、时延混合模型、卷积混合模型、非线性混合模型;对于瞬时混合模型,当估计出混合矩阵后,可利用标准线性规划(Matlab中linprog函数)来分离出信源,根据信号—干扰比(Signal—to—Interference—Ratios)来作为衡量盲源分离的评价准则。
⑵分析了两种盲源分离算法:基于时频比的盲源分离(TIFROM)算法和基于信号稀疏表示的亚定盲源分离(UBSS)算法;这部分是全文的重点,采用由浅入深的方式详细地介绍了算法的实现原理、实现步骤;并在Matlab中实现UBSS算法的代码,继而对UBSS算法做了试验,发现对估计混合矩阵的效果很好,最大误差为0.0001。
⑶对UBSS算法所存在的一些缺陷,做了两处改进:第1处是对UBSS算法步骤进行重新设计,使得在Matlab上设计出的代码简洁,执行效率比较高:执行时间将近减少了一半;而且最大误差小于0.0001;第2处是设计了一种新的算法来解决UBSS算法所未涉及的一种情形,并在Matlab上实现了代码编程,从试验的结果可知,最大误差仍就在0.0001以内。