基于ica的盲信源分离

摘要
信源数未知和动态变化时的盲信源分离(Bss)是一个重要的热门研究课题。近年来已提出了许多分离算法,其中有些算法如自然梯度、相对梯度等算法特别有效,但大多数算法都要求信源数己知并且固定,也就是说在信源数未知或动态变化的情况下,这些方法也不是每次都能得到良好的分离结果。为此,本文提出了一类未知信源数的确定、信源数动态变化的检测和信源的在线盲分离的算法。本文的主要工作有:
·利用神经网络输出分量之间的相关系数,检测出冗余的输出信号,并通过改变动态神经网络(DNN)的结构,删去冗余的输出信号。DNN的结构随信源个数的变化而变化,并采用自然梯度算法实现了未知信源数的确定、信源数动态变化的检测和信源的在线盲分离。
·基于独立分量分析(ICA)的盲信源分离技术以及小波包分解技术,提出了根据能量特征向量确定信源数的方法。在信源数未知或动态变化的情况下,首先采用自然梯度的ICA算法在线分离出各输出分量,然后根据输出分量的小波包分解,得到各输出分量的能量特征向量,在线计算各能量特征向量之间的距离,可以检测出相干的输出信号分量,通过删除这些冗余的输出信号,可以确定出未知的信源数,并适合于信源数动态变化的情况。
时子环·计算机仿真结果验证了论文提出算法的有效性。
关键词:盲信源分离独立分量分析自然梯度算法相关系数小波包动态神经网络
Abstract
Theblindsourcesepararon(Bss)whentheSOUrCenumberisunknownandchangesdynamicallyisallimportantandopenproblem,Inrecentyears,manyseparatingalgorithmshavebeendeveloped,inwhichsomealgorithmssuchasthenaturalgradientalgorithmandrelativegradientalgorithmworkeffectiveHowever,mestofalgorithmsrequirethatthenumberofsourcesisassumedtobeknownaprioriandunchanged+Inotherword,thosealgorithmscanriotalwaysobtaingoodseparationresults,whenthesourcenumberisunknownandchangesdynamically.Anewalgorithmisintroducedinthispaper,whichisapplied船thedeterminationofunknownnumberofsourcesandthedetectionofthesourcenumberdynamically,aswd!astheon-
tineblindseparationof§oTarce¥.
Thekeypointsofthepaperaleasfollows:
小型地源热泵·BasedonthecorrelationcoefficiemamongtheelementsOfoutptRvectorofneuralnetwork,theredundantsignaiinoutputcomponentscanbedetected,anddeletedbychangingthestructureofdynamicneuralnetwork(DNN),TheDNNusingaatu罐gradientalgorithmcanbechange4itsstructureswhenthesourconumbercartischangedwithDNN,theunknownsourcenumbercanbedetermined,thechangingsourcenumbercallbedetected,andthemixedsourceCallbeseparatedon-line.·Based0ntheblindsourceseparationwithindependentcomponentanalysis(ICA)andwavdetpacketdecomposition,鑫newalgorithmforthedeterminationoftheSOUSenumberispresentedusingtheenergycharacteristicvectorInthecaseofunknownordynam
icallychangingnumb_erofsources,themixedsouf辑isseparatedon-lineusing[CAwiththenaturalgradientalgorithm,Thenbasedonthewaveletpacketdecompositionofoutputcomponent,theenergycharacteristicvec治rofeachoutputcomponentisobtained.After氇拣thedistanceamongtheelementsofenergycharacteristicvectorarecalculatedon-line.Thecorrelationoutputsignalcomponentscallbedetectedb豁酣onthesedistances,Suchthemqknownnumberofsourcecanbedeterminedbydeletingtheredundantcorrelationoutput
components.Thisalgorithmcanalsobeappliedtothecasewhenthe¥oHrcenumberischangingdynamically.Thecomputersimulationresultsshowtheeffectivenessofthealgorithm.
Keywords:BlindSourceSeparation(Bss)Independe
ntComponentAnalysis(ICA)NaturalGradientAlgorithm州GA)CorrelmionCoefficientWaveletPacketDynamicalNeuralNetwork(DNN)
创新性声明
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第一章前言
本文嚣绕猥立分羹势撬(ICAIndependentComponentAnalysis貔麓
髂)及其在盲信添分离(BSS:BlindSottrceSeparation耱简称)中的应孀展开磷究。本章黄先对BSS蛹题职其发展历史及麟究现状进褥回藤,然压分缨本文瓣工{乍和章节安排。
§1+1BSS随瑟
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重要的应用价德。
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三爪卡盘结构
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由于没肖激于混合矩阵A的饭何兜验知识,而只能利用接收信号所携带的信

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