利用禁忌遗传和原子特性实现信号稀疏分解

阻碍信号稀疏分解运用于信号处理产业化的主要原因,是由于信号的稀疏分解的计算量十分巨大。利用基于Matching Pursuit（MP）方法实现的信号稀疏分解算法,采用遗传算法（GA）和禁忌搜索（TS）相结合,快速寻找MP过程中每一步分解的最佳原子,最后再利用原子的特性进一步的优化。实验结果表明,该算法提高了信号每一步MP分解中寻找最佳原子的能力,并由此提高了信号稀疏分解的速度。     

利用FFT实现语音信号稀疏分解的改进算法

研究基于Matching Pursuit（MP）方法实现的语音信号稀疏分解问题,通过对语音信号稀疏分解中使用的过完备原子库结构特性的分析,提出了一种改进的信号稀疏分解算法。该算法针对语音信号的特点,以FFT算法实现的稀疏分解为基础缩小了原子的搜索范围,从而不仅进一步提高分解速度,还能以更稀疏的形式表示语音信号。算法的有效性为实验结果所证实。     

一种新的图像稀疏分解快速算法

图像的稀疏表示特别适合于图像的处理，而求得图像稀疏表示的图像稀疏分解的计算量十分巨大。利用基于Matching Pursuit(MP)方法实现的图像稀疏分解算法，采用遗传算法快速寻找MP过程中每一步分解的最佳原子。根据寻找最佳原子的遗传算法的内在特点，提出了一种优化的快速算法。算法的有效性为实验结果所证实。     

基于GA的心电信号稀疏分解MP算法改进

基于遗传算法(GA)的信号稀疏分解算法运算量较大。为解决该问题,提出一种基于 GA 的心电信号匹配追踪改进算法。结合心电信号的特征,根据信号特征波形建立窗函数,将信号分为能量集中和稀疏部分,分别采用不同的算法流程和参数。实验结果表明,该改进算法的运算量较原算法降低了1/3,能提高心电信号稀疏分解的运算速度和压缩处理性能。     

基于改进MP稀疏分解的语音识别方法

在限定输入词汇量的条件下进行语音识别的过程中,结合MP稀疏分解的原子结构特性,提出把语音信号经MP稀疏分解所得的最佳原子时频参数作为匹配参数对语音进行识别。用基于遗传算法和原子库划分的策略对MP稀疏分解的寻优过程进行改进以提高MP稀疏分解的效率。在Matlab环境下进行仿真试验时,采用LGB算法对测试信号进行判别。试验结果表明,MP稀疏分解算法经改进后运行速度得到提高,采用10个原子的时频参数可有效识别长度约为6000的语音信号。     

MP稀疏分解快速算法及其在语音识别中的应用

提出一种新的基于Matching Pursuit（MP）的语音信号稀疏分解算法。在对语音信号稀疏分解中使用的过完备原子库进行划分的基础上,将内积运算转换成互相关运算,并结合语音信号与原子是实的特性,利用Fast Hartley Transform（FHT）快速实现互相关运算。从而比利用FFT实现基于MP的信号稀疏分解节省一半的存储空间,提高分解速度约24.8%。此外,应用改进后的算法对语音信号进行特征提取,并结合语音信号的美尔（Mel）频率倒谱参数一起作为该信号的特征向量,通过Support Vector Machine（SVM）进行识别,最后通过实验验证了方法的有效性。     

基于MP算法的语音信号稀疏分解

语音信号稀疏分解是一种新的语音信号分解方法,可以将语音信号分解为很简洁的近似表达形式。在语音信号稀疏分解的基础上,可应用于语音处理的多个方面,如语音压缩、语音去噪和语音识别等。研究利用Matching Pursuit（MP）算法实现语音信号的稀疏分解,实验结果表明基于MP算法的语音信号稀疏分解具有较好的重建精度和较高的稀疏度。     

OMP信号稀疏分解的改进ACFOA实现

稀疏分解能用少数原子表示原始信号,但运算复杂是阻碍其实际应用的一个重要原因。果蝇优化算法（FOA）能有效地提高稀疏分解中原子的搜索效率,但其易于陷入局部最优。自适应混沌果蝇优化算法（ACFOA）能够针对局部最优进行混沌操作,提高全局寻优性能。正交匹配追踪（OMP）通过对已选原子的正交化,能够增加稀疏分解的收敛速度,但计算复杂度却有所增加。因此,利用智能算法的并行性,将ACFOA应用于OMP,并对其味道浓度判定值和混沌映射函数进行改进,以降低整个算法的复杂度,提升最优原子的搜索性能。实验结果表明,相比于其他几种算法,改进的ACFOA-OMP算法重建信号均方误差是最佳的。     

利用粒子群算法实现PPS信号的稀疏分解

针对在分析高阶多项式相位信号（PPS）时,Wigner—Ville分布（WVD）的交叉项使得时频分布图变得难以解释,为了提高信号计算速度和数据提取精度,采用基于匹配追踪（MP）算法的信号稀疏分解来抑制交叉项,但是稀疏分解计算量大,难以应用在实时信号处理。将粒子群优化算法用于稀疏分解的最优匹配原子的搜索,能降低稀疏分解复杂度,同时减少稀疏分解的超完备字典对存储空间的占用,可以提高用稀疏分解理论进行信号处理的计算效率,满足或接近实时性的要求。计算机仿真结果证实了方法的有效性。     

一种改进的含噪语音端点检测方法

语音端点检测是语音识别系统的重要环节之一。针对噪声环境下的语音端点检测困难,提出了一种改进的支持向量机的语音端点检测方法。利用小波分析（WA）提取含噪语音信号的特征向量。采用遗传算法（GA）得到最优的SVM核函数参数[γ]和惩罚因子[C]。建立语音端点检测模型。在Matlab软件平台下进行仿真实验,结果表明在不同的噪声条件下,GA-SVM算法的平均检测率达到94.5%,明显优于传统的双门限算法和普通的SVM算法。     

基于稀疏分解的微弱多分量LFM信号参数估计

Wigner-Ville分布是线性调频(LFM)信号参数估计方法中的常用方法,但其缺点是对多分量LFM信号有严重的交叉项.文中以稀疏分解方法为基础,利用匹配追踪(MP)算法将微弱多分量LFM信号在过完备原子库上进行分解,由分解得到的原子参数可以估计出各个LFM信号的起始频率和调频斜率,从而实现了微弱多分量LFM信号的参数估计.仿真验证了该方法的有效性.     

利用人工鱼群算法实现基于MP的信号稀疏分解*

人工鱼群算法（AFSA）是一种新的智能优化算法,具有鲁棒性强、全局收敛性好,及对初值的不敏感性等特点。将人工鱼群算法运用到信号的稀疏分解中,可快速寻找匹配追踪(MP)过程中每一步分解的最佳原子。此方法提高了信号稀疏分解的速度,算法的有效性为实验结果所证实。     

一阶实值多项式相位信号快速稀疏分解算法

针对稀疏分解运算量巨大的问题,提出了一种针对一阶实值多项式相位信号(PPS)运算量较小的稀疏分解算法,从而实现了稀疏分解的快速性。该算法采用如下策略：首先采用级联字典的方式,即字典D由Df和Dp级联而成,其中字典Df的原子主要考虑一阶实值多项式相位信号的频率成分,不考虑相位因素,而字典Dp的原子主要考虑一阶实值多项式相位信号的相位成分,不考虑频率因素;其次对字典Df的原子与信号进行匹配测试,测试采用群测试算法搜索匹配的原子,并采用二次测试的方法来达到测试的准确性;最后根据测得的匹配频率原子,构造字典Dp,并通过匹配追踪（MP）算法搜索到匹配的相位原子,从而完成了信号的稀疏分解。仿真结果表明该算法的效率约为匹配追踪算法的604倍和遗传算法的139倍,具有运算量小、稀疏分解快的特点,复杂度仅为O(N),而且不具有智能计算的随机性。     

联合弹性碰撞与梯度追踪的WSNs压缩感知重构

为提高压缩感知(Compressed sensing,CS)大规模稀疏信号重构精度,提出了一种联合弹性碰撞优化与改进梯度追踪的WSNs(Wireless sensor networks)压缩感知重构算法.首先,创新地提出一种全新的智能优化算法|弹性碰撞优化算法(Elastic collision optimization algorithm,ECO),ECO模拟物理碰撞信息交互过程,利用自身历史最优解和种群最优解指导进化方向,并且个体以N(0,1)概率形式散落于种群最优解周围,在有效提升收敛速度的同时扩展了个体搜索空间,理论定性分析表明ECO依概率1收敛于全局最优解,而种群多样性指标分析证明了算法全局寻优能力.其次,针对贪婪重构算法高维稀疏信号重构效率低、稀疏度事先设定的缺陷,在设计重构有效性指数的基础上将ECO应用于压缩感知重构算法中,并引入拟牛顿梯度追踪策略,从而实现对大规模稀疏度未知数据的准确重构.最后,利用多维测试函数和WSNs数据采集环境进行仿真,仿真结果表明,ECO在收敛精度和成功率上具有一定优势,而且相比于其他重构算法,高维稀疏信号重构结果明显改善.