二、四阶组合时延统计量多乐器盲分离

为改善有噪条件下多轨复调音乐乐器分离算法性能,引入了度量乐器时间序列能量非平稳性的四阶累积量,提出了一种二、四阶组合时延统计量复调音乐乐器盲分离算法。首先根据四阶累积量函数,得到使全局混合矩阵与加性噪声正交的线性变换。对经线性变换预处理后的多轨音乐数据利用二、四阶组合时延统计量,估计出混合矩阵和源乐器信号。仿真实验证明,这种组合时延统计量乐器分离法较二阶统计量算法能够更精确地分离出复调音乐中的源乐器,尤其适于低信噪比情况。     

基于高阶累积量的数字调制信号识别

利用接收信号的高阶累积量为特征参数,实现了对多种常用数字调制信号(2ASK/BPSK,4ASK,QPSK,8PSK,2FSK,4FSK)的分类识别.由于信号六阶以上累积量的计算过于复杂,在选取特征参数方面主要利用信号的二、四阶累积量.8PSK与MFSK信号的二、四、六阶累积量的值均相同,直接计算无法区别.针对这一问题,首先对8PSK和MFSK信号求微分再利用四阶累积量来进行识别.实验证明,所提取的特征能够有效抑制高斯白噪声的影响,并且计算简单,便于实现.当信噪比为8 dB时,识别率基本达到100%.与已有算法的比较,结果证明了该算法的优越性.     

基于粒子群优化的工频干扰消除算法*

提出了一种基于粒子群优化的消除微弱信号采集过程中工频干扰的算法。通过人工构造观测信号,使系统模型符合盲源分离的数学模型要求。使用信号的四阶累积量作为信号独立性的判据,利用粒子群优化算法寻找使判据最大化的分离矩阵,进而消除被采集信号中的工频干扰。在粒子群优化算法的求解过程中,采用将对分离矩阵的直接辨识转换成对一系列Givens矩阵的辨识方法,从而减少了算法中对未知元素辨识的数量,避免反复白化过程,有效降低了算法的计算量,克服了粒子群优化过程中容易早熟收敛的问题。仿真结果表明,本算法在保护有用信号的前提下,能     

基于小波和高阶累积量的数字调制识别算法

利用基于高阶累积量的数字调制识别算法对数字调制信号进行分类识别时,六阶及六阶以上累积量的计算过于复杂,且多进制频移键控(MFSK)与8PSK信号各阶累积量的值均相等,直接计算无法识别。针对此问题,提出了一种基于小波和高阶累积量相结合的分类算法,先对MFSK与8PSK信号进行小波变换,再利用四阶累积量进行识别。实验证明,利用该算法所提取的特征参数能有效抑制高斯白噪声,除了识别2ASK/BPSK,4ASK,2FSK,4FSK,QPSK,8PSK信号外,还可识别16QAM,并且计算量小,易于实现。当信噪比大于等于3dB时,总体识别率达到96%。与已有算法相比,仿真结果证明了该算法的优越性。     

基于宽带聚焦矩阵和高阶累积量的OFDM信号的来波方向估计

为了解决正交频分复用(OFDM)宽带信号处理的问题,研究了基于宽带聚焦矩阵和高阶累积量的波达方向(DOA)估计方法。前者是通过傅里叶变换将宽带阵列数据分解为若干窄带信号,再利用一种聚焦矩阵将不同频带下的方向矩阵变换到同一参考频率下,然后用多重信号分类(MUSIC)算法来估计DOA;高阶累积量算法是通过聚焦操作,把各个窄带频率处的阵列输出矢量变换到聚焦频率处,然后求其累积量矩阵。对各个累积量矩阵进行加权平均并特征值分解,再应用MUSIC算法估计DOA。理论分析和仿真结果表明,两种方法都能够精确地估计OFDM信号的DOA,四阶累积量方法的空间分辨率比聚焦矩阵方法有所提高。四阶累积量算法扩展了阵列孔径,信噪比(SNR)较低的时候也有很好的适应性。     

病态盲分离情况下的混合矩阵估计研究

在盲信号分离技术中,当混合矩阵是病态情况时,基于信号稀疏性的两步法可用来解决这一问题,而如何估计混合矩阵则是两步法的关键。提出了一种估计混合矩阵的新方法,即通过搜索重构观测信号采样点,每次只需搜索出少数某源信号取值占优的采样点,就可以通过这些采样点处的重构观测信号数据,估计出混合矩阵的某一列。依次类推,可以估计出整个混合矩阵。该方法估计混合矩阵时对源信号的稀疏度要求较低,其实现算法不需优化过程,计算简单,因此其实用性较高。仿真结果表明了该方法有效,有很好的性能。通过大量的仿真试验给出了方法的定量性能分析。     

基于互累积量的有噪独立分量分析方法

针对传统独立分量分析(ICA)方法无噪假设的局限性,提出基于互累积量的有噪ICA方法。考虑含高斯噪声的瞬时混合模型,以观测信号的互累积量组成一系列对称矩阵,以对称矩阵的联合对角化程度为目标函数,采用粒子群优化算法对混合矩阵进行全局寻优。通过寻优得到混合矩阵,将有噪ICA转化为一维欠定ICA,基于奇异值分解法得到源信号的估计。仿真结果表明,与传统ICA方法相比,该方法对混合矩阵的估计精度较高,可以明显提高分离信号的信噪比。     

色噪声环境下双基地MIMO雷达相干目标角度估计算法

通过研究多输入多输出(Multiple input and multiple out,MIMO)雷达的角度估计算法,针对色噪声环境下双基地MIMO雷达相干目标角度估计问题,基于双基地MIMO雷达的信号模型,利用MIMO雷达的接收数据,通过四阶累积量的计算消除了色噪声的影响,并证明得到的一组矢量包含所有目标的角度信息;然后利用得到的四阶累积量矢量构造出块Hankel矩阵,并证明该矩阵的秩等于目标总数,且不受信号相干性的影响,通过奇异值分解,结合ESPRIT算法实现了色噪声环境下对相干目标的角度估计.算法结合四阶累积量和MIMO雷达的估计性能,具有自动抑制加性高斯白噪声和色噪声的能力,实现了相干目标的有效估计和参数的自动配对,提高了抗噪能力,更利于在实际中应用.最后计算机仿真结果证实了算法的有效性和可行性.     

改进FOA算法在语音信号盲分离中的应用

简要介绍了果蝇优化算法的基本理论,针对FastICA等算法的稳定性和收敛性不够,而粒子群优化的盲分离运算速度慢的问题,将改进的果蝇优化算法应用到盲源分离研究中,提出了一种基于改进的果蝇优化的盲源分离算法。算法以信号的规范四阶累积量为代价函数,以改进果蝇算法对代价函数求极值,逐一确定分离向量,完成对线性瞬时混合语音信号的分离。仿真结果表明,算法能够有效实现对各混合语音信号的有序盲分离,且分离顺序能够确保按照源信号的规范四阶累积量绝对值的降序进行,分离精度也有一定的提高。     

WCDMA信号检测与参数估计

针对低信噪比下WCDMA信号检测与伪码(OVSF码)周期检测的难题,利用四阶累积量能够有效抑制高斯白噪声和二次谱具有明显谱峰的特性,提出了一种基于四阶累积量和二次谱相结合的WCDMA信号盲检测方法。该方法首先利用四阶累积量的切片检测出WCDMA信号,并估计得到WCDMA信号的采样率,接着通过二次谱算法所得到的谱峰间的距离来估计出OVSF码的周期参数。计算机仿真结果表明,该算法可以有效地对WCDMA信号进行检测并估计OVSF码周期。     

多车场多车型车辆调度问题的改进粒子群算法

多车场多车型车辆调度问题优化是物流配送中的典型NP难解问题,针对传统的粒子群算法存在收敛速度慢,易早熟收敛等问题,提出了一种改进的粒子群优化算法。该算法对种群中的粒子采用一定的概率进行柯西变异,使算法跳出局部最优解。将算法应用于多车场多车型车辆调度问题优化,算例证明该算法求解多车场多车型车辆调度问题是可行的,并且优于标准粒子群优化算法。     

融合时空信息的运动目标检测算法

传统运动目标检测算法在处理诸如树叶晃动、水面波纹等动态场景时效果不理想。为此,针对动态场景下所存在的背景扰动问题,提出一种融合时间和空间信息的运动目标检测算法。该算法通过增量式主成分分析提取空间上图像的背景信息,结合三帧差分法所提取的时域信息进行融合决策以提取运动目标。实验结果表明,该算法能够在动态场景中有效提取运动目标,且检测结果优于混合高斯模型算法。     

语音信号中基频提取方法研究与综述

基频(也称音高或F0)及其变化规律是语音信号的一个重要特征。语音作为一种近似周期性的信号,准确提取音频的基频特征参数对语音的后期处理如语音识别等有重要意义。许多学者也在此做了大量的研究工作,并提出了相关算法,取得了较好的结果。文章对语音信号的基频提取算法进行研究,做了一番系统的梳理和简介。     

欠定情形下语音信号盲分离的新方法

提出了一种新的两步法来实现欠定情形下语音信号的盲分离。第一步,采用一种重构观测信号采样点搜索法来估计混合矩阵;第二步,提出了一种伪提取矢量的概念,通过伪提取矢量来提取取值占优的源信号的采样值来恢复源信号。在源信号的恢复过程中,还使用了经典的基于线性规划的欠定盲源分离方法。结果表明：该方法由于在信号的各采样点处无须优化,在源信号的分离过程中,分离速度要比基于线性规划的方法快数倍,且分离精度不低于基于线性规划的方法。仿真结果表明了该算法的良好性能。     

手势认证中基于能量熵的端点检测方法研究

为了保证智能手机敏感信息的安全性,设计实现了一种基于手机内置三轴加速度传感器的三维手势认证方案。在手势端点检测部分,在定性分析手势加速度信号能量分布特性的基础上,提出了一种基于能量熵的新方法实现有效手势截取。进一步设计基于欧式距离的动态时间规整算法对截取后的手势序列信号进行匹配认证,当他人模仿手势错误接受率趋近0%时,本人认证手势错误拒绝率维持在7%左右,从而实现智能手机用户身份识别。     

ASM的手骨提取方法研究

骨龄自动评估面临的困难是骨骼准确定位与骨骼兴趣区域提取。由于手骨X光图像存在光照不均及骨骼发育程度不规则等因素影响,传统的图像分割方法在骨骼上的分割效果不太理想;为了实现对手骨边缘的精确提取,结合AdaBoost级联分类器,提出基于ASM（主动形状模型）算法的手骨边缘提取方法,丰富了骨龄自动评价系统的应用研究。实验表明,基于ASM算法的手骨分割能有效对手骨X射线图像进行准确的定位,为骨龄自动化评价系统的下一步工作奠定基础。     

多配送中心物流车辆调度的改进差分进化算法

多配送中心物流车辆调度问题是一类实用性很高的NP难解问题。针对标准差分进化算法进化过程中缺乏动态调整,进化后期由于种群多样性的降低,算法容易陷入早熟收敛的问题,提出了一种改进的差分进化算法。该算法在变异过程中动态自适应地调整缩放因子,在交叉过程中通过高斯扰动增加种群的多样性,在变异操作之后,加入新的选择机制。将该算法应用于多配送中心物流车辆调度问题,建立了数学模型,介绍了该算法的详细实现过程。仿真通过和遗传算法和标准差分进化算法比较,表明该算法具有更好的寻优效果,从而证明了该算法应用于该问题的可行性和有效性。     

小波高频子带变换裁剪阈值SAMP算法研究

文中首先针对离散小波变换（ DWT）破坏了低频逼近系数之间的相关性,导致重构质量变差的问题,提出小波高频子带变换（ HFSBWT）的稀疏表示方法。其次针对稀疏度自适应匹配追踪（ SAMP）算法的原子候选集在每次迭代时成倍增加造成存储空间浪费和重构时间变长等问题,提出裁剪阈值稀疏度自适应匹配追踪（ CTSAMP）算法。最后仿真结果表明：对于同一重构算法,小波高频子带变换的图像重构峰值信噪比提高3 dB左右。在小波高频子带变换稀疏表示后采用裁剪阈值稀疏度自适应匹配追踪算法,重构图像的性能有了明显的提高,重构时间缩短一半。     

基于遗传算法和舍伍德思想的双数组Trie树改进

对汉语信息处理中常常要涉及汉语词典查询,当所涉及的词典规模较为庞大时如何快速访问词典以获取词语知识便成为了一个需重点解决的问题。将阐述一种简单快捷的基于双数组Trie（Double-Array Trie）原理的词典查询机制。该算法的查询时间为O（n）的线性时间（n为查询词条的长度）,由此可见双数组算法在时间上存在着明显优势,但在空间耗费上却存在着浪费现象。前人提出了一些解决方案,其中主要的有：在构造双数组时采用一种启发式排序策略,即每一次都先处理当前分支节点最多的活动节点。考虑到这种启发式思想为确定性算法,容易陷入局部最优陷阱之中,因此在这种思想的基础上引入了舍伍德随机思想和遗传算法中常常运用到的变异思想,在改进算法空间利用率的同时也使得算法跳出了局部最优解的陷阱。