基于循环维纳滤波器的声学成像优化方法 被引量：1

1

作者 何通 徐赋民 +1 位作者 任豪杰 张二亮 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第2期380-384,共5页

针对混响环境中背景噪声干扰导致循环平稳源重建精度不高的问题,基于循环维纳滤波器,结合贝叶斯近场声全息技术,提出了一种声学成像优化方法。通过麦克风阵列在声源的近场测量由声源辐射信号的声压,利用循环维纳滤波器对测量值进行去噪... 针对混响环境中背景噪声干扰导致循环平稳源重建精度不高的问题,基于循环维纳滤波器,结合贝叶斯近场声全息技术,提出了一种声学成像优化方法。通过麦克风阵列在声源的近场测量由声源辐射信号的声压,利用循环维纳滤波器对测量值进行去噪,从而实现对循环平稳信号的盲提取,再应用贝叶斯近场声全息技术在空间上重建循环平稳源。首先,通过仿真分析,系统地评估了盲信号提取算法的有效性。然后,通过开展声源重建实验,进一步验证了该声学成像优化方法的可行性。 展开更多

关键词 循环平稳源 循环维纳滤波器 贝叶斯近场声全息 麦克风阵列 盲信号提取

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面向噪声和声学混响场景下的语音增强 被引量：1

2

作者 解元 邹涛 +1 位作者 余锦视 孙为军 《信号处理》 CSCD 北大核心 2024年第12期2238-2248,共11页

语音增强的目的是从受噪声干扰的语音信号中提取纯净的目标语音信号。然而,在混响环境下接收到的声源信号是目标源信号和许多延迟与衰减的反射的集合,这大大降低了目标语音的质量和可懂度。为了探索带噪声和声学混响场景下的语音增强问... 语音增强的目的是从受噪声干扰的语音信号中提取纯净的目标语音信号。然而,在混响环境下接收到的声源信号是目标源信号和许多延迟与衰减的反射的集合,这大大降低了目标语音的质量和可懂度。为了探索带噪声和声学混响场景下的语音增强问题,本文在目标语音和声学环境的先验信息未知的情况下,设计一种基于盲信号提取的无监督的多通道语音增强方法。首先,将后期反射产生的混响视为附加的、不相关的噪声分量,构建一个带噪声和声学混响的语音增强新模型,使用原始-对偶分裂算法,通过时频掩码对目标语音信号进行隐式建模。然后,利用倒谱阈值法增强目标语音信号的谐波结构,使得含噪声混响语音信号中的目标语音信号被增强,并且具有比目标语音信号小能量的其他分量被衰减。最后,由于每个信道上的干扰信号都被衰减,使得在每次迭代中提取的目标语音信号具有更好的排他性和非混合性,从而设计一种自适应时频类维纳掩蔽逆滤波器实现去混响去噪声的增强效果。实验部分,分别对噪声和混响条件下的实际语音信号进行了去混响去噪声的性能评估和分析,实验结果表明,所提算法具有很好的去混响去噪声的性能,同时对比于几种比较流行的多通道语音增强算法,验证了本文算法的增强效果更优越。 展开更多

关键词 语音增强 盲信号提取 声学混响 干扰语音消除 逆滤波

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欠定和非完全稀疏性的盲信号提取 被引量：23

3

作者 谢胜利 孙功宪 +2 位作者 肖明 傅予力 吕俊 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1028-1031,共4页

两步策略已成为欠定盲信号分离的基本方法,混叠矩阵的估计是源恢复的先决条件.本文针对非完全稀疏性情况,提出一个两步的盲提取方法.该方法先利用信号的单源区间样本,估计部分源的基矢量(混叠矩阵的列矢量),后最小干扰地提取所对应的源... 两步策略已成为欠定盲信号分离的基本方法,混叠矩阵的估计是源恢复的先决条件.本文针对非完全稀疏性情况,提出一个两步的盲提取方法.该方法先利用信号的单源区间样本,估计部分源的基矢量(混叠矩阵的列矢量),后最小干扰地提取所对应的源;除它所对应的基矢量外,它不依赖的其它的基矢量,故回避了混叠矩阵可识别的必要条件.几个仿真实验结果显示了该算法的性能和实用性. 展开更多

关键词 欠定的盲信号分离 盲信号提取 稀疏表示 单源区间

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基于盲源分离技术的故障特征信号分离方法 被引量：34

4

作者 吴军彪 陈进 伍星 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期485-488,共4页

信号采集过程中 ,传感器测量到的信号是实际振动信号在此测量方向的投影值 ,由于其他不相干振源的影响 ,测量信号由多个振动信号成分组成。在分析多振源信号混合模型的基础上 ,采用盲源分离技术分离不同的振源信号 ,讨论分离结果的广义... 信号采集过程中 ,传感器测量到的信号是实际振动信号在此测量方向的投影值 ,由于其他不相干振源的影响 ,测量信号由多个振动信号成分组成。在分析多振源信号混合模型的基础上 ,采用盲源分离技术分离不同的振源信号 ,讨论分离结果的广义初等相等性质的影响 ,研究估计振源数目的方法和选取测量信号的方法 ,利用二阶特征矩阵联合近似对角化算法 ,从测量信号中分离故障特征源信号。该算法可减小信号采集不当造成的影响 。 展开更多

关键词 故障诊断 盲源分离 信号采集 特征提取 机械设备

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机械噪声故障特征提取的盲分离法与小波提纯法 被引量：8

5

作者 吴军彪 陈进 +2 位作者 钟平 伍星 蔡晓平 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期766-769,共4页

机械噪声故障特征提取的难点在于观测信号的信噪比较小 .将盲分离技术引入噪声故障特征提取 ,通过声源信号的相互独立性质 ,使用二阶盲分离算法从观测的混合信号中提取独立声源信号 ,然后 ,通过随机噪声与有效信号在多尺度空间中模极大... 机械噪声故障特征提取的难点在于观测信号的信噪比较小 .将盲分离技术引入噪声故障特征提取 ,通过声源信号的相互独立性质 ,使用二阶盲分离算法从观测的混合信号中提取独立声源信号 ,然后 ,通过随机噪声与有效信号在多尺度空间中模极大值的不同传播特性 ,使用小波模极大值法提取有效信号特征 .该算法不仅消除了临近机器或部件辐射噪声的干扰 ,还消除了随机噪声的干扰 ,有效提取了机械噪声故障特征 . 展开更多

关键词 故障诊断 声学监测 特征提取 盲源分离 小波

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盲信号提取算法研究与分析 被引量：2

6

作者 赵连伟 罗四维 曾雨峰 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2004年第11期57-58,153,共3页

盲信号提取主要研究如何把源信号逐个从观察信号中提取出来。以矩阵理论为基础,推证了在病态条件下逐个从观察信号中提取出主要源信号的可行性,并对给出的BSE学习算法,在病态条件下进行分析仿真。

关键词 盲信号提取 可行性 矩阵理论 算法分析

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基于多传感器的微弱磁异常信号提取方法研究 被引量：47

7

作者 黄朝 许鑫 +2 位作者 刘敦歌 张晓娟 方广有 《电子测量技术》 2015年第10期91-95,共5页

针对磁异常探测(magnetic anomaly detection,MAD)问题,许多学者提出了相应的检测方法。检测只能判断目标存在与否,而为了实现目标定位和识别需要获取异常信号本身。通过建立机载磁异常信号提取模型,基于卷积盲源分离(convolution blind... 针对磁异常探测(magnetic anomaly detection,MAD)问题,许多学者提出了相应的检测方法。检测只能判断目标存在与否,而为了实现目标定位和识别需要获取异常信号本身。通过建立机载磁异常信号提取模型,基于卷积盲源分离(convolution blind source separation,CBSS)理论,提出频域相关提取算法实现异常信号提取。仿真实验结果验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 磁异常探测 机载信号提取模型 卷积盲源分离 频域相关提取

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基于盲源分离的齿轮箱状态检测与故障诊断 被引量：8

8

作者 陈长征 程锦生 +3 位作者 韩丽娅 李明辉 王胤龙 周勃 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2008年第4期444-448,共5页

针对高背景噪声的影响及混合故障诊断困难这一问题,采用盲源分离技术作为信号预处理与故障特征提取的主要工具,并应用这一新技术解决了故障曝气机WA5齿轮箱振动信号的故障诊断问题.通过盲源分离得到准确的故障信号,并根据故障振动信号... 针对高背景噪声的影响及混合故障诊断困难这一问题,采用盲源分离技术作为信号预处理与故障特征提取的主要工具,并应用这一新技术解决了故障曝气机WA5齿轮箱振动信号的故障诊断问题.通过盲源分离得到准确的故障信号,并根据故障振动信号频谱诊断出故障.利用盲源分离技术可以有效地去除外来干扰,提高故障诊断精度,解决了现实工作中的故障定位、早期故障诊断率低等难题. 展开更多

关键词 盲源分离 齿轮箱 信号预处理 特征提取 故障诊断

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一种线性混合信号盲提取算法 被引量：12

9

作者 高鹰 谢胜利 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期999-1003,共5页

该文给出了信号变化度的定义,并证明了独立源信号的线性混合信号(非零信号)的变化度介于源信号中的最小变化度和最大变化度之间。在此性质的基础上,给出了一种线性混合信号盲提取算法。该算法首先利用广义特征值理论从混合信号中提取出... 该文给出了信号变化度的定义,并证明了独立源信号的线性混合信号(非零信号)的变化度介于源信号中的最小变化度和最大变化度之间。在此性质的基础上,给出了一种线性混合信号盲提取算法。该算法首先利用广义特征值理论从混合信号中提取出一个源信号,然后采用消源方法剔出混合信号中该源信号分量,重复这一过程,逐一提取出所有的源信号。该算法计算简单,仿真结果表明该算法是有效的,并具有很好的性能。 展开更多

关键词 信号变化度 盲信号提取 广义特征值

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噪声背景下的胎儿心电提取 被引量：7

10

作者 陈寿齐 沈越泓 许魁 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2010年第2期228-233,共6页

在实际应用中,考虑有噪声影响的胎儿心电提取算法具有现实意义,因此本文提出了噪声背景下的基于归一化均方预测误差的新的胎儿心电提取算法。该算法在目标函数中去除了噪声的干扰。理论分析和仿真实验表明了该算法的有效性。与不考虑噪... 在实际应用中,考虑有噪声影响的胎儿心电提取算法具有现实意义,因此本文提出了噪声背景下的基于归一化均方预测误差的新的胎儿心电提取算法。该算法在目标函数中去除了噪声的干扰。理论分析和仿真实验表明了该算法的有效性。与不考虑噪声的胎儿心电提取算法相比,该算法具有更好的提取性能。 展开更多

关键词 盲源分离 盲源提取 胎儿心电 加性高斯白噪声

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基于峰度自然对数最大化的信号盲分拣算法和盲波束形成 被引量：3

11

作者 倪晋平 马远良 孙超 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期187-194,共8页

该文基于峰度自然对数最大化准则,提出了一种自适应一元信号盲分拣算法,提出的算法可以用于一元信号盲分离和进行盲波束形成,与基于峰度值最大化准则的KMA算法相比,收敛速度快,有较强的稳健性,将非线性函数引入学习速率的调节,算法自动... 该文基于峰度自然对数最大化准则,提出了一种自适应一元信号盲分拣算法,提出的算法可以用于一元信号盲分离和进行盲波束形成,与基于峰度值最大化准则的KMA算法相比,收敛速度快,有较强的稳健性,将非线性函数引入学习速率的调节,算法自动选取学习步长,避免了人工选取学习速率不当而导致算法发散。同时,提出了两种复数抽气算法,配合一元信号盲分拣算法可以依次分离多个信号源,仿真试验验证了算法的有效性。用提出的算法在四元线阵上盲分离两个水声信号,结果发现,一元信号盲分离实现的盲波束形成波束图与最优波束接近。 展开更多

关键词 峰度自然对数最大化 信号盲分拣 盲源分离 高阶累积量 自适应随机梯度算法

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基于细菌觅食优化的盲信号提取算法 被引量：3

12

作者 陈雷 张立毅 +2 位作者 郭艳菊 刘婷 李锵 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第2期451-454,共4页

提出了一种新的基于细菌觅食优化的盲信号提取算法。采用负熵作为信号提取的目标函数,利用球坐标变换原理将对提取向量的求解转换为对旋转角度的求解。使用改进的细菌觅食优化算法对目标函数进行优化求解,从而实现对源信号的盲提取。通... 提出了一种新的基于细菌觅食优化的盲信号提取算法。采用负熵作为信号提取的目标函数,利用球坐标变换原理将对提取向量的求解转换为对旋转角度的求解。使用改进的细菌觅食优化算法对目标函数进行优化求解,从而实现对源信号的盲提取。通过多次提取和去相关消源过程,可以实现对所有源信号的成功提取。对多路语音信号混合后的盲提取实验验证了所提出算法的有效性。 展开更多

关键词 细菌觅食优化 盲信号提取 负熵 消源

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强噪声背景下基于子空间的盲信号提取 被引量：4

13

作者 黄晓斌 刘海涛 +1 位作者 万建伟 胡德文 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期2037-2040,共4页

低信噪比下的去噪一直是一个难题,最近Emir等人提出了IndependentComponentAnalysis(ICA)去噪方法,该方法在光学功能成像中得到了成功应用。但研究发现在极低信噪比下,由于观测数据的样本协方差矩阵具有奇异性,这使得ICA去噪算法中的白... 低信噪比下的去噪一直是一个难题,最近Emir等人提出了IndependentComponentAnalysis(ICA)去噪方法,该方法在光学功能成像中得到了成功应用。但研究发现在极低信噪比下,由于观测数据的样本协方差矩阵具有奇异性,这使得ICA去噪算法中的白化处理步骤无法进行。为解决这一问题,本文利用子空间的概念,在ICA去噪方法的基础上提出了一种新的基于子空间的ICA(ICAbasedonsignalSubspace,SICA)去噪方法。仿真表明该方法能在极低信噪比下有效去噪,同时与传统的滤波去噪相比,SICA去噪方法在去噪的同时还能够成功地将频域重叠的信号正确分离。 展开更多

关键词 盲信号提取 独立成分分析 子空间分解 滤波

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一种适用于微弱信号盲提取的白化方法 被引量：8

14

作者 张和发 李立萍 +1 位作者 杨小牛 李万春 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1297-1301,共5页

独立分量分析(ICA)算法是解决盲信号分离(BSS)问题的最有效方法之一.ICA中,对观测信号预白化处理的作用至关重要.通常采用主分量分析(PCA)来进行预白化处理.实际中,在利用广播、电视等作为照射源的被动雷达系统中,观测信号通常被强噪声... 独立分量分析(ICA)算法是解决盲信号分离(BSS)问题的最有效方法之一.ICA中,对观测信号预白化处理的作用至关重要.通常采用主分量分析(PCA)来进行预白化处理.实际中,在利用广播、电视等作为照射源的被动雷达系统中,观测信号通常被强噪声和干扰严重污染,这很大程度上降低了BSS方法的性能.然而,传统的BSS方法中没有考虑这一问题.本文,我们关注这一问题并提出一种新的含噪BSS的白化框架,其主要思想是在白化之前从观测信号的协防矩阵中减去噪声方差.仿真结果验证了所提出方法能够明显提高BSS的性能. 展开更多

关键词 独立分量分析 盲信号分离 预白化 被动雷达 微弱信号提取

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风力机叶片蒙皮初始裂纹的盲信号提取 被引量：11

15

作者 周勃 陈长征 +1 位作者 赵新光 谷泉 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1483-1489,共7页

针对风力机叶片初始裂纹特征难以提取的问题,提出了一种逐步提取并消减噪声源信号从而获得微弱裂纹故障特征的盲提取方法。首先基于卷积混合模型极小化改进代价函数推导自适应学习迭代算式,在仿真实验中确定非线性激励函数和滤波器的传... 针对风力机叶片初始裂纹特征难以提取的问题,提出了一种逐步提取并消减噪声源信号从而获得微弱裂纹故障特征的盲提取方法。首先基于卷积混合模型极小化改进代价函数推导自适应学习迭代算式,在仿真实验中确定非线性激励函数和滤波器的传输函数,根据输出信号的性能参数证明了改进算法对尖峰噪声的异常点更加敏感稳健。在风力机叶片疲劳实验台上模拟叶片蒙皮的初始横向裂纹,通过声发射信号采集系统获得观测信号,分析噪声源的特性并提取了初始裂纹的声发射信号特征,为风力机叶片状态监测和预警提供了依据。 展开更多

关键词 风力机 叶片 初始裂纹 声发射 盲信号提取

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一种新的循环平稳信号盲提取方法 被引量：2

16

作者 王志阳 曹伟 +1 位作者 张永鑫 杜文辽 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第4期577-581,共5页

提出了一种基于信号隐含周期性的循环平稳信号盲源分离算法。该方法充分利用了循环平稳信号具有隐含周期性成分的特性,不需要估计信号的循环频率,特别适用于循环平稳信号的分离。本算法在提取循环平稳信号的周期性分量的同时,剔除其中... 提出了一种基于信号隐含周期性的循环平稳信号盲源分离算法。该方法充分利用了循环平稳信号具有隐含周期性成分的特性,不需要估计信号的循环频率,特别适用于循环平稳信号的分离。本算法在提取循环平稳信号的周期性分量的同时,剔除其中的随机分量,因此,计算机仿真和实验验证了该方法的有效性和循环平稳信号的分离次序。 展开更多

关键词 盲源分离 循环平稳性 循环平稳信号 盲信号提取 源分离 机械故障诊断

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基于盲信号提取的机械振动信号消噪方法研究 被引量：7

17

作者 秦亮 石林锁 张亚洲 《电子测量技术》 2009年第6期4-6,11,共4页

实际环境中,利用传感器测取的机械振动信号中,不可避免的混有来自相邻机械设备及周围环境的噪声干扰,这些噪声对于利用振动信号进行状态检测和故障诊断是很不利的。为了消除机械振动信号中的噪声,本文利用盲信号提取的特征提取特性,提... 实际环境中,利用传感器测取的机械振动信号中,不可避免的混有来自相邻机械设备及周围环境的噪声干扰,这些噪声对于利用振动信号进行状态检测和故障诊断是很不利的。为了消除机械振动信号中的噪声,本文利用盲信号提取的特征提取特性,提出了一种新颖的噪声消除方法。该方法利用高阶累积量近似信号峭度建立代价函数,通过计算代价函数的梯度不断修正分离矩阵的估计,从而达到分离混合信号的目的。仿真试验在Matlab环境下进行,源信号采用故障轴承缺陷部位所产生的冲击振动信号。分离结果证明该方法能成功提取源信号,有效去除了噪声。 展开更多

关键词 噪声消除 盲信号提取 峭度 梯度

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降秩盲自适应FRESH滤波器的研究 被引量：4

18

作者 胡锦泉 欧阳缮 谢跃雷 《信号处理》 CSCD 北大核心 2005年第4期413-416,共4页

提出了基于最小均方误差准则(MMSE)的盲自适应FRESH滤波器;给出了基于互谱准则(CSP)、主分量分析(PCA)和多级维纳滤波器(MSWF)等方法的降秩处理,并对不同的方法进行了性能比较。计算机仿真结果表明,这种降秩盲FRESH滤波器能够有效地分... 提出了基于最小均方误差准则(MMSE)的盲自适应FRESH滤波器;给出了基于互谱准则(CSP)、主分量分析(PCA)和多级维纳滤波器(MSWF)等方法的降秩处理,并对不同的方法进行了性能比较。计算机仿真结果表明,这种降秩盲FRESH滤波器能够有效地分离或提取谱重叠信号。 展开更多

关键词 频率移位 滤波器 降秩滤波 最小均方误差 盲信号提取

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侵彻过载信号的欠定盲源分离与特征提取 被引量：8

19

作者 赵海峰 张亚 李世中 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期208-218,共11页

侵彻过载信号成份复杂,传统盲源分离方法无法有效提取弹体侵彻板靶特征,基于此提出一种不受测试传感器数量限制、具有源数估计的侵彻过载信号盲源分离方法。首先,对单通道测试信号进行总体经验模态分解,将分解后的固有模态与原信号组成... 侵彻过载信号成份复杂,传统盲源分离方法无法有效提取弹体侵彻板靶特征,基于此提出一种不受测试传感器数量限制、具有源数估计的侵彻过载信号盲源分离方法。首先,对单通道测试信号进行总体经验模态分解,将分解后的固有模态与原信号组成多维信号;其次,对组成的多维信号奇异值分解,以"前K次奇异值占优"法则估计信号振源个数,利用"最大互相关系数法"筛选最优IMF函数与原信号重组构造多通道混合信号;最后,对多通道混合信号白化处理和联合近似对角化,计算酉矩阵获得测试信号的混合估计。将其用于单通道侵彻过载信号的特征提取,获得了与源信号相关度为0.9747的加速度特征信号。与现有方法相比,该方法能有效分离出单通道侵彻过载特征信号,并且信号处理过程具有的自适应特性也解决了不同弹靶工况下过载信号滤波频率的选择困难问题。 展开更多

关键词 侵彻过载信号 总体经验模态分解 盲源分离 奇异值分解 特征提取

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大型风力机主轴承故障信号提取方法 被引量：4

20

作者 周昊 陈长征 +1 位作者 周勃 孙鲜明 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2015年第1期22-27,共6页

针对大型风力机主轴承易发生故障且特征信号难以提取的问题和传统盲分离算法计算量大、收敛性较差的缺点,提出了基于粒子群优化的盲源分离算法.算法根据负熵最大化判据,采用粒子群优化算法对盲源分离过程进行优化,且将该算法成功应用于... 针对大型风力机主轴承易发生故障且特征信号难以提取的问题和传统盲分离算法计算量大、收敛性较差的缺点,提出了基于粒子群优化的盲源分离算法.算法根据负熵最大化判据,采用粒子群优化算法对盲源分离过程进行优化,且将该算法成功应用于某风场大型风力机主轴承故障信号的提取中.分析结果表明,该算法可有效分离大型风力机主轴承与其他部件的振动信号,与其他算法相比具有分离精度高、可靠性好等优点,对风力机主轴承的故障诊断十分有效. 展开更多

关键词 大型风力机 主轴承 盲源分离 负熵最大化判据 粒子群优化算法 振动信号 信号提取 故障诊断

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