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基于VMD-ICA算法的隧道爆破振动信号去噪方法
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作者 薛威 王永东 +3 位作者 柏文军 胡志豪 任雨桐 史林猛 《工程爆破》 北大核心 2025年第1期156-166,共11页
为有效降低隧道实测爆破振动信号中噪声干扰,提出一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)联合独立分量分析(Independent Component Analysis,ICA)的去噪方法。将原信号依次在不同分解模态数K下进行VMD分解预处理,利... 为有效降低隧道实测爆破振动信号中噪声干扰,提出一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)联合独立分量分析(Independent Component Analysis,ICA)的去噪方法。将原信号依次在不同分解模态数K下进行VMD分解预处理,利用分量能量差参数θ分析确定模态数K,通过信噪比SNR选取最优的惩罚因子α值;在最佳参数K、α下,原始信号经VMD分解可获得一系列频率从高到低排列的本征模态分量(Intrinsic Mode Function,IMF)。为最大程度保留原信号真实成分,通过FastICA算法对IMF分量进行盲源分离,得到与IMF分量相同数量的ICA分量,将各个ICA分量进行排列熵(Permutation Entropy,PE)的随机性检测,准确区分并去除噪声分量,同时对低噪进行平滑处理。将处理后的ICA分量重构得到去噪后的振动信号。利用仿真信号检验该方法的可行性并与现有去噪方法对比得出:VMD-ICA算法的去噪信号波形和去噪效果指标均优于EMD和小波阈值去噪算法。对实测爆破振动信号进行去噪处理表明:VMD算法不仅可以较好地剔除信号中的干扰成分,而且能快速地提取信号中的有用信息。 展开更多
关键词 隧道爆破 信号去噪 VMD-ica算法 振动信号 FASTica算法
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基于SOA-VMD-ICA的海水泵激励源特征提取方法 被引量:2
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作者 滕佳篷 武国启 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1373-1380,共8页
针对海水泵复杂多源激励特征提取问题,提出了一种海鸥优化算法(SOA)、变分模态分解(VMD)和独立分量分析(ICA)相结合的海水泵激励源特征提取方法。基于单通道测量信号,采用VMD算法与SOA算法选取信号平方包络谱峭度统计量作为适应度函数,... 针对海水泵复杂多源激励特征提取问题,提出了一种海鸥优化算法(SOA)、变分模态分解(VMD)和独立分量分析(ICA)相结合的海水泵激励源特征提取方法。基于单通道测量信号,采用VMD算法与SOA算法选取信号平方包络谱峭度统计量作为适应度函数,寻优获取模态分解数量K、惩罚系数α及特征模态函数(IMF)分量。采用信号排列熵作为噪声检验函数,合理选取排列熵阈值,对IMF分量进行噪声筛选,获取非噪声IMF分量信号。将非噪声IMF分量与原输入信号组合,采用快速独立成分分析(Fast-ICA)算法计算得到激励源信号向量,从而实现激励源特征信号的提取。通过实船海水泵激励源特征提取试验及对比分析,验证了所提方法的有效性。研究结果表明,所提的SOA-VMD-ICA方法能满足单通道测量条件海水泵激励源特征提取准确性要求。 展开更多
关键词 特征提取 海水泵 独立分量分析 海鸥优化算法 变分模态分解
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基于Fast ICA和改进LSSVM的短期风速预测 被引量:5
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作者 孙斌 姚海涛 +2 位作者 李田 刘袖 刘博 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2014年第1期22-27,共6页
对风速的准确预测能有效减轻风电场对整个电网的不利影响,同时能提高风电场在电力市场中的竞争能力。首先提出一种基于快速独立分量分析算法和改进最小二乘支持向量机的风速预测模型,对运用fast ICA算法对风速时间序列进行多层分解,得... 对风速的准确预测能有效减轻风电场对整个电网的不利影响,同时能提高风电场在电力市场中的竞争能力。首先提出一种基于快速独立分量分析算法和改进最小二乘支持向量机的风速预测模型,对运用fast ICA算法对风速时间序列进行多层分解,得到一系列的独立分量;然后运用改进最小二乘支持向量机模型对分解后的各独立分量风速进行预测;最后对各预测结果进行叠加作为最终的预测风速。算例结果表明,该预测模型能准确进行短期风速的预测。 展开更多
关键词 风电场 风速预测 fast ica算法 最小二乘支持向量机
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基于Schur运算格的线性ICA估计算法 被引量:3
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作者 彭煊 杨红卫 +1 位作者 刘金福 王炳锡 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期525-528,共4页
从几何角度来看 ,线性ICA(IndependentComponentAnalysis)估计可以通过角度变换来实现 .因此 ,本文提出一种新颖的 ,基于Schur运算格的格型ICA估计算法 ,格型算法较之其它算法稳定 ,易于扩展 ,易于硬件软件实现 .仿真结果表明 。
关键词 线性独立分量分析 格型算法 Schur运算格 线性ica估计算法 角度变换 信号处理
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高斯矩Fast ICA算法在风机振动信号去噪中的应用 被引量:6
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作者 周云龙 王锁斌 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期187-191,共5页
设置了转子不平衡、联轴器不对中、风机基座松动、转子径向摩擦和轴承内圈磨损等5种故障,针对风机的振动问题进行了实验研究.在简要分析ICA理论及其算法的基础上,提出应用基于高斯矩的Fast ICA算法对模拟信号及实测离心式风机振动信号... 设置了转子不平衡、联轴器不对中、风机基座松动、转子径向摩擦和轴承内圈磨损等5种故障,针对风机的振动问题进行了实验研究.在简要分析ICA理论及其算法的基础上,提出应用基于高斯矩的Fast ICA算法对模拟信号及实测离心式风机振动信号进行去噪处理,并分别与EMD及db8小波的滤波去噪效果进行定量比较.结果表明:Fast ICA方法与EMD方法和小波方法一样,能有效地处理短时瞬态及含宽带噪声的信号,但Fast ICA方法不受去噪阈值的影响,也不需要选择小波基函数,更具有通用性和稳定性. 展开更多
关键词 离心式风机 振动信号 去噪 快速固定点算法
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基于Fast-ICA的Wigner-Ville分布交叉项消除方法 被引量:3
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作者 齐晓轩 郭婷婷 贾志勇 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期71-75,共5页
针对Wigner-Ville分布中交叉项干扰的问题,提出一种基于快速独立分量分析(Fast-ICA)算法的交叉项消除方法。采用Fast-ICA方法将若干独立分量信号从混合信号中分离出来,对各独立分量信号进行Wigner-Ville分析,叠加分析结果,重构原混合信... 针对Wigner-Ville分布中交叉项干扰的问题,提出一种基于快速独立分量分析(Fast-ICA)算法的交叉项消除方法。采用Fast-ICA方法将若干独立分量信号从混合信号中分离出来,对各独立分量信号进行Wigner-Ville分析,叠加分析结果,重构原混合信号消除交叉项后的总体Wigner-Ville分布。仿真结果表明,该方法能消除混合信号Wigner-Ville分布中的交叉项,收敛速度快、实时性高,同时可保持较好的时频聚集性。 展开更多
关键词 时频分析 WIGNER-VILLE分布 交叉项 快速独立分量分析算法 独立分量
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基于四阶互累积量的fast ICA微地震数据噪声压制方法研究 被引量:3
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作者 张敏 王凯 +2 位作者 李振春 赵子越 孙晨曦 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期716-723,共8页
相较于常规地震资料,微地震资料中不同道之间有效信号通常存在时间差,使得采用快速独立分量分析(fast independent component analysis,fast ICA)算法分离微地震有效信号时受不同道之间有效信号时间差干扰,导致部分有效信号被当作噪声... 相较于常规地震资料,微地震资料中不同道之间有效信号通常存在时间差,使得采用快速独立分量分析(fast independent component analysis,fast ICA)算法分离微地震有效信号时受不同道之间有效信号时间差干扰,导致部分有效信号被当作噪声而分离。引入四阶互累积量算法消除时间差后,再将fast ICA算法应用于微地震资料进行有效信号与噪声的盲源分离,从而解决上述问题。首先分别介绍了四阶互累积量算法和fast ICA算法,并利用微地震仿真数据测试了四阶互累积量算法的时差估计准确性,再根据时差估计结果对有效信号进行时差偏移,最后对偏移后的微地震数据进行fast ICA盲源分离,从而达到去除噪声的同时保留有效信号并提高信噪比的目的。微地震仿真实验以及实际微地震资料的处理结果表明基于四阶互累积量的fast ICA微地震数据噪声压制方法具有良好的去噪效果。 展开更多
关键词 四阶互累积量 时间差 FAST ica算法 微地震 去噪 信噪比
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基于ICA和高阶累积量的AR序列的分解与复原 被引量:4
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作者 张玉洁 祁锐 李宏伟 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1836-1840,共5页
本文研究由若干个非因果自回归(auto regression,AR)序列叠加产生的多道时间序列的分解与复原问题,首先从序列的独立性出发,利用序列的高阶统计信息,采用独立成分分析(independent component analysis,ICA)中的广义信息最大化(Info- max... 本文研究由若干个非因果自回归(auto regression,AR)序列叠加产生的多道时间序列的分解与复原问题,首先从序列的独立性出发,利用序列的高阶统计信息,采用独立成分分析(independent component analysis,ICA)中的广义信息最大化(Info- max)算法寻找一可逆矩阵将混合序列进行分离,然后设计了一种基于高阶统计量的自回归模型的辨识算法,算法中将非因果AR系统看成由因果和反因果系统的极联,在每次迭代中先估计反因果AR的阶数和参数,然后再估计因果AR的阶数和参数,由选用的线性方程组保证了参数的唯一可辨识性.最后通过模拟实验验证了此方法的有效性. 展开更多
关键词 独立成分分析 信息最大化算法 高阶累积量 非因果AR模型
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基于ICA方法和遗传算法的胎儿心电信号提取 被引量:2
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作者 曾孝平 李君 +1 位作者 余炜 蒲秀娟 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2010年第5期600-604,共5页
现有独立分量分析(ICA)方法易陷入局部极优值,从而使提取出的胎儿心电信号(FECG)中常混有部分母体心电(MECG)。为解决该问题,本文提出一种基于独立分量分析和遗传算法(GA)的新的胎儿心电信号提取方法。该方法首先利用遗传算法在全局空... 现有独立分量分析(ICA)方法易陷入局部极优值,从而使提取出的胎儿心电信号(FECG)中常混有部分母体心电(MECG)。为解决该问题,本文提出一种基于独立分量分析和遗传算法(GA)的新的胎儿心电信号提取方法。该方法首先利用遗传算法在全局空间内搜索最优值,然后又通过基于峭度的固定点算法的迭代核加强局部搜索,因而增强了算法的分离能力。该算法适用于超高斯和亚高斯信号同时存在的情况,并且具有遗传算法所有的收敛性强的优点。实验结果表明,该算法可以成功地分离混叠信号,而且与传统的独立分量分析方法相比,具有更优异的分离能力,提取出的胎儿心电信号噪声小,几乎不混有母体心电。 展开更多
关键词 独立分量分析 遗传算法 胎儿心电信号
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FastICA算法及其在地震信号去噪中的应用 被引量:15
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作者 张念 刘天佑 李杰 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第4期1432-1434,共3页
ICA算法是求解盲源分离问题的有效算法。建立了ICA算法的数学模型,对模型的求解条件及多解性进行了分析。给出一种基于负熵极大的FastICA算法,讨论该算法在地震信号去噪中的应用。仿真实验验证了该算法的有效性。
关键词 独立分量分析算法 地震信号 去噪
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基于Fast ICA算法的2种储粮害虫活动声信号识别 被引量:1
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作者 张明真 郭敏 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期778-782,共5页
利用快速独立分量分析(fast independent component analysis,Fast ICA)算法,对混有高斯噪声的2种储粮害虫玉米象Sitophilus zeamais和赤拟谷盗Tribolium castaneum的活动声信号进行去噪,并使用Fast ICA算法识别和分离了2种储粮害虫爬... 利用快速独立分量分析(fast independent component analysis,Fast ICA)算法,对混有高斯噪声的2种储粮害虫玉米象Sitophilus zeamais和赤拟谷盗Tribolium castaneum的活动声信号进行去噪,并使用Fast ICA算法识别和分离了2种储粮害虫爬行与翻身的4种活动声信号,证明了使用Fast ICA算法识别混合信号中每种害虫声信号的有效性和准确性。 展开更多
关键词 储粮害虫 声信号 FAST ica算法 识别
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基于MICA的声级计频率计权数字IIR滤波器设计 被引量:5
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作者 唐求 吴娟 +2 位作者 邱伟 沈洁 滕召胜 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期78-84,共7页
针对双线性变换法在设计声级计频率计权数字滤波器时存在固有频率失真问题,提出一种基于改进帝国竞争算法的数字IIR滤波器设计方法.为避免帝国竞争算法出现早熟收敛而陷入局部最优的问题,在帝国竞争算法同化阶段引入混沌函数来增大搜索... 针对双线性变换法在设计声级计频率计权数字滤波器时存在固有频率失真问题,提出一种基于改进帝国竞争算法的数字IIR滤波器设计方法.为避免帝国竞争算法出现早熟收敛而陷入局部最优的问题,在帝国竞争算法同化阶段引入混沌函数来增大搜索范围,与此同时,在帝国竞争阶段引入克隆进化算子,引导算法向IIR滤波器参数最优解方向搜索,得到改进帝国竞争算法.在研究声级计A、C计权的IIR滤波器误差来源的基础上,利用改进帝国竞争算法对声级计频率计权数字IIR滤波器系数进行寻优求解,构建基于改进帝国竞争算法的频率计权数字IIR滤波器优化模型.仿真与实验结果表明,本文提出的数字滤波器设计方法精度较高,且滤波器的误差能控制在10-3dB数量级范围内.在噪声环境下不同声信号级进行的频率计权测试结果表明,改进帝国竞争算法测试的声信号级的计权误差能维持在10-2 dB数量级范围内,完全满足国家标准GB/T3241—2010对1级声级计的设计要求. 展开更多
关键词 声级计 频率计权 数字IIR滤波器设计 帝国竞争算法 混沌函数 克隆进化
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一种基于ICA的盲源分离定点迭代算法 被引量:4
13
作者 李鸿燕 马建芬 +1 位作者 李灯熬 王华奎 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2007年第1期35-37,41,共4页
介绍了一种基于ICA的定点迭代算法,并给出算法的模型、步骤和仿真结果。该算法以峰度作为独立性判决准则,在迭代过程中,使用定点算法,快速有效地分离出任意分布的非高斯独立源信号。实验表明,与传统的基于随机梯度的ICA算法相比,该算法... 介绍了一种基于ICA的定点迭代算法,并给出算法的模型、步骤和仿真结果。该算法以峰度作为独立性判决准则,在迭代过程中,使用定点算法,快速有效地分离出任意分布的非高斯独立源信号。实验表明,与传统的基于随机梯度的ICA算法相比,该算法具有收敛速度快,无需动态参数的优点,是一种高效可靠的盲信号分离算法。 展开更多
关键词 ica 盲源分离 定点算法
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基于ICA优化空间信息PCM的SAR图像分割 被引量:4
14
作者 田小林 焦李成 缑水平 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期1751-1755,共5页
可能性C-均值(PCM)聚类算法提高了数据聚类的抗噪性能,但由于这种算法没有考虑数据的空间依赖特性,应用于合成孔径雷达(SAR)图像分割时,受SAR图像中斑点噪声的影响,通常不能得到正确的分割结果。该文在PCM目标函数中引入空间相对位置信... 可能性C-均值(PCM)聚类算法提高了数据聚类的抗噪性能,但由于这种算法没有考虑数据的空间依赖特性,应用于合成孔径雷达(SAR)图像分割时,受SAR图像中斑点噪声的影响,通常不能得到正确的分割结果。该文在PCM目标函数中引入空间相对位置信息和多尺度空间像素强度信息,这些空间信息取值由前次迭代优化的聚类结果确定,空间信息影响程度(影响因子)由免疫克隆算法(ICA)优化,实现了空间信息影响因子的自适应调整,优化了PCM聚类结果。实验将这种算法应用于人工合成图像和实际SAR图像的分割,结果表明该文所提出的算法对初始分割不敏感,具有强的抗噪性能,改善了SAR图像的分割效果。 展开更多
关键词 SAR图像分割 PCM聚类 平稳小波变换(SWT) 免疫克隆算法(ica)
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ICA的共轭下降法 被引量:3
15
作者 邹琪 罗四维 《北方交通大学学报》 CSCD 北大核心 2003年第5期30-33,共4页
独立分量分析(ICA)作为有效的盲源分离技术(BSS)是信号处理领域的热点.本文在分析现有的ICA算法的基础上提出了以最小互信息为准则函数的ICA的共轭下降算法,并将该算法与传统的算法在计算效率和收敛性方面进行了比较,该算法的迭代次数... 独立分量分析(ICA)作为有效的盲源分离技术(BSS)是信号处理领域的热点.本文在分析现有的ICA算法的基础上提出了以最小互信息为准则函数的ICA的共轭下降算法,并将该算法与传统的算法在计算效率和收敛性方面进行了比较,该算法的迭代次数由传统算法的约2000次减少至不超过300次.适当地选取对比函数可实现全局收敛,并简要分析了对比函数的选取准则.模拟实验证明该算法收敛速度快,而且对初始点不敏感,在健壮性方面具有较好的性能. 展开更多
关键词 信号处理 独立分量分析 共轭梯度算法 对比函数 全局收敛性
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一种基于ICA数据库水印嵌入算法的研究 被引量:2
16
作者 刘伟群 刘云如 易叶青 《科学技术与工程》 2006年第5期628-631,共4页
提出一种基于独立分量分析(ICA)的公开数据库水印方法。利用混合的方法嵌入水印,再利用盲源JADE算法提取水印。理论分析和仿真实验结果表明该算法是有效的。
关键词 JADE算法 数据库水印 独立分量分析
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小波空域相关ICA跳频信号盲分离算法 被引量:1
17
作者 杜纯 周薇 +2 位作者 高健 茹乐 孙毅 《电讯技术》 北大核心 2010年第9期36-40,共5页
提出了一种小波变换空域相关的信息极大化独立分量分析(ICA)超分离方法,并将其应用于多跳频信号的盲分离和参数估计中。理论分析及仿真结果表明,空域相关的ICA方法相对传统的ICA方法可较好地用于多跳频混合信号的分离与参数估计,且具有... 提出了一种小波变换空域相关的信息极大化独立分量分析(ICA)超分离方法,并将其应用于多跳频信号的盲分离和参数估计中。理论分析及仿真结果表明,空域相关的ICA方法相对传统的ICA方法可较好地用于多跳频混合信号的分离与参数估计,且具有更快的收敛速度、无需多导信号即可求出解混矩阵、抗噪能力强等优点。 展开更多
关键词 跳频通信 小波空域相关 独立分量分析 信息极大化算法 小波变换 盲分离
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ICA特征提取技术在背景噪声建模与分析中的应用 被引量:3
18
作者 孔薇 杨杰 周越 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期387-390,共4页
应用infomax学习规则对船舶辐射噪声信号进行独立成分分析(ICA)特征提取,并证明了ICA变换能增强信号的非高斯性.在此基础上,根据稀疏编码的特性,利用阈值化的方法将船舶辐射噪声信号有效去噪.通过对含有海洋环境噪声的船舶辐射噪声信号... 应用infomax学习规则对船舶辐射噪声信号进行独立成分分析(ICA)特征提取,并证明了ICA变换能增强信号的非高斯性.在此基础上,根据稀疏编码的特性,利用阈值化的方法将船舶辐射噪声信号有效去噪.通过对含有海洋环境噪声的船舶辐射噪声信号的去噪实验,证明了本方法的有效性,并且去噪结果明显优于传统的几种去噪方法. 展开更多
关键词 独立成分分析 特征提取 去噪 infomax算法
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基于改进PSO的ICA方法分析重力固体潮信号 被引量:1
19
作者 李巧燕 全海燕 《华中师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第1期49-54,共6页
为了从重力固体潮信号中提取地球物理信息,介绍了一种重力固体潮信号分解模型.在分解模型中,重力固体潮信号分解为赤道平面信号分量及地球自转轴信号分量.为了提取与分解模型相一致的地球物理信息,提出用独立分量分析(ICA)方法将重力固... 为了从重力固体潮信号中提取地球物理信息,介绍了一种重力固体潮信号分解模型.在分解模型中,重力固体潮信号分解为赤道平面信号分量及地球自转轴信号分量.为了提取与分解模型相一致的地球物理信息,提出用独立分量分析(ICA)方法将重力固体潮信号中的赤道平面信号分量与地球自转轴信号分量分离.鉴于ICA存在收敛速度慢及局部搜索等特点,提出了一种基于惯性因子ω的改进粒子群优化算法(PSO)来解决ICA中的全局寻优问题.通过仿真实验分析可知,本文提出的改进粒子群的独立分量分析算法可以获得与分解模型相一致的信号分量,并且从各分量中可提取出与地球产生机制相一致的地球物理信息,是一种分析重力固体潮信号的有效方法. 展开更多
关键词 地球物理信息 重力固体潮信号 独立分量分析(ica) 粒子群优化算法(PSO)
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基于ICA和SVM的道路网短时交通流量预测方法 被引量:4
20
作者 谢宏 刘敏 陈淑荣 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第9期2550-2553,共4页
交通流量预测是智能交通系统(ITS)研究的一个重要课题。通过对多个观测点交通流量数据特点进行分析,采用一种基于独立成分分析(ICA)与支持向量机(SVM)相结合的短时交通流量预测方法。首先,通过独立成分分析得到同一条道路上各个观测点... 交通流量预测是智能交通系统(ITS)研究的一个重要课题。通过对多个观测点交通流量数据特点进行分析,采用一种基于独立成分分析(ICA)与支持向量机(SVM)相结合的短时交通流量预测方法。首先,通过独立成分分析得到同一条道路上各个观测点的交通流量的独立源信号;接着利用支持向量机预测模型对源信号进行建模和预测,并通过遗传算法(GA)优化参数;最后将其转换为交通流量数据,得到预测结果。实例分析结果显示,该算法优于直接利用支持向量机对交通流量进行预测的方法,并能去除同一条道路上多个观测点测量数据之间的相互影响。 展开更多
关键词 短时交通流量 预测 独立成分分析 支持向量机 遗传算法
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