从离散到连续——分数阶信号处理的理论、方法与应用 被引量：11

1

作者 陈喆 彭钰林 +1 位作者 王舒文 殷福亮 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2282-2289,共8页

近年来,分数阶信号处理受到广泛关注,已成为研究热点.本文对分数阶信号处理理论、方法与应用进行了综述,分别简述了分数阶傅里叶变换、分数阶微积分、分数阶系统、分数阶统计量、分形的理论方法以及它们在信号处理领域中的应用.

关键词 分数阶傅里叶变换 分数阶微积分 分数阶系统 分数阶统计量 分形

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脉冲噪声下基于广义类相关熵的DOA估计新方法 被引量：12

2

作者 邱天爽 张金凤 +1 位作者 宋爱民 唐洪 《信号处理》 CSCD 北大核心 2012年第4期463-466,共4页

针对基于分数低阶统计量波达方向估计方法的局限性,受相关熵概念的启发,本文提出广义类相关熵(GCAS)的概念和相应的波达方向估计新方法。计算机仿真结果表明,在Alpha稳定分布噪声环境下,本文提出的基于GCAS的MUSIC波达方向估计方法比基... 针对基于分数低阶统计量波达方向估计方法的局限性,受相关熵概念的启发,本文提出广义类相关熵(GCAS)的概念和相应的波达方向估计新方法。计算机仿真结果表明,在Alpha稳定分布噪声环境下,本文提出的基于GCAS的MUSIC波达方向估计方法比基于分数低阶统计量的MUSIC方法在抗噪声特性和多源信号分辨特性等方面具有更好的性能。 展开更多

关键词 广义类相关熵 波达方向估计 分数低阶统计量 MUSIC算法

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α稳定分布的水声信号处理新方法 被引量：13

3

作者 张安清 邱天爽 章新华 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第8期1201-1204,共4页

本文依据分数低阶统计信号处理理论和舰船辐射噪声信号特性,提出了水声信号新的噪声模型,分析了常规LMS滤波方法在非高斯α稳定分布噪声下性能退化的原因,提出了基于分数低阶p-范数的LMP,NLMP水声信号自适应降噪滤波方法,并分析了参数p... 本文依据分数低阶统计信号处理理论和舰船辐射噪声信号特性,提出了水声信号新的噪声模型,分析了常规LMS滤波方法在非高斯α稳定分布噪声下性能退化的原因,提出了基于分数低阶p-范数的LMP,NLMP水声信号自适应降噪滤波方法,并分析了参数p值的选取对LMP滤波效果的影响。理论分析和计算机仿真结果表明这种方法在高斯和非高斯α稳定分布条件下都具有良好的鲁棒性。 展开更多

关键词 分数低阶统计量 Α稳定分布 舰船辐射噪声 水声信号 检测

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分数代阶α稳定分布及其应用中的若干问题 被引量：7

4

作者 邱天爽 李小兵 +1 位作者 孙永梅 王宏禹 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2004年第2期5-9,共5页

α稳定分布模型是一种包含高斯分布,但具有更广泛适用性的随机分布模型,文中在简要介绍α稳定分布及分数低阶统计量的概念和特性的基础上,研究了在分数低阶α稳定分布条件下进行信号处理需要解决的几个问题,并给出了相应的结果。

关键词 a稳定分布 分数低阶统计量 信号处理

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冲击噪声背景下独立信号与相干信号并存的测向自适应新方法 被引量：6

5

作者 刁鸣 刘磊 安春莲 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期108-113,共6页

根据冲击噪声的幅值特点和快拍数数量,通过对阵列接收数据进行去冲击预处理后进行数据重构,提出一种冲击噪声背景下独立信号与相干信号并存的DOA估计的新自适应方法。首先,估计出阵列接收数据中信号成分的幅值上限;然后,对阵列接收数据... 根据冲击噪声的幅值特点和快拍数数量,通过对阵列接收数据进行去冲击预处理后进行数据重构,提出一种冲击噪声背景下独立信号与相干信号并存的DOA估计的新自适应方法。首先,估计出阵列接收数据中信号成分的幅值上限;然后,对阵列接收数据中受到冲击噪声影响的数据进行归一化处理,削弱冲击噪声;最后,根据快拍数量对噪声残差数据进行采样后重构信号,利用传统的二阶统计量方法分别对独立信号和相干信号进行达波方向(DOA)估计。研究结果表明:该方法阵列利用率较高,估计性能好,且在强冲击噪声环境和小快拍数下仍然具有良好的估计性能。 展开更多

关键词 DOA估计 冲击噪声 独立信号 相干信号 二阶统计量 分数低阶统计量

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冲击噪声下基于子空间的MIMO雷达DOA估计研究 被引量：5

6

作者 王鞠庭 江胜利 +1 位作者 何劲 刘中 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期1653-1657,1674,共6页

研究了MIMO雷达在对称α稳定分布(SαS,Symmetricα-stable)冲击噪声背景下,基于子空间的多目标DOA估计问题,并分析了空间分集特性对DOA估计性能的改善。由于SαS噪声不存在二阶及以上矩,使得传统的基于二阶或高阶累计量的多目标DOA算法... 研究了MIMO雷达在对称α稳定分布(SαS,Symmetricα-stable)冲击噪声背景下,基于子空间的多目标DOA估计问题,并分析了空间分集特性对DOA估计性能的改善。由于SαS噪声不存在二阶及以上矩,使得传统的基于二阶或高阶累计量的多目标DOA算法在SαS噪声中性能得到恶化。为此,首先在分析MIMO雷达接收数据FLOM(Fractional lower order moment)矩阵子空间的基础上,给出FLOM-MUSIC算法。考虑到FLOM-MUSIC算法需要冲击噪声特征指数的先验信息,为避免噪声特征指数估计,提出基于无穷范数对接收数据归一化处理的Inf-MUSIC(Infinity-norm normalization MUSIC)算法。理论分析表明,无穷范数归一化后的数据协方差矩阵有界,且能分解成噪声子空间和信号子空间。计算机仿真验证了上述两种算法的有效性。仿真结果还表明在冲击噪声背景下,MIMO雷达的空间分集特性也能改善DOA估计的精度。 展开更多

关键词 冲击噪声 MIMO雷达 子空间方法 分数低阶统计量 无穷范数归一化

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改进恒模盲均衡在医学CT图像盲恢复中的应用 被引量：5

7

作者 孙云山 张立毅 +1 位作者 张锦 段继忠 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期878-884,共7页

利用图像退化与信号码间干扰产生之间的相似性,将盲均衡算法应用于医学CT(computer tomography)图像的盲恢复中。提出一种基于降维处理的分数低阶恒模盲均衡算法,算法利用线性变换将图像恢复过程等效为一维盲均衡运算,建立了降维处理的... 利用图像退化与信号码间干扰产生之间的相似性,将盲均衡算法应用于医学CT(computer tomography)图像的盲恢复中。提出一种基于降维处理的分数低阶恒模盲均衡算法,算法利用线性变换将图像恢复过程等效为一维盲均衡运算,建立了降维处理的医学CT图像盲均衡恒模代价函数,算法权向量的更新中引入了代价函数的二阶Hessian矩阵,从而提高了算法的收敛速度,改善了恒模算法性能。仿真结果验证了算法的有效性,新算法改善了峰值信噪比和恢复效果,提高了运算效率。 展开更多

关键词 盲均衡 恒模算法 CT图像 分数低阶统计量 代价函数

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α稳定分布噪声环境下DLMP算法的收敛特性分析 被引量：5

8

作者 张金凤 邱天爽 唐洪 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期515-519,共5页

本文给出了分数低阶统计量的一个定理,对DLMP算法的收敛性进行了数学分析和理论证明.包括:DLMP算法代价函数的收敛性证明以及DLMP算法步长因子μ值的选取分析.当p=2时,DLMP算法的代价函数,算法估计结果的无偏性以及算法的步长因子μ值... 本文给出了分数低阶统计量的一个定理,对DLMP算法的收敛性进行了数学分析和理论证明.包括:DLMP算法代价函数的收敛性证明以及DLMP算法步长因子μ值的选取分析.当p=2时,DLMP算法的代价函数,算法估计结果的无偏性以及算法的步长因子μ值的选取范围均与基于二阶统计量的DLMS算法保持了统一.证明了DLMP算法为DLMS算法在α(1<α≤2)稳定分布噪声环境下的推广. 展开更多

关键词 DLMP算法 Α稳定分布 分数低阶统计量

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α稳定分布噪声下基于梯度范数的VSS-NLMP算法 被引量：4

9

作者 郝燕玲 单志明 沈锋 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期652-656,共5页

针对α稳定分布噪声环境下的自适应滤波问题,提出一种新的基于梯度范数的变步长归一化最小平均p范数(variable step-size normalized least mean p-norm,VSS-NLMP)算法。该算法首先对梯度矢量进行加权平滑,以减小梯度噪声的影响,然后利... 针对α稳定分布噪声环境下的自适应滤波问题,提出一种新的基于梯度范数的变步长归一化最小平均p范数(variable step-size normalized least mean p-norm,VSS-NLMP)算法。该算法首先对梯度矢量进行加权平滑,以减小梯度噪声的影响,然后利用梯度矢量能够跟踪自适应过程的均方偏差这一特点,利用梯度矢量的欧氏范数控制步长的变化。给出了新算法的迭代过程,然后对其收敛性进行分析,仿真结果表明本算法较现有变步长NLMP算法有更好的性能。 展开更多

关键词 信号处理 Α稳定分布 分数低阶统计量 自适应滤波 变步长归一化最小平均p范数算法

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脉冲噪声环境下循环ESPRIT新方法 被引量：6

10

作者 兰天 邱天爽 杨娇 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期88-93,共6页

以α稳定分布作为噪声模型,研究了脉冲噪声环境下循环平稳信号的波达方向估计问题。针对在脉冲噪声环境中,基于传统二阶循环统计量的算法效果显著退化的问题,提出了分数低阶循环相关矩阵概念;并在此基础上,提出了分数低阶总体最小二乘(T... 以α稳定分布作为噪声模型,研究了脉冲噪声环境下循环平稳信号的波达方向估计问题。针对在脉冲噪声环境中,基于传统二阶循环统计量的算法效果显著退化的问题,提出了分数低阶循环相关矩阵概念;并在此基础上,提出了分数低阶总体最小二乘(TLS)循环ESPRIT算法的2种形式。计算机仿真表明所提出的算法可有效地估计出脉冲噪声条件下的波达方向,其性能优于传统的基于二阶循环统计量的循环ESPRIT类算法,有潜在的应用前景。 展开更多

关键词 循环平稳 Α稳定分布 分数低阶循环统计量 波达方向估计 TLS-cyclic-ESPRIT算法

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基于分数低阶统计量的盲多用户检测算法 被引量：6

11

作者 郭莹 邱天爽 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1670-1674,共5页

多用户检测算法是抑制CDMA系统中多址干扰的重要手段,但广泛存在的非高斯信道噪声会降低以往的基于高斯噪声模型假设的算法性能.本文采用α稳定分布作为噪声模型,提出了基于分数低阶统计量的盲多用户检测算法,并对该算法进行了理论分析... 多用户检测算法是抑制CDMA系统中多址干扰的重要手段,但广泛存在的非高斯信道噪声会降低以往的基于高斯噪声模型假设的算法性能.本文采用α稳定分布作为噪声模型,提出了基于分数低阶统计量的盲多用户检测算法,并对该算法进行了理论分析.仿真和分析表明,该算法具有很好的韧性,同时适用于高斯噪声和脉冲噪声环境. 展开更多

关键词 盲多用户检测 Α稳定分布 分数低阶统计量 最小输出能量

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脉冲噪声环境下机械故障信号的盲分离 被引量：6

12

作者 杨保海 余香梅 舒彤 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2016年第3期440-447,共8页

针对振动传感器在采集故障信号时,在α稳定分布脉冲噪声的干扰下,使得传统机械故障信号时频盲源分离算法性能退化的问题,提出了一种基于分数低阶和S时频变换的盲源分离新方法。该方法先对传感器测试信号进行分数低阶子空间预白化,再计... 针对振动传感器在采集故障信号时,在α稳定分布脉冲噪声的干扰下,使得传统机械故障信号时频盲源分离算法性能退化的问题,提出了一种基于分数低阶和S时频变换的盲源分离新方法。该方法先对传感器测试信号进行分数低阶子空间预白化,再计算低阶化信号的S变换时频分布,最后通过联合近似对角化恢复各个部分的故障源信号。通过计算机仿真实例分析表明,该算法能有效抑制脉冲噪声影响,避免了二阶矩或高阶矩无穷大的缺限,盲源分离效果较好,具有良好的鲁棒性。 展开更多

关键词 Α稳定分布 时频分析 S变换 盲源分离 预白化 分数低阶统计量

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基于分数低阶统计量的空域-模糊域DOA估计算法 被引量：5

13

作者 何劲 刘中 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期109-112,共4页

该文提出一种非高斯SαS噪声背景下非平稳信号的DOA估计算法。算法首先定义基于分数低阶统计量的空间模糊函数,利用信号在模糊域中的不同特征将信号分离;然后对不同的信号,选择信号模糊函数对应的模糊点的平均进行子空间分析;最后利用MU... 该文提出一种非高斯SαS噪声背景下非平稳信号的DOA估计算法。算法首先定义基于分数低阶统计量的空间模糊函数,利用信号在模糊域中的不同特征将信号分离;然后对不同的信号,选择信号模糊函数对应的模糊点的平均进行子空间分析;最后利用MUSIC算法实现DOA的估计。与基于分数低阶统计量的空域处理方法相比,该文提出的算法利用了信号在模糊域中的信息,提高了算法的估计精度。计算机仿真证明了算法的有效性。 展开更多

关键词 SαS噪声 DOA估计 分数低阶统计量 空间模糊函数

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分数低阶循环统计量及其在脉冲噪声环境下时延估计中的应用 被引量：3

14

作者 郭莹 邱天爽 张艳丽 《信号处理》 CSCD 北大核心 2008年第3期407-410,共4页

本文以α稳定分布作为噪声模型,研究了非高斯噪声对传统的二阶循环统计量的影响,提出了分数低阶循环统计量的概念,研究并证明了其性质。在此基础上提出基于分数低阶循环统计量的新的时延估计方法—RCCC(Robust Corre- lated Cyclic Cova... 本文以α稳定分布作为噪声模型,研究了非高斯噪声对传统的二阶循环统计量的影响,提出了分数低阶循环统计量的概念,研究并证明了其性质。在此基础上提出基于分数低阶循环统计量的新的时延估计方法—RCCC(Robust Corre- lated Cyclic Covariation)。计算机模拟表明,这种算法是一种在高斯和α稳定分布噪声条件下具有良好韧性的时延估计方法。 展开更多

关键词 Α稳定分布 循环平稳 分数低阶循环统计量 时延估计

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基于共变谱的CZT多源时延估计新方法 被引量：2

15

作者 郭莹 邱天爽 张艳丽 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期746-750,共5页

针对现实环境中经常出现的强脉冲、非高斯噪声,以α稳定分布作为噪声模型,研究了被动系统中的多源时延估计问题.同时考虑到α稳定分布噪声会降低基于二阶统计量的传统方法的性能,依据分数低阶统计量理论并引入线性调频Z变换(CZT),提出... 针对现实环境中经常出现的强脉冲、非高斯噪声,以α稳定分布作为噪声模型,研究了被动系统中的多源时延估计问题.同时考虑到α稳定分布噪声会降低基于二阶统计量的传统方法的性能,依据分数低阶统计量理论并引入线性调频Z变换(CZT),提出了一种脉冲噪声环境条件下的多源时延估计新方法,仿真表明该方法可有效解决脉冲噪声环境中多源时延估计的高精度问题,其性能优于常用的共变法. 展开更多

关键词 Α稳定分布 CZT 分数低阶统计量 时延估计

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基于分数低阶矩的非高斯噪声中诱发电位提取新方法 被引量：3

16

作者 查代奉 邱天爽 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期41-45,57,共6页

诱发电位(EP)信号检测与分析技术是临床医学诊断神经系统损伤及病变的重要手段之一。传统的EP信号提取与分离方法中,通常认为EP信号中混入的EEG等噪声是高斯分布的。近年来一些研究表明了EEG信号具有一定的非高斯特性。α-稳定分布可以... 诱发电位(EP)信号检测与分析技术是临床医学诊断神经系统损伤及病变的重要手段之一。传统的EP信号提取与分离方法中,通常认为EP信号中混入的EEG等噪声是高斯分布的。近年来一些研究表明了EEG信号具有一定的非高斯特性。α-稳定分布可以更好地描述实际应用中所遇到的具有显著脉冲特性的EEG噪声。文中简要介绍了稳定分布统计特性,推导了一种适用于EP信号分离提取的新算法。计算机模拟和分析表明,这种算法是一种在分数低阶α稳定分布背景噪声条件下具有良好韧性的EP信号分离提取方法。 展开更多

关键词 诱发电位 α-稳定分布 二阶统计量 分数低阶统计量

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基于分数低阶统计量的正交小波盲均衡算法 被引量：2

17

作者 郭业才 许芳 龚溪 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2344-2348,共5页

对于服从分数低阶Alpha稳定分布的非高斯信号,其二阶和高阶统计量都是不存在的。当环境噪声为这种噪声时,基于高阶统计量的常数模盲均衡算法(CMA)的均衡性能很差。为了克服环境噪声服从分数低阶Alpha稳定分布时,CMA的性能缺陷,提出了一... 对于服从分数低阶Alpha稳定分布的非高斯信号,其二阶和高阶统计量都是不存在的。当环境噪声为这种噪声时,基于高阶统计量的常数模盲均衡算法(CMA)的均衡性能很差。为了克服环境噪声服从分数低阶Alpha稳定分布时,CMA的性能缺陷,提出了一种基于分数低阶统计量的正交小波盲均衡算法。该算法利用分数低阶统计量来抑制Alpha稳定噪声,根据最小分散系数准则优化盲均衡算法的权向量,并对均衡器输入信号进行正交小波变换,通过降低均衡器输入信号的自相关性来加快收敛速度。水声信道仿真结果表明,该算法性能明显优于CMA。 展开更多

关键词 分数低阶统计量 ALPHA稳定分布 盲均衡 正交小波变换

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基于低阶预白化与新型网络传递函数的盲源分离方法 被引量：2

18

作者 查代奉 邱天爽 《信号处理》 CSCD 北大核心 2006年第2期163-167,共5页

α-稳定分布可以更好地描述实际应用中所遇到的具有显著脉冲特性的随机信号和噪声。与其它统计模型不同, α稳定分布没有统一闭式的概率密度函数,其二阶及二阶以上统计量均不存在。本文先简要介绍稳定分布统计特性,再提出了适用于盲信... α-稳定分布可以更好地描述实际应用中所遇到的具有显著脉冲特性的随机信号和噪声。与其它统计模型不同, α稳定分布没有统一闭式的概率密度函数,其二阶及二阶以上统计量均不存在。本文先简要介绍稳定分布统计特性,再提出了适用于盲信源分离的神经网络结构与基于分数低阶统计量与子空间技术的预白化过程,并利用一种新型传递函数修正了分离算法,提出了一种基于分数阶预白化与新型传递函数的盲信源分离方法。计算机模拟和分析表明,这种算法是一种在高斯和分数低阶α稳定分布噪声条件下具有良好韧性的盲信源分离方法,是对传统的二阶统计量基础上的盲信源分离方法的改造与推广。 展开更多

关键词 α-稳定分布 共变 共变函数 预白化 传递函数 主分量分析 二阶统计量 分数低阶统计量 分数阶相关

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基于分数低阶本征滤波的雷达目标检测方法 被引量：3

19

作者 朱晓波 王首勇 冯讯 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期165-171,共7页

在非高斯相关杂波背景下,通常杂波分布的概率密度函数结构复杂甚至无闭式表达,难以建立统计检测模型。针对此问题,以α稳定分布为背景,基于分数低阶统计量和最佳滤波器理论,以滤波器输出分数低阶信杂比最大为准则,给出了一种分数低阶本... 在非高斯相关杂波背景下,通常杂波分布的概率密度函数结构复杂甚至无闭式表达,难以建立统计检测模型。针对此问题,以α稳定分布为背景,基于分数低阶统计量和最佳滤波器理论,以滤波器输出分数低阶信杂比最大为准则,给出了一种分数低阶本征滤波(FLOEF)模型。该模型利用杂波的分数低阶协方差矩阵对非高斯相关杂波进行白化,可显著改善信杂比,实现非高斯相关杂波背景下雷达目标的有效检测。通过仿真和实测数据给出了FLOEF在不同条件下的检测性能,并同传统基于二阶统计量的本征滤波进行了比较,结果验证了FLOEF的优越性。 展开更多

关键词 雷达目标检测 本征滤波 分数低阶统计量 非高斯相关杂波 Α稳定分布

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基于分数低阶统计量的双谱及其估计方法 被引量：2

20

作者 罗静 查代奉 武良丹 《信号处理》 CSCD 北大核心 2010年第3期477-480,共4页

稳定分布可更好地描述实际中所遇到的具有显著脉冲特性的随机噪声。为了更好地抑制信号背景中的非高斯噪声,本文提出了基于分数低阶的双谱定义,并给出在分数低阶有色噪声背景下双谱非参数和参数模型的估计方法。仿真结果表明,同传统的... 稳定分布可更好地描述实际中所遇到的具有显著脉冲特性的随机噪声。为了更好地抑制信号背景中的非高斯噪声,本文提出了基于分数低阶的双谱定义,并给出在分数低阶有色噪声背景下双谱非参数和参数模型的估计方法。仿真结果表明,同传统的双谱估计相比较,非参数法分数低阶双谱估计能有效的识别信号,保留了信号的幅度和相位信息,但存在较大的估计方差。基于AR模型的分数低阶双谱估计具有最大的谱平坦度,能够有效地抑制噪声,具有良好的韧性。 展开更多

关键词 双谱 分数低阶统计量 信号处理

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