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题名基于张量分解的加速欠定盲源分离算法
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作者
李志一
李雄飞
姚如贵
郑世杰
谢熠
左晓亚
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机构
西北工业大学网络空间安全学院
西北工业大学电子信息学院
西安石油大学计算机学院
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出处
《信号处理》
北大核心
2025年第3期515-523,共9页
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基金
国家自然科学基金(61871327,61701407,61801218)
中央高校基本科研业务费资助项目(D5000210692)
+2 种基金
广东省基础与应用基础研究基金(2021A1515110077)
陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2022JQ-637)
西北工业大学硕士研究生实践创新能力培育基金项目(PF2023094,PF2023095)。
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文摘
盲源分离(Blind Source Separation,BSS)可以在源信号和混合模型未知情况下,仅依据源信号的统计特性便可从观测信号中恢复源信号,凭借着该技术优势BSS现已成为信号处理领域的关键技术,在无线通信、生物医学、机械工业等领域得到了广泛的应用。欠定盲源分离技术(观测信号数目小于源信号数目)作为盲源分离中的一个重要分支,更加符合现实应用场景。传统的欠定盲源分离技术利用观测信号的稀疏性进行聚类求解,然而,在复杂的通信环境中,信号的稀疏性极易受到噪声的干扰导致信号稀疏性被破坏,难以在低信噪比情况下实现欠定盲源分离,极大地限制了该类算法的应用范围。为了解决上述问题,本文提出了一种基于张量分解的加速欠定盲源分离算法。该算法首先,以观测信号在不同时延处的三阶累积量作为统计信息构造四阶张量,并利用高阶奇异值分解(High Order SVD,HOSVD)对四阶张量进行压缩以降低张量维度,在充分描述信号特征的同时降低了计算复杂度。随后,将混合矩阵估计问题转为张量分解问题。最后,利用增强平面搜索(Enhanced Plane Search,EPS)算法将搜索空间分解为多个平面,在每个平面上进行搜索,在搜索过程中对搜索空间进行增强以加快交替最小二乘法(Alternating Least Squares,ALS)收敛速度,同时避免了收敛陷入“瓶颈”状态。实验结果表明,该算法在信噪比为25 dB时,估计3×4混合矩阵的相对误差为-22.41 dB,相比于现有的算法估计混合矩阵性能更好,且收敛速度更快。
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关键词
欠定盲源分离
三阶累积量
高阶奇异值分解
增强平面搜索算法
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Keywords
underdetermined blind source separation
third-order cumulants
higher-order singular value decomposi‐tion
enhanced plane search algorithms
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分类号
TN911.7
[电子电信—通信与信息系统]
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题名单通道时频重叠高斯调幅通信信号盲分离方法
被引量：5
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作者
支亚京
陈晓
蔡婷婷
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机构
南京信息工程大学电子与信息工程学院大气环境与装备技术协同创新中心
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2016年第1期204-208,共5页
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基金
江苏省第十一批"六大人才高峰"高层次人才项目
江苏高校优势学科Ⅱ期建设工程资助项目资助
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文摘
为了解决单通道多个时频重叠高斯调幅通信信号共信道的盲分离问题,提出了一种混合遗传与最小值搜索的盲分离算法。根据信号的特征,建立信号模型,利用接收到的一组混合信号的数据,利用混合遗传与最小值搜索的盲分离算法对所有待估计参数进行联合搜索,实现了多个信号分量的重构和分离。仿真结果表明,与传统的最小值搜索算法(初值选取误差控制在远离期望值的5%以内)和遗传算法相比,该算法有较高的数值精度和不受初值选取影响的优点。
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关键词
单通道时频重叠信号
混合遗传与最小值搜索的盲分离算法
遗传算法
最小值搜索算法
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Keywords
single channel overlapped signals in time-frequency domain
a hybrid genetic-minimum search algorithm
genetic algorithm
minimum search algorithm
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分类号
TN911.72
[电子电信—通信与信息系统]
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