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时滞协方差参考独立分量分析在振源识别中的应用
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作者 李文晴 叶天贵 +3 位作者 陈玉坤 石利权 刘超 靳国永 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第10期2032-2039,共8页
针对机械系统激励源众多且难以确定主振源的问题,本文应用时滞协方差矩阵与参考独立分量分析相结合的方法进行激励识别,有效解决参考独立分量分析算法非常依赖参考信号的问题。采用欲提取信号的基周期作为时滞初步分离振源信号,以此结... 针对机械系统激励源众多且难以确定主振源的问题,本文应用时滞协方差矩阵与参考独立分量分析相结合的方法进行激励识别,有效解决参考独立分量分析算法非常依赖参考信号的问题。采用欲提取信号的基周期作为时滞初步分离振源信号,以此结果作为参考信号进一步分离振源,在提高算法精度与稳定性的同时,也能够准确对应分离信号与振源顺序,再以分离结果估计贡献量,从而明确主振源。利用数值仿真算例和振动实验台数据验证算法的准确性。结果表明,由算法得到的振源贡献量与实际贡献量的误差不超过5%,可以有效确定主要振源,为准确获取机械设备系统的激励特性与量化激励源贡献量提供了可靠的技术方法。 展开更多
关键词 载荷识别 振动 声隐身 时滞协方差 独立分量分析 参考信号 贡献量估计 盲源分离
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基于奇异谱和稳健独立分量分析的星载AIS接收信号分离算法 被引量:2
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作者 赵建森 谭智豪 +2 位作者 段海燕 刘侠 王胜正 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期293-302,共10页
[目的]在高密度流量地区,船舶经常出现自动识别系统(AIS)信号碰撞的问题,故对接收机的分离性能和实时性能均提出了很高的要求。[方法]针对不同信噪比(SNR)下的混合信号,提出一种基于奇异谱分析(SSA)与稳健独立分量分析(RobustICA)的分... [目的]在高密度流量地区,船舶经常出现自动识别系统(AIS)信号碰撞的问题,故对接收机的分离性能和实时性能均提出了很高的要求。[方法]针对不同信噪比(SNR)下的混合信号,提出一种基于奇异谱分析(SSA)与稳健独立分量分析(RobustICA)的分离算法S-RICA。通过对单通道AIS信号的Hankel矩阵分别开展奇异值分解和时间序列重构,并利用奇异谱分析代替传统的独立成分分析(ICA)中的白化预处理,再采用峰度对比函数来计算分离矩阵每次迭代的最优步长,从而快速获取最优分离矩阵。[结果]仿真实验结果表明,当信号长度改变时,S-RICA的信号均方误差均可稳定在1.5左右,而快速独立分量分析(FastICA)算法则极不稳定;当SNR为0~9 dB时,S-RICA的误码率为0.97×10^(-2)~1.97×10^(-2),其性能较RobustICA和FastICA提升了1个数量级,且其在SNR为0~7 dB时比S-FICA提高了4~6 dB;S-RICA的平均计算时间和迭代次数分别为18.5 ms和13.6次左右,具有明显的优势。[结论]在样本容量和SNR变化的情况下,S-RICA均表现出更为优异的分离性能,研究成果可为S-RICA在未来星载AIS系统中工程应用提供参考。 展开更多
关键词 卫星通信系统 信号处理 分析 星载自动识别系统 快速独立分量分析 稳健独立分量分析 盲源分离
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基于ICA独立分量分析的模态参数识别研究 被引量:4
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作者 万晓飞 马维金 +1 位作者 王俊元 庞瑞强 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第1期137-139,共3页
阐述了模态识别原理和独立分量分析原理,说明了ICA混叠矩阵与模态频率之间的对应关系,将信号处理技术应用于机械系统动力学问题中。对XXX型弹体涂镀层厚度检测仪机架进行试验模态分析,对获取的振动信号采用不同的算法提取出机架的固有... 阐述了模态识别原理和独立分量分析原理,说明了ICA混叠矩阵与模态频率之间的对应关系,将信号处理技术应用于机械系统动力学问题中。对XXX型弹体涂镀层厚度检测仪机架进行试验模态分析,对获取的振动信号采用不同的算法提取出机架的固有频率并进行对比,结果证明,基于ICA方法的模态参数识别方法可以得到较好的识别。获得的模态参数结果对于降低检测仪振动、保证检测仪稳定运行具有重要价值。研究结果对于仅可测得响应的机械系统模态参数识别问题,具有一定理论和实际意义。 展开更多
关键词 独立分量分析 涂镀层厚度检测仪机架 振动响应数据 模态参数识别
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独立分量分析(ICA)在齿轮箱故障诊断系统中的应用 被引量:2
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作者 郭卫 李好 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2009年第2期74-76,80,共4页
文章应用基于互信息最小化的独立分量分析算法(ICA算法),提出了一种用于齿轮箱故障诊断的信号预处理方法FASTICA,并应用确定性混合信号进行仿真验证。以JZQ200型号齿轮箱为例,应用FASTICA对采集的振动信号进行预处理,处理结果表明,经IC... 文章应用基于互信息最小化的独立分量分析算法(ICA算法),提出了一种用于齿轮箱故障诊断的信号预处理方法FASTICA,并应用确定性混合信号进行仿真验证。以JZQ200型号齿轮箱为例,应用FASTICA对采集的振动信号进行预处理,处理结果表明,经ICA分离后故障信息明显增强,故障诊断精度可以明显提高。 展开更多
关键词 独立分量分析 故障诊断 混合信号
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基于独立分量分析(ICA)的音频数字水印 被引量:2
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作者 李亚琴 孙星明 《科学技术与工程》 2005年第16期1158-1161,1178,共5页
独立分量分析(IndependentComponentAnalysis,简称ICA)是一种多元统计方法。利用ICA的盲分离特征,提出了一种基于ICA的音频数字水印方法,在保证听觉效果的基础上利用随机混合嵌入数字水印,利用基于互信息和负熵的ICA方法提取水印。仿真... 独立分量分析(IndependentComponentAnalysis,简称ICA)是一种多元统计方法。利用ICA的盲分离特征,提出了一种基于ICA的音频数字水印方法,在保证听觉效果的基础上利用随机混合嵌入数字水印,利用基于互信息和负熵的ICA方法提取水印。仿真试验表明该方法具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 音频数字水印 独立分量分析 鲁棒性
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基于快速独立分量分析算法的不同情绪下事件相关电位差异性分析
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作者 余绍黔 贾泽光 李闯 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第11期131-137,167,共8页
针对不同情绪诱发的脑电(Electroencephalogram,EEG)存在差异这一特性以及传统的情绪诱导方法效果不明显的问题,采用虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术作为实验情绪诱导环境,并将三阶FastICA(Fast Independent Component Analysis)算法... 针对不同情绪诱发的脑电(Electroencephalogram,EEG)存在差异这一特性以及传统的情绪诱导方法效果不明显的问题,采用虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术作为实验情绪诱导环境,并将三阶FastICA(Fast Independent Component Analysis)算法与事件相关电位(Event-Related Potentials,ERP)技术应用于脑电数据的伪迹处理和分析。实验结果表明:通过去伪迹处理之后的正、负性情绪和中性情绪下的脑电信号在ERP的N1、P2阶段有着显著性差异。在N1时间窗上,低效价负性刺激相较于高效价正性刺激会获得更多的注意资源的分配。在P2阶段发现大脑不仅优先加工对个体产生威胁的负性刺激,同样对具有动机意义的各类刺激也会表现出优先加工。 展开更多
关键词 虚拟现实 快速独立分量分析 事件相关电位 脑电信号
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独立分量分析–经验模态分解特征提取在水电机组振动信号中的应用 被引量:54
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作者 朱文龙 周建中 +2 位作者 肖剑 肖汉 李超顺 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第29期95-101,14,共7页
提取出水电机组振动信号中故障特征和微弱征兆信号,可以更好地了解机组的运行状态和故障发展趋势,但由于水电机组多源振动信号的相互混叠,信号呈现出非线性、非平稳性,故障特征信号提取是该领域的一个难题。为此该文提出了一种基于独立... 提取出水电机组振动信号中故障特征和微弱征兆信号,可以更好地了解机组的运行状态和故障发展趋势,但由于水电机组多源振动信号的相互混叠,信号呈现出非线性、非平稳性,故障特征信号提取是该领域的一个难题。为此该文提出了一种基于独立分量分析(independent component analysis,ICA)和经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)的特征提取新方法(ICA-EMD)。首先,用ICA将多通道振动信号分离成为统计独立分量;然后,对这些统计独立分量做自相关分析,消除环境噪声的影响;最后,对消噪后的所有统计独立分量统计逐一进行EMD分解,并将各个统计独立分量内蕴的同频本征模态函数进行累加重构,最终提取出能表征机组故障的本征模态函数。仿真信号和实测信号的试验验证表明,与其他方法相比,该方法在提取故障早期信号、微弱信号和突变信号方面更具优越性和有效性,提取结果更能满足实际工程应用需求。 展开更多
关键词 特征提取 独立分量分析(ica) 经验模态分解(EMD) 水电机组 故障诊断
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基于独立分量分析的人脸自动识别方法研究 被引量:28
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作者 丁佩律 梅剑锋 +1 位作者 张立明 康学雷 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期361-364,共4页
提出了一种独立分量分析 ( ICA )和遗传算法 ( GA )相结合的人脸自动识别方法 ,人脸图像的独立基的获取是采用基于四阶统计信息的 ICA算法 ;为了减少计算复杂度 ,对原图像进行滤波降维 ,并用遗传算法对 ICA求得的独立基集合进行搜索得... 提出了一种独立分量分析 ( ICA )和遗传算法 ( GA )相结合的人脸自动识别方法 ,人脸图像的独立基的获取是采用基于四阶统计信息的 ICA算法 ;为了减少计算复杂度 ,对原图像进行滤波降维 ,并用遗传算法对 ICA求得的独立基集合进行搜索得到了一个最优的独立基子集 ;最后 ,选择合适的分类器根据待识别图像在独立基上投影系数进行分类判决 .对人脸图像库的实验表明本方法识别率比基于主元分析的特征脸方法高 ,且计算量小于传统的基于 展开更多
关键词 独立分量分析 ica 分量分析 PCA 遗传算法 GA 人脸 自动识别 图像处理
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采用独立分量分析方法消除信号中的工频干扰 被引量:42
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作者 吴小培 詹长安 +1 位作者 周荷琴 冯焕清 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第6期671-676,638,共7页
工频干扰的消除是微弱信号采集中的一项重要技术 .传统方法是采用陷波滤波器或自适应滤波 .论文则提出了用独立分量分析 (ICA)进行生物医学信号中工频干扰消除的新方法 .在简要介绍了独立分量分析的基本理论及算法的基础上 .根据三种不... 工频干扰的消除是微弱信号采集中的一项重要技术 .传统方法是采用陷波滤波器或自适应滤波 .论文则提出了用独立分量分析 (ICA)进行生物医学信号中工频干扰消除的新方法 .在简要介绍了独立分量分析的基本理论及算法的基础上 .根据三种不同的实际情况 ,详细讨论了利用独立分量分析进行工频干扰消除的方法与步骤 ,并给出了实验结果 . 展开更多
关键词 独立分量分析 工频干扰 负熵 快速ica算法 微弱信号采集
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基于独立分量分析的电压闪变检测方法 被引量:18
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作者 刘阳 杨洪耕 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期34-37,共4页
独立分量分析利用信号的高阶统计量快速准确地实现信号的分离和恢复。提出利用独立分量分析和同步滤波相结合的电压闪变检测方法。首先,采用同步解调的方法将包络信号和工频电压相乘的形式转变为包络信号和中心频率为100 Hz的双边带调... 独立分量分析利用信号的高阶统计量快速准确地实现信号的分离和恢复。提出利用独立分量分析和同步滤波相结合的电压闪变检测方法。首先,采用同步解调的方法将包络信号和工频电压相乘的形式转变为包络信号和中心频率为100 Hz的双边带调幅信号的线性组合;然后依据负熵最大化的独立性准则和基于固定点的Fast-ICA算法进行盲信号分离;对分离得到的包络信号进行幅值修正,实现真实信号的估计。仿真结果表明该算法能准确分离平稳和非平稳的电压闪变信号的包络信号,且对幅值和频率的检测精度高。 展开更多
关键词 电能质量 电压波动和闪变 独立分量分析(ica) 盲信号分离
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独立分量分析法在电能质量监测与分析中的应用 被引量:8
11
作者 罗卫华 孙云莲 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第15期81-84,89,共5页
介绍了目前的电能监测设备,讨论了电能质量监测与分析方法,分析了傅里叶变换、短时傅里叶变换、Wigner谱分析和小波变换的不足之处,提出可以将独立分量分析法(independentcomponentanalysis,ICA)应用于电能质量的监测与分析中。基于ICA... 介绍了目前的电能监测设备,讨论了电能质量监测与分析方法,分析了傅里叶变换、短时傅里叶变换、Wigner谱分析和小波变换的不足之处,提出可以将独立分量分析法(independentcomponentanalysis,ICA)应用于电能质量的监测与分析中。基于ICA的原理通过2个实验模拟了电网中出现电压跌落、电压上升、欠电压、电压波动、瞬时脉冲等电能质量扰动的情况,对含强噪音与干扰的电网电压进行了监测和分析,并用仿真试验验证了将ICA应用于电能质量监测与分析的正确性和有效性。 展开更多
关键词 电能质量监测 独立分量分析(ica) 电压跌落 电压上升 欠电压 电压波动 瞬时脉冲
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基于独立分量分析的非均匀采样弱信号频域检测 被引量:3
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作者 徐春生 王太勇 王正英 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1463-1469,共7页
非均匀采样可以在对模数转化器件的采样频率要求较低的情况下,提取超出Nyquist采样定理限制的频率.当包含两个幅值相差大于10%信号的混合信号经过非均匀采样后,由于采样的伪随机性会产生频谱噪声,因此从幅值谱中辨别不出幅值很小的弱信... 非均匀采样可以在对模数转化器件的采样频率要求较低的情况下,提取超出Nyquist采样定理限制的频率.当包含两个幅值相差大于10%信号的混合信号经过非均匀采样后,由于采样的伪随机性会产生频谱噪声,因此从幅值谱中辨别不出幅值很小的弱信号.根据非均匀采样的幅值谱识别出大信号频率,构造模拟源信号,以混合信号作为另一个源信号,根据独立分量分析(ICA)对幅值不敏感的特点,使用FastICA算法从混合信号的频谱中成功分离出幅值为强信号幅值五百万分之一的弱信号.在弱信号检测过程中,提出利用互相关系数进行"扫相"处理,以解决大信号相位匹配的问题.在相位匹配存在0.70%误差的情况下,成功分离出幅值为强信号幅值0.06%的弱信号. 展开更多
关键词 非均匀采样 独立分量分析(ica) 弱信号检测 相位匹配
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用独立分量分析方法实现地震转换波与多次反射波分离 被引量:16
13
作者 刘喜武 刘洪 郑天愉 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2003年第1期11-19,共9页
独立分量分析(ICA)是新兴的一种统计学方法。其目的是寻求对非高斯分布数据进行有效表示,使得各个基分量在统计学意义上独立,或者尽最大可能独立。这种表示意在获取数据的基本结构,可有效实现特征提取和信号分离。本文概述ICA的基本理... 独立分量分析(ICA)是新兴的一种统计学方法。其目的是寻求对非高斯分布数据进行有效表示,使得各个基分量在统计学意义上独立,或者尽最大可能独立。这种表示意在获取数据的基本结构,可有效实现特征提取和信号分离。本文概述ICA的基本理论和快速算法,并在分析地震记录特点的基础上,阐明采用ICA方法可以实现对沉积地区远震记录中转换波和多次反射波的分离。研究结果表明,ICA方法可有效地分离地震转换波和多次反射波,并由此获得较为合理的地下间断面初步解释结果,从而有利于扩展接收函数技术的应用。 展开更多
关键词 独立分量分析方法 独立分量分析 地震转换波 信号分离方法 ica方法
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基于独立分量分析的电力系统瞬时电压畸变信号判别方法 被引量:5
14
作者 黄奂 吴杰康 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期5-12,共8页
提出一种基于独立分量分析(independent component analysis,ICA)的瞬时电能质量扰动信号检测与判别方法。利用ICA可将相互独立的源信号从其线性混合信号中分离出来的特点,以负熵作为衡量信号独立性的目标函数,通过优化此函数,得到一种... 提出一种基于独立分量分析(independent component analysis,ICA)的瞬时电能质量扰动信号检测与判别方法。利用ICA可将相互独立的源信号从其线性混合信号中分离出来的特点,以负熵作为衡量信号独立性的目标函数,通过优化此函数,得到一种固定点算法:FastICA算法,用此算法对包含瞬时电能质量扰动信号的电网电压信号进行计算,可分离出与扰动相对应的信号。对于不同类型的扰动,分离出的信号具有不同的波形特征,根据这一特点,可对扰动进行判别并确定其位置和持续时间。仿真试验结果表明,该方法对瞬时电压跌落、瞬时电压上升、瞬时脉冲、瞬时电压中断、谐波等多种瞬时电压畸变信号有较好的检测与判别效果。 展开更多
关键词 独立分量分析(ica) 电力系统 瞬时电压畸变信号 电能质量
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基于独立分量分析的语音增强 被引量:15
15
作者 彭煊 刘金福 王炳锡 《信号处理》 CSCD 2002年第5期477-479,共3页
带噪语音可看成由独立的噪声信号和语音信号经某种方式混合而成,因此可对其进行独立分量分析(ICA),将噪声和语音分离,从而达到语音增强的目的。但是ICA要求观测信号数目不少于独立源个数,故无法直接对单路信号进行独立分量分析。本文... 带噪语音可看成由独立的噪声信号和语音信号经某种方式混合而成,因此可对其进行独立分量分析(ICA),将噪声和语音分离,从而达到语音增强的目的。但是ICA要求观测信号数目不少于独立源个数,故无法直接对单路信号进行独立分量分析。本文提出一种方法巧妙地从单路信号中生成两路信号,然后对其进行独立分量分析,实现语音增强。实验结果表明,在0-10db输入信噪比下,ICA方法能达到3-6db的信噪比改善,并保持良好的可懂度。 展开更多
关键词 语音增强 独立分量分析 插值 ica
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单通道独立分量分析算法的比较分析 被引量:8
16
作者 黄大伟 戴吾蛟 +2 位作者 刘斌 唐成盼 罗飞雪 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2014年第1期135-138,共4页
分析单通道ICA方法中不同算法的适用范围和优劣程度,通过仿真实验证实了单通道ICA算法在单通道信号分离的实用性,并讨论了单通道ICA算法在变形分析中应用的可行性。
关键词 变形分析 独立分量分析 单通道ica算法 仿真实验 适用范围
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独立分量分析在直升机齿轮箱故障早期诊断中的应用 被引量:18
17
作者 陈仲生 杨拥民 沈国际 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2004年第4期481-483,500,共4页
齿轮箱早期的故障信号往往十分微弱 ,信噪比低 ,这大大限制了已有诊断方法在早期诊断中的应用 ,因此如何获取真实的振动信号是提高齿轮箱早期故障诊断质量的关键 ,独立分量分析 (ICA)为此提供了一种新的思路。文中研究了ICA在齿轮箱故... 齿轮箱早期的故障信号往往十分微弱 ,信噪比低 ,这大大限制了已有诊断方法在早期诊断中的应用 ,因此如何获取真实的振动信号是提高齿轮箱早期故障诊断质量的关键 ,独立分量分析 (ICA)为此提供了一种新的思路。文中研究了ICA在齿轮箱故障早期诊断中的应用 ,首先分析了齿轮箱的混合振动信号模型 ,然后针对具体的轴承故障进行了实验 ,并使用快速ICA算法分离出轴承的振动信号 ,再将其功率谱与原始振动信号的谱相比较 ,结果表明ICA更易于实现故障的早期诊断 ;最后提出了进一步的研究建议。 展开更多
关键词 独立分量分析 盲源分离 快速ica算法 早期诊断 直升机齿轮箱
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快速独立分量分析算法在局放超声阵列信号去噪中的应用 被引量:23
18
作者 谢庆 张丽君 +3 位作者 程述一 侯姗姗 彭莉 律方成 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第18期160-166,191,共7页
根据阵列信号去噪需要最大限度保留"相位差"信息的要求,提出采用快速独立分量分析(fast independent component analysis,FastICA)对含噪局放超声阵列信号进行去噪处理。首先通过分离矩阵U实现混合信号中源信号与噪声信号的... 根据阵列信号去噪需要最大限度保留"相位差"信息的要求,提出采用快速独立分量分析(fast independent component analysis,FastICA)对含噪局放超声阵列信号进行去噪处理。首先通过分离矩阵U实现混合信号中源信号与噪声信号的逐次分离;然后采用波形相似性原则对分离后的信号进行盲抽取,获得去噪后局放超声信号;在此基础之上,对局放超声阵列信号模型进行了重构。同时,提出以阵列流型平均相角差、波形变化趋势、波形相似性以及去噪前后的信噪比等参数对局放超声阵列信号的去噪效果进行综合评价。最后,将FastICA用于实验室实测局放超声阵列信号的去噪。结果表明,FastICA能够很好的抑制局放超声阵列信号中的白噪声,在保证高信噪比的情况下,可最大限度地保留阵列信号的"相位差"信息,确保良好的测向效果。 展开更多
关键词 局部放电 快速独立分量分析 去噪 超声阵列信号
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利用独立分量分析法去除地震噪声 被引量:28
19
作者 吕文彪 尹成 +2 位作者 张白林 田继东 李大卫 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期132-136,共5页
独立分量分析(ICA)作为盲源分离(BSS)的一种新方法,是分解观测数据中独立信息的有力工具。以往的ICA算法一般假设噪声可以忽略不计,而实际的观测数据中又常常包含一些加性噪声。对于加性噪声的影响不能忽略的情况下,改进的ICA算法首先... 独立分量分析(ICA)作为盲源分离(BSS)的一种新方法,是分解观测数据中独立信息的有力工具。以往的ICA算法一般假设噪声可以忽略不计,而实际的观测数据中又常常包含一些加性噪声。对于加性噪声的影响不能忽略的情况下,改进的ICA算法首先利用非零时间滞后协方差,应用两步特征值分解法(EVD)可成功地去除部分加性噪声的影响;再利用ICA算法就能更好地分离出原信号。本文通过对地震理论模型和实际资料的试验,说明改进的ICA算法能够有效地克服加性噪声对常规ICA算法的影响,能够分离出地震资料中的有效信号,从而实现利用独立分量分析压制地震资料噪声的目的。 展开更多
关键词 独立分量分析 盲源分离 特征值分解 加性噪声 负熵
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基于独立分量分析的消噪方法在旋转机械特征提取中的应用 被引量:23
20
作者 季忠 金涛 +1 位作者 杨炯明 秦树人 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期50-53,共4页
为了有效提取信号特征,为后续的故障诊断分析提供足够的信息,针对旋转机械故障诊断的特点,探讨了在旋转机械振动信号采集过程中基于独立分量分析方法的降噪措施的可行性,并在此基础上,研究了基于独立分量分析的消噪方法在旋转机械升降... 为了有效提取信号特征,为后续的故障诊断分析提供足够的信息,针对旋转机械故障诊断的特点,探讨了在旋转机械振动信号采集过程中基于独立分量分析方法的降噪措施的可行性,并在此基础上,研究了基于独立分量分析的消噪方法在旋转机械升降速过程中信号特征提取中的应用。实验结果表明,利用该方法可有效消除振动信号采集过程中混入的噪声。 展开更多
关键词 旋转机械 独立分量分析 故障诊断 消噪
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