基于稳健斜投影预处理的主瓣抗干扰算法

1

作者 隋振兴 王铮 袁晓垒 《航空兵器》 北大核心 2025年第2期74-79,共6页

实际应用中,阵列接收数据往往包含目标信号部分,用包含部分目标信号的样本协方差矩阵来代替干扰噪声协方差矩阵会引起很大的误差,尤其当阵列接收快拍数较低时;同时,目标信号往往比较弱,直接对其进行测角会出现一定的角度测量误差,导致... 实际应用中,阵列接收数据往往包含目标信号部分,用包含部分目标信号的样本协方差矩阵来代替干扰噪声协方差矩阵会引起很大的误差,尤其当阵列接收快拍数较低时;同时,目标信号往往比较弱,直接对其进行测角会出现一定的角度测量误差,导致目标信号导向矢量出现误差。这两种非理想应用情形会严重恶化算法抗干扰性能。本文提出一种基于稳健斜投影预处理的抗主瓣干扰算法,首先在包含目标信号的接收数据基础上重新构造干扰噪声协方差矩阵,最大程度上减小了目标信号对算法性能的影响;第二,基于重构的干扰噪声协方差矩阵、高精度估计的目标信号导向矢量,联合设计稳健斜投影预处理矩阵来实现对主瓣干扰的有效抑制;最后,对斜投影预处理后的数据进行稳健自适应波束调零实现对旁瓣干扰的抑制。仿真结果表明,本文算法在无主瓣畸变的同时,能有效抑制主瓣干扰和旁瓣干扰,对接收数据中包含目标信号、存在角度误差等非理想情形具有很好的鲁棒性。 展开更多

关键词 主瓣干扰 稳健斜投影 协方差矩阵重构 自适应波束形成 目标信号导向矢量估计

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基于自适应高斯勒让德积分的稳健波束形成算法 被引量：1

2

作者 崔琳 王博言 +2 位作者 薛凯 张元帮 崔赢凯 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期79-85,共7页

针对协方差矩阵重构过程中计算量大的问题,提出一种基于自适应高斯勒让德积分重构协方差矩阵并且改进导向矢量估计的稳健波束形成算法。首先构造干扰子空间,引入自适应高斯勒让德积分计算干扰子空间得到干扰相关矩阵,然后对干扰相关矩... 针对协方差矩阵重构过程中计算量大的问题,提出一种基于自适应高斯勒让德积分重构协方差矩阵并且改进导向矢量估计的稳健波束形成算法。首先构造干扰子空间,引入自适应高斯勒让德积分计算干扰子空间得到干扰相关矩阵,然后对干扰相关矩阵进行特征分解求出投影矩阵,并且将接收信号投影到投影矩阵上,求出重构的干扰加噪声协方差矩阵,最后对导向矢量失配进行修正。仿真结果表明,该算法设计出的波束形成器具有较好的应对导向矢量失配、阵元扰动的能力。 展开更多

关键词 自适应高斯勒让德积分 稳健波束形成算法 干扰信号子空间 协方差矩阵重构 最优导向矢量估计

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稳健估计的自适应信号处理方法 被引量：8

3

作者 沈越泓 杨英 钱祖平 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第10期57-62,68,共7页

本文把应用数学学科研究的热门方法之一＂稳健估计（ＲＥ）＂［１－４］应用于自适应信号处理系统中，理论分析和计算机模拟结果都证明ＲＥ方法在实际应用中，基本保持了最小二乘估计（ＬＳＥ）的优点，同时，在抗大噪声和抗突出值干扰... 本文把应用数学学科研究的热门方法之一＂稳健估计（ＲＥ）＂［１－４］应用于自适应信号处理系统中，理论分析和计算机模拟结果都证明ＲＥ方法在实际应用中，基本保持了最小二乘估计（ＬＳＥ）的优点，同时，在抗大噪声和抗突出值干扰方面，优于ＬＳＥ方法，提高了自适应信号处理系统的稳定性和可靠性。 展开更多

关键词 自适应信号处理 估计理论 稳健估计

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阵列误差对MUSIC算法性能的影响与校正 被引量：32

4

作者 韩芳明 张守宏 潘复平 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期585-589,共5页

理论上分析了阵元增益误差和相位误差对基于子空间分解的MUSIC算法进行DOA估计性能的影响,在此基础上给出了一种基于最大似然估计的Toeplitz化通用自校正方法.该方法利用理想阵列协方差矩阵的Toeplitz性质,无需估计误差而可以对其作出补... 理论上分析了阵元增益误差和相位误差对基于子空间分解的MUSIC算法进行DOA估计性能的影响,在此基础上给出了一种基于最大似然估计的Toeplitz化通用自校正方法.该方法利用理想阵列协方差矩阵的Toeplitz性质,无需估计误差而可以对其作出补偿.仿真结果表明该方法不但可以减少MUSIC方法对阵列误差的敏感性,而且可以进一步降低其信噪比门限. 展开更多

关键词 阵列误差 MUSIC算法 DOA估计 最大似然估计 稳健性

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时变有色观测噪声下基于变分贝叶斯学习的自适应卡尔曼滤波 被引量：10

5

作者 徐定杰 沈忱 沈锋 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期1593-1598,共6页

针对卡尔曼滤波中观测噪声是有色的且随时间变化这一情形,该文提出基于变分贝叶斯学习的自适应卡尔曼滤波算法。该算法先利用差分法,将时变噪声模型当中的有色观测噪声进行白化处理,从而使模型转换成了过程噪声与观测噪声相关的白噪声... 针对卡尔曼滤波中观测噪声是有色的且随时间变化这一情形,该文提出基于变分贝叶斯学习的自适应卡尔曼滤波算法。该算法先利用差分法,将时变噪声模型当中的有色观测噪声进行白化处理,从而使模型转换成了过程噪声与观测噪声相关的白噪声模型。考虑噪声相关条件下的卡尔曼滤波,并使之与变分贝叶斯学习结合,将白噪声方差与系统状态变量一起作为参数进行联合的递推估计。仿真结果表明,该自适应算法对时变的噪声具有较好的跟踪效果,相对经典卡尔曼滤波有着较高的滤波精度,最终得到时变有色观测噪声下的状态估计。 展开更多

关键词 信号处理 参数估计 卡尔曼滤波 自适应滤波 变分贝叶斯学习

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时空DOA矩阵方法的分析与推广 被引量：29

6

作者 金梁 殷勤业 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期300-303,共4页

本文在对时空DOA矩阵方法进行详细分析的基础上 ,提出了该方法的几种改进与推广形式 .理论分析和仿真结果表明 ,时空DOA矩阵方法作为一种新的基于信号时空特征结构的高分辨率二维DOA估计方法 ,可以通过空时二维处理在时空域中衍生出大... 本文在对时空DOA矩阵方法进行详细分析的基础上 ,提出了该方法的几种改进与推广形式 .理论分析和仿真结果表明 ,时空DOA矩阵方法作为一种新的基于信号时空特征结构的高分辨率二维DOA估计方法 ,可以通过空时二维处理在时空域中衍生出大量虚拟阵元 ,因此对阵列结构的约束较松 ,能够根据需要灵活地派生出多种形式的阵列和相应的估计方法 。 展开更多

关键词 信号估计 阵列天线 智能天线 DOA 空时二维处理

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自适应序贯M估计算法及其性能分析 被引量：4

7

作者 胡谋法 沈燕 陈曾平 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1651-1655,共5页

针对复杂噪声环境下的参数估计问题,提出了一种稳健的自适应序贯M估计算法(Adaptive RecursiveM-Estimation,ARME),并从理论分析和Monte Carlo实验仿真两方面分析了该算法的收敛性、渐进无偏特性和稳健性.理论分析和仿真试验表明:在高... 针对复杂噪声环境下的参数估计问题,提出了一种稳健的自适应序贯M估计算法(Adaptive RecursiveM-Estimation,ARME),并从理论分析和Monte Carlo实验仿真两方面分析了该算法的收敛性、渐进无偏特性和稳健性.理论分析和仿真试验表明:在高斯白噪声背景下,ARME具有与序贯最小二乘算法(Recursive Least Square,RLS)相近的性能;在有突出干扰等非高斯噪声背景下,与RLS相比,ARME的参数估计收敛速度更快,估计误差更小,而且在稳健性上大大优于RLS. 展开更多

关键词 自适应算法 M估计 最小二乘估计 序贯最小二乘 稳健性 MONTECARLO

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基于相关法的分布式全相参雷达相干参数估计及相参性能 被引量：8

8

作者 宋靖 周青松 张剑云 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期1710-1715,共6页

针对一般结构的分布式全相参雷达,研究了基于相关法的时延差和相位差估计性能以及输出信噪比增益(oSNRg)。首先分别建立多输入多输出(MIMO)模式和全相参(FC)模式下的信号模型。然后重点分析估计相位差时的相位模糊问题,并提出一种有效... 针对一般结构的分布式全相参雷达,研究了基于相关法的时延差和相位差估计性能以及输出信噪比增益(oSNRg)。首先分别建立多输入多输出(MIMO)模式和全相参(FC)模式下的信号模型。然后重点分析估计相位差时的相位模糊问题,并提出一种有效的解模糊方法。数值实验结果表明:当输入信噪比足够高时,相关法能够获得稳健的相干参数估计,且oSNRg接近理想值。 展开更多

关键词 雷达 信号处理 稳健估计 相位模糊 相关法 分布式全相参

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最坏情况下的鲁棒自适应波束形成算法性能分析 被引量：11

9

作者 林静然 彭启琮 +1 位作者 邵怀宗 居太亮 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2161-2166,共6页

研究了最坏情况下的鲁棒自适应波束形成算法,它通过对角加载提高波束对方向矢量误差的鲁棒性.给出了其最优对角加载因子的近似解析达式,揭示了各种因素如何影响最优加载因子.在此基础上,对该算法进行了性能分析,推导出了关于目标功率估... 研究了最坏情况下的鲁棒自适应波束形成算法,它通过对角加载提高波束对方向矢量误差的鲁棒性.给出了其最优对角加载因子的近似解析达式,揭示了各种因素如何影响最优加载因子.在此基础上,对该算法进行了性能分析,推导出了关于目标功率估计和信号干扰噪声比的近似表达式.计算机仿真验证了本文的分析. 展开更多

关键词 鲁棒自适应波束形成算法 方向矢量误差 最坏情况 最优加载因子 性能分析 目标功率估计 信号干扰噪声比

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二阶自适应陷波器频率估计方法统计性能分析 被引量：5

10

作者 李明 涂亚庆 +1 位作者 沈廷鳌 杨辉跃 《信号处理》 CSCD 北大核心 2013年第6期734-742,共9页

为对如何提高自适应陷波器频率估计精度提供参考,通过评估自适应陷波器频率估计方法性能,对基于均方误差函数的自适应陷波器频率估计方法进行了统计性能分析。首先,根据误差函数的不同,将自适应陷波器划分为自适应FIR陷波器和自适应IIR... 为对如何提高自适应陷波器频率估计精度提供参考,通过评估自适应陷波器频率估计方法性能,对基于均方误差函数的自适应陷波器频率估计方法进行了统计性能分析。首先,根据误差函数的不同,将自适应陷波器划分为自适应FIR陷波器和自适应IIR陷波器。然后,将自适应FIR陷波器看作自适应IIR陷波器的特例,重点分析了自适应陷波器的误差函数及稳态下的频率估计统计性能,讨论了自适应陷波器参数对正弦信号频率估计精度和收敛速度的影响。最后,给出正弦信号的频率估计计算结果。结果表明,实际计算结果同理论计算结果一致,证明了统计性能分析的正确性。 展开更多

关键词 信号处理 频率估计 自适应陷波器 统计性能分析

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阵元位置误差和通道不一致性的校正方法 被引量：8

11

作者 章宏 周希朗 陈荆花 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期118-122,共5页

针对等距线性阵列天线的阵元位置误差和通道幅度相位不一致性问题 ,提出了一种采用单校正源分时多方位的无相位延迟模糊校正方法 .该方法无须准确已知校正源入射角 ,对于通道幅度相位参数没有任何限制 ,对于噪声具有较强的坚韧性 ,而且... 针对等距线性阵列天线的阵元位置误差和通道幅度相位不一致性问题 ,提出了一种采用单校正源分时多方位的无相位延迟模糊校正方法 .该方法无须准确已知校正源入射角 ,对于通道幅度相位参数没有任何限制 ,对于噪声具有较强的坚韧性 ,而且在校正源频率有一定的估计误差时也可较准确地估计阵元位置参数 .文中对校正方位的配置问题进行了分析 ,提出了使测量误差较小的优化配置方案 . 展开更多

关键词 陈列信号处理 通道不一致性 等距线性阵列天线 阵元位置误差 无相位延迟模糊校正 信噪比

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基于广义周期性的单通道多分量正弦调频信号分离和参数估计 被引量：8

12

作者 朱航 张淑宁 赵惠昌 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期2438-2444,共7页

针对噪声条件下的单通道多分量正弦调频(SFM)信号,该文提出一种信号分离和参数提取方法。利用正弦调频信号的广义周期性进行奇异值分解,以求出分量信号的调制频率;通过离散点搜索,估计出分量信号的调频(FM)初始相位、调制指数及载频,并... 针对噪声条件下的单通道多分量正弦调频(SFM)信号,该文提出一种信号分离和参数提取方法。利用正弦调频信号的广义周期性进行奇异值分解,以求出分量信号的调制频率;通过离散点搜索,估计出分量信号的调频(FM)初始相位、调制指数及载频,并对这些估计值利用信赖域算法进行优化,减小误差;利用内积计算,估计分量信号的幅度和初始相位。此外,还利用自相关矩阵特征值分解估计混合信号的信噪比(SNR),并根据信噪比确定停止分解的阈值。在仿真与分析中,针对具体的信号详细说明了该方法的各步骤,并在不同信噪比条件下分析了该方法的参数估计精确度。 展开更多

关键词 信号处理 多分量正弦调频信号 信号分离 参数估计 广义周期性 自适应阈值

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一种基于混合RJMCMC方法的宽带信号DOA估计方法 被引量：10

13

作者 金美娜 赵拥军 盖江伟 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期504-508,共5页

该文基于被动多传感器阵列,在可逆跳转马尔可夫链蒙特卡罗方法基础上引入随机游走抽样理论,提出一种混合RJMCMC方法,通过将局部采样与全空间采样相结合,可以在更短的时间内得到更好地服从目标分布的随机数,结合信号和噪声的统计特性以... 该文基于被动多传感器阵列,在可逆跳转马尔可夫链蒙特卡罗方法基础上引入随机游走抽样理论,提出一种混合RJMCMC方法,通过将局部采样与全空间采样相结合,可以在更短的时间内得到更好地服从目标分布的随机数,结合信号和噪声的统计特性以及贝叶斯参数估计理论可实现宽带信号源数目和波达方向联合估计。仿真结果证明,该文方法能更为快速、准确地估计出信号源个数和波达方向。 展开更多

关键词 阵列信号处理 贝叶斯原理 混合RJMCMC抽样 信号源数目估计 波达方向估计

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鲁棒的闭式中国余数定理及其在欠采样频率估计中的应用 被引量：9

14

作者 王文杰 李小平 《信号处理》 CSCD 北大核心 2013年第9期1206-1211,共6页

中国余数定理在数字信号处理等领域有着广泛的应用。传统的中国余数定理要求待恢复的数及余数都为整数,且对噪声极其敏感。为了在余数含有误差时鲁棒的恢复原来的数,一种鲁棒的中国余数定理最近被提出。但是现有的算法都是基于搜索的,... 中国余数定理在数字信号处理等领域有着广泛的应用。传统的中国余数定理要求待恢复的数及余数都为整数,且对噪声极其敏感。为了在余数含有误差时鲁棒的恢复原来的数,一种鲁棒的中国余数定理最近被提出。但是现有的算法都是基于搜索的,因此所需的运算量极大。为了克服这一缺陷,本文提出了鲁棒的闭式中国余数定理,在此基础上给出了重建原来数的算法。最后,将该方法应用于欠采样下信号频率的估计中。仿真的结果表明,在相同信噪比下,所给算法和现有的搜索算法的估计性能一样的,但是所给出的算法所需的运算量大幅的减少,且解的形式更为简洁。 展开更多

关键词 信号处理 中国余数定理 鲁棒的 欠采样 频率估计

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多径环境中二维波达方向估计的子空间平滑算法 被引量：10

15

作者 张辉 葛临东 +1 位作者 李蒙 吴月娴 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期1077-1080,共4页

在双平行线阵的基础上,提出了一种可在多径环境下估计二维波达方向的新算法.算法充分利用了信号在空间和时间上的特性,能估计的来波方向最多可达到(2M-1)(M-1)(M为天线阵元对数),估计过程中不需要角度搜索和参数配对过程,而且能根据不... 在双平行线阵的基础上,提出了一种可在多径环境下估计二维波达方向的新算法.算法充分利用了信号在空间和时间上的特性,能估计的来波方向最多可达到(2M-1)(M-1)(M为天线阵元对数),估计过程中不需要角度搜索和参数配对过程,而且能根据不同的用户对相干来波实现分组.仿真试验结果证明了这种方法的有效性. 展开更多

关键词 多径 二维波达方向 四阶累计量 波达方向矩阵

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一种基于阵列信号处理的短波侦察系统的设计及实现 被引量：6

16

作者 朱文贵 戴旭初 徐佩霞 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2007年第4期759-764,共6页

本文研究并实现了一个集宽带搜索、宽带测向、跳频搜索、窄带测向、窄带分析等功能于一体的短波阵列信号侦察系统.该系统采用阵列天线和短波射频信号低通采样的软件无线电结构,结合先进的空间谱估计、波束形成、零点对准等阵列信号处理... 本文研究并实现了一个集宽带搜索、宽带测向、跳频搜索、窄带测向、窄带分析等功能于一体的短波阵列信号侦察系统.该系统采用阵列天线和短波射频信号低通采样的软件无线电结构,结合先进的空间谱估计、波束形成、零点对准等阵列信号处理技术,使新的短波侦察接收机与传统接收机相比,大大改善了整体性能.现场试验表明,本文设计的阵列信号处理系统性能优良、信号处理算法有效. 展开更多

关键词 阵列信号处理 软件无线电 空间谱估计 自适应波束形成

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广义稳健的中国剩余定理及其在欠采样率下频率估计中的应用 被引量：6

17

作者 梁红 张琦 杨长生 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期1802-1805,共4页

该文针对传统中国剩余定理在余数有误差时重构整数不稳健性的缺陷,提出了采用一组非互质的模数和相应的有误差的余数估计任意正整数的广义稳健中国剩余定理,给出了详细的定理证明,得出了算法重构整数公式和误差上限表达式。将该定理用... 该文针对传统中国剩余定理在余数有误差时重构整数不稳健性的缺陷,提出了采用一组非互质的模数和相应的有误差的余数估计任意正整数的广义稳健中国剩余定理,给出了详细的定理证明,得出了算法重构整数公式和误差上限表达式。将该定理用于欠采样下信号频率估计,仿真实例验证了所提算法的稳健性和实际工程应用前景。 展开更多

关键词 信号处理 中国剩余定理 广义稳健中国剩余定理 欠采样 频率估计

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自适应供水管网泄漏检测定位仪器系统 被引量：4

18

作者 杨进 李平 +1 位作者 文玉梅 郑敏 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2005年第2期14-16,22,共4页

介绍了一种供水管网泄漏检测及漏点定位的仪器系统检测原理及基本系统构成。系统针对泄漏信号特征因管道材质、内径、管内压力及流量的不同而各异的情况,以及检测现场不可避免的各种突发干扰噪声,采用自适应信号处理技术结合小波分析方... 介绍了一种供水管网泄漏检测及漏点定位的仪器系统检测原理及基本系统构成。系统针对泄漏信号特征因管道材质、内径、管内压力及流量的不同而各异的情况,以及检测现场不可避免的各种突发干扰噪声,采用自适应信号处理技术结合小波分析方法,估计时间延迟检测定位漏点。仪器系统由主机、多个数据采集单元和内装IC电路的加速度传感器组成,基于虚拟仪器技术构建,软硬件结合,实现信号的采集、存储和传输、信号处理及检测信息的显示。 展开更多

关键词 泄漏检测 泄漏定位 时延估计 自适应信号处理 小波分析 虚拟仪器

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广义稳健中国剩余定理及其在空间欠采样信号DOA估计中的应用 被引量：3

19

作者 梁红 张琦 杨长生 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期409-414,共6页

传统的中国剩余定理给出了从几组模数和余数重构正整数的方法,但当余数有误差时重构整数可能存在很大的误差。文中提出了广义的稳健中国剩余定理,采用一组非互质的模数(正整数)和相应的余数为实数且存在误差时重构任意实数的方法,并给... 传统的中国剩余定理给出了从几组模数和余数重构正整数的方法,但当余数有误差时重构整数可能存在很大的误差。文中提出了广义的稳健中国剩余定理,采用一组非互质的模数(正整数)和相应的余数为实数且存在误差时重构任意实数的方法,并给出了详细的定理证明,得出算法重构实数的误差仅与余数的误差有关,解决了传统中国剩余定理重构整数时,余数的极小误差可能引起被估计整数相当大误差的问题。首次将该定理用于估计空间欠采样下相邻阵元间距大于半波长,且相位差估计存在误差时信号方位,仿真实验验证了所提算法的正确性和稳健性。 展开更多

关键词 估计 信号处理 算法 DOA 广义稳健中国剩余定理 空间欠采样

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基于独立分量分析的降噪技术 被引量：11

20

作者 张智林 皮亦鸣 孙志坚 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期296-299,共4页

介绍了新兴的独立分量分析技术的基本概念和原理,以及具有代表性的算法,即FastICA算法、EASI算法、非线性PCA算法和基于自然梯度的最大似然估计算法。通过降噪仿真实验,并采用均方误差作为降噪的性能指数,对这些算法与传统的自适应信号... 介绍了新兴的独立分量分析技术的基本概念和原理,以及具有代表性的算法,即FastICA算法、EASI算法、非线性PCA算法和基于自然梯度的最大似然估计算法。通过降噪仿真实验,并采用均方误差作为降噪的性能指数,对这些算法与传统的自适应信号处理算法进行比较。所得实验结果表明,独立分量分析算法在降噪上的效果优于自适应信号处理算法。因此在降噪上具有较大的应用价值。 展开更多

关键词 独立分量分析 降噪 自适应信号处理 非线性PCA最大似然估计

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