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Blind radar signal separation algorithm based on third-order degree of cyclostationarity criteria
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作者 FAN Xiangyu LIU Bin +2 位作者 DONG Danna CHEN You WANG Yuancheng 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 CSCD 2024年第6期1441-1453,共13页
Separation and recognition of radar signals is the key function of modern radar reconnaissance,which is of great sig-nificance for electronic countermeasures and anti-countermea-sures.In order to improve the ability o... Separation and recognition of radar signals is the key function of modern radar reconnaissance,which is of great sig-nificance for electronic countermeasures and anti-countermea-sures.In order to improve the ability of separating mixed signals in complex electromagnetic environment,a blind source separa-tion algorithm based on degree of cyclostationarity(DCS)crite-rion is constructed in this paper.Firstly,the DCS criterion is con-structed by using the cyclic spectrum theory.Then the algo-rithm flow of blind source separation is designed based on DCS criterion.At the same time,Givens matrix is constructed to make the blind source separation algorithm suitable for multiple sig-nals with different cyclostationary frequencies.The feasibility of this method is further proved.The theoretical and simulation results show that the algorithm can effectively separate and re-cognize common multi-radar signals. 展开更多
关键词 blind signal separation cyclostationary frequency Givens matrix degree of cyclostationarity(DCS)blind source separation algorithm
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多谱自适应小波和盲源分离耦合的生理信号降噪方法
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作者 王振宇 向泽锐 +2 位作者 支锦亦 丁铁成 邹瑞 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第3期910-921,共12页
为提高生理信号的质量和可靠性,将盲源分离和小波阈值方法进行耦合研究,提出了多谱自适应小波信号增强方法并与改进的盲源分离方法相结合进行降噪处理。为评估所提方法的有效性,使用小波变换中软阈值、硬阈值、自适应阈值3种方法计算信... 为提高生理信号的质量和可靠性,将盲源分离和小波阈值方法进行耦合研究,提出了多谱自适应小波信号增强方法并与改进的盲源分离方法相结合进行降噪处理。为评估所提方法的有效性,使用小波变换中软阈值、硬阈值、自适应阈值3种方法计算信噪比(SNR)和均方根误差(RMSE)。结果表明:所提方法在软阈值下具有较强的适用性,增强后的信号软阈值相比硬阈值,SNR提升约44.2%,RMSE下降约28.8%,处理时间减少约1.4%。软阈值相比自适应阈值,SNR提升约706%,RMSE下降约16.7%,处理时间减少约3.0%。为对比软阈值下各参数差异,使用软阈值对原始信号、加噪信号和增强信号进行对比分析及归一化处理。结果显示增强后的信号具有较好的SNR、较低的RMSE和较短的处理时间,软阈值下增强后的信号与原始信号相比,SNR提升约0.12%,RMSE下降约2.5%,处理时间减少约3.9%,进一步验证了所提方法的有效性,并提高了信号质量。 展开更多
关键词 多谱自适应小波 盲源分离 小波变换 降噪方法 生理信号
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基于多尺度融合神经网络的同频同调制单通道盲源分离算法
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作者 付卫红 张鑫钰 刘乃安 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第2期641-649,共9页
针对单通道条件下同频同调制混合信号分离时存在的计算复杂度高、分离效果差等问题,提出一种基于时域卷积的多尺度融合递归卷积神经网络(recursive convolutional neural network, RCNN),采用编码、分离、解码结构实现单通道盲源分离。... 针对单通道条件下同频同调制混合信号分离时存在的计算复杂度高、分离效果差等问题,提出一种基于时域卷积的多尺度融合递归卷积神经网络(recursive convolutional neural network, RCNN),采用编码、分离、解码结构实现单通道盲源分离。首先,编码模块提取出混合通信信号的编码特征;然后,分离模块采用不同尺度大小的卷积块以进一步提取信号的特征信息,再利用1×1卷积块捕获信号的局部和全局信息,估计出每个源信号的掩码;最后,解码模块利用掩码与混合信号的编码特征恢复源信号波形。仿真结果表明,所提多尺度融合RCNN不仅可以分离出仅有少量参数区别的混合通信信号,而且相较于U型网络(U-Net)降低了约62%的参数量和41%的计算量,同时网络也具有较强的泛化能力,可以高效面对复杂通信环境的挑战。 展开更多
关键词 单通道盲源分离 深度学习 同频同调制信号分离 多尺度融合递归卷积神经网络 通信信号处理
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频域卷积盲源分离问题下的故障诊断方法探讨
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作者 张明珠 王红尧 《机械设计》 北大核心 2025年第7期164-171,共8页
目前,多采用振动声波信号进行滚动轴承的故障诊断,但在高温、高腐蚀等外界环境影响下,当前同步提取变换(synchroextracting transform,SET)处理强干扰信号分量时,缺乏自适应性而易发生频率模糊,导致频域卷积盲源分离中排序不当和幅度不... 目前,多采用振动声波信号进行滚动轴承的故障诊断,但在高温、高腐蚀等外界环境影响下,当前同步提取变换(synchroextracting transform,SET)处理强干扰信号分量时,缺乏自适应性而易发生频率模糊,导致频域卷积盲源分离中排序不当和幅度不定问题。提出基于残差网络和声波信号递归图的滚动轴承故障诊断方法。采用改进的频域卷积盲源分离方式分离声波信号,同时优化频域卷积盲源分离中排序和幅度不定问题;通过相空间重构转化分离出的声波信号,获得二维递归图;将二维递归图作为深度残差对冲网络的输入,实现滚动轴承故障诊断。试验结果表明:所提方法在滚动轴承声波信号分类中的相关系数最大为0.998,二次残差最大仅为-40.18,ROC曲线更理想,具有实用性。 展开更多
关键词 滚动轴承 残差网络 声波信号递归图 频域卷积盲源分离 故障诊断
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基于改进独立成分分析的雨声信号盲源分离研究
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作者 曾豫宁 行鸿彦 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第5期135-145,共11页
针对传统基于负熵等目标函数的快速独立成分分析法(FASTICA)在雨声信号盲源分离中产生的幅度扩大,分离性能较差等问题,提出了一种改进的独立成分分析(ICA)方法。不再采用传统基于负熵、峰度等复杂目标函数,选择基于最大化信号的非高斯性... 针对传统基于负熵等目标函数的快速独立成分分析法(FASTICA)在雨声信号盲源分离中产生的幅度扩大,分离性能较差等问题,提出了一种改进的独立成分分析(ICA)方法。不再采用传统基于负熵、峰度等复杂目标函数,选择基于最大化信号的非高斯性,通过双曲余弦函数与对数函数的组合进行非线性变换,同时以源信号与分离信号的均值差平方重新构建目标函数,同时为了提高算法的运行、收敛速度以及寻优能力,引入粒子群算法(PSO)替代传统梯度下降法,利用其快速全局搜索能力对目标函数进行寻优,有效规避ICA在迭代过程中易陷入局部最优的问题,获取最佳解混矩阵后进行雨声混合信号的分离,提取较纯净的雨声信号。实验结果表明,改进后的ICA能够满足盲源分离需求,分离指标(PI)达到了10-2级别。为了进一步验证所提算法的有效性与稳定性,在不同雨声类型与环境噪声混合场景下分别进行了盲源分离实验,结果显示所提改进ICA算法在不同环境噪声背景下的混合信号中均能有效分离并恢复出源雨声信号。此外,将改进目标函数的ICA与基于负熵的FASTICA算法进行对比,所提算法不仅能够有效解决FASTICA算法产生的幅度扩大问题,并且收敛速度更快,均方误差(MSE)降低了两个数量级,不同雨声类型下的信号失真比(SDR)均提升了近20 dB。 展开更多
关键词 雨声信号 盲源分离 独立成分分析 粒子群算法 非线性变换
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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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基于盲源分离结合奇异谱分析的雷达多分量信号识别方法
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作者 聂千祁 沙明辉 +2 位作者 朱应申 王崇宇 崔念强 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第4期1168-1175,共8页
针对阵列在同波束内同时接收到多个雷达信号、造成时域混叠,难以进行信号检测与参数测量,进而导致信号调制类型识别困难的问题,提出一种基于盲源分离结合奇异谱分析的雷达多分量信号识别方法。首先,利用奇异谱分析对接收到的阵列信号进... 针对阵列在同波束内同时接收到多个雷达信号、造成时域混叠,难以进行信号检测与参数测量,进而导致信号调制类型识别困难的问题,提出一种基于盲源分离结合奇异谱分析的雷达多分量信号识别方法。首先,利用奇异谱分析对接收到的阵列信号进行降噪处理,再使用盲源分离方法对混叠的多分量信号进行分离;然后,对分离信号进行时频变换,得到信号时频图;最后,将时频图作为深度学习网络的输入,对信号进行识别。仿真结果表明,在5 dB下,所提方法对同波束内接收的多分量信号的平均识别率达到92.67%,有较好的识别效果。 展开更多
关键词 盲源分离 信号识别 时频分析 深度学习
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基于稀疏编码的复杂机械振动信号盲分离方法 被引量:4
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作者 王金东 王畅 +3 位作者 赵海洋 李彦阳 曹威龙 黄飞虎 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第1期168-173,186,共7页
复杂机械振动信号激励源较多,故源信号之间互为相关源,且较难满足统计独立特性,导致传统盲源分离方法分离效果不佳。对此,提出一种基于信号稀疏编码的机械振动信号盲分离方法。盲源分离的关键在于对混合矩阵的精确估计,然而机械振源中... 复杂机械振动信号激励源较多,故源信号之间互为相关源,且较难满足统计独立特性,导致传统盲源分离方法分离效果不佳。对此,提出一种基于信号稀疏编码的机械振动信号盲分离方法。盲源分离的关键在于对混合矩阵的精确估计,然而机械振源中相关成分的存在严重影响混合矩阵的估计。对此,首先对观测信号进行短时傅里叶变换,增加信号稀疏性;然后利用稀疏编码筛选出具备直线聚类特性的时频观测点,利用K均值(K-means)聚类法找到聚类中心;最后利用所提筛选规则找到估计的混合矩阵,重构出源信号。通过对往复压缩机故障数据的分析,验证了所提方法有效性。 展开更多
关键词 振动与波 盲源分离 相关源 稀疏编码 直线聚类 压缩机故障信号
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动态变化混叠模型下盲源分离中的源数估计 被引量:1
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作者 白琳 温媛媛 李栋 《电讯技术》 北大核心 2024年第3期396-401,共6页
在进行欠定盲分离时,特别是对于源信号数目及混合矩阵动态变化的情况,常规的欠定盲分离及源数估计方法不能对源信号数目的变化时刻做出判断,因此很难实现动态变化的源信号数目实时和准确的估计。针对这个问题,提出了一种动态变化混叠模... 在进行欠定盲分离时,特别是对于源信号数目及混合矩阵动态变化的情况,常规的欠定盲分离及源数估计方法不能对源信号数目的变化时刻做出判断,因此很难实现动态变化的源信号数目实时和准确的估计。针对这个问题,提出了一种动态变化混叠模型下欠定盲源分离中的源数估计方法。首先,建立动态变化混叠情形下盲源分离的数学模型及动态标识矩阵。其次,基于构建的动态标识矩阵统计和判断动态源信号数目的变化情况。最后,通过分段时间内多维观测矢量采样点聚类区间局部峰值统计,实现动态变化混叠模型下盲源分离中的源信号数目的有效估计。仿真结果表明,该方法能有效实现动态变化混叠模型下欠定盲源分离中的源数估计,并且信号估计效果良好。 展开更多
关键词 欠定盲源分离 源数估计 标识矩阵
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基于参数估计和Kalman滤波的单通道盲源分离算法 被引量:1
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作者 付卫红 周雨菲 +1 位作者 张鑫钰 刘乃安 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期2850-2856,共7页
针对存在频谱混叠通信信号的单通道盲源分离(single channel blind source separation,SCBSS)问题,提出一种基于参数估计和Kalman滤波的SCBSS算法。首先,针对根多重信号分类(root multiple signal classification,Root-MUSIC)算法在相... 针对存在频谱混叠通信信号的单通道盲源分离(single channel blind source separation,SCBSS)问题,提出一种基于参数估计和Kalman滤波的SCBSS算法。首先,针对根多重信号分类(root multiple signal classification,Root-MUSIC)算法在相近载频估计方面的局限性,提出一种自适应的Root-MUSIC算法,对接收到的盲混合信号的源信号数目和载频进行估计;其次,将Kalman滤波的思想引入到SCBSS算法中,根据估计得到的源信号参数构造信号模型,将其作为Kalman滤波系统的观测向量,执行“时间更新”和“测量更新”两个过程,得到源信号的最佳估计,实现单通道盲源分离。仿真结果表明,所提算法能够有效地从存在频谱混叠的单路接收信号中准确地分离出多路源信号,比传统的算法分离精度高,运算速度快。 展开更多
关键词 单通道盲源分离 卡尔曼滤波 参数估计 通信信号处理
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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 谱分析 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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基于两步单源点筛选的改进退化解混和估计算法
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作者 吴礼福 马思佳 孙康 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2024年第5期1114-1125,共12页
退化解混和估计(Degenerate unmixing estimation technique,DUET)算法是一种典型的欠定盲源分离算法,其采用的二进制时频掩蔽会保留部分干扰信号。提出了基于两步单源点筛选的改进DUET算法,首先使用余弦角算法进行单源点筛选,再采用计... 退化解混和估计(Degenerate unmixing estimation technique,DUET)算法是一种典型的欠定盲源分离算法,其采用的二进制时频掩蔽会保留部分干扰信号。提出了基于两步单源点筛选的改进DUET算法,首先使用余弦角算法进行单源点筛选,再采用计算相似度的方法进行第二步单源点筛选。通过两步单源点筛选获得更精确的目标信号和干扰信号后,设计用于抵消干扰信号的滤波器取代DUET中的二进制时频掩蔽,达到抑制干扰信号和提取目标信号的目的。仿真实验结果表明,该方法在正定盲源分离和欠定盲源分离两种情况下都有较优的盲源分离性能。 展开更多
关键词 盲源分离 退化解混和估计算法 单源点筛选 抵消核 语音信号
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一种卫星隐蔽通信信号盲分离算法 被引量:3
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作者 王亮 魏合文 陆佩忠 《电讯技术》 北大核心 2024年第3期390-395,共6页
重构抵消算法是卫星隐蔽通信信号分离的关键技术,算法的性能主要依赖于参数估计的精度。然而在实际环境中,参数估计误差带来的算法性能损失无法被避免。此外,对信号的重构使得该算法计算复杂度较高。针对这个问题,首先分析了参数估计误... 重构抵消算法是卫星隐蔽通信信号分离的关键技术,算法的性能主要依赖于参数估计的精度。然而在实际环境中,参数估计误差带来的算法性能损失无法被避免。此外,对信号的重构使得该算法计算复杂度较高。针对这个问题,首先分析了参数估计误差对分离性能的影响,然后提出基于盲均衡算法的协作分离算法,提升信号分离性能的同时降低了算法的计算量。仿真实验表明,新算法相较于重构抵消算法,降低了对参数估计精度的依赖,当参数估计误差大于0.05时,信号的解调误码率降低了一个数量级左右。 展开更多
关键词 卫星隐蔽通信 同频混合信号 盲分离 重构抵消 盲均衡 参数估计
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基于信号分离的扩展频谱时域反射法盲区消除研究 被引量:1
14
作者 陈洪圳 王莉 +1 位作者 徐昊 杨善水 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期280-289,共10页
扩展频谱时域反射法进行线缆故障检测时,因检测盲区的存在而难以对近距离故障有效识别,这不仅减小了检测范围,也限制了其在实际应用中的广泛性。本文针对该方法中的盲区问题,深入分析盲区产生的机理,提出了一种基于信号分离的盲区消除... 扩展频谱时域反射法进行线缆故障检测时,因检测盲区的存在而难以对近距离故障有效识别,这不仅减小了检测范围,也限制了其在实际应用中的广泛性。本文针对该方法中的盲区问题,深入分析盲区产生的机理,提出了一种基于信号分离的盲区消除方法。该方法基于入射信号与反射信号线性叠加的特性,通过数字信号处理中的减法运算,有效地实现了两者的分离,使得在盲区内准确地识别反射信号,提取故障信息。本方法通过数字信号处理技术来消除盲区,避免了硬件平台的改动,算法简单,易实现,适应场景广泛。实验结果显示,在中心频率为62.5 MHz的检测系统中,使用本方法进行开路和短路故障在线检测,其最大绝对误差仅为0.16 m,充分验证了所提方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 线缆检测 扩展频谱时域反射法 盲区 信号分离
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FCM-FastICA的点蚀声发射信号分离识别方法 被引量:2
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作者 姚俊宇 张颖 +2 位作者 赵鹏程 王雪琴 钱一呈 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第1期169-177,共9页
金属点蚀是一种破坏性和隐患较大的设备损伤形式。点蚀会产生声发射信号。点蚀过程中产生的多种声源类型会造成信号混叠,影响腐蚀进程的判断。针对点蚀信号混叠问题,提出一种模糊C均值聚类与快速独立分量分析算法相结合的点蚀信号分离... 金属点蚀是一种破坏性和隐患较大的设备损伤形式。点蚀会产生声发射信号。点蚀过程中产生的多种声源类型会造成信号混叠,影响腐蚀进程的判断。针对点蚀信号混叠问题,提出一种模糊C均值聚类与快速独立分量分析算法相结合的点蚀信号分离识别方法。通过分析单、双点蚀声发射数据将点蚀分为钝化膜破裂阶段、点蚀诱导成核及发展阶段,由聚类确定信号类别并用快速独立分量分析分离混合信号,利用相关性函数验证分离效果。结果表明:单点蚀过程存在3类原信号,双点蚀过程存在7类信号,其中包含单个信号与混合信号;单个信号与原信号相关性极高,达到0.8以上,混合信号的分离分量与原信号相关性达到0.6以上,分离效果较好。该方法可对点蚀混合信号进行有效分离和识别,为腐蚀进程判断提供支持。 展开更多
关键词 点蚀混合信号 盲源分离 相关性系数 信号分离 聚类
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基于JADE-斜投影的鲁棒波束形成算法 被引量:1
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作者 程永杰 李纯 +1 位作者 刘帅 金铭 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期401-406,共6页
针对矩阵重构类波束形成算法对阵列幅相误差敏感的问题,提出一种基于盲源信号分离和斜投影的矩阵重构鲁棒波束形成算法。首先,依靠盲源分离技术得到接收信号和混合矩阵,结合期望信号先验信息完成混合矩阵中信号导向矢量的搜索。然后,利... 针对矩阵重构类波束形成算法对阵列幅相误差敏感的问题,提出一种基于盲源信号分离和斜投影的矩阵重构鲁棒波束形成算法。首先,依靠盲源分离技术得到接收信号和混合矩阵,结合期望信号先验信息完成混合矩阵中信号导向矢量的搜索。然后,利用盲源分离得到的信号协方差矩阵完成阵列幅相误差估计。最后,基于幅相误差校准的混合矩阵和斜投影思想,构建各干扰的斜投影算子,将接收数据分别向干扰斜投影空间进行投影,得到对应的干扰信号,完成干扰噪声协方差矩阵重构。仿真结果表明,所提方法对阵列幅相误差具有较好的鲁棒性,验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 鲁棒波束形成 矩阵重构 幅相误差 盲源信号分离 斜投影
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基于QR分解的类Jacobi联合对角化算法 被引量:1
17
作者 季策 李烨 李伯群 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期305-313,共9页
为提高实矩阵集的近似联合对角化的盲源分离性能,避免平凡解,提出了一种基于QR分解的类Jacobi联合对角化算法.利用QR分解的数值稳定性,采用Jacobi旋转矩阵,将分离矩阵分解为多个初等三角矩阵和正交矩阵的乘积,利用Jacobi旋转矩阵的结构... 为提高实矩阵集的近似联合对角化的盲源分离性能,避免平凡解,提出了一种基于QR分解的类Jacobi联合对角化算法.利用QR分解的数值稳定性,采用Jacobi旋转矩阵,将分离矩阵分解为多个初等三角矩阵和正交矩阵的乘积,利用Jacobi旋转矩阵的结构及矩阵变换后的相关元素求解最优参数,将高维矩阵最小化问题转化为一系列低维矩阵子问题,提升源信号恢复精度.通过求解简化的Frobenius范数目标函数降低算法复杂度.混合心电信号仿真结果表明,与QRJ2D,LUCJD,EGJLUD算法相比,本文算法在分离精度和收敛速度方面均有一定优势. 展开更多
关键词 盲源分离 非正交联合对角化 QR分解 类Jacobi算法 心电信号模型
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基于自适应参数优化RSSD-CYCBD的行星齿轮箱复合故障诊断 被引量:4
18
作者 孙环宇 杨志鹏 +1 位作者 王艺玮 郭琦 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3139-3150,共12页
针对行星齿轮箱多振源耦合导致故障源辨识困难、较弱故障特征容易被噪声和较强故障特征掩盖,以及由传播路径引起的信号衰减导致的故障特征微弱等问题,提出一种自适应参数优化的共振稀疏分解(RSSD)和最大二阶循环平稳盲解卷积(CYCBD)的... 针对行星齿轮箱多振源耦合导致故障源辨识困难、较弱故障特征容易被噪声和较强故障特征掩盖,以及由传播路径引起的信号衰减导致的故障特征微弱等问题,提出一种自适应参数优化的共振稀疏分解(RSSD)和最大二阶循环平稳盲解卷积(CYCBD)的行星齿轮箱多故障耦合信号分离及诊断算法。根据轴承和齿轮故障的不同共振属性,用RSSD算法将多故障耦合信号分解为包含齿轮故障特征的高共振分量和主要包含轴承故障特征的低共振分量后,通过CYCBD算法分别对高、低分量进行解卷积,消除传播路径影响和噪声干扰,实现微弱故障特征的增强和提取。特别地,针对RSSD和CYCBD中参数优化困难、依赖人工经验和自适应差等问题,使用基于松鼠算法(SSA)对参数进行自适应优化选取,设计了融合包络谱峭度、自相关函数最大值均方根和特征频率比在内的复合指标作为优化目标。对解卷积后的信号进行包络解调提取故障特征频率,识别不同故障源。通过行星齿轮箱多故障模拟信号和实测信号验证了所提算法的有效性和可行性,进一步地,将所提算法集成在边缘计算设备中,为行星齿轮箱等旋转机械的状态检测诊断及远程运维提供解决方案。 展开更多
关键词 多源故障分离 共振稀疏分解 最大二阶循环平稳盲解卷积 松鼠算法 行星齿轮箱
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基于欠定盲源分离的双路音频信号噪声自适应分离 被引量:4
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作者 蓝壮青 《现代电子技术》 北大核心 2024年第24期68-72,共5页
当多个源信号同时存在于同一频段或时间域内时,它们可能会相互干扰,导致信号混叠。这种情况下使用双路音频传感器进行捕捉,无法准确地捕捉到所有源信号的信息,导致分离过程具有不确定性。对此,提出一种基于欠定盲源分离的双路音频信号... 当多个源信号同时存在于同一频段或时间域内时,它们可能会相互干扰,导致信号混叠。这种情况下使用双路音频传感器进行捕捉,无法准确地捕捉到所有源信号的信息,导致分离过程具有不确定性。对此,提出一种基于欠定盲源分离的双路音频信号噪声自适应分离方法。首先,构建欠定盲源分离模型,基于小波包变换分解和重构信号获取信号分量,并依据信号和分量之间的互相关系数筛选分解后的分量,删除其中的冗余分量后生成新的观测信号;然后,依据贝叶斯信息准则的奇异值分解方法估计该源信号的数量,将其转换为正定白化信号;最后,利用快速独立成分分析法将该信号分类,实现双路音频信号噪声自适应分离。测试结果显示:所提方法能够在保证信号质量的前提下完成信号变换处理,信干比均在15 dB以上;筛选后保留的各个分量相关系数均在0.65以上,有效地完成了对信号噪声的分离。 展开更多
关键词 欠定盲源分离 双路音频 信号噪声 自适应分离 小波包变换分解 贝叶斯信息准则
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矿用5G通信信号传输的干扰监测技术 被引量:3
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作者 张立亚 马征 +1 位作者 郝博南 李标 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第11期62-69,共8页
相比现有的干扰抑制技术(自适应滤技术、自适应干扰对消技术),盲源分离技术能够分离混合在一起的多个信号,计算复杂度低,鲁棒性强。但盲源分离技术难以全面覆盖井下复杂多变的干扰源,同时缺乏对处理后信号成分的自动分析与评估机制,不... 相比现有的干扰抑制技术(自适应滤技术、自适应干扰对消技术),盲源分离技术能够分离混合在一起的多个信号,计算复杂度低,鲁棒性强。但盲源分离技术难以全面覆盖井下复杂多变的干扰源,同时缺乏对处理后信号成分的自动分析与评估机制,不仅限制了通信效率的提升,还可能因干扰残留而引发安全隐患。针对上述问题,提出了一种基于神经网络的矿用5G通信信号传输干扰监测抑制方法。通过分析井下主运输大巷、综采工作面和变电所等区域的干扰源特点,指出毛刺干扰及串扰信号的抑制和处理是5G抗干扰问题的关键。采用盲源分离技术初步分离矿用5G通信信号中的干扰成分,利用神经网络对分离后的信号进行特征提取及深度分析,精准识别并量化其中残留的干扰信号,一旦监测到干扰信号超出预设阈值,将自动触发新一轮的干扰抑制流程,形成迭代优化的闭环控制。实验结果表明:①在100 MHz全带宽发送的环境中,使用矿用5G通信信号干扰监测抑制方法能够对毛刺干扰与串扰信号实现13 dB的干扰抑制增益,比使用盲源分离干扰抑制方法效果提升约117%及86%。②矿用5G通信信号干扰监测抑制方法较盲源分离等传统干扰抑制技术,信噪比平均提升了15.56%,误码率平均降低了21.88%,能够显著提升信号质量。 展开更多
关键词 矿用5G 矿用通信 干扰抑制 干扰监测 盲源分离 神经网络 毛刺干扰 串扰信号 TRANSFORMER
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