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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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Algorithm for source recovery in underdetermined blind source separation based on plane pursuit 被引量:2
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作者 FU Weihong WEI Juan +1 位作者 LIU Naian CHEN Jiehu 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2018年第2期223-228,共6页
In order to achieve accurate recovery signals under the underdetermined circumstance in a comparatively short time,an algorithm based on plane pursuit(PP) is proposed. The proposed algorithm selects the atoms accordin... In order to achieve accurate recovery signals under the underdetermined circumstance in a comparatively short time,an algorithm based on plane pursuit(PP) is proposed. The proposed algorithm selects the atoms according to the correlation between received signals and hyper planes, which are composed by column vectors of the mixing matrix, and uses these atoms to recover source signals. Simulation results demonstrate that the PP algorithm has low complexity and higher accuracy as compared with basic pursuit(BP), orthogonal matching pursuit(OMP), and adaptive sparsity matching pursuit(ASMP) algorithms. 展开更多
关键词 underdetermined blind source separation(UBSS) source recovery greedy algorithm plane pursuit
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基于K-PSO和StOMP的往复压缩机激振信号盲源分离
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作者 王金东 马智超 +2 位作者 赵海洋 李彦阳 张宇 《机床与液压》 北大核心 2025年第3期228-234,共7页
在当前信号的盲源分离中,传统“两步法”易陷入局部最优解,并且其准确率会随采集信号数的增加或稀疏性的降低而大幅下降。针对上述问题,提出一种结合K均值-粒子群(K-PSO)和分段正交匹配追踪(StOMP)的稀疏分量分析方法。对采集信号执行K... 在当前信号的盲源分离中,传统“两步法”易陷入局部最优解,并且其准确率会随采集信号数的增加或稀疏性的降低而大幅下降。针对上述问题,提出一种结合K均值-粒子群(K-PSO)和分段正交匹配追踪(StOMP)的稀疏分量分析方法。对采集信号执行K均值聚类算法,将产生的结果反馈至PSO聚类中估计混合矩阵。在获得混合矩阵后,将其源信号矩阵转化成列数为1的向量,再通过分段正交匹配追踪算法重构源信号。将实测的往复压缩机正常信号和3种单一故障信号混合成2种复合故障信号,并对复合故障信号进行试验验证。结果表明:在计算时间方面,相较模糊C均值聚类(0.335 s)和K均值聚类(0.299 s),尽管K-PSO聚类方法牺牲了一部分效率(1.561 s),但在总体角度偏差和归一化均方根误差方面表现更优,具有更好的估计精度;相较最短路径法(0.123 s),StOMP算法同样牺牲效率(2.031 s),却获得更佳的相关系数和均方根误差,表现更好的分离重构能力。这说明,该方法在盲源分离中具有可行性和实际应用价值。 展开更多
关键词 往复压缩机 欠定盲源分离 K均值聚类 粒子群算法 分段正交匹配追踪
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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 +3 位作者 姚如贵 郑世杰 谢熠 左晓亚 《信号处理》 北大核心 2025年第3期515-523,共9页
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... 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。 展开更多
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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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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基于改进狮群算法的混合图像盲分离
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作者 夏清雨 丁元明 +1 位作者 张然 杨阳 《计算机应用与软件》 北大核心 2025年第5期224-230,254,共8页
针对盲源分离传统独立分量分析方法存在分离性能不高的问题,该文提出一种基于改进狮群算法的盲源分离方法,并应用于图像盲分离中。该算法在原始狮群算法的基础上,结合蝴蝶算法较强的局部搜索能力和免疫浓度选择优秀的进化机制,并通过基... 针对盲源分离传统独立分量分析方法存在分离性能不高的问题,该文提出一种基于改进狮群算法的盲源分离方法,并应用于图像盲分离中。该算法在原始狮群算法的基础上,结合蝴蝶算法较强的局部搜索能力和免疫浓度选择优秀的进化机制,并通过基于矢量距的惯性权重调整算法的搜索平衡。算法分别以信号的负熵和峭度作为目标函数,通过求解目标函数,实现对混合信号的盲分离。仿真结果表明,所提算法可以有效地分离含噪混合图像,具有比对比算法更优异的分离性能,而且在基于峭度的目标函数下分离性能更好。 展开更多
关键词 盲源分离 独立分量分析 狮群算法 蝴蝶算法 免疫浓度选择 惯性权重
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Convergence Analysis of ARD Algorithm
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作者 CHENG Guang-Hui 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期980-982,共3页
关键词 收敛性分析 RD算法 交叉验证
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基于多策略红尾鹰算法的盲源分离研究 被引量:1
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作者 李著成 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期51-57,共7页
传统盲源分离优化方法容易导致算法陷入局部最优解,对参数的设定也较为敏感,而且往往缺乏有效的自适应调整机制,难以应对问题的动态特性,针对这些问题,提出一种基于多策略红尾鹰算法(MSRTH)的盲源分离方法。该方法将拉丁超立方抽样法应... 传统盲源分离优化方法容易导致算法陷入局部最优解,对参数的设定也较为敏感,而且往往缺乏有效的自适应调整机制,难以应对问题的动态特性,针对这些问题,提出一种基于多策略红尾鹰算法(MSRTH)的盲源分离方法。该方法将拉丁超立方抽样法应用在原始红尾鹰(RTH)算法红尾鹰个体位置的初始化上,提升种群的多样性和算法的全局搜索能力以及收敛速度,同时引进高斯变异去打破当前解的局部结构,使得算法有机会跳出当前的局部最优解。仿真实验结果表明,相比原RTH算法、遗传算法(GA),该算法具有更高的分离精度和更快的收敛速度。 展开更多
关键词 红尾鹰算法 盲源分离 优化算法 拉丁超立方抽样 高斯变异
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基于CEEMDAN和CDSSAICA的转向电机噪声信号识别
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作者 李响 吴超华 +2 位作者 吴刚 史晓亮 樊雄 《电子测量技术》 北大核心 2024年第23期33-41,共9页
为解决车载转向电机噪声源识别不准确的问题。本文提出了一种基于自适应噪声的完备经验模态分解、改进樽海鞘群的独立分析方法。首先提出一种改进樽海鞘群的独立分析方法,该方法通过改进Tent混沌映射进行种群初始化,领导者及追随者更新... 为解决车载转向电机噪声源识别不准确的问题。本文提出了一种基于自适应噪声的完备经验模态分解、改进樽海鞘群的独立分析方法。首先提出一种改进樽海鞘群的独立分析方法,该方法通过改进Tent混沌映射进行种群初始化,领导者及追随者更新机制分别采用Logistic混沌映射和动态学习;然后通过仿真实验验证该方法比传统的快速独立分析方法和樽海鞘独立分析方法分离效率分别提高4.38%和1.01%;最后采用该联合算法对车载转向电机单通道噪声信号进行分离识别,结果表明该联合算法能有效分离电机振动噪声信号中不同频率的特征信号,稳定工况下电机噪声的主要原因是由转子不平衡以及电磁噪声引起。 展开更多
关键词 车载转向电机 噪声信号识别 樽海鞘算法 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
10
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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基于QR分解的类Jacobi联合对角化算法 被引量:1
11
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
12
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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独立成分分析方法综述 被引量:148
13
作者 杨竹青 李勇 胡德文 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期762-772,共11页
对 ICA方法的原理和应用进行了综述 .首先 ,概要叙述 ICA的产生背景和发展前景 ,简要介绍和评述了 ICA的定义、分类以及算法 .然后 ,对 ICA在语音信号分离、生物医学信号处理、金融数据分析。
关键词 独立成分分析方法 投影法 定点算法 盲源信号分离 语音信号处理
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多跳频信号的盲分离与参数盲估计 被引量:21
14
作者 张朝阳 曹千芊 陈文正 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期465-470,共6页
针对接收到的多个未知任何先验参数的跳频信号,提出一种先分离各个信号再对其分别进行时频分析来估计跳频参数的方法.首先采用特征矩阵联合近似最优化(JADE)算法分离跳频信号,再利用多窗口重叠的平滑伪Wigner Ville分布(SPWVD)来估计出... 针对接收到的多个未知任何先验参数的跳频信号,提出一种先分离各个信号再对其分别进行时频分析来估计跳频参数的方法.首先采用特征矩阵联合近似最优化(JADE)算法分离跳频信号,再利用多窗口重叠的平滑伪Wigner Ville分布(SPWVD)来估计出跳频信号的跳周期(hop duration)、定时偏差(time offset)和跳频频率(跳频图案)等参数.通过将多个时频分析的窗口重叠来克服时频分析中交叉项的影响.仿真结果表明,该估计算法显著提高了估计的准确度和可靠性. 展开更多
关键词 盲分离 盲估计 跳频 特征矩阵联合近似最优化 平滑伪Wigner—Ville分布
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基于量子遗传算法的盲源分离算法研究 被引量:24
15
作者 杨俊安 李斌 +1 位作者 庄镇泉 钟子发 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2003年第8期1518-1523,共6页
在改进遗传量子算法的基础上 ,提出了一种新的量子遗传算法并从理论上证明了算法的全局收剑性 .提出了基于量子遗传算法与独立分量分析算法相结合的盲源分离新算法 .仿真结果表明
关键词 量子计算 遗传算法 量子遗传算法 独立分量分析 盲源分离
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基于时间可预测性的差分搜索盲信号分离算法 被引量:13
16
作者 陈雷 张立毅 +2 位作者 郭艳菊 黄勇 梁静毅 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期117-125,共9页
针对基于仿生智能优化的盲信号分离算法计算量偏大的问题,提出了一种新的基于差分搜索的盲信号分离算法。采用信号在时间上的可预测性度量作为目标函数,使用差分搜索算法对目标函数进行优化求解。利用去相关消源方法从混合信号中去除每... 针对基于仿生智能优化的盲信号分离算法计算量偏大的问题,提出了一种新的基于差分搜索的盲信号分离算法。采用信号在时间上的可预测性度量作为目标函数,使用差分搜索算法对目标函数进行优化求解。利用去相关消源方法从混合信号中去除每次分离出的源信号成分,通过逐次分离最终实现对所有源信号的成功恢复。仿真实验表明,所提算法可以有效实现对混合信号的盲分离。与其他算法相比,该算法在保证了更高分离精度的同时,具有更低的运算量。 展开更多
关键词 盲信号分离 时间可预测性 差分搜索算法 消源
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量子遗传算法及其在图像盲分离中的应用研究 被引量:17
17
作者 杨俊安 解光军 +1 位作者 庄镇泉 郭立 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第7期847-852,共6页
在改进Han的遗传量子算法的基础上 ,提出一种新的量子遗传算法 算法中采用多量子比特来编码多状态基因 ,构造了各个体之间的联合量子交叉 ,提出了通用的量子旋转门演化策略和动态调整旋转角机制 将量子遗传算法与独立分量分析算法相结... 在改进Han的遗传量子算法的基础上 ,提出一种新的量子遗传算法 算法中采用多量子比特来编码多状态基因 ,构造了各个体之间的联合量子交叉 ,提出了通用的量子旋转门演化策略和动态调整旋转角机制 将量子遗传算法与独立分量分析算法相结合 ,提出一种图像信号的盲分离方法 展开更多
关键词 量子遗传算法 图像盲分离 QGA 染色体 量子旋转门
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一种新的基于峰度的盲源分离开关算法 被引量:20
18
作者 牛龙 马建仓 +1 位作者 王毅 陈海洋 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期185-188,206,共5页
盲源分离(BSS)算法通常需预先假设源信号的概率密度函数(PDF),并由此获得关键的激活函数(AF),进而从混合信号中分离出源信号。但若假设的概率密度函数与真实概率密度函数差异较大,源信号将不能被正确分离。基于峰度的盲源分离开关算法... 盲源分离(BSS)算法通常需预先假设源信号的概率密度函数(PDF),并由此获得关键的激活函数(AF),进而从混合信号中分离出源信号。但若假设的概率密度函数与真实概率密度函数差异较大,源信号将不能被正确分离。基于峰度的盲源分离开关算法无需假设源信号的概率密度函数,可直接对独立分量分析(ICA)中的激活函数进行自适应学习。计算机仿真证明,该算法可有效进行盲源分离。 展开更多
关键词 盲源分离 独立分量分析 激活函数 峰度 开关算法
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多宇宙并行量子遗传算法 被引量:65
19
作者 杨俊安 庄镇泉 史亮 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期923-928,共6页
提出了一种多宇宙并行量子遗传算法 ,并从理论上证明了算法的全局收敛性 .算法中将所有的个体按照一定的拓扑结构分成一个个独立的子群体 ,称为宇宙 ;采用多状态基因量子比特编码方式来表达宇宙中的个体 ;采用通用的量子旋转门策略和动... 提出了一种多宇宙并行量子遗传算法 ,并从理论上证明了算法的全局收敛性 .算法中将所有的个体按照一定的拓扑结构分成一个个独立的子群体 ,称为宇宙 ;采用多状态基因量子比特编码方式来表达宇宙中的个体 ;采用通用的量子旋转门策略和动态调整旋转角机制对个体进行演化 ;采用量子非门实现量子变异以阻止早熟收敛 ;各宇宙独立演化 ,宇宙之间采用最佳移民和量子交叉操作来交换信息 ,提高算法的执行效率 .将该算法与独立分量分析算法相结合 ,提出一种盲源分离新方法 .仿真结果表明 展开更多
关键词 量子计算 遗传算法 量子遗传算法 多宇宙并行量子遗传算法 盲源分离
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不同幅度通信信号的盲源分离 被引量:11
20
作者 孙守宇 郑君里 +1 位作者 赵敏 张琪 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期132-138,共7页
自然梯度算法是盲源分离的重要方法。本文利用自然梯度算法研究不同幅度的独立信源线性混合的盲源分离问题。我们比较了各种活动函数并提出一个更好的活动函数。由10个强弱不同的通信信号作为信源进行了模拟实验,结果显示用该活动函数... 自然梯度算法是盲源分离的重要方法。本文利用自然梯度算法研究不同幅度的独立信源线性混合的盲源分离问题。我们比较了各种活动函数并提出一个更好的活动函数。由10个强弱不同的通信信号作为信源进行了模拟实验,结果显示用该活动函数算法收敛得更快些。 展开更多
关键词 盲信源分离 自然梯度算法 活动函数 神经网络
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