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盲源分离算法初步研究
盲源分离算法初步研究
发布时间:2023-01-31 22:50:49 来源:
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盲源分离算法初步研究
一、盲源分离基本问题
1.
概念
BSS
信号盲分离,是指从若干观测到的混合信号中恢复出未知的源信号的方法。典型
的观测到的混合信号是一系列传感器的输出,而每一个传感器输出的是一系列源信号经过
不同程度的混合之后的信号。其中,
“盲”有两方面的含义:
(
1
)源信号是未知的;
(
2
)
混合方式也是未知的。
根据不同的分类标准,信号盲分离问题可以分成以下几类:
(
1
)
从混合通道的个数上分,
信号的盲分离可以分为多通道信号分离和单通道信号分
离。单通道信号分离是指多路源信号混合后只得到一路混合信号,设法从这一路混合信号
中分离出多个源信号的问题就是单通道信号分离。
多通道信号分离是
M
个源信号混合后得
到
N
路混合信号(通常
N
≥
M
)
。从
N
路混合信号中恢复出
M
个源信号的问题即为多通道
信号分离。一般情况下,单通道信号分离的难度要超过多通道信号分离。
(
2
)
从源信号的混合方式上分,
可将信号盲分离问题分为瞬时混合和卷积混合、
线性
混合和非线性混合等不同种类。在目前信号盲分离的研究文章中,所建模型大部分为瞬时
混合。但是,作为更接近实际情况的卷积混合方式正受到越来越多的关注。
(
3
)根据源信号的种类,也可将信号盲分离分为多类。在通常的处理方法上,根据不
同种类信号的特点,也有一些独特的处理技术。
2.
盲分离问题的描述
BSS
是指仅从观测的混合信号(通常是多个传感器的输出)中恢复独立的源信号,在
科学研究和工程应用中,
很多观测信号都可以假设成是不可见的源信号的混合。
所谓的
“鸡
尾酒会”问题就是一个典型的例子。在某个场所,多个人正在高声交谈。我们用多个麦克
风来接受这些人说话的声音信号。每个人说话的声音是源信号,麦克风阵列的输出是观测
信号。由于每个麦克风距离各个说话者的相对方位不同,它们接受到的也是这些人的声音
信号以不同方式的混合。盲信号分离此时的任务是从麦克风阵列的输出信号中估计出每个
人各自说话的声音信号,即源信号。如果混合系统是已知的,则以上问题就退化成简单的
求混合矩阵的逆矩阵。但是在更多的情况下,人们无法获取有关混合系统的先验知识,这
就要求人们从观测信号来推断这个混合矩阵,实现盲源分离。
3.
混合模型
信号的混合模型包含两个方面的内容:
(
1
)源信号的统计特征;
(
2
)源信号的混合方
式。
3.1
源信号的统计特征
已有的研究表明如果加上源信号间相互独立的限制条件,就可以有效地补偿对以上先
验知识的缺乏。
如果用
q
i
表示第
i
个分量的概率密度函数,
则这种统计独立性可以表示为:
q(s
q
1
(
s
1
q
2
(
s
2
...
q
n
(
s
n
q
i
(
s
i
i
1
n
其中
q(s
是
s
的联合概率密度函数。
本文来源:
https://www.2haoxitong.net/k/doc/7c5789265f0e7cd18425367d.html
《盲源分离算法初步研究.doc》
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