发明名称 基于快速独立分量分析的Wigner-Ville分布交叉项消除的信号处理方法
摘要 基于快速独立分量分析的Wigner‑Ville分布交叉项消除方法,涉及信号处理技术领域,本发明将快速独立分量分析方法用于对多分量信号进行解混,能有效解混出各独立分量信号,通过各独立分量信号的Wigner‑Ville分布来重构多分量信号的Wigner‑Ville分布。本发明为Wigner‑Ville分布交叉项的消除提供了一种途径,该方法基于信号分解的思想,不需要重新设计核函数,易于实现,运算量小,同时通过计算有效的不动点来实现对目标函数的优化,收敛速度更快,实时性更高,同时保持了良好的时频聚集性。能更好地实现交叉项的消除和有用信息的保留。
申请公布号 CN104618279B 申请公布日期 2016.08.24
申请号 CN201510030659.6 申请日期 2015.01.22
申请人 沈阳大学 发明人 齐晓轩;郭婷婷;韩晓微
分类号 H04L25/03(2006.01)I 主分类号 H04L25/03(2006.01)I
代理机构 沈阳技联专利代理有限公司 21205 代理人 赵越
主权项 基于快速独立分量分析的Wigner‑Ville分布交叉项消除的信号处理方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1 对多分量信号<img file="506585dest_path_image001.GIF" wi="21" he="20" />进行预处理;步骤1.1 对多分量信号<img file="551027dest_path_image001.GIF" wi="21" he="20" />进行中心化处理,得到信号<img file="843468dest_path_image002.GIF" wi="98" he="22" />;步骤1.2 分解信号<img file="762882dest_path_image003.GIF" wi="17" he="20" />的协方差矩阵<img file="457169dest_path_image004.GIF" wi="22" he="25" />,<img file="171047dest_path_image005.GIF" wi="132" he="26" />,计算其特征值<img file="278680dest_path_image006.GIF" wi="140" he="29" />,<img file="673889dest_path_image007.GIF" wi="21" he="23" />为酉矩阵,<img file="783534dest_path_image008.GIF" wi="67" he="25" />;求取白化矩阵<img file="871576dest_path_image009.GIF" wi="20" he="23" />,<img file="200926dest_path_image010.GIF" wi="86" he="31" />;将白化矩阵<img file="399827dest_path_image009.GIF" wi="20" he="23" />左乘信号<img file="865443dest_path_image003.GIF" wi="17" he="20" />,完成信号<img file="124386dest_path_image003.GIF" wi="17" he="20" />的白化处理,得到信号<img file="941032dest_path_image011.GIF" wi="58" he="20" />;步骤2 利用快速独立分量分析方法对信号<img file="241826dest_path_image012.GIF" wi="21" he="23" />进行解混处理得到若干独立分量信号<img file="765211dest_path_image013.GIF" wi="41" he="32" />,<img file="257372dest_path_image014.GIF" wi="45" he="32" />,…,<img file="233419dest_path_image015.GIF" wi="45" he="32" />,具体包括:步骤2.1 根据实际情况估计独立分量的个数<img file="836438dest_path_image016.GIF" wi="15" he="17" />,令迭代次数<img file="479909dest_path_image017.GIF" wi="47" he="28" />;步骤2.2 随机选取一个初始向量<img file="877392dest_path_image018.GIF" wi="23" he="26" />,令<img file="184744dest_path_image019.GIF" wi="58" he="26" />;步骤2.3 计算<img file="263559dest_path_image020.GIF" wi="251" he="30" />,函数<img file="823853dest_path_image021.GIF" wi="30" he="22" />是非二次型函数<img file="329921dest_path_image022.GIF" wi="32" he="22" />的一阶导数,<img file="608455dest_path_image023.GIF" wi="33" he="25" />是<img file="490961dest_path_image022.GIF" wi="32" he="22" />的二阶导数;步骤2.4 对<img file="905761dest_path_image024.GIF" wi="22" he="26" />进行正交化处理:<img file="848310dest_path_image025.GIF" wi="160" he="51" />;步骤2.5 对<img file="850026dest_path_image024.GIF" wi="22" he="26" />进行归一化处理:<img file="332960dest_path_image026.GIF" wi="139" he="34" />;步骤2.6 若<img file="805530dest_path_image024.GIF" wi="22" he="26" />不收敛,返回步骤2.3;步骤2.7 令<img file="715717dest_path_image027.GIF" wi="82" he="29" />,如果<img file="640947dest_path_image028.GIF" wi="54" he="27" />,返回步骤2.2;步骤2.8 重复步骤2.3‑2.7依次得到归一正交化的向量<img file="927572dest_path_image029.GIF" wi="19" he="19" />其中i=1,2,...,n,获得解混矩阵<img file="254648dest_path_image030.GIF" wi="144" he="29" />,由此可得<img file="99851dest_path_image031.GIF" wi="73" he="23" />,<img file="574695dest_path_image032.GIF" wi="34" he="26" />,<img file="337115dest_path_image033.GIF" wi="41" he="29" />,…,<img file="581014dest_path_image034.GIF" wi="40" he="29" />即为解混后得到的独立分量信号;步骤3 对各独立分量信号<img file="36266dest_path_image032.GIF" wi="34" he="26" />,<img file="998406dest_path_image033.GIF" wi="41" he="29" />,…,<img file="564517dest_path_image034.GIF" wi="40" he="29" />分别进行Wigner‑Ville分析,得到对应的时频分布<img file="164387dest_path_image035.GIF" wi="49" he="25" />,<img file="790541dest_path_image036.GIF" wi="52" he="25" />,…,<img file="239977dest_path_image037.GIF" wi="52" he="25" />,然后在此基础上对其进行线性叠加重构多分量信号<img file="406516dest_path_image001.GIF" wi="21" he="20" />不含交叉项的总体Winger‑Ville分布<img file="562691dest_path_image038.GIF" wi="50" he="24" />。
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