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《大连理工大学》 2007年
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稳定分布噪声下的盲信号处理方法及应用研究

郭文强  
【摘要】: 近年来,盲信号处理逐渐成为当今信息处理领域中热门的课题之一,并且已经在地震勘探、移动通信、混叠语音分离、脑电信号处理及空间阵列信号处理等领域中显示出诱人的应用前景。但在一些实际应用中,常常遇到一些偏离高斯分布的信号和噪声,这些信号和噪声常常伴有显著的脉冲,使得这类非高斯过程的统计特性显著偏离高斯分布。Alpha稳定分布以其优良的性能被引入作为这些脉冲性信号和噪声的分布模型,并在此基础上逐步完善盲信号处理的理论框架。 本文主要针对稳定分布噪声环境下的盲信号处理进行了研究,主要工作包括以下几个方面: (1)提出了基于分数低阶统计量(FLOS)预处理的径向基函数神经网络(RBFNN)波束形成算法。空间阵列信号处理的核心内容是波束形成,波束形成的信息包含在低阶统计量中,于是可以把波束形成看作是一个从阵列输出的FLOS空间到波束形成空间的非线性映射。由于协方差对加性脉冲噪声的敏感性,传统的各种MUSIC算法会出现不同程度的退化,且收敛速度较慢。本文采用分数低阶统计量对观测向量进行预处理,达到压缩数据量、剔除初始相位、抑制脉冲噪声的目的,然后利用RBFNN较强的函数逼近能力来逼近这一非线性映射。数据仿真实验表明基于FLOS预处理的RBFNN算法能够很好地拟合这个映射过程——RBFNN的输出非常接近广义维纳解,其波达方向估计与FLOM-MUSIC算法的结果非常吻合,表现了与这些经典算法同样的韧性和高分辨率。同时,本文给出算法具有快速收敛、运算量小和极强的非线性逼近能力,易于在工程中实现。 (2)提出了基于RBF网络辅助的无轨迹卡尔曼滤波(UKF)算法。卡尔曼滤波是经典的线性滤波方法,扩展卡尔曼滤波(EKF)可以解决非线性系统的滤波,但其在进行线性化时会引起较大的截断误差。为解决此问题,国外学者提出了无轨迹卡尔曼滤波理论。但对于无轨迹卡尔曼滤波,由于在长时间的递推过程中使计算误差的方差矩阵逐渐失去正定性和对称性而导致系统滤波输出发散。本文分析了发散的原因,并采用RBF网络调整状态向量的预测值与滤波估计的差值、测量值与滤波估计的差值以及增益矩阵,使系统输出的误差减小,从而有效避免输出发散。通过数据仿真实验,可以看出基于RBF网络调节的无轨迹卡尔曼滤波输出,比传统卡尔曼算法能更好地实现目标跟踪,在非线性系统滤波中具有更优良的性能。 (3)针对传统的最小二乘滤波(L_2范数)方法在处理无限方差低阶稳定分布噪声滤波问题时会失去其韧性的问题,提出一种新的最小绝对偏差(L_1范数)滤波算法。利用神经网络的自适应学习特性和在处理非线性问题时能够满足最小绝对偏差准则的性质,给出了该算法的神经网络实现方法。在非高斯稳定分布EEG噪声下的EP信号提取的实际应用中,该方法对EP信号的提取比传统最小二乘滤波算法具有更好的收敛性能和分离结果。此外,还给出了一种基于最小分散系数和旋转变换(MDC-RT)的独立分量分析(ICA)算法,该算法可以在很低的信噪比条件下有效地分离出脑电信号中的各个独立源信号。针对传统ICA算法无法确定混合信号源数量的缺陷,本文给出了基于峰值相干性测量的盲分离算法,将该算法应用到混叠语音信号分离中得到了很好的结果。本文还给出了一种基于分数极点系统的逆滤波方法,在Alpha稳定分布噪声环境下能够很好地还原出源信号。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TN911.7

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【引证文献】
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1 岳碧波;彭真明;张启衡;;基于α稳定分布的地震反演方法[J];地球物理学报;2012年04期
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1 王军华;图像盲源分离的多尺度几何分析方法[D];上海大学;2009年
2 单志明;α稳定分布参数估计及自适应滤波算法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
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1 李惠;稳定分布盲分离方法及应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 岳碧波;非线性/非高斯叠前地震反演理论及应用[D];电子科技大学;2010年
【参考文献】
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1 吕泽均,肖先赐;基于分数阶矩的测向算法研究[J];电波科学学报;2002年06期
2 邱天爽,王宏禹,孙永梅,郭颖;分数低阶α稳定分布噪声下EP潜伏期变化韧性自适应检测[J];大连理工大学学报;2003年04期
3 张洪渊,史习智;一种任意信号源盲分离的高效算法[J];电子学报;2001年10期
4 张贤达,保铮;盲信号分离[J];电子学报;2001年S1期
5 冯大政,常冬霞,袁莉;一种自适应全局最小平均p-范数算法[J];电子学报;2001年S1期
6 常冬霞,冯大政;脉冲噪声环境的一种递归全局最小平均P-范数算法[J];电子学报;2003年03期
7 邱天爽,王宏禹,孙永梅;一种基于分数低阶协方差的自适应EP潜伏期变化检测方法[J];电子学报;2004年01期
8 张金凤,邱天爽;分数低阶α稳定分布下DLMP算法的收敛特性分析[J];电子学报;2005年01期
9 何振亚,杨绿溪,刘琚,鲁子奕,何晨;一类基于多变量密度估计的盲源分离方法[J];电子与信息学报;2001年04期
10 邱天爽,王宏禹,张杨,鲍海平;一种基于非线性变换的EP潜伏期变化自适应检测方法[J];电子与信息学报;2002年12期
【共引文献】
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1 胡津津;;基于独立分量分析的瞬时混合语音信号盲分离算法研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2010年04期
2 梁学斌;;离散Hopfield神经网络的统一描述[J];安徽大学学报(自然科学版);1993年02期
3 高志明,关岩,于洪梅,吴秀红,李井会;人工神经网络在化学中的应用进展[J];鞍山钢铁学院学报;2000年03期
4 邓兵;陶然;尹德强;;分数阶傅里叶域的阵列信号盲分离方法[J];兵工学报;2009年11期
5 黄民;刘秀丽;谢厚正;;高档数控机床刀具磨损故障监测方法及实验系统[J];北京信息科技大学学报(自然科学版);2012年01期
6 吴小培,冯焕清,周荷琴,王涛;独立分量分析及其在脑电信号预处理中的应用[J];北京生物医学工程;2001年01期
7 张金凤,邱天爽;诱发电位波形提取方法及进展[J];北京生物医学工程;2003年04期
8 李婷,邱天爽,牛杰;独立分量分析在脑电信号处理中的应用及研究进展[J];北京生物医学工程;2005年03期
9 万柏坤,杨建刚,綦宏志,刘庆凯,赵丽;基于扩展Infomax ICA的ERP少次提取方法研究[J];北京生物医学工程;2005年04期
10 颜志国;王志中;任晓梅;;独立分量分析和小波熵在动作模式分类中的应用[J];北京生物医学工程;2006年05期
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1 严传魁;王如彬;;基于汉密尔顿原理的神经元模型[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 ;Synthesis of Boolean Networks Via Semi-tensor Product[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
3 梁勤刚;陈长征;;基于盲分离的旋转机械振动信号分析[A];现代振动与噪声技术(第九卷)[C];2011年
4 章林柯;何琳;江涌;;基于盲源分离的潜艇源识别信号去除干扰研究[A];第十一届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2007年
5 高鹰;谢胜利;姚振坚;;一种新的基于广义特征值分解的盲信号分离算法[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
6 余华;吴文全;刘忠;;基于模拟退火策略的自适应步长EASI算法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
7 ;Joint inversion of seismic data for acoustic impedance[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○四学术论文汇编·第一卷(地球深部)[C];2004年
8 查付政;李雷;;基于改进自然梯度的独立分量分析算法[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集(上册)[C];2008年
9 徐桂芳;陈莹莹;徐晋;;SHIBBS盲分离算法失效性分析[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
10 杨智;杜海树;邱熔胜;;时变大时滞最优预报神经智能PID控制算法[A];1999中国控制与决策学术年会论文集[C];1999年
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1 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 李桃迎;交通领域中的聚类分析方法研究[D];大连海事大学;2010年
3 郑大腾;柔性坐标测量机空间误差模型及最佳测量区研究[D];合肥工业大学;2010年
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7 许伟;基于进化算法的复杂化工过程智能建模方法及其应用[D];华东理工大学;2011年
8 李曼荔;求解组合优化问题的神经计算方法[D];电子科技大学;2010年
9 陈国庆;荧光光谱技术在食品安全监控中的应用研究[D];江南大学;2010年
10 栾小丽;基于神经网络的复杂非线性系统鲁棒控制与滤波研究[D];江南大学;2010年
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1 李连昌;新安煤田二_1煤层煤与瓦斯突出危险程度预测[D];河南理工大学;2010年
2 罗婷婷;飞机钣金叠板数控套裁下料软件系统的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 徐小任;基于BP神经网络的城镇网络地价评估模型研究[D];广西师范学院;2010年
4 程慧;基于神经网络的两类问题研究[D];广西师范学院;2010年
5 吴家瑞;服装产品加工成本快速估算方法研究[D];浙江理工大学;2010年
6 王捷;数字图像边缘检测方法的若干改进与应用研究[D];浙江理工大学;2010年
7 钟丽辉;SD大鼠闪光视觉诱发电位的少次提取和神经元放电的初步研究[D];郑州大学;2010年
8 雷明杰;神经网络和遗传算法在中厚板轧机中的应用研究[D];郑州大学;2010年
9 张华杰;模糊神经网络在肺癌诊断中的应用[D];郑州大学;2010年
10 吴敏;基于AdaBoost和独立分量分析的人脸检测与识别算法的研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
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1 吕泽均,肖先赐;基于分数阶矩的测向算法研究[J];电波科学学报;2002年06期
2 夏铁骑;万群;游志军;汪学刚;;冲击噪声环境中的联合对角化波达方向矩阵法[J];电波科学学报;2008年03期
3 孙永梅,邱天爽;一种基于分数低阶协方差的维纳加权时间延迟估计方法[J];大连理工大学学报;2004年03期
4 唐洪;邱天爽;;一种脉冲噪声中的韧性子空间跟踪方法[J];大连理工大学学报;2007年02期
5 刘琚,聂开宝,李道真,何振亚;基于递归神经网络的信息理论盲源分离准则[J];电路与系统学报;2001年01期
6 赵鸿燕;杨成胡;李旭涛;;Alpha稳定噪声PDF的近似估计[J];电路与系统学报;2009年03期
7 刘喜武;高伟;张宁;刘婉莹;;基于带状混合矩阵ICA实现地震盲反褶积[J];地球物理学进展;2007年04期
8 马劲风;地震勘探中广义弹性阻抗的正反演[J];地球物理学报;2003年01期
9 彭真明;李亚林;巫盛洪;贺振华;周拥军;;碳酸盐岩储层多角度弹性阻抗流体识别方法[J];地球物理学报;2008年03期
10 彭真明;李亚林;魏文阁;贺振华;李大军;;粒子滤波非线性AVO反演方法[J];地球物理学报;2008年04期
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1 谷源涛;LMS算法收敛性能研究及应用[D];清华大学;2003年
2 查代奉;基于稳定分布白噪声的信号处理新方法研究[D];大连理工大学;2006年
3 孙永梅;α稳定分布参数估计与谱分析理论及应用研究[D];大连理工大学;2006年
4 张明键;盲分离算法的研究[D];华南理工大学;2004年
5 袁连喜;线性盲源分离算法的理论与应用研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
6 何劲;α稳定分布噪声背景下阵列信号处理方法研究[D];南京理工大学;2007年
7 刘文红;脉冲噪声下时间延迟估计方法及应用的研究[D];大连理工大学;2007年
8 刘盛鹏;基于Contourlet变换的图像稀疏分量分析[D];上海大学;2007年
9 陈建江;AVO三参数反演方法研究[D];中国石油大学;2007年
10 李旭涛;Alpha稳定分布模型及其应用研究[D];华中科技大学;2006年
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2 王卓;α-稳定脉冲噪声中的自适应算法研究及应用[D];西安电子科技大学;2006年
3 蔡炳煌;基于曲波分析的图像处理与应用[D];汕头大学;2007年
4 宋蕾;基于神经网络盲源分离算法的研究[D];太原理工大学;2007年
【二级引证文献】
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1 岳碧波;彭真明;张启衡;;α稳定分布地震信号特征指数估计方法[J];吉林大学学报(地球科学版);2013年06期
2 刘春丽;邵雷;陈海龙;王钧婷;;标准参数系下Alpha稳定分布随机变量的产生及仿真[J];哈尔滨理工大学学报;2014年03期
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1 范弘毅;彭真明;;基于模拟退火的多分辨率波阻抗反演方法[A];中国地球物理2013——第十八分会场论文集[C];2013年
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1 陈建国;基于独立分量分析的机械故障特征提取及分类方法研究[D];大连理工大学;2011年
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2 陈章;叠前全波形反演方法研究[D];电子科技大学;2012年
3 孟磊;α稳定分布噪声下的盲多用户检测算法研究[D];西南交通大学;2013年
4 袁园;地震信号反褶积与子波提取若干问题研究[D];电子科技大学;2013年
5 陈颖频;地震信号分数域频谱成像理论及应用研究[D];电子科技大学;2013年
【二级参考文献】
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1 邱天爽,孔轩,郭颖;非高斯分布噪声下诱发电位潜伏期变化自适应检测[J];大连理工大学学报;2002年03期
2 赵青,胡波,凌燮亭;非理想信道多用户数字信号的盲分离[J];电子学报;1999年01期
3 邱天爽,王宏禹,李小兵,张旭秀,鲍海平,张杨;α稳定分布噪声下诱发电位潜伏期变化的自适应检测[J];国外医学.生物医学工程分册;2001年04期
4 邱伟,徐秉铮,陈和晏;视觉诱发电位的自适应处理[J];华南理工大学学报(自然科学版);1996年04期
5 朱孝龙,保铮,张贤达;基于分阶段学习的盲信号分离[J];中国科学E辑:技术科学;2002年05期
6 朱孝龙,张贤达,冶继民;基于自然梯度的递归最小二乘盲信号分离[J];中国科学E辑:技术科学;2003年08期
7 刘琚,鲁子奕,何振亚,梅良模;基于信息理论准则的盲源分离方法[J];应用科学学报;1999年02期
8 洪波,唐庆玉,杨福生,潘映辐,陈葵,铁艳梅;ICA在视觉诱发电位的少次提取与波形分析中的应用[J];中国生物医学工程学报;2000年03期
9 邱天爽,X.Kong,鲍海平,李小兵,张旭秀;一种基于脑电信号分析的中枢神经系统损伤检测的韧性自适应方法[J];中国生物医学工程学报;2003年01期
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1 陈艳;;人工神经网络及其在盲信号处理中的应用[J];企业科技与发展;2010年18期
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4 张贤达;盲信号处理几个关键问题的研究[J];深圳大学学报(理工版);2004年03期
5 孙鹏杰;张文爱;;浅析盲反卷积算法及其进展[J];太原科技;2009年05期
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7 黄奇珊;彭启琮;路友荣;韩猛;;OFDM信号循环谱结构分析[J];电子与信息学报;2008年01期
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9 付卫红;杨小牛;刘乃安;曾兴雯;;基于独立分量分析(ICA)的通信信号盲侦察技术[J];四川大学学报(自然科学版);2007年06期
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1 何振亚;;盲信号处理及其神经计算[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
2 范京;张福学;;硅微陀螺盲信号处理[A];全国第二届信号处理与应用学术会议专刊[C];2008年
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3 记者 葛进 陈超;新脑电波技术可用意念控制轮椅[N];科技日报;2009年
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7 王超;频域卷积混合盲分离研究[D];上海大学;2008年
8 郭文强;稳定分布噪声下的盲信号处理方法及应用研究[D];大连理工大学;2007年
9 胡晓依;基于非高斯、非平稳信号处理的机械故障特征提取方法研究[D];北京交通大学;2009年
10 杨培杰;地震子波盲提取与非线性反演[D];中国石油大学;2008年
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1 戴成武;基于盲信号的无创踝臂指数下肢血压测量[D];燕山大学;2010年
2 李薇;盲信号处理技术在水下目标分离中的应用[D];哈尔滨工程大学;2011年
3 郭云喜;盲信号处理及应用[D];西南交通大学;2012年
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5 梁月;无线通信系统中基于PARAFAC模型的盲信号处理问题[D];天津大学;2012年
6 冯志彬;基于盲信号处理技术的航空发动机故障检测与诊断仿真研究[D];吉林大学;2007年
7 王蕤;基于传感器阵列技术的铝合金点焊质量检测系统研究[D];天津大学;2008年
8 王世海;独立分量分析方法及其在红外图像处理上的应用[D];西南交通大学;2008年
9 刘小双;ICA及其在数字图像处理中的应用[D];武汉理工大学;2007年
10 王春红;盲信号分离算法研究与应用[D];北京交通大学;2009年
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