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《西安理工大学》 2007年
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基于快速独立分量分析的盲源分离算法研究及应用

毕杨  
【摘要】: 盲源分离(BSS)是一种多维信号处理方法,它指在未知源信号以及混合模型也未知的情况下,仅从观测信号中恢复出源信号各个独立分量的过程。盲源分离已成为现代信号处理领域研究的热点问题,在通信、语音处理、图像处理、地震勘探、生物医学、雷达以及经济数据分析等领域具有非常重要的理论意义和广泛的应用价值。 本文研究了盲源分离的一种重要算法——快速独立分量分析(Fast ICA)及该算法在地震信号去噪和有噪图像盲分离中的应用。 首先,从盲源分离的理论出发,由盲源分离问题引出独立分量分析(ICA),分析了ICA的数学模型及原理,论述了不同的ICA独立性准则以及现有的几种主要算法,重点研究了Fast ICA算法。Fast ICA算法基于非高斯性最大化原理,使用固定点(Fixed-point)迭代理论寻找非高斯性最大值,采用牛顿迭代算法对观测变量的大量采样点进行批处理,每次从观测信号中分离出一个独立分量,是独立分量分析的一种快速算法。 其次,研究了小波域中的Fast ICA算法,并将其应用于图像的盲分离中,实验结果及结果分析证明了该算法的优越性。 最后,对Fast ICA算法进行了具体的应用研究。一方面将Fast ICA算法应用于去除地震信号的随机噪声,对模拟和实际含噪地震道进行了仿真实验,实验结果证明了该方法可以实现从强噪声背景中提取出微弱的有用信号,从而达到地震信号处理的目的。另一方面将Fast ICA算法与曲波结合起来实现了有噪图像的盲分离,通过仿真实验证明了该方法的优越性。
【学位授予单位】:西安理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TN911.7

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 庄亮亮;;基于R语言的ICA在盲源分离的应用[J];科学技术与工程;2012年09期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 万云霞;强干扰环境下电磁探测技术研究[D];吉林大学;2013年
2 吕守涛;无线频谱环境认知技术研究[D];电子科技大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 刘丹;认知无线电中的信号制式识别研究[D];电子科技大学;2011年
2 方兴杰;基于ICA的盲信号分离技术研究及其应用[D];哈尔滨工程大学;2011年
3 刘秀芳;双转子航空发动机振动信号分离技术研究[D];沈阳航空工业学院;2009年
4 徐巍;基于小波变换和独立分量分析的感应电动机故障检测和诊断研究[D];天津理工大学;2008年
5 庄亮亮;基于独立成分分析的人民币汇率多元波动率研究[D];华南理工大学;2012年
6 祝捷;基于神经网络的盲分离技术研究及其应用[D];哈尔滨工程大学;2012年
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8 张杰;FastICA算法研究及其在语音信号分离中的应用[D];湖南师范大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前5条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 冀志华;蔡坤宝;叶艳芳;;基于ICA的图像盲分离算法[J];重庆工学院学报(自然科学版);2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 方辉;郑春燕;尹忠科;王建英;;基于小波轮廓波变换的图像压缩算法[A];2008年中国西部青年通信学术会议论文集[C];2008年
6 叶继华;甘登文;余敏;郭帆;邱晓红;;基于Curvelet变换的IP网络传输图像信息的研究[A];2008'中国信息技术与应用学术论坛论文集(一)[C];2008年
7 李悦;柏正尧;刘阳;郭渊;;基于Beamlet变换的SAR图像边缘检测[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(一)[C];2007年
8 王延红;张彤;许学忠;董明荣;;低空飞行目标声信号的探测与分离[A];第八届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2010年
9 吕文彪;尹成;李大卫;;一种改进的独立分量分析在叠后资料去噪方面的应用[A];中国地球物理学会第22届年会论文集[C];2006年
10 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[A];纪念中国地球物理学会成立60周年专辑[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王咏胜;复数轮廓波变换的构造、扩展及其图像处理应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 鲁志波;医学图像增强与插值的算法研究[D];解放军信息工程大学;2007年
3 张海龙;110~220kV XLPE电缆绝缘在线检测技术研究[D];武汉大学;2009年
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6 王丹;多维多分辨仿生识别方法研究[D];吉林大学;2011年
7 朱洪波;基于亮度变化测度的多源影像抗干扰融合模型研究[D];华中科技大学;2011年
8 李杏梅;Contourlet变换在图像去噪与边缘检测中的应用研究[D];华中科技大学;2011年
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10 刘绪崇;基于小波和多尺度几何分析的信息隐藏技术研究[D];中南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王春华;基于盲源分离的肺音信号提取研究[D];山东科技大学;2010年
2 张庆伟;基于小波变换的阈值图像去噪方法[D];山东科技大学;2010年
3 徐梁;基于盲信号分离和阵列扩展的主动声纳目标回波信号提取[D];哈尔滨工程大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李培军;金慧然;宋本钦;;基于独立成分分析的超低频电磁探测信号滤波[J];北京大学学报(自然科学版);2009年04期
2 曹婷婷;余先川;;基于线性聚类的稀疏成分分析及其在盲源分离中的应用[J];北京师范大学学报(自然科学版);2010年01期
3 汝强,胡社军,胡显奇,邱秀丽,盛钢,王明;电磁屏蔽理论及屏蔽材料的制备[J];包装工程;2004年05期
4 赵灵智;胡社军;何琴玉;李伟善;陈俊芳;汝强;;电磁屏蔽材料的屏蔽原理与研究现状[J];包装工程;2006年02期
5 李桐林,刘福春,韩英杰,赵海珍;50万伏超高压输电线的电磁噪声的研究[J];长春科技大学学报;2000年01期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吕铁军;通信信号调制识别研究[D];电子科技大学;2000年
2 陈卫东;数字通信信号调制识别算法研究[D];西安电子科技大学;2001年
3 胡延平;军用软件无线电侦听接收机设计与实现及其关键技术研究[D];国防科学技术大学;2001年
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5 范昕炜;支持向量机算法的研究及其应用[D];浙江大学;2003年
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7 曾生根;快速独立分量分析方法及其在图像分析中的若干应用研究[D];南京理工大学;2004年
8 杨生;大地电磁测深法环境噪声抑制研究及其应用[D];中南大学;2004年
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10 姚志湘;过程系统状态空间统计模型和化工过程监测[D];华南理工大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵峰;独立成分分析改进算法与仿真研究[D];大连交通大学;2010年
2 李杰;盲信号分离的优化技术研究[D];南京信息工程大学;2011年
3 高巧玲;改进的快速独立分量分析及其在语音盲分离的应用研究[D];湖南师范大学;2011年
4 刘海鹏;基于独立元分析的盲源分离方法研究[D];中国石油大学;2011年
5 赵艳;盲源分离与盲信号提取问题研究[D];西安理工大学;2004年
6 郭松;独立分量分析及其应用研究[D];武汉大学;2004年
7 王剑;基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发[D];哈尔滨理工大学;2004年
8 牛奕龙;盲源分离算法研究[D];西北工业大学;2005年
9 徐超;LabVIEW在实时测控系统中的应用研究[D];重庆大学;2005年
10 孙春龙;基于LabVIEW多通道数据采集分析系统开发[D];武汉大学;2004年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 邹广超;雷达通信一体化设计的信号与处理方法研究[D];江南大学;2011年
2 李宁宁;基于EMD和ICA的感应电动机故障检测研究[D];天津理工大学;2011年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 杜慧茜,梅文博,李德生;一种改进的BP神经网络在遥感图像分类中的应用[J];北京理工大学学报;1998年04期
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【相似文献】
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1 张文爱;刘俊豪;;基于粒子群算法的盲源分离算法[J];太原理工大学学报;2006年02期
2 李鸿燕;郝润芳;马建芬;王华奎;;基于独立分量分析的图像增强[J];弹箭与制导学报;2007年05期
3 张莉珍;梅铁民;;盲源分离在扫描图像增强中的应用[J];科技创新导报;2008年30期
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6 高磊;陈文超;高静怀;;基于盲源分离的面波压制方法[A];中国地球物理·2009[C];2009年
7 章新华;;盲源分离技术及其水声信号处理中的应用[A];2004年全国水声学学术会议论文集[C];2004年
8 焦卫东;杨世锡;吴昭同;;用盲源分离技术创建独立的虚拟传感器[A];中国仪器仪表学会学术论文集[C];2004年
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10 马明;王新军;;一种Walsh变换域的盲源分离算法[A];2008年中国高校通信类院系学术研讨会论文集(下册)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李灯熬;基于循环平衡理论的盲源分离算法[D];太原理工大学;2010年
2 高建彬;盲源分离算法及相关理论研究[D];电子科技大学;2012年
3 徐先峰;利用参量结构解盲源分离算法研究[D];西安电子科技大学;2010年
4 张晓丹;基于盲源分离技术的工程结构模态参数识别方法研究[D];北京交通大学;2010年
5 刘佳;单通道盲源分离及其在水声信号处理中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 郭靖;盲源分离的时频域算法研究[D];重庆大学;2012年
7 付卫红;盲源分离及其在通信侦察中的应用研究[D];西安电子科技大学;2007年
8 李昌利;盲源分离的若干算法及应用研究[D];西安电子科技大学;2010年
9 王卫华;盲源分离算法及应用研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 杜建华;机械结构工作模态参数盲源分离辨识方法研究[D];厦门大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周鋆卿;运动平台盲源分离技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
2 刘卫菠;通信信号盲源分离的高效算法研究[D];西安电子科技大学;2011年
3 赵军;基于独立分量分析和基音提取技术的盲源分离[D];西安理工大学;2005年
4 牛奕龙;盲源分离算法研究[D];西北工业大学;2005年
5 贺海港;盲源分离在通信信号分离中的应用[D];西安电子科技大学;2010年
6 焦东立;基于压缩感知的盲信号处理技术研究[D];电子科技大学;2011年
7 宋跃辉;基于DSP的语音信号盲源分离[D];西安理工大学;2005年
8 许鹏飞;卷积混合数字通信信号的盲源分离[D];西安电子科技大学;2010年
9 李叶华;盲源分离在智能天线波束形成技术中应用的理论探讨[D];燕山大学;2010年
10 雷衍斌;航空发动机振动信号分离技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
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