文档介绍：第十一章盲信号与独立分量分析?§ 盲信号处理导论?§ 独立分量分析概述?§ 基本概念?§ ICA 的优化判据?§ ICA 的优化算法§ 盲信号处理导论(一)盲信号处理( BSP , Blind Signal Processing ) 问题:当传输信道特性未知时,从一个传感器或转换器的输出信号分离或估计原信号的波形。注:不确定性是指被估计信号任意比例伸缩,排序和时滞。依然保留了原信号的波形,是可以被 BSP 接收的,对于 BSP 不是最关键的。§ 盲信号处理导论三个主要方向: *盲信号分离与提取( BSS : Blind Signal Separation ) 确定一个或几个具有特殊统计或性质的子分量,舍弃不感兴趣的信号或噪声。用二阶统计量可以完成。*独立分量分析( ICA : ponent Analysis) 得到相互独立的输出分量。在实际应用中应作一定的处理。用高阶统计量来进行分析。*多通道盲解卷积和均衡( MBD ) § 盲信号处理导论(二)处理方法和思路(四个) (1) HOS :高阶统计量衡量信号的独立性和高斯性, 或稀疏性( ICA )。(2) SOS :有时序结构用二阶统计量( SOS )即可, 不能分离具有相同功率谱形状或独立同分布信号。(3) NS+SOS :利用非平稳信息和 SOS 结合,能够分开功率谱形状相同的源信号。但若非平稳性也相同就不可以分离。(4) STF 多样: 运用信号不同多样性:时域多样性, 频域多样性,空域多样性。 TDMA , FDMA , SDMA § 盲信号处理导论(三)应用:医学,语音增强,无线通信(1)生物医学处理:非侵入式评估人体器官不同生理变化。典型:胎儿心电图信号提取。测量方法:在母体腹部放置若干体表电极,测量电位差信号 ECG :包括 MECG , FECG 。母体心电图信号=胎儿心电图信×N( N= ~100 ) 自适应滤波;胎儿的心率与母体心率不同的,可看作是独立的。测量§ 盲信号处理导论(2)声音提取: 典型例子: “鸡尾酒会”的问题。人的大脑可以很快辨出或集中听某种需要关注声音。??????????????)()()()( )()()()( )()()()( 3 33 2 32 1 31 3 3 23 2 22 1 21 2 3 13 2 12 1 11 1tsatsatsatx tsatsatsatx tsatsatsatx 麦克风 1麦克风 2麦克风 3 )( 1tx)( 2tx)( 3tx 11a 12a 13a 21a 22a )( 1ts)( 2ts)( 3ts 23a 31a 32a 33a ija的设计,声音识别,可以识别微弱声音信号。归结为§ 盲信号处理导论(3)数字通信系统: M1M0 均衡器,滤波器。 YY YY Y YY 符合盲信号处理对多通道的要求, 不需要有干扰信号的训练样本。§ 盲信号处理导论(4)图像处理:建立一系列具有独立特征的组合,去掉高阶关联性。降噪,识别,压缩。§ 独立分量分析概述(一)前提:一般假设 S中各分量相互独立;零均值, 且方差为 1。以多导信号处理为基础,即:必须借助于一组把信源按不同比例组合起来的多通道信号同步观察。多导信号包括:主分量分析( PCA ); 奇异值分解( SVD )。 SX H § 独立分量分析概述(二)多导信号处理基础对于 M通道的观察值(每通道 N点采样数据)组成数据阵 X?????? NM NNMM NMVUX 其中, U V是正交归一阵, , M TTI UU UU?? N TTI VV VV??? NM?是准对角阵, N 不失一般性;通常设,0 ... 21???? M??? i?为奇异值。 M?????????????????? M??? 2 1