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基于二阶统计量的语音信号时域卷积盲分离算法 被引量:9
1
作者 张华 冯大政 庞继勇 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期1083-1087,共5页
该文针对语音信号卷积混迭模型,利用信号间近似不相关和短时平稳等二阶统计特性,根据盲分离固有的排列和尺度不定性,改进最小二乘拟合函数,将关于混迭矩阵的四次函数转化为3组待定参数的二次函数。提出优化该代价函数的非正交联合块对... 该文针对语音信号卷积混迭模型,利用信号间近似不相关和短时平稳等二阶统计特性,根据盲分离固有的排列和尺度不定性,改进最小二乘拟合函数,将关于混迭矩阵的四次函数转化为3组待定参数的二次函数。提出优化该代价函数的非正交联合块对角化算法,分3个子步,每个子步求解一个最小二乘问题,交替估计3组待定参数,逼近代价函数最小点。与ZJBD等同类方法相比,该方法具有计算复杂度低,估计精度高且对初始参数选择不敏感等特点,可直接在时域实现语音卷积盲分离。 展开更多
关键词 语音信号处理 卷积盲分离 非正交联合块对角化 二阶统计量
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基于区域增长校正的频域盲源分离排序算法 被引量:8
2
作者 张天骐 张华伟 +1 位作者 刘董华 李群 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期580-587,共8页
卷积盲源分离可以在频域得到有效解决,但频域盲源分离必须解决排序模糊问题。该文提出一种基于区域增长校正的频域盲源分离排序算法。首先对卷积混合信号短时傅里叶变换,在频域的各个频点处建立瞬时模型进行独立分量分析,在此基础上使... 卷积盲源分离可以在频域得到有效解决,但频域盲源分离必须解决排序模糊问题。该文提出一种基于区域增长校正的频域盲源分离排序算法。首先对卷积混合信号短时傅里叶变换,在频域的各个频点处建立瞬时模型进行独立分量分析,在此基础上使用分离信号功率比的相关性,对所有频点进行逐点排序置换。其次根据阈值将排序后的结果划分为若干个小区域。最后按区域增长方式进行区域置换与合并,最终得到正确的分离信号。区域增长校正可最大限度地减少频点排序错误扩散现象,从而改善分离效果。在模拟和真实环境中分别进行语音盲源分离实验,结果表明所提算法的有效性。 展开更多
关键词 卷积盲源分离 频域排序 区域增长 功率比相关
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基于稳健联合分块对角化的卷积盲分离 被引量:6
3
作者 汤辉 王殊 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期1502-1510,共9页
针对卷积盲分离问题,提出一种新的矩阵联合分块对角化(Joint block diagonalization,JBD)算法.现有的迭代非正交联合分块对角化算法都存在不收敛的情况,本文利用分离矩阵的特殊结构确保其可逆性,使得算法的迭代过程稳定.在已知矩阵分块... 针对卷积盲分离问题,提出一种新的矩阵联合分块对角化(Joint block diagonalization,JBD)算法.现有的迭代非正交联合分块对角化算法都存在不收敛的情况,本文利用分离矩阵的特殊结构确保其可逆性,使得算法的迭代过程稳定.在已知矩阵分块结构的条件下,首先,将卷积盲分离模型写成瞬时形式,并说明其满足联合分块对角化结构;然后,提出联合分块对角化的代价函数,依据代价函数的最小化等价于矩阵中每个分块的范数最小化,将整个分离矩阵的迭代更新转化成每个分块的迭代更新;最后,利用最小化条件得到迭代算法.实数和复数两种情况下的算法都进行了推导.基本实验验证了新算法在不同条件下的性能;仿真实验中对在时域和频域都重叠的信号的卷积混合进行盲分离,实验结果验证了新算法具有更好的分离性能和更稳定的分离能力. 展开更多
关键词 卷积盲分离 联合分块对角化 稳健迭代 矩阵范数
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基于张量分解的卷积盲源分离方法 被引量:5
4
作者 马宝泽 张天骐 +1 位作者 安泽亮 邓盼 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期52-60,共9页
基于张量分解框架提出了一种卷积盲源分离方法,同时解决了混合滤波器矩阵估计和频点排序的问题。首先,根据观测信号的估计自相关矩阵构造出所有频点处的张量模型;然后,利用张量分解技术计算出每个频点上对应的因子矩阵作为该频点的估计... 基于张量分解框架提出了一种卷积盲源分离方法,同时解决了混合滤波器矩阵估计和频点排序的问题。首先,根据观测信号的估计自相关矩阵构造出所有频点处的张量模型;然后,利用张量分解技术计算出每个频点上对应的因子矩阵作为该频点的估计混合滤波器矩阵;最后,采用以功率比作为测度的全局优化排序策略消除了全频段的排序模糊性。实验表明,所提方法在不同仿真条件下处理卷积混合的实测语音时表现出了比现有算法更优异的分离性能。 展开更多
关键词 卷积盲源分离 张量分解 自相关矩阵 排序模糊
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基于最小体积约束的频域卷积盲源分离 被引量:1
5
作者 刘升东 杨飞然 杨军 《信号处理》 CSCD 北大核心 2023年第5期829-836,共8页
频域盲源分离算法多数基于窄带假设,该假设在长混响环境下不成立。基于卷积传递函数(Convolutive Transfer Function,CTF)的多通道非负矩阵分解(Multichannel Nonnegative Matrix Factorization,MNMF)方法不依赖窄带假设,在长混响环境... 频域盲源分离算法多数基于窄带假设,该假设在长混响环境下不成立。基于卷积传递函数(Convolutive Transfer Function,CTF)的多通道非负矩阵分解(Multichannel Nonnegative Matrix Factorization,MNMF)方法不依赖窄带假设,在长混响环境下的分离性能较其他传统算法有显著提升。但是,非负矩阵分解(NMF)对源信号功率谱进行近似估计在大多数情况下是病态的,其最优解不唯一。本文提出了一种基于最小体积约束的频域卷积盲源分离方法,在多通道非负矩阵分解(CTF-MNMF)的目标函数中,引入NMF基矩阵的最小体积约束来提高问题的适定性和求解参数的可辨识性。采用Majorization-Minimization(MM)优化方法对最小体积约束的目标函数进行求解,导出了估计参数的闭式解。仿真实验表明,在长混响环境下,所提方法比CTF-MNMF具有更好的分离性能。 展开更多
关键词 非负矩阵分解 卷积传递函数 最小体积约束 盲源分离
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同频同调制通信信号的卷积混合盲源分离 被引量:4
6
作者 许鹏飞 刘乃安 付卫红 《重庆邮电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2010年第3期312-316,共5页
针对卷积混合同频同调制通信信号,提出一种新的卷积混合盲分离算法,利用滑窗Z变换将时域卷积混合形式信号通过数学变换转换到Z域瞬时混合形式,通过成熟的线性混合盲分离算法分离出Z域源信号,估计出时域上的源信号。该方法适用于适定情... 针对卷积混合同频同调制通信信号,提出一种新的卷积混合盲分离算法,利用滑窗Z变换将时域卷积混合形式信号通过数学变换转换到Z域瞬时混合形式,通过成熟的线性混合盲分离算法分离出Z域源信号,估计出时域上的源信号。该方法适用于适定情形下的卷积混合盲分离问题,需要设置的分离参数只有一个,就是滑动窗口长度,从而降低了计算复杂度,提升了分离性能,易于硬件实现,可移植性强。 展开更多
关键词 同频同调制信号 卷积混合 Z变换 滑动窗口 盲源分离
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基于帕斯维尔定理的频域积分盲源分离算法 被引量:4
7
作者 杨青川 臧传霞 +2 位作者 李天雷 胡玉兰 梅铁民 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期102-107,共6页
为了克服卷积混合信号盲源分离双最小均方(Double least mean squeres,Double-LMS)算法在分离滤波器过长时计算量过大的问题,借助于傅里叶变换理论中的帕斯维尔定理,将其转化为频域积分算法。频域积分算法可以利用快速傅里叶变换实现,... 为了克服卷积混合信号盲源分离双最小均方(Double least mean squeres,Double-LMS)算法在分离滤波器过长时计算量过大的问题,借助于傅里叶变换理论中的帕斯维尔定理,将其转化为频域积分算法。频域积分算法可以利用快速傅里叶变换实现,具有较高的计算效率,可以克服当分离滤波器过长时原算法效率低下的问题。仿真结果表明:新算法在保持了DoubleLMS算法良好分离性能的基础上,降低了原算法的复杂度,提高了计算效率。 展开更多
关键词 卷积混合 盲源分离 双最小均方 帕斯维尔定理 频域积分算法 快速傅里叶变换
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基于性能权重聚类的频域盲分离排序算法
8
作者 付卫红 赵祎晨 《信号处理》 CSCD 北大核心 2023年第2期335-342,共8页
卷积混合盲源分离可以在频域得到有效解决,但频域盲分离必须要解决排序模糊性问题。本文提出了一种基于性能权重聚类的频域盲分离排序算法,该算法利用聚类来得到顺序参考,对各频点上分离信号的准确性进行计算,根据分离结果的准确性予以... 卷积混合盲源分离可以在频域得到有效解决,但频域盲分离必须要解决排序模糊性问题。本文提出了一种基于性能权重聚类的频域盲分离排序算法,该算法利用聚类来得到顺序参考,对各频点上分离信号的准确性进行计算,根据分离结果的准确性予以不同频点不同的聚类权重,从而提高聚类结果的可靠性。通过对频点进行分段处理可以有效抑制排序错误的传播,提高算法性能。最后通过多组仿真实验验证了基于性能权重聚类的频域盲分离排序算法的普适性与性能上的优越性,同时也探究了接收端个数对算法性能的影响。仿真结果表明本文提出的基于性能权重聚类的频域盲分离排序算法相较于传统的幅度相关性排序算法在信干比上会有2 dB左右的提升。接收天线数越多,算法分离性能越好。 展开更多
关键词 卷积盲分离 排序模糊性 聚类 性能权重
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基于多频段能量相关排序的语音卷积混合盲源分离 被引量:3
9
作者 欧旭东 张天骐 +1 位作者 闫振华 张世会 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2016年第5期1481-1485,共5页
针对语音卷积盲源分离频域法排列顺序不确定性问题,提出一种多频段能量排序算法。通过对混合信号的短时傅里叶变换(STFT),在频域上各个频点建立一个瞬时混合模型进行独立分量分析,之后结合能量相关排序法和波达方向(DOA)排序法解决排序... 针对语音卷积盲源分离频域法排列顺序不确定性问题,提出一种多频段能量排序算法。通过对混合信号的短时傅里叶变换(STFT),在频域上各个频点建立一个瞬时混合模型进行独立分量分析,之后结合能量相关排序法和波达方向(DOA)排序法解决排序不确定性问题,再利用分裂语谱方法解决幅度不确定性问题,进而得到每个频点正确的分离子信号,最后利用逆短时傅里叶(ISTFT)变换得到分离的源信号。仿真结果表明,与Murata的排序算法对比,改进的算法在信号偏差比、信道干扰比、系统误差比上都所提高。 展开更多
关键词 卷积盲源分离 短时傅里叶变换 分裂语谱 波达方向
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Research on Blind Source Separation for Machine Vibrations 被引量:1
10
作者 Weiguo HUANG Shuyou WU +1 位作者 Fangrang KONG Qiang WU 《Wireless Sensor Network》 2009年第5期453-457,共5页
Blind source separation is a signal processing method based on independent component analysis, its aim is to separate the source signals from a set of observations (output of sensors) by assuming the source signals in... Blind source separation is a signal processing method based on independent component analysis, its aim is to separate the source signals from a set of observations (output of sensors) by assuming the source signals independently. This paper reviews the general concept of BSS firstly;especially the theory for convolutive mixtures, the model of convolutive mixture and two deconvolution structures, then adopts a BSS algorithm for convolutive mixtures based on residual cross-talking error threshold control criteria, the simulation testing points out good performance for simulated mixtures. 展开更多
关键词 blind source separation INDEPENDENT Component Analysis convolutive MIXTURES MACHINE Vibration RESIDUAL Cross-Talking Error
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机械振动源的联合块对角化盲分离算法 被引量:1
11
作者 张磊 曹跃云 杨自春 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2014年第5期1125-1129,共5页
基于QR分解建立一种新的非正交联合块对角化(joint block diagonalization,JBD)(QRJBD算法)的振动源盲分离方法.该方法具有对目标矩阵的限制少、复杂度低、易于收敛到全局最优解等优点.结合双层加肋圆柱壳体结构的振动信号分离试验,从... 基于QR分解建立一种新的非正交联合块对角化(joint block diagonalization,JBD)(QRJBD算法)的振动源盲分离方法.该方法具有对目标矩阵的限制少、复杂度低、易于收敛到全局最优解等优点.结合双层加肋圆柱壳体结构的振动信号分离试验,从算法的收敛性、目标矩阵的数目、随机噪声水平、子块矩阵的维数等方面对QRJBD方法的性能进行了研究.由此,选取合理的算法参数,实现振动源信号的盲源分离,且分离精度和时间均优于现存常用的方法,充分说明新算法在振源分离中既保持了效率又提高了分析的准确性. 展开更多
关键词 联合块对角化 卷积 盲源分离 振动 非正交
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基于典范相关的频域盲解卷积排序方法 被引量:1
12
作者 向东阳 吴正国 +1 位作者 胡文彪 侯新国 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2010年第6期68-73,共6页
针对频域盲反卷积中的各频率点盲分离次序不确定性问题,提出了一种基于典范相关的排序方法。根据同一个源信号相邻频率点幅度相关性较高的原理,将每个频率点与分离出的邻近频率点进行幅度典范相关,以相邻频率点幅度向量及其时延之间最... 针对频域盲反卷积中的各频率点盲分离次序不确定性问题,提出了一种基于典范相关的排序方法。根据同一个源信号相邻频率点幅度相关性较高的原理,将每个频率点与分离出的邻近频率点进行幅度典范相关,以相邻频率点幅度向量及其时延之间最大的典范相关系数来衡量相邻频点幅度相关程度的大小,再以此为依据进行重新排序。仿真实例表明:该方法与采用简单相关系数和基于信号统计模型的方法相比,能更好地利用相邻频率点幅度之间的相关信息,因而能为各频率点独立分量的排序提供更准确的依据。 展开更多
关键词 盲信号处理 典范相关 频域 盲解卷积 次序不确定性
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时域卷积信号的交替最小二乘盲分离算法
13
作者 张华 冯大政 庞继勇 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期2506-2510,共5页
该文分析时域卷积接收信号的时延相关矩阵具有的可联合块对角化的三因子乘积结构,通过对其所构成的3维矩阵进行切片分割和重新排列规划,提出基于交替最小二乘的三因子迭代计算方法,实现非正交联合块对角化,直接在时域解决卷积盲分离问... 该文分析时域卷积接收信号的时延相关矩阵具有的可联合块对角化的三因子乘积结构,通过对其所构成的3维矩阵进行切片分割和重新排列规划,提出基于交替最小二乘的三因子迭代计算方法,实现非正交联合块对角化,直接在时域解决卷积盲分离问题。实验仿真表明,与传统的联合块对角化算法相比,所提算法的收敛性能更好且更稳定,并且不受限于初始参数的选择;分离信号的相异度指标和巴克谱失真测度分别改善达到4.35dB和0.22。 展开更多
关键词 信号处理 卷积盲分离 交替最小二乘 联合块对角化
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基于三二次优化的语音卷积盲分离方法
14
作者 张华 冯大政 庞继勇 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2530-2534,共5页
针对语音信号卷积混迭模型,利用语音信号近似独立及短时平稳特性,提出一种基于三二次迭代优化的混迭矩阵多分量联合估计方法,交替估计三组待定参数的二次代价函数实现联合块对角化,在时域解决卷积混迭盲分离问题.理论分析了所提方法的... 针对语音信号卷积混迭模型,利用语音信号近似独立及短时平稳特性,提出一种基于三二次迭代优化的混迭矩阵多分量联合估计方法,交替估计三组待定参数的二次代价函数实现联合块对角化,在时域解决卷积混迭盲分离问题.理论分析了所提方法的计算复杂度和迭代收敛性.实验表明,相比于类Jacobi方法,所提方法收敛速度更快,且全局拒噪水平平均改善5dB,巴克谱失真系数改善达0.12. 展开更多
关键词 联合块对角化 卷积盲分离 三二次优化 类雅克比方法
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基于Givens-Hyperbolic双旋转的多路语音信号卷积盲分离
15
作者 张华 左健存 +1 位作者 戴虹 桂林 《上海第二工业大学学报》 2016年第2期134-140,共7页
针对语音信号的卷积混迭模型,通过对接收信号进行滑窗处理并重新排列,使得重构后的接收信号可表示为块独立的源信号与扩展的混迭矩阵的瞬时混迭模型。利用不同语音信号之间的近似独立和短时平稳特性,分析接收信号二阶相关矩阵的非正交... 针对语音信号的卷积混迭模型,通过对接收信号进行滑窗处理并重新排列,使得重构后的接收信号可表示为块独立的源信号与扩展的混迭矩阵的瞬时混迭模型。利用不同语音信号之间的近似独立和短时平稳特性,分析接收信号二阶相关矩阵的非正交联合块对角化结构。改进基于Givens和Hyperbolic旋转的瞬时混叠盲分离算法,提出Givens-Hyperbolic双旋转的联合块对角化算法(GH-JBD)。所提出的GH-JBD算法可以直接在时域估计传输信道的块本质相等矩阵,实现非正交联合块对角化,进而完成卷积混叠信号盲分离。该方法不需要进行预白化处理,避免了由于白化不彻底而引入的额外误差。仿真实验验证了该算法的有效性并就参数变化对分离信号的影响进行了分析。 展开更多
关键词 卷积盲分离 非正交联合块对角化 Givens-Hyperbolic双旋转 置换矩阵
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多振源卷积混合的时域盲源分离算法 被引量:11
16
作者 叶红仙 杨世锡 杨将新 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期189-194,199,共7页
在机械多源振动传播和卷积混合模型的基础上,提出一种基于时域的多振源卷积混合信号的盲源分离算法。该算法以独立性为评判准则,采用反向学习和合理简化滤波器系数的方式,进行滤波器系数的学习,进而实现基于时域的多振源卷积混合信号的... 在机械多源振动传播和卷积混合模型的基础上,提出一种基于时域的多振源卷积混合信号的盲源分离算法。该算法以独立性为评判准则,采用反向学习和合理简化滤波器系数的方式,进行滤波器系数的学习,进而实现基于时域的多振源卷积混合信号的分离。仿真试验和多机振动源试验结果表明,该算法对于多源卷积混合信号具有很好的分离效果,可应用于机械设备多激振源卷积混合情况下机械振动源信号的有效分离。 展开更多
关键词 机械振动 卷积混合 多振源 盲源分离 时域
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基于频域卷积信号盲源分离的乐曲数据库构建 被引量:1
17
作者 李鹏 周明全 +1 位作者 黎南杉 王学松 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2010年第4期1376-1379,共4页
将通过频域卷积信号盲源分离算法从MP3歌曲音频信号中分离出人声主唱信号,再从人声主唱信号中提取出能够表征歌曲的旋律特征构建哼唱检索系统的歌曲数据库。盲源分离要求观测信号数目不小于源信号数目,因此先用小波多分辨率分析构造一... 将通过频域卷积信号盲源分离算法从MP3歌曲音频信号中分离出人声主唱信号,再从人声主唱信号中提取出能够表征歌曲的旋律特征构建哼唱检索系统的歌曲数据库。盲源分离要求观测信号数目不小于源信号数目,因此先用小波多分辨率分析构造一路观测信号,再用频域独立成分分析(FDICA)实现MP3歌曲音频信号的盲源分离(BSS)。实验证明,采用FDICA-basedBSS从歌曲MP3中分离出的人声主唱信号的旋律特征与待检索的人声哼唱信号的旋律特征有较高的相似度,可以用歌曲MP3构建哼唱检索系统的歌曲数据库。 展开更多
关键词 卷积信号盲源分离 基于FDICA的盲源分离 小波多分辨率分析 歌曲数据库
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快速定点独立向量分析在语音信号盲分离中的应用
18
作者 黄会营 李小光 洪俊芳 《河南师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期147-149,164,共4页
针对包括环境噪声的混叠语音信号分离困难问题,提出一种新的频域快速定点独立向量分析模型,对混叠语音信号进行盲分离.该模型中的每个源信号以向量形式混合,模型采用二次泰勒多项式把牛顿迭代算法直接应用于复变量对照函数,通过最优化... 针对包括环境噪声的混叠语音信号分离困难问题,提出一种新的频域快速定点独立向量分析模型,对混叠语音信号进行盲分离.该模型中的每个源信号以向量形式混合,模型采用二次泰勒多项式把牛顿迭代算法直接应用于复变量对照函数,通过最优化使牛顿迭代规则更加简单和清晰.对实际采集的语音信号进行仿真,实验证明算法很好地分离了卷积盲源信号,新算法具有良好的收敛性和较高的准确性. 展开更多
关键词 独立向量分析 卷积混合 盲源分离 快速算法
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