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基于改进量子粒子群优化稀疏分解的局放信号去噪方法 被引量:37
1
作者 王永强 谢军 律方成 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期320-329,共10页
噪声抑制是局放在线监测的关键环节之一。针对局放信号噪声抑制问题,提出一种基于改进量子粒子群优化稀疏分解的局放信号去噪方法。该方法基于信号的稀疏分解思想,构建了仅与局放信号时频特性相匹配的匹配局放信号过完备原子库;基于匹... 噪声抑制是局放在线监测的关键环节之一。针对局放信号噪声抑制问题,提出一种基于改进量子粒子群优化稀疏分解的局放信号去噪方法。该方法基于信号的稀疏分解思想,构建了仅与局放信号时频特性相匹配的匹配局放信号过完备原子库;基于匹配追踪(MP)算法在该原子库中对染噪局放信号进行最佳匹配原子搜索,并通过改进量子粒子群算法加速搜索进程,同时以残差比阈值作为MP迭代终止条件;基于各次MP迭代搜索得到最佳匹配原子仅可对原始无噪局放信号分量进行稀疏表示,而难以对噪声分量进行表示的原理,实现局放信号稀疏分解去噪目的。运用本文介绍方法对局放仿真信号及实测信号进行了去噪处理,并与基于形态学-小波的局放去噪结果作对比。结果表明,本文介绍方法能有效对局放信号进行去噪处理,去噪结果准确性高且波形无畸变,较好保留局放信号原始特征。 展开更多
关键词 改进量子粒子群 稀疏分解 匹配追踪 局部放电 信号去噪
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基于残差比阈值的迭代终止条件匹配追踪稀疏分解方法 被引量:35
2
作者 梁巍 阙沛文 +1 位作者 陈亮 雷华明 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期171-175,共5页
基于传统的迭代终止条件,应用匹配追踪(MP)稀疏分解方法分解高噪信号,研究了固定迭代次数及阈值迭代终止条件的不足.引入相邻残差之比,规格化相邻残差之差,减少了噪声的干扰,设计了残差比阈值迭代终止条件.采用残差比阈值迭代终止条件,... 基于传统的迭代终止条件,应用匹配追踪(MP)稀疏分解方法分解高噪信号,研究了固定迭代次数及阈值迭代终止条件的不足.引入相邻残差之比,规格化相邻残差之差,减少了噪声的干扰,设计了残差比阈值迭代终止条件.采用残差比阈值迭代终止条件,对高噪声超声信号进行稀疏分解,分解过程会根据噪声成分的水平自适应地终止迭代,克服了传统迭代终止条件无法选择迭代终止阈值的问题.理论推导与实验都证明了残差比阈值迭代终止条件具有很强的鲁棒性. 展开更多
关键词 匹配追踪 稀疏分解 迭代 残差比阈值
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利用FFT实现基于MP的信号稀疏分解 被引量:25
3
作者 尹忠科 邵君 Pierre Vandergheynst 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期614-618,共5页
该文研究基于Matching Pursuit(MP)方法实现的信号稀疏分解算法,通过对信号稀疏分解中使用的过完备原子库结构特性的分析,提出了一种新的信号稀疏分解算法。该算法首先通过利用原子库的结构特性,很好地处理了稀疏分解过程中计算量和存... 该文研究基于Matching Pursuit(MP)方法实现的信号稀疏分解算法,通过对信号稀疏分解中使用的过完备原子库结构特性的分析,提出了一种新的信号稀疏分解算法。该算法首先通过利用原子库的结构特性,很好地处理了稀疏分解过程中计算量和存储量之间的关系。在此基础上,把信号稀疏分解中计算量很大的内积运算转换成互相关运算,最后用FFT实现互相关运算,从而大大提高了信号稀疏分解的速度。算法的有效性为实验结果所证实。 展开更多
关键词 信号处理 稀疏表示 稀疏分解 matching pursuit(mp) FFT
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局部放电信号稀疏表示去噪方法 被引量:28
4
作者 律方成 谢军 王永强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期2625-2633,共9页
局部放电(partial discharge,PD)(简称局放)信号易受噪声干扰,影响监测效果。针对局放信号噪声抑制问题,提出了一种局放信号稀疏表示去噪方法。该方法以信号的稀疏表示及其匹配追踪算法为核心,构建了与局放信号特征相匹配而与噪声信号... 局部放电(partial discharge,PD)(简称局放)信号易受噪声干扰,影响监测效果。针对局放信号噪声抑制问题,提出了一种局放信号稀疏表示去噪方法。该方法以信号的稀疏表示及其匹配追踪算法为核心,构建了与局放信号特征相匹配而与噪声信号不相关的局放脉冲匹配原子,并组成过完备原子库。在该原子库中采用匹配追踪算法对染噪局放信号进行稀疏表示,提取最佳局放脉冲匹配原子;并通过改进量子遗传算法加速最佳匹配原子搜索进程,减小计算时间复杂度;同时以残差比阈值作为MP算法迭代终止条件,避免因迭代次数选取不当对去噪结果的影响。最后利用各次迭代提取的最佳脉冲匹配原子仅能对染噪局放信号中原始无噪局放分量进行有效稀疏表示实现去噪目的。运用该方法对仿真信号及实测信号进行了去噪处理,并与基于传统小波理论的局放去噪结果作对比。结果表明,该方法能准确抑制局放信号的噪声干扰,去噪效果优于传统小波方法。 展开更多
关键词 局部放电 脉冲匹配原子 稀疏表示 匹配追踪 改进量子遗传算法 残差比阈值 去噪
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基于GA和原子特性的信号稀疏分解 被引量:14
5
作者 尹忠科 王建英 Pierre Vandergheynst 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期58-61,共4页
信号稀疏表示在信号处理的许多方面有着重要的应用,但是求得信号稀疏表示的稀疏分解计算量十分巨大,是阻碍其实时应用的主要因素。本文研究基于MatchingPursuit(MP)方法实现的信号稀疏分解算法,采用遗传算法(GA)快速寻找MP过程中每一步... 信号稀疏表示在信号处理的许多方面有着重要的应用,但是求得信号稀疏表示的稀疏分解计算量十分巨大,是阻碍其实时应用的主要因素。本文研究基于MatchingPursuit(MP)方法实现的信号稀疏分解算法,采用遗传算法(GA)快速寻找MP过程中每一步分解的最佳原子。根据稀疏分解中使用原子的特性,提出了对基于GA和MP的信号稀疏分解的一种优化方法。算法的有效性为实验结果所证实。 展开更多
关键词 信号处理 稀疏表示 稀疏分解 matching pursuit(mp) 遗传算法(GA)
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在低维空间实现的基于MP的图像稀疏分解 被引量:12
6
作者 尹忠科 王建英 Pierre Vandergheynst 《电讯技术》 北大核心 2004年第3期12-15,共4页
研究利用MatchingPursuit(MP)方法实现的图像稀疏分解算法,针对其中关键难题,提出利用在低维空间的搜索实现高维空间的搜索的快速方法。算法的有效性为实验结果所证实。
关键词 图像处理 稀疏表示 稀疏分解 matching pursuit(mp)
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利用人工鱼群算法实现基于MP的信号稀疏分解 被引量:10
7
作者 舒维杰 袁志刚 尹忠科 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第1期66-67,73,共3页
人工鱼群算法(AFSA)是一种新的智能优化算法,具有鲁棒性强、全局收敛性好,及对初值的不敏感性等特点。将人工鱼群算法运用到信号的稀疏分解中,可快速寻找匹配追踪(MP)过程中每一步分解的最佳原子。此方法提高了信号稀疏分解的速度,算法... 人工鱼群算法(AFSA)是一种新的智能优化算法,具有鲁棒性强、全局收敛性好,及对初值的不敏感性等特点。将人工鱼群算法运用到信号的稀疏分解中,可快速寻找匹配追踪(MP)过程中每一步分解的最佳原子。此方法提高了信号稀疏分解的速度,算法的有效性为实验结果所证实。 展开更多
关键词 信号处理 稀疏分解 匹配追踪 人工鱼群算法
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压缩感知的多重测量向量模型与算法分析 被引量:13
8
作者 王法松 张林让 周宇 《信号处理》 CSCD 北大核心 2012年第6期785-792,共8页
压缩感知(Compressed Sensing:CS)技术是信号处理领域中数据获取和重构的新方法,其在理论上保证了只要源信号在时域或某种变换域中具有稀疏性,可以以远低于Shannon/Nyquist采样定理的采样率对信号进行采样而不至于引起信息丢失,同时,还... 压缩感知(Compressed Sensing:CS)技术是信号处理领域中数据获取和重构的新方法,其在理论上保证了只要源信号在时域或某种变换域中具有稀疏性,可以以远低于Shannon/Nyquist采样定理的采样率对信号进行采样而不至于引起信息丢失,同时,还可以以高概率重构源信号。CS现有算法大都从单重测量信号中恢复稀疏信号源,即为单重测量向量(SMV)模型。而在实际应用中,存在大量的多重测量向量情形,从多重测量向量中恢复未知的具有相同稀疏结构的联合稀疏信号源的模型称为CS的多重测量向量(MMV)模型。本文首先对CS-SMV和CS-MMV模型的基本数学原理进行了详细介绍,讨论了两种情况下稀疏源信号恢复的存在性与唯一性,然后在此基础上重点对近年来出现的各种联合稀疏信号的恢复算法进行了综述,分析了各种算法的性能,较全面的讨论了MMV模型的应用前景。最后对CS-MMV模型的发展趋势进行了总结和展望。 展开更多
关键词 压缩感知 稀疏表示 单重测量向量 多重测量向量 匹配追踪 贪婪算法
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基于GA和MP的信号稀疏分解算法的改进 被引量:10
9
作者 张静 方辉 +1 位作者 王建英 尹忠科 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第29期79-81,共3页
信号的稀疏表示在信号处理的许多方面有着重要的应用,基于MP的稀疏分解是目前信号稀疏分解的最常用方法,也是几乎所有稀疏分解算法中速度最快的,但其存在的关键问题仍然是计算量十分巨大。基于利用MP(Matching Pursuit)方法实现的信号... 信号的稀疏表示在信号处理的许多方面有着重要的应用,基于MP的稀疏分解是目前信号稀疏分解的最常用方法,也是几乎所有稀疏分解算法中速度最快的,但其存在的关键问题仍然是计算量十分巨大。基于利用MP(Matching Pursuit)方法实现的信号稀疏分解算法,采用遗传算法(GA)快速寻找MP过程中每一步分解的最佳原子。并针对基本遗传算法存在的未成熟收敛和易陷入局部最优解的问题,提出了对基于GA和MP的信号稀疏分解的一种改进算法,实验结果证实了改进算法的有效性。 展开更多
关键词 信号处理 稀疏分解 匹配跟踪(mp) 遗传算法(GA) 改进算法
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利用蚁群算法实现基于MP的信号稀疏分解 被引量:4
10
作者 尹明 尹忠科 王建英 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第36期47-48,85,共3页
信号的稀疏表示在信号处理的许多方面有着重要的应用,但稀疏分解计算量十分巨大,难以产业化应用。利用蚁群算法实现快速寻找MatchingPursuit(MP)过程每一步的最优原子,大大提高了信号稀疏分解的速度,算法的有效性为实验结果所证实。
关键词 稀疏表示 稀疏分解 matching pursuit 蚁群算击 快速算法
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谐波小波包自适应分解在故障诊断中的应用 被引量:9
11
作者 王胜春 韩捷 +1 位作者 李志农 李剑峰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期174-177,共4页
将谐波小波包与匹配追踪方法相结合,提出了谐波小波包自适应分解的新方法。根据信号特征自适应选择谐波小波包字典内的时频原子,可以将非平稳振动信号既不交叠又无遗漏地分解到相互独立的频带上去,算法实现简单,频率分辨率好。通过仿真... 将谐波小波包与匹配追踪方法相结合,提出了谐波小波包自适应分解的新方法。根据信号特征自适应选择谐波小波包字典内的时频原子,可以将非平稳振动信号既不交叠又无遗漏地分解到相互独立的频带上去,算法实现简单,频率分辨率好。通过仿真算例将该法与小波包变换、小波包追踪结果相比较,验证了该方法时频定位性好的优越性。将该方法应用于轴承和转子的故障诊断,结果表明,故障特征提取是有效的。 展开更多
关键词 故障诊断 谐波小波包 自适应分解 匹配追踪
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利用粒子群算法实现信号OMP稀疏分解 被引量:8
12
作者 杨愚 《微计算机信息》 北大核心 2008年第12期178-179,201,共3页
稀疏表示在信号处理的许多方面都有着重要的作用,但是其计算量巨大难以应用在实时信号处理上。本文使用粒子群优化算法实现基于正交匹配追踪算法(OMP)的信号稀疏分解,粒子群算法能有效寻找OMP分解每一步中的最优原子,OMP是对匹配追踪算... 稀疏表示在信号处理的许多方面都有着重要的作用,但是其计算量巨大难以应用在实时信号处理上。本文使用粒子群优化算法实现基于正交匹配追踪算法(OMP)的信号稀疏分解,粒子群算法能有效寻找OMP分解每一步中的最优原子,OMP是对匹配追踪算法(MP)的改进,收敛效果更好。实验结果验证了此算法的有效性。 展开更多
关键词 稀疏表示 稀疏分解 匹配追踪算法(mp) 正交匹配追踪算法(Omp) 粒子群优化算法(PSO)
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一种面向信号分类的匹配追踪新方法 被引量:9
13
作者 王磊 周乐囡 +1 位作者 姬红兵 林琳 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1299-1306,共8页
匹配追踪(MP)的主要策略是通过每次迭代时选择一个局部最优解,从而逐步逼近原始信号。然而传统的MP系列算法进行原子匹配时,各类原子集间存在交集,从而影响了原子的表示能力以及相应的分类效果。基于此,该文提出一种适用于信号监督分类... 匹配追踪(MP)的主要策略是通过每次迭代时选择一个局部最优解,从而逐步逼近原始信号。然而传统的MP系列算法进行原子匹配时,各类原子集间存在交集,从而影响了原子的表示能力以及相应的分类效果。基于此,该文提出一种适用于信号监督分类的匹配追踪新算法。其原子挑选的准则为:同类信号采用相同的原子集匹配,获取相同的类内表示结构;异类信号选择不同的原子集匹配,从而增强信号的类间差异。示例分析表明,使原子集间相互独立,能够减少异类信号间的共性因素,强化信号间的区分度,从而有利于提升分类识别效果。通过在标准图像库和实测雷达辐射源信号集上的实验表明,较之传统的MP系列方法,所提算法对噪声和遮挡具有更强的鲁棒性。 展开更多
关键词 匹配追踪 雷达辐射源识别 稀疏表示 特征提取 监督分类
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利用模拟退火实现基于MP的信号稀疏分解 被引量:7
14
作者 方辉 袁志刚 +1 位作者 尹忠科 王建英 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期65-68,共4页
信号的稀疏表示在信号处理的许多方面都有重要的应用,但稀疏分解计算量十分巨大,难以被推广而实现产业化。模拟退火算法模拟高温金属降温的热力学过程,广泛应用于求解组合优化问题。本文将模拟退火算法运用到信号的稀疏分解中,首先随机... 信号的稀疏表示在信号处理的许多方面都有重要的应用,但稀疏分解计算量十分巨大,难以被推广而实现产业化。模拟退火算法模拟高温金属降温的热力学过程,广泛应用于求解组合优化问题。本文将模拟退火算法运用到信号的稀疏分解中,首先随机产生一组原子参数组,然后分别计算每个原子与信号或信号残差的内积的绝对值,找出内积绝对值最大的原子参数组并对它进行模拟退火处理,用处理的结果作为匹配追踪(MP)过程中每一步的最优解。在计算过程中利用原子的特性,进一步提高了信号稀疏分解的速度,并用本文提出的算法与其它方法进行了比较,实验结果表明了该算法的有效性。 展开更多
关键词 稀疏分解 匹配追踪(mp) 模拟退火(SA) 快速算法
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利用粒子群算法实现PPS信号的稀疏分解 被引量:8
15
作者 李越雷 张天骐 +1 位作者 黄铫 蒋世文 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2010年第2期200-203,共4页
针对在分析高阶多项式相位信号(PPS)时,Wigner-Ville分布(WVD)的交叉项使得时频分布图变得难以解释,为了提高信号计算速度和数据提取精度,采用基于匹配追踪(MP)算法的信号稀疏分解来抑制交叉项,但是稀疏分解计算量大,难以应用在实时信... 针对在分析高阶多项式相位信号(PPS)时,Wigner-Ville分布(WVD)的交叉项使得时频分布图变得难以解释,为了提高信号计算速度和数据提取精度,采用基于匹配追踪(MP)算法的信号稀疏分解来抑制交叉项,但是稀疏分解计算量大,难以应用在实时信号处理。将粒子群优化算法用于稀疏分解的最优匹配原子的搜索,能降低稀疏分解复杂度,同时减少稀疏分解的超完备字典对存储空间的占用,可以提高用稀疏分解理论进行信号处理的计算效率,满足或接近实时性的要求。计算机仿真结果证实了方法的有效性。 展开更多
关键词 稀疏分解 匹配追踪 粒子群优化算法 多项式相位信号
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基于双字典集的信号稀疏分解算法 被引量:6
16
作者 王树朋 王文祥 李宏伟 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2012年第9期2512-2515,共4页
为得到关于信号更为稀疏的表示,提出一种基于双字典集的信号稀疏分解算法。在算法过程中,建立如下两个字典集:已选字典集和待选字典集。该算法以重复加权提升搜索(RWBS)算法为基础,增加了一步更为严格的从待选字典集中选择最佳核函数的... 为得到关于信号更为稀疏的表示,提出一种基于双字典集的信号稀疏分解算法。在算法过程中,建立如下两个字典集:已选字典集和待选字典集。该算法以重复加权提升搜索(RWBS)算法为基础,增加了一步更为严格的从待选字典集中选择最佳核函数的过程,故该算法在保留初始算法的优点的同时,可以产生更为稀疏的模型。通过仿真实验和真实数据实验验证了所提算法的性能。 展开更多
关键词 双字典集 过完备字典集 匹配追踪 核匹配追踪 重复加权提升搜索
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一种基于Spectrum原子的雷达辐射源信号识别方法 被引量:4
17
作者 朱明 金炜东 胡来招 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期188-191,共4页
为了提高雷达辐射源信号的正确识别率以满足现代电子对抗的需求,该文提出了一种新的雷达辐射源信号识别方法。在过完备多尺度Spectrum原子库基础上,采用匹配追踪(MP)方法对信号进行原子分解,并通过FFT降低MP搜索过程的时间复杂性,在此... 为了提高雷达辐射源信号的正确识别率以满足现代电子对抗的需求,该文提出了一种新的雷达辐射源信号识别方法。在过完备多尺度Spectrum原子库基础上,采用匹配追踪(MP)方法对信号进行原子分解,并通过FFT降低MP搜索过程的时间复杂性,在此基础上,对本征Spectrum原子参数进行有效降维,提取具有分类意义的原子特征向量,同步实现信号的自动分类和参数估计。实验结果表明,该方法在低信噪比环境下不仅可以获得高的信号类别正确识别率,同时具有准确的参数估计结果,证实了所提出方法的有效性。 展开更多
关键词 信号识别 雷达辐射源 Spectrum原子 匹配追踪
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基于匹配追踪的特征频率提取算法及其应用 被引量:6
18
作者 李振 李伟光 +1 位作者 陈辉 林鑫 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第19期7-13,共7页
针对大型转子试验台轴心轨迹提纯的问题,提出了采用匹配追踪(Matching Pursuit,MP)算法提取特征频率合成轴心轨迹的新方法。算法中信号的稀疏分解采用MP算法实现,字典集由正弦波模型构建,通过对正弦波的伸缩、平移构造过完备字典库,该... 针对大型转子试验台轴心轨迹提纯的问题,提出了采用匹配追踪(Matching Pursuit,MP)算法提取特征频率合成轴心轨迹的新方法。算法中信号的稀疏分解采用MP算法实现,字典集由正弦波模型构建,通过对正弦波的伸缩、平移构造过完备字典库,该算法可实现对单个或多个特征频率的提取;将此方法应用于大型转子系统轴心轨迹的提纯上,并与主成分分析法、谐波小波算法和小波包算法的处理效果进行了比较。结果表明,采用匹配追踪算法提纯的轴心轨迹更为清晰。 展开更多
关键词 故障诊断 轴心轨迹 匹配追踪(mp) 特征提取 信号分析
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匹配追踪算法在振动信号去噪中的应用 被引量:6
19
作者 李建卓 《计算机与数字工程》 2013年第12期1918-1919,1988,共3页
针对振动信号在采集过程中易受噪声干扰的情况,提出了一种采用匹配追踪算法来处理含噪的机械振动信号的方法,通过稀疏分解与重构对振动信号进行去噪。仿真实验表明该算法不仅可以有效地抑制噪声,提高信噪比,还能够获得较小的最小均方误... 针对振动信号在采集过程中易受噪声干扰的情况,提出了一种采用匹配追踪算法来处理含噪的机械振动信号的方法,通过稀疏分解与重构对振动信号进行去噪。仿真实验表明该算法不仅可以有效地抑制噪声,提高信噪比,还能够获得较小的最小均方误差值,较好地保持振动信号的特征形态。 展开更多
关键词 匹配追踪 振动信号 去噪
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Blind identification and DOA estimation for array sources in presence of scattering 被引量:4
20
作者 Ying Xiong Gaoyi Zhang +1 位作者 Bin Tang Hao Cheng 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2011年第3期393-397,共5页
A novel identification method for point source,coherently distributed(CD) source and incoherently distributed(ICD) source is proposed.The differences among the point source,CD source and ICD source are studied.Acc... A novel identification method for point source,coherently distributed(CD) source and incoherently distributed(ICD) source is proposed.The differences among the point source,CD source and ICD source are studied.According to the different characters of covariance matrix and general steering vector of the array received source,a second order blind identification method is used to separate the sources,the mixing matrix could be obtained.From the mixing matrix,the type of the source is identified by using an amplitude criterion.And the direction of arrival for the array received source is estimated by using the matching pursuit algorithm from the vectors of the mixing matrix.Computer simulations validate the efficiency of the method. 展开更多
关键词 blind identification direction of arrival(DOA) estimation distributed source amplitude criterion matching pursuitmp).
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