[发明专利]降低多个独立过程产生的信号的频谱维数的方法和系统

权利要求书

1.一种用于降低由多个独立过程产生的信号的频谱的维数的方法，该频谱由频谱矩阵表示，该频谱矩阵被因子分解为频率基矩阵和时间基矩阵的组合，其中，所述时间基矩阵的各行的值大致独立，使用处理器来执行该方法的步骤，该方法包括以下步骤：

取得中间频率基矩阵，该中间频率基矩阵的列数等于独立过程的个数，并且其行数等于所述频谱矩阵的行数；

取得中间时间基矩阵，该中间时间基矩阵的行数等于独立过程的个数，并且其列数等于所述频谱矩阵的列数；

取得独立正则化要件的梯度；

利用所述独立正则化要件的梯度，根据非负矩阵因子分解NMF来更新所述中间频率基矩阵和所述中间时间基矩阵；以及

如果达到终止条件，则选择所述中间频率基矩阵作为所述频率基矩阵，并选择所述中间时间基矩阵作为所述时间基矩阵；否则，如果没有达到终止条件，

则重复所述更新步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，该方法进一步包括以下步骤：

将独立过程的个数选择为，使得该独立过程的个数少于所述频谱矩阵的行数。

3.根据权利要求1所述的方法，该方法进一步包括以下步骤：

将独立过程的个数选择为，使得该独立过程的个数少于所述频谱矩阵的列数。

4.根据权利要求1所述的方法，其中用于取得所述中间频率基矩阵的步骤进一步包括以下步骤：

随机地创建所述中间频率基矩阵。

5.根据权利要求1所述的方法，其中用于取得所述中间时间基矩阵的步骤进一步包括以下步骤：

随机地创建所述中间时间基矩阵。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，

根据确定所述梯度，

其中，是所述独立正则化要件J(H)相对于所述时间基矩阵H的梯度，并且

∂Cij∂Hbc=Bij(∂Aij/∂Hbc)-Aij(∂Bij/∂Hbc)Bij2,]]>

其中，根据以下公式定义变量A和B：

A＝HH^T

B＝NN^T

N_b＝||H_b||

∂Aij/∂Hbc=1bHcT+Hc1bT]]>

∂Bij/∂Hbc=Hbc(U1b1bT+1b1bTUT)]]>

U＝N(N^-1)^T，

其中，1_b是除了第b个元素为1而其他所有元素都为0的指示向量，N是元素为所述时间基矩阵H的行的范数的向量，U是所述向量N在元素被反转的情况下的外积。