[发明专利]一种去除相关信号中干扰信号的方法

说明书

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种去除相关信号中干扰信号的方法。

背景技术

对同一物体不同特性的测量数据之间往往存在一定的相关性。医学或认知科学或者其它科研实践中对复杂事件，比如脑卒中或语言障碍或大气污染等等，进行准确分析和描述时都需要从不同侧面或方向采集数据，这些数据之间往往相互干扰，你中有我我中有你，很难评估各自提供的独立信息。比如土壤沙化和干旱少雨两种现象相互影响，不加处理的话无法确定它们对环境生态各自独立的影响和共同影响。缺血性脑卒中临床诊断和评估中通常要测量脑血流和脑组织水分子的自由扩散程度，但这两种指标在脑卒中病人(或其他病人)的大脑中会相互影响，不加处理的话无法确定它们各自对疾病预测评估所提供的独立信息。再如在语言障碍评估中，测量语音错误和音系错误时很难做到相互不受对方干扰。

传统的做法是将这些相关变量两两正交映射然后取剩余部分作为各自独立的成分，其实这种提取方法只是保证了每个变量的剩余成分(输出)和另外的原始变量(输入变量)之间是正交和独立的，这些剩余成分之间仍然相关并且相关性与原始数据之间的相关性完全相等只是符号变反了。这种传统技术不能同时获得相关变量的共同成分。这样就需要开发一项新的技术用来提取相干信号各自独立的成分和共同的成分。将两个或多个相关变量分解成重合分量和相互正交的的剩余分量的技术可以称之为相关信号的独立成分萃取。

发明内容

本发明的目的是克服现有方法将相关信号两两正交映射，然后取剩余部分作为各自独立部分，只保证了每个信号的独立部分和另外的原始信号之间是独立的，而这些独立部分之间仍然相互关联的技术问题，提供了一种去除相关信号中干扰信号的方法，其能够提取出每个相关信号的独立部分，且独立部分之间不相互关联，去除信号中的干扰信息。

本发明的一种去除相关信号中干扰信号的方法，包括以下步骤：

S1：采集模块采集到两组相互关联的数据信号，并发送到中央处理单元；

S2：中央处理单元对接收到的数据信号进行处理，将采集到的每组数据信号在三维数据空间中形成一个特征矢量，该两组数据信号形成的特征矢量分别为和

S3：假设存在三个独立的分量满足如下公式：

⊥表示垂直关系，则和的共同部分为的独立部分为的独立部分为

S4：假设在三维数据空间中，的起点为A，终点为B，的起点A，终点为C，的起点为A，终点为D，的起点为D，终点为B，的起点为D，终点为C，直线BC上存在点G，使得直线AG垂直于直线BC，即AG⊥BC，由于AD⊥DB且AD⊥DC，所以直线AD垂直于平面DBC，由于直线BC在平面DBC上，所以AD⊥BC，结合AG⊥BC，得到直线BC垂直于平面ADG，所以DG⊥BC；

S5：直线AG上存在点P，使得直线DP垂直于直线AG，即DP⊥AG，由于直线BC垂直于平面ADG，则直线BC垂直于直线DP，即DP⊥BC，所以直线DP垂直于平面ABC；

S6：由上述向量之间的关系得到下列关系式：

从而计算得到：

||.||表示向量的2范数，|.|表示线段的长度；

S7：由上述向量之间的关系还得到下列关系式：

即

|AP|＝|AG|-|PG|；

计算出|AP|、|DP|、|CG|的值，从而确定唯一的以及

S8：计算出与和垂直的单位向量从而计算出根据计算出

S9：中央处理单元将计算出的共同部分独立部分和独立部分输出。