[发明专利]一种单通道多周期信号混叠情形下信号周期估计方法

说明书

本发明公开了一种单通道多周期信号混叠情形下信号周期估计方法，包括步骤：采集足够长时间的单通道多周期混叠信号，并将其存储为数字信号；对所述混叠信号建模；遍历所有信号的可能的周期组合，在每一种周期组合条件下，重构多周期混叠信号；在所有周期组合中找出目标函数值最小的一组信号的周期组合，该组信号周期组合即为各信号的周期。本发明的有益效果在于，与现有技术相比，具有容易实现，操作简单的特点，利用本发明方法预先估计混叠周期信号的周期，为下一阶段的盲信号分离提供了周期信息，有利于提高盲分离效率。

技术领域

本发明涉及电子信息计数领域，尤其涉及一种单通道多周期信号混叠情形下信号周期估计方法。

背景技术

盲分离(Blind Source Separation，BSS)是信号处理领域一个极富挑战性的研究课题。由于盲分离在语音识别、信号去噪、无线通讯、声纳问题、生物医学信号处理、光纤通信等众多应用领域有着广泛而诱人的应用前景，盲分离从一开始就成了信号处理领域和神经网络领域的研究热点。

单通道盲分离是盲分离的一种极端的情况，是根据单路混合信号，实现多个时频混叠信号的分离。在现实中，单通道接收到的信号中含有多个信号是一个非常普遍的现象：在生物医学信号处理中，生物医学信号通常包含着多个电生理信号成分，如脑电图中除脑电信号外往往还包含有心电动，眼动伪迹，肌点信号，以及其他干扰源所产生的干扰信号；在通信系统中，存在共道干扰等；在雷达，声呐系统中，接收到的信号是多个具有不同传播延迟和衰退的回波及的叠加。

由于通道数目小于信号个数，致使可获得信息量不足，单通道信号分离变得尤为困难。挖掘和利用所针对问题的先验知识是当前解决单通道盲分离问题的一个重要方法。在现实世界中，很多物理信号本身就具有周期性或者可以由周期信号逼近。利用单通道混叠信号中信号的周期性这一性质有利于后续多个信号的分离。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提出一种单通道多周期信号混叠情形下信号周期估计方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种单通道多周期信号混叠情形下信号周期估计方法，包括步骤

S1：采集足够长时间的单通道多周期混叠信号，并将其存储为数字信号；

S2：对所述混叠信号建模；

S3：遍历所有信号的可能的周期组合，在每一种周期组合条件下，重构多周期混叠信号；

S4：在所有周期组合中找出目标函数值最小的一组信号的周期组合，该组信号周期组合即为各信号的周期。

进一步地，步骤S2中所述混叠信号建模的方法为：

设N为信号采样点数，F为采样频率，t为采样时间，用采样点数N表示单通道混叠信号x的采样时间，用各信号s₁,s₂...,s_n在一个周期内的采样点数T₁,T₂,...,T_n表示信号的周期，其中，n为信号的个数，则混叠信号x可表示为：

其中，为信号s_i的单周期信号，A＝[A₁ A₂ ...A_n]，I_i为维数为T_i(i＝1,2,...,n)的单位阵。

进一步地，步骤S3中重构多周期混叠信号的方法为最小平方误差法，其目标函数为：

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，具有容易实现，操作简单的特点，利用本发明方法预先估计混叠周期信号的周期，为下一阶段的盲信号分离提供了周期信息，有利于提高盲分离效率。

附图说明