[发明专利]基于双重迭代的非正交联合对角化瞬时盲源分离方法

摘要

本发明公开了一种基于双重迭代的非正交联合对角化瞬时盲源分离方法，首先记录多次观测信号数据，计算基于观测信号的目标矩阵组，观测信号混叠模型分成左、右两个混叠矩阵，建立盲源分离代价函数，在左、右混叠矩阵本质相等条件下，将代价函数重构成对称拟合函数，用双重迭代法估计出非正交对角化所需的左、右混叠矩阵最优值，导出最优混叠模型，得到分离信号，实现瞬时混叠盲分离。避免了现有非正交JD方法对目标矩阵的过高要求，增大了观测信号适用范围。与现有技术比，本发明明显降低了计算复杂度与迭代次数，耗时最少；当输入SNR相同时，同时满足收敛时间最短、输出SINR最大和广义置换水平最小的情况，具有更优的分离性能和收敛性。

主权项

一种基于双重迭代的非正交联合对角化瞬时盲源分离方法，其特征是瞬时盲源信号分离过程包括：步骤1.首先针对观测目标记录多次观测信号数据，分为L个不同时刻t1,…,tL或L个不同时延τ1,…,τL对应的观测信号数据进行记录；步骤2.根据实际应用要求计算出基于观测信号的目标矩阵组，即根据源信号特征与实际应用要求计算出观测信号的二阶相关矩阵组或二阶时延相关矩阵组，并将其作为目标矩阵组，二阶相关矩阵组或二阶时延相关矩阵组均可表示为构造盲源分离的代价函数式中J为代价函数，s.t.代表约束条件，min表示在满足约束条件s.t.情况下通过求解待定参数矩阵(U；V；Λ(1),Λ(2),…,Λ(L))使代价函数J最小，U＝[u1,u2,…,uN]为左混叠矩阵、V＝[v1,v2,…,vN]为右混叠矩阵，VH为右混叠矩阵的共轭转置，N为源信号个数，为以源信号的自相关系数为对角元素的对角矩阵组，l表示记录的时刻或时延，L是时刻或时延的总个数；步骤3.针对构造的盲源分离的代价函数J，在左混叠矩阵U、右混叠矩阵V本质相等即U＝V的情况下，利用对等关系，重新构造盲源分离的代价函数Jr；包括有如下步骤左、右混叠矩阵本质相等，满足U＝V，利用对等关系，原观测信号的目标矩阵表示为R(l)＝UΛ(l)VH＝VΛ(l)UH，将盲源分离的代价函数等价重构成如下的对称拟合函数形式：步骤4.针对重构的盲源分离的代价函数Jr，通过双重迭代法计算出盲源分离的非正交对角化所需的左混叠矩阵U、右混叠矩阵V的最终表达式；步骤5.根据实际应用要求给定左混叠矩阵的初始值，利用双重迭代方法对盲源分离的非 正交对角化所需的左混叠矩阵U、右混叠矩阵V和一组对角矩阵组进行迭代计算，得出各自的最优估计值，分别表示为步骤6.通过公式得出观测信号的最优估计混叠模型它是盲源分离所需的联合对角化因子矩阵，令分离矩阵W等于混叠模型的广义逆，W与观测信号相乘，其结果为分离信号，完成瞬时混叠盲源信号的分离。