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基于ICA和特征提取的MIMO信号调制识别算法 被引量：23
1
作者 张天骐 范聪聪 +1 位作者 葛宛营 张天 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期2208-2215,共8页
针对非协作通信中多输入多输出(MIMO)信号的盲调制识别,该文提出一种基于独立分量分析(ICA)和特征提取的调制识别算法。根据空分复用MIMO系统各发送天线上信号的独立性,利用ICA算法从接收的混合信号中分离出发射信号。为实现全盲条件下... 针对非协作通信中多输入多输出(MIMO)信号的盲调制识别,该文提出一种基于独立分量分析(ICA)和特征提取的调制识别算法。根据空分复用MIMO系统各发送天线上信号的独立性,利用ICA算法从接收的混合信号中分离出发射信号。为实现全盲条件下的调制识别,在进行ICA分离前,利用最小描述长度(MDL)准则估计发射天线数。在得到发射信号之后,首先利用6阶累积量、循环谱和4次方谱算法构造4个特征参数,然后利用分层结构的神经网络分类器识别信号的调制类型。仿真结果表明,所提方法可在较低信噪比下对{2PSK,2ASK,2FSK,4PSK,4ASK,MSK,8PSK,16QAM}8种MIMO信号进行有效识别,当发送天线数为2、接收天线数为5、信噪比为2 dB时,识别率可达到98%以上。 展开更多
关键词 信号处理 多输入多输出信号 独立分量分析 6阶累积量 循环谱 神经网络
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基于掩蔽估计与优化的单通道语音增强算法 被引量：9
2
作者 葛宛营 张天骐 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2019年第10期3065-3070,共6页
单通道语音增强算法通过从带噪语音中估计并抑制噪声成分来得到增强语音。然而,噪声估计算法在计算时存在过估现象,导致部分估计噪声能量值比实际值大。尽管可以通过补偿消去这些过估值,但引入的误差同样会降低增强语音的整体质量。针... 单通道语音增强算法通过从带噪语音中估计并抑制噪声成分来得到增强语音。然而,噪声估计算法在计算时存在过估现象,导致部分估计噪声能量值比实际值大。尽管可以通过补偿消去这些过估值,但引入的误差同样会降低增强语音的整体质量。针对此问题,提出一种基于计算听觉场景分析(CASA)的时频掩蔽估计与优化算法。首先,通过直接判决(DD)算法估计先验信噪比(SNR)并计算初始掩蔽;其次,利用噪声与带噪语音在Gammatone频带内的互相关(ICC)系数来计算噪声的存在概率,结合带噪语音能量谱得到新的噪声估计,减少原估计噪声中的过估成分;然后,利用优化算法对初始掩蔽进行迭代处理以减少其中因噪声过估而存在的误差并增加其中的目标语音成分,在满足条件后停止迭代并得到新的掩蔽;最后,利用新的掩蔽合成增强语音。实验结果表明在不同的背景噪声下,相比优化前,新的掩蔽使增强语音获得了较高的主观语音质量(PESQ)和语音可懂度(STOI)值,提升了语音听感与可懂度。 展开更多
关键词 计算听觉场景分析 语音增强 时频掩蔽 噪声估计 掩蔽优化 语音可懂度
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基于张量分解和多项式库搜索的多天线NPLC-DS-CDMA伪码序列估计 被引量：5
3
作者 张天骐 喻盛琪 +1 位作者 张天 葛宛营 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期2429-2436,共8页
针对低信噪比下非周期长码直接序列码分多址(NPLC-DS-CDMA)信号伪码序列估计问题,该文提出一种基于张量分解和多项式库搜索的多天线估计方法。该方法首先对接收信号建模为3阶张量模型并根据扩频增益分割为多个子张量,然后利用交替最小... 针对低信噪比下非周期长码直接序列码分多址(NPLC-DS-CDMA)信号伪码序列估计问题,该文提出一种基于张量分解和多项式库搜索的多天线估计方法。该方法首先对接收信号建模为3阶张量模型并根据扩频增益分割为多个子张量,然后利用交替最小二乘投影(ALSP)算法对子张量进行CP分解得到伪码片段因子矩阵和接收增益因子矩阵,利用接收增益矩阵互相关性和旁瓣能量检测对伪码片段组合序列筛选得到每个用户的伪码序列,最后利用多项式库搜索的方法识别出伪码序列的生成多项式,进一步提高伪码序列估计的正确率。仿真结果表明,所提方法能够实现对NPLC-DS-CDMA信号伪码序列的有效估计。 展开更多
关键词 直接序列码分多址 伪码序列 张量分解 交替最小二乘投影算法 多项式库搜索
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噪声情况下采用稀疏非负矩阵分解与深度吸引子网络的人声分离算法 被引量：4
4
作者 葛宛营 张天骐 +1 位作者 范聪聪 张天 《声学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期55-66,共12页
为实现噪声情况下的人声分离,提出了一种采用稀疏非负矩阵分解与深度吸引子网络的单通道人声分离算法。首先,通过训练得到人声与噪声的字典矩阵,将其作为先验信息从带噪混合语音中分离出人声与噪声的系数矩阵;然后,根据人声系数矩阵中... 为实现噪声情况下的人声分离,提出了一种采用稀疏非负矩阵分解与深度吸引子网络的单通道人声分离算法。首先,通过训练得到人声与噪声的字典矩阵,将其作为先验信息从带噪混合语音中分离出人声与噪声的系数矩阵;然后,根据人声系数矩阵中不同的声源成分在嵌入空间中的相似性不同,使用深度吸引子网络将其分离为各声源语音的系数矩阵;最后,使用分离得到的各语音系数矩阵与人声的字典矩阵重构干净的分离语音。在不同噪声情况下的实验结果表明,本文算法能够在抑制背景噪声的同时提高分离语音的整体质量,优于结合声噪人声分离模型的对比算法。 展开更多
关键词 分离算法 系数矩阵 吸引子 分离模型 噪声情况 背景噪声 矩阵重构 使用深度
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联合深度神经网络和凸优化的单通道语音增强算法 被引量：4
5
作者 张晓艳 张天骐 +1 位作者 葛宛营 白杨柳 《声学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期471-480,共10页
噪声估计的准确性直接影响语音增强算法的好坏,为提升当前语音增强算法的噪声抑制效果,有效求解无约束优化问题,提出一种联合深度神经网络(DNN)和凸优化的时频掩蔽优化算法进行单通道语音增强。首先,提取带噪语音的能量谱作为DNN的输入... 噪声估计的准确性直接影响语音增强算法的好坏,为提升当前语音增强算法的噪声抑制效果,有效求解无约束优化问题,提出一种联合深度神经网络(DNN)和凸优化的时频掩蔽优化算法进行单通道语音增强。首先,提取带噪语音的能量谱作为DNN的输入特征;接着,将噪声与带噪语音的频带内互相关系数(ICC Factor)作为DNN的训练目标;然后,利用DNN模型得到的互相关系数构造凸优化的目标函数;最后,联合DNN和凸优化,利用新混合共轭梯度法迭代处理初始掩蔽,通过新的掩蔽合成增强语音。仿真实验表明,在不同背景噪声的低信噪比下,相比改进前,新的掩蔽使增强语音获得了更好的对数谱距离(LSD)、主观语音质量(PESQ)、短时客观可懂度(STOI)和分段信噪比(segSNR)指标,提升了语音的整体质量并且可以有效抑制噪声。 展开更多
关键词 带噪语音 梯度下降法 DNN 抑制噪声 互相关系数 低信噪比 增强算法 凸优化 深度神经网络
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基于2DFT变换的伴奏音乐分离方法 被引量：6
6
作者 张天 张天骐 +1 位作者 葛宛营 范聪聪 《信号处理》 CSCD 北大核心 2019年第10期1708-1713,共6页
针对在单通道音乐分离过程中,伴奏难以分离且分离方法鲁棒性差的问题,提出一种基于二维傅里叶变换(2 Dimension Fourier Transform,2DFT)的音乐伴奏分离方法。该方法首先对单通道音乐进行短时傅里叶变换,再对变换后的幅度谱进行二维傅... 针对在单通道音乐分离过程中,伴奏难以分离且分离方法鲁棒性差的问题,提出一种基于二维傅里叶变换(2 Dimension Fourier Transform,2DFT)的音乐伴奏分离方法。该方法首先对单通道音乐进行短时傅里叶变换,再对变换后的幅度谱进行二维傅里叶变换处理,然后利用图像滤波的方式确定2DFT谱图中周期性峰值能量的位置,使用矩形窗构建掩蔽矩阵提取出伴奏音乐成分,最后通过短时傅里叶逆变换的方式,恢复出伴奏的时域信号。仿真实验表明,本文方法对比其他分离算法具有一定的优越性,可以将分离指标SIR提升0.5~4 dB左右,鲁棒性SAR提升超过15 dB。 展开更多
关键词 伴奏分离 二维傅里叶变换 时频掩蔽 音乐分离
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基于FRFT的双二进制偏移载波信号捕获算法 被引量：5
7
作者 赵健根 张天骐 +1 位作者 李鑫凯 葛宛营 《信号处理》 CSCD 北大核心 2020年第2期240-249,共10页
为了解决传统算法无法实现高动态下双二进制偏移载波(Dual binary offset carrier modulation,DBOC)信号同步的问题,提出了一种离散多项式相位变换(Discrete Polynomial phase Transformation,DPT)与部分匹配滤波器(Partial Matched Fil... 为了解决传统算法无法实现高动态下双二进制偏移载波(Dual binary offset carrier modulation,DBOC)信号同步的问题,提出了一种离散多项式相位变换(Discrete Polynomial phase Transformation,DPT)与部分匹配滤波器(Partial Matched Filter,PMF)结合分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)的算法。该算法首先通过DPT-FFT方法得到的动态阶数判断接收信号是否需要降阶处理,如果信号带有二阶多普勒变化率,先对信号进行降一阶处理,然后用PMF-FRFT的方法进行捕获。如果信号没有二阶多普勒变化率,只带有一阶多普勒变化率,直接使用PMF-FRFT的方法进行捕获。由MATLAB仿真结果可知,该算法相比DPT-PMF-FFT算法捕获概率有近9.5 dB的提升,并且该算法有效缩短了捕获时间。所以该算法可以较好完成高动态下信号的捕获。 展开更多
关键词 双二进制偏移载波信号 离散多项式相位变换 部分匹配滤波器 分数阶傅里叶变换 定阶
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融合声源分离及反复结构模型的音乐分离方法 被引量：3
8
作者 张天 张天骐 +1 位作者 葛宛营 喻盛琪 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期707-715,共9页
针对现有的单一音乐分离算法难以分离背景音乐和歌声的问题,提出一种融合声源分离及反复结构模型的音乐分离方法。该方法首先通过迭代的方式分离出音乐的谐波声源和冲击声源,再引入节奏谱分析不同声源的能量谱矩阵,对其建立反复周期结... 针对现有的单一音乐分离算法难以分离背景音乐和歌声的问题,提出一种融合声源分离及反复结构模型的音乐分离方法。该方法首先通过迭代的方式分离出音乐的谐波声源和冲击声源,再引入节奏谱分析不同声源的能量谱矩阵,对其建立反复周期结构模型,最后保留谐波源的反复周期成分,去除冲击源的反复周期成分,得到分离后的背景音乐和歌声。针对MIR-1K数据库,对1000首音乐片段的分离实验表明,与现有分离方法对比,本文方法在分离背景音乐和歌声时均表现出优异的性能。 展开更多
关键词 背景音乐 数据库 分离算法 结构模型 分离实验 周期成分 分离方法 谱分析
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