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基于奇异谱和稳健独立分量分析的星载AIS接收信号分离算法
1
作者 赵建森 谭智豪 +2 位作者 段海燕 刘侠 王胜正 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期293-302,共10页
[目的]在高密度流量地区,船舶经常出现自动识别系统(AIS)信号碰撞的问题,故对接收机的分离性能和实时性能均提出了很高的要求。[方法]针对不同信噪比(SNR)下的混合信号,提出一种基于奇异谱分析(SSA)与稳健独立分量分析(RobustICA)的分... [目的]在高密度流量地区,船舶经常出现自动识别系统(AIS)信号碰撞的问题,故对接收机的分离性能和实时性能均提出了很高的要求。[方法]针对不同信噪比(SNR)下的混合信号,提出一种基于奇异谱分析(SSA)与稳健独立分量分析(RobustICA)的分离算法S-RICA。通过对单通道AIS信号的Hankel矩阵分别开展奇异值分解和时间序列重构,并利用奇异谱分析代替传统的独立成分分析(ICA)中的白化预处理,再采用峰度对比函数来计算分离矩阵每次迭代的最优步长,从而快速获取最优分离矩阵。[结果]仿真实验结果表明,当信号长度改变时,S-RICA的信号均方误差均可稳定在1.5左右,而快速独立分量分析(FastICA)算法则极不稳定;当SNR为0~9 dB时,S-RICA的误码率为0.97×10^(-2)~1.97×10^(-2),其性能较RobustICA和FastICA提升了1个数量级,且其在SNR为0~7 dB时比S-FICA提高了4~6 dB;S-RICA的平均计算时间和迭代次数分别为18.5 ms和13.6次左右,具有明显的优势。[结论]在样本容量和SNR变化的情况下,S-RICA均表现出更为优异的分离性能,研究成果可为S-RICA在未来星载AIS系统中工程应用提供参考。 展开更多
关键词 卫星通信系统 信号处理 谱分析 星载自动识别系统 快速独立分量分析 稳健独立分量分析 盲源分离
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基于独立分量分析(ICA)的通信信号盲侦察技术 被引量：6
2
作者 付卫红 杨小牛 +1 位作者 刘乃安 曾兴雯 《四川大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1245-1249,共5页
在通信对抗中,由于电磁环境的复杂性和通信信号调制方式的多样性,我们事前无法确知接收信号的任何信息,给通信侦察带来了极大的困难.为解决复杂多信号环境下的通信侦察难题,作者提出了一种采用独立分量分析(ICA)技术,对原始信号进行盲分... 在通信对抗中,由于电磁环境的复杂性和通信信号调制方式的多样性,我们事前无法确知接收信号的任何信息,给通信侦察带来了极大的困难.为解决复杂多信号环境下的通信侦察难题,作者提出了一种采用独立分量分析(ICA)技术,对原始信号进行盲分离,然后分别对分离的各个信号进行后续处理的盲侦察技术.在介绍ICA技术的基础上,采用基于自然梯度的ICA算法(EASI算法)对分离效果进行了仿真.仿真结果表明,采用该方法在无需任何先验知识的情况下(如载频、信号带宽、调制样式),可以很好地分离出原始发射信号,为后续信号处理(如分析识别、解调等)奠定了基础. 展开更多
关键词 独立分量分析 通信对抗 侦察 盲信号处理
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基于ICA独立分量分析的模态参数识别研究 被引量：4
3
作者 万晓飞 马维金 +1 位作者 王俊元 庞瑞强 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第1期137-139,共3页
阐述了模态识别原理和独立分量分析原理,说明了ICA混叠矩阵与模态频率之间的对应关系,将信号处理技术应用于机械系统动力学问题中。对XXX型弹体涂镀层厚度检测仪机架进行试验模态分析,对获取的振动信号采用不同的算法提取出机架的固有... 阐述了模态识别原理和独立分量分析原理,说明了ICA混叠矩阵与模态频率之间的对应关系,将信号处理技术应用于机械系统动力学问题中。对XXX型弹体涂镀层厚度检测仪机架进行试验模态分析,对获取的振动信号采用不同的算法提取出机架的固有频率并进行对比,结果证明,基于ICA方法的模态参数识别方法可以得到较好的识别。获得的模态参数结果对于降低检测仪振动、保证检测仪稳定运行具有重要价值。研究结果对于仅可测得响应的机械系统模态参数识别问题,具有一定理论和实际意义。 展开更多
关键词 独立分量分析 涂镀层厚度检测仪机架 振动响应数据 模态参数识别
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独立分量分析(ICA)在齿轮箱故障诊断系统中的应用 被引量：2
4
作者 郭卫 李好 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2009年第2期74-76,80,共4页
文章应用基于互信息最小化的独立分量分析算法(ICA算法),提出了一种用于齿轮箱故障诊断的信号预处理方法FASTICA,并应用确定性混合信号进行仿真验证。以JZQ200型号齿轮箱为例,应用FASTICA对采集的振动信号进行预处理,处理结果表明,经IC... 文章应用基于互信息最小化的独立分量分析算法(ICA算法),提出了一种用于齿轮箱故障诊断的信号预处理方法FASTICA,并应用确定性混合信号进行仿真验证。以JZQ200型号齿轮箱为例,应用FASTICA对采集的振动信号进行预处理,处理结果表明,经ICA分离后故障信息明显增强,故障诊断精度可以明显提高。 展开更多
关键词 独立分量分析 故障诊断 混合信号
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基于独立分量分析(ICA)的图像去噪方法 被引量：2
5
作者 陈在平 谷秀平 张惊雷 《天津理工大学学报》 2009年第6期57-60,共4页
独立分量分析(Independent Compondent Analysis,ICA)是近年来提出的一种非常有效的数据分析方法,主要用来从混合数据中提取出原始的独立信号.在独立分量分析基本模型的基础上,计算在变换基下的投影,应用软门限算子进行去噪处理,结合实... 独立分量分析(Independent Compondent Analysis,ICA)是近年来提出的一种非常有效的数据分析方法,主要用来从混合数据中提取出原始的独立信号.在独立分量分析基本模型的基础上,计算在变换基下的投影,应用软门限算子进行去噪处理,结合实例对含噪图像进行去噪.实验结果表明,该算法在峰值信噪比和主观视觉效果上都比传统图像去噪方法具有明显的改善. 展开更多
关键词 独立分量分析 峰值信噪比 图像去噪
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基于独立分量分析(ICA)的音频数字水印 被引量：2
6
作者 李亚琴 孙星明 《科学技术与工程》 2005年第16期1158-1161,1178,共5页
独立分量分析(IndependentComponentAnalysis,简称ICA)是一种多元统计方法。利用ICA的盲分离特征,提出了一种基于ICA的音频数字水印方法,在保证听觉效果的基础上利用随机混合嵌入数字水印,利用基于互信息和负熵的ICA方法提取水印。仿真... 独立分量分析(IndependentComponentAnalysis,简称ICA)是一种多元统计方法。利用ICA的盲分离特征,提出了一种基于ICA的音频数字水印方法,在保证听觉效果的基础上利用随机混合嵌入数字水印,利用基于互信息和负熵的ICA方法提取水印。仿真试验表明该方法具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 音频数字水印 独立分量分析 鲁棒性
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独立分量分析(ICA)在地球物理学中的应用 被引量：1
7
作者 张念 刘顺来 曾振 《计算机与数字工程》 2008年第8期7-9,73,共4页
描述独立分量分析(ICA)算法,建立数学模型并给出求解条件。在此基础上,介绍一种基于负熵极大的FastICA算法,用仿真实验证明该算法的有效性。最后,指出该算法在地球物理学中的应用。
关键词 独立分量分析 负熵 地球物理学
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基于独立分量分析(ICA)与小波变换的过程监测方法 被引量：3
8
作者 黄闯 侍洪波 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期465-470,共6页
提出了一种ICA与小波变换技术相结合的过程监测方法。通过ICA方法分析出独立分量,经过小波分解后构造平均能量作为过程特征量。然后以相似度为监测指标实现过程监测。应用ICA方法比应用主分量(PCA)方法能更准确地提取非高斯分布信号信息... 提出了一种ICA与小波变换技术相结合的过程监测方法。通过ICA方法分析出独立分量,经过小波分解后构造平均能量作为过程特征量。然后以相似度为监测指标实现过程监测。应用ICA方法比应用主分量(PCA)方法能更准确地提取非高斯分布信号信息,可以更加有效地实现对过程的监测。ICA能从原始的输入特征提取出更紧致、更适合后端处理的二次特征。由于二次特征能体现出数据中的本质信息,所以ICA方法相对于那些只考虑方差信息的特征提取方法有更好的性能。 展开更多
关键词 自动控制技术 信号处理技术 独立分量分析 过程监测 小波变换 主分量分析
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基于快速独立分量分析算法的不同情绪下事件相关电位差异性分析
9
作者 余绍黔 贾泽光 李闯 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第11期131-137,167,共8页
针对不同情绪诱发的脑电(Electroencephalogram,EEG)存在差异这一特性以及传统的情绪诱导方法效果不明显的问题,采用虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术作为实验情绪诱导环境,并将三阶FastICA(Fast Independent Component Analysis)算法... 针对不同情绪诱发的脑电(Electroencephalogram,EEG)存在差异这一特性以及传统的情绪诱导方法效果不明显的问题,采用虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术作为实验情绪诱导环境,并将三阶FastICA(Fast Independent Component Analysis)算法与事件相关电位(Event-Related Potentials,ERP)技术应用于脑电数据的伪迹处理和分析。实验结果表明:通过去伪迹处理之后的正、负性情绪和中性情绪下的脑电信号在ERP的N1、P2阶段有着显著性差异。在N1时间窗上,低效价负性刺激相较于高效价正性刺激会获得更多的注意资源的分配。在P2阶段发现大脑不仅优先加工对个体产生威胁的负性刺激,同样对具有动机意义的各类刺激也会表现出优先加工。 展开更多
关键词 虚拟现实 快速独立分量分析 事件相关电位 脑电信号
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约束独立分量分析(CICA)算法在故障诊断中的应用 被引量：1
10
作者 李飞龙 廖林 +2 位作者 吴小波 张文合 王周知 《工业控制计算机》 2014年第11期92-94,96,共4页
盲源分离(BSS)是利用源信号间的统计独立性,在源信号和混合通道都是未知的条件下,仅由观测信号分离出各源信号的过程,也称独立分量分析(ICA)。经典的ICA仅仅用到数据的统计信息特征,即统计独立性。然而,机械故障存在其他如频率特征等已... 盲源分离(BSS)是利用源信号间的统计独立性,在源信号和混合通道都是未知的条件下,仅由观测信号分离出各源信号的过程,也称独立分量分析(ICA)。经典的ICA仅仅用到数据的统计信息特征,即统计独立性。然而,机械故障存在其他如频率特征等已知的先验知识,将主要利用这些先验信息进行故障诊断。提出一种带参考信号约束的ICA算法(CICA)进行盲源信号的分离,选取与待提取信号频率相同的脉冲信号作为参考信号,以均方误差作为相似性测度的方法进行了实验仿真,仿真实验表明CICA算法能够很好地分离出待提取信号。 展开更多
关键词 盲源分离 独立分量分析 约束独立分量分析 轴承故障诊断
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基于独立分量分析的FastICA心电消噪
11
作者 王永飞 《铜陵职业技术学院学报》 2006年第3期67-68,共2页
本文介绍基于独立分量分析的一种算法FastICA,根据FastICA算法对脑电中心电噪声的消除,实验结果表明,采用该算法成功地消除了脑电中的心电信号,实现了脑电信号在噪声中的有效提取。
关键词 独立分量分析 FASTica 消噪
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独立分量分析–经验模态分解特征提取在水电机组振动信号中的应用 被引量：54
12
作者 朱文龙 周建中 +2 位作者 肖剑 肖汉 李超顺 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第29期95-101,14,共7页
提取出水电机组振动信号中故障特征和微弱征兆信号,可以更好地了解机组的运行状态和故障发展趋势,但由于水电机组多源振动信号的相互混叠,信号呈现出非线性、非平稳性,故障特征信号提取是该领域的一个难题。为此该文提出了一种基于独立... 提取出水电机组振动信号中故障特征和微弱征兆信号,可以更好地了解机组的运行状态和故障发展趋势,但由于水电机组多源振动信号的相互混叠,信号呈现出非线性、非平稳性,故障特征信号提取是该领域的一个难题。为此该文提出了一种基于独立分量分析(independent component analysis,ICA)和经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)的特征提取新方法(ICA-EMD)。首先,用ICA将多通道振动信号分离成为统计独立分量;然后,对这些统计独立分量做自相关分析,消除环境噪声的影响;最后,对消噪后的所有统计独立分量统计逐一进行EMD分解,并将各个统计独立分量内蕴的同频本征模态函数进行累加重构,最终提取出能表征机组故障的本征模态函数。仿真信号和实测信号的试验验证表明,与其他方法相比,该方法在提取故障早期信号、微弱信号和突变信号方面更具优越性和有效性,提取结果更能满足实际工程应用需求。 展开更多
关键词 特征提取 独立分量分析(ica) 经验模态分解(EMD) 水电机组 故障诊断
原文传递
基于独立分量分析的人脸自动识别方法研究 被引量：28
13
作者 丁佩律 梅剑锋 +1 位作者 张立明 康学雷 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期361-364,共4页
提出了一种独立分量分析 ( ICA )和遗传算法 ( GA )相结合的人脸自动识别方法 ,人脸图像的独立基的获取是采用基于四阶统计信息的 ICA算法 ;为了减少计算复杂度 ,对原图像进行滤波降维 ,并用遗传算法对 ICA求得的独立基集合进行搜索得... 提出了一种独立分量分析 ( ICA )和遗传算法 ( GA )相结合的人脸自动识别方法 ,人脸图像的独立基的获取是采用基于四阶统计信息的 ICA算法 ;为了减少计算复杂度 ,对原图像进行滤波降维 ,并用遗传算法对 ICA求得的独立基集合进行搜索得到了一个最优的独立基子集 ;最后 ,选择合适的分类器根据待识别图像在独立基上投影系数进行分类判决 .对人脸图像库的实验表明本方法识别率比基于主元分析的特征脸方法高 ,且计算量小于传统的基于 展开更多
关键词 独立分量分析 ica 主分量分析 PCA 遗传算法 GA 人脸 自动识别 图像处理
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采用独立分量分析方法消除信号中的工频干扰 被引量：42
14
作者 吴小培 詹长安 +1 位作者 周荷琴 冯焕清 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第6期671-676,638,共7页
工频干扰的消除是微弱信号采集中的一项重要技术 .传统方法是采用陷波滤波器或自适应滤波 .论文则提出了用独立分量分析 (ICA)进行生物医学信号中工频干扰消除的新方法 .在简要介绍了独立分量分析的基本理论及算法的基础上 .根据三种不... 工频干扰的消除是微弱信号采集中的一项重要技术 .传统方法是采用陷波滤波器或自适应滤波 .论文则提出了用独立分量分析 (ICA)进行生物医学信号中工频干扰消除的新方法 .在简要介绍了独立分量分析的基本理论及算法的基础上 .根据三种不同的实际情况 ,详细讨论了利用独立分量分析进行工频干扰消除的方法与步骤 ,并给出了实验结果 . 展开更多
关键词 独立分量分析 工频干扰 负熵 快速ica算法 微弱信号采集
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基于独立分量分析的电压闪变检测方法 被引量：18
15
作者 刘阳 杨洪耕 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期34-37,共4页
独立分量分析利用信号的高阶统计量快速准确地实现信号的分离和恢复。提出利用独立分量分析和同步滤波相结合的电压闪变检测方法。首先,采用同步解调的方法将包络信号和工频电压相乘的形式转变为包络信号和中心频率为100 Hz的双边带调... 独立分量分析利用信号的高阶统计量快速准确地实现信号的分离和恢复。提出利用独立分量分析和同步滤波相结合的电压闪变检测方法。首先,采用同步解调的方法将包络信号和工频电压相乘的形式转变为包络信号和中心频率为100 Hz的双边带调幅信号的线性组合;然后依据负熵最大化的独立性准则和基于固定点的Fast-ICA算法进行盲信号分离;对分离得到的包络信号进行幅值修正,实现真实信号的估计。仿真结果表明该算法能准确分离平稳和非平稳的电压闪变信号的包络信号,且对幅值和频率的检测精度高。 展开更多
关键词 电能质量 电压波动和闪变 独立分量分析(ica) 盲信号分离
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独立分量分析法在电能质量监测与分析中的应用 被引量：8
16
作者 罗卫华 孙云莲 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第15期81-84,89,共5页
介绍了目前的电能监测设备,讨论了电能质量监测与分析方法,分析了傅里叶变换、短时傅里叶变换、Wigner谱分析和小波变换的不足之处,提出可以将独立分量分析法(independentcomponentanalysis,ICA)应用于电能质量的监测与分析中。基于ICA... 介绍了目前的电能监测设备,讨论了电能质量监测与分析方法,分析了傅里叶变换、短时傅里叶变换、Wigner谱分析和小波变换的不足之处,提出可以将独立分量分析法(independentcomponentanalysis,ICA)应用于电能质量的监测与分析中。基于ICA的原理通过2个实验模拟了电网中出现电压跌落、电压上升、欠电压、电压波动、瞬时脉冲等电能质量扰动的情况,对含强噪音与干扰的电网电压进行了监测和分析,并用仿真试验验证了将ICA应用于电能质量监测与分析的正确性和有效性。 展开更多
关键词 电能质量监测 独立分量分析(ica) 电压跌落 电压上升 欠电压 电压波动 瞬时脉冲
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独立分量分析及其在变形监测数据处理中的应用探讨 被引量：4
17
作者 戴吾蛟 罗飞雪 +1 位作者 曾凡河 黄大伟 《工程勘察》 CSCD 北大核心 2011年第11期58-61,共4页
在变形监测数据处理中存在噪声与信号频率混叠、变形影响因素监测量相关等问题,而独立分量分析在盲信号分离、去除冗余、处理频率混叠干扰等方面具有独特的优势。为此,将独立分量分析引入变形监测数据处理中,用仿真实验证实了该方法处理... 在变形监测数据处理中存在噪声与信号频率混叠、变形影响因素监测量相关等问题,而独立分量分析在盲信号分离、去除冗余、处理频率混叠干扰等方面具有独特的优势。为此,将独立分量分析引入变形监测数据处理中,用仿真实验证实了该方法处理"频率混叠干扰不可分"问题的有效性,并探讨了该方法在变形监测数据处理中的应用。 展开更多
关键词 独立分量分析(ica) 变形监测 单通道 频率混叠
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基于分块独立分量分析的人脸识别 被引量：8
18
作者 陈才扣 黄璞 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2009年第9期1837-1842,共6页
提出了一种基于分块独立分量分析(BICA)的特征提取方法。该方法通过将人脸分块降低了光照条件、人脸表情等外在因素对人脸识别的影响,并先后将分块后重组的矩阵的行和列作为训练样本提取独立分量,由于训练样本维数很小,因此它降低了传... 提出了一种基于分块独立分量分析(BICA)的特征提取方法。该方法通过将人脸分块降低了光照条件、人脸表情等外在因素对人脸识别的影响,并先后将分块后重组的矩阵的行和列作为训练样本提取独立分量,由于训练样本维数很小,因此它降低了传统独立分量分析(ICA)方法中存在的高维小样本问题产生的识别错误率,同时减少了识别时间。在Yale人脸库和AR人脸库上验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 分块 独立分量分析(ica) 特征提取 人脸识别
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基于独立分量分析的非均匀采样弱信号频域检测 被引量：3
19
作者 徐春生 王太勇 王正英 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1463-1469,共7页
非均匀采样可以在对模数转化器件的采样频率要求较低的情况下,提取超出Nyquist采样定理限制的频率.当包含两个幅值相差大于10%信号的混合信号经过非均匀采样后,由于采样的伪随机性会产生频谱噪声,因此从幅值谱中辨别不出幅值很小的弱信... 非均匀采样可以在对模数转化器件的采样频率要求较低的情况下,提取超出Nyquist采样定理限制的频率.当包含两个幅值相差大于10%信号的混合信号经过非均匀采样后,由于采样的伪随机性会产生频谱噪声,因此从幅值谱中辨别不出幅值很小的弱信号.根据非均匀采样的幅值谱识别出大信号频率,构造模拟源信号,以混合信号作为另一个源信号,根据独立分量分析(ICA)对幅值不敏感的特点,使用FastICA算法从混合信号的频谱中成功分离出幅值为强信号幅值五百万分之一的弱信号.在弱信号检测过程中,提出利用互相关系数进行"扫相"处理,以解决大信号相位匹配的问题.在相位匹配存在0.70%误差的情况下,成功分离出幅值为强信号幅值0.06%的弱信号. 展开更多
关键词 非均匀采样 独立分量分析(ica) 弱信号检测 相位匹配
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一种改进的快速独立分量分析算法及其在图象分离中的应用 被引量：26
20
作者 曾生根 朱宁波 +1 位作者 包晔 夏德深 《中国图象图形学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2003年第10期1159-1165,共7页
独立分量分析是信号处理技术的新发展,它作为盲信号分离的一种有效的方法而受到广泛的关注,并在许多方面获得成功应用.讨论了独立分量分析的基本原理、判断条件和算法,并在此基础上,介绍了独立分量分析的一种快速算法——FastICA算法;对... 独立分量分析是信号处理技术的新发展,它作为盲信号分离的一种有效的方法而受到广泛的关注,并在许多方面获得成功应用.讨论了独立分量分析的基本原理、判断条件和算法,并在此基础上,介绍了独立分量分析的一种快速算法——FastICA算法;对FastICA算法的核心迭代过程进行改进,得到M-FastICA算法,改进算法减少了独立分量分析的迭代次数,从而提高了算法的收敛速度.最后将M-FastICA算法应用到图象的分离上,实验结果表明,改进算法在分离效果相当的前提下,串行算法迭代次数减少了9％,并行算法迭代次数减少了27％,收敛速度更快. 展开更多
关键词 图象分离 独立分量分析 信号处理 收敛速度 ica
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