基于智能单粒子与信号变化度的盲源分离算法 blind source separation algorithm based on intelligent single particle and signal variability.pdfVIP

第17卷第4期 电路与系统学报 V01．17No．4 2012年8月 JOURNAL OFCIRCUITSANDSYSTEMS August，2012 04．0089．06 文章编号：1007—0249(20121 基于智能单粒子与信号变化度的盲源分离算法’ 陈雷1， 张立毅1，2#， 郭艳菊3， 李锵2， 刘婷1，2 (1．天津商业大学信息工程学院，天津300134；2．天津大学电子信息工程学院，天津300072 3．河北工业大学信息工程学院，天津300401) 摘要t提出了一种新的基于智能单粒子优化的有序盲源分离算法。采用信号变化度作为分离的目标函数，利用球 坐标变换方法对分离向量进行变换，使用智能单粒子优化算法对目标函数进行求解，通过去相关方法从混合信号中去 除已分离出的源信号成分，最终实现按照信号变化度降序分离出各源信号。仿真结果表明，本算法能够有效实现对源 信号的有序分离，且分离精度很高。 关键词。盲源分离；信号变化度；智能单粒子；有序分离 中圈分类号；TN911．7 A 文献标识码t 1 引言 盲源分离技术是在源信号和混合参数未知的情况下，仅利用观测到的混合信号分离出各源信号成 分的技术。随着人们对盲源分离问题研究的不断深入，盲源分离算法已经在语音、图像、通信和生物 医学等各领域得以广泛应用【l~4J。 近年来，遗传算法、蚁群算法和粒子群算法等仿生智能优化方法得到了很多学者的重视和研究， 并已在算法研究和实际应用领域得到了很多成果[5-71。智能单粒子优化算法是纪震等弘J在粒子群算法的 基础上于2010年提出的一种新的仿生智能优化算法，该算法采用能够进行自我学习的单个智能粒子在 解空间中进行有哪些信誉好的足球投注网站，在有哪些信誉好的足球投注网站过程中将粒子的位置矢量分成一定数量的予矢量，通过对以子矢量为单位 进行动态的速度和位置调整，实现智能单粒子向全局最优解靠近。智能单粒子优化算法具有很强的全 局有哪些信誉好的足球投注网站能力，并已用于解决聚类分析和配电网的无功优化等问题，且实现了很好的效果【9，m】。 本文将智能单粒子优化算法引入解决盲源分离问题，提出了一种新的基于智能单粒子优化和信号 变化度理论的盲源分离算法。该算法采用智能单粒子优化算法对基于信号变化度理论的目标函数进行 优化求解，通过去相关方法对混合信号进行消源，可以按照信号变化度降序的顺序将源信号逐一成功 分离。仿真结果表明，该算法在保证分离过程有序性的基础上，达到了很高的分离精度。 2 智能单粒子优化算法 粒子群优化算法【1l】是一种启发式智能优化算法，该算法通过模拟鸟群觅食过程来实现对优化问题 的求解。粒子群优化算法在求解过程中，首先在D维有哪些信誉好的足球投注网站空间中初始化肘个粒子，其中第胛个粒子所 有哪些信誉好的足球投注网站得到最优解。 在基本粒子群优化算法中，每个粒子在每次进化过程中会在其位置矢量和速度矢量的所有维度上 进行更新。但这种更新机制存在一定的盲目性，不能保证粒子在所有维度上均向更优方向移动。针对 Particle 这一问题，文献[8】提出了智能单粒子优化算法(IntelligentSingle ·收稿日期；2011-12—22修订日期：2012—03—12 基金项目．国家自然科学基金资助项目；天津市高校科技发展基金资助项目 #置信作者。Email：zhangliyi@tjCU．edu．cn 万方数据 90 电路与系统学报 第17卷 新策略。每一代粒子的进化过程中， I 1 不再对整个速度矢量或位置矢量同时卜卜一 zJ——叫卜—一z。——+l z。一卜—一r 进行更新。而是先把整个