本課題來源于國家自然科學基金項目“基于連續(xù)震源的地層反射式槽波精細探測理論研究”。在源信號及地層彈性波信道信息未知的情況下,僅通過接收端一個檢波器接收觀測信號,并從單一的觀測信號中分離出源信號。本課題旨在研究適用于地層彈性波信道的單通道盲源分離算法。在分析彈性波信號在地層彈性波信道中傳輸特性的基礎上,明確了設計地層彈性波信道盲源分離算法需要克服單一觀測信號,源信號衰減嚴重等困難。對基于集合經(jīng)驗模態(tài)分解-主成分分析-快速獨立分量分析（EEMD-PCA-FastICA）的虛擬多通道盲源分離算法進行改進,將改進前、后算法應用于地層彈性波信道的單通道盲源分離中,使用MATLAB進行模擬仿真實驗。通過比較、分析仿真結(jié)果,發(fā)現(xiàn)改進算法在處理非周期信號時存在算法耗時改善不明顯、分離效果差的缺點。針對改進算法存在的不足,提出一種基于EEMD--T-PCA-PA-FastICA的單通道盲源分離算法,算法的創(chuàng)新包括以下兩個方面:1)進行了兩次主成分分析（T-PCA）,減少了本征模函數(shù)分量個數(shù),進而減少了算法的迭代次數(shù),縮短了算法耗時;2)提出基于帕德近似的快速獨立分量分析算法（PA-FastICA）,彌補... 

【文章來源】：山東科技大學山東省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１盲源分離的模型分類??Ｆｉｇ?２．１?Ｔｈｅ?ｍｏｄｅｌ?ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｂｌｉｎｄ?ｓｏｕｒｃｅ?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ??

２．１盲源分離的數(shù)學模型??盲源分離理論發(fā)展至今已經(jīng)比較成熟，依據(jù)不同的標準，使用的盲源分離方??法也有所不同，盲源分離的模型分類如圖２．１所示。???、????混合?ｒ－４??信號?????？是否?－??ｒ￣ｓ?５＾??ｐＨ線隨分離１??盲源?延時Ｈ?卜????分離一?？非線（４盲源分離??模型—??????＾＾?‘與????￣？觀測—一？源信§＃＾觀？爐號：正定??信號????關系Ｊ?［源嚴伸卿齡：雄僅有－＾臟號：＇??＾＾??？????圖２．１盲源分離的模型分類??Ｆｉｇ?２．１?Ｔｈｅ?ｍｏｄｅｌ?ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｂｌｉｎｄ?ｓｏｕｒｃｅ?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ??２．１．１線性瞬時混合模型??線性瞬時混合模型的混合過程為：源信號；首先經(jīng)過混合矩陣Ａ混合后，??再與噪聲信號線性疊加得到觀測信號；其分離過程為：觀測信號通過??分離矩陣Ｗ分離出源信號的估計信號汾＾。較另外兩種混合模型，線性瞬時混??合模型是提出最早的盲源分離模型，也是最常見的混合模型，理論體系最成熟，??處理方式更簡單。因此本文研究的盲源分離算法是在該模型下進行信號處理的，??該模型的示意圖如圖２．２所示。?８??

直接求解非線性函數(shù)比較困難，目前主流技術(shù)是先利用線性混合系統(tǒng)??處理源信號，然后通過非線性變換求出觀測信號。非線性混合模型盲源分離的??流程圖如圖２．３所示：??ｘ（ｔ）氣?線性?Ｌ＂、?ｖ（ｔ）?｜…｜?線性?ｓ（ｔ）??混合矩陣ａ?￣１?１?ｒ＾ｉ?（ｇ）?￣＾分離矩陣ｗ?＂??圖２．３盲源分離的非線性混合模型的流程圖??Ｆｉｇ．２．３?Ｔｈｅ?ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ａ?ｎｏｎｌｉｎｅａｒ?ｈｙｂｒｉｄ?ｍｏｄｅｌ?ｗｉｔｈ?ｂｌｉｎｄ?ｓｏｕｒｃｅ?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ??盲源分離理論發(fā)展至今，線性混合模型雖己成熟，但尚有很多問題需要處??理。由于在非線性混合模型下進行信號的盲源分離十分復雜，至今尚未出現(xiàn)一??種普遍適用的算法。鑒于此，非線性混合模型下的盲源分離不是本文的研宄重??點。??２．２多通道盲源分離??多通道盲源分離方法是在觀測信號正定或超定情況下進行信號分離，即觀??測信號數(shù)目等于或大于源信號數(shù)目，多通道盲源分離算法如圖２．４所示。??１１??

【參考文獻】：
期刊論文
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[7]單通道盲源分離算法及其在工程機械振源分析中的應用[J]. 于剛,周以齊.  機械工程學報. 2016(10)
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[9]基于EMD的單通道盲源分離跳頻通信抗干擾方法[J]. 齊揚陽,于淼.  計算機科學. 2016(01)
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碩士論文
[1]單通道通信信號的盲源分離算法研究[D]. 劉琳芝.蘭州理工大學 2014
[2]通信信號的單通道盲分離技術(shù)研究[D]. 孫慶瑞.西安電子科技大學 2013
[3]獨立分量分析在地震勘探中的應用研究[D]. 王維強.中國石油大學（華東） 2012
[4]基于盲源分離的地震信號處理方法研究及應用[D]. 李建鋒.中國石油大學（華東） 2012



本文編號：2904920