基于入侵性杂草优化算法的有噪独立分量分析方法
2014-09-22孔祥翠王微微陈静静
东北石油大学学报 2014年2期
孔祥翠,王微微,陈静静,陈 宇
(中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,山东 青岛 266580)
0 引言
独立分量分析(ICA)[1-2]作为有效的盲源分离[3]技术,是信号处理领域的热点,在无线通讯、生物医学[4]、图像语音[5]、流型识别[6]、故障诊断[7]等领域应用广泛.入侵性杂草优化(IWO)[8-10]算法是由 Mehrabian和Lucas受自然界杂草入侵农作物启示提出来的一种新的优化智能算法.IWO算法简单,易于实现,最大的优点是不需要遗传操作算子,就可以简单且有效地收敛到问题的全局最优解.
20世纪90年代,ICA理论得到较快发展[11-13],最具有代表性的是Fast ICA算法,稳定、快速的算法特性使得ICA技术实用化.此类算法大都假设无噪声模型或把噪声看作一个独立信号,但在实际环境中,观测信号往往掺杂各种各样的噪声,导致分离性能下降.Zhang H、Shi Z等利用信号的时序特性分离含噪信号,可以减小噪声的影响,但信号时序特性不明显时,分离效果较差[14-15].Hyvarinen A利用信号的非高斯特性,采用去偏技术对有噪ICA算法进行修正,减少由噪声引起的偏差,适用性强[16].这些方法多采用梯度算法和牛顿法求解最优混合矩阵,容易陷入局部最优,很难获得理想的分离结果.
文中算法以所有分离信号负熵和为目标函数,选用高斯密度函数估计负熵,简化目标函数,保证稳定性,引入偏差去除技术对负熵进行去偏处理,以减少由噪声引起的偏差,采用具有全局寻优性能的IWO算法估计混合矩阵;然后采用SVD-ICA算法得到源信号的无噪估计.
1 基于IWO的有噪ICA算法
1.1 有噪ICA模型
线性瞬时混合有噪ICA模型为……p>
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