一种单通道两周期信号混叠盲分离方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106570527A(43)申请公布日2017.04.19(21)申请号201610976015.0(22)申请日2016.11.07(71)申请人广东工业大学地址510062广东省广州市越秀区东风东路729号(72)发明人谢胜利黄鸿胜何昭水王沛涛周烨王伟华(74)专利代理机构广东广信君达律师事务所44329代理人杨晓松(51)Int.Cl.G06K9/62(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种单通道两周期信号混叠盲分离方法(57)摘要本发明公开了一种单通道两周期信号混叠盲分离方法，包括步骤：采集足够长时间的混叠信号；对所述混叠信号进行时域分析，通过求解重构损失函数，求得使两个信号重构误差最小的信号周期估计；对所述混叠信号作傅里叶变换，利用所述信号周期估计分别构建两个信号的频域估计；根据两个信号的频域估计进行反傅里叶变换，分离出原始信号。与现有技术相比，本发明利用求解重构误差代价函数的方式估计信号的周期，利用周期信息进行信号的频域估计从而分离混叠信号，本发明方法具有分离精度高，重构误差小，简单和易于实现的特点。CN106570527ACN106570527A权利要求书1/2页1.一种单通道两周期信号混叠盲分离方法，其特征在于，包括步骤S1：采集足够长时间的混叠信号；S2：对所述混叠信号进行时域分析，通过求解重构损失函数，求得使两个信号重构误差最小的信号周期估计；S3：对所述混叠信号作傅里叶变换，利用所述信号周期估计分别构建两个信号的频域估计；S4：根据两个信号的频域估计进行反傅里叶变换，分离出原始信号。2.如权利要求1所述的单通道两周期信号混叠盲分离方法，其特征在于，所述步骤S2中设周期信号x为两周期信号s1和s2混叠而成，且满足x(t)＝s1(t)+s2(t),t＝1,…,N，则混叠信号x可表示为：其中是Ti×Ti的矩阵，Ti是周期信号si的周期，因此则步骤S2包括步骤S21：构建混叠信号重构损失函数其中+[A1,A2]代表矩阵[A1,A2]的广义逆，S22：通过遍历T1和T2在可能范围内的周期大小，求解出重构损失函数的最优解，问题的解可表示为S23：求解出和作为信号s1和s2的周期估计。3.如权利要求1所述的单通道两周期信号混叠盲分离方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括以下步骤S31：对x(t),t＝1,…,N进行FFT变换得其对应的频域信号fx(t),t＝1,…,N；S32：计算两集合如下：令S33：对频域每个采样点t＝1,…,N划分集合，求解如果就把t划分给集合Ω1，否则划分给集合Ω2；S34：通过集合Ω1和Ω2的关系对周期信号s1和s2的频域信号和t＝1,…,N进行估计；其中对进行估计，如果t∈Ω1，则否则2CN106570527A权利要求书2/2页对进行估计，如果t∈Ω2，则否则3CN106570527A说明书1/5页一种单通道两周期信号混叠盲分离方法技术领域[0001]本发明涉及电子信息技术领域，尤其涉及一种单通道两周期信号混叠盲分离方法。背景技术[0002]盲分离(BlindSourceSeparation，BSS)是信号处理领域的一个极富挑战性的研究课题。由于盲分离在无线通讯、语音识别、声纳问题、信号去噪、生物医学信号处理、光纤通信等众多应用领域有着广泛而诱人的应用前景，盲分离一直是信号处理领域的研究热点。[0003]单通道盲分离是盲分离的一种极端的情况，是根据单路混合信号，实现多个时频混叠信号的分离。但由于通道数目小于信号个数，致使可获得信息量不足，单通道信号分离变得尤为困难。发明内容[0004]为克服现有技术的不足，本发明提出一种单通道两周期信号混叠盲分离方法。[0005]本发明的技术方案是这样实现的：[0006]一种单通道两周期信号混叠盲分离方法，包括步骤[0007]S1：采集足够长时间的混叠信号；[0008]S2：对所述混叠信号进行时域分析，通过求解重构损失函数，求得使两个信号重构误差最小的信号周期估计；[0009]S3：对所述混叠信号作傅里叶变换，利用所述信号周期估计分别构建两个信号的频域估计；[0010]S4：根据两个信号的频域估计进行反傅里叶变换，分离出原始信号。[0011]进一步地，所述步骤S2中设周期信号x为两周期信号s1和s2混叠而成，且满足x(t)＝s1(t)+s2(t),t＝1,…,N，则混叠信号x可表示为：[0012]其中是Ti×Ti的矩阵，Ti是周期信号si的周期，因此则步骤S2包括步骤[0013]S21：构建混叠信号重构损失函数其中+[A1,A2]代表矩阵[A1,A2]的广义逆，[0014]S22：通过遍历T1和T2在可能范围内的周期大小，求解出重构损失函数的最优解，问