基于块分割的欠定盲源分离混合矩阵估计方法.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CN105930857A(43)申请公布日2016.09.07(21)申请号201610206294.2(22)申请日2016.04.05(71)申请人西安电子科技大学地址710071陕西省西安市太白南路2号(72)发明人付卫红王佳伦熊超李晓辉韦娟刘乃安黑永强(74)专利代理机构陕西电子工业专利中心61205代理人田文英王品华(51)Int.Cl.G06K9/62(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图2页(54)发明名称基于块分割的欠定盲源分离混合矩阵估计方法(57)摘要本发明公开了一种基于块分割的欠定盲源分离源混合矩阵估计方法。本发明首先获取采样信号向量，然后提取高能量采样信号向量并归一化，构造二维坐标平面并分割坐标纵轴，然后统计提取出包含聚类中心的子区间，取该子区间的中点值作为聚类中心的纵坐标，进而得到聚类中心的坐标值，最终获得欠定盲源分离混合矩阵。本发明克服了现有技术存在的在源信号非充分稀疏条件下的欠定盲源分离混合矩阵估计精度差和时间复杂度高的缺点，使得本发明适用于源信号非充分稀疏条件下的欠定盲源分离，并且具有能保持较快速度和较高精确度估计出欠定盲源分离混合矩阵的优点。CN105930857ACN105930857A权利要求书1/3页1.一种基于块分割的欠定盲源分离混合矩阵估计方法，包括如下步骤：(1)基站接收信号：基站利用两根天线同时接收来自多个信号源的不同信号；(2)构造采样信号向量：(2a)基站对两根天线的接收信号在T时刻采样一次，将第一根和第二根天线每次采样的采样值作为向量元素，构造一个采样信号向量；(2b)基站对两根天线的接收信号在T时刻多次采样，构造多个采样信号向量；(3)提取高能量采样信号向量：(3a)按照下式，计算每个采样信号向量的能量：其中，E[x(k)]表示第k次采样得到的采样信号向量的能量，k＝1,2,...K，K表示总的采样次数；表示开根号操作；|·|2表示取绝对值的平方操作；x(k)表示第k次采样得到的采样信号向量，x1(k)表示第一根天线的第k次采样值，x2(k)表示第二根天线的第k次采样值；(3b)按照下式，计算所有采样信号向量的平均能量：其中，Eaver表示所有采样信号向量的平均能量，E[x(1)]表示第一次采样得到的采样信号向量的能量，E[x(2)]表示第二次采样得到的采样信号向量的能量，E[x(K)]表示第K次采样得到的采样信号向量的能量，K表示总的采样次数；(3c)将提取的所有采样信号向量能量中高于采样信号向量平均能量十分之一的采样信号向量，存入高能量采样信号向量；(4)高能量采样信号向量归一化：(4a)按照下式，计算高能量采样信号向量中第一个元素的归一化值：其中，x′1(n)表示第n个高能量采样信号向量中第一个元素的归一化值，n＝1,2,...,N，N表示总的高能量采样信号向量的个数，x1(n)表示第n个高能量采样信号向量的第一个元素，x(n)表示第n个高能量采样信号向量，||·||2表示2范数操作；(4b)按照下式，计算高能量采样信号向量中第二个元素的归一化值：其中，x′2(n)表示第n个高能量采样信号向量中第二个元素的归一化值，n＝1,2,...,N，N表示总的高能量采样信号向量的个数，x2(n)表示第n个高能量采样信号向量的第二个元素，x(n)表示第n个高能量采样信号向量，||·||2表示2范数操作；(4c)按照下式，计算归一化后的高能量采样信号向量：Tx′(n)＝[x′1(n),x′2(n)]其中，x′(n)表示第n个归一化后的高能量采样信号向量，x′1(n)表示第n个高能量采样2CN105930857A权利要求书2/3页信号向量中第一个元素的归一化值，n＝1,2,...,N，N表示总的高能量采样信号向量的个数，x′2(n)表示第n个高能量采样信号向量中第二个元素的归一化值，T表示转置操作；(5)构造二维坐标平面并分割坐标纵轴：(5a)以高能量采样信号向量中第一个元素的值为横坐标，高能量采样信号向量中第二个元素的值为纵坐标，构造一个二维坐标平面；(5b)以第n个高能量采样信号向量中第一个元素的归一化值作为第n个观测点的横坐标，以第n个高能量采样信号向量中第二个元素的归一化值作为第n个观测点的纵坐标，在二维坐标平面上画出第n个观测点；其中，n＝1,2,...,N，N表示总的高能量采样信号向量的个数；(5c)将二维坐标纵轴上的(-1,1)区间分成多个大小相等的子区间；(6)统计各子区间范围内的观测点个数：统计观测点纵坐标值在第ι个子区间范围内的观测点个数，ι＝1,2,...M，M表示总的子区间个数；(7)提取聚类中心子区间：(7a)找出子区间范围内的观测点个数大于门限值并且大于相邻两个子区间范围内