1.一种改进的自适应盲源分离方法,其特征在于:基于改进的自适应盲源分离系统实现,所述改进的自适应盲源分离系统包括混合矩阵A、分离矩阵W(k)、以及与分离矩阵W(k)-1并联的逆系统Wa(k),所述Wa(k)与非奇异混合矩阵A的逆A 近似,所述盲源分离方法包括如下步骤:T
步骤A,M个未知且彼此独立的源信号S(k)=[s1(k),s2(k),…,sM(k)] 经过改进分离系T统中未知非奇异混合矩阵A进行混合得到观测信号X(k)=[x1(k),x2(k),…,xM(k)] ;在忽略传输延迟效应和噪声时,得到X(k)=AS(k),k为时间序列,上标T表示共轭转置;M为正整数,表示S(k)中分量的个数;A是M×M维矩阵;
T
步骤B,将步骤A得到的观测信号X(k)=[x1(k),x2(k),…,xM(k)] 同时送入改进分离系统中分离矩阵W(k)和Wa(k),分别得到分离信号Y(k)=W(k)X(k)和Ya(k)=Wa(k)X(k),其中Y(k)是M×1维向量,为源信号S(k)的一个估计,其分量相互独立;W(k)是改进分离系统中一个M×M维满秩的最终分离矩阵;Wa(k)的逆 是对改进分离系统中未知非奇异混合矩阵A的最终估计;W(k)与Wa(k)的维数相同,上标“-1”表示取逆操作;
其中分离矩阵W(k)和Wa(k)的更新公式为:
其中I表示单位矩阵;f(Y(k))为非线性的激活函数,μ(k)为改进的步长因子,其公式为:
2 2 2
μ(k)=β{|PI(CG(k))|/α}exp{-[PI(CG(k))]/(2α)},其中,β和α是μ(k)的控制参数,exp表示以e为底的指数函数,其中PI(CG(k))为改进的分离性能指标,其公式为:其中CG(k)为改进分离系统的全局矩阵, cil为矩阵C(k)的第i行第l列的元素,cGil是矩阵CG(k)的第i行第l列元素,max表示取最大值操作。
2.根据权利要求1所述的改进的自适应盲源分离方法,其特征在于:改进分离系统的初始矩阵为W(0)和Wa(0),其中 改进分离系统的初始全局矩阵
3.根据权利要求1或2所述的改进的自适应盲源分离方法,其特征在于:所述3
f(Y(k))=Y(k)。
4.根据权利要求1或2所述的改进的自适应盲源分离方法,其特征在于:所述分离矩阵W(k)和Wa(k)的更新公式通过如下步骤获得:步骤a,利用互信息和信息熵的关系,将分离系统的代价函数定义为式中,H(ym(k))为分离信号向量Y(k)中第m个分离信号ym(k)的熵,py(ym(k))为分离信号向量Y(k)中第m个分离信号ym(k)的边缘概率密度,E表示数学期望运算,ln表示以e为底的自然对数,det表示取W(k)的行列式;
步骤b,计算J(k)对W(k)的自然梯度
步骤c,由J(k)对W(k)的自然梯度获得分离矩阵W(k)和Wa(k)的更新公式