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专利号: 2017101566443
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 乐器;声学
更新日期:2023-07-20
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于反馈变分模式分解的单通道盲源分离方法,其特征在于该方法包括以下步骤:步骤1、假定复合信号始终盲分离为两个分量,即令模态数目K=2,初始化源信号数目Kn=2,即令信号xKn(t)=x2(t)=x(t),x(t)为观测信号;

步骤2、初始化 和λ0,对信号xKn(t)作VMD处理,即根据 和λ的更新公式迭代,并判断 是否满足收敛条件,若满足则停止迭代,得到两个模式分量,记为uKn1(t)和uKn2(t),否则继续迭代直到满足收敛条件为止;

步骤3、分别计算两个模式分量uKn1(t)和uKn2(t)与观测信号x(t)的相似系数δKn1和δKn2,并选取较大的相似系数对应的模式分量,记为ui(t),其中i的取值为1或2;

步骤4、将步骤3选取的模式分量反馈到VMD的输入端,令信号xKn(t)减去该模式分量,完成xKn(t)的更新,即xKn(t)=xKn-1(t)-ui(t),此xKn(t)即为新的VMD输入,xKn(t)表示进行第Kn次VMD时的输入信号;

步骤5、判断max{δKn1,δKn2}<min{δ(Kn-1)1,δ(Kn-1)2}是否成立,若成立则算法结束,否则重复步骤2到步骤4继续执行;

步骤2具体包括如下内容:

0

2-1.初始化K个模态 各模态对应中心频率 拉格朗日乘子λ和迭代次数l为0

2-2.计算更新模态

其中i表示第i个模态,1≤i≤K,1≤k≤K,α表示数据保真平衡参数;

2-3.计算中心频率更新参数

其中1≤k≤K;

2-4.计算拉格朗日乘子

其中τ表示双上升时间步长;

2-5.判断是否满足收敛条件,如果满足

则停止迭代,得到两个模式分量,记为uKn1(t)和uKn2(t),否则返回执行步骤2-2至2-4,其中ε表示判别约束条件且ε>0;

步骤3具体如下:

首先确定相似系数表达式:

δ的值越大,说明所对应的模式分量与观测信号越相似,成功分离出源信号的可能性越大;比较相似系数δKn1和δKn2的大小,选取较大的相似系数所对应的模式分量,记为ui(t),其中i的取值为1或2;

步骤4和步骤5具体如下:

从步骤3中可确定出一个可能的源信号,故可先将其从xKn(t)中剔除,即xKn(t)=xKn-1(t)-ui(t)  (7)由此反馈完成xKn(t)的更新,将xKn(t)作为新的VMD算法输入样本,进行后续步骤;判断max{δKn1,δKn2}<min{δ(Kn-1)1,δ(Kn-1)2}是否成立,若是则算法结束,否则重复步骤2到步骤4继续执行。