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专利号: 2022113813993
申请人: 青岛科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于解耦卷积神经网络的含噪水声信号盲源分离方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:接收观测信号,利用卷积神经网络的一维卷积层自动提取观测信号的特征;

S2:基于S1提取的特征生成分离矩阵,利用分离矩阵分离观测信号,能够初步分离信号;

S3:基于S1提取的特征生成缩放系数,对初步分离信号进行缩放得到最终的分离信号;

所述S1具体如下:

S1‑1:建立信号接收模型:

假设水声通 信系统模型采 用多发多收模式 ,发送目标 信号为 ,,接收阵元个数为 ,其中 ,则接收端收到的信号为:其中, 表示信道参数,也是混合矩阵, 表示源信号,  表示接收信号, , 表示转置;

S1‑2:对接收信号 进行预处理;

S1‑3:利用卷积神经网络的一维卷积层自动提取观测信号的特征。

2.如权利要求1所述的含噪水声信号盲源分离方法,其特征在于,所述S2具体如下:S2‑1:基于S1提取的特征生成分离矩阵,即利用已知的源信号与观测信号,基于深度学习得到观测信号与分离矩阵的函数关系:将分离矩阵 视为一种函数 , 接收观测信号的特征输出混合矩阵,如下式为了求解函数 ,利用神经网络的数学理论中的通用近似定理——即神经网络具有近似任意函数的能力,设计近似 的神经网络,如下式其中为神经网络的参数,  时,W为最理想的分离矩阵;

S2‑2:利用生成的分离矩阵初步分离接收信号:其中,Z’为初步分离信号。

3.如权利要求1所述的含噪水声信号盲源分离方法,其特征在于,所述S3具体如下:S3‑1:基于S1提取的特征生成缩放系数:利用信号特征生成缩放系数c:

其中 为利用神经网络估计的关于求解缩放系数c的函数;

S3‑2:利用缩放系数对初步分离信号进行缩放得到最终的分离信号:对初步分离信源信号Z’进行缩放得到最终的源信号S:其中 是对源信号S的估计,Z为分离信号,c为缩放系数。