基于稀疏表示的通信信號分離研究.pdf

1、盲源分離是指在源信號與傳輸通道均未知或先驗(yàn)知識極少的情況下，僅通過觀測信號來恢復(fù)出源信號。近些年來，盲源分離的研究如火如萘，并廣泛應(yīng)用于無線數(shù)據(jù)通信、圖像處理、語音信號處理與生物醫(yī)學(xué)信號處理等諸多領(lǐng)域，盲源分離也因此成為當(dāng)前信息處理領(lǐng)域的重點(diǎn)研究方向之一。信號的稀疏表示理論是一種新興的信號分析方法，其目的就是用盡可能少的原子來準(zhǔn)確的表示信號的本質(zhì)特征，以獲得信號簡潔的表示方式。研究發(fā)現(xiàn)，利用信號的稀疏特性能夠很好的揭示非平穩(wěn)信號的時(shí)變特

2、性。因此，本文在調(diào)研盲源分離研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，以信號的稀疏性為主線，從信號變換與信號壓縮兩個(gè)角度展開。首先，考慮到通信調(diào)制信號的時(shí)頻域特征混疊，在窄帶脈沖噪聲環(huán)境下將其循環(huán)譜域分析推廣到低階下，通過對其譜域特征研究，構(gòu)造分離特征參數(shù)；其次，通過對壓縮感知理論與盲源分離模型的對比，構(gòu)建級聯(lián)字典，結(jié)合正交匹配追蹤OMP算法對通信信號進(jìn)行稀疏表示，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)盲源分離。本文工作主要包括以下幾點(diǎn)：
　?。?）從盲源分離的經(jīng)典模型出發(fā)，在熟悉壓

3、縮感知理論的基礎(chǔ)上，探討了盲源分離與壓縮感知模型的相似性，進(jìn)而提出將源信號恢復(fù)算法與過完備字典構(gòu)造的思想應(yīng)用于信號分離。文章進(jìn)一步對隨機(jī)觀測矩陣與確定性矩陣、學(xué)習(xí)字典與聯(lián)合字典以及基于范數(shù)優(yōu)化的算法做了分析歸納，并提出待解決的幾個(gè)問題。
　?。?）以循環(huán)平穩(wěn)理論為出發(fā)點(diǎn)，探討穩(wěn)定分布下信號的低階循環(huán)譜特征。以共變及低階循環(huán)譜密度為基礎(chǔ)，探討了低階FSM算法，為脈沖噪聲環(huán)境下的信號分離提供了新思路。
　?。?）聯(lián)合傅立葉基與小