一种比例微分控制的混合信号自适应快速分离方法技术

本发明专利技术涉及一种比例微分控制的混合信号自适应快速分离方法，首先计算初始分离信号：确定步长的初始值，采用自然梯度盲源分离算法计算第一次变换矩阵及分离信号；然后采用分离迭代计算间对分离信号峭度累积量之差的变换计算，计算与分离输出状态相关的下一次变步长，并由该下一次变步长计算新的分离矩阵；接着判断新的分离矩阵是否达到控制精度要求，若是，则利用达到控制精度要求的分离矩阵计算输出分离信号。本发明专利技术实现初始步长在一定取值范围内，均具有相同稳定误差下接近一致数量级的最大收敛速度，特别是所涉及变换技术参数均是分离过程输出的相关物理量，分离算法构成具有自适应性，具有实际使用价值。

An Adaptive Fast Separation Method for Mixed Signals Based on Proportional Differential Control

The present invention relates to a fast adaptive separation method for mixed signals controlled by proportional differentiation. Firstly, the initial separation signal is calculated: the initial step size is determined, the first transformation matrix and the separated signal are calculated by natural gradient blind source separation algorithm, and then the transformation calculation of the difference between the cumulative kurtosis of separated signals is carried out by the separation iteration calculation, and the correlation with the separated output state is calculated. The next step is changed and a new separation matrix is calculated by the next step. Then it is judged whether the new separation matrix meets the control accuracy requirement. If so, the separation matrix that meets the control accuracy requirement is used to calculate the output separation signal. The method achieves the maximum convergence speed of approaching the uniform order of magnitude under the same stability error within a certain range of initial step size, especially that the technical parameters of the transformation involved are the related physical quantities of the output of the separation process, and the composition of the separation algorithm is adaptive and has practical application value.

【技术实现步骤摘要】
一种比例微分控制的混合信号自适应快速分离方法
本专利技术涉及盲源信号分离的处理
，特别是一种比例微分控制的混合信号自适应快速分离方法。
技术介绍
独立分量分析是当前盲信源分离的主流方法。已经有很多有效的算法,这些算法的形式不同，它们都可以归类于LMS(LeastMeanSquare)型算法。这些算法都存在一个学习率参数的优选问题，如何提高算法的收敛速度和改进算法的稳态性能一直是盲源分离研究的热点之一。目前一致的观点是必须找到一种有效的变步长学习率，并且该变步长必须与分离状态紧密一致时，才能达到有效加速。有些算法在初始步长基础上构建了变步长学习率，虽然也达到加速目的，但人为添加过多参数，不利于工程的实际使用。在自动化PID(ProportionIntegralDifferentiation)算法中，利用预设值和输出反馈值间的差值，比例项P是把调节器的输入偏差乘以一个系数，作为调节器的输出；加大比例值可以减少从非稳态到稳态的时间。积分项I部分其实就是对预设值和反馈值之间的差值在时间上进行累加；当累加到一定值时，再进行处理，避免了振荡，但调节存在明显的滞后，但在向较大目标预设值加速过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种比例微分控制的混合信号自适应快速分离方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：计算初始分离信号，采用自然梯度盲源分离算法计算第一次变换矩阵及分离信号：确定步长的初始值η0，取初始分离矩阵W0＝0.1*I，其中I为n×n的单位矩阵，并采用下式计算第一次变换矩阵W1，即令下式中k＝0：

【技术特征摘要】
1.一种比例微分控制的混合信号自适应快速分离方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：计算初始分离信号，采用自然梯度盲源分离算法计算第一次变换矩阵及分离信号：确定步长的初始值η0，取初始分离矩阵W0＝0.1*I，其中I为n×n的单位矩阵，并采用下式计算第一次变换矩阵W1，即令下式中k＝0：式中，ηk为变步长学习率，yk表示第k次分离信号，yk＝WkX，当k＝0时，X为初次输入的n个混合信号；为非线性函数向量，即对分离信号yk取非线性函数计算结果，Wk、Wk+1分别为第k和k+1次迭代的变换矩阵；步骤S2：采用分离迭代计算间对分离信号峭度累积量之差e(k)的进行变换计算，计算与分离输出状态相关的下一次变步长ηk+1，并由该下一次变步长计算新的分离矩阵；步骤S3：判断步骤S2得到的新的分离矩阵是否达到控制精度要求，若是，则进入步骤S4，否则返回步骤S2；步骤S4：利用达到控制精度要求的分离矩阵Wout计算输出分离信号：Y＝WoutX。2.根据权利要求1所述的一种比例微分控制的混合信号自适应快速分离方法，其特征在于：步骤S2具体包括以下步骤：步骤S21：计算前后两次迭代计算间的峭度累积量之差e(k)：e(k)＝Jall(k)-Jall(k-1)；式中，Jall(k)表示分离信号的相关峭度累积量；步骤S22：改造e(k)的值域，即把e...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国钦，陈以勤，詹仁辉，
申请(专利权)人：福建师范大学福清分校，
类型：发明
国别省市：福建,35