一种基于分离矩阵初始化频点选择的盲源分离方法及系统技术方案

本公开公开了一种基于分离矩阵初始化频点选择的盲源分离方法及系统，包括：获取待分离音频信号并进行傅里叶变换；对不会发生空间混叠的频域范围内频点进行一次ICA迭代，得到分离矩阵，并估计各源信号的DOA信息；根据混合信号协方差矩阵对频域范围内的频点进行频点选择，归入初选频点集合；对初选频点进行ICA迭代，并使用源信号的DOA信息进行初始化，得到初始分离矩阵；然后采用初始分离矩阵对初选频点进行ICA迭代，得到初选频点的分离矩阵，并再次估计源信号的DOA信息；基于再次估计的DOA信息构建未选择频点的分离矩阵；根据所有频点的分离矩阵进行傅里叶逆变换，重构得到分离信号。本公开通过将分离矩阵初始化，加快算法的收敛速度，提高分离性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于分离矩阵初始化频点选择的盲源分离方法及系统
本公开属于音频信号处理
，尤其涉及一种基于分离矩阵初始化频点选择的盲源分离方法及系统。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。随着计算机技术的发展和快速傅里叶变化的提出，数字信号处理在移动通信、语音信号处理、生物医学信号处理等领域得到广泛的应用。盲源分离(BlindSourceSeparation,BSS)作为数字信号处理中一种新的研究方向也随之应运而生。盲源分离是在不知道输入源信号和传输通道任何参数的情况下，根据输入源信号的统计特性，仅从接收到的混合信号中分离出原始源信号的过程。由于BSS算法对源信号的要求较少，应用范围非常广泛，得到了越来越多的专家和学者的关注。值得注意的一点是，BSS可以在进行语音增强消除人声干扰的同时通过后处理技术保持所有声源的双耳线索，这在双耳助听系统的应用方面具有非常大的潜力。例如，鸡尾酒会问题，如何从嘈杂的会场中，定位你感兴趣的声音，这对听障患者来说是非常难的。由于声音传播引起的时间延迟和由声音反射本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于分离矩阵初始化频点选择的盲源分离方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取待分离音频信号，并对所述待分离音频信号进行傅里叶变换；/n对不会发生空间混叠的频域范围内频点进行一次ICA迭代，得到分离矩阵，并基于所述分离矩阵估计各源信号的DOA信息；/n在整个频域范围内的每个频点，根据混合信号协方差矩阵的行列式进行频点选择，归入初选频点集合；/n使用源信号的DOA信息进行初始化，得到初始分离矩阵；然后采用初始分离矩阵对初选频点进行ICA迭代，得到初选频点的分离矩阵，并再次估计源信号的DOA信息；/n基于再次估计的DOA信息解决排列顺序不确定性问题并构建未选择频点的分离矩阵；/n根据所有频点...

【技术特征摘要】
1.一种基于分离矩阵初始化频点选择的盲源分离方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取待分离音频信号，并对所述待分离音频信号进行傅里叶变换；
对不会发生空间混叠的频域范围内频点进行一次ICA迭代，得到分离矩阵，并基于所述分离矩阵估计各源信号的DOA信息；
在整个频域范围内的每个频点，根据混合信号协方差矩阵的行列式进行频点选择，归入初选频点集合；
使用源信号的DOA信息进行初始化，得到初始分离矩阵；然后采用初始分离矩阵对初选频点进行ICA迭代，得到初选频点的分离矩阵，并再次估计源信号的DOA信息；
基于再次估计的DOA信息解决排列顺序不确定性问题并构建未选择频点的分离矩阵；
根据所有频点的分离矩阵进行傅里叶逆变换，重构得到分离信号。


2.如权利要求1所述的基于分离矩阵初始化频点选择的盲源分离方法，其特征在于，所述根据混合信号协方差矩阵的行列式进行频点选择包括：对于整个频域范围内的每个频点，均计算混合信号协方差矩阵行列式并进行归一化，选择归一化后的行列式值大于设定值的频点归入初选频点集合，其余频点归入未选频点集合。


3.如权利要求1所述的基于分离矩阵初始化频点选择的盲源分离方法，其特征在于，基于所述分离矩阵估计各源信号的DOA信息包括：对于每个频点，通过相应分离矩阵的数组权重和导向矢量相乘获得方向性图案；对各方向性图案中的零方向进行统计，估计各源信号的DOA信息。


4.如权利要求1所述的基于分离矩阵初始化频点选择的盲源分离方法，其特征在于，再次估计源信号的DOA信息后，还根据各源信号的DOA信息进行离群点检测，将检测得到的离群点移除，完成二次频点选择；其中，所述离群点检测采用基于正态分布的离群点检测方法。


5.如权利要求4所述的基于分离矩阵初始化频点选择的盲源分离方法，其特征在于，基于再次估计的DOA信息构建未选择频点的分离矩阵包括：
基于离群...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏莹，刘百云，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37