[發明專利]一種單通道多周期信號混疊情形下信號周期估計方法

有效

• 申請號: 201610961190.2
• 申請日: 2016-10-28
• 公開（公告）號: CN106599531B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 何昭水;王沛濤;謝勝利;黃鴻勝
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 楊曉松

本發明公開了一種單通道多周期信號混疊情形下信號周期估計方法，包括步驟：采集足夠長時間的單通道多周期混疊信號，并將其存儲為數字信號；對所述混疊信號建模；遍歷所有信號的可能的周期組合，在每一種周期組合條件下，重構多周期混疊信號；在所有周期組合中找出目標函數值最小的一組信號的周期組合，該組信號周期組合即為各信號的周期。本發明的有益效果在于，與現有技術相比，具有容易實現，操作簡單的特點，利用本發明方法預先估計混疊周期信號的周期，為下一階段的盲信號分離提供了周期信息，有利于提高盲分離效率。

技術領域

本發明涉及電子信息計數領域，尤其涉及一種單通道多周期信號混疊情形下信號周期估計方法。

背景技術

盲分離(Blind Source Separation，BSS)是信號處理領域一個極富挑戰性的研究課題。由于盲分離在語音識別、信號去噪、無線通訊、聲納問題、生物醫學信號處理、光纖通信等眾多應用領域有著廣泛而誘人的應用前景，盲分離從一開始就成了信號處理領域和神經網絡領域的研究熱點。

單通道盲分離是盲分離的一種極端的情況，是根據單路混合信號，實現多個時頻混疊信號的分離。在現實中，單通道接收到的信號中含有多個信號是一個非常普遍的現象：在生物醫學信號處理中，生物醫學信號通常包含著多個電生理信號成分，如腦電圖中除腦電信號外往往還包含有心電動，眼動偽跡，肌點信號，以及其他干擾源所產生的干擾信號；在通信系統中，存在共道干擾等；在雷達，聲吶系統中，接收到的信號是多個具有不同傳播延遲和衰退的回波及的疊加。

由于通道數目小于信號個數，致使可獲得信息量不足，單通道信號分離變得尤為困難。挖掘和利用所針對問題的先驗知識是當前解決單通道盲分離問題的一個重要方法。在現實世界中，很多物理信號本身就具有周期性或者可以由周期信號逼近。利用單通道混疊信號中信號的周期性這一性質有利于后續多個信號的分離。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明提出一種單通道多周期信號混疊情形下信號周期估計方法。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種單通道多周期信號混疊情形下信號周期估計方法，包括步驟

S1：采集足夠長時間的單通道多周期混疊信號，并將其存儲為數字信號；

S2：對所述混疊信號建模；

S3：遍歷所有信號的可能的周期組合，在每一種周期組合條件下，重構多周期混疊信號；

S4：在所有周期組合中找出目標函數值最小的一組信號的周期組合，該組信號周期組合即為各信號的周期。

進一步地，步驟S2中所述混疊信號建模的方法為：

設N為信號采樣點數，F為采樣頻率，t為采樣時間，用采樣點數N表示單通道混疊信號x的采樣時間，用各信號s₁,s₂...,s_n在一個周期內的采樣點數T₁,T₂,...,T_n表示信號的周期，其中，n為信號的個數，則混疊信號x可表示為：

其中，為信號s_i的單周期信號，A＝[A₁ A₂ ...A_n]，I_i為維數為T_i(i＝1,2,...,n)的單位陣。

進一步地，步驟S3中重構多周期混疊信號的方法為最小平方誤差法，其目標函數為：

本發明的有益效果在于，與現有技術相比，具有容易實現，操作簡單的特點，利用本發明方法預先估計混疊周期信號的周期，為下一階段的盲信號分離提供了周期信息，有利于提高盲分離效率。

附圖說明