A Class of Blind Source Extraction Method Using Second-Order Statistics

Posted 2021-01-08 ytxwzqin

基于二阶统计量的盲源提取方法[1]。

文中提出了一系列基于二阶统计量的算法，包括离线BSE和在线BSE算法，可以提取平稳信号和非平稳信号。这些算法中，通过挖掘信号特征，提出了新的打分函数，以及一个无参数的自适应步长最速下降法用来得到最优提取权重向量。仿真实验证明提出的算法可以逐个重建源信号，并且性能优于基于高阶统计量的BSE方法。

此外，无参数自适应步长最速下降法具有若干优点：不需要调节参数，低运算量，不需要多余预处理步骤。

引言及建模

 相比于BSS同时恢复所有源信号，BSE是每次恢复一个源信号，因此其运算量更低，算法更灵活。通常采用高阶统计量HOS来解决BSE问题。此外，可以采用源信号的二阶统计量特性，其可以潜在地解决HOS要求的非高斯性假设。

经典的二阶统计量通常由以下两步组成：1）观测信号的预白化，将其降维为正交矩阵；2）将上述正交矩阵对角化为一个合适的协方差矩阵，得到其逆矩阵。

假设n个unobservable的分量s(t) 是零均值并且互相统计独立。得到m个观测信号x(t)=As(t) 。其中是非奇异矩阵并且满秩。t=0,1,...,N-1为采样持续时间。BSE的目标就是从观测信号中逐个恢复源信号，提取信号可以表示为：。当时，提取权重向量w时一个m列向量，使得。如果只有g的一个非零元素，则y(t)是恢复源信号或者s(t)的估计，并和g有同样的非零点。

 基于二阶统计量的BSE算法

 

 

参考文献

[1] A Class of Blind Source Extraction Method Using Second-Order Statistics. 2017 INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION SCIENCES (ICRAS).