《基於群智慧型最佳化的複雜混合盲信號分離算法研究》是依託天津商業大學，由陳雷擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於群智慧型最佳化的複雜混合盲信號分離算法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳雷
- 依託單位：天津商業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
盲信號分離技術是目前國際信號處理領域的研究熱點，該技術在語音、圖像、生物醫學和地震勘測等諸多領域具有廣泛的套用價值。為克服傳統最佳化方法在解決複雜混合盲信號分離問題時存在的局限性，本項目研究利用新興的群智慧型最佳化方法解決卷積混合和非線性混合盲信號分離問題的方法和關鍵技術，得到創新性的盲分離算法和信號處理系統。主要包括：（1）對人工蜂群最佳化算法和菌群最佳化算法等新近提出的群智慧型最佳化算法的尋優機理進行改進，得到性能更優的群智慧型最佳化算法；（2）分別針對卷積混合和非線性混合兩種複雜混合類型，研究構造盲分離的目標函式，建立基於群智慧型最佳化的分離系統模型；（3）研究採用改進群智慧型最佳化算法在分離模型下對目標函式最佳化求解的方法，得到實現複雜混合盲分離的新算法；（4）在對提出的分離算法進行性能分析和評價的基礎上，研究將基於群智慧型最佳化的盲分離算法運行於DSP硬體系統進行信號處理的方法，最終完成原理演示性樣機的研製。
結題摘要
盲信號分離技術是目前國際信號處理領域的研究熱點，該技術在語音、圖像、生物醫學和地震勘測等諸多領域具有廣泛的套用價值。本項目研究了利用新興的群智慧型最佳化方法解決複雜混合盲信號分離問題的方法和關鍵技術。按照項目計畫書的研究內容和研究目標，本項目從改進的群智慧型最佳化算法、基於群智慧型最佳化的卷積混合和非線性混合盲信號分離系統模型和算法、基於DSP的盲信號分離系統等方面展開深入研究，圓滿實現了預期的研究目標。項目研究的主要成果包括：研究了回溯搜尋算法、人工蜂群算法、菌群算法等群智慧型最佳化算法的原理，提出了多種性能更優的改進群智慧型最佳化算法。針對卷積混合和非線性混合兩種複雜混合類型，研究了基於負熵和峭度等分離準則的目標函式，建立了基於群智慧型最佳化的複雜混合盲信號分離系統模型。採用復Givens矩陣表示分離矩陣，利用蝙蝠算法最佳化求解旋轉角度，提出了基於復Givens矩陣與蝙蝠最佳化的卷積混合盲信號分離算法。採用頻域各頻率點獨立矢量分析分離信號的複數峭度和作為目標函式，利用回溯搜尋算法最佳化求解初始分離矩陣，提出了基於回溯搜尋最佳化的卷積混合盲信號分離算法。採用樣條插值函式擬合去非線性函式，利用改進的人工蜂群算法最佳化求解樣條插值節點參數，提出了基於樣條插值擬合與人工蜂群最佳化的非線性混合盲信號分離算法。在算法研究的基礎上，完成了將基於群智慧型最佳化的盲信號分離算法由MATLAB軟體平台移植到DSP硬體平台的任務，開發了實現信號分離的演示性樣機。從高光譜圖像光譜混合模型與盲信號分離的混合模型相似性出發，研究了基於盲信號分離理論和群智慧型最佳化的高光譜圖像解混方法，利用群智慧型最佳化算法優異的全局最佳化能力，提出了多種高光譜圖像解混算法。
