



下載本文檔
版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、地震災(zāi)害救助系統(tǒng)中聲波振動(dòng)信號(hào)的分離 地震災(zāi)害救助系統(tǒng)中聲波振動(dòng)信號(hào)的分離,關(guān)鍵詞是地震,震災(zāi),災(zāi)害,害救,救助,助系,系統(tǒng),統(tǒng)中,中聲,聲波,波,振,振動(dòng),動(dòng)信,信號(hào),號(hào)的,的分,分離,離, 摘要:從獨(dú)立分量分析(ICA)的原理和算法入手,用傅立葉和ICA對(duì)實(shí)際測(cè)得的地震災(zāi)害救助系統(tǒng)中的聲波振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分離。從分離的結(jié)果看,ICA在復(fù)雜信號(hào)的分離中更具優(yōu)越
2、性。 關(guān)鍵詞:獨(dú)立分量分析(ICA) 傅立葉 聲波振動(dòng)信號(hào) 分離實(shí)際應(yīng)用中,希望在未知源信號(hào)的情況下,從已有混合信號(hào)中分離出需要的源信號(hào),為此,人們研究了盲信源分離( )方法。盲信源分離是指在信號(hào)的理論模型和源信號(hào)無法精確獲知的情況下,從混迭信號(hào)(觀測(cè)信號(hào))中分離出各源信號(hào)的過程。獨(dú)立分量分析( )是近年來由盲信源分離技術(shù)發(fā)展來的多道信號(hào)盲信源分離方法。對(duì)它的研究已成為信號(hào)處理領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。在本文運(yùn)用到了一個(gè)新的領(lǐng)域地震救援的聲波振動(dòng)信號(hào)的分離。由于地震后,會(huì)有活著的人被埋在廢墟中。他們通過各種方式發(fā)送信號(hào),希望得到援助。研制開發(fā)聲波振動(dòng)生命探測(cè)定位儀的
3、基本目的是發(fā)現(xiàn)幸存者的移動(dòng)、敲擊、刮擦和呼喊等表示他們依然活著的信號(hào)。技術(shù)上,就是通過高靈敏的傳感器,探測(cè)分析通過固體或空氣傳播的表示生存的微弱振動(dòng)信號(hào)。對(duì)于一個(gè)傳感器接收的只是一個(gè)信號(hào)的情況,比較容易處理。但是,當(dāng)同一傳感器接收到不同呼救者傳來的信號(hào)時(shí),就要對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行分離。即把不同的呼救者傳來的信號(hào)分開,以便通過數(shù)學(xué)計(jì)算,確定呼救者(即振源)的位置(或方向)。 的理論基礎(chǔ)噪聲的存在使源信號(hào)的恢復(fù)變得困難,所以應(yīng)先對(duì)混合信號(hào)去噪。即根據(jù)測(cè)量結(jié)果,得出在不同介質(zhì)中傳輸?shù)男盘?hào)的頻率,進(jìn)而去掉噪聲部分,進(jìn)行預(yù)處理。 預(yù)處理實(shí)際上,獨(dú)立分量分析是一種優(yōu)化問題,即如何使分離出的各獨(dú)立分量更好地逼近
4、各源信號(hào)。但它的前提是源信號(hào)相互獨(dú)立,且最多有一個(gè)源信號(hào)是高斯分布。而實(shí)際的觀測(cè)信號(hào)也許并不滿足這個(gè)要求?;诖?,在對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理前,應(yīng)先對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理,包括去均值、白噪化。預(yù)處理后,使采集的實(shí)際信號(hào)盡可能滿足的前提條件。 原理設(shè)觀測(cè)信號(hào)(),(),()是未知的相互獨(dú)立的源信號(hào)(),(),()()的線性組合,時(shí)的的線性組合模型如下面的矩陣所示。矩陣中的(),)是未知的模型系數(shù),可描述為: ()式()中,是未知的混合矩陣。由()式可以得到未知的源信號(hào)為: ()式()中,是的逆矩陣,為矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣。從該式中,可以清楚地知道,要想求出源信號(hào),求未知的混合矩陣是關(guān)鍵。在本
5、文中,因?yàn)槎鄠€(gè)傳感器所圍成的區(qū)域比較小,所以考慮源信號(hào)的個(gè)數(shù)小于等于得到的混合信號(hào)個(gè)數(shù)()的情況。當(dāng)時(shí)演。 算法本文采用了一種快速定點(diǎn)算法。該算法通過的最大化得到的學(xué)習(xí)過程,即:()()() ()由此,的遞推公式如()式:()()() ()具體的算法實(shí)現(xiàn)如下:()初始化(),令(),置;()代入()式求(),其中的期望值可由大量向量的采樣點(diǎn)計(jì)算出來;()用()去除();()如果()()不是足夠接近,那么置,返回至();否則,輸出向量。圖1、圖2和圖3 本算法最后給出的向量()等于正交混合矩陣中的一列
6、,在信號(hào)分離中意味著分離了其中的一個(gè)非高斯信號(hào)。即()(),,,等于其中的一個(gè)源信號(hào)。該算法一個(gè)顯著的特性是迭代次數(shù)非常少,一般次(次數(shù)用誤差矩陣控制)。為了估計(jì)個(gè)獨(dú)立成分,必須運(yùn)行上面的算法次。 聲波信號(hào)的分離原始語音信號(hào)如圖,它們的混合信號(hào)如圖。在圖()中,信號(hào)的低頻和高頻部分有比較明顯的分界線(雖然也有很少的非主頻的混疊),可以用傳統(tǒng)的傅立葉對(duì)它進(jìn)行分離。分離的結(jié)果如圖。從圖中可看出,結(jié)果是可以接受的。但用分離的效果更好,如圖。圖4、圖5和圖6 振動(dòng)信號(hào)的分離在實(shí)際的采集試驗(yàn)中(以兩個(gè)振源為例),如果各個(gè)呼救者傳來的信號(hào)間的時(shí)間間隔很小,使它們完全混合在一起,就無法輕易地看出混合信號(hào)的組成成分,如圖()。當(dāng)然,它們也許在頻率域是分開的,所以,對(duì)混合信號(hào)進(jìn)行傅立葉變換,如圖()。從圖()中可知,它們的頻譜也是混疊的,用傅立葉變換仍無法分離。因此,處理這種復(fù)雜信號(hào),選用。圖是用分離的結(jié)果。用分離后的信號(hào)進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算,得出的振源位置和實(shí)際試驗(yàn)時(shí)得出的位置是一致的。對(duì)聲波振動(dòng)信號(hào)的實(shí)際處理得到了滿意的結(jié)果。盡管用作信號(hào)分離的前提是被分離的源信號(hào)必須相互獨(dú)立,但是它也提供了一
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 智慧城市安防建設(shè)新篇章-智能監(jiān)控系統(tǒng)融資提案解讀
- 教學(xué)流程與數(shù)字化時(shí)代教育的互動(dòng)結(jié)合研討會(huì)
- 抖音商戶流量來源數(shù)據(jù)分析制度
- 抖音商戶客服售后問題閉環(huán)管理制度
- 服裝縫紉技能培訓(xùn)課件
- 天津市河西區(qū)第四中學(xué)2024-2025學(xué)年化學(xué)九上期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題含解析
- 2024-2025學(xué)年重慶市江津區(qū)支坪中學(xué)九年級(jí)化學(xué)第一學(xué)期期末調(diào)研模擬試題含解析
- 公共衛(wèi)生應(yīng)急物資保障資金申請(qǐng)2025年預(yù)算報(bào)告
- 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院《移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 大同煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院《健美操(2)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 國家開放大學(xué)《監(jiān)督學(xué)》形考任務(wù)( 1-4)試題和答案解析
- 婚前協(xié)議書(完整版)-婚前協(xié)議書模板
- 完工付款最終付款申請(qǐng)表
- 人工動(dòng)靜脈內(nèi)瘺
- 新版(七步法案例)PFMEA
- 2022年重慶優(yōu)秀中考作文經(jīng)典范例合集-2022中考作文
- 采暖管道安裝工程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
- 慢阻肺隨訪記錄表正式版
- 廣西大學(xué)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽選拔賽題目
- 受戒申請(qǐng)表(共3頁)
- 低鈉血癥的護(hù)理
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論