[发明专利]基于反馈变分模式分解的单通道盲源分离方法

权利要求书

1.基于反馈变分模式分解的单通道盲源分离方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤1、假定复合信号始终盲分离为两个分量，即令模态数目K＝2，初始化源信号数目Kn＝2，即令信号x_Kn(t)＝x₂(t)＝x(t)，x(t)为观测信号；

步骤2、初始化和λ⁰，对信号x_Kn(t)作VMD处理，即根据和λ的更新公式迭代，并判断是否满足收敛条件，若满足则停止迭代，得到两个模式分量，记为u_Kn1(t)和u_Kn2(t)，否则继续迭代直到满足收敛条件为止；

步骤3、分别计算两个模式分量u_Kn1(t)和u_Kn2(t)与观测信号x(t)的相似系数δ_Kn1和δ_Kn2，并选取较大的相似系数对应的模式分量，记为u_i(t)，其中i的取值为1或2；

步骤4、将步骤3选取的模式分量反馈到VMD的输入端，令信号x_Kn(t)减去该模式分量，完成x_Kn(t)的更新，即x_Kn(t)＝x_Kn-1(t)-u_i(t)，此x_Kn(t)即为新的VMD输入，x_Kn(t)表示进行第Kn次VMD时的输入信号；

步骤5、判断max{δ_Kn1,δ_Kn2}＜min{δ_(Kn-1)1,δ_(Kn-1)2}是否成立，若成立则算法结束，否则重复步骤2到步骤4继续执行；

步骤2具体包括如下内容：

2-1.初始化K个模态各模态对应中心频率拉格朗日乘子λ⁰和迭代次数l为0

2-2.计算更新模态

其中i表示第i个模态，1≤i≤K，1≤k≤K，α表示数据保真平衡参数；

2-3.计算中心频率更新参数

其中1≤k≤K；

2-4.计算拉格朗日乘子

其中τ表示双上升时间步长；

2-5.判断是否满足收敛条件，如果满足

则停止迭代，得到两个模式分量，记为u_Kn1(t)和u_Kn2(t)，否则返回执行步骤2-2至2-4，其中ε表示判别约束条件且ε＞0；

步骤3具体如下：

首先确定相似系数表达式：

δ的值越大，说明所对应的模式分量与观测信号越相似，成功分离出源信号的可能性越大；比较相似系数δ_Kn1和δ_Kn2的大小，选取较大的相似系数所对应的模式分量，记为u_i(t)，其中i的取值为1或2；

步骤4和步骤5具体如下：

从步骤3中可确定出一个可能的源信号，故可先将其从x_Kn(t)中剔除，即

x_Kn(t)＝x_Kn-1(t)-u_i(t) (7)

由此反馈完成x_Kn(t)的更新，将x_Kn(t)作为新的VMD算法输入样本，进行后续步骤；判断max{δ_Kn1,δ_Kn2}＜min{δ_(Kn-1)1,δ_(Kn-1)2}是否成立，若是则算法结束，否则重复步骤2到步骤4继续执行。