[发明专利]基于单源点检测的欠定混合矩阵估计方法、系统及介质

说明书

本发明公开了基于单源点检测的欠定混合矩阵估计方法、系统及介质，获取观测信号，所述观测信号为多路源信号经过欠定混合矩阵混合后的信号；采用短时傅里叶变换并结合时频阈值分割法对所述观测信号进行处理，获得时频有源点集合；提取所述时频有源点集合中的单源点，并通过改进的模糊C均值聚类算法对每个所述单源点进行处理，获得各路源信号对应的单源点集合；将每个所述单源点集合中的观测信号矢量的特征值进行分解，获得欠定混合矩阵的估计值；本发明的有益效果为显著降低了计算复杂度，提高了欠定混合矩阵估计的效率；提出了改进的模糊C均值聚类算法，在源信号未知的情形下实现欠定混合矩阵的估计。

技术领域

本发明涉及盲源分离技术领域，具体而言，涉及基于单源点检测的欠定混合矩阵估计方法、系统及介质。

背景技术

在现代信息化战场中，雷达通过接收回波信号及时、精确地获取军事目标信息，是信息获取和精确制导领域中的重要武器装备。随着电磁环境日趋复杂，雷达接收到的回波中混叠有各种干扰信号。如果不对干扰信号加以分离，将对雷达的正常运行带来巨大的威胁。盲源分离作为现代电子战中的基础性技术，能有效地分离出雷达的回波信号和干扰信号。

欠定盲源分离是观测信号数目小于源信号数目的情形，也是实际中更为普遍的一种情况。对于欠定的情形，基于稀疏成分分析的“两步法”包括欠定混合矩阵估计和源信号恢复两个步骤。欠定混合矩阵估计是源信号恢复的前提，在欠定盲源分离中起着至关重要的作用。

常规的基于单源点检测的欠定混合矩阵估计方法需要遍历所有的时频点，计算复杂度较高，严重影响了欠定盲源分离的效率。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中，常规的基于单源点检测方法需要遍历所有时频点，计算复杂度较高，导致欠定混合矩阵估计效率较低，目的在于提供基于单源点检测的欠定混合矩阵估计方法、系统及介质，减少了计算复杂度，提高了欠定混合矩阵估计的效率。

本发明通过下述技术方案实现：

基于单源点检测的欠定混合矩阵估计方法，方法步骤包括：

获取观测信号，所述观测信号为多路源信号经过欠定混合矩阵混合后的信号；

采用短时傅里叶变换并结合时频阈值分割法对所述观测信号进行处理，获得时频有源点集合；

提取所述时频有源点集合中的单源点，并通过改进的模糊C均值聚类算法对每个所述单源点进行处理，获得各路源信号对应的单源点集合；

将每个所述单源点集合中的观测信号矢量的特征值进行分解，获得欠定混合矩阵的估计值。

传统的基于单源点检测的方法，需要对所有的时频点进行遍历计算，并采用单源点检测准则进行判决，但是在采样点较多的时候，需要计算的时频点也较多，计算复杂度较高；本发明提供了基于单源点检测的欠定混合矩阵估计方法，通过对时频域进行分割分离出时频有源点，然后再对有源点进行遍历计算，检测出单源点，采用改进的模糊C均值聚类算法估计出源信号的数目，最后通过特征值分解估计出欠定混合矩阵，显著降低了计算复杂度，提高了欠定混合矩阵估计的效率。

优选地，所述时频有源点集合获得的子步骤为：

采用短时傅里叶变换，将所述观测信号变换到时频域中，获得时频域观测信号；

通过阈值分割方法对所述时频域观测信号进行分割处理，获得时频有源点集合。

优选地，通过时频阈值分割方法对所述时频域观测信号进行分割处理，获得时频有源点结合的子步骤包括：

在所述时频域观测信号中，将各时频观测信号的绝对值求和，获得时频混合矩阵；

设置阈值，对所述时频混合矩阵进行分割，获得时频有源点集合。