基于盲估计和ICA的单通道盲分离算法

关键词：参数盲估计、单通道、盲分离、ICA算法

盲源分离简单的来讲就是在不明确系统的传输特性的前提下，从系统的源信号估计出观测信号的传输信道。

假设n个未知的源信号，各传感器接收到m个混合的观测信号，为混入的加性噪声，混合系统A为未知的混合矩阵。经过分离系统W后分离出近似与源信号的估计向，盲源分离的数学模型可以表达为：

要想分离出源信号S(t)的估计向量Y(t)主要是要求分解离矩阵W，Y(t)的分离系统过程表达式如下：

盲信号分离的原理框图如图所示，由于混合系统A和源信号S(t)都是未知的，所以对于分离出的估计向量Y(t)可能在幅度大小和排列次序存在不确定性，但是信号的信息存在于信号的波形中，所以并不影响对信号的分离。

调制信号的盲识别

载波估计

码速率估计

调制类型估计

基于正交采样的单通道盲分离算法

主要讨论BPSK信号和QPSK信号的盲分离，且QPSK可以看做是两个正交BPSK信号的合成，Qpsk的实部和虚部都是bpsk，因此我们做bpsk和qpsk的分离时可以仅取采样信号的实部放到ICA算法中推导得到分离矩阵，再将分离矩阵运用到I、Q信号。

仿真如下：

在这里中我们将对BPSK和QPSK的混合信号的分离进行性能分析,两信号采用同一种成形滤波器，使用升余弦滤波器，其中滚降系数为0.33，两信号的详细仿真参数如下表所示

仿真结果如下：

图一两路接收的原始信号

图二两路分离后的信号

图二是原始信号在信噪比为15db的条件下通过滤波器得到的两路分离信号，从图一和图二中可以看出恢复后的信号与原始信号的波形相似，可以根据相似系数、信噪比和误码率来判断信号是否分离成功。

图三、两路信号的信噪比与相似系数关系图

图四、两路信号的信噪比与误码率关系图

图五、码元速率为时两信号频率间隔和误码率的关系图

图六、码元速率为时两信号频率间隔和误码率的关系图

图七、码元速率为时两信号频率间隔和误码率的关系图

图五、六、七三张图左右两边分别是QPSK和BPSK信号在码元速率为bps、bps、bps时频率间隔和误码率的关系图

图八、两信号的幅值比和误码率的关系

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