欠定盲分离中源信号数目估计问题的研究

Because of its great potential value of application, blind signal separation has become a hot topic in the field of signal processing. Meanwhile underdetermined blind source separation, with its being in conformity with actual environment, has been the focus of research in the field of blind source separation. In the past, the algorithms of underdetermined blind source separation were proposed when they suppose the number of source signals was known, so how to estimate the number of source is a very difficult problem. This project will make researches on estimation of the number of source signals of the linear instantaneous mixed underdetermined blind source separation by means of fuzzy clustering analysis,hyperplane clustering analysis etc.. At the same time,estimation of the number of source signals of convoluted underdetermined blind separation are also studied in this project.Furthermore, more comprehensive and in-depth discussion and analysis will be made. Finally, the validity and reliability of the achievement will be verified by weak signals processing,such as EEG processing, FECG processing. All the results in this project will build foundation for researches and applications of underdetermined blind source separation in the future.

盲信号分离因其巨大的潜在应用价值已成为国际上信号处理领域的热点研究问题，而欠定盲分离因其接近实际应用环境更是盲分离领域研究的焦点。以往欠定盲分离算法大多假设源信号数目已知条件下提出，因此如何估计信号源个数一直是一个十分棘手的问题。本项目将以模糊聚类分析、超平面聚类分析等手段对线性瞬时混叠欠定盲分离源信号数目的估计进行研究，且将研究延伸至卷积欠定盲分离源数估计，进而对此问题进行全面深入的探讨和分析，最后还从微弱信号处理如脑电信号处理、胎儿心电信号处理等去验证本项目成果的有效性和可靠性，为欠定盲分离的研究和应用奠定基础。

欠定盲分离是目前国际上信号处理领域研究的热点和焦点，但以往欠定盲分离算法大多假设源信号数目已知条件下提出，因此如何估计信号源个数一直是一个十分棘手的问题。本项目是申请人对博士期间和博士后期间研究的深入和扩展，由以前的研究基础以及取得的阶段性成果进行展开，项目组主要研究内容有：（1）针对微弱信号，着重研究了其提取以及发现其具有局部稀疏特性，利用欠定盲分离方法进行了源数估计研究；（2）在噪声环境下基于胎心电检测信号相关性判别的盲分离分析，并进行源数估计研究；（3）针对脑电信号，即脑机接口（Brain-Computer Interface，BCI）方面研究，以及利用欠定盲分离中两步法的思想进行半盲分离中的信道的估计研究；本项目首次将模糊数学和模糊聚类方法、超平面聚类分析等手段对线性瞬时混叠欠定盲分离源信号数目的估计进行研究，且将研究延伸至噪声情况下欠定盲分离源数估计，且还从微弱信号处理如脑电信号处理、胎儿心电信号处理等去验证本项目成果的有效性和可靠性，使该研究具有十分重要的意义。在项目执行期间，项目组取得了大量的重要成果，已发表由项目参与者所取得的研究成果或受资助项目相关的研究成果总数论文18篇（已标注），其中SCI索引10篇，在其中同时被EI索引9篇，另外还有6篇即将被EI索引。另外，还申请发明专利3项。同时，通过该项目的资助，组织项目组成员参与了多次相关国际会议，与相关专家和学者进行了良好的学术交流和沟通，加强了本项目研究的前沿性和创新性。最后，依托本项目的资助和研究，还开展了大量的研究生培养工作，目前已经培养至少5名以上研究生毕业和十余名研究生在读。总的来说，通过该项目的资助和研究，已经远远达到预期目标，并在各方面都取得了积极意义。