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第1章 盲信号处理基础 1

1.1 概述 1

1.1.1 背景和国内外现状 1

1.1.2 本书主要内容 8

1.2 盲源分离问题描述和数学模型 8

1.2.1 盲源分离和盲反卷积系统的数学模型 8

1.2.2 盲辨识系统的不确定性和可辨识性 10

1.3 盲信号处理数学基础 12

1.3.1 随机过程基础 12

1.3.2 信息理论基础 24

1.3.3 盲信号处理中常用的优化方法 31

参考文献 49

第2章 盲源分离方法 58

2.1 基于高阶统计的盲源分离方法 58

2.1.1 概述 58

2.1.2 互累积量准则 60

2.1.3 对角累积量准则及算法 64

2.1.4 基于累积量的无约束算法 72

2.1.5 基于简单去冗余的源信号逐个提取方法 74

2.2 基于信息理论的盲源分离方法 77

2.2.1 概述 77

2.2.2 基于负熵的最小互信息准则及算法 80

2.2.3 基于信息冗余度最小的准则及算法 88

2.2.4 基于多变量密度估计的盲源分离方法 96

2.3 非线性混叠信号盲分离 103

2.3.1 引言 103

2.3.2 可分离性及解的不唯一性 105

2.3.3 基于多层感知器的信息后向传播算法 106

参考文献 112

第3章 真实环境语音信号盲分离 117

3.1 带噪混叠语音信号盲分离 117

3.1.1 基于小波变换和ICA的带噪混叠语音信号盲分离 117

3.1.2 基于稀疏编码和ICA的带噪语音信号盲分离 123

3.2 基于麦克风阵列的语音信号增强方法 130

3.2.1 麦克风阵列结构 130

3.2.2 麦克风阵列语音处理技术 131

3.2.3 噪声场的空间相干性 134

3.2.4 经典的麦克风阵列语音增强方法 134

3.2.5 基于ICA的麦克风阵列语音增强系统 138

3.2.6 计算机仿真比较和性能分析 138

3.3 欠定情况下混叠语音信号盲分离 142

3.3.1 系统模型和先验假设 143

3.3.2 系统框图 144

3.3.3 混叠矩阵估计 144

3.3.4 源信号估计 146

3.3.5 计算机仿真比较和性能分析 148

3.4 卷积混叠语音信号盲分离 150

3.4.1 概述 150

3.4.2 基于单个时间点观测样本的最小输出熵算法 152

3.4.3 基于频域多步骤基准重列算法 161

参考文献 167

第4章 基于ICA的图像／视频数字水印 173

4.1 基于ICA的图像表征 173

4.1.1 混叠图像盲源分离 173

4.1.2 图像的独立块表征 173

4.1.3 图像的下采样独立分解表征 174

4.1.4 基于ICA的多层图像分解与小波多尺度分析的比较 176

4.2 基于ICA的图像数字水印 180

4.2.1 数字水印概述 180

4.2.2 基于混叠图像盲分离的图像水印技术 182

4.2.3 基于独立块的图像水印技术 191

4.2.4 基于下采样的图像水印技术 195

4.3 基于ICA的视频特征提取 201

4.3.1 概述 201

4.3.2 视频的独立块特征 202

4.3.3 视频的独立动态分量特征 203

4.3.4 视频的独立内容特征 204

4.4 基于ICA的视频数字水印 206

4.4.1 概述 206

4.4.2 基于独立块的视频水印技术 207

4.4.3 基于独立动态分量的视频水印技术 210

4.4.4 基于独立内容的视频水印技术 218

参考文献 222

第5章 基于ICA的空时无线通信系统盲检测 226

5.1 概述 226

5.2 基于ICA的空时无线通信系统模型变换 228

5.2.1 多天线空时无线通信系统模型 228

5.2.2 ICA盲源分离系统模型 229

5.2.3 面向ICA的空时系统模型变换 230

5.3 基于ICA的空时通信系统盲检测方案 233

5.3.1 基于信道估计的ML接收机 233

5.3.2 基于ICA的空时系统检测模型 234

5.3.3 ICA预处理操作 235

5.3.4 盲检测的三种经典ICA算法 237

5.3.5 幅度和顺序不确定性的判定 238

5.3.6 基于ICA的正交盲检测方案 239

5.3.7 ICA盲检测方案与非盲检测方案的比较 241

5.4 仿真结果与性能分析 241

5.4.1 ICA盲检测方案的基本性能 241

5.4.2 ICA盲检测方案收敛特性的分析 247

5.4.3 基于ICA的正交盲检测方案的性能分析 251

5.5 ICA盲接收技术在空时通信中的其他应用 254

5.5.1 波束空时码系统的盲检测方案 254

5.5.2 基于ICA的辅助信道估计方法 259

参考文献 260

第6章 盲信号处理的其他应用 263

6.1 ICA在耳声发射中的应用 263

6.1.1 耳声发射概述 263

6.1.2 用ICA去除TEOAE伪迹算法 267

6.1.3 瞬态诱发耳声发射的时频分析 272

6.2 ICA在图像超分辨率中的应用 279

6.2.1 超分辨率概念 279

6.2.2 基于ICA的人脸超分辨率 285

6.3 ICA在图像检索中的应用 291

6.3.1 基于主独立内容特征的图像检索 291

6.3.2 基于主独立内容特征图像检索的改进方案 296

6.4 图像盲反卷积 300

6.4.1 图像盲反卷积的概念 300

6.4.2 带噪声的模糊图像盲复原方法 301

6.4.3 基于进化计算的盲图像反卷积算法 308

参考文献 313