探析基于独立分量分析的信息极大快速算法对车辆声频混合信号的分离研究

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1、长安大学硕士学位论文基于独立分量分析的信息极大快速算法对车辆声频混合信号的分离研究姓名：温亮亮申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：郭元术20040101摘要本文从分析现行交通量检测的现状出发，提出了一种利用车辆声音信号进行交通量检测的新方法。首先简要介绍了窄带和宽带阵列信号处理的模型，接着论述了盲信号分离的基本理论。然后利用一种基于独立分量分析的信息极大快速算法对麦克风阵列采集的多辆车行驶过程中所产生的混合声音信号进行离线处理仿真实验，可以比较成功地实现车辆的盲信号分离，最后对多辆车的实际采集信号用该算法也基本实现了分离，从而对道路交通量和车型

2、谚{别给出较为准确的估计。实验证明利用独立分量分析算法对多辆车盲信号进行分离是实际可行的。关键词：阵列信号处理独立分量分析交通量检测盲信号分离信息极大快速算法ABSTRACTInthisdissertati011．accordingtotheconditionofCUfFeDttrafficvo]umedetection．anewmethodoftrafficvolumedetectionwithvehiclenoiseispresented．First，themodelsofthenarrowbandandbroadbandarraysignalproces

3、singareintroducedsimplY．Subsequently，theprimaryknowledgeofblindsigna]separationisaria]yzed．Then，thesimu]atedmixednoisesignalsofpassingvehiclesaregatheredwithmicrophonearrayandprocessedof。fliRewitbthemethodofinformaxfastalgorithmbasedonindependentcomponentanalysis．Theeveryindependent

4、noisesignalof、rehiclesisrecejred．At]ast，theactua]mixednoisesignalsofpassingvehiclesarealsosuccessfullyseparatedusingthealgorithm．Thus，accurateestimationisgiyenabouttrafficvolumeandvehic]erecognitionTheresultoftheexperimentprovesitfeasibletoseparateblindmixedrioisesignalsofvehieleswi

5、ththemethodofinformaxfastalgorithm．Keywords：ArraysignaIprocessingBlindsignaIseparation}nformaxfastaIgorithmTrafficvoIumedetectjonndependentcomponentanaIysis第一章绪论1．1引言随着我国经济的发展，人们生活水平的提高，出行率不断增加，车辆数急剧增长，道路的拥挤情况变得越来越严重，为了及时掌握道路的交通情况，提高道路的利用率，人们采取了各种措旖来减小交通拥挤，了解道路的交通量是解决这些问题的前提。因此快速准确获

6、取交通量参数就显得十分重要。交通流量、车流密度和行车速度是表征交通流特性的三个基本参数。交通流量是指在选定时问段内通过道路某一地点、某一断面或某⋯车道的交通实体数。目前，交通量检测和车型识别的方法很多，但各有其优缺点，而现行的交通量检测器主要针对高速公路和城市道路的交通量检测，而普通路段的交通量检测器很少，因此开发适合普通路段的交通量检测器就显得十分必要。本文提出T*O用车辆通过的声频信号来检测道路的交通量，主要是利用盲信号分离(BSS，B1jndSignalSeparation)中的独立分量分析(ICA，IndependentComponentAualysi

7、s)方法对多辆车进行分离识别，实验结果表明该理论方法的可行性。12国内外发展现状交通量检测在交通工程中占有十分重要的位置，交通量数据的获取主要是利朋交通量检测器。3’“1，检测器类型主要可分为磁频车辆检测器、波频车辆检测器和视频车辆检测器三种。现在对车辆检测器的研究主要集中在提高这三类检测器的检测性能和检测精度、稳定性，提高使用寿命及其性价比等。国外对车辆检测器的研究主要集中在视频车辆检测器的开发，它将现代信号处理和模式识别等领域的新理论和新算法应用于视频车辆检测器的开发，提高其检测的性能、检测精度和稳定性，扩大其使用范围，视频检测器技术在国外已比较成熟，已经

8、有产品出现，并成功应用于道路交通量检测