单通道独立分量分析算法的比较分析-论文.pdf

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1、第34卷第1期大地测量与地球动力学Vo1．34No．12014年2月JOURNALOFGEODESYANDGEODYNAMICSFeb．，2014文章编号：1671-5942(2014)01-0135-04单通道独立分量分析算法的比较分析黄大伟戴吾蛟刘斌’唐成盼罗飞雪1)中南大学测绘与遥感科学系，长沙410083、l2)中国科学院上海天文台，上海2000301I3)湖南农业大学资源环境学院，长沙410128摘要分析单通道ICA方法中不同算法的适用范围和优劣程度，通过仿真实验证实了单通道ICA算法在单通道信号分离的实用性，并讨论了单通道ICA算法在变形分析中应

2、用的可行性。关键词变形分析；独立分量分析；单通道ICA算法；仿真实验；适用范围中图分类号：P207文献标识码：ACoMPARISoNANALYSISOFSINGLECHANNELINDEPENDENTCoMPONENTALGoRITHMSHuangDawei¨，DaiWujiao¨，LiuBin¨，TangChengpanandLuoFeixue。r1)DepartmentofSurveyingEngineering&RemoteSensingScience，CSU，Changsha410083、I2)ShanghaiAstronomyObservatory

3、，ChineseAcademyofScience，Shanghai200030l3)CollegeofResources&Environment，HunanAgriculturalUniversity，Changsha410128JAbstractApplicationandfeatureofvarioussinglechannelICAalgorithms(DE．ICA，WT．ICA，EMD—ICAandEEMD-ICA)arecomparedandanalized．Resultsofthesimulationexperimentswiththemshow

4、practicalityoftheal-gorithmsinthesinglechannelsignalseparation，andfeasibilityindeformationanalysis．Keywords：deformationanalysis；IndependentComponentAnalysis(ICA)；singlechannelICAalgorithm；simula—tionexperiment；rangeofapplication算法要求输人信号的通道数必须不小于信号源数，1引言而变形监测数据如GPS接受的数据只有单一观测目前，独立分量

5、分析(ICA，IndependentCompo—信号，因此需要对单通道观测信号进行扩展，即建立nentAnalysis)¨在变形监测数据处理中的应用主要单通道ICA数据处理方法。有ICA与回归分析结合的独立分量回归(ICR，Inde．目前单通道ICA算法的主要思路是将单一的观pendentComponentRegression)对形变进行回归分测数据构建成多个虚拟观测通道的数据，然后再利用析J，ICA时空滤波方法提取多点变形监测数据中标准ICA算法进行处理。由于构建虚拟观测数据的的共性误差．4J，以及参考经验模式分解．独立分量方法主要有动态嵌入(DE，Dyn

6、amicaleMbedding)方分析算法改正多路径误差影响J。应用的标准ICA法和小波变换(WT，WaveletTransform)，经验模式分收稿日期：2013-06-04基金项目：2012中南大学研究生自主探索创新基金项目(2012zzts073)；国家973计划项目(2013CB733303)；国家自然科学基金(41074004)作者简介：黄大伟，男，1989年生，汉族，硕士研究生，主要研究变形监测数据处理．E—mail：huangdawei一613@163．com136大地测量与地球动力学34卷解(EMD，EmpiricalModeDecompos

7、ition)H和增强经观测信号(t)(图1)。在各单通道ICA算法处理验模式分解(EEMD，EssentialEmpiricalModeDecom．前，首先对各算法进行参数设置：DE．ICA算法的嵌position)[8j，因此常用单通道ICA算法有DE—ICA算入维数为20，时间延迟为1；wT．ICA算法的小波基法[“]、WT—ICA算法。、EMD．ICA算法15,16]和为db6，分解层数为4；EEMD．ICA算法的噪声参数EEMD—ICA算法。本文将分析这四种单通道ICA为1，迭代次数为500。利用四种算法对观测混合信算法的适用范围和优劣程度，通过仿真

8、实验探讨其在号进行处理，各算法分离出的源信号见图2。