基于独立成分分析的 射频干扰信号消除方法 昆明理工大学 计算机系 尚振宏 szh@kmust.edu.cn 2018年11月23日.

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1 基于独立成分分析的 射频干扰信号消除方法 昆明理工大学 计算机系 尚振宏 2018年11月23日

2 Radio Frequency Interference（RFI）
卫星下行通讯信号 移动通讯网络 无线电广播/电视 …… RFI危害 严重影响时域天文观测, 例如脉冲星、快速射电暴和射电瞬变源等天体的搜寻。 观测数据的好坏关系到科学成果的质量甚至结论的真伪。 澳大利亚Parkes望远镜探测到Peryton信号

3 从鸡尾酒会问题到射频干扰 能否从三个话筒的信号恢复三个人的声音？

4 Independent Component Analysis(ICA)
线性组合 ICA恢复

5 Independent Component Analysis(ICA)

6 ICA模型 假设源信号由若干个统计上相互独立的信号组成，在空间中相互交叠，构成混合信号（观测信号）。

7 ICA原理 观测数据xi(t)可以用信源sj(t)表示 表示成矩阵形式 问题：估计s和A，仅有x？欠定 约束 si(t)相互统计独立

8 ICA的三个步骤 数据(混合信号)的预处理 选择或定义非高斯性(独立性)度量，建立目标函数（中心极限定理）
中心化 白化 选择或定义非高斯性(独立性)度量，建立目标函数（中心极限定理） 峰度（Kurtosis）对边缘样本敏感，鲁棒性较差 负熵（Negentropy） 用某种最优化方法最大(小)化目标函数，实现ICA估计。 中心极限定理：若干个独立成分si组成的混合信号xi比任何独立成分si更接近高斯分布。

9 ICA的含混性 ICA不能确定独立成分的顺序 脉冲星观测数据特点 数据列在时间上对齐 相对于RFI信号，脉冲星信号：强宽带、光滑

10 基于ICA的RFI消减实验 脉冲星J _131246

11 ICA与均值法消除RFI对比实验

12 存在问题 RFI类型的适应性有待进一步验证 宽频带、窄频带 瞬时、长时间持续 脉冲星信号与RFI的非线性组合 提高方法的实时性

13 致谢 诚挚感谢中科院云南天文台季凯帆老师在研究过程中的帮助和指导！

14 谢谢！