Proposal of higher-order tensor independent component analysis for signal separation in multiple-input multiple-output respiration/heartbeat remote sensing*

Author(s):  
Seishiro Goto ◽  
Ryo Natsuaki ◽  
Akira Hirose
Author(s):  
П. Саксена ◽  
С. Б. Патель ◽  
Дж. К. Бхалани

В статье исследована и реализована новая схема полуслепого оценивания канала для системы связи MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) для случая канала с квазистатическим рэлеевским замиранием. В этой схеме канальная матрица H остается относительно постоянной в пределах блока. Канальную матрицу H можно разложить на матрицу вращения Q и нижнюю треугольную матрицу R. Треугольная матрица R оценивается вслепую при использовании метода обобщенного разложения Холецкого GCD (generalized Cholesky decomposition) на основе QR-разложения выходной ковариационной матрицы, которая использует стохастический метод слепого разделения входных сигналов на основе анализа независимых компонентов ICA (Independent Component Analysis). Матрица Q оценивается по ортогональным пилотным символам при использовании нового подхода, основанного на QR-разложении, для минимизации целевой функции. При использовании этого нового подхода ортогональные пилотные символы можно разложить на детерминированную эрмитову матрицу и верхнюю треугольную матрицу, используя QR-разложение. Наконец, матрицу Q можно оценить, используя метод обратной подстановки, который представлен в данной работе. Проведено моделирование при использовании двух передающих антенн с пространственно-временным кодом Аламоути и комбинаций из 2 и 6 приемных антенн, чтобы исследовать эффективность работы новой схемы оценивания по сравнению со стандартными схемами оценивания на базе методов наименьших квадратов LS (Least Squares) и максимальной апостериорной оценки MAP (Maximum a posterior) при использовании схемы модуляции данных BPSK (двоичная фазовая манипуляция). Полученные результаты показали, что новая схема превосходит по эффективности работы другие схемы и демонстрирует значительно лучший результат в отношении характеристики коэффициента битовых ошибок BER. Таким образом, новая схема может быть весьма полезной для решения сложной задачи полуслепого оценивания канала MIMO с помощью метода QR-разложения матрицы. Кроме того, представлен анализ ошибок в терминах матрицы ковариации ошибки при рассмотрении шума для случая ненулевой ошибки (практический случай) по сравнению со случаем нулевой ошибки.


2019 ◽  
Vol 8 (1) ◽  
pp. 105
Author(s):  
Angga Pramana Putra ◽  
Ni Wayan Wiantari ◽  
Putu Mira Novita Dewi ◽  
I Dewa Made Bayu Atmaja Darmawan

Geguntangan adalah pesantian dalam upacara keagamaan yang diiringi dengan gamelan. Indra  pendengaran manusia cenderung memiliki keterbatasan, yang menyebabkan tidak semua vokal yang  tercampur dengan gamelan bisa didengar jelas. Oleh karena itu diperlukan suatu sistem yang dapat digunakan untuk memisahkan vokal dengan gamelan pada geguntangan. Pemisahan sumber suara ini dikategorikan sebagai Blind Source Separation (BSS) atau disebut juga Blind Signal Separation yang  artinya sumber tidak dikenal. Algoritma yang digunakan untuk menangani BSS adalah algoritma Independent Component Analysis (ICA) dan Sparse Component Analysis (SCA) dengan berfokus  pada pemisahan sinyal suara pada file suara berformat *.wav. Algoritma SCA dan ICA digunakan  untuk proses pemisahan suara dengan parameter nilai yang digunakan adalah Mean Square Error (MSE) dan Signalto Interference Ratio(SIR). Dari hasil simulasi menunjukkan Hasil perhitungan MSE dan SIR dengan dengan menggunakan mixing matriks [0.3816, 0.8678], [0.8534, -0.5853] didapatkan untuk metode ICA nilai MSE sebesar 4.169380402433175 x 10-6 untuk instrumennya dan 2.884749383815846 x 10-5 untuk vokalnya dan didapatkan nilai SIR sebesar 53.79928479270223 untuk instrumennya dan 45.39891910741724 untuk vokalnya. Selanjutnya untuk metode SCA, nilai MSE sebesar 3.382207103335018 x 10-5 untuk instrumennya dan 3.099942460987607 x 10-5 untuk vokalnya dan didapatkan nilai SIR sebesar 44.707998026869014 untuk instrumennya dan 45.08646367168143 untuk vokalnya.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document