最近几十年,通信技术经历了巨大的变化。尤其是数字通信技术的诞生与应用,更是极大地推动了通信技术的革命性发展。数字通信信号处理作为信号和信息处理两大学科的交叉学科,在近年内获得了极其迅速的发展,成为通信研究领域的一个亮点。其中盲信号分离技术是通信信号处理领域里的重要分支。 盲分离在语音识别、信号去噪、无线通讯、声纳问题、生物医学信号处理、光纤通信等众多应用领域有着广泛的应用前景。经过将近二十年的发展,有关盲分离的理论和算法得到了较快发展,包括盲分离问题本身的可解性以及求解原理等方面的基本理论问题在一定程度上部分得到了解决,并提出了一些在分离能力、内存需求、计算速度等方面性能各异的算法。 本文着重研究线性混叠和延迟卷积混叠盲分离的理论和算法及其应用,具体的工作包括如下几个方面： 1.针对适定线性混叠的情形,提出了一个新的联合对角化算法。该算法对传统的联合对角化目标函数作了适当的改进,使其不会出现平凡解和不平衡解,并改变了目前联合对角化算法应用于盲信号分离时,只能作为批处理算法的现状,实现有效的在线盲分离。 2.针对欠定线性混叠的情形,提出了一种基于支持向量机的算法。在给出信号稀疏性的新度量方式并估算出有效源信号的个数之后,提取源信号到达方向角度的特征作为训练样本,利用支持向量机理论构造分类超平面,从而实现对观测信号的最优分类。采用加权系数法获得每一类信号的聚类中心,其中对系数权重的学习是自适应的。有效地避免了K-均值聚类等方法对初值的敏感性。 3.同样是针对欠定线性混叠的情形,提出利用基于单源区间的盲分离算法。 采用Bofill的两步法,第一步估计混叠矩阵,第二步恢复源信号。首次发现了暂时非混叠性这一混叠信号的物理性质,并定义了单源区间,根据暂时非混叠性的性质,系统地提出了任意变换域的单源区间估计法(ESSI);分析了I1范数解的不足之处,讨论了盲信号混叠的可分性问题；提出了一个基于最小相关系数的稀疏分解准则,又简称统计稀疏分解准则(SSDP)。 4.针对欠定的延迟卷积混叠的情形,在线性实时混叠系统的频域单源区间矩阵恢复算法的基础上,推断了延迟源的衰减矩阵并提出了时间延迟的新算法。它是一个包括线性实时混叠模型更通用的方法。在源信号重建方面,提出了一个基于稀疏原则的算法。 5.在分析CDMA系统的信号模型的基础上,提出了一种新的基于盲信号分离思想的多用户检测算法,只需知道期望用户的扩频序列,就能进行多用户检测。为盲分离理论在实际上的应用打下基础。 仿真与分析表明,本文所提出的算法能有效地解决线性混叠和卷积混叠的部分问题,巩固了盲分离理论和方法的基础,展现了盲分离研究领域的发展前景。