MATLAB信号分离工具箱：NMF与ICA算法的性能比较系统

资 源 简 介

本MATLAB项目集成NMF算法族（稀疏/加权/多层等变体）与ICA方法，提供统一测试框架，用于混合信号分离的性能评估与对比分析，支持算法效果可视化与量化比较。

详 情 说 明

基于NMF族方法与ICA的混合信号分离性能比较系统

项目介绍

本项目实现了一个综合性信号分离性能比较平台，集成了经典的非负矩阵分解（NMF）算法及其多种改进版本，同时包含主流的独立成分分析（ICA）方法。系统通过统一的测试框架对各种信号处理算法进行系统性评估，提供可视化结果展示和定量性能指标分析，为研究者在不同应用场景下选择合适的信号分离算法提供决策支持。

功能特性

• 多算法集成：包含基础NMF、稀疏NMF、加权NMF、多层NMF等变种算法，以及FastICA、InfoMax等ICA方法
• 性能评估体系：内置全面的性能指标评估系统，包括信噪比、相关性、重构误差等量化指标
• 可视化分析：提供重构误差曲线、性能对比雷达图、分离信号波形等多种可视化展示
• 灵活配置：支持JSON格式的参数配置文件，便于算法参数调整和实验复现
• 多格式支持：兼容.mat和.csv格式的输入数据，适应不同数据源需求

使用方法

数据准备

1. 准备混合信号矩阵文件（.mat或.csv格式）
2. 配置算法参数文件（JSON格式）
3. 可选：准备真实源信号矩阵用于性能评估
4. 设置信号采样率等相关元数据

运行系统

执行主程序文件启动性能比较分析，系统将自动：

• 读取输入数据和参数配置
• 运行各类信号分离算法
• 计算性能评估指标
• 生成可视化结果和评估报告

结果输出

系统将生成以下输出内容：

• 分离后的信号成分矩阵
• 算法重构误差收敛曲线
• 多指标性能对比雷达图
• 分离成分的可视化波形展示
• 详细的性能评估分析报告

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱
• 统计学和机器学习工具箱
• 至少4GB内存（建议8GB以上）
• 支持的操作系统：Windows/Linux/macOS

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能流程，包括数据读取与预处理模块、多算法调度执行引擎、性能指标计算单元、结果可视化生成器以及评估报告输出接口。该文件实现了从输入数据加载到最终结果输出的完整处理链条，协调各功能模块协同工作，确保系统能够高效完成信号分离算法的比较分析任务。