改进的结构进化无限冲激响应数字滤波器设计方法

为了进一步提高无限冲激击响应（IIR）数字滤波器的性能,提出了一种基于结构和参数同时进化的IIR数字滤波器设计方法。首先,通过遗传算法（GA）得到初始滤波器结构;然后,利用差分进化（DE）算法优化滤波器参数;最后,通过动态调整个体搜索步长和双向试探搜索的改进寻优算法对滤波器参数进一步优化,并将该算法用于低通、高通数字滤波器的设计。同基于遗传算法结构进化的IIR滤波器方法相比,继续利用差分进化算法和改进的寻优算法优化乘法器参数得到的低通数字滤波器的通带性能相差不大,但是过渡带宽度减小了65%,阻带最小衰减下降了36.48 dB;得到的高通数字滤波器通带波纹减少了75%,过渡带宽度减小了44%,阻带最小衰减下降了12.13 dB。实验仿真结果表明,所提方法可以获得性能更佳的滤波器,是一种有效可行的IIR数字滤波器的设计方法。     

无限冲激响应滤波器的设计与实现

现场可编程门阵列(FPGA)器件以其灵活的可配置特性,可以很好地解决并行性和速度问题在数字信号领域得到广泛地应用,但要求使用VHDL或VerilogHDL语言进行设计的难度较大。本文提出了一种采用FPGA实现无限冲激响应滤波器的设计方案。并以一个四阶低通IIR数字滤波器的实现为例,设计并完成软硬件仿真与验证。结果表明,方法简单易行,能满足设计要求。     

基于随机结构的无乘法无限冲激响应数字滤波器设计方法

针对现有的无乘法无限冲激响应（ⅡR）数字滤波器设计方法存在结构固定、滤波器性能不佳的问题,提出了一种基于随机结构的无乘法ⅡR数字滤波器设计方法。该方法使用加入移位器的稳定二阶子系统直接进行无乘法滤波器的结构设计。首先,无乘法数字滤波器的结构编码被随机创建;然后,利用一种加入成功父代选择框架的差分进化算法（SPS-DE）对生成的无乘法滤波器结构进行优化。该方法实现了无乘法滤波器结构的多样化设计,而且SPS-DE算法因采用成功父代选择框架机制,具有很好的种群开发与勘探能力,在无乘法滤波器的结构优化上取得了很好的效果。与现有的无乘法ⅡR数字滤波器设计方法相比,该方法设计的无乘法ⅡR滤波器通带波纹减小了43%,阻带最大衰减下降了40.4%。实验结果表明所提方法设计的无乘法ⅡR滤波器满足结构要求并且拥有优良的性能。     

基于Code Composer Studio的无限冲激响应滤波器(ⅡR)的设计

论文讨论了一种用于数字信号处理中的无限冲激响应(ⅡR)数字滤波器.论文采用双线性变换法设计基于巴特沃斯法的ⅡR数字滤波器,详细说明了双线性变换法的处理过程和巴特沃斯模拟滤波器的设计过程,并以一个低通ⅡR数字滤波器的实现为例,应用DSP集成开发环境Code Composer Studio(CCS)软件仿真进行验证,能满足...     

基于MATLAT／FDATOOL的数字滤波器的设计与分析

数字滤波器是数字信号处理的一个重要技术分支,随着软硬件技术的飞速发展,数字遗波器的设计摆脱了繁重的计算工作。依赖于计算机辅助设计,令数字滤波器以更快的速度发展。目前常用的数字滤波器设计与仿真软件是MATLAB。MATlAB拥有强大的运算能力和仿真能力．是数字滤波器设计工作不可或的工具。     

基于MATLAB的IIR滤波器设计与仿真

介绍了利用MATLAB快速有效地设计无限长冲激响应数字滤波器的方法。给出了使用MATLAB语言进行程序设计和FDATool工具进行界面设计的详细步骤。介绍了如何利用MATLAB环境下的仿真软件Simulink对所设计的滤波器进行模拟仿真。     

无限冲激响应数字滤波器的设计与MATLAB仿真

滤波器是一种能使有用频率信号通过而同时抑制(或大为表减)无用频率信号的电子装置.与模拟滤波器相比,数字滤波器在性能等方面都显示出明显的优点,而且还可以借助计算机软件编程方式实现.为了能够根据要求设计出符合指标的数字滤波器并进行软件仿真,选用了MATLAB软件实现滤波器设计.采用了冲激响应不变法使数字滤波器能模仿模拟滤波...     

基于共轭梯度法的FIR数字滤波器优化设计

针对高阶FIR数字滤波器要中高阶矩阵逆计算困难,提出了一种共轭梯度法的FIR线性相位数字滤波器的优化设计方法.方法的主要思想是采用共轭梯度法计算余弦基函数的加权系数,从而获得FIR滤波器的单位脉冲响应,使得设计出的FIR滤波器的频率响应与理想滤波器的频率响应的全局误差在整个通带和阻带的范围内最小.仿真结果表明,与其它优化设计方法相比,提出的优化设计方法不仅具有更小的逼近误差,而且过渡带窄,阻带衰耗更大.上述方法不涉及逆矩阵计算,因而计算量小,在FIR数字滤波器优化设计中具有重要的应用价值.     

Matlab7.1环境下IIR滤波器的设计与仿真

在Matlab7.1环境下IIR数字滤波器的设计有三种方法,典型设计法,完全设计法,FDATOOL设计法。由于典型设计法与完全设计法具有复杂的设计过程、大量的计算工作、调整滤波器的特性困难的特点,限制了这两种方法的应用。该文重点介绍第三种快速有效的设计数字滤波器的方法——FDATOOL设计法。并详细说明了运用Matlab语言进行完全设计法和利用FDATOOL进行IIR数字滤波器界面设计的步骤。FDATOOL界面设计法试我们可以直观简便的随时对比设计要求和调整滤波器特性参数,对于减轻设计工作量和最优化滤波器设计起到极大的作用。同时还说明了在Matlab环境下如何利用simulink对所设计的IIR数字滤波器仿真。     

基于自由搜索算法的IIR数字滤波器设计

无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计实质上是一个多参数多目标优化问题。针对自由搜索算法原型优化设计时存在后期寻优效率低等缺陷,提出一种改进搜索策略的优化方法。通过动态调整个体的领域搜索半径和定期轴向搜索等策略,提高算法在多维空间的搜索能力。将其应用于IIR数字滤波器的优化设计,并在最小均方误差、最小通带阻带纹波幅值和两者相结合的优化准则下,对参数空间施加适当的约束条件,建立相应的优化模型。仿真结果表明,在设计IIR数字滤波器时,该算法的优化结果优于同类算法。     

数字滤波器设计的文化量子算法

有限脉冲响应(FIR)和无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计实质可看作是多参数优化问题。为实现高效的数字滤波器,首先将滤波器的设计转化为滤波器参数的约束优化问题,然后提出文化量子(CQ)算法在参数空间进行并行搜索以获得滤波器设计的最优参数值。提出的文化量子算法结合文化原理,在量子种群空间更新中使用了量子旋转门的知识进化机制,是一种可用于实数解优化的快速多维搜索算法。计算机仿真实验表明在对FIR和IIR数字滤波器设计时,文化量子算法的收敛速度和性能都优于粒子群,量子粒子群以及自适应量子粒子群优化等算法,证明了该方法的有效性和优越性。     

基于递推最小二乘的自适应滤波振动主动控制算法分析

针对自适应滤波X最小均方差(FXLMS)和滤波U最小均方差(FULMS)振动主动控制算法收敛性较为缓慢的问题,给出一种基于递归最小二乘(RLS)方法的自适应滤波控制算法。该算法大致有无限长脉冲响应(IIR)滤波器结构和RLS算法两部分组成,IIR滤波器作为整个算法的主体框架,采用RLS算法针对滤波器的权值进行实时调整,实现了自适应滤波控制算法的功能。仿真对比分析表明,所提算法收敛速度较快。经过实验平台验证,被控对象的整体振动响应下降了65%左右,证明了算法的有效性和可行性。     

设计稳定约束最小二乘无限冲击响应滤波器的序列最小化方法

无限冲击响应(infinite impulse response, IIR)数字滤波器不具有内禀稳定性, 因此在其实际设计中要施加稳定性约束. 稳定三角形条件是一种充分必要且线性的稳定性约束条件, 为了充分利用该条件, 本文使用基于二阶因子迭代更新的序列最小化技术将IIR滤波器的约束最小二乘设计问题转化为一系列的约束最小二乘子问题, 在每一个子问题中, 有且只有一个二阶分母因子连同整个分子被优化, 其他的二阶分母因子保持不变. 设计实例表明此方法能比现有方法得到性能更好的滤波器.     

基于杂交粒子群算法的FIR数字滤波器设计

介绍了杂交粒子群算法的原理,通过三个典型Benchmark函数对该算法的收敛精度进行了测试.将杂交粒子群算法应用到FIR数字滤波器的设计中,从而计算出FIR数字滤波器的系数.通过高通和带通两个实例进行仿真实验,并与Parks-McClellan算法设计的滤波器进行对比,结果表明,采用杂交粒子群算法设计FIR数字滤波器具有更好的通带和阻带特性,是一种有效的方法.     

基于遗传进化的陶瓷产品质感设计

针对陶瓷产品设计中用户的情感因素难以量化的问题,提出了基于遗传进化的陶瓷产品质感设计方法。该方法通过对陶瓷产品的材料特性描述方法研究,确定聚类后的典型感觉意向词汇群;通过对产品样本的感觉语意量化调查,以及感觉意象与产品材料特征的建模,建立起消费者感性认知与陶瓷产品材料特性的关系;通过遗传算法实现对陶瓷产品材料质感要素的进化设计;最终实现了对陶瓷产品设计中用户情感的量化描述,得到了符合情感目标的产品进化设计结果。     

一种海浪干扰IIR数字滤波器的设计与仿真

在船舶控制和性能研究中,海浪干扰是不可忽视的环境扰动.海浪影响着舰船的稳定控制和近海面作业的直升机的安全,所以应尽可能想办法消除海浪干扰.文中首先建立了海浪的模型,并进行了三级海况下海浪的实时仿真;接着采用巴特沃兹方法设计了一种海浪IIR数字滤波器,将海浪中的高频一阶波浪部分加以滤除;最后,运用MATLAB编程进行仿真实验,结果表明,所设计的海浪干扰数字滤波器的滤波效果显著,可以用于实际船舶控制应用中.     

基于协同差分进化的多出救点应急物资调度

主要利用差分进化算法来研究时间约束下的多出救点应急物资调度优化问题。针对传统差分进化算法搜索速度慢、易陷入局部最优解的缺点,提出一个并行协同差分进化算法,将该算法应用于时间约束下的多出救点应急物资调度优化,建立相应的数学模型,在此基础上设计相应的算法。实例验证表明,同遗传算法、标准差分进化算法相比,该算法在解决具有时间约束的多出救点应急物资调度优化问题方面具有较快的搜索速度和较好的寻优能力。     

随机噪声干扰下的迭代学习控制器设计

为解决迭代学习控制系统中随机噪声扰动问题,提出基于无限脉冲响应（ⅡR）数字滤波器的优化迭代学习控制器设计方法。该方法在首次迭代时对系统输出误差进行基于小波变换的两轮实验法滤波;其次根据小波滤波获得的输出误差确定部分及原误差信号作为输入输出辨识出等效ⅡR线性滤波器,并重构优化误差目标函数,进一步利用优化方法对迭代学习控制器优化设计;最后利用获得的线性滤波器及新学习律对系统进行后续批次迭代,直到满足收敛条件为止。仿真显示：在针对输出误差二范数这个性能指标,该方法与小波滤波相比,降低了近15%,并消除了由于小波滤波阈值选取过小产生的振铃现象;在批次间噪声累积上,降低了9%左右。仿真结果表明,提出的等效滤波器综合设计方法,有效抑制了随机噪声的影响,并提高了系统跟踪的准确性。     

基于粒子群优化算法的自适应IIR滤波器设计

针对自适应无限冲激响应(infinite impulse response,IIR)数字滤波器的设计实质上是一个多参数优化问题,提出了一种用粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)设计IIR数字滤波器的方法.将滤波器的设计问题转化为滤波器参数的优化问题,利用粒子群优化算法对整个参数空间进行高效并行搜索以获得参数的最优化,基于多个典型系统的随机数值仿真以及与最小二乘方法的比较研究,验证了该方法的有效性、全局性和对初值的鲁棒性.