等式约束FIR滤波器设计的投影最小二乘算法

本文考虑具有频域和时域等式约束的FIR滤波器设计问题,提出一个非常有效的新算法——投影最小二乘算法.该算法由两部分组成,前一部分产生一个解析的最小二乘解,后一部分将此解逐次投影到每个等式约束上.该算法有两个显著特点:一是目标函数的Hessian矩阵不要求正定;二是由于采用平方根因子分解来计算增广Hessian矩阵及投影算子矩阵,算法具有很好的数字稳定性.以此算法为核心构成了一个迭代算法,用于实现FIR Nyquist滤波器的minimax设计.设计例子表明了所提算法的有效性和数字稳定性.     

具有任意频响的二维FIR数字滤波器设计的闭式最小二乘解

本文研究具有任意频响特性的二维ＦＩＲ数字滤波器的最小二乘设计问题。     

二维半平面线性相位FIR数字滤波器的最小二乘设计方法

本文研究了二维线性相位实系数FIR数字滤波器的最小二乘设计问题，导出了滤波器系数的闭式解。运用给出的计算公式可方便地计算滤波器的系数，而不必对矩阵进行数值求逆运算也不需要复杂的优化过程．设计实例表明本文给出的方法程序简单、计算时间极短．     

二维零相位FIR数字滤波器设计的闭式最小二乘解

本文二维零相位ＦＩＲ数字滤波器的解析最小二乘设计技术。通过建立频域误差差函数的矩阵形式，并运用与设计问题有关的矩阵的一些性质，得到了滤波器系数的闭式解，使得由给定的频响指标可直接计算滤波器系数，而不必对矩阵进行数值示逆，也不需要基于迭代运算的优化过程。文中给出了滤波器实例，其结果证实了该设计方法的简便性与有效性。     

FIR数字滤波器的递推最小二乘设计算法

本文考虑对称系数及反对称系数的ＦＩＲ数字滤波器的设计问题,设计准则选为最小加权平方误差准则,并将这个设计问题看成一个线性系统的辨识问题,辨识系统参数所需的输入数据由一随机抽样法产生,辨识算法采用递推最小二乘法．按随机抽样法产生的数据具有很强的激励,保证了被辨识参数的收敛性,同时又自然地实现了最小加权平方误差准则．两个设计范例说明了本文提出的设计方法的有效性．     

二维FIR滤波器约束最小二乘设计的最大分划松弛ADMM算法

约束二维有限脉冲响应（Finite Impulse Response,FIR）滤波器,现有设计算法计算复杂度高.针对二维FIR滤波器的约束最小二乘设计,本文应用交替方向乘子法（Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM）,研究其并行优化方法.通过模型的最大分划,并采用一种松弛技术,提出一个具有高度并行结构的最大分划松弛ADMM算法,分析了算法的计算复杂度,讨论了算法的收敛性,并给出了算法的参数设置方法.实验表明,最大分划松弛ADMM比非松弛的最大分划ADMM收敛快很多;与现有算法相比,提高了计算效率.GPU加速实验中获得的大加速比,表明了所提算法的高度并行性和可扩展性,在图像处理、计算机视觉、模式识别及机器学习等领域有广阔的应用前景.     

线性相位FIR滤波器的设计

论述用软件来实现线性相位ＦＩＲ数字滤波器的方法。先推导线性相移ＦＩＲ滤波器要满足的条件，说明当ｈ（ｎ）为偶对称或奇对称时，都能具有严格的线性相位。为达到这个目的，采用了将无限长序列变为有限长序以及将非因果序列变为因果序列的设计思想，并给出了设计实例，最后讨论了改善频率特性的主要途径。实践证明，这种设计方法简单，方便实用。     

用于FIR滤波器的递归最小二乘拟牛顿算法

基于拟牛顿优化方法,提出了一种稳健的自适应FIR滤波算法。新算法用最小二乘误差(LSE)代替了均方误差(MSE)作为代价函数,他具有和常规递归最小二乘(CRLS)算法相近似的追踪能力,且不存在数值计算不稳定性的问题,在收敛速度以及稳态效果方面也要优于DeCampos的拟牛顿(QN)算法。由计算机仿真比较了有关算法的性能。     

最小二乘与加权最小二乘空域矩阵滤波器设计

空域矩阵滤波器是一种新的信号处理技术,通过一个滤波矩阵与接收到的阵列数据相乘,可实现保留通带目标信号,抑制阻带干扰的目的.本文主要研究了最小二乘和加权最小二乘两类的空域矩阵滤波器.给出了空域滤波器设计基本原理,通过最优化问题得出了最优解.最小二乘空域矩阵滤波器是加权系数为1的加权加权最小二乘空域矩阵滤波器的特列.由加权最小二乘迭代仿真结果可以看出,迭代次数的增加使滤波器阻带响应极大值逐渐变小,可实现恒定阻带抑制效果,设计效率较高.     

基于雷米兹交换算法设计线性相位对数FIR滤波器

根据线性相位对数FIR滤波器幅度响应与线性相位FIR滤波器幅度响应的关系 ,将线性相位对数滤波器设计转换为线性相位FIR滤波器设计。该方法直接采用雷米兹交换算法即可获得线性相位对数滤波器通带和阻带的等纹波特性。另外 ,该方法既可基于频域均匀采样也可基于频域非均匀采样 ,具有一定的通用性和灵活性     

Optimal Design of FIR Digital Filter Using Genetic Algorithm

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＧｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍ（ＧＡ）ｆｏｕｎｄｂｙＪ．Ｈ．Ｈｏｌａｎｄ［１］ｉｓａｒｏｂｕｓｔａｎｄｅｆｉｃｉｅｎｔｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｄｕｒｅｗｈｉｃｈｉｓｃａｐａｂｌｅｏｆｆｉｎｄｉｎｇｔｈｅｇｌｏｂａ...     

控制声像距离的二维FIR滤波器设计

声像距离控制是实现三维视听系统的关键技术之一。现有的音频环绕声技术产生的声像距离固定,且扬声器环形结构不利于与视听系统融合。针对上述问题,本文提出一种利用线型扬声器阵列通过二维FIR滤波器控制声像距离的方法。首先根据声波的传播特点,通过调整声源到波前的时间延迟,改变波前半径产生了虚拟声像。将时间延迟作为二维FIR滤波器的群延迟,使滤波器具有线性相位。考虑到宽带信号,设计具有楔形过渡带的滤波器幅频响应,使在期望宽度内形成波束。最后给出了滤波器实现步骤以及仿真结果。实验表明利用二维FIR滤波器在线型扬声器阵列中实现了声像距离的控制,输出稳定的波束。该方法改变了声像的距离,增强了沉浸感,线型扬声器更容易与视听系统相结合。      

一种设计对数FIR数字滤波器的方法

本文提出了一种设计具有等波纹对数幅度响应的线性相位ＦＩＲ数字滤波器的方法,该设计方法以多次交换算法为基础。在给定通带与阻带误差比、通带误差和阻带误差三种情况下讨论该设计方法。介绍几个低通对数ＦＩＲ滤波器的设计例子,来说明该设计方法的效率。     

基于人工蜂群算法的FIR滤波器设计

FIR滤波器设计是数字信号处理领域中的重要课题之一。最优化FIR滤波器设计可以抽象为一个最优化问题,采用启发式算法来求解。作为一种新型启发式算法,人工蜂群算法由于其原理简单、控制参数少、鲁棒性强等优点,已被越来越多的学者所关注。本文采用人工蜂群算法优化FIR滤波器设计,研究了两者的结合机理,讨论了具体实现步骤,并通过仿真验证了该方法的有效性。     

Algebraic Design of Some Equiripple Linear-Phase Half-Band FIR Filters

A closed form solution for the approximation of a linear-phase FIR (finite impulse response) filter with equiripple magnitude responsein the passband and stopband was not known. In this letter we present a closed form solution of some equiripple linear-phase half-band FIR filter approximation.     

基于改进遗传量子算法的FIR数字滤波器设计

采用改进遗传量子算法(IGQA)进行FIR数字滤波器的优化设计,将滤波器的过渡带样本值作为变量进行优化,解决了传统方法(查表法)不能保证数据最优的问题。针对遗传量子算法(GQA)在优化连续多峰函数时易出现早熟的问题,提出一种改进遗传量子算法(IGQA),典型函数测试表明,IGQA的性能优于GQA和其它几种遗传算法,收敛速度快,全局寻优能力强,能有效地克服早熟现象。采用IGQA优化设计的FIR数字低通和带通滤波器的性能较查表法得到了很大改善。     

基于自适应遗传算法FIR数字滤波器优化设计

FIR数字滤波器优化设计的目标是对滤波器理想性能的逼近。遗传算法是一种模仿生物进化过程的全局优化概率搜索算法,它提出了一种求解复杂系统优化问题的通用框架,且不依赖于问题的领域和种类,在此将自适应的遗传算法应用于FIR数字滤波器的优化设计,通过评价种群的“早熟度”来自适应调整交叉率和变异率,提高了遗传算法的搜索效率。计算机仿真结果证明,该算法能够获得满意的滤波器性能。