两通道正交图滤波器组设计新算法

针对两通道正交图滤波器组频率特性差的问题,提出了一种基于二阶泰勒近似的迭代算法．首先,该算法将两通道正交图滤波器组的设计问题归结为一个带约束优化问题．将图滤波器组的重构误差作为目标函数, 滤波器的阻带衰减作为约束函数;然后,通过泰勒近似将高度非线性非凸的目标函数转化为关于增量的凸的二次函数,将非凸优化问题近似为凸的优化问题;最后,采用迭代方法求解该优化问题．仿真结果表明,与伯恩斯坦多项式逼近的算法相比,新算法设计的两通道正交图滤波器组重构误差减小了约1个数量级,信噪比提高了约8dB．     

基于线性规划的一维DFT调制滤波器组设计

为了设计一维DFT调制滤波器组,采用一种线性规划算法将滤波器组的性能指标数学化为关于原型滤波器的乘积滤波器的函数,滤波器组的设计问题归结为一个以乘积滤波器为优化变量的线性规划问题.借助线性规划的求解方法,设计最优的乘积滤波器,通过因式分解求解原型滤波器.新算法避免了迭代算法对初值敏感的问题.仿真实验表明,相比于传统算法...     

最陡下降算法在MTD滤波器设计中的应用

针对雷达中动目标检测技术中滤波器组设计,从普遍采用基于最小最大化的优化原则出发提出了一种改进优化原则。该方法具有明确物理含义,即是使输出杂波功率最小,从而使得优化问题简化为最小化目标函数,大大简化了MTD滤波器设计中优化问题的求解难度。文中采用最陡下降算法求解该问题,通过计算机仿真,可以看到该方法与原来采用方法具有相似的结果,为工程应用提供了一种简单、实用的方法。     

声表面波滤波器衍射迭代补偿的改进算法

高性能声表面滤波器的邻频抑制要求达到60dB以上,此时必须对衍射效应进行补偿．基于δ函数模型,对采用分裂指设计的变迹叉指换能器,通过迭代校正电极孔径大小的方法来改善声表面波滤波器阻带抑制．该算法采用简化的滤波器模型以减少运算复杂度,引入两个误差参数作为迭代补偿结束条件而无需尝试迭代次数．最后给出了一个实际的声表面波滤波器设计实例,用普通PC机不到一分钟便可完成整个设计过程．数值模拟表明,由衍射效应带来的频带恶化基本得到校正．     

基于二阶锥规划法的混合滤波器组最优化设计

针对准确重构混合滤波器组(PR HFB)的设计问题,给出了以综合滤波器组系数为未知变量的线性方程求解模型,并分别就一致方程和非一致方程的情况,讨论了方程组通解和相应的重构误差下界. 针对一致方程唯一解的求解问题,通过以综合滤波器组阻带能量最小化为目标函数、HFB准确重构作为约束条件,提出一种基于二阶锥规划法的PR HFB设计算法,该算法能有效解得方程组全局最优解,并可以推广到方程最小范数解的求解应用中. 仿真结果表明,算法能有效计算得到满足准确重构的HFB唯一解.     

机械故障诊断的稀疏特征提取方法

针对旋转机械的周期性稀疏故障特征提取问题,提出了一种周期重叠簇稀疏信号优化特征提取算法．该算法根据机械故障诊断周期性特征提取问题构造了有效的稀疏优化目标函数,该目标函数中的正则项(惩罚函数)选用非凸惩罚函数来增强周期性特征的稀疏性,并且证明了非凸可控化参数在一定约束条件下可以保证目标函数整体为凸．基于优控极小化方法求解所构造的优化问题,推导出高效的快速迭代收敛数值算法,该求解算法最终收敛于优化问题的全局最优解．将所研究的周期重叠簇稀疏信号优化特征提取算法应用于仿真信号,定量分析了其相对于对比算法的优越性．最后,将所研究的周期重叠簇稀疏信号优化特征提取算法应用于轴承故障特征提取中,结果表明,该算法其可以有效地提取稀疏微弱故障特征．     

区分性联合稀疏字典交替优化的语音增强

在联合稀疏字典的语音增强中,由于联合字典的相似性,导致稀疏重构阶段产生语音和噪声混淆进而产生语音失真问题。针对此,在训练阶段提出一个费希尔准则下的目标函数。该函数包含了语音和噪声的区分约束项,并用与信号变化相关的平衡因子去调整各项权值,为尽可能减小混淆误差提供了保障;同时,为了能使目标函数收敛,设计了一种交替优化字典和稀疏系数的算法,迭代寻找所需的字典和稀疏系数,完成语音字典和噪声字典的输出,得到具有非相似即区分性能较好的联合字典。在增强阶段,将带噪语音信号在联合字典上进行稀疏表示,并估计出语音幅度谱和噪声幅度谱。最后,结合维纳滤波器和理想二值掩模的优点,提出了新的软掩模滤波器,进一步消除了残余噪声。通过对不同信噪比的带噪语音进行实验,新算法得到的语音信噪比和听觉感知评价都较高,验证了新算法在提高语音性能方面的有效性。     

时域约束FIR滤波器设计的IRCLS算法

考虑了带有时域约束的线性相位FIR滤波器的Minimax设计问题．将设计问题转化为迭代地求解一系列约束加权最小二乘逼近问题，在迭代过程中利用逼近误差的包络线对权函数进行更新．迭代过程收敛后，得到一个准Minimax解．将此方法应用于阶跃响应受约束的FIR滤波器以及Nyquist滤波器的设计，设计例子说明了所提设计方法的有效性．     

一种相位编码信号和失配滤波器联合优化方法

针对相位编码信号和失配滤波器分开优化输出的距离旁瓣电平仍然过高的问题,提出了一种恒定主瓣宽度的相位编码信号和失配滤波器联合优化方法．首先,在给定发射信号持续时间和需要的距离分辨率的条件下,给出了恒定主瓣宽度的相位编码信号和失配滤波器联合优化准则;然后,基于罚函数法和p范数理论,将带约束并且非光滑的优化问题进行转化;最后,使用最小p范数算法进行求解．仿真实验表明,在给定发射信号持续时间和需要的距离分辨率的条件下,与分开优化方法相比,该联合优化方法输出的峰值旁瓣电平分别可以降低10.72dB和4.77dB．     

带包络约束的优化滤波器设计方法

对信道均衡、雷达或声纳脉冲压缩等应用领域中要求满足波形条件且使输出噪声增益最小化的滤波器设计问题进行了研究。用波形包络约束表达式和极值条件可以准确地描述滤波器的性能要求,从而将该设计问题转化为半无限二次凸规划问题进行分析。利用Lagrangian对偶理论和Carathéodory维度理论把半无限二次凸规划问题转化成等价的易于求解的有限维对偶优化问题,并给出了求解有限维对偶优化问题的迭代算法,设计实例表明了此方法的有效性。     

基于暗通道先验的图像去雾算法改进

暗通道去雾算法存在导向滤波精细化求取透射率后边缘细节不突出和剧烈变化的边缘处有伪影,针对这种问题提出一种基于优化的Sobel算子对导向滤波器进行自适应加权改进;同时通过判断天空区域是否存在并结合约束条件法解算大气参数,实现透射率的补偿,从而解决高亮区域失真的问题。实验结果表明,与采用统一的规整化因子导向滤波器的传统暗通道算法相比,本文算法去雾后结果图像边缘更突出,更清晰,同时消除高亮区域失真。     

Adaptive bands filter bank optimized by genetic algorithm for robust speech recognition system

Perceptual auditory filter banks such as Bark-scale filter bank are widely used as front-end processing in speech recognition systems. However, the problem of the design of optimized filter banks that provide higher accuracy in recognition tasks is still open. Owing to spectral analysis in feature extraction, an adaptive bands filter bank (ABFB) is presented. The design adopts flexible bandwidths and center frequencies for the frequency responses of the filters and utilizes genetic algorithm (GA) to optimize the design parameters. The optimization process is realized by combining the front-end filter bank with the back-end recognition network in the performance evaluation loop. The deployment of ABFB together with zero-crossing peak amplitude (ZCPA) feature as a front process for radial basis function (RBF) system shows significant improvement in robustness compared with the Bark-scale filter bank. In ABFB, several sub-bands are still more concentrated toward lower frequency but their exact locations are determined by the performance rather than the perceptual criteria. For the ease of optimization, only symmetrical bands are considered here, which still provide satisfactory results.     

基于ADS的100～500MHz带通滤波器设计

针对传统集总参数带通滤波器设计时元件数目过多的问题,提出了一种改进方法,设计了100~500MHz的集总参数带通滤波器.该设计以集总参数低通滤波器为原型,利用电容的隔直通交特性,使得滤波器在100MHz以下取得较大衰减;通过并联电感与隔直电容组成L型匹配电路,改善端口的匹配特性;最后利用射频电路设计软件ADS进行仿真优化,得到了性能良好的带通滤波器.仿真结果表明,改进方法切实可行,对低频段集总参数带通滤波器的设计具有很好的借鉴意义.     

变频器输出滤波器的灵敏度分析与优化设计

现代变频器传动系统日益表现出各种负面效应，采用滤波技术是减小负面效应的主要对策．为综合满足滤波器的各种约束条件，并使滤波器整体性能达到最佳，研究了变频器输出滤波器的优化设计问题．首先建立了考虑成本因数、总谐波失真度、谐波电流和基波压降的综合目标函数．然后根据基波压降、电容支路电流工程允许范围，建立了滤波器元件参数的约束条件．为求得目标函数的最优解答，详细分析了目标函数对滤波器参数的灵敏度，并用伴随网络法得出了滤波器电压转移函数对滤波器参数灵敏度的解析表达式．这些灵敏度构成了目标函数的寻优方向．实例设计与仿真表明，利用优化方法设计的滤波器，能够综合考虑滤波器性能、成本和各种约束条件，从而实现整体指标最佳．     

基于Matlab的带通IIR数字滤波器设计与仿真

考虑到传统的数字滤波器的设计过程复杂,计算工作量大,滤波特性调整困难的缺点,本文研究了一种使用Matlab进行带通IIR滤波器设计的方法,并把整个设计方案用VHDL语言进行了描述并在Mode-lsim上仿真。仿真结果说明该设计方法准确性好,可移植性强,可根据不同的阶数、精度和速度等要求对IIR滤波器系数进行灵活的修改,以实现任意阶数的IIR滤波器。     

基于Log-Gabor滤波器组的织物疵点检测算法

利用Log-Gabor滤波器组实现了对织物图像的疵点检测.首先给出了构建Log-Gabor滤波器组的方法,然后利用滤波器组对织物图像进行滤波处理,并对滤波后的图像进行分割和融合,最后将疵点从织物图像的背景纹理中分割出来.实验结果证明该方法能够有效地检测出织物疵点.