IIR數(shù)字濾波器是沖激響應(yīng)為無限長的一類數(shù)字濾波器,是電子、通信及信號處理領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容,國內(nèi)外學(xué)者對IIR數(shù)字濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了大量研究。其中,進(jìn)化算法優(yōu)化設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器雖然取得了一定的效果,但是其也有自身的一些不足;另外,基于粒子群算法以及人工魚群算法的IIR數(shù)字濾波器優(yōu)化設(shè)計(jì)也取得了較好的效果。但這些方法都是將多目標(biāo)優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)優(yōu)化問題,這種方法是將每個目標(biāo)賦一個權(quán)值,然后將這些賦了權(quán)值的目標(biāo)相加,把相加的結(jié)果作為目標(biāo)函數(shù),在此基礎(chǔ)上尋找目標(biāo)函數(shù)的最小值,這樣做造成的問題是可能將其中的任何一種滿足目標(biāo)函數(shù)值最小的情況作為最優(yōu)解,但實(shí)際上得到的不一定是最優(yōu)解。也就是說,單目標(biāo)的方法難以區(qū)分哪一種情況為最優(yōu)解,這樣的尋優(yōu)模型從理論上來說是難以得到最優(yōu)解的。另外,在將多目標(biāo)轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)時,各個目標(biāo)的權(quán)值難以確定,而且最終只能得到唯一解。針對這些問題,本文在研究傳統(tǒng)遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃算法以及量子遺傳算法的IIR數(shù)字濾波器優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,將重點(diǎn)研究IIR數(shù)字濾波器的粒子進(jìn)化規(guī)劃優(yōu)化、遺傳多目標(biāo)優(yōu)化以及量子多目標(biāo)優(yōu)化。另外,由于在通信系統(tǒng)中IIR數(shù)字濾波器有廣泛應(yīng)用,并且大量采用FPGA實(shí)現(xiàn),多目標(biāo)優(yōu)化方法得到的濾波器性能也值得驗(yàn)證,因此,對多目標(biāo)優(yōu)化方法得到的IIR數(shù)字濾波器系數(shù)進(jìn)行FPGA仿真驗(yàn)證有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 @@ 論文的主要工作及研究成果具體如下: @@ 1.分析IIR數(shù)字濾波器的數(shù)學(xué)模型及其優(yōu)化設(shè)計(jì)的參數(shù);針對低通IIR數(shù)字濾波器,采用遺傳算法及量子遺傳算法對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),并給出相應(yīng)的仿真結(jié)果及分析。 @@ 2.針對使用進(jìn)化規(guī)劃算法優(yōu)化設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器時容易陷入局部極值的問題,研究粒子進(jìn)化規(guī)劃算法,并將其應(yīng)用于IIR數(shù)字濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì),該算法將粒子群優(yōu)化算法與進(jìn)化規(guī)劃算法相結(jié)合,繼承了粒子群算法局部搜索能力強(qiáng)和進(jìn)化規(guī)劃算法遺傳父代優(yōu)良基因能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。將這種新的粒子進(jìn)化規(guī)劃算法應(yīng)用于IIR低通、高通、帶通、帶阻數(shù)字濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì),顯示了較好的效果。 @@ 3.優(yōu)化設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器時,通常將多目標(biāo)轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)的優(yōu)化問題,這種方法雖然設(shè)計(jì)簡單,但是在將多目標(biāo)轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)時,各個目標(biāo)的權(quán)值難以確定,而且最終只能得到唯一解,不能提供更多的有效解給決策者。針對常 用基于單目標(biāo)優(yōu)化算法的不足,在分析IIR數(shù)字濾波器優(yōu)化模型和待優(yōu)化參數(shù)的基礎(chǔ)上,本文研究遺傳算法的IIR數(shù)字濾波器多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,該方法將多個目標(biāo)值直接映射到適應(yīng)度函數(shù)中,通過比較函數(shù)值的占優(yōu)關(guān)系來搜索問題的有效解集,使用這種方法可以求得一組有效解,并且將多目標(biāo)轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)的優(yōu)化方法得到的唯一解也能被包括在這一組有效解中。@@ 4.將量子遺傳算法應(yīng)用于IIR數(shù)字濾波器多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì),研究量子遺傳算法的IIR數(shù)字濾波器多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,并將優(yōu)化結(jié)果與傳統(tǒng)遺傳算法的多目標(biāo)優(yōu)化方法進(jìn)行了比較。仿真結(jié)果表明,在對同一種濾波器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時,使用該方法得到的結(jié)果通帶波動更小,過渡帶更窄,阻帶衰減也更大。 @@ 5.針對IIR數(shù)字濾波器的硬件實(shí)現(xiàn)問題,在對IIR數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,分別采用遺傳多目標(biāo)優(yōu)化方法量子多目標(biāo)方法優(yōu)化設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器的系數(shù),然后針對兩組系數(shù)進(jìn)行了FPGA( Field-Programmable GateArray,現(xiàn)場可編程門陣列)仿真驗(yàn)證,并對兩種結(jié)果進(jìn)行了對比分析。 @@關(guān)鍵詞:IIR數(shù)字濾波器;優(yōu)化設(shè)計(jì)
資源簡介:IIR數(shù)字濾波器是沖激響應(yīng)為無限長的一類數(shù)字濾波器,是電子、通信及信號處理領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容,國內(nèi)外學(xué)者對IIR數(shù)字濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了大量研究。其中,進(jìn)化算法優(yōu)化設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器雖然取得了一定的效果,但是其也有自身的一些不足;另外,基于粒子...
上傳時間: 2013-06-09
上傳用戶:熊少鋒
資源簡介:通過對IIR數(shù)字濾波器算法的研究,得出IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方案.經(jīng)過仿真實(shí)驗(yàn)表明該濾波器能夠?yàn)V除信號中的噪聲,濾波效果良好
上傳時間: 2017-09-01
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資源簡介:基于FPGA的數(shù)字中頻接收機(jī)設(shè)計(jì)及算法仿真 ? ? ? ? ?
上傳時間: 2022-03-19
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資源簡介:基于matlab的IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)與仿真? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
上傳時間: 2022-07-19
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資源簡介:用雙線性變換法設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器 (1)用雙線性變換法設(shè)計(jì)一個巴特沃斯低通IIR 數(shù)字濾波器。設(shè)計(jì)指標(biāo)參數(shù)為:在通 帶內(nèi)頻率低于0.2π 時,最大衰減小于1dB;在阻帶內(nèi)[0.3π ,π ] 頻率區(qū)間上,最小衰減大于15dB。 (2)以0.02π 為采樣間隔,打印出數(shù)字濾...
上傳時間: 2014-01-12
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資源簡介:本文主要介紹了IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
上傳時間: 2013-12-02
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資源簡介:MATLAB設(shè)計(jì)各種類型的IIR數(shù)字濾波器,掌握IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法和步驟
上傳時間: 2013-12-23
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資源簡介:IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)pdf文擋,里面詳細(xì)介紹了IIR濾波器的設(shè)計(jì)
上傳時間: 2016-06-30
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資源簡介:雙線性IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)。。。。。。。
上傳時間: 2017-07-08
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資源簡介:IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)。其中涉及到Matlab軟件中IIR的參數(shù)設(shè)計(jì)及CCS中的軟件仿真及硬件仿真程序
上傳時間: 2013-12-25
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資源簡介::介紹了基于FPGA的FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),該設(shè)計(jì)利用Matlab工具箱設(shè)計(jì)窗函數(shù)計(jì)算FIR濾波器系數(shù),并通過VHDL層次化設(shè)計(jì)方法,同時FPGA與單片機(jī)有機(jī)結(jié)合,采用C51及VHDL語言模塊化的設(shè)計(jì)思想及進(jìn)行優(yōu)化編程,有效實(shí)現(xiàn)了鍵盤可設(shè)置參數(shù)及LCD顯示。結(jié)果表明此實(shí)現(xiàn)...
上傳時間: 2014-01-02
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資源簡介:數(shù)字濾波器是現(xiàn)代數(shù)字信號處理系統(tǒng)的重要組成部分之一。ⅡR數(shù)字濾波器又是其中非常重要的一類慮波器,因其可以較低的階次獲得較高的頻率選擇特性而得到廣泛應(yīng)用。 本文研究了ⅡR數(shù)字濾波器的常用設(shè)計(jì)方法,在分析各種ⅡR實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,利用MATLAB針對并聯(lián)...
上傳時間: 2013-04-24
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資源簡介:基于遺傳算法的FIR數(shù)字濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器的遺傳優(yōu)化算法 caj圖書
上傳時間: 2015-03-25
上傳用戶:cmc_68289287
資源簡介:利用MATLAB語言設(shè)計(jì)巴特沃斯數(shù)字濾波器的方法及如何實(shí)現(xiàn)仿真。
上傳時間: 2015-06-08
上傳用戶:ve3344
資源簡介:橢圓帶通IIR數(shù)字濾波器的MATLAB程序及仿真圖
上傳時間: 2013-12-02
上傳用戶:270189020
資源簡介:介紹了IIR 濾波器的FPGA 實(shí)現(xiàn)方法,給出了 IIR 數(shù)字濾波器的時序控制、延時、補(bǔ)碼乘法和累加四個模塊的設(shè)計(jì)方法,并用VHDL和FPGA 器件實(shí)現(xiàn)了IIR 數(shù)字濾波。
上傳時間: 2013-12-17
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資源簡介:基于matlab的數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)及濾波仿真這是一份非常不錯的資料,歡迎下載,希望對您有幫助!
上傳時間: 2022-01-03
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資源簡介:數(shù)字濾波器的MATLAB與FPGA實(shí)現(xiàn)——Altera/Verilog版》以Altera公司的FPGA器件為開發(fā)平臺,采用MATLAB及Verilog HDL語言為開發(fā)工具,詳細(xì)闡述數(shù)字濾波器的FPGA實(shí)現(xiàn)原理、結(jié)構(gòu)、方法以及仿真測試過程,并通過大量工程實(shí)例分析FPGA實(shí)現(xiàn)過程中的具體技術(shù)細(xì)節(jié)...
上傳時間: 2022-06-14
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資源簡介:數(shù)字濾波器是現(xiàn)代數(shù)字信號處理系統(tǒng)的重要組成部分之一。ⅡR數(shù)字濾波器又是其中非常重要的一類慮波器,因其可以較低的階次獲得較高的頻率選擇特性而得到廣泛應(yīng)用。 本文研究了ⅡR數(shù)字濾波器的常用設(shè)計(jì)方法,在分析各種ⅡR實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,利用MATLAB針對并聯(lián)...
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:lmq0059
資源簡介:·?摘要:? 數(shù)字信號處理(DSP)具有并行的硬件乘法器、流水線結(jié)構(gòu)以及快速的片內(nèi)存儲器等資源,其技術(shù)廣泛地應(yīng)用于數(shù)字信號處理的各個領(lǐng)域.介紹了IIR數(shù)字濾波器的原理,利用MATLAB軟件生成濾波器的輸入數(shù)據(jù)和系數(shù),進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)壓縮處理,并生成仿真波形,最后...
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:ykykpb
資源簡介:IIR數(shù)字濾波器的FPGA實(shí)現(xiàn)(圖),初學(xué)者適用
上傳時間: 2013-08-27
上傳用戶:781354052
資源簡介:基于FPGA的四階IIR數(shù)字濾波器
上傳時間: 2013-10-17
上傳用戶:fanxiaoqie
資源簡介:數(shù)字濾波作為數(shù)字信號處理技術(shù)的重要組成部分,廣泛應(yīng)用于諸如信號分離、恢復(fù)、整形等多種場合中,本文討論的FIR濾波器因其具有嚴(yán)格的線性相位特性而得到廣泛的應(yīng)用。在工程實(shí)踐中,往往要求信號處理具有實(shí)時性和靈活性,但目前常用的一些軟件或硬件實(shí)現(xiàn)方法則...
上傳時間: 2013-07-13
上傳用戶:皇族傳媒
資源簡介:數(shù)字濾波作為數(shù)字信號處理技術(shù)的重要組成部分,廣泛應(yīng)用于諸如信號分離、恢復(fù)、整形等多種場合中,本文討論的FIR濾波器因其具有嚴(yán)格的線性相位特性而得到廣泛的應(yīng)用。在工程實(shí)踐中,往往要求信號處理具有實(shí)時性和靈活性,但目前常用的一些軟件或硬件實(shí)現(xiàn)方法則...
上傳時間: 2013-07-19
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資源簡介:基于FPGA的四階IIR數(shù)字濾波器
上傳時間: 2013-10-28
上傳用戶:shfanqiwei
資源簡介:IIR數(shù)字濾波器,設(shè)計(jì)方法,低通、高通、帶通、帶阻
上傳時間: 2013-12-09
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資源簡介:65位FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)~~其中有通過仿真得出得數(shù)據(jù) ~可以通過數(shù)據(jù)輸入完成濾波實(shí)驗(yàn)~對數(shù)字濾波器得整個算法進(jìn)行了分析包括輸入分組相加 然后相乘得過程
上傳時間: 2014-11-27
上傳用戶:hgy9473
資源簡介:分別用窗函數(shù)法和等波紋最佳一致逼近法分別對FIR數(shù)字濾波器進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真,并通過具體實(shí)例進(jìn)行實(shí)現(xiàn)
上傳時間: 2013-12-22
上傳用戶:ggwz258
資源簡介:IIR數(shù)字濾波器巴特沃思設(shè)計(jì)方法,程序包括輸入信號輸出信號的時域頻域分析圖
上傳時間: 2013-12-30
上傳用戶:anng
資源簡介:IIR數(shù)字濾波器的課件.此課件比較詳細(xì)的說明了IIR濾波器的設(shè)計(jì)方法,從實(shí)際濾波器的基本概念到算法的推導(dǎo)和計(jì)算機(jī)輔助方法設(shè)計(jì).
上傳時間: 2015-10-02
上傳用戶:wcl168881111111