【文章概述】 本文主要探讨了基于改进遗传算法的FIR数字滤波器的优化设计。在数字信号处理领域,FIR滤波器因其稳定性、线性相位特性以及设计灵活性而广泛应用。然而,传统的设计方法如窗函数法、经验公式和Parks-McClellan算法各有不足,如无法满足多样需求、设计复杂或收敛速度慢。因此,研究人员转向使用遗传算法来优化FIR滤波器的设计。 【改进的遗传算法】 遗传算法是一种模拟生物进化过程的全局优化搜索算法,具有较强的鲁棒性。然而,标准遗传算法在寻找全局最优解时可能会陷入早熟现象,导致收敛速度慢。为了解决这一问题,文章提出了结合BP神经网络的改进遗传算法。这种结合方式利用了遗传算法的全局搜索能力和BP神经网络的局部搜索能力,有效地解决了大规模多极值优化问题,提高了算法的收敛速度和效果。 【FIR数字滤波器】 FIR数字滤波器是一种输出只与过去和现在输入相关的系统,其频率特性可以通过单位冲激响应表示。对于M阶线性相位FIR滤波器,存在特定的对称约束条件。滤波器的优化设计目标是使实际滤波器的频率特性H(w)接近理想滤波器的频率特性Hd(w),通常采用加权的切比雪夫最佳一致逼近准则。该准则通过误差加权函数W(w)来调整通带和阻带的逼近精度。 【优化过程】 文章描述了改进遗传算法在FIR滤波器设计中的具体实现步骤,包括随机生成初始种群,计算个体适应度,以及利用BP神经网络对非最优个体进行优化,生成新一代种群。这个过程不断迭代,直到满足预设的进化代数或误差阈值。 【总结】 通过对遗传算法的改进,结合BP神经网络,设计FIR数字滤波器的效率和精度得到了显著提升。这种方法不仅能够避免标准遗传算法的早熟问题,还能够快速找到接近全局最优的滤波器设计方案,适用于对时间要求严格的系统。这一研究为FIR滤波器设计提供了新的优化策略,对于数字信号处理领域的实践应用具有重要意义。
2024-09-02 19:53:17 105KB 遗传算法
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假设您已经通过迭代信息传递相位边限和回路频宽在锁相环(PLL)上花了一些时间。遗憾地是,还是无法在相位噪声、杂散和锁定时间之间达成良好的平衡。感到泄气?想要放弃?等一下!你是否试过伽马优化参数?
2024-04-02 02:39:24 196KB 回路滤波器 优化设计
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针对矿用链式STATCOM装置的LCL滤波器参数设置方法复杂、计算量大的问题,采用带有淘汰与克隆机制的人工鱼群算法对矿用链式STATCOM装置的LCL滤波器参数进行优化。实验结果表明,改进后的鱼群算法能对链式STATCOM装置的LCL滤波器参数进行有效优化。参数优化后的LCL滤波器性能得到提高,改善了煤矿电网的电能质量。
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针对光伏并网逆变器LCL 滤波器的大纹波电流和高频谐波损耗问题,分析了电感之和、电感比值和滤波电容值、谐振频率以及入网电流之间的关系,提出了一种LCL滤波器参数最优设计方法.分析了LCL滤波器的传递特性并建立了谐波等效模型,研究了滤波参数对谐振频率以及并网电流的影响,根据LCL滤波器的设计约束条件和光伏并网逆变器实例设计了一组最优参数,并进行了仿真研究.结果表明,提出的优化方案不仅能够有效抑制开关频率的高频纹波,还能减小电感取值和阻尼损耗.
2022-12-16 09:32:02 554KB 工程技术 论文
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 分析了基于理想运算放大器构建的滤波器性能以及参数选原则。针对理想运算放大器所构建的滤波器模型当运算放大器为非理想器件时所制造出的滤波器响应性能并不理想这一问题。研究了非理想运算放大器构建的滤波器器件参数对响应时间的影响,提出了一种选取其最优参数值以构建所需滤波器的方法,实验结果表明了该方法的有效性。
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为克服传统的低通到高通电路之间转换的缺陷,从优化设计的低通滤波器的传输函数着手,提出了一种通用的从低通到高通变换的新方法。理论与实际都证明了此方法能得到性能良好的高通滤波器。
2021-11-20 20:43:43 434KB 低通滤波器
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本算法主要用于轴承振动信号处理,其作用是自适应的定位轴承故障响应所处的频带,确定出中心频率和带宽,继而构造出最优的带通滤波器。
2021-08-02 19:24:30 390KB 带通滤波器参数优化 中心频率 带宽
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移动目标指示(MTI)是雷达在杂乱环境中找到移动目标的有效手段。 本文介绍了MTI的基本原理,如何避免盲目速度问题以及MTI滤波器的优化。 实现基于特征向量法优化的在不同情况下使用交错码设计的多级自适应运动目标指示(AMTI)滤波器。
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通过实例介绍了基于Matlab的FIR滤波器的优化设计方法。3种结果比较发现,在同样阶数下,优化设计可以获得最佳的频率特性和衰耗特性。数字滤波在数字信号处理中,占有重要的地位。数字滤波包括FIR和IIR两种滤波方式,其中FIR滤波具有很多优点,可以在幅度特性随意设计的同时,保证精确、严格的线性相位,滤波稳定,不会出现递归型结构中的极限振荡等不稳定现象,且误差较小,可采用FFT算法实现,因此运算效率高。设计FIR滤波器常用的方法有窗函数法与频率抽样法,但是这两种方法均不易精确控制通带与阻带的边界频率,所以在实际应用中有一定的局限性。文中用Matlab语言实现了最佳等波纹FIR滤波器的设计,通过比较显示了它在等波纹方脉冲响应方面的优化特性。1FIR滤波器优化设计法Matlab信号工具箱中提供的Remez函数可对数字滤波器进行优化设计,得到的数字滤波器具有等波纹特性,Remez函数实现ParksMcClel-lan算法,即采用数字分析中的Remez算法和切比雪夫最佳一致逼近理论来设计,使实际频响拟合期望频率响应最优。使用Remez算法设计滤波器,首先需根据要求确定滤波器阶数。利用Remezo
2021-03-09 20:05:17 94KB 信号调理
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基于改进遗传算法的FIR数字滤波器的优化设计
2019-12-21 20:37:33 763KB 外文翻译
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