基于粒子群優(yōu)化算法的FIR數字濾波器的設計研究.pdf

1、數字濾波器在數字信號處理的各種應用中發(fā)揮著十分重要的作用，F(xiàn)IR數字濾波器在滿足一定對稱條件下，可以實現(xiàn)線性相位，而且穩(wěn)定性好，因而FIR數字濾波器獲得了廣泛的應用。它的優(yōu)化設計也一直受到廣大學者和工程技術人員的關注。 粒子群優(yōu)化算法模擬鳥群飛行覓食的行為，群體根據自己的速度在解空間中追隨最優(yōu)粒子進行搜索。粒子群算法收斂速度快、設置參數少、簡單易實現(xiàn)，在解決非線性優(yōu)化問題方面有突出的表現(xiàn)，已成為一種重要的優(yōu)化工具。 本文

2、基于粒子群優(yōu)化算法理論，將粒子群優(yōu)化算法應用于FIR數字濾波器的優(yōu)化設計中，即將粒子群優(yōu)化算法的優(yōu)點與FIR數字濾波器的設計需求結合起來，借助粒子群優(yōu)化算法尋找到較好的濾波器系數，從而最大程度地逼近工程要求的幅頻響應。本文首先介紹了粒子群優(yōu)化算法原理、數學描述、參數意義及各種模型。其次，分析了FIR數字濾波器原理及設計方法，并在指定技術指標下，應用粒子群優(yōu)化算法設計出一個高通濾波器，在Matlab6.5環(huán)境下進行仿真實驗，實驗結果表明所

3、設計的濾波器與傳統(tǒng)優(yōu)化算法所設計的濾波器相比，通帶波動小，阻帶衰減大，濾波效果更優(yōu)良。最后研究了粒子群算法的參數對算法性能的影響。以算法理解的簡單性、實現(xiàn)的簡潔性為基本思路，針對粒子在實際搜索過程中是非線性且高度復雜的現(xiàn)象，從改變粒子群算法的參數出發(fā)，使慣性權重的變化受粒子運行態(tài)勢的影響，給出了一種動態(tài)改變慣性權重的粒子群優(yōu)化算法，運用此算法設計的高通濾波器，從在線性能、離線性能和各代群體最優(yōu)適應度的性能指標來看，算法收斂速度更快，魯棒