基于粒子群算法的非递归数字滤波器设计研究

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1、中阁分於弓：ＴＰ１８学校代码：１０８５６ＩＩ学导：Ｍ０２０２１３１３０■Ｉ硕ｉ学位论文Ｍａｓｔｅｒ？■■＿？．，．．＿－．？一｜１？／Ｉ：ｊＩ．Ｓ滯典非＇Ｉ：＾．—．．Ｉ基于粒子群算法的非递归数字滤波Ｉ论文题目器册研究Ｉ机域四专业＿＿■胡蠢楠Ｉ作者姓名ｆ指导教师＾Ｉ中图分类号：TP18学校代码：10856学号：M020213130上海工程技术大学硕士学位论文基于粒子群算法的非递归数字滤波器设计研究作者姓名：胡鑫楠指导教师：王宇嘉专业：机械电子工程学院：电子

2、电气工程学院申请学位：工学硕士完成时间：2016年01月评阅人：李媛媛赵亮答辩委员会主席：顾幸生成员：游晓明张莉萍宋万清李媛媛UniversityCode：10856StudentID：M020213130RESEARCHONNONRECURISIVEDIGITALFILTERDESIGNBASEDONPARTICLESWARMOPTIMIZATIONALGORITHMCandidate:XinnanHuSupervisor:YujiaWangMajor:MechatronicEngineeringSchoolofElectricalandElectronicEnginee

3、ringShanghaiUniversityofEngineeringScienceShanghai,P.R.ChinaJanuary,2016上海工程技术大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所递交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研巧工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名；年＊曰期：月曰＞，／３巧上海工程技术大学学位论文版权使用授化书本学位

4、论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海工程技术大学可ＵＵ每本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。□，在。保密＿＿年解密后适用本授权书本学位论文属于／不保密＂＂（请在Ｗ上方框内打Ｖ）＝：学位论文作者签名＾＾＾（指导教师签名［＾＾＿＾曰期；（年月曰曰期年月曰＞／３巧谷９／ｆ基于粒子群算法的非递归数字滤波器设计研究摘要在当今发达的信息社会里，人们所获取的信息量在急剧

5、增加，因此就需要高性能的信息处理手段对所获取的信息进行处理，以服务社会及个人需求。随着数字信号处理技术的飞速发展，信息处理手段正以各种形式渗透到其他学科，形成交叉学科应用。在工业领域中，数字滤波器作为数字信号处理的核心，正受到人们的普遍关注。在数字信号处理领域中，无论是信号的提取、传输，还是信号的恢复都离不开数字滤波器的应用，它对信号的安全传输与灵活处理都是必不可少的。在所有的电子系统中，数字滤波器是系统中技术最复杂的部分，数字滤波器作为电子产品的核心，其设计的优劣直接决定产品质量的好坏。由于非递归数字滤波器也称为有限长单位脉冲响应数字滤波器(FiniteImpulseRe

6、sponse，FIR)具有严格的线性相频特性，在幅频上可以进行各种设计，能进行多通带与多阻带的设计。FIR数字滤波器的单位响应序列长度是有限长的，这样能够保证该滤波器系统是稳定，使得FIR数字滤波器具有广泛的应用领域和研究前景。在实际的工业设计中经常会遇到各类的优化问题,许多问题的精确处理最后都可以转化成优化问题得以解决。而FIR数字滤波器设计就是其单位响应序列的设计，其设计核心即是数字滤波器系数优化。为了对各类优化问题进行精确处理，人们启发于仿生原理提出了遗传优化算法、蚁群优化算法、粒子群优化算法等算法应用于优化问题。其中粒子群算法(ParticleSwarmOptimi

7、zation,PSO)是模拟鸟群社会行为的群体搜索算法，由于其算法原理简单、收敛速度快、参数易于设置等特点引起研究者们的重视，并且在实际工业问题解决中展示了该算法的高效性。近年来，随着进化算法和群智能理论的发展，粒子群算法被引入到数字滤波器的辅助设计中，并在实际应用中，体现了良好的效能。针对传统设计方法在设计FIR数字滤波器过程中出现的精确度不高、边带频率难以确定等缺陷，本文采用粒子群算法及其改进算法对FIR数字滤波器的参数进行优化设计。首先对粒子群算法的惯性权重、加速因子等参数进行了讨论，分别分析了线性I权重和非