基于遗传算法的iir数字滤波器的设计与仿真

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1、武汉理工大学《数字信号处理》基于遗传算法的IIR数字滤波器的设计与仿真班级：组员：武汉理工大学《数字信号处理》目录摘要1Abstract21遗传算法31.1遗传算法的产生与发展31.2遗传算法的概述41.3遗传算法的特点41.4遗传算法基本流程操作52数字滤波器82.1数字滤波器的简介82.2FIR和IIR数字滤波器的概述82.2.1FIR数字滤波器82.2.2IIR数字滤波器92.2.3FIR数字滤波器与IIR数字滤波器的区别103数字滤波器的设计方法113.1数字滤波器的设计要求114基于遗传算法的IIR数字滤波器的设计与仿真144.1Matlab软件的概述144.2IIR数字滤波器的设计

2、144.2.1数字滤波器设计的简要分析144.2.2实例比较一般算法设计思路和遗传算法设计思路164.3IIR数字滤波器的仿真结果204.3.1仿真图形205小结216参考文献22附件23武汉理工大学《数字信号处理》摘要无限脉冲响应数字滤波器(IIR)具有频特性精度高、实现简单等优点，在数字信号处理领域得到了广泛应用；遗传算法是一类依自然环境的进化规律——适者生存优胜劣汰遗传机制，演化而来的随机化搜索方法。它是由美国J.Holland教授1975年最先提出，其主要特点是直接对结构对象进行操作，不存在求导和函数连续性的限定，具有内在的隐并行性和更好的全局寻优能力，采用概率化的寻优方法，能自动获取

3、和指导优化的搜索空间，自适应地调整搜索方向，不需要确定的规则。遗传算法的这些性质已被广泛地应用于问题求解、机器学习、信号处理、智能控制和人工生命等领域。它是现代有关智能计算中的关键技术，因而将其应用在数字滤波器算法的优化上。关键词：IIR数字滤波器遗传算法28武汉理工大学《数字信号处理》AbstractDigitalfilterwithFiniteImpulseResponse(FIR)haslotsofadvantages,suchassystemicstability,linearphase，etc．Ithasbeenwidelyusedindigitalsignalprocessing．

4、Thegeneticalgorithmhaslotsofmerits，suchasthememorability,distribution,anddiversity．Itiswidespreadinthefieldsofintelligentcomputation,patternrecognitionandoptimizationdesign．Thispaperpresentsadesigningmethodofdigitalfilter．Itisbasedonthecombinationgeneticalgorithmwiththecosinesequences．Thewindowfunct

5、ionisconstructedeffectivelybyweightingcosinesequences．Thecorrespondingweightingcoefficientsarecomputedb，，thegeneticalgorithm．Digitalfilterisrealizedfinallybywindowingapproach．Inordertoacceleratetheconvergentspeedandimprovetheprecision,elitistmodelandfloating-pointcodingareadopted．Theefficiencyofthep

6、roposedmethodisvalidatedbysimulationexperimentstakingondesigninglowpassdigitalfilters．Thedesigningmethodpresentedinthispaperhassomeadvantages,suchasoodflexibility,universality,andsoon．Keywords：IIRdigitalfilterGeneticalgorithm28武汉理工大学《数字信号处理》1遗传算法1.1遗传算法的产生与发展遗传算法（GeneticAlgorithm）是一类借鉴生物界的进化规律（适者生存，

7、优胜劣汰遗传机制）演化而来的随机化搜索方法。它是由美国的J.Holland教授1974年首先提出，其主要特点是直接对结构对象进行操作，不存在求导和函数连续性的限定；具有内在的隐并行性和更好的全局寻优能力；采用概率化的寻优方法，能自动获取和指导优化的搜索空间，自适应地调整搜索方向，不需要确定的规则。随后经过20余年的发展，取得了丰硕的应用成果和理论研究的进展，无论是理论研究还是应用研究都成了十分热门