【摘要】：數(shù)字濾波器是數(shù)字信號系統(tǒng)的基本功能單元,其應用非常廣泛,如在通信、雷達等方面,因此,對其進行優(yōu)化設計是該領域的重要研究課題。以往的數(shù)字濾波器優(yōu)化方法實現(xiàn)過程簡單,但是系統(tǒng)的精度不高,隨著科學技術的迅速更新?lián)Q代,這種精度不高的濾波器已經(jīng)無法滿足實際需求,隨之而來的是以智能算法為基礎的數(shù)字濾波器優(yōu)化技術的出現(xiàn)。智能算法是人類模擬自然規(guī)律從大自然中總結出的智慧結晶,對于復雜工程問題非常有效。常見的智能算法有模擬退火算法、遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡算法等,這些算法在處理數(shù)字濾波器的優(yōu)化設計問題中都各有弊益,本文提出的是一種改進的粒子群算法,用以實現(xiàn)對數(shù)字濾波器系數(shù)的優(yōu)化。全文的主要工作內容如下:(1)對數(shù)字濾波器以及粒子群算法進行分析研究,綜述了粒子群算法在數(shù)字濾波器設計中的應用意義。(2)本文提出了一種改進的粒子群算法——混沌粒子群算法,即混沌算法與粒子群算法的結合,由于粒子群算法本身存在局部尋優(yōu)能力差,易陷入早熟等缺點,而混沌算法自身具有的特性恰好可以解決這些問題,因此將混沌粒子群算法應用于數(shù)字濾波器的優(yōu)化設計中。具體做法是先初始化產(chǎn)生混沌粒子,再將混沌變量從混沌空間映射到解空間,通過選定的Logistic混沌模型,利用測試函數(shù)對算法進行了理論測試,結果表明該改進算法的有效性。(3)利用改進的粒子群算法對數(shù)字濾波器的參數(shù)進行了優(yōu)化,完成了數(shù)字濾波器的設計。(4)為進一步驗證改進粒子群算法優(yōu)化設計的數(shù)字濾波器的濾波效果,本文還將其應用到語音信號處理和圖像處理中,處理效果較好。(5)為了便于操作,利用MATLAB編程語言實現(xiàn)了基于改進粒子群算法的數(shù)字濾波器設計及應用的GUI界面。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN713.7;TP18

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本文編號：2751476