EDN China > 设计实例 > 模拟设计 > 运放与功放 > 正文
? 2016博客大赛-不限主题,寻找电子导师,大奖升级??

(多图) 基于模拟退火神经网络的I型FIR数字滤波器设计

江南大学信控学院 陈圣彦 崔宝同?? 2009年07月25日 ?? 收藏0

  4 仿真实例

  例1:设计一线性相位高通FIR滤波器,其理想幅频特性为:

公式

  对Ω在[0,π]范围内均匀取样,共取(N+1)/2=60个样点,即Ωk=πk/59(k=0,1,2,…,59),为了使通带和阻带内无过冲、无波动,在过渡带内取两个点0.78和0.25,于是实际的幅频取样点为Hd(k)=[zeros(1,29),0.25,0.78,ones(1,29)];网络结构取为1×60×1,性能指标设置为J=10-8。

  经过计算机仿真得到如图2和图3的仿真图。

例1幅频特性

例1衰耗特性

  例2:设计一线性相位带阻FIR滤波器,其理想幅频特性为:

公式

  与例1类似,对Ω在[0,π]范围内均匀取样,共取(N+1)/2=60个样点,即Ωk=πk/59,(k=0,1,2,…,59),同样地,为了使通带和阻带内无过冲,无波动,在过渡带内取两个点0.78和0.25,于是实际的幅频取样点为Hd(k)=[ones(1,17),0.78,0.25,zeros(1,16),0.25,0.78,ones(1,23)];网络结构取为1×60×1,性能指标设置为J=10-8。

  经过计算机仿真得到如图4和图5的仿真图。

例2的幅频特性

例2的衰耗特性

  通过仿真,可以和与文献[2]中的算法相比较。在这里以例1中的情形为例,两种方法各运行10次,取最后得到的最小阻带衰减(单位:dB)和程序的运行时间(单位:s)来比较:

  文献[2]中的算法:

算法

  两者相比较可得,虽然在运行时间上本文的算法逊于文献[2]中的算法,但这个运行时间本身也仅0.5 s左右,是可以接受的。在性能上本文的算法得出的结果几乎都在-190 dB左右,而文献E23中算法得出的结果则在-77~-93 dB之间波动,因此可以说用本文的算法可以得到更好、更稳定的最小阻带衰减。

  5 结 语

  本文提出了一种基于经优化算法优化过的神经网络设计FIR滤波器的方法。这一方法的特点是先用类似BP网络的方法调整神经网络权值,再用模拟退火技术进行优化,获取更好的FIR滤波器的脉冲响应,从而完成滤波器的设计。由文中给出的两个范例可以看出,设计滤波器的幅频响应在通带与阻带范围均无过冲现象,衰耗特性好,阻带最小衰减在190 dB以上,通带没有衰减。而且这种方法可以轻松地实现低通、高通、带通、带阻FIR滤波器的设计,程序运行时间均在0.5 s左右,是一种十分有效的设计方法。当然此算法也有改进的余地,比如在算法中过渡带的选取都是0.25和0.78。而事实上,对于不同的幅频特性,过渡点的选取可影响到最终设计的FIR滤波器的性能。通过优化过渡点的位置,可以使FIR滤波器的幅频特性在过渡点处更为平滑,并且有更好的最好阻带衰减。比如在文献[9]中,就有用遗传算法优化过渡点的方法。


上一页12下一页
?? ?? ??


打开微信“扫一扫”,打开网页后点击屏幕右上角分享按钮

1.扫描左侧二维码
2.点击右上角的分享按钮
3.选择分享给朋友
?? ??

退火? 神经网络? FIR? 滤波器?

相关文章

我来评论
美国的游客
美国的游客 ??? (您将以游客身份发表,请登录 | 注册)
?
有问题请反馈