遺傳算法在電路設(shè)計中的應(yīng)用.pdf

1、遺傳算法是一種模擬生物在自然環(huán)境中遺傳和進(jìn)化過程自適應(yīng)的全局優(yōu)化算法。該算法將種群中生物個體用字符串表示，經(jīng)過遺傳算子的操作和迭代進(jìn)化，直到滿足期望的終止條件，得到問題的最優(yōu)解為止。受遺傳學(xué)影響，人們提出了基于遺傳生物學(xué)的電子電路設(shè)計技術(shù)，使電子電路能像生物一樣，具有對環(huán)境變化的自適應(yīng)、免疫和自我進(jìn)化等特性。所以遺傳算法應(yīng)用于電子電路設(shè)計是電子電路優(yōu)化設(shè)計的發(fā)展趨勢之一。
　　 本文簡要介紹了遺傳算法和有源濾波器的理論，詳細(xì)介紹

2、了遺傳算法的基本操作步驟、有源濾波器的傳遞函數(shù)和設(shè)計方法。將遺傳程序設(shè)計和遺傳算法相結(jié)合應(yīng)用到有源濾波器的優(yōu)化設(shè)計中，提出了改進(jìn)的樹結(jié)構(gòu)表示個體的方法，并對遺傳算子進(jìn)行適當(dāng)?shù)匦薷模瑫r對適應(yīng)度函數(shù)進(jìn)行合理地選擇。改進(jìn)的算法在優(yōu)化過程中提高了算法的搜索能力和收斂速度。濾波器的優(yōu)化設(shè)計以三階有源濾波器為例。目的是優(yōu)化出一個所需電子元件少，電路效果能夠達(dá)到要求的電路模型；根據(jù)優(yōu)化出的三階有源濾波器模型，進(jìn)一步設(shè)計一個特定中心角頻率和增益的三階

3、切比雪夫濾波器。首先以遺傳程序設(shè)計為基礎(chǔ)，利用改進(jìn)的樹結(jié)構(gòu)對三階有源濾波器結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，通過改進(jìn)的遺傳算子和對應(yīng)的適應(yīng)度評價方式對種群進(jìn)行遺傳操作，優(yōu)化出三階有源濾波器模型：其次利用遺傳算法對三階有源濾波器模型的電阻和電容參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化：以二進(jìn)制編碼方式對各個參數(shù)進(jìn)行編碼，利用改進(jìn)的遺傳算子，經(jīng)過交叉、變異、適應(yīng)度的評價和迭代進(jìn)化，優(yōu)化出參數(shù)值；最后通過Pspice仿真軟件驗證優(yōu)化后的有源濾波器。實驗表明，此方法能夠得到滿意的有源濾波器。