蟻群算法在FIR數(shù)字濾波器優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究.pdf

1、FIR數(shù)字濾波器作為基本的數(shù)字信號(hào)處理功能單元，在數(shù)字信號(hào)處理等電子信息技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。當(dāng)數(shù)字濾波器的系數(shù)使用浮點(diǎn)表示時(shí)，字長(zhǎng)效應(yīng)幾乎可以被忽略；當(dāng)數(shù)字濾波器進(jìn)行高速硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)，必須使用定點(diǎn)表示，此時(shí)字長(zhǎng)效應(yīng)就必須考慮。為了盡量減少字長(zhǎng)效應(yīng)對(duì)濾波器性能帶來(lái)影響，需要針對(duì)濾波器系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。本論文將蟻群算法應(yīng)用于線性相位FIR數(shù)字濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì)，主要開(kāi)展了以下工作：
　　 (1) 首先闡明本論文研究的背景和意義；介紹

2、FIR數(shù)字濾波器優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀。然后，簡(jiǎn)要討論FIR數(shù)字濾波器優(yōu)化設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與設(shè)計(jì)方法；并對(duì)蟻群算法的基本原理、數(shù)學(xué)模型及其應(yīng)用情況等進(jìn)行了綜述。
　　 (2) 在對(duì)基本蟻群算法進(jìn)行全面分析的基礎(chǔ)上，將蟻群算法用于線性相位FIR 數(shù)字濾波器的定點(diǎn)系數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，并根據(jù)本問(wèn)題的特點(diǎn)，對(duì)蟻群算法進(jìn)行相應(yīng)的改造：依據(jù)FIR 數(shù)字濾波器不同系數(shù)可以相等的特點(diǎn)，取消原算法中的禁忌表；為了克服由此帶來(lái)的影響，則設(shè)置螞蟻數(shù)目等于需要優(yōu)化設(shè)計(jì)的

3、濾波器系數(shù)的個(gè)數(shù)；通過(guò)螞蟻間的相互協(xié)作來(lái)完成系數(shù)的優(yōu)化。論文詳細(xì)闡明了運(yùn)用蟻群算法進(jìn)行FIR 數(shù)字濾波器系數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)步驟，且考慮了不同的優(yōu)化準(zhǔn)則；通過(guò)實(shí)例說(shuō)明了設(shè)計(jì)的可行性；并通過(guò)與其他設(shè)計(jì)方法的全面比較，證明了本文方法的有效性。
　　 (3) 蟻群算法中的參數(shù)選取是影響算法性能和效率的關(guān)鍵因素。針對(duì)基于蟻群算法的FIR數(shù)字濾波器優(yōu)化設(shè)計(jì)模型，分析各個(gè)參數(shù)的不同配置對(duì)算法性能的影響，推導(dǎo)出一些參數(shù)配置的基本公式，給出參數(shù)選