膜計(jì)算在數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.pdf

1、數(shù)字濾波器在數(shù)字信號(hào)處理中占有重要地位，具有廣泛的理論和實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。數(shù)字濾波器的本質(zhì)特征是使有用的信號(hào)盡可能全部通過(guò)，同時(shí)最大程度地抑制沒(méi)有用的信號(hào)對(duì)有用信號(hào)造成干擾的一種過(guò)濾裝置。由于數(shù)字濾波器自身的結(jié)構(gòu)與功能需求，致使傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法已經(jīng)難以滿足數(shù)字濾波器的性能參數(shù)的要求，不斷地制約著數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)的發(fā)展。
　　膜計(jì)算是一種新穎的分布式并行計(jì)算模型，也稱其為膜系統(tǒng)或P系統(tǒng)，其基本思想和機(jī)制源于生命細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能以及生物的組織和

2、器官中細(xì)胞群之間的相互協(xié)作。近年，膜計(jì)算理論在各種實(shí)際工程問(wèn)題中的應(yīng)用研究已受到了廣泛的關(guān)注，并取得了眾多的研究成果。
　　本文探討了膜計(jì)算模型在數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，重點(diǎn)關(guān)注了自適應(yīng)IIR濾波器和FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)問(wèn)題。將數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)問(wèn)題視為一類(lèi)參數(shù)辨識(shí)問(wèn)題，系統(tǒng)地討論了如何使用P系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能、進(jìn)化-轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制來(lái)提出一類(lèi)新的數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)方法。所取得的創(chuàng)新成果如下：
　?。?）提出了一個(gè)基于P系統(tǒng)的 IIR數(shù)字

3、濾波器設(shè)計(jì)方法。該方法設(shè)計(jì)了一個(gè)環(huán)狀組織型P系統(tǒng)，并將IIR數(shù)字濾波器傳遞函數(shù)的參數(shù)作為基本膜中的對(duì)象，同時(shí)，將遺傳算法中的進(jìn)化機(jī)制（選擇、交叉和變異規(guī)則）作為基本膜的進(jìn)化規(guī)則以進(jìn)化細(xì)胞中的對(duì)象，且利用組織型P系統(tǒng)的轉(zhuǎn)運(yùn)規(guī)則實(shí)現(xiàn)對(duì)象間的共享和協(xié)同進(jìn)化，從而實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)IIR數(shù)字濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　（2）提出了一個(gè)基于P系統(tǒng)的FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)方法。該設(shè)計(jì)采用了星型組織型P系統(tǒng)作為其計(jì)算框架，同時(shí)將濾波器的脈沖響應(yīng)系數(shù)作為其基本