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1、数字滤波器的优化设计浅析201120003025何志会数字滤波器的优化设计浅析摘要当前，在数字信号处理和电子应用技术领域，数字滤波器以其精度高、灵活性好、便于大规模集成等突出优点，占据了至关重要的地位。按冲击响应持续时间，数字滤波器可分为有限冲击响应（FIR）滤波器和无限冲击响应（IIR）滤波器。传统的数字滤波器的设计方法有窗函数法、频率采样法和等波动最佳逼近法等。但是随着时代的发展，应用领域的广泛增加、信号处理要求变高以及计算复杂程度的不断提高，对于数字滤波器软件和硬件的要求也越来越专业、复杂。因此，数字滤波器的优化设计也显得更加重要。近年来，国内外对数字滤波
2、器的优化算法进行了较多的研究，提出了很多优化方法和算法，如：人工鱼群算法、粒子群算法、遗传算法、最小P误差法、小波逼近法等。这些算法大大提高了数字滤波器的应用范围，使结果更加逼近于目标函数。硬件上，FPGA以其体积小、速度快、重量轻、功耗低、可靠性高、成本低等优点在数字滤波器上得到应用，具有很好的发展前景。关键词：数字滤波器；优化；算法OptimizationdesignofFIRdigitalfilterAbstractAtpresent,thedigitalfilterwithitshighprecision,flexibility,easeoflarge-
3、scaleintegrationandotheradvantages,occupiesacrucialpositioninthefieldofdigitalsignalprocessingandapplicationoftechnology.Accordingtothedurationoftheimpulseresponse,digitalfiltercanbedividedintofiniteimpulseresponse(FIR)filtersandinfiniteimpulseresponse(IIR)filter.Traditionalmethodsof
4、digitalfilterdesignusewindowfunctionmethod,samplingmethod,frequencyfluctuationsandthebestapproximationmethod.Butwiththedevelopmentofthetimes,awiderangeofapplicationsincreases,thesignalprocessingrequirementsofhighchangeandincreasingcomplexityofthecalculationsforthedigitalfiltersoftwar
5、eandhardware,requirementshavebecomemorespecializedandcomplex.Therefore,thedigitalfilterdesignoptimizationisevenmoreimportant.Inrecentyears,domesticandinternationaldigitalfilteroptimizationalgorithmformoreresearch,madealotofoptimizationmethodsandalgorithms,suchas:artificialfishschoola
6、lgorithm,particleswarmoptimization,geneticalgorithm,thesmallestPerrormethod,waveletapproximationmethod.Thesealgorithmsgreatlyimprovetheapplicationofdigitalfilters,sothattheresultsmoreclosetothetargetfunction.Hardware,FPGAwithitssmallsize,fast,lightweight,lowpowerconsumption,highrelia
7、bilityandlowcosthavebeenappliedinthedigitalfilter,withgoodprospectsfordevelopment.Keywords:Digitalfilter;Optimization;;algorithm1研究意义由于数字滤波器审计在实际工程中只能是逼近理想的设计指标，即：主要任务是使滤波器幅频响应与所要求的幅频响应的均方误差最小，因此可以将它看成是一个按某种优化准则求解最优解的优化问题。而优化是指在给定的制约条件下，求出使目标函数（组）最大或最小的变量组合问题。从理论上讲，任何确知的制约条件及目标函数的优化问
8、题都存在一组实质解，工程
