基于QPSO算法的准完全重构余弦调制滤波器组的优化设计
近似完全重构DFT调制滤波器组的设计
近似完全重构DFT调制滤波器组的设计
熊艳平;刘三阳
【期刊名称】《计算机工程与应用》
【年(卷),期】2008(044)002
【摘要】提出了一种新的近似完全重构(NPR)离散傅立叶变换(DFT)调制滤波器组的原型滤波器设计方法.其优化的目标函数由滤波器组的输出混叠、输出失真及原型滤波器的阻带能量所导出.在此设计方法中,利用DFT调制滤波器组的特殊结构合理简化了滤波器组的输出混叠,输出失真.原型滤波器的设计最终被转化为一个简单的非线性优化问题.与目前的DFT调制滤波器组的设计方法相比,该方法提供了相当大的灵活性同时具有简单的优化描述.仿真结果证实了所提出的设计方法的有效性.【总页数】5页(P116-119,196)
【作者】熊艳平;刘三阳
【作者单位】西安电子科技大学,理学院,数学系,西安,710071;西安电子科技大学,理学院,数学系,西安,710071
【正文语种】中文
【中图分类】TN911
【相关文献】
1.近似完全重构的DFT调制滤波器组迭代设计方法 [J], 杨玉琳;蒋俊正
2.近似完全重构交替离散傅里叶变换调制滤波器组 [J], 王小龙;水鹏朗;孙晓云
3.近似完全重构DFT调制滤波器组的一种设计方法与实现 [J], 董家靖
4.一种设计近似完全重构非均匀余弦调制滤波器组的新算法 [J], 蒋俊正;江庆;欧阳缮
5.近似完全重构IIR余弦调制滤波器组的优化设计 [J], 殷仕淑
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
用于宽带接收的近似完全重构滤波器组的改进设计
用于宽带接收的近似完全重构滤波器组的改进设计
戚晓慧;吴瑛;尹洁昕
【期刊名称】《信号处理》
【年(卷),期】2014(030)010
【摘要】本文提出了一种可用于宽带接收信号近似完全重构的余弦调制滤波器组.首先将滤波器组的设计转化为原型滤波器的设计,针对已有算法中幅度失真较大的问题,利用代价函数保证过渡带具有平方根余弦滚降特性,对通带截止频率进行调整使得原型滤波器的3dB通带截止频率等于理想滤波器的通带截止频率.文中还推导了以滤波器系数为变量,代价函数的闭合解表达式,并针对滤波器设计复杂度高的问题,采用了基于迭代求解原型滤波器的方法.实验仿真表明,该方法得到的调制滤波器组相较已有设计方法具有更好的性能.
【总页数】7页(P1213-1219)
【作者】戚晓慧;吴瑛;尹洁昕
【作者单位】解放军信息工程大学,河南郑州450002;解放军信息工程大学,河南郑州450002;解放军信息工程大学,河南郑州450002
【正文语种】中文
【中图分类】TN911
【相关文献】
1.近似完全重构的DFT调制滤波器组迭代设计方法 [J], 杨玉琳;蒋俊正
2.近似完全重构DFT调制滤波器组的一种设计方法与实现 [J], 董家靖
3.一种设计近似完全重构非均匀余弦调制滤波器组的新算法 [J], 蒋俊正;江庆;欧阳缮
4.近似完全重构IIR余弦调制滤波器组的优化设计 [J], 殷仕淑
5.近似完全重构DFT调制滤波器组的设计 [J], 熊艳平;刘三阳
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
M带余弦调制滤波器组的迭代设计算法
发 展 至今 ,有 许 多算 法 用 于 余 弦 调制 滤 波 器 组 的设计 【 。基 于 格 形 的 设计 方 法 [从 结 构 上 保 证 了 2 ] 】
滤波器组的完全重构特性,设计 问题可 以简化为结构参数 的优化 问题 ,其 中滤波器组 的性能指标是关
个无约束优化 问题 ,利用 目标函数 的梯度 向量来迭代优化原型滤波器的系数 ,设计所得 的滤波器组具
备 良好 的 整体 性 能 。 本 文基 于 余 弦调 制 滤 波 器 组 的完 全 重 构 条件 ,将 原 型滤 波 器 的 设 计 归 结 为一 个 易 于 求 解 的优 化 问 题 。在 该 问题 中 ,原 型 滤 波 器 的 阻带 能 量 被 给 定 。进 而 , 提 出 了一种 高效 的迭 代 算 法 。在 每 一 步 迭 代 中 ,完全 重构 条 件 被 松 弛 ,设 计 问题 退 化 为 一个 带 线 性 约 束 的 二 次规 划 问题 ,具有 全 局 最 优 解 。仿 真表 明 ,相 比于 传 统 的 设计 算 法 , 本 文 方法 设 计 所 得 的滤 波器 组 具 备 更 小 的重 构误 差 和 更 高 的阻 带衰 减 。
摘 要 t余弦调 制滤 波器组 的设计 问题通 常 是关于 原型滤 波器 系数 的非 凸优 化 问题 ,设计 的优 劣 很大程 度上 取 决于
设计 问题 的归结和 所采 用的求 解算法 。本 文提 出 了一种 基于 迭代 的设计 方法 ,用于 设计近 似完 全重 构 的余 弦 调制滤 波 器 组 。 方法通 过松 弛完 全重构 条件和 运用迭 代 的思想 , 余 弦调制 滤波器 组 的设计 归结为 一个 易于求 解 的优 化 问题 。 该 将 在 该优 化 问题 中,原型滤 波器 的阻 带能量被 限定 ,然后 迭代 地优 化原型 滤波器 的系 数使得 余弦 调制滤 波器 组 的重构精
改进的QPSO 算法在FIR滤波器设计中的应用
改进的QPSO 算法在FIR滤波器设计中的应用崔畅【摘要】针对量子粒子群优化(QPSO)算法对越界粒子处理方式的不足,提出了一种基于边界控制的改进方法,并将其应用在有限长脉冲响应(FIR)滤波器的频率采样设计法中,给出了算法的具体实施步骤。
对 FIR 低通和带通滤波器的仿真结果表明,相对于查表法及标准 QPSO 算法,改进后的 QPSO 算法能够快速、有效地求得频率过渡带样本值的最优解,同时通带波动变小,最小阻带衰减变大,从而对FIR滤波器的设计进行了进一步的优化,验证了改进算法的有效性。
%Considering the premature convergence problem in the conventional quantum particle swarm optimization (QPSO) algorithm,an improved method based on boundary control was proposed and was applied in finite impulse response (FIR)filter design with frequency sampling method.The specific implementation steps of the improved algorithm were presented.In contrast with look-up table method and QPSO algorithm,the simulation results of FIR low pass and band pass filter verified that the improved method could rapidly and effectively find the optimal sample value in the frequency sampling,and the pass band ripple became small and the minimum stop band attenuation became large.The efficiency of the improved QPSO algorithm was verified.【期刊名称】《辽宁石油化工大学学报》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】4页(P67-70)【关键词】量子粒子群优化;边界控制;FIR滤波器;频率采样法;最优解【作者】崔畅【作者单位】辽宁石油化工大学信息与控制工程学院,辽宁抚顺 113001【正文语种】中文【中图分类】TP301.6频率采样法是FIR数字滤波器设计中较为常用的一种设计方法。
基于QPSO算法和S-系统的基因调控网络分析与重构
Q S loi m n — s m P O ag rh a dSs t t ye
F NG i E B n,YU Yo g h n ,S u n — o g UN J n
( colfI om t nTcnl y Jag a nvrt,Wui in s 1 12 hn ) Sh o o n r ai eh o g , in n nU i sy f o o ei x ag u24 2 ,C ia J
Ke o d :gn t g l o e ok Q S ( u n m b h vd p rces am o t i t n ; - s m; aa e r s m — yw r s e e cr u t n t r ; P O q a t —e a e at l w r pi z i ) S s t i e ar y w u i m ao y e p rm t t a eei
第2 7卷 第 9期
21 0 0年 9月
计 算 机 应 用 研 究
Ap l a in Re e r h o o u e s p i t s a c f C mp tr c o
Vo . 7 No 9 12 . Sp 2 0 e . 01
基 于 QP O 算 法和 S 系统 的基 因调 控 S - 网络 分 析 与 重 构 冰
b sdo P O a o tm w t te sas yo eg n t e ok h pi i t n po e u eb c m i p rwt ef i ae n Q S l rh i p r t f h e ei n t r .T e o t z i r d r e a es e i t t e gi hh i t c w m ao c m h h ul
基于改进QPSO算法的电动汽车模糊控制器参数优化
基于改进 QPSO 算法的电动汽车模糊控制器参数优化
作者 机构 DOI 基金项目 袁小平,金鹏,周国鹏 中国矿业大学 信息与控制工程学院;湖北科技学院 工程技术研究院 10.3969/j.issn.1001-3695.2018.06.0395 国家自然科学基金资助项目(7147307) ;国家科技支撑计划资助项目(2013BAK06B08) ;湖 北 教 育 部 杰 出 青 年 科 技 创 新 团 队 计 划 资 助 项 目 ( T201817 ) ;湖北科技创新重大项目 (2018ABA076) 预排期卷 摘要 《计算机应用研究》 2019 年第 36 卷第 12 期 目前电动汽车常以直流无刷电机(BLDCM)作为驱动器,但 BLDCM 调速控制系统中模糊控制 器的量化因子和比例因子采用传统方法自调节能力弱,针对该问题提出一种改进 QPSO 算法 (AMF-QPSO)实现对量化因子和比例因子的自适应调节。AMF-QPSO 算法以收缩—扩张系数 (contraction expansion,CE)控制方式为研究重点,提出粒子活性概念,并以其作为反馈量, 实现动态自适应调节 CE 系数。同时,为防止种群高度聚集,采用精英群体随机交叉学习机 制,对部分活性低的精英粒子进行扰动,增强种群后期多样性。最后,通过 LabVIEW 实验平 台,以具体案例验证 AMF-QPSO 算法性能。实验结果表明,AMF-QPSO 优化的模糊 PID 控 制器具有比标准模糊 PID 控制器和 QPSO 优化的模糊 PID 控制器更好的控制性和自适应性。 关键词 作者简介 电动汽车;直流无刷电机;模糊控制器;量子行为粒子群算法;收缩—扩张系数 袁小平(1966-) ,男(通信作者) ,江苏扬州人,教授,博士,主要研究方向为智能算法、机 器学习、图像处理(xpyuankd@) ;金鹏(1991-) ,男,湖北咸宁人,硕士研究生, 主要研究方向为量子行为粒子群算法、先进控制、智能算法等;周国鹏(1972-) ,男,湖北咸 宁人,教授,博士,主要研究方向为智能算法、非线性控制. 中图分类号 访问地址 投稿日期 修回日期 TP301. /article/02-2019-12-027.html 2018 年 6 月 4 日 2018 年 7 月 18 日
一种设计近似完全重构非均匀余弦调制滤波器组的新算法
一种设计近似完全重构非均匀余弦调制滤波器组的新算法蒋俊正;江庆;欧阳缮【摘要】This paper proposes a new algorithm to design near-perfect-reconstruction nonuniform Cosine modulated filter banks. Due to the infeasibility of directly controlling the performance of Nonuniform Filter Banks (NUFBs) in the existing combined algorithms, the design problem boils down to an unconstrained optimization problem with respect to the Prototype Filter (PF), which minimizes a weighted sum of the transfer function distortion of the NUFBs and the stopband energy of the PF. The optimization problem can be efficiently solved by utilizing linearizing iterative approach. The theoretical analysis and numerical experiments are carried out to show that compared with the existing methods, the proposed method can lead to NUFBs with better overall performance.%该文提出了一种设计近似完全重构非均匀余弦调制滤波器组的新算法。
余弦调制滤波器组的设计与应用分析
Key words:Multriate; Cosine modulated filter banks; Prototype filter; Analysis filter banks;Synthesis filter banks; Near perfect-reconstruction.独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包括其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得西北师范大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
签名:日期:关于论文使用授权的说明本人完全了解西北师范大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。
(保密的论文在解密后应遵守此规定)签名:导师签名:日期:第一章 绪论1.1多速率滤波器组的作用在对有些数字信号的处理中,常常需要改变数字信号的采样速率。
例如,对窄带带通信号,若原采样速率过高,可通过降采样来减少数据冗余,降低计算量;而对过采样A/D 变换等应用,通过对信号的升采样可获得更好的性能。
还有些数字系统中存在不同采样速率的数字信号,因此需要将一种速率的信号转换为另一种速率的等效信号。
数字信号的采样率变换可以用两种方法来实现。
第一种方法是先由数字信号x(n)重构出模拟信号()a x t ,再用所需的速率对其再采样得到'()x n 。
但该方法不可取,因为实际实现时,非理想的重构滤波器、D/A 变换和A/D 变换等都会引入误差。
第二种方法是完全在数字域实现采样率的变换。
它显然可克服第一种方法的缺点,是本文主要介绍的内容,这种方法主要使用多采样率滤波器组,或者多速率滤波器组[1]。
一种新的窗函数法设计余弦调制滤波器组系统
一种新的窗函数法设计余弦调制滤波器组系统. .第卷第期系统工程与电子技术年月文章编号:??一种新的窗函数法设计余弦调制滤波器组系统张天骐,谭方青,高春霞,黄烈超重庆邮电大学信号与信息处理重庆市重点实验室,重庆摘要:针对用传统的窗函数法,设计滤波器组存在设计复杂、性能不理想等缺点,提出了一种新的余弦调制滤波器组设计方法。
该方法采用了一种在理想滤波器的过渡带内插样条函数的窗函数法设计原型滤波器,放松精确重构的限制务件,将余弦调制滤波器组的设计问题转化为无约束的目标函数的优化问题再用量子粒子群优化算法优化目标函数,求得最优参数通带截止频率,设计出有限冲激响应 ,原型滤波器。
仿真实验表明,用本文算法设计的余弦调制滤波器组在幅度失真、混叠失真、信噪比、重构误差等方面都明显优于用传统的“砖墙式”理想滤波器设计的余弦调制滤波器组,用本方法设计的余弦调制传输复用器在通信系统中的应用也有很好的性能。
关键词:余弦调制滤波器组;样条函数;原型滤波器;量子粒子群优化算法;余弦调制传榆复用器文献标志码:中图分类号: :./.....,, , 。
,,:, . ?, ,,. . ? , ,.?,, , . ;;发展。
多载波通信中,如正交频分复用引言,、离散多频调制多速率滤波器组无论在软件无线电、雷达等军用领域, ,、余弦调制传输复用器还是在通信、图像编码、语音编码等民用领域都有广泛的应 ,,都可等效为一组综合/分用¨,特别是最近几年在数字通信中的应用得到了很大的析滤波器组。
其基本思想是将信号频谱分割成一系列带宽收稿日期:??修回日期:一一.基金项目:国家自然科学基金,教育部新世纪优秀人才支持计划一一;信号与信息处理重庆市市级重点实验室建设项目.;重庆市自然科学基金。
..。
资助课题作者简介:张天骐一,男,教授,主要研究方向为宽带微弱无线电信号处理、盲信号与信息处理研究。
;..∞万方数据第卷系统程与电子技术较窄的子带。
余弦调制滤波器组的优化设计
摘要多速率滤波器组在通信信号处理、音/视频的编码、压缩和识别、自适应滤波、雷达信号处理、快速计算、系统辨识、噪声消除等领域均有着广泛的应用。
通过它可以有效地降低信号处理的复杂度、数据传输量和存储量。
近年来,余弦调制滤波器组受到了极大的关注并且是被广泛使用的一类多速率滤波器组,它可以通过对低通原型滤波器进行优化设计,并通过快速离散余弦变换(DCT)得到分析和综合滤波器组,因此该滤波器组具有计算复杂度低和设计过程简单等优点。
本论文主要讨论了近似重构的余弦滤波器组的设计方法。
首先介绍了滤波器组的概念,然后给出基于此概念的余弦调制滤波器组 (Cosine-Modulated Filter Banks,CMFB)的设计及实现, 然后提出了一种近似重构的多带余弦调制滤波器组的设计方法。
采用凯泽窗设计法设计原型低通滤波器,在准确重组的前提下,对低通滤波器系数进行优化。
该方法优化方便,收敛速度快,与其他方法相比滤波器的阻带衰减大。
对设计好的原型滤波器再进行余弦调制,即得到余弦调制滤波器组。
利用计算机对本文提出设计方法仿真,并进行性能分析。
【关键词】M通道滤波器组余弦调制滤波器组近似重构原型滤波器组Kaiser窗函数法计算机仿真ABSTRACTMultirate filter banks have various important applications in incommunications, transmultiplexing, subband coding of speechand images, radar, adaptive filter,denoising, system indentification and many other fields. There are many advantages ofthe filter banks such as reduced computational complexity, reduced transmission rate,reduced storage requirement.In multirate digital filter banks system, the cosine modulated filter banks have received widespread attention and are the most frequently used filter banks at present. They can achieve perfect reconstruction by optimizing the prototype filter and all analysis and synthesis filters are obtained from the prototype filter. Cosine modulated filter banks are well known for their low design and implementation cost.In this paper,the theory of filter banks is firstly overviewed.Then the design and implementation method of the multracarrier modulation based on CMFB are presented. A method for designing M-band cosine-modulated filter banks with near perfect reconstruction is proposed. Under the presumption of PR ,the coefficients of the lowpass prototype are optimized. Compared with other design methods,the proposed technigue yields PR filter banks with much higher stopbank attenuation.A design example is presented to show that cosine-modulated filter banks with high stop attenuation can be achieved using the proposed mothod. This paper consists of two topics: prototype filter design and CMFB perfect reconstruction.【Key words】M-band filter banks Cosine-modulated filter banks Near perfect reconstruction The prototype filter banks Kaiser computer simulation目录前言 (5)第一章绪论 (6)第一节滤波器组的概述 (6)第二节滤波器组的发展和分类 (7)一、滤波器组发展 (7)二、滤波器组的分类 (8)第三节选题意义和研究内容 (9)第四节本论文的主要工作 (9)第二章滤波器组基础 (11)第一节滤波器组的基本概念 (11)第二节抽值器和插值器 (12)一、抽值器 (12)二、插值器 (15)第三节 M通道滤波器组 (18)一、滤波器组的基本关系 (18)二、M通道滤波器组的设计 (19)三、调制滤波器组 (19)本章小结 (20)第三章余弦调制滤波器组 (21)第一节引言 (21)第二节余弦调制滤波器组的基本结构 (21)第三节余弦调制滤波器组的完全重构条件 (22)本章小节 (26)第四章余弦调制滤波器组的优化设计 (27)第一节引言 (27)第二节余弦调制滤波器组的优化设计 (27)第三节基于Kaiser窗函数法设计余弦调制滤波器组 (28)一、窗函数设计滤波器 (28)二、凯泽窗函数设计的原型滤波器 (29)第四节仿真与分析 (30)本章小节 (33)结论 (34)致谢 .................................................... 错误!未定义书签。
基于QPSO的模糊分类系统优化设计
Opt i mi z a t i o n d e s i g n o f f u z z y c l a s s i f c a t i o n s y s t e m
b a s e d o n QP S O
Z HU Yu n — h u i .S UN J u n ( S c h o o l o f I n t e r n e t o f T h i n g s E n g i n e e r i n g , J i a n g n a n U n i v e r s i t y , Wu x i 2 1 4 1 2 2 , C h i n a )
f u z z y r u l e s a r e o pt i mi z e d wi t h a qu a n t u m b i t wh i c h h a s ma n y u ni q ue a d v a n t a g e s s u c h a s s ma l l p o p ul a t i o n s i z e, f a s t
or f t he f u z z y c l a s s i ic f a t i o n s pa c e a n d r e d u c e n u mb e r o f f uz z y r u l e s, q u a n t u m— b e h a v e d p a r t i c l e s wa r m o pt i mi z a t i o n
Ke y wo r d s :f u z z y c l a s s i i f c a t i o n s y s t e m;f u z z y r u l e s ;q u a n t u m e v o l u t i o n; q u a n t u m— b e h a v e d p a r t i c l e s w a r m
近似完全重构IIR余弦调制滤波器组的优化设计
近似完全重构IIR余弦调制滤波器组的优化设计殷仕淑【摘要】提出一种新的近似完全重构因果稳定的IIR余弦调制滤波器组的设计方法.基于预先给定的极点值,IIR原型滤波器的设计问题可以简化成一个凸极大值极小化的优化问题,从而采用二阶锥规划法求解.所得余弦调制滤波器组具有良好的频率特性和合理的完全重构误差.所设计的原型滤波器是因果稳定的,并且其多相因子分母相同,简化了完全重构条件,可以用来进一步优化得到的完全重构系统.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2010(033)015【总页数】4页(P117-120)【关键词】因果稳定的IIR滤波器;余弦调制滤波器组;近似完全重构;二阶锥规划法【作者】殷仕淑【作者单位】安徽财经大学,电子信息工程系,安徽,蚌埠,233041【正文语种】中文【中图分类】TN7130 引言完全重构滤波器组在语音、图像、雷达等信号处理中有重要应用[1-2]。
与相同阶数的FIR滤波器相比,IIR滤波器以其陡峭过渡带和高衰减阻带而备受关注。
因此IIR滤波器组技术也一直是研究重点。
然而,由于高度非线性的目标方程,完全重构条件和稳定条件的共同要求,IIR滤波器的设计显得很复杂。
目前大多文献集中于2带IIR滤波器组的设计问题[3-6]。
余弦调制滤波器组是一类具有低设计和低实现复杂度的滤波器组。
所有的合成滤波器和分析滤波器都由同一原型滤波器调制产生。
近来,Mao et al.提出了一类原型IIR滤波器,其多相因子具有相同分母,简化了滤波器组的完全重构条件[7]。
但是由于是采用完全重构FIR余弦调制滤波器组作为优化算法的初值,很难得到好的优化解,尤其对于高阶IIR滤波器。
文献[8-9]中,一低延迟完全重构FIR余弦调制滤波器首先设计出来,然后采用降阶为近似完全重构IIR余弦调制滤波器组作为初值,进一步优化得到完全重构IIR余弦调制滤波器组。
该方法的缺点是要花费较长计算时间和首先设计一个高质量、低延迟的完全重构FIR余弦调制滤波器组。
基于全相位新型余弦滚降滤波器设计
基于全相位新型余弦滚降滤波器设计
俞龙;苏飞
【期刊名称】《天津理工大学学报》
【年(卷),期】2022(38)1
【摘要】数字通信系统的误码率来源有两个方面,一个是码间串扰(inter symbol interference,ISI)和信道噪声,其中噪声只能抑制,而ISI则可以消除。
本文基于全相位滤波技术,设计出一种新型余弦滚降特性半带滤波器,通过选择不同的卷积窗而可以得到滤波器簇。
该余弦滚降滤波器在消除码间串扰的同时,对噪声进行了较大程度的抑制。
首先,给出一维全相位数字滤波器系统架构,并推导出数学表达式,分析了两个重要特性。
其次,设计出新型滚降特性全相位半带滤波器,仿真出幅频特性和衰减特性曲线。
第三,分别基于传统和新型余弦滚降特性滤波器设计出基带数字信号传输系统,并对比统计出不同信噪比条件下的误码率。
结果表明,信噪比高于2.5 dB 后,采用新型余弦滚降滤波器系统的误码率明显低于传统系统,最大改善3 dB。
【总页数】9页(P23-31)
【作者】俞龙;苏飞
【作者单位】天津理工大学电气电子工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN925
【相关文献】
1.平方根升余弦滚降FIR数字滤波器的设计
2.基于升余弦滚降滤波器算法的伪彩色图像增强
3.基于FPGA的FIR升余弦滚降滤波器设计与实现
4.平方根升余弦滚降数字滤波器的设计与实现
5.基于余弦滚降特性的IIR余弦调制滤波器组的设计
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于权重QPSO算法的PID控制器参数优化
基于权重QPSO算法的PID控制器参数优化周阳花;魏敏;孙伟【摘要】传统的PID控制器参数优化方法容易产生振荡和较大的超调量,因此智能算法如遗传算法(SGA)和粒子群算法(PSO)被用于参数优化,弥补传统算法的不足,但是遗传算法在进化过程中收敛速度慢,粒子群算法存在易于早熟的缺点.在分析量子粒子群算法(QPSO)的基础上,在算法中引入了权重系数,提出使用改进的量子粒子群算法(WQPSO)优化PID控制器参数.将改进量子粒子群算法与量子粒子群算法、粒子群算法通过benchmark测试函数进行了比较.最后,通过三个传递函数实例,分别使用Z-N、GA、PSO方法和改进的量子粒子群算法进行了PID控制器参数优化设计,并对结果进行了分析.【期刊名称】《计算机工程与应用》【年(卷),期】2010(046)005【总页数】5页(P224-228)【关键词】量子粒子群算法;权重系数;PID控制器;参数优化【作者】周阳花;魏敏;孙伟【作者单位】江南大学,信息学院,江苏,无锡,214122;江南大学,信息学院,江苏,无锡,214122;无锡职业技术学院,江苏,无锡,214121【正文语种】中文【中图分类】TP2721 绪论近年来,现代控制理论得到了快速的发展,出现了许多新的控制器设计方法。
其中,PID控制由于其简单性和良好的鲁棒性,在工业控制过程中得到了广泛的应用。
因此,调节合适的PID控制器的参数对提高控制系统的性能就显得很重要了。
传统的经典整定方法主要为Z-N方法[1],它具有算法简单、容易实现的优点,但是缺乏灵活性,并且有时回产生振荡和较大的超调量。
为了提高PID参数整定的效果,许多智能方法已经应用到PID参数整定技术上来。
如神经网络方法[2-3],模糊控制的方法[4-5],遗传算法(GA)[6-7],粒子群算法(PSO)[8-9]。
其中遗传算法和粒子群算法在PID参数整定过程中显示出了较好的优越性。
但是,遗传算法需要设置的参数较多,算法收敛速度较慢;粒子群算法容易在搜索过程中容易早熟[10]。
一种星载任意长度完全重构线性相位余弦调制滤波方法
一种星载任意长度完全重构线性相位余弦调制滤波方法袁虎;李宝国;陈昕;潘俊峰【期刊名称】《空间电子技术》【年(卷),期】2016(013)002【摘要】宽带柔性转发器作为下一代卫星通信有效载荷,采用星上数字信道化处理,可以很好地解决传统有效载荷存在的问题,实现卫星信号任意频段、任意带宽之间的灵活交换。
针对宽带卫星通信系统,提出了一种任意长度完全重构线性相位余弦调制滤波器组的设计实现方法。
首先将原型滤波器的设计转化为一个带二次约束的最小二乘( QCLS)优化问题,然后利用拉格朗日乘数法,通过迭代来解决这一优化问题。
设计实例表明,该方法对于任意长度完全重构线性相位余弦调制滤波器组的设计是有效的。
%The digital channelization processing on-board is adopted by the broadband flexible transponder ,which is re-garded the next generation communication satellite payload .It can flexibly transpond signals at any frequency band and with-in any bandwidth ,which can not be well solved by the traditional payloads .This paper proposed a method for designing arbi-trary-length linear-phase cosine-modulated filter banks for broadband satellite communications .The design of the prototype filter for such filter banks was formulated as a quadratic constrained least squares optimization problem .The optimization problem was solved by an iterative Lagrange multiplier approach .An example is presented to demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm .【总页数】5页(P92-96)【作者】袁虎;李宝国;陈昕;潘俊峰【作者单位】航天恒星科技有限公司503所,北京100086;国网寿光市供电公司,山东寿光 262700;航天恒星科技有限公司 503所,北京 100086;航天恒星科技有限公司 503所,北京 100086【正文语种】中文【相关文献】1.任意长度线性相位余弦调制滤波器组的设计 [J], 朱冰莲;袁虎2.任意长度线性相位余弦调制滤波器组的设计 [J], 朱冰莲;袁虎3.一种设计近似完全重构非均匀余弦调制滤波器组的新算法 [J], 蒋俊正;江庆;欧阳缮4.任意长度余弦调制滤波器组的设计 [J], 康晓恩;张子敬5.任意长度线性相位余弦调制滤波器组的快速实现 [J], 高西奇;祁俊;何振亚因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
。 。
,
(
() 6
)在 / 时是 ( , #0 e 的移位,
算法fP O优化求解满足重构条件的目标函数, Q S) 获得最优 参量 , 然后用雷米兹交换算法设计原型低通滤波器, 进
一
因此 , 是 ( X( e 及其移位的加权和。若保证:
)0 = . M 1 =,f1 . 一 2 , () 7
步调制得到准完全重构 C F M B组。仿真实验结果表明。
用此方法设计的 通道余弦调制滤波器组有非常低的混 叠误差和重构误差, 无相位失真 , 对信号有很好的重构、 恢 复效果, 而且稍微放宽 C F M B的精确重构条件 , 在很大程
号( 通常为 l 6位精度) 的编码中, 为了得到高质量的重构 .
一
般要求非相邻子带间的阻带衰减高达一0 B 10d ,放宽精 的范围内, 可以使分析和综合滤波器组具有很高的阻带衰
确重构性的限制, 将滤波器组的重构误差控制在一个合理
减 ( 超过一 0 B ,gyn 10d ) ue 直接优化原型滤波器的系数使 N 阻带衰减达到一 0 B 】 10d I 该方法是有约束的多参数非线性 3 ,
)( z )
() 5
鉴于此, 受到参考文献[ 的启发 , 7 】 提出了一种新的、 简 单的准完全重构 C F M B的设计方法。 固定阻带截止频率为
(=r 以通带截止频率 作为变量 , O [ , TM, s 用量子粒子群优化
。:1 ) 由于 ) = ( ( f e j
研究与开发
基于 QP O算法的准完全重构余弦调制滤波器组的优化设计 S
谭 方 青 , 天 骐 , 春 霞 。 烈超 张 高 黄 ( 庆邮 电 大学信 号 与信 息 处理 重 点 实验 室 重庆 4 0 6 ) 重 0 0 5
提 出 了 一 种 准 完 全 重 构 的 余 弦 调 制 滤 波 器 组 的设 计 方 法 , 用 优 化 方 法 设 计 原 型 滤 波 器 。 使 该方 法 固 定 原 型滤 波 器 的 阻带 截 止 频 率 为 O= r , J ,M 以通 带 截 止 频 率 为参 数 变 量 , 量 子 粒 子 群 优 化算 法 (P O sr / 用 QS ) 优 化 满 足 重 构 条 件 的 目标 函数 , 接 设计 原 型 滤 波 器 , 后 通 过 调 制 得 到余 弦 调 制 滤 波 器 组 。稍 微 放 间 然
宽 余 弦 调 制 滤 波 器 组 的 精 确 条 件 , 而 大 大 降 低 了 设 计 的复 杂 性 , 少 运行 时 间 。 真 实 验 结 果 表 明 , 阻 带 衰 减 、 混 叠 误 差 和重 构 误 差 的余 弦调 制滤 波器 组 。 可 低
No2 0B 4l ) .01 B2 1
高阻带衰减的原型滤波器 该方法是单变量的优化方法 . , 其最优参数通过在一定区间内全部搜索 ( 而不是迭代) 得
8 0
电 乖 2"毒 卵 信 o
到 ,因而计算效率较低 ,虽然该方法欲设计 阻带衰减 为一 0 B的原型滤波器 ,但 是所得 到的阻带衰减只 10d
…
关键词 准完全重构; i 余弦调制滤波器: 原型滤波器; 组 量子粒予群优化算法
1 引 言
滤波器组起源于 2 世纪 7 年代, 0 0 主要应用于多速率 采样 、 减少计算复杂度以及降低数据传输率和存储单元的
件 , 并给出了一种格形实现。C F M B的精确重构性可由 格形结构保证 , 即使格形系数量化也可重构, 因而有很好 的稳健性, 但是它的目标函数是优化参数的高度非线性函 数, 优化时需要一个好的起始点, 并且 目标函数对格形系
点之一。 K i i i V i aa a opl 和 a ynt n提 出了 C F ll a d h M B精 确重构 条
数的变化非常敏感, 很难获得高阻带衰减( 一般只有一0d 4 B
左右) 的滤波器 . 而且其阶数越高, 越难找到一个好的起 点, 使优化算法收敛到一个好的滤波器组。在宽带音频信
世 纪 优 秀 人 才 支 持 计 划 资 助 项 目( o E 0 9 7 . 号 与 信 N . T10 2 ) 信 NC 息 处 理 重 庆 市 市 级 重 点 实 验 室 建 设 项 目( .0 9 A 0 3)重 庆 No 0 C 2 0 , 2
市 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 ( o2 0 B 2 8 . o2 1B 2 9 . N .0 9 B 2 7 N .0 0 B 3 8
优化, 因而计算十分复杂 , 难以得到理想的准完全重构的
CF M B组。Ln Vi n a 采用 K i r i 和 a at n d h a e 窗方法直接设计 s
国家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目 ( .17 16 ,国 家 自然 科 学 基 No 0 19 ) 6 金 一中 物 院 N AF联 合 基 金 资 助 项 目 ( o1 7 6 4 ) 教 育 部 新 S N .0 7 0 0 .
有一 l B 。 8 d 参考文献[ 6 E 5 1 — 用不同的窗函数设计准完全重 构C F M B组. 要求多次迭代和比较多的计算时间. 而且设 计的滤波器组性能也不是特别理想。
式 () 5 中:
、 ●1
) =
。 。=1 ) )
)
。 () 4
) :
要求, 在数字通信 、 语音 、 图像编码等领域都有广泛应用。 余弦调制滤波器组 fM B C F )是一种特殊的多速率滤波器
组, 其分析和综合滤波器是由一个或两个原型滤波器经过 余弦调制得到的, 因此 , 余弦调制滤波器组的设计可简化 为原型滤波器的设计。由于设计简单且实现效率高 , 余弦 调制滤波器组一直是多速率数字信号处理领域的研究热