【正文】 n(i)=i。 bestindividual=pop(1,:)。 newpop(i,:)=[pop(i,1:cpoint),pop(i+1,cpoint+1:py)]。 %求適應(yīng)值之和 fitvalue=fitvalue/totalfit。 %將二值域中的數(shù)轉(zhuǎn)化為變量域的數(shù) temp2=decodechrom(pop,1,10)。 [b,a] = bilinear(cs,ds,fs)。fst=4000。設(shè)參數(shù) kx 表示 kkkk dcba 、 中的任意一個(gè)變量，其取值范圍為： HkL xxx ?? ,對(duì)該變量用 L 位二進(jìn)制字符串進(jìn)行編碼，那么二者之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系為： 武漢理工大學(xué)《數(shù)字信號(hào)處理》 19 LLHHLLLHLLLkLxxxrxxxrxx2121111210010000??????????????? ????? ??位位正整數(shù)二進(jìn)制字符串 根據(jù)上述方法，對(duì)式（ 417）中的向量 ? 的每個(gè)元素都進(jìn)行 L位二進(jìn)制字符串編碼，于是向量 ? 變?yōu)槿缦露迪蛄浚? ],[ 21 JzzzZ ??? ，其中 LNJJiz i ????? 4。 設(shè)向量 ? 為： ),( 22221111 NNNN dcbadcbadcba ??? 它表示除 0A 以外的其余 4N 個(gè)優(yōu)化變量，這樣 E 可表示為 ? 和 0A 的函數(shù)，即： 21 00 ])()([),( ?? ????Mijdj eHeGAAEE ?? 所以應(yīng)用遺傳算法我們可以首先推導(dǎo)出最佳增益 0A 的解析表達(dá)式，然后用遺傳算法求解濾波器系數(shù) ），、 Nkdcba kkkk ?? ,2,1(。 （ 3）用所得到得模擬低通濾波器的性能指標(biāo)，利用某種模擬濾波器的逼近方法，設(shè)計(jì)查表求得此模擬低通濾波器的系統(tǒng)函數(shù)，以它作為設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器的“樣本”。 IIR 濾波器運(yùn)算結(jié)構(gòu)通常由延時(shí)、乘以系數(shù)和相加等基本運(yùn)算組成，可以組合成直接型、正準(zhǔn)型、級(jí)聯(lián)型、并聯(lián)型四種結(jié)構(gòu)形式，都具有反饋回路。由于電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，數(shù)字濾波器已可用計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)，也可用大規(guī)模集成數(shù)字硬件實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)。 (3)遺傳算法基本上不用搜索空間的知識(shí)或其它輔助信息，而僅用適應(yīng)度函數(shù)值來(lái)評(píng)估個(gè)體，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行遺傳操作。 武漢理工大學(xué)《數(shù)字信號(hào)處理》 4 遺傳算法的概述 遺傳算法是從代表問(wèn)題可能潛在的解集的一個(gè)種群開(kāi)始的，而一個(gè)種群則由 一定數(shù)量的 經(jīng)過(guò) 了 基因編碼的個(gè)體組成。 武漢理工大學(xué)《數(shù)字信號(hào)處理》 基于遺傳算法的 IIR 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)與仿真 班級(jí)： 組員： 武漢理工大學(xué)《數(shù)字信號(hào)處理》 目錄 摘要 ................................................................................................................................ 1 Abstract ....................................................................................................................... 2 1 遺 傳算法 .................................................................................................................... 3 遺傳算法的產(chǎn)生與發(fā)展 ................................................................................ 3 遺傳算法的概述 ............................................................................................ 4 遺傳算法的特點(diǎn) ............................................................................................ 4 遺傳算法基本流程 操作 ................................................................................ 5 2 數(shù)字濾波器 ................................................................................................................ 8 數(shù)字濾波器的簡(jiǎn)介 ......................................................................................... 8 FIR 和 IIR 數(shù)字濾波器的概述 ...................................................................... 8 FIR 數(shù)字濾波 器 ................................................................................... 8 IIR 數(shù)字濾波器 .................................................................................... 9 FIR 數(shù)字濾波器與 IIR 數(shù)字濾波器的區(qū)別 .................................... 10 3 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法 ......................................................................................... 11 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)要求 ............................................................................... 11 4 基于遺傳算法的 IIR 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)與仿真 ................................................. 14 Matlab 軟件的概述 ...................................................................................... 14 IIR 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì) ................................................................................ 14 數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)要分析 ............................................................ 14 實(shí)例比較一般 算法 設(shè)計(jì)思路和遺傳算法設(shè)計(jì)思路 ........................ 16 IIR 數(shù)字濾波器的仿真結(jié)果 ........................................................................ 20 仿真圖形 ............................................................................................ 20 5 小結(jié) .......................................................................................................................... 21 6 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................. 22 附件 .............................................................................................................................. 23 武漢理工大學(xué)《數(shù)字信號(hào)處理》 1 摘要 無(wú)限 脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器 (IIR)具有頻特性精度高 、 實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用 ； 遺傳算法是一類 依自然環(huán)境的進(jìn)化規(guī)律 —— 適者生存優(yōu)勝劣汰遺傳機(jī)制 ， 演化而來(lái)的隨機(jī)化搜索方法。每個(gè)個(gè)體實(shí)際上是染色體帶有特征的實(shí)體。適應(yīng)度函數(shù)不僅不受連續(xù)可微的約束，而且其定義域可以任意設(shè)定。濾波器是指用來(lái)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波的硬件 和軟件。由于運(yùn)算中的舍入處理，使誤差不 斷累積，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生微弱的寄生振蕩。 （ 4）利用（ 1）、（ 2）中的同一變換規(guī)則，將此作為“樣本”的模擬原型低通濾波器的系統(tǒng)函數(shù)，最終變換成所需的而數(shù)字各型濾波器的系統(tǒng)函數(shù) ??zH 。 增益 0A 的計(jì)算，根據(jù)公式 （ 412）對(duì) 0A 求偏導(dǎo)并令其為零，則有 ? ? 0)(])()([2),( 1 00 0 ?????? ??Mi jjdj eGeHeGAA AE ??? 因此求出最佳增益 0A 為： 武漢理工大學(xué)《數(shù)字信號(hào)處理》 16 21i1i0)()()(??????MjjdMjeGeHeGA??? 由于只考慮幅度誤差，所以 0A 的正負(fù)對(duì)結(jié) 果沒(méi)有影響