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基于模拟退火神经网络的I型FIR数字滤波器设计
来源:本站整理  作者:佚名  2009-07-16 09:37:52




    (4)当新解被确定接受时,用新解代替当前解,同时修正评价函数。此时,当前解实现了一次迭代,可在此基础上开始下一轮试验;当新解被判定为舍弃时,则在原当前解的基础上继续下一轮试验。
    将模拟退火融入原算法,其实主要是用原算法来实现模拟退火中第(1)步的产生解S,于是可得到总的算法:
    (1)初始化,初始温度T(充分大),初始解状态S(是算法迭代的起点),每个T值的迭代次数L,初始权值W,性能指标J,学习速率α,并且设定目标向量(理想幅频响应Hg(ωk));
    (2)对k=1,2,…,L做第(3)~(8)步骤;
    (3)计算误差E(k),使用权值修正公式:W=W+αE(k)C(Ωk)修正权值;
    (4)满足性能指标J转步骤(5),否则转步骤(3);
    (5)由步骤(4)产生的W得出新解S';
    (6)以滤波器的最小阻带衰减为评价函数,计算△t,其中△t=C(S)-C(S);
    (7)若△t>0,则接受S'作为新的当前解,否则以概率exp(-△t/T)接受S'作为新的当前解;
    (8)如果满足终止条件,则输出当前解作为最优解,终止条件通常取为连续若干个新解都没有被接受;
    (9)减小T,转步骤(2)。当T→0时,终止算法。


4 仿真实例
    例1:设计一线性相位高通FIR滤波器,其理想幅频特性为:

   
    对Ω在[0,π]范围内均匀取样,共取(N+1)/2=60个样点,即Ωk=πk/59(k=0,1,2,…,59),为了使通带和阻带内无过冲、无波动,在过渡带内取两个点0.78和0.25,于是实际的幅频取样点为Hd(k)=[zeros(1,29),0.25,0.78,ones(1,29)];网络结构取为1×60×1,性能指标设置为J=10-8。
    经过计算机仿真得到如图2和图3的仿真图。

    例2:设计一线性相位带阻FIR滤波器,其理想幅频特性为:

   
    与例1类似,对Ω在[0,π]范围内均匀取样,共取(N+1)/2=60个样点,即Ωk=πk/59,(k=0,1,2,…,59),同样地,为了使通带和阻带内无过冲,无波动,在过渡带内取两个点0.78和0.25,于是实际的幅频取样点为Hd(k)=[ones(1,17),0.78,0.25,zeros(1,16),0.25,0.78,ones(1,23)];网络结构取为1×60×1,性能指标设置为J=10-8。
    经过计算机仿真得到如图4和图5的仿真图。

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