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基于加权最小二乘的稀疏FIR滤波器设计方法
被引量:
2
1
作者
庄陵
宋诗苇
刘莹
《华南理工大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第1期84-91,共8页
大规模通信系统的发展对传统滤波器设计提出了更高的要求,稀疏有限脉冲响应(FIR)滤波器具有低计算复杂度与低实现成本的特点,但常规凸松弛近似设计方法会产生额外的逼近误差,稀疏性也不理想,并且求解过程复杂。针对FIR滤波器在设计中由...
大规模通信系统的发展对传统滤波器设计提出了更高的要求,稀疏有限脉冲响应(FIR)滤波器具有低计算复杂度与低实现成本的特点,但常规凸松弛近似设计方法会产生额外的逼近误差,稀疏性也不理想,并且求解过程复杂。针对FIR滤波器在设计中由于乘法器个数多而导致实现成本高的问题,该文提出了一种基于加权最小二乘准则的稀疏FIR滤波器设计方法。首先,根据不同范数性质对初始稀疏表示的L0范数进行替换,即对目标函数进行改进,从而在保持稀疏性的基础上,解决非凸函数难以直接求解的问题;然后,将目标问题转化为2个凸子问题差的形式,根据迭代规则构造形式更为简单的子问题,采用交替求解方法求解子问题,以进一步提高求解效率并降低求解复杂度;最后,在确定0系数的位置后,通过求解一个加权最小二乘问题来进一步减小近似误差。仿真实验结果显示:与已有的稀疏滤波器求解方法相比,所提方法能够提高FIR滤波器的系数稀疏性,降低乘法器个数,并且在稀疏性增强的情况下获得较为折中的均方根误差与最大误差,同时计算机求解时间更少,求解效率更高。
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关键词
滤波器
设计
方法
有限
脉冲响应
加权最小二乘
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职称材料
三维最优时域有限差分方法
2
作者
肖飞
唐小宏
+1 位作者
马海虹
张显静
《微波学报》
CSCD
北大核心
2006年第5期7-10,共4页
数值色散是时域有限差分方法(FDTD)中最主要的误差来源,导致数值相速成为频率和方向的函数。文中讨论了一种基于最优有限冲激滤波器设计方法的最优差分格式,从频率空间或者波数空间中实现对理想偏微分算子的逼近,构造一种新的具有低数...
数值色散是时域有限差分方法(FDTD)中最主要的误差来源,导致数值相速成为频率和方向的函数。文中讨论了一种基于最优有限冲激滤波器设计方法的最优差分格式,从频率空间或者波数空间中实现对理想偏微分算子的逼近,构造一种新的具有低数值色散关系的最优时域有限差分方法。文中导出了其数值色散关系和进行了稳定性分析,并通过与常用的基于泰勒级数展开定理的高阶(2,4)时域有限差分法相比较,发现最优时域有限差分法的数值色散得到了极大的改善。最后通过一个数值例子来验证其有效性。
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关键词
最优有限冲激滤波器设计方法
最优
差分格式
最优
时域
有限
差分
方法
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职称材料
多模杂波抑制的参差时变多凹口滤波器设计
被引量:
10
3
作者
陶海红
廖桂生
+1 位作者
宋万杰
王伶
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2004年第2期153-156,197,共5页
提出了一种改进的抑制多模杂波的参差时变多凹口滤波器设计方法。当存在两种以上杂波时,该滤波器可在杂波谱中心形成多个随杂波散射元均方根速度展宽的凹口,即滤去多模杂波;同时采用参差脉冲将盲速推到3倍音速以外,并且通过最优参差码...
提出了一种改进的抑制多模杂波的参差时变多凹口滤波器设计方法。当存在两种以上杂波时,该滤波器可在杂波谱中心形成多个随杂波散射元均方根速度展宽的凹口,即滤去多模杂波;同时采用参差脉冲将盲速推到3倍音速以外,并且通过最优参差码的选择使第一零点最浅以防止陷入凹口的目标丢失。最后通过对算法(包括最优参差比的选择和时变滤波器的权系数算法)的简化,使运算量至少减少为原来的一半。仿真结果和性能分析验证了该算法的可行性和有效性。
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关键词
多模杂波抑制
参差时变多凹口
滤波器
设计
方法
最优
参差码
最优
自适应杂波抑制
雷达信号处理
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职称材料
一种纯滞后过程的串级双环状态反馈优化设计方法
被引量:
7
4
作者
陈一秀
王永初
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第4期391-394,共4页
纯滞后对象是一种很难控制的对象。文中采用串级双环状态反馈控制,使这种对象获得较理想的控制品质。系统的设计方法包括:采用数值逼近方法将对象拟合成有理多项式,并选择一种近乎理想的最优低通滤波器作为串级系统内外环的参考模型;根...
纯滞后对象是一种很难控制的对象。文中采用串级双环状态反馈控制,使这种对象获得较理想的控制品质。系统的设计方法包括:采用数值逼近方法将对象拟合成有理多项式,并选择一种近乎理想的最优低通滤波器作为串级系统内外环的参考模型;根据串级内、外环不同结构分别采用开环和闭环校正,并引入状态观测器,大幅度地减少状态的检测数量;同时采用内外环系统的协调设计,拉开内外环回路的操作频率,有利于提高系统的鲁棒性。通过仿真实验,证实该方法相当有效。
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关键词
优
化
设计
方法
纯滞后过程
双环
状态反馈控制
纯滞后对象
有理多项式
低通
滤波器
状态观测器
控制品质
逼近
方法
参考模型
串级系统
闭环校正
协调
设计
操作频率
仿真实验
外环
大幅度
鲁棒性
理想
数值
最优
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职称材料
多通带低群延迟误差FIR滤波器设计的迭代算法
被引量:
1
5
作者
赖春露
刘琚
赖晓平
《信号处理》
CSCD
北大核心
2011年第11期1645-1650,共6页
常数低群延迟有限冲击响应(FIR)滤波器在通信等领域得到了广泛应用,尤其是要求无波形失真、信号延迟小的场合。而低群延迟的FIR滤波器,其相位响应只能做到近似线性相位,其群延迟只能做到近似常数。为了减小与期望常数群延迟之间的误差,...
常数低群延迟有限冲击响应(FIR)滤波器在通信等领域得到了广泛应用,尤其是要求无波形失真、信号延迟小的场合。而低群延迟的FIR滤波器,其相位响应只能做到近似线性相位,其群延迟只能做到近似常数。为了减小与期望常数群延迟之间的误差,最近提出的通过迭代更新相位误差上界函数来逐步减小群延迟误差的方法,只考虑了单通带滤波器的minimax设计。本文将把该方法推广至多通带FIR滤波器的minimax设计和约束最小二乘设计,先对各通带单独处理使每个通带的最大群延迟误差有效降低后,再考虑各通带之间平衡,对各子带的最大群延迟误差进行折中,进而使整个通带上的最大群延迟误差继续减小。对约束最小二乘设计还特别考虑了通过修改收敛参数来解决相位误差约束过紧时设计问题无解的问题。仿真实例表明,该方法能有效减小多通带滤波器的最大群延迟误差。
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关键词
多通带
有限
冲激
响应
滤波器
minimax
设计
约束最小二乘
设计
群延迟误差
相位误差
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职称材料
一种二阶锥规划通带线性相位FIR滤波器的设计
被引量:
1
6
作者
胡海江
宋绍京
《电讯技术》
北大核心
2019年第1期112-116,共5页
在有限冲激响应(Finite Impulse Response,FIR)滤波器设计中,如果系统只要求通带或某个频域区间具有线性相位而其他频域区间相位非线性,则系数对称的FIR滤波器设计方法不再适用。为此,提出了一种基于二阶锥规划(Second-Order Cone Progr...
在有限冲激响应(Finite Impulse Response,FIR)滤波器设计中,如果系统只要求通带或某个频域区间具有线性相位而其他频域区间相位非线性,则系数对称的FIR滤波器设计方法不再适用。为此,提出了一种基于二阶锥规划(Second-Order Cone Programming,SOCP)的通带线性相位FIR滤波器设计方法。该方法使用二阶锥规划实现滤波器设计,其中优化目标为通带最小群延迟,约束条件为全频域振幅误差。实验结果显示,所提方法设计的FIR滤波器有着很好的幅频特性和通带线性相位,通带群延迟误差很小。该方法实现简单,计算复杂度低,可以广泛应用于数字信号处理领域。
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关键词
数字信号处理
有限
冲激
响应
滤波器
优
化
设计
二阶锥规划
通带线性相位
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职称材料
基于遗传算法的固体火箭发动机参数优化设计
被引量:
16
7
作者
何景轩
田维平
+1 位作者
何国强
余贞勇
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004年第4期250-254,共5页
基于连续型遗传算法,并与工程设计方法及相关结构有限元计算结果紧密结合,建立了固体发动机优化模型。以固体发动机的冲质比为目标函数,对发动机工作压强、喷管扩张比和喉径等参数进行了优化设计。计算结果表明,采用遗传算法十分有效,...
基于连续型遗传算法,并与工程设计方法及相关结构有限元计算结果紧密结合,建立了固体发动机优化模型。以固体发动机的冲质比为目标函数,对发动机工作压强、喷管扩张比和喉径等参数进行了优化设计。计算结果表明,采用遗传算法十分有效,能够快速获得最优解,提高发动机的整体性能。
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关键词
固体发动机
固体火箭发动机
工作压强
喷管
扩张比
有限
元计算
最优
解
连续型
遗传算法
工程
设计
方法
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职称材料
题名
基于加权最小二乘的稀疏FIR滤波器设计方法
被引量:
2
1
作者
庄陵
宋诗苇
刘莹
机构
重庆邮电大学通信与信息工程学院
移动通信技术重庆市重点实验室
出处
《华南理工大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第1期84-91,共8页
基金
重庆市教育委员会科学技术研究项目(KJQN202200617)。
文摘
大规模通信系统的发展对传统滤波器设计提出了更高的要求,稀疏有限脉冲响应(FIR)滤波器具有低计算复杂度与低实现成本的特点,但常规凸松弛近似设计方法会产生额外的逼近误差,稀疏性也不理想,并且求解过程复杂。针对FIR滤波器在设计中由于乘法器个数多而导致实现成本高的问题,该文提出了一种基于加权最小二乘准则的稀疏FIR滤波器设计方法。首先,根据不同范数性质对初始稀疏表示的L0范数进行替换,即对目标函数进行改进,从而在保持稀疏性的基础上,解决非凸函数难以直接求解的问题;然后,将目标问题转化为2个凸子问题差的形式,根据迭代规则构造形式更为简单的子问题,采用交替求解方法求解子问题,以进一步提高求解效率并降低求解复杂度;最后,在确定0系数的位置后,通过求解一个加权最小二乘问题来进一步减小近似误差。仿真实验结果显示:与已有的稀疏滤波器求解方法相比,所提方法能够提高FIR滤波器的系数稀疏性,降低乘法器个数,并且在稀疏性增强的情况下获得较为折中的均方根误差与最大误差,同时计算机求解时间更少,求解效率更高。
关键词
滤波器
设计
方法
有限
脉冲响应
加权最小二乘
Keywords
filter
design method
finite impulse response
weighted least squares
分类号
TN713 [电子电信—电路与系统]
在线阅读
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职称材料
题名
三维最优时域有限差分方法
2
作者
肖飞
唐小宏
马海虹
张显静
机构
电子科技大学电子工程学院
出处
《微波学报》
CSCD
北大核心
2006年第5期7-10,共4页
文摘
数值色散是时域有限差分方法(FDTD)中最主要的误差来源,导致数值相速成为频率和方向的函数。文中讨论了一种基于最优有限冲激滤波器设计方法的最优差分格式,从频率空间或者波数空间中实现对理想偏微分算子的逼近,构造一种新的具有低数值色散关系的最优时域有限差分方法。文中导出了其数值色散关系和进行了稳定性分析,并通过与常用的基于泰勒级数展开定理的高阶(2,4)时域有限差分法相比较,发现最优时域有限差分法的数值色散得到了极大的改善。最后通过一个数值例子来验证其有效性。
关键词
最优有限冲激滤波器设计方法
最优
差分格式
最优
时域
有限
差分
方法
Keywords
Optimal FIR method, Optimal difference format, Optimal finite difference time domain
分类号
O441 [理学—电磁学]
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职称材料
题名
多模杂波抑制的参差时变多凹口滤波器设计
被引量:
10
3
作者
陶海红
廖桂生
宋万杰
王伶
机构
西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室
出处
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2004年第2期153-156,197,共5页
基金
武器装备预研基金(51407030101DZ0120)
高等学校博士学科点专项科研基金资助课题
文摘
提出了一种改进的抑制多模杂波的参差时变多凹口滤波器设计方法。当存在两种以上杂波时,该滤波器可在杂波谱中心形成多个随杂波散射元均方根速度展宽的凹口,即滤去多模杂波;同时采用参差脉冲将盲速推到3倍音速以外,并且通过最优参差码的选择使第一零点最浅以防止陷入凹口的目标丢失。最后通过对算法(包括最优参差比的选择和时变滤波器的权系数算法)的简化,使运算量至少减少为原来的一半。仿真结果和性能分析验证了该算法的可行性和有效性。
关键词
多模杂波抑制
参差时变多凹口
滤波器
设计
方法
最优
参差码
最优
自适应杂波抑制
雷达信号处理
Keywords
multi-model clutter rejection
stagger time-variant
optimal stagger code
分类号
TN713 [电子电信—电路与系统]
TN957.513 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
一种纯滞后过程的串级双环状态反馈优化设计方法
被引量:
7
4
作者
陈一秀
王永初
机构
华侨大学机电及自动化学院
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第4期391-394,共4页
文摘
纯滞后对象是一种很难控制的对象。文中采用串级双环状态反馈控制,使这种对象获得较理想的控制品质。系统的设计方法包括:采用数值逼近方法将对象拟合成有理多项式,并选择一种近乎理想的最优低通滤波器作为串级系统内外环的参考模型;根据串级内、外环不同结构分别采用开环和闭环校正,并引入状态观测器,大幅度地减少状态的检测数量;同时采用内外环系统的协调设计,拉开内外环回路的操作频率,有利于提高系统的鲁棒性。通过仿真实验,证实该方法相当有效。
关键词
优
化
设计
方法
纯滞后过程
双环
状态反馈控制
纯滞后对象
有理多项式
低通
滤波器
状态观测器
控制品质
逼近
方法
参考模型
串级系统
闭环校正
协调
设计
操作频率
仿真实验
外环
大幅度
鲁棒性
理想
数值
最优
Keywords
Cascade control systems
Control systems
Feedback
Low pass filters
Polynomial approximation
State estimation
State feedback
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TS254.3 [轻工技术与工程—水产品加工及贮藏工程]
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职称材料
题名
多通带低群延迟误差FIR滤波器设计的迭代算法
被引量:
1
5
作者
赖春露
刘琚
赖晓平
机构
山东大学信息科学与工程学院
杭州电子科技大学信息与控制研究所
出处
《信号处理》
CSCD
北大核心
2011年第11期1645-1650,共6页
基金
国家自然科学基金项目(60974102
61175001)
浙江省自然科学基金项目(Y1090109)
文摘
常数低群延迟有限冲击响应(FIR)滤波器在通信等领域得到了广泛应用,尤其是要求无波形失真、信号延迟小的场合。而低群延迟的FIR滤波器,其相位响应只能做到近似线性相位,其群延迟只能做到近似常数。为了减小与期望常数群延迟之间的误差,最近提出的通过迭代更新相位误差上界函数来逐步减小群延迟误差的方法,只考虑了单通带滤波器的minimax设计。本文将把该方法推广至多通带FIR滤波器的minimax设计和约束最小二乘设计,先对各通带单独处理使每个通带的最大群延迟误差有效降低后,再考虑各通带之间平衡,对各子带的最大群延迟误差进行折中,进而使整个通带上的最大群延迟误差继续减小。对约束最小二乘设计还特别考虑了通过修改收敛参数来解决相位误差约束过紧时设计问题无解的问题。仿真实例表明,该方法能有效减小多通带滤波器的最大群延迟误差。
关键词
多通带
有限
冲激
响应
滤波器
minimax
设计
约束最小二乘
设计
群延迟误差
相位误差
Keywords
multi-band finite impulse response filter
minimax design
constrained least squares design
group delay error
phase error
分类号
TN713 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
一种二阶锥规划通带线性相位FIR滤波器的设计
被引量:
1
6
作者
胡海江
宋绍京
机构
上海第二工业大学工学部
出处
《电讯技术》
北大核心
2019年第1期112-116,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(11404150)
文摘
在有限冲激响应(Finite Impulse Response,FIR)滤波器设计中,如果系统只要求通带或某个频域区间具有线性相位而其他频域区间相位非线性,则系数对称的FIR滤波器设计方法不再适用。为此,提出了一种基于二阶锥规划(Second-Order Cone Programming,SOCP)的通带线性相位FIR滤波器设计方法。该方法使用二阶锥规划实现滤波器设计,其中优化目标为通带最小群延迟,约束条件为全频域振幅误差。实验结果显示,所提方法设计的FIR滤波器有着很好的幅频特性和通带线性相位,通带群延迟误差很小。该方法实现简单,计算复杂度低,可以广泛应用于数字信号处理领域。
关键词
数字信号处理
有限
冲激
响应
滤波器
优
化
设计
二阶锥规划
通带线性相位
Keywords
digital signal processing
FIR filter
optimization design
second-order cone programming(SOCP)
linear phase in passband
分类号
TN911.72 [电子电信—通信与信息系统]
TN713 [电子电信—电路与系统]
在线阅读
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职称材料
题名
基于遗传算法的固体火箭发动机参数优化设计
被引量:
16
7
作者
何景轩
田维平
何国强
余贞勇
机构
中国航天科技集团公司四院
西北工业大学航天学院
出处
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004年第4期250-254,共5页
文摘
基于连续型遗传算法,并与工程设计方法及相关结构有限元计算结果紧密结合,建立了固体发动机优化模型。以固体发动机的冲质比为目标函数,对发动机工作压强、喷管扩张比和喉径等参数进行了优化设计。计算结果表明,采用遗传算法十分有效,能够快速获得最优解,提高发动机的整体性能。
关键词
固体发动机
固体火箭发动机
工作压强
喷管
扩张比
有限
元计算
最优
解
连续型
遗传算法
工程
设计
方法
Keywords
solid propellant rocket engine
genetic algorithm (GA)
optimal design
分类号
V435 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于加权最小二乘的稀疏FIR滤波器设计方法
庄陵
宋诗苇
刘莹
《华南理工大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
2
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职称材料
2
三维最优时域有限差分方法
肖飞
唐小宏
马海虹
张显静
《微波学报》
CSCD
北大核心
2006
0
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职称材料
3
多模杂波抑制的参差时变多凹口滤波器设计
陶海红
廖桂生
宋万杰
王伶
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2004
10
在线阅读
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职称材料
4
一种纯滞后过程的串级双环状态反馈优化设计方法
陈一秀
王永初
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005
7
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职称材料
5
多通带低群延迟误差FIR滤波器设计的迭代算法
赖春露
刘琚
赖晓平
《信号处理》
CSCD
北大核心
2011
1
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职称材料
6
一种二阶锥规划通带线性相位FIR滤波器的设计
胡海江
宋绍京
《电讯技术》
北大核心
2019
1
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职称材料
7
基于遗传算法的固体火箭发动机参数优化设计
何景轩
田维平
何国强
余贞勇
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004
16
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职称材料
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