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基于神经网络的稀疏二维FIR滤波器设计
1
作者
李怡
赵加祥
徐微
《计算机工程与设计》
北大核心
2025年第7期1841-1847,共7页
针对高性能二维线性相位有限脉冲响应(finite impulse response,FIR)滤波器设计,随着阶数增加导致计算和存储压力过大的问题,提出一种稀疏二维FIR滤波器设计的迭代方法。稀疏二维FIR滤波器设计问题被转化为神经网络的李雅普诺夫能量函...
针对高性能二维线性相位有限脉冲响应(finite impulse response,FIR)滤波器设计,随着阶数增加导致计算和存储压力过大的问题,提出一种稀疏二维FIR滤波器设计的迭代方法。稀疏二维FIR滤波器设计问题被转化为神经网络的李雅普诺夫能量函数最小化问题。在每次迭代中,利用加权Frobenius范数的正交匹配追踪(orthogonal matching pursuit,OMP)算法寻找滤波器中非零系数的位置,使用Hopfield神经网络计算非零系数。仿真结果表明,该方法能够有效增加二维FIR滤波器的稀疏度,稀疏效果优于已有的稀疏滤波器设计算法。
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关键词
霍普菲尔德神经网络
稀疏滤波器
线性相位
二维有限脉冲响应
滤波器
弗罗贝尼乌斯范数
正交匹配追踪
迭代算法
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职称材料
一种低复杂度的稀疏FIR陷波滤波器的设计方法
被引量:
2
2
作者
徐微
李安宇
石博雅
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第4期939-944,共6页
FIR陷波滤波器具有线性相位、精度高、稳定性好等诸多优势,然而当陷波性能要求较高时,通常需要较高的阶数,导致FIR陷波滤波器硬件实现复杂度大大提高。该文基于稀疏FIR滤波器设计算法和共同子式消除的思想,提出一种低复杂度的FIR陷波滤...
FIR陷波滤波器具有线性相位、精度高、稳定性好等诸多优势,然而当陷波性能要求较高时,通常需要较高的阶数,导致FIR陷波滤波器硬件实现复杂度大大提高。该文基于稀疏FIR滤波器设计算法和共同子式消除的思想,提出一种低复杂度的FIR陷波滤波器设计方法。该方法首先采用稀疏滤波器设计算法得到满足频域性能设计要求的FIR陷波原始滤波器系数,然后对其进行CSD编码,并分析CSD编码量化系数集中所有的2项子式和孤子的灵敏度,最后根据灵敏度的大小依次选择合理的2项子式或孤子直接合成滤波器系数集。仿真结果表明,新算法设计实现的FIR陷波滤波器比已有的低复杂度设计方法最多可减少51%的加法器,有效地降低了硬件实现复杂度,大大节省了硬件资源。
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关键词
FIR陷波
滤波器
共同子式消除
稀疏滤波器
设计
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职称材料
基于稳健估计的稀疏网格积分滤波算法及其在捷联惯导系统对准中的应用
3
作者
钱晨
高阳
+1 位作者
陈庆伟
郭健
《南京理工大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期568-577,共10页
为有效解决捷联惯性导航系统对准过程中异常量测对状态估计精度的影响,该文提出一种基于稳健估计的稀疏网格积分滤波算法(RESGQF)。该文给出了精度为3级的稀疏网格采样点规则,引入稳健估计算法,构建针对对准系统各状态分量偏差的权重函...
为有效解决捷联惯性导航系统对准过程中异常量测对状态估计精度的影响,该文提出一种基于稳健估计的稀疏网格积分滤波算法(RESGQF)。该文给出了精度为3级的稀疏网格采样点规则,引入稳健估计算法,构建针对对准系统各状态分量偏差的权重函数。基于稀疏网格积分滤波(SGQF)算法框架,利用权重矩阵实时对量测噪声进行更新,从而降低异常量测对系统状态的影响。通过模拟飞行器动机座空中对准过程,对比在复杂噪声环境下不同滤波方法的性能,证明所提算法提升了系统鲁棒性。
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关键词
稳健估计
稀疏
网格积分
滤波器
离群值
初始对准
鲁棒性
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职称材料
基于稀疏扩展信息滤波和粒子滤波的SLAM算法
被引量:
4
4
作者
朱代先
王晓华
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2012年第5期1325-1328,共4页
针对传统粒子滤波算法单次迭代过程中仅应用到当前的信息,且小权值粒子代表的信息在重采样中被删除而导致信息不能充分利用的问题,提出了稀疏扩展信息滤波和粒子滤波相结合的同时定位与地图创建(SLAM)算法,信息矩阵记忆了机器人位姿的...
针对传统粒子滤波算法单次迭代过程中仅应用到当前的信息,且小权值粒子代表的信息在重采样中被删除而导致信息不能充分利用的问题,提出了稀疏扩展信息滤波和粒子滤波相结合的同时定位与地图创建(SLAM)算法,信息矩阵记忆了机器人位姿的历史信息,应用Gibbs采样重新获得粒子集,使粒子集能够更好地描述后验分布,提高算法的状态估计精度。大量的Monte-Carlo仿真实验验证了该算法中机器人定位精度较FastSLAM2.0算法提高80%左右。
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关键词
同时定位与地图创建
稀疏
扩展信息
滤波器
粒子
滤波器
GIBBS采样
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职称材料
用于非线性均衡的一种遗传算法
5
作者
姜波
李爱红
+1 位作者
朱江
张尔扬
《西安电子科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第6期1001-1006,共6页
提出了一种改进的遗传算法,用它搜索稀疏Volterra滤波器的最佳形式.与经典遗传算法不同,本算法定义可能解的元素为染色体,对染色体采用整数编码,效率高.遗传进化过程从低阶、短记忆非线性模型开始,通过进化发现合适的参数设置,从而不需...
提出了一种改进的遗传算法,用它搜索稀疏Volterra滤波器的最佳形式.与经典遗传算法不同,本算法定义可能解的元素为染色体,对染色体采用整数编码,效率高.遗传进化过程从低阶、短记忆非线性模型开始,通过进化发现合适的参数设置,从而不需要预先确定模型的阶数和记忆深度,避免了高阶长记忆非线性带来的搜索空间的急速膨胀.通过LMS算法估计核矢量,避免了相同核的重复估计,节省了运算.将本算法用于中继卫星信道的非线性均衡,并进行性能仿真,仿真结果表明,种群规模大幅减小,进化速度明显加快.
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关键词
自适应Volterra
滤波
遗传算法
稀疏滤波器
信道均衡
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职称材料
题名
基于神经网络的稀疏二维FIR滤波器设计
1
作者
李怡
赵加祥
徐微
机构
南开大学电子信息与光学工程学院
天津工业大学电子与信息学院
天津工业大学天津市光电检测技术与系统重点实验室
出处
《计算机工程与设计》
北大核心
2025年第7期1841-1847,共7页
基金
国家自然科学基金项目(61671254)。
文摘
针对高性能二维线性相位有限脉冲响应(finite impulse response,FIR)滤波器设计,随着阶数增加导致计算和存储压力过大的问题,提出一种稀疏二维FIR滤波器设计的迭代方法。稀疏二维FIR滤波器设计问题被转化为神经网络的李雅普诺夫能量函数最小化问题。在每次迭代中,利用加权Frobenius范数的正交匹配追踪(orthogonal matching pursuit,OMP)算法寻找滤波器中非零系数的位置,使用Hopfield神经网络计算非零系数。仿真结果表明,该方法能够有效增加二维FIR滤波器的稀疏度,稀疏效果优于已有的稀疏滤波器设计算法。
关键词
霍普菲尔德神经网络
稀疏滤波器
线性相位
二维有限脉冲响应
滤波器
弗罗贝尼乌斯范数
正交匹配追踪
迭代算法
Keywords
Hopfield neural network
sparse filter
linear phase
two-dimensional FIR filter
Frobenius norm
orthogonal matching pursuit
iterative algorithm
分类号
TN713 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
一种低复杂度的稀疏FIR陷波滤波器的设计方法
被引量:
2
2
作者
徐微
李安宇
石博雅
机构
天津工业大学电子与信息学院
天津市光电检测技术与系统重点实验室
出处
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第4期939-944,共6页
基金
国家自然科学基金(61501324)~~
文摘
FIR陷波滤波器具有线性相位、精度高、稳定性好等诸多优势,然而当陷波性能要求较高时,通常需要较高的阶数,导致FIR陷波滤波器硬件实现复杂度大大提高。该文基于稀疏FIR滤波器设计算法和共同子式消除的思想,提出一种低复杂度的FIR陷波滤波器设计方法。该方法首先采用稀疏滤波器设计算法得到满足频域性能设计要求的FIR陷波原始滤波器系数,然后对其进行CSD编码,并分析CSD编码量化系数集中所有的2项子式和孤子的灵敏度,最后根据灵敏度的大小依次选择合理的2项子式或孤子直接合成滤波器系数集。仿真结果表明,新算法设计实现的FIR陷波滤波器比已有的低复杂度设计方法最多可减少51%的加法器,有效地降低了硬件实现复杂度,大大节省了硬件资源。
关键词
FIR陷波
滤波器
共同子式消除
稀疏滤波器
设计
Keywords
FIR notch filter
Common subexpression elimination
Sparse filter design
分类号
TN713 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
基于稳健估计的稀疏网格积分滤波算法及其在捷联惯导系统对准中的应用
3
作者
钱晨
高阳
陈庆伟
郭健
机构
南京理工大学自动化学院
出处
《南京理工大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期568-577,共10页
基金
中国博士后科学基金(2023M741717)
江苏省卓越博士后计划(2023ZB660)
+2 种基金
国防基础科研计划(JCKY2021606B002)
国家自然科学基金(62203222)
中央高校基本科研业务费专项资金(30922010407)。
文摘
为有效解决捷联惯性导航系统对准过程中异常量测对状态估计精度的影响,该文提出一种基于稳健估计的稀疏网格积分滤波算法(RESGQF)。该文给出了精度为3级的稀疏网格采样点规则,引入稳健估计算法,构建针对对准系统各状态分量偏差的权重函数。基于稀疏网格积分滤波(SGQF)算法框架,利用权重矩阵实时对量测噪声进行更新,从而降低异常量测对系统状态的影响。通过模拟飞行器动机座空中对准过程,对比在复杂噪声环境下不同滤波方法的性能,证明所提算法提升了系统鲁棒性。
关键词
稳健估计
稀疏
网格积分
滤波器
离群值
初始对准
鲁棒性
Keywords
robust estimation
sparse-grid quadrature filter
outlier
initial alignment
robustness
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于稀疏扩展信息滤波和粒子滤波的SLAM算法
被引量:
4
4
作者
朱代先
王晓华
机构
西安科技大学通信与信息工程学院
西安工程大学电子信息学院
出处
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2012年第5期1325-1328,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(61101146)
陕西省教育厅自然科学专项(2010JK666)
文摘
针对传统粒子滤波算法单次迭代过程中仅应用到当前的信息,且小权值粒子代表的信息在重采样中被删除而导致信息不能充分利用的问题,提出了稀疏扩展信息滤波和粒子滤波相结合的同时定位与地图创建(SLAM)算法,信息矩阵记忆了机器人位姿的历史信息,应用Gibbs采样重新获得粒子集,使粒子集能够更好地描述后验分布,提高算法的状态估计精度。大量的Monte-Carlo仿真实验验证了该算法中机器人定位精度较FastSLAM2.0算法提高80%左右。
关键词
同时定位与地图创建
稀疏
扩展信息
滤波器
粒子
滤波器
GIBBS采样
Keywords
Simultaneous Localization And Mapping (SALM)
sparse extended information filter
particle filter
Gibbssampling
分类号
TP24 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
用于非线性均衡的一种遗传算法
5
作者
姜波
李爱红
朱江
张尔扬
机构
国防科技大学电子科学与工程学院
出处
《西安电子科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第6期1001-1006,共6页
基金
国家部委预研基金资助(113030401)
文摘
提出了一种改进的遗传算法,用它搜索稀疏Volterra滤波器的最佳形式.与经典遗传算法不同,本算法定义可能解的元素为染色体,对染色体采用整数编码,效率高.遗传进化过程从低阶、短记忆非线性模型开始,通过进化发现合适的参数设置,从而不需要预先确定模型的阶数和记忆深度,避免了高阶长记忆非线性带来的搜索空间的急速膨胀.通过LMS算法估计核矢量,避免了相同核的重复估计,节省了运算.将本算法用于中继卫星信道的非线性均衡,并进行性能仿真,仿真结果表明,种群规模大幅减小,进化速度明显加快.
关键词
自适应Volterra
滤波
遗传算法
稀疏滤波器
信道均衡
Keywords
adaptive Voherra filtering
genetic algorithm
sparse filter
channel equalization
分类号
TN911.5 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于神经网络的稀疏二维FIR滤波器设计
李怡
赵加祥
徐微
《计算机工程与设计》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
一种低复杂度的稀疏FIR陷波滤波器的设计方法
徐微
李安宇
石博雅
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2019
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于稳健估计的稀疏网格积分滤波算法及其在捷联惯导系统对准中的应用
钱晨
高阳
陈庆伟
郭健
《南京理工大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于稀疏扩展信息滤波和粒子滤波的SLAM算法
朱代先
王晓华
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2012
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
用于非线性均衡的一种遗传算法
姜波
李爱红
朱江
张尔扬
《西安电子科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007
0
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职称材料
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