膜計算在數(shù)字濾波器設計中的應用.pdf

1、數(shù)字濾波器在數(shù)字信號處理中占有重要地位，具有廣泛的理論和實踐應用價值。數(shù)字濾波器的本質特征是使有用的信號盡可能全部通過，同時最大程度地抑制沒有用的信號對有用信號造成干擾的一種過濾裝置。由于數(shù)字濾波器自身的結構與功能需求，致使傳統(tǒng)設計方法已經難以滿足數(shù)字濾波器的性能參數(shù)的要求，不斷地制約著數(shù)字濾波器設計的發(fā)展。
　　膜計算是一種新穎的分布式并行計算模型，也稱其為膜系統(tǒng)或P系統(tǒng)，其基本思想和機制源于生命細胞的結構與功能以及生物的組織和

2、器官中細胞群之間的相互協(xié)作。近年，膜計算理論在各種實際工程問題中的應用研究已受到了廣泛的關注，并取得了眾多的研究成果。
　　本文探討了膜計算模型在數(shù)字濾波器設計中的應用，重點關注了自適應IIR濾波器和FIR數(shù)字濾波器的設計問題。將數(shù)字濾波器的設計問題視為一類參數(shù)辨識問題，系統(tǒng)地討論了如何使用P系統(tǒng)的結構和功能、進化-轉運機制來提出一類新的數(shù)字濾波器設計方法。所取得的創(chuàng)新成果如下：
　　（1）提出了一個基于P系統(tǒng)的 IIR數(shù)字

3、濾波器設計方法。該方法設計了一個環(huán)狀組織型P系統(tǒng)，并將IIR數(shù)字濾波器傳遞函數(shù)的參數(shù)作為基本膜中的對象，同時，將遺傳算法中的進化機制（選擇、交叉和變異規(guī)則）作為基本膜的進化規(guī)則以進化細胞中的對象，且利用組織型P系統(tǒng)的轉運規(guī)則實現(xiàn)對象間的共享和協(xié)同進化，從而實現(xiàn)自適應IIR數(shù)字濾波器的優(yōu)化設計。
　?。?）提出了一個基于P系統(tǒng)的FIR數(shù)字濾波器設計方法。該設計采用了星型組織型P系統(tǒng)作為其計算框架，同時將濾波器的脈沖響應系數(shù)作為其基本