基于L<sub>0</sub>范数约束非相邻系数FIR数字滤波器设计

甘露; 易舟维; 李立萍

doi:10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.004

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基于L₀范数约束非相邻系数FIR数字滤波器设计

甘露, 易舟维, 李立萍

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甘露, 易舟维, 李立萍. 基于L0范数约束非相邻系数FIR数字滤波器设计[J]. 电子科技大学学报, 2013, 42(2): 200-204. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.004

引用本文:

甘露, 易舟维, 李立萍. 基于L₀范数约束非相邻系数FIR数字滤波器设计[J]. 电子科技大学学报, 2013, 42(2): 200-204. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.004

GAN Lu, YI Zhou-wei, LI Li-ping. Design of FIR Filter with Non-Adjacent Coefficient Based on L0-Norm Constraint[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2013, 42(2): 200-204. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.004

Citation:

GAN Lu, YI Zhou-wei, LI Li-ping. Design of FIR Filter with Non-Adjacent Coefficient Based on L₀-Norm Constraint[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2013, 42(2): 200-204. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.004

基于L₀范数约束非相邻系数FIR数字滤波器设计

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.004

1.
电子科技大学电子工程学院成都 611731;
2.
通信系统信息控制技术国家级重点实验室浙江嘉兴 314003

基金项目:

中央高校基本科研业务费基础研究项目(ZYGX2010J027)

详细信息

作者简介:
甘露(1974-),男,博士,副教授,主要从事阵列信号处理、可编程逻辑器的应用和自适应信号处理方面的研究.

中图分类号: TN911.72

Design of FIR Filter with Non-Adjacent Coefficient Based on L₀-Norm Constraint

1.
School of Electronic Engineering,University Electronic Science and Technology of China Chengdu 611731;
2.
National Laboratory of Information Control Technology for Communication System Jiaxing Zhejiang 314003

摘要: 传统有限冲击响应滤波设计时,均默认滤波器系数相邻。该文提出了采用L0范数约束的非相邻系数有限冲击响应滤波器设计模型,保持其线性相位特性,通过增加滤波器设计的自由度,以少量的系统延时为代价来提高滤波器性能。并采用遗传算法来解该非凸优化模型,进一步推导出近似解的求解方法,降低了算法复杂度。计算机仿真结果表明,在相同的阶数下,该滤波器模型较传统模型有更小的逼近误差。
- FIR滤波器 /
- 遗传算法 /
- 最小二乘准则 /
- L0范数 /
- 非相邻系数
Abstract: For traditional finite-impulse-response (FIR) filter, designers usually default to that the coefficient should be adjacent. In this paper, we propose a new model of the FIR filter based on the L0-norm, which improves the performance of FIR filter by increasing few delays and keeps the linear phase at the same time. Genetic algorithm is proposed to solve the proposed non-convex optimization model. An approximate solution is derived based on the result of genetic algorithm to reduce the computational burden. Computer simulation results demonstrate its lower approximation error compared with traditional FIR filters with the same filter order.
- FIR filter /
- genetic algorithms /
- least squares /
- L0-norm /
- non-adjacent coefficient

[1]	胡剑浩, 曾维棋, 费超, 陈杰男. 高效2ⁿ并行快速FIR算法及其实现方法 . 电子科技大学学报, 2020, 49(2): 182-186. doi: 10.12178/1001-0548.2018076
[2]	李龚亮, 敬思远, 郭兵, 沈艳. 基于图形处理器的并行遗传过程挖掘 . 电子科技大学学报, 2019, 48(6): 918-924. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2019.06.017
[3]	张民, 贾海涛, 沈震. 基于遗传算法改进的粒子滤波重采样模型 . 电子科技大学学报, 2015, 44(3): 344-349. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.005
[4]	薛羽, 庄毅, 朱浩, 张友益礻禹. 求解协同干扰问题的高效免疫遗传算法 . 电子科技大学学报, 2013, 42(3): 452-458. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.03.026
[5]	张振东, 吴斌, 周玉梅. 用于FIR滤波器设计的共同子表达式消除新方法 . 电子科技大学学报, 2013, 42(1): 48-52. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.01.012
[6]	刘勇国, 朱婵, 晏华. 基于禁忌遗传算法的RNA二级结构预测 . 电子科技大学学报, 2011, 40(5): 765-771. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.025
[7]	王江安, 庄奕琪, 周清军. 遗传算法抑制BOC(1,1)信号多径研究 . 电子科技大学学报, 2010, 39(1): 45-49. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2010.01.011
[8]	李向阳, 张亚非. 一种基于遗传算法的语义标注 . 电子科技大学学报, 2007, 36(1): 86-89.
[9]	吴传信, 倪明放, 陈鸣. 路由选择的一种新遗传算法 . 电子科技大学学报, 2006, 35(5): 744-747.
[10]	沈艳, 郭兵, 古天祥. 粒子群优化算法及其与遗传算法的比较 . 电子科技大学学报, 2005, 34(5): 696-699.
[11]	陈凯亚, 王敏锡. 二阶伏特拉滤波器RLS算法改进 . 电子科技大学学报, 2005, 34(4): 467-469,473.
[12]	唐普英, 李志辉, 黄顺吉. 基于遗传算法和禁忌搜索的多用户检测器 . 电子科技大学学报, 2004, 33(5): 499-502.
[13]	黄羽, 黄迪明, 何险峰, 武明. 遗传算法在入侵检测中的应用 . 电子科技大学学报, 2003, 32(6): 679-682.
[14]	王忠, 柴贺军, 刘浩吾. 关于进化遗传算法的几点改进 . 电子科技大学学报, 2002, 31(1): 76-79.
[15]	王海枚, 游志胜. 基于遗传算法与模糊控制的建模方法 . 电子科技大学学报, 2002, 31(3): 266-269.
[16]	张宇, 郭晶, 周激流. 动态变异遗传算法 . 电子科技大学学报, 2002, 31(3): 234-239.
[17]	饶克谨, 苟益. 电路模拟吸收体的遗传算法设计 . 电子科技大学学报, 2000, 29(1): 54-60.
[18]	王勇, 陈光. 面向时滞测试生成的改进遗传算法 . 电子科技大学学报, 1999, 28(2): 157-161.
[19]	吴斌, 吴坚, 涂序彦. 快速遗传算法研究 . 电子科技大学学报, 1999, 28(1): 49-53.
[20]	潘中良, 陈光. 测试图形生成的遗传算法研究 . 电子科技大学学报, 1997, 26(5): 511-514.

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基于L₀范数约束非相邻系数FIR数字滤波器设计

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.004

1. 电子科技大学电子工程学院成都 611731;

2. 通信系统信息控制技术国家级重点实验室浙江嘉兴 314003

基金项目:

中央高校基本科研业务费基础研究项目(ZYGX2010J027)

作者简介:
甘露(1974-),男,博士,副教授,主要从事阵列信号处理、可编程逻辑器的应用和自适应信号处理方面的研究.

收稿日期: 2011-05-19
修回日期: 2011-11-22
刊出日期: 2013-04-15

中图分类号: TN911.72

关键词:

摘要: 传统有限冲击响应滤波设计时,均默认滤波器系数相邻。该文提出了采用L0范数约束的非相邻系数有限冲击响应滤波器设计模型,保持其线性相位特性,通过增加滤波器设计的自由度,以少量的系统延时为代价来提高滤波器性能。并采用遗传算法来解该非凸优化模型,进一步推导出近似解的求解方法,降低了算法复杂度。计算机仿真结果表明,在相同的阶数下,该滤波器模型较传统模型有更小的逼近误差。

English Abstract

甘露, 易舟维, 李立萍. 基于L0范数约束非相邻系数FIR数字滤波器设计[J]. 电子科技大学学报, 2013, 42(2): 200-204. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.004

引用本文:

甘露, 易舟维, 李立萍. 基于L₀范数约束非相邻系数FIR数字滤波器设计[J]. 电子科技大学学报, 2013, 42(2): 200-204. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.004

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甘露(1974-),男,博士,副教授,主要从事阵列信号处理、可编程逻辑器的应用和自适应信号处理方面的研究.

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甘露(1974-),男,博士,副教授,主要从事阵列信号处理、可编程逻辑器的应用和自适应信号处理方面的研究.

English Abstract

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作者简介: 甘露(1974-),男,博士,副教授,主要从事阵列信号处理、可编程逻辑器的应用和自适应信号处理方面的研究.

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出版历程

基于L0范数约束非相邻系数FIR数字滤波器设计

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.004

1. 电子科技大学电子工程学院 成都 611731; 2. 通信系统信息控制技术国家级重点实验室 浙江 嘉兴 314003

作者简介: 甘露(1974-),男,博士,副教授,主要从事阵列信号处理、可编程逻辑器的应用和自适应信号处理方面的研究.

English Abstract

Design of FIR Filter with Non-Adjacent Coefficient Based on L0-Norm Constraint

1. School of Electronic Engineering,University Electronic Science and Technology of China Chengdu 611731; 2. National Laboratory of Information Control Technology for Communication System Jiaxing Zhejiang 314003

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作者简介:
甘露(1974-),男,博士,副教授,主要从事阵列信号处理、可编程逻辑器的应用和自适应信号处理方面的研究.

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作者简介:
甘露(1974-),男,博士,副教授,主要从事阵列信号处理、可编程逻辑器的应用和自适应信号处理方面的研究.

Design of FIR Filter with Non-Adjacent Coefficient Based on L₀-Norm Constraint

1. School of Electronic Engineering,University Electronic Science and Technology of China Chengdu 611731;

2. National Laboratory of Information Control Technology for Communication System Jiaxing Zhejiang 314003