基于随机结构的无乘法无限冲激响应数字滤波器设计方法

摘要

针对现有的无乘法无限冲激响应(IIR)数字滤波器设计方法存在结构固定、滤波器性能不佳的问题,提出了一种基于随机结构的无乘法IIR数字滤波器设计方法.该方法使用加入移位器的稳定二阶子系统直接进行无乘法滤波器的结构设计.首先,无乘法数字滤波器的结构编码被随机创建;然后,利用一种加入成功父代选择框架的差分进化算法(SPS-DE)对生成的无乘法滤波器结构进行优化.该方法实现了无乘法滤波器结构的多样化设计,而且SPS-DE算法因采用成功父代选择框架机制,具有很好的种群开发与勘探能力,在无乘法滤波器的结构优化上取得了很好的效果.与现有的无乘法IIR数字滤波器设计方法相比,该方法设计的无乘法IIR滤波器通带波纹减小了43％,阻带最大衰减下降了40.4％.实验结果表明所提方法设计的无乘法IIR滤波器满足结构要求并且拥有优良的性能.